專利名稱：無掩模平版印刷設備和使用其補償旋轉對準誤差的方法
技術領域：
示例實施例涉及一種平版印刷(lithographic)設備和使用該平版印刷設備補償旋轉對準誤差的方法。此外，示例實施例涉及一種無掩模平版印刷設備和使用該平版印刷設備補償旋轉對準誤差的方法。
背景技術：
通常，平版印刷術是通過曝光將掩模上的幾何形狀(即，圖案)轉印到基底的表面上所涂覆的薄感光材料(光刻膠)。平版印刷設備使用光源來雕刻實際設計的涂覆有感光材料的圖案。通常，平版印刷設備包括掩模(或調制盤)，是其上繪制有設計的圖案的原始板；對準裝置，用于將掩模與基底精確對準；光源，發(fā)射具有引起感光材料的光化學反應的波長的光。
顯示器行業(yè)通常被稱為"裝備行業(yè)(equipment industry)"，這是因為該行業(yè)中的裝置占據(jù)成本和技術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局限，而且還導致制造成本呈指數(shù)增加。為了克服這些缺點，已經(jīng)出現(xiàn)了無掩模平版印刷設備，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)明內容
示例實施例可提供一種無掩模平版印刷設備，該無掩模平版印刷設備可雕刻基底上的感光層以形成期望的圖案，而不需要掩?；驑司€，并且還可補償由于曝光頭中的旋轉對準誤差而引起的曝光量的不均勻性。
示例實施例還提供一種在無掩模平版印刷設備中補償由于曝光頭的旋轉對準誤差而引起的曝光量的不均勻性的方法。
根據(jù)示例實施例， 一種無掩模平版印刷設備可包括光源，提供曝光束；光調制器，根據(jù)曝光圖案調制曝光束；曝光光學系統(tǒng)，將光調制器所提供的調制的曝光束以束點陣列的形式傳送到基底上；控制單元，將束點陣列中的一些行關閉，以使整個束點陣列上的曝光能量分布均勻。
根據(jù)示例實施例， 一種使用無掩模平版印刷設備補償對準誤差的方法可包括提供曝光束；由光調制器根據(jù)曝光圖案調制曝光束；將光調制器所提供的調制的曝光束以束點陣列的形式傳送到基底上；將束點陣列中的一些行關閉，以使整個束點陣列上的曝光能量分布均勻。


通過下面結合附圖對示例實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和/或其他方
面和優(yōu)點將變得更加清楚并更容易理解，其中
圖1是根據(jù)示例實施例的無掩模平版印刷設備的概念圖2是圖1的無掩模平版印刷設備的剖視圖3是圖1的無掩模平版印刷設備中的束點陣列的平面圖4是示出根據(jù)示例實施例的在無掩模平版印刷設備中補償對準誤差的
方法的流程圖5A至圖5D是示出根據(jù)示例實施例的光調制器中的微鏡和/或微透鏡陣列中的微透鏡的被關閉的行的平面圖6A至圖6C是示出根據(jù)示例實施例的在無掩模平版印刷設備中隨著對準誤差而變化的曝光能量的分布的平面圖7A示出在沒有補償對準誤差的情況下生成的曝光能量分布和空間像(aerial image);
圖7B示出在補償對準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卜償對準誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像；
圖8B示出在補償對準誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像；
圖9A是實際重復數(shù)K和取整重復數(shù)m對對準角度的曲線圖9B是在補償對準誤差時，光調制器的行數(shù)N，對對準角度(e)的曲線
圖10是對于每一重復數(shù)m，光調制器中的行數(shù)對對準誤差的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述示例實施例。然而，實施例可以以許多不同的形式實施，而不應該理解為限于這里闡述的示例實施例。相反，提供這些示例實施例，使得本公開將是徹底并且完全的，并且將范圍充分傳達給本領域的技術人員。在附圖中，為了清晰起見，可夸大層和區(qū)域的厚度。
應該理解，當元件被稱作"在另一個元件上"、"連接到另一個元件"、"電連接到另 一個元件"或"與另 一個元件結合"時，該元件可以直接在所述另 一個元件上、直接連接到所述另一個元件、直接電連接到所述另一個元件或與所述另一個元件直接結合，或者可以存在中間元件。相反，當元件被稱作"直接在另一個元件上"、"直接連接到另一個元件"、"直接電連接到另一個元件"或"與另一個元件結合"時，不存在中間元件。如這里所使用的，術語"和/或"
包括相關列出項中的一個或多個的任何一個和所有組合。
應該理解，盡管這里可以使用術語第一、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/或部分不應該受這些術語限制。這些術語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離示例實施例的教導的情況下，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術語，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/或特征的關系。應該理解，空間相對術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。
這里使用的技術術語僅是為了描述特定示例實施例的目的，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)形式也意在包括復數(shù)形式。還應該理解，當在本說明書中使用術語"包括"和/或"包含，，時，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或多個其它特征、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語(包括技術術語和科技術語)具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員所通常理解的意思相同的意思。還應該理解，除非這里清楚地定義，否則例如通用字典中定義的術語應該被解釋為具有與在相關領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)在將說明示例實施例，示例實施例可示出于附圖中，在附圖中，相同的標號可始終表示相同的部件。
以下，可參照圖1至圖3詳細描述根據(jù)示例實施例的無掩;f莫平版印刷設備100的結構。圖1是根據(jù)示例實施例的無掩模平版印刷設備的概念圖，圖2是圖1的無掩模平版印刷設備的剖視圖，圖3是圖1的無掩模平版印刷設備中的束點陣列的平面圖。
參照圖1至圖3，根據(jù)示例實施例的無掩模平版印刷設備100可包括至少一個曝光頭和/或用于〗吏基底60移動的臺50。曝光頭可包括光源10，提供曝光束5;光學照射系統(tǒng)20，用于使從光源10發(fā)射的曝光束5的照射均勻；光調制器30， 4艮據(jù)曝光圖案對通過光學照射系統(tǒng)20的曝光束5進行調制；和/或曝光光學系統(tǒng)40，將光調制器30所提供的調制的曝光束以束點(beamsopt)陣列的形式傳送到基底60上。
光源IO可以是半導體激光器或紫外(UV)燈。
光調制器30可包括空間光調制器(SLM)。光調制器30的一些示例可以是作為一種微電子機械系統(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 )的電子光學裝置或者鐵電液晶(FLC)。為了便于說明，以下假設光調制器30是DMD。
DMD可包括基底、形成在基底上的存儲單元(SRAM單元)和/或多個微鏡，所述多個微鏡可按照矩陣布置在存儲單元上。
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單元上。
當將數(shù)字信號施加到DMD中的存儲單元時，由鉸鏈支撐件支撐的微鏡可相對于基底的表面在+a度至-a度之間(例如，士12度)的范圍內傾斜。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，當微鏡傾斜+a度時，曝光束5可被微鏡向曝光光學系統(tǒng)40反射，這被稱為"開啟狀態(tài)(switched-on state)"。相反，當微鏡傾斜-a度時，曝光束5被微鏡向光吸收器(未示出)反射，這被稱為"關閉狀態(tài)(switched-offstate)"。
曝光光學系統(tǒng)40可包括可沿曝光束5傳播的路徑布置的第 一成像光學系統(tǒng)42、微透鏡陣列44、孔徑陣列45和/或第二成像光學系統(tǒng)46。
第一成像光學系統(tǒng)42可以是雙遠心光學系統(tǒng)，即通過將穿過光調制器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。第二成像光學系統(tǒng)46也可以是雙遠心光學系統(tǒng)，其將微透鏡陣列44的焦平面處的多個束點按照大約1倍形成在基底60上。盡管在示例實施例中描述了第一成像光學系統(tǒng)42和第二成像光學系統(tǒng)46可分別具有大約4和1的放大率，但是第一成像光學系統(tǒng)42和第二成像光學系統(tǒng)46不限于此，它們可根據(jù)期望的束點大小、待曝光圖案的最小特征大小和/或平版印刷設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可以是具有與光調制器30中的微鏡對應的多個微透鏡的2D陣列。例如，如果光調制器30由1024x768個微鏡組成，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制器30中的樣i鏡的間距乘以第一成像光學系統(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可以是具有多個針孔的2D陣列，所述多個針孔沿著微透鏡陣列44的焦平面位于與微透鏡44陣列中的微透鏡對應的位置。所述多個針孔可使通過微透鏡聚焦的束點成形為特定大小，或者可阻擋光學系統(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在穿過光調制器30和第一成像光學系統(tǒng)42并且被聚焦在微透鏡44的焦平面上時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系統(tǒng)46以在基底60上形成束點陣列31。束點陣列31可包括按照矩陣排列的多個束點32。例如，束點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50支撐。沿著臺50移動的方向延伸的引導件(未示出)可安裝在臺50上，并且/或者可以允許臺50沿著掃描方向Y往復運動。盡管在圖1和圖2中沒有示出，但是無掩模平版印刷設備100還可包括單獨的驅動裝置，該驅動裝置用于沿著引導件驅動臺50。盡管在示例實施例中，基底60可安置在其上的臺50可相對于曝光頭移動，但是臺50可以是固定的，并且曝光頭可以是可移動的。臺50和曝光頭可以是均可移動的。此外，盡管在示例實施例中，在基底60上方可以設置一個曝光頭，但是可以沿與臺50的掃描方向Y垂直的方向布置多個曝光頭，以便減小處理時間。
包括光調制器30和纟鼓透鏡陣列44的曝光頭可相對于基底60的掃描方向Y傾斜預定對準角度e。更具體的講，當束點陣列31 (和/或光調制器30)排列的方向Y，(其中，方向Y，可依賴于曝光頭的傾斜角度)相對于掃描方向Y傾斜對準角度0時，無掩模平版印刷設備100的分辨率可增加。盡管在示例實施例中，整個曝光頭可旋轉對準角度e，但是也可僅曝光頭的一部分(如光調制器30、微透鏡陣列44和/或孔徑陣列45)旋轉，以實現(xiàn)相同或相似的效果。
控制單元15可包括對準器110，使光調制器30相對于臺50沿特定方向對準；對準角度測量器120，測量掃描方向Y與束點陣列31 (和/或光調制器30)排列的方向Y，之間的實際對準角度；運算器130，使用對準角度測量器120所提供的實際對準角度來計算將使用的光調制器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)生關于光調制器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)")。
盡管在示例實施例中，控制單元15可重置on/off圖像數(shù)據(jù)以便實現(xiàn)均勻的曝光能量分布，但是微透鏡陣列44的on/off狀態(tài)可被重置以實現(xiàn)相同的結果。
參照圖3，光調制器30可調制入射曝光束5，以在基底60上方生成具有多個束點32的束點陣列31。束點陣列31中的多個束點32可與光調制器30中的微鏡和/或微透鏡陣列44中的微透鏡對應。因此，光調制器30、微透鏡陣列44和/或束點陣列31可沿基本相同的方向(Y，)排列。如果在示例實施例中，光調制器30由M (列)xN (行)微透鏡組成，則束點陣列31也可具有MxN個微透鏡。在這種情況下，多個束點32可按照基本相等的間距D沿行和/或列方向排列。
對準器110可使臺50和/或曝光頭旋轉，以使得束點陣列31 (和/或光調制器30 )的排列方向Y'相對于基底60的掃描方向Y形成對 角度e。結果，在基底60可沿掃描方向Y移動的同時，可沿基底60上生成多個束點32的區(qū)域形成掃描線70。因此，如果掃描方向Y相對于排列方向Y，形成對準角度e，則在束點32之間的間距D可保持恒定的同時，相鄰掃描線70之間的距離A可減小。因此，無掩^f莫平版印刷設備100的分辨率可增加。
相鄰掃描線70之間的距離A關于束點32的間距D可滿足等式(l)
A=Dxsine ...(l)
例如，如果對準角度為0。，則多個束點32可排列在單條掃描線70上。排列在掃描線70上的束點32的數(shù)量被稱為重復數(shù)K。
對準角度e、光調制器30的行數(shù)N以及重復數(shù)K可由等式(2)和(3)定義。
sin2^.《2
K=Nxtan 0
7V-丄 …(3)tan夕 、'
為了使束點陣列型平版印刷設備中的空間曝光能量分布均勻，曝光頭可
能需要傾斜對準角度e,其中在該對準角度e，重復數(shù)K為整數(shù)。
更具體地講，可利用等式(3)來確定光調制器30的行數(shù)N和重復數(shù)K所
需的曝光頭的對準角度e。如果基于這樣的幾何結構產(chǎn)生與曝光圖案對應的
光調制器30的圖像數(shù)據(jù)，則曝光頭相對于掃描方向Y的旋轉角度可能需要
與對準角度e精確匹配，以便使曝光量均勻。然而，即使微小的對準誤差(例如，0.001°)也會導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，意味著對準誤差可能必須小于o.ooi。。實際上，旋轉曝光頭以實現(xiàn)這樣精確的對準是非常困難的。根據(jù)示例實施例的補償對準誤差
的方法可通過補償光調制器30和/或微透鏡陣列44的on/off狀態(tài)(而非光調制器30和臺50之間的對準角度e)來實現(xiàn)均勻的曝光能量分布。
參照圖1至圖4詳細描述利用無掩模平版印刷設備100補償對準誤差的方法。圖4是示出根據(jù)示例實施例的在無掩模平版印刷設備中補償對準誤差的方法的流程圖。
參照圖1至圖4，對準器110可以使曝光頭相對于臺50按照理想對準角
度ei對準(S410)。在這種情況下，理想對準角度er可以指臺50的掃描方
向Y與方向Y'(光調制器30中的孫H竟沿方向Y'排列)之間的用戶所期望
的角度，與對準誤差無關。對準角度測量器120可測量束點32的位置，然后測量束點陣列31 (和/ 或光調制器30 )的排列方向Y，與掃描方向Y之間的實際對準角度02( S420 )。 理想對準角度01與實際對準角度62之差可表示對準誤差。
運算器130可將實際對準角度02和光調制器30中的行數(shù)N帶入等式(3)。 為隨后的運算，運算器130還可確定實際重復數(shù)K是否是整數(shù)(S430)。
如果在步驟S430中實際重復數(shù)K是整數(shù)，則在整個曝光圖案上，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可在沒有單獨的補償處 理的情況下，基于關于束點陣列31的位置的信息產(chǎn)生關于光調制器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中實際重復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重疊的束點的數(shù)量可從掃描線到掃描 線不同，從而導致不均勻的曝光能量分布。為了減小過多數(shù)量的束點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32可 被關閉。通過調節(jié)束點陣列31中實際將使用的行的數(shù)量N',即通過將束點 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)生將光調制器30中的一些行的微鏡關閉的 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閉來 實現(xiàn)將束點陣列31中的一些行關閉。為了將一些行的微透鏡關閉，可能需要 單獨的裝置以防止曝光束5穿過這些行的微透鏡或孔徑。
如果實際重復數(shù)K不是整數(shù)，則可定義比實際重復數(shù)K小的取整重復數(shù) m。為了獲得均勻的曝光能量分布，運算器130可將取整重復數(shù)m和實際對 準角度02帶入下面的方程(4),以獲得束點陣列31中將使用的行的數(shù)量N，。 如果取整重復數(shù)m接近于實際重復數(shù)K,則滿足下面的不等式m<K<m+l。 在這種情況下，與該范圍對應的角度范圍可^皮設計為曝光頭的對準角度容限 (tolerance )。
<formula>formula see original document page 11</formula>…(4)
圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器140可基于束點陣列31的可用行的數(shù)量N'來將束點陣 列31中的一些行關閉。更具體地講，圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生器140可產(chǎn)生將光調制器 30中的一些行的孩i鏡關閉的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閉。被關閉的行的數(shù)量可以是N-N，。即，光調制器30 或微透鏡陣列44的數(shù)量為N-N'的行可被關閉。圖5A至圖5D示出光調制器30或微透鏡陣列44中可被關閉的行的位置 的示例。圖5A至圖5D是示出根據(jù)示例實施例的光調制器30中的微鏡和/或 微透鏡陣列44中的微透鏡的被關閉的行的平面圖。
如圖5A至圖5C所示，關閉的行OFF可分別位于整個陣列的末尾、中 間和/或開始。如圖5D所示， 一些4亍OFF還可位于整個陣列的開始，同時剩 余行OFF可位于整個陣列的末尾。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)生用于將束點陣列31的一些行關閉的圖像數(shù)據(jù)以后， 可利用束點陣列31的剩余行執(zhí)行平版印刷處理(S450)。
參照圖6A至圖6C詳細描述根據(jù)示例實施例的利用無掩模平版印刷設備 補償對準誤差的方法。圖6A至圖6C是示出根據(jù)示例實施例的在無掩模平版 印刷設備中可隨著對準誤差而變化的曝光能量的分布的平面圖。
在示例實施例中，束點陣列31可包括6 (列)xl8 (行)束點32。默認 重復數(shù)K可被設為3，并且/或者束點陣列31可關于掃描方向Y對準。如果 束點陣列31被理想地對準，則掃描方向Y和束點陣列31(和/或光調制器30) 的排列方向Y，之間的理想對準角度ei可為9.462°。為了便于說明，以下假設 對束點陣列31的18行從下往上從1開始編號。
圖6A示出束點陣列31可以在沒有對準誤差的情況下與掃描方向Y精確 對準，以使得實際重復數(shù)K為3的情況。參照圖6A,實際對準角度02等于 理想對準角度ei (02 = 01 = 9.462。)。在水平相鄰的束點32之間可排列六條 掃描線1至6。由于三個束點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示出束點陣列31和掃描方向Y可能在有對準誤差的情況下對準的 情況。束點陣列31 (和/或光調制器30)的排列方向Y，與掃描方向Y之間的 實際對準角度02可為7.125。?？蓪⑹c陣列31中的行數(shù)N和實際對準角度 e2帶入等式(3),從而確定2.25的實際重復數(shù)K。參照圖6B,在水平相鄰 的束點32之間可排列8條掃描線1至8。在三個束點32與掃描線1和8中 的每一條重疊的同時，兩個束點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。當束點陣列31中的兩行被關閉時，兩個束點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)。
由于取整重復數(shù)m是小于實際重復數(shù)K的整數(shù)，所以111 = 2?？蓪⒅貜?數(shù)m和實際對準角度e2帶入等式(4),以獲得束點陣列31中的可用行的數(shù) 量N， (=16)。
在行17和18是束點陣列31中被關閉的行OFF的同時，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示出束點陣列31和掃描方向Y可能在有對準誤差的情況下對準的 情況。束點陣列31的排列方向Y'與掃描方向Y之間的實際對準角度02可為 11.310°?？蓪⑹c陣列31中的行數(shù)N和實際對準角度e2帶入等式(3),從 而確定3.60的實際重復數(shù)K。參照圖6C，在水平相鄰的束點32之間可排列 5條掃描線1至5。在四個束點與掃描線l、 4和5中的每一條重疊的同時， 三個束點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。當束點陣列31中的三行被 關閉時，三個束點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)。
由于取整重復數(shù)m是小于實際重復數(shù)K的整數(shù)，所以111 = 3。可將重復 數(shù)m和實際對準角度62帶入等式(4)，以獲得束點陣列31中的可用行的數(shù) 量N， (=15)。
圖7A至圖8B示出顯示在補償對準誤差之前和之后的曝光量的均勻性的 曝光仿真的結果。圖7A示出在沒有補償對準誤差的情況下生成的曝光能量 分布和空間^象，圖7B示出在補償對準誤差的情況下生成的曝光能量分布和空 間像，圖8A示出在沒有補償對準誤差的情況下生成的曝光圖案的空間像， 圖8B示出在補償對準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行的光調制器30。曝光頭或臺50旋 轉，以使得重復數(shù)K為3。理想對準角度ei為0.22381°。然而，因為實際上， 由于對準系統(tǒng)的局限而無法按照理想對準角度e對準，所以對準容限被設為 與3S重復數(shù)K^4對應的0.22381。至0.19841。的角度范圍。作為測量結果，實 際對準角度02被假設為0.230°。在這種情況下，實際重復數(shù)K是3.083。還 假設光調制器30的切換速度為10 kHZ，并且臺50的掃描速度為10 mm/s。 圖7A和圖8A示出利用束點陣列31中的所有行(768行)通過平版印刷術獲得的數(shù)據(jù)。圖7B和圖8B示出利用束點陣列31中的768行中的一些(747行) 通過平版印刷術獲得的數(shù)據(jù)。
假設用于補償對準誤差的取整重復數(shù)m為3，可將實際對準角度02和重 復數(shù)m帶入上面的等式(4 )，以確定束點陣列31中的可用行的數(shù)量N，( =747 )。 因此，被關閉的行OFF的數(shù)量可為21。
參照圖7A，在補償對準誤差之前，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示出在整個空間像上曝光能量的不均勻分布。相反，參照圖7B，在補 償對準誤差之后可獲得具有小于1%的不均勻性的空間像。
類似地，參照圖8A,在圖案圖像上的一些線中周期性地觀測到曝光能量 的過量的量。圖8B示出在整個空間像上的均勻曝光能量分布。
參照圖9A和圖9B詳細描述關于重復數(shù)的對準誤差容限。圖9A是實際 重復數(shù)K和取整重復數(shù)m對對準角度的曲線圖，圖9B是在補償對準誤差時， 光調制器的行數(shù)N，對對準角度(e)的曲線圖。這里假設使用具有1027列和 768行的光調制器。
參照圖9A和圖9B，當取整重復數(shù)m為3、 4、 5和6時，對準角度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。。關于每一取整 重復數(shù)m的可用行的數(shù)量N，是573至768。
在上述實施例中，如果實際重復數(shù)K不是整數(shù)，可利用接近于實際重復 數(shù)K的取整重復數(shù)m來計算束點陣列31中的可用行的數(shù)量N，。然而，為了 計算，可選擇小于實際重復數(shù)K的任何取整重復數(shù)m，這將在下面參照圖10 進行詳細描述。這里假設使用具有1027列和768行的光調制器。
參照圖10，如果對準角度0為0.50。，則可用行的數(shù)量N，可被調節(jié)為115、 229、 344、 458、 573和688，以獲得1、 2、 3、 4、 5和6的取整重復數(shù)m。 如果取整重復數(shù)m與實際重復數(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施例，但是本領域普通技術人員應 該理解，在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進行 各種形式和細節(jié)上的改變。
權利要求
1、一種無掩模平版印刷設備，包括光源，提供曝光束；光調制器，根據(jù)曝光圖案調制曝光束；曝光光學系統(tǒng)，將光調制器所提供的調制的曝光束以束點陣列的形式傳送到基底上；控制單元，將束點陣列中的一些行關閉，以使整個束點陣列上的曝光能量分布均勻。
2、 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，基底的掃描方向相對于光調制器排列的方向傾斜一對準角度。
3、 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，控制單元將光調制器中的一些行關閉。
4、 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，曝光光學系統(tǒng)包括微透鏡陣列，所述微透鏡陣列會聚束點陣列以增加分辨率，其中，控制單元將微透鏡陣列中的一些行關閉。
5、 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，控制單元包括對準器，將光調制器沿著相對于基底的掃描方向傾斜初始對準角度的方向排列；對準角度測量器，測量所述掃描方向與排列方向的實際對準角度；運算器，使用實際對準角度計算束點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)量重置光調制器或曝光光學系統(tǒng)的on/off狀態(tài)。
6、 根據(jù)權利要求5所述的設備，其中，當在基底沿著掃描方向移動的同時，沿著基底上生成束點陣列的束點的區(qū)域形成掃描線，并且重復數(shù)K表示每一掃描線上排列的束點的數(shù)量時，控制單元將束點陣列中的一些行關閉，以使每一掃描線中的重復數(shù)K均勻。
7、 根據(jù)權利要求6所述的設備，其中，當光調制器具有M列和N行，小于重復數(shù)K的取整重復數(shù)為m, round表示舍入函K,并且實際對準角度為02時，光調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)權利要求1所述的設備，其中，光調制器是數(shù)字微鏡裝置。
9、 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，束點陣列中被關閉的行位于束點陣列的開始，或者位于束點陣列的末尾，或者位于束點陣列的開始和末尾。
10、 一種使用無掩模平版印刷設備補償對準誤差的方法，該方法包括提供曝光束；由光調制器根據(jù)曝光圖案調制曝光束；將光調制器所提供的調制的曝光束以束點陣列的形式傳送到基底上；將束點陣列中的一些行關閉，以使整個束點陣列上的曝光能量分布均勻。
11、 根據(jù)權利要求IO所述的方法，還包括使基底的掃描方向相對于光調制器排列的方向傾斜一對準角度。
12、 根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，傳送調制的曝光束的步驟包括使用微透鏡陣列會聚束點陣列。
13、 根據(jù)權利要求IO所述的方法，其中，將一些行關閉的步驟包括將光調制器沿著相對于基底的掃描方向傾斜初始對準角度的方向排列；測量所述掃描方向與排列方向的實際對準角度；使用實際對準角度計算束點陣列中將使用的行的數(shù)量；使用可使用的行的數(shù)量關閉束點陣列中的一些行。
14、 根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，當在基底沿著掃描方向移動的同時，沿著基底上生成束點陣列的束點的區(qū)域形成掃描線，并且重復數(shù)K表示每一掃描線上排列的束點的數(shù)量時，控制單元將束點陣列中的一些行關閉，以使每一掃描線中的重復數(shù)K均勻。
15、 根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，當光調制器具有M列和N行，小于重復數(shù)K的取整重復數(shù)為m, round表示舍入函數(shù)，并且實際對準角度為62時，光調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)行調制曝光束的步驟。
17、 根據(jù)權利要求IO所述的方法，其中，關閉一些行的步驟包括將位于束點陣列的開始的行、或者位于束點陣列的末尾的行、或者位于束點陣列的開始和末尾的行關閉。
全文摘要
提供一種無掩模平版印刷設備和使用其補償旋轉對準誤差的方法。無掩模平版印刷設備可包括光源，提供曝光束；光調制器，根據(jù)曝光圖案調制曝光束；曝光光學系統(tǒng)，將光調制器所提供的調制的曝光束以束點陣列的形式傳送到基底上；控制單元，將束點陣列中的一些行關閉，以使整個束點陣列上的曝光能量分布均勻。使用無掩模平版印刷設備補償對準誤差的方法可包括提供曝光束；根據(jù)曝光圖案調制曝光束；將光調制器所提供的調制的曝光束以束點陣列的形式傳送到基底上；將束點陣列中的一些行關閉，以使整個束點陣列上的曝光能量分布均勻。
文檔編號G03F7/20GK101673056SQ20091017308
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權日2008年9月11日
發(fā)明者張尚敦, 李義國, 裴祥佑, 金楨珉 申請人:三星電子株式會社