專利名稱：寫入裝置及寫入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寫入圖案的寫入裝置和寫入方法。
背景技術(shù)：
用于構(gòu)圖大型工件的常規(guī)圖案生成系統(tǒng)也產(chǎn)生條狀、帶狀或矩形的圖 案。它們之間的邊界產(chǎn)生在最終圖案中可以看見不需要的偽像，邊界一般稱
為界限或拼接邊界。美國專利No.5,495279解釋了用于曝光襯底的常規(guī)方法 和裝置，其全部內(nèi)容在此并入作為參考。
非常高的產(chǎn)量，例如，在大約0.05mVs-大約0.2m2/3范圍內(nèi)，結(jié)合大 尺寸的工件(例如，在大約5m2-101112范圍內(nèi)，和平均20rr^或更大)，高 光學(xué)分辨率(例如，在大約3微米-5微米范圍內(nèi)，平均低至1微米)和對 "Mura，，(可見條紋或條帶)瑕瘋的靈敏度需要將一定的誤差控制到50nm 或更小。然而，常規(guī)的圖案發(fā)生器做不到，因為僅僅按比例增大常規(guī)的圖案 產(chǎn)生技術(shù)無法實現(xiàn)要求的誤差控制。
圖1D - 1F分別圖示在美國專利No.6,542,178 、美國專利公開 No.2004/0081499和2005/0104953公開的常規(guī)圖案發(fā)生器的實例，每一個專 利的全部內(nèi)容在此并入作為參考。
圖1D圖示在美國專利No.6，542,178中公開的鼓形繪圖機。如圖1D所 示，鼓形繪圖機包括在沿鼓的軸線移動的同時在旋轉(zhuǎn)的鼓上光學(xué)寫入的單寫 入單元。然而，在圖1D的鼓形繪圖機中，只有保持工件的鼓能夠旋轉(zhuǎn)，而 單寫入單元不能旋轉(zhuǎn)。而且圖1D的鼓形繪圖機僅僅包括單曝光頭，鼓和單 寫入單元的每一個只能夠單一形式的運動。即，鼓只能旋轉(zhuǎn)，而單寫入單元 只能夠線性平移。
圖1E圖示美國專利7>開No.2004/0081499中所4皮露的光學(xué)系統(tǒng)，用于 對LCD產(chǎn)品在玻璃襯底上熱轉(zhuǎn)印。如圖1E所示，光學(xué)系統(tǒng)也包括沿旋轉(zhuǎn)的 圓形工件支架的軸線移動的單光學(xué)寫入單元。然而，在圖1E的光學(xué)系統(tǒng)中， 只有圓形工件能夠旋轉(zhuǎn)，而單光學(xué)寫入單元不能旋轉(zhuǎn)。而且，圖1E的光學(xué) 系統(tǒng)僅僅包括單曝光頭，圓形工件和單光學(xué)寫入單元的每一個只能夠單一類 型的運動。即，圓形工件只能旋轉(zhuǎn)，而單光學(xué)寫入單元只能夠線性平移。
圖IF圖示在旋轉(zhuǎn)鼓上光學(xué)寫入的系統(tǒng)，其利用光纖與單寫入單元連接 的多個光源，并具有針對單檢測器校準(zhǔn)的光源功率，如美國專利公開
No.2005/0104953所披露。如圖1F所示，光學(xué)系統(tǒng)也包括沿旋轉(zhuǎn)鼓的軸線移 動的單寫入單元。在圖1F的光學(xué)系統(tǒng)中，如圖1D和IE的光學(xué)系統(tǒng)，只有 圓形工件能夠旋轉(zhuǎn)，而單光學(xué)寫入單元不能旋轉(zhuǎn)。而且，圖IF的光學(xué)系統(tǒng) 只包括單曝光頭，圓形工件和單光學(xué)寫入單元的每一個只能夠單一形式的運 動。即，圓形工件只能夠旋轉(zhuǎn)，而單光學(xué)寫入單元只能夠線性平移。
圖IF的光學(xué)系統(tǒng)還包括用于檢測從單光學(xué)寫入單元發(fā)射的光量的光電 檢測器。然而，該光電檢測器只檢測單光學(xué)寫入單元的光量。
而且，在圖1D-1F的每個圖中，旋轉(zhuǎn)方向平行于圖案和工件的一個軸， 同時垂直于圖案和工件的另一個軸。
圖12A表示由圖案發(fā)生器諸如上面討論的那些產(chǎn)生的移動對齊的實例。 參照圖12A,存在三個不同的坐標(biāo)系。第一坐標(biāo)系是圖案的坐標(biāo)系。在這個 實例中，圖案是在工件玻璃上形成的顯示器件1210、 1220、 1230和1240。 第二坐標(biāo)系是寫入機構(gòu)1260的坐標(biāo)系。在這個實例中，寫入機構(gòu)1260是 SLM。第三坐標(biāo)系是由寫入結(jié)構(gòu)1260的移動方向1250形成。在圖12A中， 三個坐標(biāo)系相互對齊。箭頭1250指示工件相對寫入機構(gòu)1260的圖像的旋轉(zhuǎn) 方向。在圖12A所示的實例中，旋轉(zhuǎn)方向平行于寫入機構(gòu)(例如，SLM芯 片)的側(cè)面。
利用常規(guī)圖案發(fā)生器曝光液晶顯示器(LCD)工件的常規(guī)技術(shù)直接寫入 機器具有大約24小時(一天)的時間。在這些常規(guī)的圖案發(fā)生器中，寫入 寬度可以增加，以減少寫入時間。然而，這樣需要更多數(shù)量的光通道和/或透 鏡，這樣會增加圖案發(fā)生器的成本和/或復(fù)雜性。移動臺架的速度也會增加。 然而，隨著臺架速度增加，控制機械運動和/或振動會更困難。例如，速度和 量的增加連同應(yīng)用時間的減少導(dǎo)致在機械結(jié)構(gòu)中更大的振動和/或更高頻率 的共鳴。此外，控制和/或機械系統(tǒng)在寫入新條紋之前沒有正確地安放。而且， 增加的速度、振動和/或光通道的數(shù)量會增加常規(guī)圖案發(fā)生器的成本和/或復(fù) 雜性。
發(fā)明內(nèi)容
舉例的實施例描述機械、光學(xué)和/或校準(zhǔn)方法和裝置，其可以單獨或同時 組合提供較大(例如，大、非常大或相當(dāng)大)工件的增加的(例如，高或相 對高)產(chǎn)量，分辨率和/或圖像質(zhì)量。
舉例實施例涉及構(gòu)圖工件的方法和裝置，例如，用于構(gòu)圖多種工件的增 加的產(chǎn)量和/或較高精度的圖案發(fā)生器。
型的顯示器(例如，OLED、 SED、 FED、"電子紙"等)。在應(yīng)用中所示的 工件是切片，而且也可以是玻璃、塑料、金屬、陶瓷等的連續(xù)薄片。 一些舉 例實施例還可以用于處理太陽能電池板。
在此舉例實施例相對標(biāo)準(zhǔn)光刻例如抗蝕劑的曝光來討論；但是，至少一 些舉例實施例還應(yīng)用于通過激光銷蝕、熱圖案轉(zhuǎn)印和/或其它光感應(yīng)表面變型 的構(gòu)圖。
在至少一些舉例實施例中，常規(guī)的"掃描和回掃，，方法可以用根據(jù)舉例 實施例的旋轉(zhuǎn)掃描來代替。此外，或另外，包括轉(zhuǎn)子掃描器的圖案發(fā)生器可 以代替掃描和回掃圖案發(fā)生器。根據(jù)至少一些舉例實施例，轉(zhuǎn)子掃描器圖案 發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)可以具有比用常規(guī)"掃描和回掃，，方法的掃描速度更高的不變 速度。多個(例如，至少兩個)光學(xué)寫入單元例如可以設(shè)置在轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)環(huán)的 邊緣上，可以沿徑向發(fā)射射束。
在至少一些舉例實施例中，保持工件的至少一個支架和至少一個寫入頭
可以旋轉(zhuǎn)。至少一個寫入頭包括多個曝光光束并且可以沿徑向輻射，曝光光 束具有用于曝光覆蓋至少部分工件表面的電磁輻射敏感材料層的波長。至少 一個支架和至少一個寫入頭可以平移，使得至少一個寫入頭和支架相對彼此 移動，形成工件曝光區(qū)域的軌道。
至少一些舉例實施例提供包括適于保持至少一個工件的支架的圖案發(fā)
生器。至少一個寫入頭可以包括多個曝光光束，曝光光束具有用于曝光覆蓋 至少部分工件表面的電磁輻射敏感材料層的波長。至少一個支架和至少一個
寫入頭適于平移，使得支架和至少一個寫入頭相對彼此移動。至少一個支架 和至少一個寫入頭適于相對彼此移動，使得支架和至少一個寫入頭相對彼此
平移，可以形成至少一個工件的曝光區(qū)域的軌道。
在至少一些舉例實施例中，每個光學(xué)寫入單元可以寫入單像素、非干涉
像素的陣列，或它們的組合。
在至少一些舉例實施例中， 一個或多個光學(xué)寫入單元包括具有至少在大
約1000至大約1，000,000元素之間、包括大約1000和大約1,000,000元素的 SLM。
根據(jù)至少一些舉例實施例，工件可以固定，在工件上的第一圖案的可以 測量。寫入圖案可以調(diào)整到與第一圖案的變形匹配。在工件上上的第一圖案 的變形可以測量，所述第一圖案的變形可以用于形成匹配的連續(xù)位圖。在工 件上寫入的圖案包括至少兩種不同尺寸的顯示器件。在工件上寫入的圖案具 有比四分之一玻璃尺寸更大面積的一個顯示器。
在至少一些舉例實施例中，至少一個寫入頭的旋轉(zhuǎn)可以在工件上形成螺
旋圖案或螺旋形軌道。
在至少一些舉例實施例中，工件可以至少部分地巻繞寫入頭。
至少一個舉例實施例提供在工件上形成圖案的方法。該方法包括在形成
像素柵格的工件表面上掃描至少一個光學(xué)寫入單元，像素柵格相對圖案特征
的軸線成一角度設(shè)置，該角度不同于0。、 45°或90°。
在至少一些舉例實施例中，掃描形成至少兩根等距掃描線。掃描沿至少
兩個方向進(jìn)4亍。
至少另一舉例實施例提供在工件上形成圖案的寫入裝置。該裝置包括至 少一個光學(xué)寫入單元，用于在工件表面上掃描，以形成像素柵格，像素柵格 相對圖案特征的軸線成一角度設(shè)置，該角度不同于O。、 45°或90°。寫入頭可 以用于在掃描過程中形成至少兩根等距掃描線和/或沿至少兩個方向掃描工件。
至少另 一舉例實施例提供在工件上形成圖案的方法。該方法包括旋轉(zhuǎn)具 有多個光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描器，每個光學(xué)寫入單元發(fā)射電磁輻射，和
在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子掃描器的同時，通過沿垂直于轉(zhuǎn)子掃描器的旋轉(zhuǎn)平面的方向 移動至少一個工件和至少一個寫入頭掃描工件。
在至少一些舉例實施例中，電^f茲輻射可以沿轉(zhuǎn)子掃描器的徑向發(fā)射。在 至少一些舉例實施例中，電磁輻射可以沿轉(zhuǎn)子掃描器的軸向發(fā)射。工件的掃 描包括沿第一方向掃描工件，以形成像素柵格，像素柵格相對圖案特征的軸 線成一角度設(shè)置，該角度不同于O。、 45°或90。。工件可以沿第一方向掃描， 以在工件上形成螺旋圖案。電磁輻射可以沿平行于至少一個轉(zhuǎn)子掃描器的旋
轉(zhuǎn)平面和轉(zhuǎn)子掃描器的掃描方向的方向發(fā)射。
至少另 一舉例實施例提供在工件上形成圖案的寫入裝置。該裝置包括多 個光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描器，每個光學(xué)寫入單元發(fā)射電^f茲輻射。通過旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子掃描器和沿垂直于轉(zhuǎn)子掃描器的旋轉(zhuǎn)平面的方向移動至少一個工件和 至少一個寫入頭，轉(zhuǎn)子掃描器可以用于掃描工件。
至少另 一舉例實施例提供構(gòu)圖工件的方法。該方法包括在工件表面上掃 描多個光學(xué)寫入單元，多個光學(xué)寫入單元的每一個具有分開的末級透鏡，相 對彼此移動工件和多個光學(xué)寫入單元，相對運動是線性運動和沿垂直于線性 運動的方向的圓周運動的組合。
至少另 一舉例實施例提供構(gòu)圖工件的裝置。該裝置包括用于構(gòu)圖工件的 至少兩個光學(xué)寫入單元，至少兩個光學(xué)寫入單元包括分開的末級透鏡和用于 檢測至少兩個光學(xué)寫入單元的特征的校準(zhǔn)傳感器。校準(zhǔn)傳感器通過在校準(zhǔn)掃
在至少一些舉例實施例中，該裝置還包括至少一個控制單元，用于根據(jù)
檢測的特征調(diào)整與至少 一個光學(xué)寫入單元相關(guān)的至少 一個參數(shù)值。
在至少一些舉例實施例中，至少一個控制單元可以將至少一個才企測特征
與至少一個設(shè)定參數(shù)值比較，根據(jù)比較調(diào)整至少一個當(dāng)前參數(shù)值。至少一個 參數(shù)值是光學(xué)寫入單元的焦點、位置或功率。校準(zhǔn)傳感器可以包括至少兩個 傳感器，至少兩個檢測器的每一個檢測一個所檢測參數(shù)。
至少兩個寫入單元可以是單點寫入單元、多點寫入單元或空間光調(diào)制
器。所述裝置可以是圓形圖案發(fā)生器。
至少另 一 舉例實施例提供包括用于支持至少 一 個工件的圓形支架的裝 置，和用于構(gòu)圖至少一個工件的轉(zhuǎn)子掃描器。至少一個轉(zhuǎn)子掃描器包括至少 兩個寫入單元，可以沿相對于圓形支架的軸向移動和在軸上旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸基
本上與圓形支架的軸向運動垂直。
在至少一些舉例實施例中，圓形支架可以支持至少一個工件，以至于至
少部分地包圍轉(zhuǎn)子掃描器，至少一個轉(zhuǎn)子掃描器通過沿向外的徑向發(fā)射電磁 輻射在至少一個工件上形成螺旋圖案。
在至少一些舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器可以是環(huán)形，并且用于通過沿向 內(nèi)的徑向發(fā)射電磁輻射在至少一個工件上形成螺旋圖案。圓形支架還包括用 于支撐環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器的空氣軸承。在至少一些舉例實施例中，圓形支架可
以是固定的。至少兩個寫入單元"^殳置成在圓柱體外部或內(nèi)部的一行。至少兩 個光學(xué)寫入單元的每一個可以沿不同的徑向發(fā)射電磁輻射。
至少另 一舉例實施例提供構(gòu)圖工件的寫入裝置。所述寫入裝置可以包括 包含多個寫入單元的寫入頭，每個寫入單元構(gòu)成為發(fā)射電磁輻射，用于構(gòu)圖 工件，檢測器用于檢測寫入單元的特征，控制單元用于調(diào)整寫入頭，以補償 根據(jù)所檢測的特征確定的誤差。
在至少一些舉例實施例中，控制單元還構(gòu)成為根據(jù)所檢測的特征確定與
至少一個光學(xué)寫入單元相關(guān)的至少一種相互關(guān)系?？刂茊卧?4居至少一個特 征和相應(yīng)設(shè)定參數(shù)值的比較確定相互關(guān)系。
另 一舉例實施例提供校準(zhǔn)光學(xué)寫入頭的方法。所述方法包括檢測包括在 寫入頭中的光學(xué)寫入單元的至少一個特征，確定至少一個所檢測的特征與相 應(yīng)設(shè)定參數(shù)值之間的相互關(guān)系，根據(jù)確定的相互關(guān)系調(diào)整寫入頭。通過將至 少一個所檢測的特征與相應(yīng)的設(shè)定參數(shù)值比較形成相互關(guān)系。相互關(guān)系在至 少一個所檢測的特征和相應(yīng)的設(shè)定參數(shù)值之間可以有差別。所檢測的特征可
以是從光學(xué)寫入單元發(fā)射的電磁輻射的焦點、從光學(xué)寫入單元發(fā)射的電磁輻 射的功率和光學(xué)寫入單元的位置之一。
通過結(jié)合附圖進(jìn)行的下列詳細(xì)描述，將更清楚地理解舉例實施例，其中 圖1A圖示根據(jù)舉例實施例具有單點寫入單元的單環(huán)的轉(zhuǎn)子掃描器； 圖1B圖示根據(jù)舉例實施例從工件的邊緣到邊緣連續(xù)地寫入線的單環(huán)、
單點掃描器的簡化視圖，每個寫入單元需要調(diào)整；
圖1C表示根據(jù)舉例實施例利用空間光調(diào)制器(SLM )、由SLM場("壓
印")建立圖像的轉(zhuǎn)子掃描器的舉例實施例，需要對每個寫入單元調(diào)整； 圖ID- 1F圖示常規(guī)的圖案發(fā)生器； 圖2圖示根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置； 圖3圖示根據(jù)舉例實施例、在工件之間的校準(zhǔn)傳感器的設(shè)置； 圖4是根據(jù)舉例實施例的校準(zhǔn)傳感器的側(cè)視圖； 圖5是根據(jù)舉例實施例的校準(zhǔn)傳感器示意圖； 圖6圖示根據(jù)舉例實施例的組合光學(xué)寫入單元和光學(xué)測量單元； 圖7A-7C圖示根據(jù)舉例實施例的盤形寫入裝置的不同實施和定向；圖8A-8C圖示根據(jù)另一舉例實施例的環(huán)形寫入裝置的不同實施和定向； 圖9圖示根據(jù)舉例實施例的水平定向圓形臺或支架； 圖10圖示根據(jù)一個或多個舉例實施例、利用寫入裝置寫入的平板工件； 圖11A-11K圖示根據(jù)至少一個舉例實施例、寫入頭相對轉(zhuǎn)子掃描器與 工件的方向的多個不同位置；
圖12A- 12E圖示SLM設(shè)置和工件設(shè)置相對轉(zhuǎn)子掃描器的旋轉(zhuǎn)方向；
圖13是才艮據(jù)一個舉例實施例的自動聚焦裝置；
圖14是根據(jù)舉例實施例的校準(zhǔn)傳感器的頂視圖15是根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置的透視圖16圖示根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置；
圖17是圖15所示的寫入裝置1520的頂視圖18圖示根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置；
圖19A是根據(jù)另 一舉例實施例的寫入裝置的側(cè)視圖19B是圖19A所示的寫入裝置的頂視圖20圖示根據(jù)舉例實施例、笛卡爾柵格轉(zhuǎn)換成彎曲坐標(biāo)系的方法；
圖21表示將工件保持在圓柱體上的真空裝置；
圖22圖示4艮據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置；
圖23是圖16所示的圖案發(fā)生器的更詳細(xì)的示圖24A-E圖示根據(jù)舉例實施例、沿x和y方向連續(xù)掃描的方法；
圖25 - 28圖示根據(jù)舉例實施例的平臺；
圖29表示在掃描過程中臺子和計數(shù)器塊的位置的示圖30圖示根據(jù)另一舉例實施例的校準(zhǔn)系統(tǒng)；
圖31圖示根據(jù)舉例實施例的校準(zhǔn)系統(tǒng)。
具體實施例方式
參照附圖描述舉例實施例。描述這些舉例實施例，以解釋本發(fā)明，并不
限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求來限定。本領(lǐng)域的普通技術(shù)
人員將認(rèn)識到如下所述的舉例實施例的各種等同變化。
在至少一些舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器可以是環(huán)的形式。在這個實例中，
多個光學(xué)寫入單元的每一個可以設(shè)置成和構(gòu)成為以至少一束激光束的形式 發(fā)射電-茲輻射。激光束可以至少沿兩個方向發(fā)射。在至少一些舉例實施例中，
激光束至少沿兩個平行方向發(fā)射。在至少一些舉例實施例中，激光束沿朝工 件向內(nèi)的徑向發(fā)射，工件設(shè)置位于環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器內(nèi)的圓形支架上。
在至少一些舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器可以是盤形式。在這個實例中，
多個光學(xué)寫入單元的每一個可以設(shè)置成和構(gòu)成為沿朝至少一個工件向外的 徑向發(fā)射，工件設(shè)置成至少部分地圍繞盤形轉(zhuǎn)子掃描器。另外，盤形轉(zhuǎn)子掃 描器可以是環(huán)形。
為了簡明起見，包括設(shè)置成和構(gòu)成為以至少 一束激光束的形式沿向外徑 向發(fā)射電磁輻射的光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描器在下文中稱為盤形轉(zhuǎn)子掃描 器，而包括設(shè)置成和構(gòu)成為以至少 一束激光束的形式沿向內(nèi)徑向發(fā)射電磁輻 射的光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描器在下面稱為環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器。構(gòu)成為以至少 一束激光束的形式沿軸向發(fā)射電磁輻射的轉(zhuǎn)子掃描器在此稱為軸轉(zhuǎn)子掃描 器。在下文中，當(dāng)舉例實施例的討論方面可應(yīng)用于盤形轉(zhuǎn)子掃描器和環(huán)形轉(zhuǎn) 子掃描器時，盤形轉(zhuǎn)子掃描器和環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子掃描器。
工件可以是柔軟的(例如，非常柔軟)，并且需要圓形支撐以具有和保
持理想半徑。工件的內(nèi)部更容易呈圓形；然而，在平行于圓柱軸的邊緣會引
入彎曲力矩，以合適的彎曲半徑開始彎曲工件。該彎曲力矩可以是幾個公斤 *厘米級的，并且通過縱向夾緊引入。當(dāng)工件裝入機器中時，該加緊也可以
支撐工件。
工件具有大約+/-70^1111的厚度公差和在大約150nm的長度上小于大約 20 pm的變化。該變化會干擾焦點位置以及焦點和/或工件形狀的校正。例 如，可以測量轉(zhuǎn)子掃描器的形狀，可以校正工件的形狀?；顒拥墓ぜ螤?又 僅在寫入?yún)^(qū)域內(nèi)可以校正。在這個實例中，校正器硬件依照轉(zhuǎn)子掃描器組件， 其可以減少激勵器的數(shù)量。校正器的使用可以具有較短景深的光學(xué)設(shè)備。
轉(zhuǎn)子掃描器被軸承墊(例如，空氣軸承墊)支撐，軸承墊可以控制轉(zhuǎn)子 掃描器的轉(zhuǎn)軸位置和/或縱向位置。沿旋轉(zhuǎn)方向的定位可以通過圖案的定時來
調(diào)整。沿軸縱向的動態(tài)定位取決于設(shè)計，需要移動像面的有效部件。
根據(jù)舉例實施例，轉(zhuǎn)子掃描器位置通過幾種不同的方法來確定。例如，
在環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器中，例如可以光學(xué)地;險測在圓周上的標(biāo)記，轉(zhuǎn)子掃描器的 位置可以插入這些標(biāo)記或位置之間?？諝饽Σ量梢詼p小(例如，大約0.1N)， 速度可以提高。標(biāo)志之間的時間可以縮短和/或隨著該"標(biāo)志之間的時間"乘 方由于殘余力造成的可能偏差會減小。在具有垂直軸的舉例實施例中，在轉(zhuǎn)子掃描器中的內(nèi)部加速計被慎重考慮用于實現(xiàn)更準(zhǔn)確的反饋信號。反饋信號 可以用于速度控制。在具有水平軸的舉例實施例中，也使用加速計；然而，
在這種情況下，加速計需要平衡，使得重力方向看不見(unseen)。盡管在此 沒有描述，也可以使用干涉測量法或任何其它合適的方法。
掃描器轉(zhuǎn)子的速度差例如可以用內(nèi)部轉(zhuǎn)動加速計來測量，轉(zhuǎn)動精度可以 提高。轉(zhuǎn)子掃描器的角度位置可以利用在轉(zhuǎn)子掃描器外邊緣周邊的多個標(biāo)志 (例如，光學(xué)標(biāo)志)來測量?？刂葡到y(tǒng)可以使用標(biāo)志作為轉(zhuǎn)子位置的絕對測 量值，可以通過時間"在位置之間，，內(nèi)插。內(nèi)插的精度利用內(nèi)部轉(zhuǎn)動加速計 來提南。
轉(zhuǎn)子可以利用距離傳感器、軸承墊的壓力信號或任何其它合適測量器件 來平衡。在舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器可以用軸承、空氣軸承、空氣軸承墊 等支撐。
在至少一些實施例中，數(shù)據(jù)的傳遞通過顯示圖案而容易，從而它們用4艮 小的調(diào)整傳遞(stream)到轉(zhuǎn)子。在這個實例中，數(shù)據(jù)可以以預(yù)變形的方式
呈現(xiàn)，并存儲，使得每個圓弧用存儲器中的數(shù)據(jù)列來表示。當(dāng)工件被寫入時， 這些列可以在存儲器矩陣中從左到右讀取(例如，連續(xù)地)，數(shù)據(jù)可以發(fā)送
到轉(zhuǎn)子掃描器。
圖1a表示根據(jù)舉例實施例，具有單點單環(huán)的光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描 器。圖1b表示從工件的邊緣到邊緣連續(xù)寫入線的單環(huán)單點掃描器的簡化視 圖，和每個寫入單元需要的調(diào)整。圖1c表示利用slm的轉(zhuǎn)子掃描器的舉例 實施例，其由slm場("標(biāo)志")和每個寫入單元需要的調(diào)整形成圖像。
參照圖1a，圖案生成裝置可以包括轉(zhuǎn)子掃描器1。轉(zhuǎn)子掃描器1可以是 盤形，可以包括至少一個(例如，多個)寫入頭io。每個寫入頭10可以沿 徑向發(fā)射光。工件20部分地圍繞轉(zhuǎn)子掃描器1。轉(zhuǎn)子掃描器1是可以旋轉(zhuǎn)的， 并且可以恒定或基本恒定速度旋轉(zhuǎn)。電力滑動環(huán)可以放置在中心?；瑒迎h(huán)可 以是石墨/銅滑動環(huán)、hf變壓器不接觸滑動環(huán)、無摩^"滑動環(huán)、或任何其它 合適的滑動環(huán)。在舉例實施例中，hf滑動環(huán)可以減少(例如，消除)普通 滑動環(huán)都有的灰塵。
仍然參照圖ia,工件可以彎曲， 〃使得工件的曲率半徑大于(例如，稍 微大于)盤形轉(zhuǎn)子掃描器的曲率半徑和/或使得光學(xué)系統(tǒng)的焦點可以匹配。另 外，在環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器的舉例實施例中，工件可以彎曲，使得工件的曲率半
徑具有小于環(huán)形掃描器的曲率半徑和/或光學(xué)系統(tǒng)的焦點可以匹配。在工件是 彎曲的舉例實施例中，工件例如可以是能夠彎曲成理想曲率半徑的工件，諸 如，玻璃工件、塑料工件等。
在工件彎曲(例如，巻繞)成跨越大約180。的曲率半徑的舉例實施例
中，盤形轉(zhuǎn)子掃描器例如具有大約1.4米的直徑。當(dāng)工件繞判刑寫入頭巻繞 大約180度時，可以使用大約1.3m的較小彎曲半徑(例如，最小彎曲半徑)。 玻璃巻繞大約180度的圓形支撐具有大約1至大約2米之間的半徑，包括1 米和2米。
在一次寫入一個工件的系統(tǒng)中，工件可以彎曲成大約或近似360。。工件 (例如，玻璃、塑料、金屬、陶瓷等)可以在大約2米至3米之間，包括2 米和3米，或高達(dá)大約6米，用于單純玻璃的相應(yīng)圓筒具有大約0.35米-大 約0.6米的半徑，包括0.35米和0.6米，高達(dá)1米。彎曲半徑大約1.3米的 玻璃工件可以產(chǎn)生大約31MP每毫米工件厚度的應(yīng)力。大約0.7mm厚度的工 件的應(yīng)力可以是大約22Mpa，只是安全應(yīng)力的較小系數(shù)。
在另一實例中，如果工件巻繞成跨越大約120°的曲率半徑，盤形轉(zhuǎn)子 掃描器據(jù)歐大約2.1米的直徑。在這種情況下，它適于采用半徑大約2米至 大約3米的半徑的圓形支撐，包括大約2米和大約3米。在這些實例中，圖 案發(fā)生器的整個寬度可以小于常規(guī)圖案發(fā)生器和/或?qū)懭胙b置的整個寬度，例 如，大約2米寬。工件可以是區(qū)域性的(例如，切成薄片)或連續(xù)形式，例 如，用于顯示器和/或太陽能電池板的巻裝進(jìn)入的處理。
返回來參照圖1A，轉(zhuǎn)子掃描器可以沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)；然而，可替換 地，轉(zhuǎn)子掃描器可以沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。如圖1A所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子掃 描器1可以沿向上的垂直掃描方向50移動。然而，應(yīng)該理解，轉(zhuǎn)子掃描器 可以沿向下方向或水平方向(向右或向左)移動。印在工件20上的圖案可 以通過寫入頭IO的調(diào)制來確定。在操作過程中(例如，構(gòu)圖或?qū)懭?，寫入 頭10的電-茲輻射可以在工具20上形成螺旋圖案30。
工件20的縱向掃描通過移動工件20和/或轉(zhuǎn)子掃描器1來實現(xiàn)。因為轉(zhuǎn)
子掃描器1比或?qū)嶋H上比工件20和/或工件支架(未示出)薄，不需要附加
的長度，轉(zhuǎn)子掃描器1可以移動，工件20可以寫入。轉(zhuǎn)子掃描器1的非轉(zhuǎn)
動部分，或軸承墊可以進(jìn)行軸向掃描和/或執(zhí)行其它(例如，其它所有的)功 6匕轉(zhuǎn)子掃描器1可以用軸承墊(例如，空氣軸承墊)支撐。在這個實例中， 環(huán)設(shè)計在內(nèi)環(huán)半徑上具有用于軸承墊的另外空間。
轉(zhuǎn)子掃描器1可以平衡(例如，非常精確地平衡)。例如，通過在軸承 壓力墊(例如，空氣軸承壓力墊)中的反壓力變化或通過其它位置傳感器， 可以更容易地檢測剩余失衡?？梢赃B續(xù)地平衡轉(zhuǎn)子掃描器的自動平衡系統(tǒng)也 可以使用。對轉(zhuǎn)子掃描器1的擾動會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子掃描器和/或轉(zhuǎn)子掃描器防護(hù)罩 之間的氣流。如果轉(zhuǎn)子掃描器和轉(zhuǎn)子掃描器防護(hù)罩之間的氣流例如圖通過選
擇合適的小間隙(例如，以5m/s為幾毫米)被強制成為層狀，操作條件的
穩(wěn)定性會增加。層狀氣流可以傳入力，例如，穩(wěn)定的力。在舉例實施例中， 摩擦的功率損失會減少(例如，減少到幾瓦特)，轉(zhuǎn)子掃描器可以用任何合
適的電機驅(qū)動。例如，lmm間隙以5m/s的摩擦力損失0.5W/m2。軸承墊具 有更小的間隙和/或更大的通風(fēng)阻力，其偏移更小的面積。旋轉(zhuǎn)時電機具有均 勻或基本均勻力矩的驅(qū)動系統(tǒng)。
在盤形轉(zhuǎn)子掃描器1中包括的光學(xué)寫入單元的數(shù)量基于寫入速度。在至 少一個實施例中，寫入單元從具有較高(例如，非常高)數(shù)據(jù)傳輸率(例如， 大約20,400,500或更高Gbit/秒)的數(shù)據(jù)通道反饋數(shù)據(jù)。因為機器可以用于 生產(chǎn)，圖案在整個時間內(nèi)相同或基本相同。如果圖案局部地存儲在轉(zhuǎn)子掃描 器內(nèi)部，當(dāng)轉(zhuǎn)子掃描器固定時，圖案可以以較低速度(例如，通過常規(guī)的高 速連接)加載。然后，圖案可以留在(例如，永久地留在)存儲其中。這樣 可以避免旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)連接(link )。
如圖1A和1B所示，光學(xué)寫入單元例如可以時單點激光二極管。激光 二極管可以是任何視場上可以買到的波長，諸如，藍(lán)、紅、紫等。激光二極 管的功率例如可以是包括單模的大約5mW至大約65mW,和包括多模的大 約5mW至大約300mW。激光二極管的電光效率例如是大約13 % 。激光二 極管例如同時起光源和調(diào)制器作用。另外，如圖1C所示，光學(xué)寫入單元可 以是SLM。
轉(zhuǎn)子掃描器的旋轉(zhuǎn)軸可以是垂直、水平、或垂直與水平之間的任何角度。 垂直軸設(shè)置在所有時間具有恒定或基本恒定的光學(xué)寫入單元的加速度。水平 軸設(shè)置可以更有效和/或用更小的努力處理工件，不需要抵消重力。
圖7A-7C圖示根據(jù)舉例實施例的寫入裝置不同的實施和定向。下面討 論的圖7A-7C的盤形轉(zhuǎn)子掃描器與圖1的盤形轉(zhuǎn)子掃描器l相同或基本相 同。因此，為了簡要起見，省略詳細(xì)的討論。
參照圖7A,寫入裝置700包括支架(例如，管支架)710、盤形轉(zhuǎn)子掃 描器730和/或至少一個光學(xué)寫入單元740。在至少一些舉例實施例中，盤形 轉(zhuǎn)子掃描器730包括多個光學(xué)寫入單元740。
工件720可以，沒置在工件支架710的內(nèi)部。所形成的支架710的中心軸 例如可以水平設(shè)置。支架710可以保持在固定位置，而盤形轉(zhuǎn)子掃描器730 沿平行于或基本平行于中心軸的方向旋轉(zhuǎn)和/或移動。光學(xué)寫入單元740可以 在盤形轉(zhuǎn)子掃描器的外邊緣設(shè)置成至少一行，但是，在圖7A中示出包括兩 行。光學(xué)寫入單元740可以面對工具按支架710的內(nèi)表面。另外，單行或大 于兩行的光學(xué)寫入單元740可以使用。
參照圖7B,工件支架710的中心軸可以垂直地設(shè)置。工件720可以i殳 置在支架710內(nèi)部，如圖7A所述。工件720可以用力固定支架710，其可 以使工件平坦或基本平坦。另外，工件720可以用真空噴嘴固定到支架710
固定在支架710中。工件720和支架710可以固定，而盤形轉(zhuǎn)子掃描器730 可以旋轉(zhuǎn)和/或垂直(例如，向上和/或向下)移動。
參照圖7C,圖7C的寫入裝置與上面討論的圖7B的寫入裝置相似或基 本相似。然而，在圖7C的寫入裝置中，工件720和/或支架710可以旋轉(zhuǎn)， 而盤形轉(zhuǎn)子掃描器730沿垂直(例如，向上和/或向下)方向移動。
圖2圖示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的寫入裝置。如圖所示，圖2的寫入裝 置可以用于同時或同步構(gòu)圖多個工件。盡管圖2的寫入裝置討論同步地構(gòu)圖 三個工件222A、 222B、 222C,應(yīng)該理解，任何數(shù)量的工件可以同時被構(gòu)圖。 圖2的轉(zhuǎn)子掃描器與圖1的轉(zhuǎn)子掃描器相同或基本相同。
參照圖2,工件222A、 222B和222C至少部分地包圍或圍繞轉(zhuǎn)子掃描 器220。如圖所示，開口 224、 226、和228留在各個工件222A、 222B和222C 之間。至少有個檢測器和校準(zhǔn)傳感器(未示出，但在下面會更詳細(xì)地描述) 位于工件之間的各個間隔中。在至少一個舉例實施例中，檢測器和/或校準(zhǔn)傳 感器可以檢測位置、焦距和/或轉(zhuǎn)子掃描器220的功率。轉(zhuǎn)子掃描器220相對 理想位置的不重合例如利用射線劑量、調(diào)制延遲、定時、圖像變形、或任何 其它合適的方式來補償。
圖3圖示分別位于開口 224、 226、和228的多個校準(zhǔn)傳感器310、 320、
和330。如圖3所示，用寫入裝置保持三個工件，使用三個校準(zhǔn)傳感器。根 據(jù)舉例實施例，校準(zhǔn)傳感器的數(shù)量與同時設(shè)置在寫入裝置中的工件數(shù)量相 關(guān)。在一些舉例實施例中，校準(zhǔn)傳感器的數(shù)量可以等于工件的數(shù)量。
圖4是根據(jù)舉例實施例、包括校準(zhǔn)傳感器(例如，校準(zhǔn)眼)的圖2的寫 入裝置的局部頂視圖。圖14是對應(yīng)于圖4的頂視圖的側(cè)視圖。
參照圖4和14,校準(zhǔn)傳感器400基于從轉(zhuǎn)子掃描器430的光學(xué)寫入單元 (未示出)發(fā)射的電磁輻射的特征，可以檢測位置、功率和/或聚焦轉(zhuǎn)子掃描 器430的單獨光束410。在至少一些舉例實施例中，校準(zhǔn)傳感器400包括用 于測量轉(zhuǎn)子掃描器430的位置(例如，如果圖案產(chǎn)生裝置垂直定位，轉(zhuǎn)子掃 描器的垂直位置)的干涉計(未示出)。干涉計是本領(lǐng)域的公知常識，因此， 為了簡明起見，省略詳細(xì)的討論。轉(zhuǎn)子掃描器430與轉(zhuǎn)子掃描器1和/或220 相同或基本相同，因此，為了簡明起見，省略詳細(xì)的討論。
如果單工件420巻繞在支架上，校準(zhǔn)掃描器410可以設(shè)置在工件420的 邊緣之間。在舉例實施例中，工件420可以巻繞在支架(例如，管形支架) 上。轉(zhuǎn)子掃描器430在巻繞工件420內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。至少在舉例實施例中，掃描 器基體440和轉(zhuǎn)子掃描器430之間的距離例如可以利用激光干涉儀或任何其 它合適的設(shè)備來測量。
圖5是根據(jù)舉例實施例的校準(zhǔn)傳感器400的示意圖。校準(zhǔn)傳感器400可
過該透鏡組件510。電》茲輻射部分地被分束器520反射。第一部分的電》茲輻 射可以穿過分束器520和照射第一象限檢測器550。第二部分的電磁輻射可 以被分束器520反射、被圓柱透鏡530聚焦并照射焦點檢測器540。象限檢 測器550還可以包括多個象限沖企測器A、 B、 C和D,整體地用560標(biāo)記。 焦點檢測器540可以包括多個象限^r測器E、 F、 G和H，整體地用570標(biāo) 記。
在舉例實施例中，象限檢測器550利用等式(A + C) - (B + D)確定 Y測量值，利用等式(A + B) - (C + D)確定轉(zhuǎn)子掃描器的定時，利用(A + B + C + D)確定轉(zhuǎn)子掃描器的賦能。焦點檢測器540利用等式(E + H) -(F + G)確定寫入單元發(fā)射的射束的焦點。焦點;險測器540可以是例如利 用像散(在軸)光學(xué)系統(tǒng)測量散焦的任何合適器件。像散利用圓柱透鏡540 加入。圓柱透鏡540沿垂直于圓柱體轉(zhuǎn)軸的軸線增加功率。圓柱體的軸線可
以傾斜，使得圓柱體例如通過檢測器E和H。
利用圓柱透鏡，可以實現(xiàn)具有兩種不同功率的成像系統(tǒng)。在一個方向
(Dl),圓柱體增加它的功率，而在另一方向(D2),則不然。
當(dāng)焦點位置與Dl的功率匹配時，產(chǎn)生通過^r測器E和H的中心(例如， 沿圓錐體的軸線)的線圖像。相反，如果焦點位置與D2的功率匹配，沿檢 測器F和G產(chǎn)生線圖像。因此，(E + H) - (F + G)的差與焦點的位置成 比例。
圖5的校準(zhǔn)傳感器可以用于校準(zhǔn)焦點、功率和/或光學(xué)寫入單元的位置。 例如，圖5的焦點檢測器540和位置檢測器550可以用于校準(zhǔn)每個光學(xué)寫入 單元中的焦點和位置才全測器。下面更詳細(xì)地圖6的焦點和位置4企測器以及每 個光學(xué)寫入單元。
圖6圖示根據(jù)舉例實施例的光學(xué)寫入單元(例如，寫入激光二極管)。 圖6的光學(xué)寫入單元600可以用作7A - 7C的光學(xué)寫入單元740和/或圖 8A - 8C的光學(xué)寫入單元840。
參照圖6，光學(xué)寫入單元600可以包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC,例如，高速 DAC)610,用于將圖案數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號，用于藍(lán)色激光二極管660。 圖案數(shù)據(jù)可以經(jīng)過數(shù)據(jù)通道(未示出)接收。數(shù)據(jù)通道例如是光線光纜、無 線電頻率(RF )連接通過HF變壓器的中心或能夠提供較高數(shù)據(jù)傳輸率諸如， 200Gbits/s， 400Gbits/s, 500Gbits/s等等，的任何其它數(shù)據(jù)通道。
通過DAC610產(chǎn)生的調(diào)制信號可以輸出到功率控制器620。功率控制器 620基于來自DAC 610的調(diào)制信號和功率檢測器630輸出的功率控制信號可 以控制藍(lán)色激光二極管660的功率。藍(lán)色激光二極管620可以發(fā)射電^f茲輻射 (例如，藍(lán)色激光束)，用于基于從功率控制器620輸出的功率控制信號構(gòu) 圖工件665。從藍(lán)色激光器660輸出的藍(lán)色激光可以通過形成光束遠(yuǎn)心的透 鏡組件670。在通過光學(xué)組件670之后，遠(yuǎn)心藍(lán)色激光可以入射到分束器680 上。分束器680可以朝透鏡組件650引導(dǎo)一部分(例如，相當(dāng)小的部分)藍(lán) 色激光束。剩余部分的藍(lán)色激光束可以通過分束器680并且通過聚焦透鏡足 跡那690聚焦在工件上。
改變方向的藍(lán)色激光束部分可以通過透鏡組件650聚焦，通過紅色阻斷 器640并入射到功率檢測器630上。功率檢測器630可以檢測入射的藍(lán)色激 光的功率，輸出表示所檢測的激光功率的功率控制信號。紅色阻斷器640可
以阻斷(例如，反射、吸收等)所有或基本上所有入射到其上的紅色激光。
紅色激光二極管655以紅色激光束的形式發(fā)射電磁輻射。紅色激光束可 以用于工件的定位、焦距控制和/或確定形狀。至少在一個舉例實施例中，紅 色激光束可以通過遠(yuǎn)心透4fe組件645并且入射到分束器615上。遠(yuǎn)心透#:組 件645可以與上述的遠(yuǎn)心透鏡組件670相同或基本相同。因此，為了簡明起 見，省略詳細(xì)的討論。分束器615可以將紅色激光束傳遞到分束器680，分 束器680可以將紅色激光束照射到工件665上。紅色激光速可以被工件665 反射朝分束器680返回，分束器680朝分束器615傳遞紅色激光束。分束器 615可以經(jīng)過圓柱透鏡635和/或藍(lán)色激光阻斷器625朝焦點和位置^r測器 685照射紅色激光。藍(lán)色激光阻斷器625可以阻斷或基本上阻斷入射到其上 的藍(lán)色激光。
焦點和位置檢測器685可以將位置信號輸出到焦點Z伺服系統(tǒng)675。焦 點Z伺服系統(tǒng)675可以接收來自位置檢測器685的定位信號和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并 經(jīng)過數(shù)據(jù)連接(例如，lkHz帶寬數(shù)據(jù)線)控制透鏡組件6卯的位置。例如， 焦點Z伺服系統(tǒng)675根據(jù)焦點和位置檢測器685的信號形狀可以沿Z方向、 Y方向和Z方向移動透鏡組件690。控制環(huán)信號可以通過提前地提供來自控 制系統(tǒng)(例如，計算機或處理器，未示出)的信號來補充，以校正已知變形， 諸如，焦點誤差。
根據(jù)至少一些舉例實施例，利用波長不影響工件上面的電^f茲輻射感光層 的激光二極管可以確定工件的位置和/或形式。在至少一些實例中，藍(lán)色激光 二極管可以影響電磁輻射感光層，紅色激光二極管可以用于測量工件的位置 和形式。曝光工件的激光二極管和用于測量并且不影響電磁輻射感光層的激 光二極管可以設(shè)置在寫入頭(轉(zhuǎn)子)中。
圖13是根據(jù)舉例實施例、用于聚焦和位置(或位移)確定的光學(xué)寫入 單元的自動聚焦裝置的更詳細(xì)示圖。從激光二極管1310發(fā)射的電磁輻射(例 如，激光束)進(jìn)入使光束遠(yuǎn)心的透鏡組件1330。遠(yuǎn)心光束照射到朝透鏡組件 1350照射光束的分束器1340上。透#:組件1350可以將光束聚焦到工件1370 上。蓋玻璃1360可以設(shè)置在透鏡組件1350和工件1370之間，以保護(hù)透鏡 組件1350。當(dāng)光束照射到工件1370上時，光束可以通過透^:組件1350反射 回到分束器1340。分束器1340可以將反射光束照射到檢測器1320上，用于 激光束的焦點。檢測器1320可以用任何已知的方式檢測激光束的焦點。因
為檢測激光束的焦點的方法是本領(lǐng)域的公知常識，為了簡明起見，省略詳細(xì)
的討論。透鏡組件1350基于檢測器1320的讀出可以沿任何方向移動。
回來參照圖6，每個光學(xué)寫入單元600具有用于功率、位置和焦點參數(shù) 的每一個的設(shè)定值。當(dāng)光學(xué)寫入單元600通過圖5的校準(zhǔn)傳感器時，光學(xué)寫
率、位置和/或焦點值)相關(guān)的數(shù)據(jù)。在光學(xué)寫入單元600中存儲的設(shè)定值與 測量值之間的誤差或差額發(fā)送到用于調(diào)整的寫入頭，例如，以抵消寫入頭的
調(diào)整。然而，不常進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)舉例實施例，功率、焦點和/或位置(x， y，其中x被時間延遲控制) 的校準(zhǔn)可以在不同的校準(zhǔn)傳感器中進(jìn)行，只要功率、焦點和/或位置的每一個 的校準(zhǔn)源是共同的。也就是說，例如，功率、焦點和/或位置可以利用不同的 校準(zhǔn)傳感器校準(zhǔn)，只要每個寫入頭使用相同的校準(zhǔn)傳感器用于聚焦，相同的 校準(zhǔn)傳感器用于功率，和相同的校準(zhǔn)傳感器用于x位置和相同的校準(zhǔn)傳感器 用于y位置。功率可以用波長依靠方式測量，以補償抗蝕劑的波長靈敏性的 變化。
圖30圖示根據(jù)另一舉例實施例的校準(zhǔn)系統(tǒng)。如圖所示，校準(zhǔn)系統(tǒng)可以 包括檢測器3100、控制單元3102和寫入頭3104。檢測器3100例如可以是 校準(zhǔn)傳感器(例如，如上面的圖5所示)或任何其它光學(xué)檢測器，例如，能 夠檢測焦點、功率和/或一個或多個光學(xué)寫入單元的位置的光學(xué)檢測器?？刂?單元3102例如可以用計算機或處理器以軟件可執(zhí)行的方式實施。寫入頭 3104可以是包括多個光學(xué)寫入單元的寫入頭， 一個或多個光學(xué)寫入單元可以 是上述圖6的光學(xué)寫入單元。然而，寫入頭可以是能夠曝光工件和/或在工件 上形成圖案的任何寫入頭。檢測器3100、控制單元3102和/或?qū)懭腩^3104 的每一個經(jīng)過數(shù)據(jù)通道連接。數(shù)據(jù)通道例如可以是光線光纜、通過HF變壓 器中心的無線電頻率(RF)連接、或任何其它合適數(shù)據(jù)通道。圖30的校準(zhǔn) 系統(tǒng)的實例操作參照圖31來描述。
圖31圖示根據(jù)舉例實施例的校準(zhǔn)方法。如上所述，圖31的方法例如通 過圖30的校準(zhǔn)系統(tǒng)來執(zhí)行。圖31的方法也可以通過一個或多個校準(zhǔn)傳感器 (例如，圖4的400 )連接一個或多個寫入頭(例如，圖4的430 )來進(jìn)行。 在這些實例中，控制單元3102例如對應(yīng)于圖6的功率控制單元620和焦點Z伺服系統(tǒng)675,檢測器3100對應(yīng)于圖5的象限檢測器550、圖5的焦點檢測 器540和圖6的功率4企測器630。在圖30所示的舉例實施例中，圖5的象限 檢測器550、圖5的焦點卩險測器540和圖6的功率檢測器630可以位于檢測 器3100上，功率控制單元620和焦點Z伺服系統(tǒng)675可以位于控制單元3102 上。然而，可替換地，其它結(jié)構(gòu)也是可能的。
參照圖31，在S3110中，當(dāng)寫入頭3104的光學(xué)寫入單元通過時，；險測 器3100可以檢測光學(xué)寫入單元的至少一個特征。例如，；險測器3100可以檢 測諸如從光學(xué)寫入單元發(fā)射的電磁輻射(例如，激光束)的焦點、位置和/ 或功率的特征。檢測器3100可以將至少一個所檢測的特征發(fā)送給控制單元 3102。
在S3112中，控制單元3102確定所;險測的特征之間的相互關(guān)系和對應(yīng) 的設(shè)定參數(shù)值。例如，所檢測的焦點特征可以與設(shè)定焦點參數(shù)值比較，所檢 測的功率特征可以與設(shè)定功率值比較和/或所4企測的位置特征可以與設(shè)定位 置值比較。設(shè)定參數(shù)值例如可以通過操作員根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來設(shè)定。在至少一 個實例實施例中，每個所檢測的特征和對應(yīng)的設(shè)定參數(shù)值的相互關(guān)系可以是 設(shè)定值和測量的特征值之間的誤差或差額。設(shè)定參數(shù)值可以存儲在控制單元 3102的存儲器中。存儲器可以是任何合適的存儲介質(zhì)，諸如，閃存等。
在S3114中，控制單元3104根據(jù)確定的相互關(guān)系可以調(diào)整寫入頭。例 如，確定的相互關(guān)系可以用于^^消寫入頭3104的內(nèi)部范圍。
盡管在圖31中僅示出這種方法的單次疊代，在此所述的操作可以進(jìn)行， 例如，每次每個光學(xué)寫入單元通過校準(zhǔn)傳感器。然而，調(diào)整可以不經(jīng)常進(jìn)行。
圖8A-8C圖示根據(jù)舉例實施例的環(huán)形寫入裝置的不同實施和操作。
參照圖8A,寫入裝置可以包括支架(例如，支架形成的圓柱形臺或管) 810、轉(zhuǎn)子掃描器830和/或至少一個光學(xué)寫入單元840。工件820可以設(shè)置 在支架810的外面。工件820例如可以利用真空噴嘴850固定到支架810上。 轉(zhuǎn)子掃描器830可以在工件支架810的外面旋轉(zhuǎn)，光學(xué)寫入單元840可以朝 支架810的中心軸沿徑向向內(nèi)發(fā)射輻射。在舉例實施例中，光學(xué)寫入單元例 如可以是840， 840例如可以是單點激光二極管、多點激光二極管或空間光 調(diào)制器(SLM)。激光二極管可以是任何市場上可買到的波長，諸如藍(lán)色、 紅色和紫色等。激光二極管的功率例如包括單模的大約5mW-大約65mW， 和多模的大約5mW-大約300mW。激光二極管的電光效率例如是13 % 。激
光二極管例如可以同時起光源和調(diào)制器的作用。空間光調(diào)制器(SLM) 840 可以是至少部分透射的空間光調(diào)制器，并且可以在工件820上形成標(biāo)志或圖 案860。 SLM是本領(lǐng)域的公知常識，因此，為了簡明起見，省略詳細(xì)的討論。 如圖8A所示，工件支架810的中心軸可以水平地定向。
仍然參照圖8A，在操作中，環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器830可以繞支架810的中 心軸旋轉(zhuǎn)，沿支架810的軸向并平行于支架810的中心軸移動。此外，住家 810可以繞起中心軸沿與環(huán)形轉(zhuǎn)子掃描器830相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
圖8B表示包括保持巻繞的工件820的靜止圓柱形支架810和旋轉(zhuǎn)寫入 頭830的舉例實施例。參照圖8B,工件支架包括設(shè)置校準(zhǔn)傳感器850的狹 縫870。校準(zhǔn)傳感器850可以移動或固定。寫入頭830包括在工件820上形 成圖案860的多個光學(xué)寫入單元840。對齊照相才幾880可以拍才聶在工件820 上存在的圖案，使得寫入圖案可以用較高精度對齊，從而提高覆蓋精度。
圖8C表示包括保持巻繞的工具按820的旋轉(zhuǎn)圓柱形支架810和靜止寫 入頭830的舉例實施例。寫入頭830包括在工件820上形成圖案860的多個 光學(xué)寫入頭840。圖8C的光學(xué)寫入單元840與圖8A的光學(xué)寫入單元840相 同或基本相同。如圖8B所示的情況，寫入頭830可以包括多個寫入單元840, 盡管為了簡明起見，只圖示了一個寫入單元840。
圖9表示根據(jù)舉例實施例、圓柱形臺或支架910的水平定向。當(dāng)水平裝 載時，工件920可以通過重力保持在適當(dāng)位置。工件920可以通過真空保持 在適當(dāng)位置，以保證表面緊密地隨著圓柱體910。工件920的端部可以通過 插銷930牢固地固定到圓柱體上。插銷930可以控制成銷住或釋放工件920 的邊緣。
工件可以推或拉到圓柱支撐面上，以呈現(xiàn)合適的形狀。在另一實施例中， 也可以使用真空夾具或任何其它合適夾具。沿圓柱部分的邊緣可以局部彎 曲，離開中心或彎曲(例如，與彎曲橡皮相似)。
圖21表示將工件保持在圓柱體上的真空裝置。如圖所示，真空和壓力 器件可交替地設(shè)置。推挽式真空家具系統(tǒng)可以用于抵消工件在x-y平面的 變形。如圖21所示，系統(tǒng)具有相互靠近間隔開(例如，厘米級)的壓力和 真空孔。真空孔可以保持工件和減小變形，壓力墊可以保持工件遠(yuǎn)離支撐表 面。工件可以不接觸支撐表面，可以遠(yuǎn)離支撐面幾個孩i米(例如，lium、 2 )im、 10|Lim、 20jum等)。這樣讓工件在工件的平面上更自由地呈現(xiàn)自然形 狀。圖21的真空設(shè)置或與其相似或基本相似的設(shè)置可以結(jié)合在此所述的每 個舉例實施例4吏用。
圖10圖示工件1020在平坦?fàn)顟B(tài)，可以在至少一些舉例實施例中構(gòu)圖。 圖11A-11K圖示轉(zhuǎn)子掃描器的方向相對玻璃的寫入頭的多個(例如， 11個)不同位置。圖11中的箭頭表示掃描方向。
圖11A-IIC表示像素的稠密矩陣，例如，矩形空間光調(diào)制器的圖像具 有與矩形的邊對齊的陣列的行和列。圖11A圖示像素柵格平行于或基本平行 于寫入方向的SLM。圖11B圖示傾斜于寫入方向的SLM像素柵格。圖11C 圖示傾斜于寫入方向的SLM像素柵格，圖11C中的傾斜小于圖11B中的像 素柵格軸的傾斜。
圖11D-IIF表示具有相對LSM邊旋轉(zhuǎn)例如O。、 45。和第三角度的陣列 的稠密矩陣的圖像。第三角度可以是除0°、 45°或90。以外的角度。圖11D 圖示具有相對于寫入方向傾斜45。的像素柵格的SLM。在舉例實施例中，像 素柵格可以不平行于SLM芯片外邊緣的邊緣，如圖11A-IIC所示。
在圖11E中，SLM芯片被示出傾斜成柵格中的一個軸可以平行或基本 平4亍于寫入方向。
在圖11F中，SLM芯片可以傾斜成既不在SLM芯片的外邊緣，像素柵 格的任何一個也不平行或基本平行于寫入方向。像素矩陣(例如，SLM)的 邊上的軸線和/或像素柵格的軸線可以相對寫入期間的運動軸線和/或?qū)懭雸D 案的軸線旋轉(zhuǎn)，因此，提供至少四組坐標(biāo)方向，如下面圖12B-12D所描述。
圖11G表示相對稀疏矩陣偏斜或旋轉(zhuǎn)，從而在掃描期間行落在不同位 置。在舉例實施例中，該區(qū)域可以用一個或多個掃描填充。在圖IIG中，多 個激光二極管(例如，5行和/或5排)與寫入方向傾斜。
圖IIH表示像素的相當(dāng)稀疏的行，例如，多個(例如，三個)激光二極 管可以垂直于寫入方向設(shè)置。如果利用圖IIH所示的舉例實施例，多個通過 需要填充理想的區(qū)域。
圖111表示像素的相當(dāng)稠密的行，例如， 一維SLM的圖像，其中多個 (例如，17個)激光二極管垂直于寫入方向。
圖IIJ和IIK表示沿掃描方向設(shè)置的單行像素。圖IIJ圖示沿傾斜于寫 入方向的行的多個(例如，12個)激光二極管。圖11K圖示根據(jù)舉例實施 例、傾斜于寫入方向的多個(例如，17)激光二極管的行。
光學(xué)寫入的圖案以及噴墨打印的圖案的共同問題是形成"Mura"。由于 場或條的可見性和/或由于圖案和寫入才幾構(gòu)之間的莫爾(moire)效應(yīng)，形成 的Mura是指形成的可見帶或圖案。"Mura"是成像器件(顯示器和照相機) 的問題，而不是其它激光寫入圖案諸如PCB和PCB掩模的問題。
至少一些舉例實施例提供通過沿x和y軸的重復(fù)組合光學(xué)場和顯示圖案 的方法。這些場例如可以是SLM場、SLM像素圖案、或由其它寫入機構(gòu)諸 如二極管陣列形成的像素陣列。
如上所述，關(guān)于圖12A，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的裝置用于高精度圖案發(fā)生器， 并且形成可接受水平的"Mura"缺陷。然而，舉例實施例提供比常規(guī)圖案發(fā) 生器高10倍、100倍或甚至1000倍產(chǎn)量的寫入系統(tǒng)，但是，具有實質(zhì)上相 同或基本上相同的"Mura"降低要求。更高速度、更大像素、多個寫入單元 和/或多個寫入頭會在寫入圖案中產(chǎn)生更大的幾何誤差。下面更詳細(xì)地描述圖 12B-12D，圖案和寫入頭的軸線可以相互旋轉(zhuǎn)，從而單像素不會反復(fù)印在 相鄰像素的邊緣。而且，運動系統(tǒng)和寫入單元形成的像素之間的軸線相互旋 轉(zhuǎn)。圖案可以與運動軸線或像素柵格對齊，或與兩者都不對齊。旋轉(zhuǎn)可以是 不同于0°、 45?；?0。的角度。
如上所述，關(guān)于圖12A,旋轉(zhuǎn)方向平行于常規(guī)技術(shù)中的SLM芯片的邊。
圖12B - 12E表示舉例實施例，其可以抑制Mura的產(chǎn)生和/或減弱圖案 中的莫爾效應(yīng)。如圖所示，在舉例實施例中，圖案可以相對寫入機構(gòu)和/或運 動系統(tǒng)(例如SLM的掃描方向)的軸線^:轉(zhuǎn)。
例如，圖12B-12E描述SLM圖案。然而，相同的原理可應(yīng)用于其它 舉例實施例，諸如，任何合適的寫入單元。
在圖12B中，工件可以巻繞在工件支架上，可以不平行于工件支架的中 心軸。SLM或更一般地是寫入單元可以設(shè)置在轉(zhuǎn)子掃描器中，SLM芯片的 外邊或更一般地在圖案中通過寫入單元形成的像素之間的軸線，平行或基本 平行于掃描方向。例如，當(dāng)工件相對掃描方向和SLM圖案的邊旋轉(zhuǎn)時，掃 描方向和SLM場對齊。借助這種工件的旋轉(zhuǎn)，拼接偽像的影響不再沿器件 的單線積聚，而是從一行一行地通過，干擾射擊到許多行。此外，莫爾圖案 可以重新定位在最終顯示中更不可能看見的更高頻率，其中莫爾圖案實際上 是圖案的頻率成分和寫入機構(gòu)(例如，顯示像素和激光掃描像素)之間的互 調(diào)產(chǎn)物。
在圖12C中，SLM芯片或由寫入單元形成的相同像素圖設(shè)置在轉(zhuǎn)子掃 描器中，至少坐標(biāo)軸不平行于旋轉(zhuǎn)方向。工件可以將對稱的軸線設(shè)置成平行 于工件支架的中心軸。
在圖12D中，所有三個坐標(biāo)系彼此不平行。連同圖11,有可能定義相 互S走轉(zhuǎn)的四個坐標(biāo)系。兩個、三個或四個坐標(biāo)系可以形成相互傾名牛，以{更降 低"Mura"影響，而所有四個平行的坐標(biāo)系定義現(xiàn)有技術(shù)。
在圖12E中，工件旋轉(zhuǎn)，寫入SLM場旋轉(zhuǎn)并且引入故意的變形。
用于降低Mura影響、在SLM圖案的邊和工件之間的角度大于或等于大 約0.01弧度(例如，在大約0.01和大約0.05弧度之間，包括大約0.01和大 約0.05弧度)。然而，所用的角度取決于寫入機構(gòu)、比例和/或圖案的類型。 角度從一個寫入工作到下一個寫入工作是可調(diào)整的，或者，另一方面，固定 和內(nèi)置在寫入硬件中。
圖24A _ E圖示根據(jù)舉例實施例沿x和y方向連續(xù)掃描的方法。
圖24A表示沿機床軸線的x方向的像素陣列。該陣列以恒速移動，在圓 柱體旋轉(zhuǎn)一圏以后，陣列拼接成印刷圖案。如果陣列不夠稠密，掃描速度可 以降低，例如，降低到一半，使得移動陣列的寬度需要兩圈。根據(jù)陣列的密 度，掃描速度也可以或多或少地降低。陣列可以平行或不平行于機床軸線。
圖24B表示根據(jù)舉例實施例、陣列不平行于機床軸線的另 一構(gòu)圖方法。
在圖24C中，陣列平行于工件的y軸并垂直于機床軸線。在這個舉例實 施例中，工件的表面通過沿x和y方向連續(xù)掃描來構(gòu)圖。
圖24D表示陣列密度小于圖24A-24C所示陣列的舉例實施例。在這個 實例中，第二陣列需要填充更低密度陣列中的空間。第二陣列可以是物理陣 列或后通道的相同陣列。
圖24E表示在彼此上部的兩個通道。兩個通道的第一通道掃描到右邊， 兩個通道的第二通道掃描到左邊。X和y的同步掃描可以提供傾斜角，兩個 通道可以具有相反的角度。這樣可以減小產(chǎn)生條紋的可見性。兩個通道用相 同的像素陣列順序地寫入，或例如沿相反的x方向同時寫入。兩個像素陣列 可以是i殳置在兩個不同的才幾架上的兩個物理寫入頭。例如，在圖25所示的 系統(tǒng)中，沿x的連續(xù)掃描和沿y的往復(fù)掃描可以用于在單一操作中寫兩個通 道。
如上所述，傾斜寫入可能并且甚至用于圓形運動的寫入系統(tǒng)。然而，傾
斜寫入在平板寫入機中也是有意的，下面會更詳細(xì)地描述。
圖22圖示根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置。如圖所示，寫入裝置包括
用于在工件2202上產(chǎn)生圖案的轉(zhuǎn)子掃描器2200。圖22中所示的舉例實施例 例如與圖1、 7A、 7B和/或7C所示的舉例實施例相似或基本相似，然而， 圖22中所示的舉例實施例還包括工件形狀控制器2204。工件形狀控制器 2204可以沿轉(zhuǎn)子掃描器2200相同的方向掃描。在至少一個舉例實施例中， 工件形狀控制器可以掃描工件2202，使得工件形狀控制器2204和轉(zhuǎn)子掃描 器停留在不變的水平對齊。
圖15是根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置的透視圖。圖15的轉(zhuǎn)子掃描器 可以用于構(gòu)圖平坦工件，諸如圖IO所示的工件。
參照圖15,轉(zhuǎn)子掃描器1520包括設(shè)置在轉(zhuǎn)子掃描器1520的平坦部分(例 如，頂面和/或底面)的多個光學(xué)寫入單元(未示出)。多個光學(xué)寫入單元可 以設(shè)置成使它們沿環(huán)子掃描器150的軸向發(fā)射電磁輻射。在至少一個舉例實 施例中，光學(xué)寫入單元可以圍繞轉(zhuǎn)子掃描器1520的底部外邊緣設(shè)置。如圖 所示，轉(zhuǎn)子掃描器1520可以沿工件1510的表面旋轉(zhuǎn)和/或移動。轉(zhuǎn)子掃描器 1520的寬度可以覆蓋工件1510的寬度。在舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器可以 沿變化的方向掃描工件，并且可以形成相當(dāng)薄的薄層和/或以一角度在工件上 運行，使得弧不是0。、 45?；?0。的切線。這種幾何形狀可以使用更厚和/或 不可彎曲的掩模。
圖17是圖15所示的寫入裝置的頂視圖。參照圖17,轉(zhuǎn)子掃描器1520 的直徑D窄于工件1710的寬度。在舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器可以在工件 1710上往復(fù)追蹤或掃描，以便覆蓋整個工件1710。在舉例實施例中，轉(zhuǎn)子 掃描器1520可以連續(xù)寫入，不考慮轉(zhuǎn)子掃描器1520移動的方向。在可替換 的舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器沿單向?qū)懭搿?br>
圖18是根據(jù)另一舉例實施例的部分寫入裝置的頂視圖。圖18的舉例實 施例與上述圖17的舉例實施例相似或基本相似，^旦是，圖18的舉例實施例 包括至少兩個轉(zhuǎn)子掃描器1810和1815。在舉例實施例中，轉(zhuǎn)子掃描器1810 和1815例如可以同步構(gòu)圖相同的工件1820。
圖19A圖示根據(jù)舉例實施例的轉(zhuǎn)子掃描器的側(cè)視圖，圖19B圖示圖19A 中所示的轉(zhuǎn)子掃描器的頂視圖。在圖19A和19B所示的舉例實施例中，轉(zhuǎn) 子掃描器1520的直徑D大于工件的寬度。圖19A和19B的轉(zhuǎn)子掃描器一平
行于工件運動的方式在工件邊上追蹤激光二極管。圖19A和19B所示的這 種跟蹤或掃描會導(dǎo)致在工件邊上比在工件中間有更高的射線劑量，而激光二 極管給定的射線劑量是相同的。當(dāng)構(gòu)圖工件中部時，通過增加二極管的射線 劑量和/或^f象素來補償。
圖16是根據(jù)另一舉例實施例的寫入裝置的透視圖。
參照圖16,寫入裝置可以包括固定工件1610的圓臺1630。寫入頭1620 可以設(shè)置成至少橫跨圓臺1630的直徑。寫入頭1620可以包括設(shè)置在寫入頭 的表面部分的多個光學(xué)寫入單元(未示出)，使得有光學(xué)寫入頭發(fā)射的電磁 輻射在寫入期間照射到工件1610上。因此，在實例梯:作中，當(dāng)寫入頭1620 垂直于圓臺1610的轉(zhuǎn)軸移動時，圓臺和工件1610可以:旋轉(zhuǎn)。
圖23是圖16中所示的圖案發(fā)生器的更詳細(xì)示圖。
圖20圖示根據(jù)舉例實施例、在轉(zhuǎn)子掃描器中的非笛卡爾坐標(biāo)系。例如， 坐標(biāo)系可以彎曲。在這個實例中，在構(gòu)圖之前、當(dāng)中或之后，可以進(jìn)行存儲 轉(zhuǎn)換，以將笛卡爾柵格中的像素轉(zhuǎn)換成由相對工件旋轉(zhuǎn)像素定義的彎曲坐標(biāo) 系中的像素。對于在寫入頭中用單像素形成的每個圓圈中，從笛卡爾柵格到 彎曲坐標(biāo)系可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
圖25 _ 28圖示根據(jù)舉例實施例的平臺。
圖25圖示根據(jù)舉例實施例的平臺。圖25中所示的平臺可以是輕型框架， 例如圖示的銜架。但是，舉例實施例可以用薄壁管構(gòu)建，這種薄壁管可以用 流入管內(nèi)的流體(例如，空氣、水和/或氣體)控制溫度?？蚣芸梢蕴峁└鼊?性的支撐，用于固定臺的頂部。寫入頭(例如，保持寫入光學(xué)裝置的機械單 元)可以設(shè)置在工件表面附近的機械支撐結(jié)構(gòu)上，在此稱為機架。至少一個 機架可以在臺子上延伸。每個機架包括一個或多個器具(例如，寫入頭)。 該器具可以用與上述的圓形臺相似或基本相似的方式安裝或設(shè)置。連接到每 個機架上的機架和器具的數(shù)量根據(jù)應(yīng)用和/或需要的容量來構(gòu)成。
圖25表示才幾架2501如何接近工件2503上的點，才幾架如何不妨礙加載 和卸載而移動。圖25的平臺包括驅(qū)動4幾架組件2506的線性電極2504。線性 電極可以連接到桿2502上，連接桿2502在分別立在底面上的支撐2508和 2510之間延伸?？梢允褂米杂梢苿拥挠嫈?shù)器塊(未示出)，使得線性電機的 任何部分不接地。通過在它們之間施加力，線性電機可以移動機架組件2506 和計數(shù)器塊，同時保持共同的穩(wěn)定的重心。
包括在地面和計數(shù)器塊之間施加很弱的力的隔離系統(tǒng)可以保持計數(shù)器 塊集中在運動范圍內(nèi)的中心。
移動臺可以在軸承(例如，空氣軸承)上滑動并且例如利用真空、靜電 力或任何其它合適的夾緊機構(gòu)保持工件。移動臺可以更精確地監(jiān)視和/或控制 臺子相對機器的坐標(biāo)系的位置。圖25的平臺適于許多處理，諸如，計量、 構(gòu)圖等。
圖26圖示根據(jù)另一舉例實施例的平臺。圖26所示的舉例實施例與圖25 的平臺相似或基本相似；但是，圖26的平臺可以包括安裝在固定位置的不 同數(shù)量的機架(例如，5個機架)。在這個舉例實施例中，工件2601在輕型 氣壓傳送裝置2602上往復(fù)穿梭。
參照圖26，臺子重量相當(dāng)輕，與支撐的形狀相似或基本相似。臺子可以 用線性電機驅(qū)動，電機的反作用力通過單獨接地或通過計數(shù)器塊與臺子的支 撐隔離。臺子可以在軸承(例如，空氣軸承)上滑動和利用真空、靜電力或 任何其它合適的夾緊機構(gòu)支撐工件。
圖27圖示另一舉例實施例，其中工件2701通過^/l架下面并且可以在通 過時構(gòu)圖。工件可以是切片形式或輥子到輥子的循環(huán)帶。如上所述，構(gòu)圖可 以包括利用反應(yīng)能或光子能和/或光束熱的光致抗蝕劑的曝光，薄膜的熱敏抗 蝕劑的構(gòu)圖、表面的光敏化、消蝕、熱傳遞或任何類似的處理。根據(jù)至少一 些舉例實施例，光指的是波長從EUV (例如，低至5nm)到IR (例如，高 達(dá)20微米)的任何電磁輻射。
圖28表示根據(jù)舉例實施例用于較高速度的工件構(gòu)圖的平臺的實例操作。 例如，描述這個實例操作涉及圖26;然而，根據(jù)舉例實施例的其它平臺可以 用相似或基本相似的方式操作。平臺具有相同或基本相同類型的輕型板框和 輕型浮動臺，在下文中，稱為"氣壓裝置，，2804。
參照圖28，在實例操作中，氣壓裝置2804可以在位于支撐2806每一端 的計數(shù)器塊2802之間振蕩(例如，反彈)。計數(shù)器塊2802經(jīng)過滑軌2810可 以在位置A和B之間自由移動，但是，通過線性電機的力作用。當(dāng)氣壓裝 置2804撞擊或碰撞計數(shù)器塊2802,氣壓裝置2804至少損失部分動能。在撞 擊過程中的力可以通過觸發(fā)在撞擊過程中壓縮的彈簧2812的彈簧常數(shù)來控 制。在每個沖程的端部，氣壓裝置2804撞擊計數(shù)器塊2802。計數(shù)器塊2802 通過固定桿2814連接，或通過一個或多個線性電機單獨控制。線性電^U列如還可以位于氣壓裝置2804下面，并且當(dāng)氣壓裝置2804開
始移動時，可以朝第一撞擊加速氣壓裝置2804。線性電機也可以用于移動氣
壓裝置和將氣壓裝置停止在任何位置，和/或在掃描過程中保持不變或基本不
變的速度。氣壓裝置例如可以以不變的速度移到左邊或移到右邊，如圖28
所示。彈簧2812的剛度可以選擇成最大加速度在理想范圍內(nèi)，使得工件不
在臺子上滑動和在臺子中不產(chǎn)生額外振動。
在至少一些舉例實施例中，臺子例如由具有浮在支撐結(jié)構(gòu)上的襯墊的片
簧和保持工件的其它襯墊組成。由于柔性輕型的氣壓裝置，臺子的形狀由支
撐表面的形狀來確定。
圖29表示在掃描過程中臺子和計數(shù)器塊的位置的示意圖。圖29也表示 沿垂直于紙張的方向以不變的速度掃描的設(shè)備的位置。當(dāng)臺子掃描到右邊 時，斜線在工件上用設(shè)備追蹤，在反彈后，其它斜線用不同角度追蹤。憑借 設(shè)備寬度、臺子速度和設(shè)備速度之間的正確關(guān)系，兩個連續(xù)通道可以在彼此 頂上寫入。兩個通道具有與臺子的掃描軸線傾斜的條紋，臺子可以減小圖案 的周期缺陷，如圖所示。
如果工件是大約2.8m長，在反彈時以大約10g加速，另夕卜，以大約6m/s 的恒速移動，包括反彈時間的平均掃描速度是大約5m/s。動力可以在計數(shù)器 塊2802和臺子之間傳輸，它們沒有一個連接支撐結(jié)構(gòu)或接地。在反彈計數(shù) 器塊2802用明顯低于臺子的速度后退后，線性電機降低速度和改變計數(shù)器 塊的速度，直到與相同計數(shù)器塊的下一次撞擊。
如果計數(shù)器塊2802用桿連接，或另外，如果單計數(shù)器塊設(shè)置在所使用 的臺子中心，對線性電機的要求降低。在這個實例中，在每端的反彈降低計 數(shù)器塊的速度，計數(shù)器塊的運動與臺子的運動相似或基本相似，除了更慢和 具有更小范圍之外。
在一個或多個舉例實施例中，圖案可以在例如用于顯示器件諸如LCD 的工件(例如，玻璃片、塑料片等)上寫入。在這些舉例實施例中，使用大 于大約1500mm的工件?？梢允褂镁哂卸鄠€寫入單元(例如，大于或等于5 ) 的光學(xué)寫入頭(例如，轉(zhuǎn)子掃描器)。具有數(shù)據(jù)傳輸率(例如，大于或等于 100, 200, 400Gbit/s等)的數(shù)據(jù)通道可以提供數(shù)據(jù)，工件和光學(xué)寫入頭(或轉(zhuǎn) 子掃描器)可以相對彼此沿至少一個方向旋轉(zhuǎn)。工件和寫入頭也可以相對彼 此在相對旋轉(zhuǎn)面在大約45度和135度之間的平面移動。例如，在至少一個
舉例實施例中，旋轉(zhuǎn)面可以垂直于移動面。
盡管舉例實施例已經(jīng)描述工件，應(yīng)該理解，工件與工件可以互換使用。 此外，根據(jù)舉例實施例的寫入裝置可以結(jié)合常規(guī)圖案形成系統(tǒng)使用。
根據(jù)至少一些舉例實施例，寫入圖案不細(xì)分成條紋。在至少一些具有非 干涉像素(例如，圖1和圖11G-11K)的舉例實施例中，圖像可以由從工 件一邊到另 一邊延伸的平行線構(gòu)成。
在一些舉例實施例中(例如，圖1),線可以從一個邊緣到另一邊緣并且 用寫入單元按順序?qū)懭?。兩根相鄰的線用兩個相鄰的寫入單元寫入，從而降 低(例如，最小化)工件和/或?qū)懭腩^的漂移和/或從一行到另一行的機械運
動的風(fēng)險。順序?qū)懭氲倪吘壍竭吘壍膱D案局部誤差可以降低，"Mura，，影響 可以減小。
在與圖1相似的舉例實施例中，只是包括多于一個環(huán)的寫入單元(例如， 圖7A)，或具有寫入單元的裝置，或的非干涉像素，例如，如圖11G-11K 所示，行可以不連續(xù)寫入。但是，由于圍繞圓柱體的圓周分布的多個寫入單 元，兩相鄰線仍然用在寫入頭周圍相互靠近的寫入單元(例如，彼此在90 度以內(nèi)和相當(dāng)靠近的時間)寫入。此外，圍繞圓柱體的圓周分布的多個寫入 單元仍然限制在行之間的漂移和/或振動的自由。
在舉例實施例中，利用SLM同時形成相鄰的像素陣列(例如， 一維(1D) 或二維(2D))，相鄰的陣列可以連續(xù)和/或在靠近的時間寫入，從而減小像 素真累(SLM標(biāo)志)之間的拼合區(qū)域。用多個寫入單元的螺旋掃描、以及 針對相同校準(zhǔn)傳感器的寫入單元的校準(zhǔn)可以減小圖像與寫入單元之間的不 匹配，無論圖像是單點、非干涉像素的串，還是像素的籌募區(qū)域(SLM標(biāo) 志)。
如圖1B所示，寫入單元跟蹤的線可以與工件傾斜。如果工件在其支撐 上可以旋轉(zhuǎn)，這是可以校正的。然而，如上所述，斜度可以用于減小"Mura" 影響，因此，跟蹤線的斜度增加是理想的。像素圖案銅鼓掃描線來定義，并 且相對圖案的軸線可以旋轉(zhuǎn)，圖案例如是顯示器件的像素圖案。
第三坐標(biāo)系由寫入頭的運動和旋轉(zhuǎn)運動/往返運動來限定。如果像素柵格 之間的傾斜角通過在圓柱支撐上的工件的旋轉(zhuǎn)來變化，所有三個坐標(biāo)系相對 彼此旋轉(zhuǎn)。在另一舉例實施例中，只有三個坐標(biāo)系中的兩個相互傾斜。
圖1C圖示在掃描過程中用SLM形成的圖像。如圖所示，圖1C中的圖像也相對工件旋轉(zhuǎn)。如上所述，例如，有關(guān)圖11A-IIK和圖12A-12E, 在這個舉例實施例中，四個坐標(biāo)系存在，兩個、三個或所有四個坐標(biāo)系相對 彼此旋轉(zhuǎn)，以減小寫入圖案的"Mura"?？梢岳猛ㄟ^旋轉(zhuǎn)各個坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn) 的"Mura",同時圓形地掃描或在平臺上掃描。在圖15和16所示的圓臺中， 運動的坐標(biāo)系在從邊緣到邊緣的沖程過程中旋轉(zhuǎn)，從而在坐標(biāo)系之間形成局 部的而且不連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。
螺旋掃描可以通過旋轉(zhuǎn)工件、寫入頭和兩者來實施，工件可以在寫入頭 里面和-卜面。
盡管參照附圖中圖示的舉例實施例描述了這些舉例實施例，應(yīng)該理解， 這些舉例實施例是用于解釋，而不具有限制意義。可以預(yù)期，在本發(fā)明的精 神和下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以進(jìn)行變形和組合。
這個非臨時美國專利申請要求2005年10月26日提交的臨時美國專利 申請序列號60/730，009和2006年2月28日提交的臨時美國專利申請序列號 60/776,919的優(yōu)先權(quán)，兩個申請的全部內(nèi)容引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種在工件上形成圖案的方法，該方法包括在形成像素柵格的工件表面上掃描至少一個光學(xué)寫入單元，像素柵格相對圖案特征的軸線成一角度設(shè)置，該角度不同于0°、45°或90°。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中掃描形成至少兩行等距掃描線。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中掃描至少沿兩個方向進(jìn)行。
4. 一種在工件上形成圖案的寫入裝置，該裝置包括 包括至少一個用于在工件表面上掃描以形成像素柵格的光學(xué)寫入單元的寫入頭，像素柵格相對圖案特征的軸線成一角度設(shè)置，該角度不同于O°、 45°或90°
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中寫入頭用于在掃描過程中形成至少 兩行等距掃描線。
6. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中寫入頭用于沿至少兩個方向掃描工件。
7. —種用于在工件上形成圖案的方法，該方法包括 旋轉(zhuǎn)具有多個光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描器，每個光學(xué)寫入單元發(fā)射電磁輻射；和在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子掃描器的同時，通過沿垂直于轉(zhuǎn)子掃描器的旋轉(zhuǎn)平面的方向移動至少一個工件和至少一個寫入頭來掃描工件。
8. 如權(quán)利要求7所示的方法，其中電磁輻射沿轉(zhuǎn)子掃描器的徑向發(fā)射。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中電磁輻射沿轉(zhuǎn)子掃描器的軸向發(fā)射。
10. 如權(quán)利要求7所示的方法，其中工件的掃描包括 沿第一方向掃描工件，以形成像素柵格，像素柵格與第一方向和像素柵格的軸向的至少一個形成一角度，該角度不同于O°、 45°或90°。
11. 如權(quán)利要求7所示的方法，其中工件的掃描包括， 沿第一方向在工件中掃描，以在工件上形成螺旋圖案。
12. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中電磁輻射沿平行于轉(zhuǎn)子掃描器的轉(zhuǎn) 動平面和轉(zhuǎn)子掃描器的掃描方向的至少一個的方向發(fā)射。
13. 如權(quán)利要求7所示的方法，其中在工件上形成的圖案包括多根等距 掃描線。
14. 一種在工件上形成圖案的寫入裝置，該裝置包括 包括多個光學(xué)寫入單元的轉(zhuǎn)子掃描器，每個光學(xué)寫入單元發(fā)射電磁輻射，通過沿垂直于轉(zhuǎn)子掃描器的旋轉(zhuǎn)平面的方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子掃描器和移動至少 一個工件和至少一個寫入頭，轉(zhuǎn)子掃描器用于掃描工件。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中電磁輻射沿轉(zhuǎn)子掃描器的徑向發(fā)射。
16. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中電磁輻射沿轉(zhuǎn)子少描器的轉(zhuǎn)軸向發(fā)射。
17. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中轉(zhuǎn)子掃描器在掃描過程中在工件 上形成螺旋圖案。
18. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中電磁輻射沿平行于轉(zhuǎn)子掃描器的 轉(zhuǎn)動平面和轉(zhuǎn)子掃描器的掃描方向的至少 一個的方向發(fā)射。
19. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中在工件上形成的圖案包括多根等 距掃描線。
20. —種構(gòu)圖工件的方法，該方法包括在工件表面上掃描多個光學(xué)寫入單元，多個光學(xué)寫入單元的每一個具有 分開的末級透鏡；相對彼此移動工件和多個光學(xué)寫入單元，相對運動是線性運動和沿垂直 于線性運動的方向的圓周運動的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在諸如用于電子顯示器件諸如LCD的玻璃片和/或塑料片的工件上寫入圖案。可以使用大于大約1500mm的工件?？梢允褂镁哂卸鄠€寫入單元的光學(xué)寫入頭。工件和寫入頭相對彼此移動，以提供傾斜的寫入。
文檔編號G03F7/20GK101346669SQ200680049177
公開日2009年1月14日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者托布喬恩·桑德斯特羅姆 申請人:麥克羅尼克激光系統(tǒng)公司