LDI日立但曝光设备说明.ppt

《LDI日立但曝光设备说明.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LDI日立但曝光设备说明.ppt（95页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、LDI 曝 光 機 設 備 說 明 -日立DE-S,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技術說明 4. LDI曝光機設備介紹,1. 曝光製程定義,曝光(Exposure) 利用UV or 鐳射光將客戶需要之影像轉移到基板干膜上,搭配後段處理工序,以完成客戶所需之圖形形成.,影像轉移前,影像轉移后,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,2.1.1 N 層 Process,2.1 HDI曝光製程前後流程,2.1.2 C.M. Process,前處理,貼膜,曝光,顯影,蝕刻,去膜

2、,2.1.3 Q/L Process,Conformal Mask,蝕刻,去膠渣,雷射鑽孔,AOI,黑化,整板電鍍,貼 膜,曝 光 顯 影,去 膜,2.1.4 A/L Process,Conformal Mask,蝕刻,去膠渣,雷射鑽孔,整板電鍍,貼 膜,曝 光 顯 影,去 膜,鑽孔,2.2 HDI曝光製程品質關聯圖,Input品質特性,HDI曝光品質項目,Output生產影響,1.曝光雜質 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、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

3、 3.貼膜皺紋 4.板彎板翹 5.干膜附著力不足,3.LDI技術說明,3.1 LDI定義 3.2 LDI之優點說明 3.3 LDI技術類型說明 3.4 LDI之技術運用在板面上之實例,3.1 LDI定義,LDI是Laser Director Imaging (鐳射直接成像)的縮寫,指的是利用 新型技術直接將客戶所需之影像資料通過光的方式掃描到板面上, 較之前傳統曝光機(需要將影像資料事先畫在D/F)在技術上進步;,板面行進方向,直接成像技術,L D I,直接將圖案打印在乾膜上,傳統曝光機,利用UV光將底片上固定圖案轉移到乾膜上,LDI不需底片,可節省底 片成本及底片繪製時間,Dry film,

4、3.2 LDI之優點說明,Physical panel,CAM image,Image targets,Panel targets,Alignment (Best fit),Alignment & Scaling (Perfect fit),Accurate Registration; Auto Alignment & Scaling,傳統曝光機,LDI 曝光機,材料漲縮改善,LDI曝光機可采用CCD自動量測板角靶點，根據量測結果自動調整影像縮放比，并可將此縮放比曝光到板子的板邊賊區。既改善對位效果，又便于後制程分類及材料漲縮數據分析，此Sample對位結果： 偏移最大1.06mil，最小0m

5、il，平均0.76mil 02mil偏移數據CPK=1.75,快速打樣生產時間縮短,Pentax (ORC),Dainippon Screen,3.3 LDI技術類型說明,Laer,Polygon Mirror,Panel,Feed direction,Scan direction,Wave Length：355nm,Polygon Mirror System,DMD,Panel,Feed direction,Laer or Lamp,405nm,DMD (Digital Micro Mirror) System,Fuji INPREX,Hitachi via DE series,DMD 40

6、5nm,Orbotech Paragon,Polygon Mirror 355nm,Mercury Lamp,350-420nm,Exposure,CAM data,Panel feed direction,Direct imaging,Optical head,DMD （Digital Micro mirror Device） 1DMD有100萬片小鏡片組成,每個鏡片 40um,Optical system,Light Lens,消光板,ON,OFF,Imaging,Focus Lens,DMD,DMD 405nm LDI system,LD,3.4.1 對位能力佳,3.4 LDI之技術運用

7、在板面上之實例,30um L/S with 40um thickness,20um L/S with 25um thickness,3.4.2 LDI之解析能力,4.LDI曝光機設備介紹,LDI曝光機連線部位介紹,LDI曝光機本體動作說明,LDI曝光機本體動作說明,4. LDI曝光機設備介紹,4.1 前置定位介紹 4.2 對位系統介紹 4.3 曝光系統說明 4.4 電腦控制系統說明 4.5 周邊設備說明,4.1 前置定位區簡介,4.1.1 定位區作用,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能通過電腦設定位置找到生產板的對位孔,從而完成對位曝光作業,4.1.2 動作

8、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床台,基板達X-Pin,4.1.3 感應系統舆馬達,Y-pin拍板馬達,X-pin拍板馬達,傳動馬達,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,基板到達檢知sensor,基板尺寸極限sensor,4.2 對位系統說明,4.2.1對位過程定義 4.2.2對位原理說明 4.2.3對位區結構介紹 A.臺面工作結構及原理介紹 B. CCD介紹及設定資料 4.2.4 對位精度確認,4.2.2 對位原理,A.對位過程,基板

9、對位孔,基板移入,對位台吸著 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向線性馬達運動后產生的各靶點間間距，并通過與原始資料比對計算，補償出現在基板在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,B.靶孔間距計算方式,CCD 1,CCD 2,床臺,X方向,Y方向,CCD間的位置固定不變為420mm，同X方向,臺面,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,

10、DMD以運算出來的X，Y項縮放比擴大or縮小圖形進行曝光,不規則圖形補正方式,標準補正,標準補正方法概述 首先求出理論靶點和測定靶點的各重心坐標,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。 把靶點的理論坐標加上第一項求得的移動量、把重心依照中心回轉、按X軸的比例,Y軸比例処理後,使其和測定坐標接近。 這時的回轉角、X軸比例值、Y軸比例值,決定了使補正的坐標和測定坐標的距離最小的對位理論坐標。 依前記及的順序、点對位的理論座標連接線為長方形時,補正後也是長方形。,【特長】 補正結果 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点位置 配

11、置的靶點位置、 假定有一個點点如圖示有L的 偏移。 標準補正就是把偏移的靶點進 行約L的補正、 有約L誤差的残留、 其他点也大約有L的偏移。 （誤差的均等分配）,4.2.3 對位區結構,對位區:基板與CAM圖形對位的平台,主要分為床臺舆CCD,主要機構如下:,X項臺面移動,CCD,臺面,床臺X向伺服馬達驅動控制,X向伺服馬達（線性滑塊）,光學尺，每個刻度可精 確到0.1um,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達會在光學尺上度 10個格，即1um, 從A點到B CNC系統給馬達多少個訊號馬達即可 行進多少距離，反之若馬達行走多少距離即會pass多少個訊號給 CNC，用於計算A到B點距

12、離,X向可操作距離為1100mm,X軸兩端設有極限開關,A. 臺面工作結構及原理介紹,床臺Y向伺服馬達驅動控制,Y向伺服馬達（線性滑塊）,光學尺，每個刻度可精 確到0.1um,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達會在光學尺上度 10個格，即1um, 從A點到B CNC系統給馬達多少個訊號馬達即可 行進多少距離，反之若馬達行走多少距離即會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軸兩端設有極限開關,A. 臺面工作結構及原理介紹,床臺Z向伺服馬達驅動控制,Z 向伺服馬達,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達則旋轉1周，對應臺面向上or

13、向下降1um，z向可操作距離為10mm,A. 臺面工作結構及原理介紹,床臺向伺服馬達驅動控制,向伺服馬達,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達則旋轉1周，對應臺面向上or向下降1um， 向可操作角度為15度,A. 臺面工作結構及原理介紹,A. 臺面工作結構及原理介紹,床臺板面吸著控制,臺面通過1臺鼓風機的吸氣口進行板面真空密著，臺面分為兩個作用區間 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，設定 真空度在-12Kpa,CCD 固定位置不能做移動，此點區別於傳統曝光機,B. CCD 介紹及設定作業,作用: 擷取基板對位靶孔中心點,為提供主機計算靶間距提供基準點,CC

14、D2,CCD1,此兩個CCD和DMD固定機座上 不動，CCD1與CCD2在同意X 軸方向，間距為420mm +/-2,CCD 讀取靶孔設定,轮廓抽出的设定,轮廓抽出的设定,画像处理领域的设定,测定,对位孔无法认出,对位孔可以认出,对位孔认出后、保存,4.2.4 對位精度確認,目的： 確認LDI曝光機對位精度是否在設定範圍內，以確保板面對位品質,基準板（玻璃製作） 此板21X24 上每隔5cm設立環形圖標,基準板貼干膜，使用LDI曝光，顯影 環形圖標內留LDI曝出的PAD,4.3 曝光系統說明,4.3.1 曝光過程定義 4.3.2 曝光系統結構 4.3.3 LD冷卻系統介紹 4.3.4 光路能量

15、測定,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 塊進行掃描曝光；,DMD掃描寬度區域： 86mm X 4 =344mm,40mm,4.3.2 曝光系統結構,LD 光源系統,DMD光路系統,發光體,光路整合（透鏡組）,基板,LD 光源系統,LD 是兩塊不同類型晶片在電壓作用下 分別釋放正負離子，而產生光譜，通過晶 片內絕緣物整合可將光譜整合成同一種波 長的光路（如右圖）；,LD光源是點光源,透鏡組：通過一系列鏡片組將點光源轉變成平行的面光源,Light source,Hitachi original light source provides and sus

16、tains uniform light intensity for a long time.,Patent pending,System Configuration,All on,Pattering,Beam spots at Focus point,Micro lens,Digital Micro-Mirror Device,DMD,DMD 光路系統,DMD : Digital Micro-Mirror Device,DMD 大小3.5 X 4cm， 其中含： 1024 X 768，鏡面大小在40um,Micro lenses,Reducing Beam Diameter by Micro

17、Lenses,Beam spots at Focus point,Beam spots diameter,DE-S,Lens直徑10um,Multiple exposure High-reliability exposure system,Ultra High-resolution Ultra Fine patterning Exposure System,Angle between the panel and the Array,Panel,Scanning Point on panel,Panel motion direction,Array,Mcro Lens 有個角度，會使打在板面的光

18、路存在重複過程。避免某個孔的光路無激發時其他光能加以補充,4.3.3 LD冷卻系統介紹,作用：LD發光源工作過程中發熱，為保持工作溫度，使用冷卻水進行循環以保持 其恒定溫度；,L D,DMD,透鏡組,發光體,冷凍水入,冷凍水出,分流盒,冷卻機,冷卻水進出管路閥門,冷卻水循環管路,分流盒,發光體冷卻循環管路,4.3.4 光路能量測定,軟體程序開啟,作業畫面,4.4 電腦控制系統說明,4.4.1 LDI電腦控制系統組成 4.4.2 Work Station 工作系統說明 4.4.3 CNC工作系統說明,ODB+,4.4.1 LDI電腦控制系統組成,Work Station,CNC,Cameral,

19、PC2A,PC2B,LDI本體,Prestage,Prestage-H Hitachi original system,LDI的資料server,ODB+,Gerber Expose conditions,Pre-data conversion system,Auto-polling, System,Edit station,CAM system,CAM-A,Prestage-H,工作站(DELL),服務器 (DELL),PC2 （元件控制器）,HUB,曝光數據轉換器,HUB,南亞CAM,局域網,LD控制电脑（PC2B),工作站电脑（WS),CNC (MARK-30）,LD控制电脑（PC2A)

20、,曝光機控制箱,控制界面,单一显示器连接 3st电脑,局域網,數據信號傳輸示意圖,WS,pc2,服務器,數據轉換器,Work Station,CNC,Cameral,PC2A,PC2B,LDI本體,機台動作指令控制系統,工作站:設定讀取料號參 數,照相機控制系統:設定CCD參數單元,No.1,2LD,DMD控制主機,No.3,4LD,DMD控制主機,CCD控制电脑,LD控制电脑（PC2A),LD控制电脑（PC2B),工作站电脑（WS),CNC (MARK-30）,Power Supply,对位控制,CCD 照明灯,CCD 照明灯,CCD 1,CCD 1,CCD 控制器,光源,LD 电源板,DM

21、Dx2 控制板,RTDX Board (Real time Driver),DMDx2 控制板,RTDX Board (Real time Driver),LD控制板,LD cpu 界面卡,RS232,（XY:直线马达+光学尺） （Z:螺杆马达+编码器） （C:螺杆马达+光学尺）,DMD 同步控制板,主控制板,伺服控制器x4st,光纤,光纤,定位信号,I/O控制板,螺杆极限sensor 吸板鼓风机 真空sensor,控制界面,单一显示器连接 5st电脑,曝光机控制原理,RS232,局域网,信号线,外接物流,4.4.2 Work Station 工作系統說明,設定料號生產參數,Work Stat

22、ion 主要為設定料號參數及鐳射能量以及依照設定參數進行生產 作業,是機器與人對話的窗口;,工作軟體,軟體內部介面,填寫工作名稱,即料號名,層別名,CAM程式類型,選取ODB+ File,進入料號設定畫面,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,找對應資料,選擇要曝光的內容,選擇層別,Front鍵為正面 Back鍵為反面, 選擇Front鍵,曝光參數設定: 參數內各位置說明,Mirror:鏡像作業 分X,Y方向和不進行鏡像作業,Rota

23、tion:翻轉作業 分90,180,270度翻轉,Chg Pola:正負片選擇,Alignment:對位設定 選項,Spot:線路線寬補償設定,Scaling:設定自動漲縮作業,Detail:曝光機細項設定,Mirror:鏡像作業 選擇X以X方向進行鏡像 (CAM) 選擇Y以Y方向進行鏡像 正常不選擇(如下圖),Rotation: 旋轉作業 選擇No不進行旋轉,選擇90為以原點(CAM) 進行順時針90度旋轉,其他類推,正常作業不,Chg Pola:正負片選擇 選擇No為負片,選擇Yes為正片,Spot:線路線寬補償設定 Normal:線寬寬窄,Reverse:線寬變寬Compensation

24、,Lignment:對位設定選項 本選項有No, Yes選擇,選No表示機台不進行對位就直接進行曝光(用於內層及干膜能量, 測試點製作)正常曝光生產中要選擇Yes功能,選此功能后點選右邊的”Alignment Position” 按鈕,進行細項目的設定,選擇細項按鈕,進入細項按鈕介面,Camera選項選擇Auto 雙對位,設定允許公差範圍,手動設定對位孔位置(需要輸入對位孔X,Y座位位置),可使用鼠標直接在軟體上點選 直接將位置輸入,Scaling:設定漲縮作業 Auto為自動漲縮模式:板子漲縮多少,曝光時的圖形就會相應的漲縮多少,總是 保持一致性,對位品質好,生產時選擇此按鈕; Fixed為

25、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行,對位品質不佳(不建議使用),曝光機細項設定 設定曝光檯面移動速度09m/min,移動速度越快曝光精度約差,但產量高,反之精度 高,但產量低CS 為Y方向一次曝光格數,每格為2.65um，S為X方向一次曝光格數, 每格為2.65um, Step為 CS,S面積內以倍率進行曝光作業,2.65um,輸入板厚誤差值及量測位置點,板厚設定,根據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,B. 生產操作作業,切換畫面到LDI機臺側WS主機:,切換作業 Monitor顯示畫面,開啟Exposure作

26、業程序:,開啟中 開啟完成介面,選擇要生產的料號點Set 點OK確認 完成后確認,對要生產的料號再進行檢查: 檢查項目: 是否有對位設置,曝光原點是否和CAM一直,料號名稱是否正確,層別 對應是否正常（依照設定料號說明進行）,生產資料傳入DE設備:,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”Start Imaging”按鈕 即開始進行生產,第一片生產完 通過選擇可進行連續生產or 停止生產作業;,生產作業:,C. LD能量調整,打開LD Light Volume Adjustment 軟體，如上圖，在此畫面 Value值中輸入% 即可進行能量的設

27、定，設定完成后需進行干膜能量條測試，以達到最佳化設定 參數，具體作業如附件,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能量設定100%，當能量測試衰減達到80%時，需要進行LD更換作業,4.4.3 CNC工作系統說明,A .控制部件說明,CNC,a. 床臺X向伺服馬達驅動控制,b.床臺Y向伺服馬達驅動控制,c.床臺Z向伺服馬達驅動控制,d.床臺向伺服馬達驅動控制,機臺溫控系統控制 物流聯動系統控制,床臺X向伺服馬達驅動控制,X向伺服馬達（線性滑塊）,光學尺，每個刻度可精 確到0.1um,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達會在光學尺上度

28、 10個格，即1um, 從A點到B CNC系統給馬達多少個訊號馬達即可 行進多少距離，反之若馬達行走多少距離即會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,床臺Y向伺服馬達驅動控制,Y向伺服馬達（線性滑塊）,光學尺，每個刻度可精 確到0.1um,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達會在光學尺上度 10個格，即1um, 從A點到B CNC系統給馬達多少個訊號馬達即可 行進多少距離，反之若馬達行走多少距離即會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,床臺Z向伺服馬達驅動控制,Z 向伺服馬達,通過CNC控制電腦給

29、 伺服馬達訊號，1個訊號馬達則旋轉1周，對應臺面向上or向下降1um，z向可操作距離為10mm,床臺向伺服馬達驅動控制,向伺服馬達,通過CNC控制電腦給 伺服馬達訊號，1個訊號馬達則旋轉1周，對應臺面向上or向下降1um， 向可操作角度為15度,4.5 周邊配套系統說明,4.5.1 LDI機體送風系統說明 4.5.2 光源冷卻系統介紹,送 风,回 风,外气进风,4.5.1 曝光室冷却系统与曝光机连接图,曝光室感温SENSOR安装位置,设定：222,PT-100,曝光室冷却系统,曝光室外侧送风口,曝光室内侧送风口,LD冷却送风口,曝光室冷却系统正视图,電源控制箱,曝光室温控制器,紧急停止开关,控

30、制面板,至曝光室送风风管,设定：222,压缩机单元,冷风送至至曝光室,冷却水出,冷却水入,温度表,流量计,温度：18-25,流量：15L/min,曝光室冷却系统正视图,轴流式风车,冷却判管,风向,冷凝水盛盘,压缩机,冷却水回水流量计,冷却水进水温度表,控制压缩机启停,4.5.2 LD冷卻系統介紹,作用：LD發光源工作過程中發熱，為保持工作溫度，使用冷卻水進行循環以保持 其恒定溫度；,L D,DMD,透鏡組,發光體,冷凍水入,冷凍水出,分流盒,LD光源产生器冷却系统,纯水箱,LD光源产生器 4st,板式热交换器,压缩机,冷却水进出,冰水机（出水温度15）,冷卻機,冷卻水進出管路閥門,冷卻水循環管路,分流盒,發光體冷卻循環管路,THE END,