光学处理系统的制作方法_2

文档序号:8921755阅读:来源:国知局
]d2:第二方向;
[0034]d3:第三方向;
[0035]d4:第四方向;
[0036]L1:第一轴线;
[0037]L2:第二轴线;
[0038]I1、12:轴线;
[0039]100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H:光学处理系统;
[0040]110:图像产生单元;
[0041]111:图像光束;
[0042]112:发光单元模块;
[0043]113、117、119A、119B、119D、119E、119F、119G、119H、1191、119J、119K、119L、119M:
区域;
[0044]114:发光单元;
[0045]116:成像镜头;
[0046]130:光学扫描单元;
[0047]132:第一振镜;
[0048]134:第二振镜;
[0049]136:振镜;
[0050]140:像平面;
[0051]150:载台;
[0052]160:待处理物;
[0053]170:致动器;
[0054]180:控制单元。
【具体实施方式】
[0055]图1A是本发明的实施例中一种光学处理系统的示意图。图1B是图1A中像平面被图像光束投射时的俯视图。图1C是图1A中发光单元模块的俯视图。请参照图1A至图1C,在本实施例中,光学处理系统100A包括图像产生单元110以及光学扫描单元130,图像产生单元110包括例如由多个发光单元排成阵列所构成的发光单元模块112、以及成像镜头116。发光单兀模块112包括多个发光单兀114,而发光单兀模块112用于发出一图像光束111。在如图1C所示的实施例中,多个发光单元114是以阵列的方式进行排列而成一发光单元阵列来进行说明,但本发明并不以此为限,多个发光单元114也可以以非线性的方式进行排列。成像镜头116及光学扫描单元130配置于图像光束111的传递路径上,其中光学扫描单元130可以让图像光束111在像平面140上扫描。
[0056]更具体来说,请一并参照图1A及图1B,本实施例中图像光束111自发光单元模块112发出,经过成像镜头116后,再经由光学扫描单元130到达像平面140,并在像平面140产生区域图像。其中,成像镜头116适于让图像光束111投射并成像在像平面140的一待处理物上,而通过成像在像平面140的图像光束111在像平面140的区域117上对待处理物进行光学处理,在区域113上则不进行光学处理,但不限于此。在其他实施例中,光学处理系统100A还可以使像平面上区域117不进行光学处理,而区域113进行光学处理。在另一实施例中,光学处理系统100A还可以对像平面上的区域113及区域117有不同光强度的光学处理。在另一实施例中,发光单元模块112所发出的图像光束还可以具有不同的波长组合来适于对待处理物进行光学处理。更具体来说,本实施例中的图像光束的波长例如是落在200纳米至430纳米的范围内,但不限于此,在其他实施例中发光单元模块112所发出的图像光束111可以是其他适于对像平面140作光学处理(例如曝光或光蚀刻)的具有其他波长的光束。
[0057]进一步来说,请参照图1A及图1B,在本实施例中,待处理物例如是一覆盖有光阻层的金属层、其他待蚀刻层或基板,而光学处理系统100A例如是曝光机,以使区域113的光阻层进行光学处理,例如是曝光处理,而曝光后的光阻层再通过显影制程来形成预定的图案,以作为接下来蚀刻金属层、其他待蚀刻层或离子布植基板时的阻挡层,进而来使待处理物中的金属层、其他待蚀刻层或基板也具有对应到区域113及区域117的图案,但不限于此。在其他实施例中,待处理物可以是不具有光阻层的金属层或待蚀刻层,而光学处理系统例如为一蚀刻机台,其所发出的图像光束直接对金属层进行光学处理,例如是直接对金属层的区域117进行光学蚀刻来产生类似于图1B所示的图像图案的金属层图案。
[0058]请参照图1A、图1B及图1C,本实施例中通过发光单元模块112 (在图1C中所示例如以12X12的发光单元模块为例,但本发明不以此为限)发出一图像光束111,再通过成像镜头116让图像光束111成像在像平面140上,在成像镜头116和像平面140之间再通过光学扫描单元130来改变光路并使图像光束可以在像平面上产生图像图案,因此可以提供较高的光能量。本实施例中通过发光单元模块112直接发出光束并搭配成像镜头116和光学扫描单元130来直接在像平面140上成像、扫描并进行光学处理,因此光学处理系统100A直接对像平面140上的区域进行光学处理,同时因为发光单元模块112所提供的图像光束111具有较高的光能量,因此可以提升在像平面140上的光学处理效率(例如曝光效率或光蚀刻效率)。另一方面,相较于采用数字微镜元件来作为图像源的光学处理系统,本实施例的光学处理系统100A由于采用可自发光的发光单元模块112 (例如发光二极管阵列,也即发光单兀114例如是发光二极管)来提供图像光束111,相较于单一微机电镜(即数字微镜元件中的一个微反射镜)尺寸约14微米见方的大小,LED尺寸未定,通过光学设计,一个像素对应的LED大小可远大于14微米见方,因此可对应远大于微机电镜可处理的光功率,因此可以提供更高强度的光学处理效果,进而缩短处理时间,增加量产率。同时因为上述实施例的光学处理系统可以通过控制发光单元模块112中各自发光单元114的开关,不但可避免光源强度因微镜的反射时所导致的能量的损失,发光单元模块112也因为不用长时间驱动全部发光单元114而减少能量的损失。相较之下,采用数字微镜元件的曝光机,无论某一微镜是否想将光反射至镜头,光源皆需保持开启,也就是说,采用数字微镜元件的曝光机的光利用效率较本实施例的光学处理系统100A的光利用效率低。
[0059]此外,数字微镜元件中的微镜的作动方式是机械式的摆动,其相较于发光二极管的发光反应时间较慢。因此,本实施例的采用可自发光的发光单元模块112的光学处理系统100A的光学扫描单元130可以用较快的速度扫描(因发光单元模块112的反应时间短,且所提供的光功率高),进而缩短整体处理时间。举例说明,当以100X100的发光二极管阵列作为发光单兀模块112时,由于扫描速度较快的原因,光学处理系统100A扫描完整个像平面的时间还低于采用具有1024X768个微镜的数字微镜元件的光学处理系统扫描完整个像平面的时间。另外,由于发光单元模块112所发出的图像光束111可以对像平面140的一区域进行光学处理,减少了图像光束111在像平面140上所需移动的距离,因此上述实施例的光学处理系统100A中,可利用光学扫描单元130来对像平面上的待处理物作扫描,而可以不用利用载台移动来使待处理物移动而进行扫描。简单来说,本实施例的光学处理系统100A的架构可以较为简化,所以可以具有较小的体积与较低的成本。
[0060]此外,举例说明,配合适当的电路驱动,LED的反应时间可控制于10纳秒(nanosecond,简称ns)以下,相较现有DMD所具有的44微秒(microsecond,简称μ s)的反应时间,本实施例具有快了约4000倍的技术效果。另外,DMD因受限于其中微型反射镜的反射率而使得DMD可承受光强度约在20W (瓦)。对于以375纳米波长、280平方微米的LED为例,其发光功率为5.5mW (毫瓦)。换言之,当本发明的一实施例的光学处理系统中的发光单兀模块排
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