根據光刻膠厚度使用處理器改變寫入射束的輸送劑量的圖案產生器及相關方法
【技術領域】
[0001 ] 本公開內容的實施方式大體涉及用于微光刻(microlithography)圖案化的設備和方法，更特定而言涉及用于將施加有光刻膠膜的大基板微光刻圖案化的設備和方法。
【背景技術】
[0002]大面積基板常用于支撐電子裝置中使用的電氣特征結構。在一些情況下，制造用于有源矩陣顯示器(比如電腦、觸摸面板裝置、個人數字助理(PDA)、手機、電視屏幕及類似裝置)的平面面板時，會使用大面積基板。通常，平面面板可包含夾設在兩板之間而形成像素的液晶材料層。當使用期間電源功率被施加于液晶材料時，可精確控制像素位置上通過液晶材料的光量，從而能夠產生圖像。
[0003]在一些情況下，微光刻技術用于產生電氣特征結構，電氣特征結構被并入為形成像素的液晶材料層的一部分。根據此技術，利用軌道或涂布機系統，于基板表面形成輻射敏感光刻膠層，以在基板的至少一個表面上產生一般為亞毫米厚的光刻膠。在晶片微光刻中，往往可通過使基板按近乎五千(5，000)轉/分鐘自轉長達一(I)分鐘來在整個基板上分配光刻膠，而在圓形基板上達成小于十(10)納米的均勻光刻膠厚度。然而在大矩形基板的情形中，在整個基板上均勻地實現相同光刻膠厚度更加困難。事實上，在一些情況下，用于平板顯示器制造的基板大小是晶片微光刻中使用的基板的十六(16)倍，且非圓形，這使得難以有效旋涂光刻膠。基板各處的光刻膠厚度均勻度變化造成形成于基板上的光刻膠中的圖案特征的特征結構尺寸變化。不論基板用于支撐平板顯示器制造還是用于其他電子基產品，特征結構尺寸不均勻都將不利地影響由圖案特征構形成的電子裝置性能。
[0004]為此，對更便宜、更大及更高性能的電子裝置的需求不斷擴大。為滿足對此類電子裝置的需求，需要具有更小且更均勻的特征結構的較大基板。需要新方式來更精確地在大基板上形成更小且更均勻的圖案。
【發明內容】
[0005]本文揭示的實施方式包括根據光刻膠厚度使用處理器改變寫入射束的輸送劑量(dose)的多射束圖案產生器及相關方法。圖案產生器可在具有光刻膠的基板上寫入圖案，所述光刻膠對寫入射束敏感。當寫入射束在寫入像素位置寫入圖案的至少一部分時，可于各寫入周期寫入圖案。圖案產生器的射束致動器可將寫入射束獨立地引導至寫入像素，以于每個寫入周期期間輸送各像素劑量。可根據一或更多方式利用以下之一或更多而根據不同寫入像素位置處的光刻膠厚度來調整輸送的像素劑量:致動器駐留時間(dwell time)、發射的脈沖寬度(pulse durat1n)、發射的脈沖頻率和發射的脈沖強度。如此，為具有變化的光刻膠厚度的基板提供額外尺寸控制。
[0006]在一實施方式中，揭示多射束圖案產生器。圖案產生器可包括臺架，所述臺架被配置以在多個寫入周期的各寫入周期期間將基板支撐在多個寫入周期區位置。圖案產生器亦可包括寫入射束致動器，用以將多個寫入射束的每個寫入射束獨立地引導至寫入像素位置，寫入像素位置設在基板的光刻膠上。圖案產生器亦可包括計算機處理器，用以根據各寫入像素位置處的光刻膠厚度調整為各寫入像素位置輸送的像素劑量。如此，可在具有光刻膠厚度變化的基板上達到更精確的圖案特征結構關鍵尺寸控制。
[0007]在另一實施方式中，揭示用多射束圖案產生器寫入圖案的方法。所述方法包括在多個寫入周期的各寫入周期期間，利用臺架將基板支撐在多個寫入周期區位置中。所述方法亦可包括利用計算機處理器指示寫入射束致動器將多個寫入射束獨立地引導至寫入像素位置，所述寫入像素位置設在基板的光刻膠上。所述方法亦可包括根據在基板的一部分處的光刻膠厚度調整輸送到寫入像素位置的寫入像素劑量。如此，使得用基板上的圖案形成的電子裝置可具有更可預測的性能特性。
[0008]本發明的其他特征和優點將詳述于后，一部分特征和優點對本領域技術人員來說在參閱以下描述后將是顯而易見的，或者在實踐包括后面的詳細說明、權利要求書和附圖中所述的實施方式后將會認識到。
[0009]應理解以上概要說明和下述詳細說明均描述本發明實施方式，及擬提供概觀或架構以對本發明的本質和特性有所了解。所含附圖提供進一步了解，故被并入及構成說明書的一部分。附圖描繪各種實施方式，并與說明書一起來解釋揭示的構思的原理和操作。
【附圖說明】
[0010]為了能詳細了解本揭示案的實施方式的上述特征，可通過參考實施方式獲得以上簡要概述的本揭示案的實施方式的更特定描述，一些實施方式圖示在附圖中。然而應注意附圖僅示出本揭示案的典型實施方式，故不宜視為對本揭示案的范圍的限制，因為本揭示案的實施方式可允許其他等效的實施方式。
[0011 ]圖1A是示例性基板的俯視透視圖，基板包括具有變化的光刻膠厚度的光刻膠，變化的光刻膠厚度由標稱、高和低值表示；
[0012]圖1B是寫入射束輻射劑量對所得圖案特征結構尺寸的曲線圖，該圖圖示較高寫入射束劑量與增大的光刻膠厚度相關聯，以產生相同的所得圖案特征結構尺寸；
[0013]圖2是示例性多射束圖案產生器的俯視透視示意圖，該多射束圖案產生器包括寫入射束致動器的一個實施方式，該寫入射束致動器將多個寫入射束獨立地引導至光刻膠中的寫入像素位置，其中在寫入周期期間，可根據各寫入像素位置的光刻膠厚度分別確定輸送到寫入像素位置上的寫入射束劑量；
[0014]圖3是圖2的寫入射束致動器的一個實施方式的俯視透視示意圖，該圖圖示空間光調變器(spatial light modulator;SLM)的鏡子(mirror)的作用位置(active posit1n)和不作用位置(inactive posit1n)，以將多個寫入射束的每個寫入射束單獨地引導至寫入像素位置；
[0015]圖4A至圖4C是在寫入周期期間在寫入像素位置上的寫入射束的累積劑量的圖，該圖圖示分別關于標稱光刻膠厚度、增大的光刻膠厚度和減小的光刻膠厚度確定鏡子在寫入周期期間將寫入射束引導至寫入像素位置的駐留時間；
[0016]圖5A至圖5C是圖3的SLM的鏡子的俯視透視示意圖，寫入圖案特征結構分別與圖4A至圖4C的各駐留時間和圖2的寫入周期區位置一致；
[0017]圖6A至圖6D是示出調變SLM的示例性鏡子的角位置(angular positon)以關于光刻膠厚度偏差進行調整的列線圖，其中列線圖分別圖示在數個寫入周期中的鏡子角位置、發射到鏡子的劑量、從SLM反射到光刻膠的劑量和在寫入像素位置處的光刻膠厚度；
[0018]圖7A是通過根據光刻膠厚度確定駐留時間，利用圖2的多射束圖案產生器在基板上寫入圖案而精確寫入圖案的示例性工藝流程圖；
[0019]圖7B是用圖2的多射束圖案產生器在光刻膠上寫入圖案的示例性替代工藝流程圖，其中并入光刻膠厚度偏差與曝光后工藝偏差的數字劑量修正圖被用于調整輸送于寫入像素的劑量；
[0020]圖7C是示例性度量(metrology)基板的俯視圖，該圖圖示疊加在具有度量圖案的基板位置上的均勻像素劑量，所述度量圖案包括使用曝光于均勻像素劑量的光刻膠中的寫入像素寫入的均勻特征結構尺寸；
[0021]圖7D是圖7C的度量基板的俯視圖，該圖圖示疊加至各基板位置上的度量特征結構的線寬測量值；
[0022]圖7E是數字劑量修正圖，該圖建立標稱劑量與各基板位置之間的關系；
[0023]圖7F是另一示例性度量基板的俯視圖，該圖圖示度量圖案的度量特征結構的線寬測量值，所述度量圖案疊加至各基板位置上并使用圖7E的劑量修正圖寫入，其中線寬測量值是由顯影的光刻膠及選擇性蝕刻的基板所產生的特征結構的線寬測量值；
[0024]圖8是圖2的多射束圖案產生器的示例性實施方式的俯視透視圖；
[0025]圖9是示例性多射束圖案產生器的另一實施方式的俯視透視示意圖，該圖圖示寫入射束致動器的不同的實施方式；
[0026]圖1OA至圖1OD是與調變由SLM的示例性鏡子接收的光脈沖寬度以關于光刻膠厚度偏差進行調整相關聯的列線圖，其中列線圖分別圖示在數個寫入周期的鏡子角位置、發射到鏡子的劑量、從SLM反射到光刻膠的劑量和在寫入像素位置處的光刻膠厚度；
[0027]圖1lA至圖1lD是與調變由SLM的示例性鏡子接收的光脈沖強度(或發射劑量)以關于光刻膠厚度偏差進行調整相關聯的列線圖，其中列線圖分別圖示在數個寫入周期的鏡子角位置、發射到鏡子的劑量、從SLM反射到光刻膠的劑量和在寫入像素位置處的光刻膠厚度；
[0028]圖12A至圖12D是與調變由SLM的示例性鏡子接收的發射劑量的頻率以關于光刻膠厚度偏差進行調整相關聯的列線圖，其中列線圖分別圖示在數個寫入周期的鏡子角位置、發射到鏡子的劑量、從SLM反射到光刻膠的劑量和在寫入像素位置處的光刻膠厚度；
[0029]圖13A至圖13F是SLM的局部示意圖，在示例性基板上寫入第一特征結構和第二特征結構時SLM被置于六(6)個各寫入周期區位置，以做為圖2的寫入射束致動器的不同操作實施方式的一部分，該圖圖示可關閉SLM的部分鏡子，以根據光刻膠厚度調變輸送劑量；
[0030]圖14A至圖14E分別是輸送到圖13A至圖13E的第一特征結構的累積劑量示意圖；及
[0031]圖15A至圖15E分別是輸送到圖13A至圖13E的第二特征結構的累積劑量示意圖。
[0032]為助于理解，盡可能以相同的標號表示各圖中共用的相同元件。應理解一個實施方式的元件和特征結構可有益地并入其他實施方式而無需進一步詳述。
【具體實施方式】
[0033]現將詳述各種實施