專利名稱：光學(xué)成像寫入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻制造的領(lǐng)域；詳言之，本發(fā)明涉及一種在光刻制造工藝中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
受益于半導(dǎo)體集成電路(IC)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，動態(tài)矩陣液晶電視(AMLCD TV)及計算機(jī)顯示器的制程已有長足進(jìn)步。近年來，液晶電視及計算機(jī)顯示器的尺寸不斷放大，但價格則逐漸大眾化。就半導(dǎo)體IC而言，各技術(shù)世代由電路設(shè)計規(guī)則中的關(guān)鍵尺寸(CD)加以定義。隨著技術(shù)世代的演進(jìn)，新世代IC的特征關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值逐漸縮小，誤差容許度亦更趨嚴(yán)格。 但就平板顯示器(FPD)而言，各技術(shù)世代依照制程中所用基板的實(shí)體尺寸加以分類。例如， FPD分別于2005、2007及2009年進(jìn)入第六代(G6)、第八代(G8)及第十代(GlO)，其對應(yīng)的基板尺寸(毫米χ毫米)分別為1500X1800、2160X2460 & ^80X3080。無論是半導(dǎo)體IC或FPD基板，其光刻制程所面臨的挑戰(zhàn)均為如何一方面加大產(chǎn)品的尺寸，一方面使產(chǎn)品平價化；但兩者的制程卻截然不同。IC業(yè)界的一個主要挑戰(zhàn)，是于直徑300毫米的晶圓上形成具有小關(guān)鍵尺寸的特征，其目標(biāo)為盡可能提高晶體管的安裝數(shù)量，以使相同大小的芯片具有更佳功能。然而，F(xiàn)PD業(yè)界的一個主要挑戰(zhàn)是盡可能加大可處理的矩形基板尺寸，因?yàn)樯a(chǎn)線所能處理的FPD基板愈大，則所能制造的電視或顯示器愈大，且成本愈低。為提高效能，一般液晶電視及顯示器的設(shè)計均采用較為復(fù)雜的薄膜晶體管 (TFT)，但TFT的關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值仍停留在相同的規(guī)格范圍內(nèi)。從某一觀點(diǎn)而言，F(xiàn)PD制程的一個主要挑戰(zhàn)，是使后續(xù)各世代的單位時間產(chǎn)出量均具有合理的成本效益，而其中一項(xiàng)重要的考慮因素是令制程良率達(dá)到獲利水平，同時維持適當(dāng)?shù)闹瞥檀翱?。已知用于制造FPD的光刻技術(shù)由制造IC的光刻制程演變而來。FPD基板所用的光刻曝光工具大多為步進(jìn)式及/或掃描式投影系統(tǒng)，其中從光掩膜至基板的投影比例共有二比一(縮小)與一比一兩種。為將光掩膜圖案投影至基板，光掩膜本身便須依可接受的關(guān)鍵尺寸規(guī)格制造。FPD的光掩膜制程與半導(dǎo)體IC的光掩膜制程類似，不同之處在于制造半導(dǎo)體IC所用的光掩膜尺寸約為每邊150毫米(約6英寸)，而制造FPD所用的光掩膜，其每邊尺寸在一實(shí)例中可為前述每邊尺寸的八倍左右，即每邊超過一米。
請參閱圖1，圖中繪示一用以將光掩膜圖案掃描至FPD基板的投影曝光工具已知架構(gòu)。此架構(gòu)所用的曝光光源主要為高壓短弧汞(Hg)燈。入射的照明光經(jīng)由反射鏡102 反射后，依序通過光掩膜104及投影透鏡106，最后到達(dá)FPD基板108。然而，若欲以圖1所示的已知光掩膜式曝光工具架構(gòu)為新世代的FPD進(jìn)行光刻制程，必須解決光掩膜尺寸日益加大的問題。以第八代FPD為例，其光掩膜尺寸約為1080毫米X1230毫米，而第八代基板的面積則為其四倍。由于TFT的關(guān)鍵尺寸規(guī)格在3微米士 10%的范圍內(nèi)，如何在每邊超過兩米的第八代基板上控制TFT的關(guān)鍵尺寸實(shí)乃一大挑戰(zhàn)；相較于在直徑300毫米的硅晶圓上光刻制印先進(jìn)IC圖案并控制其規(guī)格，前者難度更高。FPD業(yè)界所須解決的問題是如何以符合成本效益的方式建造出適用于新世代FPD的光掩膜式曝光工具，同時保留可接受的光刻制程能力區(qū)限(又稱制程窗口)。若欲減少FPD曝光區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵尺寸不一致的情形，方法之一是使用多重曝光法， 其中標(biāo)稱曝光量由多個依適當(dāng)比例分配的曝光分量所組成，而每一曝光分量則使用預(yù)選波長的照明，并搭配對應(yīng)的投影透鏡以完成掃描及步進(jìn)。此類曝光工具須包含多于一個投影透鏡，但僅配有單一照明光源，其原因在于必須使用以千瓦(KW)計的高輸出功率短弧汞燈照明光源。至于選擇曝光波長的方式，是于光源處安裝適當(dāng)?shù)臑V光鏡。在一實(shí)例中，此多波長曝光法可降低第八代基板上關(guān)鍵尺寸均一性所可能受到的負(fù)面影響，故可使用較平價的透鏡及照明設(shè)備。在使用多波長曝光法時，必須為光掩膜本身規(guī)定較嚴(yán)格的關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值及關(guān)鍵尺寸均一度。在一實(shí)例中，TFT光掩膜的關(guān)鍵尺寸誤差容許值小于100納米，此數(shù)值遠(yuǎn)小于光掩膜關(guān)鍵尺寸標(biāo)稱目標(biāo)值3微米所需的誤差容許值。這對于使用現(xiàn)有曝光工具架構(gòu)的制程方式而言，較易于掌控FPD光刻制程的制程窗口。然而，對FPD光掩膜關(guān)鍵尺寸規(guī)格的要求愈嚴(yán)，將使原本即所費(fèi)不貲的光掩膜組愈加昂貴。在某些情況下，為第八代FPD制作關(guān)鍵光掩膜的成本極高，且備貨期甚長。已知方法的另一問題在于，使用大型光掩膜時不易進(jìn)行瑕疵密度管控。以大型光掩膜進(jìn)行多重曝光的光刻制程時，即使一開始使用全無瑕疵的光掩膜，最后仍有可能出現(xiàn)有害的瑕疵。若制程有產(chǎn)生瑕疵之虞，不但良率將受到影響，光掩膜成本亦隨之提高。圖2繪示一用于制造光掩膜的曝光工具的已知架構(gòu)。在此曝光工具架構(gòu)中， 射向分光鏡204的照明光202將局部反射并穿過傅利葉透鏡208以照亮空間光調(diào)制器 (SLM) 206。此成像光經(jīng)反射后，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，最后到達(dá)空白光掩膜基板216。光掩膜數(shù)據(jù)214以電子方式傳送至空間光調(diào)制器206，從而設(shè)定微鏡像素。反射光在空白光掩膜基板216上產(chǎn)生亮點(diǎn)，而空白光掩膜基板216上無反射光處則形成暗點(diǎn)。藉由控制及編排反射光，即可將光掩膜數(shù)據(jù)圖案轉(zhuǎn)移至空白光掩膜基板216上。請注意，在此種曝光工具架構(gòu)中，照明光程經(jīng)折曲以便垂直射入空間光調(diào)制器。此折曲的照明光程與曝光成像路徑形成T字形。此類曝光系統(tǒng)除使用高功率的照明光源外， 亦須使用具有高縮小比率的投影透鏡，藉以提高光掩膜圖案寫入的準(zhǔn)確度與精度?；旧?， 透鏡縮小比率約為100比1。使用具有高縮小比率的投影透鏡時，單一空間光調(diào)制器芯片所產(chǎn)生的曝光區(qū)域甚小?？臻g光調(diào)制器的芯片實(shí)體尺寸約為一厘米，經(jīng)縮小100倍后，空間光調(diào)制器的寫入?yún)^(qū)域約為100微米。若欲以此極小的寫入?yún)^(qū)域?qū)懲暌徽诎舜鶩PD光掩膜，其所需時間甚長。另一已知方法是以多道激光束循序照射空間光調(diào)制器。此多道光束由單一照明激光光源經(jīng)旋轉(zhuǎn)式多面反射鏡反射而成。多道照明光束可在特定時間內(nèi)產(chǎn)生多重曝光，因而提高光掩膜寫入速度。在一實(shí)例中，以此方法寫完一片第八代FPD光掩膜約需20小時。 由于寫入時間偏長，控制機(jī)器并維持其機(jī)械及電子運(yùn)作的成本亦隨之增加，進(jìn)而拉高其FPD 光掩膜成品的成本。若將此曝光工具應(yīng)用于第十代或更新世代的FPD光掩膜，則制造成本恐將更高。為降低制作少量原型時的光掩膜成本，另一已知方法所用的曝光工具架構(gòu)是以透明的空間光調(diào)制器為光掩膜。此方法是將光掩膜圖案讀入空間光調(diào)制器中，使其顯現(xiàn)所需的光掩膜圖案，如此一來便不需使用實(shí)體光掩膜。換言之，此透明空間光調(diào)制器的功能可取代實(shí)體光掩膜，從而節(jié)省光掩膜成本。就曝光工具的架構(gòu)而言，此方法基本上與光掩膜式投影系統(tǒng)并無二致。然而，若與實(shí)體光掩膜相比，此空間光調(diào)制器光掩膜的影像質(zhì)量較低，不符合FPD制程的圖案規(guī)格要求。在另一已知方法中，在第6，906，779號美國專利(‘779專利)中描述了一種用于通過在基板網(wǎng)上的同步的光刻曝光來滾動條式制造顯示器的工藝?！?79專利教導(dǎo)一種用于在基板的卷上對光掩膜圖案進(jìn)行曝光的方法。此外，在義Hyun Ahn等的論 文“High-Speed Roll-to-Toll Nanoimprint Lithography on Flexible Plastic Substrates" (ffiley-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim ；Advanced Materials 2008, 20, page 2044-2049) (Ahn論文)中描述了另一種用于實(shí)現(xiàn)滾動條式光刻的已知方法。然而在上述兩個已知方法中，光掩膜限于預(yù)定物理尺寸，并且物理光掩膜尺寸實(shí)質(zhì)上限制可以制造的柔性顯示器的尺寸。779專利和Ahn論文描述的已知方法的另一問題在于為了實(shí)現(xiàn)合理的印刷結(jié)果，基板卷必須在曝光階段期間伸展平坦。因而，基板的表面平坦性沒有通常用于LCD TV顯示器的硬性玻璃基板那樣好。利用這樣的基于光掩膜的光刻，焦深(DOF)由于不均勻的基板表面而受限制。因此可能對于這些已知方法而言構(gòu)圖5pm 或者更小的TFT特征關(guān)鍵尺寸(CD)頗有挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)基于TFT的適當(dāng)分辨率的顯示器， 有必要讓TFT光掩膜圖案的CD在3 μ m附近。在制造未來世代FPD時所可能面臨的上述各種挑戰(zhàn)，乃肇因于FPD業(yè)界亟須降低成本，而主要動機(jī)之一是令新世代產(chǎn)品的制程具有成本效益。光刻技術(shù)必須一方面維持產(chǎn)出效率，一方面確保產(chǎn)品良率逐代提升。欲達(dá)此目的，必須加大光刻制程的制程窗口，并減少制程瑕疵，以因應(yīng)日益增大的FPD基板。一如前述，現(xiàn)有曝光工具架構(gòu)的缺點(diǎn)甚多，其中一主要缺點(diǎn)與光掩膜的使用有關(guān)，亦即光掩膜尺寸過大，導(dǎo)致光掩膜的制造不符成本效益。 由于光掩膜尺寸勢必持續(xù)加大方能滿足未來世代FPD的需求，此一缺點(diǎn)將愈趨嚴(yán)重。因此， 需有一種經(jīng)改良的成像寫入系統(tǒng)，以解決已知工具與方法的諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于一種在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。在一實(shí)施例中，該方法包含下列步驟提供一平行成像寫入系統(tǒng)，其中該平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，且該SLM成像單元排列成一或多個平行陣列；接收一待寫入該基板的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個對應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；指派一或多個所述SLM成像單元負(fù)責(zé)處理各該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；及控制該SLM成像單元，以將該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入該基板。在另一實(shí)施例中，一種平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，其中各該SLM成像單元包含一或多個照明光源、一或多個定線光源、一或多個投影透鏡及復(fù)數(shù)個微鏡，該微鏡用于將該一或多個照明光源的光投射至相對應(yīng)的該一或多個投影透鏡；及一用以控制該SLM成像單元的控制器，其中當(dāng)該SLM成像單元于一光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)寫入基板時，該控制器可分別調(diào)整各該SLM成像單元。在另一實(shí)施例中，一種平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，其中各該SLM成像單元包含一或多個照明光源、一或多個定線光源、一或多個投影透鏡及復(fù)數(shù)個微鏡，該微鏡用于將該一或多個照明光源的光投射至相對應(yīng)的該一或多個投影透鏡；及一用以控制該SLM成像單元的控制器。該控制器包含邏輯設(shè)計用以接收一待寫入該基板的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；邏輯設(shè)計用以處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個對應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；邏輯設(shè)計用以指派一或多個所述SLM成像單元負(fù)責(zé)處理各該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；及邏輯設(shè)計用以控制該SLM成像單元，以將該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入該基板。在又一實(shí)施例中，一種在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的方法，包含下列步驟提供一平行成像寫入系統(tǒng)，其中該平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器 (SLM)成像單元，且該SLM成像單元排列成一或多個平行陣列；接收一待寫入該基板的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個對應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；指派一或多個所述SLM成像單元負(fù)責(zé)處理各該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元，以將該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入該基板；控制該復(fù)數(shù)個SLM 成像單元的移動，使其涵蓋該基板的不同區(qū)域；及控制該SLM成像單元的移動，使其與該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的連續(xù)寫入作業(yè)同步。在又一實(shí)施例中，一種平行成像寫入系統(tǒng)，包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，其中各該復(fù)數(shù)個SLM成像單元包含一或多個照明光源、一或多個定線光源、一或多個投影透鏡及復(fù)數(shù)個微鏡，該微鏡用于將該一或多個照明光源的光投射至相對應(yīng)的該一或多個投影透鏡。該平行成像寫入系統(tǒng)還包括用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的控制器，并且當(dāng)該SLM成像單元于一光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)寫入基板時，該控制器可使該復(fù)數(shù)個SLM 成像單元的移動與該基板的移動同步。


在一并參閱以下針對本發(fā)明多種實(shí)施例的詳細(xì)說明及附圖后，當(dāng)可對本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)有更完整的了解。附圖中圖1繪示一用以將光掩膜圖案掃描至平板顯示器(FPD)基板的投影曝光工具已知架構(gòu)。圖2繪示一用以制造光掩膜的曝光工具已知架構(gòu)。圖3繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微鏡裝置(DMD)范例。圖4繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DMD投影系統(tǒng)。圖5繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的柵狀光閥(GLV)裝置，并同時顯示其鏡面反射狀態(tài)與衍射狀態(tài)的范例。圖6繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小型空間光調(diào)制器(SLM)成像單元范例。圖7繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元平行陣列范例。圖8是圖7所示SLM成像單元平行陣列的俯視圖。圖9右側(cè)繪示如何利用本發(fā)明實(shí)施例的陣列式成像系統(tǒng)進(jìn)行局部制程窗口優(yōu)化， 而左側(cè)與之對照者則為一已知單一透鏡投影系統(tǒng)。圖10繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將基板局部不平處優(yōu)化的方法。圖11繪示本發(fā)明實(shí)施例中光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一應(yīng)用方式。圖12繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平行陣列加總曝光法。圖13繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種于成像寫入系統(tǒng)內(nèi)形成冗余度的方法。圖14繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的楔形邊界融合法。圖15繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將SLM成像單元排成陣列的方法。圖16繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種制造柔性顯示器的無光掩膜成像寫入系統(tǒng)范例。圖17繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元。圖18繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元線性陣列的滾動條式無光掩膜光刻法。圖19繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元二維陣列的滾動條式無光掩膜光刻法。圖20繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種利用無光掩膜光刻法為多種不同尺寸的基板成像的方法。圖21繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種依照基板表面局部狀況定位各SLM成像單元的方法。圖22繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種偵測像素焦點(diǎn)的方法。圖23a-圖23c繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種可實(shí)時偵測SLM成像單元焦點(diǎn)的裝置范例。圖M繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種在可以施加像素加總曝光時的示例成像圖案。圖25繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種透過像素加總曝光法改善焦深的方法。說明書全文使用相似標(biāo)號。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種用以在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。 以下的說明，是為使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以制作及應(yīng)用本發(fā)明。本文有關(guān)特定實(shí)施例及應(yīng)用方式的說明僅供例示之用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易思及多種修改及組合該范例的方式。本文所述的基本原理亦適用于其它實(shí)施例及應(yīng)用而不悖離本發(fā)明的精神與范圍。因此，本發(fā)明并不限于本文所描述及繪示的范例，而應(yīng)涵蓋符合本文所述原理及技術(shù)特征的最大范圍。在以下的詳細(xì)說明中，部分內(nèi)容的呈現(xiàn)是透過流程圖、邏輯方塊圖，及其它可于計算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行的信息運(yùn)算步驟的圖標(biāo)。在本文中，任一程序、計算機(jī)可執(zhí)行的步驟、邏輯方塊及流程等，均是由一或多道步驟或指令所組成的自相一致的序列，其目的是為達(dá)成預(yù)定的結(jié)果。該步驟是指實(shí)際操控物理量的步驟，而物理量的形式則包含可于計算機(jī)系統(tǒng)中儲存、轉(zhuǎn)移、結(jié)合、比較，及以其它方式操控的電性、磁性或無線電信號。在本文中，該些信號有時以比特、數(shù)值、元素、符號、字符、項(xiàng)、號碼或類似名稱稱之。各步驟的執(zhí)行者可為硬件、 軟件、固件，或以上各項(xiàng)的組合。本發(fā)明的實(shí)施例使用以空間光調(diào)制器(SLM)為基礎(chǔ)的影像投射裝置。可供使用的SLM影像投射方式共有兩種，一種是透過數(shù)字微鏡裝置(DMD)，另一種則是透過柵狀光閥 (GLV)裝置，兩種裝置均可以以微機(jī)電(MEM)制造法制成。圖3繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微鏡裝置范例。在此范例中，標(biāo)號302為單一 DMD芯片，而標(biāo)號304則為該DMD芯片的放大簡化圖。若欲將DMD用作空間光調(diào)制器，可令DMD中的微鏡傾斜至固定角度(大多約為士 10°或士 12° )。DMD的微鏡鏡面對入射照明光的反射性極高。各微鏡可由下方的晶體管控制器使其傾斜(如標(biāo)號306所示)或維持原本位置不變(如標(biāo)號308所示)。在一實(shí)施例中，DMD的間距可為約14微米，而微鏡的間距可為約1微米。單一 DMD芯片上的像素數(shù)可為1920X1080個微鏡像素，此一像素數(shù)可與高畫質(zhì)電視(HDTV)的顯示器規(guī)格兼容。圖4繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DMD投影系統(tǒng)。在此范例中，微鏡共有三種狀態(tài) 1)傾角約為+10°的“開啟”狀態(tài)402 ；2)未傾斜的“持平”狀態(tài)404 ；以及3)傾角約為-10° 的“關(guān)閉”狀態(tài)406。在圖4中，光源408所在位置與DMD形成-20°的角度，當(dāng)此光源射出光束時，處于“開啟”狀態(tài)(或二進(jìn)制中的“1”)的微鏡將反射該光束，使其直接穿過投影透鏡410，因而在顯示器基板上形成亮點(diǎn)。至于“持平”狀態(tài)及“關(guān)閉”狀態(tài)(或二進(jìn)制中的 “0”)的微鏡，其反射光束將有所偏斜(其角度分別為約-20°及-40° )，并落在該投影透鏡的聚光錐之外。換言之，后兩種狀態(tài)的微鏡的反射光并不會穿過投影透鏡410，因此，顯示器基板上將形成暗點(diǎn)。由于微鏡的反射光無法以目視方式分解，可將一組投射出的亮點(diǎn)及暗點(diǎn)依適當(dāng)比例組合，以形成灰階。此方法可利用百萬種灰色調(diào)與色彩，投射出逼真的影像。請注意，來自“持平”狀態(tài)微鏡的較高級數(shù)衍射光及來自“關(guān)閉”狀態(tài)微鏡的第二級衍射光仍可進(jìn)入該投影透鏡的聚光錐，并產(chǎn)生所不樂見的閃光，進(jìn)而降低影像對比度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可利用一精確瞄準(zhǔn)及聚焦的高強(qiáng)度照明光源提高像素的衍射效率，藉以將DMD成像寫入系統(tǒng)的投影光學(xué)設(shè)計優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，GLV是另一種投射影像的方法。GLV裝置的頂層是一呈線性排列的材料層，又稱帶狀元件(riWxm)，其具有極佳的反射性。在一實(shí)施例中，該帶狀元件的長度可為100至1000微米，寬度可為1至10微米，間距可為0. 5微米?；旧希珿LV 的成像機(jī)構(gòu)是利用可操控的動態(tài)衍射光柵，其作用如同相位調(diào)制器。GLV裝置可包含一組共六條帶狀元件，其經(jīng)交替折曲后便形成動態(tài)衍射光柵。圖5為一剖視圖，顯示本發(fā)明實(shí)施例中一 GLV裝置的鏡面反射狀態(tài)及衍射狀態(tài)范例。當(dāng)GLV帶狀元件共面時(如標(biāo)號502所示)，入射光將產(chǎn)生鏡面反射，亦即衍射級數(shù)為 0。當(dāng)入射光射至一組交替折曲的帶狀元件(如標(biāo)號504所示)時，強(qiáng)烈的士 1級衍射光及偏弱的0級衍射光將形成衍射圖案。若濾除0級衍射光與士 1級衍射光其中之一，即可產(chǎn)生高對比的反射影像。換言之，若物鏡重新捕集所有0級或士 1級衍射光，將不會形成任何影像。GLV與DMD不同之處在于，GLV視野中所形成的整個影像以逐條掃描方式建構(gòu)而成，因?yàn)榫€性排列的帶狀元件光柵可一次形成一條線狀衍射影像?？捎蓤D1與圖2的相關(guān)說明得知，為達(dá)單位時間的產(chǎn)量要求，必須搭配如已知系統(tǒng)所使用的高功率照明光源。在一范例中使用功率達(dá)千瓦范圍的高壓短弧汞燈，而在另一范例中則使用高功率的準(zhǔn)分子激光器。由于使用高功率的照明光源，照明光程須來自遠(yuǎn)處以減少所產(chǎn)生的熱能，且須經(jīng)折曲以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼彰餍Ч?。此一設(shè)計將照明系統(tǒng)與SLM成像系統(tǒng)分為兩獨(dú)立單元，且光程與透鏡垂直。為突破已知系統(tǒng)與方法的限制，本發(fā)明經(jīng)改良的曝光工具架構(gòu)避免使用高功率的照明光源。本發(fā)明提供一共線成像系統(tǒng)，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(tǒng)若使用低功率的發(fā)光二極管(LED)及二極管激光照明光源，其單位時間的曝光處理量較低，但若增加成像單元的數(shù)量即可提高單位時間的曝光處理量。使用小型SLM成像單元的一優(yōu)點(diǎn)在于，可以以該單元構(gòu)成不同尺寸的陣列以利不同的成像應(yīng)用。在一應(yīng)用實(shí)例中以超過1000個上述小型SLM成像單元排成陣列，其單位時間的寫入處理量高于現(xiàn)有多波長光掩膜式曝光工具架構(gòu)。圖6繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小型SLM成像單元范例。在此范例中，該小型SLM 成像單元包含空間光調(diào)制器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可采用波長小于450納米的藍(lán)光或近紫外光LED或二極管激光器。定線光源608可采用非光化激光源或LED以便穿透透鏡進(jìn)行對焦及定線調(diào)整。 投影透鏡610可采用縮小比率為5X或IOX的透鏡。如圖6所示，照明光源606及定線光源 608均位于該投影透鏡的聚光錐之外。在此實(shí)施例中，可使用數(shù)值孔徑NA為0. 25且解像力約為1微米的市售透鏡。較低的NA值可確保較佳焦深(DOF)。在一光刻制程實(shí)例中，光阻關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值為1微米，透鏡NA值為0.25，則焦深大于5.0微米。分辨率及焦深的計算根據(jù)瑞利準(zhǔn)則(fciyleigh criterion)最小特征分辨率=Ii1 ( λ /NA)焦深=k2U/NA2)其中1^與1^2為制程能力因子，λ為曝光波長。在一使用酚醛樹脂化學(xué)光阻的光刻制程實(shí)例中，K介于0. 5與0. 7之間，而1 則介于0. 7與0. 9之間。為滿足小形狀因子的要求，照明光源可為藍(lán)光、近紫外光LED或半導(dǎo)體二極管激光器。另為達(dá)到足夠的照明強(qiáng)度，本案的一設(shè)計實(shí)例使用多個照明光源，且該照明光源圍繞 SLM并靠近SLM表面。SLM可為具有適當(dāng)光學(xué)透鏡設(shè)計的DMD或GLV。在一范例中，基板處的目標(biāo)照明強(qiáng)度目標(biāo)值以有效光化曝光波長計，可達(dá)每平方厘米10至100毫瓦。在此曝光工具架構(gòu)范例中，各小型成像系統(tǒng)的電子控制板外殼均符合一指定的小形狀因子。為便于通風(fēng)及散熱，此外殼位于SLM的頂部且遠(yuǎn)離照明光源。單一小型SLM成像單元的實(shí)體尺寸取決于所需的成像效能及可用的市售元件，例如投影透鏡、LED或二極管激光照明光源，以及對焦/定線用的二極管激光器，各元件均須有其散熱空間?；蛘咭嗫墒褂糜喼圃?，以進(jìn)一步降低單一 SLM成像單元實(shí)體尺寸的形狀因子。一訂制的SLM成像單元，其二維剖面尺寸可小至5厘米x5厘米左右；以市售現(xiàn)成元件構(gòu)成的SLM成像單元，其二維剖面尺寸則約為10厘米XlO厘米。就第十代FPD制程而言，典型的基板尺寸為觀80毫米x3130毫米。若使用小型SLM 成像單元，則整個系統(tǒng)可能包含數(shù)百個排列成平行陣列的小型SLM成像單元。圖7繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元平行陣列范例。在此范例中由600至MOO個SLM成像單元平行陣列(702、704、706、708等)同時進(jìn)行成像寫入，且各平行陣列可包含復(fù)數(shù)個SLM
成像單元。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在計算單位時間的曝光處理量時，可以以一 SLM光掩膜寫入系統(tǒng)的已知單位時間處理量實(shí)例(例如以1300毫米xl500毫米的光掩膜曝光20小時) 作為計算起始點(diǎn)。單位時間處理量取決于基板所在平面的照明強(qiáng)度。在本范例中，若照明強(qiáng)度為每平方厘米50毫瓦(LED或二極管激光光源均可提供此照明強(qiáng)度)，標(biāo)稱曝光能量為30毫焦耳/平方厘米-秒，則曝光時間為約0. 6秒。在另一范例中，曝光工具采用高功率照明光源，因此基板處的照明強(qiáng)度為每平方厘米至少200毫瓦；此光掩膜式步進(jìn)/掃描系統(tǒng)的單位時間處理量約為每小時50片第八代FPD基板。在一范例中，若將高功率與低功率照明光源同時納入考慮，則單位時間預(yù)估處理量為每小時25至100片基板，視各平行陣列中的SLM成像單元密度而定。此一陣列式平行曝光架構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性具有競爭優(yōu)勢。圖8是圖7所示SLM成像單元平行陣列的俯視圖。在此范例中，各行或各列可分別代表一 SLM成像單元平行陣列，且各平行陣列可包含復(fù)數(shù)個SLM成像單元802。光刻制程的良率與制程窗口息息相關(guān)。制程窗口在此是指相互搭配且可制印出符合規(guī)格的特征關(guān)鍵尺寸的焦點(diǎn)設(shè)定范圍及曝光量設(shè)定范圍。換言之，制程窗口愈有彈性，則其容許的失焦設(shè)定值及/或曝光量設(shè)定值愈為寬松。較大的制程窗口有助于提高產(chǎn)品良率。然而，隨著基板尺寸逐代加大，光刻制程的制程窗口則愈變愈小，主要原因在于較大、較薄的基板材料也較容易彎曲及垂陷。為解決此一問題，必須嚴(yán)格規(guī)范基板材料的厚度及表面均勻度。就光掩膜式曝光工具而言，若曝光區(qū)域單邊大于約兩米，不僅需耗費(fèi)極大成本方可維持全區(qū)的均勻度及焦點(diǎn)控制，在技術(shù)上亦有其困難度。曝光工具須能執(zhí)行焦點(diǎn)及照明的局部及全面優(yōu)化，方可落實(shí)制程窗口的設(shè)定值。圖8所示的平行陣列曝光系統(tǒng)即可解決上述問題，因?yàn)楦餍⌒蚐LM成像單元均可局部優(yōu)化，以便在其個別曝光區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生最佳的照明及對焦效果。如此一來便可確保各SLM 成像單元的曝光區(qū)域均有較佳的制程窗口，而各SLM成像單元的優(yōu)化則可改善整體的制程窗口。圖9是對比已知單一透鏡投影系統(tǒng)的制程窗口與本發(fā)明實(shí)施例中陣列式成像系統(tǒng)的局部優(yōu)化制程窗口。圖9左側(cè)的已知單一透鏡投影系統(tǒng)902必須調(diào)整至如點(diǎn)線所示的折衷焦平面904。圖中實(shí)線906代表基板表面的實(shí)際剖面形狀，雙箭頭線段908代表單一透鏡為圖案成像時的最佳焦點(diǎn)設(shè)定范圍，雙圓頭線段910代表各成像透鏡所對應(yīng)的基板表面剖面形狀最大變化范圍，而兩條點(diǎn)虛線則分別代表焦點(diǎn)范圍的上下限。如圖9所示，對已知單一透鏡投影系統(tǒng)而言，圖中大尺寸基板的彎曲幅度可能已超出透鏡的對焦范圍，且焦點(diǎn)設(shè)定范圍的中心點(diǎn)可能僅勉強(qiáng)適用于基板彎曲剖面的峰部及谷部，因而限縮整體制程窗口。圖9右側(cè)所示的改良式投影系統(tǒng)則使用排成陣列狀的成像單元，其中成像單元912的焦點(diǎn)914可為個別成像區(qū)而單獨(dú)調(diào)整，因此，各焦點(diǎn)設(shè)定范圍 (如雙圓頭線段916所示)均適當(dāng)?shù)奈挥诮裹c(diǎn)控制的上下限范圍內(nèi)。除可微調(diào)各成像區(qū)的焦點(diǎn)外，各成像單元亦可調(diào)整其照明，使照明均勻度優(yōu)于單一透鏡系統(tǒng)調(diào)整照明后的效果。 是以，使用陣列式的成像單元系統(tǒng)可提供較佳的制程窗口。圖10繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將基板局部不平處優(yōu)化的方法。在此范例中已偵測出基板表面形狀不平的區(qū)域，如標(biāo)號1002所示。一微調(diào)式的優(yōu)化方法是將一焦點(diǎn)平均程序應(yīng)用于一 SLM成像單元所對應(yīng)的局部不平整曝光區(qū)域以及該SLM成像單元附近的SLM成像單元所對應(yīng)的區(qū)域。該不平整區(qū)域附近可納入此平均程序的成像單元愈多，則整體優(yōu)化的效果愈佳。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知，本發(fā)明的成像系統(tǒng)亦可利用其它平均技術(shù)以提高整片基板上的影像均勻度。在一實(shí)施例中，以薄膜晶體管(TFT)為基礎(chǔ)的LCD顯示器使用以下所述的光掩膜數(shù)據(jù)格式。請注意，雖可利用階層式流數(shù)據(jù)格式GDSII將光掩膜數(shù)據(jù)交予制造業(yè)者，但此種光掩膜數(shù)據(jù)格式可能不太適用于本案的平行SLM成像系統(tǒng)。若欲將階層式的光掩膜數(shù)據(jù)扁平化，可使用市售的CAD軟件程序，但光掩膜數(shù)據(jù)在扁平化的后，尚須進(jìn)一步處理。本案的陣列式平行成像寫入系統(tǒng)若搭配適當(dāng)?shù)墓庋谀?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將可形成高質(zhì)量的影像。就本案的陣列式平行成像寫入系統(tǒng)而言，光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)扁平化之后，尚需分割為預(yù)定大小的區(qū)塊，方可適當(dāng)或均勻傳送至各SLM成像單元。光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的信息不但指示各光掩膜數(shù)據(jù)區(qū)塊相對于其對應(yīng)成像單元的放置位置，亦指示橫跨多個成像單元的特征應(yīng)如何分割。若欲辨識數(shù)據(jù)放置位置是否經(jīng)過微調(diào)，可檢視相鄰成像單元所對應(yīng)的相鄰光掩膜數(shù)據(jù)區(qū)塊的相關(guān)光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。圖11繪示本發(fā)明實(shí)施例中光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一應(yīng)用方式。在此范例中，先將一包含多層光掩膜數(shù)據(jù)實(shí)例1102的階層式光掩膜數(shù)據(jù)敘述扁平化，使其形成扁平化光掩膜數(shù)據(jù)1104。然后將此扁平化光掩膜數(shù)據(jù)1104分割為多個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案，其中一分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案在圖中以陰影區(qū)域1106表示。此陰影區(qū)域1106亦出現(xiàn)在圖11下方以點(diǎn)線劃分的九宮格中，成為其正中央的方塊。相鄰成像單元之間須有足夠的光掩膜圖案重迭部分(即圖中的水平及垂直長條部分1108)，方可確保邊界周圍的圖案能均勻融合。九宮格中的每一方塊分別代表即將由一或多個SLM成像單元成像的一分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)包含第一組辨識元及第二組辨識元，其中第一組辨識元是用于辨識一 SLM成像單元中微鏡像素過多的狀態(tài)(rim-in conditions)，而第二組辨識元則用于辨識一 SLM成像單元中微鏡像素不足的狀態(tài)(rim-out conditions)。若兩SLM 成像單元間的區(qū)域出現(xiàn)過多像素，即為微鏡像素過多的狀態(tài)；若兩SLM成像單元間的區(qū)域出現(xiàn)像素不足現(xiàn)象，則為微鏡像素不足的狀態(tài)。各分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案傳送至對應(yīng)的SLM 成像單元進(jìn)行處理，再由各SLM成像單元將相關(guān)的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案寫入預(yù)定的重迭區(qū)域。各SLM成像單元在寫入時均以相鄰的SLM成像單元為參考依據(jù)，以確保影像融合度及均勻度均符合設(shè)計準(zhǔn)則。分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案可經(jīng)優(yōu)化以便進(jìn)行平行加總曝光，進(jìn)而提高特征關(guān)鍵尺寸的一致性。使用平行加總曝光法(parallel voting exposure)可降低不利于關(guān)鍵尺寸一致性的各種制程變量。進(jìn)行加總曝光時，若微鏡像素的曝光數(shù)足夠，可去除因使用二極管激光器而產(chǎn)生的高斯斑點(diǎn)。圖12繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平行陣列加總曝光法。此方法先將光掩膜數(shù)據(jù)逐行送至各SLM成像單元，再依序照亮對應(yīng)于各行光掩膜數(shù)據(jù)的成行微鏡像素，其間是從各行微鏡像素的一端開始，次第照亮至另一端。在一范例中，此方法是從方塊1201開始，先照亮其最下方的一行微鏡像素；然后移至方塊1202，照亮其倒數(shù)第二行微鏡像素；接著在方塊1203中，照亮其倒數(shù)第三行微鏡像素。此方法接續(xù)處理方塊1204、1205、1206及1207， 并照亮其對應(yīng)行的微鏡像素，然后進(jìn)入方塊1208，照亮此范例中的最后一行微鏡像素(即方塊1208最上方的一行微鏡像素)。此一逐行照亮微鏡像素的程序?qū)⒅芏鴱?fù)始以完成對應(yīng)的曝光動作，進(jìn)而將圖案寫入基板。由于照亮微鏡的速度甚快，特征圖案可經(jīng)由快速的逐行照亮程序多次曝光，直到達(dá)到標(biāo)稱曝光量為止。質(zhì)言之，此一圖案寫入程序是由復(fù)數(shù)個微鏡像素的個別曝光加總而成。可利用相同的加總曝光程序，并以相互協(xié)調(diào)的速度及方向移動基板平臺，從而完成整片基板的寫入作業(yè)。圖12所示的逐行循環(huán)方式僅為一范例，若欲使各成像單元依序完成平行加總曝光中的局部或細(xì)部曝光，亦可采用其它循環(huán)方式。在其它實(shí)施例中，亦可以以列或斜向的行 /列為單位，循序進(jìn)行，以有效完成平行加總曝光。此外亦可發(fā)展出其它加總方式，例如由兩相鄰SLM成像單元交錯進(jìn)行逐行照亮的程序，或同時以多個數(shù)據(jù)行為起始行，分別沿多個方向進(jìn)行，藉此提高光刻制印的效能，但可能尚需搭配平臺的進(jìn)一步移動。若在大量生產(chǎn)的情況下使用陣列式平行曝光法，可內(nèi)建一定的冗余度或容錯度以防止制程中斷。換言之，曝光控制例程一旦偵測出某一 SLM成像單元故障，將關(guān)閉故障的成像單元，并將其光掩膜數(shù)據(jù)重新分配至一或多個相鄰的成像單元，以便由該相鄰的成像單元完成曝光任務(wù)，最后再卸除完成曝光的基板。此一曝光修正程序?qū)⒊掷m(xù)進(jìn)行，直到整批基板完成曝光為止。而整個流程亦將持續(xù)進(jìn)行，直到成像效能及單位時間處理量均達(dá)到可接受的水平為止。圖13繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種于成像寫入系統(tǒng)內(nèi)形成冗余度的方法。在此范例中，成像單元212—經(jīng)發(fā)現(xiàn)故障，隨即關(guān)閉。在相鄰的八個成像單元中，可擇一取代成像單元212。在此情況下，原本由成像單元212負(fù)責(zé)的區(qū)域須待其它區(qū)域曝光完畢后才完成寫入。若因基板彎曲或垂陷導(dǎo)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的不匹配邊界(局部與局部之間)。此不匹配邊界在圖14中以標(biāo)號1402表示，其中數(shù)據(jù)圖案有部分超出框線區(qū)域外，此時重迭區(qū)域內(nèi)的圖案融合便需優(yōu)化。圖14繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的楔形邊界融合法。如圖14所示，此方法開啟位于所選邊界末端 1404的微鏡像素，而此邊界末端1404則與相鄰的成像單元寫入?yún)^(qū)域1406重迭，以使兩區(qū)相互匹配。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可了解，亦可以以其它方式選擇性開啟所需位置的微鏡像素，藉此達(dá)成邊界融合的目的。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，若以交替或互補(bǔ)的方式開啟相鄰重迭邊界間的選定微鏡像素，亦可達(dá)融合的效果。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，若在進(jìn)行逐行照亮的加總曝光程序時，搭配開啟選定位置的像素，則其融合效果更佳。此外，為使本案的陣列式平行成像系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的定線精確度，本案的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(qiáng)調(diào)整體的定線準(zhǔn)確度，而次一定線等級則將目標(biāo)縮小至中階精準(zhǔn)度。本案的方法即利用此一由下而上的程序，達(dá)成所需等級的精確度。在一范例中共分三種精確度等級單元透鏡的放置、透鏡中心的微調(diào)，以及微鏡成像數(shù)據(jù)的操控。圖15繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將SLM成像單元排成陣列的方法。此方法可將復(fù)數(shù)個SLM成像單元1502的整體放置準(zhǔn)確度控制在數(shù)毫米的范圍內(nèi)。然后再以電子方式調(diào)整各SLM成像單元中投影透鏡總成的位置，使其達(dá)到微米等級的精確度。欲達(dá)此一目的，可利用氦氖激光器(或其它非光化定線光源)將透鏡中心對準(zhǔn)平臺上的已知參考位置。最后再控制微鏡，使其達(dá)到納米等級的定線精確度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，曝光定線程序可包含下列步驟(1)利用平臺上的已知參考位置，校準(zhǔn)陣列中各SLM成像單元的透鏡中心。如此一來便可參照實(shí)體透鏡陣列，建立一組數(shù)學(xué)陣列格點(diǎn)。(2)在寫入第一光掩膜層時，由于基板上尚未印出任何定線記號，基板以機(jī)械方式定線，且主要依賴平臺的精確度。(3)基板經(jīng)由先前的光掩膜層取得遍布基板的定線記號，而此定線記號可由對應(yīng)的SLM成像單元偵得。如此一來便可參照基板上的實(shí)際影像位置，建立一格點(diǎn)圖。(4)比較兩格點(diǎn)圖(SLM成像單元本身的格點(diǎn)圖以及從基板測得的光刻制印定線記號格點(diǎn)圖)，進(jìn)而建立可引導(dǎo)平臺移動的格點(diǎn)圖配對數(shù)學(xué)模型。(5)在一范例中針對第十代基板建構(gòu)一包含MOO個SLM成像單元的陣列，而平臺的最大水平(X)或垂直(Y)移動距離約為120毫米，此移動距離亦納入格點(diǎn)圖配對的計算中。請注意，此平臺移動距離甚短，因此相較于光掩膜式曝光工具在為第十代基板成像時， 其平臺的移動距離須達(dá)基板的全寬及全長，本案的方法具有技術(shù)上的優(yōu)勢。由于第十代基板重量可觀，若能縮短平臺負(fù)重移動的距離，將可提高系統(tǒng)運(yùn)作的精確度。(6)為微調(diào)至次微米等級的定線精確度，本案的方法將修正因子內(nèi)建于傳送至對應(yīng)成像單元的光掩膜數(shù)據(jù)中。換言之，各成像單元的修正因子可能互不相同，需視各成像單元在基板上成像的相對位置而定。此外，由于各基板的彎曲狀況不同，修正因子也可能隨基板而變化。各基板的彎曲狀況可于曝光前先行偵得。圖16繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種制造柔性顯示器的無光掩膜成像寫入系統(tǒng)范例。 如圖16所示，無光掩膜成像寫入系統(tǒng)1600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(biāo)號1602表示。該一或多個SLM成像單元陣列可依特定應(yīng)用的需要，形成特定形狀，如圓形。在另一實(shí)施例中，該無光掩膜成像寫入系統(tǒng)可用于制造非柔性顯示器。圖17繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元。該SLM成像單元包含藍(lán)光及紅光二極管激光器1702、孔口 1704、透鏡1706、球面鏡1708、安裝于印刷電路板1712上的DMD 1710、光束收集裝置(beam dump) 1714、分光鏡1716、CCD攝影機(jī)1718以及透鏡總成1720。 藍(lán)光及紅光二極管激光器1702進(jìn)一步包含一個紅光激光器二極管(非光化性)1722及四個藍(lán)光激光器二極管(光化性)1723、17對、1725與17沈。該激光器二極管的排列方式可如圖17所示。位于中央的紅光激光器二極管屬于非光化性，主要是于初始焦點(diǎn)設(shè)定時作定線或瞄準(zhǔn)之用，至于四個屬于光化性的藍(lán)光激光器二極管則用于曝光。該激光器二極管的數(shù)量及排列方式，亦可視激光器二極管的封裝大小而采用不同設(shè)計，只要其照明強(qiáng)度均勻即可。在另一范例中，亦可利用光纖束傳輸該光化照明。在此情況下，各激光器二極管照射于光纖束的一端，再由光纖將光化光線傳送至光纖束的另一端出光。在其它實(shí)施例中，亦可以以LED取代二極管激光器。若采用此設(shè)計，可將多個藍(lán)光LED緊密靠攏以提供均勻的照明強(qiáng)度，另將多個紅光LED分別置于可供定線及初始對焦的位置。在此范例中，藍(lán)光及紅光二極管激光器1702所發(fā)出的光線依序穿過孔口 1704及透鏡1706，然后照射至球面鏡1708， 再由球面鏡1708反射至DMD1710。該DMD可利用其不同狀態(tài)的微鏡，將光線直接反射至光束收集裝置1714，抑或使光線經(jīng)由透鏡總成1720而照射于基板。形成于基板上的影像將向上反射，穿過透鏡1720與分光鏡1716，最后到達(dá)CXD攝影機(jī)1718。
圖18繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元線性陣列的滾動條式無光掩膜光刻法。在此范例中，SLM成像單元1802排成單一線性陣列，如圖18所示?；?804可在控制下，沿基板移動方向(X方向)移動，而SLM成像單元1802的線性陣列則可在控制下， 于基板1804所在的平面上，沿著垂直于該基板移動方向的方向(Y方向)來回移動?？烧{(diào)整該SLM成像單元線性陣列的曝光，使其隨著基板卷動而同步處理基板1804的特定區(qū)域。 如此一來便可控制該SLM成像單元線性陣列，使其為大于該SLM成像單元線性陣列的基板成像。圖18所示的成像寫入系統(tǒng)不但可控制該SLM成像單元，使其沿基板移動方向移動， 亦可使其垂直于基板移動方向而移動，故可突破第’ 779號專利及Ahn論文所述已知方法對實(shí)體光掩膜尺寸的限制。圖19繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元二維陣列的滾動條式無光掩膜光刻法。圖19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。類似于圖18所示的范例，圖19中的基板1904可在控制下沿X方向移動，而SLM成像單元二維陣列1902則可在控制下，于基板1904所在的平面上，沿Y方向往復(fù)移動。可調(diào)整該SLM成像單元二維陣列的曝光，使其隨著基板卷動而同步處理基板1904的特定區(qū)域， 如此一來便可控制該SLM成像單元二維陣列，使其為大于該SLM成像單元二維陣列的基板成像。因此，圖19所示的成像寫入系統(tǒng)可突破第’ 779號專利及Ahn論文所述已知方法對實(shí)體光掩膜尺寸的限制。請注意，在某些實(shí)施例中，該SLM成像單元二維陣列可以以交錯或非交錯的方式排列。圖20繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種利用無光掩膜光刻法為多種不同尺寸的基板成像的方法。與圖19所示的方法類似，圖20中的成像寫入系統(tǒng)亦使用一 SLM成像單元二維陣列2002。SLM成像單元二維陣列2002可在控制下，自動連續(xù)接收并處理成像數(shù)據(jù)，因此，此成像寫入系統(tǒng)若以無縫方式加載不同的TFT光掩膜數(shù)據(jù)，便可切換不同的基板設(shè)計；相較之下，第’ 779號專利及Ahn論文所述的已知方法則須停止運(yùn)作以便更換不同光掩膜。在圖 20所示范例中，基板包含不同尺寸的基板設(shè)計，如標(biāo)號2006、2008、2010、2012及2014所示， 而當(dāng)基板卷動時，SLM成像單元二維陣列2002可實(shí)時處理該不同尺寸的基板設(shè)計。圖21繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種依照基板表面局部狀況定位各SLM成像單元的方法。此范例的方法于曝光過程中檢視基板表面2104的不平整度，并據(jù)此調(diào)整SLM成像單元線性陣列2102。圖21以夸大方式顯示基板2104的不平整度，藉此突顯本方法將各SLM成像單元調(diào)整至最佳高度的優(yōu)點(diǎn)。透過調(diào)整各SLM成像單元的最佳高度，自動調(diào)焦時便可將焦點(diǎn)調(diào)整至預(yù)定分辨率關(guān)鍵尺寸1至5微米所需的焦深范圍內(nèi)。本方法的細(xì)節(jié)容后述。在一范例中，為光刻制印以TFT為基礎(chǔ)的太陽能板(PV panel)，最小特征關(guān)鍵尺寸可能超過50微米。在此光刻制印分辨率范圍內(nèi)，往往將噴墨印刷法視為一成本較低的選擇。但噴墨印刷法的一個主要缺點(diǎn)在于，墨水霧滴有可能造成瑕疵，此為小滴墨水流的副作用。噴墨印刷法原本即不如光刻制程干凈，或許可用于光刻制印光掩膜特征，但不宜以此形成電路驅(qū)動線組件；噴墨印刷法主要適用于制印非電路驅(qū)動線的信息讀取。以滾動條光刻制印法制造主動式TFT組件時，尺寸可縮放的SLM成像單元陣列由于組件良率較高，仍為較佳的無光掩膜式光刻技術(shù)方案。此方法透過放大投影完成無光掩膜式成像；詳言之，SLM成像單元的曝光透鏡并非縮小物鏡而是放大物鏡，此放大物鏡可在控制下，將產(chǎn)品特征尺寸從25微米放大至數(shù)百微米。
為能在未必絕對平整的基板各處維持最佳對焦?fàn)顟B(tài)，方法之一是于曝光過程中監(jiān)視并調(diào)整SLM成像單元的焦點(diǎn)。圖22繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種偵測像素焦點(diǎn)的方法。若欲監(jiān)視焦點(diǎn)，可利用可穿透透鏡的監(jiān)視攝影機(jī)截取曝光中的影像，然后分析所截取的明暗像素影像，并與預(yù)期的曝光圖案比較，以取得失焦程度的相對度量。圖22所示范例為一對明暗像素(2202與2204)及其準(zhǔn)焦(2206與2208)與失焦?fàn)顟B(tài)Q210)。就明暗交界處的過渡圖案而言，該對準(zhǔn)焦的明暗像素呈現(xiàn)對比度相對較大的過渡圖案，而該對失焦的明暗像素則呈現(xiàn)模糊的過渡圖案，其中模糊過渡的程度可以以測繪方式對應(yīng)于失焦的程度。在其它范例中，可監(jiān)視并分析影像中的空間頻率。由于對焦誤差優(yōu)先降低較高的空間頻率，在截取影像后，僅需比較影像中高頻成分的損失量即可評估失焦的程度。另一方法是監(jiān)視并分析一組明暗圖案的影像對比度，其中使用最佳焦點(diǎn)設(shè)定的影像具有最高對比度，而對比度的損失則對應(yīng)于失焦的程度。上述方法雖可有效監(jiān)視對焦誤差的大小，但卻無法指明誤差的方向。為解決此一問題，本發(fā)明的系統(tǒng)可于軟件的控制下，在以目標(biāo)焦點(diǎn)為中心的一范圍內(nèi)不斷微幅變化焦點(diǎn)位置，同時更新目標(biāo)焦點(diǎn)所在位置，以維持最佳對焦?fàn)顟B(tài)。僅需在所述范圍兩端的誤差之間取得平衡，即可靈敏調(diào)整至最佳對焦?fàn)顟B(tài)，但最好避免故意使曝光影像失焦。欲達(dá)此一目的，可以以受控的方式擾動攝影機(jī)的焦點(diǎn)，但不改變曝光影像的焦點(diǎn)；例如，若使用可穿透透鏡的監(jiān)視攝影機(jī)，則可改變攝影機(jī)與物鏡間的有效光程。就一階近似而言，改變透鏡在攝影機(jī)側(cè)的焦距(圖中的f2)與同比例改變fl的效果相同。欲使焦點(diǎn)產(chǎn)生此一變化，可將攝影機(jī)前后振動、或利用一振動的反射鏡反射影像，或者如圖23a所示，使光線通過一轉(zhuǎn)盤，其中該轉(zhuǎn)盤具有復(fù)數(shù)個厚度及/或折射率不同的扇形部分，以使有效光程產(chǎn)生所需的變化。上述轉(zhuǎn)盤即圖式中的第一光程差(OPD)調(diào)制器2316及第二 OPD調(diào)制器23沈。此外， 亦可利用一附有反射鏡的圓盤反射影像，其中該圓盤具有復(fù)數(shù)個不同高度的扇形部分。圖23a繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種可實(shí)時偵測SLM成像單元焦點(diǎn)的裝置范例。如圖 23a所示，該裝置包含成像光源2302、分光鏡2304、物鏡2306，以及物鏡2306的外殼2308。 成像光源2302的一范例如圖17所示，包含組件1702至1714。該裝置亦包含第一攝影傳感器2310 (以下亦簡稱攝影機(jī)或傳感器)、第一馬達(dá)2312、第一折射盤2314及第一 OPD調(diào)制器2316。第一 OPD調(diào)制器2316可由一圓形光學(xué)裝置2317所形成，該圓形光學(xué)裝置2317 可具有復(fù)數(shù)個扇形部分(如標(biāo)號2318所示)。各扇形部分以具有不同折射率的材料制成， 或者以具有相同折射率但不同厚度的材料制成，其中該不同厚度可形成光程差。另一種判定焦點(diǎn)調(diào)整方向的方法利用兩臺攝影機(jī)以不同的光程長度截取影像，如圖2 與23c所示。圖2 與23c繪示本發(fā)明實(shí)施例中另兩種可實(shí)時偵測SLM成像單元焦點(diǎn)的裝置范例。除圖23a所示組件外，此兩裝置范例尚包含第二攝影傳感器2322(以下亦簡稱攝影機(jī)或傳感器)及第二 OPD調(diào)制器23 。圖23c尚包含第三OPD調(diào)制器2330。第二與第三OPD調(diào)制器23沈、2330的構(gòu)造可與第一 OPD調(diào)制器2316類似。使用該兩攝影傳感器2310與2322時，可對應(yīng)設(shè)置該兩具有不同折射率的OPD調(diào)制器2316與23 以決定焦點(diǎn)調(diào)整方向。在另一實(shí)施例中，該兩不同OPD調(diào)制器2316與23 的實(shí)施方式僅將對應(yīng)的攝影機(jī)2310與2322設(shè)于不同距離處。圖2 與23c所示的范例分別檢查第一攝影傳感器與第二攝影傳感器的影像，藉以比較并分析焦點(diǎn)調(diào)整方向，然后調(diào)整焦點(diǎn)設(shè)定，以使兩攝影傳感器所測得的失焦程度相
18等，如此一來便可確保最佳對焦?fàn)顟B(tài)由兩攝影傳感器間的一光程差決定。第一及第二攝影傳感器透過互補(bǔ)的焦點(diǎn)偏移量觀測基板，以決定目標(biāo)焦點(diǎn)的方向。另一方法則不以上下移動物鏡的方式調(diào)整焦點(diǎn)，而是將第三OPD調(diào)制器2330置于物鏡2306的外殼2308上方，進(jìn)而透過改變有效光程長度的方式調(diào)整焦點(diǎn)。焦點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)視與調(diào)整包含下列步驟1)將基板表面與物鏡的間距設(shè)定在對焦范圍內(nèi)。2)首先，以非光化照明成像并截取此影像，此步驟不會對曝光用的感光材料造成任何破壞。換言之，利用非光化照明設(shè)定初始焦點(diǎn)，然后配合調(diào)整物鏡，以達(dá)最佳對焦?fàn)顟B(tài)。3)曝光平臺一旦開始沿基板的移動方向(X方向)移動，即開始光化曝光。4)在光化照明下監(jiān)視所截取的影像，并配合調(diào)整物鏡。5)請注意，每次調(diào)整焦點(diǎn)的動作是以上一個曝光位置的最佳曝光狀態(tài)為依據(jù)的， 但卻用于下一個曝光位置。6)根據(jù)fl與f2的光程差量測值，決定物鏡的調(diào)焦幅度。一如前述，可在曝光過程中利用一或多臺攝影機(jī)實(shí)時監(jiān)控影像的寫入。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的對焦誤差裕度，因?yàn)槊恳晃㈢R像素所提供的曝光僅為所需總曝光能量的一小部分；而后在進(jìn)行像素加總曝光時，尚可實(shí)時調(diào)整各SLM成像單元的焦點(diǎn)。在寫入由暗區(qū)包圍的獨(dú)立「孔狀」圖案(如圖M所示)或由亮區(qū)包圍的獨(dú)立「島狀」圖案時，此對焦誤差裕度尤為重要，其原因在于上述兩種特征圖案在擾動焦點(diǎn)設(shè)定的過程中缺少影像的變化，故不易于初始階段設(shè)定其最佳對焦?fàn)顟B(tài)，須待多次曝光后方可決定其最佳對焦?fàn)顟B(tài)。在另一范例中，前述的自動對焦機(jī)構(gòu)可用于「焦點(diǎn)加總曝光」以擴(kuò)大整體焦深。圖 25繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種透過像素加總曝光法改善焦深的方法。在圖25所示范例中，可在像素加總曝光過程中動態(tài)調(diào)整最佳曝光設(shè)定，如此一來便可透過焦深范圍內(nèi)的不同最佳對焦?fàn)顟B(tài)完成像素加總曝光。經(jīng)由此一方式，最終的影像圖案是利用多種焦點(diǎn)設(shè)定2502共同曝光而成，而該焦點(diǎn)設(shè)定2502亦將擴(kuò)大整體的最終焦深2504。本發(fā)明的實(shí)施例不僅適用且有利于FPD及其光掩膜的光刻制程(亦即在玻璃基板上形成獨(dú)一無二的原尺寸圖案或其精密復(fù)制品)，亦適用且有利于集成電路、計算機(jī)產(chǎn)生的全像(CGH)、印刷電路板(PCB)等微尺度與中尺度的大型成像顯示應(yīng)用。本發(fā)明的實(shí)施例亦適用且有利于無光掩膜的光刻制程，例如可將預(yù)定的光掩膜數(shù)據(jù)圖案直接寫入基板，藉以省去光掩膜成本并免除相關(guān)問題。本發(fā)明的實(shí)施例使曝光工具得以執(zhí)行無光掩膜式曝光，并使其單位時間的處理量超越第十代及以上基板所需的水平。 更重要者，本發(fā)明的設(shè)計可改善制程窗口，進(jìn)而確保光刻制程的良率。以上雖藉由不同的功能單元及處理器闡明本發(fā)明的實(shí)施例，但所述功能顯然可于不同的功能單元與處理器間以任何適當(dāng)?shù)姆绞椒峙涠汇ｋx本發(fā)明的精神與范圍。舉例而言，由不同處理器或控制器執(zhí)行的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，是指可提供所述功能的適當(dāng)手段，而非指特定的邏輯或?qū)嶓w結(jié)構(gòu)或組織。本發(fā)明可以以任何適當(dāng)形式實(shí)現(xiàn)，包括硬件、軟件、固件或其任一組合。本發(fā)明的部分內(nèi)容可視需要而落實(shí)為可由一或多個數(shù)據(jù)處理器及/或數(shù)字信號處理器執(zhí)行的計算機(jī)軟件。本發(fā)明任一實(shí)施例中的元件，其實(shí)體、功能及邏輯均可以以任何適當(dāng)方式實(shí)施。所
19述功能可以以單一單元或復(fù)數(shù)個單元實(shí)現(xiàn)，抑或落實(shí)為其它功能單元的一部分。因此，本發(fā)明可為單一單元，或?qū)⑵鋵?shí)體與功能分配至不同的單元與處理器。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可明了，本文所揭露的實(shí)施例可以以多種方式修改及組合，但仍保留本發(fā)明的基本機(jī)構(gòu)及方法。為便于解說，前文針對特定實(shí)施例加以說明。然而，以上說明并未窮盡所有可能的實(shí)施方式，亦未將本發(fā)明限縮于本文所揭示的特定形態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在參閱以上說明后，或可思及多種修改及變化的方式。之所以選擇并描述特定實(shí)施例，乃為闡釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以依特定用途進(jìn)行修改， 以善用本發(fā)明及各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的方法，包含下列步驟提供一平行成像寫入系統(tǒng)，其中該平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM) 成像單元，且該SLM成像單元排列成一或多個平行陣列； 接收一待寫入該基板的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個對應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；指派一或多個所述SLM成像單元負(fù)責(zé)處理各該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元，以將該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入該基板；控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的移動，使其涵蓋該基板的不同區(qū)域；及控制該SLM成像單元的移動，使其與該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的連續(xù)寫入作業(yè)同止少ο
2.如權(quán)利要求1的方法，其中控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的步驟包含處理該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案，其間不需更換光掩膜即可從待寫入該基板的第一設(shè)計自動切換至第二設(shè)計。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的步驟尚包含 監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)；及在曝光過程中實(shí)時調(diào)整各該SLM成像單元的焦點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)包含 截取曝光中的影像；及比較所截取的影像的圖案與預(yù)期的曝光圖案，藉此判定失焦程度。
5.如權(quán)利要求3的方法，其中監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)尚包含 截取曝光中的影像的空間頻率；及比較所截取的影像的高頻成分以判定失焦程度。
6.如權(quán)利要求3的方法，其中監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)尚包含決定焦點(diǎn)調(diào)整方向，其作法是在一以目標(biāo)焦點(diǎn)位置為中心的范圍內(nèi)變化一所述SLM成像單元的焦點(diǎn)；及更新該目標(biāo)焦點(diǎn)位置，藉以平衡該范圍兩端的誤差。
7.如權(quán)利要求3的方法，其中監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)尚包含 決定焦點(diǎn)調(diào)整方向，其作法是以不同的光程長度截取影像；及將各該SLM成像單元調(diào)整至一對應(yīng)于預(yù)定關(guān)鍵尺寸的焦深(DOF)范圍。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中決定焦點(diǎn)調(diào)整方向包含利用一加總過程控制該基板某一區(qū)域的曝光量，此控制是以復(fù)數(shù)個對應(yīng)的光掩膜數(shù)據(jù)圖案的各別曝光為依據(jù)。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中各該光掩膜數(shù)據(jù)圖案包含 由暗區(qū)包圍的獨(dú)立孔狀圖案；及由亮區(qū)包圍的獨(dú)立島狀圖案。
10.如權(quán)利要求3的方法，其中調(diào)整各該SLM成像單元的焦點(diǎn)包含 調(diào)整焦點(diǎn)設(shè)定以修正焦點(diǎn)過遠(yuǎn)的情形；及調(diào)整焦點(diǎn)設(shè)定以修正焦點(diǎn)過近的情形。
11.如權(quán)利要求1的方法，其中該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的實(shí)體尺寸小于該基板的實(shí)體尺寸。
12.如權(quán)利要求1的方法，尚包含下列步驟使該基板包含具有不同尺寸的不同設(shè)計；及分別根據(jù)該不同設(shè)計分割該基板。
13.一種平行成像寫入系統(tǒng)，包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，其中各該復(fù)數(shù)個SLM成像單元包含一或多個照明光源、一或多個定線光源、一或多個投影透鏡及復(fù)數(shù)個微鏡，該微鏡用于將該一或多個照明光源的光投射至相對應(yīng)的該一或多個投影透鏡；及一用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的控制器，其中當(dāng)該復(fù)數(shù)個SLM成像單元于一光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)寫入基板時，該控制器可使該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的移動與該基板的移動同步。
14.如權(quán)利要求13的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該一或多個照明光源包含一或多個光化光源，其可將一光掩膜數(shù)據(jù)圖案寫入該基板；該一或多個定線光源則包含一非光化光源，其可將一所述SLM成像單元聚焦于該基板的一對應(yīng)區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14平行成像寫入系統(tǒng)，其中該非光化光源包含一紅光激光器二極管， 該一或多個光化光源則包含四個藍(lán)光激光器二極管。
16.如權(quán)利要求14的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該非光化光源包含一紅光發(fā)光二極管 (LED)，該一或多個光化光源則包含四個藍(lán)光LED。
17.如權(quán)利要求13的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該一或多個投影透鏡包含一或多個放大物鏡。
18.如權(quán)利要求13的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該一或多個投影透鏡包含一或多個縮小物鏡。
19.如權(quán)利要求13的平行成像寫入系統(tǒng)，其中各該SLM成像單元尚包含第一攝影傳感器，其可實(shí)時觀測該基板的失焦?fàn)顟B(tài)。
20.如權(quán)利要求19的平行成像寫入系統(tǒng)，其中各該SLM成像單元尚包含第一馬達(dá)、第一折射盤及第一光程差(OPD)調(diào)制器，其中該第一攝影傳感器、該第一馬達(dá)、該第一折射盤及該第一 OPD調(diào)制器用于將該第一攝影傳感器的焦點(diǎn)實(shí)時調(diào)整至該基板。
21.如權(quán)利要求20的平行成像寫入系統(tǒng)，其中各該SLM成像單元尚包含第二攝影傳感器，其中該第一與第二攝影傳感器用于以互補(bǔ)的焦點(diǎn)偏移量觀測該基板，藉以決定目標(biāo)焦點(diǎn)的方向。
22.如權(quán)利要求21的平行成像寫入系統(tǒng)，其中各該SLM成像單元尚包含第三OPD調(diào)制器，其中該第三OPD調(diào)制器不需改變該一或多個投影透鏡與該基板間的距離即可將該SLM 成像單元的焦點(diǎn)實(shí)時調(diào)整至該基板。
23.一種平行成像寫入系統(tǒng)，包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，其中各該復(fù)數(shù)個SLM成像單元包含一或多個照明光源、一或多個定線光源、一或多個投影透鏡及復(fù)數(shù)個微鏡，該微鏡用于將該一或多個照明光源的光投射至相對應(yīng)的該一或多個投影透鏡；及一用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的控制器，其中該控制器包括用以接收一待寫入該基板的光掩膜數(shù)據(jù)圖案的邏輯；用以處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個對應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的邏輯；用以指派一或多個所述SLM成像單元負(fù)責(zé)處理各該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的邏輯； 用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元，以將該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入該基板的邏輯；用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的移動，使其涵蓋該基板的不同區(qū)域的邏輯；以及用以控制該SLM成像單元的移動，使其與該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的連續(xù)寫入作業(yè)同步的邏輯。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的邏輯包括用以處理該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的邏輯，其間不需更換光掩膜即可從待寫入該基板的第一設(shè)計自動切換至第二設(shè)計。
25.如權(quán)利要求23的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的邏輯尚包含用以監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯；及用以在曝光過程中實(shí)時調(diào)整各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯。
26.如權(quán)利要求25的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯包含用以截取曝光中的影像的邏輯；及用以比較所截取的影像的圖案與預(yù)期的曝光圖案，藉此判定失焦程度的邏輯。
27.如權(quán)利要求25的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯尚包含用以截取曝光中的影像的空間頻率的邏輯；及用以比較所截取的影像的高頻成分以判定失焦程度的邏輯。
28.如權(quán)利要求25的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯尚包含用以決定焦點(diǎn)調(diào)整方向的邏輯，其作法是在一以目標(biāo)焦點(diǎn)位置為中心的范圍內(nèi)變化一所述SLM成像單元的焦點(diǎn)；及用以更新該目標(biāo)焦點(diǎn)位置，藉以平衡該范圍兩端的誤差的邏輯。
29.如權(quán)利要求25的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以監(jiān)視各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯尚包含用以決定焦點(diǎn)調(diào)整方向的邏輯，其作法是以不同的光程長度截取影像；及用以將各該SLM成像單元調(diào)整至一對應(yīng)于預(yù)定關(guān)鍵尺寸的焦深(DOF)范圍的邏輯。
30.如權(quán)利要求四的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以決定焦點(diǎn)調(diào)整方向的邏輯包含用以利用一加總過程控制該基板某一區(qū)域的曝光量的邏輯，此控制是以復(fù)數(shù)個對應(yīng)的光掩膜數(shù)據(jù)圖案的各別曝光為依據(jù)。
31.如權(quán)利要求30的平行成像寫入系統(tǒng)，其中各該光掩膜數(shù)據(jù)圖案包含 由暗區(qū)包圍的獨(dú)立孔狀圖案；及由亮區(qū)包圍的獨(dú)立島狀圖案。
32.如權(quán)利要求25的平行成像寫入系統(tǒng)，其中用以調(diào)整各該SLM成像單元的焦點(diǎn)的邏輯包含用以調(diào)整焦點(diǎn)設(shè)定以修正焦點(diǎn)過遠(yuǎn)的情形的邏輯；及用以調(diào)整焦點(diǎn)設(shè)定以修正焦點(diǎn)過近的情形的邏輯。
33.如權(quán)利要求23的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的實(shí)體尺寸小于該基板的實(shí)體尺寸。
34.如權(quán)利要求23的平行成像寫入系統(tǒng)，尚包含下列步驟 用以使該基板包含不同尺寸的不同設(shè)計的邏輯；及用以分別根據(jù)該不同設(shè)計分割該基板的邏輯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在光刻制程中處理相鄰成像區(qū)之間的影像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)及方法。公開了一種在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的方法。在一種實(shí)施例中，該方法包括提供一平行成像寫入系統(tǒng)，其中該平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個空間光調(diào)制器(SLM)成像單元，且該SLM成像單元排列成一或多個平行陣列；接收一待寫入該基板的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個對應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；指派一或多個所述SLM成像單元負(fù)責(zé)處理各該分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元，以將該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入該基板；控制該復(fù)數(shù)個SLM成像單元的移動，使其涵蓋該基板的不同區(qū)域；及控制該SLM成像單元的移動，使其與該復(fù)數(shù)個分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案的連續(xù)寫入作業(yè)同步。
文檔編號G03C5/00GK102362223SQ201080012879
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月21日
發(fā)明者T·萊迪格, 陳正方 申請人:派因布魯克成像系統(tǒng)公司