用于执行与管芯的图案对准的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:8349514 阅读:227 留言:0更新日期:2013-02-21 07:25
公开了一种用于在直接写入机中图案化设置有管芯的工件的方法,其中相对于写入器坐标系的按照定位和朝向的管芯的位置以及工件的定位和朝向的测量数据用于确定测量位置到在直接写入机的坐标系中定义的变换位置的变换。与选定的管芯或管芯组相关的图案数据根据原始图案数据和变换位置变换成经调整的电路图案数据,其中经调整的电路图案数据表示多个管芯或管芯组的电路图案,使得经调整的电路图案配合到工件区域的多个子区域,且其中每个子区域与分布在工件上的多个管芯当中的一个管芯或管芯组相关。然后,根据经调整的电路图案数据将图案写在工件上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及在产品的制造中工件的激光图案成像,包括使用激光直接成像设备的光敏表面的图案化。更具体地,本专利技术涉及用于执行与部件例如管芯的图案对准的方法和装置。本专利技术的总体背景通常的做法是以构建具有不同的电路图案的一系列层的方法来制造印刷电路板。为了这个目的,使用激光直接写入器作为成像设备的用于将电路图案写在基片上的图案生成器是公知的。扇出工艺的总体描述例如,在制造具有集成电路的印刷电路板时,以小块半导体材料的形式的多个管芯分布在例如以承载硅晶片的形式的印刷电路板工件上,其中每小块半导体材料具有功能电路。然后,管芯被覆盖另外的材料层,以在一系列制造步骤中形成集成电路。在制造工艺的过程中,在一个或多个图案化步骤中,图案在工件的选定层上生成。图案生成图案在工件的一层上生成,例如为了形成所产生的电路图案,以便耦合所需电路中的部件(例如管芯)的连接点或触点。表达方式“管芯”在本文用作对任何电子部件(例如无源部件、有源部件或与电子器件相关的任何其它部件)的通用表达方式。此类图案在写或印刷工艺中产生,在该工艺中,电路图案的图像被投影、写、印刷在覆盖工件上的传导层的表面层上。在此上下文中,写和印刷应在广义的意义上被理解。例如,在表面上投影、写或印刷图案可包括曝光光刻胶或其它光敏材料、通过光学加热来退火、侵蚀、通过光束产生对表面的任何其它改变,等等。根据所使用的光敏表面材料的类型,光敏表面层的未曝光或已曝光部分被移除,以在工件上形成蚀刻掩模。被掩膜的工件接着被蚀刻以在传导层上形成所需的电路图案。这个概念的变化是使用图案来将材料沉积在下面的层上,例如以在工件上形成电路图案或连接点。图案生成器图案生成器例如借助于激光直接成像(LDI)系统实现,该激光直接成像系统被设计用于通过使用根据图像图案数据调制的激光束对表面进行激光扫描来将图案写在光敏表面上并形成表示所需电路图案的图像。本专利技术的特定背景在这个领域中的制造方法的最近发展中,对嵌入式管芯技术和晶片级封装技术的兴趣由于在成本和性能上的预期优点而增加。虽然这些被称为不同的技术,但它们都涉及管芯的嵌入和有关问题。在制造集成电路和涉及层的图案化的其它产品的这个发展中,然而却有影响生产率的各种因素。管芯的放置和图案的对准在使用这些技术的制造工艺中对总体产量是决定性的。例如,在晶片级封装中,扇出工艺包括限制生产率的部分。对准和叠加控制印刷的图案必须与工件的某些特征(例如管芯)对准,以便配合相应的管芯的功能电子电路中的连接点或在工件的相同或不同层中的其它图案。叠加控制是描述多层结构上的图案到图案对准的监控和控制的术语。在现有技术中,在用于确定工件和工件上的选定特征的位置这样的对准过程中通常使用包括成像器(例如CCD摄像机)的测量系统。例如,摄像机用来探测工件的特征(例如工件上的边缘或标记),图像中的特征的位置用于计算相对于图案生成器中的基准的实际物理位置。对实际物理状况与理想物理状况的偏差有不同补偿方法,最初设计的图像图案数据是基于理想物理状况而呈现的。例如,图像图案数据被调整,然后根据所调整的图像图案数据图案被写入。在另一实例中,写入器的坐标系被调整来进行补偿,且原始图案数据在所调整的坐标系中被写入。·在工件上放置管芯现有技术的图案化系统要求具有非常准确地放置在工件上以能够使图案与管芯对准的管芯的工件。这是由于现有技术的图案化系统使用步进器和对准器的事实,步进器和对准器具有执行与单独管芯的对准而不明显减慢图案化过程的有限能力,结果是对为制造包括图案化层的产品的过程设置速度的节拍时间的当前要求不能被满足。在现有技术中,管芯准确地被放置在工件上且通过共熔结合或胶水将管芯紧固到工件上,这是非常耗费时间的过程。 通过拾取和放置机在工件上放置管芯在行业中希望通过拾取和放置机将管芯分布在工件上,以便提高生产率。然而,目前的拾取和放置机不能在保持制造过程的节拍时间所需的速度的同时又维持现有技术的图案生成器所需的放置精确度来管理对准。通过拾取和放置机放置的管芯可被视为具有随机位置误差。扇出工艺扇出工艺是包括布置用于连接到工件上的管芯的连接点的传导路径的过程的例子。覆盖管芯的再分布层设置有与管芯对准并连接到触点的电路图案,该连接例如是通过沉积在再分布层上并通过简称为通孔的孔以垂直电连接延伸到另一层的锡球来进行,用于不同层中的导体之间的垂直互连访问。各层之间的对准是扇出工艺中的重要因素,且不准确地放置管芯的现有技术的常规扇出工艺由于在现有技术的图案化系统中与单独管芯的对准的性能较差而不是成本有效的。图I示意性示出在扇出晶片级封装工艺的现有技术工艺描述中的嵌入式管芯的例子。在下面的详细描述中进一步描述了该工艺。现有技术现有技术的图案生成器和对准的实例在下列专利公布中找到US 2003/0086600 Multilayer Printed Circuit Board Fabrication System andMethod;WO 03/094582 以及相关的 US2005/0213806 (Al)A System and Method forManufacturing Printed Circuit Boards Employing Non-uniformly Modified Images。现有技术的这些作品描述了以激光直接成像系统的形式的图案生成器的一般功能,该激光直接成像系统被调适为根据图案图像数据将电路图案写在印刷电路板上。这些公布还描述了用于对准基片上的图案的现有技术。现有技术中的困难图2示出了在全局级别上以一般顺序但在局部级别上以非规则顺序放置在以晶片200的形式的工件上的管芯202的实例。总的说来,为了提高生产率,必须允许管芯放置较不准确且甚至是非规则的,如在图2中的。然而,管芯的随机位置误差使得使用常规对准器来实现期望的叠加性能相对困难。在现有技术中,EGA对准(增强全局对准)能力允许常规步进器技术在设备的封装中使用相对紧凑的设计规则增加曝光率。在这种情况下,这样的步进器对几个管芯曝光图案的相同变换,其中假设它们配合相同的变换。或者,对避免与规格的过大偏差的可能性的这样的小数量的管芯曝光相同的图案。图3示出试图处理在这里与一组两个管芯中的单独管芯300对准的局部对准问题的常规现有技术的印刷方法。如在图3中所示,曝光区被分成直到每个管芯的小区域。在 A中,Ixl场具有2个落入管芯,其在本实例中需要390次曝光拍摄/晶片;在B中,2x2场叠印在边缘处并需要103次拍摄/晶片;且在C中,5x3场叠印在边缘处并需要34次拍摄/晶片。曝光在这个现有技术方法中由步进器执行。然而,这个常规方法具有相对大的节拍代价,因为对每次拍摄重新对准是必要的。问题本专利技术的总体目标是提高2D/3D嵌入式管芯的扇出工艺的成本效率。本专利技术解决的更具体的问题是实现图案与工件上的单独管芯的有效对准,同时实现为管芯放置中的不准确性留有余地。专利技术概述通过提供根据所附权利要求的方法和/或装置和/或计算机程序产品来达到总体目标和解决问题。本专利技术可适用于在产品的制造中工件的激光图案成像,其中产品的制造包括使用激光直接成像设备图案化表面。例如,通过在表面上投影、写入或印刷图案的图案化可包括曝光光刻胶或其它光敏材料、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·沃尔斯顿PE·古斯塔夫森
申请(专利权)人:密克罗尼克麦达塔公司
类型:
国别省市:

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