TW201504768A

TW201504768A - 基板上的圖案化方法

Info

Publication number: TW201504768A
Application number: TW102126005A
Authority: TW
Inventors: Yi-Chen Kuo; Yi-Hung Kao; Chih-Hao Liu; Chi-Yang Ku; Feng-Yi Chen; An-Cheng Chen; Shih-Po Chou
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2015-02-01
Also published as: CN103605264B; CN103605264A; TWI489223B

Abstract

一種基板上的圖案化方法，包括：將多片基板貼附於承載板上，且基板彼此分離。擷取貼附有基板的承載板的參考影像。對參考影像進行影像處理以獲得基板的處理資訊。使用雷射記憶曝光機根據基板的處理資訊對基板進行曝光步驟。

Description

基板上的圖案化方法

本發明是有關於一種基板上的圖案化方法，且特別是有關於一種使用雷射記憶曝光機的基板上的圖案化方法。

在一般半導體製程中，微影製程(photolithography)可以說是最舉足輕重的步驟之一。這是由於凡是與半導體元件結構相關者，例如各層薄膜的圖案等，都是由微影製程來決定。簡單而言，微影製程包括曝光步驟及顯影步驟，其中即透過曝光步驟來決定目標層的圖案。但是，當多片基板不容易精準地排列時，如何能夠準確地在基板的目標層上形成所要的圖案，且能夠有效縮短曝光時間以提升產能的微影方法是目前此領域技術人員極欲發展的目標。

本發明提供一種基板上的圖案化方法，其可降低曝光時間，以提升產能。

本發明的基板上的圖案化方法包括以下步驟。將多片基板貼附於承載板上，且基板彼此分離。擷取貼附有基板的承載板的參考影像。對參考影像進行影像處理以獲得基板的處理資訊。使用雷射記憶曝光機(laser directly image，LDI)根據基板的處理資訊對基板進行一曝光步驟。

基於上述，在本發明的實施例所提出之基板上的圖案化方法中，透過擷取承載板及所有基板的影像，並使用雷射記憶曝光機根據處理該影像後所獲得的處理資訊對所有基板進行曝光。如此一來不需要多次的對位步驟就可以將所有的基板都進行曝光，可有效縮短曝光時間，以提升產能。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、30‧‧‧承載板

20A、20B‧‧‧曝光影像圖面

100a、100b、100c、100d、100e、100f‧‧‧基板

102a、102b、102c、102d、102e、102f、A、B‧‧‧圖案

302a、302b、302c及302d‧‧‧對位標記

304‧‧‧保護層

S800、S900、S1000、S1200、S1400、S1600、S1800、S2000、S2200‧‧‧步驟

圖1是依照本發明第一實施例的圖案化流程圖。

圖2是本發明一實施例的承載板的上視示意圖。

圖3A及圖3B分別是本發明一實施例的曝光影像圖面的上視示意圖。

圖4是本發明之第二實施例的圖案化流程圖。

圖5是本發明另一實施例的承載板的上視示意圖。

圖6是圖5的承載板沿剖線I-I’的局部剖面示意圖。

圖1是本發明之第一實施例的圖案化流程圖。圖2是本發明一實施例的承載板的上視示意圖。圖3A及圖3B分別是本發明一實施例的曝光影像圖面的上視示意圖。

請參照圖1，本發明之第一實施例所提的基板上的圖案化方法包括下列步驟。將多片基板貼附於承載板上，且基板彼此分離(步驟S1000)。擷取貼附有基板的承載板的影像以作為參考影像(步驟S1200)。對參考影像進行影像處理以獲得各基板的處理資訊(步驟S1400)。於各基板上形成光敏感材料層(步驟S1600)。使用雷射記憶曝光機根據基板的處理資訊對基板進行曝光步驟(步驟S1800)。對基板進行顯影步驟(步驟S2000)。對基板進行蝕刻步驟(步驟S2200)。在下文中，將同時參照圖1及圖2來進行詳細說明。

首先，請同時參照圖1及圖2，在步驟S1000中，將基板100a、100b、100c、100d、100e及100f貼附於承載板10上，且基板100a、100b、100c、100d、100e及100f彼此分離。在本實施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f本身可以是欲圖案化的對象，或是在其上具有待圖案化的膜層。也就是說，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f可以是單層基板或是多層複合基板，並且基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上可以各自地形成有特定的材料層。詳細而言，本實施例的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f可應用於觸控面板、顯示面板或任何電子裝置中。

另外，以應用於觸控面板為例，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f可為一觸控基板、一顯示面板等，但不限於此。基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上分別可更形成有圖案102a、102b、102c、102d、102e及102f。圖案102a、102b、102c、102d、102e及102f可以是遮光圖案或是任何特定的裝飾圖案，例如產品標誌、花紋、文字等。另外，圖案102a、102b、102c、102d、102e及102f的外型及分布等可根據實際上產品的設計而變化，因此本發明並不以圖2所繪示者為限。

另外，如圖2所示，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f之相對的位置及旋轉角度皆不相同，亦即基板100a、100b、100c、100d、100e及100f相互間隔的距離不一致。這是由於在本實施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f透過機械的方式貼附於承載板10上時可僅粗略地進行貼附位置的調整，而不需要求很高的對位精準度，因而可增加基板排列與基板貼附的速度。

另外，雖然圖2中繪示於承載板10上貼附六個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f，但本發明並不限於此。在其他實施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的外型及數目可隨實際上製程的要求而改變。因此，圖2所繪示的態樣僅是舉例說明之用並非用以限定本發明。

在基板100a、100b、100c、100d、100e及100f貼附於承載板10之後，接著進行圖1之步驟S1200。在本實施例中，可以透過使用自動貼合量測機(Automatic Lamination Inspection，ALI)或是測長儀來擷取貼附有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f之承載板10的影像以作為參考影像。詳細而言，透過使用自動貼合量測機或是測長儀對承載板10整體進行掃瞄，即可擷取到基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在承載板10上的分布位置及輪廓的影像。

接著，進行圖1之步驟S1400。在本實施例中，藉由使用影像處理軟體對上述步驟S1200中所得到的參考影像進行影像處理，以獲得承載板10的處理資訊，其中包含承載板10上所有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f各自的處理資訊。詳細而言，所述處理資訊包括基板100a、100b、100c、100d、100e及100f各自的位置資訊，且所述位置資訊例如是關於基板位置及基板偏移角度等資訊。

更詳細而言，根據步驟S1200中所得到的參考影像，影像處理軟體可透過設定一基準點來計算出各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在承載板10上的坐標位置以及旋轉偏移的角度。如此一來，透過影像處理軟體可將參考影像中各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的實際位置與輪廓轉換成利用座標位置來表示的位置資訊或是同時包括有座標位置與偏移角度的位置資訊。

在本實施例中，基板100a、100b、100c、100d、100e及 100f上分別具有圖案102a、102b、102c、102d、102e及102f，故可將圖案102a、102b、102c、102d、102e及102f每一者的特定輪廓，設定為基準點。如此一來，影像處理軟體選取這些基準點，例如位置P所在處，以計算出各基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在參考影像中的位置資訊。然而，本發明並不限於此，只要是參考影像中(亦即承載板10或各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f中)的任何特定輪廓皆可用以作為基準點。

舉例而言，若圖案102a、102b、102c、102d、102e及102f為特定的裝飾圖案(例如產品標誌、邊框圖案等)，則可選擇該裝飾圖案作為基準點。或是，在一實施例中，若各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f為多邊形，可將各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f最外圍的轉角處設定為基準點。在另一實施例中，可將承載板10最外圍的轉角處設定為基準點。在又一實施例中，在貼附基板100a、100b、100c、100d、100e及100f於承載板10之前，可更包括在各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上形成至少一對位標記，故在此實施例中，可選擇所述對位標記作為基準點。

另外，所述處理資訊還可包括影像資訊，這是由於在後續步驟中雷射記憶曝光機是要將影像資訊所定義的圖案轉移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上。詳細而言，請同時參照圖2及圖3A，在根據參考影像而獲得基板100a~100f的位置資訊之後，影像處理軟體可以將影像資訊與位置資訊整合而獲得圖3A的曝光影像圖面20A，其具有多個預定要轉移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上的圖案A。另外，在圖3A中，虛線所表示的位置即為曝光影像圖面20A中對應基板100a、100b、100c、100d、100e及100f所在的輪廓。在本實施例中，影像處理軟體可以是所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的任一影像處理軟體，例如是Laker影像處理軟體，亦可使用其他的影像處理軟體。

接著，進行圖1之步驟S1600，可於各基板上形成光敏感材料層。在本實施例中，光敏感材料層例如是乾式光阻層或是濕式光阻層，光敏感材料層例如可以是正型光阻層或是負型光阻層。本實施例的光敏感材料層可以是所屬技術領域中具有通常知識者所周知的任一光敏感材料層。因此，光敏感材料層的材質、形成方法等皆為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，在此即不詳細說明。另外，在本實施例中，雖然進行步驟S1600的順序是在步驟S1400與步驟S1800之間，但本發明並不限於此，只要步驟S1600是在步驟S1800之前進行即可。

之後，進行圖1之步驟S1800。在本實施例中，使用雷射記憶曝光機根據上述曝光影像圖面20A作為處理資訊來對承載板10進行曝光步驟以使所有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f都被曝光。詳細而言，進行曝光步驟時，雷射記憶曝光機可以先對所設定的基準點進行校準對位，再根據曝光影像圖面20A準確地控制光線的照射位置，其中所述基準點可以是前文所揭露的任一基準點，例如圖2中的位置P、基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的轉角處、基板上的對位標記或是承載板10的轉角處等。

在本實施例中，雷射記憶曝光機進行一次校準對位後，即可使得承載板10上的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在同一曝光步驟中受到曝光。因此，本實施例的基板上的圖案化方法例如最快可以在40秒以內採用一道曝光步驟而完成對多個基板100a~100f的曝光，藉以有效提高產能及良率。

相較之下，習知基板上的圖案化方法需要個別針對每個基板進行對位再接著曝光，所以習知基板上的圖案化方法所需花費的曝光時間較長。此外，在習知基板上的圖案化方法中，當個別基板的對位發生異常時可能發生部分基板曝光位置不正確的問題。這樣的現象在本實施例是不容易發生的，所以本實施例的基板上的圖案化方法具有良好的產能及良率。

在完成上述曝光步驟後，接著即依序進行圖1之步驟S2000及步驟S2200的顯影及蝕刻步驟。在顯影步驟中，可以將曝光影像圖面20A中的圖案A轉移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的光敏感材料層上。在蝕刻步驟中，可以利用圖案化光敏感材料層作為罩幕對基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的膜層進行蝕刻使膜層具有圖案A。在本實施例中，顯影及蝕刻步驟可以使用所屬技術領域中具有通常知識者所周知的任一顯影及蝕刻的方法來進行，故其細節於此將不說明。

另外，所屬技術領域中具有通常知識者藉由上述所揭露的內容，應可理解對後續形成在基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上的另一膜層進行圖案化的方法，亦即此時基板100a、100b、100c、100d、100e及100f為已形成有圖案A且更具有待圖案化膜層的基板。

為了進行另一膜層的圖案化，影像處理軟體亦可以將影像資訊與前述的位置資訊整合而獲得圖3B的曝光影像圖面20B，其具有多個預定要轉移至基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上的圖案B。更詳細而言，影像處理軟體根據影像資訊於曝光影像圖面20A及20B中定義出不同的圖案A及B。另外，在圖3A中，虛線所表示的位置即為曝光影像圖面20A中對應基板100a、100b、100c、100d、100e及100f所在的輪廓。

獲得曝光影像圖面20B後，可重複進行圖1之步驟 S1600、步驟S1800、步驟S2000及步驟S2200，以在基板100a、100b、100c、100d、100e及100f中的另一膜層形成圖案B。此時，在步驟S1800中，雷射記憶曝光機是根據上述曝光影像圖面20B對所有的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f同時進行曝光。

另外，在本實施例中，圖案A及圖案B可以是介電層圖案、遮光層圖案、絕緣層圖案、感測電極層圖案或金屬線路圖案等中的任兩者。也就是說，透過曝光影像圖面20A及20B，在兩次的曝光步驟中能夠在各個基板100a、100b、100c、100d、100e 及100f中的不同膜層分別形成圖案A及圖案B。

在本實施例中，不論進行圖案A或圖案B的曝光步驟，皆使用由影像處理軟體根據參考影像的位置資訊而轉換出的曝光影像圖面來進行曝光。即使基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在製程中受損，本實施例的基板上的圖案化方法仍可根據曝光影像圖面準確地於各基板100a、100b、100c、100d、100e及100f上進行曝光。也就是說，一次的影像擷取動作就可以應用於多次的曝光步驟中以獲得多個不同膜層的圖案。因此，本實施例的基板上的圖案化方法不僅可省下製程中多次對位曝光的時間，亦可消除各基板100a、100b、100c、100d、100e及100f因製程中受損而影響曝光精度等問題，藉以有效提高產能及良率。

相較之下，使用習知基板上的圖案化方法製作不同膜層的圖案時，皆需個別對每個基板重複進行對位曝光動作，由於製程中基板上的對位標記損害風險不斷提升。並且，當基板上對位標記產生變異破損時，可能導致該基板對位異常或失敗，進而造成圖案偏移等問題。如上所述，這樣的現象在本實施例是不容易發生的，所以本實施例的基板上的圖案化方法具有良好的產能及良率。

圖4是本發明之第二實施例的圖案化流程圖。圖5是本發明另一實施例的承載板的上視示意圖。圖6是圖5的承載板沿剖線I-I’的局部剖面示意圖。

請同時參照圖4及圖1，第二實施例的基板上的圖案化方法與上述第一實施例的基板上的圖案化方法相似，因此與圖1相同的步驟以相同的符號表示，且不再重覆贅述。此實施例之基板上的圖案化方法與圖1之基板上的圖案化方法的差異僅在於：在進行步驟S1000之前，更包括在承載板上形成至少一對位標記(步驟S800)以及在承載板上形成保護層以覆蓋對位標記(步驟S900)。在下文中，將同時參照圖4、圖5及圖6來進行詳細說明，其中圖5的承載板30與上述圖2之承載板10相似，因此與圖2相同的元件以相同的符號表示。

首先，請同時參照圖4及圖5，在步驟S800中，於承載板30上形成對位標記302a、302b、302c及302d。如此一來，在本實施例中，進行後續步驟S1000時，可包括根據對位標記302a、302b、302c及302d調整基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的貼附位置。另外，在此情況下，由於步驟S1200中所擷取的參考影像將會包含對位標記302a、302b、302c及302d的影像，故在後續步驟S1400及步驟S1800中，亦可分別將對位標記302a、302b、302c及302d設定為基準點，以計算基板100a、100b、100c、100d、100e及100f的位置資訊及進行校準對位。此外，雖然圖4中繪示於承載板30上形成有對位標記302a、302b、302c及302d，但本發明並不限於此。在其他實施例中，對位標記的外型及數目可隨實際上製程的要求而改變。因此，圖4所繪示的態樣僅是舉例說明之用並非用以限定本發明。

接著，請同時參照圖4、圖5及圖6，進行步驟S900，在承載板30上形成保護層304以覆蓋對位標記302a、302b、302c及302d。在本實施例中，保護層304用以保護對位標記302a、302b、302c及302d，避免其在後續製程中受損，即如圖6所示。保護層304的材質例如是矽氧化物(SiO_X)或矽氮化物(SiN_X)。保護層304的形成方法例如是化學氣相沉積法。

在完成步驟S900後，即進行步驟S1000至步驟S2200，以對基板100a、100b、100c、100d、100e及100f進行圖案化，然其詳細說明可參照第一實施例中所揭露的內容，故於此將不再贅述。

因此，根據前文關於第一實施例之基板上的圖案化方法的揭露內容可知，在第二實施例中，透過一次校準對位後，雷射記憶曝光機即可根據由參考影像所獲得的曝光影像圖面進行曝光，使得承載板30上的基板100a、100b、100c、100d、100e及100f在同一曝光步驟中進行曝光即可完成承載板30上各基板所需的圖案，各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f例如可以使用相同的圖案，在變化實施例中，各個基板100a、100b、100c、100d、100e及100f亦可以使用不同的圖案。因此，本實施例的基板上的圖案化方法不僅具備良好精度，且不需要逐一曝光，因此可以大幅地縮短曝光時間，例如最快可以在40秒以內採用一道曝光步驟而完成對多個基板100a~100f的曝光，藉以有效提高產能及良率。

另外，在本實施例中，由於雷射記憶曝光機在不同曝光步驟中可利用相同的對位標記302a、302b、302c及302d進行校準對位，且雷射記憶曝光機乃根據相同的位置資訊搭配用來定義特定圖案的影像資訊所獲得的曝光影像圖面作為處理資訊來對所有基板100a、100b、100c、100d、100e及100f進行曝光，故進行多次曝光步驟後，仍可保有良好的對位精度，進而有效提高產能及良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S1000、S1200、S1400、S1600、S1800、S2000、S2200‧‧‧步驟

Claims

一種基板上的圖案化方法，包括：將多片基板貼附於一承載板上，且該些基板彼此分離；擷取貼附有該些基板的該承載板的一參考影像；對該參考影像進行影像處理以獲得各該基板的一處理資訊；以及使用一雷射記憶曝光機根據該些基板的該些處理資訊對該些基板進行一曝光步驟。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，更包括在進行該曝光步驟之前，於各該基板上形成一光敏感材料層。
如申請專利範圍第2項所述的基板上的圖案化方法，該光敏感材料層包括一乾式光阻層或是一濕式光阻層。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，更包括在貼附該些基板於該承載板之前，在該承載板上形成至少一對位標記，且貼附該些基板於該承載板的步驟包括根據該至少一對位標記調整該些基板的貼附位置。
如申請專利範圍第4項所述的基板上的圖案化方法，更包括在該承載板上形成該對位標記之後，形成一保護層以覆蓋該對位標記。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，更包括在貼附該些基板於該承載板之前，在該基板上形成至少一對位標記。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中各該基板的該處理資訊包括一位置資訊。
如申請專利範圍第7項所述的基板上的圖案化方法，其中各該基板的該位置資訊包括一基板位置以及一基板角度。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中各該基板的該處理資訊包括一影像資訊。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中擷取貼附有該些基板的該承載板的該參考影像的方法包括使用一自動貼合量測機或是測長儀。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中該些基板在該曝光步驟中都被曝光。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中該些基板相互間隔的距離不一致。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中更包括進行多次該曝光步驟，且各次的曝光步驟都根據該些基板的該些處理資訊來進行。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中進行該曝光步驟之後，更包括進行一顯影步驟。
如申請專利範圍第9項所述的基板上的圖案化方法，其中進行該顯影步驟之後，更包括進行一蝕刻步驟。
如申請專利範圍第1項所述的基板上的圖案化方法，其中該基板包括一觸控基板。