TWI762945B - 無光罩曝光機之動態補正方法及裝置 - Google Patents
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Abstract
一種無光罩曝光機之動態補正方法，包括有：依預定的曝光圖像制定一關於成像鏡組與平台的移動計畫；依預定的曝光圖像控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列；依移動計畫驅動成像鏡組及平台移動；即時地量測成像鏡組與平台的位置，並與移動計畫比對；依成像鏡組及平台的位置資訊與移動計畫的差距即時地控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列。本發明更提供一種實施前述方法之無光罩曝光機動態補正裝置。
Description
本發明與黃光微影製程有關，尤指一種無光罩曝光機之動態補正方法及裝置。
黃光微影（Photolithography）製程技術是過去數十年來全球新興科技與產業的核心，主要是由圖形光罩與光阻的搭配，由紫外光曝光機的照射下催化光阻的化學反應，只留下或去除被圖案光罩所覆蓋的地方。一般而言，圖案光罩會以直接接觸或貼近的方式覆蓋在光阻上進行曝光，使圖形複製在光阻上。然而目前無論是以直接接觸、貼近或光學投影的方式，微影製程都必須先製備圖案光罩，惟光罩的製備需花費大量金錢及時間，以致無法輕易調整產品的開發與生產路程。因此，近年業界出現許多不同形式的無光罩式曝光設備，目前則以數位光處理技術（Digital Light Processing，DLP）為基礎的無光罩式曝光機最為成功。
無光罩式曝光機主要包括有一數位微反射鏡晶片（Digital Micromirror Device，DMD）、一成像鏡組及一承載工件之平台，藉由控制數位微反射鏡晶片的光點陣列的變化，以投射出形成預定圖形之光線，並經由成像鏡組投射到工件上，其中成像鏡組及平台分別被驅動移動，使工件上形成拖曳的曝光圖像。由於工件及其所預定成形圖像的尺寸非常微小，故成像鏡組及平台的位移必須非常精準才能成形正確的曝光圖像，然而因為成像鏡組及平台在運動上的慣性作用，導致結構體發生應力扭曲的現象，造成二者移動的路徑與預定路徑產生誤差，進而影響曝光圖像的正確性。
有鑑於此，如何改進上述問題即為本發明所欲解決之首要課題。
本發明之主要目的在於提供一種無光罩曝光機之動態補正方法及裝置，其藉由量測成像鏡組與工件平台的位置與預定位置的差距，即時變化數位微反射鏡晶片的光點陣列以補償該差距，使成形的曝光圖像更加準確。
為達前述之目的，本發明提供一種無光罩曝光機之動態補正裝置，其包括有：
一控制單元，其可依一曝光圖像制定一移動計畫；
一與該控制單元電性連接之光學調變單元，包括有一光源及一數位微反射鏡晶片，該數位微反射鏡晶片受該控制單元控制決定其光點陣列，並反射該光源之光線；
一成像鏡組，其接收該數位微反射鏡晶片反射出的光線，經成像處理後再投射出去；該成像鏡組連接一第一驅動單元，該第一驅動單元被該控制單元依該移動計畫控制而驅動該成像鏡組移動；
一承載工件之平台，其設於該成像鏡組之下方以接收光線；該平台連接一第二驅動單元，該第二驅動單元被該控制單元依該移動計畫控制而驅動該平台移動；
一與該控制單元電性連接之量測單元，用以即時地量測該成像鏡組與該平台的位置，該控制單元將二者的位置資訊與該移動計畫比對，並依其差距即時地控制該數位微反射鏡晶片變化其光點陣列。
較佳地，該量測單元為一干涉計。
本發明更提供一種無光罩曝光機之動態補正方法，其包括有：
依預定的曝光圖像制定一關於成像鏡組與平台的移動計畫；
依預定的曝光圖像控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列；
依該移動計畫驅動成像鏡組及平台移動；
即時地量測成像鏡組與平台的位置，並與該移動計畫比對；
依成像鏡組及平台的位置資訊與該移動計畫的差距即時地控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列。
較佳地，使用干涉計即時地量測成像鏡組與平台的位置。
本發明之上述目的與優點，不難從以下所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。
請參閱第１圖，所示者為本發明提供之無光罩曝光機之動態補正裝置，其包括有一控制單元（圖中未示）、一光學調變單元、一成像鏡組３、一承載工件之平台４及一量測單元５。該控制單元可依預定的曝光圖像制定一關於該成像鏡組３及該平台４的移動計畫。該光學調變單元電性連接該控制單元，包括有一光源１及一數位微反射鏡晶片２（Digital Micromirror Device，DMD），該數位微反射鏡晶片２具有多數個微小的反射鏡單元，可在該控制單元的控制下個別變化其設置角度以決定整體的光點陣列，進而在反射該光源１之光線後投射出不同形狀的圖像。
該成像鏡組３設於該數位微反射鏡晶片２投射出光線的路徑上，接收光線並經成像處理後再投射出去。該成像鏡組３可依實際使用的需求設置所需的透鏡。該成像鏡組３連接一第一驅動單元３１，該第一驅動單元３１與該控制單元電性連接，且被該控制單元依該移動計畫控制而驅動該成像鏡組３移動。
該平台４用以承載設有光阻的工件，其設於該成像鏡組３之下方以接收光線。該平台４連接一第二驅動單元４１，該第二驅動單元４１與該控制單元電性連接，且被該控制單元依該移動計畫控制而驅動該平台４移動。
該量測單元５與該控制單元電性連接，用以在該成像鏡組３與該平台４的移動過程中即時地量測二者的位置。於本實施例中，該量測單元５為一干涉計。該量測單元５所測得的位置資訊會傳送至該控制單元，該控制單元進而將其與預先設定之該成像鏡組３及該平台４的移動計畫做比對，以計算二者的差距，並依此差距即時地控制該數位微反射鏡晶片２變化其光點陣列，使成形的曝光圖像獲得動態補償以消除該差距，使其更加準確。
藉由上述裝置，本發明更提供一種無光罩曝光機之動態補正方法，如第２圖所示，其包括有：
依預定的曝光圖像制定一關於成像鏡組與平台的移動計畫；
依預定的曝光圖像控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列；
依該移動計畫驅動成像鏡組及平台移動；
使用干涉計即時地量測成像鏡組與平台的位置，並與該移動計畫比對；
依成像鏡組及平台的位置資訊與該移動計畫的差距即時地控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列。
使用前述裝置實施上述方法，首先透過該控制單元依預定的曝光圖像制定一關於該成像鏡組３及該平台４的移動計畫，該控制單元即控制該第一驅動單元３１及該第二驅動單元４１，分別驅動該成像鏡組３及該平台４依該移動計畫移動，而在該成像鏡組３與該平台４的移動過程中，該控制單元依預定的曝光圖像控制數位微反射鏡晶片２變化其光點陣列，據此令工件上的光阻在接收光線照射後形成曝光圖像。
在該成像鏡組３與該平台４的移動過程中，由於該成像鏡組３及該平台４在運動上的慣性作用，導致結構體發生應力扭曲的現象，雖然變形的程度微小，但工件及其所預定成形圖像的尺寸非常精細，故影響仍相對較大，會造成該成像鏡組３及該平台４的移動路徑偏離預定路徑，以致曝光圖像產生誤差。此時，利用量測單元５即時地量測該成像鏡組３與該平台４的位置，並回傳該控制單元，該控制單元將此位置資訊與預定的移動計畫比對，以計算位置的差距。接著，該控制單元依上述計算結果即時地控制該數位微反射鏡晶片２變化其光點陣列，使其投射出的光線能在工件的光阻上形成符合預定形狀的曝光圖像。
上述該量測單元５量測該成像鏡組３與該平台４的位置、該控制單元計算實際位置與預定移動計畫的差距以及該控制單元控制該數位微反射鏡晶片２變化其光點陣列等動作都是即時性的，因而可在該成像鏡組３及該平台４於運動上發生應力扭曲時立刻進行該數位微反射鏡晶片２之光點陣列的動態補償，進而提高曝光的精度，使曝光圖像符合預期設定的形狀。
惟以上實施例之揭示僅用以說明本發明，並非用以限制本發明，舉凡等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。
綜上所述，可使熟知本領域技術者明瞭本發明確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出申請。
1:光源
2:數位微反射鏡晶片
3:成像鏡組
31:第一驅動單元
4:平台
41:第二驅動單元
5:量測單元
第１圖為本發明無光罩曝光機動態補正裝置之平面示意圖；
第２圖為本發明無光罩曝光機動態補正方法之流程圖。
1:光源
2:數位微反射鏡晶片
3:成像鏡組
31:第一驅動單元
4:平台
41:第二驅動單元
5:量測單元
Claims (2)
- 一種無光罩曝光機之動態補正裝置，其包括有：一控制單元，其可依一曝光圖像制定一移動計畫；一與該控制單元電性連接之光學調變單元，包括有一光源及一數位微反射鏡晶片，該數位微反射鏡晶片受該控制單元控制決定其光點陣列，並反射該光源之光線；一成像鏡組，其接收該數位微反射鏡晶片反射出的光線，經成像處理後再投射出去；該成像鏡組連接一第一驅動單元，該第一驅動單元被該控制單元依該移動計畫控制而驅動該成像鏡組移動；一承載工件之平台，其設於該成像鏡組之下方以接收光線；該平台連接一第二驅動單元，該第二驅動單元被該控制單元依該移動計畫控制而驅動該平台移動；一與該控制單元電性連接之干涉計，用以即時地量測該成像鏡組與該平台的位置，該控制單元將二者的位置資訊與該移動計畫比對，並依其差距即時地控制該數位微反射鏡晶片變化其光點陣列。
- 一種無光罩曝光機之動態補正方法，其包括有：依預定的曝光圖像制定一關於成像鏡組與平台的移動計畫；依預定的曝光圖像控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列； 依該移動計畫驅動成像鏡組及平台移動；使用干涉計即時地量測成像鏡組與平台的位置，並與該移動計畫比對；依成像鏡組及平台的位置資訊與該移動計畫的差距即時地控制數位微反射鏡晶片變化其光點陣列。
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| US20110157569A1 (en) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Maskless exposure apparatus and control method thereof |
| TW201635055A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-10-01 | 維西科技股份有限公司 | 具有校準的無光罩曝光設備 |
| TW201730689A (zh) * | 2015-12-17 | 2017-09-01 | Nippon Kogaku Kk | 圖案描繪裝置 |
| TW201928537A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-16 | 財團法人工業技術研究院 | 數位直接成像方法與系統、影像產生方法與電子裝置 |
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