超大板直写式光刻机扫描曝光方法技术

本发明专利技术公开了超大板直写式光刻机扫描曝光方法，属于直写曝光技术领域。本发明专利技术采用光路覆盖半个整板面积的方式和基板大小自动判断的方法来完成超大板和普通板的兼顾生产，使其在生产超大板时能够有与现有超大板LDI同等的生产产能和效果，生产普通板时能与普通板LDI拥有同等的生产产能和效果，提高设备的利用率和适用性。

Scanning exposure method for super large plate direct writing type photoetching machine

The invention discloses a scanning exposure method of a super plate direct writing lithography machine, belonging to the field of direct writing exposure technology. The invention adopts the method of optical cover half of the whole area of the plate and the substrate size automatically determine to complete the super large and ordinary plate in consideration of production, so that it can have the same LDI with the existing super large capacity and ultra large effect in production, production of ordinary plate to plate LDI and have the same general the production capacity and effect, improve equipment utilization rate and applicability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超大板直写式光刻机扫描曝光方法，属于直写曝光

技术介绍
直写式光刻机设备又称影像直接转移设备(LDI)，在半导体及PCB生产领域是一个关键设备。随着PCB市场发展的需求，对于PCB基板的尺寸要求越来越大。这就需要有一种能够生产超大板能力的直写曝光设备。同时由于一些PCB板生产商的发展受限，以及超大基板的需求量有时不能满足PCB生产商的产能能力，因此在PCB直写曝光市场领域，急需一款能够兼顾普通板与超大板同时生产的设备，并且在生产普通板时能有与普通LDI同样的产能表现。目前在LDI市场上，还没有能够兼顾普通板与超大板生产产能的设备。现有采用DMD方式进行曝光的LDI超大板设备中，都为多光路、多条带的扫描曝光方式。传统的设计方案为多光路覆盖整板的方式，往复扫描多个条带后曝光完成一块超大板。但无论基板多大，基本都要扫描固定的条带数量，这样就不利于产能的动态分配。当现有超大板LDI设备直接用于生产普通板时，也需要整板的扫描曝光，也要花费同等的时间进行曝光生产，达不到普通板LDI的生产产能，增加了设备使用成本与人力，设备的利用率和适用性大打折扣。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种新的扫描曝光结构和方法。即多光路只覆盖1/n个(n大于1)整板(比如半个整板)的结构方式。当曝光基板宽度大于1/n个整板宽度的超大板时，设备在扫描完1/n个(比如半个)整板后，进行一次大的步进，再继续扫描另外1/n个或者剩余的(比如半个)整板，重复步进与扫描，直至完成整个基板的扫描。当曝光基板宽度小于等于1/n个(比如半个)整板的小基板时，则不需要大的步进，只需扫描完此1/n个(比如半个)整板面积即可；与现有的利用超大板生产普通板的设备或者方法相比，扫描曝光时间节省1/n(比如一半)，增加了设备曝光产能，提高了设备的利用率和适用性。本专利技术的第一个目的是提供一种直写式光刻机设备，包括吸盘和多个光路组件；所述光路组件单个与单个之间相对位置固定；所述多个光路组件是覆盖1/n个吸盘的光路组件，且n大于1。在一种实施方式中，所述n为整数。在一种实施方式中，所述n可以是2、3、4等。在一种实施方式中，所述多个光路组件是指含有2个以上的光路组件。在一种实施方式中，所述多个光路组件是指3、4、5、6、7或8个光路组件。所述覆盖1/n个吸盘的光路组件，是指与多光路覆盖整板的光路组件相对应的仅能覆盖1/n个板的光路组件。其能够在扫描曝光时经往复扫描多个条带后覆盖1/n个基板。其中，多光路覆盖整板的含义，是指基板放置在吸盘上(吸盘宽度与基板宽度一致)，在扫描曝光时，经往复扫描多个条带后正好能完成整个板的曝光。本专利技术中，整板宽度，就是指常规超大板生产设备所能生产的最大的整板的宽度，基板是放在吸盘上覆盖吸盘，且本专利技术中的“吸盘宽度”是指最大的整板所覆盖的吸盘的宽度(一般吸盘本体会大于等于基板宽度，本专利技术中略大的部分忽略)。在一种实施方式中，所述光路组件为DMD组件。在一种实施方式中，所述直写式光刻机设备还包括对准装置。在一种实施方式中，所述直写式光刻机设备包括支撑结构、DMD结构、DMD结构步进轴、一个以上运动组件、吸盘；每个运动组件包括步进X轴、扫描Y轴、升降Z轴中的一个或多个；吸盘位于运动组件上方。在一种实施方式中，所述直写式光刻机设备为超大板直写式光刻机；吸盘宽度为36英寸以上、48英寸以上或者55英寸以上。本专利技术的第二个目的是提供一种直写式光刻机扫描曝光方法，所述方法是利用上述直写式光刻机设备。在一种实施方式中，所述方法是：当待曝光基板的宽度小于等于吸盘宽度的1/n时，在扫描曝光时经往复扫描多个条带后即完成曝光；当待曝光基板的宽度大于吸盘宽度的1/n时，在扫描曝光时，经往复扫描多个条带后曝光完成的宽度为吸盘宽度的1/n，然后光路或者吸盘在X轴方向上进行一次大的步进，再往复扫描多个条带曝光剩余的吸盘宽度即完成整个基板的曝光，或者曝光下一个1/n个吸盘宽度并继续步进与往复扫描、直至完成整个基板的曝光。在一种实施方式中，所述大的步进是指相对于往复扫描时的小步进而言，在X轴方向步进1/n个吸盘宽度。在一种实施方式中，所述方法，在进行大的步进前，先对每一个步进后的光路的理论坐标进行确定，大的步进后如果光路的实际坐标与理论坐标有偏差，则进行补偿调整使光路位于理论坐标位置。在一种实施方式中，所述对每一个步进后的光路的理论坐标进行确定，具体如下：在曝光宽度大于吸盘宽度的1/n的大基板时，先在大基板左侧曝光起始位置曝光一个标准的测试点1，再经过一个大步进(此大步进距离与实际曝光大基板时的大步进距离相当)距离D，曝光另一个标准测试点2，分别得到标准测试点1的坐标(X1，Y1)，标准测试点2的坐标(X2，Y2)。标准标准测试点2的坐标即为经过一次大步进后的理论坐标，采用同样的方式，可以得到其他大步进后的理论坐标。本专利技术的优点和效果：本专利技术的设备和扫描方法，采用光路覆盖1/n个整板面积的方式来完成超大板和普通板的兼顾生产，使其在生产超大板时能够有与现有超大板LDI同等的生产产能和效果，生产普通板时能与普通板LDI拥有同等的生产产能和效果，提高设备的利用率和适用性。此外，本专利技术还对扫描方法进行改进，使得本专利技术的设备生产普通小板和大板都能满足生产的需求，而防止了由于大步进移动距离过大而导致的生产线宽超标的问题。附图说明图1为光路相对于超大板的布局结构示意图；图2为扫描示意图1；图3为扫描示意图2；图4为扫描示意图3；图5为扫描示意图4；图6为扫描曝光方法的改进。具体实施方案DMD：DigitalMicromirrorDevice，数字微镜，是一种光学半导体器件，是DLP(DigitalLightProcession，即为数字光处理)投影技术的核心。LDI：LaserDirectImage，即激光直接成像。下面是对本专利技术进行具体描述。实施例1：超大板直写式光刻机扫描曝光方法如图1所示，为本专利技术的光路相对于超大基板的布局结构示意图。示意图中的光路数量根据不同的设备需求可能不同，本例中使用四个光路作为说明使用。四个光路的布局相对于超大基板，只覆盖其一半的面积。各光路间按照每个光路所能扫描的宽度和所需扫描的条带数量进行光路间距布局。本例中需要完成半个超大板的扫描按照三个条带的宽度进行示意。如图2所示，为开始扫描第一个条带的示意图。在扫描过程中，基板相对于光路沿扫描所示方向进行匀速运动，此时每个光路在DMD和激光的数字影像投影下，会在基板上曝光出所需要的线路图形。四个光路共曝光出四个条带，此时还未完成整个图形的曝光。因此在完成每个光路的第一条带扫描曝光后，基板相对于光路沿步进所示方向前进一个条带的宽度，开始第二个条带的曝光。如此重复，进行第三个条带的扫描曝光。如图3所示，为每个光路三个条带曝光完成后的示意图。此时可以看到，经过四个光路的三次(三个条带)扫描曝光，已经完成了超大板的半个板面积的曝光，即已经完成了普通板大小面积的曝光。如果此时需要曝光的是普通基板，则已经曝光完成，取下曝光完成基板，可继续下一片基板的曝光。如图4所示，为在进行超大板曝光时，需要进行一次大的步进，步进距离为半个超大板面宽度，即超大基板相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直写式光刻机设备，包括吸盘和多个光路组件；其特征在于，所述光路组件单个与单个之间相对位置固定；所述多个光路组件是覆盖1/n个吸盘的光路组件，且n大于1。

【技术特征摘要】
1.一种直写式光刻机设备，包括吸盘和多个光路组件；其特征在于，所述光路组件单个与单个之间相对位置固定；所述多个光路组件是覆盖1/n个吸盘的光路组件，且n大于1。2.根据权利要求1所述的直写式光刻机设备，其特征在于，所述n为整数。3.根据权利要求1或2所述的直写式光刻机设备，其特征在于，所述n为2～4。4.根据权利要求1或2所述的直写式光刻机设备，其特征在于，所述多个光路组件是指含有2个以上的光路组件。5.根据权利要求1或2所述的直写式光刻机设备，其特征在于，所述直写式光刻机设备为超大板直写式光刻机；吸盘宽度为36英寸以上。6.根据权利要求1或2所述的直写式光刻机设备，其特征在于，所述直写式光刻机设备的吸盘宽度为48英寸以上。7.根据权利要求1或2所述的直写式光刻机设备，其特征在于，所述直写式光刻机设备的吸盘宽度为55英寸以上。8.一种直写式光刻机扫描曝光方法，所述方法是利用权利要求1～7任一所述的直写式光刻机设备；所述方法是：当待曝光基板的宽度小于等于吸盘宽度的1/n时，在扫描曝光时经往复扫描多个条带后即完成曝光；当待曝光基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海巍，
申请(专利权)人：无锡影速半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32