一種多工件臺直寫光刻系統的製作方法
2023-07-23 05:34:41 2
一種多工件臺直寫光刻系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多工件臺直寫光刻系統，採用並行曝光結構，屬於直寫式光刻機曝光【技術領域】。包括在支撐結構上通過掃描方向運動導軌安裝的並行式多工件臺；以及通過步進方向運動導軌安裝的，實現對基板曝光的光路系統。與現有的單工件臺直寫光刻技術相比，本發明大幅降低了結構的複雜性，使原本按順序串行進行的曝光流程變為並行的曝光流程，極大地縮短了曝光時間，相比目前主流單工件臺式直寫式曝光機的產能有著顯著的增加。此外，本發明一方面簡化了的結構設計，能夠更好的發揮真空吸附效果，提高曝光品質及生產良率；另一方面，由於多工件臺的平行設計，不需要聚焦模塊和對準模塊進行上下移動，在保證光刻精度的同時，不會增加任何的耗時。
【專利說明】—種多工件臺直寫光刻系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種直寫光刻系統，具體是一種多工件臺直寫光刻系統，屬於直寫式光刻機快速掃描曝光【技術領域】。
【背景技術】
[0002]直寫式光刻技術是近年來發展較快的、以替代傳統的掩膜板式光刻技術的影像直接轉移技術，在半導體及PCB生產領域中有著越來越重要的地位。可以縮短工藝流程，並降低製造成本。
[0003]目前市場上主流的直寫式光刻機大多以單工件臺方式進行掃描曝光，即串行的工作流程。在單工件臺系統中，用於曝光的基板的上板、對準、曝光、下板是依次進行的。依據目前的結構系統，各操作流程已經達到耗時的上限，很難再縮短某個操作步驟的操作時間，即單工件臺的直寫式光刻機由於各操作流程的串行性質，已很難再提高產能。
[0004]目前採用雙工件臺設計的直寫式光刻機，都是垂直安裝方式進行設計的。即兩個工件臺為上下結構，由於兩個工件臺在垂直方向上的落差，要求聚焦模塊和對準模塊必須要上下移動，這樣增加了結構設計難度，並且頻繁的上下移動，會導致對準精度的降低及增加對準耗時。過於緊湊的上下工件臺結構也導致真空系統難於安裝，基板本身的翹曲以及工件臺在高速運動中所導致的基板移動都會降低曝光品質及良率。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種多工件臺直寫光刻系統，使原本按順序串行進行的曝光流程變為部分並行的曝光流程，可有效地縮短整基板的曝光時間，顯著提高曝光機的產能。
[0006]為了實現上述目的，本多工件臺直寫光刻系統包括在支撐結構上通過掃描方向運動導軌安裝的並行式多工件臺；以及通過步進方向運動導軌安裝的，實現對基板曝光的光路系統。
[0007]進一步，所述並行式多工件臺為左右並排設置，承載待曝光的基板。
[0008]進一步，所述掃描方向運動導軌承載多個工件臺獨立作掃描方向的往復運動；
[0009]掃描方向運動導軌的運動範圍使多個工件臺的縱向範圍被光路系統覆蓋。
[0010]進一步，所述安裝光路系統的步進方向運動導軌承載光路系統作步進方向的移動；
[0011]整個光路系統的掃描曝光範圍覆蓋整個多工件臺的橫向距離。
[0012]進一步，所述支撐結構為龍門結構。
[0013]與現有技術中的單工件臺直寫光刻技術相比，本多工件臺直寫光刻系統大幅降低了結構的複雜性。兩個工件臺在各自的工作區域內互不幹擾，一個工件臺在掃描曝光的過程中，另一個工件臺進行上下板、對準等操作流程，使原本按順序串行進行的曝光流程變為並行的曝光流程，極大地縮短了曝光時間，比目前主流單工件臺式直寫式曝光機的產能有著顯著的增加。
[0014]此外與工件臺垂直安裝方式相比，本多工件臺直寫光刻系統一方面簡化了的結構設計，能夠更好的發揮真空吸附效果，提高曝光品質及生產良率；另一方面，由於兩工件臺的平行設計，不需要聚焦模塊和對準模塊進行上下移動，在保證光刻精度的同時，不會增加任何耗時。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的主體結構示意圖；
[0016]圖2為本發明的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0018]如圖1所示，本多工件臺直寫光刻系統包括在支撐結構上通過掃描方向運動導軌安裝的並行式多工件臺；以及通過步進方向運動導軌安裝的，實現對基板曝光的光路系統。整個光路系統安裝在步進方向運動導軌之上，在曝光過程中隨步進軸進行橫向移動。
[0019]進一步，所述並行式多工件臺為左右並排設置，承載待曝光的基板。多個工件臺並排地安裝在掃描方向運動導軌上，在曝光過程中隨掃描軸分別進行縱向移動，完成對準、掃描曝光等動作。
[0020]進一步，所述掃描方向運動導軌承載多個工件臺獨立作掃描方向的往復運動；掃描方向運動導軌的運動範圍使多個工件臺的縱向範圍被光路系統覆蓋。實現並行的曝光流程。光路系統可以按照不同的設計結構和設計需求，增加或減少照明、成像光路，以在不同的設備性能需求下達到最合理的設計。
[0021]進一步，所述安裝光路系統的步進方向運動導軌承載光路系統作步進方向的移動；整個光路系統的掃描曝光範圍覆蓋整個多工件臺的橫向距離。
[0022]進一步，所述支撐結構為龍門結構。用於整個系統的架構支撐，大理石龍門結構的結構特點可以很好的保持平臺運動的穩定性，並且具有很好的隔震性能。
[0023]如圖2所示，以雙工件臺為例，可以將原本上板、對準、曝光、下板等按順序串行的工作流程改善為曝光與上板、對準、下板分類並行的工作流程，減少整板操作時間，用以提高產能。
[0024]當A工件臺在進行正常的掃描曝光的同時，B工件臺進行前一塊基板的下板，當前基板的上板並進行對準準備工作，然後B工件臺移動至曝光起始位置等待曝光。
[0025]當A工件臺曝光完成後，光路系統隨步進軸移動至B工件臺臺面之上，開始對B工件臺進行掃描曝光。同時，A工件臺退出至安全位置進行下板、上下一塊基板、對準等工作，然後移動到曝光起始位置等待曝光。
[0026]如圖2所示的工作流程循環往復進行，形成桌球式的作業流程，以達到操作流程並行進行的目的。
[0027]如圖1和圖2所示，在使用一套光路系統時，可分別對如圖2所示的A、B兩個工件臺上的基板進行曝光，即在增加很少成本的情況下，大幅提高了設備的產能。結構上的設計，相對於採用上下結構放置雙工件臺的方法要簡單很多，例如不用重新考慮因不同基板厚度所帶來的聚焦問題，不用重新考慮上下結構工件臺所帶來的對準問題。
[0028]並且相對於上下結構的工件臺設計而言，並排放置的多工件臺可以獨立、互不幹擾的進行運動，可簡化整個曝光操作流程，並且其導軌的有效行程也更短，只取決於所設計設備能夠適用的基板板材大小，這樣穩定性更好，成本更低。而上下結構的工件臺設計，兩工件臺之間的運動會有幹擾，不能獨立的運動，即一個工件臺在曝光時，另一個工件臺要分時進行對準操作，效率要因此而降低。其導軌的有效行程也會更長。
[0029]綜上所述，本多工件臺直寫光刻系統大幅降低了結構的複雜性，使原本按順序串行進行的曝光流程變為並行的曝光流程，極大地縮短了曝光時間，比目前主流單工件臺式直寫式曝光機的產能有著顯著的增加。此外與工件臺垂直安裝方式相比，本多工件臺直寫光刻系統一方面簡化了的結構設計，能夠更好的發揮真空吸附效果，提高曝光品質及生產良率；另一方面，由於多工件臺的平行設計，不需要聚焦模塊和對準模塊進行上下移動，在保證光刻精度的同時，不會增加任何耗時。
【權利要求】
1.一種多工件臺直寫光刻系統，其特徵在於，包括在支撐結構上通過掃描方向運動導軌安裝的並行式多工件臺；以及通過步進方向運動導軌安裝的，實現對基板曝光的光路系統。
2.根據權利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統，其特徵在於，所述並行式多工件臺為左右並排設置，承載待曝光的基板。
3.根據權利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統，其特徵在於，所述掃描方向運動導軌承載多個工件臺獨立作掃描方向的往復運動；掃描方向運動導軌的運動範圍使多個工件臺的縱向範圍被光路系統覆蓋。
4.根據權利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統，其特徵在於，所述安裝光路系統的步進方向運動導軌承載光路系統作步進方向的移動；整個光路系統的掃描曝光範圍覆蓋整個多工件臺的橫向距離。
5.根據權利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統，其特徵在於，所述支撐結構為龍門結構。
【文檔編號】G03F7/20GK104375388SQ201410539094
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】曹暘, 李陽 申請人:江蘇影速光電技術有限公司