TW562992B - Method of forming optical images, mask for use in this method, method of manufacturing a device using this method, and apparatus for carrying out this method - Google Patents

Description

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本發明係關於一種方法，用以在對於光學輻射感光材料 所選擇的表面上，形成具有給定最小特徵尺寸之想要的光 學影像，此方法包含步驟有： -提供一至少具有預定波長λ的光學輻射源； -提供一材料層，對於波長人之光學輻射感光，並且所選 擇之表面上接收一光學影像； -輻射源與感光材料層之間放置一面罩，其包含影像資訊

與至少部分對於來源輻射而言是透明的，使得來源輻射透 過面罩傳導向感光層，以及 藉由傳送通過面罩’在所選表面接收來源輻射的照射， 以產生想要的光學影像。 r ，本發明也關於一種使用此方法之面罩，一種使用此方法 製造一裝置的方法，與實現此方法之設備。 訂

此方法與設備，參考為鄰接印刷方法與設備，使用於製 造液晶顯示（LCD)面板，消費性1(^ (積體-電路）以及pCBs (P刷電路板）。鄰接印刷為一種快速且便宜之形成影像方 法，包含對應至裝置特點之特色為，基板層與基板上對於 輻射感光層。用法為一大型光學面罩自基板以短距離安 置，稱為鄰接間隙，並且此基板透過光學面罩，以如紫外 線（UV)輻射照射基板。本方法重要的優點為大型影像場， 使得大型裝置圖案一次成像步驟成形。傳統鄰接印刷光學 ，，為，在基板上一寫真，一對一複製所需的影像，亦即 疋每一影像之畫面元素（像素）相同於面罩圖案中相對應像 素0

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鄰接印刷具有的解析度有限，亦即是，複製點、線等等 =能力，一般上這些面罩圖案特色為基板上感光層分隔之 實體。這是因為當特徵尺寸隨著用於形成影像所需輻射波 長減少時的繞射效應。例如，對於鄰接間隙1〇〇 pm而言’ 解析度為ίο μιη，代表交互距離為10 μηι之圖案特徵可^成 Τ為分隔元素。為了增加光學蝕刻的解析度，而使用真實 投影設備’亦即是’具有真實投影系統如透鏡投影系統或 鏡像投影系統。如此設借的範例為晶圓步進機或晶圓步進 與掃描機。晶圓步進機中，s罩圖案，如1(：圖案在基 -1C區域上由投影透鏡系統一次成像。然後面罩與基 板相對於彼此移動，直到第二IC區域位於投影透鏡下方為 止…''後面罩圖案在第二IC區域成像。重複此步驟直至基 板^所有1C區域提供了面罩圖案為止。由於每一回移動: 對=與照射之故’這是_種耗時處理。晶圓步進與掃描機 中只有小部分面罩圖案受到照射，並且照射期間，面罩與 基板相對於照射束同步移動，直到整個面罩圖案受到照射 、及此圖案70整影像在基板上之1C區域形成。然、後面罩與 土板相關於彼此而移動，直到下一個區域位於投影透鏡 H，以及面罩圖案受到掃描_照射，使得面罩圖案完整影

L下、Ic區域形成。重複這些步驟，直到基板上所有1C A 3#滿φ®案的完整影像。纟進與掃描處理比步進處 理更耗時間。 1步進機’亦即是，放大率為1之步進機，用於印 刷L C D圖案，可7、去 運到3 μ m的解析度，但是其代價為太多

562992 五、發明說明（3 成像時間。更甚的是，當影像場分割成次 ^ 生縫補問豸，代表附近次場域不能精確地契人S、一可月匕發 為了相同目的，本發明一個目標為，提y i種 印刷古A ^ 〜穴從用一種鄰接 方去以及一種面罩，允許以光學昭彳 增加可丨 π干…、相蝕刻投影設備， 接^ 解析m，更進L無法㈣统鄰 p刷方法或步進機或步進與掃描機實 、 寸=由面罩以繞射元素形式描述…影像資訊，以尺 一公、於最小特徵大小兩維陣列之影像單元編碼 衫像單元具有至少兩種振幅準位之一 位之一者。 、王乂 一相位準 影像的振幅準位與相位準位分別量測照射在影像元 上，党影像單元改變之光束振幅與相位程度。 几” 本發明之方法有效利用繞射效應，其為傳統方法 度限制因子。面罩圖案不再相同於一像素上所需要之与 而疋以小型景》像單元編碼。如此影像單元不同於终— 像素之想要影像，而是—些附近影像單元結合在 Ί 變通過這些影像單元照射光束部分的振幅與才目& :: 需圖案部分在基板感光層上形成。此方法使用兩獨立： 參數·影像單7C之振幅與相位，其加大了面罩設計的^ 1±這些參數每一者為一些分散的數值或準位之一。 〆一立數量為兩個或兩個以±，並且相&準位《量為三個^ 一個以上。面罩設計為一種類似於電腦產生全像圖技術I 算技術的結果。所得之每一影像元素振幅準位可藉由 有特疋傳送率之覆蓋層面罩，於透明面罩基板影像資訊承 € 訂 -6 - 562992

載表=上實現，並且以調整基板厚度而得相位準位。 值彳于/主心的疋，文件“使用合成雙準位全像圖之 X-ray全像術”，於卯汨中，3183卷，Μ”，2_13頁描述一 種特定X· ray鄰接印刷方法，其使用非常短波長之同步輕 射：1 nm數量級，製造VLSi子電路所需之同步轄射所擁 有最"寺徵大小為1〇〇 nm數量級。為了使間隙寬度由不實 際數值4，增加至較實際數值1() _或更大，傳統x_r_ 罩具有與所形成影像組態相同之圖案組態，已由所謂雙準 位計算之全像圖所取代。此已知的方法不同於本發明，不 僅最小特徵尺寸分別與所使用波長和間隙寬度比例不同， 而且面|元素為幾百倍x_ray波長厚，使得波導效應扮演一 種角色。更甚的是，用於x- ray方法之全像圖只有兩個相位 準位’其分別引入〇與π的相位移。 同樣地US-A 5,612, 986說明一種方法藉由透過面罩以及 X-ray輻射，將ic面罩圖案成像於基板上。傳統面罩 由具有幾個振幅步驟與幾個相位步驟之繞射元素取代。然 而，振幅步驟為相位步驟所需之不同面罩基板厚度的結 果，因此引起不同之振幅衰減。影像單元之相位準位與振 幅準位無法彼此加以獨立選擇。 本發明之方法較佳地描述為，該照射步驟包含一開孔角 度為幾度數量級的光束，照射在面罩上。 照射光束的開孔角度為介於光束最外圍輻射線之間的角 度，其不全然受準直，因此有一準直角度，大約為開孔角 度的一半。此準直角度可為如1或1.5度，因此在間隙寬度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五、發明説明（5 小於1 00 μ m情开彡nr αα 度而言，開孔角二？1孔角度為2或3度。對於較大間隙寬 射光束能改善此；:二度。使用如此小開孔角度之照 的風險因此減少。， 在所印刷影像之斑紋圖像 分方法可進-步描述為，使用輻射源發射至少兩 傳統鄰接印刷$彳共+ °肴中，一般使用水銀弧光放電燈為輻射 源。此燈放射不同淚具 , 』波長，也可稱做不同（頻譜）線。通常， 選擇某一波長輕射昭+二里 …、在面罩上，並且防止其他波長輻射到 ^ 二 發明之方法藉由調整對應不同波長之面罩設 t允。午不同波長幸§射。因此可由有效輕射做更有效率的 使用。 :佳地’本發明之方法描述，使用一面罩包含所編碼影 像M §fL彼此不同之而接 ../ 面積，使付14些面積與其週遭面積以一 照射光束照射，這些面積的次影像在不同於週遭面積次影 像形成平面處形成。 此方法允許同時印刷不同影像平面中面罩不同的部分， 因此形成裝置的不同層次，並且非常適合於包含在裝置 中不同高度安置次裝置之裝置製造。w匕裝置的-個範例 為微-光學.電氣機械系統（醜Ms)。當設計繞射元素，威 計算每-影像單元振幅準位與相位準位時，不僅是將製造 裝置特定佈局與照射波長’同時間隙寬度，或至影像平面 的距離都是輸入參數。因此，可能設計在一單一影像場中 〃有夕，、，、平面之，堯射元素，其為鄰接印刷或晶圓步進機與 562992 A7 __B7 五、發明説明（6~)~' - 晶圓步進與掃描機技術中獨特不知之處。此特點優於在具 有一階梯組態基板上的組合式，多平面裝置製造。此不同 平面之裝置圖案部分同時成像，使得節省大量時間，以及 不再需要對準步驟。 本方法一個實施例，用以形成具有3 μ m最小特徵尺寸級 距之想要的影像，由具有丨μ m尺寸數量級影像單元之面罩 形成，一 100%或〇%傳送數量級，引起〇。，9〇。，U0。戋 270。相位移，其中面罩上承載資訊表面，自感測材質層選 擇一表面間隔50 μπι數量級安置，並且使用供水銀弧光燈照 射此面罩。 此實施例展列鄰接印刷的解析度，可以提昇至迄今真實 投影設備可能獲得之準位。 ~ 此實施例更進一步描述，以40% 365 nm波長輻射，2〇% 405 nm波長輻射，與40% 436 nm波長輻射所組成之輻射，° 照射在面罩上。 _ _ 對於此組成之輻射而言，可以設計一合適之繞射元素， 並且假若使用如此繞射元素，一種由此輕射形成之水銀狐 光燈可以有效使用。由燈所供應光束之輻射成分維持: 20 : 40的比例。由於光阻中的吸收，對於影像形成有效貢 獻之波長成分為60 : 15 : 20。 本發明也關於使用於上述方法之一種光學面罩。此面罩 描述為具有繞射元素形式，並且影像資訊以尺寸小於將成 像最小特徵尺寸的影像單元二維陣列方式編碼，每一個影 像單元具有至少兩特定傳送準位之一者與至少三個相位準 -9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 562992 五、發明説明（7 位之一者。 實際上已經證實’使用如 具有限制數目之振幅與相位準位，^件良好的影像， 計。上述3㈣最小特徵尺寸之非 相當簡單的設 個相位準位面罩印刷 又衫像，可由具有四 + I制而侍。倘使需要 具肴兩個以上振幅準Y盥 土衫像，可以設計 用於此方法。準位與四個以上相位準位之繞射元素， 此面罩實際實施例描述為，一傳送 具有特定傳送率之層次，並且每'“象早疋覆盡 此單元位置之面罩基板厚度所決ρ π之相位準位由 3蓋：可為鉻層，其用以符合光學照像钱刻中的完全 基板進行㈣。 _子束㈣’在如石英之面罩 _罩更$步私述為，包含所編碼影像資訊中彼此不 同面積’使得以-個照射光束照射這些面積以及其週遭面 積，這些面㈣次影像於不同週遭面積次影像所在平面而 形成。 如以上所說明，如此面罩非常適合步階式基板不同高度 平面，同時印刷影像部分。 此面罩實際實施例描述為，它包含影像具有1 μπι數量級 大小，引起0。，90。，180。或270。相位位移之100〇/〇或〇〇/〇數 量級傳送率。 本發明也關於一種設備用以鄰接印刷，該設備依序包 含： 10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 562992 A7 B7 -至少一預定波長之輻射源發射輻射； -一面罩支持器用以持有一句今寻5德：:欠^„ _ T ^ 3〜像身訊以及至少部分對 於來源輻射是透明的面罩，以及 -一基板支持H用以持有-提供對於自來源轄射感光之材 料層次的基板。此設m為此®罩擁有繞射元素形式， 其中影像資訊以略小於最小特徵尺寸影像之二維陣列方式 編碼，每一影像單元具有至少兩特定傳送準位之一者與至 少三相位準位之一者。 〃 車父佳地，此設備描述為，輻射源組織為發射具有一些開 孔角度之輻射束。 影像品質實質上可由此早直光束予以改善。 此設備可更進一步描述為，至少兩分立波長來源輻射， 洛在面罩平面上。 然後由有效來源輻射達成效率使用。 此設備實際實施例描述為，承載影像資訊之面罩表面與 感測層之間距離為50 μ m。 在此距離或間隙寬度下，可獲得3 μ m之影像解析度。如 需更向解析度’如1 · 5 - 2 μ m，間隙寬度可以減至例如 25 μ m 0 此設備可更進一步描述為，輻射源發射包含4〇%具有365 nm波長，20%具有405 nm波長，40%具有436 nm波長。 如此設備中，使用一傳統水銀弧光燈作為輻射源。 本發明也關於一種方法，在基板上至少一層次上製造裝 置的方法，此方法包含步驟有： -11 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 562992 發明説明（9 广成衫像’包含其特色對應到將在該層次 特色，或於該層次上提供對於輻射感光層n 裝置 自感光層形成影傻所少―& 像所描述知該層次面積移除材料戋辦Λ 材枓。此設備描述為，上述方法用以形成影像。 曰加

藉由此方法所製造的裝置，可為液晶 ICs，印刷電路板等等。 消費II :若此製造方法可更進一步描述為，使用 所、.扁碼之影像資訊H此不同面積，使得以— 走 照射這些面積與它們週遭面帛，則這些面積的次：像2 同於週遭面積次影像形成平面形成 準位次裝置組成之裝置。 仏不同 如此裝置的範例為，微:光-電系統與光學 一二極體雷射，或偵測器，以及光纖，盥光纖和 射’或㈣器之間可能有一透鏡之光學通信先裝纖置和二極體雷 本發明這些與其他方面將藉由非限制性〜 說明實施例加以明瞭與說明。 > 考稍後 附圖中： 圖1概要地列出一傳統鄰接印刷設備； 圖2a列出將印刷之影像； 圖2b與2c分別列出以傳統方法與設備所得影 強度分佈，與光阻層中所形成之影像； 〜平面中的 圖3列出根據本發明之一種設備； 圖4a與4b分別列出以本發明方法與設 計算所得之強度分佈與所形成之影像； ，：光阻層中 -12- 562992 A7 B7 發明説明 圖5a與5b分別列出根據本發明繞射面罩之振幅結構與相 位結構； 圖6a與6b分別列出由此面罩引起之強度調變與相位調 變； ’、〇〇 圖7列出此面罩的SEM圖； 圖8列出具有相位結構面罩之切面圖，以及圖知、％與9 c 分別列出相同面罩之不同間隙寬度影像在光阻層中形成。 圖1概要地列出一種傳統鄰接印刷設備，用以製造如lcD 裝置。此設備包含一基板支持器丨，用以承載裝置形成之基 板3。基板彼覆對輪射感光層或光阻層，其中具有對應至形 成裝置特徵的影像。此影像資訊包含在安置於面罩支持器7 裡的面罩8。此面罩包含一透明基板9,其較低表面提供由 透明與非透明條紋與面積表示影像資訊的圖案1〇。此圖案 1〇以具有100 μ m數量級間隙寬度之小型空氣間隙u，自感 光層5分隔。此設備更進一步包含一輻射源2，其包含一燈 泡，例如，水銀弧光燈與反射器。向後以及側面方向發射 的燈泡幸g射’受此反射器反射，而朝向面罩。此反射器可 為抛物線狀反射器，並且燈泡放置在反射器的焦點處，使 得來自輻射源之輻射光束17實質上為一準直光束。其他額 外的光學元素，像一個或更多透徑，安置在輻射員以確認 光束17實質上受到準直。此光束相當寬，且在整個面罩圖 案10上照射7. 5 X 7· 5 cm2到18 X 18 cm2大小。照射步驟包含 對準只需1 5秒。當面罩圖案在光阻層上成像之後，此為以 熟知方式處理，亦即是，此層次受顯影與蝕刻，使得光學 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 562992

衫像轉換至基板的表面結構。 ’並且非常適於光阻層中成 於圖案邊緣發生繞射效應， ’對於間隙寬度w=100 μΙΙ1^ 像 此 言 圖1之設備具有相當簡單組成 大面積面罩圖案。然而，由 影像解析度受到限制。例如 ，解析度為10 μπι。

傳統設備受限之解析度展而I q反展列於圖2a，2b與2c中。圖2a列出 面罩圖案20應在光阻層上7 ·，十丨Λ ^ 、 嘈上以1 · 1刻度成像，使得圖案20也 為所要之影像。右下角落之各 _ <條、.文21具有3 μηι寬度與3 μιη之 父互距離。假使面罩放置在距離 你此離尤阻層50 μm處，並且以高 壓水銀弧光燈，1 · 5度開孔gΜ 4丄 , j儿用！九束照射，光阻層平面之微 觀強度分佈23將如圖2b所列。假設面罩以^ 曝光量 照射以及光阻為HiPR6512光阻，照射之後在HpRD428液體 中』〜光阻中所形成之圖案25將如圖2e所見。與原始圖 案20相比較，光阻圖案25嚴重變形，並且原始圖案川細部 不再於光阻圖案中見到。特別是原始圖案線條2丨不再是清 楚分隔之線。14表不3 μ m之成像解析度無法在傳統鄰接印 刷方法中獲得。 如此之解析度，甚至於更佳解析度，可以本發明之方法 獲得。此方法中有效使用面罩圖案特徵之繞射，並且面罩 圖案具有包含一二維影像單元陣列的繞射元素型式。現在 影像平面中已知位置的影像資訊在一個影像以上分佈，並 且影像平面所形成之影像為這些影像單元連結效應的結 果。與傳統方法比較，此新方法提供以下優點： -對於繞射效應做補償； -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 x 297公釐) 562992 五、發明説明（12 -改進解析度； -增加景深； -對於面罩缺陷較不敏感，以及 -在一影像場中具有多# 重焦平面的可能性。 新方法展列於圖3 ,复 a 法。圖1之傳統面罝概要地列出設備來實現此方 由繞射面罩30取代，其包含一透明 暴板3 1與繞射圖案3丨。 器對於了解此新方法較；：：源」基板支持器與面罩支持 繞射元㈣包含_尺寸=’這些元素不在圖3列出。 陣列。每-單元且有分散影像單元之二維 元昭紛#去A '、 振幅準位，亦即是，提供通過此單 束』分振幅之衰.減’以及相位準位，亦即是，提 部分，相位移。繞射元素的佈局，亦即是’影像 質並且/·振幅與相位準位數目決定光阻上形成之影像品 佈^所^同應用中相異。為了計算繞射元素30之最佳 佈局’所需特定影像圖宰， 郇接間隙寬度W-以及照射光束波 長為輸入參數。此計算以熟知“prGjeet_s 0n (順)’，方法為基礎，其為疊代式逆富利葉方法。 此計算法則使用光阻剖面。曝光量0曝光並且對於光 影之後，相對光阻殘餘厚度似為·· "

Rt 1 —(D/D〇：p 以及 D = I X t 型合 其中D。為清除劑量，亦即是，完整局部光阻清除所需之曝 光量，以及η為光阻的對比參數。光阻平面已知—點的實際 曝光量D與局部輻射強度j和曝光時t成比例。此簡單模不 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） "~' ----—— 562992 五、發明説明（13 :於正光阻以及光阻厚度較成像特 嘘代式面罩圖案設計運算準 、’、者。在每一個驟： 衣中’要執行下列—般步 _決定目標平面所需之振幢分佈，亦即B 面； p疋，光阻層的平 -使用逆波動行進計算面罩中振幅與相位 目標平面之初始相位分佈輕微彎曲； 刀，因此使得 -將面罩平面所獲得之複雜振幅與相位 ’如兩個振幅準位’四個相位準位以 广離政準 影像單元大小； /、 平方微米 -使用面罩平面數位化相位 一 .τ田刀佈，在目標平面引 向才又衫’因此在目標平面與媒 , ^加十面獲仵一相位與振幅分佈； _目標平板振幅分佈決定相對應強度剖面； 根據以上方程式，將此剖面轉換至—厚度r 案，以及 -獲取計算而得設計之性能。 最j步驟包含比較具有相對應目標圖案光阻剖面之每 像單元。為了執行此操作，此類比光阻剖面轉換成二元 =。若RGO· 5，包含光阻之影像單元標示為“良好，，，以 右Rt〜〇 ’不具有光阻之影像單元標示為“錯誤，，。此種獲 σσ質的方式為一優點功能。在此循環之後，一新的相 振幅分佈產生，並且下一個疊代處理循環開始。此設 延續至輸出變成穩定為止。運行循環數目視所需目 案複雜度而定；通常5個循環次數即已足夠。 之 用 圖 影 剖 以及 取 位與 計處 標圖 -16- 562992 A7 _________B7 五、發明説明（14 ) 圖4a與4b分別列出使用圖2a列出相同需要基板影像的新 方法實現所算得微觀輻射強度分佈4〇與在光阻層形成之影 像42。此寬度3 μιη之線條21，清楚地可見，並且自彼此分 隔其展列出右使用特殊繞射元素給面罩，也可能在鄰接 印刷獲得3 μ m解析度。 對於此實施例而言，使用一面罩其中影像單元尺寸為 1X1 μπι2 ,兩振幅準位以及四相位準位：〇 , 9〇，18〇與27〇 度。圖5a列出面罩之振幅結構34 ,以及圖几列出其相位結 構35。一如附圖所明白，大部分影像資訊包含在相位結 構，只有一些影像單元37具有與其他單元準位不同之振幅 準位。 強度調變44與相位調變45分別由圖6a與6b所列之面單提 供。 圖7列出所製造之面罩圖案5〇，其由掃描式電子顯微鏡 (SEM)取得，以及此圖部分的放大圖51。個-別影像單元37與 其不同準位現在清晰可見。 此二振幅準位，實質上100%傳送與實質上0%傳送，此面 罩實施例中，以鉻層覆蓋非傳送影像單元。鉻為一種材 料，一般使用於形成面罩振幅結構。所有非傳送單元同時 由鉻層’並且使用光學照像蝕刻技術形成。 此面罩實施例中，四個相位準位可以藉由承載影像資訊 的步階結構面罩基板表面實現，使得每一影像單元具有四 個不同高度準位之一者，如圖8所展列。此概要圖列出繞射 面罩30上小數目影像單元（10)的切面。斷線70代表面罩基 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 562992

板3 1表面承載之影像資訊。單元6〇與64位於此平面中，使 得通過之照射光束與相對於通過不提供影像單元面罩面積 光束而言，不產生相位位移。單元62與63具有深度d 產生90。相位移，其代表深度等於，其中人為照 射光東波長，以及n為基板材料的折射率。單元6丨，“與Ο 深度d2=1/2A.(n-1)，使得引起180。相位移。單元65，68與 69深度,使得引起27〇。相位移。 ’、 具有多準位相位結構之繞射面罩可藉由已知光學 刻技術製造。例如，藉由電子束圖案產生器，單元 在對於電子感光之光阻層中寫入，並且由選擇性離子钱刻 貫現不同準位。面罩基板表面7〇提供多準位相位結構之 後，此表面以路選擇性霜筌f 覆盍而使面罩得到所要之振幅結 構。 =了絡以外，其他非傳送材料也可以用於面罩上選擇性 覆盍。除了 100%傳送率以及〇%傳送率之外 同振幅準位。 旱j有不 如以上所展列，以呈古+ 4 γ 八有兩振幅準位與四相位準位以及 =.影像大小之繞射面罩獲得良好結果' 他應用之面罩可具有三個或多於四個相位準位及/或多二兩 個振幅準位，及/或不同尺寸之影像單元面積; 減少單元面積以及婵加择扩，士 面積。一般而言， 檟及曰加振巾§與相位準位數目，所印刷之与 像品質將會強化。 厅Ρ刷之〜 成像處理的一個重要參數為照射光 若此光束完全準直，亦即是，此光h又皁直的程度。倘 疋此先束的開孔為零，所印刷 562992 A7

的影像會有斑點圖案。此是由面軍結構繞射之牛 引起的效應’纟干涉造成所印刷圖案強度峰值:所 小開孔角度照射光束，#一些角度數量級，該峰=用 過影像展開，並且㈣圖案A冑冑 -越 束似乎可以忽略，但是具有相當程度干涉現象。…、先 一個成像處理基本參數為間隙寬度w。此間㈣ ㈣面罩結構之-個輸人參數’並且由所需影像 = 疋。假使以給定間隙寬度與解析度計算與製造繞射面罩二 構，此解析度只可由給定間隙獲得。假使在真實印刷環^ 中，實際間隙寬度偏離該給定間隙寬度，則無法得到所需 解析度。此在圖9a，9b與.9c中展列。這些圖形列出藉由相 同繞射面罩，在光阻層中形成影像，設計為5〇二隙寬 度，以及在相同照射條件之下，有不同間隙寬度。圖％， 9b與9c分別列出40 μπι間隙寬度，5〇 μηι間隙寬度以及 60 μ m間隙寬度所得之影像。所有情形中，照射劑量為 25 mJ/cm2。只有圖9b的影像42，以5〇 μπ^隙寬度1成‘‘，· 列出相當陡峭與寬度3 μιη之分隔條紋。此條紋不存在4〇 μπι間隙寬度（圖9a)以及6〇 μ〇1間隙寬度（圖9c)所形成之影 像中。 最大解析度與間隙寬度相關。假使降低間隙寬度，將增 加解析度。較小間隙寬度需要對此寬度較佳的控制。然而 以上實施例中，由50 μπι間隙寬度獲得3 μηι解析度，而 2 5 μ m間隙寬度可能獲得1 · 5到2 μ m解析度。較佳的間隙寬 度控制，將獲得較小間隙寬度與較高解析度。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 562992 五、發明説明（17 降低影像單元大小，如 ， 並且增加振幅*相位準位數二m，可以大幅增加解析度， /、 準位數目例如八個，以及減少間隙寬 度例如10 μ m。 一如本：明面罩中，將被印刷影像之像素資訊不包含於單 -圖形單元中，而是許多如此單元中，此成像處理較少對 於面罩中缺陷處感光，像塵粒與污點。此為新面罩的優 點。 更進步地且更重要的是，觀察本發明面罩性質，在單 〜像场中提供建立多焦平面獨特的可能性。如以上所解 釋，此面罩設計或計算，以單元接單元方式，其中面罩应 光阻層或焦距，為-輸入參數。此提供了在一個或更多面 積中設計面軍的可能性，包含一些圖形單元，試圖鱼面罩 剩餘部分不同焦距。此多焦面罩用於製造包含位於不同準 位次裝置的裝置。如此裝置可為純粹電子裝置或包含兩種 以上不同形式，由電氣，機械或光學系統選出的特點，如 微-機-光-電系統（M0EM)，或包含雷射二極體，偵測器， 光纖以及可能是透鏡機制之裝置，來將自雷射光耦合進入 光纖或自光纖進入偵測器。此透鏡機制可為平面^射機 制。為了製造多準位裝置，使用一具有光阻基板在不同準 位上。藉由多焦面罩圖案，所有次影像可以同時在適當準 位上印刷，使得節省大量時間。 本發明之方法可由強大的設備實現，亦即是，比步進機 或步進-掃描光學#刻投影設備簡單。傳統鄰接印備 中’使用水銀孤光放電燈當作輻射源。此燈以_些頻：線 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 562992

或波長放射輻射。若使用多於一種波長輻射照射在面罩 上，可以充分改善此設備的輻射效率。將可發現，如果使 用此燈實線本發明，在40%之365 nm波長照射輻射，2〇%之 405 nm波長照射輻射以及4〇%之436 nm波長照射輻射之 下，可獲得最佳結果。此燈之輻射對於影像形成之有效貢 獻為光阻層吸收中，60% 365 nm成分，15% 4〇5 nm成分以 及25% 436 nm成分。除了較佳輻射效率的優點之外，使用 可發出一種波長以上的輻射源提供避免斑點圖案形成的優 點。不W皮長所形成之斑點圖#強度峰值，相對於彼此而 偏移’造成這些峰值被平均化與減少斑點圖案。 很清楚地，本發明不受限於使用特定波長（頻帶）。取代 的是，400 run數量級輻射紫外線（uv)範圍或深uv (duv) 範圍内不同波長輻射如光學照像蝕刻所使用波長243 nm， 193 nm或 157 nm 〇 貫際上本發明方法為具有至少一層次基板上，製造裝 置處理中的一個步驟。光阻層在該層次上印刷影像之後^ 自所印刷影像所描繪之該面積移除或增加材料。這些成像 與除或增加材料之處理步驟在所有層次重複，直到整個裝 置完成為止。不同準位所形成次裝置處情形中，可以使用 多準位基板，且使用多焦面罩進行影像印刷。 本發明可用於印刷圖f，因此用於製造顯示裝置，如 LCD ’電漿顯示以及多分子發光二極體顯#，印刷電路板 (PCB)以及微多功能系統（m〇EIvjs)。

訂

Claims (1)

1. 562992 A B c D r、申請專利範圍 有1 μηι數量級尺寸影像，i〇0%或〇%傳送率，並且引起 0° ’ 90°，180°或270。相位位移，其中承載此面罩表面之 影像資訊安置於距離感光材料層所選表面5〇 μ m數量級 之距離，並且使用水銀弧光燈照射面罩。 6·如申清專利範圍第1，2或3項所述之方法，其特徵在於以 由40%之365 nm波長照射輻射，2〇%之4〇5 1^波長照射 輕射以及40%之436 nm波長照射輻射面罩。 7. —種光學面罩，其包含影像資訊，並且使用於申請專利 範圍第1項之方法，其特徵在於為其具有繞射元素形 式，且影像資訊以小於將形成影像最小特徵尺寸之二維 陣歹〗衫像單元來編碼，每一影像單元具有至少兩特定傳 送準位之一者與三相位準位之一者。 士申叫專利範圍第7項所述之光學面罩，其特徵在於為 降=透率之影像單元覆以具有特定傳送率層次，並且每 衫像早το之相位準位由此單元位置之面罩基板厚度決 定。 9·如申吻專利範圍第7或8項所述之光學面罩，其特徵在於 為^ 3不同於文編碼之影像資訊中彼此不同的面積，以 一光束照射這些面積與其週遭面積’這些面積的次影像 在不同於週遭面積次影像形成平面處形成。 10.::明專利範圍第7或8項所述之光學面罩，其特徵在於 為匕含具有1 μχη數量級尺寸影像，1〇〇%或〇%傳 並且引起〇。，90。，180。或270。相位位移。 U’一種用以實施申請專利範圍第1項之方法之設備，此設 -2 - A BCD 562992 申请專利範圍 備包含下面順序： 發射至少—預定波長之輻射； 於二Λ 用以支持包含影像資訊，以及至少對 於輻射源為部分透明的面罩，以及 夕對 -一基板支持器用以支捭 &，^ n 又得钕供對於來源輻射感光材粗 層/田述為面罩具有繞射元素形式，且影像資訊：4 將幵》成影像最小特徵& + 、 於 -影像單元維陣列影像單元編竭，每 具有至少兩特定傳送準位之-者與三相位準 位之一者。 & + 12.如申請專利範圍第1G項所述之設備，其特徵在於為轄射 源组成為發射具有_些程度數量級開孔角度之輻射光 束。 13·如申靖專利範圍第11或丨2項所述之設備，其特徵在於為 至少兩分立波長之輻射，照射在面罩平面上。 14·如申凊專利範圍第11或12項所述之設備，其特徵在於為 面罩承載影像資訊表面與感測層表面之間距離為 50 μηι數量級。 15·如申請專利範圍第u或12項所述之設備，其特徵在於為 轄射源發射包含40%之365 nm波長照射輻射，20%之405 nm波長照射輕射以及4〇。/。之436 nm波長所組成之輻射。 16. —種用於在具有至少一個層次的基板上製造一裝置之方 法，此方法包含步驟有： -形成一影像，包含對應於在該層次形成裝置特色， 於该層次提供之對輕射感光層，以及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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   *目墩无形成影像所始洛 ,^ ?/诼所描繪之該層次面積，移除或增 加材料，描述為根攄申士主室& 々很躁曱5月專利範圍第1、2或3項之方 法，形成影像。 ^7·如申請專利範圍第16項 、4之方法，適於以一些層次形 成一裝置，描述為使用一氺罢—人 .A -欠 九罩包含不同於受編碼之影傻 貝訊中彼此不同的面積，使得以一 其週遭面積，這些面積的次〶像在：二…、射141面積與 像形成平面處形成/ 像在不同於週遭面積次影 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）