CN101128776A - 一种图像绘制方法、图像绘制装置、图像绘制系统以及校正方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种图像绘制装置的校正方法，其基于通过读取在对象处所提供的位置参考标记或图样获取的参考位置数据，在对象上进行对准，并且在沿着扫描方向移动对象的同时，根据图像数据在对象上进行图像绘制。所述校正方法在相对对象的位置进行图像绘制位置的校正之前相对对象的变形进行图像绘制位置的校正。以这样的方式，能够提高图像绘制装置的处理能力。

Description

一种图像绘制方法、图像绘制装置、图像绘制系统以及校正方法
技术领域
本发明涉及图像绘制方法、图像绘制装置以及校正方法，尤其涉及关于对用作多层基底的感光材料进行曝光的图像绘制方法、图像绘制装置、图像绘制系统以及校正方法。
背景技术
通常，在对工件，例如其上涂敷或层压感光材料或进行类似处理的基底，进行扫描曝光的曝光装置中，为了精确地调整在X-Y方向上相对于工件的曝光位置，在工件处提供并作为曝光位置参照的对准(alignment)标记被对准相机，如CCD相机或类似物，在曝光进行之前拍摄下来。将曝光位置调整到正确位置的对准基于拍摄获得的标记测量位置(参考位置数据)进行。具有不同的对准标记大小和不同的对准标记位置的多种类型的工件，是曝光装置的曝光对象。因此，设定该对准相机的结构，以使得即使在对准标记的位置在垂直于扫描方向上变化时，仍能进行拍摄。例如，该对准相机由导轨或类似装置引导，所述导轨或类似装置沿着垂直于扫描方向的方向(X方向)延伸，并且，该对准相机由驱动机构，如滚珠丝杠或类似物驱动，可移动到或定位于曝光对象的X方向尺寸的整个范围中的任意位置。然后，该对准相机的位置由某个位置检测部分，如线性刻度尺或类似物来检测/测量，且上述对准采用这些位置作为参考进行(参见，例如，专利号为(JP-A)8-222511的公开的日本专利申请)。
这里，在作为曝光对象的许多基底被连续处理的情况下，由作为曝光对象的基底的翘曲或膨胀或压缩造成的变形，每一个基底都不同。因此，为了校正变形，曝光位置的校正量每次都必须计算。这种翘曲校正处理为曝光装置增加很大的负担。进而，校正量的数值对于每一个基底都不同，并且随着基底安装在曝光装置上时的位置或姿态也不同。
然而，通常上述两种类型的校正，即，校正每个基底的变形的曝光位置的校正以及校正基底安装在曝光装置的台上时的位置与姿态的曝光位置的校正，大体同时进行。那么，计算这些的控制装置的负荷大，且，因此恶化了整个装置的处理能力。
另外，当基底的两侧都进行曝光时，上述处理能力恶化的问题在以下方法中特别显著，在所述方法中，通过在曝光基底的一侧时获得该侧的变形校正数据并在曝光相反一侧时再次获得相反一侧的数据的方式来进行变形校正。
发明内容
鉴于上面的叙述，本发明提供了一种图像绘制装置及其校正方法，所述图像绘制装置和校正方法能够在对准功能中，通过在相对图像绘制对象的位置和姿态进行校正之前，相对图像绘制对象的变形进行校正，从而提高处理能力。
本发明第一方面提供了一种图像绘制装置的校正方法，其基于通过读取在对象处所提供的位置参考标记或图样获取的参考位置数据，对对象进行对准，并且在沿着扫描方向移动对象的同时，根据图像数据在对象上进行图像绘制。所述方法包括：进行第一次校正，相对对象的变形校正图像绘制位置；并且进行第二次校正，相对对象的位置校正图像绘制位置，其中，第一次校正在第二次校正之前进行。
通过在对在台上的位置进行第二次校正之前单独地相对工件(对象)的变形进行第一次校正，提高了整个装置的处理能力。
本校正方法可以被构造使得第一次校正通过使用一定数量的位置参考标记或图样进行，所述位置参考标记或图样的数量大于或等于在第二次校正中使用的位置参考标记或图样的数量。
台上位置信息的计算需要在曝光前立即进行，它能够通过测量一定数量的位置参考标记来实现，所述位置参考标记的数量小于或等于用于计算用于相对变形校正图像绘制位置的位置信息的位置参考标记的数量。以这种方式，能够缩短操作时间并提高处理能力。
本校正方法可以被构造以使得：相对接着要被进行图像绘制的对象的变形的第一次校正，在图像绘制结束之前完成。
通过利用曝光时间计算下一个工件的变形校正，能够提高整个装置的处理能力。
本校正方法可以被构造，使得多个位置参考标记或图样被在图像绘制装置外部预先提供的辅助读取部分读取，第一次校正基于所获得的参考位置数据进行，其后，第二次校正基于由在图像绘制装置处提供的读取部分的读取所获得的参考位置数据进行。
通过在装置外部预先提供的辅助读取部分处，独立于在台上的位置的校正来进行相对工件变形的校正，能够提高整个装置的处理能力。
本校正方法可以被构造以使得采用X射线的透视式读取部分用作辅助读取部分。
通过采用X射线作为辅助读取部分，使可见光线难以读取的位置信息，如多层基底的内层等能够被读取。
本校正方法可以构造成，使得当图像绘制装置通过采用通孔作为位置参考进行两侧的图像绘制时，在一侧的图像绘制中，相对另一侧的变形的第一次校正基于旋转或翻转参考位置数据得到的位置数据来进行，所述参考位置数据是从用于当前处于图像绘制中一侧的位置参考标记或图样获得的。
通过采用一侧的变形校正数据来计算工件另一侧的变形校正，整个装置的处理能力能够被提高。
本校正方法可构造成使得采用X射线的透视式读取部分由在构成对象的基底上进行标记或冲孔处理的装置提供，且第一次校正基于通过由透视式读取部分读取基底的内层结构的位置信息所获得的参考位置数据进行。
通过在装置外部预先提供的辅助读取部分处独立于台上位置的校正进行相对工件变形的校正，能够提高整个装置的处理能力。
本校正方法可以被构造以使得图像绘制为由光束进行曝光处理。
本发明得第二方面提供了一种图像绘制装置，其包括：读取部分，其读取对象提供的位置参考标记或图样；对准部分，其基于读取部分的读取所获得的参考位置数据对对象进行对准；移动部分，沿着扫描方向移动对象；以及图像绘制部分，在移动部分沿着扫描方向移动对象的同时，根据图像数据在对象上进行图像绘制，其中，所述对准部分在相对对象位置校正图像绘制位置的第二次校正之前，进行相对对象的变形来校正图像绘制位置的第一次校正。
在本方面，通过先于并独立于台上位置的校正进行相对工件变形的校正，能够提高整个装置的处理能力。
本图像绘制装置可以构造以使得第一次校正通过使用一定数量的位置参考标记或图样来进行，所述位置参考标记或图样的数量大于或等于在第二次校正中使用的位置参考标记或图样的数量。
台上位置信息的计算需要在曝光前立即进行，它能够通过测量一定数量的位置参考标记来实现，所述位置参考标记的数量小于或等于用于计算用于相对变形校正图像绘制位置的位置信息的位置参考标记的数量。由此提高了处理能力。
本图像绘制装置可以构造为：使得相对接着要被进行图像绘制的对象的变形的第一次校正，在图像绘制结束之前完成。
通过利用曝光时间计算下一个工件的变形校正，能够提高整个装置的处理能力。
本图像绘制装置可以构造为使得多个位置参考标记或图样被在图像绘制装置外部预先提供的辅助读取部分读取，第一次校正基于所获取的参考位置数据进行，其后，第二次校正基于由在图像绘制装置处提供的读取部分的读取所获得的参考位置数据进行。
通过在装置外部预先提供的辅助读取部分处进行独立于台上位置的校正的相对工件变形的校正，整个装置的处理能力能够提高。
本校正方法可以构造以使得采用X射线的透视式读取部分用作辅助读取部分。
采用X射线作为辅助读取部分，使可见光线难以读取的位置信息，如多层基底的内层或类似情况能够被读取。
本图像绘制装置可以构造以使得当图像绘制装置通过采用通孔作为位置参考进行两侧的图像绘制时，在一侧的图像绘制中，对于另一侧的变形的第一次校正基于旋转或翻转参考位置数据而得到的位置数据来进行，所述参考位置数据从用于当前处于图像绘制中的一侧的位置参考标记或图样获得。
通过采用一侧的变形校正数据计算工件另一侧的变形校正，整个装置的处理能力能够提高。
本图像绘制装置可以构造以使得采用X射线的透视式读取部分由在构成对象的基底上进行标记或冲孔处理的装置提供，且相对对象的变形的第一次校正基于通过由透视式读取部分读取基底的内层结构的位置信息所获得的参考位置数据进行。
通过在装置外部预先提供的辅助读取部分处进行独立于台上位置的校正的相对工件变形的校正，能够提高整个装置的处理能力。
本校正方法可以构造以使得图像绘制为由光束进行曝光处理。
本发明的第三方面提供了一种通过采用图像绘制部分在对象上形成图像的图像绘制方法，该方法包括：测量对象的变形；进行变形校正处理，以根据变形在对象上形成变形的图像；相对图像绘制部分测量对象的位置误差；进行位置校正处理，以根据位置误差在对象上形成位置被校正的图像；以及在对象上对图像进行图像绘制，其中，变形校正处理在位置误差测量或位置校正处理之前完成。
相对工件的变形进行校正，作为变形校正处理先于并独立于台上的位置校正处理。由此能够提高整个装置的处理能力。
本方法可以构造为：当相对对象的第一部分区域的位置校正处理完成时，相对该第一部分区域的图像的图像绘制开始。
通过从校正已经完成的区域开始进行连续曝光，校正处理和曝光处理能够并行进行。
本方法可以构造为：相对对象的第二部分区域的位置校正处理与相对第一部分区域的图像的图像绘制同时进行。
以这种方式，校正处理和曝光处理能够并行进行。
本方法可以构造为：对于另一个对象的变形校正处理至少与以下过程之一同时进行：a)相对对象的位置误差的测量、b)位置校正处理以及c)图像的图像绘制。
以这样的方式，校正处理能够并行进行。
本方法可以构造为：变形的测量通过以透视的方式、采用X射线读取在对象处提供的标记或图样的位置来进行。
通过采用X射线对变形进行测量，可见光线难以读取的位置信息，如多层基底的内层或类似情况能够被读取。
本方法可以构造为：变形的测量和位置误差的测量中的至少一个通过读取在对象处提供的标记或图样位置进行。
本发明的第四方面提供了一种利用图像绘制部分在对象上形成图像的图像绘制方法，该方法包括：第一校正步骤，测量对象上至少两个参考标记或图样的位置，并进行校正处理以在对象上形成与参考标记或图样的位置之间的相对位置关系对应的图像；第二校正步骤，测量对象上至少两个参考标记或图样的位置，或者至少两个其他的参考标记或图样的位置，进行校正处理以在对象上形成与参考标记或图样的位置和图像绘制部分之间的位置关系对应的图像；以及在对象上对图像进行图像绘制的步骤，其中第一校正步骤在第二校正步骤之前完成。
通过在位置校正处理之前对于工件的变形进行校正，能够提高整个装置的处理能力。
本发明的第五方面提供了一种通过采用图像绘制部分在对象上形成图像的图像绘制系统，该系统包括：测量部分，用于测量对象的变形；变形校正处理部分，用于根据变形在对象上形成变形的图像；位置误差测量部分，用于测量相对图像绘制部分的对象的位置误差；位置校正处理部分，用于根据位置误差在对象上形成位置被校正的图像；以及图像绘制部分，用于在对象上对图像进行图像绘制，其中，变形校正处理在位置误差测量或位置校正处理之前完成。
通过在位置校正处理之前对于工件的变形进行校正，能够提高整个装置的处理能力。
由于上述结构，本发明提供了一种图像绘制方法、一种图像绘制装置、一种图像绘制系统，以及一种校正方法，其中，在对准功能中，通过在相对图像绘制的对象的位置和姿态进行校正之前相对图像绘制的对象的变形进行校正，能够提高处理。
附图说明
图1是涉及本发明的第一个实施例的曝光系统的图；
图2A和2B是涉及本发明的第一个实施例的校正工件翘曲的方法的图；
图3是涉及本发明的第一个实施例的曝光系统的流程图；
图4A到4C是涉及本发明的第一个实施例的曝光系统操作的解释性图；
图5是涉及本发明的第二个实施例的曝光装置的透视图；
图6是涉及本发明的第二个实施例的对准单元的透视图；
图7是涉及本发明的第二个实施例的对准调整的侧视图；
图8A到8C是涉及本发明的检测工件的位置偏移和翘曲的方法图；
图9A到9E是涉及本发明的校正工件翘曲的方法图；
图10A到10E是涉及本发明的校正工件的翘曲的方法图；
图11是涉及本发明的第三个实施例的曝光装置的透视图；
图12是涉及本发明的第四个实施例的检测曝光装置的位置偏移和翘曲的方法图。
具体实施方式
装置概括
涉及本发明的第一个实施例的曝光系统如图1所示。
如图1所示，曝光系统1由曝光装置10和选择装置2构成。选择装置2由图像测量装置3和图像处理装置4构成。
在图像测量装置3处，对准标记(和/或工件/基底的边缘)、形成于内层中的图样的位置、或在工件(本发明中的对象)12处提供的类似物(所述工件例如上面涂有或层压有感光材料的基底或类似物)由读取装置3a测量，且对每个工件12测量工件12的变形量。应当注意到工件12在一个方向上的膨胀或收缩可由两个或更多的标记测量，而其他类型的变形可由三个或更多的标记测量。
接着，在图像处理装置4处，曝光图像的变形处理基于由图像测量装置3测量的工件12的变形量，在工件12上进行。即，通过根据由图像测量装置3测量的工件12的变形量对曝光图像进行变形处理，根据工件12的变形而变形的曝光图像就确定了。
然后，工件12被传送给曝光装置10，且经过在图像处理装置4处的变形处理的曝光图像在曝光表面上形成。这时，因为曝光图像根据由图像测量装置3测量的工件12的变形量经过变形处理，所以曝光图像是变形的图像。应当注意，图像处理装置4可以使用将工件12从测量装置3传递到曝光装置10的装置(或工艺)构成。
在图1中用黑箭头表示的节拍时间，对于图像测量装置3的测量和曝光装置10的曝光是所需时间，对于图像处理装置4的图像处理是在以后将被描述的流水线处理的情况下，每一级的处理时间。时间(节拍时间×N)是处理时间乘以级数(N级)，它是一个基底的图像处理时间。
在涉及本发明的第一个实施例的曝光图像和曝光系统中的工件的变形之间的关系的例子示于图2中。
如图2A所示，在工件12是多层基底的情况下，例如，如果工件12是未变形的工件12A，在其上形成的图像6也是未变形的图像6A，那么则没有问题。然而，在工件12变形并且成为例如工件12B的形状的情况下，在其上的图像6也变形成为例如图像6B的形状。
如果在变形工件12B，即变形图像6B上形成一层，使得外层被提供于作为内层的工件12B上，则变形图像6B出现问题。即，在多层基底中，形成于内层上的图像(图样)和形成于外层上的图像(图样)必须匹配(或相符)。当在内层上存在图像6变形形成的图像6B时，如果变形图像没有在外层上形成以匹配这个变形图像6B，内层的图像6B和外层的图像6将会不匹配。
于是，在本实施例中，如图2B所示，将曝光在外层上的曝光图像根据内层的变形而变形，以使得内层上形成的图像和外层上将曝光的曝光图像互相匹配。
即，如果工件12变形并成为如12’所示形状，则形成在内层上的图像也如虚线表示的6B所示变形。通过将曝光图像5A变形为类似5B的形状，使内层上形成的变形图像6B和将在外层上形成的曝光图像5B匹配。
或者，在工件12变形并成为如12”所示形状的情况下，形成于内层的图像也如虚线表示的6C所示变形。通过将曝光图像5A变形为类似5C的形状，使内层上形成的变形图像6C和将在外层上形成的曝光图像5C匹配。
上述系列处理步骤的流程如图3的流程图所示。图3表示出涉及本发明的第一个实施例的曝光系统的处理流程。
首先，在步骤201，进行用于工件12的变形校正的标记位置测量。工件12的外层上提供的对准标记由CCD相机读取，或者工件12的内层上形成的图样(或标记)由X射线CCD相机(见图11)读取，由此获得用于检测工件12的变形的数据。应当注意到，如图4A所示，标记的位置在内层和外层可以是不同的。此外，内层的图样的变形能够用相对于内层的标记的相对位置已知的外层标记检测。
在下一个步骤202中，进行用于工件12的变形校正的数据处理。在处理中，原始的曝光图像通过图像变形处理而变形，而且曝光图像根据在步骤201中检测到的工件12的变形而变形。此外，如果工件12的变形量是可预期的，数据处理能够基于预期的变形量进行。
或者，用于进行映射校正处理的数据处理可以针对曝光图像的数据进行。映射校正处理是通过直接改变用于在曝光时分配图像数据的光束的位置来使曝光图像充分地产生变形的处理。此外，数据处理能够以如下方式进行：首先从考虑了工件12的变形校正的图像数据，生成将给与DMD的数据，例如，帧数据或用于得到帧数据的中间数据，并且，相对所生成的数据，在接下来的级中(在步骤204中)，实现为校正工件12的位置误差的处理。可选地，基于预期的位置误差(预期值)的位置校正可以在生成帧数据或中间数据时进行，并且多个侯选的被校正位置的图像数据可以被准备。然后，在接下来的级的位置校正步骤中，可以选择位置被校正的优化的图像数据。在这种情况下，可以准备用于校正旋转误差的多个侯选的位置被校正的图像数据。在接下来的级中的位置校正步骤中，位置被校正的最优的图像数据可以被选择以校正旋转误差，规则的数据处理(校正处理)或台移动可以进行以校正其他误差。进一步可选地，用于校正位置误差的多个位置被校正的侯选图像数据，考虑到工件12的旋转误差，可以在得到帧数据之前、生成变形的图像数据时准备。优化的候选数据可以从中选出，位置误差校正能够实现。
在步骤202中，即在用于工件12的变形校正的数据处理中，可以进行流水线处理。在这里，所谓流水线机制是如下的处理步骤：通过独立地操作如图4B所示的相应的级的处理机制、以操作流程的方式在循环前一处理的同时进行下一个处理。在装备有流水线机制的系统中，其下一步处理在进行前一级处理时进行的处理方法是可能的。
即，当图像处理由如图1所示的图像处理装置4进行时，用于变形校正的数据处理被分成彼此独立操作的N级处理，如图4B所示。通过以流水线方式处理用于工件12的变形校正的数据处理，数据处理能更有效地进行。此外，当连续地确定这N级的状态时，多个工件12的处理能同时进行。以这样的方式，N个工件12能连续地和同时地处理。
在下一个步骤203，工件12放置在曝光装置10上，并且进行在曝光装置10处的用于位置校正的标记位置的测量。这里，通过读取在工件12和/或工件12的边缘处提供的对准标记13，检测工件12在曝光装置10上的位置和倾角，并且获得用于校正曝光图像5的位置的位置数据。从步骤203以后的步骤，被虚线包围，对应于图1中的曝光装置10进行的处理。
在下一个步骤204，进行用于位置校正或台移动控制的数据处理。基于在步骤203获得的工件12的位置数据，图像数据被校正以校正位置，或者通过移动台对位置进行机械校正。
在后续的步骤205中，通过曝光装置10、基于经过变形校正(和位置校正)的图像数据，在工件12上进行曝光处理。即使在工件12变形的情况下，通过上述各步骤进行的校正处理，根据该变形对曝光图像进行变形处理，并且该曝光图像能够与内层的变形的图像相匹配。
根据区域分解的同时处理能够在这时进行。如图4C所示，整个图像的校正在曝光处理前不进行，且，当工件12和曝光装置10之间的相关位置改变且工件12被扫描曝光时，校正处理在曝光前针对作为校正区域43的曝光区域42进行，曝光装置10将在曝光区域42中进行曝光。在扫描曝光进行以及曝光区域42在工件12上连续地移动之前，校正区域43也在工件12上移动。通过连续地曝光在曝光区域42处被校正的校正区域43的数据，未曝光区域44被连续地处理成曝光区域41。通过从上述完成校正的区域连续地进行曝光，校正处理和曝光处理能够并行进行。
可用于曝光系统的曝光装置，作为本发明的第二实施例在图5中示出。
如图5所示，曝光装置10具有形状为厚矩形板并由四个腿部16支撑的底座架18。两条导轨20被提供以在底座架18顶部表面沿着长度方向延伸。台14(移动部分)，形成矩形平板状，安放在这两条导轨20上。台14被放置成使得它的长度方向指向导轨20延伸的方向。台14被支撑起来，以使得它在底座架18上可沿导轨20移动，被未示出的驱动装置驱动，并沿着导轨20(以图5中箭头Y的方向)移动。
矩形板状工件12为曝光的对象，即工件，例如上面涂有或层压有感光材料的基底或类似物，被放置于台14的顶部表面，处于由定位部分(未示出)定位在预先确定的放置位置的状态。多个沟槽部分(未示出)形成在台14的顶部表面(工件放置表面)上。通过负压供给源使得这些沟槽内部处于负压状态，工件12被吸附和保持在台14的顶部表面。进一步，多个对准标记13，表示曝光的参考位置，在工件12上提供。
大致呈U形的门22被设置为在底座架18的中间部分处跨骑在台14的移动路径上。门22的两端部分分别固定于底座架18的侧表面。用于对工件12进行曝光的扫描装置24设置在门22的一侧。对准单元100，装备有用于拍摄工件12上的对准标记13的多个CCD相机26，设置于门22的另一侧。
检测部分，其检测照射光束位置和其光照量，并检测上述位置偏移，检测部分放置于台14的移动方向(箭头Y的方向)的对准测量方向的下游侧(曝光方向的上游侧)。该检测部分具有安装在台14的对准测量方向的边缘部分的参考板70以及以可移动方式附加于参考板70的相反一侧的光传感器(未示出)。用于校准(calibration)的参考标记77提供于参考板70上。当制造曝光装置10或进行维护或类似操作时，对准功能的校准操作借助在参考板70上所提供的用于校准的参考标记77进行。
即，为了校准曝光装置10的曝光对准工能，在由工件12提供的、作为曝光位置的参考、由CCD相机26读取的对准标记13之前，参考板70被设置在CCD相机26可获取的位置上，所述参考板70具有多个沿着CCD相机26的移动方向以预定间隔排列的用于校准的参考标记77。用于校准的多个参考标记77中的至少一个被放置于读取对准标记13的位置上的CCD相机26读取。基于通过这种读取获得的CCD相机26的位置数据，基于图像拾取光轴(透镜光轴)和用于校准的参考标记77或类似物之间的位置偏移数据，计算用于校准的数据，并且用于校准的该数据反映在参考位置数据中。
以这样的方式，能够校准曝光对准功能，其精度主要由伴随CCD相机26的移动的姿态的改变影响，并且能够提高校正相对于工件12的曝光位置偏移的精度。在本第二个实施例中，不同于图1所示的第一个实施例，通过读取在曝光装置10上的工件12的对准标记13，进行用于变形校正的数据采集，并进行用于位置校正的数据采集。因此，机器的数目、机器的放置地点等能够被减少。
涉及本发明的第二个实施例的对准单元在图6中示出。
如图6所示，对准单元100具有安装在门22上的矩形单元基体102。一对导轨104设置在用于放置相机的单元基体102的侧面，以便沿着与台14的移动方向(箭头Y的方向)相垂直的方向(箭头X的方向)延伸。CCD相机26由这对导轨104以滑动方式引导。各CCD相机26由为它们分别提供的滚珠丝杠机构106，和驱动源(未示出)，例如驱动滚珠丝杠机构106的步进电机或类似物，来驱动。从而，CCD相机26沿着与台14的移动方向垂直的方向独立移动。每一个CCD相机26都以一定的姿态放置，以使得相机主体26A的末端提供的透镜部分26B方向向下且透镜光轴大致垂直。环状的闪光光源(LED闪光光源)26C安装在透镜部分26B的末端部分。
当各CCD相机26将要拍摄工件12的对准标记13时，它们通过上述驱动源和滚珠丝杠机构106沿箭头X方向移动，并且相应地放置于预期的拍摄位置。即，镜头光轴以与随着台14的移动而移动的工件12的对准标记13的通过位置重合的方式放置。当对准标记13到达预期的拍摄位置时，使闪光光源26C发射光。从工件12顶部表面反射的、照射到工件12上的闪光灯的反射光经过透镜部分26B输入相机主体26A，并且对准标记13由此被拍摄。
台14的驱动装置和使扫描装置24和CCD相机26移动的驱动源，以及CCD相机26连接到控制它们的控制器28上(见图5)。当将在后面描述的曝光装置10的曝光操作进行时，台14由控制器28控制以便以预定的速度移动，CCD相机26由控制器28控制以便以预定的位置放置并在预定的时间拍摄工件12的对准标记13，以及扫描装置24由控制器28控制以便在预定的时间曝光工件12。
当曝光装置10的曝光操作开始时，驱动装置由驱动器28控制，且吸附工件12的顶端表面的台14，开始沿着导轨20以恒定速度在移动方向的对准测量方向上(箭头Y的方向)从上游侧向下游侧移动。与台的运动的开始同步地，或在略先于工件12的起始端到达CCD相机26的正下方区域时，CCD相机26由控制器28控制进行操作。
当工件12随着台14的移动通过CCD相机26的下方时，借助CCD相机26的对准测量进行。
在这样的对准测量中，首先，当工件12的移动方向的下游侧(前端侧)设置的对准标记13到达CCD相机26的正下方区域(到达透镜光轴的区域)时，CCD相机26以预定的时间拍摄对准标记13。这些拍摄到的图像数据，即，包括曝光位置的参考由对准标记13表示的参考位置数据的图像数据，输出到作为控制器28的数据处理部分的CPU。在对准标记13被拍摄后，台14再次开始朝着下游侧移动。
在多个对准标记13沿着移动方向(扫描方向)设置，例如本实施例的工件12的情况下，当接下来的对准标记13(在移动方向的上游侧(后端侧)设置的对准标记13)到达CCD相机26的正下方区域时，CCD相机26同样以预定的时间拍摄对准标记13，并将它的图像数据输出到控制器28的CPU中。
这时，通常，相对工件12的变形的校正和相对工件12的位置和姿态的校正都根据对准标记13的拍摄中得到的位置数据同时进行。因此，计算量大并造成处理速度的下降。
出于这点的考虑，在本发明中，在曝光对准功能中，相对工件12的变形的校正独立于并先于相对工件12的位置和姿态的校正。以这样的方式，提供一种能提高处理能力的曝光装置10及其校准方法。
校正顺序：
首先，根据从对准标记13的输入图像数据(参考位置数据)识别的图像中的标记位置和间距等，CPU了解工件12的尺寸精度误差、翘曲以及类似情况，并且计算工件12的将被曝光的表面的正确曝光位置。然后，当由扫描装置24进行图像曝光时，校正控制(对准)被执行，它结合控制信号(基于存储于未示出的内存中的曝光图样的图像数据产生)和该正确的曝光位置，进行图像曝光。
换句话说，工件12在形状和尺寸精度上的误差是因各个工件12向异的。因此，对准标记13在三个或更多的地点的位置被CCD相机26或其他检测件预先检测到，并且可获得用于预先校正工件12在尺寸精度、翘曲以及类似情况的误差的数据。
以这样的方式，曝光所需的校正处理能够被分解，并且，在曝光装置10上曝光前必须立即进行的校正处理的量得以减少。因此，曝光装置10的处理能力能够得以提高。
涉及本发明的曝光系统的经过修改的例子在图7中示出。
为了分解如图3所示的上述曝光所需的校正数据的计算量，例如，单个或多个工件12可被放置在台14上，并且工件12的尺寸精度误差和翘曲、工件12在台14上的放置位置的偏移和工件12相对移动方向的倾斜可以由多个CCD相机26A和26B单独地和独立地检测。在这种情况下，可以采用下述结构：其中片状或细长的工件12相对台14连续地移动(传送)，或者采用这样的结构：其中多个台14循环移动。
具体而言，首先，在将被曝光的工件12A上的三个或更多的对准标记13预先被专门用于翘曲校正的CCD相机26A检测，并且获得用于翘曲校正的数据。此后，台14由驱动装置沿着箭头方向驱动，并沿着导轨20在曝光方向上移动。
如图8A到8C所示，如果至少两个对准标记13被检测，工件12的倾斜度和位置能够被计算。但是，相对工件12的翘曲和变形，需要检测至少三个对准标记13。
具体而言，如图8B所示，例如，工件12的位置和倾斜度能够通过检测两个或更少的对准标记13而被检测。然而，如图8C所示，在位置偏移和倾斜度都为零但是翘曲存在的情况下，为了检测这些翘曲，至少三个或更多的对准标记13必须被检测。
根据从两个或更多的对准标记13的输入图像数据(参考位置数据)识别的图像中的标记或位置和标记间的间距，以及当这些对准标记13被拍摄时台14的位置和CCD相机26B的位置，CPU掌握台14上的工件12的放置位置的偏移以及工件12相对移动方向的倾斜度，并且计算用于工件12的将被曝光的表面的正确曝光位置。然后，当由扫描装置24进行图像曝光时，校正控制(对准)被执行，它结合控制信号(基于存储于未示出的内存中的曝光图样的图像数据产生)和正确的曝光位置，进行图像曝光。
也就是说，工件12相对曝光装置10(或相对台14)的位置和倾斜度被检测，并且被校正。因为如果工件12不处于放置在台14上的曝光位置处的状态时，位置和倾斜度不能被检测和计算，所以在曝光前立即进行这种校正是有效的。
这时，在上述工件12的位置偏移和倾斜度是零但翘曲存在的情况下，为了检测这些翘曲，三个或更多的对准标记13必须被检测。但是，因为工件12的位置和倾斜度能通过如图8B所示的两个或更少的对准标记13的检测而检测到，这足以使对准标记13能够在两个地点被检测到。以这样的方式，有两个CCD相机26B也足够，成本也能降低。
当工件12随着台14的移动而朝着曝光方向的下游侧在扫描装置24下面移动，并且将被曝光的表面的图像曝光区域到达曝光起始位置时，扫描装置24的各曝光头30照射出光束，并且工件12的将被曝光的表面的图像曝光开始。应当注意，当先前的工件12的位置校正和曝光处理正在进行时，可以进行下一个工件12的变形校正。
涉及本发明的曝光装置的翘曲校正方法的经过修改的例子在图9A到图9E和图10A到图10E中示出。
如图9A所示，在工件12没有任何翘曲，如膨胀或收缩或变形或类似情况的情况下，输入到扫描装置24的曝光图像也是如图9B所示的没有翘曲的图像，这没有问题。
然而，在如图9C所示的工件12变形的情况下，如果如图9D所示的图像照这样输入到扫描装置24中，如图9A所示的图像照这样被曝光。结果，如果在显影处理之后校正凸起或凹陷以及膨胀或收缩，或者如果该工件12用作将在后面描述的多层基底，图像则以与基底的原始变形相反的形状变形，如图9E所示。
于是，相对如图10C所示的工件12的变形，输入扫描装置24的曝光图像按照如图10D所示的工件12的变形而变形，并进行曝光。
以这样的方式，在显影过程后，凸起或凹陷以及膨胀或收缩回到原始状态，或者，当工件12用作将在后面描述的多层基底时，原始正确的图像经受显影处理，能够得到如图10E所示的图像。
在上述结构中，根据由CCD相机26A得到的工件12的翘曲信息，进行变形校正处理的步骤(计算校正的图样的处理，例如图像数据等的变形校正处理)，施加了最大的负荷。因此，通过CCD相机26A检测多个对准标记13的步骤到为每一个工件12计算翘曲校正数据的步骤的多线路步骤(能在放置在台14上之前处理的步骤)被准备。直到计算翘曲校正数据的步骤以前的步骤，需要最多的时间，并且并行地进行，处理完成的工件12在台14上曝光。依据这样的结构，作为整个系统的处理能力能够进一步提高。
多层基底的冲孔：
通常，有采用单个基底的情况，但也有多个基底重叠以形成多层基底并制成一个部分的情况。
这里，当将基底重叠时，在其上已经形成图样的基底上，基底进一步重叠，并进行图案化或类似处理。因此，检测层下面(内层)的图样位置对于光学型读取装置是困难的。于是，内层的图样位置能够使用透视式读取装置读取，其采用可穿过基底的X射线，并且能用于对准以使图案曝光在形成于其上的上层基底上。
也就是说，用于翘曲校正的数据的获取，也能通过由透视式读取部分读取多层基底的多个图样位置来进行，在所述多层基底上，曝光处理将在曝光装置的台14上进行，所述透视式读取部分通过由X射线替代上述CCD相机26A读取内层的图样位置。在下文中，测量装置3的不同的例子的解释将被作为本发明的第三个实施例给出。
具体而言，在如图11所示的装备有X射线CCD相机164和X射线光源165的冲孔装置100中，例如，一个例子将描述一种情况，其中，盲通路孔(BVH)是在邻近矩形基底的四角处分别形成的，并且，在曝光装置10处进行装配(build-up)印刷线路板200的对准调整，在印刷线路板200上，这些相应的盲通路孔在制造基底时成为对准标记。或者，作为另一个不同的例子，与冲孔装置不同，可以使用标记装置。
放置在台上的装配线路板200被传送。当在移动方向上的前端侧的端部附近形成的多个BVH接近X射线CCD相机164A和164B下面的区域时，盲通路孔的透视图像由X射线CCD相机164拾取。以这样的方式，盲通路孔的轮廓被清晰地拾取，并能够作为对准标记被识别。或者，替代盲通路孔，已经在内层形成的图样的位置信息能够被检测。
根据用作对准标记或已经形成于内层上的图样的位置信息的盲通路孔，在装配的线路板200的位置和倾斜度校正之前，获得翘曲(变形和膨胀或收缩)信息以及由上述方法进行校正。以这样的方式，检测对准标记的位置和计算校正值所需要的处理时间能减少。以同在其他的实施例中一样的方式，能够提高曝光装置的处理能力。
在本实施例中，对准标记的位置信息采用冲孔装置的X射线CCD相机获得。因此，具有能够从基底的内层结构中获取不能由通常的光学检测件，例如CCD相机或类似物检测到的位置信息的优势。以这样的方式，获取位置信息方面的问题即使在难于在基底的表面上提供对准标记或者难于读取它们的情况下也不产生。在本实施例中，X射线CCD相机164由冲孔装置100提供。然而，本发明当然不限于这种结构，并且X射线CCD相机164可以由另外的装置提供，或者可以作为一个装置使用。
双侧曝光：
不仅一侧，工件12的两侧都能够用作曝光表面。通过图案处理和类似方式在一侧上形成图像信息，并且其后，也在另一侧进行相似的处理，所需要的工件12的数量能够被减少。即，构思一种形式，其中，由曝光装置在相同基底的反面和正面，借助通孔作为位置参考进行曝光。
这时，在一侧获取的翘曲(变形以及膨胀或收缩)信息对另一侧也大致有效，并且如果工件12的厚度的不均匀在预定的允许范围内，该信息能够反过来使用。以下，涉及本发明的第四个实施例的曝光装置将被描述。
具体地，如图12所示，例如，根据曝光首先进行的、作为工件12的表面的侧面1的从13A到13C的对准标记的位置信息，翘曲(变形以及膨胀或收缩)信息在工件12的位置和倾斜度信息之前获取。此后，获取在台14上的位置和倾斜度信息，进行校正并进行曝光。
接着，在工件12翻转和曝光进行之前，侧面2的翘曲(变形以及膨胀或收缩)信息被作为如下信息计算，该信息倒转根据侧面1的从对准标记13A到13C的位置信息计算的翘曲信息。
也就是说，对准标记13A到13C在侧面2处将成为13A’到13C’。因此，在侧面2上，不进行对准标记13的位置测量，计算倒转侧面1的翘曲信息的信息，仅仅获取在台14上的位置和倾斜度信息，进行校正并进行曝光。以这样的方式，缩短了对准标记13的位置检测和校正值的计算所需的处理时间，并能够提高曝光装置10的处理能力。
因为本发明具有上述结构，给曝光装置大负荷的翘曲校正处理，独立于曝光位置校正处理被进行。由此，能够提高曝光装置的制造能力。
此外，进行翘曲校正处理所需的数据获取的机构，能够从曝光装置的主体中分离出来。因此，翘曲测量能够在涂敷或层压作为感光层的抗蚀剂之前进行。因为能够在工件具有感光性能之前的级中进行翘曲测量，所以对用于测量的X射线或光的波长没有限制。即，具有任意波长的任意光或X射线能够用于测量。
进而，在上述实施例中，采用对工件进行曝光并形成图像的曝光装置作为例子。然而，本发明并不限于此，并且当然也能应用于，例如，具有采用喷嘴或类似物的记录头的图像形成装置。

Claims (24)

1.一种图像绘制装置的校正方法，其基于通过读取在对象处所提供的位置参考标记或图样获取的参考位置数据，在对象上进行对准，并且在沿着扫描方向移动对象的同时，根据图像数据在对象上进行图像绘制，所述方法包括：
进行第一次校正，相对对象的变形校正图像绘制位置；并且
进行第二次校正，相对对象的位置校正图像绘制位置，
其中，第一次校正在第二次校正之前进行。
2.根据权利要求1所述的图像绘制装置的校正方法，其中，第一次校正通过使用一定数量的位置参考标记或图样进行，所述位置参考标记或图样的数量大于或等于在第二次校正中使用的位置参考标记或图样的数量。
3.根据权利要求1所述的图像绘制装置的校正方法，其中，相对接着要被进行图像绘制的对象的变形的第一次校正，在图像绘制结束之前完成。
4.根据权利要求1所述的图像绘制装置的校正方法，其中，多个位置参考标记或图样被在图像绘制装置外部预先提供的辅助读取部分读取，第一次校正基于所获得的参考位置数据进行，并且，
其后，第二次校正基于由在图像绘制装置处提供的读取部分的读取所获得的参考位置数据进行。
5.根据权利要求4所述的图像绘制装置的校正方法，其中，采用X射线的透视式读取部分用作辅助读取部分。
6.根据权利要求1所述的图像绘制装置的校正方法，其中，当图像绘制装置通过采用通孔作为位置参考进行两侧的图像绘制时，在一侧的图像绘制中，
相对另一侧的变形的第一次校正基于旋转或翻转参考位置数据得到的位置数据来进行，所述参考位置数据是从用于当前处于图像绘制中的一侧的位置参考标记或图样获得的。
7.根据权利要求1所述的图像绘制装置的校正方法，其中，采用X射线的透视式读取部分由在构成对象的基底上进行标记或冲孔处理的装置提供，且
第一次校正基于通过由透视式读取部分读取基底的内层结构的位置信息所获得的参考位置数据来进行。
8.根据权利要求1所述的图像绘制装置的校正方法，其中，图像绘制为由光束进行曝光处理。
9.一种图像绘制装置，包括：
读取部分，其读取在对象处提供的位置参考标记或图样；
对准部分，基于读取部分读取所获得的参考位置数据对对象进行对准；
移动部分，其沿着扫描方向移动对象；以及
图像绘制部分，其在移动部分沿着扫描方向移动对象的同时，根据图像数据在对象上进行图像绘制，
其中，所述对准部分在相对对象的位置校正图像绘制位置的第二次校正之前，进行相对对象的变形校正图像绘制位置的第一次校正。
10.根据权利要求9所述的图像绘制装置，其中，第一次校正通过使用一定数量的位置参考标记或图样进行，所述位置参考标记或图样的数量大于或等于在第二次校正中使用的位置参考标记或图样的数量。
11.根据权利要求9所述的图像绘制装置，其中，相对接着要被进行图像绘制的对象的变形的第一次校正，在图像绘制结束之前完成。
12.根据权利要求9所述的图像绘制装置，其中，多个位置参考标记或图样被在图像绘制装置外部预先提供的辅助读取部分读取，第一次校正基于所获得的参考位置数据进行，并且，
其后，第二次校正基于由在图像绘制装置处提供的读取部分的读取所获得的参考位置数据进行。
13.根据权利要求12所述的图像绘制装置，其中，采用X射线的透视式读取部分用作辅助读取部分。
14.根据权利要求9所述的图像绘制装置，其中，当图像绘制装置通过采用通孔作为位置参考进行两侧的图像绘制时，在一侧的图像绘制中，
相对另一侧的变形的第一次校正基于旋转或翻转参考位置数据得到的位置数据来进行，所述参考位置数据是从用于当前处于图像绘制中的一侧的位置参考标记或图样获得的。
15.根据权利要求9所述的图像绘制装置，其中，采用X射线的透视式读取部分由在构成对象的基底上进行标记或冲孔处理的装置提供，且
相对对象的变形的第一次校正基于通过由透视式读取部分读取基底的内层结构的位置信息所获得的参考位置数据来进行。
16.根据权利要求9所述的图像绘制装置，其中，图像绘制为由光束进行曝光处理。
17.一种通过采用图像绘制部分在对象上形成图像的图像绘制方法，该方法包括：
测量对象的变形；
进行变形校正处理，以根据变形在对象上形成变形的图像；
相对图像绘制部分测量对象的位置误差；
进行位置校正处理，以根据位置误差在对象上形成位置被校正的图像；以及
在对象上对图像进行图像绘制，
其中，变形校正处理在位置误差测量或位置校正处理之前完成。
18.根据权利要求17所述的图像绘制方法，其中，当相对对象的第一部分区域的位置校正处理完成时，相对该第一部分区域的图像的图像绘制开始。
19.根据权利要求18所述的图像绘制方法，其中，相对对象的第二部分区域的位置校正处理与相对第一部分区域的图像的图像绘制同时进行。
20.根据权利要求17所述的图像绘制方法，其中，相对另一个对象的变形校正处理至少与以下过程之一同时进行：
a)相对对象的位置误差的测量、b)位置校正处理，以及c)图像的图像绘制。
21.根据权利要求17所述的图像绘制方法，其中，变形的测量通过以透视的方式、采用X射线读取在对象处提供的标记或图样的位置来进行。
22.根据权利要求17所述的图像绘制方法，其中，变形的测量和位置误差的测量中的至少一个通过读取在对象处提供的标记或图样位置进行。
23.一种利用图像绘制部分在对象上形成图像的图像绘制方法，该方法包括：
第一校正步骤，测量对象上至少两个参考标记或图样的位置，并进行校正处理以在对象上形成与参考标记或图样的位置之间的相对位置关系对应的图像；
第二校正步骤，测量对象上至少两个参考标记或图样的位置，或者至少两个其他的参考标记或图样的位置，进行校正处理以在对象上形成与参考标记或图样的位置和图像绘制部分之间的位置关系对应的图像；以及
在对象上对图像进行图像绘制的步骤，
其中第一校正步骤在第二校正步骤之前完成。
24.一种通过采用图像绘制部分在对象上形成图像的图像绘制系统，该系统包括：
测量部分，用于测量对象的变形；
变形校正处理部分，用于根据变形在对象上形成变形的图像；
位置误差测量部分，用于测量相对图像绘制部分的对象的位置误差；
位置校正处理部分，用于根据位置误差在对象上形成位置被校正的图像；以及
图像绘制部分，用于在对象上对图像进行图像绘制，
其中，变形校正处理在位置误差测量或位置校正处理之前完成。
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