[发明专利]一种无掩膜光刻设备和无掩膜光刻方法

说明书

本申请适用于无掩膜光刻技术领域，提供了一种无掩膜光刻设备和无掩膜光刻方法，无掩膜光刻设备包括用于产生面阵光的照明装置、设置于照明装置发出的面阵光的光路上的数字微镜器件、用于承载待加工的基板的载物台组件、设置于载物台组件和数字微镜器件之间的投影物镜，以及电气连接载物台组件和数字微镜器件的控制单元；数字微镜器件具有多个纵横排列的微反射镜单元，微反射镜单元反射的面阵光经过投影物镜后在基板上形成刻蚀光斑；各刻蚀光斑沿第一方向和与第一方向垂直的方向纵横排列，且刻蚀光斑能够沿第二方向扫描照射基板，第一方向和第二方向之间的夹角θ为锐角。控制单元控制微反射镜单元偏转，使得基板上的印制电路具有连续可变性。

技术领域

本申请涉及无掩膜光刻技术领域，特别涉及一种无掩膜光刻设备和无掩膜光刻方法。

背景技术

无掩膜光刻技术是一种直接利用图形工作站输出的数据，驱动激光成像装置，在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)基材上进行图形成像的技术，因此又称为激光直接成像技术(Laser Direct Imaging，LDI)。无掩膜光刻技术是一种非接触式成像技术，因其不需要使用掩膜板，能够大大简化印刷流程、节约制程时间的优点，目前已经被广泛应用于PCB印刷领域。

LDI设备通常采用数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)对照射到PCB板材上的激光图像进行控制。DMD是一种微镜阵列，由若干纵横排列的微反射镜单元组成，每一个微反射镜单元都是一个独立的个体，可以翻转不同角度(通常由三个预设角度，即+12°、0°和-12°)，当翻转至其中一个预设角度时，即可将激光光束反射，并使得激光光束通过投影物镜成像在基板上，形成一个亮的像素；当微反射镜单元偏离该预设角度时，激光光束被反射到光束吸收板上，这就使得基板上形成一个暗的像素。对于在基板上贴设有感光干膜的方案，当照射至感光干膜上的激光的强度高于阈值时，感光干膜会接收激光并发生物化反应，吸附在基板上；进一步的，通过控制DMD翻转状态并在基板上进行扫描，即可使得基板上各处的感光干膜接收到不同强度的激光照射，在基板上曝光出线路图。

传统的无掩膜光刻方案中，由于DMD的每个微反射镜单元之间的间距是相同的，比如，如果单独一个微反射镜单元偏转后再基板上形成10.8μm的光斑，在基板上扫描形成的电路宽度即为10.8μm或者10.8μm的整数倍，无法实现电路宽度的连续变化。

发明内容

本申请的目的在于提供一种无掩膜光刻设备，旨在解决传统的无掩膜光刻设备无法在基板上印制宽度能够连续变化的电路的技术问题。

本申请是这样实现的，一种无掩膜光刻设备，包括用于产生面阵光的照明装置、设置于所述照明装置发出的面阵光的光路上的数字微镜器件、用于承载待加工的基板的载物台组件、设置于所述载物台组件和所述数字微镜器件之间的投影物镜，以及电气连接所述载物台组件和所述数字微镜器件的控制单元；所述数字微镜器件具有多个纵横排列的微反射镜单元，所述微反射镜单元反射的所述面阵光经过所述投影物镜后在所述基板上形成刻蚀光斑；各所述刻蚀光斑沿第一方向和与所述第一方向垂直的方向纵横排列，且所述刻蚀光斑能够沿第二方向扫描照射所述基板，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角θ为锐角。

在本申请的一个实施例中，所述载物台组件包括载物台本体，以及连接所述载物台本体的移动平台；所述基板设置于所述移动平台的正对所述投影物镜的一侧，所述移动平台能够在所述控制单元的控制下带动所述基板移动。

在本申请的一个实施例中，所述基板包括与所述移动平台接触的第一底面、与所述第一底面相对且正对所述投影物镜的第二底面，以及同时连接所述第一底面和所述第二底面的周缘的第一侧面；所述第一侧面平行于所述第一方向，且所述移动平台能够带动所述基板沿所述第二方向移动。