TW200832089A - Lithography alignment system and method using nDSE-based feedback control - Google Patents

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200832089 九、發明說明： 【發明所屬之技術領 發明領域 本發明係有關半導體和其製造法。特言之，、少 有關半導體製造期間被採用來界定微纽和奈2=^ 的-個或兩者之密接和/或壓印石版印刷術。 ° r先前技 發明背景 10 15 照相平版密接石版印刷術和壓印石版印刷術，係兩種 用以界錢米級和奈米級結構之錢印㈣統方法的範 例，彼專通常係涉及-個圖樣器(例如，光罩、模件 等等）與-健上有要被製造之結構縣體之間的直接接 觸。特言之，在密接錢印_間，該圖樣^騎’ 係與該基體或該基體之圖樣接納層對準，以及接著使與之 相接觸。同理，在該壓印石版印刷術中，該圖樣==之 拉件）係在額樣被印至該基體的—個接納表面上或被壓 印進其内之後，使與該基體對準。藉由任何—種方法，該 等圖樣器與基關之對準，通常係涉及使該圖樣器固定2 上述基體上方的-小段距離處，同時針對該等圖樣器和基 體之-或兩者的相對位置，進行側向和轉動調整(例如，^ 平移和/或角向旋轉）。該圖樣器接著使與該基體相接觸，藉y 以執行該石版印刷圖樣化。 曰 個最 在密接石版印刷和壓印 終之對準精確度加上可達成之圖樣解析度，可能會因石版 20 200832089 印刷期間之初始對準或被希望之對準的擾動㈣到不利之 影響。該等擾動可能係由於該石版印刷系統外部之影響 力。此外，在該石版印刷系統内對準之圖樣器與基體的相 對位置中之漂移或滑動，可能會擾亂該種對準。一 【^^明内；J 發明概要 在本發明之某些實施例中，係提供有一種用以在石版 印刷期間維持對準之方法。此種維持對準之方法，係涉及 建立-個或多個物件之初始對準。此種維持對準之方二， 10係進-步涉及採用回饋控制一個或多個物件之相對位置， 來維持密接石版印刷期間之對準。該回饋控制係涉及採用 奈米級位移感測與估計(nDSE)。 在本發明之其他實施例中，係提供有一種密接石版印 刷期間之擾動補償的方法。此種擾動補償之方法，係涉及 取得:個圖樣器和-個被密接石版印刷術圖樣化之基體的 :個第—影像。此第—影像係在該等圖樣器與基體之間已 建立對準之後方被取得。該擾動補償方法，係進一步涉及 在該對準之擾亂後取得該圖樣器和基體的一個第二影像， 該擾動會使上述對準劣化。該擾 20 筏動補償之方法，係進一步 涉及採用上述應用至該等第一和 、、目，丨命η 禾S影像之奈米級位移感 ==來估計上述擾動所_對準誤差。該 擾動補鉍方法，係進一步涉及調敕 對位置，來料該«駐。'^相樣11和基體之相 在本發明之其他實施例中 承知供有一種密接石版印 6 200832089 刷對準系統。此種密接石版印刷對準系統，係包含有一個 可產生一個或多個要使對準之物件的影像之光學感應器。 該密接石版印刷對準系統，係進一步包含有一個可提供奈 米級位移感測與估計(nDSE)之回饋處理器。此種回饋處理 5 器，可接收來自上述光學感應器之影像，以及可採用該 nDSE來判定來自上述影像之對準誤差。此對準誤差係相對 於該等物件之初始對準。該密接石版印刷對準系統，係進 一步包含有一個位置控制器，其可調整該等一個或多個物 件之相對位置，藉以縮小上述回饋處理器所判定之對準誤差。 10 本發明之某些實施例，係具有其他外加或代替上文所 說明之特徵的特徵。本發明之此等和其他特徵，係在下文 參照諸圖加以詳細說明。 圖式簡單說明 本發明之實施例的各種特徵，可能參照下文配合所附 15 諸圖之詳細說明，而輕易被理解，其中，類似之參考數字， 係指明類似之結構元件，以及其中： 第1圖係例示一個依據本發明的一個實施例在石版印 刷期間用以維持對準之方法的流程圖； 第2圖係例示一個採用依據本發明的一個實施例之回 20 饋控制的流程圖； 第3A圖係例示一個採用依據本發明之奈米級位移感測 與估計(nDSE)的實施例之流程圖； 第3 B圖係例示另一個採用依據本發明之奈米級位移感 測與估計(nDSE)的實施例之流程圖； 200832089 弟4圖係例示一個依據本發明的一個實施例在密接石 版印刷期間的擾動補償之方法的流程圖； 弟5圖係例示一個依據本發明的一個實施例之密接石 版印刷對準系統的方塊圖；而 第6圖則係例示一個依據本發明的一個實施例用以提 供奈米級位移感測與估計(nDSE)之回饋處理器的方塊圖。 I：實施方式3 較佳實施例之詳細說明 本發明之實施例，可促成採用石版印刷術將一個圖樣 1〇施加至一個基體（亦即，“圖樣化一個基體”）。在某些實施例 中，該石版印刷術係由密接石版印刷術所構成，其係涉及 一個圖樣器與一個基體之間的接觸。在各種實施例中，本 發明係採用奈米級位移感測與估計(nDSE)，藉以估計及降 低一個與該石版印刷相關聯之對準上面的擾動之效應。該 I5 nDSE依據本發明係屬影像特言之，本發日聽採用該擾 動之前和之後所取得的要對準之物件的影像。在某些實施 例中，該等影像係屬光學影像。上述之擾動係該等要對準 的物件之間的接觸所引發的一個或多個，彼等依據本發明 之各種實施例，係與對準之物件的差分震動相關聯，後者 係因要對準的物件之中和之間的溫度差異而造成，以及係 因-個在該等物件上面運作之石版印刷系統的機械漂移或 滑動而產生。 減如本况明書所使用，奈米級位移感測與估計 (nDSE)，係一種使用該等物件的一對影像來偵測及定量一 8 200832089 個或多個物件的或之間的相對位移之影像式系統方法。特 言之，誠如本說明書所界定，11〇8£基本上係任何可採用該 對〜像中所包含之像素級資料的比較來估計相對位移之大 小和方向（亦即，向量位移）中的一個或兩者之系統方法。在 5某些實施例中，nDSE係由應用至該等影像的相位延遲偵測 式(PDD式)nDSE、統計影像關聯snDSE、和特徵擷取式 nDSE中的一個或多個所構成。採用nDSE，一個估計之相對 位移的子像素解析度，經常係可被達成的。舉例而言，一 個採用30個最近鄰(N-立方)演算法的統計影像關聯，可提供 〇 一個大約小於或等於百分之一的像素之位移估計解析度。 PDD式nDSE係依據橫跨該物件之影像的像素級資料 之頻域的變換中所呈現之頻率的固定相位延遲，來模型化 物件之相對位移。就一個演算法而言，相位延遲偵測 (PDD)，係基於類似傅立葉變換等頻域變換之移位性質。為 15估計位移，PDD可藉由觀察該等物件之位移被記錄成影像 之前和之後的頻率之相位，而擷取來自一對轉換之影像的 相位延遲。該等被擷取之相位延遲斜率，提供了該等物件 之估計位移。PDD通常係被視為屬一種有能力以合理之計 算複雜性來處理相當大量之相對位移的全面性方法。ρ〇β 2〇亦配備有能力來補償該等影像中可能呈現之色雜气 (colored noise)源。PDD式nDSE係在Gao et al之專利申請公 報US 2_屬453 14 A1中有進—步之說明，其係藉由^ 使合併進本說明書内。 統計影像關聯式nDSE，係採用最近鄰導航(N_立方）演 200832089 算法之變體。統計影像關聯式nDSE，係以統計方式藉由使 該影像内之特徵和圖樣中的一個或兩者相關聯，來掏取一 對影像（亦即，位移之前的影像和之後的影像）中所呈現之物 件的相對位移。特言之，該等影像中之毗鄰像素的值係使 相關聯，以及使一個結果與一個函數相配合。該配合之函 數的極值（亦即，極小值或極大值），接著可提供該相對位移

估計。統計影像關聯式nDSE，通常係被視為屬一種具有處 置相當小位移且常可提供比PDD式nDSE更高之解析度的能 力之局部性方法。雖然處理色雜訊源之能力略遜於PDd式 10 nDSE，統計影像關聯式犯兕，通常在實現及維持上係更為 有效率。此外，統計影像關聯式nDSE，在有白色雜訊存在 時，係比PDD式nDSE更具耐受力。統計影像關聯式nDSE， 係在Gao et al之專利申請公報1；8 2〇〇6_〇〇453 13 Αι中，有進 一步之說明，其係藉由參照使合併進本說明書内。 15 史付傲彌取式nDSE，可採用一些擷取自上述影像配對之 P像特徵或圖樣，來估計_個相對位置。特言之，有一個 像配對中的第—個之中被識別 之象特:像配對中的第二個之中，會有一個或多個對應 之〜像特徵被識別出。 一 範例中，各錄物件之邊緣或内部）。在其他 該等特_如，該等物件之^任何一個，可被用來識別 的部位，接荽f疋兀素）。該等被識別之特徵 位移。舉例而言，之，比較’藉以估計該相對 弟和第二影像中的一個被識別之 10 200832089 5

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物件的中心或形心係可 ^ 部位中之差異係可被測量二，等各自被判定之中心的 之相對位移的—個估計值。心之差異可提供該等物件 依據本發明，一個 供。誠如本說明書所，、立移之估計值係由祕E來提 等物件之實際位置。在芊二^村不會追_物件或該 步及-個物件相對於一個參照框架之位移。舉例 而5 ’該相對位移可能是該物件相對於 位移。在其他實施例中，該相二^ 對物件或正在成像之物件的相 , ° 4相對位移可能是在-個圖樣器（例 光罩、核件、等等)與一個基體之間，而採用分開在每 個圖樣器和基體上面可見之特徵。此種相對位移估計值， 係可輕易由雜來產生。此外，一旦對準，祕便可偵測 及定量出物件(例如，該等圖樣器和基體）間之對準中的改 變。採用nDSE來估計相對位移，係進一步說明在扣 d之專利申請案號第7,085,673號中，加上在Picciott〇 et al 之專利申請公報US 2006-0047462 A1中，彼等之全文均係藉 由參照使合併進本說明書内。 nDSE所產生之位移估計值，並不會採用特定之影像資 訊(例如，一個對準標記或圖樣），而是改為採用上述像素級 資料中編碼成之任意影像特徵和圖樣。採用該等物件中之 任意影像特徵和圖樣，可區別出物件對準所使用2nDSE， 與傳統式需要高精密對準標記來偵测及定量化欠對準和位 200832089 移之對準方法。此外，nDSE所採用之影像特徵和圖樣，通 常係不如傳統式對準中所採用的對準標記所必需地，在光 學上被協同疋位（亦即，無法在視覺上對準在彼此之頂部）。 取而代之的是，nDSE係採用一些在光學上毗鄰而在視覺上 5未彼此遮蔽之影像特徵和圖樣。舉例而言，nDSE所採用之 圖樣器上面的任意-個影像特徵，在自_個光學感應器（例 如，相機)之透視圖觀看時，可能在視覺上係毗連上述基體 上面的另一個任意之影像特徵。然而，雖然通常係不會採 用彼等在光學上協同定位之影像特徵和圖樣，通雜有能 10力採用彼等在光學上協同定位之影像特徵和圖樣，以代替 或加上該等非屬光學協同定位性者。 此外，在本說明書内，術語“密接石版印刷術”，通常 基本上係有關任何包含有一個具有一個圖樣接收層之基體 的石版印刷系統方法，其無限制意地係處於用以提供一個 15圖樣或圖樣器的裝置與用以接收該圖樣或該基體的裝置之 間，採用直接或實際之接觸。特言之，如本說明書所採用 之铪接石版印刷術，，，係包括但不限定各種形式之照相密 接石版印刷術、χ•絲接石版印刷術、和壓印石版印刷術。 壓印石版印刷術’係包括但不限定微米級壓印石版印刷 2〇術、和奈米壓印或奈米級壓印石版印刷術(肌）。 舉例而έ，在照相平版密接石版印刷術中，一個光罩 (亦即’该圖樣器）與該基體上面的光敏抗钱劑層（亦即，圖 樣接收器)之間，係建立了實際之接觸。在實際之接觸期 間，通過邊光罩之可見光、紫外線(υν)光、或另一種形式 12 200832089 的輻射線，可使該光致蝕刻劑暴光。結果，該光罩之圖樣 將會轉移至該基體。在壓印石版印刷術中，一個模件（亦 即，該圖樣器）舉例而言，可透過一種壓印程序，使一個圖 樣轉移至該基體。在某些實施例中，該模件與該基體上面 之可變形性或可壓印性材料層（亦即，該圖樣接收器）間的實 際接觸，可將該圖樣轉移至該基體。

為本說明書之單純計，該基體與此基體上面的任何薄 層或結構(例如，光敏抗蝕劑層或可壓印材料層）之間係無區 別，除非此種區別就適當之理解而言係有必要。就此而論， 10該圖樣接收器在本說明書内，通常係稱作—個“基體”，而 無順縣體上面是否有採用一片抗钱層或可變形層，來接 Μ圖樣。此外，該圖樣器(例如，光罩、χ韻罩、壓印 杈件、型板、等等)在本說明書内，為簡單計但無限制意， «稱作-個“模件”或“光罩”。本說明書所說明之範例，在 5提供上僅屬例示之目的，而非有限制之意。 ^ 一·…/承个赏明的一個實施例在石版印 20 ㈣：：牛維持對準之方法的流程圖。此種維持對準之方 涉錢立11G-個或多個物件之初始對準。誠如 ==採用，“初始對準，，係意謂該等物件在擾_ 、、牛及_巾，建幻ig—麵始對準，係 :物參照框架使該等物件對準。舉例而言，該 框年之=11°一個初始對準期間被佈置，使在該參照 如，該等物件之中心，可能對準-個 爾认錢之原點）。該參龜架舉例而言，可由一個 13 200832089 光學感應器的一個部位來界定。 在其他的實施例中，建立11〇一個初始對準，係涉及使 分開之物件彼此對準。特言之，建立n〇 一個初始對準，係 建立多數物件之相對方位。舉例而言，建立11〇一個初始對 5準，可能係使-個圖樣器（或其上面的一個圖樣），對準一個 正被圖樣化之基體，該等圖樣器和基體，各係代表多數物 件中的一個。依據此實施例，建立ιι〇一個初始對準，係建 立該等圖樣器和基體之相對位移。通常，建立11〇一個初始 對準’可此係該圖樣器相對於該基體之側部對準(例如，巧） 1〇和角向對準(例如，續準）中的一個或兩者。 在某些實施例中，建立11〇一個初始對準，係涉及手動 凋i忒等物件之位置和方位中的一個或兩者。舉例而言， :個知作貝可能會觀察該等物件，以及手動下令-個定位 系統來移動該等物件(例如，該等物件中的一個或多個可能 15被移動）’直至有一個希望之對準被達成為止。一個傳統式 光罩對準器系統之對準運作，係建立11〇一個範例性圖樣器 和基體之初始對準的範例。 在其他實施例中，建立11〇一個初始對準，係涉及自動 $專物件(例如，該等該圖樣器和基體之相對位移）對準。 自動化對準系統，可比較一個物件或一些物件之當前 置相對於一個或一些希望之位置，以及舉例而言，玎 提供—個輪入給該定位系統，其可使該等物件之位置或相 : /周i至希望之位置。在自動建立110—個初始對準 /、二貝％例中，nDSE係被採用來測量該等當前位置與希 14 200832089 望位置之間的位移誤差。— 多個物件，可—触料録心，一個或 、# 』糟由該疋位糸統，使移動至該等希望之位置。 ^個减對準，係在該;5版印抛序之前或 開^被執行。 5 10 15 20 、〔轉個對準之方法，係進—步涉及採用— 日3夕個物件之相對位移的奈米級位移感測與估計 (nDSE)式回岳^ :制°特s之，採用12G以nDSE式回饋控制， 糸使用咖蚊量彳陶來自地鍵立則之起始位置 的物件之相對位移。採用i2_se式回饋控制，可在石版 序期間維持對準。特言之，駭量化之相對位移會 ==以及在某些實施例中，會因該位置之雜式回饋 工1 ;極小化。錢置之η·式回饋控制 正該物歸上料始解粒m後讀動。 等物件在初始對準後之擾動，係代表該等物件相對 於相始對準之對準（亦即，部位和方位中的一個或兩者） ι文此種改^會使該對準劣化。通常，該擾動可能 係屬週期性擾動和非週期性擾動中的一個或兩者。—個週 /雅擾動係轉物件之對準巾反復發生且具擾動頻率特性 的改變。-個週期性擾動’可能具有多重離散性擾動頻率。 一個料期性軸，通常係屬㈣複性，以及可能係以一 個連續範圍之擾動頻率來表示。無論是週期性、非週期性、 或者兩者’該擾動可能係以一個頻譜來表示。一個尼奎斯 特（ yquist)率或頻率，係被界定為兩⑺倍於該頻譜中被關 注之最高解。在某些實施射，—個被·之最高頻率， 15 200832089

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係由該頻譜中的一個超 之頻率來蚊Lbf^山靖功率便小至足以被忽略 , ^ ”二實轭例中，上述被關注之最高頻率， 係該頻縉中的一個預定 之對準精確度所界定而超過其上該 擾動基本上衫會干擾鱗物件之對準的點。 /、實例中，该擾動可能起因於環境中之震動或其 之:果似編兄上的震動，可能係一些傳遞過一個用以 支撐個在執仃該石版印刷之石版印刷祕的桌子或工作 檯之機械震動。機械震動之範例，係涉及但不限定在該石 版印刷糸統附近走勒 心人，或在該石版印刷系統附近移動 广糸統和主動式震動隔離系統中的一個或兩者時，經 #也曰存纟種機械震動可能係屬週期性和非週期性兩 者三其他環境震動可料聲頻震動。聲頻震動舉例而言， 經常係與空⑽、統或其他房間清理設備相_。聲頻震動 =常係透過該系統四周之空氣，與該石版印刷系統相轉 口頌著之聲頻震動多半係屬週期性。 20 Λ在某些實例中，該擾動可能為該等物件間或之内或該 等物，移動所經之環境_溫差之結果。舉例而言，一個 等圖樣器和基體之間導入相對位移之熱膨脹或收縮， 可成會在石版印刷期間發生。溫差通常係屬非週期性，以 及係具有大部份屬低賴成分之特徵。 在其他實例中，該擾動可能係與該等物件本身或與該 Ρ刷系統相II聯。舉例而言，該擾動可能產生自一 物件與另-個物件之間的實際接觸。當此類型之石版印刷 16 200832089 術係屬密接石版印刷術時，該等圖樣器和基體之接觸表面 間的接觸，舉例而言，可能會引發彼等之間的相對對準中 之你移或移位。在另一個範例中，該擾動係起因於該密接 石版壓印系統之機構在該圖樣器被移動而與該基體形成接 5觸日寸的機械漂移或滑動。誠如本說明書所採用，機械漂移 或π動係被界疋為該石版印刷系統的一種不當或不想要 之運動。 第2圖係例示一個採用2 00依據本發明的一個實施例之 回饋控制的流程圖。在某些實施例中，採用2〇〇回饋控制， 10係與上文就維持對準之方法100提到的採用〗2〇11〇§£式回 饋控制等效。誠如第2圖所例示，採用200回饋控制，係涉 及在一個擾動之後取得210該等物件之影像。特言之，該影 像係在一個會使相對於上述建立11〇初始對準之物件的對 準劣化的擾動之後被取得210。在某些實施例中，取得21〇 15 一個影像，係在一個擾動被偵測到（例如，使用一個震動感 應器）之後方被執行。在其他實施例中，該影像僅僅是在石 版印刷期間週期性地加以取得210。在某些實施例中，取得 210 —個影像，係採用該石版印刷系統的一個光學感應器。 在此等實施例中，取得210—個影像，係涉及以光學方式使 20該等物件的一個影像成像並加以記錄。舉例而言，一個裝 有顯微鏡之相機，可能被採用來取得21〇該影像。此取得21〇 之影像，接著係儲存進一個記憶體内。在其他實施例中， 取得210 —個影像，係採用一個非光學成像器，來使該等物 件成像，其係涉及但不限定X射線分層成像。 17 200832089 採用2_傭制，係進—步涉及使職用至該影像之 nDSE來估計22G該等物件之相對位移。特言之，迎犯係使 應用至上述取得21〇之影像和―個參考影像。在某些實施例 中’該爹考影像係代表上述擾動之前的物件。估計22〇〜個 5相對位移，係藉由依據nD__被取得21()之影像和气 參考影像之間的明顯差異，來產生該相對位移的一個 值。該估計220之相對位移，係代表該等物件因上述擾勒所 致之位置誤差。

在某些實施例中，估計220一個相對位移，係使用統計 10影像關聯式nDSE。在其他實施例中，相位延遲侧式(PDD 式)nDSE ’係被用來估計22〇一個相對位移。在又一實施例 中，估計220-個相對位移，係使用舰知職和統計影像 關聯式nDSE。在再-實施例中，其他類似特賴取式奶犯 等nDSE方法，係被用來估計22〇一個相對位移，以代替或 15加上该等統計影像關聯式nDSE和PDD式nDSE中的一個或 兩者。 採用200回饋控制，係進一步涉及調整23〇 一個或多個 物件之相對位移，藉以縮小談相對位移。舉例而言，該等 物件中的一個之位置，可能係藉由下達指令給該石版壓印 2〇系統之定位系統，使該物件以一種縮小相對位移之方式， 相對於該等物件之其他者而移動。依據該位置誤差，該位 置系統可在nDSE所估計之位置誤差為（Δχ , Ay)時，使該 物件移動(-Δχ，-^y)。在該物件移動之後，該位置誤差便 會降低，以及在某些實施例中，該位置誤差便會被極小化。 18 200832089 就此而論，在某些實施例中，上述採用200之回饋控制，可 應用上述估計之相對位移的負回授，使該位移後之物件重 新定位。在某些實施例中，取得21〇一個影像、估計22〇_ 個相對位移、和調整230該等物件中的一個或多個之相對位 5移，會在-種超過上述擾動之尼奎斯特頻率的速率下一再 重複，以使促成石版印刷期間之即時回饋控制。 在某些實施例（未例示出）中，上述用以維持對準之方法 剛，係進一步涉及取得該等物件的一個參考影像。此參考 影像係在該初始對準建立11〇之後方會被取得。舉例而言， 10該參考影像可藉由上文所說明用以取得210 一個影像中所 用的同-光學感應器來取得。在某些實施例中，該參考影 像係在該擾動使該等物件的對準劣化之前被取得。在某I 實施例中，取得該參考影像，可提供上文參照採用回饋 控制所說明用以估計220一個相對位移中所用之參考影 I5像。在某些實施例中，該參考影像係在調整23〇該等物件中 的一個或多個的相對位置之後被取得。特言之，依據某些 實施例，在調整230相對位移之後，取得該參照影像，可提 供一個新的參考影像，藉以取代一個先前已取得之參考影像。 第3A圖係例示一個採用依據本發明之奈米級位移感測 20與估計(nDSE)的實施例。特言之，第3A圖係例示依據本發 明採用300統計影像關聯snDSE來估計該等物件之擾動後 的相對位移。在某些實施例中，該統計影像關聯式， 在使用3 00上係配合上文參照用以在石版印刷期間維持對 準之方法100所說明採用120nDSE式回饋控制。此外，在某 19 200832089 些實施例中’上文參照採用200回饋控制所說明的估計22〇 一個相對位置，係採用300第3八圖中所例示之統計影像關聯 式nDSE。 誠如弟3A圖所例示’採用300統計影像關聯snDSE， 5係涉及產生310影像關聯性資料。此影像關聯性資料，係包 含有用以表示擾動前所取得之物件的參考影像與擾動後所 取得之物件的參考影像的關聯性之資料。採用300統計影像 關如式nDSE，係進一步涉及使一個函數與該影像關聯性資 料相配合320。在某些實施例中，該函數係一個有兩個變數 10之連續函數。採用300統計影像關聯式nDSE，係進一步涉 及判定330上述配合320後之函數的極值之部位。舉例而 s ’该極值可能為上述配合後之函數的極小值。該極值之 部位’係表示該等物件因該擾動所致之相對位移的估計 值。在某些實施例中，採用300所判定之相關位移的估計 15 值’可能為估計20Ό —個相對位移所產生之相對位移估計 值。統計影像關聯式nDSE之進一步細節，在上文所參照之

Gao et al的美國專利公報us 2006-00453 13 A1中有進一步 之說明。 第3B圖係例示另一個採用300依據本發明之奈米級位 20移感測與估計(nDSE)的實施例之流程圖。特言之，第3B圖 係例示依據一個實施例採用300,相位延遲偵測式（PDD 式)nDSE，來估計該等物件之擾亂後的相對位移。在某些實 施例中，該PDD式nDSE在採用300,上，係配合採用上文參 照維持對準之方法100所說明的採用120nDSEs回饋控 20 200832089 ' 5 制。此外，在某些實施例中，上文參照採用200回饋控制所 說明的估計220—個相對位置，係採用300’第3A圖中所例示 之PDD式 nDSE。 誠如第3B圖所例示，採用300’PDD式nDSE，係涉及使 影像資料變換310’成頻域資料。舉例而言，一個傅立葉變 • 10 換或離散式傅立葉變換，可使應用至上述之影像資料，藉 以變換310’該影像資料。該影像資料係表示該擾動前取得 的物件之參考影像和該擾動後取得之影像。採用300, PDD 式nDSE，係進一步涉及識別320’上述頻域資料内之相位和 對應頻率。採用300’ PDD式nDSE，係進一步涉及判定33〇, 15 • 一個來自上述被識別320’相位和對應頻率之相位頻率斜 率。此相位頻率斜率，係代表一個相對位移之估計值。該 相位頻率斜率，係一片穿過該頻域資料之平面的斜率。舉 例而言，該平面係可使配合至該頻域資料内的至少兩個基 本上無雜όίΐ、未失真被識別320’之相位。理想上，該平面 係穿過該頻域之原點，而提供一個可界定此平面之第二 點。在某些實施例中，採用着扣叫犯犯所判定之相對 位移的估計值，可能為估計220—個相對位移所產生之相對 位移估計值。 ^ 20 在某些實施例中，判定330’_個相位頻率斜率，係涉 及識別上述被識別320,之相位和對應頻率的至少—個頻 率’此對應頻率的至少-個頻率，係具有—個已知之性質^ 在此等實施财，判定33G，-個相位頻率斜率，係進—步 涉及指定-些權量給上述識別32G，之相位，該等權量絲 21 200832089 決於上述識別320’之相位的至少一個頻率。舉例而言，該 已知性質和至少一個與其相關聯之頻率，可能為一些基於 石版印刷系統之已知特徵被預期屬雜訊的頻率。在某些實 施例中，所指定的係一個零權量。在某些實施例中，該等 5被指定之權量，係被用來判定330,一個相位頻率斜率。pDD 式nDSE之進一步細節，係說明在上文所參照之Ga〇針^的 美國專利公報US 2006-00453 14 A1内。 第4圖係例示一個依據本發明的一個實施例在密接石 版印刷期間的擾動補償之方法4〇〇的流程圖。一個被此方法 10 4仙補償之擾動，可能為上文所討論之擾動的任何一個加上 彼等之任何組合。在某些實施例中，該擾動補償之方法 400，可在密接石版印刷期間維持對準。 誠如第4圖中所例示，該擾動補償之方法400，係涉及 取知410—個圖樣器和一個正被該密接石版印刷術圖樣化 15之基體的第一影像。在某些實施例中，該等圖樣器和基體， 係使同時成像。舉例而言，一個同時之影像，可能藉由透 過一個半透明性圖樣器使該基體成像而被取得。該第一影 像係在該等圖樣器與基體之間已建立對準以後方被取得 410。在某些實施例中，該建立之對準係一個在該密接石版 20印刷術之開端所建立之初始對準。在某些實施例中，該第 一影像係屬一個參考影像。 該擾動補償之方法400,係進一步涉及在一個會使上述 對準劣化的擾動之後取得42〇該等圖樣器和基體之第二影 像特。之’ 5亥弟二影像係在一個擾動被偵測到之後或在 22 200832089 有一個擾動被懷疑之後方被取得42〇。舉例而言，該第二影 像可能在一個感應器偵測到一個擾動時方被取得42〇。或 者’該第二影像係在密接石版印刷期間週期性地被取得 420，或者在假定已有一個擾動已發生時方被取得42〇。 5 該擾動補償之方法400，係進一步涉及估計430該擾動 所引發之對準誤差。特言之，估計43〇一個對準誤差，係採 用上述應用至該等第一影像和第二影像2nDSE來執行。在 各種實施例中，採用nDSE可能係包括採用PDDsnDSE、統 計影像關聯式nDSE、和特徵擷取式nDSE中的一個或多個。 10舉例而言，採用上述應用至該等影像inDSE，可能係涉及 採用上文为別參照第3A和3B圖所說明之3〇〇、300, nDSE。 該擾動補償之方法400，係進一步涉及調整44〇該等圖 樣器和基體之相對位移，藉以降低該對準誤差。特言之， 該估計430之對準誤差，係提供給該密接石版印刷系統之定 15位系統。此定位系統可在響應上述提供之對準誤差的方 式，來移動該等圖樣器和基體中的一個或兩者。此項移動 可縮小該對準誤差。在某些實施例中，取得420—個第二影 像，估汁430個對準誤差，以及調整一個相對位置， 係使一再重複，而進一步縮小該對準誤差，以及在某些實 20她例中，會一再重複使進一步極小化該對準誤差。在某些 實知例中’取得420-個第二影像、估計43〇一個對準誤差、 以及調整440-她對位移，.會在—種特或大於上述擾動 之尼奎斯特頻率的速率下一再重複，藉以促成密接石版印 刷期間之即時擾動補償。 23 200832089

10 15 之方=ΓΓΓ，鱗持對準之方法igg和該擾動補償 對準ΐ::;者’係被採用在-個密接石版印刷 石版印刷持方法1啊被實現為該密接 該密接石版印刷系統二 應用該維持對準之方法100 °门 執行該等指令，藉以 可处、Μ Α 同理，該擾動補償之方法400， / 二貝對準系統之記憶體内所儲存的電腦程式指 及係㈣處理H來執行，而使該方法働可應用至該 检接石版印刷對準系統，使提供擾動補償。 第5圖係例示-個依據本發明的一個實施例之密接石 版印刷對準祕5_方塊目。此種密接石版印麟準系統 ’係使用-個或多個物件训之影像和nDSE，來判定及 縮小該等物件51〇之_5丨發性相靠移。射之，此種密 接石版印刷對準系統_，可執行維持對準和提供該等物件 之對準的擾動補償中的一個或兩者。

…誠如第5圖中所例示，該密接石版印刷對準系統5〇0, 係包3有-個光學感應器52〇。此光學感應器52〇，可產生 該等要使對準之物件510的影像。舉例而言，該等要使對準 之物件5H)，可能為-個圖樣器512和—個正採用密接石版 20印刷術使圖樣化之基體514的一種組合。舉例而言，該光學 感應器520，可能為-個單色數位相機，諸如一個m也 TM-1400CL，其係具有一個像素CCD(電荷耦合裝 置）’其可提供8位兀之像素值、影像平面上之屯幻微米像素 大小、和30Hz極大圖框率。該光學感應器52〇，可產生該等 24 200832089 物件510之擾動後的影像，上述對物件510之擾動，係以第$ 圖内的一個被標記為Disturbance之箭頭來例示。在某些實 施例中，該光學感應器520，可進一步產生該等物件51〇在 ' 該擾動前之參考影像。 • 5 該密接石版印刷對準系統500,係進一步包含有一個可 提供nDSE之回饋處理器530。此回饋處理器53〇,可接收該 影像或用以表示來自該光學感應器52〇之影像的資料。該回 φ 饋處理器530，可使用11〇兕來決定一個來自該影像之對準 誤差。在各種實施例中，上述提供2nDSE，係包括統計影 1〇像關聯式nDSE、PDD式nDSE、和特徵擷取式nDSE中的一 個或多個。在某些實施例中，該回饋處理器53〇，可產生一 個用以表示上述決定之對準誤差的輸出。該對準誤差係表 / 示與該等物件51〇之初始對準相距的位置偏差。 . 該密接石版印刷對準系統5 〇 0，係進一步包含有一個位 15置控制器540。上述來自回饋處理器530之對準誤差，係傳 • 達給該位置控制11540。綠置控制H54G，可接收上述決 定之對準誤差(例如’回饋處理器輸出信號），以及可控制該 料件51G之定位。特言之，該位置控制器，可調整該 等物件510之相對位移，藉以縮小該對準誤差。 2〇 在某些實施射，該位置控彻54〇,可提供_個輸入 給一個臺架550，後者上面係安裝有一個或多個物件5ι〇(例 如:一個基體h該臺架55〇可促成該等臺架安裝式物件_ ^又控移動。上述位置控制器㈣所提供之輸人，可下令該 臺架550移動該等物件51〇。在某些實施例中，該臺架⑽係 25 200832089 個精松$架550。舉例而言，該精密臺架55〇，可能為一 们N點XY200Z20A--個由威斯康辛州麥迪遜市nP〇int公司 所生產之奈米級定位臺架。在一個範例中，僅有基體514可 被安裝至該精密臺架550，以及該圖樣器512係使固定。在 5此範例中，該基體514之位置，係相對於___樣器512之 位置而被調整。在另-個範例中，該圖樣器5 i 2係使移動⑽ 如，藉由另一個臺架或類似之定位系統，未例示出），以代 替或加上臺架安裝式基體，來縮小該對準誤差。 在某些實施例中，上述被縮小之對準誤差，可補償密 1〇接石版印刷期間之物件51〇的擾動。在某些實施例中，該等 物件510之初始對準，可建立該等物件5_希望之相對位 移。舉例而言，該被希望之相對位置，可能代表該圖樣器 512上面的-個圖樣與該基體514的—個接納表面之對準。 在某些實施例中，該芩考影像係緊接該初始對準之後及該 15 擾動之前而使產生。 第6圖係例示一個依據本發明的一個實施例用以提供 奈米級位移感測與估計（nDSE)之回饋處理器6〇〇的方塊 圖。特言之，上述提供之nDSE，可能包括統計影像關聯式 nDSE、PDD式iiDSE、和特徵擷取式nDSE中的一個或多個。 20在某些實施例中，該回饋處理器600,係被採用為上述密接 石版印刷對準系統500之回饋處理器53〇。在某些實施例 中，該回饋處理器600,基本上可實現上文所說明用以維持 對準之方法100和擾動補償方法400中的一個或兩者。 誠如第6圖中所例示，該回饋處理器6〇〇係包含有：一 26 200832089 们處理器61G、-個記憶體62〇、和—個電腦程式㈣。該電 腦程式630，係儲存在該記憶體62〇内，以及係由該處理器 61〇來執行。該電腦程式6_包含有_些指令，彼等在被 該處理器610執行時，可實現採用上述應用至-個影像和-個或多個物件之參考影像的峨，來估計一個相對位移。 此估計之相對位移，係表示一個對準誤差。舉例而言，該 專物件可能為該等物件。在某些實施财，該電腦程式 —步實現取得來自—個影像和—個光學感 應之參考衫像。舉例而 10 15 20 學感應器520。 該料感應11，可能為該光 在某些實施例中，該電腦程式630之指令，可進一步實 聯式_，其係涉及使—個函數與該影像和 該多考衫像有關之關聯性資料相 後之函數的極小值。$脑 枝識別上达配合 可福… 即該函數之極小或極大值， 父值。在某些實施例中，該電腦程伽之 域:二，相位延遲_式_式)_，其係 辦換： '不該影像和該參考影像之影像資料的頻率 變換’錯以產生頻域資料。該指令可進一= 革 …亥找讀之純相_的斜率 位移之估計值。在某些實施例：::=供_ 取式咖，其係涉及識 可實現特徵擷 影像之對應影像特徵和圖樣=比等影像和參考 之估計值。 ^ ^較可決疋上述相對位移 因此’在此已說明了—個密接石版印刷對準系統與方 27 200832089 法之實施例，其係採用nDSES石版印刷期間之維持對準和 提供擾動補償中的一個或兩者。理應瞭解的是，以上說明 之實施例，僅為許多可呈現本發明之原理的特定實施例中 的某些。很明顯的是，有眾多其他之配置可被策劃出，而 5不違離如以下申請專利範圍所界定本發明之界定範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係例示一個依據本發明的一個實施例在石版印 刷期間用以維持對準之方法的流程圖； 第2圖係例示一個採用依據本發明的一個實施例之回 10 饋控制的流程圖； 第3A圖係例示一個採用依據本發明之奈米級位移感測 與估計(nDSE)的實施例之流程圖； 第3 B圖係例示另一個採用依據本發明之奈米級位移感 測與估計(nDSE)的實施例之流程圖； 15 第4圖係例示一個依據本發明的一個實施例在密接石 版印刷期間的擾動補償之方法的流程圖； 第5圖係例示一個依據本發明的一個實施例之密接石 版印刷對準系統的方塊圖；而 第6圖則係例示一個依據本發明的一個實施例用以提 20 供奈米級位移感測與估計(nDSE)之回饋處理器的方塊圖。 【主要元件符號說明】 500"·密接石版印刷對準系統 514…基體 510···物件 520…光學感應器 512··.圖樣器 530…回饋處理器 28 200832089 540…位置控制器 550.. .臺架 600.. .回饋處理器 610·.·處理器 620.. .記憶體 630.. .電腦程式

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Claims (1)

1. 200832089 十、申請專利範圍： 一種密接石版印刷對準系統，其係包含有： >r

   10 15

   20 一個可產生一個或多個要使對準之物件的影像之 光學感應器； 個可提供奈米級位移感測與估計(nDSE)之回馈 處理器^此種回饋處理器’可接收來自上述光學感應器 之影像’以及可制該nDS_判定來自上述影像之對準 誤差，此對準誤差係相對於該等物件 .-個位置控制器，其可調整該等—個或^ 相對位置，藉以縮小上述回饋處理器所判定之對準誤差。 2.如申請專職圍第丨項之密接石版印刷對準系統，复 中’上述縮小之對準誤差，可補償密接石版印刷期間^ 物件的擾動。 3·如申請專利範圍第！和2項任一項之密接石版印刷對準 系統，其巾，該等物件係包含有―圖樣器和—個要被圖 樣化之基體，該初始對準，可建立該等圖樣器和基體^ 相對位移，該位置控制器，可調整該相對定 小該對準誤差。 9 ^ 4·如申請專利範圍第1至3項任 -坎版即刷對準 系統，其中，該光學感應器，係進—步緊接該等物 初始對準之後及該等物件的擾動之前， 欠荖以綠 财物件之 蒼亏影像。 如申請專利範圍第⑴項任一項之密接石版印 糸統，其中，該nD s E係由-種制該影像和該等物件之 30 200832089 參考影像的統計影像關聯式nDSE所構成。 •如申凊專利範圍第1至5項任一項之密接石版印刷對準 系統’其中’ ·ηΕ)8Ε係由一種採用該影像和該等物件之 參考影像的相位延遲偵測式(PDD式)nDSE所構成。 7·如申凊專利範圍第1至6項任一項之密接石版印刷對準 系、、先，其中，該回饋處理器係包含有： 一個處理器；

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   20 個記憶體 η個電腦程式，其係儲存在該記憶體内，以及係由 違處理器來執行。該電職式係包含有-些指令，彼等 在被該處理ϋ執行時，可實現採用上述應駐該影像和 该等物件之參考影像的侧，來估計一個相對位移，此 相對位移係表示該等物件之對準誤差。 8·如申请專利範圍第7項之密接石版印刷對準系統，其 等才曰·？可進一步實現取得該影像和來自該光學感 應器之參考影像。 〜 9·如申請專利範圍第7和8項任一項之密接石版印刷對準 系統，其中，該等指令可進一步實現相位延·測式 (削式)纖’其係涉及:執行一個表示該影像和該參 考影像之影像資料的鮮變換，藉以產生頻域資料；以 及決定-個與該頻域資料中之相位相關聯的斜率，此斜 率可提供該相對位移之估計值。 10.如申請專利範圍第7至9項任-項之密接石版印刷對準 系統，其中，該等指令可進一步實現統計影像關聯式 31 200832089 nDSE，其係涉及使一個函數與該影像和該參考影像有關 之關聯性資料相配合，以及找出上述配合後之函數的極 小值。該極值可提供該相對位移之估計值。 32