TWI342985B - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Description

1342985 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於曝光設備及裝置製造方法，特別是關於 在物體上形成光源影像並使用平臺移動該物體以在該物體 上形成圖案之曝光設備，以及使用該曝光設備的裝置製造 方法。 【先前技術】 隨著近來IT (資訊科技）的發展及市場擴張，對於製 造半導體裝置、液晶顯示器裝置等之製造設備的需求係逐 漸增加。製造此種裝置之格外重要的設備爲用以形成圖案 的曝光設備。關於曝光設備，所重視的不僅在於曝光效能 ，亦在於支援成品售價競爭的C 〇〇 (擁有成本），亦即， 製造設備的總操作成本。 關於曝光設備，通常係使用一對一成像曝光設備來照 射遮罩，以在投影成像系統中之良好影像區域內的基板上 之遮罩預定區域內形成圖案。然而，在以上的一對一成像 曝光設備中’當基板尺寸變得較大時，具有電路圖案之遮 罩的成本很容易大幅增加。這是因爲一對一成像基本上需 要具有和基板相同尺寸的遮罩。因此，在開發如液晶顯示 器之大尺寸顯示器方面，減少遮罩的成本是個重要的問題 0 即使在開發前沿之VLSI次微米微影方面，降低遮罩 之成本仍很棘手，雖然其技術領域在線寬、曝光面積、及 -5· (2)1342985 裝置規格上係與液晶顯示器不同。在VLSI中，當基板尺 寸變大時’問題不在於遮罩的尺寸增加，而是因微圖案化 (micropatterning)的成本增加。尤其，因 VLSI要求遮 罩組中包含大量遮罩（例如：20個或更多），遮罩成本會 造成嚴重的問題。 爲解決以上關於遮罩成本的問題，已有一種使用遮罩 微影曝光設備的技術被提出（參照美國專利6,133,986號 )° 美國專利6,133,986號係揭露一種無遮罩微影曝光設 備，其使用DMD (數位微鏡裝置）而選擇性地反射部份 光線以使基板表面曝光。 當使用玻璃基板作爲曝光目標基板時，工作距離常會 因出現於玻璃基板表面上之通常尺寸約爲20μιη的波紋而 改變。若工作距離改變，光源影像會形成於落在曝光目標 基板表面之外的位置，導致形成於曝光目標基板表面上之 光源影像的準確度降低。 美國專利6,1 33,986號中係使用感光器來偵測工作距 離。然而，由於必須處理使用感光器而獲得的影像資料， 反應速度自然會變低。因此，單獨的影像資料處理裝置係 必要的。此外，光學路徑長度必須被確保。這些要求使得 設備配置複雜化。 【發明內容】 本發明係鑑於以上問題而提出，且其目的爲提供一種 -6-

'I、 J (4) (4)1342985 之曝光設備。在如基板之物體上，根據此實施例之曝光設 備係形成基於光源陣列中各光源之ΟΝ/OFF資訊而發出的 光源影像，其係藉由轉換利用如遮罩圖案CAD之軟體工 具所設計的電路圖案而獲得。更明確來說，此實施例之曝 光設備可較佳地用以作爲製造如半導體元件之裝置的掃描 類型投影曝光設備。尤其，此設備可被用於製造裝置，例 如：半導體裝置（如1C或LSI )、影像感測裝置（如 CCD)、顯示器裝置（如液晶面板）、以及磁頭。 第1A〜1C圖爲顯示根據此實施例之曝光設備的整體 配置示意圖。第1A圖爲平面圖，第1B圖爲透視圖，而第 1 C圖爲部份放大圖，其分別顯示根據此實施例的曝光設 備。如第1B圖所示，根據此實施例之曝光設備可將來自 曝光頭結構101之複數個曝光光點的影像形成於基板臺 103上所支承的曝光目標基板102之上。根據此實施例之 曝光設備可藉由使基板臺103之掃描與曝光光點之 ΟΝ/OFF同步的曝光來形成電路圖案。如第1A圖所示，舉 例來說，曝光頭結構101包含含有複數個曝光頭l〇4a〜 1 04 d的曝光頭陣列104。第1A圖中雖配置四個曝光頭， 可配置1〜3個或5個或更多個曝光頭。抑或可在整個表 面上配置曝光頭。依此配置，重疊曝光係被允許以應付曝 光目標基板102的尺寸增加和高通量。如第1C圖所示， 曝光頭陣列104中的曝光頭104a〜104d各包含元件曝光 單元，該些元件曝光單元各包括一光學系統105和LED 光源106。配置LED光源106使得曝光目標基板102的感 -8- (5)1342985 光體表面作爲影像表面。各包括led光源 LED光源1 06之光學系統1 〇5的元件曝光單 標基板102上形成LED光源106的各別影 例中，光學系統105係相對於掃描方向（第 頭A)斜向配置，以藉由在和掃描方向垂直 窄之間距曝光而形成圖案。 舉例來說’可使用根據此實施例的曝光 尺寸液晶顯示器面板的TFT陣列。在此情 LED光源106之陣列和光學系統1〇5係配置 像素1〇7(其示意性地表示三個，R、G、和 以藉由曝光而形成控制各像素1 07的TFT電 於液晶顯示器之TFT電路係重複地對各像素 不需要將個別的圖案資料，亦即，LED光源 制信號，傳輸至大尺寸基板中的所有像素。 料傳送至各像素以控制LED光源的ON/OFF ，舉例來說，當作大尺寸基板之曝光目標基 700mmx900mm(所謂的 46吋面板尺寸）， 像素尺寸爲200μηιχ600μπι，而TFT電路圖 爲3 μιη。然而本發明不限於這些尺寸。 第2Α圖爲顯示根據此實施例之LED光 、以及曝光目標基板的配置示意圖。LED光i 影像係藉由縮小光學系統1 05加以縮小並形 基板1 02上。縮小光學系統1 05係設計爲具 數値孔徑NA之影像側數値孔徑NA，如由光 1 0 6和對應於 元係在曝光目 像。在此實施 1B圖中的箭 的方向上以狹 設備來製造大 況中，複數個 在液晶顯示器 B像素）上， 路圖案。因用 傳輸資料，故 的 ΟΝ/OFF控 可將相同的資 。此實施例中 板的尺寸約爲 液晶顯示器之 案的最小線寬 源、光學系統 原106的光源 成於曝光目標 有大於物體側 束201和202 -9- (6)1342985 所指。依此配置，光源側之工作距離204必然大 標表面側之工作距離205。 關於光源影像的解析度，LED光源106之發 的不同發光部份並不會相互干擾，如光束202所 係形成非相干影像。發光部份之點分別依據縮小 I 〇5的性能而形成延伸點影像。結果之點影像係 調整至依據LED光源106的尺寸和縮小光學系; 放大率所決定之位置。該些點影像之強度總和係 光源影像203 (參照第2B圖）。上述縮小光學 的性能包括根據縮小光學系統1 05之影像側的 N A和聚光元件之配置所決定的繞射限制和像差性 第3圖爲顯示根據此實施例之曝光設備的曝 面圖。曝光頭板301係由主體台座304固定及支 陣列302和用來開啓/關閉LED光源的電子控制 顯示）係配置在曝光頭板301下方。該電子控制 由資料傳輸線連接到「電路圖案至ON/OFF信號 (circuit pattern-to-ON/OFF signal converter ) )。光學元件陣列板303係配置於LED光源陣: 方而與其相隔距離約爲光學系統的光源側之工作 學元件305和306的群組係配置在光學元件陣列 之陣列中。曝光目標基板102係被支承於基板臺 與光學元件305和306相隔預定之曝光目標基板 離。基板臺103在被掃描同時於台座3 04上移動 移動期間，雷射干涉儀或編碼器（未顯示）係回 於曝光目 光區域中 指，因此 光學系統 被移位及 流1 0 5的 形成整個 系統1 0 5 數値孔徑 能。 光部份剖 承。LED 系統（未 系統係經 轉換器」 (未顯示 叩3 0 2下 距離。光 板303上 1 03上而 側工作距 0在掃描 授控制基 •10· 1342985 ⑺ 板臺1 Ο 3的位置。 第4圖爲用以說明根據此實施例之掃描曝光的圖式。 第4圖爲顯示由上方觀看時LED光源106的示意圖。第4 圖顯示複數個LED光源106和光學系統105被配置在陣 列中的狀態。此實施例中，藉由以一對一之對應方式結合 LED光源1〇6和光學系統105而形成元件曝光單元。換言 之’ 一元件曝光單元係在曝光目標基板（未顯示）上形成 一 LED光源的影像。這些結合被配置在二維陣列中。更 明確來說，如第4圖所示，一列中的LED光源1 06係自 第4圖中的左側到右側（在掃描方向上）斜向配置。第一 列中最右邊的LED光源106之高度（與掃描方向垂直之 方向上的位置）幾乎等於第二列中最左邊的光源106之高 度。該些元件曝光單元係被連續地配置以免形成成爲掃描 問題的間隔。 第5A圖強調LED光源丨06之光源影像的連續性。 LED光源106係如此配置以能夠在第1Α圖所示之曝光頭 陣列1〇4中單獨地形成曝光頭1〇4a〜104d。關於另一配置 範例，第5B圖顯示其中第一列中之LED光源106的高度 在該些LED光源106達到右端之前會達到第二列中之 LED光源1〇6的高度之配置。在此情況中，第1A圖所示 之曝光頭陣列1〇4中的個別曝光頭l〇4a〜l〇4d可在掃描 方向執行重疊掃描曝光。以上LED光源106之陣列可藉 由選擇最佳之LED光源裝置或另一配置而形成。可考慮 各種因素（例如光線使用效率、形成條件、機械強度、安 • 11 - (8) (8)1342985 裝準確度'及成本）而在構成曝光設備上適當地結合如透 鏡和波帶片之光學元件的設計値。 在本發明之較佳實施例中，關於用來調整曝光目標基 板1 〇2和曝光頭結構1 0 1之間的間隔之感測器，可採用使 用電磁能量（例如：磁場、電場、或無線電波）的感測器 ，或是使用動態能量（例如：液體、聲音、或位置）的感 測器。此種感測器包括用於偵測偵測目標和感測器之間之 電容値改變的電容感測器、使用磁鐵的磁性近接感測器、 使用電磁感應的渦流位移感測器、使用超音波的超音波位 移感測器 '以及使用差動變壓器的差動變壓器接觸型位移 感測器。 該電容感測器爲具有依據偵測目標而改變的敏感度之 近接感測器。假設空氣的介電係數爲1，可由電容感測器 所偵測的介電係數被認定爲1 .5或更高。由於玻璃基板的 介電係數約爲5〜10，而形成在該玻璃基板上之金屬層的· 介電係數約爲50，該電容感測器適用於使用玻璃基板的液 晶顯示器曝光設備。 該磁性近接感測器爲藉由結合磁性偵測元件與磁鐵而 用以在偵測目標靠近感測器時偵測磁通量之改變的近接開 關。 該渦流位移感測器爲使用高頻磁場的近接感測器。該 渦流位移感測器供應高頻電流至感測器頭中的線圈以產生 高頻磁場。當TFT電路或濾色器矩陣形成於當作曝光目標 基板之玻璃基板上時，金屬膜層係形成在玻璃基板的表面 -12- :8) (9) (9)1342985 上。在此情況中，因以下原因可能可採用渦流位移感測器 。TFT電路中，閛極電極和閘極與源極的佈線部分係由金 屬製成。濾色器中，用於黑色矩陣之遮光體（light-shielding body ) 係由例 如鉻之 金屬所 製成。 當在使 金屬圖 案化後執行曝光製程時，金屬形狀（圖案）會在感測器上 對偵測間隙產生影響。因此，若並列地形成幾乎相同的圖 案時，可將感測器配置在對應於圖案間距之整數倍的位置 ，藉此將複數個感測器配置在各個圖案上幾乎相同的位置 。液晶顯示器中，作爲顯示字元或影像之最小單位的複數 個點（像素）係二維地並列配置。因此，當將複數個感測 器配置在對應於像素間距之整數倍的位置而追蹤閘極佈線 線路以使各感測器量測間隙時，可在幾乎相同的條件下比 較及校正間隙。 該超音波位移感測器爲自感測器頭傳送超音波並使用 該感測器頭來接收由物體所反射之超音波，藉此量測間隙 的近接感測器。 該差動變壓器接觸型位移感測器爲一接觸式感測器， 其在主要線圈被交流電激發時差動地耦合次級線圈中所產 生的感應電流，並析取結果之電流來作爲電壓差以獲得位 移輸出。關於根據此實施例之感測器，例如近接感測器之 非接觸式感測器較佳。然而，當令覆有光阻之曝光目標基 板的表面與一量測探針接觸時，其追蹤的深度和寬度可約 爲10〜lOOnm。因此，可在形成具有3μπι之線寬的TFT 圖案方面使用一接觸式感測器。 -13· (10) (10)1342985 如第3圖所示，以上類型之感測器1 〇 8係配置在曝光 頭結構101上而面對曝光目標基板102。第6圖爲更詳細 地顯示感測器108之配置的圖式。第6圖中的X方向對應 於掃描方向，而y方向對應於和掃描方向垂直的方向。感 測器108a ' 108b、和108c係並列於y方向。液晶顯示器 像素107a!、107a2、lQ7a3、和107a4係並列於X方向（掃 描方向）而位在對應於感測器1 08 a之列中。 光學系統105 ai係以相對於X方向的傾斜方向配置給 液晶顯示器像素107 ai。同樣地，光學系統105 a2係以相 對於X方向的傾斜方向配置給液晶顯示器像素1 07 a2。光 學系統1 05 a3係以相對於X方向的傾斜方向配置給液晶顯 示器像素107 a3。光學系統105 a4係以相對於X方向的傾 斜方向配置給液晶顯示器像素107 a4。LED光源106 ai〜 10 6a4係對應於以上配置而配置在對應於各光學系統l〇5a! 〜105a4的位置。LED光源l〇6a,〜 106a4係與對應的光學 系統105a,〜l〇5a4結合以形成元件曝光單元。各元件曝光 單元在曝光目標基板102上形成對應之LED光源的影像 〇 當曝光目標基板102以X方向移動時，感測器108a、 108b '和108c可時序地量測在X方向上它們和曝光目標 基板102的表面之間的間隔。控制器307可基於感測器 108a、108b、和l〇8c的偵測結果而調整將形成光學系統 105ai〜105a4之z方向上的光源影像之位置。關於調整將 形成成像光學系統105a,〜105a4之Z方向上的光源影像之 -14 - (11) (11)1342985 位置的方法，可能可使用調整形成成像光學系統105 ai〜 105 a4之光學元件（第3圖中的305和306 )的透鏡放大 率之方法，或是移動及調整光學元件306在z方向上的位 置之方法，如第7圖所示。 抑或，可基於感測器l〇8a、108b、和108c的偵測結 果，而預先彼此不同地調整將形成光學元件之z方向上的 光源影像之位置，藉此選擇性地開關控制LED光源。參 照第7圖，以配置在對應於感測器1 〇8a之列中的成像光 學系統10531〜105 34爲例，至少預先調整一成像光學系統 以具有和其餘成像位置不同之成像位置。當以X方向使用 感測器I〇8a時序地量測感測器l〇8a和曝光目標基板102 表面之間的間隔時，若成像光學系統1〇5 a3無法滿足所欲 之曝光條件，控制器307可選擇性地關閉對應於成像光學 系統105a3之LED光源106a3，並選擇性地開啓LED光源 1 06a 1 ' 1 06a2 ' 和 106a4° 根據此實施例，使用上述感測器可增加反應速度且簡 化設備配置。此外，當預先與其餘成像位置不同地調整將 形成光學元件之光源影像的位置’且選擇性地操作滿足所 欲曝光條件的元件曝光單元之LED光源時’可簡化間隙 調整程序。 [第二實施例] 以下將參照第8〜11圖來說明根據本發明的第二較佳 實施例。第8圖爲用以說明此實施例之掃描曝光的圖式’ -15- (12) (12)1342985 類似於第一實施例中所述的第4圖。第8圖示意性地顯示 由上方觀看時LED光源106和成像光學系統105的陣列 配置。此實施例與第一實施例不同之處在於LED光源106 的配置。更明確來說，係針對複數個區塊701中的各區塊 而將LED光源106分組，且成像光學系統105形成一影 像。換言之，第8圖顯示其中位於一列之LED光源106 被分至各具有四個LED光源106的區塊701，且LED光 源1 06之各群組的影像係由一對一成像光學系統或縮小成 像光學系統所形成之配置。第9圖爲單獨顯示LED光源 1 06之光源影像的圖式。如第9圖所示，位於一列之LED 光源106係自第9圖中的左側到右側（在掃描方向上）斜 向配置。第一列中最右邊的LED光源106之高度（與掃 描方向垂直之方向上的位置）幾乎等於第二列中最左邊的 光源106之高度。 雖然第8和9圖的一區塊中係包括四個光源，此實施 例並不限於此數量。舉例來說，可聚集1〜3個或5個或 更多個光源。光源的數量最好主要基於成像光學系統的像 差和曝光圖案的解析度而決定。換言之，在該成像光學系 統中，像差性能和解析度藉由在光軸上形成影像而變爲最 大。然而，若由光軸到成像位置的距離變長，則像差性能 變差而導致低解析度。 此實施例之便利性在於可減少成像光學系統的總數量 而不減少光源影像的數量。這等於將第1A圖所示之曝光 頭陣列1〇4中的曝光頭l〇4a〜104d縮減尺寸。因此，相 (14) 1342985 藉由該兩成像光學系統1101a和1101b重疊在曝光目標基 板102上。依此配置’ LED光源106可被規律地配置在簡 單的陣列中。陣列間距可被設定爲短間隔。因此，可相對 於光源的數量而減少成像光學系統的數量，因而實現小型 設備。除了實現小型曝光設備之外，可藉由在利用縮減第 1A圖所示之曝光頭陣列104中一曝光頭的尺寸時增加相 同區域中的曝光頭數量來改善曝光通量。 在第12和13圖中，掃描方向之列中的光源106係連 續地以陣列配置而不形成間隔。然而，如第1 4圖所示， 二維陣列中的光源1 06可被連續地配置在投影光學系統的 間隔之間。可考慮成像光學系統的像差性能和對較高曝光 圖案解析度之需求而適當地選擇此實施例之配置。一光源 之影像不僅可同時由例如第1 2和1 3圖所示之兩投影光學 系統加以形成，亦可使用具有較高解析度的成像光學系統 而由例如四個投影光學系統加以形成。 [其他實施例] 本發明不限於上述實施例且順序等等可多樣地變化。 此外，關於LED光源和光源陣列之裝置配置，可適當地 選擇及使用以下裝置配置。 舉例來說，光源106包括藉由自發發射（spontaneous emission )而發光的固態元件。關於該固態元件，可使用 發光二極體元件（下文中稱爲「LED元件」）或EL元件 。關於LED元件，可使用具有各種類型之發光波長的 •18· (15) (15)1342985 LED 元件，例如 GaAs 、 Ga A1 As 、 GaP/GaP 、 G a A1 A s / G a A s ' I π G a A1 P ' I n G a A1 P / G a P、I n G a A1 P / G a A s、 AlInGaN、AlGaN、InGaN、GaN、AIN、ZnO、ZnSe、或 纘石。較佳係使用具有適於使光阻曝光之發光波長的led 元件’例如：AlInGaN、AlGaN、或 InGaN，然而本發明 不特定受限於此。關於EL元件，可使用有機EL和無機 EL。 最好根據作爲曝光目標之光阻的敏感度設定led元 件的發光波長》可使用具有中間波長爲3 65n m且光譜半寬 Δλ爲約10nm至約20nm的發射波長之LED元件。在選擇 LED元件的發射波長時，可根據光阻的敏感度曲線而不考 慮光阻的類型來選擇具有最理想發射波長和波長寬度的 LED元件。此外|在使用上述重疊曝光製程的配置中1可 混合複數個具有不同發光波長的LED元件以在被照射表 面上顯示所欲之曝光波長分佈。 在上述實施例中，來自LED的光線係直接用於曝光 。換言之，不需波長濾波器來選擇特定波長範圍。實際上 1當必要時可使用波長濾波器。該波長濾波器可與各LED 元件整體形成。可使用如（非專利參考文件I : Science Vol. 265, pp. 943, 1994)中所揭示的共振器LED。 由於LED光源可典型地藉由在10-MHz之GaN系統 中移除/運輸基板而將調變頻率提高至最大爲GHz級，其 可以非常高的速度被開啓/關閉。利用此特徵，藉由較微 脈衝驅動（finer-pulse driving)來執行脈衝發射，可藉由 -19- (16) (16)1342985 執行曝光作業（其原本可爲執行一次之ON作業）而獲得 高輸出。這是因爲LED元件使用脈衝驅動程序來有效地 輻射熱，使得較大的平均電流和平均功率可被供應至LED 光源。當相較於曝光設備的曝光時間，重複頻率夠高時， 光阻可以和藉由連續光線相同的方式加以曝光。可依據脈 衝數量調整曝光量。 爲了改善LED所發出之光線的使用效率，可使用具 有光線會聚分佈的LED元件。關於具有光線會聚分佈的 LED元件，舉例來說，可使用藉由自發發射而控制自LED 元件所發出的光線之間隔模式的LED元件來改變自發發 射光線的分佈。更明確來說，所發出之光線的間隔模式可 根據使用上述非專利參考文件1中所述之共振器QED效 應的自發發射控制之類而藉由與共振器整合之LED加以 直接控制，以改變自發發射光線的分佈。 關於LED陣列光源，可使用以晶圓級形成爲光源之 LED陣列光源。可考慮裝置良率和安裝成本來選擇LED 光源之一晶片中所包含的LED陣列之最理想數量。

第15圖顯示LED表面光源之配置範例的示意圖。第 1 5圖亦顯示以晶圓級所形成的光源。如第1 5圖之上圖中 的平面圖所示，各LED元件係藉由預定裝置製程而形成 在一LED表面光源晶圓1501上之LED發光部1 502上。 第15圖之下圖爲沿著第15圖之平面圖中線A-A’的剖面 圖。用以驅動LED元件的驅動電路層15 06係形成在基板 1507上，而LED元件形成在驅動電路層1506上。各LED (17) (17)1342985 元件包括具有pn接面的LED作用層1503、隔離/電流壓 縮（isolation/current constriction)結構 1504、獨立驅動 電極1505、以及驅動1C電路層15 06。 第16圖顯示其中LED光源1601與平凸透鏡整合爲 部分成像光學系統之配置。第16圖亦顯示包括冷卻LED 元件1601之冷卻單元的配置。該冷卻單元最好包括作爲 支承LED元件1601之支承單元的基板1604，以冷卻基板 1604並接著冷卻LED元件1601。此情況中，關於待將 LED元件1601安裝於其上之基板1604，可使用具有良好 熱輻射性能的金屬板（例如：由銅和鎢之合金或類似所製 成的基板）。該金屬板最好配置在LED元件1601之發光 表面的對面側。直接冷卻基板1 604的冷卻裝置可被配置 於基板1 604上。基板1 604不限於金屬板。舉例來說，當 必要時，可考慮其發熱性能，及例如：可加工性而使用半 導體基板（例如：矽基板）、鑽石基板、或石墨基板。 如第16圖所示，可在基板16 04中形成用於冷卻LED 元件1601之流體所流經的冷卻通道1 605。此情況中，因 在接近LED元件1601之位置上執行水冷，冷卻效果係被 增強。冷卻之流體係自管路之類（未顯示）被供應至冷卻 通道1605。關於該流體，舉例來說，可使用冷卻溶液（例 如：水、純水 '或超純水）及/或冷卻氣體（例如：如Ar 之鈍氣或如N2之氣體）。

爲了塡補基板1604和透鏡1602之間的間隙，可在它 們之間配置間隔物1606。爲了以光軸方向反射來自LED -21 - (18) (18)1342985 元件1601的廣角出射光線1 608，可將透鏡1 602的基板 1 604側部份截去爲四邊形稜柱，並沿著結果之間隔配置脊 結構1607。 可在透鏡1602和脊結構1607之間的介面上形成鋁膜 ，使得該些介面具有高反射率。脊結構1607可爲空心的 。此情況中，該些傾斜的介面係根據透鏡1 602和空氣之 間的折射率差異而作爲全反射或Fresnel反射的反射表面 。可預先在透鏡1602之傾斜表面上形成銘、毙 '銀、或 類似之高反射率金屬膜。 [應用範例] 以下將說明使用根據本發明較佳實施例之曝光設備的 半導體裝置製程。第17圖爲顯示半導體裝置之整體製造 程序流程的流程圖。步驟1 (電路設計）中，係設計一半 導體裝置電路。步驟2(遮罩製作）中，所設計之電路圖 案係被登錄於曝光設備中，以將圖案資料轉換爲曝光光源 陣列ΟΝ/OFF資料。步驟3 (基板製造）中，使用如玻璃 或半導體之材料製造曝光目標基板。在稱爲預處理的步驟 4(半導體裝置製程）中，係根據使用上述圖案與曝光目 標基板的微影技術而藉由上述曝光設備在基板上形成實際 電路。在稱爲後處理的步驟5(組裝）中，使用步驟4中 所製作的電路基板形成裝置面板。此步驟包括如組裝之組 裝製程及封裝製程。步驟6(檢查）中，執行步驟5中所 製作之半導體裝置和裝置面板的檢查，例如操作檢驗測試 (19) (19)1342985 和耐用性測試。裝置面板因此藉由這些步驟而完成並在步 驟7中被運送。 步驟4中的半導體裝置製程包括：氧化步驟，氧化半 導體層的表面；CVD步驟，在該表面上形成絕緣膜；電極 形成步驟，藉由汽相沉積在該表面上形成電極；離子植入 步驟，在該半導體層中植入離子；光阻處理步驟，對該基 板施加感光劑；曝光步驟，使上述曝光設備在已經過光阻 處理步驟的基板上形成電路圖案；顯影步驟，使在曝光步 驟中曝光之基板顯影；蝕刻步驟，蝕刻除了顯影步驟中所 顯影之光阻影像以外的光阻.；以及光阻移除步驟，移除不 必要的被蝕刻之光阻。重複這些步驟以在基板上形成多重 電路圖案。 在可不脫離本發明之精神與範圍下對本發明進行各種 廣泛的修改與變更的同時，應了解除了申請專利範圍中所 定義之外，本發明並不限於其特定實施例。 【圖式簡單說明】 倂入此處且構成本說明書一部份的附圖係圖示本發明 之實施例’並連同以下敘述一起用以說明本發明之原理。 第1A〜1C圖爲顯示根據本發明第一較佳實施例之曝 光設備的整體配置示意圖； 第2A和2B圖爲顯示根據本發明第—較佳實施例之曝 光設備的成像光學系統範例示意圖； 第3圖爲顯示根據本發明第一較佳實施例之曝光設備 -23· (20) (20)1342985 的示意剖面圖； 第4圖爲用以說明根據本發明第一較佳實施例之掃瞄 曝光和曝光設備之光源與成像光學系統的陣列配置示意圖 第5A和5B圖爲用以說明根據本發明第一較佳實施例 之掃描曝光和曝光設備之光源的陣列配置示意圖； 第6圖爲用以說明根據本發明第一較佳實施例之曝光 設備的感測器配置示意圖； 第7圖爲圖示根據本發明第一較佳實施例之用以調整 曝光設備之成像光學系統的成像位置之配置示意剖面圖； 第8圖爲用以說明根據本發明第二較佳實施例之掃描 曝光和曝光設備之光源與成像光學系統的陣列配置示意圖 » 第9圖爲用以說明根據本發明第二較佳實施例之掃描 曝光和曝光設備之光源的陣列配置示意圖； 第10圖爲用以說明根據本發明第二較佳實施例之掃 描曝光和曝光設備之光源與成像光學系統的陣列配置之另 一範例示意圖； 第1 1圖爲用以說明根據本發明第二較佳實施例之掃 描曝光和曝光設備之光源的陣列配置之又一範例示意圖； 第1 2圖爲用以說明根據本發明第三較佳實施例之掃 描曝光和曝光設備之光源與成像光學系統的陣列配置示意 圖； 第13A和13B圖爲用以說明根據本發明第三較佳實施 -24- (21) (21)1342985 例之掃描曝光和曝光設備之光源與成像光學系統的陣列配 置之另一範例示意圖； 第14圖爲用以說明根據本發明第三較佳實施例之曝 光設備光源的陣列配置和掃描曝光又一範例之示意圖； 第1 5圖顯示根據本發明之曝光設備的LED光源陣列 之裝置配置範例示意圖； 第1 6圖爲顯示其中LED光源陣列和根據本發明之曝 光設備的部份成像光學系統整合之配置範例的示意圖；以 及 第17圖爲顯示根據本發明之裝置製造方法的流程圖 【主要元件之符號說明】 1 0 1 :曝光頭結構 102:曝光目標基板 103 :基板臺 1 0 4 :曝光頭陣列 104a〜l〇4d:曝光頭 105 :光學系統 106、1〇6’ ： LED 光源 1 0 7 :像素 201 、 202 :光束 2 0 3 :光源影像 204 :光源側之工作距離 -25 (22)1342985 205 :曝光目標表面側之工作距離 301 :曝光頭板

302 ： LED 陣歹!J 303 :光學元件陣列板 304 :主體台座 305、306 :光學元件 307 :控制器

108、 108a ' 108b、 108c ：感測器 107a!〜107a4 :液晶顯示器像素 105ai〜105a4:光學系統 106a, ~ 1 06a4 ： LED 光源 70 1 :區塊 1 1 0 1、1 1 0 1 a ' 1 1 0 1 b :成像光學系統 1501 : LED表面光源晶圓 1 502 : LED發光部

1 5 03 : LED作用層 1 504 :隔離/電流壓縮結構 1505:獨立驅動電極 1506:驅動電路層 1507 :基板 1 601 : LED 元件 1 6 0 2 :透鏡 1604 ：基板 1 605 :冷卻通道 -26 (23) (23)1342985 1 6 Ο 6 :間隔物 1 607 :脊結構 1 608 :廣角出射光線 -27

Claims (1)

1342985 _ 公告本 第095 1 0 1 065號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國99年12月10日修正 • 十、申請專利範圍 1· 一種在物體上形成圖案的曝光設備，該曝光設備 包含： 一曝光頭結構’其中係排列有用以曝光該物體的複數 個基本曝光單元，該複數個基本曝光單元各包括：（i) φ 至少一光源用以發出曝光用之光；以及（ii)在該物體上 形成該至少一光源之一影像的一光學元件； 一感測器，其偵測在垂直於該表面的方向中，該物體 的該表面位置並產生一偵測結果；以及 一控制器，其接收來自該感測器的該偵測結果並控制 該曝光頭結構，使得一圖案係爲該曝光所形成在該物體上 ，同時，該等複數基本曝光單元之一係被選擇以基於該感 測器之該偵測結果來曝光該物體，該等複數基本曝光單元 φ 可形成該影像同時滿足給定曝光條件， 其中該等複數基本曝光單元係在曝光該物體前加以調 整，使得由該等複數基本曝光單元的該至少一光源所形成 的該等影像的位置在垂直於該物體表面的方向中變化，以 包括複數彼此不同的位置。 2. 如申請專利範圍第1項之設備’其中該光學元件以 一預定放大率在該物體上形成該光源之該影像。 3. 如申請專利範圍第2項之設備，其中該放大率爲相 等放大率或縮小放大率。 1342985 4 ·如申請專利範圍第1項之設備’更包括冷卻該至少 一光源的一冷卻單元。 5 -如申請專利範圍第1項之設備，其中該控制器脈衝 驅動該至少一光源以發出依時離散（temporally discrete ) 脈衝光。 6.如申請專利範圍第1項之設備’其中該至少一光源 包括一發光二極體元件。 7 .如申請專利範圍第1項之設備，其中該至少一光源 包括一電致發光（EL)元件。 8. 如申請專利範圍第1項之設備，其中包含在各個基 本曝光單元中的該至少一光源係被群集爲一列，在各個基 本曝光單元中的各個順序光源間之距離爲固定，及在一基 本曝光單元中之該列中之最後光源與在順序下一基本曝光 單元的該列中之第一光源間之距離係大於在各個基本曝光 單元中之該列中之各個順序光源間之距離。 9. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該至少一光源 的該等影像係使用該光學元件形成在該物體上。 1 0.如申請專利範圍第1項之設備，其中該至少一光 源包括分別具有不同發光波長的複數個類型之光源。 11.—種裝置製造方法，該方法包含以下步驟： 使用如申請專利範圍第1項中所定義的曝光設備在一 基板上形成一圖案，以及 使具有該圖案形成於其上之該基板顯影，以製造裝置 S