专利名称：虚拟光罩系统及虚拟光罩叠合方法
技术领域：
本发明涉及一种光罩系统与光罩叠合方法，特别涉及一种通过虚拟光罩与实物影像的叠合而实现高精准度对位的虚拟光罩系统及虚拟光罩叠合方法。
背景技术：
在晶粒黏着(Die bonding)过程中，光罩对位为一重要的步骤。旧有的光罩技术， 例如，使用平坦且透明的玻璃，并于玻璃的表面上镀上一图案化的铬膜层作为光罩的图案 (pattern)区。对于一高精确度及高准确度的光罩对位系统，光罩的质量扮演着举足轻重的角色。此外，不同产品所需要的光罩不同。例如，对于不同规格的晶粒或基板，即需更换相对应的光罩。然而，如此将增加晶粒黏着作业时间以及造成拆装后可能衍生出的对准精确度的问题。因此，有必要提出一种虚拟光罩系统及虚拟光罩叠合方法，使得一使用者可以更有效率、更有弹性并具有高精确度地完成晶粒黏着作业程序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于固晶机上的虚拟光罩系统及虚拟光罩叠合方法， 其通过一虚拟光罩与一实物影像的叠合而实现高精准度的元件置放作业程序。本发明的一实施范例揭示一种虚拟光罩系统，包含一调整台、一取像装置及一计算机模块。该调整台经配置以置放一标的物，其该标的物可为一元件或一基板。该取像装置经配置以撷取该标的物的影像。该标的物的影像可为该标的物不同部位的影像或不同放大倍率的影像。该计算机模块经配置以产生一虚拟光罩，并叠对该标的物的影像及该虚拟光罩。该虚拟光罩包含该标的物的布局规划。该虚拟光罩可由该主机执行一计算机辅助设计软件产生。本发明的另一实施范例揭示一种虚拟光罩叠合方法。该方法包含下列步骤产生一虚拟光罩；置放一第一标的物至一调整台；撷取该第一标的物的影像；根据该虚拟光罩及该第一标的物的影像，调整该调整台的位置及俯仰角，或控制一取像装置的取像位置，以将该虚拟光罩与该第一标的物的影像叠合；置放一第二标的物至该调整台；撷取该第二标的物的影像；以及根据该虚拟光罩及该第二标的物的影像，调整该调整台的位置及俯仰角， 或控制该取像装置的取像位置，以将该虚拟光罩与该第二标的物的影像叠合。上文已经概略地叙述本发明的技术特征，以使下文的本发明详细描述得以获得较佳了解。构成本发明的保护范围主题的其它技术特征将描述于下文。本发明所属技术领域中具有通常知识的人员应可了解，下文揭示的概念与特定实施例可作为基础而相当轻易地予以修改或设计其它结构或制程而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域中具有通常知识的人员亦应可了解，这类等效的建构并无法脱离所附的权利要求书所提出的本发明的精神和范围。
图1例示一虚拟光罩系统；图2A例示一虚拟光罩的示意图；图2B例示一实体元件的影像；图3例示一虚拟光罩叠合一元件的示意图；图4例示一叠合完成的示意图；以及图5例示一虚拟光罩叠合方法的流程图。其中，附图标记说明如下110调整台120取像装置121感测装置122光学尺装置123倍率控制器124远心光学元件131计算机模块132显示装置210虚拟光罩211实体元件211'撷取影像212、213 对位记号501-513 步骤
具体实施例方式本发明在此所探讨的方向为一种虚拟光罩系统及虚拟光罩叠合方法。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及组成。显然地，本发明的施行并未限定于相关领域的技术人员所熟悉的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述的外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以所附的权利要求书的范围为准。根据本发明的一实施范例，图1例示一虚拟光罩系统100。虚拟光罩系统100包含一调整台110、一取像装置120、一计算机模块131及一显示装置132。该调整台110经配置以置放一标的物。该标的物可为一元件(Device)或一基板(Substrate)。根据本发明的一实施范例，该元件可为一垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, VCSEL)或一光二极管(Photodiode，PD)，但本发明并不以此为限。该取像装置120 经配置以撷取标的物的影像。根据本发明的一实施范例，该标的物的影像为该标的物不同部位的影像或不同放大倍率的影像。根据本发明的一实施范例，该取像装置120包含一感测装置121、一光学尺装置 122、一倍率控制器123及一远心光学元件124。该光学尺装置122经配置以提供该取像装置120的取像位置。该倍率控制器123经配置以控制该取像装置120的取像倍率及控制该远心光学元件124的视野范围。根据本发明的一实施范例，该远心光学元件IM可为一透镜组或一反射成像镜组，但本发明并不以此为限。此外，计算机模块131控制该倍率控制器 123及根据该取像装置120的取像位置，通过该感测装置121及该远心光学元件IM撷取标的物的影像。在本发明的一实施例中，该计算机模块131经配置以产生一虚拟光罩，并叠对该标的物的影像及该虚拟光罩。详言之，该计算机模块131根据该虚拟光罩及该标的物的影像控制该调整台110的位置及俯仰角，或控制该取像装置120的取像位置以完成叠合该标的物的影像及该虚拟光罩。根据本发明的一实施范例，该虚拟光罩包含该标的物的布局规划。该虚拟光罩包含至少一对位记号，其经配置以对位该标的物。根据本发明的一实施范例，该计算机模块131可通过执行一计算机辅助设计软件(Computer-Aided Design)以产生该虚拟光罩。该显示装置132经配置以显示虚拟光罩或标的物的影像。该虚拟光罩在显示装置上的大小及位置可根据光学尺装置提供的该取像装置的取像位置信息及倍率控制器的回授信号做相对应的调整。根据本发明的一实施范例，图2A例示一虚拟光罩210的示意图。根据本发明的一实施范例，虚拟光罩210包含4个元件与一基板的布局规划，其中对位记号212及213经配置以对位该基板。本领域通常知识的人员可以了解，虚拟光罩210中用于4个元件的对位图样或用于对位基板的对位记号212及213，其样式并不限虚拟光罩210中所示。图2B例示一实体元件211的撷取影像211'。根据本发明的一实施范例，图3例示该虚拟光罩210叠合该实体元件211的示意图。根据本发明的一实施范例，在叠合过程中，虚拟光罩系统100通过调整该调整台110的位置及俯仰角，使得该虚拟光罩210中最左边的元件布局位置叠合实体元件211。根据本发明的一实施范例，虚拟光罩210横向摆放位置可通过光学尺装置122进行对应调整；换言之，当远心光学元件IM进行横向移动时，光学尺装置122会回授远心光学元件IM移动的距离，并将显示装置132上的虚拟光罩210 作对应的移动。例如，当远心光学元件124向右移动20 μ m时，显示装置132上的虚拟光罩 210将向左移动20 μ m,使用者将可看到原视野(Field of View)右方20 μ m的元件虚拟对位记号。根据本发明的一实施范例，图4例示一叠合完成的示意图。为了使本领域通常知识的人员可以通过本实施范例的教导实施本发明，以下另提出用于固晶的一虚拟光罩叠合方法。根据本发明的另一实施范例，图5例示一虚拟光罩叠合方法的流程图。在步骤501中，开始本实施例的流程。在步骤502中，产生一虚拟光罩。 该虚拟光罩可通过执行一计算机辅助设计软件以产生该虚拟光罩。该虚拟光罩例如图2A 所示，其包含4个元件与一基板的布局规划。虚拟光罩210中包含4组元件对位图样及用于对位基板的对位记号212及213。在步骤503中，置放一元件至一调整台。根据本发明的一实施范例，该元件可为一垂直腔面发射激光器或一光二极管，但本发明并不以此为限。 在步骤504中，通过一取像装置撷取该元件的影像。该元件的影像为该元件不同部位的影像或不同放大倍率的影像。详言之，该虚拟光罩可随着元件的影像放大或缩小，意即该虚拟光罩与该元件的实物尺寸皆保持1 1的关系。在步骤505中，根据该虚拟光罩及该元件的影像，调整该调整台的位置及俯仰角，或控制该取像装置的取像位置，以将该虚拟光罩与该元件的影像叠合。完成叠合后，在步骤506中利用一吸嘴装置拾起该元件。接着，在步骤 507中置放一基板。在步骤508中，再次利用取像装置撷取该基板的影像。该基板的影像为该基板不同部位的影像或不同放大倍率的影像。在步骤509中，根据该虚拟光罩及该基板的影像，调整该调整台的位置及俯仰角，或控制该取像装置的取像位置，以将该虚拟光罩与该基板的影像叠合。根据本发明的一实施范例，例如图3中的对位记号212及213即是经配置以当作叠合的参考。当对位记号212及213与基板上的实体记号(图未示)叠合时， 即表示完成影像叠合。本领域熟悉该项技术的人员可以了解，完成影像叠合后该虚拟光罩可当成一绝对坐标参考图。上述的取像装置包含一远心光学元件，其经配置以撷取该元件的影像或该基板的影像。该远心光学元件可为一透镜组或一反射成像镜组，但本发明不以此为限。在步骤510中，再次利用吸嘴装置将该元件置放至该基板上。特别地，吸嘴装置将该元件置放回之前拾起的位置。在步骤511中，将该元件搭接(Bond)于该基板上。在步骤 512判断是否继续本流程。若否，则在步骤513中结束本流程。 本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施范例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为所附的权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种虚拟光罩系统，包含一调整台，经配置以置放一标的物；一取像装置，经配置以撷取该标的物的影像；以及一计算机模块，经配置以产生一虚拟光罩，并叠对该标的物的影像及该虚拟光罩。
2.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该取像装置包含一感测装置；一光学尺装置，经配置以提供该取像装置的取像位置；以及一倍率控制器，经配置以控制该取像装置的取像倍率；其中该计算机模块控制该倍率控制器及根据该取像装置的取像位置，通过该感测装置及该远心光学元件撷取该标的物的影像。
3.根据权利要求2所述的虚拟光罩系统，其中该远心光学元件可为一透镜组或一反射成像镜组。
4.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该虚拟光罩系统还包含一显示装置，该显示装置经配置以显示该虚拟光罩或该标的物的影像。
5.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该计算机模块通过执行一计算机辅助设计软件以产生该虚拟光罩。
6.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该标的物的影像为该标的物不同部位的影像或不同放大倍率的影像。
7.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该虚拟光罩包含该标的物的布局规划。
8.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该虚拟光罩包含至少一对位记号。
9.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该标的物为一元件或一基板。
10.根据权利要求1所述的虚拟光罩系统，其中该计算机模块根据该虚拟光罩及该标的物的影像控制该调整台的位置及俯仰角，或控制该取像装置的取像位置。
11.一种虚拟光罩叠合方法，包含以下步骤产生一虚拟光罩；置放一第一标的物至一调整台；撷取该第一标的物的影像；以及根据该虚拟光罩及该第一标的物的影像，调整该调整台的位置及俯仰角或控制一取像装置的取像位置，以叠合该虚拟光罩与该第一标的物的影像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该方法还包含以下步骤置放一第二标的物至该调整台；撷取该第二标的物的影像；以及根据该虚拟光罩及该第二标的物的影像，调整该调整台的位置及俯仰角或控制该取像装置的取像位置，以将该虚拟光罩与该第二标的物的影像叠合。
13.根据权利要求11所述的方法，其中该第一标的物的影像为该第一标的物不同部位的影像或不同放大倍率的影像。
14.根据权利要求11所述的方法，其中通过执行一计算机辅助设计软件以产生该虚拟光罩。
15.根据权利要求11所述的方法，其中该虚拟光罩包含至少一对位记号。
16.根据权利要求12所述的方法，其中该第二标的物的影像为该第二标的物不同部位的影像或不同放大倍率的影像。
17.根据权利要求12所述的方法，其中该虚拟光罩包含该第一标的物或该第二标的物的布局规划。
18.根据权利要求12所述的方法，其中该取像装置包含一远心光学元件，其经配置以撷取该第一标的物的影像或该第二标的物的影像。
19.根据权利要求18所述的方法，其中该远心光学元件可为一透镜组或一反射成像镜组。
20.根据权利要求12所述的方法，其中该第一标的物为一元件。
21.根据权利要求12所述的方法，其中该第二标的物为一基板。
全文摘要
本发明揭示一种虚拟光罩系统及虚拟光罩叠合方法，该虚拟光罩系统包含一调整台、一取像装置及一计算机模块。该调整台经配置以置放一标的物。该取像装置经配置以撷取该标的物的影像。该计算机模块经配置以产生一虚拟光罩，并叠对该标的物的影像及该虚拟光罩。
文档编号G03F9/00GK102163012SQ20101011137
公开日2011年8月24日 申请日期2010年2月22日 优先权日2010年2月22日
发明者周一鸣, 张咏诚, 詹裕恒 申请人:索尔思光电股份有限公司