LDI日立曝光設(shè)備說明優(yōu)秀課件

LDI曝光機(jī)設(shè)備說明 日立DE S 1 LDI曝光制程介紹大綱 1 曝光製程定義2 HDI曝光製程流程說明3 LDI技術(shù)說明4 LDI曝光機(jī)設(shè)備介紹 2 1 曝光製程定義 曝光 Exposure 利用UVor鐳射光將客戶需要之影像轉(zhuǎn)移到基板干膜上 搭配後段處理工序 以完成客戶所需之圖形形成 影像轉(zhuǎn)移前 影像轉(zhuǎn)移后 3 整板電鍍 灌孔整平 2 HDI曝光製程流程說明 前處理 貼膜 曝光 顯影 蝕刻 去膜 AOI 黑化 2 1 1N層Process 2 1HDI曝光製程前後流程 4 2 1 2C M Process 前處理 貼膜 曝光 顯影 蝕刻 去膜 5 2 1 3Q LProcess ConformalMask 蝕刻 去膠渣 雷射鑽孔 AOI 黑化 整板電鍍 貼膜 曝光顯影 去膜 6 2 1 4A LProcess ConformalMask 蝕刻 去膠渣 雷射鑽孔 整板電鍍 貼膜 曝光顯影 去膜 鑽孔 7 2 2HDI曝光製程品質(zhì)關(guān)聯(lián)圖 Input品質(zhì)特性 HDI曝光品質(zhì)項目 Output生產(chǎn)影響 1 曝光雜質(zhì)2 對位不良3 真空密著不良4 曝光能量異常5 底片異常 1 線細(xì) 斷路 缺口2 層間對位不良3 破孔4 顯影不良 吸氣不良5 線粗 短路 1 板面異物無塵室異物2 貼膜SPACE不當(dāng)3 貼膜皺紋4 板彎板翹5 干膜附著力不足 8 3 LDI技術(shù)說明 3 1LDI定義3 2LDI之優(yōu)點說明3 3LDI技術(shù)類型說明3 4LDI之技術(shù)運用在板面上之實例 9 3 1LDI定義 LDI是LaserDirectorImaging 鐳射直接成像 的縮寫 指的是利用新型技術(shù)直接將客戶所需之影像資料通過光的方式掃描到板面上 較之前傳統(tǒng)曝光機(jī) 需要將影像資料事先畫在D F 在技術(shù)上進(jìn)步 板面行進(jìn)方向 10 直接成像技術(shù) LDI 直接將圖案打印在乾膜上 傳統(tǒng)曝光機(jī) 利用UV光將底片上固定圖案轉(zhuǎn)移到乾膜上 LDI不需底片 可節(jié)省底片成本及底片繪製時間 Dryfilm 3 2LDI之優(yōu)點說明 11 Physicalpanel CAMimage Imagetargets Paneltargets Alignment Bestfit Alignment Scaling Perfectfit AccurateRegistration AutoAlignment Scaling 傳統(tǒng)曝光機(jī) LDI曝光機(jī) 12 材料漲縮改善 LDI曝光機(jī)可采用CCD自動量測板角靶點 根據(jù)量測結(jié)果自動調(diào)整影像縮放比 并可將此縮放比曝光到板子的板邊賊區(qū) 既改善對位效果 又便于後制程分類及材料漲縮數(shù)據(jù)分析 此Sample對位結(jié)果 偏移最大1 06mil 最小0mil 平均0 76mil0 2mil偏移數(shù)據(jù)CPK 1 75 13 快速打樣生產(chǎn)時間縮短 14 Pentax ORC DainipponScreen 3 3LDI技術(shù)類型說明 La er PolygonMirror Panel Feeddirection Scandirection WaveLength 355nm PolygonMirrorSystem DMD Panel Feeddirection La erorLamp 405nm DMD DigitalMicroMirror System FujiINPREX HitachiviaDEseries DMD405nm OrbotechParagon PolygonMirror355nm MercuryLamp 350 420nm 15 Exposure CAMdata Panelfeeddirection Directimaging Opticalhead DMD DigitalMicromirrorDevice 1DMD有100萬片小鏡片組成 每個鏡片40um Opticalsystem LightLens 消光板 ON OFF Imaging FocusLens DMD DMD405nmLDIsystem LD 16 3 4 1對位能力佳 3 4LDI之技術(shù)運用在板面上之實例 17 30umL Swith40umthickness 20umL Swith25umthickness 3 4 2LDI之解析能力 18 4 LDI曝光機(jī)設(shè)備介紹 LDI曝光機(jī)連線部位介紹 19 LDI曝光機(jī)本體動作說明 20 LDI曝光機(jī)本體動作說明 21 4 LDI曝光機(jī)設(shè)備介紹 4 1前置定位介紹4 2對位系統(tǒng)介紹4 3曝光系統(tǒng)說明4 4電腦控制系統(tǒng)說明4 5周邊設(shè)備說明 22 4 1前置定位區(qū)簡介 4 1 1定位區(qū)作用 通過X Y向拍板 將基板定位 以利於將板子放在LDI床臺上時 CCD能通過電腦設(shè)定位置找到生產(chǎn)板的對位孔 從而完成對位曝光作業(yè) 4 1 2動作過程 入料檢知 X Pin拍板 定位 Y Pin拍板 移載手臂吸板 移至LDI床臺 基板達(dá)X Pin 23 4 1 3感應(yīng)系統(tǒng)輿馬達(dá) Y pin拍板馬達(dá) X pin拍板馬達(dá) 傳動馬達(dá) 入料檢知sensor Y pin移動後限sensor Y pin移動前限sensor X pin移動前限sensor X pin移動後限sensor 基板到達(dá)檢知sensor 基板尺寸極限sensor 24 4 2對位系統(tǒng)說明 4 2 1對位過程定義4 2 2對位原理說明4 2 3對位區(qū)結(jié)構(gòu)介紹A 臺面工作結(jié)構(gòu)及原理介紹B CCD介紹及設(shè)定資料4 2 4對位精度確認(rèn) 25 4 2 2對位原理 A 對位過程 基板對位孔 基板移入 對位臺吸著基板 CCD讀對位孔 Align 臺面X Y項移動 靶點與CCD中心重合 4 2 1對位過程定義 CCD對基板上之靶點定位 並通過X Y向線性馬達(dá)運動后產(chǎn)生的各靶點間間距 并通過與原始資料比對計算 補償出現(xiàn)在基板在X Y項間距的過程 臺面X Y項移動 靶點與CCD中心重合 NO 1靶孔 NO 2靶孔 NO 3 4 26 B 靶孔間距計算方式 CCD1 CCD2 床臺 X方向 Y方向 CCD間的位置固定不變?yōu)?20mm 同X方向 臺面 27 C 對位原理 CCD讀取靶點 CM模組運算間距 Juge值判定 窗臺回歸CCD抓取No 1靶點 Fail 對位補償運算 OK DMD以運算出來的X Y項縮放比擴(kuò)大or縮小圖形進(jìn)行曝光 28 不規(guī)則圖形補正方式 標(biāo)準(zhǔn)補正 標(biāo)準(zhǔn)補正方法概述 首先求出理論靶點和測定靶點的各重心坐標(biāo) 再求出使兩個重心向一致方向移動的X方向 Y方向的移動量 把靶點的理論坐標(biāo)加上第一項求得的移動量 把重心依照中心回轉(zhuǎn) 按X軸的比例 Y軸比例処理後 使其和測定坐標(biāo)接近 這時的回轉(zhuǎn)角 X軸比例值 Y軸比例值 決定了使補正的坐標(biāo)和測定坐標(biāo)的距離最小的對位理論坐標(biāo) 依前記 及 的順序 點對位的理論座標(biāo)連接線為長方形時 補正後也是長方形 特長 補正結(jié)果傾斜 伸縮補正後 剩余的偏差均等分配 局部變形的影響對全體的影響少 測定在長方形四個頂點位置配置的靶點位置 假定有一個點 點如圖示有L的偏移 標(biāo)準(zhǔn)補正就是把偏移的靶點進(jìn)行約 L的補正 有約 L誤差的殘留 其他 點也大約有 L的偏移 誤差的均等分配 29 4 2 3對位區(qū)結(jié)構(gòu) 對位區(qū) 基板與CAM圖形對位的平臺 主要分為床臺輿CCD 主要機(jī)構(gòu)如下 X項臺面移動 CCD 臺面 30 床臺X向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 X向伺服馬達(dá) 線性滑塊 光學(xué)尺 每個刻度可精確到0 1um 通過CNC控制電腦給伺服馬達(dá)訊號 1個訊號馬達(dá)會在光學(xué)尺上度10個格 即1um 從A點到BCNC系統(tǒng)給馬達(dá)多少個訊號馬達(dá)即可行進(jìn)多少距離 反之若馬達(dá)行走多少距離即會pass多少個訊號給CNC 用於計算A到B點距離 X向可操作距離為1100mm X軸兩端設(shè)有極限開關(guān) A 臺面工作結(jié)構(gòu)及原理介紹 31 床臺Y向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 Y向伺服馬達(dá) 線性滑塊 光學(xué)尺 每個刻度可精確到0 1um 通過CNC控制電腦給伺服馬達(dá)訊號 1個訊號馬達(dá)會在光學(xué)尺上度10個格 即1um 從A點到BCNC系統(tǒng)給馬達(dá)多少個訊號馬達(dá)即可行進(jìn)多少距離 反之若馬達(dá)行走多少距離即會pass多少個訊號給CNC 用於計算A到B點距離 Y向可操作距離為380mm Y軸兩端設(shè)有極限開關(guān) A 臺面工作結(jié)構(gòu)及原理介紹 32 床臺Z向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 Z向伺服馬達(dá) 通過CNC控制電腦給伺服馬達(dá)訊號 1個訊號馬達(dá)則旋轉(zhuǎn)1周 對應(yīng)臺面向上or向下降1um z向可操作距離為10mm A 臺面工作結(jié)構(gòu)及原理介紹 33 床臺 向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 向伺服馬達(dá) 通過CNC控制電腦給伺服馬達(dá)訊號 1個訊號馬達(dá)則旋轉(zhuǎn)1周 對應(yīng)臺面向上or向下降1um 向可操作角度為15度 A 臺面工作結(jié)構(gòu)及原理介紹 34 A 臺面工作結(jié)構(gòu)及原理介紹 床臺板面吸著控制 臺面通過1臺鼓風(fēng)機(jī)的吸氣口進(jìn)行板面真空密著 臺面分為兩個作用區(qū)間分別用於不同板面尺寸控制 目的在於將板面平展的吸附在臺面上 設(shè)定真空度在 12Kpa 35 CCD固定位置不能做移動 此點區(qū)別於傳統(tǒng)曝光機(jī) B CCD介紹及設(shè)定作業(yè) 作用 擷取基板對位靶孔中心點 為提供主機(jī)計算靶間距提供基準(zhǔn)點 CCD2 CCD1 此兩個CCD和DMD固定機(jī)座上不動 CCD1與CCD2在同意X軸方向 間距為420mm 2 36 CCD讀取靶孔設(shè)定 37 38 39 40 41 輪廓抽出的設(shè)定 42 輪廓抽出的設(shè)定 43 畫像處理領(lǐng)域的設(shè)定 測定 44 對位孔無法認(rèn)出 對位孔可以認(rèn)出 對位孔認(rèn)出后 保存 45 4 2 4對位精度確認(rèn) 目的 確認(rèn)LDI曝光機(jī)對位精度是否在設(shè)定範(fàn)圍內(nèi) 以確保板面對位品質(zhì) 基準(zhǔn)板 玻璃製作 此板21X24上每隔5cm設(shè)立環(huán)形圖標(biāo) 基準(zhǔn)板貼干膜 使用LDI曝光 顯影環(huán)形圖標(biāo)內(nèi)留LDI曝出的PAD 46 4 3曝光系統(tǒng)說明 4 3 1曝光過程定義4 3 2曝光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4 3 3LD冷卻系統(tǒng)介紹4 3 4光路能量測定 47 4 3 1曝光過程定義 板子對位完成后回到定位位置 各個DMD開始工作 分區(qū)塊進(jìn)行掃描曝光 DMD掃描寬度區(qū)域 86mmX4 344mm 40mm 48 4 3 2曝光系統(tǒng)結(jié)構(gòu) LD光源系統(tǒng) DMD光路系統(tǒng) 發(fā)光體 光路整合 透鏡組 基板 49 LD光源系統(tǒng) LD是兩塊不同類型晶片在電壓作用下分別釋放正負(fù)離子 而產(chǎn)生光譜 通過晶片內(nèi)絕緣物整合可將光譜整合成同一種波長的光路 如右圖 50 LD光源是點光源 透鏡組 通過一系列鏡片組將點光源轉(zhuǎn)變成平行的面光源 51 Lightsource Hitachioriginallightsourceprovidesandsustainsuniformlightintensityforalongtime Patentpending SystemConfiguration Allon Pattering BeamspotsatFocuspoint Microlens DigitalMicro MirrorDevice DMD DMD光路系統(tǒng) 52 DMD DigitalMicro MirrorDevice DMD大小3 5X4cm 其中含 1024X768 鏡面大小在40um 53 Microlenses ReducingBeamDiameterbyMicroLenses BeamspotsatFocuspoint Beamspotsdiameter DE S Lens直徑10um 54 MultipleexposureHigh reliabilityexposuresystem UltraHigh resolutionUltraFinepatterningExposureSystem AnglebetweenthepanelandtheArray Panel ScanningPointonpanel Panelmotiondirection Array McroLens有個角度 會使打在板面的光路存在重複過程 避免某個孔的光路無激發(fā)時其他光能加以補充 55 4 3 3LD冷卻系統(tǒng)介紹 作用 LD發(fā)光源工作過程中發(fā)熱 為保持工作溫度 使用冷卻水進(jìn)行循環(huán)以保持其恒定溫度 LD DMD 透鏡組 發(fā)光體 冷凍水入 冷凍水出 分流盒 56 冷卻機(jī) 冷卻水進(jìn)出管路閥門 冷卻水循環(huán)管路 分流盒 發(fā)光體冷卻循環(huán)管路 57 4 3 4光路能量測定 軟體程序開啟 作業(yè)畫面 58 4 4電腦控制系統(tǒng)說明 4 4 1LDI電腦控制系統(tǒng)組成4 4 2WorkStation工作系統(tǒng)說明4 4 3CNC工作系統(tǒng)說明 59 ODB 4 4 1LDI電腦控制系統(tǒng)組成 WorkStation CNC Cameral PC2A PC2B LDI本體 Prestage 60 Prestage H Hitachioriginalsystem LDI的資料server ODB Gerber Exposeconditions Pre dataconversionsystem Auto polling System Editstation CAMsystem CAM A Prestage H 61 工作站 DELL 服務(wù)器 DELL PC2 元件控制器 HUB 曝光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 HUB 南亞CAM 局域網(wǎng) LD控制電腦 PC2B 工作站電腦 WS CNC MARK 30 LD控制電腦 PC2A 曝光機(jī)控制箱 控制界面 單一顯示器連接3st電腦 局域網(wǎng) 數(shù)據(jù)信號傳輸示意圖 WS pc2 服務(wù)器 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 62 WorkStation CNC Cameral PC2A PC2B LDI本體 機(jī)臺動作指令控制系統(tǒng) 工作站 設(shè)定讀取料號參數(shù) 照相機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)定CCD參數(shù)單元 No 1 2LD DMD控制主機(jī) No 3 4LD DMD控制主機(jī) 63 CCD控制電腦 LD控制電腦 PC2A LD控制電腦 PC2B 工作站電腦 WS CNC MARK 30 PowerSupply 對位控制 CCD照明燈 CCD照明燈 CCD1 CCD1 CCD控制器 光源 LD電源板 DMDx2控制板 RTDXBoard RealtimeDriver DMDx2控制板 RTDXBoard RealtimeDriver LD控制板 LDcpu界面卡 RS232 XY 直線馬達(dá) 光學(xué)尺 Z 螺桿馬達(dá) 編碼器 C 螺桿馬達(dá) 光學(xué)尺 DMD同步控制板 主控制板 伺服控制器x4st 光纖 光纖 定位信號 I O控制板 螺桿極限sensor吸板鼓風(fēng)機(jī)真空sensor 控制界面 單一顯示器連接5st電腦 曝光機(jī)控制原理 RS232 局域網(wǎng) 信號線 外接物流 64 4 4 2WorkStation工作系統(tǒng)說明 設(shè)定料號生產(chǎn)參數(shù) WorkStation主要為設(shè)定料號參數(shù)及鐳射能量以及依照設(shè)定參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè) 是機(jī)器與人對話的窗口 工作軟體 軟體內(nèi)部介面 65 填寫工作名稱 即料號名 層別名 CAM程式類型 選取ODB File 進(jìn)入料號設(shè)定畫面 66 依照CAM提供新料號資料路徑選取原始資料 在Step Layer選項分別選取要製作的內(nèi)容及層別 A層為SO CO C M 為SO Lar CO Lar N層為SO 1 CO 1 點選Browse 找對應(yīng)資料 選擇要曝光的內(nèi)容 選擇層別 67 Front鍵為正面Back鍵為反面 選擇Front鍵 曝光參數(shù)設(shè)定 參數(shù)內(nèi)各位置說明 Mirror 鏡像作業(yè)分X Y方向和不進(jìn)行鏡像作業(yè) Rotation 翻轉(zhuǎn)作業(yè)分90 180 270度翻轉(zhuǎn) ChgPola 正負(fù)片選擇 Alignment 對位設(shè)定選項 Spot 線路線寬補償設(shè)定 Scaling 設(shè)定自動漲縮作業(yè) Detail 曝光機(jī)細(xì)項設(shè)定 68 Mirror 鏡像作業(yè)選擇X以X方向進(jìn)行鏡像 CAM 選擇Y以Y方向進(jìn)行鏡像正常不選擇 如下圖 Rotation 旋轉(zhuǎn)作業(yè)選擇No不進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 選擇90為以原點 CAM 進(jìn)行順時針90度旋轉(zhuǎn) 其他類推 正常作業(yè)不 69 ChgPola 正負(fù)片選擇選擇No為負(fù)片 選擇Yes為正片 Spot 線路線寬補償設(shè)定Normal 線寬寬窄 Reverse 線寬變寬Compensation 70 Lignment 對位設(shè)定選項本選項有No Yes選擇 選No表示機(jī)臺不進(jìn)行對位就直接進(jìn)行曝光 用於內(nèi)層及干膜能量 測試點製作 正常曝光生產(chǎn)中要選擇Yes功能 選此功能后點選右邊的 AlignmentPosition 按鈕 進(jìn)行細(xì)項目的設(shè)定 選擇細(xì)項按鈕 進(jìn)入細(xì)項按鈕介面 Camera選項選擇Auto雙對位 設(shè)定允許公差範(fàn)圍 71 手動設(shè)定對位孔位置 需要輸入對位孔X Y座位位置 可使用鼠標(biāo)直接在軟體上點選直接將位置輸入 Scaling 設(shè)定漲縮作業(yè)Auto為自動漲縮模式 板子漲縮多少 曝光時的圖形就會相應(yīng)的漲縮多少 總是保持一致性 對位品質(zhì)好 生產(chǎn)時選擇此按鈕 Fixed為固定漲縮模式 無論板子漲縮多少 曝光時的圖形就會以一種漲縮比例進(jìn)行 對位品質(zhì)不佳 不建議使用 72 曝光機(jī)細(xì)項設(shè)定設(shè)定曝光檯面移動速度0 9m min 移動速度越快曝光精度約差 但產(chǎn)量高 反之精度高 但產(chǎn)量低CS為Y方向一次曝光格數(shù) 每格為2 65um S為X方向一次曝光格數(shù) 每格為2 65um Step為CS S面積內(nèi)以倍率進(jìn)行曝光作業(yè) 2 65um 73 輸入板厚誤差值及量測位置點 板厚設(shè)定 根據(jù)製程卡輸入板子厚度選擇每片量測扳厚or不量or首件量測 選擇對位的同時量測 74 B 生產(chǎn)操作作業(yè) 切換畫面到LDI機(jī)臺側(cè)WS主機(jī) 切換作業(yè)Monitor顯示畫面 75 開啟Exposure作業(yè)程序 開啟中開啟完成介面 選擇要生產(chǎn)的料號點Set點OK確認(rèn)完成后確認(rèn) 76 對要生產(chǎn)的料號再進(jìn)行檢查 檢查項目 是否有對位設(shè)置 曝光原點是否和CAM一直 料號名稱是否正確 層別對應(yīng)是否正常 依照設(shè)定料號說明進(jìn)行 77 生產(chǎn)資料傳入DE設(shè)備 點選Start按鈕資料傳送中 曝光按鈕灰階 傳送完成 曝光按鈕可選取 如右圖 點選 StartImaging 按鈕即開始進(jìn)行生產(chǎn) 第一片生產(chǎn)完通過選擇可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)or停止生產(chǎn)作業(yè) 生產(chǎn)作業(yè) 78 C LD能量調(diào)整 打開LDLightVolumeAdjustment軟體 如上圖 在此畫面Value值中輸入 即可進(jìn)行能量的設(shè)定 設(shè)定完成后需進(jìn)行干膜能量條測試 以達(dá)到最佳化設(shè)定參數(shù) 具體作業(yè)如附件 79 D LD光照度測定及校正 測定LD光源能量衰減時用 直接使用能量照度計測試 測試時LD能量設(shè)定100 當(dāng)能量測試衰減達(dá)到80 時 需要進(jìn)行LD更換作業(yè) 80 4 4 3CNC工作系統(tǒng)說明 A 控制部件說明 CNC a 床臺X向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 b 床臺Y向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 c 床臺Z向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 d 床臺 向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 機(jī)臺溫控系統(tǒng)控制物流聯(lián)動系統(tǒng)控制 81 床臺X向伺服馬達(dá)驅(qū)動控制 X向伺服馬達(dá) 線性滑塊 光學(xué)尺 每個刻度可精確到0 1um 通過CNC控制電腦給伺服馬達(dá)訊號 1個訊號馬達(dá)會在光學(xué)尺上度10個格 即1um 從A點到BCNC系統(tǒng)給馬達(dá)多少個訊號馬達(dá)即可行進(jìn)多少距離 反之若馬達(dá)行走多少距離即會pass多少個訊號給