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描画装置、描画方法、以及存储有程序的存储介质

摘要

本发明的描画装置的自动聚焦机构(5)测定在与基板垂直的方向上描画头(31)中的基准位置与基板之间的分离距离,并且基于分离距离进行使从描画头(31)射出的描画光的焦点位置与基板对准的自动聚焦动作。与载物台向扫描方向的相对移动并行自动聚焦控制部(43)使自动聚焦机构(5)执行自动聚焦动作,并且在分离距离的测定位置与基板上的非描画区域所包含的规定区域重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。由此,能够防止自动聚焦动作发生异常而对描画区域内的描画造成影响。

著录项

  • 公开/公告号CN114967378A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社斯库林集团;

    申请/专利号CN202210172120.4

  • 发明设计人 坂本道昭;

    申请日2022-02-24

  • 分类号G03F9/00(2006.01);G03F7/20(2006.01);

  • 代理机构隆天知识产权代理有限公司 72003;

  • 代理人宋晓宝

  • 地址 日本京都府

  • 入库时间 2023-06-19 16:34:57

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):G03F 9/00 专利申请号:2022101721204 申请日:20220224

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及描画装置、描画方法、以及存储有程序的存储介质。

背景技术

以往,在不使用掩模的情况下在基板上的感光材料上描画图案的描画装置被实用化。在描画装置中,使用使从描画头射出的描画光的焦点位置与基板表面对准的自动聚焦机构。在典型的自动聚焦机构中,向基板表面照射激光,并接收该激光的反射光,从而测定基板的表面位置(例如,参照日本特开2020-181132号公报和日本特开2016-31502号公报)。在进行图案的描画的期间,始终使用自动聚焦机构,从而即使在基板的厚度存在偏差的情况下、在基板翘曲的情况下等,也能够适当地描画图案。

然而,在印刷布线基板等、形成有孔(长孔、钻孔等)的基板上描画图案的情况下,在该孔处无法得到激光的从基板表面的反射光。在该情况下,自动聚焦机构有时误检测基板的表面位置,将描画光的焦点位置配置在从基板表面大幅偏移的位置。即,自动聚焦动作发生异常。通常,孔的区域是不进行描画的非描画区域。然而,若在孔处自动聚焦动作发生异常,则在与该孔相邻的描画区域中,无法使描画光的焦点位置与基板表面立即对准,无法适当地描画图案。不仅在形成有孔的基板上,还在形成有较大的凹凸(例如高的焊盘等)的基板上,上述问题也可能同样产生。

发明内容

本发明关于一种描画图案的描画装置,目的在于防止或抑制自动聚焦动作发生异常而对描画区域内的描画造成影响。

本发明的描画装置具有:载物台,用于保持基板;描画头,朝向所述载物台上的基板射出调制后的描画光;移动机构,使所述载物台相对于所述描画头相对地且在沿所述基板的扫描方向上连续地移动;自动聚焦机构,测定在与所述基板垂直的方向上所述描画头中的基准位置与所述基板之间的分离距离,并且基于所述分离距离进行使从所述描画头射出的所述描画光的焦点位置与所述基板对准的自动聚焦动作;以及自动聚焦控制部,与所述载物台在所述扫描方向上的相对移动并行,使所述自动聚焦机构执行所述自动聚焦动作,并且在所述分离距离的测定位置与所述基板上的非描画区域所包含的规定区域重叠时使所述自动聚焦动作为OFF状态。

根据本发明,能够防止或抑制自动聚焦动作发生异常而对描画区域内的描画造成影响。

优选地,所述规定区域至少包括孔区域。

优选地,准备了表示应描画在所述基板上的图案图像的设计数据,上述描画装置还具有切换数据生成部,所述切换数据生成部设定与通过所述载物台在所述扫描方向上的相对移动而使所述分离距离的测定位置通过的所述基板上的路径对应的所述图案图像上的线,并生成表示所述线上的图案区域与非图案区域的切换的切换数据,所述自动聚焦控制部根据所述切换数据来切换所述自动聚焦动作的ON状态和OFF状态。

优选地,所述自动聚焦机构具有距离测定部,所述距离测定部朝向所述基板射出检测光并接收来自所述基板的所述检测光的反射光来测定所述分离距离,在所述基板上的所述检测光的光斑中的至少一部分与所述规定区域重叠的期间,所述自动聚焦控制部使所述自动聚焦动作为OFF状态。

优选地,在与所述扫描方向垂直且沿着所述基板的宽度方向或/和所述扫描方向上将设计上的所述检测光的光斑的区域扩大了设定值而得到的区域中的至少一部分与所述规定区域重叠的期间,所述自动聚焦控制部使所述自动聚焦动作为OFF状态。

本发明关于一种描画方法,使用描画装置描画图案。在本发明的描画方法中,所述描画装置具有:载物台,用于保持基板;描画头,朝向所述载物台上的基板射出调制后的描画光;移动机构,使所述载物台相对于所述描画头相对地且在沿所述基板的扫描方向上连续地移动;以及自动聚焦机构,测定在与所述基板垂直的方向上所述描画头中的基准位置与所述基板之间的分离距离,并且基于所述分离距离进行使从所述描画头射出的所述描画光的焦点位置与所述基板对准的自动聚焦动作;所述描画方法包括:a)工序,通过所述移动机构使所述载物台在所述扫描方向上相对移动,并且通过所述描画头在所述基板上描画图案;以及b)工序,与所述a)工序并行,使所述自动聚焦机构执行所述自动聚焦动作,并且在所述分离距离的测定位置与所述基板上的非描画区域所包含的规定区域重叠时使所述自动聚焦动作为OFF状态。

本发明关于一种存储介质,存储有使用描画装置描画图案的程序。在本发明的程序中,所述描画装置具有:载物台,用于保持基板;描画头,朝向所述载物台上的基板射出调制后的描画光;移动机构,使所述载物台相对于所述描画头相对地且在沿所述基板的扫描方向上连续地移动;以及自动聚焦机构,测定在与所述基板垂直的方向上所述描画头中的基准位置与所述基板之间的分离距离,并且基于所述分离距离进行使从所述描画头射出的所述描画光的焦点位置与所述基板对准的自动聚焦动作;通过计算机执行所述程序,使所述计算机执行:a)工序,通过所述移动机构使所述载物台在所述扫描方向上相对移动,并且通过所述描画头在所述基板上描画图案;以及b)工序,与所述a)工序并行,使所述自动聚焦机构执行所述自动聚焦动作,并且在所述分离距离的测定位置与所述基板上的非描画区域所包含的规定区域重叠时使所述自动聚焦动作为OFF状态。

上述的目的以及其他的目的、特征、方式以及优点通过参照附图并在以下进行的具体实施方式中来明确。

附图说明

图1是表示描画装置的结构的立体图。

图2是表示描画头的立体图。

图3是用于说明多个描画头描画图案的图。

图4是表示描画头的局部的侧视图。

图5是表示计算机的结构的图。

图6是表示控制部的功能结构的框图。

图7是表示描画装置描画图案的动作的流程的图。

图8是表示基板的上表面的图。

图9A是表示基板的上表面以及SR图案图像的图。

图9B是表示基板的上表面以及SR图案图像的图。

图10A是表示SR图案图像的局部的图。

图10B是表示SR图案图像的局部的图。

图11A是表示SR图案图像的局部的图。

图11B是表示SR图案图像的局部的图。

图11C是表示SR图案图像的局部的图。

附图标记说明

1描画装置

5自动聚焦机构

8图案图像

9基板

11计算机

21载物台

22载物台移动机构

31描画头

42切换数据生成部

43自动聚焦控制部

51距离测定部

81非图案区域

82图案区域

120程序

921、921a~921d孔区域

D1分离距离

K1~K3路径

L2线

M1测定位置

S11~S14步骤

具体实施方式

图1是表示本发明的一个实施方式的描画装置1的结构的立体图。在图1中,将相互正交的三个方向用箭头表示为X方向、Y方向、以及Z方向。在图1所示的例子中,X方向和Y方向为水平方向,Z方向为铅垂方向。

描画装置1是对基板9上的感光材料照射空间调制后的光,并且在基板9上扫描该光的照射区域来进行图案的描画的直接描画装置。基板9例如是俯视时呈大致矩形状的板状构件。基板9例如是具有挠性的印刷布线基板。在本实施方式中,在基板9的主面(后述的上表面91)上已形成有电路图案,并且设置为作为感光材料的阻焊剂的膜覆盖该主面的大致整体。在描画装置1中,在基板9的阻焊剂膜上描画有阻焊剂层的图案。在后续工序中,进行显影等处理,得到在电路图案上形成有阻焊剂层的基板9。此外,基板9上的感光材料的膜不限于阻焊剂膜,例如,也可以是在电路图案的形成中利用的抗蚀剂膜。

描画装置1具有载物台21、载物台移动机构22、描画部3、控制部4、以及自动聚焦机构5(参照后述的图4)。控制部4控制载物台移动机构22、描画部3、以及自动聚焦机构5等。载物台21是在描画部3的下方(即(-Z)侧)从下方侧保持水平状态的基板9的大致平板状的保持部。载置于载物台21上的基板9的(+Z)侧的主面(以下称为“上表面91”。)与Z方向大致垂直,与X方向以及Y方向大致平行。载物台21也可以是把持基板9的外缘的载物台等。

载物台移动机构22具有支承板23、底板24、基台25、转动机构26、主扫描机构27、以及副扫描机构28。支承板23从下方支承载物台21。转动机构26例如具有线性马达和转动轴。线性马达具有安装于载物台21的端部的可动件和设置于支承板23的上表面的固定件。转动轴与Z方向大致平行,并设置于载物台21的下表面的中央部。通过驱动该线性马达,载物台21以该转动轴为中心在规定的角度范围内转动。

副扫描机构28例如具有线性马达和一对引导部。线性马达具有安装于支承板23的下表面的可动件以及设置于底板24的上表面的固定件。一对引导部沿X方向延伸并设置于支承板23与底板24之间。通过驱动该线性马达,支承板23沿底板24上的引导部在X方向上移动。

主扫描机构27例如具有线性马达和一对引导部。线性马达具有安装于底板24的下表面的可动件以及设置于基台25的上表面的固定件。一对引导部沿Y方向延伸并且设置于底板24与基台25之间。通过驱动该线性马达,底板24沿基台25上的引导部在Y方向上移动。换言之,主扫描机构27在沿着基板9的上表面91的Y方向上使基板9以及载物台21移动。在以下的说明中,将Y方向称为“扫描方向”,将与扫描方向垂直且沿着基板9的上表面91的X方向称为“宽度方向”。转动机构26、副扫描机构28、以及主扫描机构27的驱动源也可以是线性马达以外的驱动源,例如也可以使用在滚珠丝杠上安装有马达的驱动源。在载物台移动机构22中,也可以设置有使载物台21在Z方向上升降的载物台升降机构。另外,也可以省略转动机构26。

描画部3具有在宽度方向上排列的多个描画头31。在本实施方式中,描画头31的个数是五个,但也可以是四个以下或者六个以上。多个描画头31通过跨越载物台21而设置的头支承部19而被支承在载物台21的上方。

图2是表示一个描画头31的立体图。多个描画头31具有大致相同的结构。在各描画头31连接有光源部36以及照明光学系统37。光源部36例如具有LED等光源并射出规定波长的光。光源部36也可以具有其他种类的光源。照明光学系统37例如具有棒状积分器以及透镜等。从光源部36射出的光经由照明光学系统37向描画头31传导。

描画头31具有光调制部32和投影光学系统33。光调制部32例如是多个微小反射镜二维地排列的DMD(数字微镜器件)。来自照明光学系统37的光照射至光调制部32中的多个光调制元件(在此为多个微小反射镜)。就各光调制元件而言,通过控制部4的控制能够切换朝向投影光学系统33反射光的姿势(ON状态:启动状态)、以及向与投影光学系统33不同的方向反射光的姿势(OFF状态:停止状态)。照射至光调制部32的光中的、被处于ON状态的光调制元件反射的光入射至投影光学系统33。即,由光调制部32空间调制后的光朝向投影光学系统33射出。投影光学系统33将该光以规定的倍率变倍并向基板9的上表面91照射。在上表面91上投影(形成)有光调制部32的像。在以下的说明中,将从各描画头31朝向基板9射出的调制后的光称为“描画光”。此外,光调制部32也可以是将多个光调制元件一维地排列的调制器等。

图3是用于说明多个描画头31对基板9进行图案的描画的图。在图案的描画中,首先,通过图1的主扫描机构27,载物台21从(+Y)侧向(-Y)方向连续地移动(主扫描)。由此,如图3所示,从各描画头31射出的描画光的照射区域A1(由标注平行斜线的矩形表示)在基板9的上表面91从(-Y)侧向(+Y)方向移动,在上表面91上沿扫描方向延伸的带状区域R1描画有图案。此时,在宽度方向(X方向)上,在多个描画头31的照射区域A1之间设置有间隙,在多个带状区域R1之间设置有间隙。当照射区域A1到达基板9的(+Y)侧的端部时,通过副扫描机构28,载物台21向(-X)方向移动(副扫描)规定的距离。典型地,宽度方向上的载物台21的移动距离与带状区域R1的宽度相同、或者比该宽度稍小(以下同样)。

接下来,载物台21从(-Y)侧向(+Y)方向连续地移动,描画光的照射区域A1在上表面91上从(+Y)侧向(-Y)方向移动。由此,在与各带状区域R1在(+X)侧相接并在沿扫描方向延伸的带状区域R2描画有图案。带状区域R2也可以与带状区域R1部分重叠。当照射区域A1到达基板9的(-Y)侧的端部时,通过副扫描机构28,使载物台21向(-X)方向移动规定的距离。

之后,载物台21从(+Y)侧向(-Y)方向连续地移动,描画光的照射区域A1在上表面91上从(-Y)侧向(+Y)方向移动。由此,在与各带状区域R2在(+X)侧相接并在沿扫描方向延伸的带状区域R3描画有图案。除了最(+X)侧的带状区域R3以外的各带状区域R3均与位于(+X)侧的带状区域R1相接。带状区域R3也可以与带状区域R1、R2部分重叠。通过以上动作,在上表面91中的描画对象区域的整体描画有图案。在本实施方式中,通过进行三次载物台21相对于描画头31在扫描方向上的连续的相对移动(以下简称为“载物台21的主扫描”),从而完成对上表面91的图案的描画。

在描画装置1中,也可以通过进行两次或四次以上的载物台21的主扫描,从而对描画对象区域的整体描画图案。另外,也可以通过一次的载物台21的主扫描,完成图案的描画。在该情况下,也可以省略副扫描机构28。进而,向照射区域A1的扫描方向的移动也可以通过描画头31移动来实现。关于向照射区域A1的宽度方向的移动也是同样的。当然,也可以是载物台21以及描画头31都移动。

图4是表示描画头31的局部的侧视图。在各描画头31设置有自动聚焦机构5。自动聚焦机构5具有距离测定部51、升降机构52、以及未图示的运算部。距离测定部51具有照射部511和受光部512。在图4的例子中,照射部511以及受光部512经由安装件513安装于投影光学系统33的镜筒。照射部511具有作为激光的检测光的光源,朝向基板9的上表面91射出检测光。检测光沿相对于与基板9垂直的Z方向倾斜的轴被引导至上表面91,并在上表面91上形成有检测光的光斑。

受光部512例如具有沿Z方向延伸的线传感器(位置传感器)。在受光部512中,来自基板9的检测光的反射光被该线传感器接收。在该线传感器上,该反射光的受光位置从规定位置偏移,从而在Z方向上,检测描画头31中的基准位置与基板9的上表面91(准确地说是阻焊剂膜的表面)之间的分离距离D1的变动。即,实质上测定分离距离D1。分离距离D1的测定值(也可以是表示从规定位置偏移的偏移量的值)向运算部输出。描画头31的基准位置是相对于照射部511以及受光部512固定的位置,例如是投影光学系统33的下端。在以下的说明中,将被照射检测光的上表面91上的位置M1、即检测光的光斑的中心位置M1称为“测定位置M1”。测定位置M1位于投影光学系统33的光轴J1附近。

升降机构52具有安装于投影光学系统33的镜筒的移动体、以及安装于头支承部19的固定体。通过基于分离距离D1的测定值的运算部的控制,升降机构52使投影光学系统33与移动体一起在Z方向移动,在受光部512的线传感器上,检测光的反射光的受光位置返回到规定位置。由此,光调制部32的像形成在基板9的上表面91(准确地说是阻焊剂膜的表面)。即,描画光的焦点位置与基板9的上表面91对准。升降机构52的一例是将利用马达驱动滚珠丝杠的机构和将移动体在Z方向上引导的机构组合而成的例子。作为升降机构52的驱动源,也可以使用线性马达等。

如上所述,在设置于各描画头31的自动聚焦机构5中,测定分离距离D1,并且基于分离距离D1进行使描画光的焦点位置与基板9对准的自动聚焦动作。在距离测定部51中,也可以通过不使用检测光的方法(例如利用超声波等),来测定分离距离D1。在图4的例子中,通过升降机构52,使描画头31的一部分结构在Z方向移动,但也可以使描画头31的整体在Z方向上移动。另外,在仅设置有一个描画头31的情况下,载物台21也可以在Z方向上移动。

图5是表示计算机11的结构的图。计算机11为包括进行各种运算处理的CPU111、存储基本程序的ROM112、存储各种信息的RAM113在内的一般的计算机系统的结构。计算机11还包括:进行信息存储的固定盘114、进行各种信息的显示的显示部115、作为输入部116的接受来自操作者的输入的键盘116a以及鼠标116b、从光盘、磁盘、光磁盘等计算机可读的存储介质12进行信息的读取或对存储介质12进行信息的写入的读取/写入装置118、以及与描画装置1的各结构进行通信的通信部119。

在计算机11中,事先经由读取/写入装置118从作为程序产品的存储介质12读出程序120,并存储在固定盘114中。程序120也可以经由网络存储在固定盘114中。CPU111利用RAM113以及固定盘114并按照程序120执行运算处理(即,通过计算机执行程序),从而计算机11作为图1的描画装置1中的控制部4发挥功能。控制部4可以由专用的电路构筑,也可以部分利用专用的电路。控制部4也可以由多个计算机协同来实现,在该情况下,该多个计算机也可以设置在相互分离的位置。

图6是表示由计算机11实现的控制部4的功能结构的框图。在图6中也一并示出控制部4以外的结构。控制部4具有存储部41、切换数据生成部42、自动聚焦控制部43、以及描画控制部44。存储部41主要由RAM113以及固定盘114来实现,并存储设计数据等各种信息。设计数据表示应描画在基板9上的图案图像。切换数据生成部42、自动聚焦控制部43以及描画控制部44主要由CPU111来实现。切换数据生成部42生成后述的切换数据。自动聚焦控制部43根据切换数据来切换自动聚焦机构5中的自动聚焦动作的ON状态和OFF状态。描画控制部44通过控制载物台移动机构22以及描画头31等来执行对基板9的描画。

图7是表示描画装置1描画图案的动作的流程的图。在描画装置1描画图案时,首先,准备表示应描画在基板9上的图案图像的设计数据并存储在存储部41中(步骤S11)。设计数据例如是CAD(Computer-Aided Design)数据,是矢量数据。设计数据也可以是栅格数据。

图8是表示载置于载物台21上的基板9(处理对象的基板9)的上表面91的图。如上所述,在基板9的上表面91已经形成有电路图案。在图8中,用矩形表示形成有电路图案的区域911。上述设计数据所示的图案图像表示应形成于基板9上的阻焊剂层的图案。以下,将该图案图像称为“SR图案图像”。实际上,在基板9上设置有覆盖上表面91的大致整体的阻焊剂膜,但在图8中省略了阻焊剂膜的图示。

图9A和图9B是表示基板9的上表面91的局部以及SR图案图像8的局部的图。图9A的左侧表示图8的上表面91中用细线包围的区域912所包含的电路图案,图9A的右侧表示与区域912对应的SR图案图像8的区域。图9B的左侧表示图8的上表面91中用细线包围的区域913所包含的电路图案,图9B的右侧表示与区域913对应的SR图案图像8的区域。如上所述,SR图案图像8表示应描画在基板9的上表面91的图案。因此,“与上表面91的一个区域对应的SR图案图像8的区域”是指当SR图案图像8与上表面91重合时与该一个区域重叠的SR图案图像8的区域。

在图9A和图9B的左侧中,对上表面91上的孔区域921(对一部分的孔区域标注附图标记921a~921d)以及焊盘区域922(对一部分的焊盘区域标注附图标记922a、922b)标注平行斜线。在图9A和图9B的右侧中,对SR图案图像8中的非图案区域81标注平行斜线。非图案区域81表示上表面91(的阻焊剂膜)的非描画区域,即未形成阻焊剂层的区域。如图9A和图9B所示,与上表面91上的孔区域921以及焊盘区域922对应的SR图案图像8的区域是非图案区域81。另一方面,不与上表面91上的孔区域921以及焊盘区域922对应的SR图案图像8的区域(即,SR图案图像8中与孔区域921以及焊盘区域922对应的区域以外的区域)的大部分是图案区域82。图案区域82表示上表面91的描画区域(被照射来自描画头31的光的区域),即形成有阻焊剂层的区域。典型地,与上表面91上的布线区域等对应的SR图案图像8的区域包含在图案区域82内。

在本实施方式中,如上所述,通过使载物台21进行三次相对于描画头31在扫描方向上的连续的相对移动(即,载物台21的主扫描),从而完成对上表面91的图案的描画。就切换数据生成部42而言,在载物台21的主扫描中,求出各描画头31的距离测定部51的测定位置M1(参照图4)所通过的基板9上的路径。在图8中用虚线表示在第一次的载物台21的主扫描中测定位置M1所通过的路径K1、在第二次的载物台21的主扫描中测定位置M1所通过的路径K2、以及在第三次的载物台21的主扫描中测定位置M1所通过的路径K3。在本实施方式中,路径K1、K3从(-Y)侧朝向(+Y)侧,路径K2从(+Y)侧朝向(-Y)侧。此外,也可以在多个描画装置1中共用切换数据生成部42,在该情况下,根据作为对象的描画装置1的机种求出路径。

接下来,就切换数据生成部42而言,在SR图案图像8中,设定与各路径K1~K3对应的线。如图8、以及图9A和图9B的左侧所示,上表面91的区域912、913与路径K2重叠,在图9A和图9B的右侧所示的SR图案图像8中,设定有与路径K2对应的线L2(用虚线表示)。在图9A和图9B的右侧中,线L2在与基板9上的扫描方向对应的纵向上延伸。在SR图案图像8中,沿线L2的方向的各位置表示扫描方向中的基板9上的位置。

就切换数据生成部42而言,在SR图案图像8中,生成表示各线上的图案区域82与非图案区域81的切换的切换数据(步骤S12)。具体而言,在图9A的右侧的例子中,在从图的上侧朝向下侧观察线L2上的情况下,在点P11从图案区域82切换为非图案区域81,在点P12从非图案区域81切换为图案区域82。另外,在点P13从图案区域82切换为非图案区域81,在点P14从非图案区域81切换为图案区域82。进而,在点P15从图案区域82切换为非图案区域81,在点P16从非图案区域81切换为图案区域82。在图9A的右侧的例子中,生成表示各点P11~P16的位置和在该点P11~P16切换为非图案区域81和图案区域82中的哪一个的切换数据。在图9A中,点P11、P12与焊盘区域922a的(+Y)侧以及(-Y)侧的端部(路径K2上的端部。以下同样。)对应。点P13、P14与孔区域921a的(+Y)侧以及(-Y)侧的端部对应,点P15、P16与孔区域921b的(+Y)侧以及(-Y)侧的端部对应。

同样地,在图9B的右侧的例子中,在从图的上侧朝向下侧观察线L2的情况下,在点P21从图案区域82切换为非图案区域81,在点P22从非图案区域81切换为图案区域82。另外,在点P23从图案区域82切换为非图案区域81,在点P24从非图案区域81切换为图案区域82。进而,在点P25从图案区域82切换为非图案区域81,在点P26从非图案区域81切换为图案区域82。在图9B的右侧的例子中,生成表示各点P21~P26的位置和在该点P21~P26切换为非图案区域81和图案区域82中的哪一个的切换数据。在图9B中,点P21、P22与焊盘区域922b的(+Y)侧以及(-Y)侧的端部(路径K2上的端部)对应。点P23、P24与孔区域921c的(+Y)侧以及(-Y)侧的端部对应,点P25、P26与孔区域921d的(+Y)侧以及(-Y)侧的端部对应。

如上所述,沿着线L2的方向的各位置表示扫描方向上的基板9上的位置。另外,如后所述,在自动聚焦控制部43对自动聚焦机构5的控制中,从图案区域82切换为非图案区域81的位置表示使自动聚焦动作为OFF状态的位置。从非图案区域81切换为图案区域82的位置表示使自动聚焦动作为ON状态的位置。因此,在图9A的右侧的例子中生成的切换数据成为指示与各点P11~P16对应的基板9上的扫描方向的位置和在该点P11~P16使自动聚焦动作为OFF状态或为ON状态的数据。在图9B的右侧的例子中生成的切换数据成为指示与各点P21~P26对应的基板9上的扫描方向的位置和在该点P21~P26使自动聚焦动作为OFF状态或为ON状态的数据。

当生成切换数据时,通过描画控制部44的控制,载物台21相对于描画头31相对地且在扫描方向上连续地移动,并且与此并行地,从多个描画头31朝向载物台21上的基板9射出调制后的描画光。由此,在基板9上描画有图案(步骤S13)。典型地,在控制部4中,根据表示SR图案图像8的设计数据生成控制用的描画数据,按照描画数据来控制各描画头31。如参照图3说明的那样,在本实施方式中,进行三次载物台21向扫描方向的连续移动(载物台21的主扫描)。此外,描画数据也可以根据载物台21上的基板9的变形而被修正。

另外,自动聚焦控制部43与图案的描画中的载物台21的主扫描并行,使自动聚焦机构5执行自动聚焦动作(步骤S14)。此时,根据切换数据来切换自动聚焦动作的ON状态和OFF状态。因此,在距离测定部51的测定位置M1在基板9上的路径K2上从(+Y)侧朝向(-Y)侧移动的图9A的左侧的例子中,在测定位置M1到达焊盘区域922a的(+Y)侧的端部时使自动聚焦动作为OFF状态,在测定位置M1到达焊盘区域922a的(-Y)侧的端部时使自动聚焦动作为ON状态。另外,在测定位置M1到达孔区域921a的(+Y)侧的端部时使自动聚焦动作为OFF状态,在测定位置M1到达孔区域921a的(-Y)侧的端部时使自动聚焦动作为ON状态。进而,在测定位置M1到达孔区域921b的(+Y)侧的端部时使自动聚焦动作为OFF状态,在测定位置M1到达孔区域921b的(-Y)侧的端部时使自动聚焦动作为ON状态。

如上所述,在图9A的左侧的例子中,一边执行自动聚焦动作,一边在分离距离D1的测定位置M1与基板9上的非描画区域所包含的焊盘区域922a以及孔区域921a、921b重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。图9B的左侧的例子也同样,一边执行自动聚焦动作,一边在分离距离D1的测定位置M1与基板9上的非描画区域所包含的焊盘区域922b以及孔区域921c、921d重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。当在上表面91中的描画对象区域的整体描画有图案时,则完成描画装置1中的图案的描画。

在此,对与载物台21的主扫描并行地使自动聚焦动作始终为ON状态的比较例的描画装置进行说明。在比较例的描画装置中,在分离距离D1的测定位置M1与基板9上的孔区域重叠时,受光部512无法适当地接收检测光的反射光。在该情况下,判定为分离距离D1超过可检测范围(误检测分离距离D1),自动聚焦机构5有时将描画光的焦点位置配置在从基板9的上表面91大幅偏移的位置。即,自动聚焦动作发生异常。其结果是,在刚刚通过作为非描画区域的该孔区域之后的描画区域,无法使描画光的焦点位置立即与上表面91对准,无法适当地描画图案。在分离距离D1的测定位置M1与基板9上的焊盘区域重叠时,同样地,有时自动聚焦动作也发生异常。

在比较例的描画装置中,在判定为分离距离D1超过可检测范围的情况下,也考虑通过限制使描画光的焦点位置偏移的量,来防止自动聚焦动作的上述异常的发生,但在该情况下,自动聚焦动作无法追随基板9的大的翘曲。这样,在比较例的描画装置中,难以同时实现使自动聚焦动作追随基板9的大的翘曲和防止孔区域等中的自动聚焦动作的异常的发生。

与此相对,描画装置1的自动聚焦控制部43与载物台21向扫描方向的相对移动并行,使自动聚焦机构5执行自动聚焦动作,并且在分离距离D1的测定位置M1与基板9上的非描画区域所包含的规定区域重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。由此,能够防止或者抑制在该规定区域内自动聚焦动作发生异常而对描画区域内的描画造成影响。在描画装置1中,能够使自动聚焦动作追随基板9的大的翘曲。

由于分离距离D1的误检测容易发生在测定位置M1与孔区域重叠时,因此,在描画装置1中,也可以仅在测定位置M1与孔区域重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。换言之,优选使自动聚焦动作为OFF状态的上述规定区域至少包括孔区域。由此,能够防止或抑制在孔区域自动聚焦动作发生异常而对描画区域中的描画造成影响。

但是,为了仅在测定位置M1与孔区域重叠时使自动聚焦动作为OFF状态,而需要仅表示基板9上的孔区域的图像数据等。然而,在电路图案的设计数据中包含各种各样的信息,不容易准备仅表示孔区域的数据。操作者也能够在对基板9进行拍摄而得到的图像中输入基板9上的孔区域的位置以及范围,但需要繁杂的作业。

与此相对,在描画装置1中,准备了表示阻焊剂层的图案图像(SR图案图像8)的设计数据。在切换数据生成部42中,设定与通过载物台21向扫描方向的相对移动而测定位置M1所通过的基板9上的路径对应的SR图案图像8上的线,并生成表示该线上的图案区域82与非图案区域81的切换的切换数据。在自动聚焦控制部43中,按照切换数据来切换自动聚焦动作的ON状态与OFF状态。在SR图案图像8中,由于全部的孔区域包含于非图案区域81,因此,通过根据SR图案图像8(设计数据)生成切换数据,从而能够更可靠且容易地实现在测定位置M1与孔区域重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。

如上所述,描画装置1的用途不限于对阻焊剂层描画图案。即,设计数据也可以是表示SR图案图像8以外的图案(电路图案等)的数据。该情况也能够通过根据设计数据生成切换数据,高精度地进行如下控制:在测定位置M1与描画区域重叠时使自动聚焦动作为ON状态,在测定位置M1与非描画区域重叠时使自动聚焦动作为OFF状态。在描画装置1中,不排除不使用设计数据的方法,例如操作者输入在基板9上使自动聚焦动作为OFF状态的区域等。

接下来,对优选的生成切换数据的方法进行说明。图10A和图10B是表示SR图案图像的局部的图。图10A和图10B所示的非图案区域81与基板9上的一个孔区域对应(后述的图11A至图11C也同样)。在本处理例中,在切换数据的生成中,在沿着线L2检测从图案区域82切换为非图案区域81的点以及从非图案区域81切换为图案区域82的点时,考虑检测光的光斑的大小(直径)。

具体而言,在切换数据生成部42中,预先设定基板9上的检测光的光斑的大小(设计上的大小)。在SR图案图像上与该光斑对应的区域M20(以下,称为“光斑区域M20”)沿着线L2从图的上侧朝向下侧移动的情况下,光斑区域M20的外缘的下侧与非图案区域81相接时的光斑区域M20的中心的位置P31被确定为使自动聚焦动作从ON状态变为OFF状态的位置。另外,光斑区域M20的全部不与非图案区域81重叠(光斑区域M20的外缘的上侧与非图案区域81相接)时的光斑区域M20的中心的位置P32被确定为使自动聚焦动作从OFF状态变为ON状态的位置。这样,生成切换数据。

在对线L2通过非图案区域81的大致中央的图10A的例子和线L2通过从非图案区域81的中央向右侧偏移的位置的图10B的例子进行比较的情况下,在图10B的例子中,使自动聚焦动作为OFF状态的位置P31比图10A的例子向下侧偏移。在实际的图案的描画中,使自动聚焦动作为OFF状态的位置向(-Y)侧偏移(变为OFF状态的时机延迟)。同样地,在图10B的例子中,使自动聚焦动作为ON状态的位置P32比图10A的例子向上侧偏移,在实际的图案的描画中,使自动聚焦动作为ON状态的位置向(+Y)侧偏移(变为ON状态的时机提前)。在本处理例中,能够通过使用光斑区域M20来判定线L2上的图案区域82与非图案区域81的切换,来生成切换数据。

如上所述,在描画装置1中,考虑检测光的光斑的大小而生成切换数据。由此,在基板9上的检测光的光斑中的至少一部分与孔区域重叠的期间,自动聚焦控制部43能够使自动聚焦动作为OFF状态。其结果是,能够更可靠地防止或抑制在孔区域自动聚焦动作发生异常而对描画区域中的描画造成影响。在防止或抑制在焊盘区域等非描画区域所包含的其他规定区域自动聚焦动作发生异常的情况下也是同样的。根据描画装置1的设计,也可以仅在检测光的光斑的大致整体与规定区域重叠的期间,使自动聚焦动作为OFF状态。

接下来,对其他优选的生成切换数据的方法进行说明。图11A至图11C是表示SR图案图像的局部的图。在本处理例中,在切换数据的生成中,在沿着线L2检测从图案区域82切换为非图案区域81的点以及从非图案区域81切换为图案区域82的点时,考虑检测光的光斑的大小大以及宽度方向上的距离测定部51的安装误差(安装间隙)。

具体而言,在切换数据生成部42中,预先设定基板9上的检测光的光斑的大小以及与安装误差相关的设定值。该设定值例如是距离测定部51的安装位置的公差。由此,如图11A所示,在将SR图案图像上与该光斑对应的设计上的光斑区域的位置在相当于设定值的范围内向横向两侧偏移的情况下,设定包含这些光斑区域的整体的区域M30(以下,称为“扩展光斑区域M30”)。在图11A至图11C中,用双点划线表示设计上的光斑区域M20。另外,用实线表示配置在扩展光斑区域M30的端部的光斑区域M20(以下,称为“最大偏移的光斑区域M20”),并且在内部标注平行斜线。

接着,在使扩展光斑区域M30沿着线L2从图的上侧朝向下侧移动的情况下,如图11B所示,扩展光斑区域M30的外缘的下侧与非图案区域81相接时的设计上的光斑区域M20(用双点划线表示的光斑区域M20)的中心的位置P41被确定为使自动聚焦动作从ON状态变为OFF状态的位置。另外,如图11C所示,扩展光斑区域M30的全部与非图案区域81不重叠(扩展光斑区域M30的外缘的上侧与非图案区域81相接)时的设计上的光斑区域M20的中心的位置P42被确定为使自动聚焦动作从OFF状态变为ON状态的位置。这样,生成切换数据。

在此,在图11B中,虽然设计上的光斑区域M20与非图案区域81不重叠,但由于距离测定部51的安装误差,像最大偏移的光斑区域M20那样,与实际的检测光的光斑对应的光斑区域有可能在纵向的位置P41与非图案区域81重叠。因此,线L2上的位置P41是使自动聚焦动作为OFF状态的位置。在该情况下,使自动聚焦动作为OFF状态的位置比仅使用设计上的光斑区域M20所决定的位置向(+Y)侧偏移(变为OFF状态的时机提前)。

另外,在图11C中,在图的纵向上比位置P42靠上侧的位置,设计上的光斑区域M20成为与非图案区域81不重叠的状态,但是像最大偏移的光斑区域M20那样,在该位置与实际的检测光的光斑对应的光斑区域有可能与非图案区域81重叠。因此,扩展光斑区域M30的全部与非图案区域81不重叠的线L2上的位置P42是使自动聚焦动作为ON状态的位置。在该情况下,使自动聚焦动作为ON状态的位置比仅使用设计上的光斑区域M20所决定的位置向(-Y)侧偏移(变为ON状态的时机延迟)。在本处理例中,能够通过使用扩展光斑区域M30来判定在线L2上的图案区域82与非图案区域81的切换,来生成切换数据。

在图11A至图11C的例子中,由于考虑了宽度方向上的距离测定部51的安装误差,因此设定了沿与宽度方向对应的横向延伸的扩展光斑区域M30,但也可以设定沿与扫描方向对应的纵向延伸的扩展光斑区域,来考虑宽度方向以及扫描方向上的距离测定部51的安装误差。另外,也可以设定仅沿纵向延伸的扩展光斑区域,仅考虑扫描方向上的距离测定部51的安装误差。

如上所述,在描画装置1中,考虑检测光的光斑的大小以及距离测定部51的安装误差而生成切换数据。由此,在宽度方向或/和扫描方向上,将设计上的检测光的光斑的区域扩大了设定值的区域中的至少一部分与孔区域重叠的期间,自动聚焦控制部43能够使自动聚焦动作为OFF状态。其结果是,能够更可靠地防止或抑制在孔区域内自动聚焦动作发生异常而对描画区域中的描画造成影响。在防止或抑制在焊盘区域等非描画区域所包含的其他规定区域内自动聚焦动作发生异常的情况也是同样的。

在上述描画装置1以及描画方法中能够进行各种各样的变形。

如上所述,描画装置1也可以用于阻焊剂层的图案以外的图案的描画。被描画图案的基板9也可以是未设置孔区域的基板。另外,基板9除了印刷布线基板以外也可以是半导体基板或玻璃基板等。

上述实施方式以及各变形例中的结构可以在相互不矛盾的范围内适当地组合。

虽然对本发明进行了详细地说明,但已述的说明只是示例,并不对本发明进行限定。因此,在不脱离本发明的范围内,能够进行各种变形或方式。

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