一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，采用并行曝光結(jié)構(gòu)，屬于直寫式光刻機(jī)曝光【技術(shù)領(lǐng)域】。包括在支撐結(jié)構(gòu)上通過掃描方向運動導(dǎo)軌安裝的并行式多工件臺；以及通過步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌安裝的，實現(xiàn)對基板曝光的光路系統(tǒng)。與現(xiàn)有的單工件臺直寫光刻技術(shù)相比，本發(fā)明大幅降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使原本按順序串行進(jìn)行的曝光流程變?yōu)椴⑿械钠毓饬鞒?，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(jī)的產(chǎn)能有著顯著的增加。此外，本發(fā)明一方面簡化了的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠更好的發(fā)揮真空吸附效果，提高曝光品質(zhì)及生產(chǎn)良率；另一方面，由于多工件臺的平行設(shè)計，不需要聚焦模塊和對準(zhǔn)模塊進(jìn)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(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直寫光刻系統(tǒng)，具體是一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，屬于直寫式光刻機(jī)快速掃描曝光【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]直寫式光刻技術(shù)是近年來發(fā)展較快的、以替代傳統(tǒng)的掩膜板式光刻技術(shù)的影像直接轉(zhuǎn)移技術(shù)，在半導(dǎo)體及PCB生產(chǎn)領(lǐng)域中有著越來越重要的地位。可以縮短工藝流程，并降低制造成本。
[0003]目前市場上主流的直寫式光刻機(jī)大多以單工件臺方式進(jìn)行掃描曝光，即串行的工作流程。在單工件臺系統(tǒng)中，用于曝光的基板的上板、對準(zhǔn)、曝光、下板是依次進(jìn)行的。依據(jù)目前的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，各操作流程已經(jīng)達(dá)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(jī)由于各操作流程的串行性質(zhì)，已很難再提高產(chǎn)能。
[0004]目前采用雙工件臺設(shè)計的直寫式光刻機(jī)，都是垂直安裝方式進(jìn)行設(shè)計的。即兩個工件臺為上下結(jié)構(gòu)，由于兩個工件臺在垂直方向上的落差，要求聚焦模塊和對準(zhǔn)模塊必須要上下移動，這樣增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計難度，并且頻繁的上下移動，會導(dǎo)致對準(zhǔn)精度的降低及增加對準(zhǔn)耗時。過于緊湊的上下工件臺結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致真空系統(tǒng)難于安裝，基板本身的翹曲以及工件臺在高速運動中所導(dǎo)致的基板移動都會降低曝光品質(zhì)及良率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，使原本按順序串行進(jìn)行的曝光流程變?yōu)椴糠植⑿械钠毓饬鞒?，可有效地縮短整基板的曝光時間，顯著提高曝光機(jī)的產(chǎn)能。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本多工件臺直寫光刻系統(tǒng)包括在支撐結(jié)構(gòu)上通過掃描方向運動導(dǎo)軌安裝的并行式多工件臺；以及通過步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌安裝的，實現(xiàn)對基板曝光的光路系統(tǒng)。
[0007]進(jìn)一步，所述并行式多工件臺為左右并排設(shè)置，承載待曝光的基板。
[0008]進(jìn)一步，所述掃描方向運動導(dǎo)軌承載多個工件臺獨立作掃描方向的往復(fù)運動；
[0009]掃描方向運動導(dǎo)軌的運動范圍使多個工件臺的縱向范圍被光路系統(tǒng)覆蓋。
[0010]進(jìn)一步，所述安裝光路系統(tǒng)的步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌承載光路系統(tǒng)作步進(jìn)方向的移動；
[0011]整個光路系統(tǒng)的掃描曝光范圍覆蓋整個多工件臺的橫向距離。
[0012]進(jìn)一步，所述支撐結(jié)構(gòu)為龍門結(jié)構(gòu)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)中的單工件臺直寫光刻技術(shù)相比，本多工件臺直寫光刻系統(tǒng)大幅降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。兩個工件臺在各自的工作區(qū)域內(nèi)互不干擾，一個工件臺在掃描曝光的過程中，另一個工件臺進(jìn)行上下板、對準(zhǔn)等操作流程，使原本按順序串行進(jìn)行的曝光流程變?yōu)椴⑿械钠毓饬鞒?，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(jī)的產(chǎn)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(tǒng)一方面簡化了的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠更好的發(fā)揮真空吸附效果，提高曝光品質(zhì)及生產(chǎn)良率；另一方面，由于兩工件臺的平行設(shè)計，不需要聚焦模塊和對準(zhǔn)模塊進(jìn)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(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，本多工件臺直寫光刻系統(tǒng)包括在支撐結(jié)構(gòu)上通過掃描方向運動導(dǎo)軌安裝的并行式多工件臺；以及通過步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌安裝的，實現(xiàn)對基板曝光的光路系統(tǒng)。整個光路系統(tǒng)安裝在步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌之上，在曝光過程中隨步進(jìn)軸進(jìn)行橫向移動。
[0019]進(jìn)一步，所述并行式多工件臺為左右并排設(shè)置，承載待曝光的基板。多個工件臺并排地安裝在掃描方向運動導(dǎo)軌上，在曝光過程中隨掃描軸分別進(jìn)行縱向移動，完成對準(zhǔn)、掃描曝光等動作。
[0020]進(jìn)一步，所述掃描方向運動導(dǎo)軌承載多個工件臺獨立作掃描方向的往復(fù)運動；掃描方向運動導(dǎo)軌的運動范圍使多個工件臺的縱向范圍被光路系統(tǒng)覆蓋。實現(xiàn)并行的曝光流程。光路系統(tǒng)可以按照不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)和設(shè)計需求，增加或減少照明、成像光路，以在不同的設(shè)備性能需求下達(dá)到最合理的設(shè)計。
[0021]進(jìn)一步，所述安裝光路系統(tǒng)的步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌承載光路系統(tǒng)作步進(jìn)方向的移動；整個光路系統(tǒng)的掃描曝光范圍覆蓋整個多工件臺的橫向距離。
[0022]進(jìn)一步，所述支撐結(jié)構(gòu)為龍門結(jié)構(gòu)。用于整個系統(tǒng)的架構(gòu)支撐，大理石龍門結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點可以很好的保持平臺運動的穩(wěn)定性，并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(zhǔn)、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(zhǔn)、下板分類并行的工作流程，減少整板操作時間，用以提高產(chǎn)能。
[0024]當(dāng)A工件臺在進(jìn)行正常的掃描曝光的同時，B工件臺進(jìn)行前一塊基板的下板，當(dāng)前基板的上板并進(jìn)行對準(zhǔn)準(zhǔn)備工作，然后B工件臺移動至曝光起始位置等待曝光。
[0025]當(dāng)A工件臺曝光完成后，光路系統(tǒng)隨步進(jìn)軸移動至B工件臺臺面之上，開始對B工件臺進(jìn)行掃描曝光。同時，A工件臺退出至安全位置進(jìn)行下板、上下一塊基板、對準(zhǔn)等工作，然后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(huán)往復(fù)進(jìn)行，形成乒乓式的作業(yè)流程，以達(dá)到操作流程并行進(jìn)行的目的。
[0027]如圖1和圖2所示，在使用一套光路系統(tǒng)時，可分別對如圖2所示的A、B兩個工件臺上的基板進(jìn)行曝光，即在增加很少成本的情況下，大幅提高了設(shè)備的產(chǎn)能。結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，相對于采用上下結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工件臺所帶來的對準(zhǔn)問題。
[0028]并且相對于上下結(jié)構(gòu)的工件臺設(shè)計而言，并排放置的多工件臺可以獨立、互不干擾的進(jìn)行運動，可簡化整個曝光操作流程，并且其導(dǎo)軌的有效行程也更短，只取決于所設(shè)計設(shè)備能夠適用的基板板材大小，這樣穩(wěn)定性更好，成本更低。而上下結(jié)構(gòu)的工件臺設(shè)計，兩工件臺之間的運動會有干擾，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(jìn)行對準(zhǔn)操作，效率要因此而降低。其導(dǎo)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(tǒng)大幅降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使原本按順序串行進(jìn)行的曝光流程變?yōu)椴⑿械钠毓饬鞒?，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(jī)的產(chǎn)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(tǒng)一方面簡化了的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠更好的發(fā)揮真空吸附效果，提高曝光品質(zhì)及生產(chǎn)良率；另一方面，由于多工件臺的平行設(shè)計，不需要聚焦模塊和對準(zhǔn)模塊進(jìn)行上下移動，在保證光刻精度的同時，不會增加任何耗時。
【權(quán)利要求】
1.一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，其特征在于，包括在支撐結(jié)構(gòu)上通過掃描方向運動導(dǎo)軌安裝的并行式多工件臺；以及通過步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌安裝的，實現(xiàn)對基板曝光的光路系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，其特征在于，所述并行式多工件臺為左右并排設(shè)置，承載待曝光的基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描方向運動導(dǎo)軌承載多個工件臺獨立作掃描方向的往復(fù)運動；掃描方向運動導(dǎo)軌的運動范圍使多個工件臺的縱向范圍被光路系統(tǒng)覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝光路系統(tǒng)的步進(jìn)方向運動導(dǎo)軌承載光路系統(tǒng)作步進(jìn)方向的移動；整個光路系統(tǒng)的掃描曝光范圍覆蓋整個多工件臺的橫向距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多工件臺直寫光刻系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)為龍門結(jié)構(gòu)。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】曹旸, 李陽 申請人:江蘇影速光電技術(shù)有限公司