本發(fā)明涉及一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)，屬于直寫曝光機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

直寫曝光技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的影像直接轉(zhuǎn)移技術(shù)，以其工藝流程簡單、生產(chǎn)效率高、制造成本低等特點，很快取代了傳統(tǒng)的掩膜板式的光刻技術(shù)，成為在PCB和半導(dǎo)體等生產(chǎn)領(lǐng)域最重要和最普遍的技術(shù)。

但是，在現(xiàn)有技術(shù)的直寫設(shè)備對PCB板進(jìn)行雙面曝光時，常常很難將板兩面的圖形進(jìn)行精確對位，尤其對于內(nèi)層板，由于內(nèi)層板上沒有定位孔的存在，更難以實現(xiàn)兩面曝光圖形的精確對位，造成曝光質(zhì)量下降，嚴(yán)重時導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

傳統(tǒng)的對位方法-UV mark法可以解決這一問題。但是，一方面，該技術(shù)長時間被國外公司壟斷，極大地限制了我國在直寫曝光技術(shù)領(lǐng)域的科技發(fā)展，進(jìn)而影響到相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步；另一方面，該技術(shù)的原理是在曝光一面圖形的同時，利于紫外線在另一面一定位置做相應(yīng)標(biāo)記，用作該面曝光時的對位，這樣的技術(shù)存在會在產(chǎn)品上造成無法消除的印跡而影響產(chǎn)品性能、在未曝光面留印跡會導(dǎo)致未曝光面污染、標(biāo)記烙印邊緣不夠銳利而較難達(dá)到很高的對位精度、導(dǎo)致基板吸附不均而造成板面不平等問題。

因此，迫切需要開發(fā)一種效果更好的技術(shù)以打破國外公司在該領(lǐng)域的長期壟斷，并更好地解決對位不準(zhǔn)等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)及雙面對位曝光方法。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)包括樣品承載裝置和分別位于樣品承載裝置兩側(cè)的對位裝置和曝光裝置。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述樣品承載裝置為不影響對位裝置和曝光裝置對樣品兩面同時作用的裝置。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述樣品承載裝置為透明的承載裝置、磁懸浮裝置，以及其他任何能夠?qū)悠菲鸬街巫饔们也粫ζ毓鈪^(qū)域和對位識別區(qū)域產(chǎn)生遮擋的裝置，比如可以對樣品的四角或者邊緣起到夾持支撐作用的裝置。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述樣品承載裝置為兩層透明的承載裝置。樣品夾放于兩層之間。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述樣品承載裝置為一種真空吸盤裝置或機(jī)械壓合裝置。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述對位裝置為一種圖像識別光路系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述對位裝置為CCD相機(jī)。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述曝光裝置包括有DMD組件或多棱鏡組件。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)還包括一個控制裝置，對位裝置和曝光裝置均與控制裝置連接?？刂蒲b置控制對位裝置和曝光裝置的工作。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的空間排列方式為自上而下依次為對位裝置、樣品承載裝置和曝光裝置。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的空間排列方式為自下而上依次為對位裝置、樣品承載裝置和曝光裝置。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述曝光裝置與樣品承載裝置保持恒定的垂直距離，該垂直距離為該曝光裝置的最佳曝光焦距。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種基于雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的雙面對位曝光方法。

為方便理解，將待雙面曝光的樣品的兩面稱為A面、B面，此時有如下情形：

第一種情形，樣品的兩面均尚未曝光，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向曝光裝置一側(cè)；

(2)標(biāo)記圖形的確定：若A面待曝光的電子圖形中不含有可被對位裝置識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則在A面待曝光的電子圖形中添加用于位置標(biāo)定的標(biāo)記圖形，然后進(jìn)行步驟(3)；若A面待曝光的電子圖形中含有可被對位裝置識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則以該特殊形狀作為標(biāo)記圖形，進(jìn)行步驟(3)；

(3)對樣品A面進(jìn)行曝光；

(4)重新放置樣品，使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)，已曝光的A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)；

(5)對位裝置在A面一側(cè)抓取曝光于A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(6)對B面進(jìn)行曝光。

第二種情形，樣品的一面已曝光、另一面待曝光，此時以已完成曝光的一面為A面、另一面為B面，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)標(biāo)記圖形的確定：以A面已曝光圖形中可被對位裝置識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀作為標(biāo)記圖形；

(2)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)、使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)；

(3)對位裝置在A面一側(cè)抓取A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(4)對B面進(jìn)行曝光。

在本發(fā)明的一種實施方式中，標(biāo)記圖形可以是圓圈、十字線、叉線、圓點以及其它規(guī)則的幾何形狀。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述樣品可以是PCB板、半導(dǎo)體等。

本發(fā)明還要求保護(hù)所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)或者所述雙面對位曝光方法在曝光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是直寫曝光領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的優(yōu)點和效果：

本發(fā)明的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)和基于雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的雙面對位曝光方法：

(1)實現(xiàn)了對半導(dǎo)體、PCB板等產(chǎn)品雙面曝光圖像精確對位，雙面曝光的圖像的對位精度高于傳統(tǒng)UV mark法。

(2)在定位過程中，使用已有圖形中形狀作為標(biāo)記圖形或使用添加標(biāo)記圖形作為定位用的標(biāo)記，不會對板造成永久性的破壞。

(3)設(shè)備和方法簡單，不需要額外添加用于打印或曝光標(biāo)記圖形的設(shè)備，節(jié)約成本。

(4)不在樣品未曝光面做任何標(biāo)記，不會對未曝光面造成污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中1對位裝置，2樣品承載裝置，3曝光裝置。

具體實施方案

下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

實施例1：雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)

以上下結(jié)構(gòu)的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)為例對本發(fā)明的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)進(jìn)行說明，如圖1所示，所述雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)包括對位裝置1，樣品承載裝置2，曝光裝置3，對位裝置1和曝光裝置3分別位于樣品承載裝置2的兩側(cè)。

在已有報道中，雙面曝光時通常采用UV mark法進(jìn)行兩面圖形的對位。在已有的UV mark法中，CCD相機(jī)和曝光系統(tǒng)位于吸盤的同一側(cè)，同時在吸盤的另一側(cè)設(shè)置一個UV標(biāo)記裝置；當(dāng)曝光系統(tǒng)對樣品的一面(以下統(tǒng)稱“A面”)進(jìn)行曝光時，UV標(biāo)記裝置在樣品的另一面上進(jìn)行一次平行光曝光，在樣品的另一面(以下統(tǒng)稱“B面”)上留下烙印；當(dāng)曝光系統(tǒng)對B面進(jìn)行曝光時，CCD相機(jī)以該烙印確定圖形應(yīng)曝光的位置。但是，這種方法：(1)會在樣品表面留下永久的烙印，有時候會影響產(chǎn)品的質(zhì)量；(2)UV標(biāo)記裝置進(jìn)行標(biāo)記時，采用的是平行光，沒有聚集效果，所產(chǎn)生的標(biāo)記烙印邊緣不夠銳利，較難達(dá)到很高的對位精度；(3)采用UV mark法進(jìn)行對位時，需要在吸盤上打一定大小的孔，以便UV標(biāo)記裝置發(fā)射平行光通過該孔在樣品上留下烙?。坏怯捎谠摽椎拇嬖?，常常會導(dǎo)致吸附不均、造成板面不平，進(jìn)而影響曝光質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報廢；(4)在B面留下的烙印常常會給B面帶來污染，影響接下來的B面曝光。

在本發(fā)明所提供的雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)，對位裝置1和曝光裝置3分別位于樣品承載裝置2的兩側(cè)。工作時，在先對樣品的A面進(jìn)行曝光時，不需要對B面進(jìn)行任何操作，只是在該面曝光圖形中確定一些可用于做標(biāo)記的特殊形狀或者在曝光圖形中添加一些可用于做標(biāo)記的特殊形狀；在對樣品的B面進(jìn)行曝光時，A面正好面對對位裝置1，對位裝置1抓取A面上的確定的用于標(biāo)記的特殊形狀，即完成了對B面待曝光圖形的位置的確定，指導(dǎo)曝光裝置3對B面進(jìn)行曝光。這樣的對位曝光系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點：(1)當(dāng)A面圖形中含有可被對位裝置1識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則不需要進(jìn)行額外的標(biāo)記，不會對樣品產(chǎn)生任何不良影響；當(dāng)A面圖形中不含有可被對位裝置1識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，所額外添加的標(biāo)記圖形，可以是形狀極小的、較淡的標(biāo)記，不會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且該標(biāo)記圖形在后續(xù)點影時很容易被沖掉；所以，不論所用的標(biāo)記圖形是否是額外添加，都不會在產(chǎn)品上留下永久烙??；(2)用于標(biāo)記圖形的特殊形狀是通過曝光裝置3曝光上去的，而曝光裝置3采用的都是聚集光，精度高，標(biāo)記圖形線條清晰、銳利，所達(dá)到的對位精度更高；(3)不在B面做任何標(biāo)記，不會對B面造成污染。

實施例2：雙面對位曝光方法

為方便理解，將待雙面曝光的樣品的兩面稱為A面、B面。

本發(fā)明的基于雙面對準(zhǔn)的曝光系統(tǒng)的雙面對位曝光方法，有如下情形：

第一種情形，樣品的兩面均尚未曝光，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向曝光裝置一側(cè)；

(2)標(biāo)記圖形的確定：若A面待曝光的電子圖形中不含有可被對位裝置識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則在A面待曝光的電子圖形中添加用于位置標(biāo)定的標(biāo)記圖形，然后進(jìn)行步驟(3)；若A面待曝光的電子圖形中含有可被對位裝置識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀，則以該特殊形狀作為標(biāo)記圖形，進(jìn)行步驟(3)；

(3)對樣品A面進(jìn)行曝光；

(4)重新放置樣品，使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)，已曝光的A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)；

(5)對位裝置在A面一側(cè)抓取曝光于A面上的標(biāo)記圖形的位置，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(6)對B面進(jìn)行曝光。

第二種情形，樣品的一面已曝光、另一面待曝光，此時以已完成曝光的一面為A面、另一面為B面，所述對位方法依次包括如下步驟：

(1)標(biāo)記圖形的確定：以A面已曝光圖形中可被對位裝置識別的可用作標(biāo)記圖形的特殊形狀作為標(biāo)記圖形；

(2)將樣品放置于樣品承載裝置，并使A面朝向?qū)ξ谎b置一側(cè)、使未曝光的B面朝向曝光裝置一側(cè)；

(3)對位裝置在A面一側(cè)抓取A面上的標(biāo)記圖形，進(jìn)而獲取B面待曝光圖形所應(yīng)曝光的位置，完成對位；

(4)對B面進(jìn)行曝光。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。