專利名稱：無光罩式曝光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無光罩式曝光系統(tǒng)，明確地說涉及一種延長光路徑的無光罩式曝
光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參考圖1，顯示第US6， 998， 219號美國專利所揭示的常規(guī)無光罩式曝光系統(tǒng)的示 意圖。所述無光罩式曝光系統(tǒng)1包括發(fā)光源10、過濾器(Filter) 11、第一透鏡系統(tǒng)12、微鏡 陣列(Micromirror Array) 14、計算機(jī)系統(tǒng)16、第二透鏡系統(tǒng)18、襯底20和平臺22。
所述發(fā)光源10用以發(fā)出光束26。所述過濾器11用以過濾所述光束26。所述光 束26通過所述第一透鏡系統(tǒng)12后投射到所述微鏡陣列14。所述計算機(jī)系統(tǒng)16通過信號 線15連接到所述微鏡陣列14，以控制所述微鏡陣列14的每一個微鏡片對應(yīng)到一設(shè)定的圖 案。借此，所述微鏡陣列14將所述光束26反射成圖案化光束27。所述圖案化光束27通過 所述第二透鏡系統(tǒng)18后投射到位于所述平臺22的所述襯底20表面上的光阻層21，使所述 光阻層21曝光出與所述圖案化光束27相對應(yīng)的圖案。 所述無光罩式曝光系統(tǒng)1的缺點(diǎn)是，所述發(fā)光源10所發(fā)出的光束26直接投射到 所述微鏡陣列14，之后再反射到所述襯底20。因此，在位置配置上，所述發(fā)光源10的位置 會距所述襯底20較近，因而所述發(fā)光源10所發(fā)出的部分光線會因?yàn)樯⑸渥饔枚苯佑绊?所述襯底20上的所述光阻層21，導(dǎo)致所述光阻層21所曝出的圖案的圖形不均勻，造成產(chǎn)品 不良率提高。 因此，有必要提供一種創(chuàng)新且具進(jìn)步性的無光罩式曝光系統(tǒng)，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種無光罩式曝光系統(tǒng)，其包括發(fā)光源、第一準(zhǔn)直器 (Collimator)、第一反射鏡、第二反射鏡、圖案產(chǎn)生器、投射透鏡(Projection Lens)、第一 雜散光過濾器(Filter)、襯底、平臺和控制裝置。所述發(fā)光源用以發(fā)出光束。所述第一準(zhǔn)直 器用以使所述光束形成準(zhǔn)直光束。所述第一反射鏡用以改變來自所述第一準(zhǔn)直器的光束的 行進(jìn)方向。所述第二反射鏡用以改變來自所述第一反射鏡的光束的行進(jìn)方向。所述圖案產(chǎn) 生器可切換出多種圖案，而將來自所述第二反射鏡的光束反射出對應(yīng)的圖案，而形成圖案 化光束。所述投射透鏡可調(diào)整焦距，而放大或縮小來自所述圖案產(chǎn)生器的圖案化光束。所述 第一雜散光過濾器用以濾除所述圖案化光束內(nèi)的雜散光。所述襯底的表面上具有光阻層， 通過所述第一雜散光過濾器的圖案化光束投射于所述光阻層上。所述平臺承載所述襯底。 所述控制裝置電性連接到所述圖案產(chǎn)生器，用以控制所述圖案產(chǎn)生器所產(chǎn)生的圖案。
借此，由于增加所述第一反射鏡和所述第二反射鏡，使得所述光束的光路徑得以 延長，因此，所述發(fā)光源的位置可以設(shè)置于遠(yuǎn)離所述襯底，因而所述發(fā)光源所發(fā)出的光線不 會因?yàn)樯⑸渥饔枚苯佑绊懰鲆r底上的所述光阻層。因此，所述光阻層所曝出的圖案的 圖形會較均勻，可以降低產(chǎn)品不良率。


圖1顯示第US6， 998， 219號美國專利所揭示的常規(guī)無光罩式曝光系統(tǒng)的示意圖；
圖2顯示本發(fā)明的無光罩式曝光系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；
圖3顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的示意圖； 圖4a顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的溝槽的局部剖視示意圖，其中所述第一 雜散光過濾器的溝槽的剖視是三角形； 圖4b顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的溝槽的局部剖視示意圖，其中所述第一 雜散光過濾器的溝槽的剖視是鋸齒形； 圖4c顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的溝槽的局部剖視示意圖，其中所述第一 雜散光過濾器的溝槽的剖視是梯形； 圖4d顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的溝槽的局部剖視示意圖，其中所述第一 雜散光過濾器的溝槽的剖視是方形；以及 圖4e顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的溝槽的局部剖視示意圖，其中所述第一 雜散光過濾器的溝槽的剖視是圓弧形。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，顯示本發(fā)明的無光罩式曝光系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。所述無光 罩式曝光系統(tǒng)2包括發(fā)光源30、第一準(zhǔn)直器(Collimator) 31、第一反射鏡32、第二反射 鏡33、第二準(zhǔn)直器34、圖案產(chǎn)生器35、投射透鏡(Projection Lens) 36、第一雜散光過濾器 (Filter) 37、襯底38、平臺39和控制裝置40。 所述發(fā)光源30用以發(fā)出光束41 。在本實(shí)施例中，所述光束41是單一波長的光束， 例如紫外線光束或激光光束。所述第一準(zhǔn)直器31用以使所述光束41形成準(zhǔn)直光束。所述 第一反射鏡32用以改變來自所述第一準(zhǔn)直器31的光束41的行進(jìn)方向。所述第二反射鏡 33用以改變來自所述第一反射鏡32的光束41的行進(jìn)方向。 在本實(shí)施例中，具有兩個反射鏡(所述第一反射鏡32和所述第二反射鏡33)，用以 延長所述光束41的光路徑。然而，可以理解的是，本發(fā)明也可具有三個以上反射鏡。
所述圖案產(chǎn)生器35可切換出多種圖案，而將來自所述第二反射鏡33的光束41反 射出對應(yīng)的圖案，而形成圖案化光束42。在本實(shí)施例中，所述圖案產(chǎn)生器35可以是數(shù)字微 鏡裝置(Digital Micromirror Device, DMD)或硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LC0S)。 優(yōu)選地，在所述第二反射鏡33與所述圖案產(chǎn)生器35之間另外設(shè)有第二準(zhǔn)直器34， 所述第二準(zhǔn)直器34用以使來自所述第二反射鏡33的光束41形成準(zhǔn)直光束。
所述投射透鏡36可調(diào)整其焦距，而放大或縮小來自所述圖案產(chǎn)生器35的圖案化 光束42。所述第一雜散光過濾器37用以濾除所述圖案化光束42和環(huán)境的雜散光。
參考圖3，顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的示意圖。所述第一雜散光過濾器37 是中空圓筒狀，且其內(nèi)壁表面上具有多個設(shè)定的溝槽371。當(dāng)所述圖案化光束42進(jìn)入所述 第一雜散光過濾器37內(nèi)時，平行于所述第一雜散光過濾器37中心軸的光線會直接穿過所 述第一雜散光過濾器37 ;不平行于所述第一雜散光過濾器37中心軸的雜散光會射進(jìn)所述溝槽371內(nèi)，而在所述溝槽371內(nèi)產(chǎn)生數(shù)次的折射與反射，進(jìn)而衰減所述雜散光的能量。因 此，當(dāng)所述圖案化光束42通過所述第一雜散光過濾器37后是平行光。
參考圖4a到圖4e，顯示本發(fā)明中第一雜散光過濾器的溝槽的局部剖視示意圖。所 述第一雜散光過濾器37的溝槽371的剖視可以是三角形(圖4a)、鋸齒形(圖4b)、梯形 (圖4c)、方形(圖4d)或圓弧形(圖4e)。 在其它應(yīng)用中，在所述第二反射鏡33與所述圖案產(chǎn)生器35之間還可另外設(shè)有第 二雜散光過濾器(未圖示)，用以濾除來自所述第二反射鏡33的光束41的雜散光。此時， 所述第二準(zhǔn)直器34可以省略。 請再參考圖2，所述襯底38可以是硬質(zhì)襯底或是軟性襯底。在本實(shí)施例中，所述襯 底38是軟性襯底。所述襯底38的表面上具有光阻層43，所述光阻層43可以是利用涂布 方式形成于所述襯底38上。上述通過所述第一雜散光過濾器37的圖案化光束42投射于 所述光阻層43上，使所述光阻層43曝光出與所述圖案化光束42相對應(yīng)的圖案。所述平臺 39承載所述襯底38，且所述平臺39可移動。所述控制裝置40 (例如計算機(jī))通過第一信 號線44電性連接到所述圖案產(chǎn)生器35，用以控制所述圖案產(chǎn)生器35所產(chǎn)生的圖案。優(yōu)選 地，所述控制裝置40通過第二信號線45電性連接到所述平臺39，以控制所述平臺39的移 動。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下。由于增加所述第一反射鏡32和所述第二反射鏡33，使得所 述光束41的光路徑得以延長，岡此，所述發(fā)光源30的位置可以設(shè)置于遠(yuǎn)離所述襯底38，因 而所述發(fā)光源30所發(fā)出的光線不會因?yàn)樯⑸渥饔枚苯佑绊懰鲆r底38上的所述光阻層 43。因此，所述光阻層43所曝出的圖案的圖形會較均勻，可以降低產(chǎn)品不良率。此外，所述 第一雜散光過濾器37的特殊設(shè)計也可以降低產(chǎn)品不良率。 然而，上述實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明的原理及其功效，而不是用以限制本發(fā)明。因 此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的精神的情況下對上述實(shí)施例進(jìn)行修改和變 化。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如所附權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
一種無光罩式曝光系統(tǒng)，其包括發(fā)光源，其用以發(fā)出光束；第一準(zhǔn)直器，其用以使所述光束形成準(zhǔn)直光束；第一反射鏡，其用以改變來自所述第一準(zhǔn)直器的光束的行進(jìn)方向；第二反射鏡，其用以改變來自所述第一反射鏡的光束的行進(jìn)方向；圖案產(chǎn)生器，其可切換出多種圖案，將來自所述第二反射鏡的光束反射出對應(yīng)的圖案以形成圖案化光束；投射透鏡，其可調(diào)整焦距，放大或縮小來自所述圖案產(chǎn)生器的圖案化光束；第一雜散光過濾器，其用以濾除所述圖案化光束內(nèi)的雜散光；襯底，其表面上具有光阻層，通過所述第一雜散光過濾器的圖案化光束投射于所述光阻層上；平臺，其承載所述襯底；以及控制裝置，其電性連接到所述圖案產(chǎn)生器，用以控制所述圖案產(chǎn)生器所產(chǎn)生的圖案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述光束是紫外線光束或激光光束。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述圖案產(chǎn)生器是數(shù)字微鏡裝置或硅基液晶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述第一雜散光過濾器是中空圓筒狀，且其內(nèi)壁表面上具有設(shè)定的溝槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述第一雜散光過濾器的溝槽的剖視是三角形、鋸齒形、梯形、方形或圓弧形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述襯底是軟性襯底。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述控制裝置進(jìn)一步電性連接到所述平臺，用以控制所述平臺的移動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其中所述控制裝置是計算機(jī)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括第二準(zhǔn)直器，其位于所述第二反射鏡與所述圖案產(chǎn)生器之間，用以使來自所述第二反射鏡的光束形成準(zhǔn)直光束。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無光罩式曝光系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括第二雜散光過濾器，其位于所述第二反射鏡與所述圖案產(chǎn)生器之間，用以濾除來自所述第二反射鏡的光束的雜散光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無光罩式曝光系統(tǒng)，其包括發(fā)光源、第一準(zhǔn)直器、第一反射鏡、第二反射鏡、圖案產(chǎn)生器、投射透鏡、第一雜散光過濾器、襯底、平臺和控制裝置。由于所述第一反射鏡和所述第二反射鏡的配置，使得所述發(fā)光源所發(fā)出的所述光束的光路徑得以延長，因此，所述發(fā)光源的位置可以設(shè)置于遠(yuǎn)離所述襯底，因而所述發(fā)光源所發(fā)出的光線不會因?yàn)樯⑸渥饔枚苯佑绊懰鲆r底上的所述光阻層。因此，所述光阻層所曝出的圖案的圖形會較均勻，可以降低產(chǎn)品不良率。
文檔編號G03F7/20GK101770177SQ20081019084
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者葉光明, 林長慶 申請人:財團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心