一种新型激光直写曝光装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种新型激光直写曝光装置，属于曝光设备技术领域。

背景技术：

2.激光直写曝光设备在曝光时需对平台部件、电控部件进行监测和操作，以完成一个曝光周期。随着技术的不断进步，客户对产能的需求的越来越高，智能化制造需求的不断提高。现有的激光直写曝光设备的控制结构如图1所示，从这种结构中可以看出，平台的控制器和电控的控制器采用分别管理的方式，两者之间的协调均通过曝光软件进行调度，这就存在着通信延时和误码率，制约了后期产能的提升。
3.现有的激光直写曝光设备的控制结构具体存在以下几个问题：1、pc对平台部件和电控部件的控制多数使用tcp/ip的方式连接，通信延时较长且存在一定的误码率；2、整个控制系统的调度都是在曝光软件层面调度完成，存在任务与任务间延时，影响曝光精度；3、电控系统采用集中控制方式，布局布线都比较麻烦。

技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种新型激光直写曝光装置，包括：
5.主控机pc，用于控制激光直写曝光设备的工作过程和图形数据的处理，将待曝光的原图经过变换后生成可供dmd部件接收的数据格式的图形；
6.平台控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制曝光平台；
7.电控控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制激光直写曝光设备内部的电控元器件，所述电控元器件包括：供电装置、感应装置和控制元件；
8.图形同步装置，包括dmd部件和光源，所述dmd部件接收所述主控机pc的图形数据和光源控制命令，并将所述光源控制命令转化成所述控制光源的电压信号和光源开关信号，从而使在曝光的过程中图形和光源两者同步；
9.成像装置，用于将所述dmd部件的图形在放置于曝光平台上的待光刻材料上成像；
10.曝光平台，通过平台驱动器与所述平台控制模块连接，工作过程由所述平台控制模块控制；
11.所述平台控制模块和所述电控控制模块集成在一块控制处理板卡上，在所述控制处理板卡实现对曝光平台和电控的双重控制。
12.在一种实施方式中，所述控制处理板卡通过两个通信接口分别实现与所述平台驱动器和电控元器件的通信，比如可以采用ethercat接口。
13.在一种实施方式中，所述电控控制模块包括：
14.数字量模块，传输数字量控制信号，包括1和0，用于实现对数字电控元器件的控制；
15.模拟量模块，传输模拟量控制信号，用于实现对模拟电控元器件的控制；
16.所述控制处理板卡、数字量模块和模拟量模块通过通信接口连接，如：ethercat接
口。
17.在一种实施方式中，所述供电装置对所述激光直写曝光设备内部各部件进行供电，包括：所述曝光平台，主控机pc，光源，dmd部件。
18.在一种实施方式中，所述感应装置有温度、湿度、真空度检测装置、位置信号感应器或者设备状态感应器。
19.在一种实施方式中，所述控制元件包括：电磁阀和控制气路的开关。
20.在一种实施方式中，所述数字电控元器件包括：数字传感器、继电器、塔灯、按键和mark打标装置。
21.在一种实施方式中，所述模拟电控元器件包括：模拟传感器。
22.在一种实施方式中，所述控制处理板卡与所述主控机pc间的通信采用tcp/ip或pcie等通信方式。
23.本实用新型的优点：
24.本实用新型提供的一种新型激光直写曝光装置，将平台控制和电控控制集成到一块控制处理板卡上，来实现对平台和电控的双重控制，相比于现有的分开的控制结构，本实用新型不需要通过曝光软件实现平台和电控之间的协调，解决了两者调度时的通信延时和误码率的问题，提高了激光直写曝光设备平台与曝光设备之间的同步性能，提升了曝光的准确率。
25.本实用新型的光源由dmd部件控制，且电控部分采用分布式控制方式，相比于传统的集中控制方式，本实用新型降低了布局和布线的复杂度，简化了控制结构。
附图说明
26.图1为现有激光直写设备的控制结构示意图。
27.图2为本实用新型的激光直写曝光装置结构框图。
28.图3为本实用新型的分布式电控控制模块结构框图。
具体实施方式
29.下面是对本实用新型进行具体描述。
30.实施例1
31.如图2所示，为本实用新型实施例的一种新型激光直写曝光装置，包括：
32.主控机pc，用于控制激光直写曝光设备的工作过程和图形数据的处理，将待曝光的原图经过变换后生成可供dmd部件接收的数据格式的图形；
33.平台控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制曝光平台；
34.电控控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制激光直写曝光设备内部的电控元器件，所述电控元器件包括：供电装置、感应装置和控制元件；
35.图形同步装置，包括dmd部件和光源，所述dmd部件接收所述主控机pc的图形数据和光源控制命令，并将所述光源控制命令转化成所述控制光源的电压信号和光源开关信号，从而使在曝光的过程中图形和光源两者同步；
36.成像装置，用于将所述dmd部件的图形在放置于曝光平台上的待光刻材料上成像；
37.曝光平台，通过平台驱动器与所述平台控制模块连接，工作过程由所述平台控制
模块控制；
38.所述平台控制模块和所述电控控制模块集成在一块控制处理板卡上，在所述控制处理板卡实现对曝光平台和电控的双重控制。
39.实施例2
40.本实施例提供一种新型激光直写曝光装置，包括：
41.一、主控机pc，用于控制激光直写曝光设备的工作过程和图形数据的处理，将待曝光的原图经过变换后生成可供dmd部件接收的数据格式的图形。
42.其中图形数据的处理的过程为：从曝光的原图形gds图形开始，经过变换后形成可供dmd部件接收的数据格式的图形。
43.二、平台控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制曝光平台；
44.三、电控控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制激光直写曝光设备内部的电控元器件，所述电控元器件包括：供电装置、感应装置和控制元件；
45.其中，供电装置对所述激光直写曝光设备内部各部件进行供电，包括：曝光平台，主控机pc，光源，dmd部件；感应装置有温度、湿度、真空度检测装置、位置信号感应器或者设备状态感应器等；控制元件是指可以对设备的一些部件进行控制的电控元件，如：电磁阀、控制气路的开关等。
46.电控控制模块采用分布式的电控方式，如图3所示，电控控制模块包括：数字量模块和模拟量模块。
47.数字量模块传输数字量控制信号，包括1和0，用于实现对数字电控元器件的控制；模拟量模块，传输模拟量控制信号，用于实现对模拟电控元器件的控制；
48.所述控制处理板卡、数字量模块和模拟量模块通过ethercat接口连接。
49.本实用新型的平台控制模块和所述电控控制模块集成在一块控制处理板卡上，在所述控制处理板卡实现对曝光平台和电控的双重控制。控制处理板卡通过两个ethercat接口分别实现与平台驱动器和电控元器件的通信。
50.ethercat是一种先进的工业总线方式，其特点有：
51.(1)通信响应延时小，约20-50us量级。
52.(2)连线方式，采用标准的rj45接口和标准的100m网线就可以实现点间的相互通信。
53.(3)支持点间的任意互联，对节点的顺序没有要求。
54.因为ethercat总线的上述特点，目前被广泛的应用在平台控制和大型分布式控制系统中。
55.四、图形同步装置，包括dmd部件和光源，所述dmd部件接收所述主控机pc的图形数据和光源控制命令，并将所述光源控制命令转化成所述控制光源的电压信号和光源开关信号，从而使在曝光的过程中图形和光源两者同步。
56.五、成像装置，用于将所述dmd部件的图形在放置于曝光平台上的待光刻材料上成像。
57.六、曝光平台，通过平台驱动器与所述平台控制模块连接，工作过程由所述平台控制模块控制。
58.本实用新型的工作原理：
59.本实用新型将将平台控制和电控控制集成到一块控制处理板卡上，来实现对平台和电控的双重控制，板卡通过两个ethercat接口分别实现与平台驱动器和电控元器件的通信。控制处理板与主控机pc之间的通信可采用传统的tcp/ip方式、pcie方式或其他接口方式均可以。
60.本实用新型的光源由dmd部件进行控制，具体的控制方式：
61.(1)主控机pc发送图形数据和光源控制命令给dmd部件；
62.(2)dmd部件接收所述主控机pc的图形数据和光源控制命令，并将所述光源控制命令转化成所述控制光源的电压信号和光源开关信号，从而使在曝光的过程中图形和光源两者同步。
63.虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

技术特征：

1.一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述曝光装置包括：主控机pc，用于控制激光直写曝光设备的工作过程和图形数据的处理，将待曝光的原图经过变换后生成可供dmd部件接收的数据格式的图形；平台控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制曝光平台；电控控制模块，与所述主控机pc连接，用于控制激光直写曝光设备内部的电控元器件，所述电控元器件包括：供电装置、感应装置和控制元件；图形同步装置，包括dmd部件和光源，所述dmd部件接收所述主控机pc的图形数据和光源控制命令，并将所述光源控制命令转化成控制所述光源的电压信号和光源开关信号；成像装置，用于将所述dmd部件的图形在放置于曝光平台上的待光刻材料上成像；曝光平台，通过平台驱动器与所述平台控制模块连接，工作过程由所述平台控制模块控制；所述平台控制模块和所述电控控制模块集成在一块控制处理板卡上，在所述控制处理板卡实现对曝光平台和电控的双重控制。2.根据权利要求1所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述控制处理板卡通过两个通信接口，分别实现与所述平台驱动器和电控元器件的通信。3.根据权利要求2所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述电控控制模块包括：数字量模块，传输数字量控制信号，包括1和0，用于实现对数字电路元件的控制；模拟量模块，传输模拟量控制信号，用于实现对模拟电路元件的控制；所述控制处理板卡、数字量模块和模拟量模块通过通信接口连接。4.根据权利要求2或3任一项所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述通信接口为：ethercat接口。5.根据权利要求1所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述供电装置对所述激光直写曝光设备内部各部件进行供电，包括：所述曝光平台、主控机pc、光源和dmd部件。6.根据权利要求1所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述感应装置包括：温度、湿度、真空度检测装置、位置信号感应器或者设备状态感应器。7.根据权利要求1所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述控制元件包括：电磁阀和控制气路的开关。8.根据权利要求3所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述数字电路元件包括：数字传感器、继电器、塔灯、按键和mark打标装置。9.根据权利要求3所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述模拟电路元件包括：模拟传感器。10.根据权利要求1所述的一种新型激光直写曝光装置，其特征在于，所述控制处理板卡与所述主控机pc间的通信方式包括：采用tcp/ip或pcie。

技术总结

本实用新型公开了一种新型激光直写曝光装置，属于曝光设备技术领域。本实用新型将平台控制和电控控制集成到一块控制处理板卡上，在该板卡实现对平台和电控的双重控制，相比于现有的控制结构，本实用新型不需要通过曝光软件实现平台和电控之间的协调，解决了两者调度时的通信延时和误码率的问题，提高了激光直写曝光设备平台与曝光设备之间的同步性能，提升了曝光的准确率；本实用新型的光源由DMD部件控制，且电控部分采用分布式控制方式，相比于传统的集中控制方式，本实用新型降低了布局和布线的复杂度，简化了控制结构。简化了控制结构。简化了控制结构。