一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)，屬于直寫曝光機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

直寫曝光技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的影像直接轉(zhuǎn)移技術(shù)，以其工藝流程簡單、生產(chǎn)效率高、制造成本低等特點(diǎn)，很快取代了傳統(tǒng)的掩膜板式的光刻技術(shù)，成為在PCB和半導(dǎo)體等生產(chǎn)領(lǐng)域最重要和最普遍的技術(shù)。

但是，在現(xiàn)有技術(shù)的直寫設(shè)備對PCB板進(jìn)行雙面曝光時(shí)，常常很難將板兩面的圖形進(jìn)行精確對位，尤其對于內(nèi)層板，由于內(nèi)層板上沒有定位孔的存在，更難以實(shí)現(xiàn)兩面曝光圖形的精確對位，造成曝光質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。

傳統(tǒng)的對位方法-UV mark法可以解決這一問題。但是，一方面，該技術(shù)長時(shí)間被國外公司壟斷，極大地限制了我國在直寫曝光技術(shù)領(lǐng)域的科技發(fā)展，進(jìn)而影響到相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步；另一方面，該技術(shù)的原理是在曝光一面圖形的同時(shí)，利于紫外線在另一面一定位置做相應(yīng)標(biāo)記，用作該面曝光時(shí)的對位，這樣的技術(shù)存在會(huì)在產(chǎn)品上造成無法消除的印跡而影響產(chǎn)品性能、在未曝光面留印跡會(huì)導(dǎo)致未曝光面污染、標(biāo)記烙印邊緣不夠銳利而較難達(dá)到很高的對位精度、導(dǎo)致基板吸附不均而造成板面不平等問題。

因此，迫切需要開發(fā)一種效果更好的技術(shù)以打破國外公司在該領(lǐng)域的長期壟斷，并更好地解決對位不準(zhǔn)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)及雙面對位曝光方法。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)包括樣品承載裝置和分別位于樣品承載裝置兩側(cè)的對位裝置和曝光裝置。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述樣品承載裝置為不影響對位裝置和曝光裝置對樣品兩面同時(shí)作用的裝置。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述樣品承載裝置為透明的承載裝置、磁懸浮裝置，以及其他任何能夠?qū)悠菲鸬街巫饔们也粫?huì)對曝光區(qū)域和對位識(shí)別區(qū)域產(chǎn)生遮擋的裝置，比如可以對樣品的四角或者邊緣起到夾持支撐作用的裝置。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述樣品承載裝置為兩層透明的承載裝置。樣品夾放于兩層之間。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述樣品承載裝置為一種真空吸盤裝置或機(jī)械壓合裝置。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述對位裝置為一種圖像識(shí)別光路系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述對位裝置為CCD相機(jī)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述曝光裝置包括有DMD組件或多棱鏡組件。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)還包括一個(gè)控制裝置，對位裝置和曝光裝置均與控制裝置連接?？刂蒲b置控制對位裝置和曝光裝置的工作。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的空間排列方式為自上而下依次為對位裝置、樣品承載裝置和曝光裝置。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的空間排列方式為自下而上依次為對位裝置、樣品承載裝置和曝光裝置。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述曝光裝置與樣品承載裝置保持恒定的垂直距離，該垂直距離為該曝光裝置的最佳曝光焦距。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種基于雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的雙面對位曝光方法。

為方便理解，將待雙面曝光的樣品的兩面稱為A面、B面，此時(shí)有如下情形：

第一種情形，樣品的兩面均尚未曝光，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向曝光裝置一側(cè)；

(2)標(biāo)記圖形的確定：若A面待曝光的電子圖形中不含有可被對位裝置識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則在A面待曝光的電子圖形中添加用于位置標(biāo)定的標(biāo)記圖形，然后進(jìn)行步驟(3)；若A面待曝光的電子圖形中含有可被對位裝置識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則以該特殊形狀作為標(biāo)記圖形，進(jìn)行步驟(3)；

(3)對樣品A面進(jìn)行曝光；

(4)重新放置樣品，使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)，已曝光的A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)；

(5)對位裝置在A面一側(cè)抓取曝光于A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(6)對B面進(jìn)行曝光。

第二種情形，樣品的一面已曝光、另一面待曝光，此時(shí)以已完成曝光的一面為A面、另一面為B面，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)標(biāo)記圖形的確定：以A面已曝光圖形中可被對位裝置識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀作為標(biāo)記圖形；

(2)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)、使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)；

(3)對位裝置在A面一側(cè)抓取A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(4)對B面進(jìn)行曝光。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，標(biāo)記圖形可以是圓圈、十字線、叉線、圓點(diǎn)以及其它規(guī)則的幾何形狀。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述樣品可以是PCB板、半導(dǎo)體等。

本發(fā)明還要求保護(hù)所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)或者所述雙面對位曝光方法在曝光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是直寫曝光領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果：

本發(fā)明的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)和基于雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的雙面對位曝光方法：

(1)實(shí)現(xiàn)了對半導(dǎo)體、PCB板等產(chǎn)品雙面曝光圖像精確對位，雙面曝光的圖像的對位精度高于傳統(tǒng)UV mark法。

(2)在定位過程中，使用已有圖形中形狀作為標(biāo)記圖形或使用添加標(biāo)記圖形作為定位用的標(biāo)記，不會(huì)對板造成永久性的破壞。

(3)設(shè)備和方法簡單，不需要額外添加用于打印或曝光標(biāo)記圖形的設(shè)備，節(jié)約成本。

(4)不在樣品未曝光面做任何標(biāo)記，不會(huì)對未曝光面造成污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中1對位裝置，2樣品承載裝置，3曝光裝置。

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

實(shí)施例1：雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)

以上下結(jié)構(gòu)的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)為例對本發(fā)明的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)進(jìn)行說明，如圖1所示，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)包括對位裝置1，樣品承載裝置2，曝光裝置3，對位裝置1和曝光裝置3分別位于樣品承載裝置2的兩側(cè)。

在已有報(bào)道中，雙面曝光時(shí)通常采用UV mark法進(jìn)行兩面圖形的對位。在已有的UV mark法中，CCD相機(jī)和曝光系統(tǒng)位于吸盤的同一側(cè)，同時(shí)在吸盤的另一側(cè)設(shè)置一個(gè)UV標(biāo)記裝置；當(dāng)曝光系統(tǒng)對樣品的一面(以下統(tǒng)稱“A面”)進(jìn)行曝光時(shí)，UV標(biāo)記裝置在樣品的另一面上進(jìn)行一次平行光曝光，在樣品的另一面(以下統(tǒng)稱“B面”)上留下烙印；當(dāng)曝光系統(tǒng)對B面進(jìn)行曝光時(shí)，CCD相機(jī)以該烙印確定圖形應(yīng)曝光的位置。但是，這種方法：(1)會(huì)在樣品表面留下永久的烙印，有時(shí)候會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量；(2)UV標(biāo)記裝置進(jìn)行標(biāo)記時(shí)，采用的是平行光，沒有聚集效果，所產(chǎn)生的標(biāo)記烙印邊緣不夠銳利，較難達(dá)到很高的對位精度；(3)采用UV mark法進(jìn)行對位時(shí)，需要在吸盤上打一定大小的孔，以便UV標(biāo)記裝置發(fā)射平行光通過該孔在樣品上留下烙印；但是由于該孔的存在，常常會(huì)導(dǎo)致吸附不均、造成板面不平，進(jìn)而影響曝光質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；(4)在B面留下的烙印常常會(huì)給B面帶來污染，影響接下來的B面曝光。

在本發(fā)明所提供的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)，對位裝置1和曝光裝置3分別位于樣品承載裝置2的兩側(cè)。工作時(shí)，在先對樣品的A面進(jìn)行曝光時(shí)，不需要對B面進(jìn)行任何操作，只是在該面曝光圖形中確定一些可用于做標(biāo)記的特殊形狀或者在曝光圖形中添加一些可用于做標(biāo)記的特殊形狀；在對樣品的B面進(jìn)行曝光時(shí)，A面正好面對對位裝置1，對位裝置1抓取A面上的確定的用于標(biāo)記的特殊形狀，即完成了對B面待曝光圖形的位置的確定，指導(dǎo)曝光裝置3對B面進(jìn)行曝光。這樣的對位曝光系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)當(dāng)A面圖形中含有可被對位裝置1識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則不需要進(jìn)行額外的標(biāo)記，不會(huì)對樣品產(chǎn)生任何不良影響；當(dāng)A面圖形中不含有可被對位裝置1識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，所額外添加的標(biāo)記圖形，可以是形狀極小的、較淡的標(biāo)記，不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且該標(biāo)記圖形在后續(xù)點(diǎn)影時(shí)很容易被沖掉；所以，不論所用的標(biāo)記圖形是否是額外添加，都不會(huì)在產(chǎn)品上留下永久烙?。?2)用于標(biāo)記圖形的特殊形狀是通過曝光裝置3曝光上去的，而曝光裝置3采用的都是聚集光，精度高，標(biāo)記圖形線條清晰、銳利，所達(dá)到的對位精度更高；(3)不在B面做任何標(biāo)記，不會(huì)對B面造成污染。

實(shí)施例2：雙面對位曝光方法

為方便理解，將待雙面曝光的樣品的兩面稱為A面、B面。

本發(fā)明的基于雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的雙面對位曝光方法，有如下情形：

第一種情形，樣品的兩面均尚未曝光，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向曝光裝置一側(cè)；

(2)標(biāo)記圖形的確定：若A面待曝光的電子圖形中不含有可被對位裝置識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則在A面待曝光的電子圖形中添加用于位置標(biāo)定的標(biāo)記圖形，然后進(jìn)行步驟(3)；若A面待曝光的電子圖形中含有可被對位裝置識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則以該特殊形狀作為標(biāo)記圖形，進(jìn)行步驟(3)；

(3)對樣品A面進(jìn)行曝光；

(4)重新放置樣品，使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)，已曝光的A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)；

(5)對位裝置在A面一側(cè)抓取曝光于A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(6)對B面進(jìn)行曝光。

第二種情形，樣品的一面已曝光、另一面待曝光，此時(shí)以已完成曝光的一面為A面、另一面為B面，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)標(biāo)記圖形的確定：以A面已曝光圖形中可被對位裝置識(shí)別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀作為標(biāo)記圖形；

(2)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)、使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)；

(3)對位裝置在A面一側(cè)抓取A面上的標(biāo)記圖形，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(4)對B面進(jìn)行曝光。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。