(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込機械中で加工物の層に描画する方法であって、前記書込機械が、
書込機械座標系を備えたパターン書込ステーションと、
計測座標系を備えた計測ステーションであって、前記計測ステーションが、参照造形物と接続する加工物上の対象物を計測するように構成されており、前記加工物が、更に搬送ステージ上に置かれ、前記書込機械が、前記計測ステーションと前記書込ステーションとの間で前記搬送ステージを移動させるように構成されており、前記書き込みステーションは、前記搬送ステージに取り付けられた参照ボードの位置の照射光に対して較正されるシステムを使用して、前記参照ボードの位置を計測するよう構成されている、計測ステーションと、を含み、
前記方法が、
ａ．前記搬送ステージに取り付けられ、所定の名目位置にボード参照造形物を有する、前記参照ボードを与える工程と、
ｂ．前記参照ボードの位置の照射光に対して較正されるシステムを使用して、前記参照ボードの位置を計測する工程と、
ｃ．前記計測ステーション中で、前記参照ボードに対する、前記加工物の少なくとも１つの前記参照造形物の位置を少なくとも１度、計測する工程と、
ｄ．１つ又は複数の計測された参照位置と、前記加工物の１つ又は複数の前記参照造形物の１つ又は複数の前記名目位置との両方に依存する画像変化を算出する工程であって、前記画像変化は、１つ又は複数の前記名目位置からの前記参照造形物の計測位置の逸脱を記述する、工程と、
ｅ．前記計測ステーションから前記書込ステーションへ、前記参照ボードを備えた搬送ステージを移動させる工程と、
ｆ．前記加工物上にパターンを、１つ又は複数の前記名目位置からの前記参照造形物の１つ又は複数の計測位置の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより書き込む工程と、
ｇ．前記参照ボードの前記ボード参照造形物のうちの少なくとも１つを利用して、前記参照ボードの位置を計測することにより、前記書込ステーションを較正する工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記画像変化を算出する工程が、
前記画像変化に従って、調節されたパターンデータを算出することと、
前記調節されたパターンデータを、前記参照ボードの位置に対して与えられている前記加工物の位置に整合させることと、を含み、
前記加工物上に前記パターンを書き込む工程が、前記調節されたパターンデータに従って加工物を照射することにより実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記加工物上に書き込むために前記調節パターンデータを算出することが、前記参照ボードのボード参照造形物に対する、前記加工物の前記参照造形物の計測位置に依存しており、前記参照ボードが、前記搬送ステージに対する取付距離を有することにより、前記搬送ステージの座標系を表している、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記計測ステーション中で、前記参照ボードの前記ボード参照造形物のうちの少なくとも１つを計測することにより、前記参照ボードに対して前記計測ステーションを較正する工程を更に含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記工程ｃが選択可能な頻度で実行される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記選択可能な頻度が、
‐各々の加工物の整列で、又は
‐ｎが選択可能な整数である、第ｎ番毎の加工物の整列で、又は
‐操作員からの制御信号に応答して、又は
‐事前設定の整列要求からの検出可能な逸脱に応答して、又は
‐所定の規則に依存して、
選択されるものである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記調節パターンデータが、前記加工物上に既に分配された複数のダイ又は一群のダイの前記回路パターンを表し、前記画像変化を算出する工程が、調節パターンデータを複数のダイ又は一群のダイに整合させる動作を含む、請求項２〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記調節パターンデータが、複数のダイ又は一群のダイに個別に整合される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のダイ又は一群のダイは、前記加工物上に分配された全てのダイを含む、請求項７〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記加工物上のダイ又は一群のダイのうちの少なくとも１つに関連する回路パターンデータが、個別に、且つ、前記加工物上の他のダイに関連する回路パターンデータとは無関係に調節される、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記加工物上のダイ又は一群のダイの各々に関連する回路パターンデータが、個別に、且つ、前記加工物上の他のダイのうちのいずれかに関連する回路パターンデータとは無関係に調節される、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記書込座標系に対する加工物の割振位置及び方位と併せて、割振位置と方位の両方に換算した前記ダイ又は一群のダイの位置を利用して、前記直接書込機械の座標系中に定められる計測位置の画像変化が判定される、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ダイ又は一群のダイの位置が、少なくとも１つの前記参照に対する、前記加工物上のダイの割振位置と方位の両方に換算して定められる、請求項１０〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記加工物の少なくとも１つの参照造形物が、
ａ．前記加工物上に与えられる１つ又は複数の整列標識、又は、
ｂ．前記複数のダイの中から選択された１つ又は複数の参照ダイの上に与えられる１つ又は複数の参照造形物、又は、
ｃ．前記加工物上に分配される前記ダイの配置の特徴、又は
ｄ．前記加工物の表面構造の特徴、又は
ｅ．１つ又は複数の前記ダイの表面構造の特徴、又は
ｆ．１つ又は複数の参照ダイ、又は
ｇ．前記加工物の形状の特徴、
を選択することにより定められる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
ダイの参照造形物が、以下のもの：
ａ．前記ダイ上に与えられた１つ又は複数の整列標識、又は
ｂ．１つ又は複数の前記ダイの表面構造の特徴、又は
ｃ．前記ダイの形状の特徴、
を選択することにより定められる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記書込機械が、直接書込機械、マスク書込装置又はステッパである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記パターンが、
‐プリント回路基板上の電子回路パターン、又は
‐例えば、ダイの形態の部品に接続する電子回路パターン、又は
‐表示装置を作製するための加工物上のパターン、又は
‐太陽光セルを作製するための加工物上のパターン、
である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
書込機械中で加工物の層に描画する装置システムであって、前記システムが、
ａ．書込機械（１）であって、
ｉ．書込機械座標系を備えたパターン書込ステーション（２）と、
ｉｉ．計測座標系を備え、前記参照造形物と接続する加工物（１４）上の対象物を計測するように構成されている、計測ステーション（４）と、
を有する、書込機械（１）と、
ｂ．その上に置かれる加工物（１４）を搬送するように構成されており、搬送ステージ（１０）に取り付けられて所定の名目位置にボード参照造形物を有する参照ボード（１２）を備えている、搬送ステージ（１０）であって、前記書込機械（１）は、計測ステーション（４）と書込ステーション（２）との間で搬送ステージ（１０）を移動させるように構成されており、前記書込ステーション（２）は、前記搬送ステージ（１０）に取り付けられた参照ボード（１２）の位置の照射光に対して較正されるシステムを使用して、前記参照ボード（１２）の位置を計測するよう構成されている、搬送ステージ（１０）と、
ｃ．コンピュータシステム（６）であって、
ｉ．前記参照ボードの位置の照射光に対して較正されるシステムを使用して、前記参照ボードの位置を計測することと、
ｉｉ．前記計測ステーション中で、前記参照ボードに対する、前記加工物の少なくとも１つの参照造形物の位置を少なくとも１度、計測することと、
ｉｉｉ．１つ又は複数の計測された参照位置と、前記加工物の１つ又は複数の前記参照造形物の１つ又は複数の前記名目位置との両方に依存する画像変化を算出することであって、前記画像変化は、１つ又は複数の前記名目位置からの前記参照造形物の計測位置の逸脱を記述することと、
ｉｖ．前記計測ステーションから前記書込ステーションへ、前記参照ボードを備えた前記搬送ステージを移動させることと、
ｖ．前記加工物上に前記パターンを、１つ又は複数の前記名目位置からの１つ又は複数の前記計測位置の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより書き込むことと、
ｖｉ．前記参照ボードの前記ボード参照造形物のうちの少なくとも１つを利用して、前記参照ボードの位置を計測することにより、前記書込ステーションを較正することと、
を制御するように構成されたコンピュータシステム（６）と、
を含む、システム。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれか１項による本方法の工程及び／又は機能を実行するように構成された機能ユニット及び／又は機構を更に含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
システム内の書込機械中で加工物の層に描画するためのコンピュータプログラム製品であって、前記システムは、
ａ．書込機械（１）であって、
ｉ．書込機械座標系を備えたパターン書込ステーション（２）と、
ｉｉ．計測座標系を備え、前記参照造形物と接続する加工物（１４）上の対象物を計測するように構成されている、計測ステーション（４）と、
を有する、書込機械（１）と、
ｂ．その上に置かれる加工物（１４）を搬送するように構成されており、搬送ステージ（１０）に取り付けられて所定の名目位置にボード参照造形物を有する参照ボード（１２）を備えている、搬送ステージ（１０）であって、前記書込機械（１）は、計測ステーション（４）と書込ステーション（２）との間で搬送ステージ（１０）を移動させるように構成されており、前記書込ステーション（２）は、前記搬送ステージ（１０）に取り付けられた参照ボード（１２）の位置の照射光に対して較正されるシステムを使用して、前記参照ボード（１２）の位置を計測するよう構成されている、搬送ステージ（１０）と、を含み、
前記コンピュータプログラム製品はコンピュータプログラムコード部分を含み、前記コンピュータプログラムコード部分は、
ｉ．前記参照ボードの位置の照射光に対して較正されるシステムを使用して、前記参照ボードの位置を計測する工程と、
ｉｉ．前記計測ステーション中で、前記参照ボードに対する、前記加工物の少なくとも１つの参照造形物の位置を少なくとも１度、計測する工程と、
ｉｉｉ．１つ又は複数の計測された参照位置と、前記加工物の１つ又は複数の前記参照造形物の１つ又は複数の前記名目位置との両方に依存する画像変化を算出する工程であって、前記画像変化は、１つ又は複数の前記名目位置からの前記参照造形物の計測位置の逸脱を記述する、工程と、
ｉｖ．前記計測ステーションから前記書込ステーションへ、前記参照ボードを備えた前記搬送ステージを移動させる工程と、
ｖ．前記加工物上に前記パターンを、１つ又は複数の前記名目位置からの１つ又は複数の前記計測位置の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより書き込む工程と、
ｖｉ．前記参照ボードの前記ボード参照造形物のうちの少なくとも１つを利用して、前記参照ボードの位置を計測することにより、前記書込ステーションを較正する工程と、
を実行するために、コンピュータシステム（６）を制御するように構成されている、
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
コンピュータシステムを制御し、請求項１〜１７のいずれか１項による本方法の工程及び／又は機能を実行するように構成されたコンピュータプログラムコード部分を更に含む、請求項２０のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、加工物上の感光面に描画することに関する。より具体的には、本発明は、感光面にパターンを描画することにより、描画装置を較正する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン生成の一般的な記述
通常の実施では、レーザ直接書込装置及びマスク書込装置等のパターン生成装置を用いて、加工物上の感光面又は層上にパターンを生成する。この方法で、様々な用途に対して様々な種類のパターン、例えば、プリント回路基盤を作製するための基板の形態の加工物上のパターン、表示装置を作製するための加工物上のパターン、又は、光マスクを作製するための加工物上のパターンを生成する。
【０００３】
プリント回路基板を作製する実例では、所望の電気回路中のダイ等の部品の接続点又は接触パッドを結合させるように電気回路パターンが生成される。表記「ダイ」は、本明細書では、受動部品、能動部品、又は電子機器に関連する他のいずれかの部品等の、いずれかの電子部品に対する共通の表記として利用される。
【０００４】
そのようなパターンは、感光面上に、あるパターンで光を照射する露光システムにより、回路パターンの画像が感光面層上に射影又は印刷されるような光リソグラフィープロセスで生成される。利用される感光面材料の種類に従って感光面層の非照射部分又は照射部分を除去し、加工物上にエッチングマスクを形成する。次に、マスクを付けられた加工物をエッチして、感光面の下に層上に所望のパターンを形成する。この概念の変異形では、感光面上でパターンを利用して、下地層の上に材料を堆積させる。例えば、プリント回路基板の場合は、加工物上に電気回路パターン又は接続点を形成する。
【０００５】
パターン生成装置
上述のように、パターン生成装置は、例えば、画像パターンデータに従って調節されるレーザビームで表面を操作するレーザを用いて感光面上にパターンを書き込み、所望のパターンを表す画像を形成するように考案されたレーザ直接描画（ＬＤＩ）システムを用いて実現される。別の種類のパターン発生装置は、マスク書込装置又はステッパである。通常、パターンは、ＣＡＤシステムで画像として設計され、パターン発生装置の制御は、画像パターンデータに基づいている。
【０００６】
本発明の具体的な背景
パターン生成プロセスにおいて生産性に影響を与える一要因は、加工物の実際の状況に所望のパターンを良好に整列させるように設備を較正する必要性である。
【０００７】
整列及び較正
一般には、加工物のある特徴のある形状に設計パターンを整列させなければならない。例えば、プリント回路基板を作製する場合、設計パターンは、各々のダイの機能性電子回路内の接続点に、又は、加工物の同じ又は異なる層の他のパターンに整合するように、ダイに整列されなければならない。
【０００８】
先行技術では、画像装置、例えば、ＣＣＤカメラを含む計測システムは、通常、加工物及びその加工物上の選択された形状の位置を測定するような整列手続に利用される。例えば、カメラを用いて、端又は加工物上の標識等の加工物の形状を検出し、画像中の加工物の位置を利用して、パターン生成装置中の参照に対する実際の物理的位置を算出する。
【０００９】
最初に設計された画像パターンデータが仮定されている理想の物理的条件からの、実際の物理的条件の逸脱を補償するための様々な方法がある。例えば、画像パターンを調節し、次に、その調節画像パターンデータに従ってパターンを書き込む。別の実例では、補償のために、書込装置の座標系を調節して、調節された座標系に最初のパターンデータを書き込む。
【００１０】
いずれの場合でも、生成されるパターンの精度要求を満たす整列及びパターン生成を得るために、計測システム（又は計測ステーション）と書込制御システムとを較正する必要がある。
【００１１】
先行技術
先行技術のパターン生成装置及びそのような機器の較正の実例は、以下の特許公報に見られる：
米国第２００５／０２５４０３２号  露光装置、
米国第２００３／００８６６００号  多層プリント回路基板作製システム及び方法、
ＰＣＴ出願第０３／０９４５８２号及び関連する米国第２００５／０２１３８０６（Ａ１）号  不均一な修正画像を用いてプリント回路基板を製造するシステム及び方法。
【００１２】
先行技術のこれらの公報は、パターン画像データに従ってプリント回路基板上に電気回路パターンを書き込むのに適したレーザ直接描画システムの形態の、パターン生成装置の一般的な機能性を記述している。これらの公報は、更に、基板上にパターンを整列するための先行技術を記述している。
【００１３】
先行技術の書類の米国第２００３／００８６６００号は、例えば、基板等の加工物上にパターンを書き込む走査型レーザ直接描画（ＬＤＩ）システムの形の、そのようなパターン生成装置の一般的な先行技術の設備を記述している。ＬＤＩシステムは、従って、基板を搬送するように考案された搬送ステージ（図３、参照番号７９）を備えた、ベースとも呼ばれるテーブルを含む。搬送ステージ／ベースは、計測システム内のカメラを通り越し、書込ステーション内のレーザ走査装置を通り越す軌道上を移動するように配置される。動作中は、基板が、搬送ステージ／ベース上に置かれ、次に、ＬＤＩシステム内で生じる様々な描画動作の間に、その搬送ステージと共に移動する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の一般的な目的は、パターン描画装置の較正を向上させることである。本発明により解決されるべき、より具体的な課題は、パターン整列での較正プロセスを向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
付属の請求項による方法及び／又は装置及び／又はコンピュータプログラム製品を与えることにより、その目的は達せられ、その課題は解決される。
【００１６】
その課題は、パターンプロセスで加工物を搬送する搬送ステージ上に参照ボードを与えることにより解決される。異なる工程で参照ボードを利用して、参照ボードに対する加工物の位置を測定する、及び／又は、参照ボードに対する計測システム及び／又は搬送ボードに対する書込システムの位置を決定する。一態様によれば、参照ボードを利用して、加工物に対して固定されている参照に基づいた整列が可能になる。別の態様によれば、本発明で、共通の参照に対する計測システム及び書込システムの位置を較正することもできる。それにより、本発明で、パターン生成の精度及び生産性を増すことができる。
【００１７】
本発明は、書込機械と呼ばれる様々な種類のパターン描画装置、例えば、レーザ直接描画装置、マスク書込装置又はステッパで感光面に描画することを含む、製品製造中の加工物のパターン描画に適用することができる。
【００１８】
そのような製品の実例は、プリント回路基板ＰＣＢ、基板、フレキシブル圧延基板、フレキシブルディスプレイ、ウェーハレベルパッケージＷＬＰ、フレキシブル電子機器、太陽光パネル及びディスプレイである。本発明は、そのような製品の加工物上のそのような感光面に描画することを目指している。加工物は、レーザ触接描画システムを用いてパターンが印刷され得る表面層のいずれかの担体であり得る。
【００１９】
本発明は、付属の図面を参照しつつ、更に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態による書込機械・計測ステーション設備を概略的に示す。
【図２】本発明による参照ボード上の格子パターンの例示の実施形態を概略的に示す。
【図３】例示の歪みマップを示す。
【図４】各々のカメラに対する異なる着陸角と書込システムの照射光の着陸角とを示す。
【図５】参照ボードの実施形態上の基板参照造形物の例示のパターンを示す。
【図６】パターン部分の例示の画像を示す。
【図７Ａ】加工物の整列の参照として参照ボードが利用されている場合の実施例を示す。
【図７Ｂ】加工物の整列の参照として参照ボードが利用されている場合の実施例を示す。
【図８Ａ】異なる画像変化がどのように加工物上の参照造形物３８に整合し得るかを表す実施例を示す。
【図８Ｂ】異なる画像変化がどのように加工物上の参照造形物３８に整合し得るかを表す実施例を示す。
【図９Ａ】計測結果の実施例を示す。
【図９Ｂ】計測結果の実施例を示す。
【図１０Ａ】例示の変換を示す。
【図１０Ｂ】例示の変換を示す。
【図１０Ｃ】例示の変換を示す。
【図１０Ｄ】例示の変換を示す。
【図１０Ｅ】例示の変換を示す。
【図１１Ａ】画像に加わる歪みを補償する実施例を示す。
【図１１Ｂ】画像に加わる歪みを補償する実施例を示す。
【図１２Ａ】本発明の実施形態の方法を概略的な流れ図で示す。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による一般的な整列シーケンスの第１実施例を示す。
【図１３】本発明の実施形態による整列シーケンスの別の実施例を示す。
【図１４】整列シーケンスの代わりの実施形態を示す。
【図１５】２つの搬送工程を用いる本発明の実施形態に対する移動計画の実施例を示す。
【図１６】参照ボードの異なる構成の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本文中で用いられる用語及び実施形態の説明
【００２２】
加工物
本出願文の目的のために、レーザ直接描画システムを用いてパターンが上部に印刷され得る、表面層のいずれかの担体に、用語「加工物」を用いて命名する。加工物は、円形、長方形又は多角形等のいずれかの形状、切片又はロールのいずれかの寸法であり得る。
【００２３】
ダイ
本出願文の目的のために、受動部品、能動部品、又は電子機器に関連する他の部品に、用語「ダイ」を用いて命名する。例えば、ダイは、所与の機能回路が上部に作製される、半導体材料の小さなブロックであり得る。
【００２４】
局所整列
本出願文の目的のために、個別のダイ上の整列造形物、例えば、整列標識に対する整列に、用語「局所整列」を用いて命名する。
【００２５】
全体整列
本出願文の目的のために、加工物上の整列造形物、例えば、整列標識に対する整列に、用語「全体整列」を用いて命名する。
【００２６】
搬送工程
本文の目的のために、描画プロセスの少なくとも一部分の間に加工物を搬送するために与えられる機械装置に、用語「搬送ステージ」を用いて命名する。搬送ステージは、通常、加工物を上部に配置するための区画を備えている。加工物の区画は、平らな加工物を配置するための平らな空間であってもよく、そうではない場合、現在の加工物の配置に合うように形成されてもよい。加工物の配置は、加工物が、搬送ステージ上に留まる、又は、固定装置により固定されるようなものであってもよい。搬送ステージは、通常、書込機械中の軌跡に沿って搬送ステージを移動させるための、追跡機構と結合するための機械的なインターフェースを備えている。
【００２７】
様々な説明
図面では、層及び領域の厚さは、分かりやすくするために、誇張されている。同じ番号は、図の記述にわたって、同じ要素を指す。
【００２８】
詳細な説明上の実施形態は、本明細書で開示される。しかしながら、本明細書で開示される具体的な構造的及び機能的な詳細は、単に、例示の実施形態を記述する目的のための代表的なものである。例示の実施形態は、多くの代わりの形態で実施されてもよく、単に、本明細書で説明される例示の実施形態に限定するものとして解釈されるべきではない。
【００２９】
しかしながら、例示の実施形態を、開示された特定の実施形態に限定する意図はなく、反対に、例示の実施形態が、適切な範囲内にある全ての変更、均等物、及び代案を包括するものと理解されるべきである。本明細書では、様々な要素を記述するために、用語「第１の」、「第２の」等が用いられてもよく、これらの要素は、これらの用語により限定されるべきではないと理解されるであろう。これらの用語は、単に、互いの要素を区別するのに用いられる。例えば、例示の実施形態の範囲から逸脱せずに、第１要素は、第２要素と呼ばれてもよく、同様に、第２要素は、第１要素と呼ばれてもよい。用語「及び／又は」は、本明細書で用いられる場合、１つ以上の列挙された関連する項目のいずれかの及び全ての組み合わせを含む。
【００３０】
ある要素は、別の要素に「接続された」又は「結合された」ものと呼ばれる場合、他の要素に直接的接続又は結合され得る、又は、介在要素が存在し得ると理解されるべきである。対照的に、ある要素は、別の要素に「直接接続される」又は「直接結合される」ものと呼ばれる場合、介在要素は、存在しない。要素間の関連を記述するのに用いられる他の用語は、同様に解釈されるべきである（例えば、「間に」対「間に直接」、「隣接して」対「直接隣接して」等）。
【００３１】
本明細書で用いられる用語法は、単に、特定の実施形態を記述する目的のためのものであり、例示の実施形態に限定することを意図していない。単数形「ａ」「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、本明細書で用いられる場合、文脈が特に明確に指示しない限り、その上、複数形も含むことを意図していない。用語「含む」、「含んでいる」、「含む」、及び／又は「含んでいる」が、本明細書で用いられる場合、述べられた形状、整数、工程、操作、要素、及び／又は部品の存在を明示するが、１つ以上の他の形状、整数、工程、操作、要素、部品、及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除していないことが更に理解されるであろう。
【００３２】
ある代わりの実装では、述べられた機能／動作が、図面で述べられた順序外で起こり得ることに留意されるべきである。例えば、続けて示される２つの図は、実際には、実質的に同時に実行されてもよく、時には、含まれる機能性／動作に応じて、反対の順序で実行されてもよい。
【００３３】
例示の実施形態は、パターン及び／又は画像を読み出し、書き込むために、基板又はウェーハ等の加工物を走査することに関する。例示の実施形態は、加工物を計測することにも関する。例示の基板又はウェーハとして、平らなパネル型表示器、プリント回路基板（ＰＣＢ）、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＢ）、フレキシブル電子機器、パッケージ用途のためのプリント電子機器、基板又は加工物、光発電パネル等が挙げられる。
【００３４】
例示の実施形態によれば、読み出し及び書き込みは、広義に理解されるものである。例えば、読み出し操作として、比較的小さな又は比較的大きな加工物の顕微鏡検査、検査、計量、分光測定、干渉縞測定、散乱測定等が挙げられ得る。書き込みとして、光レジスト又は他の感光性材料を露光すること、光学的に加熱することによる焼き鈍し、溶発、光学ビームにより表面にいずれかの他の変化を作り出すこと等が挙げられ得る。
【００３５】
従来では、整列標識が、異なる座標系で、及び／又は、実際の書き込みが実行される位置とは異なる実際の物理的位置で計測される場合、座標系は、同じ参照を利用して較正されなければならない。
【００３６】
更に、従来では、計測された整列マップは、幾つかの工程での書き込みの際に適用され得る。一実例は、位置を再び機械的に決めることである。しかしながら、整列画像変化が速く起こる場合、機械的に再び位置決めすることに問題が生じる。これは、パネルが異なる整列領域に分割される場合に起こり得る。機械の限界は、計測された画像変化への最良の整合をも限定する場合がある。
【００３７】
本発明は、加工物を描画する方法及び装置を具現化する。具体的には、本発明は、整列及び較正を具現化する。
【００３８】
課題は、描画プロセス中に加工物を搬送する搬送ステージ上に、参照ボードを与えることにより解決される。参照ボードを異なる工程で利用して、参照ボードに対する加工物の位置を測定する、及び／又は、参照ボードに対する計測システム及び／又は搬送基板に対する書込システムの位置を決定する。一態様によれば、参照ボードを利用して、加工物に対して固定される参照に基づいた整列が可能になる。別の態様によれば、本発明では、共通の参照に対して計測システム及び書込システムを較正することができる。従って、本発明により、パターン生成の精度及び生産性を増すことができる。
【００３９】
本発明は、書込機械、例えば、レーザ直接描画装置、マスク書込装置又はステッパと呼ばれる異なる種類のパターン描画装置に対して感光面に描画することを含む、製品製造での加工物のパターン描画に適用することができる。
【００４０】
そのような製品の実例は、プリント回路基板ＰＣＢ、基板、フレキシブル圧延基板、フレキシブル表示器、ウェーハレベルパッケージＷＬＰ、フレキシブル電子機器、太陽光パネル及び表示器である。本発明は、そのような製品に対する、加工物上のそのような感光面に描画することを目指しており、加工物は、レーザ触接描画システムを用いてパターンが上部に印刷され得る、表面層のいずれかの担体であり得る。
【００４１】
加工物上にパターンを書き込む前に、加工物の実際の特性を補償するために、設計されたパターンを加工物と整列させる。書込機械は、パターン書込ステーションを含み、計測ステーションに通信可能に結合されている。コンピュータシステムは、計測ステーションから計測データを受信し、設計されたパターン上で操作を実行し、書込機械の動作を制御するように考案されている。
【００４２】
計測ステーションは、計測座標軸と、搬送ステージ上の対象物の計測画像を捕獲するように設定された１つ以上のカメラを含むカメラ設備とを備えている搬送ステージは、整列目的のために利用可能な参照造形物を通常備えた加工物を搬送するように考案されている。搬送ステージは、計測システムと書込システムとの間を移動することができる。動作中は、加工物は、担体ステージ上に配置される。書込機械のパターン書込ステーションは、書込操作を制御するための座標系を備えている。
【００４３】
本発明の概念の一態様による方法では、加工物の層を描画することは、書込機械で実行され、その書込機械は、書込機械座標系を備えたパターン書込ステーションと、計測座標系を備えた計測ステーションとを含む。計測ステーションは、参照造形物を備えた又はその参照造形物と接続する加工物上の対象物を計測するように設定されており、その加工物は、更に搬送ステージ上に置かれ、その書込機械は、計測ステーションと書込ステーションとの間で搬送ステージを移動させるように設定されている。参照ボードは、搬送ステージに与えられ、取り付けられ、所定の名目位置に参照造形物を有する。計測操作は、計測ステーション中で、少なくとも１度実行され、参照ボードに対する、加工物の少なくとも１つの参照造形物の位置、例えば、割振位置及び方位を計測する。名目位置（複数可）からの計測位置の逸脱を記述する画像変化は、計測された参照位置（複数可）と加工物の参照造形物の名目位置（複数可）の両方に従って算出される。その後に、参照基板を有する搬送ステージは、計測ステーションから書込ステーションへ移動される。書込ステーションでは、パターンは、名目位置（複数可）からの計測位置（複数可）の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより、加工物上に書き込まれる。
【００４４】
本発明は、装置システム及び、本方法の工程を実行するように設定されたコンピュータプログラム製品で、同様に、参照ボードを備えた搬送ステージで更に用いられる。
【００４５】
本発明の動作環境
本発明は、通常、パターンを描画する設備、例えば、レーザ直接書込装置、光マスク書込装置及び他のパターン描画書込装置で用いられる。例えば、走査型レーザ直接描画（ＬＤＩ）システムは、例えば、上記の先行技術の公報米国第２００３／００８６６００号に記載されるような、レーザ直接書込装置を含み、それは、これによって、有効性目的のために参照として組み込まれている。
【００４６】
そのようなシステムでは、レーザビームは、加工物の感光面層の全面にわたり走査され、パターン画像データに従って、その層にパターンを照射する。そのシステムは、特に、画像パターンデータに応じてレーザビーム走査を制御するのに適したコンピュータを含む。そのシステムは、ＣＣＤカメラと、ダイ又は、加工物上の整列標識等の造形物等の対象物を認識するように考案された認識ソフトウェアとを通常有する電算計測システムを更に含むか、又は、それらに結合されている。仮定された条件からの加工物の逸脱を補償するために、計測システムからの計測データを整列システムで利用して、原初の画像パターンを適合させる。本発明を実装する際には、コンピュータは、本発明の方法の工程を実行するのに適した特別設計のコンピュータプログラムを備えている。
【００４７】
本発明は、加工物上で動作するように考案されている。加工物は、通常、整列標識等の特徴のある形状を備えている、又は、それらの造形物と接続しており、幾つかの用途では、加工物上の任意の位置で分配、配置されたダイを備え得る。参照造形物及びダイの位置は、適用可能な場合、３次元座標系で定められ、従って、割振位置と方位とを示す。一実施例では、加工物は、形状を、従って、パターンの設計で仮定される理想的な環境から逸れる特徴のある形状を有する。ダイが加工物上に位置する別の実例では、ダイが、ダイの位置精度が低く拾い上げ・配置機を用いて、加工物上に置かれていた場合もある。特徴のある形状及び／又はダイは、通常、例えば、回路パターンがダイの接続点に接続され得るように、表面層上に印刷されるべき回路パターンと整列されるべきである。これは、例えば、分岐プロセスに適用され得る。例示の実施形態は、直接書込機械及び整列システム中で、又は、それらと接続して実装される。
【００４８】
図１は、本発明の実施形態による書込機械・計測ステーション設備内で用いられる参照ボードを含むパターン生成ツールの実例を概略的に示す。
【００４９】
図１を参照して、本発明は、書込システム１及び、計測ステーション４と加工物搬送ステージ１０上に備え付けられた参照ボード１２とを含む整列システムに適用される。整列システムは、そのように、この実例では複数のカメラシステム１５が上部に備え付けられるカメラ橋架を備えた計測ステーション４と、複数の加工物搬送ステージ１０の各々の上に備え付けられた参照ボード１２とを含む。計測ステーションには、１つの又は複数のカメラが含まれ得る。搬送ステージ１０は、整列システムの計測ステーション４と書込システムとの間を移動する。コンピュータ６は、整列システムの計測ステーション４及び書込システム１に動作可能に及び／又は通信可能に結合される。動作中は、通常、複数の搬送ステージを利用して、描画のために個別の加工物を搬送する。図１では、その上に加工物が置かれている１つの搬送ステージ１０が、書込ステーション中の書込位置で示される。別の搬送体１０は、計測ステーションの前に示され、加工物１４は、第２搬送体１０上への配置を意図される側に示されている。搬送ステージは、搬送ステージ軌道８上で、計測ステーション４の計測位置と書込装置１の書込ステーションとの間を移動することができる。
【００５０】
図１に示されるように、参照ボード１２は、各々の搬送ステージ１０に取り付けられている。参照ボード１２は、例えば、ＱＺ（水晶）等の温度に対して安定な材料から構成され得る。参照ボード１２は、整列システムの計測ステーション座標系と書込材料系との間で、情報を搬送する。
【００５１】
参照ボード１２は、好ましくは、参照ボードが搬送ステージに固定されるように、搬送ステージに取り付けられる。例えば、一実施形態では、参照ボードは、ボルト又はスクリューにより搬送ステージに固定されるか、又は、継合される。好ましくは、継合箇所は、柔軟な継合機構と組み合わせて、例えば、温度変化による応力を補償するように整えられ得る。別の実施形態では、参照ボードは、搬送ステージに糊付けされる。
【００５２】
より一般的な意味で、一実施形態では、本発明の概念が、搬送ステージと参照造形物を直接組み合わせることにより、参照造形物を搬送ステージと接続するように実装される。本明細書で記載される参照ボード及び／又は参照造形物の全ての種類及び実施形態は、この実施形態でも、組み合わせることができる、又は、適用することができる。少なくとも１つの例示の実施形態は、整列システムを較正する方法を与える。少なくとも１つの例示の実施形態によれば、各々のカメラに対する縮尺誤差、歪み誤差が算出される。これは、参照ボード上の格子パターンで実行され得る。パターンは、カメラの視野中の異なる位置が対応して算出され得る、いずれかのパターンであり得る。
【００５３】
一般的な言い回しで記載される別の実施形態では、本発明によるパターン生成ツールは、ステージに取り付けられる又は固定される参照ボードを含み、その参照ボードは、整列システムと書込システムとの間で情報を搬送するように設定されている。カメラ橋架上には、１つ以上のカメラが備え付けられており、１つ以上のカメラは、参照ボードに対する、基板上の整列標識の位置を計測するように設定され、基板は、ステージに取り付けられているか、又は、固定されている。書込システムは、基板を露光するように設定されている。コンピュータは、整列システム及び書込システムに動作可能に結合されている。
【００５４】
本発明による整列方法の実施形態は、以下の工程を含む：
１．ステージ上に配置される参照ボードに対する複数のカメラの位置を計測することと、
２．ステージ上に整列さえる基板上の複数の整列標識の位置を計測することと、
３．基板に対して整列歪みマップを算出することと、
４．書込ツールからの照射光を利用して、参照ボードの位置を計測することと、
５．参照ボードの計測位置の逸脱が許容されるものである場合、基板を照射すること。
【００５５】
更に、較正の計測位置の逸脱が許容されるものではない場合、整列歪みマップが、再び配分される。その方法は、所与の方向の偏差に従って画像を置くことを含み得る。任意選択では、整列歪みマップは、参照ボードの以前の照射光計測及びレンズテレセントリシティマップに基づいて算出される。
【００５６】
整列方法の別の実施形態は、以下を含む：
１．基板上の整列標識を計測するように設定された複数のカメラを計測することと、
２．レンズテレセントリシティマップ算出することと、
３．基板上の整列標識を計測することと、
４．基板の厚さを計測することと、
５．照射光を利用して、ステージに取り付けられる参照ボードの位置を計測することと、
６．レンズテレセントリシティマップ及び参照ボードの計測位置に基づいて、整列歪みマップを算出することと、
７．整列歪みマップを考慮して、基板を露光すること。
【００５７】
整列方法の別の実施形態は、以下を含む：
１．ステージに取り付けられた参照ボードに対して複数のカメラの位置を計測することと、
２．ステージに取り付けられた基板上の整列標識を計測することと、
３．基板の厚さを計測し、それらの厚さ整列して分布図を作成することと、
４．照射光を利用して、ステージに取り付けられる参照ボードの位置を計測することと、
５．少なくとも１つのレンズテレセントリシティマップ及び参照ボードの計測位置に基づいて、整列歪みマップを算出することと、
６．整列歪みマップを考慮して、基板を露光すること。
【００５８】
参照ボード
図２は、黒丸２２及び白丸２４の形の円を含むボード参照造形物２２、２４を構成する標識を含む、参照ボード１２上の格子パターンの実施例を示す。標識の位置は、十分に正確な計測機から知られている、又は、設備により、標識が理想的なものと仮定されるように書き込まれる。本発明の１つの例示の用途では、標識の位置は、計測される。標識の計測位置は、名目位置と比較され、補償マップが作り出される。補償マップは、残留誤差に対処し、整列プロセスで利用されて、調節されたパターンを作り出す。
【００５９】
歪みマップの実施例
図３は、縮尺が除去されている例示の歪みマップを示す。歪みマップを利用して、残留誤差を補償するための補償マップを作り出し得る。縮尺は、全体パラメータ又はレンズテレセントリシティマップの一部であり得る。歪みマップは、参照ボードの計測に基づいて生成される。図３では、参照ボード上の計測位置を示す歪み格子２５が、理想の位置格子２７上に重ねられている。
【００６０】
例示の実施形態では、この計測は、較正の第１工程で、２つ以上の異なる高さで（例えば、異なる参照ボード上、又は、調節可能なｚ高さを有する参照ボード上のどちらかで）実行される。計測された高さの間の高さについての縮尺及び歪みマップは、（例えば、線形的に又は他の方法で）補間される。ｚの関数の位置の変化が計測され、各々のカメラの着陸角が、算出され、保存される。この着陸角は、絶対的なものであっても、書込システムの着陸角に対する相対的なものであってもよい。
【００６１】
計測ステーションのカメラシステム
［米国暫定出願から］
図４は、各々にカメラ１５（１）、１５（２）、１５（３）に対する異なる着陸角と、書込システムの照射光の着陸角とを示す。図４では、計測ステーション４は、搬送ステージ経路８上の計測ステーション内に位置する参照ボード１２を備えた搬送ステージ１０と共に、側面図で示される。
【００６２】
整列システムを較正する第２工程では、カメラの位置及び回転は、参照ボード１２に対して計測される。参照ボードは、参照ボード上のある点に対する絶対位置と接続される又は関連するパターンを有する。一実施例では、パターンは、一定の間隔を有し、標識数は、全距離を与える。別の実施例では、パターンは、位置又はある他の符号に依存する異なる間隔等の全体位置の情報を保持する。カメラの回転は、パターンと、カメラに接続する座標系との間の回転として算出される。
【００６３】
参照ボード上のパターンの実施例
図５は、参照ボード２０の実施形態でのボード参照造形物の例示のパターンを示す。パターンは、ビット数の二値符号を備えた３×３のセル２４を含む。この実施例では、２５６の固有のセル数を与える８ビットが用いられ、中心ビットは、パリティの確認に用いられる。
【００６４】
図６は、参照ボードの３×３のセル３０，３４を含むパターン部分２６の例示の画像を示す。パターン部分２６は、図５中のパターン部分２２に対応する。図５及び図６でわかるように、全体位置の符号は、所与の間隔ＰＩＴＣＨに、画像中で二値符号により与えられる標識数を掛けたものである。例えば、全体位置ＰＯＳＩＴＩＯＮの符号は、次式（１）により与えられる：
【数１】
0005873030.tif 000002
【００６５】
カメラの計測位置
カメラの位置は、参照ボード上の参照ボード造形物の標識の位置に対する、いずれかの所与の座標であり得る。一方法では、カメラの中心は、ボード参照造形物標識の位置に対して定められる。幾つかのボード参照造形物標識が、カメラの視野内で見える場合、位置の平均が、用いられる。
【００６６】
整列位置でのステージ領域は、十分な機械的精度で、仮定された理想値であるように作り出される、又は、較正されるべきである。ステージ領域が、較正を必要とする場合、ステージ領域は、ステージ上の硬い参照プレート（例えば、水晶板）の形態である参照ボードを利用することにより較正される。上記のように、参照プレートの形態の参照ボードは、周知の位置に計測標識を有する。カメラは、標識の位置を計測し、計測位置を名目位置と比較する。特定の参照面がある場合、カメラの異なる着陸角による誤差は、補償され得る。または、各々の横列／縦列の相対的変化のみが、補償され得る。一実施例では、平均誤差は、除去される。名目の標識位置からの差は、ステージ領域に対する補償マップを明示する。ステージマップは、参照ボードに対する参照標識を計測することにより（例えば、最初に参照ボード上で、次に参照プレート上でのカメラ計測）、又は、参照プレートと参照ボードとの間の無視できる距離を仮定して、又は、補間を利用して、参照ボードに対するステージマップを加えることにより、参照ボードに接続される。書込位置では、ステージは、同じ参照プレートで較正されるが、計測は、書込ビーム、又は、書込ビームに較正される光学システムで実行される。
【００６７】
整列及び標識の計測
整列標識を計測する方法では、参照ボードは、カメラで計測され、パネル／基板上の整列標識は、参照ボードに対して計測される。画像変化は、計測位置及び名目位置に基づいて算出される。画像変化は、どれ位の整列標識が利用可能であるのかに応じて、パネル全体、局所領域、又は各々の基板に対して領域に対して、全体的なものであり得る。加えられた画像変化（例えば、局所的又は全体的）は、いずれかの種類のものであり得る（例えば、回転＋画像変化＋縮尺、アフィン画像変化、射影画像変化又は他の非線形画像変化）。
【００６８】
図７Ａ及び図７Ｂは、加工物１４の整列中の参照として参照ボード１２が利用されている場合の実施例を示す。図７Ａ〜７Ｂでは、加工物１４上の整列標識３８等の参照造形物は、計測ステーション中のカメラで計測される。図７Ａでは、参照造形物３８は、参照ボード１２又はその参照ボードのボード参照造形物に対して計測され、表示される。図７Ｂでは、参照ボードは、計測ステーション又は書込機械の座標系に対して３９、計測され、表示される。
【００６９】
基板の例示の照射
図７Ａは、参照ボードの位置が、照射光で、又は、照射ビームに対して較正されるシステムで計測される実施例を示し、図７Ｂは、照射光を利用して参照ボードの位置を計測する実施例を示す。基板の位置は、参照ボードの位置及び回転に対して与えられる。
【００７０】
描画の較正を用いての整列−他の実施形態
図１２〜１４は、例示の実施形態による整列方法をより詳細に示す。
【００７１】
本発明の概念の実施形態は、書込機械中の加工物の層を描画する方法で、以下の工程を選択することを含む。全ての実施形態中のように、書込機械は、感光面上にパターンを描画することによりパターンを生成するいずれかの種類のもの、例えば、直接書込機械、マスク書込装置又はステッパであり得る。
【００７２】
この実施形態では、書込機械は、書込機械座標系を備えたパターン書込ステーションと、計測座標系を備えた計測ステーションとを含む。計測ステーションは、参照造形物を備えた又は参照造形物と接続する加工物上の対象物を計測するように設定される。操作中、加工物は、搬送ステージ上に置かれ、書込機械は、計測ステーションと書込ステーションとの間で搬送ステージを移動させるように設定されている。
【００７３】
図１２Ａは、概略的な流れ図を示す。本発明の実施形態の方法は、以下の工程を含む。
１２０１  搬送ステージに取り付けられ、所定の名目位置にボード参照造形物を有する、参照ボードを与える。
１２０２  搬送ステージ上に加工物を置く。
１２０３  計測ステーション中で、参照ボードに対する、加工物の参照造形物のうちの少なくとも１つの少なくとも１つの位置、例えば、割振位置及び方位を計測する
計測ステーション中で、参照ボードに対して、加工物の参照造形物のうちの少なくとも１つの位置を計測する工程は、選択可能な周波数で実行され得る。例えば、選択可能な周波数は、
各々の加工物の整列で、又は
ｎが選択可能な整数である、第ｎ番毎の加工物の整列で、又は
操作員からの制御信号に応答して、又は
事前設定の整列要求からの検出可能な逸脱に応答して、又は
所定の規則に依存して、
選択されるものである。
１２０４  計測された参照位置（複数可）と、加工物の参照造形物（複数可）の名目位置（複数可）の両方に応じて、名目位置（複数可）からの計測位置の逸脱を記述する記述する画像変化を算出する。
一実施形態では、画像変化を算出する工程は、その画像変化に従って、調節されたパターンデータを算出し、その調節パターンデータを、参照ボードの位置に対して与えられている加工物の位置に整合させる動作を含む。更に、加工物上にパターンを書き込む工程は、調節されたパターンデータに従って加工物を露光することにより実行される。任意選択で、加工物上に書き込むために調節されたパターンデータを算出することは、参照ボードのボード参照造形物に対する、加工物の参照造形物の計測位置に依存している。参照ボードは、搬送ステージに対する取付距離を有することにより、搬送ステージの座標系を表している。
ステージの位置を変える、又は、書込ビーム位置を変えることにより、補償は、実行されない。
１２０５  計測ステーションから書込ステーションへ、参照ボードを備えた搬送ステージを移動させる。
１２０６  加工物上にパターンを、名目位置（複数可）からの計測位置（複数可）の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより書き込む。
好ましくは、書込システム中で、参照ボードの位置は、照射光又は、照射光に対して較正されるシステムで計測される。加工物の位置は、参照ボードの位置及び回転に対して定められる（又は、与えられる）。
【００７４】
書込ステーション及び計測ステーションの較正
更に、本発明の実施形態は、任意の較正工程の選択を含む。更に、本方法は、参照ボードのボード参照造形物のうちの少なくとも１つを利用して、参照ボードの位置を計測することにより、書込ステーションを較正する工程を含み得る。
【００７５】
一変異形では、計測ステーションを較正することが、以下の工程：
ａ．参照ボード上の均一な又は不均一な格子パターン内に配置されるボード参照造形物の位置を計測し、ボード参照造形物の名目位置と比較することにより、計測ステーション中の各々のカメラに対する縮尺誤差及び歪みを判定することと、
ｂ．カメラの計測された縮尺誤差歪みに従って、非線形縮尺誤差／歪みのみを又は全体の線形縮尺誤差も保持し得るレンズ歪みマップを算出することと、
ｃ．参照ボードの位置を異なる高さで計測することにより、カメラの着陸角を算出することと、
ｄ．
ｉ．参照ボード上のボード参照造形物の位置を検出し、
ｉｉ．ボード参照造形物の位置と参照ボード上の参照点との間の関係に従って、各々のカメラの位置を算出することにより、
参照ボードに対する、計測ステーション中の各々のカメラの位置を確定することと、
ｅ．各々のカメラの回転を、パターンとカメラに関連する座標系との間の回転として算出することと
を含む。
【００７６】
第２に、本方法は、計測ステーション中で、参照ボードのボード参照造形物のうちの少なくとも１つを計測することにより、参照ボードに対して計測ステーションを較正する工程を含み得る。
【００７７】
異なる種類のパターンを表すパターンデータ
画像変化を算出する工程中に任意選択で含まれる、調節されるパターンデータは、異なる種類のパターンを表し得る。そのパターンは、感光面上にパターンを描画することによりパターンを生成するためのいずれかの種類のパターン、例えば：
プリント回路基板上の電子回路パターン、又は
例えば、ダイの形態の部品に接続する電子回路パターン、又は
表示装置を作製するための加工物上のパターン、又は
太陽光セルを作製するための加工物上のパターン
であり得る。
【００７８】
例えば、調節されるパターンデータは、加工物上に既に分配された複数のダイ又は一群のダイの回路パターンを表し、画像変化を算出する工程は、その調節パターンデータを複数のダイ又は一群のダイに整合させる動作を含む。その調節パターンデータは、複数のダイ又は一群のダイに個別に整合されてもよい。代わりに、複数のダイ又は一群のダイは、加工物上に分配された全てのダイを含む。
【００７９】
更に、加工物上のダイ又は一群のダイのうちの少なくとも１つに関連する回路パターンデータは、個別に、且つ、加工物上の他のダイに関連する回路パターンデータとは無関係に調節される。別の事例では、加工物上のダイ又は一群のダイの各々に関連する回路パターンデータは、個別に、且つ、加工物上の他のダイのうちのいずれかに関連する回路パターンデータとは無関係に調節される。
【００８０】
一実施形態では、書込座標系に対する加工物の割振位置及び方位と併せて、割振位置と方位の両方に換算したダイ又は一群のダイの位置を利用して、直接書込機械の座標系中に定められる計測位置の画像変化が判定される。別の実施形態では、ダイ又は一群のダイの位置は、少なくとも１つの参照に対する、加工物上のダイの割振位置と方位の両方に、及び／又は、参照に対する、加工物を含む空間内のダイ又は一群のダイの空間割振位置及び方位に換算して定められる。
【００８１】
加工物の参照造形物
加工物の少なくとも１つの参照造形物は、以下のもの：
ａ．加工物上に与えられる１つ又は幾つかの整列標識（複数可）、又は、
ｂ．複数のダイの中から選択された１つ又は複数の参照ダイ（複数可）の上に与えられる１つ又は幾つかの参照造形物（複数可）、又は、
ｃ．加工物上に分配されるダイの配置の特徴、又は
ｄ．加工物の表面構造の特徴、又は
ｅ．ダイ（複数可）の表面構造の特徴、又は
ｆ．１つ又は幾つかの参照ダイ（複数可）、又は
ｇ．加工物の端又は隅等の加工物の形状の特徴
を選択することにより定められる。
【００８２】
加工物上に置かれているダイの事例では、ダイの参照造形物は、以下のもの：
ａ．ダイ上に与えられた１つ又は幾つかの整列標識（複数可）、又は
ｂ．ダイ（複数可）の表面構造の特徴、又は
ｃ．ダイの端又は隅等のダイの形状の特徴
を選択することにより定められる。
【００８３】
搬送ステージ上の参照ボード
本発明の概念では、参照ボード１２の異なる構成がある。図１６は、異なる構成の実施例を示す。例えば、ボード１２は、計測ステーション及び／又は書込ステーションの先で主移動方向に対して、又は、計測装置又は書込ビームの走査方向に対して、直交するように／垂直に（図１６のＡのように）又は同軸に／共線形に（図１６のＢのように）配置され得る。一実施形態では、第１の参照ボードが、直交方向に与えられ、第２の参照ボードが、同軸方向に与えられる（図１６のＣのように）。一実施形態では、参照ボードは、Ｌ形状に（図１６のＤのように）設定され、好ましくは、一方の脚部は、直交方向にあり、他方の脚部が、同軸方向にある。参照ボードの他の方向も考えられ得る。参照ボード及び／又は搬送ステージは、異なる形状を有してもよく、例えば、長方形、正方形、円形、楕円形等である。
【００８４】
描画用の装置システム
本発明の概念による本方法は、通常、装置システムに適用される。システムは、とりわけ、特別設計のコンピュータソフトウェアプログラムコード又は特別設計のハードウェア、若しくは、それらの組み合わせを用いて、本明細書に記載されるいずれかの方法工程及び／又は機能を実現するように設定される少なくとも１つのコンピュータシステムを含む装置ユニットを含む。本発明によるコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムを制御し、本方法のいずれかの上記の工程及び／又は機能を実行するように設定されたコンピュータプログラムコード部分を含む。
【００８５】
コンピュータシステムは、通常、好ましくは、ソフトウェアとして実現された、データ伝送ユニット、変換ユニット、及び書込ツール制御ユニットを含み、書込ステーションを備えた書込機械に通信可能に結合される。書込機械は、加工物上への書込操作を制御する座標系と、好ましくは、画像技術を用いて、加工物上の又は加工物と接続する参照造形物と参照ボードのボード参照造形物とを検出するように設定された機構とを備えている。
【００８６】
コンピュータシステムの実施形態は、一方では、加工物の少なくとも１つの参照造形物及び／又は参照ボードの少なくとも１つのボード参照造形物と、他方では、直接書込機械の座標系との間の関係を判定するユニットを更に含む。コンピュータシステム内にも含まれるデータ伝送ユニットは、画像変化前に及び／又は画像変化後にパターンデータを準備するように設定される。一実施形態では、変換ユニットは、一方では、加工物の少なくとも１つの参照造形物及び／又は参照ボードの少なくとも１つのボード参照造形物と、他方では、直接書込機械の座標系との間の所定の関係に従って、複数のダイの計測された部分を、書込機械中に含まれる直接書込機械の座標系中で定められる変換位置に変換するように設定される。一変異形では、変換ユニットは、パターンデータを再び抽出するように設定された再サンプリングユニットを含む。別の変異形では、変換ユニットは、パターンデータを走査する走査装置を含む。
【００８７】
一実施形態では、データ準備ユニットは、最初のパターンデータと画像変化された位置の両方に応じて、加工物上に書き込むために調節された回路パターンデータを準備するように設定される。その調節された回路パターンデータは、複数のダイ又は一群のダイの回路パターンを表し、調節された回路パターンは、加工物領域の複数の副次領域に整合される。各々の副次領域は、加工物上に配分された複数のダイの中で、１つのダイ又は一群のダイに関連している。書込機械制御ユニットは、調節された回路パターンデータに従って、加工物上にパターンを書き込む書込機械を制御するように設定される。同様に、装置のユニットの異なる実施形態は、本方法の様々な実施形態を実行するように設定される。
【００８８】
図１を参照して、書込機械中で加工物の層に描画するための、そのような装置システムの実施形態は、書込機械座標系を備えたパターン書込ステーション（２）と計測座標系を備えた計測ステーション（４）とを有する書込機械（１）を含む。計測ステーションは、参照造形物を備えた又は参照造形物と接続する加工物（１４）上の対象物を計測するように設定される。更に、システムは、その上に置かれる加工物（１４）を搬送するように設定され、搬送ステージ（１０）に取り付けられた参照ボード（１２）を備えている、搬送ステージ（１０）を含む。参照ボード（１２）は、所定の名目位置にボード参照造形物を有する。書込機械は、計測ステーション（４）と書込ステーション（２）との間で、搬送ステージ（１０）を移動させるように設定される。システムは、：
ｉ．計測ステーション中で、参照ボードに対する、加工物の少なくとも１つの参照造形物の位置、例えば、割振位置及び方位を少なくとも１度、計測すること、
ｉｉ．計測された参照位置（複数可）と加工物の参照造形物（複数可）の名目位置（複数可）の両方に従って、名目位置（複数可）からの計測位置の逸脱を記述する画像変化を算出すること、
ｉｉｉ．計測ステーションから書込ステーションへ、参照ボードを備えた搬送ステージを移動させること、
ｉｖ．加工物上にパターンを、名目位置（複数可）からの計測位置（複数可）の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより書き込むこと
を制御するように設定されたコンピュータシステム（６）を更に含む。
【００８９】
システムの実施形態は、上に説明された造形物の選択による本方法の工程及び／又は機能を実行するように設定された機能ユニット及び／又は機構を更に含む。
【００９０】
本発明の概念は、加工物の層に描画するように設定された書込機械に利用される搬送ステージを更に含む。参照ボードは、搬送ステージに取り付けられ、所定の名目位置にボード参照造形物を有する。
【００９１】
描画を制御するためのコンピュータプログラム製品
本発明の概念は、上記のようなシステムの書込機械中で、加工物の層に描画するためのコンピュータプログラム製品を更に含む。コンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムを制御し、以下の工程を実行するように設定されたコンピュータプログラムコード部分を含む：
ｉ．計測ステーション中で、参照ボードに対する、加工物の少なくとも１つの参照造形物の位置、例えば、割振位置及び方位を少なくとも１度、計測すること、ｉｉ．計測された参照位置（複数可）と加工物の参照造形物（複数可）の名目位置（複数可）の両方に依存して、名目位置（複数可）からの計測位置の逸脱を記述する画像変化を算出すること、
ｉｉｉ．計測ステーションから書込ステーションへ、参照ボードを備えた搬送ステージを移動させること、
ｉｖ．加工物上にパターンを、名目位置（複数可）からの計測位置（複数可）の逸脱を記述する画像変化に合わせて調節することにより書き込むこと。
【００９２】
コンピュータプログラム製品の実施形態は、コンピュータシステムを制御し、上に説明された造形物の選択による本方法の工程及び／又は機能を実行するように設定されたコンピュータプログラムコード部分を含む。
【００９３】
整列での移動計画
図１５は、２つの工程を含む例示の実施形態についての移動計画の実施例を示す。
【００９４】
例示の実施形態の先の記述は、説明目的のために与えられている。それは、包括的又は限定的なものであることを意図していない。特定の例示の実施形態の個別の要素又は造形物は、一般に、その特定の実施形態に限定されず、適用可能な場合、相互に交換可能であり、具体的に示されない又は記述されない場合でも、選択された実施形態に利用することができる。多くの方法で、上記のことを変更してもよい。全てのそのような変更及び修正が、付属の請求項の範囲内に含まれることを意図している。
【００９５】
画像変化の確定
適用される画像変化は、様々な方法で、例えば、加工物及び／又はその上に配分されるダイの特徴に応じて定められる。
【００９６】
図８Ａ〜８Ｂは、異なる画像変化がどのように加工物１４の参照造形物３８に整合し得るかを表す実施例を示す。図８Ａでは、線形変換４２が示され、図８Ｂでは、参照造形物３８に対して調節された非線形変換が示される。
【００９７】
図９Ａ〜９Ｂは、計測結果の実施例を示す。図９Ａは、名目位置に参照造形物３８を備えた加工物１４を示す。図９Ｂでは、計測結果は、参照造形物３８の実際の位置に対する歪みマップ４４を示す。
【００９８】
本発明の異なる実施形態では、異なる任意選択の画像変化がある。
【００９９】
ダイ（複数可）又はダイの群／集密群の空間位置を整合させるためのパターンデータ、ベクトルデータ又は座標系の画像変化は、スプライン、多項式又は射影等の、線形性のもの又は非線形性のもののどちらかであり得る。同様に、ダイ、即ち、単一のダイ又は一群のダイの計測位置を画像変化位置に画像変化することは、線形画像変化又は非線形画像変化を選択することを含む。更に、調節された回路パターンデータを準備することは、ダイ、又は一群のダイの位置を整合させるように、パターンデータを変換することを含み、線形変換又は非線形変換の選択を利用することを含み得る。
【０１００】
異なる実施形態による任意変換、全体変換又は局所変換の実施例は、縮尺、回転、平均のみ、アフィン変換、射影変換、双線形補間、スプライン変換、多項変換を選択すること又は組み合わせることを含む。
【０１０１】
図１０Ａ〜１０Ｅは、複数の例示の変換を示す。以下の変換が示される。
図１０Ａは、全体の縮尺、回転、平均のみを示す。
図１０Ｂは、全体のアフィン変換を示す。
図１０Ｃは、全体の射影変換を示す。
図１０Ｄは、局所の縮尺、回転、平均、局所アフィン、局所射影を展開図で示す。
図１０Ｅは、計測された参照造形物に完全に整合させる双線形補間として定められた補償の形態の変換を示す。
【０１０２】
図１１Ａ〜１１Ｂは、画像に加えられた歪みを補償する実施例を示す。図１１Ａは、描画用の理想のデータを示す最初の画像を示す。図１１Ｂは、加工物上の又は加工物と接続する参照造形物の位置の逸脱を補償している、調節パターンを示す補償マップにより歪んだ画像を示す。補償は、ビットマップに基づく画像を再び抽出することにより、データ領域内で実行され得る。上述のように、補償は、ステージ位置を変えることにより、又は、書込ビームのｃ位置を変えることにより行われない。
【０１０３】
整列方法シーケンスの詳細な実施例
整列方法は、参照ボード及びその上に与えられる加工物を備えた搬送ステージが、上に説明したように搬送ステージ軌道上を移動する、異なる実施形態に従って実現され得る。
【０１０４】
一般的整列シーケンス
図１２Ｂは、以下の工程を含む本発明の実施形態による一般的整列シーケンスの第１の実施例を示す。
１０２：整列を開始する
１０４：計測ステーション中で、参照ボードを備えた搬送ステージを移動させる
１０６：参照ボードに対するＣＣＤカメラの位置を計測する
１０８：計測ステーション中で、搬送ステージを移動させる
１１０：加工物上の又は加工物と接続する、整列標識の形態の参照造形物を計測する。
１１２：全ての標識が計測されているかを確認する：
「いいえ」の場合は、工程１０８に戻る。
「はい」の場合は、先に進む。
１１４：画像変化を伴う整列歪みマップＡＤＭを算出する。
１３４：整列分布マップＡＤＭを配分し、整列歪みマップに従って補償又は調節された形態の調節画像を算出する。
データは、以下から受信される：
１２８：加工物厚さのデータファイル
１３０：レンズテレセントリシティマップのデータファイル
１３２：最後の照射光計測のデータ
１１６：搬送ステージを書込ステーションに移動させる
１１８：書込ステーション中の照射光により又はその照射光に従って、参照ボードの位置を計測する
１１９：搬送ステージの位置の並進を、位置画像に分配する。
１２０：逸脱が許容されるものであるかを確認する：
「いいえ」の場合は、工程１２２に進む
「はい」の場合は、工程１２６に進む。
１２２：調節画像を算出するために、整列分布マップを再び分配する。
１２４：待機する
１２６：新たなバッチ中の第１の加工物への照射を開始する
【０１０５】
図１３に示される本発明の実施形態による整列シーケンスの別の実施例は、以下の工程を含む。この整列シーケンスは、加工物バッチ中の第１の加工物に適している。
２０２：新たなバッチを開始する。
２０４：計測ステーションのＣＣＤカメラを移動させる。
ＧＵＩ又はジョブファイル２３８から、ボード参照造形物位置２４０のデータを受信する。
２０６：第１搬送ステージ上の第１参照ボードに対するＣＣＤカメラの位置を計測する。
２０８：搬送ステージを移動させる。
２１０：第２搬送ステージ上の第２参照ボードに対するＣＣＤカメラの位置を計測する。
２１２：レンズテレセントリシティマップを算出する。
レンズテレセントリシティマップ２４４中のデータを保存する。
２１４：搬送ステージを移動させる。
２１６：加工物上の又は加工物と接続する、整列標識の形態の参照造形物を計測する。
２１８：全ての参照造形物が計測されているかを確認する。
「いいえ」の場合は、工程２１４に戻る。
「はい」の場合は、工程２２０に進む。
２２０：搬送ステージを移動させる。
２２２：加工物の厚さを計測する。
加工物厚さデータファイル２４２中の厚さデータを保存する。
２２４：照射光の位置を２度、計測する。
レンズテレセントリシティマップ２４４中のデータを保存する
２２６：整列歪みマップＡＤＭを算出する
及び
２３４：整列歪みマップＡＤＭを分配し、整列歪みマップに従って、補償又は調節された形態の調節画像を算出する。
２３０：待機する
２３２：照射を開始する。
【０１０６】
整列シーケンスの代わりの実施形態
本発明の概念の実施形態による別の種類の整列シーケンスが、図１４に示され、以下の工程を含む。
３０２：整列を開始する。
３０４：計測ステーション中で、参照ボードを備えた搬送ステージを移動させる。
３０６：参照ボードに対するＣＣＤカメラ位置を計測する。
３０８：計測ステーション中で、搬送ステージを移動させる。
３１０：加工物上の又は加工物と接続する、整列標識の形態の計測参照造形物を計測する。
３１２：全ての標識が計測されているかを確認する：
「いいえ」の場合は、３０８に戻る。
「はい」の場合は、先に進む。
３１４：搬送ステージを移動させる。
３１６：加工物の厚さを計測する。
加工物厚さデータファイル３３０中に厚さデータを保存する。
３１８：照射光の位置を計測する。
３２０：整列歪みマップＡＤＭを算出する。
レンズテレセントリシティマップ３３２からデータを受信する。
及び
３２６：搬送ステージの位置の並進を、位置画像に分配する
及び
３２８：整列分布マップＡＤＭを分配し、整列歪みマップに従って、補償又は調節された形態の調節画像を算出する。
３２２：待機する
３２４：照射を開始する。
【０１０７】
ステージを搬送する移動計画
上に説明されたように、搬送ステージは、書込ステーションと計測ステーションとの間を移動する。図１５は、２つの搬送ステージを用いる本発明の実施形態に対する移動計画の実施例を示す。各々が参照ボード１２備えており、各々が加工物を搬送する、第１搬送ステージ１０Ａ及び第２搬送ステージ１０Ｂは、搬送ステージ軌道８上で、書込ステーション２と計測ステーション４との間を移動する。図１５の上部左から開始して、Ａは、第１搬送ステージ１０Ａ上の操作を示し、Ｂは、第２搬送ステージ１０Ｂ上の操作を示し、Ｃは、計測ステーション４中のそれぞれの搬送ステージの位置を示しＤは、書込ステーション２中のそれぞれの搬送ステージの位置を示し、Ｅは、第１搬送ステージ１０Ａの移動速度４００と、第２搬送ステージ１０Ｂの移動速度５００とを示す。
【０１０８】
４０１〜４０２では、第１搬送ステージ１０Ａは、書込ステーション中で照射下にある。第２搬送ステージ１０Ｂは、計測ステーション中で以下の操作下にある：
５０１：走査位置／ボード参照造形物の位置に移動する。
５０２：走査／ボード参照造形物の画像を捕獲する。
５０３：加工物の整列標識／参照造形物の画像を捕獲する。
５０４：加工物の整列標識／参照造形物の画像を捕獲する。
５０５：加工物の整列標識／参照造形物の画像を捕獲する。
５０６：第２搬送ステージのための整列分布マップＡＤＭを算出する。
【０１０９】
４０３及び５０８では、搬送ステージは、切り換えられる。
【０１１０】
４０３では、第１搬送ステージは、荷を下ろされ、照射された加工物が除去され、新たな加工物が積載される。
【０１１１】
５１０では、照射光位置が、第２搬送ステージの参照ボードに対して計測される。
【０１１２】
その後、移動シーケンスは、それぞれの加工物上現時点で積載されている加工物のために４０１、５０１から繰り返される。
【０１１３】
他の実施形態及び利用事例
本発明の概念の一実施形態では、参照ボードを利用して、書込プロセスの間に、実時間又は準実時間調節を実行する。そのような事例では、書込時間が短く、そのような事例では、参照ボードが、例えば、参照造形物を適切に設計及び／又は配置することにより、参照ボードの参照造形物を並列に検出することができるように考案され得る。
【０１１４】
本発明の概念は、例示の実施形態を用いて説明されており、付属の請求項の範囲内で、いずれかのパターンを描画するいずれかの書込機械中で利用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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