TWI529496B - 光學圖像寫成系統 - Google Patents

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TWI529496B TW099143774A TW99143774A TWI529496B TW I529496 B TWI529496 B TW I529496B TW 099143774 A TW099143774 A TW 099143774A TW 99143774 A TW99143774 A TW 99143774A TW I529496 B TWI529496 B TW I529496B
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湯瑪士 雷迪克
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應用材料股份有限公司
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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光學圖像寫成系統
本發明涉及微影製程之領域;詳言之,本發明係關於一種在微影製程中將光罩資料圖案施用於基板之系統及方法。
受惠於半導體積體電路(IC)技術之突飛猛進,動態矩陣液晶電視(AMLCD TV)及電腦顯示器之製程已有長足進步。近年來,液晶電視及電腦顯示器之尺寸不斷放大,但價格則逐漸大眾化。
就半導體IC而言,各技術世代係由電路設計規則中之關鍵尺寸(CD)加以定義。隨著技術世代之演進,新世代IC之圖徵關鍵尺寸目標值逐漸縮小,誤差容許度亦更趨嚴格。但就平板顯示器(FPD)而言,各技術世代係依照製程中所用基板之實體尺寸加以分類。例如,FPD分別於2005、2007及2009年進入第六代(G6)、第八代(G8)及第十代(G10),其對應之基板尺寸(公厘x公厘)分別為1500x1800、2160x2460及2880x3080。
無論是半導體IC或FPD基板,其微影製程所面臨之挑戰均為如何一方面加大產品之尺寸,一方面使產品平價化;但兩者之製程卻截然不同。IC業界之一主要挑戰,係於直徑300公厘之晶圓上形成具有小關鍵尺寸之圖徵,其目標為儘可能提高電晶體之安裝數量,俾使相同大小之晶片具有更佳功能。然而,FPD業界之一主要挑戰係儘可能加大可處理之矩形基板尺寸,因為生產線上所能處理之FPD基板愈大,則所能製造之電視或顯示器愈大,且成本愈低。為提高效能,一般液晶電視及顯示器之設計均採用較為複雜之薄膜電晶體(TFT),但TFT之關鍵尺寸目標值仍停留在相同之規格範圍內。從某一觀點而言,FPD製程之一主要挑戰,係使後續各世代之單位時間產出量均具有合理之成本效益,而其中一項重要之考量因素係令製程良率達到獲利水準,同時維持適當之製程窗口。
習知用於製造FPD之微影技術係由製造IC之微影製程演變而來。FPD基板所用之微影曝光工具大多為步進式及/或掃描式投影系統,其中從光罩至基板之投影比例共有二比一(縮小)與一比一兩種。為將光罩圖案投影至基板,光罩本身便須依可接受之關鍵尺寸規格製造。FPD之光罩製程與半導體IC之光罩製程類似,不同之處在於:製造半導體IC所用之光罩尺寸約為每邊150公厘(約6吋),而製造FPD所用之光罩,其每邊尺寸在一實例中可為前述每邊尺寸之八倍左右,即每邊超過一公尺。
請參閱第1圖,圖中繪示一用以將光罩圖案掃描至FPD基板之投影曝光工具習知架構。此架構所用之曝光光源主要為高壓短弧汞(Hg)燈。入射之照明光經由反射鏡102反射後,依序通過光罩104及投影透鏡106,最後到達FPD基板108。然而,若欲以第1圖所示之習知光罩式曝光工具架構為新世代之FPD進行微影製程,必須解決光罩尺寸日益加大之問題。以第八代FPD為例,其光罩尺寸約為1080公厘x 1230公厘,而第八代基板之面積則為其四倍。由於TFT之關鍵尺寸規格在3微米±10%之範圍內,如何在每邊超過兩公尺之第八代基板上控制TFT之關鍵尺寸實乃一大挑戰;相較於在直徑300公厘之矽晶圓上微影製印先進IC圖案並控制其規格,前者難度更高。FPD業界所須解決之問題,係如何以符合成本效益之方式建造出適用於新世代FPD之光罩式曝光工具,同時保留可接受之微影製程能力區限(又稱製程窗口)。
若欲減少FPD曝光區域內關鍵尺寸不一致之情形,方法之一係使用多重曝光法,其中標稱曝光量係由多個依適當比例分配之曝光分量所組成,而每一曝光分量則使用預選波長之照明,並搭配對應之投影透鏡以完成掃描及步進。此類曝光工具須包含多於一個投影透鏡,但僅配有單一照明光源,其原因在於必須使用以千瓦(KW)計之高輸出功率短弧汞燈照明光源。至於選擇曝光波長之方式,係於光源處安裝適當之濾光鏡。在一實例中,此多波長曝光法可降低第八代基板上關鍵尺寸均一性所可能受到之負面影響,故可使用較平價之透鏡及照明設備。
在使用多波長曝光法時,必須為光罩本身訂定較嚴格之關鍵尺寸目標值及關鍵尺寸均一度。在一實例中,TFT光罩之關鍵尺寸誤差容許值小於100奈米,此數值遠小於光罩關鍵尺寸標稱目標值3微米所需之誤差容許值。這對於使用現有曝光工具架構的製程方式而言,較易於掌控FPD微影製程之製程窗口。然而,對FPD光罩關鍵尺寸規格之要求愈嚴,將使原本即所費不貲之光罩組愈加昂貴。在某些情況下,為第八代FPD製作關鍵光罩之成本極高,且備貨期甚長。
習知方法之另一問題在於,使用大型光罩時不易進行瑕疵密度管控。以大型光罩進行多重曝光之微影製程時,即使一開始使用全無瑕疵之光罩,最後仍有可能出現有害之瑕疵。若製程有產生瑕疵之虞,不但良率將受到影響,光罩成本亦隨之提高。
第2圖繪示一用於製造光罩之曝光工具之習知架構。在此曝光工具架構中,射向分光鏡204之照明光202將局部反射並穿過傅利葉透鏡208以照亮空間光調變器(SLM)206。此成像光經反射後,依序通過傅利葉透鏡208、分光鏡204、傅利葉濾光鏡210及縮小透鏡212,最後到達空白光罩基板216。光罩資料214係以電子方式傳送至空間光調變器206,從而設定微鏡像素。反射光在空白光罩基板216上產生亮點,而空白光罩基板216上無反射光處則形成暗點。藉由控制及編排反射光,即可將光罩資料圖案轉移至空白光罩基板216上。
請注意,在此種曝光工具架構中,照明光程係經折曲以便垂直射入空間光調變器。此折曲之照明光程與曝光成像路徑形成T字形。此類曝光系統除使用高功率之照明光源外,亦須使用具有高縮小比率之投影透鏡,藉以提高光罩圖案寫入之準確度與精度。基本上,透鏡縮小比率約為100比1。使用具有高縮小比率之投影透鏡時,單一空間光調變器晶片所產生之曝光區域甚小。空間光調變器之晶片實體尺寸約為一公分,經縮小100倍後,空間光調變器之寫入區域約為100微米。若欲以此極小之寫入區域寫完一整片第八代FPD光罩,其所需時間甚長。
另一習知方法係以多道雷射光束循序照射空間光調變器。此多道光束係由單一照明雷射光源經旋轉式多面反射鏡反射而成。多道照明光束可在特定時間內產生多重曝光,因而提高光罩寫入速度。在一實例中,以此方法寫完一片第八代FPD光罩約需20小時。由於寫入時間偏長,控制機器並維持其機械及電子運作之成本亦隨之增加,進而拉高其FPD光罩成品之成本。若將此曝光工具應用於第十代或更新世代之FPD光罩,則製造成本恐將更高。
為降低製作少量原型時之光罩成本,另一習知方法所用之曝光工具架構係以透明之空間光調變器為光罩。此方法係將光罩圖案讀入空間光調變器中,使其顯現所需之光罩圖案,如此一來便不需使用實體光罩。換言之,此透明空間光調變器之功能可取代實體光罩,從而節省光罩成本。就曝光工具之架構而言,此方法基本上與光罩式投影系統並無二致。然而,若與實體光罩相比,此空間光調變器光罩之影像品質較低,不符合FPD製程之圖案規格要求。
第6,906,779號美國專利(以下簡稱第’779號專利)則揭露另一種製造顯示器之習知方法,該方法係利用一捲軸式製程對網狀基板進行同步微影曝光。簡言之,第’779號專利係將光罩圖案曝光至成捲之基板上。另一種習知之捲軸式微影製程可參見Se Hyun Ahn等人之專文「用於撓性塑膠基板之高速捲軸式奈米壓模微影術(Hight-Speed Roll-to-Roll)Nanoimprint Lithography on Flexible Plastic Substrates)」(Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,Weinheim,「先進材料(Advanced Materials)」,2008,20,第2044-2049頁)(以下簡稱Ahn專文)。
然而,上述兩種習知方法限用預定尺寸之光罩,而光罩尺寸則實質限縮可製造之撓性顯示器之大小。第’779號專利及Ahn專文所述習知方法之另一問題在於,若欲達到適當之微影製印效果,曝光過程中必須將成捲之基板拉平。如此一來,基板表面之平整度將遜於一般液晶電視螢幕所用之硬式玻璃基板。應用此種光罩式微影技術時,焦深(DOF)會因基板表面不平而受限,因此,上述習知方法恐難以形成關鍵尺寸(CD)為5微米或以下之TFT圖徵。若欲使TFT顯示器之解析度達一定水準,則TFT光罩圖徵之關鍵尺寸須為3微米左右。
在製造未來世代FPD時所可能面臨之上述各種挑戰,乃肇因於FPD業界亟須降低成本,而主要動機之一,係令新世代產品之製程具有成本效益。微影技術必須一方面維持產出效率,一方面確保產品良率逐代提升。欲達此目的,必須加大微影製程之製程窗口,並減少製程瑕疵,以因應日益增大之FPD基板。一如前述,現有曝光工具架構之缺點甚多,其中一主要缺點係與光罩之使用有關,亦即光罩尺寸過大,導致光罩之製造不符成本效益。由於光罩尺寸勢必持續加大方能滿足未來世代FPD之需求,此一缺點將愈趨嚴重。因此,需有一種經改良之成像寫入系統,以解決習知工具與方法之諸多問題。
本發明係關於一種在微影製程中將光罩資料圖案施用於基板之系統及方法。在一實施例中,該方法包含下列步驟:提供一具有複數個空間光調變器(SLM)成像單元之平行成像寫入系統,其中該等SLM成像單元係排列成一或多個平行陣列;接收一待寫入基版之光罩資料圖案;處理該光罩資料圖案,以形成複數個對應於基板不同區域之分區光罩資料圖案;辨識出基板上一區域中待受對應SLM成像之物件;沿該等物件之邊緣選擇評估點;配置該平行成像寫入系統使其利用該等評估點成像該等物件;以及藉由控制該等SLM將該等分區光罩資料圖案平行寫入,而執行多重曝光以將該物件成像於基板之該區域中。
在另一實施例中,一種在微影製程中處理影像資料之系統包含一具有複數個空間光調變器(SLM)成像單元之平行成像寫入系統,其中該等SLM成像單元係排列成一或多個平行陣列。此系統進一步包含一用以控制該等SLM成像單元之控制器,其中該控制器包含:第一邏輯電路,用以接收待寫入基版之光罩資料圖案的邏輯;第二邏輯電路,用以處理該光罩資料圖案以形成複數個對應於基板不同區域之分區光罩資料圖案;第三邏輯電路,用以辨識出基板上一區域中一或多個待受對應SLM成像之物件;第四邏輯電路,用以沿該等物件之邊緣選擇一或多個評估點的邏輯;第五邏輯電路,用以配置該平行成像寫入系統使其利用該等評估點成像該等物件;以及第六邏輯電路,用以藉由控制該等SLM將該等分區光罩資料圖案平行寫入,而執行多重曝光以將該物件成像於基板之該區域中。
本發明提供一種用以在微影製程中將光罩資料圖案施用於基板之系統及方法。以下之說明,係為使熟習此項技藝之人士得以製作及應用本發明。本文有關特定實施例及應用方式之說明僅供例示之用,熟習此項技藝者可輕易思及多種修改及組合該等範例之方式。本文所述之基本原理亦適用於其他實施例及應用而不悖離本發明之精神與範圍。因此,本發明並不限於本文所描述及繪示之範例,而應涵蓋符合本文所述原理及技術特徵之最大範圍。
在以下之詳細說明中,部分內容之呈現係透過流程圖、邏輯方塊圖,及其他可於電腦系統中執行之資訊運算步驟之圖示。在本文中,任一程序、電腦可執行之步驟、邏輯方塊及流程等,均係由一或多道步驟或指令所組成之自相一致之序列,其目的係為達成預定之結果。該等步驟係指實際操控物理量之步驟,而物理量之形式則包含可於電腦系統中儲存、轉移、結合、比較,及以其他方式操控之電性、磁性或無線電訊號。在本文中,該些訊號有時以位元、數值、元素、符號、字元、項、號碼或類似名稱稱之。各步驟之執行者可為硬體、軟體、韌體,或以上各項之組合。
本發明之實施例使用以空間光調變器(SLM)為基礎之影像投射裝置。可供使用之SLM影像投射方式共有兩種,一種係透過數位微鏡裝置(DMD),另一種則係透過柵狀光閥(GLV)裝置,兩種裝置均可以微機電(MEM)製造法製成。
第3圖繪示一根據本發明實施例之數位微鏡裝置範例。在此範例中,標號302為單一DMD晶片,而標號304則為該DMD晶片之放大簡化圖。若欲將DMD用作空間光調變器,可令DMD中之微鏡傾斜至固定角度(大多約為±10°或±12°)。DMD之微鏡鏡面對入射照明光之反射性極高。各微鏡可由下方之電晶體控制器使其傾斜(如標號306所示)或維持原本位置不變(如標號308所示)。在一實施例中,DMD之間距可為約14微米,而微鏡之間距可為約1微米。單一DMD晶片上之像素數可為1920 X 1080個微鏡像素,此一像素數可與高畫質電視(HDTV)之顯示器規格相容。
第4圖繪示一根據本發明實施例之DMD投影系統。在此範例中,微鏡共有三種狀態:1)傾角約為+10°之「啟動」狀態402;2)未傾斜之「持平」狀態404;以及3)傾角約為-10°之「關閉」狀態406。在第4圖中,光源408所在位置係與DMD形成-20°之角度,當此光源射出光束時,處於「啟動」狀態(或二進制中之「1」)之微鏡將反射該光束,使其直接穿過投影透鏡410,因而在顯示器基板上形成亮點。至於「持平」狀態及「關閉」狀態(或二進制中之「0」)之微鏡,其反射光束將有所偏斜(其角度分別為約-20°及-40°),並落在該投影透鏡之聚光錐之外。換言之,後兩種狀態之微鏡之反射光並不會穿過投影透鏡410,因此,顯示器基板上將形成暗點。由於微鏡之反射光無法以目視方式分解,吾人可將一組投射出之亮點及暗點依適當比例組合,以形成灰階。此方法可利用百萬種灰色調與色彩,投射出逼真之影像。
請注意,來自「持平」狀態微鏡之較高級數繞射光及來自「關閉」狀態微鏡之第二級繞射光仍可進入該投影透鏡之聚光錐,並產生吾人所不樂見之閃光,進而降低影像對比度。根據本發明之實施例,可利用一精確瞄準及聚焦之高強度照明光源提高像素之繞射效率,藉以將DMD成像寫入系統之投影光學設計最佳化。
根據本發明之其他實施例,GLV係另一種投射影像之方法。GLV裝置之頂層係一呈線性排列之材料層,又稱帶狀元件(ribbon),其具有極佳之反射性。在一實施例中,該等帶狀元件之長度可為100至1000微米,寬度可為1至10微米,間距可為0.5微米。基本上,GLV之成像機構係利用可操控之動態繞射光柵,其作用如同相位調變器。GLV裝置可包含一組共六條帶狀元件,其經交替折曲後便形成動態繞射光柵。
第5圖為一剖視圖,顯示本發明實施例中一GLV裝置之鏡面反射狀態及繞射狀態範例。當GLV帶狀元件共面時(如標號502所示),入射光將產生鏡面反射,亦即繞射級數為0。當入射光射至一組交替折曲之帶狀元件(如標號504所示)時,強烈之±1級繞射光及偏弱之0級繞射光將形成繞射圖案。若濾除0級繞射光與±1級繞射光其中之一,即可產生高對比之反射影像。換言之,若物鏡重新捕集所有0級或±1級繞射光,將不會形成任何影像。GLV與DMD不同之處在於,GLV視野中所形成之整個影像係以逐條掃描方式建構而成,因為線性排列之帶狀元件光柵可一次形成一條線狀繞射影像。
吾人可由第1圖與第2圖之相關說明得知,為達單位時間之產量要求,必須搭配如習知系統所使用之高功率照明光源。在一範例中係使用功率達千瓦範圍之高壓短弧汞燈,而在另一範例中則使用高功率之準分子雷射。由於使用高功率之照明光源,照明光程須來自遠處以減少所生之熱能,且須經折曲以產生適當之照明效果。此一設計將照明系統與SLM成像系統分為兩獨立單元,且光程係與透鏡垂直。
為突破習知系統與方法之限制,本發明經改良之曝光工具架構避免使用高功率之照明光源。本發明提供一共線成像系統,其中各成像單元均包含SLM、照明光源、定線光源、電子控制器及成像透鏡。此系統若使用低功率之發光二極體(LED)及二極體雷射照明光源,其單位時間之曝光處理量較低,但若增加成像單元之數量即可提高單位時間之曝光處理量。使用小型SLM成像單元之一優點在於,可以該等單元構成不同尺寸之陣列以利不同之成像應用。在一應用實例中係以超過1000個上述小型SLM成像單元排成陣列,其單位時間之寫入處理量高於現有多波長光罩式曝光工具架構。
第6圖繪示一根據本發明實施例之小型SLM成像單元範例。在此範例中,該小型SLM成像單元包含空間光調變器602、一組微鏡604、一或多個照明光源606、一或多個定線光源608,及投影透鏡610。照明光源606可採用波長小於450奈米之藍光或近紫外光LED或二極體雷射。定線光源608可採用非光化雷射源或LED以便穿透透鏡進行對焦及定線調整。投影透鏡610可採用縮小比率為5X或10X之透鏡。如第6圖所示,照明光源606及定線光源608均位於該投影透鏡之聚光錐之外。在此實施例中,可使用數值孔徑NA為0.25且解像力約為1微米之市售透鏡。較低之NA值可確保較佳焦深(DOF)。在一微影製程實例中,光阻關鍵尺寸目標值為1微米,透鏡NA值為0.25,則焦深大於5.0微米。解析度及焦深之計算係根據雷利準則(Rayleigh criterion):
最小圖徵解析度=k1(λ/NA)
焦深=k2(λ/NA2)
其中k1與k2為製程能力因子,λ為曝光波長。在一使用酚醛樹脂化學光阻之微影製程實例中,k1介於0.5與0.7之間,而k2則介於0.7與0.9之間。
為滿足小形狀因數之要求,照明光源可為藍光、近紫外光LED或半導體二極體雷射。另為達足夠之照明強度,本案之一設計實例使用多個照明光源,且該等照明光源係圍繞SLM並靠近SLM表面。SLM可為具有適當光學透鏡設計之DMD或GLV。在一範例中,基板處之目標照明強度目標值以有效光化曝光波長計,可達每平方公分10至100毫瓦。
在此曝光工具架構範例中,各小型成像系統之電子控制板外殼均符合一指定之小形狀因數。為便於通風及散熱,此外殼係位於SLM之頂部且遠離照明光源。單一小型SLM成像單元之實體尺寸取決於所需之成像效能及可用之市售元件,例如投影透鏡、LED或二極體雷射照明光源,以及對焦/定線用之二極體雷射,各元件均須有其散熱空間。或者亦可使用訂製元件,以進一步降低單一SLM成像單元實體尺寸之形狀因數。一訂製之SLM成像單元,其二維剖面尺寸可小至5公分x 5公分左右;以市售現成元件構成之SLM成像單元,其二維剖面尺寸則約為10公分x 10公分。
就第十代FPD製程而言,典型之基板尺寸為2880公厘x 3130公厘。若使用小型SLM成像單元,則整個系統可能包含數百個排列成平行陣列之小型SLM成像單元。第7圖繪示一根據本發明實施例之SLM成像單元平行陣列範例。在此範例中係由600至2400個SLM成像單元平行陣列(702、704、706、708等)同時進行成像寫入,且各平行陣列可包含複數個SLM成像單元。
根據本發明之實施例,在計算單位時間之曝光處理量時,可以一SLM光罩寫入系統之已知單位時間處理量實例(例如以1300公厘x 1500公厘之光罩曝光20小時)作為計算起始點。單位時間處理量取決於基板所在平面之照明強度。在本範例中,若照明強度為每平方公分50毫瓦(LED或二極體雷射光源均可提供此照明強度),標稱曝光能量為30毫焦耳/平方公分-秒,則曝光時間為約0.6秒。在另一範例中,曝光工具係採高功率照明光源,因此基板處之照明強度為每平方公分至少200毫瓦;此光罩式步進/掃描系統之單位時間處理量約為每小時50片第八代FPD基板。在一範例中,若將高功率與低功率照明光源同時納入考量,則單位時間預估處理量為每小時25至100片基板,端視各平行陣列中之SLM成像單元密度而定。此一陣列式平行曝光架構之經濟性具有競爭優勢。
第8圖係第7圖所示SLM成像單元平行陣列之俯視圖。在此範例中,各列或各行可分別代表一SLM成像單元平行陣列,且各平行陣列可包含複數個SLM成像單元802。微影製程之良率與製程窗口息息相關。製程窗口在此係指相互搭配且可製印出符合規格之圖徵關鍵尺寸之焦點設定範圍及曝光量設定範圍。換言之,製程窗口愈有彈性,則其容許之失焦設定值及/或曝光量設定值愈為寬鬆。較大之製程窗口有助於提高產品良率。然而,隨著基板尺寸逐代加大,微影製程之製程窗口則愈變愈小,主要原因在於較大、較薄之基板材料也較容易彎曲及垂陷。為解決此一問題,必須嚴格規範基板材料之厚度及表面均勻度。就光罩式曝光工具而言,若曝光區域單邊大於約兩公尺,不僅需耗費極大成本方可維持全區之均勻度及焦點控制,在技術上亦有其困難度。曝光工具須能執行焦點及照明之局部及全面最佳化,方可落實製程窗口之設定值。
第8圖所示之平行陣列曝光系統即可解決上述問題,因為各小型SLM成像單元均可局部最佳化,以便在其個別曝光區域內產生最佳之照明及對焦效果。如此一來便可確保各SLM成像單元之曝光區域均有較佳之製程窗口,而各SLM成像單元之最佳化則可改善整體之製程窗口。
第9圖係對比習知單一透鏡投影系統之製程窗口與本發明實施例中陣列式成像系統之局部最佳化製程窗口。第9圖左側之習知單一透鏡投影系統902必須調整至如點線所示之折衷焦平面904。圖中實線906代表基板表面之實際剖面形狀,雙箭頭線段908代表單一透鏡為圖案成像時之最佳焦點設定範圍,雙圓頭線段910代表各成像透鏡所對應之基板表面剖面形狀最大變化範圍,而兩條點虛線則分別代表焦點範圍之上下限。
如第9圖所示,對習知單一透鏡投影系統而言,圖中大尺寸基板之彎曲幅度可能已超出透鏡之對焦範圍,且焦點設定範圍之中心點可能僅勉強適用於基板彎曲剖面之峰部及谷部,因而限縮整體製程窗口。第9圖右側所示之改良式投影系統則使用排成陣列狀之成像單元,其中成像單元912之焦點914可為個別成像區而單獨調整,因此,各焦點設定範圍(如雙圓頭線段916所示)均妥適位於焦點控制之上下限範圍內。除可微調各成像區之焦點外,各成像單元亦可調整其照明,使照明均勻度優於單一透鏡系統調整照明後之效果。是以,使用陣列式之成像單元系統可提供較佳之製程窗口。
第10圖繪示本發明實施例中一種將基板局部不平處最佳化之方法。在此範例中已偵測出基板表面形狀不平之區域,如標號1002所示。一微調式之最佳化方法係將一焦點平均程序應用於一SLM成像單元所對應之局部不平整曝光區域以及該SLM成像單元附近之SLM成像單元所對應之區域。該不平整區域附近可納入此平均程序之成像單元愈多,則整體最佳化之效果愈佳。熟習此項技藝之人士當知,本發明之成像系統亦可利用其他平均技術以提高整片基板上之影像均勻度。
在一實施例中,以薄膜電晶體(TFT)為基礎之LCD顯示器係使用以下所述之光罩資料格式。請注意,吾人雖可利用階層式資料串流格式GDSII將光罩資料交予製造業者,但此種光罩資料格式可能不太適用於本案之平行SLM成像系統。若欲將階層式之光罩資料扁平化,可使用市售之CAD軟體程式,但光罩資料在扁平化之後,尚須進一步處理。本案之陣列式平行成像寫入系統若搭配適當之光罩資料結構,將可形成高品質之影像。
就本案之陣列式平行成像寫入系統而言,光罩資料結構經扁平化之後,尚需分割為預定大小之區塊,方可妥適或均勻傳送至各SLM成像單元。光罩資料結構內之資訊不但明訂各光罩資料區塊相對於其對應成像單元之放置位置,亦明訂橫跨多個成像單元之圖徵應如何分割。若欲辨識資料放置位置是否經過微調,可檢視相鄰成像單元所對應之相鄰光罩資料區塊之相關光罩資料結構。第11圖繪示本發明實施例中光罩資料結構之一應用方式。在此範例中,先將一包含多層光罩資料實例1102之階層式光罩資料敘述扁平化,使其形成扁平化光罩資料1104。然後將此扁平化光罩資料1104分割為多個分區光罩資料圖案,其中一分區光罩資料圖案在圖中係以陰影區域1106表示。此陰影區域1106亦出現在第11圖下方以點線劃分之九宮格中,成為其正中央之方塊。相鄰成像單元之間須有足夠之光罩圖案重疊部分(即圖中之水平及垂直長條部分1108),方可確保邊界周圍之圖案能均勻融合。九宮格中之每一方塊分別代表即將由一或多個SLM成像單元成像之一分區光罩資料圖案。根據本發明之實施例,分區光罩資料包含第一組辨識元及第二組辨識元,其中第一組辨識元係用於辨識一SLM成像單元中微鏡像素過多之狀態(run-in conditions),而第二組辨識元則用於辨識一SLM成像單元中微鏡像素不足之狀態(run-out conditions)。若兩SLM成像單元間之區域出現過多像素,即為微鏡像素過多之狀態;若兩SLM成像單元間之區域出現像素不足現象,則為微鏡像素不足之狀態。各分區光罩資料圖案係傳送至對應之SLM成像單元進行處理,再由各SLM成像單元將相關之分區光罩資料圖案寫入預定之重疊區域。各SLM成像單元在寫入時均以相鄰之SLM成像單元為參考依據,俾確保影像融合度及均勻度均符合設計準則。分區光罩資料圖案可經最佳化以便進行平行加總曝光,進而提高圖徵關鍵尺寸之一致性。使用平行加總曝光法可降低不利於關鍵尺寸一致性之各種製程變數。進行加總曝光時,若微鏡像素之曝光數足夠,可去除因使用二極體雷射而產生之高斯斑點。
第12圖繪示一根據本發明實施例之平行陣列加總曝光法。此方法先將光罩資料逐列送至各SLM成像單元,再依序照亮對應於各列光罩資料之成列微鏡像素,其間係從各列微鏡像素之一端開始,次第照亮至另一端。在一範例中,此方法係從方塊1201開始,先照亮其最下方之一列微鏡像素;然後移至方塊1202,照亮其倒數第二列微鏡像素;接著在方塊1203中,照亮其倒數第三列微鏡像素。此方法接續處理方塊1204、1205、1206及1207,並照亮其對應列之微鏡像素,然後進入方塊1208,照亮此範例中之最後一列微鏡像素(即方塊1208最上方之一列微鏡像素)。此一逐列照亮微鏡像素之程序將周而復始以完成對應之曝光動作,進而將圖案寫入基板。由於照亮微鏡之速度甚快,特徵圖案可經由快速之逐列照亮程序多次曝光,直到達到標稱曝光量為止。質言之,此一圖案寫入程序係由複數個微鏡像素之個別曝光加總而成。吾人可利用相同之加總曝光程序,並以相互協調之速度及方向移動基板平台,從而完成整片基板之寫入作業。
第12圖所示之逐列循環方式僅為一範例,若欲使各成像單元依序完成平行加總曝光中之局部或細部曝光,亦可採用其他循環方式。在其他實施例中,亦可以行或斜向之行/列為單位,循序進行,以有效完成平行加總曝光。此外亦可發展出其他加總方式,例如由兩相鄰SLM成像單元交錯進行逐列照亮之程序,或同時以多個資料列為起始列,分別沿多個方向進行,藉此提高微影製印之效能,但可能尚需搭配平台之進一步移動。
若在大量生產之情況下使用陣列式平行曝光法,可內建一定之冗餘度或容錯度以防止製程中斷。換言之,曝光控制常式一旦偵測出某一SLM成像單元故障,將關閉故障之成像單元,並將其光罩資料重新分配至一或多個相鄰之成像單元,以便由該等相鄰之成像單元完成曝光任務,最後再卸除完成曝光之基板。此一曝光修正程序將持續進行,直到整批基板完成曝光為止。而整個流程亦將持續進行,直到成像效能及單位時間處理量均達到可接受之水準為止。
第13圖繪示本發明實施例中一種於成像寫入系統內形成冗餘度之方法。在此範例中,成像單元212一經發現故障,隨即關閉。在相鄰之八個成像單元中,可擇一取代成像單元212。在此情況下,原本由成像單元212負責之區域須待其他區域曝光完畢後才完成寫入。
若因基板彎曲或垂陷導致兩相鄰SLM成像單元成像扭曲,該兩SLM成像單元之間將形成微尺度之不匹配邊界(局部與局部之間)。此不匹配邊界在第14圖中以標號1402表示,其中資料圖案有部分超出框線區域外,此時重疊區域內之圖案融合便需最佳化。第14圖繪示一根據本發明實施例之楔形邊界融合法。如第14圖所示,此方法開啟位於所選邊界末端1404之微鏡像素,而此邊界末端1404則與相鄰之成像單元寫入區域1406重疊,俾使兩區相互匹配。熟習此項技藝之人士應可瞭解,亦可以其他方式選擇性開啟所需位置之微鏡像素,藉此達成邊界融合之目的。
根據本發明之某些實施例,若以交替或互補之方式開啟相鄰重疊邊界間之選定微鏡像素,亦可達融合之效果。根據本發明之其他實施例,若在進行逐行照亮之加總曝光程序時,搭配開啟選定位置之像素,則其融合效果更佳。
此外,為使本案之陣列式平行成像系統達到預定之定線精確度,本案之方法將定線程序依序分為多個精確度等級。第一定線等級強調整體之定線準確度,而次一定線等級則將目標縮小至中階精準度。本案之方法即利用此一由下而上之程序,達成所需等級之精確度。
在一範例中共分三種精確度等級:單元透鏡之放置、透鏡中心之微調,以及微鏡成像資料之操控。第15圖繪示本發明實施例中一種將SLM成像單元排成陣列之方法。此方法可將複數個SLM成像單元1502之整體放置準確度控制在數公厘之範圍內。然後再以電子方式調整各SLM成像單元中投影透鏡總成之位置,使其達到微米等級之精確度。欲達此一目的,可利用氦氖雷射(或其他非光化定線光源)將透鏡中心對準平台上之已知參考位置。最後再控制微鏡,使其達到奈米等級之定線精確度。
根據本發明之實施例,曝光定線程序可包含下列步驟:
(1)利用平台上之已知參考位置,校準陣列中各SLM成像單元之透鏡中心。如此一來便可參照實體透鏡陣列,建立一組數學陣列格點。
(2)在寫入第一光罩層時,由於基板上尚未印出任何定線記號,基板係以機械方式定線,且主要依賴平台之精確度。
(3)基板經由先前之光罩層取得遍布基板之定線記號,而此些定線記號可由對應之SLM成像單元偵得。如此一來便可參照基板上之實際影像位置,建立一格點圖。
(4)比較兩格點圖(SLM成像單元本身之格點圖以及從基板測得之微影製印定線記號格點圖),進而建立可引導平台移動之格點圖配對數學模型。
(5)在一範例中係針對第十代基板建構一包含2400個SLM成像單元之陣列,而平台之最大水平(X)或垂直(Y)移動距離約為120公厘,此移動距離亦納入格點圖配對之計算中。請注意,此平台移動距離甚短,因此相較於光罩式曝光工具在為第十代基板成像時,其平台之移動距離須達基板之全寬及全長,本案之方法具有技術上之優勢。由於第十代基板重量可觀,若能縮短平台負重移動之距離,將可提高系統運作之精確度。
(6)為微調至次微米等級之定線精確度,本案之方法將修正因子內建於傳送至對應成像單元之光罩資料中。換言之,各成像單元之修正因子可能互不相同,需視各成像單元在基板上成像之相對位置而定。此外,由於各基板之彎曲狀況不同,修正因子也可能隨基板而變化。各基板之彎曲狀況可於曝光前先行偵得。
第16圖繪示本發明實施例中一種製造撓性顯示器之無光罩成像寫入系統範例。如第16圖所示,無光罩成像寫入系統1600係由一或多個SLM成像單元陣列所組成,其中單一SLM成像單元以標號1602表示。該一或多個SLM成像單元陣列可依特定應用之需要,形成特定形狀,如圓形。在另一實施例中,該無光罩成像寫入系統可用於製造非撓性顯示器。
第17圖繪示一根據本發明實施例之SLM成像單元。該SLM成像單元包含藍光及紅光二極體雷射1702、孔口1704、透鏡1706、球面鏡1708、安裝於印刷電路板1712上之DMD 1710、光束收集裝置(beam dump)1714、分光鏡1716、CCD攝影機1718以及透鏡總成1720。藍光及紅光二極體雷射1702進一步包含一個紅光雷射二極體(非光化性)1722及四個藍光雷射二極體(光化性)1723、1724、1725與1726。該等雷射二極體之排列方式可如第17圖所示。位於中央之紅光雷射二極體屬於非光化性,主要係於初始焦點設定時作定線或瞄準之用,至於四個屬於光化性之藍光雷射二極體則用於曝光。該等雷射二極體之數量及排列方式,亦可視雷射二極體之封裝大小而採用不同設計,只要其照明強度均勻即可。在另一範例中,亦可利用光纖束傳輸該光化照明。在此情況下,各雷射二極體係照射於光纖束之一端,再由光纖將光化光線傳送至光纖束之另一端出光。在其他實施例中,亦可以LED取代二極體雷射。若採用此一設計,可將多個藍光LED緊密靠攏以提供均勻之照明強度,另將多個紅光LED分別置於可供定線及初始對焦之位置。在此範例中,藍光及紅光二極體雷射1702所發出之光線依序穿過孔口1704及透鏡1706,然後照射至球面鏡1708,再由球面鏡1708反射至DMD 1710。該DMD可利用其不同狀態之微鏡,將光線直接反射至光束收集裝置1714,抑或使光線經由透鏡總成1720而照射於基板。形成於基板上之影像將向上反射,穿過透鏡1720與分光鏡1716,最後到達CCD攝影機1718。
第18圖繪示本發明實施例中一種使用SLM成像單元線性陣列之捲軸式無光罩微影法。在此範例中,SLM成像單元1802係排成單一線性陣列,如第18圖所示。基板1804可在吾人之控制下,沿基板移動方向(X方向)移動,而SLM成像單元1802之線性陣列則可在吾人之控制下,於基板1804所在之平面上,沿著垂直於該基板移動方向之方向(Y方向)來回移動。吾人可調整該SLM成像單元線性陣列之曝光,使其隨著基板捲動而同步處理基板1804之特定區域。如此一來便可控制該SLM成像單元線性陣列,使其為大於該SLM成像單元線性陣列之基板成像。第18圖所示之成像寫入系統不但可控制該等SLM成像單元,使其沿基板移動方向移動,亦可使其垂直於基板移動方向而移動,故可突破第’779號專利及Ahn專文所述習知方法對實體光罩尺寸之限制。
第19圖繪示本發明實施例中一種使用SLM成像單元二維陣列之捲軸式無光罩微影法。第19圖係以俯視方式繪示SLM成像單元二維陣列1902,其中每一圓圈代表一SLM成像單元。類似於第18圖所示之範例,第19圖中之基板1904可在吾人之控制下沿X方向移動,而SLM成像單元二維陣列1902則可在吾人之控制下,於基板1904所在之平面上,沿Y方向往復移動。吾人可調整該SLM成像單元二維陣列之曝光,使其隨著基板捲動而同步處理基板1904之特定區域,如此一來便可控制該SLM成像單元二維陣列,使其為大於該SLM成像單元二維陣列之基板成像。因此,第19圖所示之成像寫入系統可突破第’779號專利及Ahn專文所述習知方法對實體光罩尺寸之限制。請注意,在某些實施例中,該SLM成像單元二維陣列可以交錯或非交錯之方式排列。
第20圖繪示本發明實施例中一種利用無光罩微影法為多種不同尺寸之基板成像之方法。與第19圖所示之方法類似,第20圖中之成像寫入系統亦使用一SLM成像單元二維陣列2002。SLM成像單元二維陣列2002可在吾人之控制下,自動連續接收並處理成像資料,因此,此成像寫入系統若以無縫方式載入不同之TFT光罩資料,便可切換不同之基板設計;相較之下,第’779號專利及Ahn專文所述之習知方法則須停止運作以便更換不同光罩。在第20圖所示範例中,基板包含不同尺寸之基板設計,如標號2006、2008、2010、2012及2014所示,而當基板捲動時,SLM成像單元二維陣列2002可即時處理該等不同尺寸之基板設計。
第21圖繪示本發明實施例中一種依照基板表面局部狀況定位各SLM成像單元之方法。此範例之方法係於曝光過程中檢視基板表面2104之不平整度,並據此調整SLM成像單元線性陣列2102。第21圖係以誇大方式顯示基板2104之不平整度,藉此突顯本方法將各SLM成像單元調整至最佳高度之優點。透過調整各SLM成像單元之最佳高度,自動調焦時便可將焦點調整至預定解析度關鍵尺寸1至5微米所需之焦深範圍內。本方法之細節容後述。
在一範例中,為微影製印以TFT為基礎之太陽能板(PV panel),最小圖徵關鍵尺寸可能超過50微米。在此微影製印解析度範圍內,吾人往往將噴墨印刷法視為一成本較低之選擇。但噴墨印刷法之一主要缺點在於,墨水霧滴有可能造成瑕疵,此為小滴墨水流之副作用。噴墨印刷法原本即不如微影製程乾淨,或許可用於微影製印光罩圖徵,但不宜以此形成電路驅動線元件;噴墨印刷法主要適用於製印非電路驅動線之資訊讀取。以捲軸微影製印法製造主動式TFT元件時,尺寸可縮放之SLM成像單元陣列由於元件良率較高,仍為較佳之無光罩式微影技術方案。此方法係透過放大投影完成無光罩式成像;詳言之,SLM成像單元之曝光透鏡並非縮小物鏡而係放大物鏡,此放大物鏡可在吾人之控制下,將產品圖徵尺寸從25微米放大至數百微米。
為能在未必絕對平整之基板各處維持最佳對焦狀態,方法之一係於曝光過程中監視並調整SLM成像單元之焦點。第22圖繪示本發明實施例中一種偵測像素焦點之方法。若欲監視焦點,可利用可穿透透鏡之監視攝影機截取曝光中之影像,然後分析所截取之明暗像素影像,並與預期之曝光圖案比較,以取得失焦程度之一相對度量。第22圖所示範例為一對明暗像素(2202與2204)及其準焦(2206與2208)與失焦狀態(2210)。就明暗交界處之過渡圖案而言,該對準焦之明暗像素呈現對比度相對較大之過渡圖案,而該對失焦之明暗像素則呈現模糊之過渡圖案,其中模糊過渡之程度可以測繪方式對應於失焦之程度。在其他範例中,吾人可監視並分析影像中之空間頻率。由於對焦誤差優先降低較高之空間頻率,吾人在截取影像後,僅需比較影像中高頻成分之損失量即可評估失焦之程度。另一方法係監視並分析一組明暗圖案之影像對比度,其中使用最佳焦點設定之影像具有最高對比度,而對比度之損失則對應於失焦之程度。
上述方法雖可有效監視對焦誤差之大小,但卻無法指明誤差之方向。為解決此一問題,本發明之系統可於軟體之控制下,在以目標焦點為中心之一範圍內不斷微幅變化焦點位置,同時更新目標焦點所在位置,以維持最佳對焦狀態。吾人僅需在所述範圍兩端之誤差之間取得平衡,即可靈敏調整至最佳對焦狀態,但最好避免故意使曝光影像失焦。欲達此一目的,可以受控之方式擾動攝影機之焦點,但不改變曝光影像之焦點;例如,若使用可穿透透鏡之監視攝影機,則可改變攝影機與物鏡間之有效光程。就一階近似而言,改變透鏡在攝影機側之焦距(圖中之f2)與同比例改變f1之效果相同。欲使焦點產生此一變化,可將攝影機前後振動、或利用一振動之反射鏡反射影像,或者如第23a圖所示,使光線通過一轉盤,其中該轉盤具有複數個厚度及/或折射率不同之扇形部分,俾使有效光程產生所需之變化。上述轉盤即圖式中之第一光程差(OPD)調變器2316及第二OPD調變器2326。此外,亦可利用一附有反射鏡之圓盤反射影像,其中該圓盤具有複數個不同高度之扇形部分。
第23a圖繪示本發明實施例中一種可即時偵測SLM成像單元焦點之裝置範例。如第23a圖所示,該裝置包含成像光源2302、分光鏡2304、物鏡2306,以及物鏡2306之外殼2308。成像光源2302之一範例如第17圖所示,包含元件1702至1714。該裝置亦包含第一攝影感測器2310(以下亦簡稱攝影機或感測器)、第一馬達2312、第一折射盤2314及第一OPD調變器2316。第一OPD調變器2316可由一圓形光學裝置2317所形成,該圓形光學裝置2317可具有複數個扇形部分(如標號2318所示)。各扇形部分係以具有不同折射率之材料製成,或者係以具有相同折射率但不同厚度之材料製成,其中該等不同厚度可形成光程差。
另一種判定焦點調整方向之方法係利用兩台攝影機以不同之光程長度截取影像,如第23b與23c圖所示。第23b與23c圖繪示本發明實施例中另兩種可即時偵測SLM成像單元焦點之裝置範例。除第23a圖所示元件外,此兩裝置範例尚包含第二攝影感測器2322(以下亦簡稱攝影機或感測器)及第二OPD調變器2326。第23c圖尚包含第三OPD調變器2330。第二與第三OPD調變器2326、2330之構造可與第一OPD調變器2316類似。使用該兩攝影感測器2310與2322時,可對應置該兩具有不同折射率之OPD調變器2316與2326以決定焦點調整方向。在另一實施例中,該兩不同OPD調變器2316與2326之實施方式僅係將對應之攝影機2310與2322設於不同距離處。
第23b與23c圖所示之範例分別檢查第一攝影感測器與第二攝影感測器之影像,藉以比較並分析焦點調整方向,然後調整焦點設定,以使兩攝影感測器所測得之失焦程度相等,如此一來便可確保最佳對焦狀態係由兩攝影感測器間之一光程差決定。第一及第二攝影感測器係透過互補之焦點偏移量觀測基板,以決定目標焦點之方向。另一方法則不以上下移動物鏡之方式調整焦點,而係將第三OPD調變器2330置於物鏡2306之外殼2308上方,進而透過改變有效光程長度之方式調整焦點。
焦點之即時監視與調整包含下列步驟:
1)將基板表面與物鏡之間距設定在對焦範圍內。
2)首先,以非光化照明成像並截取此影像,此步驟不會對曝光用之感光材料造成任何破壞。換言之,利用非光化照明設定初始焦點,然後配合調整物鏡,以達最佳對焦狀態。
3)曝光平台一旦開始沿基板之移動方向(X方向)移動,即開始光化曝光。
4)在光化照明下監視所截取之影像,並配合調整物鏡。
5)請注意,每次調整焦點之動作係以上一個曝光位置之最佳曝光狀態為依據,但卻用於下一個曝光位置。
6)根據f1與f2之光程差量測值,決定物鏡之調焦幅度。
一如前述,吾人可在曝光過程中利用一或多台攝影機即時監控影像之寫入。透過微鏡像素加總曝光法,每一影像圖案均由多個DMD微鏡像素曝光而成。此曝光法在初始曝光階段原本即具有較大之對焦誤差裕度,因為每一微鏡像素所提供之曝光僅為所需總曝光能量之一小部分;而後在進行像素加總曝光時,尚可即時調整各SLM成像單元之焦點。在寫入由暗區包圍之獨立「孔狀」圖案(如第24圖所示)或由亮區包圍之獨立「島狀」圖案時,此對焦誤差裕度尤為重要,其原因在於上述兩種特徵圖案在吾人擾動焦點設定之過程中缺少影像之變化,故不易於初始階段設定其最佳對焦狀態,須待多次曝光後方可決定其最佳對焦狀態。
在另一範例中,前述之自動對焦機構可用於「焦點加總曝光」以擴大整體焦深。第25圖繪示本發明實施例中一種透過像素加總曝光法改善焦深之方法。在第25圖所示範例中,吾人可在像素加總曝光過程中動態調整最佳曝光設定,如此一來便可透過焦深範圍內之不同最佳對焦狀態完成像素加總曝光。經由此一方式,最終之影像圖案係利用多種焦點設定2502共同曝光而成,而該等焦點設定2502亦將擴大整體之最終焦深2504。
第26a與26b圖繪示本發明實施例中利用重疊區域接合相鄰成像區之方法。第26a圖顯示兩相鄰成像區2602、2606及其對應之SLM 2604、2608。兩相鄰成像區2602與2606間之區域定義為重疊區域2610。SLM 2604之成像範圍可跨越理論邊界2612並延伸至成像區2606內之使用者自訂邊界2614(虛線),而SLM 2608之成像範圍同樣可跨越理論邊界2612並延伸至成像區2602內之另一使用者自訂邊界2616(虛線)。由於重疊區域2610同時涵蓋在SLM 2604與2608之成像範圍內,此方法可利用該兩相鄰成像區中之某一區補償另一區之不一致性,例如位置上之不匹配或曝光量之差異。
第26b圖顯示另兩相鄰成像區2622、2626及其對應之SLM 2624、2628。在此範例中,該兩SLM及其對應之成像區均採水平設置,而非如第26a圖所示之垂直設置。第26a與26b圖中重疊區域之走向雖然不同,但均可應用類似之技術。在其他實施例中,水平重疊區域之處理方式亦可與垂直重疊區域不同。與第26a圖類似,兩相鄰成像區2622、2626間之區域定義為重疊區域2630,其中SLM 2624之成像範圍可跨越理論邊界2632並延伸至成像區2626內之使用者自訂邊界2634(虛線),而SLM 2628之成像範圍同樣可跨越理論邊界2632並延伸至成像區2622內之另一使用者自訂邊界2636(虛線)。
若欲在重疊區域2630內成像,可令兩SLM 2624及2628之成像強度朝彼此遞減。折線2638與折線2639(虛線)分別概略顯示SLM 2624與2628之成像強度。在重疊區域2630中,SLM 2624之強度從完整強度漸變至零,而SLM 2628之強度則從零漸變至完整強度。請注意,在此範例中,若理論邊界實質對齊成像區之實際漸變段(例如兩者之距離在50奈米以內),則可產生良好之成像效果。然而,若理論邊界並未實質對齊成像區之實際漸變段(例如漸變段落在某些狹窄結構中或落在結構之邊緣),則成像效果甚差。欲解決此一問題,可採用第28與29圖所示之方法,容後述。
第27a至27d圖繪示本發明實施例中選擇相鄰成像區接合路徑之方法。在許多應用(如平板顯示器及積體電路之製程)中,結構2702與其間之間隙通常尺寸互異,且其中尺寸較小者大多較為關鍵。在以下說明中雖以大型結構2702搭配小型間隙為例,但熟習此項技藝之人士應可瞭解,以大型間隙分隔小型結構之設計亦適用本文所述之技術。吾人若在重疊區域內選擇一條行經任意位置之接合路徑,可能產生若干問題,如第27a圖所示。在第27a圖所示範例中,線段A’B’2704及線段C’D’2706係於未對結構進行詳細分析之情況下所任選之接合路徑。該兩接合路徑因過於接近結構2702之邊緣,有可能導致誤差(例如邊緣解析度)及/或增加接合路徑A’B”2704及C’D’2706之相關處理時間及資料處理量。取而代之,訂定接合路徑之較佳方式如第27b圖所示,訂定接合路徑之較佳方式如第27b圖所示,其中接合路徑係由線段AB 2708、BC 2710、CD 2712、DE 2714及EF 2716組成。該等線段均穿過結構2702之中央(或較寬)區域,儘量避免靠近結構邊緣,且均直接越過狹窄之間隙(如線段BC 2710)。如此一來既可減少誤差,亦可減少與貫穿結構2702之接合路徑相關之處理時間及資料處理量。
請參閱第27c圖,在產生穿過不同結構2720與2722之接合路徑時,應避免圖示之兩種狀況,其中線段E’F’2724通過極為狹窄之結構2722(或細線條),而線段G’H’2726則斜向貫穿結構2720與2722。線段E’F’2724與G’H’2726均留下極為困難之形狀與邊緣,不利後續處理。在某些情況下,該些線段亦大幅改變結構之寬度,因而導致誤差,而處理上述困難形狀與結構所需之運算時間及資料量亦隨之增加。產生接合路徑之一較佳方式如第27d圖所示,其中線段I-J-K-L 2728係以乾淨俐落之方式穿過結構2720與2722,如此一來不但可減少誤差,亦可減少第27d圖所示接合路徑在處理過程中所需之運算時間及資料量。
請注意,以下將導入兩個成本函數以解決第27a與27c圖之相關問題,其中第一成本函數係關於接合路徑接近結構邊緣之情形,而第二成本函數則關於接合路徑所穿過之結構之寬度。此外亦請注意,當吾人目視影像處理產物時,直線往往比非直線更容易為肉眼所察覺。本文亦說明產生接合路徑之其他方法。由於本文所揭露之光學成像寫入系統係以無光罩之方式進行成像處理,接合路徑可以隨機方式穿過重疊區域,此為使用固定式光罩與透鏡之習知成像系統所無法實現者。在選擇接合路徑時,若使其通過大而簡單之圖型與間隙,將可減少因相鄰成像區不匹配所造成之可測得之影響;若欲使其殘餘之影響不易為肉眼察覺,宜選擇隨機繞行之接合路徑。
第28a與28b圖繪示本發明實施例中接合相鄰成像區之一區塊之方法。詳言之,第28a圖繪示一種產生水平接合路徑(如第27b圖中之線段BC、DE及第27d圖中之線段JK)之方法。在第28a圖所示範例中,接合路徑2804係穿越兩相鄰SLM間之重疊區域2802。重疊區域2802係由一高成本函數2806所包圍,以免接合路徑超出該重疊區域外。重疊區域之寬度可為兩SLM間距之十分之一。在一實施例中,此寬度約為8公厘。此外,接合路徑基本上係以兩相鄰SLM其成像區之間的理論邊界2808為中心。
如第28a圖所示,此方法產生一模擬水平線段之隨機接合路徑2804,該隨機接合路徑可為一組上下折曲且由一端延伸至另一端之斜線段。在某些實施例中,各斜線段均有其對應之角度(相對於圖中未示之垂直軸),且各斜線段之角度可互不相同。在某些實施例中,為求簡單起見,可使用30度之角度(相對於圖中未示之垂直軸)。在其他實施例中亦可使用由使用者自訂之角度,如45度、60度或其他角度。斜線段之走向係相互交錯(亦即上下交錯),至於斜線段之長度則以亂數產生器隨機產生。舉例而言,該亂數產生器可使用如第28b圖所示之指數分布函數。
根據第28b圖,接合路徑中斜線段之長度係呈指數分布,其中該指數分布係由一平均長度加以定義。利用此指數分布函數及一亂數產生器,即可產生第28a圖中不同長度之斜線段。在一範例中,該平均長度之數值可為使用者自訂之參數,如150微米。在另一範例中,斜線段之角度亦可為使用者自訂之參數,如30度。請注意,本方法可根據來自高成本函數2806之輸入資料,將指數分布截斷,以免斜線段穿越重疊區域之邊界。
請注意,產生接合路徑之目的並非連接兩點,而係產生一人為因素較少之影像,此與若干選路演算法之目的不同。此外,由於重疊區域內並無任何可阻止接合路徑從一端延伸至另一端之結構,上述產生接合路徑之方法並不需為了防止路線遭阻擋而有向後或回溯之動作,此又與若干選路演算法不同。再者,接合路徑之目的並非連接一對起點與終點,因此吾人可隨機選擇起點,或選擇可產生最小成本路徑之一點為起點。
第29a與29b圖繪示本發明實施例中接合相鄰成像區之一區塊之其他方法。與第28a圖類似,第29a圖繪示一種產生隨機接合路徑2902之方法,其中隨機接合路徑2902係模擬一垂直線段,且該垂直線段係以兩相鄰成像區之間的理論邊界2904為中心。隨機接合路徑2902可為一組由邊界線2906所包圍之斜線段。在某些實施例中,該等斜線段之方向係相互交錯(亦即左右交錯),且斜線段之長度係以亂數產生器隨機產生。舉例而言,該亂數產生器可使用如第28b圖所示之指數分布函數。
第29b圖繪示本發明實施例中一種計算各斜線段相關成本之方法。第29b圖將接合路徑2902之一部分以粗黑線顯示為線段2908,此線段2908係利用網格2910產生。在一範例中,本方法係沿著接合路徑所可能經過之格點,逐一計算各格點之相關成本函數。詳言之,本方法係根據一組成本函數,於各格點評估其進行下一步之所有可能選擇,並以可產生最低成本路徑之一點為接合路徑之下一點。在此以第29b圖接合路徑最下方之斜線段為例,說明如何透過一系列梯階2912計算其成本,其中水平方向之每一步係以△x表示,而垂直方向之每一步則以△y表示(2914)。此計算程序將反覆進行,以求得多條可能成本路徑之前緣。本方法將此前緣持續推進,直到其觸及重疊區域之另一端為止,然後便可選擇最低成本路徑為接合路徑。
在建構接合路徑時,須評估一組成本函數,並根據其計算結果決定整體最低之成本路徑。在一實施例中,沿接合路徑移動若干長度之成本係以下式表示: 其中Cref係於參考距離處每單位長度之成本;D係一距離量測值,容後述;Dmin係一可防止此成本函數產生無限解之最小常數;Dref係一參考距離;p係一指數因數;dx係沿x方向(水平移動,如路徑2912之水平梯階)之漸變量。請注意,若為垂直移動,如路徑2912之垂直梯階,則以垂直漸變量dy取代dx。在一範例中,D代表量測至第28a或29a中隨機路線之距離,參數Cref=每單位長度10單位,參數Dref=100微米,參數Dmin=0微米,參數p=2,藉此計算遠離該隨機路線之距離之相關成本。選用正指數p,代表接合路徑偏離隨機路線時成本增加,故可驅使接合路徑接近隨機路線。
在另一範例中,D代表候選接合路徑所行經之圖案或間隙之寬度,參數Cref=每單位長度10單位,參數Dref=50微米,參數Dmin=10微米,參數p=-2,以此計算接合路徑貫穿一狹窄圖案之成本。在另一範例中,D代表候選接合路徑與最近之圖案邊緣之距離,參數Cref=每單位長度10單位,參數Dref=5微米,參數Dmin=1微米,參數p=-2,以此計算接合路徑靠近邊緣時之成本。在考量上述各種情況之成本後,本方法可避免接合路徑穿過狹窄圖案或靠近邊緣。請注意,在選擇Dref之數值時,基本上應確保接合路徑能穿過圖案,而在選擇Dmin之數值時,基本上可採用Dref十分之一左右之數值。Dmin亦可與格眼大小同數量級,例如5微米。若在上述成本項中選用負指數p,代表圖案寬度遞減時或接合路徑至圖案邊緣之距離遞減時,成本將逆向增加,如此一來便可驅使接合路徑通過寬圖案或寬間隙之中間部位。
在另一範例中,成本係與網格2910之單位增量有關,例如可將單位距離之成本設為1。此成本項係與接合路徑之長度成正比,可避免接合路徑往復移動。在另一範例中,接合路徑每次轉向之相關成本為0.5,計算此成本有助於減少接合路徑沿隨機路線之斜線段延伸時所產生之梯階數量(如標號2912所示)。
第30a至30d圖繪示本發明實施例中成像一物件之方法。在第30a圖的方法實例中,以方塊3002為起始,進入方塊3004之步驟,沿一待成像物件邊緣選擇評估點。第30b圖繪示沿一物件邊緣選擇評估點之範例。如第30b圖所示,梯形代表待成像之物件3022。選取評估點(黑點)3024,用以監控物件3022邊緣處之曝光。物件3022之位置以像素格點3026定義,像素格點3026中的每一方格3028代表一像素。可建立一資料結構用以儲存各評估點之資訊,包含各評估點於像素格點之位置、邊緣相對於像素格點之角度、一評估點在曝光範圍(亦即評估點已接受曝光之次數)內之次數,以及此評估點至今累積之曝光量。在本發明實施例中,任二評估點3024間之距離係小於一像素之一半,且評估點間係等距間隔。換言之,評估點之選擇係依據奈奎斯特標準為之,待成像物件3022之取樣頻率高於原始訊信頻率(像素格點頻率)之兩倍。在其他實例中,評估點之距離可為1/3、1/4或任何其他符合奈奎斯特標準之像素片段。
在方塊3006中,本案方法執行曝光以成像該物件3022。在方塊3006每次曝光的同時,本案方法進一步執行以下作業。首先,於方塊3012,本案方法利用如掃描線幾何演算法填滿物件3022內部像素。此即形成第30b圖中之陰影區域3030。請注意,第30b圖所示之範例係假設由白至黑的影像過渡,物件3022的邊界內可接受多重曝光劑量。熟習此項技藝之人士當知可以類似但相反的操作對具有由黑至白過渡之物件進行成像。
在方塊3014中,本案方法檢驗物件邊緣像素並依據若干因素進行曝光調整,包括部分邊緣像素在像素格點之面積、相對於目標曝光程度之目前曝光程度、鄰近像素曝光之影像、誤差/扭曲矯正量,以及其他效能優化考量。若一像素基本上位於物件邊緣(及其對應評估點)以外,如第30b圖中之像素3025,則在大部份曝光中關閉相關評估點之抖動。另一方面,若一像素基本上位於物件邊緣(及其對應評估點)以內,如第30b圖中之像素3027,則在大部份曝光中開啟相關評估點之抖動。
在方塊3016中,本案方法累積成像寫入系統之曝光量。第30c圖及第30d圖繪示從最初劑量程度到標曝光程度之曝光量累積。在第30c圖及第30d圖所示之狀況中,雖然曝光總量相同(目標曝光量),可透過調整每次曝光之邊緣像素達成不同邊緣過渡效果。每次曝光時曝光劑量之累積與使用提供一種回饋機制,俾使成像寫入系統適應性地調整成像物件邊界處之成像效果,且同時確保維持總目標曝光量。在方塊3018中,本案方法移動像素格點3026進行後續曝光。此點將於以下配合第33a至33d圖詳述。
在方塊3008中,判定是否達成預設目標曝光次數。若尚未達成目標曝光次數(3008_否),則回到方塊3006並再次執行曝光以成像物件3022。依此類推,可透過多重曝光實現物件之成像。或者,若已達成目標曝光次數(3008_是),則前往方塊3010並結束物件之成像作業。
在本發明實施例中,可對物件進行多重曝光。所述多重曝光以不同SLM多次通過成像區域以對目標成像區域提供預設之曝光量。在一實例中,可對每一成像位置執行約400次曝光,且每次曝光之劑量累積於各評估點。通常,第一次曝光係任意為之。後續曝光中,將成像位置之累積量與該成像位置之目標曝光量部分(N/400 *總目標曝光劑量)相比較。若累積量低於目標曝光量,則在該次曝光中開啟該像素。反之,若累積量高於標曝光量,則在該次曝光中關閉該像素。後續曝光中,將成像位置之累積量與該成像位置之目標曝光劑量部分比較,依完成曝光次數比例(若曝光次數為400次,與N/400 *總目標曝光劑量比較)。
在本發明實施例中,第30c圖與第30d圖繪示調整邊緣像素之不同實例。在第30c圖中,縱軸代表曝光劑量累積量,而橫軸代表物件3022成像過成中累積的曝光次數。在此範例中,曝光劑量隨曝光次數增加呈現較為線性地增加。邊緣曝光劑量跟著階躍函數3032從初始劑量程度增加到目標曝光劑量。因此於成像物件邊緣產生渲染或平滑過渡。請注意,進行多重曝光前,可透過實驗性或理論性方式決定總目標曝光劑量,或結合實驗性及理論性分析決定該數值。在其他方法中,前期曝光之曝光劑量可高於或低於階躍函數3032。然而,隨著曝光次數增加,可於後續曝光中矯正所述過高或過低曝光劑量,並在朝向曝光次數結束的過程中趨向目標曝光劑量。
另一方面,在第30d圖中,曝光劑量之量於起初緩慢增加,而後於曝光中段增加較快,靠近曝光結束時增加速度又趨緩,如階躍函數3034所示。除此階躍函數,亦可使用其他任何階躍函數,只要能夠結束於理想目標劑量即可。示例總目標劑量可為每平方公分20千分之一焦耳或毫焦耳(mJ/cm2)。
於第30c圖及第30d圖之實例中,或可控制每次曝光之閾值比。例如在一物件邊界處,若一像素基本上位於物件邊緣(及其對應評估點)以外,如第30b圖之像素3025,曝光閾值比可設定為較高以提高關閉該像素之可能性。但若一像素基本上位於物件邊緣(及其對應評估點)以內,如第30b圖之像素3027,曝光閾值比可設定為偏低以提高開啟該像素之可能性。若一邊緣(及其對應評估點)大致落於像素中央,則此像素於半數曝光中開啟,並於半數曝光中關閉。若一像素之大部分像素格點位於內部,藉由調整門檻值以利邊緣像素曝光,將可較僅是簡單使該邊緣像素接受所有劑量低於目標之中間曝光的曝光處理,更可在邊緣獲得銳利的影像輪廓。
第31a至31b圖繪示本發明實施例中計算評估點累積劑量之方法。其計算像素P 3102內之評估點累積劑量時考量該像素及其鄰近像素之曝光的貢獻。在一實例中,係就來自其毗鄰像素N1 3104及其次鄰近像素N2 3106對於像素P3102內位置之劑量貢獻進行判定與儲存。一般而言,一像素對其鄰近像素之貢獻具有類似於(SinX/X)2之波形形狀,且貢獻在二階鄰近像素N2 3106之外大幅減少。在第31a圖所示範例中,像素寬度設為1平方微米,而像素P 3102對其距離2微米以外之鄰近像素的貢獻忽略不計。在其他實施例中,像素P 3102對於高階(三階或以上)產生之影響可基於成像寫入系統之精確度需要加以考量。
如第31a圖中之範例所示,可進一步將像素等分化分為八分之一大小之顆粒,如子像素格點3108,以於成像像素P 3102時達到更細微之精確度。欲先在每一細微格點層面計算每一鄰近像素之劑量貢獻,而後將該等格點中最近者(或若干最近細微格點之結合)之值用於累積一評估點之劑量。依據成像寫入系統之精確度要求,在本發明實施例中,像素P可等分劃分為十六分之一(標號3110所示)或其他等分化分係數。
成像一物件之前,先進行模擬以蒐集資訊,據此建立一系列查找表(LUT)。LUT係用以計算該物件於成像作業中每次曝光之曝光劑量。在一做法中,係經以下方式建立LUT。如以上關於第31a圖之敘述,一像素之一次曝光可能對其一階鄰近像素(N1)與二階鄰近像素(N2)有所貢獻。每一像素可經八分之一劃分法進一步劃分為64個子像素區域。此外,一成像區域可累積400次曝光且閾值比約為其總曝光強度之一半。因此,每次曝光係提供完整曝光的八百分之一。假設每次曝光之精確度為2.5%(1/40),則此方法需劃分致完全劑量的1/32,000,可由約15位元表示。換算15位元至16位元,表示可利用16位元(2位元組)代表一像素在64個子像素位置之個別劑量貢獻。換言之,就成像過程中所考慮的每一評估點,檢驗範圍為5x5陣列像素;每一像素具有64個子像素區域;而每一子像素區域係由2個位元組表示。因此,每張表之大小約為3200位元組(25x64x2)。熟習此項技藝之人士當知,為達成不同理想精度,可考慮不同像素陣列(如6x6、8x8等等);採用不同曝光次數(如500、1,000等等);使用不同百分精密度(如1%、2%等等),以及利用不同位元數(如20、21位元等等)代表64子像素之位置。例如,21位元代表一子像素區域,則64位元長度之字元可用以代表三個此種子像素區域。依據所需之成像寫入系統精確度,可建立不同大小之對應查找表。
就第31a圖所示之範例,為計算每一評估點一次曝光產生之劑量貢獻,傳統方法需要25張查找表,包括像素P 3102鄰近像素(N1及N2)之查找表。因此傳統方法的處理過程耗時費力。第31b圖根據本發明實施例繪示處理第31a圖像素P之方法。在一做法中,像素P 3102及其一階鄰近像素N1與二階鄰近像素N2可每五個像素一列排成五列,如第31b圖所示之3112、3113、3114、3115和3116。查找表3118係安排為每張查找表負責檢索一列五個像素之資訊。請注意,在此做法中,不需為每一像素建立25張表,而是以一張約100K位元組(3.2Kx32)之結合表檢索5像素群組之資訊。藉此方式,查找效率可增加五倍。
在另一做法中,可以不同方式設置查找表3118,使每張查找表檢索一欄五個像素之資訊。在此做法中,像素P 3102及其一階鄰近素N1和二階鄰近像素N2每五個像素一欄排成五欄(圖未示)。使用查找表3118時,部分地址可能取自五個像素一欄的位元式樣。例如,10101位元式樣可用以代表五個像素組成之一欄,其中位元值1可表示像素為開而位元值0則表示像素為關,或可反之,端視設計工程師之實施選擇。透過五個一組之像素安排,每次查找將更有效率,因為其可檢索五個像素的資料,而非如傳統方法僅能檢索一個像素的資訊。
請注意,評估點間之距離大體上相同,且彼此鄰近。將此特性納入考量,第32圖繪示本發明實施例中藉由處理一組評估點以成像物件之方法。在此範例中,二待成像物件3202及3204以像素格點3206定義位置。如上所述,在各物件邊界選取由圖中黑點表示之評估點。在一實例中,該等評估點可經處理分為每四個一組,並就處理特定種類邊緣之需要建立對應查找表。例如,可提供處理水平邊緣用之查找表3208、處理垂直邊緣用之查找表3210、處理具有角度A 3212之邊緣的查找表3212,以及處理具有角度B 3214之邊緣的查找表3214等等。如此範例中所示,查找表之數量取決於若干因素,如待成像物件之形狀(邊緣角度)。一般而言,可就整體成像寫入系統建立一參考表,並為處理不同狀況建立各種複合表,如表3208、3210、3212及3214。
如第32圖所示,可將4個評估點組成之群組整組處理。在此以垂直走向之4個評估點組成之群組為例,其跨越距離約小於2個像素。請注意,在某些情況下,4個評估點組成之群組長度可超過3個像素;且在此情況下,成像此4個評估點組成之群組時將考量此3像素及其對應鄰近像素。假設一像素受其鄰近2個像素遠之像素影響,則將2個鄰近像素附加於此4個垂直評估點之上下端以形成6至7個垂直像素構成之群組。在本發明實施例中,可建立垂直邊緣用之查找表,以供一次儲存及檢索對4個垂直評估點之劑量貢獻。由於此等劑量貢獻可以16位元表示之,此4個垂直評估點構成之群組可結合以形成一64位元長之字元,如標號3217所示。以此方式,就此4個垂直評估點構成之群組進行成像計算,約執行6至7次查找即可,不需如傳統方式中每個評估點均需5次查找,因此達成約三倍之效率改善。透過以上敘述,熟習此項技藝之人士當知可應用類似做法為特定角度建立查找表,如水平邊緣用查找表3208、角度邊緣A用查找表3212,以及角度邊緣B用查找表3214等等。
請注意,每個長64位元之字元之構成規則為,每一16位元單位在模擬過程中不會產生溢位。此係藉由控制16位元字元所代表之每一劑量值比例達成。將4個評估點之劑量貢獻打包成一個64位元長字,表的大小增加為原先之四倍。以第31圖所述之表為例,新表大小為400K位元組(100Kx4)。亦請注意,物件邊緣可能無法完全分配為由4個評估點構成之群組。為解決靠近邊緣末端之剩餘評估點,係將剩餘評估點亦當成4個評估點構成之群組處理,但對於目前未使用之評估點(「不關心」評估點)則不處置。例如,64位元長字元的上半部未使用且經遮去。在邊緣呈現未就其建立特殊查找表之特異角度的狀況下,可將該邊緣評估點分為1個一組,使用任一邊緣角度之查找表,於每4個評估點構成之群組中僅使用1個評估點。因而此邊緣仍可用上述方法加以處理,但一次僅處理一個評估點,四個評估點中的三個忽略不計。在此特殊案例中,僅有極低比例(或許為1%)會造成處理速度減慢至三分之一,但如此僅需為設計中常用之邊緣角度建立特殊查找表。請注意,必須控制查找表大小,使其得以儲存於快取記憶體,避免在模擬過程中從磁碟檢索資料。例如,當處理水平邊緣時,應於快取記憶體存放水平邊緣用查找表3208;當處理垂直邊緣時,應於快取記憶體存放垂直邊緣用查找表3210。
成像過程中產生之資料量愈少愈好。其重要性在於可縮短調整邊緣像素3014及累積曝光劑量3016所需時間,如第30a圖所述者。此外,其可減少傳送至每一SLM之資料量。第33a至33d圖繪示本發明實施例中優化物件成像之方法。在第33a圖所示範例中,待成像物件3301及3303以像素格點3302定義位置(未說明之便,圖中未示個別格點,但類似於第30b圖所示者)。在其他實施例中,可將一或多個物件同時以像素格點3302定義位置。假設多重物件可能佔用像素格點3302中之任何面積。在一實例中,像素格點3302之寬度為768像素而長度為1024像素。在另一實例中,可使用不同大小之像素格點。首次曝光時,計算整個像素格點中每一像素位置並儲存計算結果。
首次曝光之後,將像素格點3302在水平方向移動Delta X 3305之量,並在垂直方向移動Delta Y 3307之量。在一實例中,Delta X 3305之量可為8.03像素,而Delta Y 3307之量可為0.02像素。請注意,偏移量Delta X及Delta Y並非像素之整數倍數。移動之目的在於達成圖案所有邊緣成像之一致性。若偏移量為像素之整數倍數,則像素格點將會彼此對齊。如此一來,若一邊緣落於像素格點上,就會產生較為銳利的邊緣,但若邊緣落於像素格點之間,就會形成較為模糊的邊緣。透過非像素之整數倍數的偏移量,所有邊緣在約400次曝光重疊累積的過程中可以獲得相同之成像標準,不同像素格點位置有時會有邊緣落於像素邊界,有時落於像素中其他位置。此種抖動像素平均(JPA)之方法提供子像素邊緣位置解析度,使所有邊緣展現一致之成像效果。
第33b圖中,像素格點3302經位移Delta X及Delta Y成為3304。請注意,此圖並非依比例繪製,且Delta X及Delta Y之量係經誇大以利說明。一般而言,像素格點從一像素位置(如第33a圖中者)到下一像素位置(如第33b圖中者)係採小量移動,因此前次曝光所值行之大部分運算可用於此次曝光,故可盡量減少運算量。請注意,垂直移動僅為0.02像素,即便移動多次,仍幾乎可忽略不計。在像素格點3304中,對左側條狀區域3306(8.03x1024)中之像素進行運算,因為這可能是此等像素最後一次接受曝光劑量計算及調整(像素將移動至該等像素格點之外)。亦對右側條狀區域3310(8.03x1024)中之像素進行運算,因為該等像素為新加入者,先前未曾接受計算(移入像素)。中間條狀區域3308(約752x1024,暗色處,亦稱為重疊像素)則從第33a圖所執行之前次運算中複製。由於中間條狀區域3308並不在每次像素格點移動後重新計算,成像寫入系統之效能可獲大幅改善。
第33c圖中,像素格點3304經位移Delta X及Delta Y成為3312。與第33b圖之狀況相似,在像素格點3312中,對左側條狀區域3314(8.03x1024)中之像素進行運算,因為這可能是此等像素最後一次接受曝光劑量計算及調整。亦對右側條狀區域3318(8.03x1024)中之像素進行運算,因為該等像素為新加入者,先前未曾接受計算。中間條狀區域3316(約752x1024,暗色處)則從第33b圖所執行之前次運算中複製。
第33d圖中,像素格點像素格點3312經位移Delta X及Delta Y成為3320。與第33c圖之狀況相似,在像素格點3320中,對左側條狀區域3322(8.03x1024)中之像素進行運算,因為這可能是此等像素最後一次接受曝光劑量計算及調整。亦對右側條狀區域3326(8.03x1024)中之像素進行運算,因為該等像素為新加入者,先前未曾接受計算。中間條狀區域3324(約752x1024,暗色)則從第33c圖所執行之前次運算中複製。經三次連續像素格點位移後,可重新開始程序,重覆第33a至33d圖之步驟。
從前次曝光複製像素之優點在於可跳過第30a圖所述之填充內部像素3012及調整邊緣像素3014步驟。此外,可利用固定像素資料及其間已知Delta X及Delta Y值建立另一代表四次曝光效果之劑量表,藉以優化與方塊3016有關之運算。對於四次曝光之過程中保持不變之像素,在方塊3016之步驟中可僅執行單一組查找,而不需進行四組查找。另一個優點在於可減少傳送至每一SLM之資料量。因此,成像寫入系統之整體效能可獲提升。從前次曝光複製像素之結果是兩次曝光假設為相同劑量,這表示較無調整邊緣亮度的機會。然而,在具有400次曝光的系統中,這僅是稍微犧牲邊緣解析度,卻能換取可觀之系統效能增益。
請注意,連續三次移動後,Y方向之總移動量為0.06像素,尚屬可忽略之移動量。X方向之總移動量為24.09像素,該等像素受到密切追蹤,且在每次像素格點移動後均進行運算。第33a至33d圖繪示運用連續三次位移之系統。運用相同原理,熟習此項技藝之人士當知可將系統設計為採用不同之移動次數,如一次、兩次、四次或其他次數。此外,可採用不同Delta X及Delta Y值,如Delta X為8.10像素而Delta Y為0.03像素。
成像寫入系統建立時可能遭遇各種影響精確度之因素挑戰,如系統中各元件之配合失準和鏡頭及其他光學元件之製造缺陷。以下段落將討論在本發明實施例中判定及矯正上述不準確因素之方法。
為判定成像寫入系統之精確性,進行測量以確認:1)相鄰SLM間之距離;2)DMD鏡陣之旋轉或傾斜量;以及3)SLM(DMD)對基板之光學放大/縮小。在一做法中,將以之樣式放置於台上,進行測量以蒐集上述目標參數之資料。透過SLM之鏡頭取得影像,確定實際相機像素大小。就測量SLM之旋轉/傾斜而言,對蒐集而得之資料進行傅立葉轉換,以判定旋轉角度。在其他做法中,可將預先校準基板放置於台上,首先從鏡頭視野中心點檢驗。而後將台面沿使用者定義軸(例如delta x及delta y)移動特定預設距離,並透過每一SLM之相機重複進行此預先校準基板之檢驗。
系統參數經測量後,可將此資料用於矯正系統之不準確問題。在一做法中,可將基板分區由對應SLM成像。基於SLM之100mm間隔,系統提供相鄰SLM之充分重疊,例如多達數毫米,藉以確保將圖案對應放置於SLM之座標空間,基板之所有面積可受到適當涵蓋。在另一做法中,當將一像素格點置於基板上,可放大或縮小像素格點以矯正SLM對於基板造成之放大/縮小變化。例如,若目標縮小率為10:1,則10.1:1之縮小率即對光學路徑造成1%變化,且此變化可以像素格點補償。在又一做法中,決定參考評估點之位置,而後可利用參考評估點及實際系統測得不準確造成之變化,決定對應評估點之距離及/或角度。上述矯正往往會影響物件邊緣,第30a圖所述之成像過程基本流程維持不變。
除了系統組裝造成之不準確以外,鏡頭或其他投影機構元件可能引發影像扭曲。在本發明實施例中,扭曲效應,如枕形扭曲,可以極座標之位置表示,其中r以特定量修改,例如,r’=r-.02*r3。請注意,此種矯正扭曲誤差之做法類似於矯正比例誤差。上述兩者中,為判定邊緣(或評估點)在哪一像素內,本發明方法必須測量像素大小,因其可能在幾何變化其他影響下略為改變。
實務上,扭曲量與成像寫入系統使用之鏡片品質有關,高品質鏡片較無影像扭曲問題。此種扭曲可由設計過程中進行之模擬判定,或在鏡頭製成後加以測量判定。在一種做法中,成像寫入系統可使用高品質鏡片配合在此所述之方法以矯正扭曲中之較小部分。要矯正扭曲造成之誤差,系統首先決定扭曲函數;而後於成像物件時運用反扭曲函數以矯正扭曲。請注意,此一矯正扭曲之做法可用於其他扭曲形式和形狀,只要找出扭曲函數,便可確定反函數以矯正扭曲。以下將配合第34圖進一步說明此做法。
第34圖繪示本發明實施例中對光學成像寫入系統進行矯正之方法。在第34圖所示範例中,標號3402代表簡化之像素格點,而標號3404代表扭曲之像素格點。標號3406代表待成像之物件,而標號3408代表用以矯正物件3406扭曲之反函數。請注意,接近中間,變形像素格點3404之中央方塊大體上與原始像素格點3402相同。但在角落,變形像素格點之「方塊」更類似梯形。熟習此項技藝之人士當知可使用其他像素格點形式及形狀,如大小為1024 x768像素之矩形像素格點。
請注意,像素格點3402描述待受一SLM成像之區域或待受該SLM成像之區域中一部分。在該SLM控制之多次曝光中,可相對於SLM之位置及其曝光範圍移動像素格點描繪之區域。因此,扭曲形狀可能會因SLM位置及曝光而改變。一般而言,接近中間之區域扭曲較小,接近角落之區域扭曲較大。
如第34圖之範例所示,為取樣物件3406,系統將物件座標轉換為SLM陣列座標,使物件從3406轉移至3408。本質上,系統採用物件3406之形狀,將之反向扭曲(3408所示),而後利用SLM之扭曲鏡頭成像該物件,此鏡頭將原始像素格點3402視為扭曲枕形3404之形式。
如第30a圖及第30b圖所述,沿物件3406邊緣選擇評估點。圓形區域3409繪示邊緣3406之一小段及其對應反函數3408。標號3410代表沿該物件3406之四個評估點,而標號3412代表沿反函數3408落下之四個對應評估點。圓形區域3409放大圖於第34圖之右側放大顯示。
請注意,就4個評估點構成之群組,其間間隔以鏡頭最大解析度之奈奎斯特定理決定。通常,評估點間隔可為一像素之分數,如一像素之或1/3等等。在此情況下,扭曲可能為一像素之更小分數。在此四個評估點距離範圍,扭曲可能極小,例如為一像素之1/25,而此四個評估點因扭曲造成之彎曲可忽略不計。
如第34圖圓形區域所示(圖示非依比例,扭曲係經誇大),沿左側垂直線3414排列之四個範例評估點可映照為沿右側扭曲線3416排列之四個評估點,形成扭曲函數之逆向。據此,垂直線之中心點3418映照為扭曲線之中心點3420,做為扭曲線四個評估點之參考。請注意,第34圖誇大了評估點偏離扭曲線的情形。在本發明之實例中,偏離量極小,通常僅偏離參考中心點3420少於約一像素之0.1%。基於上述架構,可利用第30圖至第33圖所述之方法就此四個扭曲評估點構成之群組進行運算。
在本發明實施例中,以如第31a圖所述之1/8像素等分劃分考量四個扭評估點構成之群組,判定是否有像素1/25大的扭曲,且中心點是否落於像素格點的1/8,造成像素1/16大之誤差。在以不同SLM及曝光位置之多重曝光成像過程中,誤差可能相互抵消。例如在某幾次曝光中,SLM可能向一邊傾斜,而在另幾次曝光中,SLM又向另一邊傾斜。結果,可能產生平滑的影像邊緣。換言之,誤差除了過小可以不計以外,有時也會相互平均。在判斷4個評估點落於哪1/8像素格點的過程中,利用四個扭曲評估點3420之新中心位置進行矯正。請注意,在此範例中,中心點1420可於垂直及水平兩方向移動。
本發明之實施例不僅適用且有利於FPD及其光罩之微影製程(亦即在玻璃基板上形成獨一無二之原尺寸圖案或其精密複製品),亦適用且有利於積體電路、電腦產生之全像(CGH)、印刷電路板(PCB)等微尺度與中尺度之大型成像顯示應用。
本發明之實施例亦適用且有利於無光罩之微影製程,例如可將預定之光罩資料圖案直接寫入基板,藉以省去光罩成本並免除相關問題。本發明之實施例使曝光工具得以執行無光罩式曝光,並使其單位時間之處理量超越第十代及以上基板所需之水準。更重要者,本發明之設計可改善製程窗口,進而確保微影製程之良率。
以上雖藉由不同之功能單元及處理器闡明本發明之實施例,但所述功能顯然可於不同之功能單元與處理器間以任何適當之方式分配而不悖離本發明之精神與範圍。舉例而言,由不同處理器或控制器執行之功能可改由同一處理器或控制器完成。因此,本文在提及特定功能單元時,係指可提供所述功能之適當手段,而非指特定之邏輯或實體結構或組織。
本發明可以任何適當形式實現,包括硬體、軟體、靭體或其任一組合。本發明之部分內容可視需要而落實為可由一或多個資料處理器及/或數位訊號處理器執行之電腦軟體。本發明任一實施例中之元件,其實體、功能及邏輯均可以任何適當方式實施。所述功能可以單一單元或複數個單元實現,抑或落實為其他功能單元之一部分。因此,本發明可為單一單元,或將其實體與功能分配至不同之單元與處理器。
熟習此項技藝之人士應可明瞭,本文所揭露之實施例可以多種方式修改及組合,但仍保留本發明之基本機構及方法。為便於解說,前文係針對特定實施例加以說明。然而,以上說明並未窮盡所有可能之實施方式,亦未將本發明限縮於本文所揭示之特定形態。熟習此項技藝之人士在參閱以上說明後,或可思及多種修改及變化之方式。之所以選擇並描述特定實施例,乃為闡釋本發明之原理及其實際應用,使熟習此項技藝之人士得依特定用途進行修改,以善用本發明及各種實施例。
102...反射鏡(先前技術)
104...光罩(先前技術)
106...投影透鏡(先前技術)
108...FPD基板(先前技術)
202...照明光(先前技術)
204...分光鏡(先前技術)
206...空間光調變器(先前技術)
208...傅利葉透鏡(先前技術)
210...傅利葉濾光鏡(先前技術)
212...縮小透鏡(先前技術)
212...成像單元
214...光罩資料(先前技術)
216...空白光罩基板(先前技術)
302、304...DMD晶片
306...傾斜之微鏡
308...維持原本位置不變之微鏡
402...啟動狀態
404...持平狀態
406...關閉狀態
408...光源
410...投影透鏡
502...共面之GLV帶狀元件
504...交替折曲之GLV帶狀元件
602...空間光調變器
604...微鏡
606...照明光源
608...定線光源
610...投影透鏡
702、704、706、708...SLM成像單元平行陣列
802...SLM成像單元
902...單一透鏡投影系統(先前技術)
904...折衷焦平面(先前技術)
906...基板表面之實際剖面形狀(先前技術)
908...單一透鏡為圖案成像時之最佳焦點設定範圍(先前技術)
910...各成像透鏡所對應之基板表面剖面形狀最大變化範圍(先前技術)
912...成像單元
914...焦點
916...焦點設定範圍
1002...基板表面形狀不平之區域
1102...光罩資料實例
1104...扁平化光罩資料
1106...分區光罩資料圖案
1108...光罩圖案重疊部分
1201至1208...方塊
1402...不匹配邊界
1404...邊界末端
1406...成像單元寫入區域
1502...SLM成像單元
1600...無光罩成像寫入系統
1602...SLM成像單元
1702...藍光及紅光二極體雷射
1704...孔口
1706...透鏡
1708...球面鏡
1710...DMD
1712...印刷電路板
1714...光束收集裝置
1716...分光鏡
1718...CCD攝影機
1720...透鏡總成
1722...紅光雷射二極體
1723、1724、1725、1726...藍光雷射二極體
1802...SLM成像單元
1804...基板
1902...SLM成像單元二維陣列
1904...基板
2002...SLM成像單元二維陣列
2006、2008、2010、2012、2014...基板設計
2102...SLM成像單元線性陣列
2104...基板表面
2202、2204...明暗像素
2206、2208...準焦狀態之明暗像素
2210...失焦狀態之明暗像素
2302...成像光源
2304...分光鏡
2306...物鏡
2308...外殼
2310...第一攝影感測器
2312...第一馬達
2314...第一折射盤
2316...第一光程差調變器
2317...圓形光學裝置
2318...扇形部分
2322...第二攝影感測器
2326...第二光程差調變器
2330...第三光程差調變器
2502...焦點設定
2504...最終焦深
2602...成像區
2604...空間光調變器
2606...成像區
2608...空間光調變器
2610...重疊區域
2612...理論邊界
2614、2616...使用者自訂邊界
2622...成像區
2624...空間光調變器
2626...成像區
2628...空間光調變器
2630...重疊區域
2632...理論邊界
2634、2636...使用者自訂邊界
2638、2639...折線
2702...結構
2704...線段A’B’
2706...線段C’D’
2708...線段AB
2710...線段BC
2712...線段CD
2714...線段DE
2716...線段FE
2720、2722...結構
2724...線段E’F’
2726...線段G’H’
2728...線段I-J-K-L
2802...重疊區域
2804...接合路徑
2806...高成本函數
2808...理論邊界
2902...接合路徑
2904...理論邊界
2906...邊界線
2908...線段
2910...網格
2912...梯階
2914...水平或垂直方向之移動
3002...開始
3004...選擇評估點
3006...執行曝光
3008...達成目標曝光次數?
3010...結束
3012...填滿內部像素
3014...調整邊緣像素
3016...累積劑量
3018...移動像素格點
3118...查找表
3208...水平邊緣用查找表
3210...垂直邊緣用查找表
3212...角度邊緣A用查找表
3214...角度邊緣B用查找表
3301...待成像物件
3302...像素格點
3303...待成像物件
3304...像素格點
3305...Delta X
3306...左側條狀區域
3307...Delta Y
3308...中間條狀區域
3310...右側條狀區域
3312...像素格點
3314...左側條狀區域
3316...中間條狀區域
3318...右側條狀區域
3320...像素格點
3322...左側條狀區域
3324...中間條狀區域
3326...右側條狀區域
3402...簡化之像素格點
3404...扭曲之像素格點
3406...成像之物件
3408...反函數
3409...圓形區域
3410...評估點
3412...評估點
3414...左側垂直線
3416...右側扭曲線
3418...中心點
3420...中心點
在一併參閱以上針對本發明多種實施例之詳細說明及附圖後,當可對本發明之技術特徵及優點有更完整之瞭解。附圖中:
第1圖繪示一用以將光罩圖案掃描至平板顯示器(FPD)基板之投影曝光工具習知架構。
第2圖繪示一用以製造光罩之曝光工具習知架構。
第3圖繪示一根據本發明實施例之數位微鏡裝置(DMD)範例。
第4圖繪示一根據本發明實施例之DMD投影系統。
第5圖繪示一根據本發明實施例之柵狀光閥(GLV)裝置,並同時顯示其鏡面反射狀態與繞射狀態之範例。
第6圖繪示一根據本發明實施例之小型空間光調變器(SLM)成像單元範例。
第7圖繪示一根據本發明實施例之SLM成像單元平行陣列範例。
第8圖係第7圖所示SLM成像單元平行陣列之俯視圖。
第9圖右側繪示如何利用本發明實施例之陣列式成像系統進行局部製程窗口最佳化,而左側與之對照者則為一習知單一透鏡投影系統。
第10圖繪示本發明實施例中一種將基板局部不平處最佳化之方法。
第11圖繪示本發明實施例中光罩資料結構之一應用方式。
第12圖繪示一根據本發明實施例之平行陣列加總曝光法。
第13圖繪示本發明實施例中一種於成像寫入系統內形成冗餘度之方法。
第14圖繪示一根據本發明實施例之楔形邊界融合法。
第15圖繪示本發明實施例中一種將SLM成像單元排成陣列之方法。
第16圖繪示本發明實施例中一種用以製造撓性顯示器之無光罩成像寫入系統範例。
第17圖繪示一根據本發明實施例之SLM成像單元。
第18圖繪示本發明實施例中一種使用SLM成像單元線性陣列之捲軸式無光罩微影法。
第19圖繪示本發明實施例中一種使用SLM成像單元二維陣列之捲軸式無光罩微影法。
第20圖繪示本發明實施例中一種利用無光罩微影法為多種不同尺寸之基板成像之方法。
第21圖繪示本發明實施例中一種依照基板表面局部狀況定位各SLM成像單元之方法。
第22圖繪示本發明實施例中一種偵測像素焦點之方法。
第23a至23c圖繪示本發明實施例中三種用於即時偵測SLM成像單元焦點之裝置範例。
第24圖繪示本發明實施例中一適用像素加總曝光法之成像圖案範例。
第25圖繪示本發明實施例中一種透過像素加總曝光法改善焦深(DOF)之方法。
第26a與26b圖繪示本發明實施例中利用重疊區域接合相鄰成像區之方法。
第27a至27d圖繪示本發明實施例中選擇相鄰成像區接合路徑之方法。
第28a與28b圖繪示本發明實施例中接合相鄰成像區之一區塊之方法。
第29a與29b圖繪示本發明實施例中接合相鄰成像區之一區塊之其他方法。
第30a至30d圖繪示本發明實施例中成像一物件之方法。
第31a至31b圖繪示本發明實施例中計算評估點累積量之方法。
第32圖繪示本發明實施例中藉由處理一組評估點以成像物件之方法。
第33a至33d圖繪示本發明實施例中優化物件成像之方法。
第34圖繪示本發明實施例中對光學成像寫入系統進行矯正之方法。
在本說明書中,相同之元件均使用相同標號。
2802...兩相鄰SLM間之重疊區域
2804...接合路徑
2806...高成本函數
2808...成像區之間的理論邊界

Claims (24)

  1. 一種在一微影製程中處理影像資料的方法,包含下列步驟:提供一平行成像寫入系統,其中該平行成像寫入系統包括:複數個空間光調變器(SLM)成像單元,且該等SLM成像單元係排列成一或多個平行陣列;接收待寫入一基版之一光罩資料圖案;處理該光罩資料圖案,以形成複數個對應於該基板不同區域之分區光罩資料圖案;辨識出該基板上一區域中一或多個待受對應SLM成像之物件;沿該一或多個物件之邊緣選擇評估點;配置該平行成像寫入系統,使該平行成像寫入系統利用該評估點成像該一或多個物件;以及藉由控制該等複數個SLM將該等複數個分區光罩資料圖案平行寫入,而執行多重曝光以將該一或多個物件成像於該基板之該區域中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中選擇評估點之步驟包含下列步驟:選擇彼此具有一相等距離之評估點,其中相鄰評估點間之該相等距離係小於相鄰像素間之距離的一半。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法,其進一步包含下列步驟:儲存每一評估點相對於一像素格點之位置;儲存一邊緣相對於該像素格點之角度;以及 儲存一評估點已經接受曝光之次數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中配置該平行成像寫入系統之步驟包含下列步驟:形成一組查找表,以處理該一或多個物件中之像素,其中該等像素係等分劃分以形成複數個子像素區域,且每一查找表儲存用以成像該等像素及該等像素的對應子像素區域之資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中該組查找表包含:從鄰近像素所得的曝光於一像素內各部份位置的貢獻,包括得自與該目標像素相距一像素之一一階鄰近像素的貢獻。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中該組查找表進一步包含:得自與該目標像素相距二像素之一二階鄰近像素的貢獻,以及得自與該目標像素相距多於二像素之更高階鄰近像素的貢獻。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中配置步驟進一步包含下列步驟:形成該組查找表用以處理該一或多個物件之具有不同角度之邊緣。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中配置步驟進一步包含下列步驟:形成該組查找表用以存取作為一群組之多個相關像素的資訊。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中配置步驟進一步包含下列步驟: 建立一地址用以從該組查找表中存取作為一群組之多個相關像素的資訊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中配置步驟進一步包含下列步驟:辨識該平行成像寫入系統的固有不準確;進行調整以抵消該固有不準確;以及利用該調整執行多重曝光以將該一或多個物件成像於該基板之該區域中。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中辨識固有不準確的步驟包含下列步驟:測量相鄰SLM間之距離;測量DMD鏡陣之旋轉量;以及測量一SLM單元對該基板之光學放大係數。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中進行調整以抵消該固有不準確的步驟包含下列步驟:辨識描述扭曲物件之邊界的函數;建立反函數以補償扭曲物件之該等邊界;以及於成像扭曲物件之該等邊界時施用該等反函數。
  13. 一種在一微影製程中處理影像資料的系統,包含:一平行成像寫入系統,其中該平行成像寫入系統包括:複數個空間光調變器(SLM)成像單元,且該等SLM成像單元係排列成一或多個平行陣列; 一用以控制該等複數個SLM成像單元之控制器,其中該控制器包括:一接收邏輯,該接收邏輯用以接收待寫入一基版之一罩資料圖案;一處理邏輯,該處理邏輯用以處理該光罩資料圖案,以形成複數個對應於該基板不同區域之分區光罩資料圖案;一第一辨識邏輯,該第一辨識邏輯用以辨識出該基板上一區域中一或多個待受對應SLM成像之物件;一第一選擇邏輯,該第一選擇邏輯用以沿該一或多個物件之邊緣選擇評估點;一配置邏輯,該配置邏輯用以配置該平行成像寫入系統,使該平行成像寫入系統利用該評估點成像該一或多個物件;以及一第一執行邏輯,該第一執行邏輯用以藉由控制該等複數個SLM將該等複數個分區光罩資料圖案平行寫入,而執行多重曝光以將該一或多個物件寫入該基板之該區域中。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之系統,其中該第一選擇邏輯包含:一第二選擇邏輯,該第二選擇邏輯用以選擇彼此具有一相等距離之評估點,其中相鄰評估點間之該相等距離係小於相鄰像素間之距離的一半。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之系統,進一步包含:一第一儲存邏輯,該第一儲存邏輯用以儲存每一評估點相對於一像素格點之位置; 一第二儲存邏輯,該第二儲存邏輯用以儲存一邊緣相對於該像素格點之角度;以及一第三儲存邏輯,該第三儲存邏輯用以儲存一評估點已經接受曝光之次數。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之系統,其中該配置邏輯包含:一第一形成邏輯,該第一形成邏輯用以形成一組查找表,以處理該一或多個物件中之像素,其中該等像素係等分劃分以形成複數個子像素區域,且每一查找表儲存用以成像該等像素及其該等像素的對應子像素區域之資訊。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該組查找表包含:從鄰近像素所得的曝光於一像素內各部份位置的貢獻,包括得自與該目標像素相距一像素之一一階鄰近像素的貢獻。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之系統,其中該組查找表進一步包含:得自與該目標像素相距二像素之一二階鄰近像素的貢獻,以及得自與該目標像素相距多於二像素之更高階鄰近像素的貢獻。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該配置邏輯進一步包含:一第二形成邏輯,該第二形成邏輯用以形成該組查找表,以處理該一或多個物件之具有不同角度之邊緣。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該配置邏輯進一步包含: 一第三形成邏輯,該第三形成邏輯用以形成該組查找表,以存取作為一群組之多個相關像素的資訊。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該配置邏輯進一步包含:一第一建立邏輯,該第一建立邏輯用以建立一地址,以從該組查找表中存取作為一群組之多個相關像素的資訊。
  22. 如申請專利範圍第13項所述之系統,其中該配置邏輯進一步包含:一第二辨識邏輯,該第二辨識邏輯用以辨識該平行成像寫入系統的固有不準確;一第二建立邏輯,該第二建立邏輯用以建立調整以抵消該固有不準確;以及一第二執行邏輯,該第二執行邏輯用以利用該調整執行多重曝光以將該一或多個物件成像於該基板之該區域中。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之系統,其中該第二辨識邏輯包含:一第一測量邏輯,該第一測量邏輯用以測量相鄰SLM間之距離;一第二測量邏輯,該第二測量邏輯用以測量DMD鏡陣之旋轉量;以及一第三測量邏輯,該第三測量邏輯用以測量一SLM單元對該基板之光學放大係數。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之系統,其中該第二建立邏輯包含:一第三辨識邏輯,該第三辨識邏輯用以辨識描述扭曲物件之邊界的函數;一第三建立邏輯,該第三建立邏輯用以建立反函數以補償扭曲物件之該等邊界;以及一施用邏輯,該施用邏輯用以於成像扭曲物件之該等邊界時施用該等反函數。
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