專利名稱：加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板狀物體的加工設(shè)備，特別是板狀物體的曝光設(shè)備，所述加工設(shè)備具有曝光裝置和載物臺(tái)，所述載物臺(tái)具有用于容納物體的載物臺(tái)面，其中，曝光裝置和載物臺(tái)為曝光物體而能彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
這樣的加工設(shè)備是公知的。這樣的加工設(shè)備例如用于激光加工板狀物體。但也可以考慮的是，將這樣的加工設(shè)備用作用于板狀物體的一特別是用于具有光敏涂層的板狀物體的曝光設(shè)備，其中，光敏涂層內(nèi)的結(jié)構(gòu)可以通過光刻技術(shù)來產(chǎn)生。這樣的加工設(shè)備方面存在的問題是，在將板狀物體放置在載物臺(tái)上或者在兩側(cè)進(jìn)行加工，特別是進(jìn)行曝光時(shí)，需要將物體在載物臺(tái)上分別以限定的方式加以定位。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于如下的任務(wù)，即對(duì)依據(jù)類屬的類型的加工設(shè)備以如下方式進(jìn)行改進(jìn)，方式為將板狀物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置能得到精準(zhǔn)地確定。該任務(wù)在一種開頭所述類型的加工設(shè)備中依據(jù)本發(fā)明以如下方式得以實(shí)現(xiàn)，即 為檢測(cè)物體在載物臺(tái)上的位置，設(shè)置有邊沿檢測(cè)裝置，所述邊沿檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)在載物臺(tái)內(nèi)設(shè)置于載物臺(tái)面下方的邊沿照明單元，該邊沿照明單元在物體邊沿區(qū)域的至少一部分內(nèi)具有照明區(qū)，在該照明區(qū)的內(nèi)部，處于相應(yīng)物體邊沿區(qū)域內(nèi)的物體邊沿被從載物臺(tái)的側(cè)面呈面狀發(fā)射的光加以照亮；以及與載物臺(tái)面相距地在物體的與載物臺(tái)相對(duì)的側(cè)上設(shè)置有至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元，該邊沿圖像檢測(cè)單元將物體邊沿的處于照明區(qū)內(nèi)的邊沿段作為邊沿圖像成像到圖像面上；以及利用至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元可以位置精確地相對(duì)于載物臺(tái)來檢測(cè)相應(yīng)的邊沿圖像。依據(jù)本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，采用這種解決方案以簡(jiǎn)單方式存在如下可能性，即精確地檢測(cè)物體邊沿在載物臺(tái)上的位置，并且因此使在物體上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)相對(duì)于物體邊沿得到精確地取向。這一點(diǎn)例如在復(fù)雜結(jié)構(gòu)的情況下是具有優(yōu)點(diǎn)的，其中，在物體的一個(gè)表面上的結(jié)構(gòu)必須與物體另外那個(gè)表面上的結(jié)構(gòu)相匹配，以便例如可以使結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)。對(duì)物體邊沿檢測(cè)的精確性特別是可以通過如下方式得到提高，即至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元的光學(xué)器件構(gòu)成為焦闌物鏡。這樣的焦闌物鏡的優(yōu)點(diǎn)是，該焦闌物鏡僅將平行于這樣物鏡光軸的光束成像到圖像面上，從而由此可以將相應(yīng)物體邊沿的精確陰影圖像成像到圖像面上。為避免由于傾斜分布的邊沿面而引起有誤差的邊沿圖像，優(yōu)選設(shè)置為焦闌物鏡的光軸與到載物臺(tái)面的垂線最大偏差5°。因此，圖像面上的邊沿圖像通過所有基本上在相對(duì)于載物臺(tái)面的垂直方向上分布的光束來成像，從而物體邊沿的傾斜的邊沿面始終給出相同的陰影圖像。邊沿圖像檢測(cè)單元的圖像面例如可以是如下的圖像面，在圖像面中，加工設(shè)備的操作者直接用眼睛或光學(xué)器件就能識(shí)別到物體邊沿在邊沿圖像中的位置。但依據(jù)一種特別有利的解決方案設(shè)置為圖像面是能對(duì)邊沿圖像加以檢測(cè)的圖像傳感器的圖像面。這種傳感器可以是任何類型的光學(xué)傳感器。為可以對(duì)物體邊沿位置進(jìn)行精確確定，有利的是，圖像傳感器是攝像機(jī)圖像傳感器，從而利用攝像機(jī)圖像傳感器的解析，可以檢測(cè)物體邊沿在攝像機(jī)圖像傳感器上的位置。原則上，邊沿圖像檢測(cè)單元可以這樣構(gòu)成，S卩，該邊沿圖像檢測(cè)單元對(duì)所配屬的照明區(qū)進(jìn)行全面檢測(cè)。但邊沿檢測(cè)區(qū)的這樣的構(gòu)成方案的結(jié)果是光學(xué)器件相應(yīng)復(fù)雜。為能以盡可能簡(jiǎn)單的手段來構(gòu)造邊沿圖像檢測(cè)單元，優(yōu)選設(shè)置為至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元的光學(xué)器件具有檢測(cè)區(qū)，該檢測(cè)區(qū)具有比相應(yīng)的照明區(qū)更小的面伸展。因此，存在使用成本低廉的光學(xué)器件的可能性。原則上，當(dāng)各物體邊沿的位置被近似地確定，并且各物體邊沿定位的不明晰部處在檢測(cè)區(qū)內(nèi)部時(shí)，邊沿圖像檢測(cè)單元可以相對(duì)于照明區(qū)固定地定位。但為即便在物體邊沿的位置方面較大差別的情況下一只要這些物體邊沿處于相應(yīng)的照明區(qū)內(nèi)一就仍可以工作，則優(yōu)選設(shè)置為檢測(cè)區(qū)和照明區(qū)可以彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此存在的可能性是，以簡(jiǎn)單方式通過檢測(cè)區(qū)和照明區(qū)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，利用檢測(cè)區(qū)對(duì)整個(gè)照明區(qū)以還算連續(xù)不斷的方式進(jìn)行檢測(cè)。在這種情況下，特別是設(shè)置為檢測(cè)區(qū)能至少以如下程度運(yùn)動(dòng)，即直至物體邊沿處于檢測(cè)區(qū)內(nèi)。在此，依據(jù)一種特別有利的解決方案，檢測(cè)區(qū)可以沿橫向于各所要檢測(cè)的物體邊沿的方向運(yùn)動(dòng)。作為對(duì)此的選擇，設(shè)置有如下有利的解決方案，檢測(cè)區(qū)可以沿各所要檢測(cè)的物體邊沿的方向運(yùn)動(dòng)。檢測(cè)區(qū)的運(yùn)動(dòng)原則上通過光學(xué)轉(zhuǎn)向元件進(jìn)行，但這些轉(zhuǎn)向元件的缺點(diǎn)也會(huì)因此在物體邊沿的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)不明晰部。出于這一原因，具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案設(shè)置為，至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元和載物臺(tái)可以在至少一個(gè)方向上彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此外，為了實(shí)現(xiàn)利用邊沿圖像檢測(cè)單元對(duì)多個(gè)照明區(qū)內(nèi)的物體邊沿加以檢測(cè)的可能性，優(yōu)選設(shè)置為至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元和載物臺(tái)可以在兩個(gè)彼此橫向分布的方向上彼此橫向地相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在所設(shè)置的照明區(qū)方面，在與到目前介紹的單個(gè)實(shí)施例的本文中，沒有進(jìn)行詳細(xì)說明。在一解決方案中可以設(shè)想，設(shè)置有可以對(duì)多個(gè)物體邊沿加以檢測(cè)的非常大的照明區(qū)。為盡可能簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)對(duì)物體邊沿的檢測(cè)方案，優(yōu)選的是，載物臺(tái)對(duì)于每個(gè)物體邊沿具有用于照亮該物體邊沿的照明區(qū)。
因此，優(yōu)選每個(gè)物體邊沿具有本身為此而設(shè)的照明區(qū)。作為對(duì)此的選擇，另一種具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案設(shè)置為，在一個(gè)照明區(qū)內(nèi)可以照亮和觀察多個(gè)(例如兩個(gè))物體邊沿，從而由此可以減少照明區(qū)的數(shù)量并可以更快進(jìn)行對(duì)物體邊沿的檢測(cè)。在此，照明區(qū)的數(shù)量可以鑒于所要檢測(cè)的物體邊沿的數(shù)量有所變化。為測(cè)定物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置，將會(huì)足夠的是檢測(cè)兩個(gè)物體邊沿，而且特別是檢測(cè)兩個(gè)物體邊沿相對(duì)于載物臺(tái)的走向。但在盡可能精確檢測(cè)物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置的情況下，具有優(yōu)點(diǎn)地設(shè)置為在依據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備中，檢測(cè)物體的三個(gè)物體邊沿。特別是在檢測(cè)三個(gè)物體邊沿的情況下，理論上足夠的是，在每個(gè)物體邊沿的區(qū)域內(nèi)檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)。而當(dāng)至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元利用相應(yīng)的邊沿圖像來檢測(cè)物體的至少一個(gè)邊沿段時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的邊沿檢測(cè)裝置的精確度還可以明顯提升。也就是說，各邊沿圖像不僅檢測(cè)和確定物體邊沿的一個(gè)點(diǎn)，而且也檢測(cè)整個(gè)邊沿段，也就是沿一個(gè)物體邊沿的大量點(diǎn)。在此，特別有利的是，至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元利用相應(yīng)的邊沿圖像來檢測(cè)物體各邊沿段的走向。也就是說，可以檢測(cè)沿該邊沿段而置的所有像點(diǎn)，從而存在的可能性是，這些邊沿段根據(jù)其特有走向，也就是例如根據(jù)其非直線的走向隨后被再次識(shí)別，并因此用以使物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置得到精確定位或精確測(cè)量。由此，邊沿段這樣的走向不僅獲得邊沿段在一個(gè)空間方向上的位置信息，而且獲得邊沿段在兩個(gè)空間方向上一也就是一個(gè)平面上的位置信息。由此，特別是當(dāng)對(duì)多個(gè)物體邊沿的多個(gè)邊沿段的走向加以檢測(cè)時(shí)，存在的可能性是，明顯提高物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置檢測(cè)的精確性，因?yàn)槔眠呇囟蔚拿糠N走向均可以二維檢測(cè)邊沿段的走向。一種特別有利的解決方案設(shè)置為，邊沿段所儲(chǔ)存的走向被用于在重新放置物體后再次識(shí)別該邊沿段，并用于精確檢測(cè)物體的位置。這樣的解決方案的主要優(yōu)點(diǎn)是，但同一物體被重新放置在載物臺(tái)上時(shí)，物體翻轉(zhuǎn)后或在其間取出以及以相同的定向方式將其重新裝入后，通過再次識(shí)別邊沿段可以更精確地檢測(cè)該物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置，從而特別是在將同一物體重新放置在載物臺(tái)上后，通過邊沿段的這種再次識(shí)別，可以基于對(duì)同一邊沿段在多個(gè)邊沿段的情況下能被檢測(cè)的二維走向進(jìn)而還有對(duì)應(yīng)該物體一致的位置信息，進(jìn)一步提高相對(duì)的位置精確度。在照明單元的構(gòu)成方面，到目前未進(jìn)行詳細(xì)說明。原則上至少一個(gè)呈面式發(fā)光光源就足夠了。優(yōu)選的是，所發(fā)出的光具有紅色的或接近紅外的光譜范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，以便不引起光敏層內(nèi)的光化學(xué)過程。具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案設(shè)置為，用于照明各照明區(qū)的照明單元具有擴(kuò)散片和至少一個(gè)將該擴(kuò)散片照亮的光源。這樣的由光源照亮的擴(kuò)散片的主要優(yōu)點(diǎn)是，由此可供使用非常均勻的光強(qiáng)度和特
6別是擴(kuò)散式的發(fā)光，使得對(duì)邊沿圖像內(nèi)的物體邊沿或邊沿段的識(shí)別特別是按照自動(dòng)的方式變得容易，這是因?yàn)榕c物體邊沿在照明區(qū)內(nèi)的位置無關(guān)地，檢測(cè)區(qū)不被物體覆蓋的部分與檢測(cè)區(qū)被物體覆蓋的部分之間的梯度(Gradient)基本上始終相同，并且特別是還由于擴(kuò)散式的發(fā)光，由邊沿圖像檢測(cè)單元檢測(cè)的輻照與照明區(qū)的位置無關(guān)具有基本上同樣的光強(qiáng)度。照明單元與載物臺(tái)整合的一種特別簡(jiǎn)單的方式設(shè)置為將光源和擴(kuò)散片整合在載物臺(tái)中。在載物臺(tái)的構(gòu)成方面，到目前未進(jìn)行詳細(xì)說明。于是，一種具有優(yōu)點(diǎn)的解決方案設(shè)置為，載物臺(tái)具有形成載物臺(tái)面的載物臺(tái)板；并且光從照明單元穿過載物臺(tái)板射出。因此存在的可能性是，為放置物體提供一種連續(xù)的載物臺(tái)面，該載物臺(tái)面不受照明單元的影響，從而絕不會(huì)由于照明單元本身而就物體在載物臺(tái)面上的定位方面而言出現(xiàn)不精確性。在此，擴(kuò)散片可以布置在載物臺(tái)板的下方。但特別有利的是，載物臺(tái)板用作光學(xué)擴(kuò)散片，也就是說，除了容納物體外，還表現(xiàn)為光學(xué)擴(kuò)散片。在這種情況下特別有利的是，照明擴(kuò)散片的光源設(shè)置在承載載物臺(tái)板的基體內(nèi)， 特別是整合在該基體中，從而因此絕不需要在載物臺(tái)上附加的加裝件。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施例的以下說明書以及附圖的主題。在圖中圖1示出依據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備的示意透視總圖；圖2示出在依據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備中有待加工的物體的透視圖；圖3示出依據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備的載物臺(tái)的載物臺(tái)面的俯視圖；圖4示出在依據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備第一實(shí)施例中物體邊沿連同依據(jù)本發(fā)明的照明單元和依據(jù)本發(fā)明的邊沿圖像檢測(cè)單元的示意剖面圖；圖5示出相對(duì)的物體邊沿的邊沿檢測(cè)方案的類似于圖4的圖示；圖6示出依據(jù)本發(fā)明的邊沿圖像檢測(cè)單元的光學(xué)器件的示意圖；圖7示出在圖4的邊沿圖像檢測(cè)方案中，邊沿圖像的示意圖；圖8示出在圖5的邊沿圖像檢測(cè)方案中，邊沿圖像的示意圖；圖9示出圖5的邊沿圖像檢測(cè)方案中的示意圖，但以物體轉(zhuǎn)過了 180° ；圖10示出在圖9的邊沿圖像檢測(cè)方案中，邊沿圖像的示意圖；圖11示出依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中載物臺(tái)的剖面圖；圖12示出依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，類似于圖6的、依據(jù)本發(fā)明的邊沿圖像檢測(cè)單元的光學(xué)器件的示意圖；圖13示出在第四實(shí)施例中，物體30設(shè)置在載物臺(tái)20'上的方案和測(cè)定物體邊沿位置的方案的透視圖；圖14示出依照第四實(shí)施例的帶有加點(diǎn)標(biāo)注的物體邊沿的類似于圖3俯視圖部分放大的圖示；
圖15示出沿圖14中線15-15的剖面圖；圖16示出類似于圖7的物體側(cè)邊沿的邊沿段的邊沿圖像的圖示；圖17示出物體橫邊沿的邊沿段的邊沿圖像的圖示；以及圖18示出在同時(shí)檢測(cè)側(cè)邊沿的邊沿段和橫邊沿的邊沿段時(shí)，邊沿圖像的圖示。
具體實(shí)施例方式依據(jù)本發(fā)明的曝光裝置圖1所示的第一實(shí)施例包括整體采用10標(biāo)注的機(jī)架，該機(jī)架10具有兩個(gè)彼此相距設(shè)置的縱導(dǎo)軌12、14，整體采用20標(biāo)注的載物臺(tái)在第一方向上(例如作為X方向標(biāo)注)在縱導(dǎo)軌12、14上可運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)。載物臺(tái)20具有載物臺(tái)面22，在載物臺(tái)面22上可以放置物體30，其如圖2所示例如包括基板32，該基板32在兩側(cè)以光敏層31和342涂層，其中，光敏層3‘和342內(nèi)通過各光敏層34的光化學(xué)轉(zhuǎn)變可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)36。這些結(jié)構(gòu)36例如是覆蓋基板32上的銅層38i和3 的結(jié)構(gòu)，從而然后例如接下來在蝕刻過程的范圍內(nèi)，在基板32的未被結(jié)構(gòu)36覆蓋的部位上蝕去基板32上的銅層38i和 3 ，而銅層于是僅在其被結(jié)構(gòu)36所覆蓋的區(qū)域內(nèi)得以保留。結(jié)構(gòu)36在光敏層34內(nèi)的制造通過圖1中整體采用40標(biāo)注的、設(shè)置在橋形件42 上的曝光裝置進(jìn)行，該橋形件42在其那方面安置于機(jī)架10上，其中，曝光裝置40與物體30 之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以如下方式進(jìn)行，即至少載物臺(tái)20在X方向上可以相對(duì)于曝光裝置40運(yùn)動(dòng)，從而X方向是物體30曝光時(shí)的進(jìn)給方向44，并且在需要時(shí)曝光裝置40也以在Y方向上可運(yùn)動(dòng)的方式保持在橋形件42上。這樣的曝光裝置例如在WO 2008/071347A中有所介紹，在其說明書方面全部?jī)?nèi)容均參閱該文獻(xiàn)WO 2008/071347Ao如果物體30如圖2所示地包括在雙面以光敏層34涂層的基板32，那么需要在一個(gè)光敏層曝光之后一例如在光敏層31曝光之后，將物體30翻轉(zhuǎn)，以便曝光相對(duì)的光敏層一光敏層；342。但在這種情況下，需要確保使光敏層31的結(jié)構(gòu)36i和在光敏層342內(nèi)曝光的結(jié)構(gòu) 36精確匹配，以避免錯(cuò)位。因此需要精確檢測(cè)基板30在載物臺(tái)20上的位置，以便使結(jié)構(gòu)36在相對(duì)于物體30 的物體邊沿5254或56、58精確取向的情況下來定位。通常地，物體邊沿5254或56、58彼此平行地走向，但也可能與軸向平行性出現(xiàn)偏差，并與物體邊沿5254或56、58的精確直線式走向出現(xiàn)偏差。為可以檢測(cè)載物臺(tái)20上的物體邊沿52、54、56、58，如圖3所示，在載物臺(tái)20上限定了物體邊沿區(qū)域62、64、66，對(duì)于物體30常見尺寸的情況而言，該物體30的物體邊沿52、 54和56處于這些區(qū)域62、64、66的內(nèi)部，并設(shè)置有邊沿檢測(cè)裝置60。在此，物體邊沿區(qū)域66這樣選擇，使在物體邊沿區(qū)域66內(nèi)始終存在同一橫向于進(jìn)給方向44走向的物體邊沿56，與光敏層31或342是否應(yīng)被曝光無關(guān)。也就是說，物體邊沿區(qū)域66在兩個(gè)位置上對(duì)物體30橫向于進(jìn)給方向44走向的物體邊沿56加以檢測(cè)。物體邊沿區(qū)域62和64這樣選擇，即在物體邊沿區(qū)域62和64的內(nèi)部存在平行于進(jìn)給方向44或斜向于進(jìn)給方向44走向的物體邊沿52或M，其中，在其中一個(gè)位置上，物體邊沿52處于物體邊沿區(qū)域62內(nèi)并且物體邊沿M處于物體邊沿區(qū)域64內(nèi)，而在與此以 180°翻轉(zhuǎn)的位置上，物體邊沿M處于物體邊沿區(qū)域62內(nèi)和物體邊沿52處于物體邊沿區(qū)域64內(nèi)。對(duì)物體邊沿區(qū)域66或62和64內(nèi)物體邊沿56或52和M的檢測(cè)以光學(xué)的方式進(jìn)行，具體而言，即在一側(cè)通過設(shè)置于載物臺(tái)20中的照明區(qū)76、72和74來進(jìn)行，照明區(qū)76、72 和74至少在相應(yīng)的物體邊沿區(qū)域的一部分之上延伸。例如照明區(qū)76與載物臺(tái)20的平行于進(jìn)給方向44走向的中軸線78對(duì)稱而置，并與該中軸線78相交，而照明區(qū)72和74則同樣橫向于中軸線78地延伸，但與中軸線78相距地走向，并且此外，在中軸線78的方向上與照明區(qū)76相距地布置。在此，照明區(qū)72或74與照明區(qū)76的距離取決于可行的物體30在中軸線迅方向上的最小伸展，并且優(yōu)選略短于可行的物體30從物體邊沿區(qū)域66出發(fā)在中軸線78方向上的最小伸展。通過圖3中加點(diǎn)示出的處于載物臺(tái)20上的物體30，照明區(qū)76、72和74被部分覆蓋，從而物體30以其物體邊沿56與照明區(qū)76相交，并且以其物體邊沿52和M與照明區(qū) 72和74相交，并因此物體邊沿56通過照明區(qū)76被在后部照明，并且物體邊沿52和M通過照明區(qū)72和74被在后部照明，從而存在的可能性是，從處于照明區(qū)76、72和74內(nèi)的物體邊沿56或52和M來拍攝處于照明區(qū)76或72和74內(nèi)的相應(yīng)邊沿段86或82和84的邊沿圖像。邊沿圖像的拍攝如圖4和5示范性地結(jié)合邊沿段82和84所示地，通過圖4和5 中所示的邊沿圖像檢測(cè)單元92和94進(jìn)行，邊沿圖像檢測(cè)單元92和94如圖1所示地例如處于橋形件96上，該橋形件96置于機(jī)架10上，并且以在橫向于X方向上一優(yōu)選在垂直于該X方向分布的方向Y上可移動(dòng)的方式來保持，其中，邊沿圖像檢測(cè)單元92和94相對(duì)于橋形件96可以分別通過行程測(cè)量系統(tǒng)102和104加以檢測(cè)。如圖6所示，每個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元92、94包括具備焦闌物鏡111的光學(xué)器件 110，該焦闌物鏡111通過光闌112強(qiáng)行使得僅與光軸114平行的光束從一處于各照明區(qū) (例如照明區(qū)72)內(nèi)的檢測(cè)區(qū)108出來，成像到圖像傳感器118的圖像面116上。在此，圖像傳感器118例如構(gòu)造為應(yīng)用于攝像機(jī)內(nèi)的傳感器類型。由此，在圖像面116上如圖7所示地呈現(xiàn)邊沿圖像120，邊沿圖像120在圖6所示的情況下示出邊沿段82，而且不僅示出邊沿段82的位置，而且還示出邊沿段82的走向。以相同的方式，利用邊沿圖像檢測(cè)單元94可以產(chǎn)生邊沿段84的圖8中所示的邊沿圖像120。光軸14進(jìn)而還有從作為焦闌物鏡工作的光學(xué)器件110成像到圖像面116上的光束垂直于載物臺(tái)面22地分布，從而斜向于載物臺(tái)面22分布的邊沿面122或IM沒有失真， 因?yàn)樵谖矬w30以180°翻轉(zhuǎn)時(shí)，如對(duì)照?qǐng)D5和9所示地，邊沿段84以邊沿面IM產(chǎn)生同樣的邊沿圖像120，但是轉(zhuǎn)了 180°，而各斜向于載物臺(tái)面22分布的邊沿面IM則對(duì)所獲得的但轉(zhuǎn)了 180°的邊沿圖像沒有影響，如圖10所示。在依據(jù)本發(fā)明的解決方案中，為評(píng)估和確定物體30在載物臺(tái)20上的位置，并非對(duì)各邊沿段82或84的各個(gè)點(diǎn)的位置加以確定，而是對(duì)在Y方向上邊沿段82或84的整個(gè)邊沿圖像的位置加以確定，并通過確定物體30翻轉(zhuǎn)之前邊沿段82或84的位置和物體30翻轉(zhuǎn)之后邊沿段82或84的位置，可以精確確定Y方向上物體30在載物臺(tái)20上在翻轉(zhuǎn)之前和翻轉(zhuǎn)之后的位置。為可以盡可能精確測(cè)量邊沿段82和84在Y方向上相對(duì)于載物臺(tái)20的位置，載物臺(tái)20還設(shè)有基準(zhǔn)標(biāo)記130，該基準(zhǔn)標(biāo)記130可以通過每個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元92和94移動(dòng)，并且該基準(zhǔn)標(biāo)記130的同樣被在后部照明的邊沿以與結(jié)合邊沿段82和84介紹的相同方式，可以通過邊沿圖像檢測(cè)單元92和94來檢測(cè)。邊沿段86的位置也可以相同的方式進(jìn)行檢測(cè)，其中，為此邊沿圖像檢測(cè)單元92和 94之一或兩個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元92和94通過在Y方向上的移動(dòng)而定位于照明區(qū)76之上， 以便在X方向上要么檢測(cè)整個(gè)邊沿段86的位置，要么檢測(cè)邊沿段86的部分，并對(duì)此生成邊沿圖像120。對(duì)邊沿段82、84和86位置的評(píng)估優(yōu)選通過輸入曝光裝置40的控制裝置140內(nèi)進(jìn)行，該控制裝置140能夠由邊沿圖像120來確定各方向X和Y上各邊沿段82、84、86的位置和走向，并根據(jù)這樣的位置確定，然后精確匹配地對(duì)光敏層之一 342相對(duì)于另外那個(gè)光敏層 31的曝光加以控制，從而然后在兩個(gè)光敏層34”342內(nèi)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)也彼此相對(duì)精確定位。為在各照明區(qū)76、72、74內(nèi)獲得盡可能均勻的亮度，如圖4和5示范性所示，設(shè)置有邊沿照明單元150，邊沿照明單元150具有各呈一列地或多列并排地設(shè)置的光源152，并且此外在單個(gè)光源152之間具有擴(kuò)散片154，擴(kuò)散片IM將成列光源152的光以如下方式散射，即使擴(kuò)散片巧4朝向各照明區(qū)一例如照明區(qū)72的側(cè)上存在擴(kuò)散的并且進(jìn)而在其亮度方面盡可能均勻的光，其中，光在各照明區(qū)72每個(gè)點(diǎn)上的光發(fā)射朝向所有方向進(jìn)行，在這些光中，僅選取垂直于載物臺(tái)面22指向的光線方向，用以產(chǎn)生各邊沿圖像120。在此，優(yōu)選光源152由半導(dǎo)體二極管形成，所述光源152以一列或多列彼此錯(cuò)開地布置，以便盡可能均勻照亮擴(kuò)散片154，如圖4、5或9所示的那樣。光源例如在紅色或接近紅外線光譜范圍內(nèi)波長(zhǎng)下發(fā)光，以避免使光敏層34曝光， 這種曝光在光敏層34內(nèi)導(dǎo)致光化學(xué)轉(zhuǎn)變。由此，依據(jù)本發(fā)明的邊沿檢測(cè)裝置60包括一個(gè)或多個(gè)邊沿照明單元150，邊沿照明單元150以及保持在機(jī)架10上的邊沿圖像檢測(cè)單元90和92優(yōu)選整合在載物臺(tái)20中。但為產(chǎn)生邊沿圖像120，邊沿圖像檢測(cè)單元92和94以及邊沿照明單元150可以彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便可以對(duì)物體邊沿52、54、56、58的各邊沿圖像加以檢測(cè)和評(píng)估。在所示的實(shí)施例中，邊沿圖像檢測(cè)單元92和94在Y方向上可以相對(duì)于機(jī)架在橋形件96上以可運(yùn)動(dòng)的方式引導(dǎo)，而邊沿照明單元150則可以隨同載物臺(tái)20在Y方向上相對(duì)于機(jī)架運(yùn)動(dòng)。但普遍來講，可行的是同樣以其他方式來產(chǎn)生邊沿圖像檢測(cè)單元94與邊沿照明單元150彼此的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即要么邊沿圖像檢測(cè)單元92、94、要么邊沿照明單元150可以在兩個(gè)彼此橫向分布的方向上運(yùn)動(dòng)。在此，邊沿圖像檢測(cè)單元92和94與邊沿照明單元150彼此相對(duì)的運(yùn)動(dòng)通過控制裝置140進(jìn)行，由該控制裝置140預(yù)先規(guī)定了邊沿照明單元150在載物臺(tái)20上的位置，從而控制裝置140能夠使各配屬于照明區(qū)76、72和74的各邊沿照明單元150這樣定位，即 使各邊沿照明單元150可以通過邊沿圖像檢測(cè)單元92、94檢測(cè)，其中，各照明區(qū)76、72、74成像到圖像傳感器118的各圖像面116上。通過檢測(cè)區(qū)108比照明區(qū)76、72、74具有更小的面伸展，需要的是，以受控制裝置 140控制的方式使邊沿圖像檢測(cè)單元92、94始終這樣運(yùn)動(dòng)，即在各所產(chǎn)生的邊沿圖像120 中，所要測(cè)量的邊沿段82、84、86大致居中地處于邊沿圖像中。通過由控制裝置140預(yù)先規(guī)定邊沿圖像檢測(cè)單元92、94和各照明區(qū)76、72、74在載物臺(tái)20上的相對(duì)位置，可以準(zhǔn)確評(píng)估各邊沿段82、84、86在各邊沿圖像120內(nèi)的位置，因?yàn)樵谠撨呇貓D像120上存在明晰的明-暗對(duì)比度。因此，通過依據(jù)本發(fā)明的邊沿檢測(cè)裝置60可以在對(duì)各光敏層31或342曝光之前， 精確確定物體30在載物臺(tái)20上的位置，并且進(jìn)而相應(yīng)于物體邊沿52、54、56的位置地對(duì)各光敏層的曝光加以精確修正。為了當(dāng)物體30以180°翻轉(zhuǎn)，從而此前置于上方的平坦側(cè)處在載物臺(tái)面22上并且此前處于載物臺(tái)面22上的平坦側(cè)朝向曝光裝置40時(shí)，特別是對(duì)物體30相對(duì)于載物臺(tái)20 的位置的檢測(cè)精確性加以改善，邊沿圖像120可以連同邊沿段82、84、86的各自走向儲(chǔ)存在控制裝置內(nèi)，從而在翻轉(zhuǎn)后該邊沿段82、84、86基于根據(jù)其走向可以重新找到，并可以利用翻轉(zhuǎn)前檢測(cè)的邊沿段的走向進(jìn)行覆蓋，由此，與物體30翻轉(zhuǎn)之前各自相對(duì)于載物臺(tái)20的位置相關(guān)地，在對(duì)翻轉(zhuǎn)之后物體30位置的確定方面，獲得了進(jìn)一步提高的精確性。在依據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備第二實(shí)施例中，各邊沿照明單元150如圖11所示地被整合到載物臺(tái)20中，其中，載物臺(tái)20包括基體162和平放在基體162上的載物臺(tái)板164，其中，載物臺(tái)板164例如作為陶瓷板構(gòu)成，該載物臺(tái)板164在其那方面在載物臺(tái)板164背向基體162的側(cè)上形成載物臺(tái)面22。邊沿照明單元150例如這樣整合到基體162中，使擴(kuò)散片IM通過載物臺(tái)板164 形成，該載物臺(tái)板164因此在其那方面用作光學(xué)擴(kuò)散片，并置于基體162上以及從載物臺(tái)板 164背向載物臺(tái)面22的側(cè)被由構(gòu)造為發(fā)光二極管的光源152照亮，其中，光源152例如通過兩個(gè)或更多并排成列的發(fā)光二極管形成。在此，發(fā)光二極管152處于基體162的凹隙166內(nèi)，該凹隙166直至其底面168地貫穿基體162，其中，但凹隙166通過利用底面168進(jìn)行封閉的蓋板170而被封閉。此外，在第二實(shí)施例的其他所有特征方面，就全部?jī)?nèi)容而言，均參閱第一實(shí)施例中的實(shí)施方案。在圖12所示的第三實(shí)施例中，光學(xué)器件110'包括兩面的焦闌物鏡111'，其中， 光闌112既在物體空間內(nèi)，也在圖像空間內(nèi)強(qiáng)制產(chǎn)生相對(duì)于光軸114平行的輻照，也就是說，這種輻照僅用于成像，從而與第一實(shí)施例相對(duì)照地，存在改進(jìn)的焦闌性能。此外，第三實(shí)施例以與前面的實(shí)施例相同的方式工作，從而與其余的特征相關(guān)地， 就全部?jī)?nèi)容而言，均參閱前面的實(shí)施例。在圖13至15所示依據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備的第四實(shí)施例中，例如像圖14中放大所示的那樣，物體邊沿區(qū)域62和64以及66以如下方式布置，使物體邊沿區(qū)域62和64以及 66疊合于照明區(qū)72'和74'的內(nèi)部，從而借助照明區(qū)72'可以檢測(cè)物體邊沿52和56的邊沿段82和86a，并且借助照明區(qū)74'可以檢測(cè)物體邊沿M和56的邊沿段84和86b。對(duì)物體邊沿5254和56的檢測(cè)在這里同樣通過邊沿圖像檢測(cè)單元92和94進(jìn)行， 這些邊沿圖像檢測(cè)單元92和94至少可以在Y方向上一優(yōu)選也可以在X方向上運(yùn)動(dòng)，以便將各處于照明區(qū)72'和74'內(nèi)部的檢測(cè)區(qū)108用于檢測(cè)邊沿段82和84以及86a和86b 的邊沿圖像120。在最簡(jiǎn)單的情況下，如圖16和17所示，通過邊沿圖像128' 1可以檢測(cè)邊沿段82 的邊沿圖像，并且然后通過邊沿圖像120' 2可以檢測(cè)邊沿段86a的邊沿圖像。此外，檢測(cè)區(qū)108通過邊沿圖像檢測(cè)單元92的移動(dòng)而以如下程度被推移，即該檢測(cè)區(qū)108例如首先僅檢測(cè)邊沿段82，但不檢測(cè)邊沿段86a，并且隨后通過在X方向上的移動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)區(qū)108在Y方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)邊沿段86a進(jìn)行檢測(cè)。但如圖18所示還存在的可能性是，利用僅一個(gè)邊沿圖像120"同時(shí)既檢測(cè)邊沿段 82，也檢測(cè)邊沿段86a，并且因此利用物體30的邊沿段82和86a通過檢測(cè)區(qū)108既在X方向上、也在Y方向上的一次性定位，來確定物體30的位置，其中，這樣的確定方案同樣在邊沿段84和邊沿段86b上進(jìn)行，以便以高精確度測(cè)定物體30的取向。此外，第四實(shí)施例以與前面的實(shí)施例相同的方式工作，從而與其他特征相關(guān)地，就全部?jī)?nèi)容而言，均參閱前面的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.用于板狀物體(30)的加工設(shè)備，特別是用于板狀物體(30)的曝光設(shè)備，所述加工設(shè)備具有曝光裝置GO)和載物臺(tái)(20)，所述載物臺(tái)O0)具有用于容納所述物體(30)的載物臺(tái)面(22)，其中，所述曝光裝置00)和所述載物臺(tái)OO)為曝光所述物體(30)而能彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，為檢測(cè)所述物體(30)在所述載物臺(tái)OO)上的位置而設(shè)置有邊沿檢測(cè)裝置(60)，所述邊沿檢測(cè)裝置(60)包括至少一個(gè)在所述載物臺(tái)O0)內(nèi)設(shè)置于所述載物臺(tái)面02)下方的邊沿照明單元(150)，所述邊沿照明單元(150)在至少一部分物體邊沿區(qū)域 (62、64、66)內(nèi)具有照明區(qū)(70、72、74)，在所述照明區(qū)(70,72,74)的內(nèi)部，處于各自的所述物體邊沿區(qū)域(62、64、66)內(nèi)的物體邊沿(52、M、56)被從載物臺(tái)Q0)的側(cè)面以呈面狀發(fā)射的光來照亮；以及與所述載物臺(tái)面0 相距地，在所述物體(30)的與所述載物臺(tái)O0) 相對(duì)置的側(cè)上，設(shè)置有至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、94)，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92,94)將所述物體邊沿(52,54,56)的處于所述照明區(qū)(70,72,74)內(nèi)的邊沿段(82、 84,86)作為邊沿圖像(120)成像到圖像面(116)上；以及利用所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、94)能位置精確地相對(duì)于所述載物臺(tái)O0)檢測(cè)各自的所述邊沿圖像(120)。
2.按權(quán)利要求1所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、 94)的光學(xué)器件(110)構(gòu)成為焦闌物鏡。
3.按前述權(quán)利要求之一所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述圖像面(116)是圖像傳感器(118)的圖像面。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、94)的所述光學(xué)器件(110)具有檢測(cè)區(qū)(108)，所述檢測(cè)區(qū)(108)比各自的所述照明區(qū)(72、74、76)具有更小的面伸展。
5.按權(quán)利要求4所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)區(qū)(108)和所述照明區(qū)(72、 74、76)能彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
6.按權(quán)利要求5所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)區(qū)(108)能沿橫向于各自的所要檢測(cè)的所述物體邊沿(52、M、56)的方向運(yùn)動(dòng)。
7.按權(quán)利要求5或6所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)區(qū)(108)能沿各自的所要檢測(cè)的所述物體邊沿(52、M、56)的方向運(yùn)動(dòng)。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、94)和所述載物臺(tái)00)能在至少一個(gè)方向(Y)上彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
9.按權(quán)利要求8所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、 94)和所述載物臺(tái)00)能在兩個(gè)彼此橫向分布的方向上彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
10.按前述權(quán)利要求之一所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元(92、94)利用各自的所述邊沿圖像(120)來檢測(cè)所述物體(30)的至少一個(gè)邊沿段(82、 84,86)。
11.按權(quán)利要求10所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元 (92,94)利用各自的所述邊沿圖像(120)來檢測(cè)所述物體(30)的各自的所述邊沿段(82、 84,86)的走向。
12.按權(quán)利要求11所述的加工設(shè)備，其特征在于，各自的所述邊沿段(82、84、86)的走向被由控制裝置(140)儲(chǔ)存。
13.按權(quán)利要求12所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述邊沿段(82、84、86)的被儲(chǔ)存的走向被用于在重新放置所述物體(30)后對(duì)所述邊沿段(82、84、86)進(jìn)行再次識(shí)別。
14.按前述權(quán)利要求之一所述的加工設(shè)備，其特征在于，用于照明各自的所述照明區(qū) (70,72,74)的所述照明單元(150)具有擴(kuò)散片(154)和至少一個(gè)將所述擴(kuò)散片(154)照亮的光源(15 ；以及特別是所述光源(15 和所述擴(kuò)散片(154)整合在所述載物臺(tái)00)中。
15.按前述權(quán)利要求之一所述的加工設(shè)備，其特征在于，所述載物臺(tái)00)具有形成所述載物臺(tái)面0 的載物臺(tái)板(164)；以及光從所述照明單元(150)穿過所述載物臺(tái)板 (164)射出；以及特別是所述載物臺(tái)板(164)作為光學(xué)擴(kuò)散片(154)起作用。
全文摘要
為了在板狀物體的加工設(shè)備中，以如下方式對(duì)該加工設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，即使板狀物體相對(duì)于載物臺(tái)的位置能得到精確確定，其中，所述加工設(shè)備具有曝光裝置和載物臺(tái)，所述載物臺(tái)具有用于容納物體的載物臺(tái)面，其中，曝光裝置能相對(duì)于載物臺(tái)彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所提出的是設(shè)置有包括至少一個(gè)邊沿照明單元的邊沿檢測(cè)裝置，該邊沿照明單元在至少一部分物體邊沿區(qū)域內(nèi)具有照明區(qū)，在該照明區(qū)的內(nèi)部，處于各自物體邊沿區(qū)域內(nèi)的物體邊沿被從載物臺(tái)的側(cè)面呈面狀發(fā)射的光加以照亮；以及與載物臺(tái)面相距地，在物體的與載物臺(tái)相對(duì)置的側(cè)上，設(shè)置有至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元，該邊沿圖像檢測(cè)單元將物體邊沿的處于照明區(qū)內(nèi)的邊沿段作為邊沿圖像成像到圖像面上；以及利用至少一個(gè)邊沿圖像檢測(cè)單元可以位置精確地相對(duì)于載物臺(tái)檢測(cè)各邊沿圖像。
文檔編號(hào)G03F9/00GK102472986SQ201080030124
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者克勞斯·云格爾, 漢斯·奧普韋 申請(qǐng)人:克列奧股份公司