CN103605264B

CN103605264B - 基板上的图案形成方法

Info

Publication number: CN103605264B
Application number: CN201310534349.9A
Authority: CN
Inventors: 郭怡辰; 高弘; 高一弘; 刘志豪; 古吉洋; 陈峰毅; 陈安正; 周诗博
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2033-11-01
Also published as: TW201504768A; CN103605264A; TWI489223B

Abstract

一种基板上的图案形成方法，包括：将多片基板贴附于承载板上，且基板彼此分离。撷取贴附有基板的承载板的参考影像。对参考影像进行影像处理以获得基板的处理信息。使用激光记忆曝光机根据基板的处理信息对基板进行曝光步骤。

Description

基板上的图案形成方法

技术领域

本发明涉及一种基板上的图案形成（patterning）方法，特别是涉及一种使用激光记忆曝光机的基板上的图案形成方法。

背景技术

在一般半导体工艺中，微影工艺（photolithography）可以说是最举足轻重的步骤之一。这是由于凡是与半导体元件结构相关者，例如各层薄膜的图案等，都是由微影工艺来决定。简单而言，微影工艺包括曝光步骤及显影步骤，其中即通过曝光步骤来决定目标层的图案。但是，当多片基板不容易精准地排列时，如何能够准确地在基板的目标层上形成所要的图案，且能够有效缩短曝光时间以提升产能的微影方法是目前本领域技术人员极欲发展的目标。

发明内容

本发明提供一种基板上的图案形成方法，其可降低曝光时间，以提升产能。

本发明的基板上的图案形成方法包括以下步骤。将多片基板贴附于承载板上，且基板彼此分离。撷取贴附有基板的承载板的参考影像。对参考影像进行影像处理以获得基板的处理信息。使用激光记忆曝光机（laserdirectlyimage，LDI）根据基板的处理信息对基板进行一曝光步骤。

基于上述，在本发明的实施例所提出的基板上的图案形成方法中，通过撷取承载板及所有基板的影像，并使用激光记忆曝光机根据处理该影像后所获得的处理信息对所有基板进行曝光。如此一来不需要多次的对位步骤就可以将所有的基板都进行曝光，可有效缩短曝光时间，以提升产能。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明第一实施例的图案形成流程图。

图2是本发明一实施例的承载板的上视示意图。

图3A及图3B分别是本发明一实施例的曝光影像图面的上视示意图。

图4是本发明的第二实施例的图案形成流程图。

图5是本发明另一实施例的承载板的上视示意图。

图6是图5的承载板沿剖线I-I’的局部剖面示意图。

附图符号说明

10、30：承载板

20A、20B：曝光影像图面

100a、100b、100c、100d、100e、100f：基板

102a、102b、102c、102d、102e、102f、A、B：图案

302a、302b、302c及302d：对位标记

304：保护层

S800、S900、S1000、S1200、S1400、S1600、S1800、S2000、S2200：步骤

具体实施方式

图1是本发明的第一实施例的图案形成流程图。图2是本发明一实施例的承载板的上视示意图。图3A及图3B分别是本发明一实施例的曝光影像图面的上视示意图。

请参照图1，本发明的第一实施例所提的基板上的图案形成方法包括下列步骤。将多片基板贴附于承载板上，且基板彼此分离（步骤S1000）。撷取贴附有基板的承载板的影像以作为参考影像（步骤S1200）。对参考影像进行影像处理以获得各基板的处理信息（步骤S1400）。于各基板上形成光敏感材料层（步骤S1600）。使用激光记忆曝光机根据基板的处理信息对基板进行曝光步骤（步骤S1800）。对基板进行显影步骤（步骤S2000）。对基板进行蚀刻步骤（步骤S2200）。在下文中，将同时参照图1及图2来进行详细说明。

首先，请同时参照图1及图2，在步骤S1000中，将基板100a、100b、100c、100d、100e及100f贴附于承载板10上，且基板100a、100b、100c、100d、100e及100f彼此分离。在本实施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f本身可以是欲图案形成的对象，或是在其上具有待图案形成的膜层。也就是说，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f可以是单层基板或是多层复合基板，并且基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上可以各自地形成有特定的材料层。详细而言，本实施例的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f可应用于触控面板、显示面板或任何电子装置中。

另外，以应用于触控面板为例，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f可为一触控基板、一显示面板等，但不限于此。基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上分别可更形成有图案102a、102b、102c、102d、102e及102f。图案102a、102b、102c、102d、102e及102f可以是遮光图案或是任何特定的装饰图案，例如产品标志、花纹、文字等。另外，图案102a、102b、102c、102d、102e及102f的外型及分布等可根据实际上产品的设计而变化，因此本发明并不以图2所绘示的为限。

另外，如图2所示，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的相对的位置及旋转角度皆不相同，亦即基板100a、100b、100c、100d、100e及100f相互间隔的距离不一致。这是由于在本实施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f通过机械的方式贴附于承载板10上时可仅粗略地进行贴附位置的调整，而不需要求很高的对位精准度，因而可增加基板排列与基板贴附的速度。

另外，虽然图2中绘示于承载板10上贴附六个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f，但本发明并不限于此。在其他实施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的外型及数目可随实际上工艺的要求而改变。因此，图2所绘示的态样仅是举例说明之用并非用以限定本发明。

在基板100a、100b、100c、100d、100e及100f贴附于承载板10之后，接着进行图1的步骤S1200。在本实施例中，可以通过使用自动贴合量测机（AutomaticLaminationInspection，ALI）或是测长仪来撷取贴附有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的承载板10的影像以作为参考影像。详细而言，通过使用自动贴合量测机或是测长仪对承载板10整体进行扫瞄，即可撷取到基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在承载板10上的分布位置及轮廓的影像。

接着，进行图1的步骤S1400。在本实施例中，藉由使用影像处理软件对上述步骤S1200中所得到的参考影像进行影像处理，以获得承载板10的处理信息，其中包含承载板10上所有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f各自的处理信息。详细而言，所述处理信息包括基板100a、100b、100c、100d、100e及100f各自的位置信息，且所述位置信息例如是关于基板位置及基板偏移角度等信息。

更详细而言，根据步骤S1200中所得到的参考影像，影像处理软件可通过设定一基准点来计算出各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在承载板10上的坐标位置以及旋转偏移的角度。如此一来，通过影像处理软件可将参考影像中各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的实际位置与轮廓转换成利用座标位置来表示的位置信息或是同时包括有座标位置与偏移角度的位置信息。

在本实施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上分别具有图案102a、102b、102c、102d、102e及102f，故可将图案102a、102b、102c、102d、102e及102f每一个的特定轮廓，设定为基准点。如此一来，影像处理软件选取这些基准点，例如位置P所在处，以计算出各基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在参考影像中的位置信息。然而，本发明并不限于此，只要是参考影像中（亦即承载板10或各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f中）的任何特定轮廓皆可用以作为基准点。

举例而言，若图案102a、102b、102c、102d、102e及102f为特定的装饰图案（例如产品标志、边框图案等），则可选择该装饰图案作为基准点。或是，在一实施例中，若各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f为多边形，可将各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f最外围的转角处设定为基准点。在另一实施例中，可将承载板10最外围的转角处设定为基准点。在又一实施例中，在贴附基板100a、100b、100c、100d、100e及100f于承载板10之前，可还包括在各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上形成至少一对位标记，故在此实施例中，可选择所述对位标记作为基准点。

另外，所述处理信息还可包括影像信息，这是由于在后续步骤中激光记忆曝光机是要将影像信息所定义的图案转移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上。详细而言，请同时参照图2及图3A，在根据参考影像而获得基板100a～100f的位置信息之后，影像处理软件可以将影像信息与位置信息整合而获得图3A的曝光影像图面20A，其具有多个预定要转移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上的图案A。另外，在图3A中，虚线所表示的位置即为曝光影像图面20A中对应基板100a、100b、100c、100d、100e及100f所在的轮廓。在本实施例中，影像处理软件可以是本领域技术人员所熟知的任一影像处理软件，例如是Laker影像处理软件，亦可使用其他的影像处理软件。

接着，进行图1的步骤S1600，可于各基板上形成光敏感材料层。在本实施例中，光敏感材料层例如是干式光阻层或是湿式光阻层，光敏感材料层例如可以是正型光阻层或是负型光阻层。本实施例的光敏感材料层可以是本领域技术人员所周知的任一光敏感材料层。因此，光敏感材料层的材质、形成方法等皆为本领域技术人员所熟知，在此即不详细说明。另外，在本实施例中，虽然进行步骤S1600的顺序是在步骤S1400与步骤S1800之间，但本发明并不限于此，只要步骤S1600是在步骤S1800之前进行即可。

之后，进行图1的步骤S1800。在本实施例中，使用激光记忆曝光机根据上述曝光影像图面20A作为处理信息来对承载板10进行曝光步骤以使所有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f都被曝光。详细而言，进行曝光步骤时，激光记忆曝光机可以先对所设定的基准点进行校准对位，再根据曝光影像图面20A准确地控制光线的照射位置，其中所述基准点可以是前文所揭示的任一基准点，例如图2中的位置P、基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的转角处、基板上的对位标记或是承载板10的转角处等。

在本实施例中，激光记忆曝光机进行一次校准对位后，即可使得承载板10上的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在同一曝光步骤中受到曝光。因此，本实施例的基板上的图案形成方法例如最快可以在40秒以内采用一道曝光步骤而完成对多个基板100a～100f的曝光，藉以有效提高产能及成品率。

相较之下，现有的基板上的图案形成方法需要个别针对每个基板进行对位再接着曝光，所以现有的基板上的图案形成方法所需花费的曝光时间较长。此外，在现有的基板上的图案形成方法中，当个别基板的对位发生异常时可能发生部分基板曝光位置不正确的问题。这样的现象在本实施例是不容易发生的，所以本实施例的基板上的图案形成方法具有良好的产能及成品率。

在完成上述曝光步骤后，接着即依序进行图1的步骤S2000及步骤S2200的显影及蚀刻步骤。在显影步骤中，可以将曝光影像图面20A中的图案A转移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的光敏感材料层上。在蚀刻步骤中，可以利用图案形成光敏感材料层作为罩幕对基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的膜层进行蚀刻使膜层具有图案A。在本实施例中，显影及蚀刻步骤可以使用本领域技术人员所周知的任一显影及蚀刻的方法来进行，故其细节于此将不说明。

另外，本领域技术人员藉由上述所揭示的内容，应可理解对后续形成在基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上的另一膜层进行图案形成的方法，亦即此时基板100a、100b、100c、100d、100e及100f为已形成有图案A且更具有待图案形成膜层的基板。

为了进行另一膜层的图案形成，影像处理软件亦可以将影像信息与前述的位置信息整合而获得图3B的曝光影像图面20B，其具有多个预定要转移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上的图案B。更详细而言，影像处理软件根据影像信息于曝光影像图面20A及20B中定义出不同的图案A及B。另外，在图3A中，虚线所表示的位置即为曝光影像图面20A中对应基板100a、100b、100c、100d、100e及100f所在的轮廓。

获得曝光影像图面20B后，可重复进行图1的步骤S1600、步骤S1800、步骤S2000及步骤S2200，以在基板100a、100b、100c、100d、100e及100f中的另一膜层形成图案B。此时，在步骤S1800中，激光记忆曝光机是根据上述曝光影像图面20B对所有的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f同时进行曝光。

另外，在本实施例中，图案A及图案B可以是介电层图案、遮光层图案、绝缘层图案、感测电极层图案或金属线路图案等中的任两者。也就是说，通过曝光影像图面20A及20B，在两次的曝光步骤中能够在各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f中的不同膜层分别形成图案A及图案B。

在本实施例中，不论进行图案A或图案B的曝光步骤，皆使用由影像处理软件根据参考影像的位置信息而转换出的曝光影像图面来进行曝光。即使基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在工艺中受损，本实施例的基板上的图案形成方法仍可根据曝光影像图面准确地于各基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上进行曝光。也就是说，一次的影像撷取动作就可以应用于多次的曝光步骤中以获得多个不同膜层的图案。因此，本实施例的基板上的图案形成方法不仅可省下工艺中多次对位曝光的时间，亦可消除各基板100a、100b、100c、100d、100e及100f因工艺中受损而影响曝光精度等问题，藉以有效提高产能及成品率。

相较之下，使用现有的基板上的图案形成方法制作不同膜层的图案时，皆需个别对每个基板重复进行对位曝光动作，由于工艺中基板上的对位标记损害风险不断提升。并且，当基板上对位标记产生变异破损时，可能导致该基板对位异常或失败，进而造成图案偏移等问题。如上所述，这样的现象在本实施例是不容易发生的，所以本实施例的基板上的图案形成方法具有良好的产能及成品率。

图4是本发明的第二实施例的图案形成流程图。图5是本发明另一实施例的承载板的上视示意图。图6是图5的承载板沿剖线I-I’的局部剖面示意图。

请同时参照图4及图1，第二实施例的基板上的图案形成方法与上述第一实施例的基板上的图案形成方法相似，因此与图1相同的步骤以相同的符号表示，且不再重复赘述。此实施例的基板上的图案形成方法与图1的基板上的图案形成方法的差异仅在于：在进行步骤S1000之前，还包括在承载板上形成至少一对位标记（步骤S800）以及在承载板上形成保护层以覆盖对位标记（步骤S900）。在下文中，将同时参照图4、图5及图6来进行详细说明，其中图5的承载板30与上述图2的承载板10相似，因此与图2相同的元件以相同的符号表示。

首先，请同时参照图4及图5，在步骤S800中，于承载板30上形成对位标记302a、302b、302c及302d。如此一来，在本实施例中，进行后续步骤S1000时，可包括根据对位标记302a、302b、302c及302d调整基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的贴附位置。另外，在此情况下，由于步骤S1200中所撷取的参考影像将会包含对位标记302a、302b、302c及302d的影像，故在后续步骤S1400及步骤S1800中，亦可分别将对位标记302a、302b、302c及302d设定为基准点，以计算基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的位置信息及进行校准对位。此外，虽然图4中绘示于承载板30上形成有对位标记302a、302b、302c及302d，但本发明并不限于此。在其他实施例中，对位标记的外型及数目可随实际上工艺的要求而改变。因此，图4所绘示的态样仅是举例说明之用并非用以限定本发明。

接着，请同时参照图4、图5及图6，进行步骤S900，在承载板30上形成保护层304以覆盖对位标记302a、302b、302c及302d。在本实施例中，保护层304用以保护对位标记302a、302b、302c及302d，避免其在后续工艺中受损，即如图6所示。保护层304的材质例如是硅氧化物（SiOX）或硅氮化物（SiNX）。保护层304的形成方法例如是化学气相沉积法。

在完成步骤S900后，即进行步骤S1000至步骤S2200，以对基板100a、100b、100c、100d、100e及100f进行图案形成，然其详细说明可参照第一实施例中所揭示的内容，故于此将不再赘述。

因此，根据前文关于第一实施例的基板上的图案形成方法的揭示内容可知，在第二实施例中，通过一次校准对位后，激光记忆曝光机即可根据由参考影像所获得的曝光影像图面进行曝光，使得承载板30上的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在同一曝光步骤中进行曝光即可完成承载板30上各基板所需的图案，各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f例如可以使用相同的图案，在变化实施例中，各个基板100a、100b、100c、100d、100e及100f亦可以使用不同的图案。因此，本实施例的基板上的图案形成方法不仅具备良好精度，且不需要逐一曝光，因此可以大幅地缩短曝光时间，例如最快可以在40秒以内采用一道曝光步骤而完成对多个基板100a～100f的曝光，藉以有效提高产能及成品率。

另外，在本实施例中，由于激光记忆曝光机在不同曝光步骤中可利用相同的对位标记302a、302b、302c及302d进行校准对位，且激光记忆曝光机乃根据相同的位置信息搭配用来定义特定图案的影像信息所获得的曝光影像图面作为处理信息来对所有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f进行曝光，故进行多次曝光步骤后，仍可保有良好的对位精度，进而有效提高产能及成品率。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims

1.一种基板上的图案形成方法，包括：

将多片基板贴附于一承载板上，且这些基板彼此分离，且这些基板彼此的相对位置不相同；

撷取贴附有这些基板的该承载板的一参考影像；

对该参考影像进行影像处理以获得各该基板的一处理信息，所述处理信息包括一影像信息以及一位置信息；

使用一影像处理软件将该影像信息与该位置信息整合而获得一曝光影像图面；以及

使用一激光记忆曝光机根据上述曝光影像图面进行一曝光步骤。

2.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，还包括在进行该曝光步骤之前，于各该基板上形成一光敏感材料层。

3.如权利要求2所述的基板上的图案形成方法，该光敏感材料层包括一干式光阻层或是一湿式光阻层。

4.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，还包括在贴附这些基板于该承载板之前，在该承载板上形成至少一对位标记，且贴附这些基板于该承载板的步骤包括根据该至少一对位标记调整这些基板的贴附位置。

5.如权利要求4所述的基板上的图案形成方法，还包括在该承载板上形成该对位标记之后，形成一保护层以覆盖该对位标记。

6.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，还包括在贴附这些基板于该承载板之前，在该基板上形成至少一对位标记。

7.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中各该基板的该位置信息包括一基板位置以及一基板角度。

8.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中撷取贴附有这些基板的该承载板的该参考影像的方法包括使用一自动贴合量测机或是测长仪。

9.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中这些基板在该曝光步骤中都被曝光，即采用一次该曝光步骤而完成对多个所述基板的曝光。

10.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中这些基板相互间隔的距离不一致。

11.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中还包括进行多次该曝光步骤，且各次的曝光步骤都根据这些基板的这些处理信息来进行。

12.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中进行该曝光步骤之后，还包括进行一显影步骤，且其中进行该曝光步骤时，该激光记忆曝光机先对所设定的一基准点进行校准对位，该基准点是所述基板的转角处或是该承载板的转角处，再根据该曝光影像图面准确地控制一光线的照射位置。

13.如权利要求12所述的基板上的图案形成方法，其中进行该显影步骤之后，还包括进行一蚀刻步骤。

14.如权利要求1所述的基板上的图案形成方法，其中该基板包括一触控基板。