LDI日立曝光设备说明
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基板到達檢 知sensor
X-pin拍 板馬達
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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
4.2.1 對位過程定義
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
X向伺服馬達（線性滑塊） 光學尺，每個刻度可精 確到0.1um
X軸兩端設有極限開關
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,X向可操作距離為1100mm
Conformal Mask
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
雷射鑽孔
去膠渣
曝光顯影 蝕刻
貼膜 去膜
整板電鍍
AOI
黑化
2.1.4 A/L Process
Conformal Mask
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
鑽孔
雷射鑽孔
貼膜
整板電鍍
去膠渣
曝光顯影
蝕刻
去膜
2.2 HDI曝光製程品質關聯圖
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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;
Panel feed direction
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
• Optical system
Light Lens
DMD
Focus Lens
ON OFF
消光板
Imaging
DMD （Digital Micro mirror Device） 1DMD有100萬片小鏡片組成,每個鏡片 40um
標準補正就是把偏移的靶點進 行約３／４L的補正、 有約１／４L誤差的残留、 其他３点也大約有１／４L的偏移。 （誤差的均等分配）
4.2.3 對位區結構
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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:
CCD
臺面
X項臺面移動
A. 臺面工作結構及原理介紹 床臺X向伺服馬達驅動控制
LDI曝光機本體動作說明
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
初定位區
入口
對位系統
電腦系統
21 3 21
21 3 C4CD
1
SV
NC CM WS
WS CM
曝光系統
對位區
周邊系統
Fail
出口
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
A. 臺面工作結構及原理介紹 床臺Z向伺服馬達驅動控制
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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向下降1um，z向可操作距離為10mm
Laｓer Wave Length：355nm
Polygon Mirror
Scan direction
Feed direction
Panel
DMD
Laｓer or Lamp 405nm 350-420nm
Feed direction
Panel
• Polygon Mirror 355nm • DMD 405nm
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
放板機 除塵機 LDI主體 翻板機 除塵機 LDI主體 收板機
LDI曝光機本體動作說明
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
初定位區
入口
對位系統
電腦系統
21 3 21
21 3 C4CD
1
SV
NC CM WS
WS CM
PC
NC 對位區
曝光系統
曝光區
周邊系統
DMD
OK
出口
A. 臺面工作結構及原理介紹 床臺Y向伺服馬達驅動控制
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
Y向伺服馬達（線性滑塊） 光學尺，每個刻度可精 確到0.1um
Y軸兩端設有極限開關 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
8000dpi
so-1
co-1
4
4000dpi
so-1
18"*22" 14.5mil 25mj
SCALING.X
1.000629 1.000600 1.000619 1.000665 1.000661 1.000665 1.000590 1.000612
SCALING.Y
1.000642 1.000628 1.000640 1.000592 1.000572 1.000592 1.000635 1.000674
exposure time
26 sec 26 sec 26 sec 26 sec 26 sec 26 sec 24 sec 24 sec
R(PPM)
75
202
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：
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
LDI 曝 光 機 設 備 說 E-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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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.
板面行進方向
3.2 LDI之優點說明
直接成像技術
LDI
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
傳統曝光機
Laser Line Head
直接將圖案打印在乾膜上
Dry film
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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
Accurate Registration; Auto Alignment & Scaling
影像轉移前
影像轉移后
2.HDI曝光製程流程說明
2.1 HDI曝光製程前後流程
2.1.1 N 層 Process
整板電鍍
灌孔整平
前處理
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
貼膜
曝光
去膜
蝕刻
顯影
黑化
AOI
2.1.2 C.M. Process
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
前處理
貼膜
曝光
去膜
蝕刻
顯影
2.1.3 Q/L Process
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
4.2.2 對位原理
基板對位孔
A.對位過程
NO.1靶孔
NO.2靶孔
NO.3， 4
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
2009/12/29 Paragon8800i Asahi AQ-3088
Panel size: Panel thickness: Exposuer energy:
LDI序列号 SN
层别 layer
解析度 resolution
co-1
1
8000dpi
so-1
co-1
2
8000dpi
so-1
co-1
3
X-Pin
Y-Pin拍板 定位
移載手臂吸板
移至LDI床台
4.1.3 感應系統舆馬達
Y-pin拍 板馬達
入料檢 知sensor 基板尺寸 極限sensor
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
傳動馬達
Y-pin移動 後限sensor
Y-pin移動 前限sensor
X-pin移動 後限sensor
X-pin移動 前限sensor
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１．及２．的順序、４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 配置的靶點位置、 假定有一個點１点如圖示有L的 偏移。
Input品質特性
1.板面異物 無塵室異物
2.貼膜SPACE不當
3.貼膜皺紋
4.板彎板翹
5.干膜附著力不足
HDI曝光品質項目
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
Output生產影響
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
不規則圖形補正方式
標準補正
補正後 加工範圍
被検出的對位 靶點位置
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
＜標準補正方法概述＞
１．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。
２．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。
• Orbotech Paragon
Hitachi via
DE series
Fuji INPREX
Mercury Lamp
Pentax (ORC) Dainippon Screen
DMD 405nm LDI system • Exposure
CAM data
Optical head
Direct imaging
臺面X，Y 項移動
靶點與CCD 中心重合
B.靶孔間距計算方式
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
床臺
CCD 2
X 方 向
臺面
CCD 1
CCD間的位置固定不 變為420mm，同X方 向 Y向伺服馬達向左為 負值，向右為正值
Y方向 X1 = （420mm+Y方向馬達行走間距）2+（X方向行走間距）2
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
偏移最大1.06mil，最小0mil，平均0.76mil
0~2mil偏移數據CPK=1.75
快速打樣生產時間縮短 POR
DOE
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
3.3 LDI技術類型說明
• Polygon Mirror System
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
• DMD (Digital Micro Mirror) System
Physical panel CAM image
Alignment (Best fit)
Alignment & Scaling (Perfect fit)
Image targets Panel targets
傳統曝光機
LDI 曝光機
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
材料漲縮改善
Date： System model: Dry film resist:
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
4.1 前置定位區簡介
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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 動作過程
入料檢知
基板達X-Pin
Y-Pin
X-Pin拍板
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
3.4 LDI之技術運用在板面上之實例
3.4.1 對位能力佳
3.4.2 LDI之解析能力
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
30um L/S with 40um thickness
20um L/S with 25um thickness
4.LDI曝光機設備介紹
LDI曝光機連線部位介紹
C.對位原理
CCD讀取靶點 For Example:
CM模組運 算間距
對位補償 運算
CCD讀取X方向靶點間距(mm): X1=500 X2=500.010
Fail Juge值判定
CCD讀取Y方向靶點間距(mm):
Y1=600 Y2=600.050 CAM原始資料：
OK 窗臺回歸CCD抓取
X1=X2=500.000mm
No.1靶點
Y1=Y2=599.950mm
對位補償調整運算: （X1+X2）/ 500.000/2= 1.00001 （Y1+Y2) / 599.950/2= 1.000125
DMD以運算出來的X， Y項縮放比擴大or縮 小圖形進行曝光
DMD 就會將CAM圖形以X軸放大1.00001倍，Y軸放大1.000125倍對此板進行曝光
X-pin拍 板馬達
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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
4.2.1 對位過程定義
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
X向伺服馬達（線性滑塊） 光學尺，每個刻度可精 確到0.1um
X軸兩端設有極限開關
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,X向可操作距離為1100mm
Conformal Mask
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
雷射鑽孔
去膠渣
曝光顯影 蝕刻
貼膜 去膜
整板電鍍
AOI
黑化
2.1.4 A/L Process
Conformal Mask
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
鑽孔
雷射鑽孔
貼膜
整板電鍍
去膠渣
曝光顯影
蝕刻
去膜
2.2 HDI曝光製程品質關聯圖
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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;
Panel feed direction
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
• Optical system
Light Lens
DMD
Focus Lens
ON OFF
消光板
Imaging
DMD （Digital Micro mirror Device） 1DMD有100萬片小鏡片組成,每個鏡片 40um
標準補正就是把偏移的靶點進 行約３／４L的補正、 有約１／４L誤差的残留、 其他３点也大約有１／４L的偏移。 （誤差的均等分配）
4.2.3 對位區結構
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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:
CCD
臺面
X項臺面移動
A. 臺面工作結構及原理介紹 床臺X向伺服馬達驅動控制
LDI曝光機本體動作說明
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
初定位區
入口
對位系統
電腦系統
21 3 21
21 3 C4CD
1
SV
NC CM WS
WS CM
曝光系統
對位區
周邊系統
Fail
出口
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
A. 臺面工作結構及原理介紹 床臺Z向伺服馬達驅動控制
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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向下降1um，z向可操作距離為10mm
Laｓer Wave Length：355nm
Polygon Mirror
Scan direction
Feed direction
Panel
DMD
Laｓer or Lamp 405nm 350-420nm
Feed direction
Panel
• Polygon Mirror 355nm • DMD 405nm
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
放板機 除塵機 LDI主體 翻板機 除塵機 LDI主體 收板機
LDI曝光機本體動作說明
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
初定位區
入口
對位系統
電腦系統
21 3 21
21 3 C4CD
1
SV
NC CM WS
WS CM
PC
NC 對位區
曝光系統
曝光區
周邊系統
DMD
OK
出口
A. 臺面工作結構及原理介紹 床臺Y向伺服馬達驅動控制
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
Y向伺服馬達（線性滑塊） 光學尺，每個刻度可精 確到0.1um
Y軸兩端設有極限開關 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
8000dpi
so-1
co-1
4
4000dpi
so-1
18"*22" 14.5mil 25mj
SCALING.X
1.000629 1.000600 1.000619 1.000665 1.000661 1.000665 1.000590 1.000612
SCALING.Y
1.000642 1.000628 1.000640 1.000592 1.000572 1.000592 1.000635 1.000674
exposure time
26 sec 26 sec 26 sec 26 sec 26 sec 26 sec 24 sec 24 sec
R(PPM)
75
202
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：
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
LDI 曝 光 機 設 備 說 E-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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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.
板面行進方向
3.2 LDI之優點說明
直接成像技術
LDI
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
傳統曝光機
Laser Line Head
直接將圖案打印在乾膜上
Dry film
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
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
Accurate Registration; Auto Alignment & Scaling
影像轉移前
影像轉移后
2.HDI曝光製程流程說明
2.1 HDI曝光製程前後流程
2.1.1 N 層 Process
整板電鍍
灌孔整平
前處理
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
貼膜
曝光
去膜
蝕刻
顯影
黑化
AOI
2.1.2 C.M. Process
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
前處理
貼膜
曝光
去膜
蝕刻
顯影
2.1.3 Q/L Process
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
4.2.2 對位原理
基板對位孔
A.對位過程
NO.1靶孔
NO.2靶孔
NO.3， 4
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
2009/12/29 Paragon8800i Asahi AQ-3088
Panel size: Panel thickness: Exposuer energy:
LDI序列号 SN
层别 layer
解析度 resolution
co-1
1
8000dpi
so-1
co-1
2
8000dpi
so-1
co-1
3
X-Pin
Y-Pin拍板 定位
移載手臂吸板
移至LDI床台
4.1.3 感應系統舆馬達
Y-pin拍 板馬達
入料檢 知sensor 基板尺寸 極限sensor
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
傳動馬達
Y-pin移動 後限sensor
Y-pin移動 前限sensor
X-pin移動 後限sensor
X-pin移動 前限sensor
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１．及２．的順序、４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 配置的靶點位置、 假定有一個點１点如圖示有L的 偏移。
Input品質特性
1.板面異物 無塵室異物
2.貼膜SPACE不當
3.貼膜皺紋
4.板彎板翹
5.干膜附著力不足
HDI曝光品質項目
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
Output生產影響
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
不規則圖形補正方式
標準補正
補正後 加工範圍
被検出的對位 靶點位置
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
＜標準補正方法概述＞
１．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。
２．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。
• Orbotech Paragon
Hitachi via
DE series
Fuji INPREX
Mercury Lamp
Pentax (ORC) Dainippon Screen
DMD 405nm LDI system • Exposure
CAM data
Optical head
Direct imaging
臺面X，Y 項移動
靶點與CCD 中心重合
B.靶孔間距計算方式
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
床臺
CCD 2
X 方 向
臺面
CCD 1
CCD間的位置固定不 變為420mm，同X方 向 Y向伺服馬達向左為 負值，向右為正值
Y方向 X1 = （420mm+Y方向馬達行走間距）2+（X方向行走間距）2
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
偏移最大1.06mil，最小0mil，平均0.76mil
0~2mil偏移數據CPK=1.75
快速打樣生產時間縮短 POR
DOE
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
3.3 LDI技術類型說明
• Polygon Mirror System
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
• DMD (Digital Micro Mirror) System
Physical panel CAM image
Alignment (Best fit)
Alignment & Scaling (Perfect fit)
Image targets Panel targets
傳統曝光機
LDI 曝光機
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
材料漲縮改善
Date： System model: Dry film resist:
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
4.1 前置定位區簡介
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
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 動作過程
入料檢知
基板達X-Pin
Y-Pin
X-Pin拍板
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
3.4 LDI之技術運用在板面上之實例
3.4.1 對位能力佳
3.4.2 LDI之解析能力
LDI曝光設備說明(日立DE-S)
30um L/S with 40um thickness
20um L/S with 25um thickness
4.LDI曝光機設備介紹
LDI曝光機連線部位介紹
C.對位原理
CCD讀取靶點 For Example:
CM模組運 算間距
對位補償 運算
CCD讀取X方向靶點間距(mm): X1=500 X2=500.010
Fail Juge值判定
CCD讀取Y方向靶點間距(mm):
Y1=600 Y2=600.050 CAM原始資料：
OK 窗臺回歸CCD抓取
X1=X2=500.000mm
No.1靶點
Y1=Y2=599.950mm
對位補償調整運算: （X1+X2）/ 500.000/2= 1.00001 （Y1+Y2) / 599.950/2= 1.000125
DMD以運算出來的X， Y項縮放比擴大or縮 小圖形進行曝光
DMD 就會將CAM圖形以X軸放大1.00001倍，Y軸放大1.000125倍對此板進行曝光