背景

領(lǐng)域

本公開案的實(shí)施方式涉及一種用于處理基于網(wǎng)的基板(web-based substrate)的方法和設(shè)備。

相關(guān)技術(shù)描述

在基于網(wǎng)的基板處理中，基板移動(dòng)過輥，并且在一或多個(gè)處理位置處進(jìn)行處理。與靜態(tài)處理相反，基于網(wǎng)的基板可以在基板連續(xù)移動(dòng)通過系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行處理。因此，基板位置不斷改變，這種情況在基于網(wǎng)的基板處理中尤為明顯?；诰W(wǎng)的基板行進(jìn)過輥。當(dāng)在該輥上時(shí)，基板位置一般是固定的。然而，在輥與輥之間，基板會(huì)被拉伸或垂直/側(cè)向于基板所行進(jìn)的路徑移動(dòng)。換句話說，基板可能游移(wander)，使得當(dāng)基板遇到該輥時(shí)，就基于網(wǎng)的基板的整個(gè)長(zhǎng)度而言，基板并非在輥上的相同位置。

除了游移之外，基板會(huì)被扭曲，使得基板相對(duì)于基板移動(dòng)方向側(cè)向地“擠成一團(tuán)(bunch up)”或壓縮。當(dāng)所扭曲的基板到達(dá)輥處時(shí)，扭曲一般固定，使得這種扭曲不會(huì)由于該基板的部分與輥接觸發(fā)生改變。然而，處理所扭曲的基板可能導(dǎo)致許多問題，因?yàn)榕で赡茉诨逡苿?dòng)通過系統(tǒng)時(shí)沿基板的長(zhǎng)度發(fā)生改變。因此，基板必須將不扭曲，或者處理?xiàng)l件必須改變以便補(bǔ)償扭曲。

一種解決基板扭曲問題的方法是使用自對(duì)準(zhǔn)壓印平版印刷技術(shù)(Self Aligned Imprint Lithography,SAIL)。SAIL僅僅將多個(gè)平版印刷(lithography)步驟間的對(duì)準(zhǔn)問題轉(zhuǎn)移至多個(gè)蝕刻步驟，并且目前是商業(yè)上不可行的。SAIL處理需要大量資金投入以及非常嚴(yán)苛的系統(tǒng)布局和設(shè)計(jì)規(guī)則。

因此，在本領(lǐng)域需要一種以不同于SAIL的方式來處理基于網(wǎng)的基板的方法。

概述

本公開案總體涉及一種用于處理基于網(wǎng)的基板的方法和設(shè)備。當(dāng)所述基板在輥之間行進(jìn)時(shí)，所述基板可被拉伸并且因而扭曲。一旦所述基板到達(dá)所述輥處，所述基板扭曲就會(huì)固定。通過調(diào)整處理參數(shù)，所扭曲的基板得以處理，而不需要校正所述扭曲。

在一個(gè)實(shí)施方式中，一種對(duì)基于網(wǎng)的基板進(jìn)行處理的方法包括：檢測(cè)所述基板是扭曲的；以及基于所述檢測(cè)到的扭曲來對(duì)所扭曲的基板進(jìn)行光刻處理。

在另一實(shí)施方式中，一種基于網(wǎng)的處理設(shè)備包括：輥，所述輥設(shè)置在腔室主體中；對(duì)準(zhǔn)測(cè)量裝置；CPU，所述CPU耦接所述對(duì)準(zhǔn)測(cè)量裝置；處理裝置，所述處理裝置被耦接到所述CPU；以及圖像整形器(image shaper)，所述圖形整形器設(shè)置在所述處理裝置與所述輥之間，其中所述圖像整形器能夠形成凸出且柱形的場(chǎng)形，以便匹配所述輥的形狀。

附圖簡(jiǎn)述

因此，為了能夠詳細(xì)理解本公開案的上述特征結(jié)構(gòu)所用方式，上文所簡(jiǎn)要概述的本公開案的更具體的描述可以參考實(shí)施方式進(jìn)行，其中一些實(shí)施方式示出在附圖中。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅僅示出本公開案的典型實(shí)施方式，并且因此不應(yīng)視為限制本公開案范圍，因?yàn)楸竟_案可以允許其他等效實(shí)施方式。

圖1是通過輥的基于網(wǎng)的基板的示意圖。

圖2A至圖2C是基于網(wǎng)的基板的示意圖，其中示出扭曲。

圖3是具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的基于網(wǎng)的基板的示意圖。

圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的設(shè)備的示意圖。

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)合圖像整形器的設(shè)備的示意圖。

為了促進(jìn)理解，已盡可能使用相同元件符號(hào)標(biāo)示這些附圖所共有的相同元件。預(yù)期的是，一個(gè)實(shí)施方式中公開的元件可有益地用于其他實(shí)施方式，而不需要具體敘述。

詳述

本公開案總體涉及一種用于處理基于網(wǎng)的基板的方法和設(shè)備。當(dāng)基板在輥之間行進(jìn)時(shí)，基板可被拉伸并且因而扭曲。一旦基板到達(dá)輥處，基板扭曲就會(huì)固定。通過調(diào)整處理參數(shù)，所扭曲的基板得以處理，而不需要校正扭曲。

本文所討論的實(shí)施方式可以實(shí)踐在基于網(wǎng)的設(shè)備(諸如可購(gòu)自美國(guó)加利福尼亞州圣塔克拉拉市應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc.,Santa Clara,CA)的Applied設(shè)備中。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施方式同樣可實(shí)踐于其他設(shè)備，包括其他制造商銷售的那些設(shè)備。

本公開案的實(shí)施方式涉及在柔性基板(諸如較薄塑料基板)上形成光刻圖案。塑料基板在操作期間具有變形的自然趨勢(shì)，這會(huì)導(dǎo)致在掩模平版印刷中圖案層之間的較大重疊錯(cuò)誤。本解決方案的實(shí)施方式提供用于在塑料基板上進(jìn)行無(wú)掩模光刻的解決方案。

這些實(shí)施方式涉及通過輥來輸送基板，從而將相機(jī)聚焦于輥的前緣，并將一或多個(gè)DMD寫入器指向位于相機(jī)下游位置處的基板。相機(jī)和DMD寫入器兩者指向基板在輥上的部分，使得相機(jī)/基板和DMD寫入器/基板之間距離一致，從而消除由移動(dòng)離開焦點(diǎn)的基板所導(dǎo)致的問題。

基板上的第一圖案層的光刻期間，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記被印刷在裝置之間的切口(kerf)區(qū)域上；所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記用于表示沿著垂直或側(cè)向方向的扭曲。沿縱向方向的任何扭曲都可視為是均勻的。平行線或標(biāo)記沿著縱向方向印刷，以便反映基板游移。

第二圖案層的光刻期間，對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的取樣使用相機(jī)執(zhí)行；基板扭曲從對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的取樣圖像計(jì)算；并且GDS II文件是結(jié)合所計(jì)算的扭曲進(jìn)行更新/形成。來自GDS II文件的信息被發(fā)送到DMD寫入器以打印第二圖案層。通過根據(jù)基板扭曲來使數(shù)字掩模扭曲，就可補(bǔ)償基板扭曲。

扭曲在基于網(wǎng)的基板的工藝期間受到監(jiān)視。收集與形成在基板上的每個(gè)產(chǎn)品(諸如單獨(dú)裝置)相關(guān)聯(lián)的扭曲數(shù)據(jù)。扭曲信息可以用來指示產(chǎn)品質(zhì)量。任何扭曲峰值(spike)都可被標(biāo)記為潛在產(chǎn)量警報(bào)。當(dāng)扭曲在操作過程中到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，該扭曲的多點(diǎn)拖尾均值(multi-point trailing average)可以用來計(jì)算要印刷的GDS II圖像，由此提高整個(gè)基于網(wǎng)的基板的準(zhǔn)確度。

由于基板在印刷期間是位于曲面之上，因此圖案間距可從中心朝向曲面的前端和后端拉伸?？梢允褂脭?shù)學(xué)計(jì)算補(bǔ)償GDS II圖像中的拉伸?；蛘撸梢允褂镁哂凶銐虼蟮闹睆降妮?，使得間距拉伸可被忽略。當(dāng)基板置放在輥的凸出表面上時(shí)，用于DMD寫入器的傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)具有凹入圖像平面。圖像平面與基板位置之間的誤差會(huì)導(dǎo)致DMD失去其準(zhǔn)確度和清晰度(sharpness)。凸平面圖像整形器可定位在DMD寫入器與輥之間，以便解決這一問題。凸平面圖像整形器可為凹凸透鏡、場(chǎng)透鏡或三合透鏡。凸平面圖像整形器使得能夠使用具有較小直徑的輥。

圖1是通過輥102的基于網(wǎng)的基板100的示意圖。當(dāng)輥102如箭頭104所示那樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，基板100在箭頭106方上行進(jìn)越過輥102。在到達(dá)輥102前，基板100并未固定到位，并且因而可能如上所述那樣游移。一旦基板100在輥102上，基板100位于輥102上的部分就不會(huì)再游移，并且因而固定到位。如果在基板100到達(dá)輥102時(shí)，基板100存在任何扭曲，那么扭曲固定到位。

圖2A至圖2C是基于網(wǎng)的基板100的示意圖，示出扭曲。圖案202示出于基板100中。圖案202是由多個(gè)相同的正方形204構(gòu)成。如圖2A所示，正方形204全部示為是相同的。然而，在圖2B中，由于基板100已經(jīng)在“X”和“Y”兩個(gè)方向上拉伸和/或壓縮，因此完全相同的正方形204略微扭曲。如圖2B所清楚示出，圖案202的端線(end line)206和圖案202的邊線(sideline)208與圖2A中的不同。另外，相較于圖2A，一些正方形204A在圖2B中較大，并且相較于圖2A，一些正方形204B在圖2B中較小。在圖2C中，扭曲甚至更為明顯。如果基板100到達(dá)輥102，同時(shí)如圖2B和圖2C所示那樣扭曲，那么基板100將會(huì)需要在扭曲時(shí)進(jìn)行處理。

為了處理所扭曲的基板100，需要理解這種扭曲。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，基板100上的策略性置放的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304是有益的。更確切地，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304置放在形成于基板100上的產(chǎn)品306之間的切口區(qū)域302中的基板100上。圖3是具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304的基于網(wǎng)的基板100的示意圖。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304設(shè)置在基板100上的產(chǎn)品306之間的切口區(qū)域302中。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304包括側(cè)向延伸過基板100的標(biāo)記304A以及在基板100行進(jìn)通過系統(tǒng)的方向上縱向延伸的標(biāo)記304B。

側(cè)向標(biāo)記304A用于測(cè)量在“X”方向上的扭曲量，而縱向標(biāo)記304B則用于測(cè)量在“Y”方向上的扭曲量。標(biāo)記304置放在產(chǎn)品306之間的切口區(qū)域302中的基板100的寬度上。一旦切口區(qū)域302越過輥102，就會(huì)測(cè)量標(biāo)記304的扭曲。因此，一旦扭曲固定，就會(huì)測(cè)量標(biāo)記304?；谒鶞y(cè)量的扭曲，產(chǎn)品306B的扭曲是已知的，并且用于處理產(chǎn)品306B的處理?xiàng)l件可調(diào)整以匹配基板100的扭曲。應(yīng)當(dāng)注意，基板100的扭曲在產(chǎn)品306上可以是不同的，并且因此產(chǎn)品306A的處理?xiàng)l件可不同于產(chǎn)品306B。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304用于確定要到達(dá)輥的下一產(chǎn)品的扭曲。

圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的設(shè)備400的示意圖。設(shè)備400包括輥102?；?00進(jìn)入設(shè)備400的腔室402并且繼續(xù)越過輥102。在腔室402內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)測(cè)量裝置404(諸如相機(jī))收集在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記304的位置上的數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)送入CPU 406，CPU 406執(zhí)行計(jì)算以便確定基板100的扭曲，并且由此確定用于處理下一產(chǎn)品306B所必需的處理?xiàng)l件。基于所述數(shù)據(jù)，必需信息送入處理裝置410(諸如DMD寫入器或光刻裝置)，以便處理產(chǎn)品306B。

如果需要的話，這些數(shù)據(jù)可發(fā)送到統(tǒng)計(jì)處理控制(Statistical Processing Control,SPC)監(jiān)視系統(tǒng)408，SPC監(jiān)視系統(tǒng)可以用來在將處理信息發(fā)送到處理裝置410前處理數(shù)據(jù)。SPC監(jiān)視系統(tǒng)408遵循關(guān)于基板100的扭曲的大致穩(wěn)定狀態(tài)的前提條件，并且因而取得該扭曲測(cè)量的統(tǒng)計(jì)均值，并且基于統(tǒng)計(jì)平均扭曲，將處理信息發(fā)送到處理裝置410。換句話說，當(dāng)使用SPC監(jiān)視系統(tǒng)408時(shí)，用于處理產(chǎn)品306B的扭曲補(bǔ)償基于整個(gè)基板100的統(tǒng)計(jì)平均扭曲，而非僅僅基于正好在處理產(chǎn)品306B前對(duì)切口區(qū)域302的測(cè)量。據(jù)信，基板100由于基于網(wǎng)的基板100的長(zhǎng)度而應(yīng)當(dāng)達(dá)到該扭曲的大致穩(wěn)定狀態(tài)。如果并不存在扭曲穩(wěn)定狀態(tài)條件，那么從統(tǒng)計(jì)上來說，存在設(shè)備問題。SPC監(jiān)視系統(tǒng)408可以使用滾動(dòng)或拖尾點(diǎn)均值確定基板100的扭曲，從而根據(jù)平均扭曲處理產(chǎn)品306B?；蛘?，如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)扭曲，那么產(chǎn)品306可以在基板100上的每個(gè)產(chǎn)品306前基于直接從切口區(qū)域302收集的信息進(jìn)行處理。

由于基板100在輥102上得到處理，因此基板是相對(duì)于處理裝置410而彎曲的。因此，處理并未發(fā)生在平面上。如此，焦平面將需要是凸出的，以便確?；?00得到適當(dāng)處理。大多數(shù)的透鏡系統(tǒng)生成自然凹入的焦平面曲率。典型場(chǎng)平整化選項(xiàng)包括具有不同半徑的厚凹凸透鏡、場(chǎng)透鏡以及三合透鏡。由于目標(biāo)在于暴露相對(duì)于處理裝置凸出的基板，因此該場(chǎng)補(bǔ)償裝置必須具有凸出的焦平面。

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)合圖像整形器502的設(shè)備的示意圖。圖像整形器502類似場(chǎng)平整化透鏡，但是被過度強(qiáng)化(over-powered)以產(chǎn)生凸出且柱形的場(chǎng)形以匹配輥102。由于存在圖像整形器502，基板100即使在凸輥上，也仍可被處理裝置410適當(dāng)處理。

總體來說，用于對(duì)基于網(wǎng)的基板進(jìn)行處理的方法可以包括在形成于基板上的產(chǎn)品之間的切口區(qū)域中，將多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記印刷到基板上。之后，一旦對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位于輥上，就會(huì)讀出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。通過讀出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記而收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，并且處理裝置使用數(shù)據(jù)補(bǔ)償基板扭曲。通過補(bǔ)償扭曲，可適當(dāng)?shù)靥幚砘诰W(wǎng)的基板。

雖然上文針對(duì)的是本公開案的實(shí)施方式，但是也可在不背離本公開案基本范圍的情況下，構(gòu)想本公開案的其他和進(jìn)一步實(shí)施方式，并且本公開案范圍是由以下權(quán)利要求書來確定。