CN110383176A - 处理设备 - Google Patents

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卡斯滕·康泰克
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Abstract

本发明涉及一种用于基板主体的处理设备，特别是光学处理设备，包括具有曝光单元或多个曝光单元的曝光***，具有用于调节曝光***的至少一个校准相机的校准***，具有用于基板主体的保持装置的基板载体单元，以及具有一个配准相机或多个配准相机的配准***，其中，由保持装置保持的基板主体的位置和/或定向在基板载体单元的至少一个配准位置中可以由一个或至少一个配准相机检测，所述处理设备构造成使得曝光***和配准***可以容易地彼此协调，校准***具有一个参考标记或多个参考标记，参考标记分别布置在相对于至少一个校准相机的限定的相对位置中，并且一个参考标记或至少一个参考标记可以由一个配准相机或至少一个配准相机检测。

Description

处理设备
技术领域
本发明涉及一种用于基板主体的处理设备，特别是光学的处理设备，该处理设备包括具有一个或多个曝光单元的曝光***、具有至少一个用于调节曝光***的校准相机的校准***、具有用于基板主体的保持装置的基板载体单元，以及具有一个或多个配准相机的配准***，其中，由保持装置保持的基板主体在基板载体单元的至少一个配准位置中的位置和/或定向可以由一个或至少一个配准相机检测。
背景技术
处理设备例如是曝光设备。
这种处理设备在现有技术中是已知的。
在这些处理设备中，存在协调曝光***和配准***的问题。
特别地，曝光***相对于曝光***的坐标系定向，并且配准***在配准***的坐标系中检测基板主体的位置和/或定向。
因此存在的问题是，在曝光***的坐标系(一方面)与配准***的坐标系(另一方面)之间获得变换规则。
例如，在已知的处理设备中，进行具有标记的测试基板主体的测试曝光，其中，所述标记由配准***检测，并且曝光***将测试结构曝光到测试基板主体。从测试基板主体的标记和被曝光的测试结构之间的空间偏移，可以确定曝光***的坐标系(一方面)与配准***的坐标系(另一方面)之间的变换规则。
然而，这种方法很复杂并且需要特别的专业知识，因此仅能由训练有素的服务人员执行。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的所属类型的处理设备，特别是提供如下处理设备，其中曝光***和配准***能够以简单的方式相互协调。
根据本发明，该目的在上述类型的处理设备中通过以下方式实现，即，校准***具有一个参考标记或多个参考标记，参考标记分别被布置在相对于至少一个校准相机的限定的相对位置中，并且所述一个或至少一个参考标记可以由一个配准相机或至少一个配准相机检测，特别是在至少一个配准位置中检测。
优选地，多个、特别是所有参考标记可以由一个配准相机或至少一个配准相机，特别是在配准位置中，被检测。
可以看出根据本发明的解决方案的优点在于，所述一个或至少一个参考标记可以由所述一个或至少一个配准相机检测，并且因此所述一个或至少一个参考标记的位置由配准***检测。因此，借助于在所述一个或至少一个参考标记与校准相机之间的限定的相对位置，校准相机的位置能够由配准***确定。
由于曝光***借助于具有至少一个校准相机的校准***来调节，该校准相机的位置可以由配准***确定，因此曝光***和配准***可以借助于具有一个或至少一个参考标记的校准***彼此协调。
特别地，能借助于校准***调节的曝光***的坐标系与检测一个或至少一个参考标记的配准***的坐标系之间的变换规则可以借助于参考标记来确定。
特别地，一个参考标记的位置或多个参考标记的位置在校准***的坐标系中是已知的。
因此，优选地，也可以确定曝光***的坐标系与校准***的坐标系之间的以及配准***的坐标系与校准***的坐标系之间的变换规则。
可以看出根据本发明的解决方案的另一个优点在于，能实现曝光***的自动调节和曝光***到配准***的自动协调。
特别地，在曝光***的坐标系与配准***的坐标系与校准***的坐标系之间的转换规则能自动化地检测，例如通过控制***检测。
关于基板载体单元的构造，目前不做更详细的说明。
尤其规定，基板载体单元和曝光***可相对于彼此运动。
例如，基板载体单元和所述一个或多个曝光单元可相对于彼此运动。
由此，布置在基板载体单元上的基板主体能够通过曝光***以有利的方式曝光。
优选地规定，基板载体单元和配准***、特别是所述一个或多个配准相机可相对于彼此运动。
因此，在某一位置中，基板主体的位置和/或定向可以由配准***检测，并且在另一位置中，基板主体可以由曝光***曝光。
在特别有利的实施方式中规定，基板载体单元可相对于曝光***和/或配准***在进给方向上基本上线性运动。
例如，基板载体单元布置成在处理设备的机架上可运动、特别是可运动地引导。
特别地，机架包括一个或多个引导部。
优选地，基板载体单元、特别是在进给方向上基本上线性地可运动引导地布置到机架的所述一个或多个引导部上。
特别地，基板主体布置在支撑区域中布置到基板载体单元上。
优选地，基板主体以适当的布置搁置在一个支撑元件或多个支撑元件上。
例如，基板主体平坦地搁置在所述一个或至少一个支撑元件上。
在优选的实施方式中规定，基板主体部分地搁置在一个支撑元件或至少一个支撑元件上、优选部分地搁置在多个支撑元件上。
特别地，支撑区域基本上在几何支撑平面中延伸。
原则上，保持装置可以以各种形式和方式构造。
特别地，保持装置基本上将基板主体保持在几何的保持平面中。
基本上在一个平面中进行的布置要理解为，精确平面的偏差小于5mm、更好小于2mm、并且优选小于1mm。
有利地，几何的保持平面和几何的支撑平面基本上彼此平行延伸。
基本上平行的延伸要理解为偏离精确平行延伸最多±10°(角度)、更好地最多±5°(角度)，并且优选最多±2°(角度)的延伸。
例如，保持装置包括用于保持基板主体的机械的保持机构。
例如，机械保持机构包括固定保持基板主体的夹持体。
在优选的实施方式中规定，保持装置流体静压地保持基板主体。
优选地，保持装置包括一个吸嘴或多个吸嘴，利用所述一个吸嘴或多个吸嘴特别是相对于环境压力产生负压，并且基板主体通过负压保持，例如通过负压被压接到所述一个或至少一个支撑元件。
在特别有利的实施方式中，保持装置、特别是相对于基板载体单元的下部结构是可运动的。
优选地，保持装置能够在至少近似垂直于保持平面延伸的方向上运动。
特别地，保持装置能够在至少近似垂直于曝光***的曝光平面的方向上运动。
因此，优选地，具有布置好的基板主体的保持装置是可运动的，特别是相对于保持平面和/或暴露平面是高度可调节的。
因此，还可以分别很好地定位不同厚度的基板主体以进行曝光，特别是分别利用其待处理的处理侧基本上定位在曝光平面中。
上下文将表述“至少近似”理解为，包括其中精确实现所述值的那些构造并且包括这样的构造：其中实现所述值的偏差至多±20％，优选地至多±10％，特别是至多±5％，例如至多±1％。
例如，基板主体是板状的基板主体。
特别是，基板主体基本上在几何的主体平面中延伸，其中，例如，基板主体在几何的主体平面中的延伸比基板主体垂直于几何的主体平面的延伸大得多，例如大至少5倍。
尤其规定，在基板主体正确地布置到基板载体单元上的情况下，几何的支撑平面和几何的主体平面基本上彼此平行地延伸。
优选地规定，在基板主体正确地布置到基板载体单元上的情况下，几何的主体平面和几何的保持平面基本上彼此平行地延伸。
在有利的实施方式中规定，在基板主体正确地布置到基板载体单元上的情况下，几何的主体平面和几何的保持平面基本上重合。
特别地，基板主体包括至少一个处理侧。在此规定，处理侧由处理设备处理。
优选地规定，基板主体利用与处理侧相对布置的一侧搁置在支撑区域中。
在另一个有利的实施方式中规定，在基板主体正确布置到基板载体单元中的情况下，几何的保持平面基本上延伸穿过基板主体的处理侧。
特别地，基板主体包括至少一个光敏层，该光敏层有利地布置在处理侧上。
在用合适的光照射时，在光敏层中触发光化学过程，并且化学转化光敏层的至少一部分。
此外在一个有利的实施方式中规定，处理设备包括基板载体单元检测***，用于高精度检测基板载体单元的位置。
因此，即使在可运动的基板载体单元中，也始终精确地知道该位置。
特别地，基板载体单元检测***以高精度检测基板载体单元在进给方向上的位置。
举例来说，基板载体单元检测***以至少±0.3mm、优选至少±0.1mm、特别是至少±0.05mm、特别有利地至少±0.001mm、并且更有利地至少±0.0005mm的精度检测基板载体单元的位置。
关于曝光***和所述一个或多个曝光单元的构造，目前未做详细的说明。
尤其规定，曝光单元中的每个曝光单元包括光源。
特别地，光源辐射光，该光在基板主体的光敏层中触发光化学过程。
例如，光源是激光二极管。
有利地，每个曝光单元包括一个、特别是自己的或其配属的光学偏转装置。
在这种情况下，例如每个曝光单元可以包括自身的偏转装置。
优选地，偏转装置配属多个曝光单元。
特别地，光学偏转装置使从光源发出的光束偏转，特别是精确地偏转。
因此，利用每个曝光单元能够精确地将预定义结构或其至少一部分曝光到基板主体上。
优选地，每个曝光单元设置用于在曝光部段中曝光。由此，特别地，基板主体的每个区域分别通过曝光单元曝光。
特别地，曝光***(在有利的情况下为每个曝光单元)能借助于校准***调节，例如在与一个参考标记或至少一个参考标记的空间关系中调节。
在有利的实施方式中规定，相邻的曝光部段分别在调节好的状态下彼此相邻地布置。
特别地，各个曝光部段在调节号的状态下不重叠。
在特别有利的实施方式中规定，在调节好的状态下的曝光部段横向于进给方向并排布置、特别是彼此相邻布置。
因此，有利地，基本上在进给方向上借助于基板载体单元运动的基板主体的整个待曝光的曝光区域可以基本上全区域地被曝光***曝光。
特别地，曝光区域部分地分别通过曝光单元曝光。
有利地，各一个曝光条带在基板主体上被各一个曝光单元曝光。
特别地，曝光条带在进给方向上基本上细长地延伸。
有利地，各个曝光条带横向于进给方向相邻地布置。
特别地，各两个相互邻近的曝光条带彼此相邻地布置。
在有利的实施方式中规定，曝光***被定向以便曝光基本上布置在几何曝光平面中的基板主体的处理侧。
特别地，几何的曝光平面基本上平行于几何的保持平面延伸。
优选地规定，几何的曝光平面和几何的支撑平面基本上彼此平行延伸。
特别地，关于曝光***，完全参考DE 10242142 A1和DE 102006059818 A1。
在特别有利的实施方式中规定，曝光单元包括从这些公开文件中已知的曝光机构的一个或多个特征。
关于校准***和至少一个校准相机的设计，目前未做详细的说明。
校准***优选地包括恰好一个校准相机。
在其他有利的实施方式中规定，校准***包括多个校准相机。
特别有利的是，所述一个校准相机或至少一个校准相机或多个校准相机中的几个校准相机、特别是所有校准相机包括以下特征中的一个或多个。
特别地，校准相机是可运动的，特别是相对于机架可运动。
校准相机和配准相机优选地布置成可相对于彼此运动。
特别有利的是，校准相机相对于曝光***、特别是相对于曝光单元布置成可运动的。
特别地，校准相机能基本上平行于曝光平面运动、例如移位。
优选地，校准相机在每个曝光部段中可运动。
有利地，校准相机在所有曝光部段内可运动。
因此，特别地，每个曝光单元的每个光束能够由校准相机检测，并且各个曝光单元可以容易地彼此调节。
原则上，校准相机可以通过具有位置检测的单独的运动***可运动地布置在机架上。
在特别有利的实施方式中规定，校准相机设置在基板载体单元上。
由此能够将校准相机与基板载体单元一起以有利的方式运动。
尤其规定，校准相机可运动地布置在基板载体单元上，优选地布置成可至少近似垂直于进给方向运动。
因此，实现了一个简单的实施方式，其中校准相机可以借助于基板载体单元基本上在进给方向上运动，并且横向于、特别是至少近似垂直于进给方向同样可以运动。
例如，校准相机在线性轴上可运动地布置在基板载体单元上，所述线性轴特别是至少近似垂直于进给方向延伸。
此外在特别有利的实施方式中规定，校准***包括校准相机检测***，该校准相机检测***特别是最高精度地检测校准相机的位置。
特别地，校准相机检测***检测校准相机相对于曝光平面的位置、优选在该曝光平面内的位置。
有利地，校准相机检测***检测沿线性轴的校准相机的位置。
因此，校准相机的位置总是特别最高精度地已知，并且可以以简单的方式实现校准。
特别是，“最高精度”要理解为，测量误差至多为±0.01mm，优选至多±0.001mm，并且特别优选至多±0.0005mm。
在特别有利的实施方式中规定，校准***包括用于校准相机的成像***。
例如，成像***包括多个光学元件。
优选地，成像***、特别是其光学元件固定地连接到校准相机，例如，直接或间接地不变地布置到校准相机上。
在特别有利的实施方式中规定，成像***包括显微镜光学装置，并且因此校准相机有利地捕获最高精度的图像。
尤其规定，校准相机在成像区域中捕获图像，特别是最高精度地捕获图像。
优选地，成像区域基本上在曝光平面中延伸。
在另一个有利的实施方式中规定，成像区域基本上在保持平面中延伸。
在一些实施方式中规定，成像区域基本上在支撑平面中延伸。
有利地，成像区域基本上在成像***、特别是校准相机的物平面中延伸。
在这种情况下，基本上在一个平面中延伸的成像区域要理解为特别是这样的成像区域：该成像区域与所述平面相距至多5mm，优选至多1mm，特别是至多0.3mm，并且特别优选至多0.1mm。
关于参考标记，目前未做详细的说明。
例如，校准***具有正好一个参考标记。
在有利的实施方式中规定，校准***具有多个参考标记，例如两个或三个或四个或五个参考标记。
由此能够更精确地确定曝光***的坐标系与配准***的坐标系以及特别是校准***的坐标系之间的转换。因此，优选地，还可以确定坐标系之间的旋转角度和/或平移和/或线性缩放。
有利地规定，一个或多个、特别是所有参考标记基本上布置在曝光平面中。
因此，参考标记尤其布置在与曝光相关的曝光平面中，并且有利地，曝光***的坐标系与校准***的坐标系以及配准***的坐标系之间的转换更准确。
例如能够规定，一个或多个参考标记和校准相机之间的相对位置是可随时间变化的，因为它们被布置成可相对于彼此运动，并且例如借助于校准相机检测***检测并由此限定相对位置。
但是，优选地规定，一个或多个、特别是所有参考标记分别布置在与校准相机基本恒定的相对位置中。
特别地，一个或多个、特别是所有参考标记相对于校准相机静止地布置，并且因此这些参考标记有利地在校准相机运动时，例如在进给方向上和/或特别是沿着线性轴与校准相机一起运动。
因此，校准***的坐标系中的一个或多个参考标记的位置以有利的方式被特别准确地确定。
例如，一个或多个、特别是所有参考标记相对于校准相机不变地布置。
在特别有利的实施方式中规定，一个或多个、特别是所有参考标记布置在校准相机的成像区域中。
特别地，一个参考标记或多个、特别是所有参考标记能由校准相机检测，例如为了调节曝光***而检测。
优选地，一个或多个、特别是所有参考标记布置在校准相机的物平面中。
在有利的实施方式中规定，一个或多个、特别是所有参考标记被布置在成像***的光学元件上。
例如，光学元件可以是聚焦元件，特别是透镜。
特别地，光学元件是平面平行的透明板。
优选地，光学元件是光束可视化元件，其使曝光单元的光束可视化以通过校准相机检测。
优选地规定，一个或多个、特别是所有参考标记布置在光学元件的表面上。
特别地，该表面在校准相机的物平面中延伸。
此外特别有利的是，其上布置有一个或多个、特别是所有参考标记的光学元件的表面基本上在几何的曝光平面中延伸。
在另一个实施方式中规定，表面基本上在几何的保持平面中延伸。
因此，一个或多个、特别是所有参考标记总是可由校准相机检测，并且因此它们在校准***的坐标系中的位置总是可检测的、特别是高精度可检测的。
因此，在该实施方式中，由于校准相机总是检测到参考标记的确切位置，因此给出了很小的误差敏感性，例如关于机械变形和/或热致延伸和压缩的的误差敏感性，它们能够改变参考标记相对于校准相机的相对位置。
另外，在拆卸处理设备、特别是校准***之后，通过校准相机可以快速且容易地再次检测参考标记的位置。
在另一个有利的实施方式中规定，一个或多个、特别是所有参考标记优选地不变地布置在校准相机上。
因此，特别地，参考标记相对于校准相机的相对位置是不变的，并且***例如在机械变形方面不易出错。
在另一个有利的实施方式中规定，一个或多个、特别是所有参考标记相对于校准相机的支架不变地布置，例如布置在支架本身上。
此外，特别是在校准相机不能检测到一个或多个参考标记的实施方式时，有利地规定，参考标记相对于校准相机的相对位置在控制***中被测量之后被存储。
因此，相对位置总是可检索的，并且重新调节也优选地也是自动化被实现的。
此外，有利地规定，一个或多个、特别是所有参考标记至少在基板载体单元的参考位置中，例如在配准位置中，可以由一个或多个配准相机检测。
因此，即使在可运动的基板载体单元中，也可以始终通过一个或多个配准相机检测参考标记。
特别地，一个、优选几个、特别是所有参考标记布置在一个、例如多个、特别是所有配准相机的物平面中，特别是布置在其成像区域中。
尤其规定，一个或多个、特别是所有参考标记包括相对于背景区域高光学对比的结构。
因此，可以通过校准相机和/或配准相机特别好地和精确地检测参考标记。
例如，一个或多个、特别是所有参考标记是单独的元件。
优选地，一个或多个、特别是所有参考标记构造为特别是在光学元件上和/或校准相机上和/或校准相机的支架上的涂层。
在有利的实施方式中规定，涂层包含铬或氧化铬。
参考标记可以具有各种形状。
尤其规定，至少一个参考标记构造为圆形或矩形。
特别有利的是，至少一个参考标记构造为十字形。
另一个优选的解决方案规定，参考标记被形成为线轮廓。
特别地，线轮廓可以构造为包围内部区域的线轮廓，该线轮廓可以具有多种走向，例如矩形或圆形走向。
本发明还涉及一种用于运行基板主体的处理设备的方法，特别是一种用于调节和对准处理设备的部件的方法，其中处理设备包括：具有一个或多个曝光单元的曝光***，具有用于调节曝光***的至少一个校准相机的校准***，具有用于基板主体的保持装置的基板载体单元，以及具有一个配准相机或多个配准相机的配准***，用于检测由保持装置保持的基板主体的位置和/或定向。
在这里，本发明的目的是提供一种用于将曝光***和配准***彼此协调的简化方法。
根据本发明，该目的通过上述类型的方法通过以下方式实现，即，校准***具有一个参考标记或多个参考标记，参考标记分别被布置在相对于至少一个校准相机的限定的相对位置中，并且一个参考标记或至少一个参考标记由一个配准相机或至少一个配准相机检测。
可以看出根据本发明的解决方案的优点之一在于，至少一个配准相机检测这些参考标记中的至少一个参考标记，并且因此可以借助于一个参考标记或多个参考标记以简单的方式将配准***协调到曝光***。
特别地，配准***在配准***的坐标系中检测待处理的基板主体的位置和/或定向。
曝光***、特别是一个曝光单元或多个曝光单元相对于曝光***的坐标系定向。
特别地，借助于校准***调节曝光***。
有利地，借助于校准***在校准***的坐标系中调节曝光***，并且在此优选地确定曝光***的坐标系与校准***的坐标系之间的变换规则。
特别地，曝光单元分别发射光束。
优选地，借助于校准***，特别是借助于校准相机，相对于一个或多个、特别是所有参考标记，即相对于参考标记的位置来检测由一个或多个曝光单元发射的光束的、特别是多个优选所有光束的射路。
例如，检测射路与曝光***的曝光平面的交叉点。
在根据本发明的方法中，特别是可以确定配准***的坐标系和曝光***的坐标系以及特别是校准***的坐标系之间的变换规则，因为曝光***与一个参考标记或多个参考标记的空间关系被调节，并且由至少一个配准相机检测一个参考标记或至少一个参考标记。
在特别有利的实施方式中规定，一个参考标记或至少一个参考标记的位置由至少一个校准相机检测。
尤其规定，多个、特别是所有参考标记的位置由至少一个校准相机检测。
优选地，检测一个参考标记或多个参考标记以调节曝光***。
因此，一个或多个参考标记的精确位置总是可以由至少一个校准相机检测并且有利地使曝光***相对于一个或多个参考标记定向。
在另一个有利的实施方式中规定，通过测量已知一个或至少一个参考标记相对于至少一个校准相机的位置。
优选地，参考标记与至少一个校准相机的一个相对位置或多个参考标记与至少一个校准相机的多个相对位置存储在控制***中。
由此有利地在曝光***的调节时或在曝光***与配准***协调时，可以以简单的方式从控制***调出一个相对位置或多个相对位置，并且相对位置是已知的而无需重新测量。
尤其规定，至少一个校准相机的运动和/或位置优选最高精度地由校准相机检测***检测。
优选地，校准相机的运动和/或位置相对于曝光***的曝光平面、优选平行于曝光***的曝光平面被检测。
例如，检测校准相机相对于曝光***和/或配准***的运动和/或位置。
特别地，沿线性轴检测校准相机的运动和/或位置，其中校准相机沿着线性轴可运动地设置在基板载体单元上。
优选地规定，基板载体单元检测***特别是最高精度地检测基板载体单元的运动和/或位置。
特别地，相对于例如平行于曝光***的曝光平面检测基板载体单元的运动和/或位置。
优选地，检测基板载体单元相对于曝光***的运动和/或位置。
特别有利的是，检测基板载体单元相对于配准***的运动和/或位置。
有利地，检测基板载体单元在进给方向上的运动和/或位置，基板载体单元在进给方向上特别是被引导可运动的。
因此，即使在校准相机和/或基板载体单元的运动中其位置也是已知的，并且因此至少可以确定校准***的坐标系相对于曝光***和配准***的坐标系的相对位移。
例如，每个曝光单元包括光源和光学偏转装置，用于受控制地偏转光源的光束。
尤其规定，光学偏转装置借助于校准***被定向为使得相应的曝光单元的光束分别用于曝光部段中的曝光。
在特别有利的实施方式中规定，该方法、特别是处理设备的部件的调节和定向是自动化进行的。
特别地，自动化的方法由例如计算机辅助的控制***执行。
由此可以在没有经过培训的服务人员的情况下以有利的方式，例如在处理设备的至少部分拆卸之后或者在预定的时间间隔之后，执行处理设备的部件的重新调节和/或重新协调。
此外优选地规定，在该方法中使用了结合处理设备被提到的一个或多个特征。
此外，上述处理设备的特别优选的实施方式被构造成执行根据本发明的方法。
附图说明
本发明的其他特征和优点是以下描述和一些实施例的附图示意的主题：
在附图中示出：
图1是根据第一实施例的处理设备的透视图，
图2是待处理的基板主体的图示，
图3是具有布置好的校准相机的基板载体单元的局部透视图，
图4是具有布置好的校准相机的基板载体单元的局部侧视图，
图5是处理设备在曝光***和待曝光的基板主体的区域中的局部放大图，
图6是曝光***的两个曝光条带的示意图，
图7是在a)曝光***的定向和b)通过配准相机获得参考标记时的校准***的示意图，
图8是根据第二实施例的借助于支架布置到基板载体单元上的校准相机的示意图，以及
图9是第三实施例的类似于图7的示意图。
具体实施方式
作为整体用10表示的处理设备的示例，作为第一实施例，描述了并且在图1中示例性地示出了一种用于基板主体12的光学处理的处理设备10。
图2以示例的方式示出了待处理的基板主体12。
特别地，基板主体12基本上构造为板状。
优选地，基板主体12基本上在几何的主体平面22中延伸，其中，特别地，基板主体12的垂直于几何的主体平面22的延伸显著小于基板主体12在几何的主体平面22中的延伸。
特别地，基板主体12包括至少一个光敏层24和位于下面的结构层26。
所述至少一个光敏层24和至少一个结构层26布置在基板主体12的处理侧28上。
在这种情况下，将光敏层24施加到结构层26上。
例如，光敏层24在背离结构层26的一侧上还设有保护层，保护层保护光敏层24免受外部的影响、特别是有害的影响。
例如，结构层26和光敏层24被施加到承载板32上。
特别地，承载板32基本上在几何的主体平面22中延伸。
规定的是，借助于处理设备10在处理侧28上形成预定义结构42。
尤其规定，通过曝光施加预定义结构42。
在这种情况下，在合适的曝光下在光敏层24中触发光化学过程，由此转化光敏层24的材料。
优选地，被曝光的光敏层24的被化学转化的材料保护结构层26的位于这种材料下方的区域，从而在去除过程中、特别是在蚀刻过程中，仅去除、特别是蚀刻掉光敏层24的未转化区域和结构层26的相应位于所述区域下方的区域。
结构层26尤其包括金属，例如结构层26是铜层。
预定义结构42尤其由结构元件44的多个图像构成。
所述多个结构元件44特别是基本相同地构造。
每个所述结构元件44由多个构件46构成。
例如，结构元件44构造成用于电子的或电气的功能元件的导体线路***，并且构件46尤其是电的导体线路。
处理设备10包括基板载体单元52和曝光***54，其中，借助于曝光***54将预定义结构42曝光到布置到基板载体单元52上的基板主体12上。
此外，处理设备10包括用于调节曝光***54的校准***56以及用于检测基板主体12在基板载体单元52上的位置和/或定向的配准***58。
基板载体单元52可运动地布置在处理设备10的机架62上，优选地布置成能沿进给方向66线性运动。
例如，机架62包括两个引导部68a和68b。这两个引导部优选基本上类似地构造并且在下面统称为引导部68。
引导部68基本上沿进给方向66延伸并且例如横向于进给方向66彼此间隔。
基板载体单元52可运动地布置到引导部68上，优选以在两个引导部68之间引导的方式布置。
基板载体单元52包括例如下部结构112。
基板载体单元52以符合目的的方式包括至少两个引导体114a、114b，所述引导体优选嵌入到引导部68a、68b中。特别地，引导体114布置在下部结构112旁。
此外，设置基板载体单元检测***118，其最高精度地检测基板载体单元52的位置，特别是其在进给方向66上的位置。
基板载体单元52包括保持装置122，在处理过程期间利用保持装置122保持基板主体12。
在此，保持装置122尤其包括支撑元件124。支撑元件124包括至少一个支撑侧126，支撑区域128设置在支撑侧126上(图3和图4)。
在这种情况下，基板主体12在处理过程中处于支撑元件124上的支撑区域128中。特别地，基板主体12利用与待处理的处理侧28相对的一侧搁置在支撑侧126上的支撑区域128中。
例如，在实施例的变型中，支撑区域128构造为平坦的，从而基板主体12平放。
在另一个变型中规定，在支撑区域128中，支撑元件124的各个部分延伸，并且基板主体12在支撑区域128中仅部分地搁置在支撑元件124的这些部分上。
例如，支撑元件124的所述部分构造为网格状结构。
例如，保持装置122包括吸嘴129。利用吸嘴129相对于环境压力产生负压，优选在支撑元件124的支撑侧126上产生负压，并且将基板主体12吸引到支撑元件124上并固定。
例如，吸嘴129布置在支撑元件124上。
在实施例的变型中，基板主体12可选地或另外地借助于机械保持机构(例如夹具)保持。
因此，基板主体12由保持装置122基本上保持在几何保持平面132中。
特别地，在基板主体12搁置在支撑元件124上的支撑区域128中的情况下，该基板主体的几何的主体平面22和几何的保持平面132基本上重合。
在一个变型中规定，几何的保持平面132基本上穿过支撑侧126延伸，特别是穿过支撑侧的表面延伸。
在另一个变型中规定，当基板主体12按规定地布置在保持装置122中时，几何的保持平面132基本上延伸穿过基板主体12的待处理的处理侧28，特别是穿过该处理侧的表面。
优选地，保持装置122布置成相对于机架62可运动，例如相对于下部结构112可运动。
特别地，保持装置122能够在至少近似垂直于保持平面132垂直延伸的方向上运动。
曝光***54包括多个曝光单元152，特别是大量曝光单元152(图5)。
例如，曝光***54包括几百个曝光单元152。
曝光单元152分别包括至少一个光源156和特别是与其相关的光学偏转装置158。
光源156发射光，该光在基板主体12的光敏层24中触发化学转化过程。
利用光学偏转装置158将由光源156发射的光束159对准并且例如聚焦于基板主体12上的期望位置。
定向曝光单元152，以使基板主体12、特别是其处理侧28基本上在曝光平面160中曝光。
光学偏转装置158使光源156的光束159偏转，从而该光束在曝光平面160中撞击预定区域并使预定区域曝光。
特别地，预定区域对应于预定义结构42的部分区域。
特别地，在由保持装置122按规定地保持基板主体12的情况下，曝光平面160穿过其待处理的处理侧28、优选地穿过该处理侧28的表面。
特别地，曝光平面160和保持平面132基本上彼此平行延伸。
偏转装置158使光源156的光束159在曝光部段162内偏转，更确切地说，根据存在于坐标系(X1，Y1)中的数据使光束偏转。
因此，已知光束159在坐标系(X1，Y1)中的射路。
在此规定，曝光单元152的光束159分别在曝光部段162中运动，以便进行基板主体12的曝光。
在这种情况下，曝光部段162特别是彼此相邻但不重叠地布置或者彼此重叠地并排布置。
优选地，曝光部段162横向于进给方向66、特别是至少近似垂直于进给方向66并排地布置。
尤其规定，在基板主体12的曝光期间，基板主体由基板载体单元52在进给方向66上线性运动，并且光源156的光束159在相应的曝光部段162中横向于、特别是倾斜于进给方向66由偏转装置158偏转。
因此，曝光单元152优选分别通过光束159的运动在相应的曝光部段162内分别照射在基板主体12上的由曝光条带164限定的区域内。
在基板主体12上产生的曝光条带164特别是在进给方向66上纵向延伸，并且具有横向于进给方向66的宽度，该宽度等于曝光部段162的宽度。
曝光条带164也横向于进给方向66并排地布置，其中优选地，曝光条带164在边缘侧重叠。
特别地，两个相邻的曝光条带164分别彼此邻接。
因此，在基板主体12上待曝光的区域166由曝光条带164的整体确定。
优选地，曝光单元152曝光所述曝光部段162中的单个像素。
在此特别地，所述像素布置在由各个栅格点RP组成的栅格中(图6)。
特别地，栅格点RP布置成行168，这些行在曝光部段162中基本上横向延伸。
例如，行168横向于进给方向66延伸，其中，特别是在行168的走向与进给方向66之间的倾斜角度可能由基板主体12在进给方向66上的运动速度和光束的横向于进给方向66的运动速度给出。
曝光单元152曝光各个像素，这些像素的中心分别基本上在栅格点RP中的一个栅格点中。
在这种情况下，像素斑的尺寸比行168内的两个相邻栅格点RP的距离大很多，例如大至少5倍，并且比两个相邻行168的距离大很多，例如大至少5倍。
此外，栅格点RP的彼此距离显著小于单个构件46的典型尺寸。
因此，预定义结构42的待曝光的区域被多个像素斑覆盖，从而可以以足够的精度使预定义结构42的清晰边缘成像。
关于曝光***54的其他有利特征，全部参考DE 10242142A1，特别是参考那里描述的曝光装置的构造。
借助于校准***56将各个曝光单元152相对于彼此调节。
特别地，各个曝光单元152的曝光部段162相对于彼此定向，并且检测各个曝光单元152的对应的坐标系(Xla,Yla)、(Xlb,Ylb)、...。
校准***56包括至少一个具有光学成像***214的校准相机212(图3、图4和图7)。
校准相机212尤其布置在基板载体单元52上，例如布置在基板载体单元52的一侧上，该侧相对于进给方向66是基板载体单元52的端侧。
校准相机212基本上横向于进给方向66、优选地至少近似垂直于进给方向66可运动地布置在基板载体单元52上、例如布置在其下部结构112上。
例如，校准相机212布置成借助于支架218在线性轴216上可运动地引导，该线性轴横向于进给方向66延伸。
特别地，校准相机212这样布置成可运动的，使得该校准相机可以通过每个曝光单元152的每个曝光部段162运动。
借助于成像***214，校准相机212在其坐标系(X2，Y2)中检测成像区域222。
优选地，光学元件224布置在成像区域222中。
特别地，光学元件224构造为光束可视化元件，从而可以检测光束159的对用于校准相机212的光学元件224的撞击点226。例如，光学元件224散射光束159。
例如，光学成像元件224由玻璃、特别是玻璃板构成。
成像区域222、例如光学元件224的面向校准相机212的一侧，尤其位于校准相机212的物平面中，从而校准相机212清晰地检测成像区域222的图像。
特别地，成像***214并且特别是光学元件224不变地连接到校准相机212，例如借助于支架218连接，从而光学元件224进而成像区域222也横向于、优选至少近似垂直于进给方向66可运动并随着校准相机212的运动而运动。
优选地，成像区域222基本上在曝光平面160中延伸。
在一个变型中，成像区域222基本上在几何的保持平面132中延伸。
此外，校准***56具有至少一个参考标记232、例如两个参考标记232a，232b。
参考标记232的位置在校准相机212的坐标系(X2，Y2)中是已知的，特别地，这些位置由校准相机212检测。
特别地，参考标记232布置在成像区域222中，优选地布置在光学元件224上。
例如，参考标记232布置在成像区域222的边缘区域中，从而参考标记被校准相机212检测到，并且成像区域222的中央区域是空出来的。
特别地，参考标记232包括高对比度结构234，其被布置有参考标记232的背景光学高对比地衬托出来。
参考标记232例如由铬或氧化铬形成。
此外，校准***56还包括校准相机检测***242，其检测校准相机212的位置，并且例如检测校准相机沿线性轴216的运动。
特别地，校准相机检测***242检测校准相机212在线性轴216上的位置。
配准***58包括至少一个配准相机252。
在有利的变型中，设有两个配准相机252。
例如，所述至少一个配准相机252布置在机架62的桥254上。
优选地，桥254横向于进给方向66延伸。
特别地，桥254跨越引导部68并且基板载体单元52可以在桥254下方穿过地运动。
特别地，基板载体单元52布置成相对于配准相机252可运动。
在基板载体单元52的至少一个配准位置258中，配准相机252对准基板载体单元52，并且特别地检测支撑区域128。
由此可以通过配准相机252在配准位置258中检测正确布置在基板载体单元52上的基板主体12。
配准相机252特别是在配准位置258中检测布置在基板载体单元52上的基板主体12在其坐标系(X3，Y3)中的位置和定向。
例如，配准相机252借助于基板主体12上的和/或基板主体12的拐角和边缘上的参考标记来检测其位置和定向。
此外，在基板载体单元52的至少一个参考位置264中，参考标记232可以由配准相机252检测。
由此，处理设备10起作用并且其校准优选地如下进行：
为了定向和设置曝光单元152，校准相机212在各个曝光单元152的曝光部段162内部以及在所述曝光部段之间运动。
特别地，在此，基板载体单元52在进给方向66上运动、例如在引导部68中运动，并且校准相机212沿着线性轴216横向于进给方向66运动。
在这种情况下，基板载体单元52沿着进给方向66的精确位置总是被基板载体单元检测***118检测到，并且校准相机212沿着线性轴216的位置由校准相机检测***242确定，从而其位置是最高精度已知的。例如，已知其位置具有至多±0.1mm，更好±0.05mm，再更好±0.001mm，并且特别有利地±0.0005mm的误差。
在这种情况下，校准相机212检测光束159在成像区域222中的撞击点226以及参考标记232(图7a)。
因此，由校准相机212在其坐标系(X2，Y2)中检测撞击点226相对于参考标记232的位置，撞击点在曝光单元152的坐标系(X1，Y1)中的位置是已知的。
因此，能实现在曝光单元的坐标系(X1，Y1)与校准相机212的坐标系(X2，Y2)之间的变换。
此外，校准相机212运动到曝光单元152的各个曝光部段162中，并且通过调节偏转装置158使曝光部段162相对于彼此定向。
为此，特别是行168的端点由校准相机212检测并且偏转装置158被协调，使得两个相邻的曝光部段162的各个端点具有相对于彼此所需的相对位置，特别是基本上在进给方向66上相对于彼此偏移地布置，并且例如横向于进给方向66彼此具有距离，该距离与行168内的相邻栅格点RP的间距基本大小相同。
为了匹配校准相机212的坐标系(X2，Y2)和配准相机252的坐标系(X3，Y3)，基板载体单元52运动到参考位置264，例如通过基板载体单元52沿着进给方向66的运动和校准相机212沿着线性轴216的运动实现。
在这种情况下，配准相机252检测参考标记232在其坐标系(X3，Y3)中的位置，已知校准相机212的坐标系(X2，Y2)中的参考标记232的位置。由此能实现校准相机212的坐标系(X2，Y2)和配准相机252的坐标系(X3，Y3)之间的调整和变换(图7b)。
在这种情况下，在校准***(56)的坐标系(X2，Y2)与曝光***54的坐标系(X1，Y1)与配准***58的坐标系(X3，Y3)之间的空间相对位移在基板载体单元52和校准相机212的运动中通过由基板载体单元检测***118和校准相机检测***242特别是最高精度地检测运动而已知。
利用校准***56的坐标系(X2，Y2)一方面与曝光***54的坐标系(X1，Y1)并且另一方面与配准***58的坐标系(X3，Y3)之间的如此确定的变换，能够确定曝光***54的坐标系(X1，Y1)与配准***58的坐标系(X3，Y3)之间的变换。
优选地，处理设备10的部件、特别是基板载体单元52、曝光***54、校准***56和配准***58的上述调节和校准，由例如计算机辅助控制***312自动化进行。
为了处理基板主体12，特别是为了曝光该基板主体，所述基板主体12布置在基板载体单元52上，特别是布置在支撑区域128中并由保持装置122保持。
优选地，处理侧28由高度可调节的保持装置122基本上定位在曝光平面160中。
在布置好基板主体12的情况下，基板载体单元52运动到配准位置258中，并且由配准相机252在其坐标系(X3，Y3)中检测基板主体12的位置和定向。
因此，通过处理设备10的调节和校准，在曝光***54的坐标系(X1，Y1)中也已知基板主体12的位置和定向。
为了曝光基板主体12，基板主体从基板载体单元52运动通过曝光部段162，并且曝光单元152特别是在其各自的曝光条带164中将具有预定结构42的基板主体12曝光。
在根据本发明的处理设备10的第二实施例中(例如在图8中局部示出)，与第一实施例的那些构件相同的那些构件具有相同的附图标记，并且相对于其描述完全参照第一实施例的实施方案。
在第二实施例中，至少一个参考标记232、例如两个参考标记232a、232b，被设置在校准***56的元件322处、例如设置在支架218上。
在这种情况下，元件322不变地连接到校准相机212。
特别地，元件322与校准相机212一起以相同的方式例如沿着线性轴216运动。
因此，优选地，至少在处理设备10的普通工作条件下，参考标记232和校准相机212之间的相对位置基本恒定。
参考标记232在校准***56的坐标系(X2，Y2)中的位置例如被测量一次并存储在控制***312中以用于后续使用，例如用于校准和定向处理设备10的部件。
在第二实施例中，以与第一实施例类似的方式执行曝光单元152的定向。由校准相机212在其坐标系(X2，Y2)中检测光束159的撞击点226。因此，可以确定从曝光单元152的坐标系(X1，Y1)到校准相机212的坐标系(X2，Y2)的变换，并且各个曝光部段162相对于彼此定向。
此外，配准相机252在参考位置264中检测参考标记232，从而在校准***56的坐标系(X2，Y2)中的参考标记232的位置已知时，可以确定配准***58的坐标系(X3，Y3)与校准***56的坐标系(X2，Y2)之间的变换。
为了精确确定校准***56的坐标系(X2，Y2)中的参考标记232的位置，例如设有参考结构的测试基板主体12’被具有测试结构的处理设备10曝光，测试结构被设计为例如与参考结构基本相同。
在此，特别地，使用配准***58的坐标系(X3，Y3)与校准***56的坐标系(X2，Y2)之间的变换的第一近似。
根据参考结构和被曝光的测试结构之间的空间偏移，可以确定对坐标系(X3，Y3)和(X2，Y2)之间的变换的近似的校正，并且该偏移例如存储在控制***312中。
由此通过用偏移校正变换的第一近似，在配准***58的坐标系(X3，Y3)和校准***56的坐标系(X2，Y2)之间确定高精度变换。
此外优选地，校准***56的坐标系(X2，Y2)中的参考标记232的如此被确定的位置优选地存储在控制***312中，从而可以在后续调节和定向处理设备10时调用这些位置。
因此，优选地，在第二实施例中也可以实现自动调节和定向处理设备10的组件。
在如图9所示的根据本发明的处理设备的第三实施例中，参考标记232'a构造为包围内部区域233'并且因此可以非常精确地被检测的线轮廓。
此外，所有与第一实施例相同的元件都设有相同的附图标记，从而可以完全参考对第一实施例的实施方案。

Claims (32)

1.一种用于基板主体(12)的处理设备(10)，特别是光学处理设备(10)，包括：具有一个曝光单元(152)或多个曝光单元(152)的曝光***(54)，具有用于调节曝光***(54)的至少一个校准相机(212)的校准***(56)，具有用于所述基板主体(12)的保持装置(122)的基板载体单元(52)，以及具有一个配准相机(252)或多个配准相机(252)的配准***(58)，其中，由所述保持装置(122)保持的所述基板主体(12)的位置和/或定向在所述基板载体单元(52)的至少一个配准位置(258)中能够由所述一个配准相机或至少一个配准相机(252)检测，
其特征在于，所述校准***(56)具有一个参考标记(232)或多个参考标记(232)，所述一个或至少一个参考标记分别布置在相对于所述至少一个校准相机(212)的限定的相对位置中，并且所述一个或至少一个参考标记(232)能够由所述一个或至少一个配准相机(252)检测。
2.根据权利要求1所述的处理设备(10)，其特征在于，所述基板载体单元(52)和所述曝光***(54)能够相对于彼此运动。
3.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述基板载体单元(52)和所述配准***(58)能够相对于彼此运动。
4.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述基板载体单元(52)能够相对于所述曝光***(54)和/或所述配准***(58)在进给方向(66)上基本上线性运动。
5.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述处理设备(10)包括基板载体单元检测***(118)，以用于高精度地检测基板载体单元(52)的位置。
6.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述曝光单元(152)中的每个曝光单元包括光源(156)和光学偏转装置(158)。
7.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述曝光单元(152)中的每个曝光单元设置用于在相应的曝光部段(162)中曝光。
8.根据权利要求7所述的处理设备(10)，其特征在于，在调节好的状态下，各个曝光单元(152)的曝光部段(162)分别彼此相邻设置。
9.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述曝光***(54)被定向以便曝光所述基板主体(12)的基本上布置在几何的曝光平面(160)中的处理侧(28)。
10.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述至少一个校准相机(212)能运动到每个曝光部段(162)中并且能运动到所述曝光部段(162)内部。
11.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述至少一个校准相机(212)布置在所述基板载体单元(52)上。
12.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述至少一个校准相机(212)至少近似垂直于所述进给方向(66)可运动地布置在所述基板载体单元(52)上。
13.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述校准***(56)包括校准相机检测***(242)，所述校准相机检测***检测所述至少一个校准相机(212)的位置，特别是最高精度地检测。
14.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)基本上布置在所述曝光平面(160)中。
15.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)分别布置在与所述至少一个校准相机(212)基本恒定的相对位置中。
16.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)布置在用于所述至少一个校准相机(252)的光学成像***(214)的与所述校准相机固定连接的光学元件(224)上，特别是布置在光束可视化元件上。
17.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述光学元件(224)的表面基本上在所述曝光平面(160)中延伸，在所述表面上布置一个或多个、特别是所有参考标记。
18.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)布置在所述至少一个校准相机(212)的成像区域(222)中。
19.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)布置在所述至少一个校准相机(212)上，。
20.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)布置在所述至少一个校准相机(212)的支架(218)上，特别是不变地布置。
21.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)至少在所述基板载体单元(52)的至少一个参考位置(264)中能够由一个或多个配准相机(252)检测。
22.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)包括相对于背景区域高光学对比的结构。
23.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，一个或多个、特别是所有参考标记(232)构造为所述光学元件(224)上的和/或所述至少一个校准相机(212)上的和/或所述至少一个校准相机(212)的支架(218)上的涂层。
24.根据前述权利要求任一项所述的处理设备(10)，其特征在于，所述参考标记(232)构造为全区域的标记，具有限定的外轮廓。
25.根据权利要求1至23中任一项所述的处理设备，其特征在于，所述参考标记(232)构造为线轮廓，特别是构造为包围内部区域的线轮廓。
26.一种用于运行基板主体(12)的处理设备(10)的方法，特别是用于调节和定向所述处理设备(10)的部件的方法，其中所述处理设备(10)包括：具有一个曝光单元(152)或多个曝光单元(152)的曝光***(54)，具有用于调节所述曝光***(54)的至少一个校准相机(212)的校准***(56)，具有用于所述基板主体(12)的保持装置(122)的基板载体单元(52)，以及具有一个配准相机(252)或多个配准相机(252)的配准***(58)，用于检测由所述保持装置(122)保持的所述基板主体(12)的位置和/或定向，其特征在于，所述校准***(56)具有一个参考标记(232)或多个参考标记(232)，所述参考标记分别被布置在相对于所述至少一个校准相机(212)的限定的相对位置中，并且所述一个或至少一个参考标记(232)由所述一个或至少一个配准相机(252)检测。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，借助于所述校准***(56)调节所述曝光***(54)。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其特征在于，借助于所述校准***检测由所述一个或多个曝光单元(152)相对于所述一个或至少一个参考标记(232)发射的一个或多个、特别是所有光束(159)的射路。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或至少一个参考标记(232)的位置由所述至少一个校准相机(212)检测。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或至少一个参考标记(232)相对于所述至少一个校准相机(212)的位置被存储在控制***(312)中。
31.根据权利要求26至30中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个校准相机(212)的平行于所述曝光***(54)的曝光平面(160)的运动和/或位置由校准相机检测***(242)检测，特别是最高精度地检测。
32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法，其特征在于，由基板载体单元检测***(118)检测所述基板载体单元(52)相对于所述曝光***(54)和/或相对于所述配准***(58)的运动和/或位置，特别是高精度地检测。
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