TWI676867B - 數位微影系統調整焦距設定的方法、及其電腦系統以及非暫態電腦可讀取媒體 - Google Patents

數位微影系統調整焦距設定的方法、及其電腦系統以及非暫態電腦可讀取媒體 Download PDF

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Antoine P. Manens
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Abstract

在此探討的實施例大致涉及對數位微影系統調整第一焦距設定。方法包括掃描光阻之表面。光阻形成於基板上。判斷數位微影系統之第一焦距設定。在光阻上定位出多個曝光位置。針對多個第二焦距設定，測量曝光的側壁寬度。回應於判斷出最小側壁寬度，調整第一焦距設定。

Description

數位微影系統調整焦距設定的方法、及其電腦系統以及非 暫態電腦可讀取媒體
本揭露的實施例一般涉及無遮罩微影(maskless lithography)的領域。更具體而言，在此提供的實施例涉及用於調整數位微影系統的焦距設定(focus setting)的方法與系統。
光微影(photolithography)廣泛用於半導體裝置以及顯示器(如液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)、有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display，OLED))的製造中。在LCD的製造中經常利用大面積基板。LCD或平面顯示器一般用於主動矩陣顯示器，如電腦、觸控面板裝置、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、手機、電視監視器等類似物。通常，平面顯示器可以包括一層液晶材料，此層液晶材料形成夾在兩個板之間的像素。當將來自電源的電力供應在液晶材料上時，可對在像素位置處穿過液晶材料的光量進行控制，使得能夠產生圖像。
微影(microlithography)技術通常被採用以產生電性特徵，此些電性特徵被整合作為形成像素的液晶材料層的一部分。根據此技術，感光光阻 (light-sensitive photoresist)通常被施加到基板的至少一個表面上。接著，圖案產生器藉由光線，使感光光阻作為圖案之一部分的被選擇區域被曝光，以使得選擇區域中的光阻產生化學變化，來將選擇區域用於後續的材料移除及/或材料添加製程，以產生電性特徵。
為了持續以消費者所要求的價格提供顯示裝置及其他裝置給消費者，新的設備、方法及系統需要精準且具有成本效益地在基板(例如大面積基板)上產生圖案。
在此探討的實施例大致涉及對數位微影系統調整第一焦距設定。方法包括掃描光阻之表面。光阻形成於基板上。判斷數位微影系統之第一焦距設定。在光阻上定位出多個曝光位置。針對多個第二焦距設定，測量曝光的側壁寬度。回應於判斷出最小側壁寬度，調整第一焦距設定。
在另一實施例中，當中探討一種對數位微影系統調整焦距設定的電腦系統。電腦系統包括處理器以及記憶體。記憶體儲存多個指令，當此些指令由處理器執行，係使處理器實現一種對數位微影系統調整第一焦距設定的方法。方法包括掃描光阻之表面。光阻形成於基板上。判斷數位微影系統之第一焦距設定。在光阻上定位出多個曝光位置。針對多個第二焦距設定，測量曝光的側壁寬度。回應於判斷出最小側壁寬度，調整第一焦距設定。
在又另一實施例中，當中探討一種非暫態電腦可讀取媒體。非暫態電腦可讀取媒體儲存多個指令，當此些指令由處理器執行，係使電腦系統透過執行方法之步驟而對數位微影系統調整第一焦距設定。方法包括掃描光阻之表面。光阻形成於基板上。判斷數位微影系統之第一焦距設定。在光阻上定位 出多個曝光位置。針對多個第二焦距設定，測量曝光的側壁寬度。回應於判斷出最小側壁寬度，調整第一焦距設定。
100‧‧‧系統
706‧‧‧通訊網路
110‧‧‧基架
112‧‧‧被動空氣隔離器
120‧‧‧層板
122‧‧‧支撐件
124‧‧‧軌道
126‧‧‧編碼器
128‧‧‧內壁
130‧‧‧一個台階
140‧‧‧基板
150‧‧‧軌道
160‧‧‧處理設備
162‧‧‧支撐件
164‧‧‧處理單元
165‧‧‧殼體
166‧‧‧開口
202‧‧‧空氣軸承
284‧‧‧相機
288‧‧‧受抑稜鏡組件
301‧‧‧影像投影系統
302‧‧‧光束
304‧‧‧整個表面
341‧‧‧第一裝配板
390‧‧‧影像投影設備
391‧‧‧光管
708‧‧‧伺服器
712‧‧‧焦距設定應用伺服器
714‧‧‧資料庫
802‧‧‧CPU
804‧‧‧網路介面
806‧‧‧內連線
808‧‧‧I/O裝置介面
810‧‧‧連接I/O裝置
820‧‧‧記憶體
826‧‧‧應用程式平臺
828‧‧‧焦距設定軟體
830‧‧‧儲存器
832‧‧‧資料庫
834‧‧‧儲存資料
836‧‧‧相關聯的應用程式平臺內容
902‧‧‧CPU
904‧‧‧網路介面
906‧‧‧內連線
908‧‧‧I/O裝置介面
910‧‧‧I/O裝置
920‧‧‧記憶體
922‧‧‧應用程式介面
392‧‧‧白光照明裝置
393‧‧‧光位準感測器
395‧‧‧分光鏡
396‧‧‧投影光學元件
396a‧‧‧投影光學元件
369b‧‧‧投影光學元件
397‧‧‧失真補償器
398‧‧‧對焦馬達
399‧‧‧第二裝配板
402‧‧‧光源
403‧‧‧光束
404‧‧‧光圈
406‧‧‧透鏡
408‧‧‧反射鏡
410‧‧‧DMD
412‧‧‧光轉儲器
414‧‧‧相機
416‧‧‧投影透鏡
416a‧‧‧對焦組
416b‧‧‧視窗
502‧‧‧面鏡
504‧‧‧面鏡
700‧‧‧計算系統
702‧‧‧控制器
924‧‧‧顯示軟體指令
926‧‧‧顯示資料
930‧‧‧儲存器
931‧‧‧資料庫
932‧‧‧資料
934‧‧‧其他內容
936‧‧‧影像處理單元
938‧‧‧資料
939‧‧‧控制邏輯
940‧‧‧支援電路
942‧‧‧習知的快取記憶體
944‧‧‧電源
946‧‧‧時脈電路
948‧‧‧輸入/輸出電路
950‧‧‧子系統
1000‧‧‧方法
1102g‧‧‧曝光
1104a‧‧‧側壁
1104g‧‧‧側壁
1106a‧‧‧寬度
1106g‧‧‧寬度
1002‧‧‧操作
1004‧‧‧操作
1006‧‧‧操作
704‧‧‧執行軟體
1010‧‧‧子操作
1102a‧‧‧曝光
為了使本揭露的上述特徵能詳細地被理解，在上方簡要概述的本揭露之更具體描述可參考實施例，某些此等實施例繪示於附圖中。然而將注意到，附圖僅繪示本揭露的範例實施例，且因此不應被認定為限制本揭示的範疇，因為本揭示可應用於其他同等有效的實施例。
第1圖是系統的立體圖，此系統可從在此揭露的實施例中獲益。
第2圖是根據一實施例的多個影像投影系統的立體示意圖。
第3圖根據一實施例示意性地繪示由DMD的兩個鏡子反射的光束。
第4圖是根據一實施例的影像投影設備的立體圖。
第5圖根據一實施例繪示一電腦系統。
第6圖根據一實施例繪示第5圖的伺服器的更詳細視圖。
第7圖根據一實施例繪示控制器計算系統。
第8圖示意性地繪示用以調整數位微影系統的焦距設定的方法運作。
第9A圖繪示一基板的頂視圖，此基板具有多個曝光形成於其上，並且來自影像系統A。
第9B圖繪示一基板的頂視圖，此基板具有多個曝光形成於其上，並且來自影像系統A。
為了促進理解，相同的參考符號在可能的地方被用於指定圖式共有的相同元件。將意識到，一個實施例的元件及特徵可在沒有進一步記載的情況下而有益地併入其他實施例中。
在此揭露的實施例一般涉及調整數位微影系統的焦距設定。方法包括掃描光阻的表面。在基板上形成光阻。決定數位微影系統的焦距設定。對光阻上的多個曝光位置進行定位。針對多個焦距設定測量曝光的側壁寬度。回應最小側壁寬度之一判斷，調整焦距設定。
在此所使用的術語「使用者」包括，例如，擁有計算裝置或無線裝置的人物或實體；操作或利用計算裝置或無線裝置的人物或實體；或以其他方式與計算裝置或無線裝置相關聯的人物或實體。可理解的是，術語「使用者」並非意圖成為限制性的，且可包括超出所描述的範例之各種範例。
第1圖是可從在此揭露的實施例中獲益的系統100的立體圖。系統100，如剖面所示，包括基架110、層板120、兩個或更多個台階130，及處理設備160。在特定的實施例中，可以是用一個台階130。基架110可安置在製造設施的地面上，並可支撐層板120。被動空氣隔離器112可定位在基架110及層板120之間。層板120可為單塊的花崗岩，且兩個或更多個台階130可被設置在層板120上。基板140可由兩個或更多個台階130的每一個所支撐。多個孔洞(未顯示)可形成於台階130中，以允許多個升舉銷(lift pin)(未顯示)延伸穿過其中。升舉銷可升高到延伸位置以接收基板140，例如從傳送機器人(未顯示)接收。傳送機器人可將基板140定位在升舉銷上，且升舉銷可後續平緩地將基板140降低到台階130上。
基板140可例如由玻璃製成，並可用作為平板顯示器的一部分。在其他實施例中，基板140可由其他材料製成。在一些實施例中， 基板140可具有光阻層形成於其上。光阻對光照射是敏感的，並且可為正光阻或負光阻，這表示在圖案被寫入光阻後，暴露於光照射的光阻部分對施加於光阻的光阻顯影劑(photoresist developer)將分別為可溶解的或不可溶解的。光阻的化學組成決定了光阻將是正光阻抑或是負光阻。例如，光阻可包括以下至少一者：重氮萘醌(diazonaphthoquinone)、酚醛樹脂(phenol formaldehyde resin)、聚物(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate))、聚物(甲基戊二)(poly((methyl glutarimide))及SU-8。如此，基板140的表面上可產生圖案，以形成電子電路。
系統100可進一步包括一對支撐件122及一對軌道124。此對支撐件122可設置在層板120上，且層板120及此對支撐件122可為單一一塊材料。此對軌道124可由此對支撐件122所支撐，且兩個或更多個台階130可順著軌道124沿X方向移動。在一實施例中，此對軌道124是一對平行的磁性通道。如圖所示，此對軌道124的每個軌道124是線性的。在其他實施例中，軌道124可具有非線性的形狀。編碼器126可耦合到每個台階130，以將位置資訊提供給控制器702(參見第7圖)。
處理設備160可包括支撐件162及處理單元164。支撐件162可被設置在層板120上，並且可包括開口166，以供兩個或更多個台階130通過處理單元164的下方。處理單元164可由支撐件162所支撐。在一個實施例中，處理單元164是圖案產生器，用以在光微影處理中使光阻曝光。在一些實施例中，圖案產生器可用以執行無遮罩光微影製程。處理單元164可包括設置在殼體165中的多個影像投影系統(顯示於第2圖)。處理設備160可被用來執行無遮罩直接圖案化(maskless direct patterning)。在操作期間，兩個或更多個台階130的其中一個在X方向中從裝載位置(如第1圖所顯示)移動至處理位置。處理位置可指當台階130從處理單元164下方通過時，台階130的一或更多個位置。在操作中，兩個或更多個台階130可由多個空氣軸承202(未顯示)升起，並可沿著此對軌道124而從裝載位置移動到處理位置。多個垂直導引空氣軸承(未顯示)可耦合到每個台階130，並定位在相鄰於每個支撐件122的內壁128處，以穩定台階130的移動。兩個或更多個台階130的每一個也可藉由順著軌道150移動而沿Y方向移動，以處理及/或索引(index)基板140。
如圖所示，每個台階130包括用以升高台階130的多個空氣軸承202。每個台階130亦可包括用以沿著軌道124移動台階130的馬達線圈(未顯示)。兩個或更多個台階130及處理設備160可由外殼(未顯示)包圍，以提供溫度及壓力的控制。
第2圖是根據一個實施例的多個影像投影系統301的立體示意圖。如第2圖所顯示，每個影像投影系統301產生多個寫入光束302到基板140的表面304上。隨著基板140在X方向及Y方向移動，整個表面304可由寫入光束302圖案化。影像投影系統301的數量可基於基板140的大小及/或台階130的速度而變化。在一實施例中，處理設備160中具有22個影像投影系統301。
影像投影系統301可包括光源402、光圈404、透鏡406、面鏡408、DMD 410、光轉儲器(light dump)412、相機414，及投影透鏡416。光源402可為發光二極體(LED)或雷射，且光源402可能能夠產生具有預定波長的光。在一個實施例中，預定波長是在藍光或近紫外光(UV) 的範圍內，例如小於約450nm。反射鏡408可為球面鏡。投影透鏡416可為10X物鏡。DMD 410可包括多個面鏡，且面鏡的數量可對應於投影影像的解析度。在一個實施例中，在DMD 410包括1920×1080個面鏡。
在操作期間，具有預定波長(例如在藍光範圍內的波長)的光束403是由光源402所產生。光束403由反射鏡408反射到DMD 410。DMD 410包括多個可獨立控制的面鏡，且DMD 410的多個面鏡的每一個面鏡可基於控制器(未顯示)提供給DMD 410的遮罩資料而處於「開啟」位置或「off」位置。當光束403到達DMD 410的面鏡時，在「開啟」位置的面鏡將光束403反射(亦即，形成多個寫入光束302)到投影透鏡416。投影透鏡416接著將寫入光束302投影到基板140的表面304。在「關閉」位置的面鏡將光束403反射到光轉儲器412而非基板140的表面304。
在一實施例中，DMD 410可具有兩個面鏡。每個面鏡可被設置在傾斜機構(tilting mechanism)上，此傾斜機構可被設置在記憶單元上。記憶單元可為CMOS SRAM。在操作期間，係藉由將遮罩資料載入到記憶單元中，以控制每個面鏡。遮罩資料以二元的方式(binary fashion)靜電地控制面鏡的傾斜。當面鏡處於重置模式或沒有電力施加時，面鏡可被設定到平的位置，而不對應於任何二進制數字。二進制中的0可對應於「關閉」位置，此位置表示面鏡是傾斜-10度、-12度，或任何其他可行的負傾斜角度。二進制中的1可對應於「開啟」位置，此位置表示面鏡傾斜+10度、+12度，或任何其他可行的正傾斜角度。
第3圖示意性地繪示被DMD 410的兩個面鏡502、504反射的光束403。如圖所示，位在「關閉」位置的面鏡502將產生自光源402 的光束403反射至光轉儲器412。位在「開啟」位置的面鏡504藉由將光束403反射至投影透鏡416而形成寫入光束302。
每個系統100可包含任意數量的影像投影系統301，且影像投影系統301的數量可隨系統而變化。在一實施例中，係具有84個影像投影系統301。每個影像投影系統301可包括40個或任意數量的二極體。當試著維持大量的二極體將會產生需要較高的電力來操作如此大量的二極體的問題。一種解決方案可以是將此等二極體排列成串接；然而，當安排成串接，將有如以下所述地偵測無法操作(non-functioning)的二極體的需求。
第4圖是依據一實施例之影像投影設備390的立體圖。影像投影設備390用以將光線聚焦至基板140的垂直面上的特定點，並最終將影像投影在基板140上。影像投影設備390包括兩個子系統。影像投影裝置390包括照明系統以及投影系統。照明系統包括至少一光管391以及白光照明裝置392。投影系統包括至少一DMD 410、受抑稜鏡(frustrated prism)組件288、分光鏡(beamsplitter)395、一或多個投影光學元件396a、396b、失真補償器、對焦馬達398以及投影透鏡416(前面已討論)。投影透鏡包括對焦組416a以及視窗416b。
光從光源402被引入影像投影設備390。光源402可以是光化(actinic)光源。舉例來說，光源402可以是一綑光纖，每條光纖包含一雷射。在一實施例中，光源402可以是一綑大約一百條的光纖。此捆光纖可以被雷射二極體照明。光源402耦接至光管(或是萬花筒(kaleido))391。在一實施例中，光源402經由結合器(combiner)耦接至光管391，結合器 將此捆光纖中的每一條光纖作結合。
一旦光從光源402進入到光管391中，光將在光管391的內部四處彈跳，使得光在離開光管391時變得調和(homogenized)且均勻。光可在光管391中彈跳最多六或七次。換言之，光在光管391中經歷六至七次的全內反射，導致輸出為均勻光。
影像投影設備390可選擇性地包括多種反射表面(未被標示)。此等多種的反射表面將擷取部分穿過影像投影設備390的光。在一實施例中，此等多種的反射表面可擷取部分的光，並接著幫忙將光導引至光位準感測器(light level sensor)393，以監測雷射位準。
白光照明裝置392將寬頻可見光投射至影像投影設備390的投影系統當中。具體地說，白光照明裝置392將光導引至受抑稜鏡組件。光化以及寬頻光源可彼此獨立地被開啟和關閉。
受抑稜鏡組件288的作用是過濾將被投影至基板140表面上的光。光束會被分成將被投影至基板140上的光以及不會被投影至基板140上的光。受抑稜鏡組件288的使用可讓能量損耗最小化，因為全內反射的光會出去。受抑稜鏡組件288耦接分光鏡395。
DMD 410包含在受抑立方組件(frustrated cube assembly)中並作為其中的一部分。DMD 410是影像投影設備390的成像裝置。藉由將照明流(flow of illumination)一路從光源402(對基板焦平面(focal plane)產生曝光照明)維持在大致垂直於基板140的方向，DMD 410以及受抑稜鏡組件288的使用可幫助縮小每個影像投影設備390的占地(footprint)。
分光鏡395被用來進一步擷取光以進行對準。更具體地說，分光鏡395用來將光分成兩個或更多個分離的光束。分光鏡395耦接至一或多個投影光學元件396。兩個投影光學元件396a、396b顯示於第4圖。
在一實施例中，對焦感測器以及相機284貼附於分光鏡395。對焦感測器以及相機284可從多種層面來監測影像投影設備390成像品質，包括但不限於，透過透鏡的對焦與對準，以及面鏡的傾斜角度變化。此外，對焦感測器以及相機284可顯示將被投影至基板140上之影像。在進一步的實施例中，對焦感測器以及相機284可用來擷取基板140上的影像，並在此等影像之間進行比較。換言之，對焦感測器以及相機284可用來執行檢查功能。
連同投影光學元件396，失真補償器397、對焦馬達以及投影透鏡416係準備並最終將來自DMD 410的影像投影至基板140上。投影光學元件396a耦接至失真補償器397。失真補償器397耦接至投影光學元件396b，投影光學元件396b耦接至對焦馬達398。對焦馬達398耦接至投影透鏡416。投影透鏡416包括對焦組416a以及視窗416b。對焦組416a耦接至視窗416b。視窗416b可以是可替換的。
光管391以及白光照明裝置392耦接第一裝配板341。此外，在包括額外的多種反射表面(未標示)以及光位準感測器393的實施例中，多種反射表面以及光位準感測器393亦可耦接至第一裝配板341。
受抑稜鏡組件288、分光鏡395、一或多個投影光學元件396a、396b以及失真補償器397耦接至第二裝配板399。第一裝配板341與第二裝配板399是平坦的，允許影像投影設備390的前述元件作精確對 準。換言之，光係沿著單一光軸穿過影像投影設備390。沿著單一光軸的精確對準使得裝置得以小型化。舉例來說，影像投影設備390的厚度可在約80mm以及約100mm之間。
第5圖依據一實施例繪示計算系統700。如圖所示，計算系統700可包括多個伺服器708、焦距設定應用伺服器712，及多個控制器(亦即，電腦、個人電腦、行動/無線裝置)702(為了清晰起見，其中只有兩個被顯示)，每個上述裝置係連接至通訊網路706(例如，網際網路)。伺服器708可透過區域連線(例如，儲存器區域網路(storage area network,SAN)或網路附接儲存(network attached storage,NAS))或經由網際網路而與資料庫714通訊。伺服器708用以直接存取包含在資料庫714中的資料，或者與資料庫管理器聯繫(interface)，此資料庫管理器用以管理包含在資料庫714內的資料。
每個控制器702可包括計算裝置的習知元件，例如，處理器、系統記憶體、硬碟驅動器、電池、輸入裝置如滑鼠及鍵盤，及/或輸出裝置如螢幕或圖形化使用者介面，及/或輸入/輸出裝置的組合，例如觸控螢幕，觸控螢幕不僅接收輸入並且也顯示輸出。每個伺服器708及焦距設定應用伺服器712可包括處理器及系統記憶體(未顯示)，且可例如利用相關資料庫軟體及/或檔案系統來管理儲存在資料庫714中的內容。伺服器708可被編程以利用網路協定(例如，舉例而言，TCP/IP協定)而彼此通訊、與控制器702通訊，及與焦距設定應用伺服器712通訊。焦距設定應用伺服器712可透過通訊網路706而直接與控制器702通訊。控制器702經編程以執行軟體704，例如程式及/或其他軟體應用程式，並存取由伺服器 708所管理的應用程式。
在下方所描述的實施例中，使用者可分別操作控制器702，此等控制器透過通訊網路706而連接到伺服器708。頁面、影像、資料、文件，及類似者可透過控制器702而顯示給使用者。資訊及影像可透過與控制器702通訊的顯示裝置及/或圖形化使用者介面而顯示。
將注意到，控制器702可為個人電腦、膝上型行動計算裝置、智慧型手機、視訊遊戲機台、家庭數位媒體播放器、連接到網路的電視、機上盒，及/或具有適合與通訊網路706通訊及/或所需應用程式或軟體通訊的元件的其他計算裝置。控制器702也可執行其他軟體應用程式，此等其他軟體應用程式用以從焦距設定應用伺服器712接收內容及資訊。
第6圖繪示第5圖的焦距設定應用伺服器712的更詳細視圖。焦距設定應用伺服器712包括但不受限於，透過內連線(interconnect)806通訊的中央處理單元(CPU)802、網路介面804、記憶體820及儲存器830。焦距設定應用伺服器712亦可包括連接I/O裝置810(例如，鍵盤、視訊、滑鼠、音訊、觸控螢幕等等)的I/O裝置介面808。焦距設定應用伺服器712可進一步包括網路介面804，用以透過通訊網路706來傳輸資料。
CPU 802取得並執行儲存在記憶體820中的程式指令，並大致控制及協調其他系統元件的運作。類似地，CPU 802儲存並取得常駐在記憶體820中的應用程式資料。CPU 802被包含以代表單一個CPU、多個CPU、具有多個處理核心的單一個CPU，及類似者。內連線806被用來在CPU 802、I/O裝置介面808、儲存器830、網路介面804，及記憶體820之間傳輸程式指令及應用程式資料。
記憶體820一般被包含以代表隨機存取記憶體及，在操作中，儲存軟體應用程式及資料以供CPU 802使用。雖然被顯示為單一個單元，但儲存器830可為固定儲存裝置及/或可移除儲存裝置的組合，例如用以儲存非揮發資料的固定磁碟驅動器、軟碟驅動器、硬碟驅動器、快閃記憶體儲存驅動器、磁帶驅動器、可移除記憶卡、CD-ROM、DVD-ROM、藍光、HD-DVD、光學儲存器、網路附接儲存器(Network Attached Storage,NAS)、雲儲儲存器或儲存器區域網路(Storage Area Network,SAN)。
記憶體820可儲存用於執行應用程式平臺826的指令及邏輯，此應用程式平臺可包括焦距設定軟體828。儲存器830可包括資料庫832，資料庫832用以儲存資料834及相關聯的應用程式平臺內容836。資料庫832可為任何類型的儲存裝置。
網路電腦是可連同在此提供的揭示內容一起使用的另一種電腦系統。網路電腦通常不包括硬碟或其他大容量儲存器，且可執行程式是從網路連接載入到記憶體820中以供CPU 802執行。典型的電腦系統通常至少包括處理器、記憶體，及將記憶體耦合到處理器的內連線。
第7圖繪示控制器702，控制器702用以存取焦距設定應用伺服器712及取得或顯示與應用程式平臺826相關聯的資料。控制器702可包括，但不限於，中央處理單元(CPU)902、網路介面904、內連線906、記憶體920、儲存器930及支援電路940。控制器702亦可包括將I/O裝置910(例如，鍵盤、顯示器、觸控螢幕，及滑鼠裝置)連接到控制器702的I/O裝置介面908。
類似於CPU 802，CPU 902被包含以代表單一個CPU、多 個CPU、具有多個處理核心的單一個CPU等等，且記憶體920被大致包含以代表隨機存取記憶體。內連線906被用來在CPU 902、I/O裝置介面908、儲存器930、網路介面904，及記憶體920之間傳輸程式指令及應用程式資料。網路介面904可用以透過通訊網路706來傳輸資料，例如，從焦距設定應用伺服器712傳送內容。儲存器930，例如硬碟驅動器或固態儲存驅動器(solid-state storage drive，SSD)，可儲存非揮發性資料。儲存器930可包含資料庫931。資料庫931可包含資料932及其他內容934。在一些實施例中，資料庫931可進一步包括影像處理單元936。影像處理單元936可包括資料938及/或控制邏輯939。例示性地，記憶體920可包括應用程式介面922，應用程式介面922本身可顯示軟體指令924，及/或儲存或顯示資料926。應用程式介面922可提供一或多個軟體應用程式，軟體應用程式允許控制器存取由焦距設定應用伺服器712所託管(hosted)的資料及其他內容。
控制器702可與處理設備160、台階130、及編碼器126的其中一或多者耦接或通訊。處理設備160及台階130可提供有關於基板處理及基板對準的資訊給控制器702。舉例來說，處理設備160可提供資訊給控制器702，以提醒控制器基板處理已經完成。編碼器126可提供位置資訊給控制器702，接著位置資訊被用來控制台階130及處理設備160。
控制器702可包括中央處理單元(CPU)902、記憶體920及支援電路940(或I/O 908)。CPU 902可為工業環境中用來控制各種處理及硬體(例如，圖案產生器、馬達，及其他硬體)並監視處理(例如，處理時間及基板位置)的任何一種形式的電腦處理器。記憶體920，如第7圖所示， 係連接至CPU 902，並且可為一或多個容易取得的記憶體，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟或任何其他形式的區域或遠端數位儲存器。軟體指令及資料可被編碼並儲存在記憶體內以供指示CPU 902。支援電路940亦連接至CPU 902，並以習知方式支援處理器。支援電路940可包括習知的快取記憶體942、電源944、時脈電路946，輸入/輸出電路948、子系統950，及類似者。可由控制器702讀取的程式(或電腦指令)判定哪些工作可在基板上執行。程式可由控制器702軟體讀取，且可包括編碼，以監視及控制，例如，處理時間及基板位置。
然而應當記得，所有此等術語及類似術語將與合適的物理量相關聯，並僅為應用於此等量的便易標記。除非在下方探討中特別指出或者顯而易見，否則將意識到在整個描述中，使用諸如「處理(processing)」或「計算(computing)」或「演算(calculating)」或「判斷(determinning)」或「顯示(displaying)」或類似術語的探討，指的是電腦系統或類似的電子計算裝置的動作及處理，此電腦系統或類似的電子計算裝置將電腦系統的暫存器及記憶體內呈現為物理(電子)量的資料操控並轉換成其他資料，此其他資料在電腦系統記憶體或暫存器或其他這樣的資訊儲存、傳送或顯示裝置內類似地呈現為物理量。
本範例亦涉及一種在此用於執行操作的設備。此設備可為了所要求的目的而特別建構，或此設備可包括通用電腦，此通用電腦由電腦中所儲存的電腦程式而選擇性地啟動或重新配置。這樣的電腦程式可儲存在電腦可讀取儲存媒體中，例如，但不受限於，唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、EPROM、EEPROM、快閃記憶體、磁卡或光學卡， 任何類型的碟片，包括軟碟、光碟、CD-ROM及磁光碟，或適合儲存電子指令的任何類型的媒體，且各自耦合到電腦系統內連線。
在此所呈現的演算法及顯示本質上並不涉及任何特定的電腦或其他設備。各種通用系統可與根據在此教示的程式一起使用，或者建構更專門的設備來執行所需的方法操作可能被證明是方便的。此等系統的各種結構將出現於以上的描述。此外，本範例並不參考任何特定的程式語言描述，且各種範例可因此使用各種程式語言來實現。
如內文更詳細地描述，本揭露的實施例提供一種軟體應用程式，透過此軟體應用程式，在製造製程的無遮罩微影圖案化過程中，透過對位在禁止角(forbidden angle)的此等特徵的邊緣進行顫動(dithering)，以降低邊緣的位移誤差，進而可校正位在禁止角的曝光多邊形的線波(line wave)缺陷。
在一實施例中，在此描述用於調整數位微影的焦距設定的方法1000。如先前關於第7圖所顯示以及探討，方法1000可由控制器702執行。CPU 902被編程以執行儲存在記憶體820中的焦距設定軟體828，焦距設定軟體828實現用於調整數位微影的焦距設定的方法1000，此方法將配合以下之第8圖作描述。
第8圖概要性地例示用於調整數位微影的焦距設定的方法1000的操作，如圖9所示。方法1000大致涉及判斷光阻上曝光的最小側壁寬度，以及回應此最小側壁寬度調整焦距設定。
傳統的焦距設定方法包括透過測量曝光位置的錐角(taper angle)判斷焦距深度(depth of focus，DOF)以及焦距中心，以及透過測量 印刷特徵的臨界尺寸(critical dimension)判斷DOF以及焦距中心。這是因為為了測量錐角，光阻特徵是橫截面的(cross-sectioned)。此外，當有不想要的曝光波長破壞性干涉發生在光阻底部和基板表面之間，若有長基腳(footing)呈現在光阻特徵中，錐角的客觀測量可能並不容易建立。
臨界尺寸方法涉及測量光阻的最小臨界尺寸，以及回應於此最小臨界尺寸調整焦距。然而，此方法受有多個缺點，其中之一是焦點中心可能不明顯，這是因為臨界尺寸會隨著各種焦距設定而逐漸改變。因此，在光阻上判斷最小臨界尺寸是困難的。是以，有需要一種改良的方法，此方法用以對微影系統定位出(locate)最佳的焦距設定。
方法1000始於操作1002。在操作1002中，基板的表面被掃描。在一實施例中，基板的表面是利用三維(three-dimensional，3D)光學剖析器(optical profiler)來進行掃描。舉例來說，3D光學剖析器可用來掃描沉積在基板頂部表面上的光阻。3D光學剖析器是一種共焦顯微鏡(confocal microscope)，共焦顯微鏡利用高亮度的發光二極體(LED)作為光源，而非利用傳統雷射。3D光學剖析器會形成3D影像，此3D影像係重建自光阻上的圖案影像。此影像係收集自光阻中的不同高度，z。這使得三維結構影像能夠被產生。
在操作1004，係判斷對光微影系統的焦距設定。判斷光微影系統的焦距設定包括定位出光阻上的曝光位置(子操作1008)，以及針對第一焦距設定測量曝光的第一側壁寬度(子操作1010)。
在子操作1008中，光阻上的曝光1102a~1102g被定位。範例的曝光1102a~1102g繪示於圖9。在一範例中，曝光處1102a~1102g 顯示為矩形特徵。在其他的範例中，曝光處1102a~1102g可以不限制於矩形。曝光處1102a~1102g各自包括側壁1104a~1104g。每個側壁1104a~1104g具有寬度1106a~1106g。
在子操作1010，針對多個焦距設定的曝光1102a~1102g的多個側壁寬度1106a~1106g被測量。在一實施例中，焦距設定的範圍可從-100μm至100μm。舉例來說，如圖9所示，範圍係從-30μm至30μm。如圖9所示，曝光1102a是利用焦距設定F=-30μm來形成。曝光1102a的側壁1104a的寬度被測量並記錄。此處理可從F=-30μm至F=30μm對每個曝光重複地進行。為改善測量的準確度，對每個曝光1102a~1102g的寬度1106a~1106g作測量是在沿著側壁1104a~1104g的多個點上進行。舉例來說，對於曝光1102g，側壁1104g的寬度1106g可於側壁1104g的頂部、底部、右側以及左側進行測量。針對曝光1102g所做的多次側壁寬度測量可確保紀錄下針對曝光1102g的最窄測量結果。子操作1010可重複針對系統100中的每個影像投影系統301執行。這是因為對於每個影像投影系統301中的每個曝光1102a~1102g，側壁1106a~1106g可能改變。
在操作1006，針對每個影像投影系統301的焦距係回應最小側壁寬度1106a~1106g測量而調整。舉例來說，在第9A圖中，對於影像投影系統A，最小側壁寬度係在F=30μm時被測量到。因此，影像投影系統A的焦距係調整至F=30μm。此外，在第9B圖中，對於影像投影系統B，最小側壁寬度係在F=0μm時被測量到。因此，影像投影系統B的焦距係調整至F=0μm。如圖所示，針對每個影像投影系統301的焦距設 定可能不同。
雖然前述內容是針對在此描述的實施例，但其他及進一步的實施例可在不背離其基本範疇的情況下設計。例如，本揭露的態樣可在硬體或軟體或硬體及軟體的組合中實現。在此描述的一個實施例可被實現為與電腦系統一起使用的程式產品。程式產品的程式定義實施例的功能(包括在此描述的方法)，且可被包含在各種電腦可讀取儲存媒體上。例示性的電腦可讀取儲存媒體包括，但不限於：(i)非寫入儲存媒體(例如，電腦內的唯讀記憶體裝置，例如可由CD-ROM驅動器讀取的CD-ROM碟片、快閃記憶體、ROM晶片或任何類型的固態非揮發性半導體記憶體)，其中資訊永久儲存在此非寫入儲存媒體上；及(ii)可寫入儲存媒體(例如，磁片驅動器或硬碟驅動器內的軟碟或任何類型的固態隨機存取半導體記憶體)，其中可變資訊儲存在此可寫入儲存媒體上。當承載了指導所揭示的實施例功能的電腦可讀取指令時，這樣的電腦可讀取儲存媒體是本揭露的實施例。
本領域技藝人士將意識到，前述的範例是例示性的而非限制性的。在本領域技藝人士閱讀說明書並研究繪圖後所能顯而易見的所有排列(permutation)、增強物(enhancement)、等同物(equivalent)，及改良物(improvement)是意圖被包含在本揭露的真正精神及範疇內。因此，以下附隨的請求項是意圖包括落入該等教示的真實精神及範疇內的所有這樣的修改、排列及等同物。

Claims (17)

  1. 一種無遮罩數位微影系統調整焦距設定的方法，包括：利用一三維光學剖析器掃描一光阻之一表面，該光阻形成於一基板上；判斷該數位微影系統之一第一焦距設定，包括：在該光阻上定位出複數個曝光；以及針對複數個第二焦距設定，測量各該曝光之側壁寬度；以及回應於判斷出一最小側壁寬度，調整該第一焦距設定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些第二焦距設定的範圍從-100μm至100μm。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該些第二焦距設定的範圍從-30μm至30μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中針對該些第二焦距設定，測量各該曝光之側壁寬度包括：在沿著各該曝光之側壁的複數個點上，測量側壁寬度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中判斷該數位微影系統之該第一焦距設定，更包括：對該數位微影系統中的各影像投影系統，判斷該數位微影系統之該第一焦距設定。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該三維光學剖析器使用發光二極體作為一光源。
  7. 一種對無遮罩數位微影系統調整第一焦距設定的電腦系統，包括：一處理器；以及一記憶體，該記憶體儲存複數個指令，當該些指令由該處理器執行，係使該電腦系統：利用一三維光學剖析器掃描一光阻之一表面，該光阻形成於一基板上；判斷該數位微影系統之該第一焦距設定，包括：在該光阻上定位出複數個曝光；以及針對複數個第二焦距設定，測量各該曝光之側壁寬度；以及回應於判斷出一最小側壁寬度，調整該第一焦距設定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中該些第二焦距設定的範圍從-100μm至100μm。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電腦系統，其中該些第二焦距設定的範圍從-30μm至30μm。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中針對該些第二焦距設定，測量各該曝光之側壁寬度包括：在沿著各該曝光之側壁的複數個點上，測量側壁寬度。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中判斷該數位微影系統之該第一焦距設定，更包括：對該數位微影系統中的各影像投影系統，判斷該數位微影系統之該第一焦距設定。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中該三維光學剖析器使用發光二極體作為一光源。
  13. 一種非暫態電腦可讀取媒體，該非暫態電腦可讀取媒體儲存複數個指令，當該些指令由一處理器執行，係使一電腦系統對一無遮罩數位微影系統調整一第一焦距設定，透過執行步驟：利用一三維光學剖析器掃描一光阻之一表面，該光阻形成於一基板上；判斷該數位微影系統之該第一焦距設定，包括：在該光阻上定位出複數個曝光；以及針對複數個第二焦距設定，測量各該曝光之側壁寬度；以及回應於判斷出一最小側壁寬度，調整該第一焦距設定。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中該些第二焦距設定的範圍從-100μm至100μm。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中該些第二焦距設定的範圍從-30μm至30μm。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中針對該些第二焦距設定，測量各該曝光之側壁寬度包括：在沿著各該曝光之側壁的複數個點上，測量側壁寬度。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之非暫態電腦可讀取媒體，其中判斷該數位微影系統之該第一焦距設定，更包括：對該數位微影系統中的各影像投影系統，判斷該數位微影系統之該第一焦距設定。
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