專利名稱：曝光系統(tǒng)、校準系統(tǒng)和光學引擎的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無掩膜直寫數(shù)字光刻技術，尤其涉及雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)、用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)、用于無掩膜曝光的光學引擎。
背景技術：
目前印刷電路板PCB曝光行業(yè)主要使用膠片掩膜技術，但這種技術具有明顯的缺點，例如膠片易變形、對準精度低，只能達到4密耳左右的線寬，并且膠片存儲和管理困難等。隨著PCB朝向高密度互連HDI和多層化等趨勢發(fā)展，PCB電路板需要更小的線寬和更高的對準精度。而傳統(tǒng)的膠片掩模(MASK)曝光光刻工藝已經沒法滿足需求不斷提高而出現(xiàn)的生產技術瓶頸。為了解決產量和生產率的問題，新興的無掩模光刻技術或直接成像設備(直寫數(shù)字成像系統(tǒng))受到PCB行業(yè)越來越多的關注，并且預計會成為未來光刻技術的主流或成為未來主要的光刻設備。雖然傳統(tǒng)的用于PCB的光刻技術由于速度快且價格相對便 宜，目前仍具有一定的優(yōu)勢，但該傳統(tǒng)的光刻技術不能很好地解決PCB各層之間的變形以及縮放失真等問題。而HDI多層板和高密度電路板的發(fā)展，更好地突出了無掩模技術的優(yōu)勢。對于具有失真校正的傳統(tǒng)光刻膠干膜，采用無掩膜技術的曝光設備仍具有較高的曝光速度。因此，直寫數(shù)字光刻設備具有產量高(高通量)、成本低等特點，并且這樣的PCB無掩模曝光設備將會逐步被推廣使用。傳統(tǒng)的雙面曝光系統(tǒng)需要采用掩模板，以將圖案成像到目標物的涂有光刻膠的側面，如美國專利申請 US5337151、US5627378、US5923403、US5929973、US5933216 和US6211942中所述。該目標物例如可以包括用于制造集成電路的半導體襯底、用于蝕刻的引線框制造的金屬基板、用于印刷電路板制造的導電板等。圖案化的掩?；蚬庋谀０謇缈梢园ǘ喾N線條、結構或圖像。在傳統(tǒng)光刻中，用于高分辨率應用的具有復雜圖案的掩模板通常都非常昂貴，而且壽命很短。此外，掩膜板需要較長的采購和交貨時間。對需要較短開發(fā)周期的產品來說，較長的掩模板采購和交貨時間是不能容忍的。此外，當發(fā)現(xiàn)特定的掩模設計需要修改圖案時，無論多么小的變化都會由于掩模修改成本及其交貨時間變化而導致嚴重的后果。目前市場上已經出現(xiàn)一些用于單面曝光的無掩模曝光系統(tǒng)。而大多數(shù)PCB曝光都需要雙面曝光，因此單面無掩模曝光系統(tǒng)不僅需要對第一面和第二面采取至少兩次曝光，還需要對準過程以對準兩側的圖案。由于較差的對準條件，這個過程會大大降低系統(tǒng)的生產率和產量。而雙面無掩模曝光系統(tǒng)不需要進行兩側圖案對齊，并且能夠與傳統(tǒng)的雙面曝光設備和其他工藝兼容。尤其是對于柔性的曝光物體，例如滾動狀態(tài)下的引線框，由于需要在連續(xù)曝光下兩側對齊，因此對單面無掩模曝光設備來說設備數(shù)量和成本都會大大增加。盡管由單面無掩膜曝光系統(tǒng)容易想到雙面無掩膜曝光系統(tǒng)，如美國專利申請US6396561、US2009/0279057中所述，但關鍵問題是在增加了另一側的無掩膜曝光機制后，如何獲得系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。由于在雙面無掩膜曝光系統(tǒng)中，至少有兩個無掩模光學引擎，以對基板的兩側曝光，而兩個無掩膜光學引擎之間的距離相對系統(tǒng)的對準精度來說又太遠。即使無掩膜光學系統(tǒng)在制造時已經對齊，但也很容易被振動、溫度和其他環(huán)境條件變化而影響。因此，在實際的生產和應用中，無法對雙面無掩膜曝光系統(tǒng)中的各無掩膜光學引擎的光軸進行對準或檢驗，導致無掩膜光學引擎之間的對準精度無法保證，從而嚴重影響曝光系統(tǒng)的曝光質量。

實用新型內容為此，本實用新型提供了一種曝光系統(tǒng)、校準系統(tǒng)和光學引擎，能夠校準雙面無掩膜曝光系統(tǒng)中的各無掩膜光學引擎的光軸。一方面，本實用新型提供了一種雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)，該曝光系統(tǒng)包括第一光學引擎，設置在基板的第一側，用于生成第一曝光圖案并將該第一曝光圖案 投影到該基板的第一面；第二光學引擎，設置在該基板的第二側，用于生成第二曝光圖案并將該第二曝光圖案投影到該基板的第二面；光源系統(tǒng)，用于對該第一光學引擎和該第二光學引擎提供曝光光束；第一分束裝置，設置在該第一側，用于對經過該第一光學引擎的入射光束以及對經過該第二光學引擎的入射光束進行分光；第一視覺系統(tǒng)，設置在該第一側，該第一視覺系統(tǒng)接收經過該第一光學引擎并由該第一分束裝置反射的第一光束，以及接收經過該第二光學引擎并由該第一分束裝置反射的第二光束，以用于校準該第一光學引擎和該第二光學引擎的光軸。另一方面，本實用新型提供了一種用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)，該曝光系統(tǒng)包括第一光學引擎，設置在基板的第一側，用于生成第一曝光圖案并將該第一曝光圖案投影到該基板的第一面；第二光學引擎，設置在該基板的第二側，用于生成第二曝光圖案并將該第二曝光圖案投影到該基板的第二面；該校準系統(tǒng)包括第一分束裝置，設置在該第一側，用于對經過該第一光學引擎的入射光以及對經過該第二光學引擎的入射光束進行分光；第一校準光源，設置在該第一側，為該校準系統(tǒng)提供第一校準光束，并且入射到該第一光學引擎的第一校準光束與該第一光學引擎的光軸平行或重合；第一視覺系統(tǒng)，設置在該第一側，該第一視覺系統(tǒng)接收經過該第一光學引擎并由該第一分束裝置反射的該第一校準光束，以及接收經過該第二光學引擎并由該第一分束裝置反射的該第二校準光束。再一方面，本實用新型提供了一種用于無掩膜曝光的光學引擎，該光學引擎包括根據(jù)本實用新型的校準系統(tǒng)。再一方面，本實用新型提供了一種雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)，該曝光系統(tǒng)包括根據(jù)本實用新型的；或包括根據(jù)本實用新型的用于無掩膜曝光的光學引擎。基于上述技術方案，本實用新型的曝光系統(tǒng)、校準系統(tǒng)和光學引擎，通過采用視覺系統(tǒng)來檢驗各無掩膜光學引擎的光軸對準情況，從而能夠校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。

為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對本實用新型中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是根據(jù)本實用新型的雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。圖2是根據(jù)本實用新型的雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的另一示意性框圖。圖3是根據(jù)本實用新型的具有校準光源的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。圖4是根據(jù)本實用新型的具有校準光源的曝光系統(tǒng)的另一示意性框圖。圖5是根據(jù)本實用新型的具有兩套視覺系統(tǒng)的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。圖6A和6B是根據(jù)本實用新型的數(shù)字微鏡器件DMD的鏡面狀態(tài)與光線方向的示意 性框圖。圖7是根據(jù)本實用新型的基板兩側都具有校準光源的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。圖8是根據(jù)本實用新型的采用軋輥固定基板的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。圖9是根據(jù)本實用新型的采用真空吸盤固定基板的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。圖IOA和IOB分別是圖9所示的曝光系統(tǒng)的具體實施方案的示意性框圖。圖IlA和IlB分別是根據(jù)本實用新型的光源的具體實施方案的示意性框圖。圖12是包括根據(jù)本實用新型的曝光系統(tǒng)的生產設備的示意性透視圖。圖13是圖12所示的生產設備的示意性前視圖。圖14是圖13所示的生產設備的示意性部件分解圖。圖15是根據(jù)本實用新型的包括視覺系統(tǒng)的無掩膜光學引擎的示意性框圖。圖16是圖15所示的無掩膜光學引擎的示意性部件分解圖。圖17是根據(jù)本實用新型的包括多個無掩膜光學引擎的曝光系統(tǒng)的示意性透視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬于本實用新型保護的范圍。應理解，本實用新型涉及無掩膜光刻或直寫數(shù)字成像技術，特別涉及雙面無掩模的曝光系統(tǒng)，該曝光系統(tǒng)能夠同時對平板的兩側進行曝光，該平板例如為用于印刷電路板PCB的基板，或用于引線框的片板等。本實用新型期望的主要應用場景是用于印刷電路板、IC封裝和液晶顯示器制造中的雙面曝光；然而，本實用新型還可以用于文件印刷、照相復制等。下文中將以PCB中的曝光應用為例進行說明，但本實用新型并不限于此，本實用新型還可以應用于其它領域。圖I示出了根據(jù)本實用新型的雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)1100的示意性框圖。如圖I所不，該雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)1100,包括第一光學引擎110、第二光學引擎120、第一分束裝置210、光源系統(tǒng)310和第一視覺系統(tǒng)410。其中，第一光學引擎110設置在基板910的第一側，例如，如圖I所示的基板910的上面，用于生成第一曝光圖案并將該第一曝光圖案投影到該基板910的第一面911 ;第二光學引擎120設置在該基板911的第二側，例如，如圖I所示的基板910的下面，用于生成第二曝光圖案并將該第二曝光圖案投影到該基板910的第二面912 ;光源系統(tǒng)310和320用于對該第一光學引擎110和該第二光學引擎120提供曝光光束；第一分束裝置210設置在該第一側，用于對經過該第一光學引擎110的入射光束以及對經過該第二光學引擎120的入射光束進行分光；第一視覺系統(tǒng)410設置在該第一側，該第一視覺系統(tǒng)410接收經過該第一光學引擎110并由該第一分束裝置210反射的第一光束，以及接收經過該第二光學引擎120并由該第一分束裝置210反射的第二光束，以用于校準該第一光學引擎110和該第二光學引擎120的光軸。由于第一視覺系統(tǒng)通過第一分束裝置與第一光學引擎和第二光學引擎共軸，使得第一視覺系統(tǒng)既能夠接收經過第一光學引擎的光束，又能夠接收經過第二光學引擎的光束，從而通過該第一視覺系統(tǒng)能夠檢測第一光學引擎和第二光學引擎的光軸對準誤差，由此能夠校準第一光學引擎和該第二光學引擎的光軸。因此，本實用新型雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)，通過采用視覺系統(tǒng)來檢驗各無掩膜光學引擎的光軸對準情況，從而能夠校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。
具體而言，在本實用新型中如圖I所示，例如，對第一光學引擎110提供曝光光束的光源系統(tǒng)310包括曝光光源311，例如該曝光光源311提供UV光，以對涂有諸如光刻膠的光敏材料的基板910進行曝光。該光源系統(tǒng)310例如還可以包括光纖312以及光準直勻化裝置313，曝光光源311發(fā)射的曝光光束通過光纖312進入光準直勻化裝置313，以對曝光光束進行準直和/或均勻化處理。應理解，光源系統(tǒng)可以僅包括曝光光源，也可以包括輸出光束已經經過準直和/或均勻化處理的曝光光源，本實用新型并不限于此。類似地，對第二光學引擎120提供曝光光束的光源系統(tǒng)320可以包括曝光光源321、光纖322以及光準直勻化裝置323。例如，第一光學引擎110包括用于生成第一曝光圖案的空間光調制器111，用于改變光束傳輸方向的反射鏡112,以及用于將該第一曝光圖案投影到該基板910的第一面911的無掩膜投影系統(tǒng)113。類似地，第二光學引擎120包括空間光調制器121、反射鏡122和無掩膜投影系統(tǒng)123?？臻g光調制器111、121可以產生需要的像素圖形或像素掩膜圖形，該像素掩膜圖形可以在與平臺運動同步的特定時間內持續(xù)存在。由空間光調制器111、121的像素掩膜圖形產生的光輸入到投影系統(tǒng)113、123。通過投影系統(tǒng)113的光會聚焦到基板910的第一面911上，同時通過投影系統(tǒng)123的光會穿過平臺920并聚焦到基板910的第二面912上。由此，像素掩膜圖形就被投影到基板910的兩側。例如，第一分束裝置210可以為半透半反的分束鏡，也可以為對曝光光束很少反射或幾乎全透射的分束鏡。該第一視覺系統(tǒng)410例如包括圖像透鏡411，以及諸如照相機、攝像機的成像裝置412，該第一視覺系統(tǒng)410由此可以捕獲經過第一光學引擎110和第二光學引擎120的光束，或捕獲經過第一光學引擎110和第二光學引擎120所形成的圖像。在本實用新型中，第一視覺系統(tǒng)根據(jù)接收的該第一光束和該第二光束的偏移量，或由該第一光束形成的圖像與由該第二光束形成的圖像的偏移量，確定該第一光學引擎與該第二光學引擎的光軸偏移量。即第一視覺系統(tǒng)可以根據(jù)接收的該第一光束和該第二光束重合，或接收的由該第一光束形成的圖像與由該第二光束形成的圖像重合，確定該第一光學引擎與該第二光學引擎的光軸對準。應理解，該對準既包括完全對準，又包括誤差范圍內的微小偏差或偏移，本實用新型并不限于此。在本實用新型中，可選地，該曝光系統(tǒng)還包括移動平臺系統(tǒng)，相對于該第一光學引擎和該第二光學引擎移動該基板。該移動平臺系統(tǒng)可以包括XY移動平臺以及Z軸控制臺，該XY移動平臺可以實現(xiàn)光學引擎在基板所在的平面，與基板產生相對移動，如圖I中的平臺920所示；該Z軸控制臺(圖I中未示出)可以控制光學引擎在與基板所在平面相垂直的方向移動，以改變與基板的相對距離或高度。該平臺920的兩側面921和922在曝光區(qū)域可以是透明的，也可以是鏤空的，以使得曝光光束能夠到達基板910的第二面912。在本實用新型中，可選地，該曝光系統(tǒng)還包括計算機控制系統(tǒng)(圖I中未示出)，用于數(shù)據(jù)處理，以及用于同步該第一光學引擎、該第二光學引擎以及該移動平臺系統(tǒng)的移動。應理解，該基板910的兩面911和912包括對曝光光束敏感的蝕刻層或涂敷層。還應理解，該基板可以是用于制造PCB的PCB板和晶片，也可以用于引線框的片板，還可以是用于液晶顯示器制造、文件印刷、照相復制等的各種其它平板，本實用新型并不限于此。 下面將結合圖I所示的曝光系統(tǒng)1100，對曝光前即放置基板前的校準過程進行描述。在曝光前的校準過程中，基板910沒有放置于平臺920上，并且兩個無掩膜光學引擎110和120的光軸在設計和制造中可以已經預先對齊。首先，給第一光學引擎110和第二光學引擎120發(fā)送對準圖形，即給每一個空間光調制器111、121發(fā)送對準圖形，并且打開曝光光源311、321，并使得曝光光源311、321產生適當?shù)墓鈴?；然后，調整每一個光學引擎110,120的Z軸位置，使得對準圖形聚焦到平臺920的表面921。經過第一光學引擎110的部分光束將透過分束鏡210,并在表面921處產生少許的反射；反射光(即第一光束)會由分束鏡210反射到第一視覺系統(tǒng)410中，并由第一視覺系統(tǒng)410的相機412獲取該對準圖形，從而得到第一光學引擎110的光軸的位置。經過第二光學引擎120的光束(即第二光束)穿過平臺920，并由該分束鏡210反射回第一視覺系統(tǒng)410。因此，第一視覺系統(tǒng)410的相機412中可以得到兩個對準圖形，由此可以確定第一光學引擎110與第二光學引擎120的光軸偏移量。這些位置數(shù)據(jù)將被存儲在計算機控制系統(tǒng)中，用于曝光過程中的數(shù)據(jù)校正。在本實用新型中，第一視覺系統(tǒng)410還可以用于獲取平臺920上的參考標記(圖I中未示出)的位置信息，從而能夠根據(jù)該參考標記的位置信息，獲取第一光學引擎110與第二光學引擎120的光軸的絕對位置信息或坐標信息，以用于后續(xù)的數(shù)據(jù)校正。應理解，該曝光系統(tǒng)1100也可以僅獲取兩光學引擎的光軸的相對偏移量，以對兩光學引擎的光軸進行校準，本實用新型并不限于此。在本實用新型中，設置第一分束裝置210的一個主要目的是，使得第一視覺系統(tǒng)410與第一光學引擎110的光軸共軸，從而在第一光學引擎120與第一光學引擎110的光軸共軸時，該第一視覺系統(tǒng)410與第二光學引擎120的光軸共軸。而第一視覺系統(tǒng)410主要是通過接收空間光調制器111、121形成的圖形，確定第一光學引擎110和第二光學引擎120的光軸對準情況，因此，該第一分束裝置210只要設置在經過第一光學引擎110的空間光調制器111之后的光路中即可。因此，在本實用新型中，可選地，如圖I所示，該第一分束裝置210設置在該第一光學引擎110和該基板910之間。可選地，如圖2所示，該第一分束裝置210設置在該第一光學引擎110內。具體地，該第一分束裝置210可以設置在第一光學引擎110的空間光調制器111和投影系統(tǒng)113之間。在圖2所不的曝光系統(tǒng)1200中，第一視覺系統(tǒng)410近置于空間光調制器111。如果該第一視覺系統(tǒng)410的工作距離足夠長，則該第一視覺系統(tǒng)410可以僅包括成像裝置412，而不需要圖像透鏡411。在該曝光系統(tǒng)1200中，曝光前的校準過程與曝光系統(tǒng)1100相類似，區(qū)別僅在于第一光束和第二光束需要經過投影系統(tǒng)113后，由第一分束裝置210反射回第一視覺系統(tǒng)410。并且，在根據(jù)本實用新型的各曝光系統(tǒng)中，相同的附圖標記表示相同的器件，并具有相同的作用，為了簡潔，在各附圖中不再一一贅述。在圖I和圖2所示的雙面無掩膜曝光系統(tǒng)中，第一視覺系統(tǒng)可以校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。在本實用新型中，如圖3所示，可選地，該曝光系統(tǒng)1300還包括第一校準光源510，該第一校準光源510用于向該基板910的第一面911發(fā)射校準光束,該第一校準光源510 發(fā)射的校準光束由該第一分束裝置210反射回該第一視覺系統(tǒng)410，并且具有該基板910上的光敏材料不敏感的光波長。在圖3所示的曝光系統(tǒng)1300中，該第一校準光源510例如包括校準光源511、準直透鏡512和半透半反分束鏡513，該校準光源511發(fā)射的校準光束的光波長對基板910上的光敏材料不敏感，不會引起基板910的曝光，該校準光源511例如發(fā)射黃光或紅光；該準直透鏡512用于對校準光束進行準直；該半透半反分束鏡513用于將校準光束耦合進入第一光學引擎110的光路中。應理解，第一校準光源也可以僅包括發(fā)射的光波長對基板上的光敏材料不敏感的光源；第一校準光源也可以采用其它方式將校準光束耦合進曝光系統(tǒng)的光路中，本實用新型并不限于此。在本實用新型中，可選地，該第一視覺系統(tǒng)410還用于根據(jù)接收的該第一校準光源510發(fā)射的、并經過該基板910和該第一分束裝置210反射回的校準光束，確定該基板910上的圖形位置，以校準該第一曝光圖案與該基板910的相對位置。由于第一校準光源發(fā)射的校準光束對基板上的光敏材料不敏感，因此，在曝光過程中該第一校準光源可以用于對齊該第一曝光圖案與基板上的圖形。下面將結合圖3所示的曝光系統(tǒng)1300具體說明。在曝光過程中，首先曝光光源311、321關閉，而第一校準光源510打開；然后將基板910置于平臺920上。如果基板910的表面沒有任何圖形，那么曝光系統(tǒng)就以電腦中存儲的正確數(shù)據(jù)進行曝光；如果基板910的表面有圖形，那么第一校準光源510發(fā)射的校準光束被基板910反射后,入射到第一視覺系統(tǒng)410,從而第一視覺系統(tǒng)410能夠獲取基板910上的圖形的位置，并校正曝光數(shù)據(jù)以對基板910進行曝光。在本實用新型中，該第一校準光源510可以設置在該第一分束裝置210和該第一視覺系統(tǒng)410之間，如圖3中的曝光系統(tǒng)1300所示?？蛇x地，該第一校準光源510設置在該第一光學引擎110的曝光光源311與該第一光學引擎110之間，如圖4中的曝光系統(tǒng)1400所示，由此該第一校準光源510還可以用于曝光前的光軸校準。即在曝光前的校準過程中，用該第一校準光源510代替曝光光源311，為了簡潔，在此不再贅述。[0059]應理解，該第一分束裝置210對第一校準光源510發(fā)射的校準光束能夠部分透射并部分反射。還應理解，在實際應用中，如果從平臺表面反射的校準光束或第一光束較少時，第一視覺系統(tǒng)在一些情況下較難讀取這些反射光，為此，可以對平臺的表面進行鍍膜以增加反射率，也可以在平臺表面放置透明的高反射率薄片等，但本實用新型并不限于此。在本實用新型中，可選地，如圖5所示，該曝光系統(tǒng)1500還包括第二校準光源520，用于向該基板910的第二面912發(fā)射校準光束，該第二校準光源520發(fā)射的校準光束由該第一分束裝置210反射回該第一視覺系統(tǒng)410，并且具有該基板910上的光敏材料不敏感的光波長?？蛇x地，該第二校準光源520設置在該第二光學引擎120的曝光光源321與該第二光學引擎120之間。由于曝光系統(tǒng)1500具有第一校準光源510和第二校準光源520,因此在曝光前的校準過程中，可以用該第一校準光源510和第二校準光源520分別代替曝光光源311和321。因而，在本實用新型中，第一分束裝置210對光源系統(tǒng)提供的曝光光束可以全透射；或第一分束裝置210對該曝光光束的透射率大于反射率。本實用新型并不限于此，例如，第一分束裝置210對該曝光光束的透射率也可以小于反射率。 在本實用新型中，可選地，如圖5所示，該曝光系統(tǒng)1500還包括第二分束裝置220和第二視覺系統(tǒng)420，該第二分束裝置220設置在該第二側，用于對經過該第二光學引擎120的入射光束進行分光；該第二視覺系統(tǒng)420設置在該第二側，該第二視覺系統(tǒng)420接收經過該第二光學引擎120并由該第二分束裝置220反射的第三光束。可選地，該第二校準光源520設置在該第二分束裝置220和該第二視覺系統(tǒng)120之間。應理解，在本實用新型中，曝光系統(tǒng)可以包括多個光學引擎、多個校準光源、多個視覺系統(tǒng)或多個分束裝置。本實用新型僅以曝光系統(tǒng)包括兩個光學引擎、兩個校準光源、兩個視覺系統(tǒng)或兩個分束裝置為例進行說明，但本實用新型并不限于此。還應理解，在本實用新型中，術語“第一”、“第二”僅為了區(qū)分不同的器件，而不應對器件的數(shù)量構成任何限定，例如，第一光學引擎可以包括一個或多個光學引擎；并且“第一”和“第二”可以互換，本實用新型并不限于此。在圖5所示的曝光系統(tǒng)1500中，第一分束裝置210和第二分束裝置220可以對光源系統(tǒng)310、320提供的曝光光束幾乎全部透射，以增大曝光光強，并且第一分束裝置210和第二分束裝置220可以對第一校準光源510和第二校準光源520提供的校準光束部分反射部分透射，例如對校準光束半透半反。在此情況下，曝光前的校準過程可以如下在平臺920上放置帶有標記的透明玻璃作為基板910，該標記可以呈現(xiàn)在第一視覺系統(tǒng)410和第二視覺系統(tǒng)420的視野中，無掩膜的第一光學引擎110和第二光學引擎120在設計和制造已經預先對準。首先，向每一個空間光調制器111、121發(fā)送對準圖形，并打開曝光光源311、321，使得曝光光源311、321具有適當?shù)墓鈴?。然后，調整每一個光學引擎的Z軸位置，使得對準圖形聚焦在透明的基板910上。因此，經過第一光學引擎110的光將透過第一分束裝置210，并由第二分束裝置220反射回第二視覺系統(tǒng)420，該第二視覺系統(tǒng)420可以讀取圖形，并且基板910上的標記也可以由該第二視覺系統(tǒng)420讀??；經過另一個無掩膜的第二光學引擎120的光透過第二分束裝置220、平臺920和基板910，并由第一分束裝置210反射回第一視覺系統(tǒng)410，并由第一視覺系統(tǒng)410讀取基板910上的標記。因而，第一視覺系統(tǒng)410和第二視覺系統(tǒng)420可以分別獲取第一光學引擎110的光軸和第二光學引擎120的光軸相對于同一標記的位置。這意味著計算機控制系統(tǒng)可以得到兩光學引擎的光軸位置，這些位置數(shù)據(jù)將被保存在計算機控制系統(tǒng)中，并用于曝光過程中的數(shù)據(jù)校正。在本實用新型中，可選地，光源系統(tǒng)包括第一曝光光源，對該第一光學引擎提供曝光光束；以及第二曝光光源，對該第二光學引擎提供曝光光束。例如，如圖5所示，光源系統(tǒng)可以包括分別為第一光學引擎110和第二光學引擎120提供曝光光束的第一曝光光源310和第二曝光光源320?？蛇x地,該光源系統(tǒng)也可以包括第三曝光光源,該第三曝光光源通過光纖或介質膜鏡片，分別對該第一光學引擎和該第二光學引擎提供曝光光束。即各光學引擎可以分別具有獨立的曝光光源，或各光學引擎也可以共用曝光光源。在本實用新型中，光源系統(tǒng)還可以為同時提供兩類波長的光束的光源，一類波長的光束用于曝光，例如UV光束；另一類波長的光束用于校準，例如黃光或紅光，該類光束的波長對基板上的光敏材料不敏感。本實用新型并不限于此。在本實用新型中，該第一光學引擎110或該第二光學引擎120包括用于生成曝光圖案的空間光調制器111、121，以及用于將曝光圖案投影到該基板的投影系統(tǒng)113、123。該 空間光調制器SLM 111,121例如是數(shù)字微鏡器件DMDjf晶顯示器件IXD、硅基液晶器件LCOS 等。可選地，該投影系統(tǒng)113、123包括將來自該空間光調制器111、121的曝光圖案投影到基板910上的成像透鏡；即投影系統(tǒng)113、123采用直接成像法。可選地，該投影系統(tǒng)113、123包括將來自該空間光調制器111、121的每個象素的光聚焦為點陣列并成像到該基板910上的點陣列成像系統(tǒng)；即投影系統(tǒng)113、123采用點陣列法?？蛇x地，該投影系統(tǒng)113、123包括將來自該空間光調制器111、121的曝光圖案劃分成子圖像陣列并成像到該基板910上的子圖像陣列成像系統(tǒng)；即投影系統(tǒng)113、123采用子圖像陣列法。在本實用新型中，該第一光學引擎110或該第二光學引擎120在該空間光調制器111、121關閉時，全反射來自該第二光學引擎120或該第一光學引擎110的光束。下面將結合圖6A和6B進行詳細說明。圖6A和6B示出了根據(jù)本實用新型的數(shù)字微鏡器件DMD的鏡面狀態(tài)與光線方向的示意性框圖。在圖6A中，60la、60Ib和601c是平行入射光束，鏡面603a和鏡面603c是DMD的電源開關關閉和打開時的狀態(tài)。鏡面603b是DMD斷電時的狀態(tài)。鏡面603a為關閉狀態(tài)是因為光束601a被鏡面603a反射，同時鏡面603c反射光束601a到DMD的法線方向602c。根據(jù)入射光束的方向，實際上各鏡面的反射光束具有如圖6B所不的不同方向。在圖6B中，平行入射光束604a、604b、604c的方向為法線方向。鏡面607a、607c偏離法線方向反射光束，如光束605a、605c所示。鏡面607b將光束604b全反射回來。這意味著如果DMD斷電的話，DMD鏡片會將正入射的光反射回來。對于圖3所示的曝光系統(tǒng)1300，如果空間濾波器111、121為DMD，那么曝光前的校準過程可以為首先基板910不放置于平臺920上，兩個無掩膜光學引擎的光軸在設計和制造時已經預先對準。給空間光調制器121發(fā)送對準圖形，并且打開曝光光源321，并使得曝光光源321產生適當?shù)墓鈴姡徽{整第二光學引擎120的Z軸位置，使來自空間光調制器121的對準圖形聚焦在第一視覺系統(tǒng)410的相機412上，因此相機412可以讀取空間光調制器121的位置。然后關閉空間調制器121和曝光光源321，并打開曝光光源311和具有對準圖形的空間光調制器111。經過第一光學引擎110的光束將透過第一分束裝置210、投影系統(tǒng)123，并將對準圖形成像在空間光調制器121上。因為空間光調制器121處于關閉狀態(tài)，光束會從空間光調制器121反射回并進入投影系統(tǒng)123，并由第一分束裝置210反射回相機412，因此相機412可以讀取對準圖形，并獲得光軸的位置。因此，第一視覺系統(tǒng)410可以獲取兩光學引擎的光軸位置。相似的過程可以被應用于其它附圖所示的曝光系統(tǒng)中，為了簡潔，在此不再贅述。如果空間光調制器111、121不是DMD、LCOS，那么空間光調制器不需要關閉電源來反射回光。在空間光調制器111、121為LCOS的情況下，如果像素是關閉狀態(tài)，同時空間調制器是上電的，來自投影系統(tǒng)的光會被反射回投影系統(tǒng)。因此，這種無掩膜光學引擎在關閉時等價于平臺上的反射鏡。即第一光學引擎110或第二光學引擎120在空間光調制器111、121關閉時，全反射來自第二光學引擎120或第一光學引擎110的光束。圖7示出了根據(jù)本實用新型的基板兩側都具有校準光源的曝光系統(tǒng)的示意性框圖。如圖7所不,該曝光系統(tǒng)1700包括 第一光學引擎110、第二光學引擎120、光源系統(tǒng)310、320、第一校準光源510、第二校準光源520、第一分束裝置210和第一視覺系統(tǒng)410。 其中，每個光學引擎110、120包括具有光纖312、322的曝光光源311、321，以及給空間光調制器111、121提供均勻光束的光準直勻化裝置313、323 ;第一校準光源510、第二校準光源520發(fā)射的校準光束所具有的波長與曝光光束具有的波長不同，并且校準光束具有的波長對基板910上的光敏物質不敏感；第一校準光源510、第二校準光源520發(fā)射的校準光束分別通過具有特殊鍍膜的分束鏡或合成器513、523，耦合進第一光學引擎110和第二光學引擎120。從313、323輸出的光束分別被反射鏡112、122反射進入類似DMD的空間光調制器111、121，投影系統(tǒng)113、123分別把空間光調制器111、121生成的曝光圖案成像在基板910上。基板910的兩面可能設置有光刻膠層或涂層。用于固定基板910的平臺920位于基板910下方的區(qū)域是透明的，并且平臺920可以通過計算機控制系統(tǒng)在XY方向移動?？臻g光調制器111、121產生需要的像素圖形(像素掩膜圖形)，像素掩膜圖形在空間光調制器111、121上可以在與平臺同步的特定時間內持續(xù)存在。由空間光調制器111、121的像素掩膜圖形產生的光隨之入射到投影系統(tǒng)113、123。來自投影系統(tǒng)113的光束把空間光調制器111的像聚焦到基板910的第一面911，來自投影系統(tǒng)123的光束透過平臺920，并將空間光調制器123的像聚集到基板910的另一面912。以這種方式，像素掩模圖形投影到基板910的兩側?？臻g光調制器111、121和投影系統(tǒng)113、123的光軸可以互相對準。在基板910的第一側設置有第一分束裝置210和第一視覺系統(tǒng)410。第一分束裝置210對于曝光光束可以幾乎完全透明，并對校準光束半透半反。基板910可以是傳統(tǒng)印刷電路板制造中的PCB板、晶片，但是應理解，很多不同的基板都能從這一實用新型中受益，包括非平面基板。在曝光前的校準過程中，首先基板910沒有置于平臺920上，曝光光源311、321關閉。兩個無掩膜光學引擎110、120的光軸在設計和制造時已經預先對準。對準圖形在空間光調制器121上，打開第二校準光源520并選擇適當?shù)墓鈴?。調整第二光學引擎120的Z軸位置，使得空間光調制器121上的對齊圖形由第一分束裝置210反射，進入相機鏡頭411并聚焦到相機412上。然后，關閉空間調制器121和第二校準光源520，打開第一校準光源510和具有對準圖形的空間光調制器111。經過空間光調制器111的光將透過投影系統(tǒng)113、第一分束裝置210、平臺920、投影系統(tǒng)123，并將對準圖形成像在空間光調制器121上。因為空間光調制器121處于斷電狀態(tài)，光束會從空間光調制器121返回，經過投影系統(tǒng)123、平臺920，并被第一分束裝置210反射回相機412。由于空間光調制器111、121，投影系統(tǒng)113、123以及第一視覺系統(tǒng)410為共軛光學系統(tǒng),空間光調制器111的圖像位置對系統(tǒng)光軸和相機412的偏差不敏感，因而第二光學引擎120在處于關閉狀態(tài)時可以等效于平臺910上的反射鏡。由此第一視覺系統(tǒng)410內可以獲取兩個對準圖形，從而可以確定光軸的偏差或確定光軸的位置。在曝光過程中，首先曝光光源311、321處于關閉狀態(tài)，第一校準光源511打開；然后把基板910置于平臺上。如果基板910的表面上沒有圖形，則曝光系統(tǒng)依據(jù)存儲在計算機控制系統(tǒng)中的校準數(shù)據(jù)，直接進行曝光處理；如果基板910的表面上有圖形和對準標記，則第一視覺系統(tǒng)410獲取相應的位置信息，并保存在計算機控制系統(tǒng)中，從而調整曝光參數(shù)并進行曝光處理。如果空間光調制器111上有圖形，相機412可以同時讀取這個圖形和對準標記，以獲得空間光調制器103和對準標記之間更精確的距離。在此實施例中，由于從空間光調制器121反射的光束非常強，第一視覺系統(tǒng)410易于讀取該光束。如果無掩膜光學引擎沒有安裝在分開的Y軸引動平臺，那么可以對每個掃描起點或步進位置進行校準過 程，然后校正曝光數(shù)據(jù)以獲得良好的對齊曝光。圖8示出了根據(jù)本實用新型的采用軋輥固定基板的曝光系統(tǒng)1800的示意性框圖。圖8中所示的曝光系統(tǒng)1800與圖7中的曝光系統(tǒng)1700類似，區(qū)別僅在于曝光系統(tǒng)1800中采用的基板801為柔性滾壓類型。成對的軋輥803控制基板801的速度和力量；軋輥802則用于不斷地接收和提供基板801。基板801可以不斷地沿X方向移動。該曝光系統(tǒng)的無掩膜光學引擎可能具有用于調整聚焦的Z平臺和更大基板的Y平臺。圖9示出了根據(jù)本實用新型的采用真空吸盤固定基板的曝光系統(tǒng)1900的示意性框圖。該曝光系統(tǒng)1900與圖7中的曝光系統(tǒng)1700類似，區(qū)別在于曝光系統(tǒng)1900中采用了真空吸盤來固定基板910，因為對于投影系統(tǒng)113、123的聚集深度而言，基板910未必足夠平。該真空吸盤包括頂板901、底板903、真空軟管904和軟密封材料902，其中頂板901和底板903在基板的曝光區(qū)域是透明的，并且表面可涂上增透層。圖IOA和IOB分別是圖9所示的曝光系統(tǒng)的具體實施方案的示意性框圖。如圖IOA所示，根據(jù)本實用新型的雙面無掩模的曝光系統(tǒng)1900a可以垂直設置；如圖IOB所示，曝光系統(tǒng)1900b還可以傾斜設置，本實用新型并不以此為限。圖IlA和IlB示出了兩種類型的光源合成器，其中一種是介質膜類型的，另一種是光電耦合類型的。在圖IIA中，校準光源511通過準直透鏡512準直后，由分束鏡或光束合成器513反射,從而與曝光光源311發(fā)射的曝光光束稱合。在圖IlB中，曝光光源311和校準光源511分別耦合到光纖311、514，然后將光纖311、514捆綁到光準直均勻裝置前的光纖中。圖IlA所示的光源合成器適可能適合于LED光源；而圖IlB所示的光源合成器可能適用于激光光源。圖12示出了包括根據(jù)本實用新型的曝光系統(tǒng)的生產設備的示意性透視圖。如圖12所示，該曝光系統(tǒng)包括兩組無掩膜光學引擎1205、1207，光學引擎的移動平臺1206、1204、1202，掃描平臺1203和基座1201。圖13示出了圖12所示的生產設備的示意性前視圖。無掩膜光學引擎1205、1207具有各自的XZ平臺1204、1206、1302、1202。Y平臺1304支撐基板，并與無掩膜光學引擎的移動平臺1206、1202同步掃描曝光。掃描平臺1203安裝在非常沉重的石頭基座1304上。該石頭基座1304在平臺1203的表面板下面有一個孔。平臺1303同樣在平臺1203的表面板下面具有空區(qū)。平臺1203的表面板對曝光光束是透明的。圖14示出了圖13所示的生產設備的示意性部件分解圖。無掩膜光學引擎1205安裝在Y平臺1203的表面板上方的Xl平臺1204和Zl平臺1206上。無掩膜光學引擎1207安裝在X2平臺1302和Z2平臺1202上。圖15和圖16示出了圖13所示的無掩模光學引擎1205。該無掩模光學引擎1205包括光纖輸入端口 1603、空間光調制器(DMD) 1601、安裝DMD1601的基底1505、鏡片1503、熱沉1504、1602、投影系統(tǒng)1506、調節(jié)機構1604、分束鏡1501、視覺系統(tǒng)1502和基板1507，鏡片1503將來自光纖輸入端口 1603的光束反射到空間光調制器1601。投影系統(tǒng)1506可以是整體的成像透鏡，用于將空間光調制器的圖像縮放在基板上，該投影系統(tǒng)1506也可以是點陣列光學系統(tǒng)或子圖像陣列光學系統(tǒng)。
圖17示出了根據(jù)本實用新型的包括多個無掩膜光學引擎的曝光系統(tǒng)的示意性透視圖。在圖17所示的曝光系統(tǒng)中，基板1703的每一側都設置有兩個光學引擎1701、1702 ；1704、1705。因此，本實用新型的雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)，通過采用視覺系統(tǒng)來檢驗各無掩膜光學引擎的光軸對準情況，從而能夠校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。本實用新型還提供了一種用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)，該曝光系統(tǒng)包括第一光學引擎，設置在基板的第一側，用于生成第一曝光圖案并將該第一曝光圖案投影到該基板的第一面；第二光學引擎，設置在該基板的第二側，用于生成第二曝光圖案并將該第二曝光圖案投影到該基板的第二面；該校準系統(tǒng)包括第一分束裝置、第一校準光源和第一視覺系統(tǒng)。其中，該第一分束裝置設置在該第一側，用于對經過該第一光學引擎的入射光以及對經過該第二光學引擎的入射光束進行分光；該第一校準光源設置在該第一側，為該校準系統(tǒng)提供第一校準光束，并且入射到該第一光學引擎的第一校準光束與該第一光學引擎的光軸平行或重合；該第一視覺系統(tǒng)設置在該第一側，該第一視覺系統(tǒng)接收經過該第一光學引擎并由該第一分束裝置反射的該第一校準光束，以及接收經過該第二光學引擎并由該第一分束裝置反射的該第二校準光束。例如，如圖3或圖7所示，該曝光系統(tǒng)包括第一光學引擎110和第二光學引擎120 ；用于該曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)包括第一分束裝置210、第一校準光源510和第一視覺系統(tǒng)410。因此，本實用新型用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)，通過采用視覺系統(tǒng)來檢驗各無掩膜光學引擎的光軸對準情況，從而能夠校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。在本實用新型中，該第一視覺系統(tǒng)根據(jù)接收的第一光軸校準光束和第二光軸校準光束的偏移量，確定該第一光學引擎與該第二光學引擎的光軸偏移量，其中，該第一光軸校準光束為經過該第一光學引擎，并分別由該曝光系統(tǒng)的承載基板的移動平臺系統(tǒng)以及該第一分束裝置反射回該第一視覺系統(tǒng)的該第一校準光束；該第二光軸校準光束為經過該第二光學引擎，并由該移動平臺系統(tǒng)透射，再由該第一分束裝置反射回該第一視覺系統(tǒng)的該第二校準光束。在本實用新型中，該第一視覺系統(tǒng)根據(jù)接收的第一基板校準光束，確定該基板上的圖形位置，以用于校準該第一曝光圖案與該基板的相對位置，其中，該第一基板校準光束為經過該第一光學引擎，并分別由該基板和該第一分束裝置反射回該第一視覺系統(tǒng)的該第一校準光束。在本實用新型中，可選地，該校準系統(tǒng)還包括第二校準光源，設置在該第二側，為該校準系統(tǒng)提供第二校準光束，并且入射到該第二光學引擎的第二校準光束與該第二光學引擎的光軸平行或重合。例如，如圖7所示，用于該曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)可以包括第一分束裝置210、第一校準光源510、第二校準光源520和第一視覺系統(tǒng)410。在本實用新型中，可選地，該第一校準光源發(fā)射的該第一校準光束以及該第二校準光源發(fā)射的該第二校準光束，具有該基板上的光敏材料不敏感的光波長；或該第一校準 光源和該第二校準光源包括該曝光系統(tǒng)的曝光光源，其中，該第一分束裝置對該曝光光源發(fā)射的曝光光束的透射率大于反射率。即該校準光源可以僅提供例如黃光或紅光的光束，該類光束的波長對基板上的光敏材料不敏感；或該校準光源可以為同時提供兩類波長的光束的光源，一類波長的光束用于曝光，例如UV光束；另一類波長的光束用于校準，例如黃光或紅光，該類光束的波長對基板上的光敏材料不敏感。本實用新型并不限于此。在本實用新型中，該第一分束裝置可以設置在該第一光學引擎和該基板之間，例如，如圖1、3、4、5、7所示；或該第一分束裝置設置在該第一光學引擎內，例如，如圖2所示，該第一分束裝置210可以設置在第一光學引擎110的空間光調制器111和投影系統(tǒng)113之間。在本實用新型中，可選地，該校準系統(tǒng)還包括第二分束裝置，設置在該第二側，用于對經過該第二光學引擎的入射光束進行分光；第二視覺系統(tǒng)，設置在該第二側，該第二視覺系統(tǒng)接收經過該第二光學引擎并由該第二分束裝置反射的該第二校準光束。可選地，該第二分束裝置設置在該第二光學引擎和該基板之間；或該第二分束裝置設置在該第二光學引擎內，即設置在第二光學引擎的空間光調制器和投影系統(tǒng)之間。應理解，根據(jù)本實用新型的校準系統(tǒng)所包括的各種模塊或器件，與根據(jù)本實用新型的曝光系統(tǒng)中的相應模塊或器件相同，并具有相同的功能與作用，為了簡潔，在此不再贅述。因此，本實用新型用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)，通過采用視覺系統(tǒng)來檢驗各無掩膜光學引擎的光軸對準情況，從而能夠校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。本實用新型還提供了一種用于無掩膜曝光的光學引擎，該光學要求包括根據(jù)本實用新型的校準系統(tǒng)。具體而言，該光學引擎具有的校準系統(tǒng)包括第一分束裝置，設置在該第一側，用于對經過該第一光學引擎的入射光以及對經過該第二光學引擎的入射光束進行分光；第一校準光源，設置在該第一側，為該校準系統(tǒng)提供第一校準光束，并且入射到該第一光學引擎的第一校準光束與該第一光學引擎的光軸平行或重合；[0104]第一視覺系統(tǒng)，設置在該第一側，該第一視覺系統(tǒng)接收經過該第一光學引擎并由該第一分束裝置反射的該第一校準光束，以及接收經過該第二光學引擎并由該第一分束裝置反射的該第二校準光束。根據(jù)本實用新型的用于無掩膜曝光的光學引擎所包括的校準系統(tǒng)可對應于本實用新型中的用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)，為了簡潔，在此不再贅述。因此，本實用新型用于無掩膜曝光的光學引擎，通過采用視覺系統(tǒng)來檢驗各無掩膜光學引擎的光軸對準情況，從而能夠校準各光學引擎的光軸，并保證校準精度，由此能夠在提高生產率和產量的基礎之上，顯著地提高曝光系統(tǒng)的曝光質量。再一方面，本實用新型還提供了一種包括根據(jù)本實用新型的校準系統(tǒng)的雙面無掩膜曝光系統(tǒng)；再一方面，本實用新型還提供了一種包括根據(jù)本實用新型的光學引擎的雙面無掩膜曝光系統(tǒng)。為了簡潔，在此不再贅述。本領域普通技術人員可以意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單 元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本實用新型的范圍。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)和裝置，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口、裝置或單元的間接耦合或通信連接，也可以是電的，機械的或其它的形式連接。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實用新型實施例方案的目的。另外，在本實用新型各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以是兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分，或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行實現(xiàn)該功能的方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM, Read-Only Memory)>隨機存取存儲器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本實用新型的保護范圍 之內。因此，本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括 第一光學引擎，設置在基板的第一側，用于生成第一曝光圖案并將所述第一曝光圖案投影到所述基板的第一面； 第二光學引擎，設置在所述基板的第二側，用于生成第二曝光圖案并將所述第二曝光圖案投影到所述基板的第二面； 光源系統(tǒng)，用于對所述第一光學引擎和所述第二光學引擎提供曝光光束； 第一分束裝置，設置在所述第一側，用于對經過所述第一光學引擎的入射光束以及對經過所述第二光學引擎的入射光束進行分光； 第一視覺系統(tǒng)，設置在所述第一側，所述第一視覺系統(tǒng)接收經過所述第一光學引擎并由所述第一分束裝置反射的第一光束，以及接收經過所述第二光學引擎并由所述第一分束裝置反射的第二光束，以用于校準所述第一光學引擎和所述第二光學引擎的光軸。
2.根據(jù)權利要求I所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一視覺系統(tǒng)根據(jù)接收的所述第一光束和所述第二光束的偏移量，或由所述第一光束形成的圖像與由所述第二光束形成的圖像的偏移量，確定所述第一光學引擎與所述第二光學引擎的光軸偏移量。
3.根據(jù)權利要求I所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光系統(tǒng)還包括 第一校準光源，用于向所述基板的第一面發(fā)射校準光束，所述第一校準光源發(fā)射的校準光束由所述第一分束裝置反射回所述第一視覺系統(tǒng)，并且具有所述基板上的光敏材料不敏感的光波長。
4.根據(jù)權利要求3所述的曝光系統(tǒng)，其特征在干，所述第一校準光源設置在所述第一分束裝置和所述第一視覺系統(tǒng)之間；或 所述第一校準光源設置在所述第一光學引擎的曝光光源與所述第一光學引擎之間。
5.根據(jù)權利要求3所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一視覺系統(tǒng)還用于根據(jù)接收的所述第一校準光源發(fā)射的、并經過所述基板和所述第一分束裝置反射回的校準光束，確定所述基板上的圖形位置，以校準所述第一曝光圖案與所述基板的相對位置。
6.根據(jù)權利要求I所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)包括 第一曝光光源，對所述第一光學引擎提供曝光光束； 第二曝光光源，對所述第二光學引擎提供曝光光束。
7.根據(jù)權利要求I所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)包括 第三曝光光源，所述第三曝光光源通過光纖或介質膜鏡片，分別對所述第一光學引擎和所述第二光學引擎提供曝光光束。
8.根據(jù)權利要求I所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學引擎或所述第二光學引擎包括用于生成曝光圖案的空間光調制器，以及用于將曝光圖案投影到所述基板的投影系統(tǒng)。
9.根據(jù)權利要求8所述的曝光系統(tǒng)，其特征在干，所述第一分束裝置設置在所述第一光學引擎和所述基板之間；或 所述第一分束裝置設置在所述第一光學引擎的所述空間光調制器和所述投影系統(tǒng)之間。
10.根據(jù)權利要求8所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述投影系統(tǒng)包括將來自所述空間光調制器的曝光圖案投影到所述基板上的成像透鏡。
11.根據(jù)權利要求8所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述投影系統(tǒng)包括將來自所述空間光調制器的每個象素的光聚焦為點陣列并成像到所述基板上的點陣列成像系統(tǒng)。
12.根據(jù)權利要求8所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述投影系統(tǒng)包括將來自所述空間光調制器的曝光圖案劃分成子圖像陣列并成像到所述基板上的子圖像陣列成像系統(tǒng)。
13.根據(jù)權利要求8所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學引擎或所述第二光學引擎在所述空間光調制器關閉時，全反射來自所述第二光學引擎或所述第一光學引擎的光束。
14.根據(jù)權利要求I所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分束裝置對所述曝光光束全透射；或 所述第一分束裝置對所述曝光光束的透射率大于反射率。
15.根據(jù)權利要求I至14中任一項所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光系統(tǒng)還包括 第二校準光源，用于向所述基板的第二面發(fā)射校準光束，所述第二校準光源發(fā)射的校準光束由所述第一分束裝置反射回所述第一視覺系統(tǒng)，并且具有所述基板上的光敏材料不敏感的光波長。
16.根據(jù)權利要求15所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光系統(tǒng)還包括 第二分束裝置，設置在所述第二側，用于對經過所述第二光學引擎的入射光束進行分光; 第二視覺系統(tǒng)，設置在所述第二側，所述第二視覺系統(tǒng)接收經過所述第二光學引擎并由所述第二分束裝置反射的第三光束。
17.根據(jù)權利要求16所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述第二校準光源設置在所述第二分束裝置和所述第二視覺系統(tǒng)之間；或 所述第二校準光源設置在所述第二光學引擎的曝光光源與所述第二光學引擎之間。
18.根據(jù)權利要求I至14中任一項所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光系統(tǒng)還包括 移動平臺系統(tǒng)，相對于所述第一光學引擎和所述第二光學引擎移動所述基板。
19.根據(jù)權利要求18所述的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光系統(tǒng)還包括 計算機控制系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)處理，以及用于同步所述第一光學引擎、所述第二光學引擎以及所述移動平臺系統(tǒng)的移動。
20.一種用于雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)的校準系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光系統(tǒng)包括 第一光學引擎，設置在基板的第一側，用于生成第一曝光圖案并將所述第一曝光圖案投影到所述基板的第一面； 第二光學引擎，設置在所述基板的第二側，用于生成第二曝光圖案并將所述第二曝光圖案投影到所述基板的第二面； 所述校準系統(tǒng)包括 第一分束裝置，設置在所述第一側，用于對經過所述第一光學引擎的入射光以及對經過所述第二光學引擎的入射光束進行分光； 第一校準光源，設置在所述第一側，為所述校準系統(tǒng)提供第一校準光束，并且入射到所述第一光學引擎的第一校準光束與所述第一光學引擎的光軸平行或重合；第一視覺系統(tǒng)，設置在所述第一側，所述第一視覺系統(tǒng)接收經過所述第一光學引擎并由所述第一分束裝置反射的所述第一校準光束，以及接收經過所述第二光學引擎并由所述第一分束裝置反射的所述第二校準光束。
21.根據(jù)權利要求20所述的校準系統(tǒng)，其特征在干，所述第一視覺系統(tǒng)根據(jù)接收的第一光軸校準光束和第二光軸校準光束的偏移量，確定所述第一光學引擎與所述第二光學引擎的光軸偏移量，其中，所述第一光軸校準光束為經過所述第一光學引擎，井分別由所述曝光系統(tǒng)的承載基板的移動平臺系統(tǒng)以及所述第一分束裝置反射回所述第一視覺系統(tǒng)的所述第一校準光束；所述第二光軸校準光束為經過所述第二光學引擎，并由所述移動平臺系統(tǒng)透射，再由所述第一分束裝置反射回所述第一視覺系統(tǒng)的所述第二校準光束。
22.根據(jù)權利要求20所述的校準系統(tǒng)，其特征在干，所述第一視覺系統(tǒng)根據(jù)接收的第一基板校準光束，確定所述基板上的圖形位置，以用于校準所述第一曝光圖案與所述基板的相對位置，其中，所述第一基板校準光束為經過所述第一光學引擎，井分別由所述基板和所述第一分束裝置反射回所述第一視覺系統(tǒng)的所述第一校準光束。
23.根據(jù)權利要求20所述的校準系統(tǒng)，其特征在于，所述校準系統(tǒng)還包括 第二校準光源，設置在所述第二側，為所述校準系統(tǒng)提供第二校準光束，并且入射到所述第二光學引擎的第二校準光束與所述第二光學引擎的光軸平行或重合。
24.根據(jù)權利要求23所述的校準系統(tǒng)，其特征在干，所述第一校準光源發(fā)射的所述第一校準光束以及所述第二校準光源發(fā)射的所述第二校準光束，具有所述基板上的光敏材料不敏感的光波長；或 所述第一校準光源和所述第二校準光源包括所述曝光系統(tǒng)的曝光光源，其中，所述第一分束裝置對所述曝光光源發(fā)射的曝光光束的透射率大于反射率。
25.根據(jù)權利要求20至24中任一項所述的校準系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分束裝置設置在所述第一光學引擎和所述基板之間；或 所述第一分束裝置設置在所述第一光學引擎的空間光調制器和投影系統(tǒng)之間。
26.根據(jù)權利要求20至24中任一項所述的校準系統(tǒng)，其特征在于，所述校準系統(tǒng)還包括 第二分束裝置，設置在所述第二側，用于對經過所述第二光學引擎的入射光束進行分光; 第二視覺系統(tǒng)，設置在所述第二側，所述第二視覺系統(tǒng)接收經過所述第二光學引擎并由所述第二分束裝置反射的所述第二校準光束。
27.根據(jù)權利要求26所述的校準系統(tǒng)，其特征在干，所述第二分束裝置設置在所述第ニ光學引擎和所述基板之間；或 所述第二分束裝置設置在所述第二光學引擎的空間光調制器和投影系統(tǒng)之間。
28.一種用于無掩膜曝光的光學引擎，其特征在于，包括 根據(jù)權利要求20至27中任一項所述的校準系統(tǒng)。
29.一種雙面無掩膜的曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括 根據(jù)權利要求20至27中任一項所述的校準系統(tǒng)；或 根據(jù)權利要求20至27中任一項所述的光學引擎。
專利摘要本實用新型公開了一種曝光系統(tǒng)、校準系統(tǒng)和光學引擎。該曝光系統(tǒng)包括第一光學引擎；第二光學引擎；光源系統(tǒng)，用于對該第一光學引擎和該第二光學引擎提供曝光光束；第一分束裝置，設置在該第一側，用于對經過該第一光學引擎的入射光束以及對經過該第二光學引擎的入射光束進行分光；第一視覺系統(tǒng)，設置在該第一側，該第一視覺系統(tǒng)接收經過該第一光學引擎并由該第一分束裝置反射的第一光束，以及接收經過該第二光學引擎并由該第一分束裝置反射的第二光束，以用于校準該第一光學引擎和該第二光學引擎的光軸。本實用新型的曝光系統(tǒng)、校準系統(tǒng)和光學引擎，能夠校準各光學引擎的光軸，從而能夠提高曝光質量。
文檔編號G03F7/20GK202615113SQ201220230558
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權日2011年8月15日
發(fā)明者梅文輝, 杜衛(wèi)沖, 曲魯杰 申請人:中山新諾科技有限公司