TWI384340B - 加工機台 - Google Patents

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TWI384340B
TWI384340B TW97144172A TW97144172A TWI384340B TW I384340 B TWI384340 B TW I384340B TW 97144172 A TW97144172 A TW 97144172A TW 97144172 A TW97144172 A TW 97144172A TW I384340 B TWI384340 B TW I384340B
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加工機台
本發明是有關於一種加工機台。
近年來,隨著奈米科技的蓬勃發展,為因應奈米科技領域中多元化的應用,市場急需要可以製作出奈米級圖案的加工設備與技術。為了使加工圖案的解析度能達到奈米等級,往往需要使用到超高精密度的加工機台,例如半導體製程中所採用的雷射曝光直寫機(Laser Direct Writer)、電子束直寫機(Electron Beam Direct Writer)或步進機(Stepper)等設備。
就奈米級圖案的應用而言,在液晶顯示器中,如導光板、偏極板...等重要光學元件會具有週期性的特殊圖案結構,以提供特殊的光學效果;此外,光子晶體結構在發光二極體(Light Emitting Diode,LED),可以扮演強化出光效率的重要角色;或是太陽能電池(Solar Cell)的應用中,可以提高發電效率,其圖案結構也是具有週期性的特殊圖案。上述這些週期性圖案結構大多使用上述價格高昂的雷射直寫機或是電子束直寫機來製作。
然而,上述超高精密度的加工機台為了製作出超高精密度圖案結構,對於加工物件的絕對位置準確度要求極高,所以必須採用超高精密度的雙軸移動平台、驅動馬達、光學尺、雷射干涉儀等裝置來準確控制加工行程,導致整個加工機台造價極為昂貴,也相對提高製作成本。此外, 基於對加工物件的絕對位置的高準確度要求,上述加工機台的生產速度緩慢,使得整體的生產效率低落。
在目前的市場上,光資訊儲存領域中的光碟機讀寫技術已經非常成熟。以DVD光碟燒錄機為例,售價相當便宜,故其光學頭與伺服晶片的成本可說是非常低廉。若能利用光碟機之聚焦偵測、伺服控制、光學偵測及致動器控制等相關技術,甚至直接結合光碟機的零組件,來開發一台具有極低成本、高速,卻擁有極高精密度的加工機台,在實際應用上,可以製作如光子晶體、光柵元件、導光板等具有週期性精密圖案的元件,亦可應用在半導體領域或奈米科技領域中。
本發明提出一種加工機台,主要包括光源模組、移動載具、速度偵測模組、驅動模組以及寫入伺服器等元件。光源模組適於輸出一光束至一工件。移動載具適於承載工件或光源模組,使工件與光源模組作相對移動。此外,速度偵測模組係用以偵測移動載具的移動速度,並對應輸出一時脈訊號。驅動模組則耦接至移動載具,並用以控制移動載具的移動速度。寫入伺服器耦接至光源模組,並依據時脈訊號調整該光束的輸出狀態。
本發明提出之加工機台更可包括一偏移偵測模組以及一偏移補償模組。偏移偵測模組係用以偵測移動載具的偏移量,並對應輸出一偏移訊號。偏移補償模組則耦接至光源模組,並依據偏移訊號調整該光束投射至工件的位置 (例如X或Y方向之位置)。
本發明提出之加工機台更可包括一聚焦偵測模組與一聚焦補償模組。聚焦偵測模組係用以偵測該光束的聚焦情形,並對應輸出一聚焦訊號。此外,聚焦補償模組耦接至光源模組,並依據聚焦訊號調整該光束在的聚焦位置(例如Z方向的位置,即高度)。
為讓本發明之上述和其他目的、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。
需注意的是,下列不同實施例中所提出的作為示例的細部結構都可以在合理的情況下相互組合、替換或被省略,以因應不同的實際需求。本技術領域中具有通常知識者在參照下列實施例的說明後應能理解本發明的精神與技術特徵,並且在不脫離本發明的精神範圍內做出合理的變化與應用。此外,為了方便說明,並使說明內容能更易於被理解,下文採用相同的標號來表示類似的元件,並可能省略重複的文字說明。
圖1為依據本發明提出之一實施例的一種加工機台的示意圖。如圖1所示,加工機台100主要是由光源模組110、移動載具120、速度偵測模組130、驅動模組140以及寫入伺服器170等元件所構成。其中,光源模組110適於輸出一光束112至工件102,以對工件102加工。此處所提及的加工步驟例如是藉由光束112對工件102進行曝 光或蝕刻等動作,本發明並不限定此加工機台可應用的範疇,然下述實施例將以曝光製程作為示例來進行說明。
請再參考圖1,移動載具120適於承載工件102或光源模組110,以使工件102與光源模組110沿一路徑作相對移動。在本實施例中,移動載具120係承載工件102,使工件102沿該路徑移動,而光源模組110位於固定的位置上。然而,在其他的實施例中,亦可改為藉由移動載具120來承載光源模組110,或是藉由不同的移動載具120來分別承載工件102與光源模組110,詳細的實施方式會於下文的實施例中說明。
速度偵測模組130配置於移動載具120上,用以偵測移動載具120的移動速度,即工件102相對於光源模組110的移動速度,並對應輸出一時脈訊號S1。此外,驅動模組140耦接至移動載具120,並依據時脈訊號S1控制移動載具120的移動速度,即依據時脈訊號S1對移動載具120的移動速度進行回授控制。
本實施例的加工機台100還可以進一步包括偏移偵測模組150以及偏移補償模組160。偏移偵測模組150配置於移動載具120上,用以偵測移動載具120垂直於該路徑方向的偏移量,並對應輸出一偏移訊號S2,其中若該路徑方向為X方向,則所偵測為Y方向之偏移量。此外,偏移補償模組160耦接至光源模組110,並依據偏移訊號S2調整光束112投射至工件102的位置。另外,寫入伺服器170同樣耦接至光源模組110,並依據時脈訊號S1調整第一光 束112的輸出狀態。
上述實施例藉由速度偵測模組130來偵測工件102與光源模組110之間的相對移動速度,並據以對移動載具120的驅動以及光源模組110所輸出的光束112狀態進行回授控制。以應用於曝光製程而言,藉由上述機制可調整工件102的單位面積的曝光劑量,例如維持固定的曝光劑量。此外,上述實施例也可進一步藉由偏移偵測模組150來偵測移動載具120垂直於該路徑方向上因為振動或是機械精度誤差可能導致的偏移,並藉以調整光束112投射至工件102表面的位置,以使光束112準確地投射至預定的位置。其中,若該路徑方向為X方向,則所偵測為Y方向之偏移量。
著眼於光源模組110將光束112投射於工件102時可能產生的聚焦誤差,上述實施例更可進一步整合一聚焦偵測模組180與一聚焦補償模組190,以使光束112準確地聚焦於加工位置。聚焦偵測模組180配置於光源模組110旁,用以偵測光源模組110所輸出的光束112在工件102的聚焦情形,並對應輸出一聚焦訊號S3。此外,聚焦補償模組190耦接至光源模組110,並依據聚焦訊號S3調整光束112在工件102表面的聚焦位置。
上述的加工機台100結合伺服控制技術、光學偵測技術與制動器控制技術,來對加工時可能產生的速度誤差、偏移誤差、聚焦誤差等問題進行回授補償,以達到低成本、高速與高精密度的加工需求,因此可被順利地應用於製作 如光子晶體、光柵元件、導光板等具有週期性精密圖案的元件。結合現有的技術水平,例如光碟機的相關技術便可被斟酌整合於本案的加工機台中,以達到低成本、高速與高精密度的加工需求。此處提到的週期性精密圖案例如圖2所示之圖案210~240,其製作上較不需考慮到絕對位置的精準度,只需顧及移動載具的直線移動之穩定性、速度準確度以及光源寫入策略便可達到高精密度的要求。
圖3繪示本發明之加工機台在實際應用時可能的實施例,其係以單軸移動的加工機台為例進行說明。此外,圖5~14更分別繪示圖3之加工機台的各個部份的元件與實施態樣。
首先說明本發明提出之加工機台應用於曝光製程時的相關製程條件與實施方式,須強調本發明提出之加工機台不限於應用於此。在本發明之實施例所提及的曝光製程中,可能採用的光阻包括熱化學模態無機光阻及光化學模態有機光阻。圖4便繪示應用熱化學模態無機光阻與光化學模態有機光阻時,光束的聚焦光點的光強度分佈、光點直徑與溫度分佈的關係。如圖4所示,光化學模態有機光阻的曝光反應機制取決於單位面積所受到的光強度,而熱化學模態無機光阻的曝光反應機制取決於單位面積上累積的熱量。當光強度超過光化學模態有機光阻的寫入臨界光強度,便會發生化學變化,經顯影製程後形成圖案,亦即該形成圖案之寬度為D。然而,僅當聚焦光點之光強度所累積的熱能超過熱化學模態無機光阻的寫入臨界溫度時, 才會發生化學變化,經顯影製程後形成圖案,亦即該形成圖案之寬度為d。換言之,採用熱化學模態無機光阻所能得到的圖案解析度會高於採用光化學模態有機光阻所能得到的圖案解析度。
當然,本發明前述或其他實施例的加工機台所能採用的光阻型態並不限於熱化學模態無機光阻或光化學模態有機光阻。惟須注意的是,因應不同型態光阻的特性,本案之加工機台中的聚焦偵測模組可能會有不同的實施態樣,其詳細結構將於下列實施例中說明。
請同時參照圖1、3與5,其中圖5繪出加工機台100的光源模組110與聚焦偵測模組180。光源模組110至少包括光源510、光學鏡組520以及物鏡530等元件,其中光源510輸出光束512,光學鏡組520位於光源510與工件102之間,而物鏡530位於光學鏡組520與工件102之間。聚焦偵測模組180包括一光偵測器540,接收由工件102表面反射的光源模組110所輸出的光束512,並對應輸出聚焦訊號S3至聚焦補償模組190(請參見圖1)。
在本實施例中,光源模組110更可包括一準直元件514或一擴束元件516等光學調製元件,其中準直元件514配置於光源510與光學鏡組520之間,而擴束元件516配置於準直元件514與光學鏡組520之間,且兩者皆位於光束512的路徑上。此外,光源510例如是雷射二極體(Laser Diode),其優勢在於操作頻率可以達到100MHz以上,因此可以結合高速移動平台,大幅提高加工速度。
本實施例的光學鏡組520包括偏振分光元件522與1/4波片524,其中偏振分光元件522位於光源510與工件102之間,1/4波片524位於偏振分光元件522與工件102之間。光束512經由偏振分光元件522、1/4波片524與物鏡530而被傳遞至工件102,且部分的光束512被工件102反射,再經由物鏡530、1/4波片524與偏振分光元件522而被傳遞至光偵測器540。更詳細而言,本實施例是採用光源510來同時進行加工與聚焦偵測之用。當進行加工時,光源510所輸出的光束512的光強度為寫入強度;而當進行聚焦偵測時,光源510所輸出的光束512的光強度改變為一聚焦強度。光偵測器540係吸收此聚焦強度的光束512並轉而輸出聚焦訊號S3至聚焦補償模組190(請參見圖1),以藉由聚焦補償模組190調整光束512在工件102表面的聚焦位置。
誠如前述所提到的,因應不同型態光阻的特性,聚焦偵測模組可能會有不同的實施態樣。以本實施例所繪示的聚焦偵測模組180而言,其適用於熱化學模態無機光阻,但並不適用於光化學模態有機光阻。此乃是因為本實施例是採用同一個光源510來進行加工與聚焦偵測,但光化學模態有機光阻會同時對聚焦強度與加工強度的光束512產生光化學反應,而導致製程上的錯誤。當然,本實施例中,光束512處於聚焦強度時,其在工件102上所累積的熱量必須小於所採用的熱化學模態無機光阻的臨界寫入溫度。
請再參考圖3,本實施例的聚焦補償模組190(請參見 圖1)包括一聚焦補償致動器550與一聚焦補償伺服器560。聚焦補償致動器550耦接至光源模組110,例如是耦接到物鏡530。此外,聚焦補償伺服器560耦接至聚焦偵測模組180的光偵測器540,以接收聚焦訊號S3,並對應輸出一聚焦補償訊號A3至聚焦補償致動器550,以調整物鏡530與工件102的相對距離。
前述的光偵測器540例如是採用像散法(Astigmatism)或刀緣法(Knife Edge)等光碟機中常見的聚焦偵測方法來偵測光束512在工件102上的聚焦狀態,以對應輸出聚焦訊號S3。應用該些方法,常見的光偵測器540例如是二等分光二極體(Photodiode,PD)或四等分光二極體。圖3與5中所繪示的是採用像散法搭配四等分光二極體540、圓柱透鏡542以及凸透鏡544等的實施範例。在其他實施例中,也可以採用刀緣法搭配四等分光二極體(或二等分光二極體)、刀緣以及凸透鏡等。
上述實施例繪示適用於採用熱化學模態無機光阻的曝光製程的聚焦偵測模組180。下文將搭配圖6再列舉其他實施例說明同時適用於光化學模態有機光阻與熱化學模態無機光阻的聚焦偵測模組。需注意的是,圖6中的元件可以合理地取代圖3中相應元件的位置,以提供聚焦偵測與聚焦補償的功能。
請參考圖1、3與6,為了避免光化學模態有機光阻同時對聚焦光束與光束產生光化學反應,本實施例採用不同波長的光源來分別進行聚焦偵測與加工。光源模組110至 少包括光源610、光學鏡組620以及物鏡630等元件,其中光源610輸出光束612,光學鏡組620位於光源610與工件102之間,而物鏡630位於光學鏡組620與工件102之間。
在本實施例中,光源模組110更包括一輔助聚焦偵測光源670,適於輸出一偵測光束672,且偵測光束672與光束612的波長不同。偵測光束672經由光學鏡組620與物鏡630而被傳遞至工件102,且部分的偵測光束672被工件102反射,再經由物鏡630與光學鏡組620而被傳遞至光偵測器540。
更具體而言,光學鏡組620包括一二色向性分光元件622,如二色向性波片(Dichroism Mirror)、一偏振分光元件624以及一1/4波片626。二色向性分光元件622位於光源610與工件102之間。偏振分光元件624位於光偵測器640與二色向性分光元件622之間,以及輔助聚焦偵測光源670與二色向性分光元件622之間。此外,1/4波片626位於偏振分光元件624與二色向性分光元件622之間。偵測光束672經由偏振分光元件624、1/4波片626與二色向性分光元件622而被傳遞至工件102,且部分的偵測光束672被工件102反射,再經由二色向性分光元件622、1/4波片626與偏振分光元件624而被傳遞至光偵測器540。
在本實施例中,光源模組110可包括一第一準直元件614a、一第二準直元件614b或一擴束元件616等光學調製元件,其中第一準直元件614a配置於光源610與光學鏡組 620之間,第二準直元件614b配置於輔助聚焦偵測光源670與光學鏡組620之間,而擴束元件616配置於第一準直元件614a與光學鏡組620之間。第一準直元件614a、以及擴束元件616位於光束612的路徑上,而第二準直元件614b位於偵測光束672的路徑上。
前述的光源610或輔助聚焦偵測光源670例如是雷射二極體(Laser Diode),其優勢在於操作頻率可以達到100MHz以上,因此可以結合高速移動平台,大幅提高加工速度。
本實施例分別採用光源610與輔助聚焦偵測光源670來進行加工與聚焦偵測之用。當進行加工時,光源610輸出的光束612;而當進行聚焦偵測時,輔助聚焦偵測光源670輸出偵測光束672。光偵測器540吸收由工件102反射的偵測光束672並轉而輸出聚焦訊號S3至聚焦補償模組190(請參見圖1),以藉由聚焦補償模組190調整光束612在工件102表面的聚焦位置。
如同前述實施例,本實施例的聚焦補償模組190包括一聚焦補償致動器550與一聚焦補償伺服器560。聚焦補償致動器550耦接至光源模組110,例如是耦接到物鏡630。此外,聚焦補償伺服器560耦接至聚焦偵測模組180的光偵測器540,以接收聚焦訊號S3,並對應輸出一聚焦補償訊號A3至聚焦補償致動器550,以調整物鏡630與工件102的相對距離。此外,本實施例所繪示的是採用像散法搭配四等分光二極體540、圓柱透鏡542以及凸透鏡544 等來進行聚焦偵測的實施範例。在其他實施例中,也可以採用刀緣法搭配四等分光二極體(或二等分光二極體)、刀緣以及凸透鏡等的其他聚焦偵測方法。
同樣以曝光製程為例,圖7進一步繪示依據本發明之一實施例的光束的寫入策略。本實施例之曝光策略重點在於控制光束在工件上的曝光時間與曝光強度,以在單位面積內維持固定的曝光劑量。如圖7所示,類似光碟機讀寫頭的光源輸出模式,本實施例之光源模組所輸出的光束具有一寫入強度與一聚焦強度。當光源模組與工件之間的相對移動速度固定時,所輸出的光束維持固定的寫入強度與寫入時間。然而,當光源模組與工件之間的相對移動速度產生變化時,工件上單位面積的寫入時間將產生變化。藉由加工機台的速度偵測模組、驅動模組以及寫入伺服器等元件可以控制光束的寫入策略,改變光束的寫入強度,使得單位面積在單位時間內的曝光劑量維持固定。即,如圖3中繪示的面積A=面積B=面積C。如此一來,便可提供均勻的曝光效果,進而得到均勻的加工圖案。
圖8繪示依據本發明之一實施例的一種單軸移動加工機台的局部上視圖與側視圖。圖9進一步繪示圖8之加工機台的速度偵測模組。
請同時參照圖1、3、8與9,移動載具120包括固定座812與平台814,其中平台814耦接至固定座812,以承載工件102或光源模組110,且平台814適於相對於固定座812沿Y方向移動。此外,速度偵測模組130配置於移 動載具120上,用以偵測移動載具120的移動速度,即平台814相對於固定座812的移動速度,並對應輸出一時脈訊號S1。
在本實施例中,速度偵測模組130主要由一光柵822、一光源824以及一光偵測器826所構成。其中,光柵822配置於固定座812上,而光源824配置於平台814上,並適於發出一偵測光束824a至光柵822。光偵測器826接收由光柵822反射的偵測光束824a,以偵測移動載具120的移動速度,並對應輸出時脈訊號S1。寫入伺服器170耦接至光源模組110,並依據時脈訊號S1輸出寫入訊號A1至光源模組110,以調整光束112的輸出狀態,進而控制工件102上單位面積的曝光劑量。
另一方面,本實施例還可以在光柵822上設計特殊結構,用以表示加工起始原點。如圖9所示,光柵822的兩末端分別具有間距與光柵822上其他部分不同的加工起始原點圖案822a,用以在光柵822上區分出等速加工區P1以及加減速閒置區P2。當偵測光束824a投射於加減速閒置區P2時,光源模組110處於閒置狀態,同時調整移動載具120的移動速度。當偵測光束824a通過加工起始原點圖案822a進入等速加工區P1時,寫入伺服器170讀到加工起始原點圖案822a對應的訊號而立即觸發,輸出寫入訊號A1。
此外,為了準確控制光源824所輸出的偵測光束824a在光柵822上的聚焦情形,本實施例更可以進一步沿用前 述實施例所示的聚焦偵測模組180與聚焦補償模組190的作用原理,而將其應用在速度偵測模組130中。
沿用上述實施例所揭示的多種聚焦偵測架構中的一種,如圖9所示,速度偵測模組130更包括一偏振分光元件832、一1/4波片834以及一物鏡836。偏振分光元件832位於光源824與光柵822之間,1/4波片834位於偏振分光元件832與光柵822之間,而物鏡836位於1/4波片834與光柵822之間。偵測光束824a經由偏振分光元件832、1/4波片834與物鏡836而被傳遞至光柵822,並被光柵822反射,再經由物鏡836、1/4波片834與偏振分光元件832而被傳遞至光偵測器826。
另外,速度偵測模組130還可包括一準直元件838或其他光學調製元件。準直元件838配置於光源824與偏振分光元件832之間,並位於偵測光束824a的路徑上。
為了補償聚焦誤差,速度偵測模組130更包括一聚焦補償致動器842與一聚焦補償伺服器844。聚焦補償致動器842耦接至物鏡836,而聚焦補償伺服器844耦接至光偵測器826。光偵測器826接收由光柵822反射的偵測光束並對應輸出一聚焦訊號F1至聚焦補償伺服器844,且聚焦補償伺服器844對應輸出一聚焦補償訊號F2至聚焦補償致動器842,以調整物鏡836與光柵822的相對距離,進而控制光源824所輸出的偵測光束824a在光柵822上的聚焦情形。
如同前述實施例,本實施例所繪示的光偵測器826為 四等分光二極體,並採用像散法搭配圓柱透鏡846以及凸透鏡848等來進行聚焦偵測的實施範例。在其他實施例中,也可以採用刀緣法搭配四等分光二極體(或二等分光二極體)、刀緣以及凸透鏡等的其他聚焦偵測方法。另外,如圖3與8所示,為了獲得時脈訊號S1,速度偵測模組130更包括一鎖相迴路電路(phase-locked loop,PLL)852,用以接收聚焦訊號F1,並對應輸出時脈訊號S1。此外,速度偵測模組130還可包括一乘法器854,用以將時脈訊號S1轉換為適用於寫入伺服器170的寫入時脈訊號S1’。
請同時參照圖1、3與8,驅動模組140耦接至移動載具120,並依據時脈訊號S1控制移動載具120的移動速度。換言之,驅動模組140依據時脈訊號S1對平台814相對於固定座812的移動速度進行回授控制。
更具體而言,本實施例的驅動模組140包括一馬達862以及一馬達伺服器864。馬達862耦接至平台814,以驅動平台814沿Y方向移動,而馬達伺服器864接收速度偵測模組130所輸出的時脈訊號S1並對應輸出一驅動訊號D1至馬達862,以控制平台814相對於固定座812的移動速度。
藉由上述實施例,速度偵測模組130可以偵測工件102與光源模組110之間的相對移動速度,並據以對移動載具120的驅動以及光源模組110所輸出的光源112狀態進行回授控制。如此,以應用於曝光製程為例,可準確控制光束在工件上的曝光時間與曝光強度,以調整單位面積內的 曝光劑量。
由於上述移動載具120在路徑上可能因為振動或是機械精度誤差導致些微的偏移,因此需要對該偏移誤差進行補償,以使光束112準確地投射至工件102上的預定位置。
請再參考圖3與8,偏移偵測模組150配置於移動載具120上,用以偵測移動載具120在X方向上的偏移量,並對應輸出一偏移訊號S2。此外,偏移補償模組160耦接至光源模組110,並依據偏移訊號S2調整光束112投射至工件102表面的位置。
更具體而言,本實施例的偏移偵測模組150包括一光學鏡組872、一光源874以及一光偵測器876。光學鏡組872配置於平台814上,而光源874配置於平台814之外,並適於發出一偵測光束874a至光學鏡組872。另,光偵測器876接收光學鏡組872所輸出的光束並對應輸出偏移訊號S2。
本實施例的偏移偵測模組150係採用反射鏡作為光學鏡組872,以偵測光源874所發出的偵測光束874a因為平台814偏移所造成的入射角度偏差。更進一步,圖10繪示了採用三種不同型態之反射鏡的偏移偵測模組150,其中圖10(a)、10(b)以及10(c)分別採用平面反射鏡872a、凸面反射鏡872b與凹面反射鏡872c。當平台814產生X方向上的偏移時將使反射鏡872與光偵測器876同時移動,而改變偵測光束874a投射在光偵測器876上的位置。
此外,本實施例所採用的光偵測器如圖11所示,可 為位移感測元件(position sensitive device,PSD)882或二等分光二極體(photodiode,PD)884。此類型的光偵測器可輸出一第一電流I1與一第二電流I2。當無偏移時,偏移訊號S2對應的|I1-I2|=0,而當有偏移時,偏移訊號S2對應的|I1-I2|≠0,藉以判斷平台814是否產生偏移。
請再參考圖1、3與8,偏移補償模組160包括一偏移補償致動器892以及一偏移補償伺服器894。偏移補償致動器892耦接至光源模組110,而偏移補償伺服器894接收光偵測器876所輸出的偏移訊號S2並對應輸出一偏移補償訊號A2至偏移補償致動器892,以調整光源模組110在路徑上的位置。
除了前述採用反射鏡來進行偏移檢測的偏移偵測模組150之外,本發明其他實施例還可以應用聚焦透鏡、發散透鏡、稜鏡或上述該等元件的組合來達到相同的效果。
圖12(a)繪示採用聚焦透鏡(或凸圓柱透鏡)872d的偏移偵測模組150,而圖12(b)繪示採用發散透鏡(或凹圓柱透鏡)872e的偏移偵測模組150。當平台814產生X方向上的偏移時將使聚焦透鏡872d或發散透鏡872e與光偵測器876同時移動,而改變偵測光束874a投射在光偵測器876上的位置。
此處所採用的光偵測器同樣如圖11所示,可為位移感測元件882或二等分光二極體884。當無偏移時,偏移訊號S2對應的|I1-I2|=0,而當有偏移時,偏移訊號S2對應的|I1-I2|≠0,藉以判斷平台814是否產生偏移。
圖13繪示採用稜鏡872f的偏移偵測模組150。如圖13所示,當稜鏡872f以及光偵測器876隨著平台814的偏移而移動時,會改變偵測光束874a投射在光偵測器876上的位置。本實施例採用兩個位移感測元件882作為光偵測器876來感測由稜鏡872f所輸出的兩道光束,當平台814產生偏移使稜鏡872f與光偵測器876同步位移時,偵測光束874a投射在兩個位移感測元件882上的光強度也會同步變化。兩位移感測元件882分別輸出電流I1與I2。當無偏移時,偏移訊號S2對應的|I1-I2|=0,而當有偏移時,偏移訊號S2對應的|I1-I2|≠0,藉以判斷平台814是否產生偏移。
當然,本發明其他實施例還可以應用反射鏡、聚焦透鏡、發散透鏡、稜鏡等元件的組合來達到相同的效果。
如圖14所示的偏移偵測模組150,其採用發散透鏡872g與凸面反射鏡872h的組合來進行偏移偵測。當平台814產生X方向上的偏移時將使發散透鏡872g、凸面反射鏡872h與光偵測器876同時移動,而改變偵測光束874a投射在光偵測器876上的位置,藉以判斷平台814是否產生偏移。
前述多個實施例藉由速度偵測模組130可以對移動載具120的驅動以及光源模組110所輸出的光源112狀態進行回授控制;藉由偏移偵測模組150與偏移補償模組160可以偵測並補償移動載具120在路徑上因為振動或是機械精度誤差可能導致的偏移,以使光束112準確地投射至預 定的位置;另外,藉由聚焦偵測模組180與聚焦補償模組190可以偵測並補償光束112在工件102上的聚焦誤差。
值得一提的是,雖然前述實施例都是採用致動器來控制並調整光源模組的鏡頭,然其並非用以顯定本發明的範圍。除了致動器之外,還可以用例如壓電元件或是其他可達到相同效果的元件來取代前述實施例中的致動器。
此外,前述已經藉由多個實施例來說明單軸加工機台的詳細構造與其運作原理。然,應用前述單軸加工機台的構造與其運作原理,本發明更進一步提出雙軸加工機台。此雙軸加工機台與前述單軸加工機台主要的差異在於移動載具結構上的變更,以及為了同時兼顧兩個軸向上的寫入策略與偏移補償,因此速度偵測模組、偏移偵測模組與偏移補償模組等都須包含可分別對兩個軸向的作動進行偵測的元件。以下將再就該些差異搭配圖式進行說明,而其餘部分因與前述實施例類似或為本領域技術人員在參照前述實施例說明之後能夠理解者,因此不再重複贅述。
圖15繪示依據本發明之實施例的一種雙軸加工機台。為了使說明較為簡明,圖15並未繪示可能出現的所有元件與各種實施態樣。該些被省略的技術內容與變化可以參見前述實施例與其對應的圖示,並加以微調或結合,以符合實際的需求。
如圖1與15所示,本實施例的移動載具120包括沿Y軸作動的一第一部分310以及沿X軸作動的一第二部分320。第一部分310包括一第一固定座312以及一第一平台 314。第一平台314耦接至第一固定座312,並適於相對於第一固定座312沿Y軸移動。此外,第二部分320包括一第二固定座322以及一第二平台324。第二平台324耦接至第二固定座322,並適於相對於第二固定座312沿X軸移動。
在本實施例中,移動載具120的第一部份310與第二部份320共同承載工件102,以使得工件102可以作二維平面移動。其中,第二部份320藉由第二固定座322配置於第一部份310的第一平台314上,而工件102則配置於第二部份320的第二平台324上。
在其他實施例中,也可以使移動載具120的第一部份310與第二部份320共同承載光源模組110,或是使第一部份310與第二部份320分別承載光源模組110與工件102,都能達到使工件102與光源模組110沿兩個軸向相對作動的效果。
圖16繪示本實施例之雙軸加工機台可能的路徑,其中加工圖案410與路徑420分別如圖16的(a)與(b)所示。不論採用(a)或(b)其中的任一種方式,都可以順利形成陣列排列的加工圖案。
以下搭配前述實施例大略說明本實施例之雙軸加工機台各部位的架構。
請同時參考圖1、9與15,本實施例分別在移動載具120的第一部份310與第二部份320上配置如圖9所繪示的速度偵測模組130的元件,包括光柵822、光源824以 及光偵測器826等,以分別偵測移動載具在X方向與Y方向上的移動速度,並對應輸出時脈訊號S1至寫入伺服器170,以控制光源模組110的輸出狀態。此外,本實施例的速度偵測模組130還可以應用如圖9所繪示的用以偵測並補償聚焦誤差的相關元件,然而,本實施例不再對該些技術內容重複著墨,更詳細的技術內容可參見圖9與其相關說明。
另一方面,本實施例更分別對應移動載具120的第一部份310與第二部份320配置如圖8所繪示的驅動模組140的元件,包括兩個馬達862以及兩個馬達伺服器864等,以分別驅動第一平台314沿Y方向移動,以及驅動第二平台324沿X方向移動。兩個馬達伺服器864分別接收所對應的兩個速度偵測模組130所輸出的時脈訊號S1,並對應輸出驅動訊號至兩個馬達862,以對移動載具120在X軸與Y軸上的移動進行回授控制。
藉由速度偵測模組130與驅動模組140可以偵測工件102與光源模組110之間的相對移動速度,並據以對移動載具120的驅動以及光源模組110所輸出的光源112狀態進行回授控制。以應用於曝光製程為例,可準確控制光束在工件上的曝光時間與曝光強度,以調整單位面積內的曝光劑量。
另外,請再參考圖1、8與15,為了補償移動載具120在路徑上的偏移誤差,本實施例同樣在移動載具120的第一部份310與第二部份320上配置偏移偵測模組150與偏 移補償模組160。
在第一部份310與第二部份320上,偏移偵測模組150分別包括一光學鏡組872、一光源874以及一光偵測器876。光學鏡組872配置於第一平台314(或第二平台324)上,而光源874配置於第一平台314(或第二平台324)之外,並適於發出偵測光束874a至光學鏡組872。此外,光偵測器876接收光學鏡組872所輸出的光束並對應輸出X方向(或Y方向)的偏移訊號S2。
本實施例的偏移補償模組160包括兩個軸向的偏移補償伺服器與偏移補償致動器。更具體而言,偏移補償模組160包括X方向偏移補償伺服器894a、Y方向偏移補償伺服器894b、X方向偏移補償致動器892a與Y方向偏移補償致動器892b。
在本實施例中,X方向偏移補償致動器892a與Y方向偏移補償伺服器894b可以整合為如圖17所示的雙軸致動器。X方向偏移補償致動器892a控制光源模組110的物鏡530在X方向上的作動,Y方向偏移補償致動器892b控制光源模組110的物鏡530在Y方向上的作動。在其他實施例中,也可以採用壓電元件或其他等效的元件來取代X方向偏移補償致動器892a與Y方向偏移補償伺服器894b。
X方向偏移補償伺服器894a接收X方向的偏移訊號S2並控制X方向偏移補償致動器892a,以補償工件102沿Y方向移動時在X方向上可能產生的偏移誤差。此外, Y方向偏移補償伺服器894b接收Y方向的偏移訊號S2並控制Y方向偏移補償致動器892b,以補償工件102沿X方向移動時在Y方向上可能產生的偏移誤差。
以上大致說明本實施例之雙軸加工機台與前述單軸加工機台的差異。其餘部分因與前述實施例類似或為本領域技術人員在參照前述實施例說明之後能夠理解者,因此不再重複贅述。
值得一提的是,上述所有實施例都是採用單一光源的加工機台。然而,在實際的應用上,本發明還可以同時整合多個光源,以提供陣列式的加工效果,達到更高的量產能力。
圖18為依據本發明之不同實施例採用單一、並列式或陣列式的光源來進行加工的示意圖。其中,圖18(a)繪示採用一個光源430來對工件102加工的示意圖,圖18(b)繪示採用並排的兩個光源430來對工件102加工的示意圖,圖18(c)繪示採用陣列排列的多個光源430來對工件102加工的示意圖。需注意的是,每個光源430所對應的聚焦伺服系統獨立運作,每個光源430的偏移補償是同步進行,且每個光源430的寫入策略也是同步運作。藉由本實施例的設計,可以大幅縮短加工時間,提高加工機台的量產能力。
本發明的加工機台結合了伺服控制技術、光學偵測技術與致動器控制技術,來達到低成本、高速與高精密度的加工需求。在實際應用上,可以製作如光子晶體、光柵元 件、導光板等具有週期性精密圖案的元件。此外,本發明的加工機台可以採用雷射二極體作為光源,其中由於雷射二極體的操作頻寬很大,因此可以結合高速移動平台,大幅提高加工速度。另外,由於本發明之光源模組的體積較小,因此可採陣列方式排列進行同步加工,以實現高速量產。
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,任何所屬領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧加工機台
102‧‧‧工件
110‧‧‧光源模組
112‧‧‧光束
120‧‧‧移動載具
130‧‧‧速度偵測模組
140‧‧‧驅動模組
150‧‧‧偏移偵測模組
160‧‧‧偏移補償模組
170‧‧‧寫入伺服器
180‧‧‧聚焦偵測模組
190‧‧‧聚焦補償模組
210~240‧‧‧週期性精密圖案
310‧‧‧第一部分
312‧‧‧第一固定座
314‧‧‧第一平台
320‧‧‧第二部分
322‧‧‧第二固定座
324‧‧‧第二平台
410‧‧‧加工圖案
420‧‧‧路徑
430‧‧‧光源
510‧‧‧光源
512‧‧‧光束
514‧‧‧準直元件
516‧‧‧擴束元件
520‧‧‧光學鏡組
522‧‧‧偏振分光元件
524‧‧‧1/4波片
530‧‧‧物鏡
540‧‧‧光偵測器
550‧‧‧聚焦補償致動器
560‧‧‧聚焦補償伺服器
542‧‧‧圓柱透鏡
544‧‧‧凸透鏡
610‧‧‧光源
612‧‧‧光束
614a‧‧‧第一準直元件
614b‧‧‧第二準直元件
616‧‧‧擴束元件
620‧‧‧光學鏡組
622‧‧‧二色向性分光元件
624‧‧‧偏振分光元件
626‧‧‧1/4波片
630‧‧‧物鏡
670‧‧‧輔助聚焦偵測光源
672‧‧‧偵測光束
812‧‧‧固定座
814‧‧‧平台
822‧‧‧光柵
824‧‧‧光源
826‧‧‧光偵測器
824a‧‧‧偵測光束
822a‧‧‧加工起始原點圖案
832‧‧‧偏振分光元件
834‧‧‧1/4波片
836‧‧‧物鏡
838‧‧‧準直元件
842‧‧‧聚焦補償致動器
844‧‧‧聚焦補償伺服器
846‧‧‧圓柱透鏡
848‧‧‧凸透鏡
852‧‧‧鎖相迴路電路
854‧‧‧乘法器
862‧‧‧馬達
864‧‧‧馬達伺服器
872‧‧‧光學鏡組
874‧‧‧光源
876‧‧‧光偵測器
874a‧‧‧偵測光束
872a‧‧‧平面反射鏡
872b‧‧‧凸面反射鏡
872c‧‧‧凹面反射鏡
882‧‧‧位移感測元件
884‧‧‧二等分光二極體
892‧‧‧偏移補償致動器
894‧‧‧偏移補償伺服器
872d‧‧‧聚焦透鏡
872e‧‧‧發散透鏡
872f‧‧‧稜鏡
872g‧‧‧發散透鏡
872h‧‧‧凸面反射鏡
894a‧‧‧X方向偏移補償伺服器
894b‧‧‧Y方向偏移補償伺服器
892a‧‧‧X方向偏移補償致動器
892b‧‧‧Y方向偏移補償致動器
A1‧‧‧寫入訊號
A2‧‧‧偏移補償訊號
A3‧‧‧聚焦補償訊號
F1‧‧‧聚焦訊號
F2‧‧‧聚焦補償訊號
I1‧‧‧第一電流
I2‧‧‧第二電流
P1‧‧‧等速加工區
P2‧‧‧加減速閒置區
S1‧‧‧時脈訊號
S2‧‧‧偏移訊號
S3‧‧‧聚焦訊號
S1’‧‧‧寫入時脈訊號
圖1為依據本發明之一實施例的一種加工機台的示意圖。
圖2繪示本發明之加工機台可形成的週期性精密圖案。
圖3繪示本發明之加工機台在實際應用時可能的配置。
圖4繪示應用熱化學模態無機光阻與光化學模態有機光阻時,光束的聚焦光點的光強度分佈、光點直徑與溫度分佈的關係。
圖5繪示依據本發明之一實施例的加工機台的光源模組與聚焦偵測模組。
圖6繪示依據本發明之另一實施例的加工機台的光源模組與聚焦偵測模組。
圖7繪示依據本發明之一實施例的光束的寫入策略。
圖8繪示依據本發明之一實施例的一種單軸移動加工機台的局部上視圖與側視圖。
圖9進一步繪示圖8之加工機台的速度偵測模組。
圖10繪示依據本發明之實施例採用三種不同型態之反射鏡的偏移偵測模組。
圖11繪示依據本發明之實施例所採用的不同型態的光偵測器。
圖12繪示依據本發明之實施例採用聚焦透鏡與發散透鏡的偏移偵測模組。
圖13繪示依據本發明之一實施例採用稜鏡的偏移偵測模組。
圖14繪示依據本發明之一實施例採用發散透鏡與凸面反射鏡的組合的偏移偵測模組。
圖15繪示依據本發明之實施例的一種雙軸加工機台。
圖16繪示依據本發明之實施例之雙軸加工機台可能的路徑。
圖17繪示依據本發明之一實施例的一種雙軸致動器
圖18繪示依據本發明之不同實施例,採用單一、並列式或陣列式的光源來對工件102加工。
100‧‧‧加工機台
102‧‧‧工件
110‧‧‧光源模組
112‧‧‧光束
120‧‧‧移動載具
130‧‧‧速度偵測模組
140‧‧‧驅動模組
150‧‧‧偏移偵測模組
160‧‧‧偏移補償模組
170‧‧‧寫入伺服器
180‧‧‧聚焦偵測模組
190‧‧‧聚焦補償模組

Claims (46)

  1. 一種加工機台,包括:一光源模組,適於輸出一光束至一工件;一移動載具,適於承載該工件或該光源模組,使該工件與該光源模組作相對移動:一速度偵測模組,用以偵測該移動載具的移動速度,並對應輸出一時脈訊號;一驅動模組,耦接至該移動載具,並依據該時脈訊號控制該移動載具的移動速度;以及一寫入伺服器,耦接至該光源模組,並依據該時脈訊號調整該光束的輸出狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之加工機台,更包括:一偏移偵測模組,用以偵測該移動載具的偏移量,並對應輸出一偏移訊號;以及一偏移補償模組,耦接至該光源模組,並依據該偏移訊號調整該光束投射的位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之加工機台,更包括:一聚焦偵測模組,用以偵測該光束的聚焦情形,並對應輸出一聚焦訊號;以及一聚焦補償模組,耦接至該光源模組,並依據該聚焦訊號調整該光束的聚焦位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之加工機台,其中該聚焦偵測模組包括一光偵測器,接收由該工件反射的由該光源模組所輸出的該光束,並對應輸出該聚焦訊號至該聚焦 補償模組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之加工機台,其中該光源模組包括:一光源,輸出該光束;一光學鏡組,位於該光源與該工件之間;以及一物鏡,位於該光學鏡組與該工件之間,其中該加工光束經由該光學鏡組與該物鏡而被傳遞至該工件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之加工機台,其中該光學鏡組包括:一偏振分光元件,位於該光源與該工件之間;以及一1/4波片,位於該偏振分光元件與該工件之間,其中該加工光束經由該偏振分光元件、該1/4波片與該物鏡而被傳遞至該工件,且部分的加工光束被該工件反射,再經由該物鏡、該1/4波片與該偏振分光元件而被傳遞至該光偵測器。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之加工機台,其中該光源模組更包括一輔助聚焦偵測光源,適於輸出一偵測光束,該偵測光束經由該光學鏡組與該物鏡而被傳遞至該工件,且部分的偵測光束被該工件反射,再經由該物鏡與該光學鏡組而被傳遞至該光偵測器。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之加工機台,其中該光學鏡組包括:一二色向性分光元件,位於該光源與該工件之間;一偏振分光元件,位於該光偵測器與該二色向性分光 元件之間,以及該輔助聚焦偵測光源與該二色向性分光元件之間;以及一1/4波片,位於該偏振分光元件與該二色向性分光元件之間,其中該偵測光束經由該偏振分光元件、該1/4波片與該二色向性分光元件而被傳遞至該工件,且部分的偵測光束被該工件反射,再經由該二色向性分光元件、該1/4波片與該偏振分光元件而被傳遞至該光偵測器。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之加工機台,其中該光源模組更包括:一準直元件,配置於該光源與該光學鏡組之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之加工機台,其中該光源模組更包括:一擴束元件,配置於該準直元件與該光學鏡組之間。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之加工機台,其中該聚焦補償模組包括:一聚焦補償致動器,耦接至該光源模組;以及一聚焦補償伺服器,耦接至該聚焦偵測模組,該聚焦補償伺服器接收該聚焦訊號,並對應輸出一聚焦補償訊號至該聚焦補償致動器,以調整該物鏡與該工件的相對距離。
  12. 如申請專利範圍第5項所述之加工機台,其中該光源包括雷射二極體。
  13. 如申請專利範圍第4項所述之加工機台,其中該光偵測器採用包括像散法或刀緣法來偵測光束在該工件上的聚焦狀態,以對應輸出該聚焦訊號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之加工機台,其中該光偵測器包括二等分光二極體或四等分光二極體。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之加工機台,其中該移動載具包括:一固定座;以及一平台,耦接至該固定座,以承載該工件或該光源模組,且該平台適於相對於該固定座沿一方向移動。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之加工機台,其中該速度偵測模組包括:一光柵,配置於該固定座上;一光源,配置於該平台上,並適於發出一偵測光束至該光柵;以及一光偵測器,接收由該光柵反射的偵測光束,以偵測該移動載具的移動速度,並對應輸出該時脈訊號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括:一偏振分光元件,位於該光源與該光柵之間;一1/4波片,位於該偏振分光元件與該光柵之間;以及一物鏡,位於該1/4波片與該光柵之間,其中該偵測光束經由該偏振分光元件、該1/4波片與該物鏡而被傳遞至該光柵,並被該光柵反射,再經由該物鏡、該1/4波片與該偏振分光元件而被傳遞至該光偵測器。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之加工機台,其中該 速度偵測模組更包括:一準直元件,配置於該光源與該偏振分光元件之間。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括:一聚焦補償致動器,耦接至該物鏡;以及一聚焦補償伺服器,耦接至該光偵測器,該光偵測器接收由該光柵反射的偵測光束並對應輸出一聚焦訊號至該聚焦補償伺服器,且該聚焦補償伺服器對應輸出一聚焦補償訊號至該聚焦補償致動器,以調整該物鏡與該光柵的相對距離。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括一鎖相迴路電路,用以接收該光柵之反射光,並對應輸出該時脈訊號。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之加工機台,其中該光偵測器採用包括像散法或刀緣法來偵測該偵測光束在該光柵上的聚焦狀態,以對應輸出該聚焦訊號。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之加工機台,其中該光偵測器包括二等分光二極體或四等分光二極體。
  23. 如申請專利範圍第15項所述之加工機台,其中該驅動模組包括:一馬達,耦接至該平台,以驅動該平台沿該方向移動;以及一馬達伺服器,接收該速度偵測模組所輸出的時脈訊號並對應輸出一驅動訊號至該馬達,以控制該平台相對於 該固定座的移動速度。
  24. 如申請專利範圍第15項所述之加工機台,更包括:一偏移偵測模組,用以偵測該移動載具的偏移量,並對應輸出一偏移訊號;以及一偏移補償模組,耦接至該光源模組,並依據該偏移訊號調整該光束投射的位置。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之加工機台,其中該偏移偵測模組包括:一光學鏡組,配置於該平台上;一光源,配置於該平台之外,並適於發出一偵測光束至該光學鏡組;以及一光偵測器,接收該光學鏡組所輸出的光束並對應輸出該偏移訊號。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之加工機台,其中該光學鏡組包括反射鏡、聚焦透鏡、發散透鏡、稜鏡或上述該等之組合。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之加工機台,其中該光偵測器包括位移感測元件或二等分光二極體。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之加工機台,其中該偏移補償模組包括:一偏移補償致動器,耦接至該光源模組;以及一偏移補償伺服器,接收該光偵測器所輸出的偏移訊號並對應輸出一偏移補償訊號至該偏移補償致動器,以調整該平台的位置。
  29. 如申請專利範圍第1項所述之加工機台,其中該移動載具包括:一第一部分,包括:一第一固定座;一第一平台,耦接至該第一固定座,並承載該工件或該光源模組相對於該第一固定座沿一第一方向移動;一第二部分,包括:一第二固定座;以及一第二平台,耦接至該第二固定座,並承載該工件或該光源模組相對於該第二固定座沿一第二方向移動。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之加工機台,其中該第一方向與該第二方向正交。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之加工機台,其中該第一部分與該第二部分共同承載該工件,使其相對於該光源模組移動。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之加工機台,其中該第一部分與該第二部分共同承載該光源模組,使其相對於該工件移動。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之加工機台,其中該第一部分與該第二部分分別承載該工件與該光源模組,使該工件與該光源模組相對移動。
  34. 如申請專利範圍第29項所述之加工機台,其中該 速度偵測模組包括:一第一光柵,配置於該第一固定座上;一第一光源,配置於該第一平台上,並適於發出一第一偵測光束至該第一光柵;一第一光偵測器,接收由該第一光柵反射的第一偵測光束,以偵測該移動載具在該第一方向上的移動速度,並對應輸出一第一時脈訊號;一第二光柵,配置於該第二固定座上;一第二光源,配置於該第二平台上,並適於發出一第二偵測光束至該第二光柵;以及一第二光偵測器,接收由該第二光柵反射的第二偵測光束,以偵測該移動載具在該第二方向上的移動速度,並對應輸出一第二時脈訊號。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括:一第一偏振分光元件,位於該第一光源與該第一光柵之間;一第一1/4波片,位於該第一偏振分光元件與該第一光柵之間;一第一物鏡,位於該第一1/4波片與該第一光柵之間,其中該第一偵測光束經由該第一偏振分光元件、該第一1/4波片與該第一物鏡而被傳遞至該第一光柵,並被該第一光柵反射,再經由該第一物鏡、該第一1/4波片與該第一偏振分光元件而被傳遞至該第一光偵測器; 一第二偏振分光元件,位於該第二光源與該第二光柵之間;一第二1/4波片,位於該第二偏振分光元件與該第二光柵之間;以及一第二物鏡,位於該第二1/4波片與該第二光柵之間,其中該第二偵測光束經由該第二偏振分光元件、該第二1/4波片與該第二物鏡而被傳遞至該第二光柵,並被該第二光柵反射,再經由該第二物鏡、該第二1/4波片與該第二偏振分光元件而被傳遞至該第二光偵測器。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括:一第一準直元件,配置於該第一光源與該第一偏振分光元件之間;以及一第二準直元件,配置於該第二光源與該第二偏振分光元件之間。
  37. 如申請專利範圍第35項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括:一第一聚焦補償致動器,耦接至該第一物鏡;一第一聚焦補償伺服器,耦接至該第一光偵測器,該第一光偵測器接收由該第一光柵反射的第一偵測光束並對應輸出一第一聚焦訊號至該第一聚焦補償伺服器,且該第一聚焦補償伺服器對應輸出一第一聚焦補償訊號至該第一聚焦補償致動器,以調整該第一物鏡與該第一光柵的相對距離; 一第二聚焦補償致動器,耦接至該第二物鏡;以及一第二聚焦補償伺服器,耦接至該第二光偵測器,該第二光偵測器接收由該第二光柵反射的第二偵測光束並對應輸出一第二聚焦訊號至該第二聚焦補償伺服器,且該第二聚焦補償伺服器對應輸出一第二聚焦補償訊號至該第二聚焦補償致動器,以調整該第二物鏡與該第二光柵的相對距離。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之加工機台,其中該速度偵測模組更包括:一第一鎖相迴路電路,用以接收該第一聚焦訊號,並對應輸出該第一時脈訊號;以及一第二鎖相迴路電路,用以接收該第二聚焦訊號,並對應輸出該第二時脈訊號。
  39. 如申請專利範圍第34項所述之加工機台,其中該第一光偵測器與該第二光偵測器分別採用包括像散法或刀緣法來偵測該第一偵測光束與該第二偵測光束在該第一光柵與該第二光柵上的聚焦狀態,以對應輸出該第一聚焦訊號與該第二聚焦訊號。
  40. 如申請專利範圍第39項所述之加工機台,其中該第一光偵測器與該第二光偵測器分別包括二等分光二極體或四等分光二極體。
  41. 如申請專利範圍第34項所述之加工機台,其中該驅動模組包括:一第一馬達,耦接至該第一平台,以驅動該第一平台 沿該第一方向移動;一第一馬達伺服器,接收該第一時脈訊號並對應輸出一第一驅動訊號至該第一馬達,以控制該第一平台相對於該第一固定座的移動速度;一第二馬達,耦接至該第二平台,以驅動該第二平台沿該第二方向移動;以及一第二馬達伺服器,接收該第二時脈訊號並對應輸出一第二驅動訊號至該第二馬達,以控制該第二平台相對於該第二固定座的移動速度。
  42. 如申請專利範圍第29項所述之加工機台,更包括:一偏移偵測模組,用以偵測該移動載具的偏移量,並對應輸出一偏移訊號;以及一偏移補償模組,耦接至該光源模組,並依據該偏移訊號調整該光束投射的位置。
  43. 如申請專利範圍第42項所述之加工機台,其中該偏移偵測模組包括:一第一光學鏡組,配置於該第一平台上;一第一光源,配置於該第一平台之外,並適於發出一第一偵測光束至該第一光學鏡組;一第一光偵測器,接收該第一光學鏡組所輸出的光束並對應輸出一第一偏移訊號;一第二光學鏡組,配置於該第二平台上;一第二光源,配置於該第二平台之外,並適於發出一第二偵測光束至該第二光學鏡組;以及 一第二光偵測器,接收該第二光學鏡組所輸出的光束並對應輸出一第二偏移訊號。
  44. 如申請專利範圍第43項所述之加工機台,其中該第一光學鏡組與該第二光學鏡組分別包括反射鏡、聚焦透鏡、發散透鏡、稜鏡或上述該等之組合。
  45. 如申請專利範圍第43項所述之加工機台,其中該第一光偵測器與該第二光偵測器分別包括位移感測元件或二等分光二極體。
  46. 如申請專利範圍第43項所述之加工機台,其中該偏移補償模組包括:一第一偏移補償致動器,耦接至該光源模組;一第一偏移補償伺服器,接收該第一偏移訊號並對應輸出一第一偏移補償訊號至該第一偏移補償致動器,以調整該第一平台沿該第一方向移動時的位置;一第二偏移補償致動器,耦接至該光源模組;以及一第二偏移補償伺服器,接收該第二偏移訊號並對應輸出一第二偏移補償訊號至該第二偏移補償致動器,以調整該第二平台沿該第二方向移動時的位置。
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