[發明專利]形成用于光刻轉印的準直UV光線的方法和設備

無效

• 申請號: 200580042738.3
• 申請日: 2005-12-13
• 公開（公告）號: CN101095084A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: P·多馬諾夫斯基
• 申請（專利權）人: 拉多韋有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H05K3/00;G02B6/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;于靜

技術領域

本發明涉及一種用于將圖案光刻轉印到涂有光敏聚合物的基底上的準直光學裝置。更具體地說，本發明涉及一種用于光刻轉印到印刷電路板上的準直UV光學裝置。

背景技術

具有UV準直光學裝置的曝光系統用于曝光其導體線路＜100μ的印刷電路板。

UV準直光學裝置是本領域已知的。例如，參見EP?618?505、EP?807505、EP?807?856、DE?41066?7311和US?2002/016?7788?A1中的說明書，這些文獻的內容都在此引用作為參考。現有的UV準直光學裝置將水銀短弧燈的UV輻射聚集在橢圓反射鏡的焦點上，并且通過準直光學裝置將該焦點擴展到拋物面反射鏡。UV光線以準直的且與基底垂直的方式離開該拋物面反射鏡。

在DE?42?066?73?A1(該文獻的內容在此引用作為參考)和US2002/0167788A1中所述的掃描光學裝置中，在基底的短尺寸上以條紋的形式進行擴展。在此引用作為參考的US?2004/0166249描述了使用LED固化具有多個光譜靈敏度峰值的聚合物。

在已知的UV準直光學裝置中的聚焦和擴展需要長的光程。所以，這些光學裝置具有大的空間要求，從而非常貴。因此，人們需要一種擴展和聚焦不需要長的光程的設備和/或方法，從而更實用，并且通常不貴。

發明內容

本發明提供一種形成用于曝光在印刷電路板上的光敏基底的準直UV輻射的改進方法和設備。本發明的方法和設備不需要在本領域的現有的準直UV輻射裝置中的長的光程。本發明通過將來自上游輻射源的準直的UV輻射分成多個次級輻射源并且通過使用掃描滑動片(scanning?slide)將來自次級源的UV輻射分布成均勻地照射目標基底，來實現縮短下游光學裝置的光程長的目的。

在優選實施例中，使用兩種技術中的一種技術提供次級(或者“小型”)UV輻射源。在第一種技術中，通過將5-8kW水銀點光源燈的輻射分束并且將這些分離的束分布在多個UV液體光導的輸入端上，來提供小型UV輻射源。以類似的方式，從單個波導輸出的準直UV輻射自身分束，輸入到多個UV液體光導。在第二種技術中，通過使用UV發光LED的陣列或者矩陣的UV輻射來提供小型UV輻射源。

在第二種技術的優選實施例中，UV?LED直接結合或者焊接在散熱器上。在該實施例中，此外，優選的是，使用水冷卻將吸熱材料冷卻到合適的溫度，例如，6℃，以便使用壽命最大，并且幫助穩定UV?LED的UV輸出輻射。

在優選實施例中，UV?LED和UV?LED芯片組布置成方形，并且將該方形布置旋轉45°，使得芯片組的對角線與掃描滑動片的掃描運動方向平行。假如通過準直透鏡適當地放大方形輻射源，這些輻射投影在基底的菱形子區域上，在掃描過程中所述菱形子區域的輻射密度與相鄰的LED的菱形子區域的輻射密度最佳地加在一起，進一步產生好的均勻性。在示例性實施例中參照附圖描述該方法的細節。

LED按群組的形式組合，優選按兩行每行八個的形式組合，并且用恒定的電流串聯供應。升壓轉換器執行控制。5.1V齊納二極管(Z-二極管)與每個LED并聯。在由于LED故障而導致中斷的情況下，該齊納二極管確保電流繼續流過串聯的其余LED，并且避免曝光器失效。

準直光學裝置包括多透鏡板，其通過從UV兼容的丙烯酸玻璃銑削而產生。非球面透鏡形狀被最優地計算以用于成像。準直角度可以通過電動調節多透鏡板離小型UV輻射源的間距來改變。該角度優選可以在2°至10°調節。

根據潔凈室質量、導體線路的分辨率和技術(液體抗蝕劑/干抗蝕劑)，程控準直角度的方法使用該設備，以在規定作業參數之后自動設定最佳的準直角度。

曝光的均勻性是抗蝕劑在隨后的工序步驟中的作用的重要變量，所述步驟為：顯影/電鍍/蝕刻。因此，將曝光能量均勻地引入到基底上是有益的。

本發明提供進一步的方法和設備，相對于就提高均勻性所述的有益方法，該方法進一步提高均勻性。

US?2004/0166249描述選擇方法，所述選擇方法在這里無法使用，所以由下述方法替代。

本發明根據UV功率/mA選擇，并且使用選擇的群組，用于不同的曝光系統。本發明還根據LED的UV光譜選擇，并且使用它們，用于不同的抗蝕劑型和/或焊接抗蝕劑。

準直設備測量和收集用于為了提高均勻性而插入在UV光路中的橫向孔徑的設計和生產該孔徑的方法中的性能數據。準直設備定位在曝光機的邊緣區域上，并且具有光電元件，該光電元件可以通過齒帶驅動相對于掃描滑動片的掃描方向橫向地移位。以逐步的方式調節該光電元件。