[發明專利]光學成像寫入系統

有效

• 申請號: 201080056688.5
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102656515A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: T·萊迪格
• 申請（專利權）人: 派因布魯克成像系統公司
• 主分類號: G03B27/42
• 分類號: G03B27/42
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;鄭菊

相關申請的交叉引用

本申請為2010年10月4日遞交的第12/897,726號美國正式專利申請的部分延續案，并要求該正式專利申請的優先權。該第12/897,726號美國正式專利申請要求2009年5月29日遞交的第12/475,114號美國正式專利申請的優先權，該第12/475,114號美國正式專利申請要求2008年12月17日遞交的第12/337,504號美國正式專利申請的優先權，而該第12/337,504號美國正式專利申請則要求2008年9月23日遞交的第61/099,495號美國臨時專利申請“光學成像寫入系統”的優先權。本申請亦要求2009年12月14日遞交的第61/286,342號美國臨時專利申請“光學成像寫入系統”的優先權。上述美國專利申請的內容，在此以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及光刻制造的領域；詳言之，本發明涉及一種在光刻制造工藝中將光掩膜數據圖案施用于基板的系統及方法。

背景技術

受益于半導體集成電路(IC)技術的突飛猛進，動態矩陣液晶電視(AMLCD?TV)及計算機顯示器的制程已有長足進步。近年來，液晶電視及計算機顯示器的尺寸不斷放大，但價格則逐漸大眾化。

就半導體IC而言，各技術世代由電路設計規則中的關鍵尺寸(CD)加以定義。隨著技術世代的演進，新世代IC的特征關鍵尺寸目標值逐漸縮小，誤差容許度亦更趨嚴格。但就平板顯示器(FPD)而言，各技術世代依照制程中所用基板的實體尺寸加以分類。例如，FPD分別于2005、2007及2009年進入第六代(G6)、第八代(G8)及第十代(G10)，其對應的基板尺寸(毫米x毫米)分別為1500x?1800、2160x2460及2880x3080。

無論是半導體IC或FPD基板，其光刻制程所面臨的挑戰均為如何一方面加大產品的尺寸，一方面使產品平價化；但兩者的制程卻截然不同。IC業界的一個主要挑戰，是于直徑300毫米的晶圓上形成具有小關鍵尺寸的特征，其目標為盡可能提高晶體管的安裝數量，以使相同大小的芯片具有更佳功能。然而，FPD業界的一個主要挑戰是盡可能加大可處理的矩形基板尺寸，因為生產線所能處理的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計均采用較為復雜的薄膜晶體管(TFT)，但TFT的關鍵尺寸目標值仍停留在相同的規格范圍內。從某一觀點而言，FPD制程的一個主要挑戰，是使后續各世代的單位時間產出量均具有合理的成本效益，而其中一項重要的考慮因素是令制程良率達到獲利水平，同時維持適當的制程窗口。

已知用于制造FPD的光刻技術由制造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式及/或掃描式投影系統，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鍵尺寸規格制造。FPD的光掩膜制程與半導體IC的光掩膜制程類似，不同之處在于：制造半導體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，其每邊尺寸在一實例中可為前述每邊尺寸的八倍左右，即每邊超過一米。

請參閱圖1，圖中繪示一用以將光掩膜圖案掃描至FPD基板的投影曝光工具已知架構。此架構所用的曝光光源主要為高壓短弧汞(Hg)燈。入射的照明光經由反射鏡102反射后，依序通過光掩膜104及投影透鏡106，最后到達FPD基板108。然而，若欲以圖1所示的已知光掩膜式曝光工具架構為新世代的FPD進行光刻制程，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的關鍵尺寸規格在3微米±10％的范圍內，如何在每邊超過兩米的第八代基板上控制TFT的關鍵尺寸實乃一大挑戰；相較于在直徑300毫米的硅晶圓上光刻制印先進IC圖案并控制其規格，前者難度更高。FPD業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，同時保留可接受的光刻制程能力區限(又稱制程窗口)。