CN117192908B - 一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法 - Google Patents
一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及PCB制作,具体涉及一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:将资料设置为自动涨缩,台面涨缩补偿设置为1,外层对准获取涨缩值,则示值涨缩为实际涨缩叠加台面涨缩补偿;对于内层、外层不对准,外层曝光时的情况:计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,将LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光;本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法对台面涨缩误差和资料涨缩误差进行有效一致性补偿的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及PCB制作,具体涉及一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法。
背景技术
PCB制作工艺是在不同生产设备上进行的,为了保证前后工艺环节对准,要求前后工艺采用固定的涨缩。现有PCB生产设备中,通常由上游机生产A面,下游机生产B面,每台设备又有两个台面,按照这样的模式,四个台面的涨缩需要进行一致性补偿。台面涨缩误差是由硬件造成的,不可能完全调成一致,就算经过标定也无法达到完全一致。
此外,资料涨缩误差的形成与计算方式有关,一般来说是采用最小二乘法进行拟合,直接从源到目标拟合加上消除涨缩,会引入较大的误差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,能够有效克服现有技术所存在的无法对台面涨缩误差和资料涨缩误差进行有效一致性补偿的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:
将资料设置为自动涨缩,台面涨缩补偿设置为1,外层对准获取涨缩值,则示值涨缩为实际涨缩叠加台面涨缩补偿;
对于内层、外层不对准,外层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,将LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光;
对于内层、外层对准,外层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,对图层的标靶应用LMartrix*AMartrix*SMartrix获得标靶理论位置WCenter,抓取标靶实际位置RWCenter,计算标靶理论位置WCenter至标靶实际位置RWCenter的过渡矩阵RMartrix;
判断是否为固定涨缩,若为固定涨缩,则消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,并将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光,否则直接将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光;
对于内层、外层对准,内层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算台面标靶标记在摄像头中的位置CAMCenter,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,对图层的标靶应用LMartrix*AMartrix*SMartrix获得标靶理论位置WCenter,抓取标靶实际位置RWCenter,计算标靶理论位置WCenter至标靶实际位置RWCenter的过渡矩阵RMartrix;
判断是否为固定涨缩,若为固定涨缩,则消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,并将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光,否则直接将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光。
优选地,所述台面涨缩补偿定义如下:
设P0为补偿校准的基准坐标系,Pb为需要补偿校准的目标坐标系,则采用下式计算台面涨缩补偿Cb:
Cb=Pb/P0(1-1)。
优选地,对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,在目标坐标系Pb下测量为Lb,则采用下式计算基准坐标系P0的预测涨缩S0’:
S0’=L0/L (2-1)
采用下式计算目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’:
Sb’=Lb/L (2-2)
由式1-1可得:
Lb=L0*Cb -1 (2-3)
将式2-3代入式2-2可得:
Sb’=(L0*Cb -1)/L=(L0/L)*Cb -1=S0’*Cb -1 (2-4)
由式2-4可得:
S0’=Sb’*Cb (2-5)
因此,基准坐标系P0的预测涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积,基准坐标系P0的预测涨缩S0’即为示值涨缩。
优选地,由式2-5可得:
Cb=S0’/Sb’ (2-6)
即已知基准坐标系P0的预测涨缩S0’和目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’时,可计算得到台面涨缩补偿Cb。
优选地,对于内层、外层不对准,外层直接曝光时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,以此设定为曝光资料L0’,使用曝光资料L0’在目标坐标系Pb下曝光得到直线段Lb,则在基准坐标系P0下的测量结果应为:
Lb=L0’*Cb (3-1)
要使曝光后的直线段Lb在基准坐标系P0下等于资料L0,即Lb=L0,则实际使用的曝光资料L0’应为:
L0’=L0*Cb -1 (3-2)
因此,要确保在目标坐标系Pb下曝光结果正常,应在曝光前对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’后进行曝光,涨缩原点为台面左下角,此时示值涨缩S0’输出应为1。
优选地,对于内层、外层不对准,外层附加涨缩曝光时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,设定资料L0中的资料涨缩为C0,该情况下视为资料L0经过资料涨缩C0后得到曝光资料L0’进行直接曝光,由式3-2可得实际使用的曝光资料L0’应为:
L0’=(L0*C0)*Cb -1=L0*(C0*Cb -1) (3-3)
即资料L0经过资料涨缩C0并叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’后进行曝光,涨缩原点为台面左下角,此时示值涨缩S0’输出仍为资料涨缩C0。
优选地,对于内层、外层对准,外层自动涨缩曝光时的情况:
直接曝光所得对准结果即为正确的,由式2-5可得此时的示值涨缩S0’=Sb’*Cb,即示值涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积。
优选地,对于内层、外层对准,外层自动涨缩曝光时的情况:
对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’,以曝光资料L0’为基础进行正常对准,曝光所得对准结果即为正确的,此时无需输出示值涨缩S0’,以资料对齐矩阵AMartrix的计算结果直接输出。
优选地,对于内层、外层对准,外层固定涨缩曝光时的情况:
资料对齐矩阵AMartrix加固定涨缩为S0’时,对准结束后消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,再叠加固定涨缩S0’,由式2-5可得此时的示值涨缩S0’=Sb’*Cb,即示值涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积。
优选地,对于内层、外层对准,内层直接曝光时的情况:
该情况下视为对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’,以曝光资料L0’为基础按正常内层处理过程进行A/B面曝光操作,涨缩原点为台面左下角。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明所提供的一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,具有以下有益效果:
1)实现了对预测时摆放角度与曝光时摆放角度的独立支持;
2)实现了内层固定涨缩和旋转;
3)所有过程思路统一,精简了台面涨缩误差的一致性补偿;
4)修复了消除涨缩的误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的流程示意图;
图2为本发明中对于内层、外层不对准,外层曝光时的流程示意图;
图3为本发明中对于内层、外层对准,外层曝光时的流程示意图;
图4为本发明中对于内层、外层对准,内层曝光时的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,如图1所示,对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:
将资料设置为自动涨缩,台面涨缩补偿设置为1,外层对准获取涨缩值,则示值涨缩为实际涨缩叠加台面涨缩补偿。
如图2所示,对于内层、外层不对准,外层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,将LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光。
如图3所示,对于内层、外层对准,外层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,对图层的标靶应用LMartrix*AMartrix*SMartrix获得标靶理论位置WCenter,抓取标靶实际位置RWCenter,计算标靶理论位置WCenter至标靶实际位置RWCenter的过渡矩阵RMartrix;
判断是否为固定涨缩,若为固定涨缩,则消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,并将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光,否则直接将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光。
如图4所示,对于内层、外层对准,内层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算台面标靶标记在摄像头中的位置CAMCenter,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,对图层的标靶应用LMartrix*AMartrix*SMartrix获得标靶理论位置WCenter,抓取标靶实际位置RWCenter,计算标靶理论位置WCenter至标靶实际位置RWCenter的过渡矩阵RMartrix;
判断是否为固定涨缩,若为固定涨缩,则消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,并将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光,否则直接将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光。
①台面涨缩补偿定义如下:
设P0为补偿校准的基准坐标系,Pb为需要补偿校准的目标坐标系,则采用下式计算台面涨缩补偿Cb:
Cb=Pb/P0(1-1)。
②对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,在目标坐标系Pb下测量为Lb,则采用下式计算基准坐标系P0的预测涨缩S0’:
S0’=L0/L (2-1)
采用下式计算目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’:
Sb’=Lb/L (2-2)
由式1-1可得:
Lb=L0*Cb -1 (2-3)
将式2-3代入式2-2可得:
Sb’=(L0*Cb -1)/L=(L0/L)*Cb -1=S0’*Cb -1 (2-4)
由式2-4可得:
S0’=Sb’*Cb (2-5)
因此,基准坐标系P0的预测涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积,基准坐标系P0的预测涨缩S0’即为示值涨缩。
由式2-5可得:
Cb=S0’/Sb’ (2-6)
即已知基准坐标系P0的预测涨缩S0’和目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’时,可计算得到台面涨缩补偿Cb。
③A、对于内层、外层不对准,外层直接曝光时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,以此设定为曝光资料L0’,使用曝光资料L0’在目标坐标系Pb下曝光得到直线段Lb,则在基准坐标系P0下的测量结果应为:
Lb=L0’*Cb (3-1)
要使曝光后的直线段Lb在基准坐标系P0下等于资料L0,即Lb=L0,则实际使用的曝光资料L0’应为:
L0’=L0*Cb -1 (3-2)
因此,要确保在目标坐标系Pb下曝光结果正常,应在曝光前对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’后进行曝光,涨缩原点为台面左下角,此时示值涨缩S0’输出应为1。
B、对于内层、外层不对准,外层附加涨缩曝光时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,设定资料L0中的资料涨缩为C0,该情况下视为资料L0经过资料涨缩C0后得到曝光资料L0’进行直接曝光,由式3-2可得实际使用的曝光资料L0’应为:
L0’=(L0*C0)*Cb -1=L0*(C0*Cb -1) (3-3)
即资料L0经过资料涨缩C0并叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’后进行曝光,涨缩原点为台面左下角,此时示值涨缩S0’输出仍为资料涨缩C0。
④A、对于内层、外层对准,外层自动涨缩曝光时的情况:
直接曝光所得对准结果即为正确的,由式2-5可得此时的示值涨缩S0’=Sb’*Cb,即示值涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积。
对于内层、外层对准,外层自动涨缩曝光时的情况:
对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’,以曝光资料L0’为基础进行正常对准,曝光所得对准结果即为正确的,此时无需输出示值涨缩S0’,以资料对齐矩阵AMartrix的计算结果直接输出。
B、对于内层、外层对准,外层固定涨缩曝光时的情况:
资料对齐矩阵AMartrix加固定涨缩为S0’时,对准结束后消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,再叠加固定涨缩S0’,由式2-5可得此时的示值涨缩S0’=Sb’*Cb,即示值涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积。
⑤对于内层、外层对准,内层直接曝光时的情况:
该情况下视为对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’,以曝光资料L0’为基础按正常内层处理过程进行A/B面曝光操作,涨缩原点为台面左下角。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:
对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:
将资料设置为自动涨缩,台面涨缩补偿设置为1,外层对准获取涨缩值,则示值涨缩为实际涨缩叠加台面涨缩补偿;
对于内层、外层不对准,外层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,将LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光;
对于内层、外层对准,外层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,对图层的标靶应用LMartrix*AMartrix*SMartrix获得标靶理论位置WCenter,抓取标靶实际位置RWCenter,计算标靶理论位置WCenter至标靶实际位置RWCenter的过渡矩阵RMartrix;
判断是否为固定涨缩,若为固定涨缩,则消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,并将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光,否则直接将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光;
对于内层、外层对准,内层曝光时的情况:
计算涨缩矩阵SMartrix,计算台面标靶标记在摄像头中的位置CAMCenter,计算资料对齐矩阵AMartrix和台面摆片矩阵LMartrix,对图层的标靶应用LMartrix*AMartrix*SMartrix获得标靶理论位置WCenter,抓取标靶实际位置RWCenter,计算标靶理论位置WCenter至标靶实际位置RWCenter的过渡矩阵RMartrix;
判断是否为固定涨缩,若为固定涨缩,则消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,并将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光,否则直接将RMartrix*LMartrix*AMartrix*SMartrix作为最终矩阵处理图形曝光。
2.根据权利要求1所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:所述台面涨缩补偿定义如下:
设P0为补偿校准的基准坐标系,Pb为需要补偿校准的目标坐标系,则采用下式计算台面涨缩补偿Cb:
Cb=Pb/P0(1-1)。
3.根据权利要求2所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层对准,对外层涨缩进行预测时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,在目标坐标系Pb下测量为Lb,则采用下式计算基准坐标系P0的预测涨缩S0’:
S0’=L0/L (2-1)
采用下式计算目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’:
Sb’=Lb/L (2-2)
由式1-1可得:
Lb=L0*Cb -1 (2-3)
将式2-3代入式2-2可得:
Sb’=(L0*Cb -1)/L=(L0/L)*Cb -1=S0’*Cb -1 (2-4)
由式2-4可得:
S0’=Sb’*Cb (2-5)
因此,基准坐标系P0的预测涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积,基准坐标系P0的预测涨缩S0’即为示值涨缩。
4.根据权利要求3所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:由式2-5可得:
Cb=S0’/Sb’ (2-6)
即已知基准坐标系P0的预测涨缩S0’和目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’时,可计算得到台面涨缩补偿Cb。
5.根据权利要求2所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层不对准,外层直接曝光时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,以此设定为曝光资料L0’,使用曝光资料L0’在目标坐标系Pb下曝光得到直线段Lb,则在基准坐标系P0下的测量结果应为:
Lb=L0’*Cb (3-1)
要使曝光后的直线段Lb在基准坐标系P0下等于资料L0,即Lb=L0,则实际使用的曝光资料L0’应为:
L0’=L0*Cb -1 (3-2)
因此,要确保在目标坐标系Pb下曝光结果正常,应在曝光前对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’后进行曝光,涨缩原点为台面左下角,此时示值涨缩S0’输出应为1。
6.根据权利要求5所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层不对准,外层附加涨缩曝光时的情况:
设有一条直线段L,在基准坐标系P0下测量为L0,设定资料L0中的资料涨缩为C0,该情况下视为资料L0经过资料涨缩C0后得到曝光资料L0’进行直接曝光,由式3-2可得实际使用的曝光资料L0’应为:
L0’=(L0*C0)*Cb -1=L0*(C0*Cb -1) (3-3)
即资料L0经过资料涨缩C0并叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’后进行曝光,涨缩原点为台面左下角,此时示值涨缩S0’输出仍为资料涨缩C0。
7.根据权利要求3所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层对准,外层自动涨缩曝光时的情况:
直接曝光所得对准结果即为正确的,由式2-5可得此时的示值涨缩S0’=Sb’*Cb,即示值涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积。
8.根据权利要求3所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层对准,外层自动涨缩曝光时的情况:
对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’,以曝光资料L0’为基础进行正常对准,曝光所得对准结果即为正确的,此时无需输出示值涨缩S0’,以资料对齐矩阵AMartrix的计算结果直接输出。
9.根据权利要求3所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层对准,外层固定涨缩曝光时的情况:
资料对齐矩阵AMartrix加固定涨缩为S0’时,对准结束后消除过渡矩阵RMartrix中的涨缩,再叠加固定涨缩S0’,由式2-5可得此时的示值涨缩S0’=Sb’*Cb,即示值涨缩S0’为目标坐标系Pb的预测涨缩Sb’与台面涨缩补偿Cb的乘积。
10.根据权利要求3所述的直写式光刻机涨缩一致的补偿方法,其特征在于:对于内层、外层对准,内层直接曝光时的情况:
该情况下视为对资料L0叠加Cb -1进行补偿得到曝光资料L0’,以曝光资料L0’为基础按正常内层处理过程进行A/B面曝光操作,涨缩原点为台面左下角。
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