TWI734102B - 圖案化一基板之方法及非暫存電腦可讀取媒體 - Google Patents

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Abstract

藉由預處理經由成像系統的通道接收之影像資料，此處所述之系統及方法的實施例自動對焦成像設備。成像設備包括雷射束及感測器。當雷射束以整個基板之像素級應用提供至基板上時，感測器裝配以接收影像資料。基板可包括光阻劑及金屬材料兩者，及感測器所接收之影像包括來自金屬材料的雜訊。在影像資料之預處理期間，來自影像資料的雜訊百分比係決定，及影像資料係濾波。基板之質心針對各通道計算及用於曝光的聚焦偏差係決定。質心可利用一或多個濾波機制結合，及成像系統可藉由在一或多個方向中移動平台及/或曝光源於曝光位置中來自動對焦。

Description

圖案化一基板之方法及非暫存電腦可讀取媒體
本揭露的數個實施例一般是有關於數種用以處理一或多個基板之設備、系統及方法，及更特別是有關於用以執行光微影製程(photolithography processes)之設備、系統及方法。
光微影技術係廣泛地使用於製造半導體裝置及顯示器裝置，例如是液晶顯示器(liquid crystal displays，LCDs)。大面積基板時常利用於LCDs之製造中。LCDs、或平面面板通常係使用於主動矩陣顯示器，例如是電腦、觸控面板裝置、個人數位助理(personal digital assistants，PDAs)、行動電話、電視螢幕、及類似者。一般來說，平面面板可包括液晶材料層。液晶材料層形成數個像素，此些像素係夾置於兩個板材之間。當來自電源之功率係提供至液晶材料時，通過液晶材料的光總量可在像素位置進行控制而能夠產生影像。
微影技術一般係應用以產生電特徵，合併成形成像素之液晶材料層的部份。根據此些技術，光敏光阻劑係應用於基板之至少一表面。接著，圖案產生器利用光曝光光敏光阻劑的選 擇區域來作為一圖案之部份，以致使在選擇區域中之光阻劑的化學改變來準備後續材料移除及/或材料添加製程之此些選擇區域，而產生電特徵。基板之圖案化係在微影期間於整個基板可能具有厚度的變化，此厚度的變化係大於微影系統之自由度。此可能致使系統相對於基板失焦，及導致在顯示器中之一或多個像素的模糊，而產生顯示器中之雲紋(mura)或其他不良效應。
為了持續提供消費者所需價位之顯示裝置及其他裝置，新的設備及方法係有需求，以精準及有成本效益地產生圖案於基板上，例如是產生圖案在大面積基板上。新的設備及方法係包括在曝光基板之前，用於成像設備之即時自動對焦的設備及方法。
於一實施例中，一種圖案化一基板的方法，包括：當基板係相對於一成像設備之一曝光源位於成像設備中之一平台上的一初始位置時，提供數個雷射束於基板上，基板包括一光阻劑及一金屬材料；回應於提供此些雷射束，藉由耦接於成像設備之數個感測器來接收數個像素之各像素的數個影像；回應於此些雷射束至基板的金屬材料之此提供，決定從用於此些像素之各像素的各感測器接收之此些影像中的一雜訊百分比。再者，於實施例中，此方法包括：從用於此些像素之各像素的各感測器的此些影像濾除雜訊百分比；接著，基於此些影像，計算基板之一質心；基於用於此些感測器之各感測器之質心的此計算，決定一聚焦偏 差；以及從初始位置調整基板至一曝光位置，曝光位置不同於初始位置，及此調整曝光源係自動對焦曝光源於基板上。
於一替代實施例中，一種圖案化一基板的方法，包括：於一成像設備中定位基板，基板包括一光阻劑及一金屬材料，基板係相對於成像設備之一曝光源定位於成像設備中之一平台上的一初始位置中；藉由存儲於一伺服器之一非暫存記憶體上及由一處理器可執行的一應用，決定用於成像設備之一曝光位置，此決定曝光位置包括：提供數個雷射束於數個像素之各像素；回應於提供此些雷射束，藉由耦接於成像設備之數個感測器來接收來自此些像素之各像素的數個影像；決定用於此些像素之各像素的各感測器的此些影像的一雜訊百分比；及從用於此些像素之各像素的各感測器的此些影像濾除雜訊百分比；接著，計算用於此些感測器之各感測器的基板之一質心；基於用於此些感測器之各感測器之質心的此計算，決定一聚焦偏差；結合用於各感測器之各質心；及基於此結合及聚焦偏差，決定曝光源的曝光位置。再者，於實施例中，此方法包括藉由此應用，從初始位置調整平台或曝光源之至少一者至曝光位置，曝光位置不同於初始位置，及此調整曝光源係自動對焦曝光源於基板上。
於一實施例中，一種非暫存電腦可讀取媒體，包括數個指令，此些指令係裝配以致使一電腦系統執行：決定用於一成像設備的一曝光位置，此決定曝光位置包括：提供數個雷射束於一基板的數個像素之各像素；回應於提供此些雷射束，藉由耦 接於成像設備之數個感測器來接收來自此些像素之各像素的數個影像；決定用於此些像素之各像素的各感測器之此些影像的一雜訊百分比；從用於此些像素之各像素的各感測器的此些影像濾除雜訊百分比；接著，計算用於此些感測器之各感測器的基板之一質心；基於用於此些感測器之各感測器之質心的此計算，決定一聚焦偏差；結合用於各感測器之各質心；及基於此結合及聚焦偏差，決定一曝光源的曝光位置。再者，於實施例中，從一初始位置調整基板至曝光位置，曝光位置不同於初始位置，及曝光源之此調整係自動聚焦曝光源於基板上。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
100A、100B:光微影系統
110:底框
112:被動空氣隔離器
120:板
122:支撐件
124、150:軌道
126:編碼器
126A:第一編碼器
126B:第二編碼器
128:內部牆
130:平台
130A:第一平台
130B:第二平台
140、140A、140B:基板
160:處理設備
162:支撐件
164:處理單元
165:盒
166:開孔
190:控制器
192:中央處理單元
194:記憶體
196:支援電路
200A、200B:影像投影設備
202:空間光調變器
204:焦點感測器
206:相機
208:對準及檢查系統
210:投射光學器件
212:固態發射器裝置
300:示意圖
302:寫入光束
304:表面
400:例子
404A-404F:列
406A-406G:行
408A:第一邊緣
408B:第二邊緣
408C:第三邊緣
408D:第四邊緣
410、412:方向
500:方法
502-522:操作
602:質心線
604、606:質心
608:陰影框
610:閥值
為了使本揭露的上述特徵可詳細地瞭解，簡要摘錄於上之本揭露之更特有的說明可參照數個實施例。然而，將注意的是，所附之圖式係僅說明範例實施例及因而不視為其範圍的限制，且可承認其他等效實施例。
第1A圖繪示根據此處所揭露實施例之光微影系統的透視圖。
第1B圖繪示根據此處所揭露實施例之替代的光微影系統的透視圖。
第2A圖繪示藉由根據此處所述實施例之影像投射設備的透視圖。
第2B圖繪示根據此處所述實施例之影像投射設備的示意圖。
第3圖繪示本揭露實施例之數個影像投射設備的示意圖。
第4圖繪示本揭露實施例之固態發射器裝置之局部示意圖。
第5圖繪示在基板圖案化操作期間之自動對焦於基板上之方法500的流程圖。
第6A圖繪示基板上之反射的高度強度資料之範例圖形。
第6B圖繪示在理想情況中，基板上之像素高度資料的範例圖形，此像素高度資料具有常態(normal)或接近常態之高斯分佈(near-normal Gaussian distribution)。
第6C圖繪示在產生從波峰之中心偏移之質心值的範例圖形之質心計算。
第6D圖繪示根據本揭露實施例之基板上之像素高度及質心計算的範例圖形。
為了有助於了解，相同之參考標號係在可行處使用，以表示於圖式中通用之相同的元件。將理解的是，一實施例之數個元件及數個特徵可有利地合併於其他實施例中，而無需進一步說明。
本揭露之數個實施例係在數位光微影期間提供自動對焦的改善。數種尺寸之顯示器可利用數位光微影技術製造。此處所討論之數位光微影系統係使用一或多個曝光源，包括固態發射器裝置，用於包括圖案化光阻的數個操作。數位光微影系統可意指為成像系統。
相較於圖案化只包含矽的基板時，顯示器尺寸之玻璃基板的數種特徵使得在圖案化期間維持聚焦係困難的，此些特徵例如是基板成份及尺寸。舉例來說，顯示器基板可具有1500mm x 1850mm或更大的尺寸，及可能在整個基板具有高度不均勻的厚度。整個基板之厚度及厚度之非均勻可能更在層形成及圖案化時變化。非均勻性係不能利用化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)移除(平整化)。
針對因使用於次微米壓印解析度之小焦深(depth-of-focus)透鏡的聚焦誤差來說，數位光微影系統具有小的公差，舉例為+/- 3微米。數位光微影系統公差係因而少於在整個基板之均勻性的變化，在整個基板之均勻性的變化可能改變+/- 10微米或更多。因此，當基板的尺寸增加及在成份中有所變化時，自動對焦成像系統係更加地困難。
此處所討論之系統及方法係有關於在圖案化基板期間自動對焦成像設備。此處所述之自動對焦係藉由相對於基板定位曝光源於曝光位置來達成。如此處所述，「曝光位置」係為相對於成像設備之曝光源的成像設備中之平台的位置，及平台係為成像系統之一元件，裝配以在數位光微影期間固定基板。曝光位置係藉由像素級(pixel-wise)應用來即時決定。此處所述之像素級影像處理包括處理數個影像。像素級影像處理係用於此處之自動對焦，及包括針對感測器接收之資料在基板上之一位置上執行常式，及接著再即時於數個位置上再執行相同的常式(舉例為此 處所述之基板高度分析)。於一例子中，基板包括數個像素，及此常式係在各像素上執行。在此像素級自動對焦操作中，相對於曝光源之位置的基板之位置係利用影像資料決定，包括預處理影像資料以從底層移除此處意指為「雜訊」之無關的反射，及改善自動對焦的準確性。此處所使用的自動對焦輸入資料係經由設置於成像設備中的數個線性影像感測器提供，線性影像感測器例如是互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)。感測器係耦接於成像設備，以擷取基板之表面反射的聚焦雷射。於一例子中，當基板係在圖案化之前位於成像設備中時，在整個基板之各像素的表面係進行即時掃描。在未圖案化之金屬或玻璃基板上，CMOS感測器將擷取與基板反射相關之單一類高斯(Gaussian-like)波峰，其中波峰的位置表示表面至感測器的距離。然而，在圖案化之基板的上方，例如是在包括金屬材料和光阻劑之圖案化的基板之上方，金屬反射係以數種不良的方式使光阻劑反射失真，而負面地影響系統聚焦之能力，更遑論提供即時自動對焦。
藉由擷取及預處理基板的數個影像，此處所述之自動對焦可應用於包括混合材料的基板，混合材料例如是光阻劑及金屬材料。曝光位置可藉由收集來自基板上之各畫素的數個影像資料來決定，及決定(1)百分位數濾波器(percentile filter)來從影像移除因隨著時間變化之金屬反射之雜訊；以及(2)質心計算來估測聚焦偏差；及(3)卡爾曼濾波器(Kalman filter)以結合來自此 些感測器在此些像素即時所得之資料。此資訊係如下所述的結合及使用，以在圖案化基板之前決定曝光位置而進行自動對焦。當曝光位置係決定時，成像設備係在曝光及圖案化基板之前調整基板定位於其上之平台及/或曝光源至曝光位置。因此，利用像素級應用，與自動對焦相關之雲紋係在考量具挑戰性之多層基板時消除或減少。與自動對焦相關之雲紋係為下述的不良效應。
當單一個曝光或多個曝光在基板上執行而失焦時，稱為雲紋之不良的視覺現象係發生。雲紋放大視覺聚焦偏差的微觀效應，而導致有缺陷的顯示。此挑戰係在具有不同之組成的顯示器基板時增加，例如是在基板包括光阻劑及金屬材料時。當包括雷射束的聚焦束係使用以決定曝光源的位置時，回應於光阻劑及金屬材料反射之雷射束，感測器所接收的反射將有所不同。此處所述之基板的成份包括金屬材料及光阻劑，光阻劑係在曝光之前設置於金屬材料(及例如是介電層之可形成於基板上的其他材料)的上方。利用此處所述之系統及方法，位於成像設備中之基板係曝露於曝光源(也就是基板係進行圖案化)。基板係在曝光源聚焦於基板上及在曝光位置中時曝光。曝光位置係基於整個基板之整個像素高度及像素高度之間的偏差決定。基於此實施例，平台、曝光源、或此兩者可接續此處所述之方法的執行而沿著一或多個軸調整至曝光位置，以在基板圖案化期間自動對焦成像系統。
此處所述之自動對焦係提供例如是數位微影系統之成像系統的連續調整，以在圖案化製程期間之一或多個曝光期間對基板產生光學、聚焦的曝光。圖案化製程可亦意指為蝕刻製程。成像設備包括數個通道(channels)，各通道包括雷射束及例如是CMOS感測器之感測器。此處所述之影像係包括低頻率之光阻劑訊號及隨著時間變化、高頻率的金屬訊號。兩種訊號係為正且加成的，及僅取出訊號之質心可能無法產生聚焦的曝光，因為金屬材料之無關的反射可能在質心計算中產生誤差。在從0.1ms至5ms之時間間距期間，例如是使用於收集此處所述之影像的時間間距期間，來自光阻劑的訊號比來自金屬的訊號具有較少之變化。來自金屬之訊號具有更多的變化及增加雜訊至影像。此外，CMOS感測器雜訊係為正的及負的。因此，當此處所述之方法係使用而藉由移除來自金屬材料的雜訊來預處理影像時，來自感測器的訊號係不會放大。因此，藉由基於整個基板之像素的高度來相對於基板決定成像設備的曝光位置，此像素級應用係在曝光之前自動對焦成像系統。
此處所述之收集的影像係使用適應性百分位數濾波(adaptive percentile filtering)。掃描係即時執行，及自動對焦係在掃描期間連續地執行。濾波係移除來自感測器所接收之影像的雜訊之一部份。來自基板之底層之不需要的雜訊無關反射係源自於金屬材料反射雷射束。濾波係移除來自影像之數個雜訊，及針對自動對焦增加的準確性，而減少雲紋形成或顯示器中其他 不良效應的情況。藉由掃描整個圖案化之基板，影像由低頻之光阻劑訊號及隨著時間變化之高頻的金屬訊號生成。因此，在大於圖案化之特徵尺寸的整個掃描視窗，光阻劑訊號將概略地固定，而金屬訊號將並非如此。再者，光阻劑及金屬訊號係為正及加成的。因為金屬反射係迅速地改變，此意味在沒有感測器雜訊下，取出一系列的圖框(frame)之最小像素值(舉例為像素高度)會產生光阻劑訊號之最接近的近似值(也就是高頻金屬所導致的訊號將移除)。再者，在自動對焦期間係產生少量的正及負的感測器雜訊。如此一來，藉由決定從此些影像移除之預設的雜訊百分位數，更準確、即時自動對焦的決定係針對各基板產生，而在無需放大較小之感測器雜訊之下，平衡消除(較大的)金屬雜訊。自動對焦輸入係為多維的，包括在整個基板的x座標及y座標、曝光源位置、線性感測器像素位置、及光強。如此處所述，在自動對焦操作期間，成像系統中之基板位於其上的平台及/或曝光源之任一者或兩者可在x方向、y方向、或z方向中移動。
傳統之技術可決定用於基板上n個像素的各者的像素振幅(高度)之圖形的波峰。波峰可為一種形式，CMOS或成像系統之其他影像感測器在此種形式中係提供反射的光。然而，使用此處所述之自動對焦系統及方法係執行質心計算來決定像素振幅曲線的平均，舉例為並非一定為波峰。此係在下方討論及繪示於第6A-6D圖中。成像系統之此些感測器的各感測器係產生用於基板上之各像素的至少一影像。此些影像係在數個基板中及之間 結合及分析，及質心係針對來自此些感測器之各感測器產生的各影像決定。質心係為質量測量的中心，各像素乘以其位置(高度)且除以掃描以決定像素高度的中心測量的像素總數(舉例為平均)。也就是說，各像素具有舉例為提供於其之三個雷射，及各感測器係裝配以從各雷射擷取影像。因此，各像素係產生3個影像，及來自各感測器的影像係結合，以形成基板的影像。此處所述的質心係為由各感測器所接收之此些影像的質量測量之中心，及假設具有高斯分佈。質心係使用以決定聚焦偏差，也就是說，相對於基板之曝光源的初始位置係如何不同於將使用於圖案化基板之曝光源的第二個、曝光位置。與目標基板之質心偏移及目前的平台位置係使用，以估測基板的高度。此處所述之用於各感測器所計算的質心係利用濾波器結合，以產生曝光位置的模型估測。濾波器例如是如下所述之卡爾曼濾波器(Kalman filter)、線性濾波器(Linear filter)、或比例-積分-微分濾波器(PID filter)。計算及模型可結合及/或比較，以決定如下所述的曝光位置。
第1A圖繪示根據此處所揭露實施例之光微影系統100A的透視圖。光微影系統100A包括底框110、板120、平台130、及處理設備160。底框110置於製造設施之地板上及可支撐板120。數個被動空氣隔離器112係位於底框110及板120之間。於一實施例中，板120係為整塊的花崗岩，及平台130係設置於板120上。基板140係由平台130支撐。數個洞(未繪示)可形成於平台130中，用以讓數個升舉銷(未繪示)於其延伸通過。於一些實施 例中，升舉銷例如是從一或多個傳送機器人(未繪示)升起至延伸位置，以接收基板140。此一或多個傳送機器人係使用，以從平台130裝載及卸載基板140。
基板140包括舉例為石英之任何適合的材料，及使用來作為平面面板顯示器的一部份。於其他實施例中，基板140係以能夠作為平面面板顯示器之一部份的其他材料製成。於一些實施例中，基板140可具有光阻層形成於其上，光阻劑係對輻射敏感(sensitive)。正光阻劑包括光阻劑的數個部份，當曝露於輻射時，光阻劑的此些部份係分別可溶於圖案寫入光阻劑中後所提供至光阻劑之光阻劑顯影劑。負光阻劑包括光阻劑的數個部份，當曝露於輻射時，光阻劑的此些部份係分別不可溶於圖案寫入光阻劑中後所提供至光阻劑之光阻劑顯影劑。光阻劑之化學成份決定光阻劑將為正光阻劑或負光阻劑。光阻劑的例子包括重氮萘醌(diazonaphthoquinone)、酚醛樹脂(phenol formaldehyde resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate))、聚甲基戊二酰亞胺(poly(methyl glutarimide))、及SU-8之至少一者，但不以此些為限。於此方式中，圖案可產生於基板140之一表面上，以形成電路。
光微影系統100A包括一對支撐件122及一對軌道124。此對支撐件122係設置於板120上，及板120及此對支撐件122係為一件式材料。此對軌道124係由此對支撐件122支撐，及平台130係在X方向中沿著軌道124移動，如第1A圖中所示 之座標系統。於一實施例中，此對軌道124係為一對平行磁性通道。如圖所示，此對軌道124之各軌道124係為線性的。於其他實施例中，一或多個軌道124係為非線性的。編碼器126係耦接於平台130，編碼器126係裝配，以提供位置資訊至控制器190。
於一實施例中，處理設備160包括支撐件162及處理單元164。支撐件162係設置於板120上，及包括開孔166。開孔166用以讓平台130在處理單元164之下方通過。處理單元164係由支撐件162支撐。於一實施例中，處理單元164係為圖案產生器，裝配以在光微影製程中曝光光阻劑。於一些實施例中，圖案產生器係裝配，以執行無光罩微影製程(maskless lithography process)。處理單元164包括數個影像投射設備(繪示於第2A及2B圖中)。於一實施例中，處理單元164包含多如84個影像投射設備。各影像投射設備係設置於盒165中。處理設備160係使用以執行無光罩直接圖案化(maskless direct patterning)。
控制器190有助於控制及自動控制此處所述之處理技術。控制器190係耦接於一或多個處理設備160、此一或多個平台130、及編碼器126，或與一或多個處理設備160、此一或多個平台130、及編碼器126通訊。處理設備160及此一或多個平台130提供資訊至有關於基板處理及對準之控制器。舉例來說，處理設備160提供資訊至控制器190，以在基板處理完成時調整控制器190。於另一例子中，控制器190係裝配以執行數個 指令，以藉由逐個像素(pixel-by-pixel)之方式掃描基板來在曝光(圖案化)基板之前，即時決定用於成像設備的曝光位置來自動對焦曝光源。於一例子中，當基板係定位於此一或多個平台上或中時，控制器190調整此一或多個平台130至初始位置。於再另一例子中，控制器190係裝配以執行數個指令，以藉由逐個像素之方式掃描基板來在曝光(圖案化)基板之前，即時決定用於成像設備的曝光掃描的速度及曝光位置來自動對焦曝光源。
控制器190包括中央處理單元(central processing unit，CPU)192、記憶體194、及支援電路(或I/O)196。CPU 192係為使用於工業設定中之電腦處理器的任何形式之其中一者，用以控制數種製程及硬體(舉例為圖案產生器、馬達、及其他硬體)及/或監控製程(舉例為處理時間及基板位置)。記憶體194係連接於CPU 192。記憶體194係為本地或遠端之一或多個易取得記憶體，例如是隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read only memory，ROM)、軟式磁碟機(floppy disk)、硬碟、或任何其他形式之數位儲存器。軟體指令及資料係編碼及儲存於記憶體194中，用以指示CPU 192。支援電路196亦連接於CPU，用以以傳統方式支援處理器。支援電路包括傳統快取(cache)、電源、時脈電路(clock circuits)、輸入/輸出電路、次系統、及類似者。可意指為成像程式之程式(或電腦指令)係透過控制器為可讀來決定哪些工作係在基板上為可執行的。程式藉由控制器為軟體可讀取，及包括碼(code)來監控及控 制舉例為處理時間及基板位置。
在操作期間，平台130從如第1A圖中所示之裝載(第一)位置以預定速度在X方向中移動至處理(第二)位置。在平台130通過處理單元164之下方時，處理位置係為平台130的一或多個位置。在操作期間，平台130係藉由數個空氣軸承(未繪示)升舉，及平台130可在升舉時從裝載位置沿著此對軌道124移動至處理位置。數個垂直導引空氣軸承(未繪示)係耦接於平台130及位於相鄰各支撐件122之內部牆128的位置，以穩定平台130的移動。藉由沿著軌道150移動來處理及/或移動(indexing)基板140，平台130係亦在Y方向中移動。平台130係能夠獨立操作，及可於一方向中掃描基板140及於另一方向中步進(step)。
測量系統即時測量各平台130的X及Y橫向位置座標，使得此些影像投影設備之各者可準確地定位圖案，圖案係寫入光阻劑所覆蓋之基板140中。測量系統亦提供繞著垂直或Z軸之平台130的角位置的即時測量。角位置測量可在藉由伺服機構(未繪示)掃描期間使用，以保持平台130的角位置不變，或者角位置測量可使用，以供應對寫入基板140上之圖案的位置的修正。圖案的位置係藉由影像投影設備200A及200B寫入基板140上，如第2A-2B圖中所示及說明於下方。於一些例子中，此些技術可結合使用。
第1B圖繪示根據此處所揭露實施例之光微影系統100B的透視圖。光微影系統100B係類似於光微影系統100A； 然而，光微影系統100B包括第一平台130A及第二平台130B。第一及第二平台130A及130B之各者係能夠獨立操作，使得系統可在第一方向中掃描基板140A或140B及在第二、其他方向中步進。於一些實施例中，當第一及第二平台130A及130B之其中一者係掃描基板140時，第一及第二平台130A及130B之另一者係卸載已曝光之基板及裝載將曝光之下一個基板。於一例子中，第一平台130A掃描基板140A，及第二平台130B卸載已曝露之基板140B及裝載下一個將曝光的基板。第1B圖中亦繪示第一及第二編碼器126A及126B，分別與第一及第二平台130A及130B共定位。
雖然第1A-1B圖各繪示光微影系統(分別為100A及100B)之一實施例，此處亦於預期其他的系統及裝配。舉例來說，亦預期包括任何適當數量之平台(舉例為3個或更多個平台130)的光微影系統。
第2A圖繪示根據一實施例之影像投射設備200A的透視圖。影像投射設備200A對光微影系統為可為有用的，光微影系統例如是第1A及1B圖中之光微影系統100A或100B。影像投射設備200A包括一或多個空間光調變器202、對準及檢查系統208、及數個投射光學器件210。對準及檢查系統208包括焦點感測器204及相機206。於一些例子中，影像投射設備200A可意指為「通道」。影像投射設備200A之元件可根據使用之空間光調變器202之形式改變。空間光調變器202包括固態發 射器、數位微型反射鏡元件(digital micromirror devices，DMDs)、垂直共振腔面射型雷射(vertical-cavity surface-emitting lasers，VCSELs)、及液晶顯示器(liquid crystal displays，LCDs)，及電磁輻射之其他固態發射器，但不以此些為限。固態發射器係射出電磁輻射及係為微觀的，舉例為在最大的尺寸係少於約100μm。於一些例子中，可應用例如是微發光二極體(microLEDs)之發光二極體。固態發射器裝置的數種例子可配置成陣列，位在用於數位光顯影技術之成像系統的曝光源中。各固態發射器可與顯示器之至少一像素相關。於一些實施例中，數個次像素可與各像素相關。此處所述之固態發射器發射電磁輻射及可使用於發光二極體(light-emitting devices，LEDs)、uLEDs、VCSEL、及其他裝置中。數種電壓可根據應用之固態發射器之形式使用。於uLED係應用的例子中，提供之電壓可為從100mV至7V。
在操作中，空間光調變器202係使用，以發射光及/或調變投射通過影像投射設備200A且到達基板之光的一或多個性質，例如是振幅、相位、或偏極。到達的此基板例如是第1A圖中之基板140。對準及檢查系統208係使用於對準及檢查影像透射設備200A或200B的元件。於一實施例中，焦點感測器204包括數個雷射，此些雷射導引通過相機206之透鏡及接著通過相機206的透鏡返回，並成像至感測器上，以偵測影像投射設備200A是否對準焦點。相機206係使用以使例如是基板140的基 板成像，以確保影像投射設備200A之對準及光微影系統100A或100B係正確或在預定公差內。投射光學器件210係使用，以投射(調變或未調變之)光至例如是基板140的基板上。投射光學器件210例如是一或多個透鏡。
第2B圖繪示根據此處所述實施例之影像投射設備200B的示意圖。於第2B圖中所示之實施例中，類似於影像投射設備200A之可亦意指為「通道」之影像投射設備200B包括作為空間光調變器的固態發射器裝置212、焦點感測器204及對準及檢查系統208及投射光學器件210。於一實施例中，影像投射設備200B更包括分光器(未繪示)。此處所述之自動聚焦係應用第2A及2B圖之影像投射設備，利用收集的影像資料來在圖案化基板之前自動對焦投射光學器件210，以避免雲紋的形成。
第3圖繪示數個影像投射設備200B之示意圖300。將理解的是，雖然係繪示出影像投射設備200B，可預期的是，影像投射設備200A可取代影像投射設備200B使用，或額外於影像投射設備200B使用。此些影像投射設備200B可使用於光微影系統中，例如是光微影系統100A及100B。在操作中，各影像投射設備200B產生數個寫入光束302於基板140的表面304上。當基板在X方向及/或Y方向中移動時，如第3圖中之座標系統所示，表面304(舉例為從邊緣至邊緣之基板140的整個表面)係藉由寫入光束302圖案化。在數種實施例中，包括在系統中之影像投射設備200B的數量係基於數個因素決定，此些因素例如是 基板140之尺寸及/或此一或多個平台130(如第1A及1B圖中所示)的速度。
翻至第4圖，固態發射器裝置212的一個例子400係繪示出來。如第4圖中所示，固態發射器裝置212包括配置成陣列的數個固態發射器402。既然固態發射器係為自發射(self-emitting)，外側光源係不包括於說明固態發射器裝置212之影像投射設備200B中。此外，不像可裝配於「開啟(on)」及「關閉(off)」狀態之間的DMD微型反射鏡，各固態發射器具有可變化強度，實現增強灰階的可控制性。固態發射器裝置212可包括4個側邊，側邊可意指為此處之「邊緣」。「邊緣」係為基板的物理邊界，及各固態發射器裝置212可包括四個邊緣，第一邊緣408A、第二邊緣408B、第三邊緣408C、及第四邊緣408D。於一些例子中，第一邊緣408A可意指為「北」邊緣，第二邊緣408B可意指為「西」邊緣，第三邊緣408C可意指為「南」邊緣，及第四邊緣408D可意指為「東」邊緣。因此，對「北-南」適應性(adjustability)或方向性的參照指的是從第一邊緣408A至第三邊緣408C(及第三邊緣408C至第一邊緣408A)的一個方向410，及對「東-西」適應性或方向性的參照指的是從第二邊緣408B至第四邊緣408D(及第四邊緣408D至第二邊緣408B)的一個方向412。此處所討論之東-西適應性係意指供應至固態發射器裝置212之電壓的可調性(tunability)及閘極偏壓之可調性(可設定成0或設定成大於0)。於一例子中，當基板從第四邊緣408D移動 至第二邊緣408B，及基板及固態發射器裝置212兩者在不為相同尺寸的情況下實質上為相同形狀時，數個「條(stripes)」係在電壓藉由來自固態發射器裝置212的一些發射器接收時形成。於一些例子中，基板係大於固態發射器裝置212及固態發射器裝置212之數個通道(passes)係在基板的上方。
固態發射器402係配置成陣列，陣列包括數個列404A-404F及數個行406A-406G。雖然六列及七行係繪示於第4圖中而作為一個例子，於其他實施例中，固態發射器裝置212可包括數百萬個固態發射器402，各固態發射器402對應於顯示器中之一個像素。舉例來說，固態發射器裝置的一個實施例具有1024乘以2048個像素的尺寸。數種脈衝可供應至此些列404A-404F及/或行406A-406G，或供應至個別的固態發射器402，或有別於此處所述的列及行而供應至固態發射器402之群組。在方向410及/或412中供應脈衝至基板之數個區域的固態發射器裝置212係因而形成數個圖案化之特徵於所需(目標)之特徵尺寸的基板上。於替代實施例中，脈衝可供應至個別的固態發射器402，或供應到有別於第4圖中所繪示之列及行的固態發射器之群組。
自動對焦成像設備包括利用三個聚焦(雷射)束擷取影像，三個聚焦(雷射)束可為此處所意指為通道之影像射設備的部份。各雷射束係即時供應至整個基板的各像素。此處所述的影像預處理係取出成像設備之CMOS感測器所接收的影像，及移 除雜訊百分比來計算金屬反射雜訊，而不放大感測器雜訊。此係促使成像系統以像素級應用擷取基板的數個影像，以稍後分類「n」個像素來從此些影像消除預定的百分比雜訊。接著，此濾波資料係經由估測來提取(distilled)成單點位置/高度測量，接著質心係決定而用於各感測器的影像。此資訊係放入例如是卡爾曼濾波器的濾波器中，以即時追蹤基板高度一段時間及結合質心影像來決定曝光位置。在曝光之前，平台及/或曝光源係調整至曝光位置。
第5圖繪示在基板圖案化操作期間自動對焦於基板上之方法500的流程圖。在方法500中，在操作502，基板係設置於成像設備中，例如是第1A圖中之光微影系統100A或第1B圖中的100B。在操作502，基板可位於成像設備中的平台上，例如是第1A圖中之平台130或第1B圖中之第一平台130A或第二平台130B。成像設備係在操作502裝配於相對於曝光源之與平台的位置相關之初始位置中。
在操作504，數個雷射束係提供至基板上之各像素。此些雷射束之各雷射束係裝配，以在不同角度接觸各像素。接著，在操作506，回應於在操作504之雷射提供，例如是第2圖中之焦點感測器204之數個感測器係從基板上的各像素接收數個影像。在操作506接收之影像可能因雜訊而失真，因為金屬材料所反射之雷射束可能導致雜訊於影像中產生而抑制自動對焦。在一實施例中，在操作506，曝光源之初始(目前)位置係(舉例為以微米)決定，及偏移值係以像素決定。在操作506接收的影像係藉由增 加決定之偏移至影像指標(image pointer)來改變。此可為在決定曝光位置之前，配橫(taring)成像系統的方式。改變的影像可以用於各像素之固定尺寸優先佇列(priority queue)儲存，使得針對基板上之各像素來說係有包括該像素之高度值之緩衝，所以第一個像素係為圖框N，第二個像素係為圖框N+1，以此類推。
如此一來，在操作508，影像係分析以決定雜訊百分比至濾波器。將濾波的雜訊百分比可決定於數個因素，包括雷射束的強度及雷射束是否擊中光阻劑材料或在光阻劑之下方的金屬材料。於一實施例中，從接收的影像之至濾波器的雜訊百分比係從1%至30%，或從5%至25%，或從10%至20%，或其他合適的範圍。此處所述之濾除的雜訊係為非高斯雜訊，也就是具有機率密度函數(probability density function)的雜訊係在常態統計分佈(高斯分佈)之外。
在操作510，影像係濾波，以移除在操作508決定之雜訊百分比。透過包括操作508及510之預處理濾除雜訊係有助於自動對焦成像系統，因為濾除雜訊係移除金屬含量的部份反射。金屬含量的部份反射可能致使曝光位置測量變為不正確，因而產生雲紋。在操作510所濾除之雜訊百分比可從0%至30%或更大。
在操作512，接續於在操作510之濾除雜訊及使用濾波的影像，在最佳聚焦位置之反射的質心係取得，以決定目標質心值來在曝光之前使用而進行調整。也就是說，一個質心係計 算而用於各感測器之影像。在操作512之質心計算包括背景亮度測量及亮度閥值，各者係在計算質心之前從影像減去。當曝光源係自動對焦時，雷射束(聚焦束)反射至與各束相關之CMOS感測器上之特定位置上。利用z高度改變至感測器像素切換的校正比，接續於操作514決定之聚焦偏差的大小及方向可藉由轉換目標質心值及實際質心值之間的差值成以微米所測量的z軸偏差決定。
在操作514，基於在操作512之質心的決定，聚焦偏差係決定出來。聚焦偏差係決定，因為舉例為基於基板的各像素之測量，接收影像之感測器上的位置表示曝光源及基板之間的相對距離。聚焦偏差係為相對於基板之曝光源的初始位置如何與用於曝光源之第二個、曝光位置相異。曝光位置係為下述操作522之曝光期間之曝光源將在的位置。
在操作516，在操作514所計算的質心係結合，以產生曝光位置之模型估測。質心之結合係在操作516執行，以結合由來自各感測器之各影像所決定的質心。質心之結合係利用卡爾曼濾波、比例-積分-微分濾波(proportional-integral-derivative filtering)、或線性濾波來執行。在操作516執行。卡爾曼濾波器係結合來自感測器所即使、經過一段時間取得之數個測量，以提供曝光位置之估測。卡爾曼濾波器可亦應用於操作516，以在所有感測器及各感測器之間權衡測量品質。
於一例子中，卡爾曼濾波器係使用於操作516，以 結合質心計算及決定用於曝光源之曝光位置。卡爾曼濾波器係為貝式統計濾波器(Bayesian statistical filter)，利用系統模型及測量模型結合一段時間之一連串的測量，以產生用於系統之狀態的單一訊號最佳測量。於一實施例中，卡爾曼濾波器係於操作516使用，以結合來自全部三個感測器之質心的測量，而產生基板高度的單一估測。卡爾曼濾波器之使用係能夠完成可即時執行的模型估測，及例如是基板成份、基板尺寸、及歷史影像資料之知識可於卡爾曼濾波器中使用，以產生在操作516的模型。藉由結合來自全部三個感測器之測量，對準焦點之曝光的模型曝光位置係在操作516決定。
如上所述之曝光位置係為相對於基板之位置的曝光源之位置，及可定義於x、y、及z方向之一或多者中。根據此實施例，及部份根據基板及曝光源(舉例為來自第2A及2B圖之投射光學器件210或固態發射器裝置212)之初始位置，曝光位置可藉由移動曝光源或平台(舉例為來自第1A圖之平台130)之一或兩者來取得。卡爾曼濾波器係從此些感測器所擷取之影像取出「乾淨」資料，已經濾波以移除預定之百分比雜訊的影像資料，此資料係視為來自各感測器之獨立的高斯分佈及可建模。經由雷射束取得之測量資料係為高斯雜訊及包括來自包括成份(合金、聚合物等)及基板之成份的數種表面因素之未知的測量雜訊。在操作516之卡爾曼濾波係產生模型估測，使用以與在操作514之質心計算決定曝光位置。
在操作518，基於在操作516之質心的結合及在操作514決定的聚焦偏差，曝光位置係決定出來。此決定可包括比較在操作504決定之偏移及在操作514決定之聚焦偏差與利用在操作516之卡爾曼濾波器產生的模型。在替代實施例中，操作518可包括進一步分析，以決定曝光位置。包括在操作510之移除雜訊的預處理影像資料係提供比傳統方法更簡單及更可靠之自動對焦的曝光，而無需針對曝光操作而在週期時間上妥協。再者，於方法500中，在操作520，基板定位於其上之平台係移動或曝光設備係移動(調整)至在操作518所決定的曝光位置。
基於此實施例，當曝光位置係決定時，平台及/或曝光源(舉例為固態發射器，例如是第2A圖之投射光學器件或第2B圖之固態發射器裝置212)可在數種方向中移動，以自動對焦曝光源於基板上。舉例為調整平台至曝光位置包括沿著x軸、y軸、或z軸之一或多者移動平台，及於一些實施例中可包括調整平台之一側邊或一角落，使得平台係不平行於x軸。在操作522，接續於在成像設備中建立曝光位置，基板係曝光及圖案化。於一些例子中，圖案化基板包括在操作522的一或多個曝光，及操作504-520之一些或全部可執行，以決定在操作522之接續曝光的曝光位置。於一實施例中，操作504-520係在從0.3ms至5ms之時段、或從0.5ms至3ms之時段、或從0.8ms至1.2ms之時段、或適用於預定數量之像素的其他時段中即時執行。預定數量之像素可為從2個至100個、10個至50個、5個至10個、或 適用於基板之尺寸及成份的像素總數之其他範圍或目標。在操作522的此一或多個曝光係對準焦點執行，而減少雲紋之可能性及發生。
第6A圖繪示基板上之數個像素所測量之像素振幅的範例圖形。第6A圖繪示像素振幅(高度)及與該高度相關之像素的數量。第6A圖繪示在基板上之數個像素測量時，有多少個像素係位於特定的高度。當一或多個曝光可利用數位光微影執行以圖案化基板時，此處所述之曝光可用於整個基板或基板的數個部份，因為此處所述之分析及曝光位置調整係在基板圖案化期間即使執行。如上所提及，傳統之技術可決定第6A圖中之圖形的波峰。然而，舉例來說，如果波峰係為不規則的形狀時，基板之質心可能並非波峰的中心。利用此處所述之自動對焦系統及方法執行質心計算來決定像素振幅曲線之平均係進行說明，像素振幅曲線之平均舉例為並非必然為波峰。
第6B圖繪示在理想情況中，基板上之像素高度資料的範例圖形，此像素高度資料具有常態(normal)或接近常態之高斯分佈(near-normal Gaussian distribution)。第6B圖係為理想情況，所以峰值之中心係約為資料的平均，在第6B圖中以質心線602標示。然而，舉例為因為雜訊及/或因為基板上之數個像素及其之間的高度變化，此處取得之資料可能並非理想的。基板上之此些像素及其之間的高度變化可能在裝置製造期間的數種操作所導致。
第6C圖繪示在產生從波峰之中心偏移之質心值的範例圖形之質心計算。第6C圖繪示在基板上之整組影像擷取資料之平均操作的使用來決定質心604，質心604係位於波峰之外側。
第6D圖繪示根據本揭露實施例之基板上之像素高度及質心計算的範例圖形。第6D圖繪示了第6C圖之圖形，顯示出利用傳統方法計算之質心604及根據實施例決定之第二個質心606，此質心之計算係以陰影框608所示之資料次組合執行。第6D圖更繪示移除閥值610以下的背景雜訊。為了取得更準確之質心值，利用此處所述之濾波資料，且此濾波資料中之預定比例的背景雜訊係從資料組移除，影像擷取資料之次組合係使用於質心計算。繪示於第6C及6D圖中及參照第6C及6D圖說明的背景雜訊可包括如上所述之來自金屬材料的雜訊，及可如第5圖中之方法500中所述的決定及接續濾除。在替代之實施例中，由閥值610所表示的背景雜訊可包括金屬材料反射及/或感測器雜訊或其他背景雜訊。
利用此處所述之系統及方法，藉由執行包括光阻劑及金屬材料之基板上的像素之高度變化的像素級分析，數位微影成像系統係即時自動聚焦於無光罩基板上。此分析係利用三個雷射束及三個感測器執行。當基板係位於相對於成像系統之曝光源的平台上之初始位置中時，此三個感測器之各者係接收來自基板上各像素的影像。從收集之影像係濾除預設之雜訊百分比，及已濾波之影像係分析以決定質心。質心係使用以決定自初始位置的 偏移，此偏移係在曝光期間有助於成像系統之自動對焦。濾波的資料係進行分析，以決定曝光位置，包括利用舉例為卡爾曼濾波器來決定用於各感測器之質心及結合質心。當成像設備調整至曝光位置時，曝光源係自動對焦於基板上，以減少或消除雲紋及源自於未聚焦之曝光的其他不良特徵產生。
綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。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。
500:方法
502-522:操作

Claims (20)

  1. 一種圖案化一基板之方法，包括：當該基板係相對於一成像設備之一曝光源位於該成像設備中之一平台上的一初始位置時，提供複數個雷射束於該基板上，該基板包括一光阻劑及一金屬材料；回應於提供該些雷射束，藉由耦接於該成像設備之複數個感測器來接收複數個像素之各該像素的複數個影像；回應於該些雷射束至該基板的該金屬材料之該提供，決定從用於該些像素之各該像素的各該感測器接收之該些影像中的一雜訊百分比；從用於該些像素之各該像素的各該感測器的該些影像濾除該雜訊百分比；接著，基於該些影像，計算該基板之一質心；基於用於該些感測器之各該感測器計算之該質心，決定一聚焦偏差；以及從該初始位置調整該基板至一曝光位置，該曝光位置不同於該初始位置，且調整該基板至該曝光位置係自動對焦該曝光源於該基板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，接續於調整該基板至該曝光位置，更包括：曝光該基板於該曝光源，其中曝光該基板係形成複數個特徵於該基板中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括： 結合用於該些感測器之各該感測器的各該質心，其中結合用於該些感測器之各該感測器的各該質心包括卡爾曼濾波(Kalman filtering)、比例-積分-微分濾波(proportional-integral-derivative filtering)、或線性濾波(Linear filtering)；以及基於該結合用於該些感測器之各該感測器的各該質心及該聚焦偏差，決定該曝光源的該曝光位置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該雜訊百分比係為該些雷射束之該提供期間回應於該金屬材料反射之該些雷射束所接收的該些影像中的雜訊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該雜訊百分比係從1%至30%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括利用該些影像之一次組合決定該質心。
  7. 一種圖案化一基板之方法，包括：於一成像設備中定位該基板，該基板包括一光阻劑及一金屬材料，該基板係相對於該成像設備之一曝光源定位於該成像設備中之一平台上的一初始位置中；藉由存儲於一伺服器之一非暫存記憶體上及由一處理器可執行的一應用，決定用於該成像設備之一曝光位置，該決定該曝光位置包括：提供複數個雷射束於複數個像素之各該像素； 回應於提供該些雷射束，藉由耦接於該成像設備之複數個感測器來接收來自該些像素之各該像素的複數個影像；決定用於該些像素之各該像素的各該感測器的該些影像的一雜訊百分比；從用於該些像素之各該像素的各該感測器的該些影像濾除該雜訊百分比；接著，計算用於該些感測器之各該感測器的該基板之一質心；基於用於該些感測器之各該感測器計算之該質心，決定一聚焦偏差；結合用於各該感測器之各該質心；及基於結合用於各該感測器之各該質心及該聚焦偏差，決定該曝光源的該曝光位置；以及藉由該應用，從該初始位置調整該平台或該曝光源之至少一者至該曝光位置，該曝光位置不同於該初始位置，且調整該平台或該曝光源之至少一者至該曝光位置係自動對焦該曝光源於該基板上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，接續於調整該平台或該曝光源之至少一者至該曝光位置，更包括：曝光該基板於該曝光源，其中曝光該基板係形成複數個特徵於該基板中。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中結合用於 各該感測器之各該質心包括卡爾曼濾波(Kalman filtering)、比例-積分-微分濾波(proportional-integral-derivative filtering)、或線性濾波(Linear filtering)。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該雜訊百分比係為該些雷射束之該提供期間回應於該金屬材料反射之該些雷射束所接收的該些影像中的雜訊。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該雜訊百分比係從1%至30%。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，更包括基於結合用於各該感測器之各該質心及該聚焦偏差，藉由該應用，從一第一速度調整該基板之一速度至一第二速度。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中在垂直於該基板測量時，該基板之表面上的一高度係非均勻的。
  14. 一種非暫存電腦可讀取媒體，包括複數個指令，該些指令係裝配以致使一電腦系統執行：決定一成像設備的一曝光位置，該決定該曝光位置包括：提供複數個雷射束於一基板的複數個像素之各該像素；回應於提供該些雷射束，藉由耦接於該成像設備之複數個感測器來接收來自該些像素之各該像素的複數個影像；決定用於該些像素之各該像素的各該感測器之該些 影像的一雜訊百分比；從用於該些像素之各該像素的各該感測器的該些影像濾除該雜訊百分比；接著，計算用於該些感測器之各該感測器的該基板之一質心；基於用於該些感測器之各該感測器計算之該質心，決定一聚焦偏差；結合用於各該感測器之各該質心；及基於結合用於各該感測器之各該質心及該聚焦偏差，決定一曝光源的該曝光位置；以及從一初始位置調整該基板至該曝光位置，該曝光位置不同於該初始位置，且調整該基板至該曝光位置係自動聚焦該曝光源於該基板上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之非暫存電腦可讀取媒體，接續於調整該基板至該曝光位置，其中該些指令更裝配以曝光該基板於該曝光源，以形成複數個特徵於該基板上。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之非暫存電腦可讀取媒體，其中該些指令係更裝配，以藉由卡爾曼濾波(Kalman filtering)、比例-積分-微分濾波(proportional-integral-derivative filtering)、或線性濾波(Linear filtering)結合各該感測器之各該質心。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之非暫存電腦可讀取 媒體，其中該基板包括一光阻劑及一金屬材料，及其中該雜訊百分比係為該些雷射束之該提供期間回應於該金屬材料反射之該些雷射束所接收的該些影像中的雜訊。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之非暫存電腦可讀取媒體，其中該雜訊百分比係從1%至30%。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之非暫存電腦可讀取媒體，其中該雜訊百分比係從5%至20%。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之非暫存電腦可讀取媒體，其中在垂直於該基板測量時，該基板之表面上的一高度係非均勻的。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4886958A (en) * 1988-03-25 1989-12-12 Texas Instruments Incorporated Autofocus system for scanning laser inspector or writer
JPH0845813A (ja) * 1994-07-27 1996-02-16 Nikon Corp 走査露光方法及び装置
US20050218231A1 (en) * 2004-01-23 2005-10-06 Intermec Ip Corp. Autofocus barcode scanner and the like employing micro-fluidic lens
JP2014222291A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
KR20180060786A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 자동 초점 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3058781B2 (ja) * 1993-07-30 2000-07-04 松下電器産業株式会社 合焦点位置検出方法
KR100303057B1 (ko) * 1999-01-22 2001-09-26 윤종용 노광장치의 포커싱 방법 및 시스템
US7403265B2 (en) * 2005-03-30 2008-07-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing data filtering
US7749666B2 (en) * 2005-08-09 2010-07-06 Asml Netherlands B.V. System and method for measuring and analyzing lithographic parameters and determining optimal process corrections
KR20110087401A (ko) * 2010-01-26 2011-08-03 삼성전자주식회사 마스크리스 노광장치의 오토 포커싱 장치 및 오토 포커싱 방법
CN106662824B (zh) * 2014-07-09 2018-07-24 Asml荷兰有限公司 检查装置、检查方法和设备制造方法
WO2017055072A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus, computer program and lithographic system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4886958A (en) * 1988-03-25 1989-12-12 Texas Instruments Incorporated Autofocus system for scanning laser inspector or writer
JPH0845813A (ja) * 1994-07-27 1996-02-16 Nikon Corp 走査露光方法及び装置
US20050218231A1 (en) * 2004-01-23 2005-10-06 Intermec Ip Corp. Autofocus barcode scanner and the like employing micro-fluidic lens
JP2014222291A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
KR20180060786A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 자동 초점 방법

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