基于PMAC的寬幅高速激光直寫(xiě)系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、激光直寫(xiě)技術(shù)作為一種先進(jìn)的光學(xué)制作技術(shù)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。從國(guó)內(nèi)外激光直寫(xiě)系統(tǒng)的研究情況來(lái)看，其研究及應(yīng)用領(lǐng)域略有不同，國(guó)外的研究工作集中在集成電路制造、微光學(xué)元件加工、激光直寫(xiě)布線技術(shù)、光學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)也有多家研究機(jī)構(gòu)對(duì)激光直寫(xiě)系統(tǒng)及工藝進(jìn)行了大量的研究，主要應(yīng)用在數(shù)碼光變圖像制作、二元光學(xué)元件制作以及各種掩模板制作等領(lǐng)域。 本課題設(shè)計(jì)了一種高速度、大幅面的激光直寫(xiě)系統(tǒng)，在提高光刻幅面的同時(shí)，提升光刻速度，并且

2、保證激光刻蝕精度，系統(tǒng)可以應(yīng)用于單光束激光直寫(xiě)以及干涉型激光直寫(xiě)。本文采用直線電機(jī)控制直寫(xiě)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，并且使用高精度光柵尺實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)定位控制。針對(duì)高性能直線電機(jī)的控制特點(diǎn)，使用PAMC多軸控制卡對(duì)激光直寫(xiě)多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精度的控制。本系統(tǒng)達(dá)到的點(diǎn)與點(diǎn)間的精度為1um，點(diǎn)內(nèi)精細(xì)度為0.5um，逐點(diǎn)光刻速度可達(dá)500dots/s，矢量化速度可達(dá)3000dots/s。利用半導(dǎo)體泵浦全固態(tài)脈沖激光器(DPSSL)作為光源，在VC++6.

3、0中把圖像文件轉(zhuǎn)換成PMAC控制信號(hào)，從而控制激光脈沖輸出和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行，并采用連續(xù)脈沖曝光模式進(jìn)行了高速干涉光刻直寫(xiě)實(shí)驗(yàn)，獲得了最大幅面為800mm×610mm具有動(dòng)態(tài)或立體效果的寬幅衍射光變圖像。 本系統(tǒng)已達(dá)到工程化水平，具有很高的工業(yè)化價(jià)值，上述技術(shù)指標(biāo)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。目前本系統(tǒng)已可以實(shí)現(xiàn)大面積點(diǎn)陣正交彩虹全息圖及其通用光柱版的制作，并通過(guò)后續(xù)工藝把所得產(chǎn)品成功投入市場(chǎng)。本文對(duì)單光束激光直寫(xiě)在大規(guī)模集成電路制造以及激光