一种直写式光刻系统技术方案

本发明专利技术提出一种直写式光刻系统，包括：光源模块，配置为产生曝光用光束，运动平台模块，配置为吸附工件并带动其运动至所需位置，对位检测模块，配置为用于工件对准和系统异常判断，光刻镜头模块，配置为产上图形光束，控制模块，配置为控制前述多个模块，其中，光刻镜头模块的多个光刻镜头分为N排，每排的光刻镜头数量相同，每排光刻镜头之间的距离D根据吸盘台面沿扫描方向的长度L确定，通过光刻镜头分隔为多排的形式达到减小系统结构尺寸的效果。为多排的形式达到减小系统结构尺寸的效果。为多排的形式达到减小系统结构尺寸的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种直写式光刻系统


[0001]本专利技术属于直写光刻
，具体涉及一种直写式光刻系统。

技术介绍

[0002]直写式光刻是根据计算机设计的图形，采用可编程的数字微镜装置进行光束调制，再将调制的图形光通过光刻镜头投射到涂覆有感光材料的工件表面，图形切换匹配工件运动从而完成工件上整个电路图形的扫描曝光，整个加工过程适应性强可靠性高，且加工效率相较掩模式光刻提升显著，成本优势明显，能够满足芯片、半导体器件以及印刷电路板等多种产品的加需求。
[0003]传统的直写式光刻装置通常以单排光刻镜头进行扫描曝光，光刻镜头沿工件宽度方向上均匀排布，当光刻镜头数量较少时，光刻镜头间的距离很大，意味着光刻镜头产生的曝光条带距离很大，需要往复多次扫描才能完成整个工件上的图形曝光；当光刻镜头数量较多时，最理想状况为光刻镜头沿工件宽度方向紧密排布，但由于光刻镜头具有机械外壳，光刻镜头产生的曝光条带间仍存在一定间距，仍需数次扫描才能完成整个图形的曝光，上述情况均存在加工效率低的问题。而随着产能需求的不断提升，出现了如专利CN211741826U多排邻接的镜头排布形式，以求单次扫描时相邻两排中交错邻接的光刻镜头产生的条带能够拼接在一起，从而减少扫描次数，加工效率相对单排有所提升，但综观上述镜头排布形式会发现其扫描行程长，即曝光所需的工位约为两个工作台的长度，设备整体尺寸会较大，其加工效率也还有提高的空间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种结构新颖且尺寸更合理的直写式光刻系统，以弥补上述现有技术的不足。为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种直写式光刻系统，包括：光源模块，配置为产生曝光用光束；运动平台模块，包括吸盘台面和运动组件，配置为通过所述吸盘台面吸附待曝光的工件并由所述运动组件带动其运动至所需位置；对位检测模块，配置为对所述待曝光的工件进行位置对准以及用于所述直写式光刻系统的异常判断；光刻镜头模块，包括多个光刻镜头，配置为将所述光源模块产生的光束调制为图形光投射到所述待曝光的工件表面完成曝光；控制模块，配置为控制所述光源模块、所述运动平台模块、所述对位检测模块以及所述光刻镜头模块；其中，所述多个光刻镜头分为N排(N取大于1的整数)，每排光刻镜头数量相同，每排光刻镜头之间的距离D根据所述吸盘台面沿扫描方向的长度L确定，具体为D=L/N。
[0005]优选地，所述多个光刻镜头分为两排，两排光刻镜头沿扫描方向对齐排列，两排光刻镜头之间的距离为所述吸盘台面沿扫描方向长度的一半。
[0006]优选地，所述对位检测模块包括多个视觉识别组件，所述多个视觉识别组件在曝光前拍摄对准图像用于所述待曝光工件的位置对准，在曝光后拍摄校准图像用于所述直写式光刻系统的异常判断。
[0007]优选地，所述待曝光工件外侧设置的校准部件，所述校准图像是在所述校准部件上曝光形成的特征的图像。
[0008]优选地，所述运动平台模块仅包括一组吸盘台面和对应的运动组件。
[0009]优选地，所述运动平台模块包括两组吸盘台面和对应的运动组件。
[0010]优选地，两个吸盘台面的初始位置位于所述多个光刻镜头的同一侧。
[0011]优选地，所述多个视觉识别组件均位于所述多个光刻镜头的同一侧并分为N排排列，每排视觉识别组件之间的距离为D=L/N。
[0012]优选地，两个吸盘台面的初始位置对称设置于所述多个光刻镜头的两侧。
[0013]优选地，所述多个视觉识别组件均分为两组，两组视觉识别组件对称设置于所述多个光刻镜头的两侧。
[0014]优选地，每组视觉识别组件以N排形式排列，每排视觉识别组件之间的距离为D=L/N。
[0015]优选地，相邻的视觉识别组件与光刻镜头之间的距离D1根据吸盘台面沿扫描方向的长度L确定, 具体为D1=2L/N。
[0016]本专利技术还提供一种采用上述直写式光刻系统进行曝光的方法，包括如下步骤：S1、所述吸盘台面上放置待曝光工件；S2、所述运动组件带动所述待曝光工件移至所述对位检测模块进行位置对准；S3、所述运动组件带动所述待曝光工件继续移至所述光刻镜头模块，由所述N排光刻镜头同时进行曝光，每排光刻镜头完成1/N部分的图形曝光；S4、曝光完成后，所述运动组件带动已曝光完成的工件移至所述对位检测模块进行异常检测；S5、若所述控制模块判断所述直写式光刻系统无异常，则取下曝光完成的工件，然后重复进行S1
‑
S4，若所述控制模块判断所述直写式光刻系统存在异常，则进行异常提示和/或停止所述直写式光刻系统的运行。
[0017]与现有技术相比，本专利技术通过将光刻镜头分隔为多排形式，每排镜头负责一部分图形曝光，使得完成整个图形曝光时吸盘台面的最大移动距离相应减小，即减小曝光工位尺寸；进一步地，将视觉识别组件也分排设置以减小对位检测工位的尺寸，从而使得整个光刻系统的尺寸更紧凑合理；同时通过视觉识别组件增加了系统异常判断的功能，能够提高系统可靠性。
附图说明
[0018]图1为示例性直写式光刻系统模块图。
[0019]图2为示例性光刻镜头排布示意图。
[0020]图3为示例性两排分隔排列的光刻镜头扫描示意图。
[0021]图4为示例性两排交错排列的光刻镜头扫描示意图。
[0022]图5为本专利技术示例性单台面俯视示意图。
[0023]图6为本专利技术示例性上下双台面光刻系统俯视示意图。
[0024]图7为本专利技术示例性左右双台面光刻系统俯视示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的技术方案更加清楚明了，下面将结合附图来描述本专利技术的实施例。
应当理解的是，对实施方式的具体说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不是用于穷举本专利技术的所有可行方式，更不是用于限制本专利技术的具体实施范围。
[0026]需要说明的是，以下实施例中的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“横”、“竖”、“中间”等指示的方位或方向均是基于附图所示以描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、安装及操作、或以沿特定的方向运动，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]如图1所示，本专利技术提出的直写式光刻系统至少包括：运动平台模块、对位检测模块、光刻镜头模块、光源模块，控制模块。其中，运动平台模块配置为吸附待曝光的工件并带动其运动至所需位置，对位检测模块配置为对待曝光工件进行位置对准以及用于直写式光刻系统的异常判断，光源模块配置为产生曝光用光束，光刻镜头模块配置为将光源模块产生的光束调制为图形光投射到待曝光工件表面完成曝光，控制模块配置为控制运动平台模块、对位检测模块、光刻镜头模块、光源模块。进一步地，所述对位检测模块对应于对位检测工位，光刻镜头模块对应于曝光工位，运动平台模块带动工件在对位检测工位上进行位置对准和/或图形检测操作操作，在曝光工位进行图形曝光操作。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直写式光刻系统，其特征在于，包括：光源模块，配置为产生曝光用光束；运动平台模块，包括吸盘台面和运动组件，配置为通过所述吸盘台面吸附待曝光的工件并由所述运动组件带动其运动至所需位置；对位检测模块，配置为对所述待曝光的工件进行位置对准以及用于所述直写式光刻系统的异常判断；光刻镜头模块，包括多个光刻镜头，配置为将所述光源模块产生的光束调制为图形光投射到所述待曝光的工件表面完成曝光；控制模块，配置为控制所述光源模块、所述运动平台模块、所述对位检测模块以及所述光刻镜头模块；其中，所述多个光刻镜头分为N排(N取大于1的整数)，每排光刻镜头数量相同，每排光刻镜头之间的距离D根据所述吸盘台面沿扫描方向的长度L确定，具体为D=L/N。2.如权利要求1所述的直写式光刻系统，其特征在于：所述多个光刻镜头分为两排，两排光刻镜头沿扫描方向对齐排列，两排光刻镜头之间的距离为所述吸盘台面沿扫描方向长度的一半。3.如权利要求1所述的直写式光刻系统，其特征在于：所述对位检测模块包括多个视觉识别组件，所述多个视觉识别组件在曝光前拍摄对准图像用于所述待曝光工件的位置对准，在曝光后拍摄校准图像用于所述直写式光刻系统的异常判断。4.如权利要求3所述的直写式光刻系统，其特征在于：所述待曝光工件外侧设置的校准部件，所述校准图像是在所述校准部件上曝光形成的特征的图像。5.如权利要求3所述的直写式光刻系统，其特征在于：所述运动平台模块仅包括一组吸盘台面和对应的运动组件。6.如权利要求3所述的直写式光刻系统，其特征在于：所述运动平台模块包括两组吸盘台面和对应的运动组件。7.如权利要求6所述的直写式光刻系统，其特征在于：两个吸盘台面的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘栋，胡传武，张雷，
申请(专利权)人：苏州源卓光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：