CN112631084A - 一种自动化激光直写装置 - Google Patents

一种自动化激光直写装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112631084A
CN112631084A CN202011628694.5A CN202011628694A CN112631084A CN 112631084 A CN112631084 A CN 112631084A CN 202011628694 A CN202011628694 A CN 202011628694A CN 112631084 A CN112631084 A CN 112631084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exposure
planar substrate
air
clamping
transverse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011628694.5A
Other languages
English (en)
Inventor
徐海东
俞庆平
陈宏�
郑国亮
赵强
陆宗健
李文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Disking Opto Electrics Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Disking Opto Electrics Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Disking Opto Electrics Technology Co ltd filed Critical Anhui Disking Opto Electrics Technology Co ltd
Priority to CN202011628694.5A priority Critical patent/CN112631084A/zh
Publication of CN112631084A publication Critical patent/CN112631084A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
    • B65G49/05—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles
    • B65G49/06—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles for fragile sheets, e.g. glass
    • B65G49/063—Transporting devices for sheet glass
    • B65G49/064—Transporting devices for sheet glass in a horizontal position
    • B65G49/065—Transporting devices for sheet glass in a horizontal position supported partially or completely on fluid cushions, e.g. a gas cushion
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自动化激光直写装置，涉及激光直写技术领域，包括进板输送机构、用于对平面基板进行气浮传送的气浮送板机构、用于对平面基板进行曝光的曝光机构和用于对已曝光的平面基板进行输出的出板输送机构；输送机构的输出端与气浮送板机构的输入端连接，气浮送板机构的输出端与曝光机构的曝光台面机构的输入端连接，曝光台面机构的输出端与出板输送机构的输入端连接，平面基板依次经过进板输送机构、气浮送板机构进入曝光机构的曝光台面机构，曝光后经出板输送机构输出；本激光直写设备对平面基板进行气浮输送，在基本不损伤平面基板的情况下，实现了平面基板的全自动上下板。

Description

一种自动化激光直写装置
技术领域
本发明涉及激光直写技术领域，尤其涉及一种自动化激光直写装置。
背景技术
光刻技术是用于在基板表面上印刷具有特征构图的技术。这样的基板可用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等。
激光直写技术是利用强度可变的激光束对基片表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后便在抗蚀层表面形成要求的浮雕轮廓。以其工艺流程简单、生产效率高、制造成本低等特点，很快取代了传统的掩膜板式的光刻技术，成为在平面基板、半导体等生产领域最重要和最普遍的技术。其中平面基板的输送是激光直写设备中重要的工序。
但是现有技术的激光直写设备多数存在以下问题：平面基板在向曝光机构输送以进行曝光的过程中往往由于滚动、滑动等摩擦，造成平面基板表面出现损伤，从而影响了平面基板后续曝光后的质量，造成平面基板成品的合格率较低，从而增加了企业的经营成本。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自动化激光直写装置，流水线的平面基板能依次实现居中对正和曝光的独立进行，极大程度的提高了平面基板的生产效率。
本发明提出的一种自动化激光直写装置，包括进板输送机构、用于对平面基板进行气浮传送的气浮送板机构、用于对平面基板进行曝光的曝光机构和用于对已曝光的平面基板进行输出的出板输送机构；输送机构的输出端与气浮送板机构的输入端连接，气浮送板机构的输出端与曝光机构的曝光台面机构的输入端连接，曝光台面机构的输出端与出板输送机构的输入端连接，平面基板依次经过进板输送机构、气浮送板机构进入曝光机构的曝光台面机构，曝光后经出板输送机构输出。
进一步地，平面基板的运动输送方向与曝光机构上激光成像组件的运动方向垂直。
进一步地，所述气浮送板机构包括用于对平面基板进行气浮的曝光前气浮平台和用于将曝光前气浮平台上的平面基板夹持输送到曝光台面机构上的夹持机构，夹持机构和曝光前气浮平台均固定于整体机架上。
进一步地，所述夹持机构包括框体骨架、夹持组件和用于驱动夹持组件对平面基板进行夹持输送的电机组件，夹持组件可滑动设置于框体骨架上，电机组件固定设置于框体骨架上，框体骨架可滑动设置于整体机架上；所述框体骨架设置于曝光前气浮平台的上方、并可滑动固定于整体机架上。
进一步地，所述夹持组件包括横向夹持块和纵向夹持块，至少两个横向夹持块在框体骨架上相对设置，至少两个纵向夹持块在框体骨架上相对设置，横向夹持块和纵向夹持块形成的空间用于夹持平面基板；所述夹持组件还包括用于固定横向夹持块的横向滑动块和用于固定纵向夹持块的纵向滑动块，横向滑动块和纵向滑动块均与框体骨架滑动连接，横向滑动块上固定设置有第一升降气缸，纵向滑动块上固定设置有第二升降气缸，第一升降气缸的升降端与横向夹持块固定连接，第二升降气缸的升降端与纵向夹持块固定连接。
进一步地，所述电机组件包括横向电机和纵向电机，所述在框体骨架同侧面的横向夹持块固定于框体骨架上，在框体骨架同侧面的横向夹持块通过横向电机驱动横向运动，在框体骨架同侧面的纵向夹持块通过其中一纵向电机驱动纵向运动，在框体骨架另一同侧面的纵向夹持块通过另一纵向电机驱动纵向运动。
进一步地，所述夹持机构还包括用于输送框体骨架向曝光机构的曝光台面机构运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构包括驱动电机、转动轴和设置于整体机架上的第一板，驱动电机的输出端通过联轴器与转动轴连接，转动轴通过轴承座固定设置于第一板上，转动轴的两端部均设置有齿轮，框体骨架的相对两侧分别设置有齿条，齿轮与齿条啮合传动。
进一步地，所述横向驱动机构还包括链条和支撑板，两支撑板固定设置于第一板的两端上，链条的一端与支撑板固定连接、另一端与框体骨架固定连接。
进一步地，所述曝光机构包括激光成像组件、用于装载激光成像组件的运动框体、用于驱动运动框体运动的龙门双驱机构、可升降的曝光台面机构和用于对平面基板曝光进行曝光误差标记的标定组件，曝光台面机构包括气浮平台和第三升降气缸，第三升降气缸的伸缩端与气浮平台固定连接，平面基板吸附/气浮设置于气浮平台上。
进一步地，所述激光成像组件包括多个成像子组件，多个成像子组件双排或多排依次布置，成像子组件固定设置于运动框体中、其成像曝光端设置于平面基板的上方。
进一步地，所述成像子组件包括DMD和成像镜头，入射激光依次经过DMD、成像镜头射到曝光台面机构上的平面基板上，形成成像光斑。
进一步地，所述曝光机构还包括标定尺，标定尺固定于龙门双驱机构上，所述标定组件包括用于获取所述标定尺上的标记点的相机、用于抓取平面基板上待曝光孔位置的远心镜头和与用于固定镜头的成像镜头安装座滑动连接的固定板，相机和远心镜头均固定于固定板上。
本发明提供的一种自动化激光直写装置的优点在于：本发明结构中提供的一种自动化激光直写装置，曝光前气浮平台与夹持机构的配合设置，在基本不损伤平面基板的情况下，实现了平面基板的全自动上下板，夹持机构和曝光机构的独立同步运行，使得流水线的平面基板能依次实现居中对正和曝光的独立进行，较大程度的提高了平面基板的生产效率；曝光台面机构采用可升降结构同时配合气浮设置，实现平面基板在曝光台面机构上被曝光时的固定，以及平面基板曝光完成后的气浮输送到出板输送机构，以进行下一工序的操作；成像子组件的双排布置，只需要一次扫描后通过曝光拼接，即可完成曝光，改善了传统中需要多次扫描后通过曝光拼接，才能完成曝光的缺陷，一方面节省了多次曝光的时间，提高了平面基板的曝光效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为一实施例的结构示意图；
图3为图2中进板输送机构、夹持机构、出板输送机构的连接结构示意图；
图4为图2中曝光机构的结构示意图；
图5为图2中夹持机构的结构示意图；
图6为图2中成像子组件的结构示意图；
图7为图2中成像子组件的成像原理示意图；
图8为图2中标定组件与激光成像组件之间的结构示意图；
图9为图2中标定组件的结构示意图；
其中，1-整体机架，2-曝光机构，4-进板输送机构，5-夹持机构，6-出板输送机构，7-曝光前气浮平台，8-气浮送板机构，21-激光成像组件，22-运动框体，23-龙门双驱机构，24-曝光台面机构，25-标定组件，51-框体骨架，52-夹持组件，53-电机组件，211-成像子组件，212-DMD，213-成像镜头，214-镜头安装座，241-气浮平台，242-第三升降气缸，251-相机，252-远心镜头，253-固定板，254-标定相机，521-横向夹持块，522-纵向夹持块，523-横向滑动块，524-纵向滑动块，525-第一升降气缸，526-第二升降气缸，531-横向电机，532-纵向电机，541-驱动电机，542-转动轴，543-第一板，544-联轴器，545-轴承座，546-齿轮，547-齿条，548-链条，549-支撑板。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1至9所示，本发明提出的一种自动化激光直写装置，包括进板输送机构4、用于对平面基板进行气浮传送的气浮送板机构8、用于对平面基板进行曝光的曝光机构2和用于对已曝光的平面基板进行输出的出板输送机构6；输送机构的输出端与气浮送板机构8的输入端连接，气浮送板机构8的输出端与曝光机构2的曝光台面机构24的输入端连接，曝光台面机构24的输出端与出板输送机构6的输入端连接，平面基板依次经过进板输送机构4、气浮送板机构8进入曝光机构2的曝光台面机构24，曝光后经出板输送机构6输出。
进板输送机构4、气浮送板机构8、曝光机构2、出板输送机构6均设置于整体框架1上，其中，整体框架1可以分成两个独立的分框架，进板输送机构、气浮送板机构8、出板输送机构6设置于同一分框架上，曝光机构2设置于另一分框架上，优选两个分框架的设置情况满足：平面基板的运动输送方向与曝光机构2上激光成像组件21的运动方向垂直；因而两个框架上的机构可以独立运行，实现气浮送板机构8与曝光机构2的独立运行，即多个依次待曝光的平面基板，当前平面基板在曝光台面机构24上通过曝光机构2进行曝光时，下一平面基板可以同步通过气浮送板机构8进行气浮输送、夹持居中对正处理，以提高整个流水线上平面基板的曝光效率。
其中，所述气浮送板机构8包括用于对平面基板进行气浮的曝光前气浮平台7和用于将曝光前气浮平台7上的平面基板夹持输送到曝光台面机构24上的夹持机构5，夹持机构5和曝光前气浮平台7均固定于整体机架(1)上。平面基板经过进板输送机构4进入曝光前气浮平台7，由于曝光前气浮平台7的气浮作用，平面基板气浮设置于曝光前气浮平台7上。
曝光前气浮平台7和夹持机构5的配合设置，实现平面基板被气浮输送的设置，一方面便于夹持机构5对平面基板的有效夹持，另一方面尽量减少平面基板在输送过程中的接触输送，在基本不损伤平面基板的情况下，实现平面基板无接触的全自动上下板。
具体为：在曝光前气浮平台7在对平面基板进行输送的过程中，平面基板首先通过进板输送机构4输送到曝光前气浮平台7的过程中，曝光前气浮平台7通过气浮操作，将平面基板悬浮运动，直至与夹持机构5的纵向夹持块522限位抵接。因此本申请通过夹持机构5与曝光前气浮平台7的配合设置，实现了平面基板无接触损伤的全自动上下板，同时提高了平面基板的成品质量。
针对夹持机构5，平面基板通过夹持机构5首先进行位置对中处理，然后将对正后的平面基板直接输送到曝光台面机构24上，其中夹持机构5的居中操作与曝光机构的曝光是独立运行的，使得当前平面基板在曝光的同时，下一流水线上的平面基板可以同步通过平面基板进行居中设置，使得流水线平面基板能实现居中对正和曝光独立进行，进而使得曝光机构2可持续性对已经居中后的平面基板进行曝光。改善了传统激光直写设备在对平面基板进行曝光的过程中，首先需要CCD定位，然后再进行曝光时效率低下的期限，即传统激光直写设备在对平面基板进行曝光的过程中，CCD定位在完成定位后，然后对平面基板曝光完成后，为一组曝光顺序，在一组曝光顺序未完成时，CCD不能对下一个平面基板进行定位操作，因此本申请将平面基板的居中对正与曝光设置成两个独立的结构，可以同时对不同的平面基板进行独立操作，较大程度的提高了平面基板的生产效率。
进一步地，所述夹持机构5包括框体骨架51、夹持组件52和用于驱动夹持组件52对平面基板进行夹持输送的电机组件53，夹持组件52可滑动设置于框体骨架51上，电机组件53固定设置于框体骨架51上，框体骨架51可滑动设置于整体机架1上。
具体地，所述夹持组件52包括横向夹持块521和纵向夹持块522，至少两个横向夹持块521在框体骨架51上相对设置，至少两个纵向夹持块522在框体骨架51上相对设置，横向夹持块521和纵向夹持块522形成的空间用于夹持平面基板。换言之，横向夹持块521和纵向夹持块522所形成的最大夹持空间设置于曝光前气浮平台7上，通过曝光前气浮平台7的气浮作用使得平面基板向夹持空间运动，以便于对平面基板的夹持；同时夹持组件52在对平面基板进行夹持时，如果平面基板直接贴附传统的平台上，会造成平面基板在被夹持的过程中，由于与平台之间的摩擦造成平面基板的表面出现损伤，进而影响了平面基板得到曝光质量和最终的成品质量。因此申请通过夹持组件52对气浮后的平面基板进行夹持，避免了出现与平台摩擦的缺陷。
具体地，为了实现横向夹持块521和纵向夹持块522在框体骨架上的运动，以及向曝光前气浮平台7的运动，以对不同气浮状态下的平面基板进行夹持；所述夹持组件52还包括用于固定横向夹持块521的横向滑动块523和用于固定纵向夹持块522的纵向滑动块524，横向滑动块523和纵向滑动块524均与框体骨架51滑动连接，横向滑动块523上固定设置有第一升降气缸525，纵向滑动块524上固定设置有第二升降气缸526，第一升降气缸525的升降端与横向夹持块521固定连接，第二升降气缸526的升降端与纵向夹持块522固定连接。
横向滑动块523、纵向滑动块524均可以通过与框体骨架51上设置的导轨滑动连接，以实现横向滑动块523、纵向滑动块524在框体骨架51上的运动；每一个横向滑动块523对应设置一个第一升降气缸525，每一个纵向夹持块522对应设置一个第二升降气缸526，使得所设置的每个横向滑动块523、纵向夹持块522均可以独立升降运动，便于对平面基板的夹持，因为平面基板在气浮的过程中，有可能出现不同位置被气浮后所处的高度不同，为了实现对平面基板的夹持，本申请设置的第一升降气缸525和第二升降气缸526就有效的解决了因平面基板被气浮高度不同的有效夹持。
具体地，所述电机组件53包括横向电机531和纵向电机532，所述在框体骨架51同侧面的横向夹持块521固定于框体骨架51上，在框体骨架51同侧面的横向夹持块521通过横向电机531驱动横向运动，在框体骨架51同侧面的纵向夹持块522通过其中一纵向电机532驱动纵向运动，在框体骨架51另一同侧面的纵向夹持块522通过另一纵向电机532驱动纵向运动。
沿平面基板的运动方向，依次设置横向电机531驱动的横向夹持块521、固定于框体骨架51上的横向夹持块521；此时固定于框体骨架51上的横向夹持块521通过每个横向夹持块521对应的第一升降气缸525实现上下运运动，以实现对运动到来的平面基板进行到位限位和夹持的作用，即，在平面基板向曝光前气浮平台7运动的过程中，通过横向电机531驱动的横向夹持块521对应的第一升降气缸525收缩，增加横向夹持块521与曝光前气浮平台7之间的间距，纵向夹持块522通过对应的第二升降气缸526收缩，增加纵向夹持块522与曝光前气浮平台7之间的间距，而固定于框体骨架51上的横向夹持块521通过对应的第一升降气缸525伸长，降低横向夹持块521与曝光前气浮平台7之间的间距，使得平面基板能稳定的在夹持机构与曝光前气浮平台7之间运动，同时固定于框体骨架51上的横向夹持块521对运动到位的平面基板进行限位，然后通过横向电机531和纵向电机532驱动对应的横向夹持块521和纵向夹持块522向平面基板的端部运动，直至与平面基板抵接，以完成夹持组件52对平面基板的稳定夹持。
在本申请中，固定于框体骨架51上的横向夹持块521设置有3个，并在框体骨架51上依次同平面布置；横向电机531驱动的横向夹持块521中横向夹持块521为一个、横向电机531也对应设置一个；纵向电机532驱动的纵向夹持块522中，纵向夹持块522设置两个、纵向电机532对应设置两个，横向电机531、横向夹持块521一对一设置，纵向电机532与纵向夹持块522一对一设置，两纵向夹持块522分别设置于框体骨架51的相对位置。本申请不排除横向电机531驱动的横向夹持块521中横向夹持块521设置为两个、三个及以上，同时设置对应的横向电机531即可；也不排除纵向夹持块522设置三个、四个及以上，同时设置对应的纵向电机532即可；同样不排除固定于框体骨架51上的横向夹持块521的数量，该横向夹持块521可以设置一个、两个、四个及以上，但是优选该横向夹持块521设置两个以上，以对平面基板进行稳定限位。
进一步地，为了实现被夹持组件52夹持后的平面基板向曝光台面机构24运动，所述夹持机构5还包括用于输送框体骨架51向曝光机构2的曝光台面机构24运动的横向驱动机构54，所述横向驱动机构54包括驱动电机541、转动轴542和设置于整体机架1上的第一板543，驱动电机541的输出端通过联轴器544与转动轴542连接，使得转动轴542通过驱动电机541驱动转动，转动轴542通过轴承座545固定设置于第一板543上，转动轴542的两端部均设置有齿轮546，框体骨架51的相对两侧分别设置有齿条547，齿轮546与齿条547啮合传动，转动轴542的转动，带动齿轮546转动，进而实现齿条547运动，齿条547与框体骨架51之间的固定连接设置，同时框体骨架51与整体机架1之间的滑动设置，使得框体骨架51在整体机架1上运动，实现了被夹持后的平面基板向曝光台面机构运动24运动。
在转动轴542两端齿轮546与齿条547之间的啮合传动中，为了提高两侧齿轮546与齿条547啮合传动的同步性，所述横向驱动机构54还包括链条548和支撑板549，两支撑板549固定设置于第一板543的两端上，链条548的一端与支撑板549固定连接、另一端与框体骨架51固定连接。两侧链条548平行设置，在两侧548运动不同步，两侧链条548将出现运动受阻的状况，此时可以通过机械手或者人工控制调整两侧链条548的运动同步，两侧链条548的运动同步即对应两侧框体骨架51的同步运动，也表示平面基板居中定位后纵向位置不变的横向运动，直至运动到曝光台面机构24上。
首先框体骨架51可以通过在与整体机架1的接触处设置滑块，滑块可滑动设置于整体机架1上，框体骨架51固定设置于整体机架1上，以实现框体骨架51在整体机架1上的滑动运动，以将夹持组件52上夹持的平面基板输送到曝光台面机构24上。因此框体骨架51要实现运动，本申请设置了横向驱动机构54，通过齿轮546与齿条547的啮合传动，实现了框体骨架51的运动。
在本申请中进板输送机构4和出板输送机构6均可以通过辊子的转动实现平面基板的运动。
进一步地，所述曝光机构2包括激光成像组件21、用于装载激光成像组件21的运动框体22、用于驱动运动框体22运动的龙门双驱机构23、标定组件25和可升降的曝光台面机构24，曝光台面机构24包括气浮平台241和第三升降气缸242，第三升降气缸242的伸缩端与气浮平台241固定连接，平面基板吸附/气浮设置于气浮平台241上；整体机架1在龙门双驱机构23中的材质可以采用大理石基体，以提高龙门双驱机构23的支撑运动性和运动框体22的运动稳定性。
气浮平台241的设置，便于平面基板曝光时的固定，以及输送过程中的无接触输送即，具体为：当平面基板在输送到气浮平台241的过程中以及平面基板在曝光完成被输送离开气浮平台241的过程中，此时气浮平台241为气浮状态，平面基板与气浮平台241无接触，实现无接触输送；当平面基板在通过激光成像组件21进行曝光时，此时气浮平台241为吸附状态，平面基板被紧紧的吸附在气浮平台241上，使得平面基板不会出现位置移动，提高了平面基板通过激光成像组件21进行曝光时的曝光质量；此时气浮平台241的吸附设置，减少了传统设备中另外设置固定机构对平面基板进行固定，简化了结构，提高了激光直写设备的结构紧凑度。
本申请中所述激光成像组件21包括多个成像子组件211，多个成像子组件211双排或多排依次布置，成像子组件211固定设置于运动框体22中、其成像曝光端设置于平面基板的上方。所述成像子组件211包括DMD212和成像镜头213，入射激光依次经过DMD212、成像镜头213射到曝光台面机构24上的平面基板上，形成成像光斑。
传统的单排成像子组件中由于镜头尺寸大于成像光斑尺寸，单次扫描并不能曝光完整的图形，需要多次扫。而在本申请中，根据成像光斑的尺寸，将多个成像镜头213双排或多排布置，一次扫描曝光过程中，后排的成像子组件211填补了第一排成像子组件211曝光的成像光斑的间隙，实现单次扫描完成整张图形的曝光。因此双排布置的成像子组件211的设置，只需要一次扫描后通过曝光拼接，即可完成曝光，改善了传统中需要多次扫描后通过曝光拼接，才能完成曝光的缺陷，一方面节省了多次曝光的时间，提高了平面基板的曝光效率。
在本实施例中，但是不排除成像子组件211三排以及三排以上设置，以针对不同平面基板曝光要求，实现对平面基板进行一次曝光处理。龙门双驱机构23可以采用现有的龙门结构。
在本实施例中，第三升降气缸242的设置，使得气浮平台241可以上下运动，改变气浮平台241与成像子组件211之间的距离，以完成不同曝光要求的平面基板曝光操作。激光成像组件21通过龙门双驱机构23实现在气浮平台241上来回运动，以对气浮平台241上的平面基板进行曝光处理。
在本实施例中，所述曝光机构2还包括标定尺，标定尺固定于龙门双驱机构23上，所述标定组件25包括用于获取所述标定尺上的标记点的相机251、用于抓取平面基板上待曝光孔位置的远心镜头252和与用于固定成像镜头213的镜头安装座214滑动连接的固定板253，相机251和远心镜头252均固定于固定板253上。
成像镜头213抓取标定尺上的标记点，计算运动误差，通过补偿运动误差提高成像子组件211的曝光。远心镜头252抓取成像光斑的图像，即抓取平面基板上待曝光孔的位置，以使得成像子组件211能够完成对位曝光。
需要说明的是，对于多个成像子组件211之间的位置关系，可以通过设置标定相机254实现，标定相机254用于获取成像子组件211之间的位置关系，以及成像子组件211的成像角度，以实现通过对成像子组件211的位置、角度调整，更精确的完成平面基板的曝光精度。
工作过程：将固定于框体骨架51上横向夹持块521通过第一升降气缸525伸长，向曝光前气浮平台7运动，平面基板通过进板输送机构4进入曝光前气浮平台7的上方，平面基板通过曝光前气浮平台7的气浮作用，悬浮于夹持机构5的夹持组件52下方，平面基板直至运动到与横向夹持块521抵接，此时通过横向电机531驱动的横向夹持块521和通过纵向电机523驱动的纵向夹持块522，所对应的第一升降气缸525和第二升降气缸526均伸长，使得对应的横向夹持块521和纵向夹持块522向曝光前气浮平台7运动，然后通过横向电机531和纵向电机532的工作，实现其他横向夹持块521和纵向夹持块522向平面基板的运动，以对平面基板的四面进行夹持固定。当平面基板被夹持组件52夹持完成后，所有第一升降气缸525和第二升降气缸526收缩，平面基板向远离曝光前气浮平台7的方向运动，直至运动到位后，驱动电机541工作，带动转动轴542转动，进而实现转动轴542两端的齿轮546转动，通过齿轮546与齿条547之间的啮合传动，实现框体骨架51向曝光台面机构运动24运动，当框体骨架51运动到位后，通过横向电机531和纵向电机532的反转，使得对应的横向夹持块521和纵向夹持块522向远离平面基板的方向运动，平面基板落在气浮平台241上，框体骨架51通过横向驱动机构54驱动反向运动，返回曝光前气浮平台7的上方。此时气浮平台241为吸附状态，因此平面基板被牢牢吸附在气浮平台241上，通过第三升降气缸242的升降运动，使得气浮平台241上的平面基板设置于较佳的曝光位置，通过激光成像组21对气浮平台241上的平面基板进行曝光；当平面基板完成曝光后，气浮平台241由吸附状态转化为气浮状态，将已曝光完成的平面基板吹起，气浮状态的平面基板被推送到出板输送机构6中，通过出板输送机构6将已曝光后的平面基板输送到下一工序；在平面基板被推送到出板输送机构6的过程中，夹持组件52将下一个平面基板输送到气浮平台241上，继续对当前平面基板进行曝光；以此依次循环完成对不同平面基板的曝光。
其中，曝光前气浮平台7外接气体设备，在曝光前气浮平台7的台面上可以设置规则/不规则的气孔，气体设备通过气管与气孔连通，气体设备向气孔输送气体时，曝光前气浮平台7的台面上产生向上的气浮力，平面基板在该气浮力的作用下悬浮，实现无接触输送，同时便于夹持机构5对平面基板的夹持，以将平面基板输送到曝光台面机构24上。
气浮平台241的设置于曝光前气浮平台7类似，气体设备通过气管与气浮平台241台面上开设的气孔连通，气体设备向气孔输送气体时，气浮平台241的台面上产生向上的气浮力，平面基板在该气浮力的作用下悬浮，实现无接触输送，气体设备在抽气的过程中，气浮平台241的台面上产生向下的吸附力，平面基板被稳定的吸附在气浮平台241上，对平面基板进行固定，曝光机构2对吸附固定后的平面基板进行曝光，提高了平面基板的曝光稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并的设置不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化激光直写装置，其特征在于，包括进板输送机构(4)、用于对平面基板进行气浮传送的气浮送板机构(8)、用于对平面基板进行曝光的曝光机构(2)和用于对已曝光的平面基板进行输出的出板输送机构(6)；
进板输送机构(4)的输出端与气浮送板机构(8)的输入端连接，气浮送板机构(5)的输出端与曝光机构(2)的曝光台面机构(24)的输入端连接，曝光台面机构(24)的输出端与出板输送机构(6)的输入端连接，平面基板依次经过进板输送机构(4)、气浮送板机构(8)进入曝光机构(2)的曝光台面机构(24)，曝光后经出板输送机构(6)输出。
2.根据权利要求1所述的自动化激光直写装置，其特征在于，平面基板的运动输送方向与曝光机构(2)上激光成像组件(21)的运动方向垂直。
3.根据权利要求1所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述气浮送板机构(8)包括用于对平面基板进行气浮的曝光前气浮平台(7)和用于将曝光前气浮平台(7)上的平面基板夹持输送到曝光台面机构(24)上的夹持机构(5)，夹持机构(5)和曝光前气浮平台(7)均固定于整体机架(1)上。
4.根据权利要求3所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述夹持机构(5)包括框体骨架(51)、夹持组件(52)和用于驱动夹持组件(52)对平面基板进行夹持输送的电机组件(53)，夹持组件(52)可滑动设置于框体骨架(51)上，电机组件(53)固定设置于框体骨架(51)上，框体骨架(51)设置于曝光前气浮平台(7)的上方、并可滑动固定于整体机架(1)上。
5.根据权利要求4所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述夹持组件(52)包括横向夹持块(521)和纵向夹持块(522)，至少两个横向夹持块(521)在框体骨架(51)上相对设置，至少两个纵向夹持块(522)在框体骨架(51)上相对设置，横向夹持块(521)和纵向夹持块(522)形成的空间用于夹持平面基板；
所述夹持组件(52)还包括用于固定横向夹持块(521)的横向滑动块(523)和用于固定纵向夹持块(522)的纵向滑动块(524)，横向滑动块(523)和纵向滑动块(524)均与框体骨架(51)滑动连接，横向滑动块(523)上固定设置有第一升降气缸(525)，纵向滑动块(524)上固定设置有第二升降气缸(526)，第一升降气缸(525)的升降端与横向夹持块(521)固定连接，第二升降气缸(526)的升降端与纵向夹持块(522)固定连接。
6.根据权利要求5所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述电机组件(53)包括横向电机(531)和纵向电机(532)，所述在框体骨架(51)同侧面的横向夹持块(521)固定于框体骨架(51)上，在框体骨架(51)同侧面的横向夹持块(521)通过横向电机(531)驱动横向运动，在框体骨架(51)同侧面的纵向夹持块(522)通过其中一纵向电机(532)驱动纵向运动，在框体骨架(51)另一同侧面的纵向夹持块(522)通过另一纵向电机(532)驱动纵向运动。
7.根据权利要求4所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述夹持机构(5)还包括用于输送框体骨架(51)向曝光机构(2)的曝光台面机构(24)运动的横向驱动机构(54)，所述横向驱动机构(54)包括驱动电机(541)、转动轴(542)和设置于整体机架(1)上的第一板(543)，驱动电机(541)的输出端通过联轴器(544)与转动轴(542)连接，转动轴(542)通过轴承座(545)固定设置于第一板(543)上，转动轴(542)的两端部均设置有齿轮(546)，框体骨架(51)的相对两侧分别设置有齿条(547)，齿轮(546)与齿条(547)啮合传动；
所述横向驱动机构(54)还包括链条(548)和支撑板(549)，两支撑板(549)固定设置于第一板(543)的两端上，链条(548)的一端与支撑板(549)固定连接、另一端与框体骨架(51)固定连接。
8.根据权利要求1-7任一所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述曝光机构(2)包括激光成像组件(21)、用于装载激光成像组件(21)的运动框体(22)、用于驱动运动框体(22)运动的龙门双驱机构(23)、可升降的曝光台面机构(24)和用于对平面基板曝光进行曝光误差标记的标定组件(25)，曝光台面机构(24)包括气浮平台(241)和第三升降气缸(242)，第三升降气缸(242)的伸缩端与气浮平台(241)固定连接，平面基板吸附/气浮设置于气浮平台(241)上。
9.根据权利要求8所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述激光成像组件(21)包括多个成像子组件(211)，多个成像子组件(211)双排或多排依次布置，成像子组件(211)固定设置于运动框体(22)中、其成像曝光端设置于平面基板的上方；
所述成像子组件(211)包括DMD(212)和成像镜头(213)，入射激光依次经过DMD(212)、成像镜头(213)射到曝光台面机构(24)上的平面基板上，形成成像光斑。
10.根据权利要求9所述的自动化激光直写装置，其特征在于，所述曝光机构(2)还包括标定尺，标定尺固定于龙门双驱机构(23)上，所述标定组件(25)包括用于获取所述标定尺上的标记点的相机(251)、用于抓取平面基板上待曝光孔位置的远心镜头(252)和与用于固定成像镜头(213)的镜头安装座(214)滑动连接的固定板(253)，相机(251)和远心镜头(252)均固定于固定板(253)上。
CN202011628694.5A 2020-12-30 2020-12-30 一种自动化激光直写装置 Pending CN112631084A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011628694.5A CN112631084A (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种自动化激光直写装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011628694.5A CN112631084A (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种自动化激光直写装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112631084A true CN112631084A (zh) 2021-04-09

Family

ID=75289867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011628694.5A Pending CN112631084A (zh) 2020-12-30 2020-12-30 一种自动化激光直写装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112631084A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1631064A (zh) * 2001-12-27 2005-06-22 奥博泰克有限公司 用于传输悬浮物品的系统和方法
JP2014035349A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Nikon Corp 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
CN105202325A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 上海交通大学 一种大行程单自由度气浮磁驱动纳米定位平台
JP2016035589A (ja) * 2015-10-28 2016-03-17 株式会社ニコン 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
CN105600445A (zh) * 2015-12-30 2016-05-25 东旭科技集团有限公司 玻璃基板传送设备
CN107664927A (zh) * 2017-11-28 2018-02-06 苏州源卓光电科技有限公司 一种基于无掩膜光刻系统的新型运动平台架构及工作流程
CN108062006A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 俞庆平 一种自动上下版的直写式丝网制版系统及制版方法
CN208255626U (zh) * 2018-06-05 2018-12-18 苏州源卓光电科技有限公司 一种提高曝光产能直写光刻机构
CN109799686A (zh) * 2019-03-18 2019-05-24 安徽地势坤光电科技有限公司 一种玻璃曝光设备及方法
CN109932873A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 深圳市大川光电设备有限公司 一种自动曝光机
CN209433187U (zh) * 2019-03-26 2019-09-24 深圳市大川光电设备有限公司 一种自动曝光机
CN110412836A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 江苏盟星智能科技有限公司 一种激光直接成像曝光机及其成像方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1631064A (zh) * 2001-12-27 2005-06-22 奥博泰克有限公司 用于传输悬浮物品的系统和方法
JP2014035349A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Nikon Corp 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
JP2016035589A (ja) * 2015-10-28 2016-03-17 株式会社ニコン 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
CN105202325A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 上海交通大学 一种大行程单自由度气浮磁驱动纳米定位平台
CN105600445A (zh) * 2015-12-30 2016-05-25 东旭科技集团有限公司 玻璃基板传送设备
CN108062006A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 俞庆平 一种自动上下版的直写式丝网制版系统及制版方法
CN107664927A (zh) * 2017-11-28 2018-02-06 苏州源卓光电科技有限公司 一种基于无掩膜光刻系统的新型运动平台架构及工作流程
CN208255626U (zh) * 2018-06-05 2018-12-18 苏州源卓光电科技有限公司 一种提高曝光产能直写光刻机构
CN109799686A (zh) * 2019-03-18 2019-05-24 安徽地势坤光电科技有限公司 一种玻璃曝光设备及方法
CN109932873A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 深圳市大川光电设备有限公司 一种自动曝光机
CN209433187U (zh) * 2019-03-26 2019-09-24 深圳市大川光电设备有限公司 一种自动曝光机
CN110412836A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 江苏盟星智能科技有限公司 一种激光直接成像曝光机及其成像方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6806945B2 (en) Automatic exposing apparatus and method for exposing both sides of works
KR101414830B1 (ko) 얼라이먼트 방법, 전사 방법 및 전사장치
CN108762007B (zh) 一种提高曝光产能直写光刻机构及其曝光方法
US4764791A (en) Work alignment apparatus for double-sided exposure of a work
CN212433581U (zh) 一种光刻系统及其基片交接系统
EP0525872A1 (en) Positioning device having two manipulators operating in parallel, and optical lithographic device provided with such a positioning device
JP5164069B2 (ja) スキャン露光装置およびスキャン露光方法
JP2010072615A (ja) スキャン露光装置およびスキャン露光装置の基板搬送方法
JP2007294594A (ja) 露光装置及び露光方法
JP2008250072A (ja) 描画装置及び方法
KR20090116333A (ko) 상하 독립구동 방식의 양면 동시 노광시스템
CN215219413U (zh) 光刻机
JP4569492B2 (ja) 平面板の保持体
CN112631084A (zh) 一种自动化激光直写装置
JP5279207B2 (ja) 露光装置用基板搬送機構
CN114077162A (zh) 一种光刻系统、基片交接系统及曝光方法
CN115509096A (zh) 直写式曝光设备及其控制方法
CN116794936A (zh) 曝光设备和高精度图形对位的曝光方法
JP5089257B2 (ja) 近接スキャン露光装置
TW201916234A (zh) 基板的傳輸裝置、傳輸方法以及光刻設備
JP5077655B2 (ja) 近接スキャン露光装置及びエアパッド
JP5099318B2 (ja) 露光装置及び露光方法
JP5089255B2 (ja) 露光装置
CN209962089U (zh) 一种直写式曝光机
JP4942617B2 (ja) スキャン露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210409