一种激光直写能量校正方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及激光直写技术，尤其涉及一种激光直写能量校正方法及装置。


背景技术：

[0002]
激光直写成像设备又称影像直接转移设备，是半导体及印制电路板(pcb)生产领域中有别于传统半自动曝光设备的一个重要设备。利用图形发生器取代传统成像设备的掩模板，从而可以直接将计算机的图形数据曝光到晶圆或pcb板上，节省制板时间和制作掩模板的费用，并且自身可用做掩模板的制作。且前多数厂家的设备都使用空间光调制器(slm)作为图形发生器slm包括数字微镜器件(dmd)和液晶显示器(lcd)，slm包括一个可独立寻址和控制的像素阵列，每个像素可以对透射、反射或衍射的光线进行包括相位，灰度方向或开关状态的调制。
[0003]
激光直写成像设备通过dmd反射成像，对投射到dmd上激光亮度均匀性有极大的要求。
[0004]
目前普遍采用的激光直写能量检测方式如下:
[0005]
1.在dmd上成像一张全白的图形；2.在dmd上均匀选取几个亮度采样点(数量及位置根据实际情况设定)，3.在采样点下方放置照度计对采样点的亮度进行采集，4.统计采样点的亮度。5.亮度均匀性为亮度最小值与亮度最大值的比值，在亮度测量上非采样点的数据不能纳入评估范围，亮度的均匀性取决于光学元件的加工精度及光学匀光器件的设计精度，不能即时有效解决亮度均匀性问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明实施例提供一种激光直写能量校正方法及装置，避免了探测器不能获取微镜阵列全部微镜反射光束的问题，实现了探测器对微镜阵列的完整成像，且提高激光直写能量校正的精确度，从而解决亮度均匀性问题。
[0007]
第一方面，本发明实施例提供一种激光直写能量校正方法，包括：
[0008]
将微镜阵列划分为多个子区域，每一子区域包括多个阵列排布的微镜；
[0009]
获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像；
[0010]
根据所述图像获取所述微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值；
[0011]
根据所述至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列所述微镜的亮度积分值；
[0012]
根据每一列所述微镜的亮度积分值对所述微镜阵列进行能量校正。
[0013]
可选地，在获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像之前，还包括：
[0014]
控制所述探测器的曝光时间小于预设曝光时间。
[0015]
可选地，
[0016]
获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像，根据所述图像获取所
述微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值，包括：
[0017]
获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像；
[0018]
根据所述子图像获取所述子区域中微镜的亮度值；
[0019]
将多个所述子区域中微镜的亮度值拼接为所述微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0020]
可选地，
[0021]
获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像，根据所述图像获取所述微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值，包括：
[0022]
获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像；
[0023]
将多个所述子图像拼接为经所述微镜阵列反射后激光光束在探测器上形成的图像；
[0024]
根据所述图像获取所述微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0025]
可选地，根据每一列所述微镜的亮度积分值对所述微镜阵列进行能量校正，包括：
[0026]
获取所述亮度积分值中的最小值；
[0027]
若一列所述微镜的所述亮度积分值大于所述最小值，则选取一列所述微镜中的第一部分微镜，使一列所述微镜中除第一部分微镜外的所有微镜的亮度积分值与所述最小值之间的差值小于预设差值；
[0028]
在激光直写光刻时，控制所述第一部分微镜始终不工作，一列所述微镜中除第一部分微镜外的所有微镜处于正常工作状态。
[0029]
可选地，在获取经所述子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像之前，还包括：
[0030]
在所述微镜阵列与所述探测器之间的光路上设置亮度衰减片，所述亮度衰减片用于降低探测器接收到的激光光束的光亮度。
[0031]
可选地，多个所述微镜行列排布为矩阵，多个所述微镜的矩阵列方向平行于所述扫描方向。
[0032]
可选地，多个所述微镜行列排布为矩阵，多个所述微镜的矩阵列方向与所述扫描方向之间的夹角大于0
°
且小于90
°
。
[0033]
第二方面，本发明实施例提供一种激光直写能量校正装置，包括：
[0034]
激光器，发射激光光束；
[0035]
微镜阵列，包括阵列排布的多个微镜，反射所述激光光束；
[0036]
探测器，获取经所述微镜阵列反射后激光光束在探测器上形成的图像；
[0037]
控制器，根据所述图像获取所述微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值，根据所述至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列所述微镜的亮度积分值，根据每一列所述微镜的亮度积分值对所述微镜阵列进行能量校正。
[0038]
由于常用的探测器的接收面小于微镜阵列的面积，无法一次获取微镜阵列中各微镜反射的光束。本发明实施例提供一种激光直写能量校正方法，将微镜阵列划分为多个子区域，每个子区域可以在探测器上完整成像，获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像。从而避免了探测器不能获取微镜阵列全部微镜反射光束的问题，实现了探测器对微镜阵列的完整成像。另外，本发明实施例还获取经子区域反射后激光光束在探测器
上形成的图像，根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。由于本发明实施例获取的是微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值，并非选取几个亮度采样点，而是至少部分区域中微镜的所有亮度采样点，因此更能真实地反应各微镜亮度的均匀性，有利于解决亮度均匀性问题。本发明实施例还根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值，根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。由于本发明实施例采用的作为比较的对象是每一列微镜的亮度积分值，并非单个微镜的亮度值，每一列微镜的亮度积分值更接近于激光直写工作方式下真实的曝光亮度，提高激光直写能量校正的精确度，从而解决亮度均匀性问题。
附图说明
[0039]
图1为现有设计中微镜阵列反射成像面的示意图；
[0040]
图2为本发明实施例提供的一种激光直写能量校正方法的流程图；
[0041]
图3为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图；
[0042]
图4为本发明实施例提供的一种微镜阵列的示意图；
[0043]
图5为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图；
[0044]
图6为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图；
[0045]
图7为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图；
[0046]
图8为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图；
[0047]
图9为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图；
[0048]
图10为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图；
[0049]
图11为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图；
[0050]
图12为本发明实施例提供的微镜列的亮度积分值示意图；
[0051]
图13为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图；
[0052]
图14为本发明实施例提供的一种激光直写能量校正装置的示意图。
具体实施方式
[0053]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0054]
激光直写利用强度可变的激光束对基片表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后便在抗蚀层表面形成要求的浮雕轮廓。激光直写成像设备可以通过微镜阵列(即数字微镜器件，又称为dmd)反射成像，微镜阵列作为空间光调制器，对照射其上的激光光束进行振幅以及相位等调制，并将调制后的光束投射至感光基材，以实现对基片光刻的目的。激光直写对投射到微镜阵列上激光亮度均匀性有极大的要求，对同一白画面下，微镜阵列反射后激光亮度均匀性也有极大的要求。
[0055]
图2为本发明实施例提供的一种激光直写能量校正方法的流程图，激光直写能量校正方法可以由本发明实施例提供的激光直写能量校正装置执行，参考图2，激光直写能量校正方法包括如下步骤：
[0056]
s101、将微镜阵列划分为多个子区域，每一子区域包括多个阵列排布的微镜。
[0057]
本步骤中，微镜阵列可以具有较大的面积，即，探测器的探测面积小于微镜阵列反射至探测器时呈现的面积，则需要将微镜阵列划分为多个子区域，并经过多次探测，才能分别探测到多个子区域中的微镜。
[0058]
s102、获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像。
[0059]
其中，微镜阵列可以包括多个阵列排布的微镜，每一微镜可以作为一个独立控制的反射元件，微镜可以具有正常工作状态(即on的状态)和不工作状态(即off工作状态)，例如，微镜在倾斜角度为12
°
时为正常工作状态，正常工作状态下，微镜可以将激光光束反射到基片的感光基材上，以实现对感光基材的曝光；微镜在倾斜角度为-12
°
时为不工作状态，不工作状态下，微镜可以将激光光束反射到基片的感光基材所在区域之外，从而不能对感光基材曝光。在其他实施方式中，例如还可以将-12
°
时定义为微镜的正常工作状态，将12
°
时定义为微镜的不工作状态。
[0060]
其中，经微镜阵列中子区域反射后激光光束投射至探测器，探测器为成像设备，用于接收经微镜阵列反射后激光光束并成像。探测器例如可以为电荷耦合元件(即ccd)。
[0061]
本步骤中，可以在一次校正流程中获取经微镜阵列的各个子区域反射后激光光束在探测器上形成的一幅图像，也可以在一次校正流程中每次获取一个子区域反射后形成的一幅图像，并多次获取经微镜阵列各个子区域反射后激光光束在探测器上形成的多幅图像。
[0062]
s103、根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0063]
由于在探测器上形成的图像携带了微镜阵列中每一个微镜反射激光光束的亮度值信息，因此可以根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。例如，微镜亮度高的位置对应的图像的像素单元的灰度值大，微镜亮度低的位置对应的图像的像素单元的灰度值小，则可以根据图像中各个像素单元的灰度值确定至少部分区域中微镜的亮度值的相对大小。其中，微镜的亮度值指的是微镜由于反射激光光束至探测器所产生的亮度值。
[0064]
本步骤中，可以根据一幅图像来获取至少部分区域中微镜的亮度值，也可以根据多幅图像来获取微镜的亮度值。
[0065]
需要说明的是，由于实际使用过程中，可以仅使用微镜阵列中的部分区域，因此需要进行校正的可以仅为微镜阵列中的部分区域中微镜，当然，也可以对微镜阵列中所有微镜进行校正，具体需要根据需求而定，并非对本发明实施例的限定。本发明各实施例中的“至少部分区域”即可以为微镜阵列中的部分区域，也可以为微镜阵列中的全部区域，对于“至少部分区域”而言，其为微镜阵列中选定的需要进行校正的区域，“至少部分区域”内包括多个微镜。
[0066]
s104、根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值。
[0067]
在激光直写的过程中，微镜阵列与感光基材之间沿着扫描方向相对运动，微镜阵列中沿扫描方向上排列的一列微镜反射的激光光束对感光基材的同一位置曝光。故而，本步骤中，为了实现对微镜阵列的校正，需要获取每一列微镜的亮度积分值。一列微镜的亮度积分值可以为该列所有微镜的亮度值之和。
[0068]
s105、根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。
[0069]
由于照射至微镜阵列的激光光束存在亮度均匀性问题，激光光束照射至微镜阵列
的中心部分的微镜上的光亮度与照射至微镜阵列边缘部分微镜上的光亮度不同，不同微镜列的亮度积分值不同，因此需要对微镜阵列进行能量校正，在微镜阵列进行能量校正过程中，可以根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正，例如减小亮度积分值大的微镜列中微镜的数量，或者，减小亮度积分值大的微镜列中微镜的反光率等。其中，微镜列指的是沿扫描方向的一列微镜。
[0070]
由于常用的探测器的接收面小于微镜阵列的面积，无法一次获取微镜阵列中各微镜反射的光束。本发明实施例提供一种激光直写能量校正方法，将微镜阵列划分为多个子区域，每个子区域可以在探测器上完整成像，获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像。从而避免了探测器不能获取微镜阵列全部微镜反射光束的问题，实现了探测器对微镜阵列的完整成像。另外，本发明实施例还获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像，根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。由于本发明实施例获取的是微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值，并非选取几个亮度采样点，而是至少部分区域中微镜的所有亮度采样点，因此更能真实地反应各微镜亮度的均匀性，有利于解决亮度均匀性问题。本发明实施例还根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值，根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。由于本发明实施例采用的作为比较的对象是每一列微镜的亮度积分值，并非单个微镜的亮度值，每一列微镜的亮度积分值更接近于激光直写工作方式下真实的曝光亮度，提高激光直写能量校正的精确度，从而解决亮度均匀性问题。
[0071]
可选地，在步骤s102之前，激光直写能量校正方法还包括：控制探测器的曝光时间小于预设曝光时间。如果投射至探测器的激光光束的亮度过高，超过了探测器可以接受的最大亮度范围，产生过曝光，则在探测器可以接受的最大亮度范围以上的探测器像素输出相同的电信号，并不能对各个不同亮度的光学信号进行区分。本发明实施例中，通过控制探测器的曝光时间小于预设曝光时间，减少探测器的曝光时间，避免了微镜阵列反射的激光光束在探测器上产生过曝光。
[0072]
可选地，在步骤s102之前，激光直写能量校正方法还可以包括：在微镜阵列与探测器之间的光路上设置亮度衰减片。本发明实施例中，通过在微镜阵列与探测器之间的光路上设置亮度衰减片，减少探测器上接收到的激光光束的光亮度，避免了微镜阵列反射的激光光束在探测器上产生过曝光。
[0073]
图3为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图，图4为本发明实施例提供的一种微镜阵列的示意图，参考图3和图4，激光直写能量校正方法包括如下步骤：
[0074]
s201、将微镜阵列划分为多个子区域，每一子区域包括多个阵列排布的微镜。
[0075]
如图4所示，将微镜阵列10划分为多个子区域11，每一子区域11中多个微镜阵列排布。示例性地，参考图4，微镜阵列10划分为3行5列排列的15个子区域11。本发明实施例对于多个子区域11的划分数量以及多个子区域11的排布方式不做限定。由于常用的探测器的接收面20小于微镜阵列10的面积，无法一次获取微镜阵列10中各微镜反射的光束。因此可以将微镜阵列10分为探测器可以接收的多个子区域，在获取到所有子区域后依靠处理器通过算法进行拼接，从而形成整个微镜阵列10。
[0076]
具体的，本步骤中划分的每一子区域11可以作为每一次成像探测时的反射器件，
在一个子区域11处于工作状态时，其余子区域11处于不工作状态。如图4所示，图4中左上角的子区域11处于工作状态时，反射激光光束至探测器的接收面20，其余子区域11处于不工作状态，不会反射激光光束至探测器的接收面20。
[0077]
s202、获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像。
[0078]
本步骤中，在一子区域11处于工作状态时，其余子区域11处于不工作状态，多个子区域11依次工作，可以在探测器的接收面20依次形成多幅子图像(即多幅图像)。
[0079]
s203、根据子图像获取子区域中微镜的亮度值。
[0080]
本步骤中，在一子区域11处于工作状态时，其余子区域11处于不工作状态时，可以获取一幅子图像，然后根据子图像获取该子区域11中微镜的亮度值。在其余子区域11依次处于工作状态时，可以按照相同的方式，获取其余子区域11中微镜的亮度值。
[0081]
s204、将多个子区域中微镜的亮度值拼接为微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0082]
本步骤中，将步骤s203中获取的多个子区域的亮度值进行拼接，拼接为微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值。示例性地，在一实施方式中，可以将一列60个单元格中的每4个单元格作为一组，一组单元格用于存储一个子区域11中微镜的亮度值，即，第一至第四个单元格用于存储第一个子区域11中微镜的亮度值，第五至第八单元格用于存储第二个子区域中微镜的亮度值，依次类推，直至第五十七至第六十单元格用于存储第十五个子区域中微镜的亮度值。在另一实施方式中，还可以将单元格对应于多个子区域的划分方式形成为6行10列(以每个子区域11包括2行2列排列的微镜为例)，第一行第一列的单元格用于存储第一行第一列的子区域中第一个微镜的亮度值，依次类推，直至第三行第五列的单元格用于存储第三行第五列的子区域中最后一个微镜的亮度值。其中，单元格可以采用软件和/或硬件的方式实现。
[0083]
s205、根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值。
[0084]
s206、根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。
[0085]
本发明实施例中，将微镜阵列划分为多个子区域，每个子区域可以在探测器上完整成像，获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像。后续根据子图像获取子区域中微镜的亮度值，可以将多个子区域中微镜的亮度值拼接为微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值，从而避免了探测器不能获取微镜阵列全部微镜反射光束的问题，实现了探测器对微镜阵列的完整成像。进一步地，由于本发明实施例将多个子区域中微镜的亮度值拼接为微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值，拼接过程中仅涉及多个子区域中微镜的亮度值，为数字表单的拼接，不存在拼接重叠、偏移等问题，提高了检测精度以及校正精度。
[0086]
图5为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图，参考图4和图5，激光直写能量校正方法包括如下步骤：
[0087]
s301、将微镜阵列划分为多个子区域，每一子区域包括多个阵列排布的微镜。
[0088]
s302、获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像。
[0089]
s303、将多个子图像拼接为经微镜阵列反射后激光光束在探测器上形成的图像。
[0090]
本步骤中，将步骤s203中获取的多个子区域所对应的子图像进行图像拼接，拼接
为一个涵盖所有子区域的图像，即，拼接为包括微镜阵列中至少部分区域中所有微镜亮度的图像。
[0091]
s304、根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0092]
s305、根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值。
[0093]
s306、根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。
[0094]
本发明实施例中，将微镜阵列划分为多个子区域，每个子区域可以在探测器上完整成像，获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像，将多个子图像拼接为经微镜阵列反射后激光光束在探测器上形成的图像，从而避免了探测器不能获取微镜阵列全部微镜反射光束的问题，实现了探测器对微镜阵列的完整成像。
[0095]
图6为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图，图7为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图，参考图6和图7，激光直写能量校正方法包括如下步骤：
[0096]
s401、采用间隔采样的方式获取激光光束在探测器上形成的采样图像。
[0097]
其中，间隔采样的方式指的是，每次间隔采样时，相邻两个处于正常工作状态的微镜之间间隔至少一个不工作的微镜。如图6所示，微镜阵列10包括多个阵列排布的微镜100，间隔采样时，使微镜阵列10中的采样微镜101处于正常工作状态，其余微镜100处于不工作的状态。相邻两个采样微镜101之间间隔至少一个不工作的微镜100。需要说明的是，采样微镜101为间隔采样时处于工作状态的微镜100，每一次间隔采样，多个采样微镜101可以具有不同的位置，多个采样微镜101组成的图案可以具有相同的形状或者不同的形状。
[0098]
s402、根据采样图像获取采样图像对应微镜的亮度值。
[0099]
由于间隔采样时，仅能获取一部分微镜101的亮度值，不能一次获取至少部分区域中所有微镜101的亮度值，因此可以进行多次采样，每次获取一幅采样图像，并根据采样图像获取采样图像对应微镜的亮度值。
[0100]
s403、将多次间隔采样后采样图像对应微镜的亮度值拼接为微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0101]
本步骤中，将步骤s402中获取的多次间隔采样的亮度值进行拼接，拼接为微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值。示例性地，参考图7，可以将单元格形成为9行20列，第一行第一列的单元格用于存储第一行第一列的采样微镜101的亮度值，依次类推，直至第九行第三列的单元格用于存储第九行第三列的采样微镜101的亮度值。然后进行下一次间隔采样，直至9行20列的所有单元格存储微镜100的亮度值数据。其中，单元格可以采用软件和/或硬件的方式实现。
[0102]
s404、根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值。
[0103]
s405、根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。
[0104]
本发明实施例中，由于相邻微镜100之间的间距极小，在数据采集时，相邻微镜100反射的激光光束在探测器上形成交叠，导致亮度加权。本发明实施例中，采用间隔采样的方式获取激光光束在探测器上形成的采样图像，相邻两个处于正常工作状态的微镜之间间隔至少一个不工作的微镜，防止了微镜100反射的激光光束在探测器上形成交叠。进一步地，
本发明实施例将多次间隔采样后采样图像对应微镜的亮度值拼接为微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值为数字表单的拼接，不存在拼接重叠、偏移等问题，提高了检测精度以及校正精度。
[0105]
图8为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图，参考图7和图8，激光直写能量校正方法包括如下步骤：
[0106]
s501、采用间隔采样的方式获取激光光束在探测器上形成的采样图像。
[0107]
s502、将多个采样图像拼接为经微镜阵列反射后激光光束在探测器上形成的图像。
[0108]
本步骤中，将步骤s501中获取的多个采样图像进行图像拼接，拼接为一个涵盖所有采样微镜101的图像，即，拼接为包括微镜阵列10中至少部分区域中所有微镜100亮度的图像。
[0109]
s503、根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0110]
s504、根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值。
[0111]
s505、根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。
[0112]
本发明实施例中，采用间隔采样的方式获取激光光束在探测器上形成的采样图像，相邻两个处于正常工作状态的微镜之间间隔至少一个不工作的微镜，防止了微镜100反射的激光光束在探测器上形成交叠。
[0113]
可选地，间隔采样时，相邻两个处于正常工作状态的微镜之间间隔n个不工作的微镜，进行(n+1)2次间隔采样，n≥1。示例性地，参考图7，相邻两个采样微镜101之间间隔1个不工作的微镜100，由于每相邻的四个微镜100中，仅有一个微镜100为采样微镜101，因此需要(1+1)2＝4次间隔采样，才能获取微镜阵列10中至少部分区域中所有微镜100的亮度值。
[0114]
需要说明的是，在一实施方式中，在进行间隔采样时，为了防止每一次间隔采样的多个采样微镜101形成的图案超出探测器的探测范围，还可以在一个子区域11进行间隔采样，完成一个子区域11内所有微镜100的采样后，再对另一子区域11进行间隔采样，多个子区域11进行间隔采样后，直至获取微镜阵列10中至少部分区域中所有微镜100的亮度值。在另一实施方式中，在进行间隔采样时，为了防止每一次间隔采样的多个采样微镜101形成的图案超出探测器的探测范围，还可以在一个子区域11进行间隔采样，然后在另一个子区域11进行间隔采样，直至完成第一遍间隔采样；然后在多个子区域11进行第二遍间隔采样，多遍间隔采样后，直至获取微镜阵列10中至少部分区域中所有微镜100的亮度值。
[0115]
图9为本发明实施例提供的另一种激光直写能量校正方法的流程图，图10为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图，图11为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图，图12为本发明实施例提供的微镜列的亮度积分值示意图，图13为本发明实施例提供的另一种微镜阵列的示意图，参考图9-图13，激光直写能量校正方法包括如下步骤：
[0116]
s601、获取经微镜阵列反射后激光光束在探测器上形成的图像。
[0117]
s602、根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。
[0118]
s603、根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值。
[0119]
s604、获取亮度积分值中的最小值。
[0120]
各微镜列30具有不同的亮度积分值，获取至少部分区域中所有微镜列30中的最小值。微镜列30为沿扫描方向y上排列的一列微镜100。微镜列30中的多个微镜可以位于行列排布的同一列或者不同列。
[0121]
可选地，本发明实施例可以对微镜阵列10采取正向扫描的方式，或者采取倾斜扫描的方式。
[0122]
对微镜阵列10采取正向扫描的方式时，多个微镜100行列排布为矩阵，多个微镜的矩阵列方向平行于扫描方向。如图10所示，多个微镜100沿着步进方向x和扫描方向y行列排布。也就是说，微镜阵列10中的多个微镜100的列方向平行于扫描方向y。
[0123]
对微镜阵列10采取倾斜扫描的方式时，多个微镜行列排布为矩阵，多个微镜的矩阵列方向与扫描方向之间的夹角大于0
°
且小于90
°
。如图11所示，微镜阵列10中的多个微镜100的列方向与扫描方向y不平行。扫描方向y延伸的微镜列30，在步进方向x一个微镜宽度投影覆盖的微镜数为倾斜因子。示例性地，参考图11，倾斜因子为8，列的选取方式为扫描方向y每8个微镜100步进方向x一次错位进行列选。
[0124]
如图12所示，横坐标为微镜列30的数量，由于关心的是各微镜列30的亮度积分值的相对大小，因此图12中的纵坐标仅代表其相对大小，纵坐标无量纲。图12中，各微镜列30具有不同的亮度积分值，各微镜列30的亮度积分值的最小值为1000。
[0125]
s605、若一列微镜的亮度积分值大于最小值，则选取一列微镜中的第一部分微镜，使一列微镜中除第一部分微镜外的所有微镜的亮度积分值与最小值之间的差值小于预设差值。
[0126]
参考图13，第一列微镜的亮度积分值大于最小值，则选取第一列微镜中的第一个微镜100作为始终不工作的微镜100(即第一部分微镜)。第二列微镜的亮度积分值大于最小值，则选取第二列微镜中的第一个微镜100和第二个微镜100作为始终不工作的微镜100(即第一部分微镜)。第四列微镜的亮度积分值为最小值，则第四列微镜中无始终不工作的微镜。从而使得第一列微镜、第二列微镜和第四列微镜的亮度积分值相等或者相近。类似地，还可以通过相同的方式使得第一列微镜与其他任意一列微镜的亮度积分值相等或者相近。
[0127]
s606、在激光直写光刻时，控制第一部分微镜始终不工作，一列微镜中除第一部分微镜外的所有微镜处于正常工作状态。
[0128]
示例性地，以微镜阵列包括1920
×
1080个微镜为例，在激光直写光刻时，控制第一部分微镜始终不工作，一列微镜中除第一部分微镜外的所有微镜处于正常工作状态，可以实现调整精度可高达1/1080≈1
‰
。
[0129]
本发明实施例中，获取亮度积分值中的最小值，若一列微镜的亮度积分值大于最小值，则在激光直写光刻时，控制该列微镜中的部分微镜始终不工作，以使得该列微镜中剩余微镜的亮度积分值等于或者近似于亮度积分的最小值，以实现激光直写能量的校正。
[0130]
图14为本发明实施例提供的一种激光直写能量校正装置的示意图，参考图14，激光直写能量校正装置包括激光器41、微镜阵列10、探测器46和控制器(图中未示出)。激光器41发射激光光束。微镜阵列10包括阵列排布的多个微镜，微镜阵列用于反射激光光束至探测器。探测器16用于将微镜阵列划分为多个子区域，每一子区域包括多个阵列排布的微镜，获取经子区域反射后激光光束在探测器46上形成的图像。控制器根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值，根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列
微镜的亮度积分值，根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。
[0131]
由于常用的探测器的接收面小于微镜阵列的面积，无法一次获取微镜阵列中各微镜反射的光束。本发明实施例提供一种激光直写能量校正装置，将微镜阵列划分为多个子区域，每个子区域可以在探测器上完整成像，获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的子图像。从而避免了探测器不能获取微镜阵列全部微镜反射光束的问题，实现了探测器对微镜阵列的完整成像。另外，本发明实施例还获取经子区域反射后激光光束在探测器上形成的图像，根据图像获取微镜阵列中至少部分区域中微镜的亮度值。由于本发明实施例获取的是微镜阵列中至少部分区域中所有微镜的亮度值，并非选取几个亮度采样点，而是至少部分区域中微镜的所有亮度采样点，因此更能真实地反应各微镜亮度的均匀性，有利于解决亮度均匀性问题。本发明实施例还根据至少部分区域中微镜的亮度值获取扫描方向上每一列微镜的亮度积分值，根据每一列微镜的亮度积分值对微镜阵列进行能量校正。由于本发明实施例采用的作为比较的对象是每一列微镜的亮度积分值，并非单个微镜的亮度值，每一列微镜的亮度积分值更接近于激光直写工作方式下真实的曝光亮度，提高激光直写能量校正的精确度，从而解决亮度均匀性问题。
[0132]
可选地，参考图14，在微镜阵列10与探测器46之间的光路上设置亮度衰减片45。
[0133]
可选地，参考图14，激光直写能量校正装置还包括成像镜头44，被微镜阵列10反射的激光光束经过成像镜头44成像在探测器46上。
[0134]
可选地，参考图14，激光直写能量校正装置还包括反光镜43，反光镜43用于将激光器41发射的激光光束投射至微镜阵列10上。在其他实施方式中，还可以采用其他光学元件将激光器41发射的激光光束投射至微镜阵列10上，本发明对此不作限制。例如，还可以使用分光棱镜将激光器41发射的激光光束投射至微镜阵列10上。
[0135]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。