用于执行图案对准的方法和装置制造方法及图纸

用于在直接写入机中图案化工件的对准方法，其中设置有板基准特征的基准板用于针对公共基准来协调测量站和写入站的校准。经调整的图案用于写在工件上，其相对于基准板的位置而被计算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及图案化工件上的光敏表面。更具体地，本专利技术涉及用于校准用于通过光敏表面的图案成像进行图案化的装置的方法和设备。本专利技术的总体背景图案生成的总体描述通常的做法是借助于图案生成器(例如激光直接写入器和掩模写入器)来在工件上的光敏表面或层上产生图案。用于不同应用的不同种类的图案以这种方式产生，例如在以基片的形式的用于制造印刷电路板的工件上的图案、在用于制造显示器的工件上的图案或在用于制造光掩模的工件上的图案。在制造印刷电路板的实例中，产生电路图案是为了耦合期望电路中的部件(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。这样的图案在光刻工艺中产生，在该工艺中，电路图案的图像由以某种图案将光曝光在光敏表面上的曝光系统投影或印刷在光敏表面层上。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。然后，对被掩膜的工件进行蚀刻以在光敏表面之下的一层上形成期望的图案。这个概念的一种变化是使用光敏表面上的图案来将材料沉积在下面的层上，例如以在印刷电路板的情况下在工件上形成电路图案或连接点。图案生成器图案生成器为如上所述例如借助于激光直接成像(LDI)系统来实现，该激光直接成像系统被设计成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并形成表示期望图案的图像来将图案写在光敏表面上。另一种图案生成器是掩模写入器或步进器。通常，图案被设计为CAD系统中的图像，且图案生成器的控制基于图像图案数据。本专利技术的特定背景在图案生成过程中，影响生产率的一个因素是需要校准设备以便产生设计图案与工件的实际情况的良好对准。对准和校准通常，设计图案必须与工件的某些特征对准。例如，在印刷电路板的制造中，设计图案必须与管芯对准，以便适合相应的管芯的功能电路中的连接点或在工件的相同或不同层中的其它图案。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的这样的对准过程中，通常使用包括成像器(例如CXD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进行补偿有不同方法，最初设计的图像图案数据是基于理想物理状况呈现的。例如，调整图像图案数据，然后根据调整后的图像图案数据写入图案。在另一实例中，调整写入器的坐标系来进行补偿，并在调整后的坐标系中写原始图案数据。在任何情况下，都必须校准测量系统(或测量站)和写入器控制系统，以便实现满足所生成的图案的精确度要求的对准和图案生成。现有技术在下列专利公布中找到现有技术的图案生成器和此类装置的校准的实例:US 2005/0254032 Exposure Device ；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，其中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。现有技术文献US 2003/0086600例如描述了以扫描激光直接成像(LDI)系统的形式的此类图案生成器的一般现有技术设置，其中该LDI系统用于将图案写在工件(例如基片)上。LDI系统因此包括具有也称为底座的承载台(图3，参考数字79)的工作台，其中底座被设计成用于承载基片。承载台/底座布置成在轨道上经过测量系统中的摄像机并经过写入器站中的激光扫描仪移动。在操作中，基片放置在承载台/底座上，然后在LDI系统中发生的图案化的各种操作期间随着承载台移动。问是页本专利技术的总体目标是改进图案成像装置的校准。本专利技术解决的更具体的问题是对于图案的对准来改进校准过程。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目标和解决问题。通过在用于在图案化工艺中承载工件的承载台上提供基准板来解决问题。基准板在不同的步骤中用来确定工件相对于基准板的位置，和/或确定相对于基准板的测量系统和/或相对于承载板的写入器系统。基准板是根据用于基于相对于工件固定的基准来实现对准的一个方面。根据另一方面，本专利技术还实现测量系统和写入系统对公共基准的校准。因此，本专利技术使在图案生成中的精确度和生产率得以提高。本专利技术可适用于在产品的制造中工件的图案成像，包括针对被称为写入机的不同类型的图案成像装置(例如激光直接成像设备、掩模写入器或步进器)的光敏表面的图案化。此类产品的实例是印刷电路板PCB、基片、柔性辊轧基片、柔性显示器、晶片级封装WLP、柔性电子器件、太阳电池板和显示器。本专利技术目的在于对此类产品图案化工件上的此类光敏表面，其中工件可以是表面层的任何承载件，使用激光直接成像系统可将图案印刷在该表面层上。附图简述将参考附图进一步解释本专利技术，其中:附图说明图1示意性示出根据本专利技术的写入机和测量站设置。图2示意性示出根据本专利技术的在基准板上的栅格图案的示范性实施方案。图3示出示例性畸变图谱。图4示出每个摄像机的不同着陆角和写入系统的曝光光的着陆角。图5示出在基准板的实施方案上的板基准特征的示例性图案。图6示出图案部分的示例性图像。图7A和7B示出在工件的对准中基准板用作基准的实例。图8A-8B示出不同的变换可如何配合工件上的基准特征38的实例。图9A-9B示出测量结果的实例。图10A-10E示出多个示例性变换。图11A-11B示出应用于图像的补偿畸变的实例。图12A示出本专利技术的实施方案的方法的示意性流程图。图12B不出根据本专利技术的实施方案的一般对准序列的第一实例。图13示出根据本专利技术的实施方案的对准序列的另一实例。图14示出对准序列的可选实施方案。图15示出使用两个承载台的本专利技术的实施方案的运动计划的实例。图16示出基准板的不同配置的实例。在本文中使用的术语和实施方案的解释工件为了此申请文本的目的，术语“工件”用于命名表面层的任何承载件，可使用激光直接成像系统将图案印刷在该表面层上。例如，印刷电路板工件的硅基片或硅晶片。工件可以有任何形状，例如圆形、矩形或多边形，以及任何尺寸的片(或块)或卷筒状。管芯为了此申请文本的目的，术语“管芯”用于命名无源部件、有源部件或与电子器件相关的任何其它部件。例如，管芯可以是一小块半导体材料，在其上面制造给定的功能电路。局部对准为了此申请文本的目的，术语“局部对准”用于命名相对于单独的管芯上的对准特征(例如对准标记)的对准。全局对准为了此申请文本的目的，术语“全局对准”用于命名相对于工件上的对准特征(例如对准标记)的对准。承载台为了此文本的目的，术语“承载台”用于命名被提供来在图案化过程的至少一部分期间承载工件的机械设备。承载台通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.26 US 61/282,547;2010.03.01 US 61/282,561;1.一种在写入机中图案化工件的一层的方法，其中所述写入机包括: 图案写入站，其设置有写入机坐标系；以及 测量站，其设置有测量坐标系，所述测量站被配置成执行与基准特征相关的工件上的物体的测量，其中所述工件还放置在承载台上，且其中所述写入机被配置成在所述测量站和所述写入站之间移动所述承载台； 所述方法包括下列步骤: a.提供连接到所述承载台的基准板，所述基准板具有在预定标称位置上的板基准特征； b.在所述测量站中测量至少一次所述工件的至少一个所述基准特征相对于所述基准板的位置，例如定位和朝向； c.根据测量基准位置和所述工件的所述基准特征的所述标称位置来计算变换，所述变换描述所述测量位置与所述标称位置的偏差； d.将具有所述基准板的所述承载台从所述测量站移动到所述写入站； e.通过针对描述所述测量位置与所述标称位置的所述偏差的所述变换进行调整来将图案写在所述工件上。2.按权利要求1所述的方法，其中: 所述计算变换的步骤包括: -根据所述变换计算经调整的图案数据的操作，以及 -使所述经调整的图案数据配合相对于所述基准板的所述位置给出的所述工件的位置； 并且其中: -所述将所述图案写在所述工件上的步骤通过根据所述经调整的图案数据曝光所述工件来执行。3.按权利要求2所述的方法，其中所述用于在所述工件上写的所述经调整的图案数据的计算是根据所述工件的所述基准特征相对于所述基准板的板基准特征的测量位置，且其中所述基准板通过具有到所述承载台的所连接的相对距离而表示所述承载台的坐标系。4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其还包括通过使用所述基准板的至少一个所述板基准特征测量所述基准板的所述位置来校准所述写入站的步骤。5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括通过在所述测量站中测量所述基准板的至少一个所述板基准特征来针对所述基准板校准所述测量站的步骤。6.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述在所述测量站中测量所述工件的至少一个所述基准特征相对于所述基准板的所述位置的步骤以可选择的频率来执行。7.根据前述权利要求所述的方法，其中所述可选择的频率是下列项的选择: -在每个工件的对准中；或 -在每第η个工件的对准中，其中η是可选择的整数；或 -响应于来自操作员的控制信号；或 -响应于与预设对准要求的可探测的偏差；或 -根据预定的规则。8.按权利要求2至7中任一项所述的方法，其中所述经调整的图案数据表示已经分布在所述工件上的多个管芯或管芯组的电路图案，且其中所述计算变换的步骤包括使所述经调整的图案数据配合所述多个管芯或管芯组的操作。9.根据前述权利要求所述的方法，其中使所述经调整的图案数据单独地配合所述多个管芯或管芯组。10.按权利要求8至9中任一项所述的方法，其中所述多个管芯或管芯组包括分布在所述工件上的所有管芯。11.按权利要求8至10中任一项所述的方法，其中与所述工件上的所述管芯或管芯组中的至少一个相关的电路图案数据单独地且独立于与所述工件上的其它管芯相关的电路图案数据而被调整。12.按权利要求8至10中任一项所述的方法，其中与所述工件上的所述管芯或管芯组中的每个相关的电路图案数据单独地且独立于与所述工件上的其它管芯中的任一个相关的电路图案数据而被调整。13.按权利要求8至12中任一项所述的方法，其中按照定位和朝向来说的所述管芯或管芯组的位置以及相对于所述写入器坐标系的所述工件的定位和朝向用于确定在直接写入机的坐标系中定义的测量位置的变换。14.按权利要求11至12中任一项所述的方法，其中按照所述工件上的所述管芯相对于基准和/或在相对于所述基准的包括所述工件的空间中所述管芯或管芯组的空间定位和朝向中的至少一个的定位和朝向来确定所述管芯或管芯组的位置。15.按权利要求5所述的方法，其中所述校准所述测量站包括下列步骤: a.通过测量以均匀或非均匀栅格图案布置在所述基准板上的板基准特征的位置并与所述板基准特征的标称位置比较来确定所述测量站中每个摄像机的尺度误差和畸变； b.根据所测量的所述摄像机的尺度误差畸变来计算镜头畸变图谱；所述图谱可以只包含非线性尺度误差/畸变或还有全局线性尺度误差； c.通过测量在不同高度处的基准板的位置来计算所述摄像机的着陆角； d.通过下列操作来确定在所述测量站中的每个摄像机相对于所述基准板的位置:测在所述基准板上的板基准特征的位置； i1.根据所述板基准特征的所述位置和所述基准板上的基准点之间的预定关系来计算每个摄像机的位置； e.计算每个摄像机的旋转作为在所述图案和与所述摄像机相关的坐标系之间的旋转。16.按权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·沃尔斯顿，R·则尔内，
申请(专利权)人：密克罗尼克麦达塔公司，
类型：
国别省市：