專利名稱：無掩模平版印刷設(shè)備和使用其補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例實(shí)施例涉及一種平版印刷(lithographic)設(shè)備和使用該平版印刷設(shè)備補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)誤差的方法。此外，示例實(shí)施例涉及一種無掩模平版印刷設(shè)備和使用該平版印刷設(shè)備補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)誤差的方法。
背景技術(shù)：
通常，平版印刷術(shù)是通過曝光將掩模上的幾何形狀(即，圖案)轉(zhuǎn)印到基底的表面上所涂覆的薄感光材料(光刻膠)。平版印刷設(shè)備使用光源來雕刻實(shí)際設(shè)計(jì)的涂覆有感光材料的圖案。通常，平版印刷設(shè)備包括掩模(或調(diào)制盤)，是其上繪制有設(shè)計(jì)的圖案的原始板；對(duì)準(zhǔn)裝置，用于將掩模與基底精確對(duì)準(zhǔn)；光源，發(fā)射具有引起感光材料的光化學(xué)反應(yīng)的波長(zhǎng)的光。
顯示器行業(yè)通常被稱為"裝備行業(yè)(equipment industry)"，這是因?yàn)樵撔袠I(yè)中的裝置占據(jù)成本和技術(shù)前景中的很大百分比。隨著近來顯示屏幕面積增加，平版印刷掩^t的尺寸正在增加。然而，掩^t大小的增加不僅造成顯著的技術(shù)局限，而且還導(dǎo)致制造成本呈指數(shù)增加。為了克服這些缺點(diǎn)，已經(jīng)出現(xiàn)了無掩模平版印刷設(shè)備，作為能夠增加顯示面板面積和/或去除掩模的制造成本的有前景的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
示例實(shí)施例可提供一種無掩模平版印刷設(shè)備，該無掩模平版印刷設(shè)備可雕刻基底上的感光層以形成期望的圖案，而不需要掩?；驑?biāo)線，并且還可補(bǔ)償由于曝光頭中的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)誤差而引起的曝光量的不均勻性。
示例實(shí)施例還提供一種在無掩模平版印刷設(shè)備中補(bǔ)償由于曝光頭的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)誤差而引起的曝光量的不均勻性的方法。
根據(jù)示例實(shí)施例， 一種無掩模平版印刷設(shè)備可包括光源，提供曝光束；光調(diào)制器，根據(jù)曝光圖案調(diào)制曝光束；曝光光學(xué)系統(tǒng)，將光調(diào)制器所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)陣列的形式傳送到基底上；控制單元，將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使整個(gè)束點(diǎn)陣列上的曝光能量分布均勻。
根據(jù)示例實(shí)施例， 一種使用無掩模平版印刷設(shè)備補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的方法可包括提供曝光束；由光調(diào)制器根據(jù)曝光圖案調(diào)制曝光束；將光調(diào)制器所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)陣列的形式傳送到基底上；將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使整個(gè)束點(diǎn)陣列上的曝光能量分布均勻。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)示例實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和/或其他方
面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并更容易理解，其中
圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的無掩模平版印刷設(shè)備的概念圖2是圖1的無掩模平版印刷設(shè)備的剖視圖3是圖1的無掩模平版印刷設(shè)備中的束點(diǎn)陣列的平面圖4是示出根據(jù)示例實(shí)施例的在無掩模平版印刷設(shè)備中補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的
方法的流程圖5A至圖5D是示出根據(jù)示例實(shí)施例的光調(diào)制器中的微鏡和/或微透鏡陣列中的微透鏡的被關(guān)閉的行的平面圖6A至圖6C是示出根據(jù)示例實(shí)施例的在無掩模平版印刷設(shè)備中隨著對(duì)準(zhǔn)誤差而變化的曝光能量的分布的平面圖7A示出在沒有補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光能量分布和空間像(aerial image);
圖7B示出在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光能量分布和空間像；
圖8A示出在沒有4卜償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像；
圖8B示出在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像；
圖9A是實(shí)際重復(fù)數(shù)K和取整重復(fù)數(shù)m對(duì)對(duì)準(zhǔn)角度的曲線圖9B是在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差時(shí)，光調(diào)制器的行數(shù)N，對(duì)對(duì)準(zhǔn)角度(e)的曲線
圖10是對(duì)于每一重復(fù)數(shù)m，光調(diào)制器中的行數(shù)對(duì)對(duì)準(zhǔn)誤差的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例。然而，實(shí)施例可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)該理解為限于這里闡述的示例實(shí)施例。相反，提供這些示例實(shí)施例，使得本公開將是徹底并且完全的，并且將范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為了清晰起見，可夸大層和區(qū)域的厚度。
應(yīng)該理解，當(dāng)元件被稱作"在另一個(gè)元件上"、"連接到另一個(gè)元件"、"電連接到另 一個(gè)元件"或"與另 一個(gè)元件結(jié)合"時(shí)，該元件可以直接在所述另 一個(gè)元件上、直接連接到所述另一個(gè)元件、直接電連接到所述另一個(gè)元件或與所述另一個(gè)元件直接結(jié)合，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱作"直接在另一個(gè)元件上"、"直接連接到另一個(gè)元件"、"直接電連接到另一個(gè)元件"或"與另一個(gè)元件結(jié)合"時(shí)，不存在中間元件。如這里所使用的，術(shù)語"和/或"
包括相關(guān)列出項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的任何一個(gè)和所有組合。
應(yīng)該理解，盡管這里可以使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述不同的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅是用來將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離示例實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱作第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。
為了描述方便，這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語，例如，"在...下面"、"在...之下"、"下面的"、"在...上面"、"上面的"等來描述圖中示出的一個(gè)元件和/或特征與另一元件和/或特征，或者與其它元件和/或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解，空間相對(duì)術(shù)語意圖包括除了圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。
這里使用的技術(shù)術(shù)語僅是為了描述特定示例實(shí)施例的目的，而不意在限制。如這里所使用的，除非上下文清楚地指出，否則單數(shù)形式也意在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語"包括"和/或"包含，，時(shí)，說明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件。
除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科技術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。還應(yīng)該理解，除非這里清楚地定義，否則例如通用字典中定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與在相關(guān)領(lǐng)域的語境中它們的意思相同的意思，并且將不作理想的或
過度正式意義上的解釋。
現(xiàn)在將說明示例實(shí)施例，示例實(shí)施例可示出于附圖中，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)可始終表示相同的部件。
以下，可參照?qǐng)D1至圖3詳細(xì)描述根據(jù)示例實(shí)施例的無掩;f莫平版印刷設(shè)備100的結(jié)構(gòu)。圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的無掩模平版印刷設(shè)備的概念圖，圖2是圖1的無掩模平版印刷設(shè)備的剖視圖，圖3是圖1的無掩模平版印刷設(shè)備中的束點(diǎn)陣列的平面圖。
參照?qǐng)D1至圖3，根據(jù)示例實(shí)施例的無掩模平版印刷設(shè)備100可包括至少一個(gè)曝光頭和/或用于〗吏基底60移動(dòng)的臺(tái)50。曝光頭可包括光源10，提供曝光束5;光學(xué)照射系統(tǒng)20，用于使從光源10發(fā)射的曝光束5的照射均勻；光調(diào)制器30， 4艮據(jù)曝光圖案對(duì)通過光學(xué)照射系統(tǒng)20的曝光束5進(jìn)行調(diào)制；和/或曝光光學(xué)系統(tǒng)40，將光調(diào)制器30所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)(beamsopt)陣列的形式傳送到基底60上。
光源IO可以是半導(dǎo)體激光器或紫外(UV)燈。
光調(diào)制器30可包括空間光調(diào)制器(SLM)。光調(diào)制器30的一些示例可以是作為一種微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS )的數(shù)字微鏡裝置(DMD )、 二維(2D )光柵光閥(GLV)、使用PLZT (鋯鈦酸鉛，lead zirconate titantate )的電子光學(xué)裝置或者鐵電液晶(FLC)。為了便于說明，以下假設(shè)光調(diào)制器30是DMD。
DMD可包括基底、形成在基底上的存儲(chǔ)單元(SRAM單元)和/或多個(gè)微鏡，所述多個(gè)微鏡可按照矩陣布置在存儲(chǔ)單元上。
例如，DMD可包括以基本相等的間距(例如，大約13.7 (im)沿行方向和列方向排列在1024列和768行中的微鏡。在每一微鏡的表面上可沉積諸如鋁(Al)的高反射材料。在這種情況下，微鏡可具有大約90%的反射率。還可通過鉸鏈支撐件將微鏡支撐在存儲(chǔ)單元上。
當(dāng)將數(shù)字信號(hào)施加到DMD中的存儲(chǔ)單元時(shí)，由鉸鏈支撐件支撐的微鏡可相對(duì)于基底的表面在+a度至-a度之間(例如，士12度)的范圍內(nèi)傾斜。因此，通過根據(jù)曝光圖案中包含的信息控制DMD中的微鏡的傾斜角度，進(jìn)入DMD的曝光束5可根據(jù)每一微鏡的傾斜角度沿特定方向反射。
可通過控制單元15來控制DMD中的每一微鏡的on/off狀態(tài)。例如，當(dāng)微鏡傾斜+a度時(shí)，曝光束5可被微鏡向曝光光學(xué)系統(tǒng)40反射，這被稱為"開啟狀態(tài)(switched-on state)"。相反，當(dāng)微鏡傾斜-a度時(shí)，曝光束5被微鏡向光吸收器(未示出)反射，這被稱為"關(guān)閉狀態(tài)(switched-offstate)"。
曝光光學(xué)系統(tǒng)40可包括可沿曝光束5傳播的路徑布置的第 一成像光學(xué)系統(tǒng)42、微透鏡陣列44、孔徑陣列45和/或第二成像光學(xué)系統(tǒng)46。
第一成像光學(xué)系統(tǒng)42可以是雙遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，即通過將穿過光調(diào)制器30的圖像放大4倍來將圖像形成在微透鏡陣列44的孔徑平面處。第二成像光學(xué)系統(tǒng)46也可以是雙遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，其將微透鏡陣列44的焦平面處的多個(gè)束點(diǎn)按照大約1倍形成在基底60上。盡管在示例實(shí)施例中描述了第一成像光學(xué)系統(tǒng)42和第二成像光學(xué)系統(tǒng)46可分別具有大約4和1的放大率，但是第一成像光學(xué)系統(tǒng)42和第二成像光學(xué)系統(tǒng)46不限于此，它們可根據(jù)期望的束點(diǎn)大小、待曝光圖案的最小特征大小和/或平版印刷設(shè)備中將使用的曝光頭的數(shù)量來提供放大率的最佳組合。
微透鏡陣列44可以是具有與光調(diào)制器30中的微鏡對(duì)應(yīng)的多個(gè)微透鏡的2D陣列。例如，如果光調(diào)制器30由1024x768個(gè)微鏡組成，則微透鏡陣列44也可具有相同數(shù)量的微透鏡。微透鏡陣列44中的微透鏡的間距可以與光調(diào)制器30中的樣i鏡的間距乘以第一成像光學(xué)系統(tǒng)42的放大率基本相等。例如，微透鏡陣列44中的微透鏡的間距可為大約55 (im。
孔徑陣列45可以是具有多個(gè)針孔的2D陣列，所述多個(gè)針孔沿著微透鏡陣列44的焦平面位于與微透鏡44陣列中的微透鏡對(duì)應(yīng)的位置。所述多個(gè)針孔可使通過微透鏡聚焦的束點(diǎn)成形為特定大小，或者可阻擋光學(xué)系統(tǒng)中所產(chǎn)生的噪聲。例如，每一針孔可具有大約6pm的直徑。
曝光束5在穿過光調(diào)制器30和第一成像光學(xué)系統(tǒng)42并且被聚焦在微透鏡44的焦平面上時(shí)可具有圓形或橢圓形狀。然后，曝光束5可穿過第二成像光學(xué)系統(tǒng)46以在基底60上形成束點(diǎn)陣列31。束點(diǎn)陣列31可包括按照矩陣排列的多個(gè)束點(diǎn)32。例如，束點(diǎn)32可具有大約55 pm的間距，并且/或者可具有大約2.5 iam半峰全寬的圓形高斯分布。
基底60可涂覆有圖案形成材料(如感光材料)，并且/或者可以由臺(tái)50支撐。沿著臺(tái)50移動(dòng)的方向延伸的引導(dǎo)件(未示出)可安裝在臺(tái)50上，并且/或者可以允許臺(tái)50沿著掃描方向Y往復(fù)運(yùn)動(dòng)。盡管在圖1和圖2中沒有示出，但是無掩模平版印刷設(shè)備100還可包括單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于沿著引導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)臺(tái)50。盡管在示例實(shí)施例中，基底60可安置在其上的臺(tái)50可相對(duì)于曝光頭移動(dòng)，但是臺(tái)50可以是固定的，并且曝光頭可以是可移動(dòng)的。臺(tái)50和曝光頭可以是均可移動(dòng)的。此外，盡管在示例實(shí)施例中，在基底60上方可以設(shè)置一個(gè)曝光頭，但是可以沿與臺(tái)50的掃描方向Y垂直的方向布置多個(gè)曝光頭，以便減小處理時(shí)間。
包括光調(diào)制器30和纟鼓透鏡陣列44的曝光頭可相對(duì)于基底60的掃描方向Y傾斜預(yù)定對(duì)準(zhǔn)角度e。更具體的講，當(dāng)束點(diǎn)陣列31 (和/或光調(diào)制器30)排列的方向Y，(其中，方向Y，可依賴于曝光頭的傾斜角度)相對(duì)于掃描方向Y傾斜對(duì)準(zhǔn)角度0時(shí)，無掩模平版印刷設(shè)備100的分辨率可增加。盡管在示例實(shí)施例中，整個(gè)曝光頭可旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)角度e，但是也可僅曝光頭的一部分(如光調(diào)制器30、微透鏡陣列44和/或孔徑陣列45)旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)相同或相似的效果。
控制單元15可包括對(duì)準(zhǔn)器110，使光調(diào)制器30相對(duì)于臺(tái)50沿特定方向?qū)?zhǔn)；對(duì)準(zhǔn)角度測(cè)量器120，測(cè)量掃描方向Y與束點(diǎn)陣列31 (和/或光調(diào)制器30)排列的方向Y，之間的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度；運(yùn)算器130，使用對(duì)準(zhǔn)角度測(cè)量器120所提供的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度來計(jì)算將使用的光調(diào)制器30的行的數(shù)量；和/或圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器140，根據(jù)可用的行的數(shù)量產(chǎn)生關(guān)于光調(diào)制器30的on/off狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)(以下，稱為"on/off圖像數(shù)據(jù)")。
盡管在示例實(shí)施例中，控制單元15可重置on/off圖像數(shù)據(jù)以便實(shí)現(xiàn)均勻的曝光能量分布，但是微透鏡陣列44的on/off狀態(tài)可被重置以實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。
參照?qǐng)D3，光調(diào)制器30可調(diào)制入射曝光束5，以在基底60上方生成具有多個(gè)束點(diǎn)32的束點(diǎn)陣列31。束點(diǎn)陣列31中的多個(gè)束點(diǎn)32可與光調(diào)制器30中的微鏡和/或微透鏡陣列44中的微透鏡對(duì)應(yīng)。因此，光調(diào)制器30、微透鏡陣列44和/或束點(diǎn)陣列31可沿基本相同的方向(Y，)排列。如果在示例實(shí)施例中，光調(diào)制器30由M (列)xN (行)微透鏡組成，則束點(diǎn)陣列31也可具有MxN個(gè)微透鏡。在這種情況下，多個(gè)束點(diǎn)32可按照基本相等的間距D沿行和/或列方向排列。
對(duì)準(zhǔn)器110可使臺(tái)50和/或曝光頭旋轉(zhuǎn)，以使得束點(diǎn)陣列31 (和/或光調(diào)制器30 )的排列方向Y'相對(duì)于基底60的掃描方向Y形成對(duì) 角度e。結(jié)果，在基底60可沿掃描方向Y移動(dòng)的同時(shí)，可沿基底60上生成多個(gè)束點(diǎn)32的區(qū)域形成掃描線70。因此，如果掃描方向Y相對(duì)于排列方向Y，形成對(duì)準(zhǔn)角度e，則在束點(diǎn)32之間的間距D可保持恒定的同時(shí)，相鄰掃描線70之間的距離A可減小。因此，無掩^f莫平版印刷設(shè)備100的分辨率可增加。
相鄰掃描線70之間的距離A關(guān)于束點(diǎn)32的間距D可滿足等式(l)
A=Dxsine ...(l)
例如，如果對(duì)準(zhǔn)角度為0。，則多個(gè)束點(diǎn)32可排列在單條掃描線70上。排列在掃描線70上的束點(diǎn)32的數(shù)量被稱為重復(fù)數(shù)K。
對(duì)準(zhǔn)角度e、光調(diào)制器30的行數(shù)N以及重復(fù)數(shù)K可由等式(2)和(3)定義。
sin2^.《2
K=Nxtan 0
7V-丄 …(3)tan夕 、'
為了使束點(diǎn)陣列型平版印刷設(shè)備中的空間曝光能量分布均勻，曝光頭可
能需要傾斜對(duì)準(zhǔn)角度e,其中在該對(duì)準(zhǔn)角度e，重復(fù)數(shù)K為整數(shù)。
更具體地講，可利用等式(3)來確定光調(diào)制器30的行數(shù)N和重復(fù)數(shù)K所
需的曝光頭的對(duì)準(zhǔn)角度e。如果基于這樣的幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生與曝光圖案對(duì)應(yīng)的
光調(diào)制器30的圖像數(shù)據(jù)，則曝光頭相對(duì)于掃描方向Y的旋轉(zhuǎn)角度可能需要
與對(duì)準(zhǔn)角度e精確匹配，以便使曝光量均勻。然而，即使微小的對(duì)準(zhǔn)誤差(例如，0.001°)也會(huì)導(dǎo)致非常不均勻的曝光能量分布，這樣的不均勻曝光能量分布是不可以忽略的，意味著對(duì)準(zhǔn)誤差可能必須小于o.ooi。。實(shí)際上，旋轉(zhuǎn)曝光頭以實(shí)現(xiàn)這樣精確的對(duì)準(zhǔn)是非常困難的。根據(jù)示例實(shí)施例的補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差
的方法可通過補(bǔ)償光調(diào)制器30和/或微透鏡陣列44的on/off狀態(tài)(而非光調(diào)制器30和臺(tái)50之間的對(duì)準(zhǔn)角度e)來實(shí)現(xiàn)均勻的曝光能量分布。
參照?qǐng)D1至圖4詳細(xì)描述利用無掩模平版印刷設(shè)備100補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的方法。圖4是示出根據(jù)示例實(shí)施例的在無掩模平版印刷設(shè)備中補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的方法的流程圖。
參照?qǐng)D1至圖4，對(duì)準(zhǔn)器110可以使曝光頭相對(duì)于臺(tái)50按照理想對(duì)準(zhǔn)角
度ei對(duì)準(zhǔn)(S410)。在這種情況下，理想對(duì)準(zhǔn)角度er可以指臺(tái)50的掃描方
向Y與方向Y'(光調(diào)制器30中的孫H竟沿方向Y'排列)之間的用戶所期望
的角度，與對(duì)準(zhǔn)誤差無關(guān)。對(duì)準(zhǔn)角度測(cè)量器120可測(cè)量束點(diǎn)32的位置，然后測(cè)量束點(diǎn)陣列31 (和/ 或光調(diào)制器30 )的排列方向Y，與掃描方向Y之間的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度02( S420 )。 理想對(duì)準(zhǔn)角度01與實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度62之差可表示對(duì)準(zhǔn)誤差。
運(yùn)算器130可將實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度02和光調(diào)制器30中的行數(shù)N帶入等式(3)。 為隨后的運(yùn)算，運(yùn)算器130還可確定實(shí)際重復(fù)數(shù)K是否是整數(shù)(S430)。
如果在步驟S430中實(shí)際重復(fù)數(shù)K是整數(shù)，則在整個(gè)曝光圖案上，曝光 能量分布可以是均勻的。因此，圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器140可在沒有單獨(dú)的補(bǔ)償處 理的情況下，基于關(guān)于束點(diǎn)陣列31的位置的信息產(chǎn)生關(guān)于光調(diào)制器30的圖 像數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行平版印刷處理(S450)。
如果在步驟S430中實(shí)際重復(fù)l吏K不是整lt,則曝光能量的量可在特定 掃描線70之間不同。即，與掃描線70重疊的束點(diǎn)的數(shù)量可從掃描線到掃描 線不同，從而導(dǎo)致不均勻的曝光能量分布。為了減小過多數(shù)量的束點(diǎn)32與之 重疊的特定掃描線70的曝光能量的量，與該掃描線70重疊的一些束點(diǎn)32可 被關(guān)閉。通過調(diào)節(jié)束點(diǎn)陣列31中實(shí)際將使用的行的數(shù)量N',即通過將束點(diǎn) 陣列31中的一些行切換為off狀態(tài)，可使曝光能量分布均勻(S440)。
在這種情況下，可通過產(chǎn)生將光調(diào)制器30中的一些行的微鏡關(guān)閉的 on/off圖像數(shù)據(jù)，并且/或者通過將微透鏡陣列44中的一些行的微透鏡關(guān)閉來 實(shí)現(xiàn)將束點(diǎn)陣列31中的一些行關(guān)閉。為了將一些行的微透鏡關(guān)閉，可能需要 單獨(dú)的裝置以防止曝光束5穿過這些行的微透鏡或孔徑。
如果實(shí)際重復(fù)數(shù)K不是整數(shù)，則可定義比實(shí)際重復(fù)數(shù)K小的取整重復(fù)數(shù) m。為了獲得均勻的曝光能量分布，運(yùn)算器130可將取整重復(fù)數(shù)m和實(shí)際對(duì) 準(zhǔn)角度02帶入下面的方程(4),以獲得束點(diǎn)陣列31中將使用的行的數(shù)量N，。 如果取整重復(fù)數(shù)m接近于實(shí)際重復(fù)數(shù)K,則滿足下面的不等式m<K<m+l。 在這種情況下，與該范圍對(duì)應(yīng)的角度范圍可^皮設(shè)計(jì)為曝光頭的對(duì)準(zhǔn)角度容限 (tolerance )。
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圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器140可基于束點(diǎn)陣列31的可用行的數(shù)量N'來將束點(diǎn)陣 列31中的一些行關(guān)閉。更具體地講，圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器140可產(chǎn)生將光調(diào)制器 30中的一些行的孩i鏡關(guān)閉的on/off圖像數(shù)據(jù)，并且/或者可將微透鏡陣列44 中的一些行的微透鏡關(guān)閉。被關(guān)閉的行的數(shù)量可以是N-N，。即，光調(diào)制器30 或微透鏡陣列44的數(shù)量為N-N'的行可被關(guān)閉。圖5A至圖5D示出光調(diào)制器30或微透鏡陣列44中可被關(guān)閉的行的位置 的示例。圖5A至圖5D是示出根據(jù)示例實(shí)施例的光調(diào)制器30中的微鏡和/或 微透鏡陣列44中的微透鏡的被關(guān)閉的行的平面圖。
如圖5A至圖5C所示，關(guān)閉的行OFF可分別位于整個(gè)陣列的末尾、中 間和/或開始。如圖5D所示， 一些4亍OFF還可位于整個(gè)陣列的開始，同時(shí)剩 余行OFF可位于整個(gè)陣列的末尾。盡管圖5A至圖5D沒有示出，但是與圖 5D所示的方式類似，關(guān)閉的行OFF可以^^劃分為幾部分并位于不同的位置。
返回到圖4,在產(chǎn)生用于將束點(diǎn)陣列31的一些行關(guān)閉的圖像數(shù)據(jù)以后， 可利用束點(diǎn)陣列31的剩余行執(zhí)行平版印刷處理(S450)。
參照?qǐng)D6A至圖6C詳細(xì)描述根據(jù)示例實(shí)施例的利用無掩模平版印刷設(shè)備 補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的方法。圖6A至圖6C是示出根據(jù)示例實(shí)施例的在無掩模平版 印刷設(shè)備中可隨著對(duì)準(zhǔn)誤差而變化的曝光能量的分布的平面圖。
在示例實(shí)施例中，束點(diǎn)陣列31可包括6 (列)xl8 (行)束點(diǎn)32。默認(rèn) 重復(fù)數(shù)K可被設(shè)為3，并且/或者束點(diǎn)陣列31可關(guān)于掃描方向Y對(duì)準(zhǔn)。如果 束點(diǎn)陣列31被理想地對(duì)準(zhǔn)，則掃描方向Y和束點(diǎn)陣列31(和/或光調(diào)制器30) 的排列方向Y，之間的理想對(duì)準(zhǔn)角度ei可為9.462°。為了便于說明，以下假設(shè) 對(duì)束點(diǎn)陣列31的18行從下往上從1開始編號(hào)。
圖6A示出束點(diǎn)陣列31可以在沒有對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下與掃描方向Y精確 對(duì)準(zhǔn)，以使得實(shí)際重復(fù)數(shù)K為3的情況。參照?qǐng)D6A,實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度02等于 理想對(duì)準(zhǔn)角度ei (02 = 01 = 9.462。)。在水平相鄰的束點(diǎn)32之間可排列六條 掃描線1至6。由于三個(gè)束點(diǎn)32與掃描線1至6中的每一條重疊，所以如曝 光能量分布圖80中所示，每一條掃描線中的曝光能量分布可以是均勻和平滑 的。
圖6B示出束點(diǎn)陣列31和掃描方向Y可能在有對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下對(duì)準(zhǔn)的 情況。束點(diǎn)陣列31 (和/或光調(diào)制器30)的排列方向Y，與掃描方向Y之間的 實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度02可為7.125。?？蓪⑹c(diǎn)陣列31中的行數(shù)N和實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度 e2帶入等式(3),從而確定2.25的實(shí)際重復(fù)數(shù)K。參照?qǐng)D6B,在水平相鄰 的束點(diǎn)32之間可排列8條掃描線1至8。在三個(gè)束點(diǎn)32與掃描線1和8中 的每一條重疊的同時(shí)，兩個(gè)束點(diǎn)32與剩余掃描線中的每一條重疊。因此，如 曝光能量分布圖80中所示，每一條掃描線中的曝光能量分布可能是不均勻 的。當(dāng)束點(diǎn)陣列31中的兩行被關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)束點(diǎn)32可與掃描線1至8中的
12每一條重疊。即，曝光能量分布可以變得均勻(或者更均勻)。
由于取整重復(fù)數(shù)m是小于實(shí)際重復(fù)數(shù)K的整數(shù)，所以111 = 2。可將重復(fù) 數(shù)m和實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度e2帶入等式(4),以獲得束點(diǎn)陣列31中的可用行的數(shù) 量N， (=16)。
在行17和18是束點(diǎn)陣列31中被關(guān)閉的行OFF的同時(shí)，可行的行OFF 的組合可包括(行l(wèi)、行2)、(行9、行IO)、(行l(wèi)、行IO)、(行l(wèi)、行18)、 (行2、行9 )、(行2、行17 )、(行9、行18 )和(行10、行17 )。
圖6C示出束點(diǎn)陣列31和掃描方向Y可能在有對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下對(duì)準(zhǔn)的 情況。束點(diǎn)陣列31的排列方向Y'與掃描方向Y之間的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度02可為 11.310°。可將束點(diǎn)陣列31中的行數(shù)N和實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度e2帶入等式(3),從 而確定3.60的實(shí)際重復(fù)數(shù)K。參照?qǐng)D6C，在水平相鄰的束點(diǎn)32之間可排列 5條掃描線1至5。在四個(gè)束點(diǎn)與掃描線l、 4和5中的每一條重疊的同時(shí)， 三個(gè)束點(diǎn)與剩余掃描線中的每一條重疊。因此，如曝光能量分布圖80中所示， 每一條掃描線中的曝光能量分布可能是不均勻的。當(dāng)束點(diǎn)陣列31中的三行被 關(guān)閉時(shí)，三個(gè)束點(diǎn)32可與掃描線1至5中的每一條重疊。即，曝光能量分布 可變得均勻(或者更均勻)。
由于取整重復(fù)數(shù)m是小于實(shí)際重復(fù)數(shù)K的整數(shù)，所以111 = 3?？蓪⒅貜?fù) 數(shù)m和實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度62帶入等式(4)，以獲得束點(diǎn)陣列31中的可用行的數(shù) 量N， (=15)。
圖7A至圖8B示出顯示在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差之前和之后的曝光量的均勻性的 曝光仿真的結(jié)果。圖7A示出在沒有補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光能量 分布和空間^象，圖7B示出在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光能量分布和空 間像，圖8A示出在沒有補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像， 圖8B示出在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像。
在仿真中，使用具有1024列和768行的光調(diào)制器30。曝光頭或臺(tái)50旋 轉(zhuǎn)，以使得重復(fù)數(shù)K為3。理想對(duì)準(zhǔn)角度ei為0.22381°。然而，因?yàn)閷?shí)際上， 由于對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的局限而無法按照理想對(duì)準(zhǔn)角度e對(duì)準(zhǔn)，所以對(duì)準(zhǔn)容限被設(shè)為 與3S重復(fù)數(shù)K^4對(duì)應(yīng)的0.22381。至0.19841。的角度范圍。作為測(cè)量結(jié)果，實(shí) 際對(duì)準(zhǔn)角度02被假設(shè)為0.230°。在這種情況下，實(shí)際重復(fù)數(shù)K是3.083。還 假設(shè)光調(diào)制器30的切換速度為10 kHZ，并且臺(tái)50的掃描速度為10 mm/s。 圖7A和圖8A示出利用束點(diǎn)陣列31中的所有行(768行)通過平版印刷術(shù)獲得的數(shù)據(jù)。圖7B和圖8B示出利用束點(diǎn)陣列31中的768行中的一些(747行) 通過平版印刷術(shù)獲得的數(shù)據(jù)。
假設(shè)用于補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的取整重復(fù)數(shù)m為3，可將實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度02和重 復(fù)數(shù)m帶入上面的等式(4 )，以確定束點(diǎn)陣列31中的可用行的數(shù)量N，( =747 )。 因此，被關(guān)閉的行OFF的數(shù)量可為21。
參照?qǐng)D7A，在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差之前，曝光能量的量可能在具有大約55^im (即，水平相鄰的束點(diǎn)32之間的距離)周期的特定部分P處快速增加。因此， 圖7A示出在整個(gè)空間像上曝光能量的不均勻分布。相反，參照?qǐng)D7B，在補(bǔ) 償對(duì)準(zhǔn)誤差之后可獲得具有小于1%的不均勻性的空間像。
類似地，參照?qǐng)D8A,在圖案圖像上的一些線中周期性地觀測(cè)到曝光能量 的過量的量。圖8B示出在整個(gè)空間像上的均勻曝光能量分布。
參照?qǐng)D9A和圖9B詳細(xì)描述關(guān)于重復(fù)數(shù)的對(duì)準(zhǔn)誤差容限。圖9A是實(shí)際 重復(fù)數(shù)K和取整重復(fù)數(shù)m對(duì)對(duì)準(zhǔn)角度的曲線圖，圖9B是在補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差時(shí)， 光調(diào)制器的行數(shù)N，對(duì)對(duì)準(zhǔn)角度(e)的曲線圖。這里假設(shè)使用具有1027列和 768行的光調(diào)制器。
參照?qǐng)D9A和圖9B，當(dāng)取整重復(fù)數(shù)m為3、 4、 5和6時(shí)，對(duì)準(zhǔn)角度e的 容限范圍可以分別為0.224。至0.298°、 0.298。至0.373°、 0.373。至0.448°以及 0.448。至0.552。。該范圍的上限和下限之差可以大約為0.075。。關(guān)于每一取整 重復(fù)數(shù)m的可用行的數(shù)量N，是573至768。
在上述實(shí)施例中，如果實(shí)際重復(fù)數(shù)K不是整數(shù)，可利用接近于實(shí)際重復(fù) 數(shù)K的取整重復(fù)數(shù)m來計(jì)算束點(diǎn)陣列31中的可用行的數(shù)量N，。然而，為了 計(jì)算，可選擇小于實(shí)際重復(fù)數(shù)K的任何取整重復(fù)數(shù)m，這將在下面參照?qǐng)D10 進(jìn)行詳細(xì)描述。這里假設(shè)使用具有1027列和768行的光調(diào)制器。
參照?qǐng)D10，如果對(duì)準(zhǔn)角度0為0.50。，則可用行的數(shù)量N，可被調(diào)節(jié)為115、 229、 344、 458、 573和688，以獲得1、 2、 3、 4、 5和6的取整重復(fù)數(shù)m。 如果取整重復(fù)數(shù)m與實(shí)際重復(fù)數(shù)K之間存在較大差異，則可提高光源10所 提供的曝光束5的功率，以獲得相同的曝光量。
盡管已經(jīng)具體地示出和描述了示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng) 該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進(jìn)行 各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1、一種無掩模平版印刷設(shè)備，包括光源，提供曝光束；光調(diào)制器，根據(jù)曝光圖案調(diào)制曝光束；曝光光學(xué)系統(tǒng)，將光調(diào)制器所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)陣列的形式傳送到基底上；控制單元，將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使整個(gè)束點(diǎn)陣列上的曝光能量分布均勻。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，基底的掃描方向相對(duì)于光調(diào)制器排列的方向傾斜一對(duì)準(zhǔn)角度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，控制單元將光調(diào)制器中的一些行關(guān)閉。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，曝光光學(xué)系統(tǒng)包括微透鏡陣列，所述微透鏡陣列會(huì)聚束點(diǎn)陣列以增加分辨率，其中，控制單元將微透鏡陣列中的一些行關(guān)閉。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，控制單元包括對(duì)準(zhǔn)器，將光調(diào)制器沿著相對(duì)于基底的掃描方向傾斜初始對(duì)準(zhǔn)角度的方向排列；對(duì)準(zhǔn)角度測(cè)量器，測(cè)量所述掃描方向與排列方向的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度；運(yùn)算器，使用實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度計(jì)算束點(diǎn)陣列中將使用的行的數(shù)量；圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，使用將使用的行的數(shù)量重置光調(diào)制器或曝光光學(xué)系統(tǒng)的on/off狀態(tài)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在基底沿著掃描方向移動(dòng)的同時(shí)，沿著基底上生成束點(diǎn)陣列的束點(diǎn)的區(qū)域形成掃描線，并且重復(fù)數(shù)K表示每一掃描線上排列的束點(diǎn)的數(shù)量時(shí)，控制單元將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使每一掃描線中的重復(fù)數(shù)K均勻。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，當(dāng)光調(diào)制器具有M列和N行，小于重復(fù)數(shù)K的取整重復(fù)數(shù)為m, round表示舍入函K,并且實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度為02時(shí)，光調(diào)制器中將使用的行的數(shù)量N，滿足下面的等式7V'= raw"c (-)。tan 62
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，光調(diào)制器是數(shù)字微鏡裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，束點(diǎn)陣列中被關(guān)閉的行位于束點(diǎn)陣列的開始，或者位于束點(diǎn)陣列的末尾，或者位于束點(diǎn)陣列的開始和末尾。
10、 一種使用無掩模平版印刷設(shè)備補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的方法，該方法包括提供曝光束；由光調(diào)制器根據(jù)曝光圖案調(diào)制曝光束；將光調(diào)制器所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)陣列的形式傳送到基底上；將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使整個(gè)束點(diǎn)陣列上的曝光能量分布均勻。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，還包括使基底的掃描方向相對(duì)于光調(diào)制器排列的方向傾斜一對(duì)準(zhǔn)角度。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，傳送調(diào)制的曝光束的步驟包括使用微透鏡陣列會(huì)聚束點(diǎn)陣列。
13、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中，將一些行關(guān)閉的步驟包括將光調(diào)制器沿著相對(duì)于基底的掃描方向傾斜初始對(duì)準(zhǔn)角度的方向排列；測(cè)量所述掃描方向與排列方向的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度；使用實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度計(jì)算束點(diǎn)陣列中將使用的行的數(shù)量；使用可使用的行的數(shù)量關(guān)閉束點(diǎn)陣列中的一些行。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，當(dāng)在基底沿著掃描方向移動(dòng)的同時(shí)，沿著基底上生成束點(diǎn)陣列的束點(diǎn)的區(qū)域形成掃描線，并且重復(fù)數(shù)K表示每一掃描線上排列的束點(diǎn)的數(shù)量時(shí)，控制單元將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使每一掃描線中的重復(fù)數(shù)K均勻。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，當(dāng)光調(diào)制器具有M列和N行，小于重復(fù)數(shù)K的取整重復(fù)數(shù)為m, round表示舍入函數(shù)，并且實(shí)際對(duì)準(zhǔn)角度為62時(shí)，光調(diào)制器中將使用的行的數(shù)量N，滿足下面的等式附7V"'= -)。tanP2
16、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中，使用數(shù)字微鏡裝置來執(zhí)行調(diào)制曝光束的步驟。
17、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中，關(guān)閉一些行的步驟包括將位于束點(diǎn)陣列的開始的行、或者位于束點(diǎn)陣列的末尾的行、或者位于束點(diǎn)陣列的開始和末尾的行關(guān)閉。
全文摘要
提供一種無掩模平版印刷設(shè)備和使用其補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)誤差的方法。無掩模平版印刷設(shè)備可包括光源，提供曝光束；光調(diào)制器，根據(jù)曝光圖案調(diào)制曝光束；曝光光學(xué)系統(tǒng)，將光調(diào)制器所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)陣列的形式傳送到基底上；控制單元，將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使整個(gè)束點(diǎn)陣列上的曝光能量分布均勻。使用無掩模平版印刷設(shè)備補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差的方法可包括提供曝光束；根據(jù)曝光圖案調(diào)制曝光束；將光調(diào)制器所提供的調(diào)制的曝光束以束點(diǎn)陣列的形式傳送到基底上；將束點(diǎn)陣列中的一些行關(guān)閉，以使整個(gè)束點(diǎn)陣列上的曝光能量分布均勻。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101673056SQ20091017308
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者張尚敦, 李義國(guó), 裴祥佑, 金楨珉 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社