CN115877666A - 一种对批量基底进行双面曝光的方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种对批量基底进行双面曝光的方法及系统，在第一工位对基底的正面曝光，并在基底的背面获取模板图像，在第二工位对基底的背面进行曝光，并通过模板图像对基底进行对位，按照在第一工位获取的模板图像的顺序进行索引号存储，得到调取序列，在第二工位按照调取序列的顺序逐个调取模板图像，在批量处理过程中，对于在第二工位进行曝光操作的基底，以进行曝光操作的次数进行计数，对于在第二工位未进行曝光操作的基底，以下板操作进行计数。及时准确的对调取序列进行计数，避免调取的模板图像与基底不匹配而造成对位失败。

Description

一种对批量基底进行双面曝光的方法及系统

技术领域

本发明涉及激光加工领域，尤其是一种用于基底正面和背面双面曝光的方法及系统。

背景技术

曝光技术广泛应用于半导体和PCB生产领域，是制作半导体器件、芯片和PCB板等产品的工艺步骤之一，其用于在基底表面上印刷特征图形，最终获得依据电路设计所需的图形结构。传统的曝光技术需要制作掩膜的母版或者菲林底片进行曝光操作，制作周期长，且每一版对应单一图形，不能广泛应用。为解决传统曝光技术存在的上述问题，直写曝光技术应运而生，其利用数字光处理技术，通过可编程的数字反射镜装置实现编辑不同的图形结构，能够快速切换图形，其不仅可以降低成本，还可以缩短制作周期，正广泛应用于曝光技术领域。直写曝光的原理是通过调制光束的方法将设计图形转移到涂覆有感光材料的基底表面上，然后通过显影、刻蚀等工艺，最终获得所需的图形结构。

对于印刷电路板，通常采用多层板的形式，多层板中需要能够双面连通的内层板，内层板不仅仅是只需要单面曝光，而是需要对内层板的两面进行曝光。在对内层板曝光时，需要分别对其正面和背面进行曝光，同时需要确保内层板正面和背面上的图形的位置相对应。现有技术中，通常在内层板正面曝光第一面图形时，通过打标装置在内层板的背面形成对位标记，内层板正面曝光完成后，将内层板背面向上放置，通过对位相机抓取对位标记，计算第二面所需绘制图形的精确印刷位置。打标装置需要使用激光器，通过激光器在内层板的背面形成标记，但是激光器的能量大小不易控制，标记边界形状易发生变化，难以精确识别边界，导致精度降低。为了解决上述问题，现有的一种处理方式是在基底背面设置图像获取装置，通过图像获取装置获取基底背面的特征图像，通过所述特征图像获得模板图像，在对基底背面进行曝光时，在基底的背面匹配模板图像进行对位，但是在进行批量处理时，每个基底获取的模板图像不同，需要获取对应的模板图像才能进行对位，由于需要存储的模板图像数量多，在批量处理时，经常出现错乱，导致无法对位的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种处理批量基底进行双面曝光的方法和系统，解决因为模板图像不匹配而无法对位的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种对批量基底进行双面曝光的方法，在第一工位对基底的正面曝光，并在基底的背面获取模板图像，在第二工位对基底的背面进行曝光，并通过模板图像对基底进行对位，按照在第一工位获取的模板图像的顺序进行索引号存储，得到调取序列，在第二工位按照调取序列的顺序逐个调取模板图像，在批量处理过程中，对于在第二工位进行曝光操作的基底，以进行曝光操作的次数进行计数，对于在第二工位未进行曝光操作的基底，以下板操作进行计数。

在所述第一工位和第二工位，两块基底同时进行对位曝光操作时，任一基底不能进行曝光操作，两块基底同时进行下板操作，并进行调取序列的计数。

第一工位和第二工位均具有两个工作台面时，在第一工位的一个工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的一个工作台面，在第一工位的另一工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的另一工作台面，若其中任一基底无法进行曝光操作而进行下板操作，则改变第二工位和第一工位调取模板图像的对应关系。

第一工位和第二工位均具有两个工作台面时，在第一工位的一个工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的一个工作台面，在第一工位的另一工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的另一工作台面，若其中连续两个基底无法进行曝光操作而进行下板操作，则第二工位中工作台面对应的获取模板图像的工作台面不变。

以进行曝光操作的次数进行计数是以曝光开始为时间点进行计数。

所述第一工位和第二工位的工作台面共用同一曝光机构，分别自曝光机构的两侧移动至曝光机构。

所述第二工位设置下板作业件，基底未完成曝光操作时，操作下板作业件，对读取序列进行计数。

在第一工位同时获取的模板图像通过同一索引号存储。

所述索引号以基底的曝光顺序命名。

对获取的模板图像进行编号，所述模板图像的编号根据获取模板图像的图像获取装置进行编号。

一种对批量基底进行双面曝光的系统，包括图像获取控制系统、模板图像存储系统、调取图像控制系统、计数系统、图像曝光系统和下板系统，所述图像获取控制系统控制图像获取装置获取基底背面的图像并传输至模板图像存储系统进行存储，所述图像获取装置同时对获取的模板图像通过同一索引号存储，并依据获得顺序获得调取序列，或者所述索引号以获取顺序号命名，计数系统根据图像曝光系统和所述下板系统进行计数，进行图像曝光完成的基底，以图像曝光系统进行计数，未进行图像曝光的基底，以下板系统进行计数，所述调取图像控制系统根据所述调取模板图像计数系统的计数调取位于调取序列下一位次的模板图像。

与现有技术相比，针对基板的不同情况，及时准确的对调取序列进行计数，避免调取的模板图像与基底不匹配而造成对位失败。

附图说明

图1是双面曝光系统的示意图。

图2是批量处理基底第一实施例过程图一。

图3是批量处理基底第一实施例过程图二。

图4是批量处理基底第一实施例过程图三。

图5是批量处理基底的方法流程框图。

图6是批量处理基底第二实施例示意图。

图7是批量处理基底第三实施例示意图。

图8是批量处理基底第四实施例示意图。

图9是批量处理基底第五实施例过程图一。

图10是批量处理基底第五实施例过程图二。

图11是批量基底进行双面曝光的系统框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。

图1示出了一种用于对基底进行双面曝光的曝光系统，所述曝光系统包括第一工位、第二工位、第一工位和第二工位之间的传输系统。所述第一工位对基底的正面进行曝光，所述第二工位对基底的背面进行曝光，所述传输系统将在所述第一工位完成正面曝光的基底转移至第二工位。

所述第一工位包括支撑基底的第一工位台面1，所述第一工位台面设置有图像获取装置10，所述基底在所述第一工位时，通过所述图像获取装置获取所述基底背面的图像标记点。

所述第二工位包括支撑基底的第二工位台面2，所述第二工位台面上方设置对位装置20，所述对位装置基于所述图像获取装置获得的图像标记点的实际位置调整曝光图像，使得背面的曝光图像与正面的曝光图像对准。

所述基底通过传输系统自所述第一工位转移至第二工位，所述图像获取装置在所述第一工位获取图像标记点的模板信息并通过索引的方式存储，即所述图像获取装置对应于同一基底获取的图像标记点的模板信息通过索引号标记，所述图像标记点的模板信息至少包括位于所述基底两个不同位置点的图像标记点的模板信息。在所述第二工位，根据自所述第一工位获取的索引号，提取所述索引号对应的图像标记点的模板信息，依据所述图像标记点的模板信息在基底的背面查找图像标记点的位置，获得所述基底背面的对位信息。

基底在第一工位和第二工位流转的过程中，如果出现暂停，或者手动将基底撤下，而不继续向第二工位移动，在第二工位调取图像标记点的模板信息时，容易出现错乱，导致在第二工位利用模板信息在基底的背面找不到图像标记点，针对上述情况，本发明提供一种批量基底的双面曝光的处理方法。

第一工位：在基底的背面获取图像标记点，将在基底不同位置获取的所述图像标记点的模板信息进行编号，存储于同一索引号下，根据所述基底的加工顺序对基底对应的模板信息进行索引编号。

在第一工位完成加工的基底通过传输系统移动至第二工位。

第二工位：根据基底的加工顺序获取当前的索引号，通过当前的索引号调取当前基底对应的模板信息。

基底通过所述运输系统转移至第二工位后，若所述双面曝光的曝光系统暂停，未进行下板操作，再启动时，仍然通过当前的索引号调取当前基底的对应模板信息。所述基底进行曝光，进行一次计数，对进行曝光的基底下板时不再计数。若基底未进行曝光直接进行了下板操作时，进行一次计数。通过对应不同情况的有效计数，在第二工位及时准确的对进行曝光和未进行曝光的基底进行准确计数，使得模板图像和基底对应。

如图2-5所示，对于采用单台面的双面曝光的曝光系统，在第一工位，第一个基底A正面向上放置于第一工作台面，通过置于所述第一工作台面的图像获取装置获得基底A背面的图像，得到在所述基底A不同位置获得的图像标记点。基底A为批量基底中第一块基底。所述基底A的图像标记点的模板图像根据获取图像的图像获取装置进行命名，通过同一索引号存储，位于调取序列的第一位。基底A通过传输系统转移至第二工位，基底A背面向上放置于第二工作台面，通过位于所述第二工作台面上方的对位装置，在基底A的背面获取基底背面的图像标记点图像，此时调取序列的计数为0，通过调取下一位，序列第一位的索引号调取对应于基底A的模板图像，对处于第二工位的基底A对位，然后进行曝光，调取序列计数加一，序列计数值为一，完成基底A的双面曝光后，通过下板装置转移至下一工位。

基底A完成正面曝光离开第一工位，第二个基底B正面向上放置于第一工作台面，进行基底B的正面曝光，并通过图像获取装置获得基底B背面的图像，得到在所述基底B不同位置获得的图像标记点。所述基底B的图像标记点的模板图像根据获取图像的图像获取装置进行命名，通过同一索引号存储，对应于基底B的索引号区别于对应于基底A的索引号，所述基底B的索引号和基底A的索引号按序排列，即对应于基底B的索引号位于对应于基底A的调取序列的第二位。基底B通过传输系统转移至第二工位，基底B背面向上放置于第二工作台面，通过位于所述第二工作台面上方的对位装置，在基底B的背面获取基底背面的图像标记点图像，此时调取序列的计数为一，通过调取下一位，即序列第二位查找索引号，通过索引号调取对应于基底B的模板图像，对处于第二工位的基底B对位，然后进行曝光，调取序列计数加一，序列计数值为二，完成基底B的双面曝光后，通过下板装置转移至下一工位。

基底B完成正面曝光离开第一工位，第三个基底C正面向上放置于第一工作台面，进行基底C的正面曝光，并通过图像获取装置获得基底C背面的图像，得到在所述基底C不同位置获得的图像标记点。所述基底C的图像标记点的模板图像根据获取图像的图像获取装置进行命名，通过同一索引号存储，对应于基底C的索引号区别于基底A和基底B的索引号，所述基底C的索引号排列在基底B的索引号后一位，为序列的第三位。基底C通过传输系统转移至第二工位，在第二工位未进行对位和曝光，即由下板装置对基底C进行下板操作，调取序列的计数加一，即调取序列的计数为三。

基底C完成正面曝光离开第一工位，第四个基底D正面向上放置于第一工作台面，进行基底D的正面曝光，并通过图像获取装置获得基底D背面的图像，得到在所述基底D不同位置获得的图像标记点。所述基底D的图像标记点的模板图像根据获取图像的图像获取装置进行命名，通过同一索引号存储，所述基底D的索引号排列在基底C的索引号后一位，为序列的第四位。基底D通过传输系统转移至第二工位，基底D背面向上放置于第二工作台面，通过位于所述第二工作台面上方的对位装置，在基底D的背面获取基底背面的图像标记点图像，此时，调取序列计数为三，调取序列计数下一位的索引号，即第四位序列查找索引号，通过索引号调取对应于基底D的模板图像，对处于第二工位的基底D对位，然后进行曝光，调取序列的计数加一，即调取序列的计数为四，完成基底D的双面曝光后，通过下板装置转移至下一工位。

以此类推，第N-1个基底N-1完成正面曝光离开第一工位，第N个基底N正面向上放置于第一工作台面，进行基底N的正面曝光，并通过图像获取装置获得基底N背面的图像，得到在所述基底N不同位置获得的图像标记点。所述基底N的图像标记点的模板图像根据获取图像的图像获取装置进行命名，通过同一索引号存储所述基底N的索引号排列在基底N-1的索引号后一位，为序列的第N位。基底N通过传输系统转移至第二工位，基底N背面向上放置于第二工作台面，通过位于所述第二工作台面上方的对位装置，在基底N的背面获取基底背面的图像标记点图像，此时，调取序列计数为N-1，调取序列计数下一位的索引号，即第N位序列查找索引号，通过索引号调取对应于基底N的模板图像，对处于第二工位的基底N对位，然后进行曝光，调取序列的计数加一，即调取序列的计数为N+1，完成基底N的双面曝光后，通过下板装置转移至下一工位。

在第一工位，根据基底的上料顺序，对基底在第一工位获取的模板图像进行顺序存储，得到调取序列。每个基底的模板图像存储于同一索引号命名的文件，同一索引号的文件中包括根据获取模板图像的图像获取装置对模板图像进行编号。

在第二工位，根据调取序列的计数值，确定当前基底对应的索引号在调取序列中的位数，根据索引号获得当前基底对应的模板图像，进而对当前基底的背面进行对位、曝光操作。调取序列进行的计数方式如下，对于在第二工位进行曝光操作的基底根据开始曝光的次数进行计数，对于在第二工位未进行曝光操作的基底进行计数。

如图6-7所示，对于两块基底同时进行对位曝光操作的方式，为了区分同时进行对位曝光的两块板，放置于工作台面一侧的基底为基底甲，放置于工作台面另一侧的基底为基底乙，在第一工位同时获取基底甲和基底乙背面图像标记点的模板图像，根据获取模板图像的图像获取装置对模板图像进行编号，根据模板图像的编号确定所述模板图像是对应于基底甲还是基底乙，所述基底甲和基底乙的模板图像存储于同一索引号命名的文件，在批量处理基底时，根据对位曝光的顺序，对索引号进行排序获得调取序列。在第二工位，根据在先对调取序列的计数，在计数加一的位次上，即在调取序列已计数的下一位找到存储当前基底甲和基底乙的模板图像的索引号，根据索引号调取模板图像，对基底甲和基底乙进行对位曝光。对于在第二工位同时进行曝光操作的基底甲和基底乙进行一次计数，若基底甲或者基底乙任一基底未能进行曝光操作，则同时将基底甲和基底乙进行下板操作，并进行一次计数。对于同时曝光两个基底的情况，所述第一工位和第二工位可以分别具有曝光机构，或者所述第一工位和第二工位可以共用同一曝光机构，所述第一工位的工作台面和第二工位的工作台面分别移动至曝光机构进行曝光操作。

如图8-10所示，在同一工位上采用双台面进行对位曝光操作的方式，在第一工位的两个工作台面，分别为工作台面A和工作台面B，放置于工作台面A进行对位曝光操作的基底为基底甲，放置于工作台面B进行对位曝光操作的基底为基底乙。在第二工位的两个工作台面，分别为工作台面C和工作台面D，按序放置时，放置于工作台面C进行对位曝光操作的基底为基底甲，放置于工作台面D进行对位曝光操作的基底为基底乙。基底甲通过设置于工作台面A上的图像获取装置获得模板图像，基底甲转移至第二工位时，放置于工作台面C的基底甲调取在工作台面A获得的模板图像。基底乙通过设置于工作台面B上的图像获取装置获得模板图像，基底乙转移至第二工位时，放置于工作台面D的基底乙调取在工作台面A获得的模板图像。对放置于工作台面A的基底甲的模板图像按序存储，对放置于工作台面B的基底乙的模板图像按序存储，在第二工位调取模板图像时，对于放置基底甲的工作台面C调取工作台面A对应的模板图像，对于放置基底乙的工作台面D调取工作台面B对应的模板图像。若在基底甲和基底乙传输的过程中，有任一个不能完成对位曝光操作的基底甲或者基底乙，将会导致基底甲放置于工作台面D，基底乙放置于工作台面C。如果出现有基底不能完成对位曝光操作，对上述动作进行记录，并调换工作台面对应的模板数据。若在基底甲和基底乙传输的过程中，有基底甲和基底乙连续发生不能完成对位曝光操作时，仅增加调取序列的计数，工作台面C和工作台面D对应的通过工作台面A和工作台面B获得模板图像不发生改变。

对于上述实施例，索引号可以直接以基底的曝光顺序命名。

对于上述实施例，较佳的，所述第二工位设置下板作业件，对于基底未进行曝光的下板操作，采用操作下板作业件的方式，每操作下板作业件一次，即对读取序列进行一次计数。通过下板作业件有效区分未进行曝光基底和进行曝光的基底，避免对读取序列计数的错误。

对于双台面进行对位曝光的方式，较佳的，以开始曝光为时间点对调取序列进行计数，及时对调取序列进行计数，尤其能有效避免另一台面已开始调取序列进行对位，而当前台面还未对调取序列进行计数而造成调取数据的错误。

对于上述单台面的实施例，对于进行曝光的基底，可以以曝光完成或下板为时间点对调取序列进行计数。对于未进行曝光的基底，采用操作下板作业件的方式对调取序列进行计数。

如图11所示，上述对批量基底进行双面曝光的方法对应的系统，包括图像获取控制系统、模板图像存储系统、调取图像控制系统、计数系统、图像曝光系统和下板系统，所述图像获取控制系统控制图像获取装置获取基底背面的图像并传输至模板图像存储系统进行存储，所述图像获取装置同时获取的模板图像通过同一索引号存储，并依据获得顺序获得调取序列，或者所述索引号以获取顺序号命名，计数系统根据图像曝光系统和所述下板系统进行计数，进行图像背面曝光的基底，以图像曝光系统进行计数，未进行图像曝光的基底，以下板系统进行计数，所述调取图像控制系统根据所述计数系统的计数调取位于调取序列下一位次的模板图像。所述下板系统包括下板作业件，通过操作所述下板作业件，对读取序列进行计数。所述图像曝光系统用于对基底的背面进行曝光操作，所述下板系统用于基底背面未进行曝光操作的基底。所述图像曝光系统和所述下板系统均应用于对基底背面操作的工位。

Claims (11)

1.一种对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：在第一工位对基底的正面曝光，并在基底的背面获取模板图像，在第二工位对基底的背面进行曝光，并通过模板图像对基底进行对位，按照在第一工位获取的模板图像的顺序进行索引号存储，得到调取序列，在第二工位按照调取序列的顺序逐个调取模板图像，在批量处理过程中，对于在第二工位进行曝光操作的基底，以进行曝光操作的次数进行计数，对于在第二工位未进行曝光操作的基底，以下板操作进行计数。

2.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于:在所述第一工位和第二工位，两块基底同时进行对位曝光操作时，任一基底不能进行曝光操作，两块基底同时进行下板操作，并进行调取序列的计数。

3.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：第一工位和第二工位均具有两个工作台面时，在第一工位的一个工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的一个工作台面，在第一工位的另一工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的另一工作台面，若其中任一基底无法进行曝光操作而进行下板操作，则改变第二工位和第一工位调取模板图像的对应关系。

4.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：第一工位和第二工位均具有两个工作台面时，在第一工位的一个工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的一个工作台面，在第一工位的另一工作台面获取的模板图像对应应用于第二工位的另一工作台面，若其中连续两个基底无法进行曝光操作而进行下板操作，则第二工位中工作台面对应的获取模板图像的工作台面不变。

5.根据权利要求1、3或4所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：以进行曝光操作的次数进行计数是以曝光开始为时间点进行计数。

6.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：所述第一工位和第二工位的工作台面共用同一曝光机构，分别自曝光机构的两侧移动至曝光机构。

7.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：在所述第二工位设置下板作业件，基底未完成曝光操作时，所述下板操作为操作下板作业件，以操作下板作业件的次数对读取序列进行计数。

8.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：在第一工位同时获取的模板图像通过同一索引号存储。

9.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：所述索引号以基底的曝光顺序命名。

10.根据权利要求1所述的对批量基底进行双面曝光的方法，其特征在于：对获取的模板图像进行编号，所述模板图像的编号根据获取模板图像的图像获取装置进行编号。

11.一种对批量基底进行双面曝光的系统，包括图像获取控制系统、模板图像存储系统、调取图像控制系统、计数系统、图像曝光系统和下板系统，所述图像获取控制系统控制图像获取装置获取基底背面的图像并传输至模板图像存储系统进行存储，所述图像获取装置同时对获取的模板图像通过同一索引号存储，并依据获得顺序获得调取序列，或者所述索引号以获取顺序号命名，计数系统根据图像曝光系统和所述下板系统进行计数，进行图像曝光完成的基底，以图像曝光系统进行计数，未进行图像曝光的基底，以下板系统进行计数，所述调取图像控制系统根据所述调取模板图像计数系统的计数调取位于调取序列下一位次的模板图像。

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