一种双面直写式曝光机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及激光曝光技术，具体涉及一种双面直写式曝光机系统。现有技术中，激光直写曝光机通过一个扫描轴进行逐行扫描，同时有一个步进平台与之配合，这种方式的工作效率有待提升。本实用新型专利技术将多组光学系统以及光源系统并列固定悬挂在龙门结构上，并且光学系统覆盖了扫描平台上下两边的宽度方向，当龙门结构上这些光学系统同时工作时，扫描平台只需在龙门结构下做一次轴向的扫描动作，即可完成上下两面全部的扫描曝光任务。极大的提升了曝光的工作效率，简化了设备的结构。另外，本实用新型专利技术还在光学系统的DMD下安装了一个分光系统，成倍地提高了单个数字微镜装置(DMD)所覆盖的面积。同等条件下，DMD投入量减半，大幅降低了设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双面直写式曝光机系统
本技术涉及激光曝光技术，具体涉及一种双面直写式曝光机系统。
技术介绍
数字微镜装置(DigitalMicromirrorDevice，简称(DMD)是用数字电压信号控制微镜片执行机械运动来实现光学功能的装置。这些微镜皆悬浮着，并可向两侧倾斜10-12°左右，从而可构成打开和关闭两种工作状态。为了获得不同的亮度，微镜启通和断开的速率还可以改变，工作时得用成千上万个微镜器件。在半导体以及PCB制造的激光直写光刻领域，采用激光直接影像技术的扫描曝光原理如下：采用DMD的微镜片高速翻转能力，结合适当的光源和投影光学系统，当微镜片为ON时，出射光会投射到基底，当微镜片为OFF时，出射光将射出光路，在基底没有出射光。通过连续向DMD投射均匀光，同时实时、集体改变微镜片阵列的开关状态，达到在基板上曝光不同图案的目的。目前，激光直写曝光机扫描曝光过程为：控制平台的扫描轴匀速移动，平台移动的同时向数据处理模块反馈位置信号，数据处理模块根据平台反馈的位置信号，生成该位置的图像投射在DMD上，DMD图像反射光束到基板完成该位置的曝光工作；这种方式中，一次扫描可以形成一个条状扫描带；每次扫描轴匀速扫描一个单趟后，平台的步进轴动作一步，将感光材料上已曝光的区域从扫描轴下移走，将感光材料上紧接着已曝光区域的部分移到扫描轴下，为下一次扫描曝光做好准备，如此往复，直至感光材料完全曝光为止。实际的需要扫描曝光的版图都远大于条状扫描带的宽度，所以需要多次扫描。这种单个DMD，步进轴和扫描轴配合多次扫描的方式，在大面积加工时会导致产能低下。另外扫描轴多次扫描过程中，扫描带之间的高精度拼接对设备系统的稳定性以及设备精度要求高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双面直写式曝光机系统，相对于现有技术，本曝光机只有扫描轴，没有步进轴，同时能双面同时曝光，大幅提升了曝光效率。为了达到上述技术目的，本技术的技术方案为：一种双面直写式曝光机系统，包括光学系统、平台系统、光源系统、通讯模块、计算机、数据处理模块以及基座；平台系统安装在基座上，平台系统分为龙门结构和扫描平台，扫描平台的位置处于龙门结构之间，并可在龙门结构间做往复的轴向扫描动作；计算机与平台系统、通讯模块、数据处理模块分别相连接；光源系统由光源控制模块和光源组成，光源控制模块与通讯模块相连接；光学系统与通讯模块相连接；光学系统以及光源系统均悬挂在龙门结构上；光学系统由数字微镜装置、一级成像系统组成；所述的光学系统以及光源系统有多组并列固定悬挂在龙门结构上，并且光学系统覆盖了扫描平台上下两面的宽度方向。优选的，上述一种双面直写式曝光机系统的光学系统还包括分光系统以及二次成像系统，分光系统安装在一级成像系统的下方，二次成像系统安装在分光系统下方。优选的，上述一种双面直写式曝光机系统的分光系统分为左右两支，每支均由一个Y轴向导光棱镜和X轴向导光棱镜连接组成；分光系统的左右两支下方还顺次安装有错位微调棱镜和光程差补偿棱镜。优选的，上述一种双面直写式曝光机系统还包括一个误差修正模块，所述的误差修正模块安装在扫描平台上并与数据处理模块相连接；优选的，上述一种双面直写式曝光机系统的数据处理模块由FPGA芯片和RAM存储单元以及DLP处理单元组成。本技术的技术效果在于：由于有多组光学系统以及光源系统并列固定悬挂在龙门结构上，并且光学系统覆盖了扫描平台山下表面的宽度方向，当龙门结构上这些光学系统同时工作时，扫描平台只需在龙门结构下做一次轴向的扫描动作，即可完成全部的扫描曝光任务。这样的设计，极大的提升了曝光的工作效率，相对现有技术，本技术不设步进平台，简化了设备的结构。作为优选方案，本技术在DMD下安装了一个分光系统，将数字微镜装置上的反射光分向两边，成倍地提高了单个数字微镜装置(DMD)所覆盖的面积。同等条件下，本技术所需要的数字微镜装置(DMD)的数量只有现有技术的一半。由于大幅降低了数字微镜装置(DMD)的使用量，系统的复杂性得到进一步降低、也提高了系统运行的稳定性；DMD投入量减半，也大幅降低了设备成本。附图说明：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术优选方案中各部件连接关系的示意框图；图3为本技术优选方案中光学系统的结构示意图；图4为本技术中分光系统的立体结构示意图；图5为本技术中各部件连接关系的示意框图。具体实施方式：以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。参照附图1和附图5，一种双面直写式曝光机系统，包括光学系统100、平台系统200、光源系统300、通讯模块400、计算机500、数据处理模块600以及基座800；平台系统200安装在基座800上，平台系统200分为龙门结构210和扫描平台220，扫描平台220的位置处于龙门结构210之间，并可在龙门结构210间做往复的轴向扫描动作；计算机500与平台系统200、通讯模块400、数据处理模块600分别相连接；光源系统300由光源控制模块310和光源320组成，光源控制模块310与通讯模块400相连接；光学系统100与通讯模块400相连接；光学系统100以及光源系统300均悬挂在龙门结构210上；光学系统100由数字微镜装置110、一级成像系统120组成；有多组光学系统100以及光源系统300并列固定悬挂在龙门结构210上，并且光学系统100覆盖了扫描平台220上下两面的宽度方向。本技术所提供的一种双面直写式曝光机系统在实际使用时，首先光源320在光源控制模块310的控制下发出曝光所需的光线，光线投送到数字微镜装置110处，数据处理模块600通过计算机500以及通讯模块400给数字微镜装置110发送图像数据，数字微镜装置110在数据处理模块600的控制下开关微镜阵列形成曝光图像，并将曝光图像射向一级成像系统120；一级成像系统120将曝光图像射扫描平台220。由于光学系统100以及光源系统300有多组并列固定悬挂在龙门结构210上，并且光学系统100覆盖了扫描平台220的宽度方向，当龙门结构210上这些光学系统100同时工作时，扫描平台220只需在龙门结构210下做一次轴向的扫描动作，即可完成全部上下两面的扫描曝光任务。在曝光过程中，控制计算机500控制光源系统300、平台系统200、光学系统(100)和数据处理模块600，使之协同工作。这样的设计，极大的提升了曝光操作的工作效率，相对现有技术，本技术不设步进平台，简化了设备的结构。由于光学系统100要将扫描平台220的宽度方向完全覆盖，故而需要数量较多的光学系统100，为了减少光学系统100的使用数量，优选的，参照附图2和附图3，上述光学系统100还包括分光系统130以及二次成像系统140，分光系统130安装在一级成像系统120的下方，二次成像系统140安装在分光系统130下方。由于分光系统130将图像二分，步进平台210上会被投射有2个曝光区，相比现有技术，多了一个曝光区，承载在扫描平台220上的感光部件会被这两个曝光区曝光。相对与现有技术，在相同的条件下，本优选方案可将光学系统100的使用数量减半，进一步简化了设备的机构，同时降低了设备投入成本。优选的，分光系统130可以通过棱镜组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面直写式曝光机系统，包括光学系统(100)、平台系统(200)、光源系统(300)、通讯模块(400)、计算机(500)、数据处理模块(600)以及基座(800)；平台系统(200)安装在基座(800)上，平台系统(200)分为龙门结构(210)和扫描平台(220)，扫描平台(220)的位置处于龙门结构(210)之间，并可在龙门结构(210)间做往复的轴向扫描动作；所述的计算机(500)与平台系统(200)、通讯模块(400)、数据处理模块(600)分别相连接；所述的光源系统(300)由光源控制模块(310)和光源(320)组成，所述的光源控制模块(310)与通讯模块(400)相连接；所述的光学系统(100)与通讯模块(400)相连接；所述的光学系统(100)以及光源系统(300)均悬挂在龙门结构(210)上；所述的光学系统(100)由数字微镜装置(110)、一级成像系统(120)组成；其特征在于：有多组光学系统(100)以及光源系统(300)并列固定悬挂在龙门结构(210)上，并且光学系统(100)覆盖了扫描平台(220)上下两面的宽度方向。

【技术特征摘要】
1.一种双面直写式曝光机系统，包括光学系统(100)、平台系统(200)、光源系统(300)、通讯模块(400)、计算机(500)、数据处理模块(600)以及基座(800)；平台系统(200)安装在基座(800)上，平台系统(200)分为龙门结构(210)和扫描平台(220)，扫描平台(220)的位置处于龙门结构(210)之间，并可在龙门结构(210)间做往复的轴向扫描动作；所述的计算机(500)与平台系统(200)、通讯模块(400)、数据处理模块(600)分别相连接；所述的光源系统(300)由光源控制模块(310)和光源(320)组成，所述的光源控制模块(310)与通讯模块(400)相连接；所述的光学系统(100)与通讯模块(400)相连接；所述的光学系统(100)以及光源系统(300)均悬挂在龙门结构(210)上；所述的光学系统(100)由数字微镜装置(110)、一级成像系统(120)组成；其特征在于：有多组光学系统(100)以及光源系统(300)并列固定悬挂在龙门结构(210)上，并且光学系统(100)覆盖了扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞庆平，
申请(专利权)人：俞庆平，
类型：新型
国别省市：安徽,34