TWI596426B - 檢測底片誤差的方法及其系統 - Google Patents

Description

檢測底片誤差的方法及其系統

本發明是有關於一種檢測底片誤差的方法及其系統，特別是指一種用於曝光裝置之即時檢測底片誤差的方法及其系統。

現有印刷電路板上的線路圖案的形成方式，主要是先於一可透光的底片上形成預先設計好的線路圖案，再以曝光顯影技術於一玻璃纖維基板上顯影出該底片上的線路圖案，再進行後續加工製程以製得該印刷電路板。其中，在進行曝光顯影步驟之前，必須利用該底片的對位靶與該玻璃纖維基板對位孔準確的進行對位，才能使得該底片上的線路圖案精準的形成於該基板的預定位置上。

一般而言，該底片上的線路圖案會先於底片室中設計完成後，再拿到製程現場裝設於曝光機台上以與該玻璃纖維基板進行對位及後續的曝光顯影製程。然而，當該底片與該玻璃纖維基板無法對位成功時，並無法即時判讀是底片或是玻璃纖維基板的誤差，而造成對位問題。目前通常是將該底片拆卸下來，送回底片室進行尺寸確認， 確定是該底片的尺寸產生變形後，才會汰換該底片，然而，在拆卸底片的過程中，往往有容易因為拆卸造成底片的變形，又進一步影響判斷的結果。

因此，本發明之目的，即在提供一種可即時檢測底片誤差的方法。

於是本發明檢測底片誤差的方法包含：一提供步驟、一配置步驟，及一檢測步驟。

該提供步驟提供一裝設於一曝光裝置的透光基板，及一底片，該透光基板具有至少四個位置彼此相對且具有預設間距之定位符號，該底片具有一成預定線路圖案的線路區，及至少四個與該預定線路圖案於同一製程形成，並位於該線路區外的對位符號，該透光基板及該底片各自具有一對位點，且該等對位符號的位置與該等定位符號相對應。

該配置步驟利用該透光基板及該底片的對位點對位，將該底片定位於該透光基板上，並令該等定位符號與該等對位符號各自對應。

該檢測步驟是量測該等定位符號與該等對位符號的偏移量，得到該底片的誤差值。

此外，本發明之另一目的，在提供一種檢測底片誤差的系統，包含一曝光裝置及至少四個偵測元件。

該曝光裝置包括一對位平台，及一位於該對位平台之上的透光基板，該底片設置於該透光基板上並位於 該對位平台與該透光基板之間，該透光基板具有至少四個與該等對位符號的位置相對應的定位符號。

該偵測單元位於該透光基板之上，量測並計算該每一個定位符號與相對應的該每一個對位符號的中心點的偏移量，得到該底片的誤差值。

本發明之功效在於：在曝光裝置的透光基板形成該等定位符號，並在該底片的線路區外形成相對應該等定位符號的該等對位符號，並將該底片定位於該透光基板上，量測該等定位符號與該等對位符號的偏移量，而能即時檢測該底片的誤差值。

2‧‧‧曝光裝置

20‧‧‧偵測單元

200‧‧‧對位平台

201‧‧‧第一定位線

202‧‧‧第二定位線

203‧‧‧第三定位線

21‧‧‧曝光基板

211‧‧‧曝光區

212‧‧‧非曝光區

22‧‧‧透光基板

221‧‧‧定位符號

222‧‧‧中心點

231‧‧‧偵測元件

300‧‧‧預定線路圖案

301‧‧‧第一對位線

302‧‧‧第二對位線

303‧‧‧第三對位線

31‧‧‧底片

311‧‧‧線路區

312‧‧‧無效區

313‧‧‧對位符號

314‧‧‧中心點

41‧‧‧提供步驟

42‧‧‧配置步驟

43‧‧‧檢測步驟

X‧‧‧第一方向

Y‧‧‧第二方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體分解圖，說明本發明檢測底片誤差的系統；圖2是一流程圖，說明本發明檢測底片誤差的方法的流程圖；圖3是一省略四個偵測元件的俯視圖，說明本發明檢測底片誤差的方法的一第一實施例；圖4是一立體分解圖，說明本發明檢測底片誤差的方法的一第二實施例；圖5是一省略該等偵測元件的俯視圖，輔助說明圖4的第二實施例；及圖6是一省略該等偵測元件的俯視圖，說明本發明檢 測底片誤差的方法的一第三實施例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本發明檢測底片誤差的系統的一實施例，適用於檢測待曝光的一底片31的誤差值。其中，該底片31包括一具有成預定線路圖案300的線路區311、一圍繞該線路區311的無效區312，及至少四個位於該線路區311外的對位符號313。

該系統之實施例包含一曝光裝置2，及一個偵測單元20。

該曝光裝置2為目前產業上用於製造半導體集成電路的自動曝光機，圖1顯示的曝光裝置2為自動曝光機的示意圖，以揭露與本發明相關的主要元件作說明。該曝光裝置2包括一對位平台200，及一位於該對位平台200之上的透光基板22。

具體地說，該對位平台200是用於承載一曝光基板21，該曝光基板21具有一形成線路圖案的曝光區211，及一圍繞該曝光區211的非曝光區212。本實施例的該曝光基板21即為現有用以將集成電路形成於其上的印刷電路板(printed circuit board，PCB)。

該透光基板22間隔地設置於該曝光基板21上，且是由一可供曝光光線穿透的材質所構成，本例的透光基板22是以玻璃材質所構成的玻璃基板為例作說明。值得 一提的是，本例的透光基板22具有至少四個彼此相對並具有預設間距的定位符號221。

較佳地，本例的該透光基板22以具有四個定位符號221為例作說明。該等定位符號221分別地形成於該透光基板22的四個對角位置。更佳地，該等定位符號221位於四個對角位置而概成矩形，因此，本例中的該等定位符號221所具有的預設間距是根據此矩形的長寬大小而對應地改變，且該等定位符號221位於該透光基板22的四個對角位置對該曝光基板21的投影，是位於該曝光基板21的非曝光區212的四個對角。

該偵測單元20位於該透光基板22之上，用以量測並計算該每一個定位符號221與相對應的該每一個對位符號313的中心點的偏移量，以得到該底片31的誤差值。要說明的是，該偵測單元20可以視操作及設計需求而僅具有一個或兩個偵測元件231，並利用移動該偵測元件231的方式分別量測對應的該每一個定位符號221與相對應的該每一個對位符號313的中心點的偏移量，或是可具有多個分別對應該等對位符號313設置的偵測元件231，而不須於量測過程中移動該偵測元件231。於本實施例中，該偵測單元20是具有四個對應該等定位符號221設置的偵測元件231，且是以能將影像訊號轉成數字訊號的電耦合元件(charge-coupled device，CCD)為例作說明。

參閱圖2，以下說明本發明利用前述檢測底片誤差的系統實施一即時檢測該底片31誤差的方法。

一般來說，要在該曝光基板21上形成預定的集成電路圖案時，會先在該底片31上的線路區311內形成預定線路圖案300，再將具有預定線路圖案300的底片31設置於該透光基板22與該曝光基板21之間，隨後，將該底片31與該曝光基板21進行對位，以利進行後續曝光顯影製程，從而將預定線路圖案300顯影形成於該曝光基板21上的曝光區211內。

而本發明主要是利用在執行上述該底片31與該曝光基板21的對位之前，藉由該透光基板22的該等定位符號221與該底片31的該等對位符號313的輔助，並透過該等偵測元件231的檢測，而能即時檢測出該底片31尺寸於形成預定線路圖案300或裝設過程中所產生的尺寸漲縮情形。當檢測出該底片31的漲縮大小超出製程所能容許的誤差值時，即可直接進行汰換，此一方式能避免現有製程中，當該底片31與該曝光基板21無法對位時，才拆卸該底片31並再次量測該底片31尺寸的繁複步驟。上述形成集成電路的技術非本發明之重點，且為本領域技術人員所周知，因此，於此不加以贅述。

更詳細地說，配合地參閱圖1與圖3，本發明檢測底片誤差的方法的一第一實施例包含：一提供步驟41、一配置步驟42，及一檢測步驟43。

該提供步驟41是先提供裝設於該曝光裝置2且具有四個分別位於四個對角位置的定位符號221的該透光基板22。接著，提供概呈矩形且具有預定線路圖案300與 四個對位符號313的該底片31。要說明的是，形成該等定位符號221的方式可以選用銑刀加工或印刷等方式，並無特別限制，只要能形成於該透光基板22上並供後續定位之用即可，本例是以銑刀加工方式形成於該透光基板22的表面為例作說明。而該底片31的四個對位符號313則是與該預定線路圖案300於同一製程一同形成，也就是說，於該底片31的線路區311形成該預定線路圖案300的同時，會一併於該線路區311之外的無效區312形成該等對位符號313，且該等對位符號313的位置與該等定位符號221相對應地位於該無效區312的四個對角位置。

另外要說明的是，該等定位符號221與該等對位符號313的形狀並無特別限制，而數量也無局限於四個，可視實際需求增加該等定位符號221與該等對位符號313的數量，只要該等對位符號313位於該底片31的無效區312，且該等對位符號313與該等定位符號221的位置相對應即可。本例的該等定位符號221與該等對位符號313是分別以幾何圖形的方形與十字形為例作說明。

該配置步驟42是將該底片31設置於該曝光裝置2中並位於該透光基板22相反於該等偵測元件231的表面上。具體地說，將該底片31配置於該透光基板22的表面上之前，會先分別於該透光基板22與該底片31之位置相對應的地方定義一對位點，並藉由將該底片31的對位點對準該透光基板22的對位點進行對位，從而令該等定位符號221與該等對位符號313各自對應。

詳細地說，於本發明的檢測方法的第一實施例中，該透光基板22與該底片31的對位點是選自至少其中一個相對應的定位符號221與對位符號313，較佳地，本例是以相對應的定位符號221的中心點222與對位符號313的中心點314作為各自的對位點。要說明的是，定義對位點的位置也可視情況的額外標記於例如該透光基板22與該底片31的中心處或其他位置，且對位點的數量並無特別限制，當定義一個以上的對位點時，是能更精準的進行對位以利後續的檢測步驟43。

該檢測步驟43是藉由該等偵測元件231量測該等定位符號221與該等對位符號313的偏移量，以得到該底片31的誤差值。

具體地說，該配置步驟42完成對位而使該底片31配置於該透光基板22後，再藉由該等偵測元件231檢測非對位點的其中另三個定位符號221的中心點222與其中另三個對位符號313的中心點314的重疊情況，而能得知該底片31的誤差值。

此處要說明的是，於曝光顯影技術中，通常是使用具高能量的紫外光線作為曝光光線，所以曝光裝置2中可供曝光光線通過的透光基板22容易因高能量而產生熱漲冷縮，導致尺寸日漸變異。因此，本例使用的透光基板22是由具有低熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion)的玻璃材質所構成，所以當曝光光線穿透該透光基板22時，該透光基板22仍具有低漲縮的特性而不影響 該等定位符號221的形變與位移。

據此，藉由該透光基板22具有不易漲縮的特性，因此該等定位符號221的相對位置可視為固定不變。也就是說，藉由該等偵測元件231分別檢測該等定位符號221的中心點222以得出該等定位符號221的參考位置，接著在以該等偵測元件231檢測該底片31的該等對位符號313的中心點314，以進一步地與該等定位符號221的中心點222的位置進行比較，即能得知該底片31的誤差值。

由上述說明可知，本發明的檢測方法能在該曝光基板21與該底片31進行對位之前，就能透過位於該透光基板22上的該等定位符號221與該底片31上的對位符號313而即時檢測出該底片31的漲縮情形。

參閱圖4與圖5，本發明檢測該底片31誤差的方法的第二實施例大致相同於該第一實施例，不同之處在於，本例還進一步地對該透光基板22定義二條彼此間隔並沿一第一方向X延伸的第一定位線201，及二條沿一垂直該第一方向X的第二方向Y延伸的第二定位線202，並對該底片31定義二條沿該第一方向X延伸的第一對位線301，及二沿該第二方向延伸的第二對位線302。其中，該等第一定位線201與該等第二定位線202的交點分別為該四個定位符號221的中心點222，該等第一對位線301與該等第二對位線302的交點分別為該四個對位符號313的中心點314。因此，於本例中，該配置步驟42是改以該等第一定位線201與該等第二定位線202的其中一條供對應的該等 第一對位線301或該等第二對位線302作對位之用。隨後以該等偵測元件231分別偵測該等第一定位線201及該等第二定位線202與該等第一對位線301及該等第二對位線302之間的偏移量，以計算得出該底片31的誤差值。以此方式進行量測，能更準確的得知該底片31的各邊長的形變情形。

參閱圖6，本發明檢測該底片31誤差的方法的第三實施例大致相同於該第二實施例，不同之處在於，本例更進一步地對該透光基板22定義二條相交叉且分別通過二非相鄰定位符號221的中心點222的第三定位線203，並對該底片31定義二條相交叉且分別通過二非相鄰對位符號313的中心點314的第三對位線303。也就是說，該等第三定位線203即為該等第一定位線201與該等第二定位線202所構成的矩形中的兩對角線；該等第三對位線303及為該等第一對位線301與該等第二對位線302所構成的矩形中的兩對角線。藉由該等第三定位線203與該等第三對位線303的輔助而能明確的得知該底片31的整體漲縮方向，進而更快速且準確地計算出該底片的誤差值。

綜上所述，本發明檢測底片誤差的方法及其系統，透過在曝光裝置2的透光基板22上形成該等定位符號221，及在該底片31的無效區312形成相對應該定位符號221的該等對位符號313，而將該底片31配置於該透光基板22上，以量測該等定位符號221與該等對位符號313的偏移量，且能藉由該等定位符號221與該等對位符號313 更進一步的定義出該等第一定位線201、該等第二定位線202，與該等第三定位線203，及該等第一對位線301、該等第二對位線302，與該等第三對位線303，從而更精準快速的即時檢測出該底片31的漲縮值，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧曝光裝置

20‧‧‧偵測單元

200‧‧‧對位平台

21‧‧‧曝光基板

211‧‧‧曝光區

212‧‧‧非曝光區

22‧‧‧透光基板

221‧‧‧定位符號

231‧‧‧偵測元件

300‧‧‧預定線路圖案

31‧‧‧底片

311‧‧‧線路區

312‧‧‧無效區

313‧‧‧對位符號

Claims (10)

1. 一種檢測底片誤差的方法，包含：一提供步驟，提供一裝設於一曝光裝置的透光基板，及一底片，該透光基板具有至少四個位置彼此相對且具有預設間距之定位符號，該底片具有一成預定線路圖案的線路區，及至少四個與該預定線路圖案於同一製程形成，並位於該線路區外的對位符號，該透光基板及該底片各自具有一對位點，且該等對位符號的位置與該等定位符號相對應；一配置步驟，利用該透光基板及該底片的該對位點對位，將該底片定位於該透光基板上，並令該等定位符號與該等對位符號各自對應；及一檢測步驟，量測該等定位符號與該等對位符號的偏移量，得到該底片的誤差值。
2. 如請求項1所述的檢測底片誤差的方法，其中，該透光基板及該底片的對位點是選自其中至少一個相對應的定位符號及對位符號。
3. 如請求項1所述的檢測底片誤差的方法，其中，該底片概呈矩形，且該底片還具有一圍繞該線路區的無效區，該底片的四個對位符號是對應形成於該無效區的四個對角位置。
4. 如請求項1所述的檢測底片誤差的方法，其中，該提供步驟還提供四個偵測元件，該檢測步驟是透過該等偵測元件計算該每一個定位符號與相對應的該每一個對位 符號的中心點的偏移量，得到該底片的誤差值。
5. 如請求項1所述的檢測底片誤差的方法，其中，該提供步驟還進一步地對該透光基板定義二條彼此間隔並沿一第一方向延伸的第一定位線，及二條彼此間隔並沿一垂直該第一方向的第二方向延伸的第二定位線，並對該底片定義二條沿該第一方向延伸的第一對位線，及二條沿該第二方向延伸的第二對位線，其中，該等第一定位線與該等第二定位線的交點分別為該四個定位符號的中心點，該等第一對位線與該等第二對位線的交點分別為該四個對位符號的中心點，該配置步驟是將該等對位線的其中一條與相對應的該等定位線的其中一條進行對位，將該底片定位於該透光基板上，該檢測步驟量測該等定位線與該等對位線的偏移量，得到該底片的誤差值。
6. 如請求項5所述的檢測底片誤差的方法，其中，該提供步驟更進一步地對該透光基板定義二條相交叉且分別通過二個位於對角之定位符號的中心點的第三定位線，並對該底片定義二條相交叉且分別通過二個位於對角之對位符號的中心點的第三對位線。
7. 如請求項6所述的檢測底片誤差的方法，其中，該等定位符號是以銑刀加工或印刷方式形成於該透光基板。
8. 一種檢測底片誤差的系統，該底片具有一成預定線路圖案的線路區，及至少四個位於該線路區外的對位符號，該系統包含： 一曝光裝置，包括一對位平台，及一位於該對位平台之上的透光基板，該底片設置於該透光基板上並位於該對位平台與該透光基板之間，該透光基板具有至少四個與該等對位符號的位置相對應的定位符號；及一個偵測單元，位於該透光基板之上，量測並計算該每一個定位符號與相對應的該每一個對位符號的中心點的偏移量，得到該底片的誤差值。
9. 如請求項8所述的檢測底片誤差的系統，其中，該透光基板的定位符號的位置對該底片的投影是位於該線路區外，且該等定位符號的位置彼此相對並具有預設間距。
10. 如請求項8所述的檢測底片誤差的系統，其中，該偵測單元具有多個對應該等定位符號的電耦合元件。