專利名稱：光學(xué)成像寫入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻制造的領(lǐng)域；詳言之，本發(fā)明涉及一種在光刻制造工藝中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
受益于半導(dǎo)體集成電路(IC)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，動(dòng)態(tài)矩陣液晶電視(AMLCD TV)及計(jì)算機(jī)顯示器的制程已有長足進(jìn)步。近年來，液晶電視及計(jì)算機(jī)顯示器的尺寸不斷放大，但價(jià)格則逐漸大眾化。就半導(dǎo)體IC而言，各技術(shù)世代由電路設(shè)計(jì)規(guī)則中的關(guān)鍵尺寸(CD)加以定義。隨著技術(shù)世代的演進(jìn)，新世代IC的特征關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值逐漸縮小，誤差容許度亦更趨嚴(yán)格。但就平板顯示器(FPD)而言，各技術(shù)世代依照制程中所用基板的實(shí)體尺寸加以分類。例如，F(xiàn)PD分別于2005、2007及2009年進(jìn)入第六代(G6)、第八代(G8)及第十代(GlO)，其對(duì)應(yīng)的基板尺寸(毫米X毫米)分別為1500x1800,2160x2460及2880x3080。無論是半導(dǎo)體IC或FPD基板，其光刻制程所面臨的挑戰(zhàn)均為如何一方面加大產(chǎn)品的尺寸，一方面使產(chǎn)品平價(jià)化；但兩者的制程卻截然不同。IC業(yè)界的一個(gè)主要挑戰(zhàn)，是于直徑300毫米的晶圓上形成具有小關(guān)鍵尺寸的特征，其目標(biāo)為盡可能提高晶體管的安裝數(shù)量，以使相同大小的芯片具有更佳功能。然而，F(xiàn)ro業(yè)界的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是盡可能加大可處理的矩形基板尺寸，因?yàn)樯a(chǎn)線所能處理的FPD基板愈大，則所能制造的電視或顯示器愈大，且成本愈低。為提高效能，一般液晶電視及顯示器的設(shè)計(jì)均采用較為復(fù)雜的薄膜晶體管(TFT)，但TFT的關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值仍停留在相同的規(guī)格范圍內(nèi)。從某一觀點(diǎn)而言，F(xiàn)H)制程的一個(gè)主要挑戰(zhàn)，是使后續(xù)各世代的單位時(shí)間產(chǎn)出量均具有合理的成本效益，而其中一項(xiàng)重要的考慮因素是令制程良率達(dá)到獲利水平，同時(shí)維持適當(dāng)?shù)闹瞥檀翱?。已知用于制造FPD的光刻技術(shù)由制造IC的光刻制程演變而來。FPD基板所用的光刻曝光工具大多為步進(jìn)式及/或掃描式投影系統(tǒng)，其中從光掩膜至基板的投影比例共有二 比一(縮小)與一比一兩種。為將光掩膜圖案投影至基板，光掩膜本身便須依可接受的關(guān)鍵尺寸規(guī)格制造。FPD的光掩膜制程與半導(dǎo)體IC的光掩膜制程類似，不同之處在于制造半導(dǎo)體IC所用的光掩膜尺寸約為每邊150毫米(約6英寸)，而制造FPD所用的光掩膜，其每邊尺寸在一實(shí)例中可為前述每邊尺寸的八倍左右，即每邊超過一米。
請(qǐng)參閱圖1，圖中繪示一用以將光掩膜圖案掃描至Fro基板的投影曝光工具已知架構(gòu)。此架構(gòu)所用的曝光光源主要為高壓短弧汞(Hg)燈。入射的照明光經(jīng)由反射鏡102反射后，依序通過光掩膜104及投影透鏡106，最后到達(dá)FH)基板108。然而，若欲以圖I所示的已知光掩膜式曝光工具架構(gòu)為新世代的FPD進(jìn)行光刻制程，必須解決光掩膜尺寸日益加大的問題。以第八代FPD為例，其光掩膜尺寸約為1080毫米X1230毫米，而第八代基板的面積則為其四倍。由于TFT的關(guān)鍵尺寸規(guī)格在3微米±10%的范圍內(nèi)，如何在每邊超過兩米的第八代基板上控制TFT的關(guān)鍵尺寸實(shí)乃一大挑戰(zhàn)；相較于在直徑300毫米的硅晶圓上光刻制印先進(jìn)IC圖案并控制其規(guī)格，前者難度更高。FH)業(yè)界所須解決的問題是如何以符合成本效益的方式建造出適用于新世代FPD的光掩膜式曝光工具，同時(shí)保留可接受的光刻制程能力區(qū)限(又稱制程窗口)。若欲減少FPD曝光區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵尺寸不一致的情形，方法之一是使用多重曝光法，其中標(biāo)稱曝光量由多個(gè)依適當(dāng)比例分配的曝光分量所組成，而每一曝光分量則使用預(yù)選波長的照明，并搭配對(duì)應(yīng)的投影透鏡以完成掃描及步進(jìn)。此類曝光工具須包含多于一個(gè)投影透鏡，但僅配有單一照明光源，其原因在于必須使用以千瓦(KW)計(jì)的高輸出功率短弧汞燈照明光源。至于選擇曝光波長的方式，是于光源處安裝適當(dāng)?shù)臑V光鏡。在一實(shí)例中，此多波長曝光法可降低第八代基板上關(guān)鍵尺寸均一性所可能受到的負(fù)面影響，故可使用較平價(jià)的透鏡及照明設(shè)備。在使用多波長曝光法時(shí)，必須為光掩膜本身規(guī)定較嚴(yán)格的關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值及關(guān)鍵尺寸均一度。在一實(shí)例中，TFT光掩膜的關(guān)鍵尺寸誤差容許值小于100納米，此數(shù)值遠(yuǎn)小于光掩膜關(guān)鍵尺寸標(biāo)稱目標(biāo)值3微米所需的誤差容許值。這對(duì)于使用現(xiàn)有曝光工具架構(gòu)的制程方式而言，較易于掌控FPD光刻制程的制程窗口。然而，對(duì)FPD光掩膜關(guān)鍵尺寸規(guī)格的要求愈嚴(yán)，將使原本即所費(fèi)不貲的光掩膜組愈加昂貴。在某些情況下，為第八代FH)制作關(guān)鍵光掩膜的成本極高，且備貨期甚長。已知方法的另一問題在于，使用大型光掩膜時(shí)不易進(jìn)行瑕疵密度管控。以大型光掩膜進(jìn)行多重曝光的光刻制程時(shí)，即使一開始使用全無瑕疵的光掩膜，最后仍有可能出現(xiàn)有害的瑕疵。若制程有產(chǎn)生瑕疵之虞，不但良率將受到影響，光掩膜成本亦隨之提高。圖2繪示一用于制造光掩膜的曝光工具的已知架構(gòu)。在此曝光工具架構(gòu)中，射向分光鏡204的照明光202將局部反射并穿過傅利葉透鏡208以照亮空間光調(diào)制器(SLM) 206。此成像光經(jīng)反射后，依序通過傅利葉透鏡208、分光鏡204、傅利葉濾光鏡210及縮小透鏡212，最后到達(dá)空白光掩膜基板216。光掩膜數(shù)據(jù)214以電子方式傳送至空間光調(diào)制器206,從而設(shè)定微鏡像素。反射光在空白光掩膜基板216上產(chǎn)生亮點(diǎn)，而空白光掩膜基板216上無反射光處則形成暗點(diǎn)。藉由控制及編排反射光，即可將光掩膜數(shù)據(jù)圖案轉(zhuǎn)移至空白光掩膜基板216上。請(qǐng)注意，在此種曝光工具架構(gòu)中，照明光程經(jīng)折曲以便垂直射入空間光調(diào)制器。此折曲的照明光程與曝光成像路徑形成T字形。此類曝光系統(tǒng)除使用高功率的照明光源外，亦須使用具有高縮小比率的投影透鏡，藉以提高光掩膜圖案寫入的準(zhǔn)確度與精度?；旧?，透鏡縮小比率約為100比I。使用具有高縮小比率的投影透鏡時(shí)，單一空間光調(diào)制器芯片所產(chǎn)生的曝光區(qū)域甚小。空間光調(diào)制器的芯片實(shí)體尺寸約為一厘米，經(jīng)縮小100倍后，空間光調(diào)制器的寫入?yún)^(qū)域約為100微米。若欲以此極小的寫入?yún)^(qū)域?qū)懲暌徽诎舜鶩ro光掩膜，其所需時(shí)間甚長。另一已知方法是以多道激光束循序照射空間光調(diào)制器。此多道光束由單一照明激光光源經(jīng)旋轉(zhuǎn)式多面反射鏡反射而成。多道照明光束可在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生多重曝光，因而提高光掩膜寫入速度。在一實(shí)例中，以此方法寫完一片第八代FPD光掩膜約需20小時(shí)。由于寫入時(shí)間偏長，控制機(jī)器并維持其機(jī)械及電子運(yùn)作的成本亦隨之增加，進(jìn)而拉高其FPD光掩膜成品的成本。若將此曝光工具應(yīng)用于第十代或更新世代的FPD光掩膜，則制造成本恐將更高。為降低制作少量原型時(shí)的光掩膜成本，另一已知方法所用的曝光工具架構(gòu)是以透 明的空間光調(diào)制器為光掩膜。此方法是將光掩膜圖案讀入空間光調(diào)制器中，使其顯現(xiàn)所需的光掩膜圖案，如此一來便不需使用實(shí)體光掩膜。換言之，此透明空間光調(diào)制器的功能可取代實(shí)體光掩膜，從而節(jié)省光掩膜成本。就曝光工具的架構(gòu)而言，此方法基本上與光掩膜式投影系統(tǒng)并無二致。然而，若與實(shí)體光掩膜相比，此空間光調(diào)制器光掩膜的影像質(zhì)量較低，不符合FPD制程的圖案規(guī)格要求。第6，906，779號(hào)美國專利(以下簡稱第’ 779號(hào)專利)則揭露另一種制造顯示器的已知方法，該方法利用一個(gè)滾動(dòng)條式制程對(duì)網(wǎng)狀基板進(jìn)行同步光刻曝光。簡言之，第’ 779號(hào)專利將光掩膜圖案曝光至成卷的基板上。另一種已知的滾動(dòng)條式光刻制程可參見Se Hyun Ahn等人的論文“用于撓性塑料基板的高速滾動(dòng)條式納米壓模光刻術(shù)(Hight-Speed Rol1-to-RolI)Nanoimprint Lithography on Flexible PlasticSubstrates)” (ffiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, “先進(jìn)材料(AdvancedMaterials)，，，2008，20，第 2044-2049 頁)(以下簡稱 Ahn 論文)。然而，上述兩種已知方法限用預(yù)定尺寸的光掩膜，而光掩膜尺寸則實(shí)質(zhì)限制可制造的撓性顯示器的大小。第’779號(hào)專利及Ahn論文所述已知方法的另一問題在于，若欲達(dá)到適當(dāng)?shù)墓饪讨朴⌒Ч毓膺^程中必須將成卷的基板拉平。如此一來，基板表面的平整度將遜于一般液晶電視屏幕所用的硬式玻璃基板。應(yīng)用此種光掩膜式光刻技術(shù)時(shí)，焦深(DOF)會(huì)因基板表面不平而受限，因此，上述已知方法恐難以形成關(guān)鍵尺寸(CD)為5微米或以下的TFT特征。若欲使TFT顯示器的分辨率達(dá)一定水平，則TFT光掩膜特征的關(guān)鍵尺寸須為3微米左右。在制造未來世代FPD時(shí)所可能面臨的上述各種挑戰(zhàn)，乃肇因于FPD業(yè)界亟須降低成本，而主要?jiǎng)訖C(jī)之一是令新世代產(chǎn)品的制程具有成本效益。光刻技術(shù)必須一方面維持產(chǎn)出效率，一方面確保產(chǎn)品良率逐代提升。欲達(dá)此目的，必須加大光刻制程的制程窗口，并減少制程瑕疵，以因應(yīng)日益增大的Fro基板。一如前述，現(xiàn)有曝光工具架構(gòu)的缺點(diǎn)甚多，其中一主要缺點(diǎn)與光掩膜的使用有關(guān)，亦即光掩膜尺寸過大，導(dǎo)致光掩膜的制造不符成本效益。由于光掩膜尺寸勢(shì)必持續(xù)加大方能滿足未來世代FPD的需求，此一缺點(diǎn)將愈趨嚴(yán)重。因此，需有一種經(jīng)改良的成像寫入系統(tǒng)，以解決已知工具與方法的諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明關(guān)于一種在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包含下列步驟提供具有復(fù)數(shù)個(gè)空間光調(diào)變器(SLM)成像單元的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該等SLM成像單元排列成一個(gè)或多個(gè)平行陣列；接收待寫入基版的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)于基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；辨識(shí)出基板上一個(gè)區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)待受對(duì)應(yīng)SLM成像的對(duì)象；以及藉由執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像于基板的該區(qū)域中，而控制該等SLM將該等分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入。在另一實(shí)施例中，一種在光刻制程中處理影像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包含具有復(fù)數(shù)個(gè)空間光調(diào)變器(SLM)成像單元的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該等SLM成像單元排列成一個(gè)或多個(gè)平行陣列。此系統(tǒng)進(jìn)一步包含用以控制該等SLM成像單元的控制器，且該控制器包含第一邏輯電路，用以接收待寫入基版之光掩膜數(shù)據(jù)圖案；第二邏輯電路，用以處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案以形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)于基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；第三邏輯電路，用以辨識(shí)出 基板上一個(gè)區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)待受對(duì)應(yīng)SLM成像的對(duì)象；以及第四邏輯電路，用以藉由控制該等SLM將該等分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入，而執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像于基板的該區(qū)域中。


在一并參閱以下針對(duì)本發(fā)明多種實(shí)施例的詳細(xì)說明及附圖后，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)有更完整的了解。附圖中圖I繪示一用以將光掩膜圖案掃描至平板顯示器(FPD)基板的投影曝光工具已知架構(gòu)。圖2繪示一用以制造光掩膜的曝光工具已知架構(gòu)。圖3繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微鏡裝置(DMD)范例。圖4繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DMD投影系統(tǒng)。圖5繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的柵狀光閥(GLV)裝置，并同時(shí)顯示其鏡面反射狀態(tài)與衍射狀態(tài)的范例。圖6繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小型空間光調(diào)制器(SLM)成像單元范例。圖7繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元平行陣列范例。圖8是圖7所不SLM成像單兀平行陣列的俯視圖。圖9右側(cè)繪示如何利用本發(fā)明實(shí)施例的陣列式成像系統(tǒng)進(jìn)行局部制程窗口優(yōu)化，而左側(cè)與之對(duì)照者則為一已知單一透鏡投影系統(tǒng)。圖10繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將基板局部不平處優(yōu)化的方法。圖11繪示本發(fā)明實(shí)施例中光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一應(yīng)用方式。圖12繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平行陣列加總曝光法。圖13繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種于成像寫入系統(tǒng)內(nèi)形成冗余度的方法。圖14繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的楔形邊界融合法。圖15繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將SLM成像單元排成陣列的方法。圖16繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種用以制造撓性顯示器的無光掩膜成像寫入系統(tǒng)范例。圖17繪示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元。
圖18繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元線性陣列的滾動(dòng)條式無光掩膜光刻法。圖19繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元二維陣列的滾動(dòng)條式無光掩膜光刻法。圖20繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種利用無光掩膜光刻法為多種不同尺寸的基板成像的方法。圖21繪示本發(fā)明實(shí)施例中一 種依照基板表面局部狀況定位各SLM成像單元的方法。圖22繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種偵測(cè)像素焦點(diǎn)的方法。圖23a至圖23c繪示本發(fā)明實(shí)施例中三種用于實(shí)時(shí)偵測(cè)SLM成像單元焦點(diǎn)的裝置范例。圖24繪示本發(fā)明實(shí)施例中一個(gè)適用像素加總曝光法的成像圖案范例。圖25繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種透過像素加總曝光法改善焦深(DOF)的方法。圖26a與圖26b繪示本發(fā)明實(shí)施例中利用重疊區(qū)域接合相鄰成像區(qū)的方法。圖27a至圖27d繪示本發(fā)明實(shí)施例中選擇相鄰成像區(qū)接合路徑的方法。圖28a與圖28b繪示本發(fā)明實(shí)施例中接合相鄰成像區(qū)的一個(gè)區(qū)塊的方法。圖29a與圖29b繪示本發(fā)明實(shí)施例中接合相鄰成像區(qū)的一個(gè)區(qū)塊的其它方法。圖30a至圖30d繪示本發(fā)明實(shí)施例中成像一個(gè)對(duì)象的方法。圖31a至圖31b繪示本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)算評(píng)估點(diǎn)累積量的方法。圖32繪示本發(fā)明實(shí)施例中藉由處理一組評(píng)估點(diǎn)以成像對(duì)象的方法。圖33a至圖33d繪示本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化對(duì)象成像的方法。圖34繪示本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)光學(xué)成像寫入系統(tǒng)進(jìn)行矯正的方法。在本說明書中，相同的組件均使用相同標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種用以在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。以下的說明，是為使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以制作及應(yīng)用本發(fā)明。本文有關(guān)特定實(shí)施例及應(yīng)用方式的說明僅供例示之用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易思及多種修改及組合該范例的方式。本文所述的基本原理亦適用于其它實(shí)施例及應(yīng)用而不悖離本發(fā)明的精神與范圍。因此，本發(fā)明并不限于本文所描述及繪示的范例，而應(yīng)涵蓋符合本文所述原理及技術(shù)特征的最大范圍。在以下的詳細(xì)說明中，部分內(nèi)容的呈現(xiàn)是透過流程圖、邏輯方塊圖，及其它可于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行的信息運(yùn)算步驟的圖標(biāo)。在本文中，任一程序、計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的步驟、邏輯方塊及流程等，均是由一或多道步驟或指令所組成的自相一致的序列，其目的是為達(dá)成預(yù)定的結(jié)果。該步驟是指實(shí)際操控物理量的步驟，而物理量的形式則包含可于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、結(jié)合、比較，及以其它方式操控的電性、磁性或無線電信號(hào)。在本文中，該些信號(hào)有時(shí)以比特、數(shù)值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、號(hào)碼或類似名稱稱之。各步驟的執(zhí)行者可為硬件、軟件、固件，或以上各項(xiàng)的組合。本發(fā)明的實(shí)施例使用以空間光調(diào)制器(SLM)為基礎(chǔ)的影像投射裝置。可供使用的SLM影像投射方式共有兩種，一種是透過數(shù)字微鏡裝置(DMD)，另一種則是透過柵狀光閥(GLV)裝置，兩種裝置均可以以微機(jī)電(MEM)制造法制成。圖3繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微鏡裝置范例。在此范例中，標(biāo)號(hào)302為單一 DMD芯片，而標(biāo)號(hào)304則為該DMD芯片的放大簡化圖。若欲將DMD用作空間光調(diào)制器，可令DMD中的微鏡傾斜至固定角度(大多約為10°或12° )。DMD的微鏡鏡面對(duì)入射照明光的反射性極高。各微鏡可由下方的晶體管控制器使其傾斜(如標(biāo)號(hào)306所示)或維持原本位置不變(如標(biāo)號(hào)308所示)。在一實(shí)施例中，DMD的間距可為約14微米，而微鏡的間距可為約I微米。單一 DMD芯片上的像素?cái)?shù)可為1920X1080個(gè)微鏡像素，此一像素?cái)?shù)可與高畫質(zhì)電視(HDTV)的顯示器規(guī)格兼容。 圖4繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DMD投影系統(tǒng)。在此范例中，微鏡共有三種狀態(tài)I)傾角約為+10°的“開啟”狀態(tài)402 ；2)未傾斜的“持平”狀態(tài)404 ;以及3)傾角約為-10°的“關(guān)閉”狀態(tài)406。在圖4中，光源408所在位置與DMD形成-20°的角度，當(dāng)此光源射出光束時(shí)，處于“開啟”狀態(tài)(或二進(jìn)制中的“I”)的微鏡將反射該光束，使其直接穿過投影透鏡410，因而在顯示器基板上形成亮點(diǎn)。至于“持平”狀態(tài)及“關(guān)閉”狀態(tài)(或二進(jìn)制中的“O”)的微鏡，其反射光束將有所偏斜(其角度分別為約-20°及-40° )，并落在該投影透鏡的聚光錐之外。換言之，后兩種狀態(tài)的微鏡的反射光并不會(huì)穿過投影透鏡410，因此，顯示器基板上將形成暗點(diǎn)。由于微鏡的反射光無法以目視方式分解，可將一組投射出的亮點(diǎn)及暗點(diǎn)依適當(dāng)比例組合，以形成灰階。此方法可利用百萬種灰色調(diào)與色彩，投射出逼真的影像。請(qǐng)注意，來自“持平”狀態(tài)微鏡的較高級(jí)數(shù)衍射光及來自“關(guān)閉”狀態(tài)微鏡的第二級(jí)衍射光仍可進(jìn)入該投影透鏡的聚光錐，并產(chǎn)生所不樂見的閃光，進(jìn)而降低影像對(duì)比度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可利用一精確瞄準(zhǔn)及聚焦的高強(qiáng)度照明光源提高像素的衍射效率，藉以將DMD成像寫入系統(tǒng)的投影光學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，GLV是另一種投射影像的方法。GLV裝置的頂層是一呈線性排列的材料層，又稱帶狀元件(ribbon)，其具有極佳的反射性。在一實(shí)施例中，該帶狀元件的長度可為100至1000微米，寬度可為I至10微米，間距可為O. 5微米?；旧?，GLV的成像機(jī)構(gòu)是利用可操控的動(dòng)態(tài)衍射光柵，其作用如同相位調(diào)制器。GLV裝置可包含一組共六條帶狀元件，其經(jīng)交替折曲后便形成動(dòng)態(tài)衍射光柵。圖5為一剖視圖，顯示本發(fā)明實(shí)施例中一 GLV裝置的鏡面反射狀態(tài)及衍射狀態(tài)范例。當(dāng)GLV帶狀元件共面時(shí)(如標(biāo)號(hào)502所示)，入射光將產(chǎn)生鏡面反射，亦即衍射級(jí)數(shù)為O。當(dāng)入射光射至一組交替折曲的帶狀元件(如標(biāo)號(hào)504所示)時(shí)，強(qiáng)烈的I級(jí)衍射光及偏弱的O級(jí)衍射光將形成衍射圖案。若濾除O級(jí)衍射光與I級(jí)衍射光其中之一，即可產(chǎn)生高對(duì)比的反射影像。換言之，若物鏡重新捕集所有O級(jí)或I級(jí)衍射光，將不會(huì)形成任何影像。GLV與DMD不同之處在于，GLV視野中所形成的整個(gè)影像以逐條掃描方式建構(gòu)而成，因?yàn)榫€性排列的帶狀元件光柵可一次形成一條線狀衍射影像?？捎蓤DI與圖2的相關(guān)說明得知，為達(dá)單位時(shí)間的產(chǎn)量要求，必須搭配如已知系統(tǒng)所使用的高功率照明光源。在一范例中使用功率達(dá)千瓦范圍的高壓短弧汞燈，而在另一范例中則使用高功率的準(zhǔn)分子激光器。由于使用高功率的照明光源，照明光程須來自遠(yuǎn)處以減少所產(chǎn)生的熱能，且須經(jīng)折曲以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼彰餍Ч?。此一設(shè)計(jì)將照明系統(tǒng)與SLM成像系統(tǒng)分為兩獨(dú)立單元，且光程與透鏡垂直。為突破已知系統(tǒng)與方法的限制，本發(fā)明經(jīng)改良的曝光工具架構(gòu)避免使用高功率的照明光源。本發(fā)明提供一共線 成像系統(tǒng)，其中各成像單元均包含SLM、照明光源、定線光源、電子控制器及成像透鏡。此系統(tǒng)若使用低功率的發(fā)光二極管(LED)及二極管激光照明光源，其單位時(shí)間的曝光處理量較低，但若增加成像單元的數(shù)量即可提高單位時(shí)間的曝光處理量。使用小型SLM成像單元的一優(yōu)點(diǎn)在于，可以以該單元構(gòu)成不同尺寸的陣列以利不同的成像應(yīng)用。在一應(yīng)用實(shí)例中以超過1000個(gè)上述小型SLM成像單元排成陣列，其單位時(shí)間的寫入處理量高于現(xiàn)有多波長光掩膜式曝光工具架構(gòu)。圖6繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小型SLM成像單元范例。在此范例中，該小型SLM成像單兀包含空間光調(diào)制器602、一組微鏡604、一或多個(gè)照明光源606、一或多個(gè)定線光源608，及投影透鏡610。照明光源606可采用波長小于450納米的藍(lán)光或近紫外光LED或二極管激光器。定線光源608可采用非光化激光源或LED以便穿透透鏡進(jìn)行對(duì)焦及定線調(diào)整。投影透鏡610可采用縮小比率為5X或IOX的透鏡。如圖6所示，照明光源606及定線光源608均位于該投影透鏡的聚光錐之外。在此實(shí)施例中，可使用數(shù)值孔徑NA為O. 25且解像力約為I微米的市售透鏡。較低的NA值可確保較佳焦深(DOF)。在一光刻制程實(shí)例中，光阻關(guān)鍵尺寸目標(biāo)值為I微米，透鏡NA值為0.25，則焦深大于5.0微米。分辨率及焦深的計(jì)算根據(jù)瑞利準(zhǔn)則(Rayleigh criterion)最小特征分辨率=kl ( λ /NA)焦深=k2U/NA2)其中kl與k2為制程能力因子，λ為曝光波長。在一使用酚醛樹脂化學(xué)光阻的光刻制程實(shí)例中，kl介于O. 5與O. 7之間，而k2則介于O. 7與O. 9之間。為滿足小形狀因子的要求，照明光源可為藍(lán)光、近紫外光LED或半導(dǎo)體二極管激光器。另為達(dá)到足夠的照明強(qiáng)度，本案的一設(shè)計(jì)實(shí)例使用多個(gè)照明光源，且該照明光源圍繞SLM并靠近SLM表面。SLM可為具有適當(dāng)光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)的DMD或GLV。在一范例中，基板處的目標(biāo)照明強(qiáng)度目標(biāo)值以有效光化曝光波長計(jì)，可達(dá)每平方厘米10至100毫瓦。在此曝光工具架構(gòu)范例中，各小型成像系統(tǒng)的電子控制板外殼均符合一指定的小形狀因子。為便于通風(fēng)及散熱，此外殼位于SLM的頂部且遠(yuǎn)離照明光源。單一小型SLM成像單元的實(shí)體尺寸取決于所需的成像效能及可用的市售元件，例如投影透鏡、LED或二極管激光照明光源，以及對(duì)焦/定線用的二極管激光器，各元件均須有其散熱空間?；蛘咭嗫墒褂糜喼圃?，以進(jìn)一步降低單一 SLM成像單元實(shí)體尺寸的形狀因子。一訂制的SLM成像單元，其二維剖面尺寸可小至5厘米x5厘米左右；以市售現(xiàn)成元件構(gòu)成的SLM成像單元，其二維剖面尺寸則約為10厘米XlO厘米。就第十代Fro制程而言，典型的基板尺寸為2880毫米x3130毫米。若使用小型SLM成像單元，則整個(gè)系統(tǒng)可能包含數(shù)百個(gè)排列成平行陣列的小型SLM成像單元。圖7繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元平行陣列范例。在此范例中由600至2400個(gè)SLM成像單元平行陣列(702、704、706、708等)同時(shí)進(jìn)行成像寫入，且各平行陣列可包含復(fù)數(shù)個(gè)SLM成像單元。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在計(jì)算單位時(shí)間的曝光處理量時(shí)，可以以一 SLM光掩膜寫入系統(tǒng)的已知單位時(shí)間處理量實(shí)例(例如以1300毫米X1500毫米的光掩膜曝光20小時(shí))作為計(jì)算起始點(diǎn)。單位時(shí)間處理量取決于基板所在平面的照明強(qiáng)度。在本范例中，若照明強(qiáng)度為每平方厘米50毫瓦(LED或二極管激光光源均可提供此照明強(qiáng)度)，標(biāo)稱曝光能量為30毫焦耳/平方厘米-秒，則曝光時(shí)間為約O. 6秒。在另一范例中，曝光工具采用高功率照明光源，因此基板處的照明強(qiáng)度為每平方厘米至少200毫瓦；此光掩膜式步進(jìn)/掃描系統(tǒng)的單位時(shí)間處理量約為每小時(shí)50片第八代FPD基板。在一范例中，若將高功率與低功率照明光源同時(shí)納入考慮，則單位時(shí)間預(yù)估處理量為每小時(shí)25至100片基板，視各平行陣列中的SLM成像單元密度而定。此一陣列式平行曝光架構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性具有競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。圖8是圖7所示SLM成像單元平行陣列的俯視圖。在此范例中，各行或各列可分別代表一 SLM成像單元平行陣列，且各平行陣列可包含復(fù)數(shù)個(gè)SLM成像單元802。光刻制程的良率與制程窗口息息相關(guān)。制程窗口在此是指相互搭配且可制印出符合規(guī)格的特征關(guān)鍵尺寸的焦點(diǎn)設(shè)定范圍及曝光量設(shè)定范圍。換言之，制程窗口愈有彈性，則其容許的失焦設(shè)定值及/或曝光量設(shè)定值愈為寬松。較大的制程窗口有助于提高產(chǎn)品良率。然而，隨著基板尺寸逐代加大，光刻制程的制程窗口則愈變愈小，主要原因在于較大、較薄的基板材料也較容易彎曲及垂陷。為解決此一問題，必須嚴(yán)格規(guī)范基板材料的厚度及表面均勻度。就光掩膜式曝光工具而言，若曝光區(qū)域單邊大于約兩米，不僅需耗費(fèi)極大成本方可維持全區(qū)的均勻度及焦點(diǎn)控制，在技術(shù)上亦有其困難度。曝光工具須能執(zhí)行焦點(diǎn)及照明的局部及全面優(yōu)化，方可落實(shí)制程窗口的設(shè)定值。圖8所示的平行陣列曝光系統(tǒng)即可解決上述問題，因?yàn)楦餍⌒蚐LM成像單元均可局部優(yōu)化，以便在其個(gè)別曝光區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生最佳的照明及對(duì)焦效果。如此一來便可確保各SLM成像單元的曝光區(qū)域均有較佳的制程窗口，而各SLM成像單元的優(yōu)化則可改善整體的制程窗P。圖9是對(duì)比已知單一透鏡投影系統(tǒng)的制程窗口與本發(fā)明實(shí)施例中陣列式成像系統(tǒng)的局部優(yōu)化制程窗口。圖9左側(cè)的已知單一透鏡投影系統(tǒng)902必須調(diào)整至如點(diǎn)線所示的折衷焦平面904。圖中實(shí)線906代表基板表面的實(shí)際剖面形狀，雙箭頭線段908代表單一透鏡為圖案成像時(shí)的最佳焦點(diǎn)設(shè)定范圍，雙圓頭線段910代表各成像透鏡所對(duì)應(yīng)的基板表面剖面形狀最大變化范圍，而兩條點(diǎn)虛線則分別代表焦點(diǎn)范圍的上下限。如圖9所示，對(duì)已知單一透鏡投影系統(tǒng)而言，圖中大尺寸基板的彎曲幅度可能已超出透鏡的對(duì)焦范圍，且焦點(diǎn)設(shè)定范圍的中心點(diǎn)可能僅勉強(qiáng)適用于基板彎曲剖面的峰部及谷部，因而限縮整體制程窗口。圖9右側(cè)所示的改良式投影系統(tǒng)則使用排成陣列狀的成像單元，其中成像單元912的焦點(diǎn)914可為個(gè)別成像區(qū)而單獨(dú)調(diào)整，因此，各焦點(diǎn)設(shè)定范圍(如雙圓頭線段916所示)均適當(dāng)?shù)奈挥诮裹c(diǎn)控制的上下限范圍內(nèi)。除可微調(diào)各成像區(qū)的焦點(diǎn)外，各成像單元亦可調(diào)整其照明，使照明均勻度優(yōu)于單一透鏡系統(tǒng)調(diào)整照明后的效果。是以，使用陣列式的成像單元系統(tǒng)可提供較佳的制程窗口。圖10繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將基板局部不平處優(yōu)化的方法。在此范例中已偵測(cè)出基板表面形狀不平的區(qū)域，如標(biāo)號(hào)1002所示。一微調(diào)式的優(yōu)化方法是將一焦點(diǎn)平均程序應(yīng)用于一 SLM成像單元所對(duì)應(yīng)的局部不平整曝光區(qū)域以及該SLM成像單元附近的SLM成 像單元所對(duì)應(yīng)的區(qū)域。該不平整區(qū)域附近可納入此平均程序的成像單元愈多，則整體優(yōu)化的效果愈佳。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知，本發(fā)明的成像系統(tǒng)亦可利用其它平均技術(shù)以提高整片基板上的影像均勻度。
在一實(shí)施例中，以薄膜晶體管(TFT)為基礎(chǔ)的LCD顯示器使用以下所述的光掩膜數(shù)據(jù)格式。請(qǐng)注意，雖可利用階層式流數(shù)據(jù)格式GDSII將光掩膜數(shù)據(jù)交予制造業(yè)者，但此種光掩膜數(shù)據(jù)格式可能不太適用于本案的平行SLM成像系統(tǒng)。若欲將階層式的光掩膜數(shù)據(jù)扁平化，可使用市售的CAD軟件程序，但光掩膜數(shù)據(jù)在扁平化的后，尚須進(jìn)一步處理。本案的陣列式平行成像寫入系統(tǒng)若搭配適當(dāng)?shù)墓庋谀?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將可形成高質(zhì)量的影像。就本案的陣列式平行成像寫入系統(tǒng)而言，光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)扁平化之后，尚需分割為預(yù)定大小的區(qū)塊，方可適當(dāng)或均勻傳送至各SLM成像單元。光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的信息不但指示各光掩膜數(shù)據(jù)區(qū)決相對(duì)于其對(duì)應(yīng)成像單元的放置位置，亦指示橫跨多個(gè)成像單元的特征應(yīng)如何分割。若欲辨識(shí)數(shù)據(jù)放置位置是否經(jīng)過微調(diào)，可檢視相鄰成像單元所對(duì)應(yīng)的相鄰光掩膜數(shù)據(jù)區(qū)塊的相關(guān)光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖11繪示本發(fā)明實(shí)施例中光掩膜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一應(yīng)用方式。在此范例中，先將一包含多層光掩膜數(shù)據(jù)實(shí)例1102的階層式光掩膜數(shù)據(jù)敘述扁平化，使其形成扁平化光掩膜數(shù)據(jù)1104。然后將此扁平化光掩膜數(shù)據(jù)1104分割為多個(gè)分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案，其中一分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案在圖中以陰影區(qū)域1106表示。此陰影區(qū)域1106亦出現(xiàn)在圖11下方以點(diǎn)線劃分的九宮格中，成為其正中央的方塊。相鄰成像單元之間須有足夠的光掩膜圖案重疊部分(即圖中的水平及垂直長條部分1108)，方可確保邊界周圍的圖案能均勻融合。九宮格中的每一方塊分別代表即將由一或多個(gè)SLM成像單元成像的一分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)包含第一組辨識(shí)元及第二組辨識(shí)元，其中第一組辨識(shí)元是用于辨識(shí)一 SLM成像單元中微鏡像素過多的狀態(tài)(run-in conditions)，而第二組辨識(shí)元?jiǎng)t用于辨識(shí)一 SLM成像單元中微鏡像素不足的狀態(tài)(run-out conditions)。若兩SLM成像單元間的區(qū)域出現(xiàn)過多像素，即為微鏡像素過多的狀態(tài)；若兩SLM成像單元間的區(qū)域出現(xiàn)像素不足現(xiàn)象，則為微鏡像素不足的狀態(tài)。各分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案?jìng)魉椭翆?duì)應(yīng)的SLM成像單元進(jìn)行處理，再由各SLM成像單元將相關(guān)的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案寫入預(yù)定的重疊區(qū)域。各SLM成像單元在寫入時(shí)均以相鄰的SLM成像單元為參考依據(jù)，以確保影像融合度及均勻度均符合設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案可經(jīng)優(yōu)化以便進(jìn)行平行加總曝光，進(jìn)而提高特征關(guān)鍵尺寸的一致性。使用平行加總曝光法(parallel voting exposure)可降低不利于關(guān)鍵尺寸一致性的各種制程變量。進(jìn)行加總曝光時(shí)，若微鏡像素的曝光數(shù)足夠，可去除因使用二極管激光器而產(chǎn)生的高斯斑點(diǎn)。圖12繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平行陣列加總曝光法。此方法先將光掩膜數(shù)據(jù)逐行送至各SLM成像單元，再依序照亮對(duì)應(yīng)于各行光掩膜數(shù)據(jù)的成行微鏡像素，其間是從各行微鏡像素的一端開始，次第照亮至另一端。在一范例中，此方法是從方塊1201開始，先照亮其最下方的一行微鏡像素；然后移至方塊1202，照亮其倒數(shù)第二行微鏡像素；接著在方塊1203中，照亮其倒數(shù)第三行微鏡像素。此方法接續(xù)處理方塊1204、1205、1206及1207，并照亮其對(duì)應(yīng)行的微鏡像素，然后進(jìn)入方塊1208，照亮此范例中的最后一行微鏡像素(即方塊1208最上方的一行微鏡像素)。此一逐行照亮微鏡像素的程序?qū)⒅芏鴱?fù)始以完成對(duì)應(yīng)的曝光動(dòng)作，進(jìn)而將圖案寫入基板。由于照亮微鏡的速度甚快，特征圖案可經(jīng)由快速的逐行照亮程序多次曝光，直到達(dá)到標(biāo)稱曝光量為止。質(zhì)言之，此一圖案寫入程序是由復(fù)數(shù)個(gè)微鏡像素的個(gè)別曝光加總而成。可利用相同的加總曝光程序，并以相互協(xié)調(diào)的速度及方向移動(dòng)基板平臺(tái)，從而完成整片基板的寫入作業(yè)。
圖12所示的逐行循環(huán)方式僅為一范例，若欲使各成像單元依序完成平行加總曝光中的局部或細(xì)部曝光，亦可采用其它循環(huán)方式。在其它實(shí)施例中，亦可以以列或斜向的行/列為單位，循序進(jìn)行，以有效完成平行加總曝光。此外亦可發(fā)展出其它加總方式，例如由兩相鄰SLM成像單元交錯(cuò)進(jìn)行逐行照亮的程序，或同時(shí)以多個(gè)數(shù)據(jù)行為起始行，分別沿多個(gè)方向進(jìn)行，藉此提高光刻制印的效能，但可能尚需搭配平臺(tái)的進(jìn)一步移動(dòng)。若在大量生產(chǎn)的情況下使用陣列式平行曝光法，可內(nèi)建一定的冗余度或容錯(cuò)度以防止制程中斷。換言之，曝光控制例程一旦偵測(cè)出某一 SLM成像單元故障，將關(guān)閉故障的成像單元，并將其光掩膜數(shù)據(jù)重新分配至一或多個(gè)相鄰的成像單元，以便由該相鄰的成像單元完成曝光任務(wù)，最后再卸除完成曝光的基板。此一曝光修正程序?qū)⒊掷m(xù)進(jìn)行，直到整批基板完成曝光為止。而整個(gè)流程亦將持續(xù)進(jìn)行，直到成像效能及單位時(shí)間處理量均達(dá)到可接受的水平為止。圖13繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種于成像寫入系統(tǒng)內(nèi)形成冗余度的方法。在此范例中，成像單元212—經(jīng)發(fā)現(xiàn)故障，隨即關(guān)閉。在相鄰的八個(gè)成像單元中，可擇一取代成像單元212。在此情況下，原本由成像單元212負(fù)責(zé)的區(qū)域須待其它區(qū)域曝光完畢后才完成寫入。若因基板彎曲或垂陷導(dǎo)致兩相鄰SLM成像單元成像扭曲，該兩SLM成像單元之間將形成微尺度的不匹配邊界(局部與局部之間)。此不匹配邊界在圖14中以標(biāo)號(hào)1402表示，其中數(shù)據(jù)圖案有部分超出框線區(qū)域外，此時(shí)重疊區(qū)域內(nèi)的圖案融合便需優(yōu)化。圖14繪示一根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的楔形邊界融合法。如圖14所示，此方法開啟位于所選邊界末端1404的微鏡像素，而此邊界末端1404則與相鄰的成像單元寫入?yún)^(qū)域1406重疊，以使兩區(qū)相互匹配。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可了解，亦可以以其它方式選擇性開啟所需位置的微鏡像素，藉此達(dá)成邊界融合的目的。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，若以交替或互補(bǔ)的方式開啟相鄰重疊邊界間的選定微鏡像素，亦可達(dá)融合的效果。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，若在進(jìn)行逐行照亮的加總曝光程序時(shí)，搭配開啟選定位置的像素，則其融合效果更佳。此外，為使本案的陣列式平行成像系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的定線精確度，本案的方法將定線程序依序分為多個(gè)精確度等級(jí)。第一定線等級(jí)強(qiáng)調(diào)整體的定線準(zhǔn)確度，而次一定線等級(jí)則將目標(biāo)縮小至中階精準(zhǔn)度。本案的方法即利用此一由下而上的程序，達(dá)成所需等級(jí)的精確度。在一范例中共分三種精確度等級(jí)單元透鏡的放置、透鏡中心的微調(diào)，以及微鏡成像數(shù)據(jù)的操控。圖15繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種將SLM成像單元排成陣列的方法。此方法可將復(fù)數(shù)個(gè)SLM成像單元1502的整體放置準(zhǔn)確度控制在數(shù)毫米的范圍內(nèi)。然后再以電子方式調(diào)整各SLM成像單元中投影透鏡總成的位置，使其達(dá)到微米等級(jí)的精確度。欲達(dá)此一目的，可利用氦氖激光器(或其它非光化定線光源)將透鏡中心對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)上的已知參考位置。最后再控制微鏡，使其達(dá)到納米等級(jí)的定線精確度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，曝光定線程序可包含下列步驟(I)利用平臺(tái)上的已知參考位置，校準(zhǔn)陣列中各SLM成像單元的透鏡中心。如此一來便可參照實(shí)體透鏡陣列，建立一組數(shù)學(xué)陣列格點(diǎn)。(2)在寫入第一光掩膜層時(shí)，由于基板上尚未印出任何定線記號(hào),基板以機(jī)械方式定線，且主要依賴平臺(tái)的精確度。(3)基板經(jīng)由先前的光掩膜層取得遍布基板的定線記號(hào)，而此定線記號(hào)可由對(duì)應(yīng)的SLM成像單元偵得。如此一來便可參照基板上的實(shí)際影像位置，建立一格點(diǎn)圖。(4)比較兩格點(diǎn)圖(SLM成像單元本身的格點(diǎn)圖以及從基板測(cè)得的光刻制印定線記號(hào)格點(diǎn)圖)，進(jìn)而建立可引導(dǎo)平臺(tái)移動(dòng)的格點(diǎn)圖配對(duì)數(shù)學(xué)模型。(5)在一范例中針對(duì)第十代基板建構(gòu)一包含2400個(gè)SLM成像單元的陣列，而平臺(tái)的最大水平(X)或垂直(Y)移動(dòng)距離約為120毫米，此移動(dòng)距離亦納入格點(diǎn)圖配對(duì)的計(jì)算中。請(qǐng)注意，此平臺(tái)移動(dòng)距離甚短，因此相較于光掩膜式曝光工具在為第十代基板成像時(shí)，其平臺(tái)的移動(dòng)距離須達(dá)基板的全寬及全長，本案的方法具有技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。由于第十代基板重量可觀，若能縮短平臺(tái)負(fù)重移動(dòng)的距離，將可提高系統(tǒng)運(yùn)作的精確度。 (6)為微調(diào)至次微米等級(jí)的定線精確度，本案的方法將修正因子內(nèi)建于傳送至對(duì)應(yīng)成像單元的光掩膜數(shù)據(jù)中。換言之，各成像單元的修正因子可能互不相同，需視各成像單元在基板上成像的相對(duì)位置而定。此外，由于各基板的彎曲狀況不同，修正因子也可能隨基板而變化。各基板的彎曲狀況可于曝光前先行偵得。圖16繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種制造撓性顯示器的無光掩膜成像寫入系統(tǒng)范例。如圖16所示，無光掩膜成像寫入系統(tǒng)1600系由一個(gè)或多個(gè)SLM成像單元陣列所組成，其中單一 SLM成像單元以標(biāo)號(hào)1602表示。該一個(gè)或多個(gè)SLM成像單元陣列可依特定應(yīng)用的需要，形成特定形狀，如圓形。在另一個(gè)實(shí)施例中，該無光掩膜成像寫入系統(tǒng)可用于制造非撓性顯示器。圖17繪示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SLM成像單元。該SLM成像單元包含藍(lán)光及紅光二極管激光器1702、孔口 1704、透鏡1706、球面鏡1708、安裝于印刷電路板1712上的DMD1710、光束收集裝置(beam dump) 1714、分光鏡1716、CCD攝影機(jī)1718以及透鏡總成1720。藍(lán)光及紅光二極管激光器1702進(jìn)一步包含一個(gè)紅光激光器二極管(非光化性)1722及四個(gè)藍(lán)光激光器二極管(光化性)1723、1724、1725與1726。該激光器二極管的排列方式可如圖17所示。位于中央的紅光激光器二極管屬于非光化性，主要在初始焦點(diǎn)設(shè)定時(shí)用于定線或瞄準(zhǔn)，至于四個(gè)屬于光化性的藍(lán)光激光器二極管則用于曝光。該激光器二極管的數(shù)量及排列方式，亦可視激光器二極管的封裝大小而采用不同設(shè)計(jì)，只要其照明強(qiáng)度均勻即可。在另一范例中，亦可利用光纖束傳輸該光化照明。在此情況下，各激光器二極管照射于光纖束的一端，再由光纖將光化光線傳送至光纖束的另一端出光。在其它實(shí)施例中，亦可以LED取代二極管激光器。若采用此設(shè)計(jì)，可將多個(gè)藍(lán)光LED緊密靠攏以提供均勻的照明強(qiáng)度，另將多個(gè)紅光LED分別置于可供定線及初始對(duì)焦的位置。在此范例中，藍(lán)光及紅光二極管激光器1702所發(fā)出的光線依序穿過孔口 1704及透鏡1706，然后照射至球面鏡1708，再由球面鏡1708反射至DMD1710。該DMD可利用其不同狀態(tài)的微鏡，將光線直接反射至光束收集裝置1714，抑或使光線經(jīng)由透鏡總成1720而照射于基板。形成于基板上的影像將向上反射，穿過透鏡1720與分光鏡1716，最后到達(dá)CXD攝影機(jī)1718。圖18繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元線性陣列的滾動(dòng)條式無光掩膜光刻法。在此范例中，SLM成像單元1802排成單一線性陣列，如圖18所示。基板1804可受到控制，沿基板移動(dòng)方向(X方向)移動(dòng)，而SLM成像單元1802的線性陣列則可受到控制，于基板1804所在的平面上，沿著垂直于該基板移動(dòng)方向的方向(Y方向)來回移動(dòng)。可調(diào)整該SLM成像單元線性陣列的曝光，使其隨著基板卷動(dòng)而同步處理基板1804的特定區(qū)域。如此一來便可控制該SLM成像單元線性陣列，使其為大于該SLM成像單元線性陣列的基板成像。圖18所示的成像寫入系統(tǒng)不但可控制該SLM成像單元，使其沿基板移動(dòng)方向移動(dòng)，亦可使其垂直于基板移動(dòng)方向而移動(dòng)，故可突破第’779號(hào)專利及Ahn論文所述已知方法對(duì)實(shí)體光掩膜尺寸的限制。圖19繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種使用SLM成像單元二維陣列的滾動(dòng)條式無光掩膜光刻法。圖19以俯視方式繪示SLM成像單元二維陣列1902，其中每一圓圈代表一個(gè)SLM成像單元。類似于圖18所示的范例，圖19中的基板1904可受到控制沿X方向移動(dòng)，而SLM成像單元二維陣列1902則可受到控制，于基板1904所在的平面上，沿Y方向往復(fù)移動(dòng)。可調(diào)整該SLM成像單元二維陣列的曝光，使其隨著基板卷動(dòng)而同步處理基板1904的特定區(qū)域，如此一來便可控制該SLM成像單元二維陣列，使其為大于該SLM成像單元二維陣列的基板 成像。因此，圖19所示的成像寫入系統(tǒng)可突破第’ 779號(hào)專利及Ahn論文所述已知方法對(duì)實(shí)體光掩膜尺寸的限制。請(qǐng)注意，在某些實(shí)施例中，該SLM成像單元二維陣列可以以交錯(cuò)或非交錯(cuò)的方式排列。圖20繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種利用無光掩膜光刻法為多種不同尺寸的基板成像的方法。與圖19所示的方法類似，圖20中的成像寫入系統(tǒng)亦使用一個(gè)SLM成像單元二維陣列2002。SLM成像單元二維陣列2002可受到控制，自動(dòng)連續(xù)接收并處理成像數(shù)據(jù)，因此，此成像寫入系統(tǒng)若以無縫方式加載不同的TFT光掩膜數(shù)據(jù)，便可切換不同的基板設(shè)計(jì)；相較之下，第’779號(hào)專利及Ahn論文所述的已知方法則須停止運(yùn)作以便更換不同光掩膜。在圖20所示范例中，基板包含不同尺寸的基板設(shè)計(jì)，如標(biāo)號(hào)2006、2008、2010、2012及2014所示，而當(dāng)基板卷動(dòng)時(shí)，SLM成像單元二維陣列2002可實(shí)時(shí)處理該不同尺寸的基板設(shè)計(jì)。圖21繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種依照基板表面局部狀況定位各SLM成像單元的方法。此范例的方法于曝光過程中檢視基板表面2104的不平整度，并據(jù)此調(diào)整SLM成像單元線性陣列2102。圖21以夸大方式顯示基板2104的不平整度，藉此突顯本方法將各SLM成像單元調(diào)整至最佳高度的優(yōu)點(diǎn)。透過調(diào)整各SLM成像單元的最佳高度，自動(dòng)調(diào)焦時(shí)便可將焦點(diǎn)調(diào)整至預(yù)定分辨率關(guān)鍵尺寸I至5微米所需的焦深范圍內(nèi)。本方法的細(xì)節(jié)容后述。在一個(gè)范例中，為光刻制印以TFT為基礎(chǔ)的太陽能板(PV panel)，最小特征關(guān)鍵尺寸可能超過50微米。在此光刻制印分辨率范圍內(nèi)，往往將噴墨印刷法視為一個(gè)成本較低的選擇。但噴墨印刷法的一個(gè)主要缺點(diǎn)在于，墨水霧滴有可能造成瑕疵，此為小滴墨水流的副作用。噴墨印刷法原本即不如光刻制程干凈，或許可用于光刻制印光掩膜特征，但不宜以此形成電路驅(qū)動(dòng)線組件；噴墨印刷法主要適用于制印非電路驅(qū)動(dòng)線的信息讀取。以滾動(dòng)條光刻制印法制造主動(dòng)式TFT組件時(shí)，尺寸可縮放的SLM成像單元陣列由于組件良率較高，仍為較佳的無光掩膜式光刻技術(shù)方案。此方法透過放大投影完成無光掩膜式成像；詳言之，SLM成像單元的曝光透鏡并非縮小物鏡而是放大物鏡，此放大物鏡可受到控制，將產(chǎn)品特征尺寸從25微米放大至數(shù)百微米。為能在未必絕對(duì)平整的基板各處維持最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)，方法之一是于曝光過程中監(jiān)視并調(diào)整SLM成像單元的焦點(diǎn)。圖22繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種偵測(cè)像素焦點(diǎn)的方法。若欲監(jiān)視焦點(diǎn)，可利用可穿透透鏡的監(jiān)視攝影機(jī)截取曝光中的影像，然后分析所截取的明暗像素影像，并與預(yù)期的曝光圖案比較，以取得失焦程度的一個(gè)相對(duì)度量。圖22所示范例為一對(duì)明暗像素(2202與2204)及其準(zhǔn)焦(2206與2208)與失焦?fàn)顟B(tài)(2210)。就明暗交界處的過渡圖案而言，該對(duì)準(zhǔn)焦的明暗像素呈現(xiàn)對(duì)比度相對(duì)較大的過渡圖案，而該對(duì)失焦的明暗像素則呈現(xiàn)模糊的過渡圖案，其中模糊過渡的程度可以以測(cè)繪方式對(duì)應(yīng)于失焦的程度。在其它范例中，可監(jiān)視并分析影像中的空間頻率。由于對(duì)焦誤差優(yōu)先降低較高的空間頻率，在截取影像后，僅需比較影像中高頻成分的損失量即可評(píng)估失焦的程度。另一個(gè)方法監(jiān)視并分析一組明暗圖案的影像對(duì)比度，其中使用最佳焦點(diǎn)設(shè)定的影像具有最高對(duì)比度，而對(duì)比度的損失則對(duì)應(yīng)于失焦的程度。
上述方法雖可有效監(jiān)視對(duì)焦誤差的大小，但卻無法指明誤差的方向。為解決此問題，本發(fā)明的系統(tǒng)可于軟件控制下，在以目標(biāo)焦點(diǎn)為中心的一個(gè)范圍內(nèi)不斷微幅變化焦點(diǎn)位置，同時(shí)更新目標(biāo)焦點(diǎn)所在位置，以維持最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。僅需在所述范圍兩端的誤差之間取得平衡，即可靈敏調(diào)整至最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)，但最好避免故意使曝光影像失焦。欲達(dá)此目的，可以受控方式擾動(dòng)攝影機(jī)的焦點(diǎn)，但不改變曝光影像的焦點(diǎn)；例如，若使用可穿透透鏡的監(jiān)視攝影機(jī)，則可改變攝影機(jī)與物鏡間的有效光程。就一階近似而言，改變透鏡在攝影機(jī)側(cè)的焦距(圖中的f2)與同比例改變fl的效果相同。欲使焦點(diǎn)產(chǎn)生此變化，可將攝影機(jī)前后振動(dòng)、或利用一個(gè)振動(dòng)的反射鏡反射影像，或者如圖23a所示，使光線通過一個(gè)轉(zhuǎn)盤，其中該轉(zhuǎn)盤具有復(fù)數(shù)個(gè)厚度及/或折射率不同的扇形部分，以使有效光程產(chǎn)生所需的變化。上述轉(zhuǎn)盤即圖式中的第一光程差(OPD)調(diào)制器2316及第二 (PD調(diào)制器2326。此外，亦可利用一個(gè)附有反射鏡的圓盤反射影像，其中該圓盤具有復(fù)數(shù)個(gè)不同高度的扇形部分。圖23a繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種可實(shí)時(shí)偵測(cè)SLM成像單元焦點(diǎn)的裝置范例。如圖23a所示，該裝置包含成像光源2302、分光鏡2304、物鏡2306，以及物鏡2306的外殼2308。成像光源2302的一個(gè)范例如圖17所示，包含組件1702至1714。該裝置亦包含第一攝影傳感器2310 (以下亦簡稱攝影機(jī)或傳感器)、第一馬達(dá)2312、第一折射盤2314及第一 OPD調(diào)制器2316。第一 OPD調(diào)制器2316可由一圓形光學(xué)裝置2317所形成，該圓形光學(xué)裝置2317可具有復(fù)數(shù)個(gè)扇形部分(如標(biāo)號(hào)2318所示)。各扇形部分以具有不同折射率的材料制成，或者以具有相同折射率但不同厚度的材料制成，其中該不同厚度可形成光程差。另一種判定焦點(diǎn)調(diào)整方向的方法是利用兩臺(tái)攝影機(jī)以不同的光程長度截取影像，如圖23b與圖23c所示。圖23b與圖23c繪示本發(fā)明實(shí)施例中另兩種可實(shí)時(shí)偵測(cè)SLM成像單元焦點(diǎn)的裝置范例。除圖23a所示組件外，此兩裝置范例尚包含第二攝影傳感器2322(以下亦簡稱攝影機(jī)或傳感器)及第二 OPD調(diào)制器2326。圖23c尚包含第三OPD調(diào)制器2330。第二與第三(PD調(diào)制器2326、2330的構(gòu)造可與第一 (PD調(diào)制器2316類似。使用該兩個(gè)攝影傳感器2310與2322時(shí)，可對(duì)應(yīng)設(shè)置該兩個(gè)具有不同折射率的OPD調(diào)制器2316與2326以決定焦點(diǎn)調(diào)整方向。在另一實(shí)施例中，該兩個(gè)不同(PD調(diào)制器2316與2326的實(shí)施方式僅將對(duì)應(yīng)的攝影機(jī)2310與2322設(shè)于不同距離處。圖23b與圖23c所示的范例分別檢查第一攝影傳感器與第二攝影傳感器的影像，藉以比較并分析焦點(diǎn)調(diào)整方向，然后調(diào)整焦點(diǎn)設(shè)定，以使兩個(gè)攝影傳感器所測(cè)得的失焦程度相等，如此一來便可確保最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)由兩個(gè)攝影傳感器間的一個(gè)光程差決定。第一及第二攝影傳感器透過互補(bǔ)的焦點(diǎn)偏移量觀測(cè)基板，以決定目標(biāo)焦點(diǎn)的方向。另一各方法則不以上下移動(dòng)物鏡的方式調(diào)整焦點(diǎn)，而將第三OPD調(diào)制器2330置于物鏡2306的外殼2308上方，進(jìn)而透過改變有效光程長度的方式調(diào)整焦點(diǎn)。
焦點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)視與調(diào)整包含下列步驟I)將基板表面與物鏡的間距設(shè)定在對(duì)焦范圍內(nèi)。2)首先，以非光化照明成像并截取此影像，此步驟不會(huì)對(duì)曝光用的感光材料造成任何破壞。換言之，利用非光化照明設(shè)定初始焦點(diǎn)，然后配合調(diào)整物鏡，以達(dá)最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。3)曝光平臺(tái)一旦開始沿基板的移動(dòng)方向(X方向)移動(dòng)，即開始光化曝光。4)在光化照明下監(jiān)視所截取的影像，并配合調(diào)整物鏡。5)請(qǐng)注意，每次調(diào)整焦點(diǎn)的動(dòng)作以上一個(gè)曝光位置的最佳曝光狀態(tài)為依據(jù)，但卻用于下一個(gè)曝光位置。
6)根據(jù)Π與f2的光程差量測(cè)值，決定物鏡的調(diào)焦幅度。一如前述，可在曝光過程中利用一臺(tái)或多臺(tái)攝影機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控影像的寫入。透過微鏡像素加總曝光法，每一個(gè)影像圖案均由多個(gè)DMD微鏡像素曝光而成。此曝光法在初始曝光階段原本即具有較大的對(duì)焦誤差裕度，因?yàn)槊恳粋€(gè)微鏡像素所提供的曝光僅為所需總曝光能量之一小部分；而后在進(jìn)行像素加總曝光時(shí)，尚可實(shí)時(shí)調(diào)整各SLM成像單元的焦點(diǎn)。在寫入由暗區(qū)包圍的獨(dú)立“孔狀”圖案(如圖24所示)或由亮區(qū)包圍的獨(dú)立“島狀”圖案時(shí)，此對(duì)焦誤差裕度尤為重要，其原因在于上述兩種特征圖案在擾動(dòng)焦點(diǎn)設(shè)定的過程中缺少影像的變化，故不易于初始階段設(shè)定其最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)，須待多次曝光后方可決定其最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。在另一個(gè)范例中，前述的自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)可用于“焦點(diǎn)加總曝光”以擴(kuò)大整體焦深。圖25繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種透過像素加總曝光法改善焦深的方法。在圖25所示范例中，可在像素加總曝光過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整最佳曝光設(shè)定，如此一來便可透過焦深范圍內(nèi)的不同最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)完成像素加總曝光。經(jīng)由此方式，最終的影像圖案利用多種焦點(diǎn)設(shè)定2502共同曝光而成，而該焦點(diǎn)設(shè)定2502亦將擴(kuò)大整體的最終焦深2504。圖26a與圖26b繪示本發(fā)明實(shí)施例中利用重疊區(qū)域接合相鄰成像區(qū)的方法。圖26a顯示兩相鄰成像區(qū)2602、2606及其對(duì)應(yīng)的SLM2604、2608。兩相鄰成像區(qū)2602與2606間的區(qū)域定義為重疊區(qū)域2610。SLM 2604的成像范圍可跨越理論邊界2612并延伸至成像區(qū)2606內(nèi)的使用者自訂邊界2614(虛線)，而SLM 2608的成像范圍同樣可跨越理論邊界2612并延伸至成像區(qū)2602內(nèi)的另一個(gè)使用者自訂邊界2616 (虛線)。由于重疊區(qū)域2610同時(shí)涵蓋在SLM 2604與2608的成像范圍內(nèi)，此方法可利用該兩個(gè)相鄰成像區(qū)中的某一區(qū)補(bǔ)償另一個(gè)區(qū)的不一致性，例如位置上的不匹配或曝光量的差異。圖26b顯示另兩個(gè)相鄰成像區(qū)2622、2626及其對(duì)應(yīng)的SLM 2624、2628。在此范例中，該兩個(gè)SLM及其對(duì)應(yīng)的成像區(qū)均水平設(shè)置，而非如圖26a所示的垂直設(shè)置。圖26a與圖26b中重疊區(qū)域的走向雖然不同，但均可應(yīng)用類似的技術(shù)。在其它實(shí)施例中，水平重疊區(qū)域的處理方式亦可與垂直重疊區(qū)域不同。與圖26a類似，兩相鄰成像區(qū)2622、2626間的區(qū)域定義為重疊區(qū)域2630，其中SLM 2624的成像范圍可跨越理論邊界2632并延伸至成像區(qū)2626內(nèi)的使用者自訂邊界2634 (虛線)，而SLM 2628的成像范圍同樣可跨越理論邊界2632并延伸至成像區(qū)2622內(nèi)的另一使用者自訂邊界2636(虛線)。若欲在重疊區(qū)域2630內(nèi)成像，可令兩個(gè)SLM 2624及2628的成像強(qiáng)度朝彼此遞減。折線2638與折線2639(虛線)分別概略顯示SLM 2624與2628的成像強(qiáng)度。在重疊區(qū)域2630中，SLM 2624的強(qiáng)度從完整強(qiáng)度漸變至零，而SLM 2628的強(qiáng)度則從零漸變至完整強(qiáng)度。請(qǐng)注意，在此范例中，若理論邊界實(shí)質(zhì)對(duì)齊成像區(qū)的實(shí)際漸變段(例如兩者的距離在50納米以內(nèi))，則可產(chǎn)生良好的成像效果。然而，若理論邊界并未實(shí)質(zhì)對(duì)齊成像區(qū)的實(shí)際漸變段(例如漸變段落在某些狹窄結(jié)構(gòu)中或落在結(jié)構(gòu)的邊緣)，則成像效果甚差。欲解決此問題，可采用圖28與圖29所示的方法，容后述。圖27a至圖27d繪示本發(fā)明實(shí)施例中選擇相鄰成像區(qū)接合路徑的方法。在許多應(yīng)用(如平板顯示器及集成電路的制程)中，結(jié)構(gòu)2702與其間的間隙通常尺寸互異，且其中尺寸較小者大多較為關(guān)鍵。在以下說明中雖以大型結(jié)構(gòu)2702搭配小型間隙為例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可了解，以大型間隙分隔小型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)亦適用本文所述的技術(shù)。若在重疊區(qū)域內(nèi)選擇一條行經(jīng)任意位置的接合路徑，可能產(chǎn)生若干問題，如圖27a所示。在圖27a所示范例中，線段A’ B’ 2704及線段C’ D’ 2706是于未對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析的情況下所任選的接合路徑。該兩個(gè)接合路徑因過于接近結(jié)構(gòu)2702的邊緣，有可能導(dǎo)致誤差(例如邊緣分辨率)和/或增加接合路徑A’ B’ 2704及C’ D’ 2706的相關(guān)處理時(shí)間及數(shù)據(jù)處理量。取而代之，規(guī)定接合路徑的較佳方式如圖27b所示，其中接合路徑由線段AB 2708、BC 2710、⑶ 2712、DE 2714及EF 2716組成。該線段均穿過結(jié)構(gòu)2702的中央(或較寬)區(qū)域，盡量避免靠近結(jié)構(gòu)邊緣，且均直接越過狹窄的間隙(如線段BC 2710)。如此一來既可減少誤差，亦可減少與貫穿結(jié)構(gòu)2702的接合路徑相關(guān)的處理時(shí)間及數(shù)據(jù)處理量。請(qǐng)參閱圖27c，在產(chǎn)生穿過不同結(jié)構(gòu)2720與2722的接合路徑時(shí)，應(yīng)避免圖標(biāo)的兩種狀況，其中線段E’ F’ 2724通過極為狹窄的結(jié)構(gòu)2722(或細(xì)線條)，而線段G’ H’ 2726則斜向貫穿結(jié)構(gòu)2720與2722。線段E’ F，2724與G’ H’ 2726均留下極為困難的形狀與邊緣，不利后續(xù)處理。在某些情況下，該線段亦大幅改變結(jié)構(gòu)的寬度，因而導(dǎo)致誤差，而處理上述困難形狀與結(jié)構(gòu)所需的運(yùn)算時(shí)間及數(shù)據(jù)量亦隨之增加。產(chǎn)生接合路徑的一個(gè)較佳方式如圖27d所示，其中線段I-J-K-L2728以干凈利落的方式穿過結(jié)構(gòu)2720與2722，如此一來不但可減少誤差，亦可減少圖27d所示接合路徑在處理過程中所需的運(yùn)算時(shí)間及數(shù)據(jù)量。請(qǐng)注意，以下將導(dǎo)入兩個(gè)成本函數(shù)以解決圖27a與圖27c的相關(guān)問題，其中第一成本函數(shù)關(guān)于接合路徑接近結(jié)構(gòu)邊緣的情形，而第二成本函數(shù)則關(guān)于接合路徑所穿過的結(jié)構(gòu)的寬度。此外亦請(qǐng)注意，當(dāng)目視影像處理產(chǎn)物時(shí)，直線往往比非直線更容易為肉眼所察覺。本文亦說明產(chǎn)生接合路徑的其它方法。由于本文所揭露的光學(xué)成像寫入系統(tǒng)系無光掩膜的方式進(jìn)行成像處理，接合路徑可以以隨機(jī)方式穿過重疊區(qū)域，這是使用固定式光掩膜與透鏡的已知成像系統(tǒng)所無法實(shí)現(xiàn)的。在選擇接合路徑時(shí)，若使其通過大而簡單的圖型與間隙，將可減少因相鄰成像區(qū)不匹配所造成的可測(cè)得的影響；若欲使其殘余的影響不易為肉眼察覺，宜選擇隨機(jī)繞行的接合路徑。圖28a與圖28b繪示本發(fā)明實(shí)施例中接合相鄰成像區(qū)的一個(gè)區(qū)塊的方法。詳言之，圖28a繪示一種產(chǎn)生水平接合路徑(如圖27b中的線段BC、DE及圖27d中的線段JK)的方法。在圖28a所示范例中，接合路徑2804穿越兩個(gè)相鄰SLM間的重疊區(qū)域2802。重疊區(qū)域2802由一個(gè)高成本函數(shù)2806所包圍，以免接合路徑超出該重疊區(qū)域外。重疊區(qū)域的寬度可為兩個(gè)SLM間距的十分之一。在一個(gè)實(shí)施例中，此寬度約為8毫米。此外，接合路徑基本上以兩個(gè)相鄰SLM其成像區(qū)之間的理論邊界2808為中心。如圖28a所示，此方法產(chǎn)生一個(gè)模擬水平線段的隨機(jī)接合路徑2804，該隨機(jī)接合路徑可為一組上下折曲且由一端延伸至另一端的斜線段。在某些實(shí)施例中，各斜線段均有其對(duì)應(yīng)的角度(相對(duì)于圖中未示的垂直軸)，且各斜線段的角度可互不相同。在某些實(shí)施例中，為求簡單起見，可使用30度的角度(相對(duì)于圖中未示的垂直軸)。在其它實(shí)施例中亦可使用由使用者自訂的角度，如45度、60度或其它角度。斜線段的走向相互交錯(cuò)(亦即上下交錯(cuò))，至于斜線段的長度則以隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器隨機(jī)產(chǎn)生。舉例而言，該隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器可使用如圖28b所示的指數(shù)分布函數(shù)。根據(jù)圖28b，接合路徑中斜線段的長度系呈指數(shù)分布，其中該指數(shù)分布由一個(gè)平均長度加以定義。利用此指數(shù)分布函數(shù)及一個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，即可產(chǎn)生圖28a中不同長度的斜線段。在一個(gè)范例中，該平均長度的數(shù)值可為使用者自訂的參數(shù)，如150微米。在另一個(gè)范例中，斜線段的角度亦可為使用者自訂的參數(shù)，如30度。請(qǐng)注意，本方法可根據(jù)來自高成本函數(shù)2806的輸入數(shù)據(jù)，將指數(shù)分布截?cái)?，以免斜線段穿越重疊區(qū)域的邊界。請(qǐng)注意，產(chǎn)生接合路徑的目的并非連接兩點(diǎn)，而是產(chǎn)生一個(gè)人為因素較少的影像，此與若干選路算法的目的不同。此外，由于重疊區(qū)域內(nèi)并無任何可阻止接合路徑從一端延伸至另一端的結(jié)構(gòu)，上述產(chǎn)生接合路徑的方法并不需為了防止路線遭阻擋而有向后或回溯的動(dòng)作，此又與若干選路算法不同。再者，接合路徑的目的并非連接一對(duì)起點(diǎn)與終點(diǎn)，因此可隨機(jī)選擇起點(diǎn)，或選擇可產(chǎn)生最小成本路徑的一點(diǎn)為起點(diǎn)。圖29a與圖29b繪示本發(fā)明實(shí)施例中接合相鄰成像區(qū)的一個(gè)區(qū)塊的其它方法。與圖28a類似，圖29a繪示一種產(chǎn)生隨機(jī)接合路徑2902的方法，其中隨機(jī)接合路徑2902仿真一條垂直線段，且該垂直線段以兩個(gè)相鄰成像區(qū)之間的理論邊界2904為中心。隨機(jī)接合路徑2902可為一組由邊界線2906所包圍的斜線段。在某些實(shí)施例中，該斜線段的方向相互交錯(cuò)(亦即左右交錯(cuò))，且斜線段的長度以隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器隨機(jī)產(chǎn)生。舉例而言，該隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器可使用如圖28b所示的指數(shù)分布函數(shù)。圖29b繪示本發(fā)明實(shí)施例中一種計(jì)算各斜線段相關(guān)成本的方法。圖29b將接合路徑2902的一部分以粗黑線顯示為線段2908，此線段2908利用網(wǎng)格2910產(chǎn)生。在一個(gè)范例中,本方法沿著接合路徑所可能經(jīng)過的格點(diǎn),逐一計(jì)算各格點(diǎn)的相關(guān)成本函數(shù)。詳言之,本方法根據(jù)一組成本函數(shù)，于各格點(diǎn)評(píng)估其進(jìn)行下一步的所有可能選擇，并以可產(chǎn)生最低成本路徑的一點(diǎn)為接合路徑的下一點(diǎn)。在此以圖29b接合路徑最下方的斜線段為例，說明如何透過一系列梯階2912計(jì)算其成本，其中水平方向的每一步以Λ X表示，而垂直方向的每一步則以Ay表示(2914)。此計(jì)算程序?qū)⒎磸?fù)進(jìn)行，以求得多條可能成本路徑的前緣。本方法將此前緣持續(xù)推進(jìn)，直到其觸及重疊區(qū)域的另一端為止，然后便可選擇最低成本路徑為接合路徑。在建構(gòu)接合路徑時(shí)，須評(píng)估一組成本函數(shù)，并根據(jù)其計(jì)算結(jié)果決定整體最低的成本路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，沿接合路徑移動(dòng)若干長度的成本以下式表示Cost = / CrefX | (D+Dmin) /Dref Λ pdx其中Cref是在參考距離處每單位長度的成本；D是一個(gè)距離量測(cè)值，容后述；Dmin是一個(gè)可防止此成本函數(shù)產(chǎn)生無限解的最小常數(shù)；Dref是一個(gè)參考距離；p是一個(gè)指數(shù)因 子；dx是沿X方向(水平移動(dòng)，如路徑2912的水平梯階)的漸變量。請(qǐng)注意，若為垂直移動(dòng)，如路徑2912的垂直梯階，則以垂直漸變量dy取代dx。在一個(gè)范例中，D代表量測(cè)至第28a或29a中隨機(jī)路線的距離，參數(shù)Cref =每單位長度10單位，參數(shù)Dref = 100微米，參數(shù)Dmin = O微米,參數(shù)p = 2,藉此計(jì)算遠(yuǎn)離該隨機(jī)路線的距離的相關(guān)成本。選用正指數(shù)P，代表接合路徑偏離隨機(jī)路線時(shí)成本增加，故可驅(qū)使接合路徑接近隨機(jī)路線。在另一范例中，D代表候選接合路徑所行經(jīng)的圖案或間隙的寬度，參數(shù)Cref =每單位長度10單位，參數(shù)Dref = 50微米,參數(shù)Dmin = 10微米,參數(shù)p = -2,以此計(jì)算接合路徑貫穿一狹窄圖案的成本。在另一個(gè)范例中，D代表候選接合路徑與最近的圖案邊緣的距離，參數(shù)Cref =每單位長度10單位，參數(shù)Dref = 5微米,參數(shù)Dmin = I微米,參數(shù)p = _2，以此計(jì)算接合路徑靠近邊緣時(shí)的成本。在考慮上述各種情況的成本后，本方法可避免接合路徑穿過狹窄圖案或靠近邊緣。請(qǐng)注意，在選擇Dref的數(shù)值時(shí)，基本上應(yīng)確保接合路徑能穿過圖案，而在選擇Dmin的數(shù)值時(shí),基本上可采用Dref十分之一左右的數(shù)值。Dmin亦可與柵格大小同數(shù)量級(jí)，例如5微米。若在上述成本項(xiàng)中選用負(fù)指數(shù)P，代表圖案寬度遞減時(shí)或接合路徑至圖案邊緣的距離遞減時(shí)，成本將逆向增加，如此一來便可驅(qū)使接合路徑通過寬圖案或?qū)掗g隙的中間部位。在另一個(gè)范例中，成本與網(wǎng)格2910的單位增量有關(guān)，例如可將單位距離的成本設(shè) 為I。此成本項(xiàng)與接合路徑的長度成正比，可避免接合路徑往復(fù)移動(dòng)。在另一個(gè)范例中，接合路徑每次轉(zhuǎn)向的相關(guān)成本為O. 5，計(jì)算此成本有助于減少接合路徑沿隨機(jī)路線的斜線段延伸時(shí)所產(chǎn)生的梯階數(shù)量(如標(biāo)號(hào)2912所示)。圖30a至圖30d繪示本發(fā)明實(shí)施例中成像一個(gè)對(duì)象的方法。在圖30a的方法實(shí)例中，以方塊3002為起始，進(jìn)入方塊3004的步驟，沿一個(gè)待成像對(duì)象邊緣選擇評(píng)估點(diǎn)。圖30b繪示沿一個(gè)對(duì)象邊緣選擇評(píng)估點(diǎn)的范例。如圖30b所示,梯形代表待成像的對(duì)象3022。選取評(píng)估點(diǎn)(黑點(diǎn))3024，用以監(jiān)控對(duì)象3022邊緣處的曝光。對(duì)象3022的位置以像素格點(diǎn)3026定義，像素格點(diǎn)3026中的每一個(gè)方格3028代表一個(gè)像素。可建立一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用以儲(chǔ)存各評(píng)估點(diǎn)的信息，包含各評(píng)估點(diǎn)于像素格點(diǎn)的位置、邊緣相對(duì)于像素格點(diǎn)的角度、一個(gè)評(píng)估點(diǎn)在曝光范圍(亦即評(píng)估點(diǎn)已接受曝光的次數(shù))內(nèi)的次數(shù)，以及此評(píng)估點(diǎn)至今累積的曝光量。在本發(fā)明實(shí)施例中，任二評(píng)估點(diǎn)3024間的距離小于一個(gè)像素的一半，且評(píng)估點(diǎn)間是等距間隔。換言之，評(píng)估點(diǎn)的選擇是依據(jù)奈奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的，待成像對(duì)象3022的取樣頻率高于原始信號(hào)頻率(像素格點(diǎn)頻率)的兩倍。在其它實(shí)例中，評(píng)估點(diǎn)的距離可為1/3、1/4或任何其它符合奈奎斯特標(biāo)準(zhǔn)的像素片段。在方塊3006中，本案方法執(zhí)行曝光以成像該對(duì)象3022。在方塊3006每次曝光的同時(shí)，本案方法進(jìn)一步執(zhí)行以下作業(yè)。首先，于方塊3012，本案方法利用如掃描線幾何算法填滿對(duì)象3022內(nèi)部像素。此即形成圖30b中的陰影區(qū)域3030。請(qǐng)注意，圖30b所示的范例是假設(shè)由白至黑的影像過渡，對(duì)象3022的邊界內(nèi)可接受多重曝光劑量。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知可以類似但相反的操作對(duì)具有由黑至白過渡的對(duì)象進(jìn)行成像。在方塊3014中，本案方法檢驗(yàn)對(duì)象邊緣像素并依據(jù)若干因素進(jìn)行曝光調(diào)整，包括部分邊緣像素在像素格點(diǎn)的面積、相對(duì)于目標(biāo)曝光程度的目前曝光程度、鄰近像素曝光的影像、誤差/扭曲矯正量，以及其它效能優(yōu)化考慮。若一個(gè)像素基本上位于對(duì)象邊緣(及其對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn))以外，如圖30b中的像素3025，則在大部份曝光中關(guān)閉相關(guān)評(píng)估點(diǎn)的抖動(dòng)。另一個(gè)方面，若一個(gè)像素基本上位于對(duì)象邊緣(及其對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn))以內(nèi)，如圖30b中的像素3027，則在大部份曝光中開啟相關(guān)評(píng)估點(diǎn)的抖動(dòng)。在方塊3016中，本案方法累積成像寫入系統(tǒng)的曝光量。圖30c及圖30d繪示從最初劑量程度到目標(biāo)曝光程度的曝光量累積。在圖30c及圖30d所示的狀況中，雖然曝光總量相同(目標(biāo)曝光量)，可透過調(diào)整每次曝光的邊緣像素達(dá)成不同邊緣過渡效果。每次曝光時(shí)曝光劑量的累積與使用提供一種回饋機(jī)制，以使成像寫入系統(tǒng)適應(yīng)性地調(diào)整成像對(duì)象邊界處的成像效果，且同時(shí)確保維持總目標(biāo)曝光量。在方塊3018中，本案方法移動(dòng)像素格點(diǎn)3026進(jìn)行后續(xù)曝光。此點(diǎn)將于以下配合圖33a至圖33d詳述。在方塊3008中，判定是否達(dá)成預(yù)設(shè)目標(biāo)曝光次數(shù)。若尚未達(dá)成目標(biāo)曝光次數(shù)(3008否)，則回到方塊3006并再次執(zhí)行曝光以成像對(duì)象3022。依此類推，可透過多重曝光實(shí)現(xiàn)對(duì)象的成像?；蛘撸粢堰_(dá)成目標(biāo)曝光次數(shù)(3008是)，則前往方塊3010并結(jié)束對(duì)象的成像作業(yè)。 在本發(fā)明實(shí)施例中，可對(duì)對(duì)象進(jìn)行多重曝光。所述多重曝光以不同SLM多次通過成像區(qū)域以對(duì)目標(biāo)成像區(qū)域提供預(yù)設(shè)的曝光量。在一個(gè)實(shí)例中，可對(duì)每一個(gè)成像位置執(zhí)行約400次曝光，且每次曝光的劑量累積于各評(píng)估點(diǎn)。通常，第一次曝光是任意的。后續(xù)曝光中，將成像位置的累積量與該成像位置的目標(biāo)曝光量部分(N/400*總目標(biāo)曝光劑量)相比較。若累積量低于目標(biāo)曝光量，則在該次曝光中開啟該像素。反之，若累積量高于目標(biāo)曝光量，則在該次曝光中關(guān)閉該像素。后續(xù)曝光中，將成像位置的累積量與該成像位置的目標(biāo)曝光劑量部分比較，依完成曝光次數(shù)比例(若曝光次數(shù)為400次，與N/400*總目標(biāo)曝光劑量比較)。在本發(fā)明實(shí)施例中，圖30c與圖30d繪示調(diào)整邊緣像素的不同實(shí)例。在圖30c中，縱軸代表曝光劑量累積量，而橫軸代表對(duì)象3022成像過程中累積的曝光次數(shù)。在此范例中，曝光劑量隨曝光次數(shù)增加呈現(xiàn)較為線性地增加。邊緣曝光劑量跟著階躍函數(shù)3032從初始劑量程度增加到目標(biāo)曝光劑量。因此于成像對(duì)象邊緣產(chǎn)生渲染或平滑過渡。請(qǐng)注意，進(jìn)行多重曝光前，可透過實(shí)驗(yàn)性或理論性方式?jīng)Q定總目標(biāo)曝光劑量，或結(jié)合實(shí)驗(yàn)性及理論性分析決定該數(shù)值。在其它方法中，前期曝光的曝光劑量可高于或低于階躍函數(shù)3032。然而，隨著曝光次數(shù)增加，可于后續(xù)曝光中矯正所述過高或過低曝光劑量，并在朝向曝光次數(shù)結(jié)束的過程中趨向目標(biāo)曝光劑量。另一個(gè)方面，在圖30d中，曝光劑量的量于起初緩慢增加，而后于曝光中段增加較快，靠近曝光結(jié)束時(shí)增加速度又趨緩，如階躍函數(shù)3034所示。除此階躍函數(shù)，亦可使用其它任何階躍函數(shù)，只要能夠結(jié)束于理想目標(biāo)劑量即可。示例總目標(biāo)劑量可為每平方厘米20毫焦耳(mj/cm2)。于圖30c及圖30d的實(shí)例中，可控制每次曝光的閾值比。例如在一個(gè)對(duì)象邊界處，若一個(gè)像素基本上位于對(duì)象邊緣(及其對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn))以外，如圖30b的像素3025，曝光閾值比可設(shè)定為較高以提高關(guān)閉該像素的可能性。但若一個(gè)像素基本上位于對(duì)象邊緣(及其對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn))以內(nèi)，如圖30b的像素3027，曝光閾值比可設(shè)定為偏低以提高開啟該像素的可能性。若一個(gè)邊緣(及其對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn))大致落于像素中央，則此像素于半數(shù)曝光中開啟，并于半數(shù)曝光中關(guān)閉。若一個(gè)像素的大部分像素格點(diǎn)位于內(nèi)部，藉由調(diào)整閾值以利邊緣像素曝光，替代于僅是簡單使該邊緣像素接受所有劑量低于目標(biāo)的中間曝光的曝光處理，更可在邊緣獲得銳利的影像輪廓。圖31a至圖31b繪示本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)算評(píng)估點(diǎn)累積劑量的方法。其計(jì)算像素P3102內(nèi)的評(píng)估點(diǎn)累積劑量時(shí)考慮該像素及其鄰近像素的曝光的貢獻(xiàn)。在一個(gè)實(shí)例中，是就來自其毗鄰像素NI 3104及其次鄰近像素N2 3106對(duì)于像素P3102內(nèi)位置的劑量貢獻(xiàn)進(jìn)行判定與儲(chǔ)存。一般而言，一個(gè)像素對(duì)其鄰近像素的貢獻(xiàn)具有類似于(SinX/X)2的波形形狀，且貢獻(xiàn)在二階鄰近像素N2 3106之外大幅減少。在圖31a所示范例中，像素寬度設(shè)為I平方微米，而像素P3102對(duì)其距離2um以外的鄰近像素的貢獻(xiàn)忽略不計(jì)。在其它實(shí)施例中，像素P 3102對(duì)于高階(三階或以上)產(chǎn)生的影響可基于成像寫入系統(tǒng)的精確度需要加以考慮。如圖31a中的范例所示，可進(jìn)一步將像素等分化分為八分之一大小的顆粒，如子像素格點(diǎn)3108，以于成像像素P 3102時(shí)達(dá)到更細(xì)微的精確度。欲先在每一個(gè)細(xì)微格點(diǎn)層面計(jì)算每一個(gè)鄰近像素的劑量貢獻(xiàn)，而后將該格點(diǎn)中最近者(或若干最近細(xì)微格點(diǎn)的結(jié)合)的值用于累積一個(gè)評(píng)估點(diǎn)的劑量。依據(jù)成像寫入系統(tǒng)的精確度要求，在本發(fā)明實(shí)施例中，像素P可等分劃分為十六分之一(標(biāo)號(hào)3110所示)或其它等分化分系數(shù)。成像一個(gè)對(duì)象之前，先進(jìn)行仿真以搜集信息，據(jù)此建立一系列查找表(LUT )。LUT用以計(jì)算該對(duì)象于成像作業(yè)中每次曝光的曝光劑量。在一個(gè)做法中，是經(jīng)以下方式建立LUT0如以上關(guān)于圖31a的敘述，一個(gè)像素的一次曝光可能對(duì)其一階鄰近像素(NI)與二階鄰近像素(N2)有所貢獻(xiàn)。每一個(gè)像素可經(jīng)八分之一劃分法進(jìn)一步劃分為64個(gè)子像素區(qū)域。此外，一個(gè)成像區(qū)域可累積400次曝光且閾值比約為其總曝光強(qiáng)度的一半。因此，每次曝光提供完整曝光的八百分之一。假設(shè)每次曝光的精確度為2. 5% (1/40)，則此方法需劃分致完全劑量的1/32，000，可由約15比特表示。換算15比特至16比特，表示可利用16比特(2字節(jié))代表一個(gè)像素在64個(gè)子像素位置的個(gè)別劑量貢獻(xiàn)。換言之，就成像過程中所考慮的每一個(gè)評(píng)估點(diǎn)，檢驗(yàn)范圍為5x5陣列像素；每一個(gè)像素具有64個(gè)子像素區(qū)域；而每一個(gè)子像素區(qū)域由2個(gè)字節(jié)表示。因此，每張表的大小約為3200字節(jié)(25x64x2)。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知，為達(dá)成不同理想精度，可考慮不同像素陣列(如6x6、8x8等等)；采用不同曝光次數(shù)(如500、1，000等等)；使用不同百分精密度(如1%、2%等等)，以及利用不同比特?cái)?shù)(如20、21比特等等)代表64子像素的位置。例如，21比特代表一個(gè)子像素區(qū)域，則64比特長度的字符可用以代表三個(gè)此種子像素區(qū)域。依據(jù)所需的成像寫入系統(tǒng)精確度，可建立不同大小的對(duì)應(yīng)查找表。就圖31a所示的范例，為計(jì)算每一個(gè)評(píng)估點(diǎn)一次曝光產(chǎn)生的劑量貢獻(xiàn)，傳統(tǒng)方法需要25張查找表，包括像素P 3102鄰近像素(NI及N2)的查找表。因此傳統(tǒng)方法的處理過程耗時(shí)費(fèi)力。圖31b根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例繪示處理圖31a像素P的方法。在一個(gè)做法中，像素P3102及其一階鄰近像素NI與二階鄰近像素N2可每五個(gè)像素一行排成五行，如圖31b所不的3112、3113、3114、3115和3116。查找表3118安排為每張查找表負(fù)責(zé)檢索一行五個(gè)像素的 目息。請(qǐng)注意，在此做法中，不需為每一個(gè)像素建立25張表,而是以一張約100Κ字節(jié)(3.2Κχ32)的結(jié)合表檢索5像素群組的信息。藉此方式，查找效率可增加五倍。在另一個(gè)做法中，可以不同方式設(shè)置查找表3118，使每張查找表檢索一列五個(gè)像素的信息。在此做法中，像素P 3102及其一階鄰近素NI和二階鄰近像素Ν2每五個(gè)像素一列排成五列(圖未示)。使用查找表3118時(shí)，部分地址可能取自五個(gè)像素一列的比特式樣。例如，10101比特式樣可用以代表五個(gè)像素組成的一列，其中比特值I可表示像素為開而比特值O則表示像素為關(guān)，或可反之，視設(shè)計(jì)工程師的實(shí)施選擇。透過五個(gè)一組的像素安排，每次查找將更有效率，因?yàn)槠淇蓹z索五個(gè)像素的數(shù)據(jù)，而非如傳統(tǒng)方法僅能檢索一個(gè)像素的信息。
請(qǐng)注意，評(píng)估點(diǎn)間的距離大體上相同，且彼此鄰近。將此特性納入考慮，圖32繪示本發(fā)明實(shí)施例中藉由處理一組評(píng)估點(diǎn)以成像對(duì)象的方法。在此范例中，兩個(gè)待成像對(duì)象3202及3204以像素格點(diǎn)3206定義位置。如上所述，在各對(duì)象邊界選取由圖中黑點(diǎn)表示的評(píng)估點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)例中，該評(píng)估點(diǎn)可經(jīng)處理分為每四個(gè)一組，并就處理特定種類邊緣的需要建立對(duì)應(yīng)查找表。例如，可提供處理水平邊緣用的查找表3208、處理垂直邊緣用的查找表3210、處理具有角度A 3212的邊緣的查找表3212，以及處理具有角度B 3214的邊緣的查找表3214等等。如此范例中所示，查找表的數(shù)量取決于若干因素，如待成像對(duì)象的形狀(邊緣角度)。一般而言，可就整體成像寫入系統(tǒng)建立一個(gè)參考表，并為處理不同狀況建立各種復(fù)合表,如表 3208、3210、3212 及 3214。如圖32所示，可將4個(gè)評(píng)估點(diǎn)組成的群組整組處理。在此以垂直走向的4個(gè)評(píng)估點(diǎn)組成的群組為例，其跨越距離約小于2個(gè)像素。請(qǐng)注意，在某些情況下，4個(gè)評(píng)估點(diǎn)組成的群組長度可超過3個(gè)像素；且在此情況下，成像此4個(gè)評(píng)估點(diǎn)組成的群組時(shí)將考慮此3像素及其對(duì)應(yīng)鄰近像素。假設(shè)一個(gè)像素受其鄰近2個(gè)像素遠(yuǎn)的像素影響，則將2個(gè)鄰近像素 附加于此4個(gè)垂直評(píng)估點(diǎn)的上下端以形成6至7個(gè)垂直像素構(gòu)成的群組。在本發(fā)明實(shí)施例中，可建立垂直邊緣用的查找表，以供一次儲(chǔ)存及檢索對(duì)4個(gè)垂直評(píng)估點(diǎn)的劑量貢獻(xiàn)。由于此等劑量貢獻(xiàn)可以以16比特表示，此4個(gè)垂直評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組可結(jié)合以形成一個(gè)64比特長的字符，如標(biāo)號(hào)3217所示。以此方式，就此4個(gè)垂直評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組進(jìn)行成像計(jì)算，約執(zhí)行6至7次查找即可，不需如傳統(tǒng)方式中每個(gè)評(píng)估點(diǎn)均需5次查找，因此達(dá)成約三倍的效率改善。透過以上敘述，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知可應(yīng)用類似做法為特定角度建立查找表，如水平邊緣用查找表3208、角度邊緣A用查找表3212，以及角度邊緣B用查找表3214等等。請(qǐng)注意，每個(gè)長64比特的字符的構(gòu)成規(guī)則為，每一個(gè)16比特單位在仿真過程中不會(huì)產(chǎn)生溢位。此是藉由控制16比特字符所代表的每一個(gè)劑量值比例達(dá)成。將4個(gè)評(píng)估點(diǎn)的劑量貢獻(xiàn)打包成一個(gè)64比特長字，表的大小增加為原先的四倍。以圖31所述的表為例，新表大小為400K字節(jié)(100Kx4)。亦請(qǐng)注意，對(duì)象邊緣可能無法完全分配為由4個(gè)評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組。為解決靠近邊緣末端的剩余評(píng)估點(diǎn)，是將剩余評(píng)估點(diǎn)亦當(dāng)成4個(gè)評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組處理，但對(duì)于目前未使用的評(píng)估點(diǎn)(“不關(guān)心”評(píng)估點(diǎn))則不處置。例如，64比特長字符的上半部未使用且經(jīng)遮去。在邊緣呈現(xiàn)未就其建立特殊查找表的特異角度的狀況下，可將該邊緣評(píng)估點(diǎn)分為I個(gè)一組，使用任一個(gè)邊緣角度的查找表，于每4個(gè)評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組中僅使用I個(gè)評(píng)估點(diǎn)。因而此邊緣仍可用上述方法加以處理，但一次僅處理一個(gè)評(píng)估點(diǎn)，四個(gè)評(píng)估點(diǎn)中的三個(gè)忽略不計(jì)。在此特殊案例中，僅有極低比例(或許為1%)會(huì)造成處理速度減慢至三分之一，但如此僅需為設(shè)計(jì)中常用的邊緣角度建立特殊查找表。請(qǐng)注意，必須控制查找表大小，使其得以儲(chǔ)存于高速緩存，避免在仿真過程中從磁盤檢索數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)處理水平邊緣時(shí)，應(yīng)于高速緩存存放水平邊緣用查找表3208 ;當(dāng)處理垂直邊緣時(shí)，應(yīng)于高速緩存存放垂直邊緣用查找表3210。成像過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量愈少愈好。其重要性在于可縮短調(diào)整邊緣像素3014及累積曝光劑量3016所需時(shí)間，如圖30a所述的。此外，其可減少傳送至每一個(gè)SLM的數(shù)據(jù)量。圖33a至圖33d繪示本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化對(duì)象成像的方法。在圖33a所示范例中，待成像對(duì)象3301及3303以像素格點(diǎn)3302定義位置(未說明之便，圖中未示個(gè)別格點(diǎn)，但類似于圖30b所示的)。在其它實(shí)施例中，可將一個(gè)或多個(gè)對(duì)象同時(shí)以像素格點(diǎn)3302定義位置。假設(shè)多重對(duì)象可能占用像素格點(diǎn)3302中的任何面積。在一個(gè)實(shí)例中，像素格點(diǎn)3302的寬度為768像素而長度為1024像素。在另一個(gè)實(shí)例中，可使用不同大小的像素格點(diǎn)。首次曝光時(shí)，計(jì)算整個(gè)像素格點(diǎn)中每一個(gè)像素位置并儲(chǔ)存計(jì)算結(jié)果。首次曝光之后，將像素格點(diǎn)3302在水平方向移動(dòng)Delta X 3305的量，并在垂直方向移動(dòng)Delta Y 3307的量。在一個(gè)實(shí)例中，Delta X 3305的量可為8. 03像素，而Delta Y3307的量可為O. 02像素。請(qǐng)注意，偏移量Delta X及Delta Y并非像素的整數(shù)倍數(shù)。移動(dòng)的目的在于達(dá)成圖案所有邊緣成像的一致性。若偏移量為像素的整數(shù)倍數(shù)，則像素格點(diǎn)將會(huì)彼此對(duì)齊。如此一來，若一個(gè)邊緣落于像素格點(diǎn)上，就會(huì)產(chǎn)生較為銳利的邊緣，但若邊緣落于像素格點(diǎn)之間，就會(huì)形成較為模糊的邊緣。透過非像素的整數(shù)倍數(shù)的偏移量，所有邊緣在約400次曝光重疊累積的過程中可以獲得相同的成像標(biāo)準(zhǔn)，不同像素格點(diǎn)位置有時(shí)會(huì)有邊緣落于像素邊界，有時(shí)落于像素中其它位置。此種抖動(dòng)像素平均(JPA)的方法提供子像素邊緣位置分辨率，使所有邊緣展現(xiàn)一致的成像效果。圖33b中，像素格點(diǎn)3302經(jīng)位移Delta X及Delta Y成為3304。請(qǐng)注意，此圖 并非依比例繪制，且Delta X及Delta Y的量經(jīng)夸大以利說明。一般而言，像素格點(diǎn)從一個(gè)像素位置(如圖33a中者)到下一個(gè)像素位置(如圖33b中者)采取小量移動(dòng)，因此前次曝光所執(zhí)行的大部分運(yùn)算可用于此次曝光，故可盡量減少運(yùn)算量。請(qǐng)注意，垂直移動(dòng)僅為O. 02像素，即便移動(dòng)多次，仍幾乎可忽略不計(jì)。在像素格點(diǎn)3304中，對(duì)左側(cè)條狀區(qū)域3306(8. 03x1024)中的像素進(jìn)行運(yùn)算，因?yàn)檫@可能是此等像素最后一次接受曝光劑量計(jì)算及調(diào)整(像素將移動(dòng)至該像素格點(diǎn)的外)。亦對(duì)右側(cè)條狀區(qū)域3310 (8. 03x1024)中的像素進(jìn)行運(yùn)算，因?yàn)樵撓袼貫樾录尤胝?，先前未曾接受?jì)算(移入像素)。中間條狀區(qū)域3308(約752x1024，暗色處，亦稱為重疊像素)則從圖33a所執(zhí)行的前次運(yùn)算中復(fù)制。由于中間條狀區(qū)域3308并不在每次像素格點(diǎn)移動(dòng)后重新計(jì)算，成像寫入系統(tǒng)的效能可獲大幅改善。圖33c中，像素格點(diǎn)3304經(jīng)位移Delta X及Delta Y成為3312。與圖33b的狀況相似，在像素格點(diǎn)3312中，對(duì)左側(cè)條狀區(qū)域3314 (8. 03x1024)中的像素進(jìn)行運(yùn)算，因?yàn)檫@可能是此等像素最后一次接受曝光劑量計(jì)算及調(diào)整。亦對(duì)右側(cè)條狀區(qū)域3318(8. 03x1024)中的像素進(jìn)行運(yùn)算，因?yàn)樵撓袼貫樾录尤胝?，先前未曾接受?jì)算。中間條狀區(qū)域3316(約752x1024，暗色處)則從圖33b所執(zhí)行的前次運(yùn)算中復(fù)制。圖33d中，像素格點(diǎn)3312經(jīng)位移Delta X及Delta Y成為3320。與圖33c的狀況相似，在像素格點(diǎn)3320中，對(duì)左側(cè)條狀區(qū)域3322 (8. 03x1024)中的像素進(jìn)行運(yùn)算，因?yàn)檫@可能是此等像素最后一次接受曝光劑量計(jì)算及調(diào)整。亦對(duì)右側(cè)條狀區(qū)域3326 (8. 03x1024)中的像素進(jìn)行運(yùn)算，因?yàn)樵撓袼貫樾录尤胝?，先前未曾接受?jì)算。中間條狀區(qū)域3324(約752x1024，暗色)則從圖33c所執(zhí)行的前次運(yùn)算中復(fù)制。經(jīng)三次連續(xù)像素格點(diǎn)位移后，可重新開始程序，重復(fù)圖33a至圖33d的步驟。從前次曝光復(fù)制像素的優(yōu)點(diǎn)在于可跳過圖30a所述的填充內(nèi)部像素3012及調(diào)整邊緣像素3014步驟。此外，可利用固定像素?cái)?shù)據(jù)及其間已知Delta X及Delta Y值建立另一個(gè)代表四次曝光效果的劑量表，藉以優(yōu)化與方塊3016有關(guān)的運(yùn)算。對(duì)于四次曝光的過程中保持不變的像素，在方塊3016的步驟中可僅執(zhí)行單一組查找，而不需進(jìn)行四組查找。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可減少傳送至每一個(gè)SLM的數(shù)據(jù)量。因此，成像寫入系統(tǒng)的整體效能可獲提升。從前次曝光復(fù)制像素的結(jié)果是兩次曝光假設(shè)為相同劑量，這表示較無調(diào)整邊緣亮度的機(jī)會(huì)。然而，在具有400次曝光的系統(tǒng)中，這僅是稍微犧牲邊緣分辨率，卻能換取可觀的系統(tǒng)效能增益。請(qǐng)注意，連續(xù)三次移動(dòng)后，Y方向的總移動(dòng)量為O. 06像素，尚屬可忽略的移動(dòng)量。X方向的總移動(dòng)量為24. 09像素,該像素受到密切追蹤,且在每次像素格點(diǎn)移動(dòng)后均進(jìn)行運(yùn)算。圖33a至圖33d繪示運(yùn)用連續(xù)三次位移的系統(tǒng)。運(yùn)用相同原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知可將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為采用不同的移動(dòng)次數(shù)，如一次、兩次、四次或其它次數(shù)。此外，可采用不同Delta X 及 Delta Y 值，如 Delta X 為 8. 10 像素而 Delta Y 為 O. 03 像素。
成像寫入系統(tǒng)建立時(shí)可能遭遇各種影響精確度的因素挑戰(zhàn)，如系統(tǒng)中各組件的配合失準(zhǔn)和鏡頭及其它光學(xué)組件的制造缺陷。以下段落將討論在本發(fā)明實(shí)施例中判定及矯正上述不準(zhǔn)確因素的方法。為判定成像寫入系統(tǒng)的精確性，進(jìn)行測(cè)量以確認(rèn)1)相鄰SLM間的距離；2)DMD鏡陣的旋轉(zhuǎn)或傾斜量；以及3) SLM(DMD)對(duì)基板的光學(xué)放大/縮小。在一個(gè)做法中，將已知樣式放置于臺(tái)上，進(jìn)行測(cè)量以搜集上述目標(biāo)參數(shù)的數(shù)據(jù)。透過SLM的鏡頭取得影像，確定實(shí)際相機(jī)像素大小。就測(cè)量SLM的旋轉(zhuǎn)/傾斜而言，對(duì)搜集而得的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換，以判定旋轉(zhuǎn)角度。在其它做法中，可將預(yù)先校準(zhǔn)基板放置于臺(tái)上，首先從鏡頭視野中心點(diǎn)檢驗(yàn)。而后將臺(tái)面沿使用者定義軸(例如delta X及delta y)移動(dòng)特定預(yù)設(shè)距離，并透過每一個(gè)SLM的相機(jī)重復(fù)進(jìn)行此預(yù)先校準(zhǔn)基板的檢驗(yàn)。系統(tǒng)參數(shù)經(jīng)測(cè)量后，可將此數(shù)據(jù)用于矯正系統(tǒng)的不準(zhǔn)確問題。在一個(gè)做法中，可將基板分區(qū)由對(duì)應(yīng)SLM成像?；赟LM的IOOmm間隔，系統(tǒng)提供相鄰SLM的充分重疊，例如多達(dá)數(shù)毫米，藉以確保將圖案對(duì)應(yīng)放置于SLM的坐標(biāo)空間，基板的所有面積可受到適當(dāng)涵蓋。在另一個(gè)做法中，當(dāng)將一個(gè)像素格點(diǎn)置于基板上，可放大或縮小像素格點(diǎn)以矯正SLM對(duì)于基板造成的放大/縮小變化。例如，若目標(biāo)縮小率為10 1，則10.1 I的縮小率即對(duì)光學(xué)路徑造成1%變化，且此變化可以像素格點(diǎn)補(bǔ)償。在又一個(gè)做法中，決定參考評(píng)估點(diǎn)的位置，而后可利用參考評(píng)估點(diǎn)及實(shí)際系統(tǒng)測(cè)得不準(zhǔn)確造成的變化，決定對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn)的距離及/或角度。上述矯正往往會(huì)影響對(duì)象邊緣，圖30a所述的成像過程基本流程維持不變。除了系統(tǒng)組裝造成的不準(zhǔn)確以外，鏡頭或其它投影機(jī)構(gòu)組件可能引發(fā)影像扭曲。在本發(fā)明實(shí)施例中，扭曲效應(yīng)，如枕形扭曲，可以極坐標(biāo)的位置表示，其中r以特定量修改，例如，r’ =r-.02*r3。請(qǐng)注意，此種矯正扭曲誤差的做法類似于矯正比例誤差。上述兩者中，為判定邊緣(或評(píng)估點(diǎn))在哪一個(gè)像素內(nèi)，本發(fā)明方法必須測(cè)量像素大小，因其可能在幾何變化其它影響下略為改變。實(shí)務(wù)上，扭曲量與成像寫入系統(tǒng)使用的鏡片質(zhì)量有關(guān)，高質(zhì)量鏡片較無影像扭曲問題。此種扭曲可由設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行的模擬判定，或在鏡頭制成后加以測(cè)量判定。在一種做法中，成像寫入系統(tǒng)可使用高質(zhì)量鏡片配合在此所述的方法以矯正扭曲中的較小部分。要矯正扭曲造成的誤差，系統(tǒng)首先決定扭曲函數(shù)；而后于成像對(duì)象時(shí)運(yùn)用反扭曲函數(shù)以矯正扭曲。請(qǐng)注意,此一個(gè)矯正扭曲的做法可用于其它扭曲形式和形狀,只要找出扭曲函數(shù),便可確定反函數(shù)以矯正扭曲。以下將配合圖34進(jìn)一步說明此做法。圖34繪示本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)光學(xué)成像寫入系統(tǒng)進(jìn)行矯正的方法。在圖34所示范例中，標(biāo)號(hào)3402代表簡化的像素格點(diǎn)，而標(biāo)號(hào)3404代表扭曲的像素格點(diǎn)。標(biāo)號(hào)3406代表待成像的對(duì)象，而標(biāo)號(hào)3408代表用以矯正對(duì)象3406扭曲的反函數(shù)。請(qǐng)注意,接近中間，變形像素格點(diǎn)3404的中央方塊大體上與原始像素格點(diǎn)3402相同。但在角落，變形像素格點(diǎn)的“方塊”更類似梯形。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知可使用其它像素格點(diǎn)形式及形狀，如大小為1024x768像素的矩形像素格點(diǎn)。請(qǐng)注意，像素格點(diǎn)3402描述待受一個(gè)SLM成像的區(qū)域或待受該SLM成像的區(qū)域中一個(gè)部分。在該SLM控制的多次曝光中，可相對(duì)于SLM的位置及其曝光范圍移動(dòng)像素格點(diǎn)描繪的區(qū)域。因此，扭曲形狀可能會(huì)因SLM位置及曝光而改變。一般而言，接近中間的區(qū)域扭曲較小，接近角落的區(qū)域扭曲較大。如圖34的范例所示，為取樣對(duì)象3406，系統(tǒng)將對(duì)象坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為SLM陣列坐標(biāo)，使對(duì)象從3406轉(zhuǎn)移至3408。本質(zhì)上，系統(tǒng)采用對(duì)象3406的形狀，將之反向扭曲(3408所示)，而后利用SLM的扭曲鏡頭成像該對(duì)象，此鏡頭將原始像素格點(diǎn)3402視為扭曲枕形3404的形式。
如圖30a及圖30b所述，沿對(duì)象3406邊緣選擇評(píng)估點(diǎn)。圓形區(qū)域3409繪示邊緣3406的一個(gè)小段及其對(duì)應(yīng)反函數(shù)3408。標(biāo)號(hào)3410代表沿該對(duì)象3406的四個(gè)評(píng)估點(diǎn)，而標(biāo)號(hào)3412代表沿反函數(shù)3408落下的四個(gè)對(duì)應(yīng)評(píng)估點(diǎn)。圓形區(qū)域3409放大圖于圖34的右側(cè)放大顯示。請(qǐng)注意，就4個(gè)評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組，其間間隔以鏡頭最大分辨率的奈奎斯特定理決定。通常，評(píng)估點(diǎn)間隔可為一個(gè)像素的分?jǐn)?shù)，如一個(gè)像素的1/2或1/3等等。在此情況下，扭曲可能為一個(gè)像素的更小分?jǐn)?shù)。在此四個(gè)評(píng)估點(diǎn)距離范圍，扭曲可能極小，例如為一個(gè)像素的1/25，而此四個(gè)評(píng)估點(diǎn)因扭曲造成的彎曲可忽略不計(jì)。如圖34圓形區(qū)域所示(圖標(biāo)非依比例，扭曲經(jīng)夸大)，沿左側(cè)垂直線3414排列的四個(gè)范例評(píng)估點(diǎn)可映射為沿右側(cè)扭曲線3416排列的四個(gè)評(píng)估點(diǎn)，形成扭曲函數(shù)的逆向。據(jù)此,垂直線的中心點(diǎn)3418映射為扭曲線的中心點(diǎn)3420，做為扭曲線四個(gè)評(píng)估點(diǎn)的參考。請(qǐng)注意，圖34夸大了評(píng)估點(diǎn)偏離扭曲線的情形。在本發(fā)明的實(shí)例中，偏離量極小，通常僅偏離參考中心點(diǎn)3420少于約一個(gè)像素的O. 1%?；谏鲜黾軜?gòu)，可利用圖30至圖33所述的方法就此四個(gè)扭曲評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組進(jìn)行運(yùn)算。在本發(fā)明實(shí)施例中，以如圖31a所述的1/8像素等分劃分考慮四個(gè)評(píng)估點(diǎn)構(gòu)成的群組，判定是否有像素1/25大的扭曲，且中心點(diǎn)是否落于像素格點(diǎn)的1/8，造成像素1/16大的誤差。在以不同SLM及曝光位置的多重曝光成像過程中，誤差可能相互抵消。例如在某幾次曝光中，SLM可能向一個(gè)邊傾斜，而在另幾次曝光中，SLM又向另一個(gè)邊傾斜。結(jié)果，可能產(chǎn)生平滑的影像邊緣。換言之，誤差除了過小可以不計(jì)以外，有時(shí)也會(huì)相互平均。在判斷4個(gè)評(píng)估點(diǎn)落于哪1/8像素格點(diǎn)的過程中，利用四個(gè)扭曲評(píng)估點(diǎn)3420的新中心位置進(jìn)行矯正。請(qǐng)注意，在此范例中，中心點(diǎn)1420可于垂直及水平兩方向移動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施例不僅適用且有利于Fro及其光掩膜的光刻制程(亦即在玻璃基板上形成獨(dú)一無二的原尺寸圖案或其精密復(fù)制品)，亦適用且有利于集成電路、計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的全像(CGH)、印刷電路板(PCB)等微尺度與中尺度的大型成像顯示應(yīng)用。本發(fā)明的實(shí)施例亦適用且有利于無光掩膜的光刻制程，例如可將預(yù)定的光掩膜數(shù)據(jù)圖案直接寫入基板，藉以省去光掩膜成本并免除相關(guān)問題。本發(fā)明的實(shí)施例使曝光工具得以執(zhí)行無光掩膜式曝光，并使其單位時(shí)間的處理量超越第十代及以上基板所需的水平。更重要者，本發(fā)明的設(shè)計(jì)可改善制程窗口，進(jìn)而確保光刻制程的良率。
以上雖藉由不同的功能單元及處理器闡明本發(fā)明的實(shí)施例，但所述功能顯然可于不同的功能單元與處理器間以任何適當(dāng)?shù)姆绞椒峙涠汇ｋx本發(fā)明的精神與范圍。舉例而言，由不同處理器或控制器執(zhí)行的功能可改由同一處理器或控制器完成。因此，本文在提及特定功能單元時(shí)，是指可提供所述功能的適當(dāng)手段，而非指特定的邏輯或?qū)嶓w結(jié)構(gòu)或組織。本發(fā)明可以以任何適當(dāng)形式實(shí)現(xiàn)，包括硬件、軟件、固件或其任一組合。本發(fā)明的部分內(nèi)容可視需要而落實(shí)為可由一或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器及/或數(shù)字信號(hào)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)軟件。本發(fā)明任一實(shí)施例中的元件，其實(shí)體、功能及邏輯均可以以任何適當(dāng)方式實(shí)施。所述功能可以以單一單元或復(fù)數(shù)個(gè)單元實(shí)現(xiàn)，抑或落實(shí)為其它功能單元的一部分。因此，本發(fā)明可為單一單元，或?qū)⑵鋵?shí)體與功能分配至不同的單元與處理器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可明了，本文所揭露的實(shí)施例可以以多種方式修改及組合，但仍保留本發(fā)明的基本機(jī)構(gòu)及方法。為便于解說，前文針對(duì)特定實(shí)施例加以說明。然而，以上說明并未窮盡所有可能的實(shí)施方式，亦未將本發(fā)明限縮于本文所揭示的特定形態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在參閱以上說明后，或可思及多種修改及變化的方式。之所以選擇并描述特定實(shí) 施例，乃為闡釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以依特定用途進(jìn)行修改，以善用本發(fā)明及各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種在光刻制程中處理相鄰成像區(qū)之間的影像數(shù)據(jù)的方法，包含下列步驟 提供平行成像寫入系統(tǒng)，其中該平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個(gè)空間光調(diào)變器(SLM)成像單元，且該等SLM成像單元排列成一個(gè)或多個(gè)平行陣列； 接收待寫入基版的光掩膜數(shù)據(jù)圖案； 處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案； 辨識(shí)出基板上一個(gè)區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)待受對(duì)應(yīng)SLM成像的對(duì)象；以及藉由控制該等SLM將該等分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入，而執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像于基板的該區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像的步驟包含 將對(duì)象參照于一個(gè)像素格點(diǎn)； 利用該像素格點(diǎn)執(zhí)行該對(duì)象的曝光； (a)將該像素格點(diǎn)相對(duì)于該對(duì)象移動(dòng)預(yù)設(shè)的增額而到達(dá)下一像素格點(diǎn)位置；以及 (b)利用該下一像素格點(diǎn)位置執(zhí)行該對(duì)象的曝光；以及 重復(fù)步驟(a)及(b)直到達(dá)成目標(biāo)曝光次數(shù)為止。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中利用該像素格點(diǎn)執(zhí)行該對(duì)象的曝光的步驟包含 填滿該對(duì)象的內(nèi)部像素； 根據(jù)該像素格點(diǎn)調(diào)整邊緣像素的曝光；以及 依照各像素位置所接收的曝光劑量，在每一像素位置累積劑量。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將該像素格點(diǎn)移動(dòng)預(yù)設(shè)的增額的步驟包含 將該像素格點(diǎn)沿水平方向相對(duì)于該基板移動(dòng)非整數(shù)數(shù)量的像素；以及 將該像素格點(diǎn)沿垂直方向相對(duì)于該基板移動(dòng)非整數(shù)數(shù)量的像素。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中利用該下一像素格點(diǎn)位置執(zhí)行該對(duì)象的曝光的步驟包含 辨識(shí)出該下一像素格點(diǎn)的第一區(qū)域，其中在該第一區(qū)域?qū)ο袼氐钠毓鈩┝坑?jì)算為待移出的像素； 辨識(shí)出該下一像素格點(diǎn)的第二區(qū)域，其中在該第二區(qū)域?qū)ο袼氐钠毓鈩┝繌膶?duì)先前像素格點(diǎn)的計(jì)算中取得為重迭像素；以及 辨識(shí)出該下一像素格點(diǎn)的第三區(qū)域，其中在該第三區(qū)域?qū)ο袼氐钠毓鈩┝坑?jì)算為新移入的像素。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中調(diào)整邊緣像素的曝光的步驟包含 根據(jù)一部分邊緣像素相對(duì)于該像素格點(diǎn)的面積調(diào)整該部分邊緣像素的曝光； 相對(duì)于目標(biāo)曝光劑量程度調(diào)整曝光劑量程度； 相對(duì)于誤差校正量調(diào)整曝光劑量程度；以及 調(diào)整曝光閾值以建立理想劑量累積函數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中相對(duì)于目標(biāo)曝光劑量程度調(diào)整曝光劑量程度的步驟包含 將沿該對(duì)象邊緣選擇的各獲選評(píng)估點(diǎn)的累積劑量與該評(píng)估點(diǎn)的目標(biāo)曝光劑量的分?jǐn)?shù)相比較；若該累積劑量低于目標(biāo)曝光劑量的該分?jǐn)?shù)，則在曝光時(shí)開啟涵蓋該評(píng)估點(diǎn)的像素；以及 若該累積劑量高于目標(biāo)曝光劑量的該分?jǐn)?shù)，則在曝光時(shí)關(guān)閉涵蓋該評(píng)估點(diǎn)的像素。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包含提供回饋機(jī)制以供該成像寫入系統(tǒng)適當(dāng)調(diào)整該待成像對(duì)象的邊界處的成像輪廓，并包含維持該對(duì)象邊緣處的對(duì)應(yīng)總目標(biāo)曝光劑量。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中藉由執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像的步驟包含 利用該等SLM中的一個(gè)執(zhí)行像素的多重曝光。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其中藉由執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像的步驟包含 利用一組該等SLM執(zhí)行像素的多重曝光。
11.一種在光刻制程中處理影像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包含 平行成像寫入系統(tǒng)，其中該平行成像寫入系統(tǒng)包含復(fù)數(shù)個(gè)空間光調(diào)變器(SLM)成像單元，且該等SLM成像單元排列成一或多個(gè)平行陣列； 用以控制該等SLM成像單元的控制器，其中該控制器包含 邏輯設(shè)計(jì)用以接收待寫入基版的光掩膜數(shù)據(jù)圖案； 邏輯設(shè)計(jì)用以處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)于該基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案； 邏輯設(shè)計(jì)用以辨識(shí)出基板上一個(gè)區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)待受對(duì)應(yīng)SLM成像的對(duì)象；以及邏輯設(shè)計(jì)用以藉由控制該等SLM將該等分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像于基板的該區(qū)域中。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中用以執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以將一個(gè)或多個(gè)對(duì)象參照于像素格點(diǎn)； 邏輯設(shè)計(jì)用以利用該像素格點(diǎn)執(zhí)行該對(duì)象的曝光； (a)邏輯設(shè)計(jì)用以將該像素格點(diǎn)相對(duì)于該對(duì)象移動(dòng)預(yù)設(shè)的增額而到達(dá)下一像素格點(diǎn)位置；以及 (b)邏輯設(shè)計(jì)用以利用該下一像素格點(diǎn)位置執(zhí)行該對(duì)象的曝光；以及 邏輯設(shè)計(jì)用以重復(fù)步驟(a)及(b)直到達(dá)成目標(biāo)曝光次數(shù)為止。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中用以利用該像素格點(diǎn)執(zhí)行該對(duì)象的曝光的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以填滿該對(duì)象的內(nèi)部像素； 邏輯設(shè)計(jì)用以根據(jù)該像素格點(diǎn)調(diào)整邊緣像素的曝光；以及 邏輯設(shè)計(jì)用以依照各像素位置所接收的曝光劑量，在每一像素位置累積劑量。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中用以將該像素格點(diǎn)移動(dòng)預(yù)設(shè)的增額的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以將該像素格點(diǎn)沿水平方向相對(duì)于該基板移動(dòng)非整數(shù)數(shù)量的像素；以及 邏輯設(shè)計(jì)用以將該像素格點(diǎn)沿垂直方向相對(duì)于該基板移動(dòng)非整數(shù)數(shù)量的像素。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中利用該下一像素格點(diǎn)位置執(zhí)行該對(duì)象的曝光的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以辨識(shí)出該下一像素格點(diǎn)的第一區(qū)域，其中在該第一區(qū)域?qū)ο袼氐钠毓鈩┝坑?jì)算為待移出的像素； 邏輯設(shè)計(jì)用以辨識(shí)出該下一像素格點(diǎn)的第二區(qū)域，其中在該第二區(qū)域?qū)ο袼氐钠毓鈩┝繌膶?duì)先前像素格點(diǎn)的計(jì)算中取得為重迭像素；以及 辨識(shí)出該下一像素格點(diǎn)的第三區(qū)域，其中在該第三區(qū)域?qū)ο袼氐钠毓鈩┝坑?jì)算為新移入的像素。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中用以調(diào)整邊緣像素的曝光的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以根據(jù)部分邊緣像素相對(duì)于該像素格點(diǎn)的面積調(diào)整該部分邊緣像素的曝光; 邏輯設(shè)計(jì)用以相對(duì)于目標(biāo)曝光劑量程度調(diào)整曝光劑量程度； 邏輯設(shè)計(jì)用以相對(duì)于誤差校正量調(diào)整曝光劑量程度；以及 邏輯設(shè)計(jì)用以調(diào)整曝光閾值以建立理想劑量累積函數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中用以相對(duì)于目標(biāo)曝光劑量程度調(diào)整曝光劑量程度的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以將沿該對(duì)象邊緣選擇的獲選評(píng)估點(diǎn)的、沿該對(duì)象邊緣選擇的各獲選評(píng)估點(diǎn)的累積劑量與該評(píng)估點(diǎn)的目標(biāo)曝光劑量的分?jǐn)?shù)相比較； 邏輯設(shè)計(jì)用以當(dāng)該累積劑量低于目標(biāo)曝光劑量的該分?jǐn)?shù)時(shí)，在曝光時(shí)開啟涵蓋該評(píng)估點(diǎn)的像素；以及 邏輯設(shè)計(jì)用以當(dāng)該累積劑量高于目標(biāo)曝光劑量的該分?jǐn)?shù)時(shí)，在曝光時(shí)關(guān)閉涵蓋該評(píng)估點(diǎn)的像素。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含邏輯設(shè)計(jì)用以提供回饋機(jī)制以供該成像寫入系統(tǒng)適當(dāng)調(diào)整該待成像對(duì)象的邊界處的成像輪廓，并包含維持該對(duì)象邊緣處的對(duì)應(yīng)總目標(biāo)曝光劑量。
19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中用以執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以利用該等SLM中的一個(gè)執(zhí)行像素的多重曝光。
20.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中用以執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像的邏輯設(shè)計(jì)包含 邏輯設(shè)計(jì)用以利用一組該等SLM執(zhí)行像素的多重曝光。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于一種在光刻制程中將光掩膜數(shù)據(jù)圖案施用于基板的系統(tǒng)及方法。在一實(shí)施例中，該方法包含下列步驟提供具有復(fù)數(shù)個(gè)空間光調(diào)變器(SLM)成像單元的平行成像寫入系統(tǒng)，其中該等SLM成像單元排列成一個(gè)或多個(gè)平行陣列；接收待寫入基版的光掩膜數(shù)據(jù)圖案；處理該光掩膜數(shù)據(jù)圖案，以形成復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)于基板不同區(qū)域的分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案；辨識(shí)出基板上一個(gè)區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)待受對(duì)應(yīng)SLM成像的對(duì)象；以及藉由執(zhí)行多重曝光以將該對(duì)象成像于基板的該區(qū)域中，而控制該等SLM將該等分區(qū)光掩膜數(shù)據(jù)圖案平行寫入。
文檔編號(hào)G03B27/42GK102656514SQ201080056687
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者T·萊迪格 申請(qǐng)人:派因布魯克成像系統(tǒng)公司