[发明专利]写入装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及对工件进行构图的写入装置和方法。

背景技术

常规的用于构图大型工件的图案生成系统也以条、带或直角生成图案。 它们之间的边界，通常指的是平接或滚接边界，在最终图案中产生可见的不 希望的伪迹。其全部内容在此引用作为参考的美国专利No.5495279示出一 种用于曝光基板的常规方法和装置。

很高的透过率，例如在大约0.05m²/s到大约0.2m²/s的范围内，加上大 尺寸的工件(例如在大约5m²到10m²的范围内，甚至20m²或更高)，高的 光学解析度(例如在大约3微米到大约5微米的范围内，甚至低至1微米)， 以及对“水波纹(Mura)”(可见条或带)缺陷的敏感度造成需要将特定误 差控制到50nm或更好。但是，常规的图案产生器做不到这一点，因为仅仅 将常规的图案生成技术放大不能实现所需的误差控制。

图1D-1F分别示出如美国专利No.6542178，美国专利公开No. 2004/0081499和2005/0104953中公开的示例的常规图案生成器，上述各个 申请的内容在此引用作为参考。

图1D示出如美国专利No.6542178所公开的滚筒式绘图机。如图1D所 示，该滚筒式绘图机包括沿滚筒的轴移动的同时在旋转滚筒上进行光学写入 的单个写入单元。但在图1D的滚筒式绘图机中，只有保持工件的滚筒能够 旋转，而不是单个写入单元能够旋转。另外，图1D的滚筒式绘图机只包括 一个曝光头，滚筒和单个写入单元的每一个只能进行一种类型移动。即，该 滚筒只能旋转，而单个写入单元只能线性平移。

图1E示出如美国专利公开No.2004/0081499公开的用于LCD生产的在 玻璃基板上热转印的光学系统。如图1E所示，该光学系统还包括沿旋转柱 形工件保持器的轴移动的单个光学写入单元。但是在图1E的光学系统中， 只有柱形工件，而不是单个光学写入单元能够旋转。另外，图1E的光学系 统只包括一个曝光头，柱形工件和单个光学写入头的每一个只能进行一种类 型的移动。即，柱形工件只能旋转，而单个光学写入单元只能线性平移。

图1F示出如美国专利公开No.2005/0104953所公开的一种系统，该系 统采用通过光纤耦合至单个写入单元的多个光源在旋转滚筒上进行光学写 入，并具有针对单个探测器校准的光源电源。如图1F所示，该光学系统还 包括沿旋转滚筒的轴移动的单个写入单元。在图1F的光学系统中，如图1D 和1E的光学系统，只有柱形工件而不是单个光学写入单元能够旋转。另外， 图1F的光学系统只包括一个曝光头，柱形工件和单个光学写入头的每一个 只能进行一种类型的移动。即，柱形工件只能旋转，而单个光学写入单元只 能线性平移

图1F的光学系统进一步包括光检测器用于检测从单个光学写入单元发 出的光的量。但是这种光检测器只检测来自单个光学写入单元的光的数量。

另外，在图1D-1F的每一个中，旋转方向与图案和工件的一个轴平行， 而与图案和工件的另一个轴垂直。

图12A示出例如上述图案发生器所产生的移动的排列的例子。参照图 12A，存在三个不同的坐标系。第一个是图案坐标系。在本例中，图案是形 成在工件玻璃上的显示器件1210、1220、1230和1240。第二坐标系是写入 机构1260坐标系。在本例中，写入机构1260是SLM。第三坐标系是由写 入机构1260的移动方向1250形成的坐标系。在图12A中，这三个坐标系互 相对准。箭头1250表示工件相对写入机构1260的图案的旋转方向。在图12A 中所示的例子中，该旋转方向与写入机构(例如SLM芯片)的一边平行。

采用常规图案发生器具的常规技术的写入机器曝光液晶显示器(LCD) 工件的写入时间为大约二十四小时(一天)。在这些常规的图案发生器中， 可增加写入宽度以减少写入时间。但是，这会需要更大数量的光学通道和/ 或透镜，从而会增加成本和/或图案发生器的复杂性。还可增加工作台移动的 速度。但是，随着工作台速度增加，控制机械移动和/或振动会更加困难。例 如，速度和质量的增加以及应用时间的减少会导致机械结构中更大的振动和 /或更高频率上的谐振。另外，控制和/或机械系统在写入新的条之前可能设 置得不正确。另外，速度、振动和/或光学通道的增加会增加常规图案发生器 的成本和/或复杂性。