直写式曝光设备及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种直写式曝光设备及直写式曝光设备的控制方法，其中，底座上设置有沿长度方向延伸的第一导轨，沿方向依次定义第一上下板工位、第一对准工位、曝光工位、第二对准工位和第二上下板工位；驱动装置用于驱动对应的工件台沿第一导轨往复移动以在对应的上下板工位、对应的对准工位和曝光工位之间切换；对准系统用于对对准工位上的基板进行靶标对位，曝光系统用于对曝光工位上的基板进行曝光处理；输送翻转系统与底座连接并且位于底座沿宽度方向的一侧，用于将第一工件台上完成曝光的基板翻转至未曝光的一面，并将翻转之后的基板传输至第二工件台的一侧。该直写式曝光设备占地面积小，生产效率提高。生产效率提高。生产效率提高。

【技术实现步骤摘要】
直写式曝光设备及其控制方法


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，尤其是涉及一种直写式曝光设备，以及直写式曝光设备的控制方法。

技术介绍

[0002]直写曝光设备相对于传统曝光设备，节省了制作菲林底片或掩膜光罩的工序，具有更简单的曝光生产工序流程，以及更高的对位精度。当前市场上的激光直写曝光设备，按照工件台的数量分类，可分为单工件台和双工件台的结构型式。
[0003]直写曝光机典型的工作流程包括：S1，向工件台放片，S2，抓取基板的对位标记靶标信息，S3，曝光数据准备，S4，光学系统曝光，S5，从工件台取片。对于单工件台结构型式的直写曝光机，完成一个完整的曝光作业周期，所需的时间为S1到S5各自所需的时间全部串行叠加。对于双面台曝光设备，可实现一个工件台面进行曝光作业时，另一个台面同时进行基板的上下料，对位靶标信息标记和曝光数据准备等工作，从而实现工作流程的并行作业。但是，无论单工件台曝光机还是双面台曝光设备，都不能实现正面曝光和反面曝光的自动化作业。
[0004]基板的正常生产工序中，基板的正面和反面都需要进行曝光作业，为实现规模化、自动化生产，行业内通行的解决方案是需要两台直写曝光设备搭配一条自动化生产输送设备，上游的曝光设备曝光基板的正面，然后通过输送装置将已曝光正面的基板输送至下游的曝光设备，然后曝光该基板的反面。因此，整条自动线的占地面积会很大，生产效率低。另外，由于直写曝光设备和自动化生产输送设备是后期组合在一起使用的，故整条线路的密封性得不到很好的保证，且对于洁净度要求高的线路可能会造成污染而影响产品质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种直写式曝光设备，该直写式曝光设备可以实现基板正面曝光和反面曝光的自动化作业，并且占地面积小，生产效率提高，产业线密封性好，保证生产的洁净度。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提出一种直写式曝光设备的控制方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例的直写式曝光设备，包括：底座，底座上设置有沿长度方向延伸的第一导轨，沿第一导轨方向依次定义第一上下板工位、第一对准工位、曝光工位、第二对准工位和第二上下板工位；第一工件台、第二工件台和驱动装置，第一工件台和第二工件台均设置在底座上，驱动装置用于驱动第一工件台沿第一导轨往复移动以在第一上下板工位、第一对准工位和曝光工位之间切换，以及，驱动装置还用于驱动第二工件台沿第一导轨往复移动以在第二上下板、第二对准工位和曝光工位之间切换；第一对准系统、第二对准系统和曝光系统，第一对准系统对应第一对准工位设置，用于对第一对准工位上的基板进行靶标对位，第二对准系统对应背面对准工位设置，用于对第二对准工位上的基板进行靶标对位，曝光系统对应曝光工位设置，用于对曝光工位上的基板进行
曝光处理；输送翻转系统，输送翻转系统与底座连接并且位于底座沿宽度方向的一侧，用于将第一工件台上完成曝光的基板翻转至未曝光的一面，并将翻转之后的基板传输至第二工件台的一侧。
[0008]根据本专利技术实施例的直写式曝光设备，采用双工件台，第一工件台用于正面曝光而第二工件台用于反面曝光，并且通过集成输送翻转系统，输送翻转系统用于将第一工件台上完成曝光的基板翻转至未曝光的一面，并将翻转之后的基板传输至第二工件台的一侧，从而可以实现基板正面曝光和反面曝光的自动化作业，提高了生产效率，并且相较于采用两台曝光设备，占地面积小，以及，该设备集成输送翻转系统，无需后期与另外的自动化生产输送设备组合，可以提高生产线的密封性和洁净度，保证产品质量。
[0009]在一些实施例中，所述输送翻转系统包括：沿所述底座的长度方向排布的第一输送装置、翻转装置和第二输送装置，所述第一输送装置用于将所述第一工件台上正面曝光完的基板输送给所述翻转装置，所述翻转装置将所述基板进行翻转以获得背面待曝光的基板，并将所述背面待曝光的基板翻转至所述第二输送装置，所述第二输送装置将所述背面待曝光的基板输出至所述第二上下板工位的一侧。从而，可以为基板的正面曝光和反面曝光提供支持，无需两台曝光系统，占地面积小，并且无需后期组合，可以提高生产线的密封性和洁净度，保证产品质量。
[0010]在一些实施例中，所述曝光系统包括：第一龙门机构和第二龙门机构，所述第一龙门机构和所述第二龙门机构平行地设置在所述底座上并跨设在所述第一导轨上，所述第一龙门机构和所述第二龙门机构上均设置有沿所述底座宽度方向的第二导轨；安装座，所述安装座的两端搭设在所述第一龙门机构和所述第二龙门机构上；曝光光源，所述曝光光源设置在所述安装座上，所述曝光光源发射光线朝向所述曝光工位；驱动件，所述驱动件设置在所述第一龙门机构或所述第二龙门机构上，用于驱动所述安装座沿所述第二导轨往复移动，并且所述曝光光源的运动范围可覆盖基板曝光图形的尺寸范围。
[0011]通过设置两个龙门机构并且设置导轨，通过导轨实现曝光系统的宽度方向的移动，可以保证曝光系统运动定位精度和机械机构刚性，提高整机设备的实际曝光精度和工作稳定可靠性。并且采用导轨形式实现曝光系统的移动，结构简单，更易于维护保养。
[0012]在一些实施例中，所述曝光光源包括多个曝光单元，多个曝光单元沿所述底座长度方向布置成多排。在长度方向上设置多个曝光单元，可以提高曝光精度。
[0013]在一些实施例中，所述第一对准系统包括：第一相机单元，所述第一相机单元设置在所述第一龙门机构上，用于获取所述正面对准工位的基板的图片，根据所述图片获得正面靶标位置信息；第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述第一相机单元沿所述底座的宽度方向移动；第一照明单元，所述第一照明单元设置在所述第一龙门机构上。
[0014]在一些实施例中，所述第二对准系统包括：第二相机单元，所述第二相机单元设置在所述第二龙门机构上，用于获取所述背面对准工位的基板的图片，根据所述图片获得背面靶标位置信息；第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动所述第二相机单元沿所述底座的宽度方向移动；第二照明单元，所述第二照明单元设置在所述第二龙门机构上。
[0015]通过设置两组对准系统，每组对准系统包括1至多组相机单元和照明单元，通过获取基板正面和反面的图像，即可获取基板上靶标的相对位置，从而能够快速准确的进行靶点抓取，提高通用性和对位精度高，降低失败率，利于提高设备作业的稳定性，同时提高生
产效率。
[0016]在一些实施例中，所述第一工件台和所述第二工件台均包括第一吸附结构，所述第一吸附结构用于吸附放置在工件台的基板。
[0017]在一些实施例中，所述第一输送装置、所述翻转装置和所述第二输送装置均位于所述底座的一侧并且依次沿所述底座的长度方向首尾相接排布。在底座一侧集成输送翻转系统可以将第一工件台上完成曝光的基板翻转至未曝光的一面，并将翻转之后的基板传输至第二工件台的一侧，有效提高基板曝光的生产效率。
[0018]在一些实施例中，所述第一输送装置和所述第二输送装置上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直写式曝光设备，其特征在于，包括：底座，所述底座上设置有沿长度方向延伸的第一导轨，沿所述第一导轨方向依次定义第一上下板工位、第一对准工位、曝光工位、第二对准工位和第二上下板工位；第一工件台、第二工件台和驱动装置，所述第一工件台和所述第二工件台均设置在所述底座上，所述驱动装置用于驱动所述第一工件台沿所述第一导轨往复移动以在所述第一上下板工位、所述第一对准工位和所述曝光工位之间切换，以及，所述驱动装置还用于驱动所述第二工件台沿所述第一导轨往复移动以在所述第二上下板、所述第二对准工位和所述曝光工位之间切换；第一对准系统、第二对准系统和曝光系统，所述第一对准系统对应所述第一对准工位设置，用于对所述第一对准工位上的基板进行靶标对位，所述第二对准系统对应所述背面对准工位设置，用于对所述第二对准工位上的基板进行靶标对位，所述曝光系统对应所述曝光工位设置，用于对所述曝光工位上的基板进行曝光处理；输送翻转系统，所述输送翻转系统与所述底座连接并且位于所述底座沿宽度方向的一侧，用于将所述第一工件台上完成曝光的基板翻转至未曝光的一面，并将翻转之后的基板传输至所述第二工件台的一侧。2.根据权利要求1所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述输送翻转系统包括：沿所述底座的长度方向排布的第一输送装置、翻转装置和第二输送装置，所述第一输送装置用于将所述第一工件台上正面曝光完的基板输送给所述翻转装置，所述翻转装置将所述基板进行翻转以获得背面待曝光的基板，并将所述背面待曝光的基板翻转至所述第二输送装置，所述第二输送装置将所述背面待曝光的基板输出至所述第二上下板工位的一侧。3.根据权利要求1所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述曝光系统包括：第一龙门机构和第二龙门机构，所述第一龙门机构和所述第二龙门机构平行地设置在所述底座上并跨设在所述第一导轨上，所述第一龙门机构和所述第二龙门机构上均设置有沿所述底座宽度方向的第二导轨；安装座，所述安装座的两端搭设在所述第一龙门机构和所述第二龙门机构上；曝光光源，所述曝光光源设置在所述安装座上，所述曝光光源发射光线朝向所述曝光工位；驱动件，所述驱动件设置在所述第一龙门机构或所述第二龙门机构上，用于驱动所述安装座沿所述第二导轨往复移动，并且所述曝光光源的运动范围可覆盖基板曝光图形的尺寸范围。4.根据权利要求3所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述曝光光源包括多个曝光单元，多个曝光单元沿所述底座长度方向布置成多排。5.根据权利要求3所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述第一对准系统包括：第一相机单元，所述第一相机单元设置在所述第一龙门机构上，用于获取所述正面对准工位的基板的图片，根据所述图片获得正面靶标位置信息；第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述第一相机单元沿所述底座的宽度方向移动；第一照明单元，所述第一照明单元设置在所述第一龙门机构上。
6.根据权利要求3所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述第二对准系统包括：第二相机单元，所述第二相机单元设置在所述第二龙门机构上，用于获取所述背面对准工位的基板的图片，根据所述图片获得背面靶标位置信息；第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动所述第二相机单元沿所述底座的宽度方向移动；第二照明单元，所述第二照明单元设置在所述第二龙门机构上。7.根据权利要求1所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述第一工件台和所述第二工件台均包括第一吸附结构，所述第一吸附结构用于吸附放置在工件台的基板。8.根据权利要求2所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述第一输送装置、所述翻转装置和所述第二输送装置均位于所述底座的一侧并且依次沿所述底座的长度方向首尾相接排布。9.根据权利要求8所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述第一输送装置和所述第二输送装置上均设置第二吸附结构。10.根据权利要求2所述的直写式曝光设备，其特征在于，所述翻转装置包括：翻转轴，所述翻转轴的一端与所述底座转动连接；翻转板，所述翻转板设置在所述翻转轴上；翻转驱动件，所述翻转驱动件用于驱动所述翻转轴转动，以带动所述翻转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国藩，
申请(专利权)人：合肥芯碁微电子装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：