TW455924B - Exposure method and apparatus - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印契 455924 A7 _____ _ B7___ 五、發明說明（1 ) 發明背景 1. 發明領域 本發明一般係有關曝光方法及裝置，且更特別地 係有關使嵌板形成圖案之曝光方法及裝置，諸如，用於半 導體製備之光學方法之線網或平嵌板顯示器。 藉由使用雷射光東之曝光裝置，一掃描内之以光束 輻射之區域被限制。以一掃描曝光之區域被稱為場，且圊 案係藉由數個連續形成之場形成之。為達高精確性之生產 ，其需降低場之間之中間區域之誤差及容納較大之曝光區 域。 2. 相關技藝之描述 於使諸如電漿顯示嵌板之平嵌板顯示器之嵌板之曝 光之傳統雷射曝光裝置中，雷射光束藉由光束分裂器分成 數個光束元素。開關控制依據曝光資料藉由光學調節器於 每一雷射光束上施行β開關控制之雷射光束被施用於旋轉 之多角形*然後多角形反射之雷射光束經由聚光透鏡施用 至曝光基材。曝光基材於具多角形旋轉之同步化作用掃瞄 如第1圓所示’於42-英吋之電漿顯示嵌板（PDP).，.垂 直線（Y方向）可藉由具有600mm直徑之聚光透鏡於一掃瞄 中拉伸。日本特許公開專利申請案第7_35994號案揭示此 一雷射曝光裝置。 曰本特許公開專利申請案第62-26819號案一種用於製 備線網之雷射曝光裝置。於此雷射曝光裝置中，曝光基材 本紙張尺度適用？iiiKT^s)A4規格⑵〇 χ 297 公Μ ) 4 1ΙΙΙ.1ΙΙ1 — — — ！ - 1 I I I I ! I 11111111 , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局秦'工消費合作社£.戈

AT B7___ 五、發明說明（2 ) 上之形成圖案之區域被曝光兩次、四次或八次’以便於形 成圖案中改良準確性。 因電漿顯示嵌板已變得更大，曝光基材亦已變得更 大；從42英叶至55英吋，從55英吋至6〇英吋3例如，為使 55英吋曝光基材曝光，其需具有75〇mm直徑之聚光透鏡’ 如第2圖所示。即使以第1圖所示之6〇〇〇1111之聚光透鏡，透 鏡周圍之解析度係太低。 第3圖顯示設計規則與誤差間之關係。如圖所示，於 相對應至透鏡周圍之掃瞄開始點及掃瞄結束點之誤差係比 相對應至透鏡中心區域之掃瞄中心點之誤差大。因此，以 具有600mm或更大直徑之聚光透鏡之正確形成圖案係非常 困難。即使場於掃描方向被連續形成，其於場之間之中間 部份會具偏差。第4A圖顯示其中於γ方向之二場之間造成 之偏差之情況’且第4B圖顯示其中偏差於X方向造成之情 況。需瞭解X-方向之偏差及Y-方向偏差會同時造成。第4C 圖顯示其中於二場間之中間區域造成之寬度之大偏差之情 況。 X-方向之偽差及Y-方向之偏差可藉由干涉器或光學 調節器改良精確性而校正。但是，寬度差異因透鏡解析度 而變大，因而係難以除去。 以傳統曝光裝置（其係使曝光基材曝光數次），其亦具 有曝光裝置所需之曝光時間係比一般曝光時間大數倍之問 題 發明綜述 I — I — — — — — — t — I I ---I I I I I « — — — It--- {請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印ίΛ 455924 A7 -----------B7_____ 五、發明說明（3 ) 本發明之一般方法係提供曝光方法及裝置，其中上 述缺點可被除去。 本發明之更特別之目的係提供一種能避免中間區域 之尺寸及寬度之差異及不規則性而且不會延長曝光時間之 曝光方法及曝光裝置。 本發明之上述目的係藉由包含下述之曝光裝置達成 :可旋轉之多角形物，其使雷射光束經透鏡反射至曝光基 材；及不連續之曝光單元，其係於在曝光基材上被掃瞄之 第一場内使掃瞄結束點被不連續曝光，及於在該曝光基材 上被掃瞄之第二場内使掃瞄開始點被不連續曝光。在此， 曝光基材被移動，於第一場内之掃瞄結束點及第二場内之 掃瞄起始點彼此重疊而形成中間區域。 藉由此結構，第一場之曝光及第二場之曝光於中間 區域内被平均。因此，中間區域内之寬度差異及不規則性 可被避免。 本發明之上述目的亦可藉由包含下述之曝光裝置達 成：可旋轉之多角形物，其經由透鏡使雷射光束反射而掃 瞄基材；及旋轉單元，其於在曝光基材上掃瞄之第一場被 曝光後經由180°角使曝光基材旋轉。在此，於曝光基材 上被掃瞄之第二場係於曝光基材經由180°旋轉後被曝光 ，如此，第一場内之掃瞄結束點變成與第二場内之掃瞄起 始點連績。 藉由此結構，第一場内之掃瞄結點及第二場内之掃 瞄起始點可以透鏡之相同部份曝光。因此，因於透鏡之不 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ,!----ί ^---I---I ^ i I 1 I I--- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁> 經濟部智慧时產局員工湞費合作社印Κ A7 _____Β7_____ 五、發明說明（4 ) 規則解析之尺寸及寬度之差異可於中間區域内被避免。 本發明之上述目的亦可藉由包含下述之曝光裝置達 成：可旋轉多角形物，其係經由透鏡反射雷射光東以掃瞄 曝光基材：第一透鏡，其被用以以掃瞄方向使曝光基材内 之中間之主要圖案曝光；及第二及第三透鏡*其被用以使 鄰近曝光基材中心内之主要圖案之掃猫起始點及掃描結束 點之周圍圖案曝光。 藉由此結構，曝光係以每一透鏡中心部份施行之。 因此1因透鏡之不規則解析而產生之尺寸及寬度之差異可 於中間區域被避免。 本發明之上述目的亦可藉由包含下述步驟之曝光方 法達成之： 經由透鏡以自可旋轉多角物反射之雷射光束輻射曝 光基材； 於在曝光基材上被掃瞄之第一場内使掃瞄結東點被 不連續曝光； 移動曝光基材使第一場内之掃瞄結束點及被掃瞄之 第二場内之掃瞄起始點彼此重疊以形成被曝光之中間區域 :及 於在該曝光基材上被掃瞄之第二場内使掃瞄開始點 被不連續曝光。 藉此方法，第一場之曝光及第二場之曝光被平均。 因此'尺寸及寬度之差異於中間區域内可被避免。 本發明之上述目的亦可藉由包含下述步驟之方法達 ----.--------*裝--------訂----------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4559 24 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5 ) 成： 經由透鏡以自可旋轉多角形物反射之雷射光束輻射 曝光基材； 使於曝光基材上被掃瞄之第一場被曝光； 經180°角使曝光基材旋轉，如此，第一場内之掃猫 結束點變成與在曝光基材上被掃瞄之第二場内之掃瞄起始 點呈連續；及 使曝光基材上之第二場曝光。 藉由此方法，第一場内之掃瞄結點及第二場内之掃 瞄起始點可以透鏡之相同部份曝光。因此，因於透鏡之不 規則解析之尺寸及寬度之差異可於中間區域内被避免。 本發明之上述目的可藉由包含下述步驟之曝光方法 達成： 經由透鏡以自可旋轉多角形物反射之光束輻射曝光 基材； 以第一透鏡使掃瞄方向之曝光基材中心内之主要圖 案曝光；及 以第二及第三透鏡使曝光基材之周圍部份曝光，周 圍圖案係鄰近曝光基材中間之主要圖案之個別之掃瞄起始 點及掃瞄結束點。 藉由此方法，曝光係藉由每一透鏡之中間部份施行 之。因此’因於透鏡之不規則解析之尺寸及寬度之差異可 於中間區域内被避免。 本發明之上述及其它目的及特徵可由結合附圖之丁 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 丨 i I I ! I 訂-！------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印,;氏 A7 ________B7 五、發明說明（6 ) 列描述而變得更明顯。 圖示簡要說33 第1圖顯示習知技藝之電漿顯示嵌板之形成圖案之技 術； 第2圖顯示習知技藝之電漿顯示嵌板之形成圖案之技 術； 第3圖顯示設計規則及差異間之關係； 第4A至4C圊例示於被曝光之中間區域内造成之偏差 % 第5圖係依據本發明之雷射曝光裝置之實施例之方塊 圖； 第6圖係依據曝光資料之雷射光束之開關控制方法； 第7A及7B圖例示依據本發明之曝光方法之第一實施 例； 第8 A及8 B圖係例不依據本發明之曝光方法之第一實 施例之個別之光束輻射態及形成圖案之狀態； 第9A及9B圖例示習知技藝之個別之光束輻射態及形 成圖案之狀態； 第10圖例示依據本發明之曝光方法之第二實施例； 第11圖係依據本發明之曝光方法之第二實施例之流程 圖：及 第12圖例示依據本發明之曝光方法之第三實施例。 較怯营施制之描...1 下述係參考附圖描述本發明之實施例 \ :¾ 'P ·> 3 g 'v； f® ΐ· ι：NS^^ ^ \ Κ) ' ：'97 « ---------- 裝--------訂---I -----線 (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁> 9 Α7 Β7 五、發明說明（7 ) 第5圖係依據本發明之雷射曝光裝置之實施例之方塊 圖。此裝置係使諸如電漿顯示嵌板之平嵌板顯示器之嵌板 形成圖案》 亦如第5圖所示者，自氬雷射裝置1〇釋出之電射光東 藉由光束分裂器分割成光元素，且開關控係藉由scousto-光學調節器（AOM)於光元素之每一雷射光束上施行。此方 法係於第6圖之方塊圖上更詳細描述。資料控制單元15a自 曝光資料記憶體15c讀取對應於每一光元素之曝光資料（位 元圖資料），且依曝光資料控制RF控制器15b以產生相對 應於每一光元素之曝光資料之頻率之超音波。然後，此超 音波被供應至聲光調節器14，其依個別之超音波步頻率偏 移每一光元素。因此，開關控制可於每一光元素上施行》 用以控制每一光流量之雷射光束經由透鏡16被施用 至旋轉多角形物18。然後，自多角形物18反射之雷射光束 經由聚光透鏡29施用至置於平台22上之曝光基材24，藉此 ，以與多角形物18之旋轉同步掃瞄曝光基材24。掃描係藉 由使用聚光透鏡20之周圍部份施行之，其中解析度未被非 常地降低·' 第7A及7B圖例示依據本發明之曝光方法之第一實施 例。為使如第7A圖所示之曝光基材形成圖案，掃瞎係藉 由旋轉多角形物18以Y方向從A點施行至C點，且平台22 係以固定速率於X方向向左移，如此，完成第一場曝光。 A點至C點之距離藉由聚光透鏡20之直徑決定，且聚光透 鏡20之周圍部份（其中解析度未被大量降低）被作為掃描。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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At B7 經濟耶智慧財產局員工消費含作祍印发 五、發明說明（8 如第7B圖所示，資料控制單元1 5a使用一般曝光資料（ 位元圖資料）自A點至B點施行聲光調節器14之開關控制。 但是’資料控制器元1 5a僅使用，例如，奇數之曝光資料， 自B點至C點施行聲光調節器14之開關控制。 平台22以Y方向向上移動，然後，以X方向向右移至 起始位置。其次，藉由旋轉多角形物1 8於γ方向從b點至 D點施行掃瞄，且平台於X方向向左移動以使下一個場曝 光。如第7B圖所示’資料控制器元1 5a僅使用偶數曝光資 料（位元圖資料）以從B點至C點施行聲光調節器丨4之不連續 開關控制。資料控制單元15a使用一般曝光資料以從^點 至D點施行聲光調節器14之開關控制。 因為聚光透鏡之性質，透鏡周圍部份之掃瞄結束點 之光束直徑係相同於透鏡中間部份，但掃瞄起始點之光束 直位係比透鏡中間部份小。於此實施例之方法中，每一光 東B 1. B2及B3之光東直徑係於八點及c點之間（即如第8八圖 所不之於B點與C點間之中間區域）之掃瞄之掃瞄結束點處 具有正常尺寸。即使光東34及則之每一者之光束直徑 點與D點間（即，B點與C點間之中間區域）之掃睡之掃猫起 始點變小，光束B1至B5被平均，如此，於中間區域内， 形成圖案之光阻物不會變得比正常光阻物寬度窄，如第 圖所示。 但是，於傳統曝光方法中，於E點及F點間之掃瞄之 掃猫結束點之光東直徑具有正常尺寸，如第从圖所示， 但是"光袭直徑於F點與G,點間之掃瞄之掃瞄起始點變得 Π -----.In---I---------—訂------ Γ请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 5. 5 9 2 4 A7 __B7___ 五、發明說明（9 ) 較小。結果’形成圊案之光阻物於F點與G點之間具有窄 部份，如第9B圖所示。 第10圖例示本發明之曝光方法之第二實施例，且第！ ！ 圖係曝光方法之流程圖。 為如第10圖所示使曝光基材24形成圖案，掃皤係先 藉由多角形物18之旋轉於Y方向從A點至B點施行，且平 台22係以固定速率於X方向向左移動以於si〇步驟内使a區 域曝光（第一掃瞄場）。A點至B點之距離係藉由聚光透鏡2〇 之直徑決定。聚光透鏡20之周圍部份（其不具降低解析度） 被用於掃瞄。從A位置至B位置，依據規則之曝光資料， 開關控制對聲光調節器14施行之。 其次。於步驟S12中’其上固定曝光基材之平台22以 箭頭Θ方向經180°角旋轉，如此，曝光基材上之b區域 之C及D點個別置放至A區域之A及匕點。 於S14步驟中’掃瞄係藉由多角形物18之旋轉於γ方 向從C點至D點施行’且平台22以固定速度於X方向向左 移動以使B區域曝光（第二掃瞄場）。然後，開關控制從^點 至D點依據規則曝光資料對聲光調節器14施行之β於此， 曝光資料需於掃瞄方向或平台移動方向重新配置，或讀取 順序需與平台移動方向之掃瞄方向一致。 若於聚光透鏡20之周圍上掃瞄起始點2〇a之光束直徑 不同於掃瞄結束點20b之光束直徑，A區域與B區域間之邊 界區域於聚光透鏡20之掃描結束點2〇b曝光以使曝光基材 24之A區域曝光。為使曝光基材24之B區域曝光，A區域 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 12 — I — I .1 — — — — — — — , - - 1 I - - - - > - - — II - - , {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 _______B7_ 五、發明說明（10 ) 與B區域間之邊界區域亦於聚光透鏡20之掃瞄結束點20b 曝光。因此，聚光透鏡20之解析度於曝光基材24之A區域 與B區域間之邊界區域内係固定。因此，由於透鏡解析度 差異之光阻物寬度之差異可被避免。 為使諸如電漿顯示嵌板之平嵌板顯示嵌板形成圖案 ’掃瞄方向之曝光基材中間之主要顯示圖案被作為顯示圖 案區域，且令間之主要顯示圖案之掃瞄起始點及掃瞄結束 點之周圍區域被作為接線圖案區域。於此一實施例中，其 具有二組聲光調節器14、透鏡16、多角形物及聚光透鏡20 ，其等比顯示於第5圖。第一組係用以使顯示圖案區域曝 光，而第二組被用以使接線圖案區曝光。 第12圖例示依據本發明之曝光方法之實施例（第三實 施例）。第12圖顯示第二紐聚光透鏡20B及20C，其係鄰近 用以使顯示圖案區域曝光之第一組聚光透鏡20A。聚光选 鏡20B及20C被用以使接線圖案區域24b及24c曝光。聚光 透鏡20B及20C於X方向自聚光透鏡20A位移。 首先，顯示圖案區域24a係藉由使用聚光透鏡20A曝 光，然後，接線圖案區域24b及24c藉由使用個別之聚光透 鏡20B及20C曝光。在此，所獲得之曝光資料被分成顯示 圖案區域24a之資料及接線圖案區域24b及24c之資料。聚 光透鏡20 A至20C可彼此整體固定。曝光係藉由使用每一 透鏡之_心施行之’其間解析度係實質上相同。 作為本發明之進一步實施例，掃瞄係藉由第一及第 二組之每--者之多角形物18之旋轉於Y方向從A點至B點 ".CN'iiAJ ； 13 ----.1 --------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 455924 A7 B7 五、發明說明（11 ) 施行之，且平台22以固定速率於X方向向左移動，如此， 聚光透鏡20A至20C掃瞄方向之曝光基材24中心之顯示圖 案區域24a及鄰近顯示圖案區域24a之接線圖案區域24b及 24c曝光。以顯示圖案之曝光資料作聲光調節之時間及以 接線圖案之曝光資料作聲光調節之時間係依第一組聚光透 鏡20A及第二組聚光透鏡20B及20C之配置位置間之偏移彼 此調整之。在此，曝光資料被分成顯示圖案區域24a之資 料及接線圖案區域24b及24c之資料。 於此實施例中，顯示圖案區域24a及接線圖案區域24b 及24c藉由使用每一聚光透鏡20A至20C之中心曝光之，其 間解析度係實質上均一。因此，每一透鏡之解析度於顯示 圖案區域24a及接線圖案區域24b及24c間之每一邊界係實 質上固定。因此’光阻物寬度之差異及不規則性可被避免 〇 本發明並非限制於特定揭露之實施例，各種變化及 改良可在未偏離本發明範圍下為之。 本發明係以日本優先申請案11-069002號案（1999年3 月15曰申請）為主’其全部内容在此被併入以供參考。 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I- ·1----11 訂·！1!"^ 經濟郤智慧財產局員工消费合作社印製 14 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2扣x 297公釐） A7 B7 五、發明說明（丨2) 元件標號對照 10.. .氬雷射裝置 14.. .聲光調節器 15a...資料控制單元 15b...RF控制器 15c...曝光資料記憶體 ί 6...透鏡 18.. .多角形物 20.. .聚光透鏡 20a...掃瞄起始點 20b...掃瞄結束點 20A，20B，20C...聚光透鏡 22…平台 ----.---------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 24...曝光基材 24a...顯不圊案區域 24b，24c,.,接線圖案區域 2 9...聚光透鏡 經濟部智慧財產局I工消費合作ith-ii:!;; 15 .Λ-S規格

Claims (1)

1. 455924 A8 B8 C8 ___ D8 々、申請專利範圍 ι· 一種曝光裝置，包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 可旋轉之多角形物，其使雷射光束經透鏡反射至 曝光基材：及 不連續之曝光單元，其係於在曝光基材上被掃瞄 之第一場内使掃瞄結束點被不連續曝光，及於在該曝 光基材上被掃瞄之第二場内使掃瞄開始點被不連續曝 光， 其中，該曝光基材被移動，如此，於該第一場内 之該掃瞄結束點及該第二場内之該掃瞄起始點彼此重 疊而形成中間區域。 2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中該不連續曝光 單元於掃瞄方向依據奇數或偶數之曝光資料使該第一 場内之掃瞄結束點之該曝光基材不連續地曝光，且於 掃瞄方向依據偶數或奇數之曝光資料於該第二場内之 該掃瞄起始點使該曝光基材不連續曝光。 3. —種曝光裝置，其包含： 可旋轉之多角形物，其經由透鏡使雷射光束反射 而掃瞄曝光基材：及 經濟部智慧时4苟3(工消費合作社印製 旋轉單元，其於在該曝光基材上掃瞄之第一場被 曝光後經由180°角使該曝光基材旋轉， 其中，於該曝光基材上被掃瞄之第二場係於該曝 光基材經由180°旋轉後被曝光，如此，該第一場内之 掃瞄結束點變成與該第二場内之掃瞄起始點連續。 4. 一種曝光裝置，其包含： 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Μ规格（2丨〇><297公釐） 16 A8 B8 C8 D8 5 ‘ 申請專利範圍 可旋轉之多角形物，其經由透鏡反射雷射光束而 掃瞄曝光基材： 第一透鏡，其被用於以掃瞄方向使該曝光基材之 中心内之主要圖案被曝光；及 第二及第三透鏡，其被用以使鄰近該曝光基材中 心内之主要圖案之個別之掃瞄起始點及掃瞄結束點之 周圍圖案曝光。 —種曝光方法，其包含下述步驟： 經由透鏡以自可旋轉多角物反射之雷射光束輻射 曝光基材； 於在該曝光基材上被掃瞄之第一場内使掃瞄結束 點被不連續曝光； 移動該曝光基材使該第一場内之掃瞄結束點及被 掃描之該第二場内之掃瞄起始點彼此重疊以形成被曝 光之中間區域；及 於在該曝光基材上之該第二場内使掃瞄開始點被 不連續曝光。 6'如申請專利範圍第5項之曝光方法，其中該第一場内之 該掃瞄結束點於掃瞄方向依據奇數或偶數之曝光資料 被不連續地曝光，且該第二場内之該掃瞄起始點於掃 瞄方向依據偶數或奇數之曝光資料被不連續曝光。 7，一種曝光方法，其包含下述步驟： 經由透鏡以自可旋轉多角形物反射之雷射光束輻 射曝光基材： ----------^------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 部 .Ϊ- 4_ X ff 'ΐ fi Γυ J) 5 5 4 8 88 8 ABCD 六、申請專利範圍 使於該曝光基材上被掃瞄之第一場被曝光； 經180°角使該曝光基材旋轉，如此，該第一場内 之掃瞄結束點變成與在該曝光基材上被掃瞄之第二場 内之掃瞄起始點呈連續：及 使該曝光基材上之該第二場曝光。 8. —種曝光方法，其包含下述步驟： 經由透鏡以自可旋轉多角形物反射之光束輻射曝 光基材； 以第一透鏡使掃瞄方向之該曝光基材中心内之主 要圖案曝光；及 以第二及第三透鏡使該曝光基材之周圍部份曝光 ，周圍圖案係鄰近該曝光基材中間之主要圖案之個別 之掃瞄起始點及掃瞄結束點。 衣纸張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 18 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂