TW200419314A - Exposure device using shading means, exposure method, method for producing thin film transistor, display device and electronic device - Google Patents

Exposure device using shading means, exposure method, method for producing thin film transistor, display device and electronic device Download PDF

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TW200419314A
TW200419314A TW093104126A TW93104126A TW200419314A TW 200419314 A TW200419314 A TW 200419314A TW 093104126 A TW093104126 A TW 093104126A TW 93104126 A TW93104126 A TW 93104126A TW 200419314 A TW200419314 A TW 200419314A
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Chiharu Iriguchi
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Seiko Epson Corp
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Description

200419314 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關利用全息照相來進行曝光的全息照相術 曝光裝置,特別是適於對全息照相光罩的一部份進行曝光 用途的曝光裝置及曝光方法。 【先前技術】 在半導體裝置的圖案製程中,TIR(T〇tal Internal
Reflection :全内部反射)型全息照相術曝光技術漸受注 視。此曝光技術是由:對全息照相光罩記錄所希望的圖案 之記録過程,及對此全息照相光罩照射再生光,而使半導 體圖案用的光阻劑感光之曝光過程所構成。 在記録過程中,首先是將雷射光的記録射束照射至對 應於半導體裝置的圖案之光罩圖案(原來標線),而使繞射 光產生,射出至全息照相光罩的記録面。另一方面,以一 定的角度從全息照相光罩的背側來對照射對全息照相光罩 的記録面照射參照光,使來自原來標線的繞射光干渉。藉 此使干渉圖案產生於全息照相光罩的記録面,予以記錄於 全息照相記録面。 在曝光過程中,在與原來標線相同的位置設置全息照 相光罩,而由與記録時呈相反的方向來照射再生光的曝光 射束,且使原來的圖案再現的繞射光結像於光阻劑上,而 來對光阻劑進行曝光。 一般在曝光過程中所使用的曝光射束是製成能夠掃描 -4- (2) (2)200419314 全息照相光罩全面。又,爲了只使全息照相光罩的一部份 區域曝光,以往會利用具有與全息照相光罩大致同大小的 遮光板。或者,調節曝光射束的掃描範圍,而只使全息照 相光卓的一部份區域曝光。 【發明內容】 [發明所欲解決的課題] 但’爲了使複數個曝光區域形成於同一全息照相光罩 上’確保曝光量的均一性,而如圖8 (a)所示,必須在各曝 光區域A〜E的周圍設置緩衝區域。 又’爲了能夠對任意形狀的曝光區域進行遮光,而不 得不使用較大的遮光板,因此會使得曝光裝置的大小形成 非常大。亦即,爲了實現對全息照相光罩上的任意位置的 曝光區域完全遮光,而必須分別覆蓋其曝光區域的四周。 爲了使各個遮光板能夠對應於曝光區域爲位於全息照相光 罩上的偏離位置時,而至少需要全息照相光罩程度的大 小。又’爲了圍繞任意位置的曝光區域,而必須至少使用 4個全息照相光罩面積程度的遮光板。特別是曝光區域對 全息照相光罩而言較大時,遮光板所擴大的範圍會達到全 息照相光罩的3倍寬度範圍。此問題會隨著全息照相光罩 越大越顯著。 因應於此,本發明的目的是在於提供一種可以高密度 來形成不同的曝光區域,且具有適合於縮小裝置全體大小 的構成之曝光裝置及曝光方法。 -5- (3) (3)200419314 [用以解決課題的手段] 爲了達成上述目的,本發明的曝光裝置,係用以曝光 任意的曝光區域之曝光裝置,其特徵係具備: 曝光射束的照射裝置,其係具有用以曝光曝光區域的 規定射束寬; 遮光板,其係至少具有相當於曝光射束的射束寬的寬 度,及 驅動裝置,其係藉由驅動遮光板來遮斷曝光射束的一 部份或全部,阻止該曝光射束到達曝光區域以外的區域。 更具體而言,當曝光區域爲邊所圍繞的形狀,例如呈 四角形時,遮光板至少設置對應於曝光區域的邊數之數 量,且分別對應於邊,至少具有相當於曝光射束的射束寬 的寬度及高度。 在此,曝光對象並無限定,可適用於通常光蝕刻微影 法的曝光。 又,上述曝光裝置具有: 複數個遮先板,其係略垂直於曝光射束的照射方向, 沿著互相交叉的2方向的其中任一方向而獨立驅動;及 驅動裝置,其係驅動遮光板。 又,上述曝光裝置具有: 4個遮光板,其係略垂直於曝光射束的照射方向,分 別沿著互相交叉的2方向而獨立驅動;及 驅動裝置,其係驅動遮光板。 -6 - (4) (4)200419314 又,上述曝光裝置具有: 遮光板,其係可略垂直移動於曝光射束的照射方向; 及 驅動裝置,其係驅動遮光板。 又,上述照射裝置係以不超過加上相當於該遮光平面 内的射束寬的大約1 /2的寬度之區域的範圍,由對應於曝 光區域的遮光平面内的區域之境界來使曝光射束的中心點 移動。 又,上述曝光裝置的上述驅動裝置係於曝光射束的中 心點與曝光區域的境界的距離爲曝光射束寬的1 /2以下 時,以曝光射束只能到達曝光區域内之方式來移動遮光 板。 又,本發明的曝光方法,係用以曝光任意的曝光區域 之曝光方法,其特徵係包含: 掃描控制過程,其係爲了遮斷具有規定射束寬的曝光 射束的一部份,阻止該曝光射束到達曝光區域以外的區 域,而以不超過加上相當於該遮光平面内的射束寬的大約 1 /2的寬度之區域的範圍,由對應於曝光區域的遮光平面 内的區域之境界來使曝光射束的中心點移動;及 遮光控制過程,其係爲了阻止該曝光射束到達曝光區 域以外的區域,而移動至少具有相當於射束寬的寬度及高 度的遮光板,藉此來遮住曝光射束的一部份或全部。 更具體而言,爲具備:當曝光區域爲邊所圍繞的形 狀,例如呈四角形時,爲了遮斷具有規定射束寬的曝光射 (5) (5)200419314 束的一部份或全部,阻止該曝光射束到達曝光區域以外的 區域,以不超過加上相當於該遮光平面内的射束寬的大約 1 /2的寬度之區域的範圍,由對應於曝光區域的遮光平面 内的區域之境界來使曝光射束的中心點移動之掃描控制的 曝光方法。 在,曝光的步驟是包含: 使曝光射束的中心點位於掃描範圍的境界上之步驟; 在曝光射束安定後,使該曝光射束掃描於第1方向之 步驟; 當曝光射束的中心到達掃描範圍的另一端時,只以規 定距離來使曝光射束移動於第2方向,使該曝光射束掃描 於與到達該另一端之前的掃描方向呈相反的方向之步驟; 及 當曝光射束的中心點到達掃描範圍的終端時,使曝光 終了之步驟。 又,本發明的曝光方法中,在掃描控制過程中,當第 1方向上掃描中的曝光射束的中心由掃描區域來位於該區 域以外的方向上該曝光射束寬的1 /2以内的距離時,更進 行遮光控制步驟,其係以該曝光射束不會到達掃描區域以 外的區域之方式來與該掃描速度同步移動遮光板。 又’本發明之薄膜電晶體的製造方法的特徵係包含: 掃描控制過程,其係針對感光性樹脂上的曝光區域, 以不超過相當於曝光射束寬的1 /2的寬度的掃描範圍,由 曝光區域來使具有規定的射束寬之曝光射束的中心移動; -8- (6) (6)200419314 及 遮光控制過程,其係爲了阻止該曝光射束到達曝光區 域以外的區域,而移動至少具有相當於射束寬的寬度及高 度的遮光板,藉此來遮住曝光射束的一部份或全部; 光罩圖案形成過程,其係經由掃描控制過程及遮光控 制過程來蝕刻形成有規定圖案的感光性樹脂,而形成光罩 圖案;及 電極形成過程,其係利用光罩圖案來形成閘極電極。 又,本發明的顯示裝置是具備藉由上述薄膜電晶體的 製造方法所製造的薄膜電晶體之顯示裝置。 又,本發明的電子機器具備上述顯示裝置。 【實施方式】 以下,參照圖面來説明本發明的實施形態。 (第1實施形態) 本發明的第1實施形態是在全息照相術曝光裝置中, 曝光射束會在全息照相光罩上,主掃描於水平(或橫)方向 (圖1 ’圖5的h方向),副掃描於垂直(或縱)方向(圖1, 圖5的v方向),而來進行曝光。 首先,參照圖3來說明全息照相術曝光裝置的構成。 同圖是表示TIR型全息照相術曝光裝置的全體構成圖。 此曝光裝置是由,棱鏡2 0 1,具備作業台2 2 0的作業 台裝置222,第1資訊處理裝置2 3 0,距離測定光學系 (7) (7)200419314 240,膜厚測定光學系2 5 0,光源2 60,第2資訊處理裝置 270,曝光光源280,曝光光源驅動裝置282,及本發明的 遮光裝置1 1 0等所構成。並且,在稜鏡2 01之與保持被曝 光基板2 1 0的作業台2 2 0的載置面呈對向的面安裝有記錄 對應於規定的標線圖案的干渉圖案之全息照相光罩2 0 0。 作業台裝置2 2 2是以真空夾頭等來將形成有感光性材 料膜2 1 2的被曝光基板2 1 0保持於作業台2 2 0上,而使至 少能夠往上下方向(Z方向)進行作業台2 2 0的位置調整。 光源2 6 0是構成可射出距離測定光學系2 4 0及膜厚測 定光學系25 0的測定用光射束。距離測定光學系240具 備:射束分裂器,柱面透鏡,光感測器,及誤差訊號検出 器等,可調整全息照相記録面202與塗佈於被曝光基板上 的感光性材料膜表面2 1 4的距離(全息照相記録面2 0 2與 感光性材料膜表面2 1 4間的間隙),而來控制曝光時的焦 點。 第1資訊處理裝置2 3 0是根據利用距離測定光學系 2 4 〇所計測的全息照相記録面2 0 2與形成於被曝光基板上 的感光性材料膜表面2 1 4的距離來設定作業台2 2 0的位 置,而使焦點能夠適正。膜厚測定光學系25〇具備:射束 分裂器,光探測器,放大器,A/D變換器等,具備供以測 疋形成於被曝光基板2 1 0上的感光性材料膜2 1 2的膜厚的 構成。 第2資訊處理裝置2 7 0是對應於本發明的驅動裝置, 以從曝光光源2 8 0所照射的曝光射束b能夠掃描於遮光裝 -10- (8) (8)200419314 置110所規定的適正曝光區域内之方式來使曝光光源280 移動,且根據由膜厚測定光學系2 5 0所輸出之感光性材料 膜2 1 2的膜厚的相對値來控制曝光的光量。 曝光光源2 8 0是對應於本發明的照明裝置,可對全息 照相光罩200的全息照相記録面202照射曝光射束B。曝 光光源驅動裝置2 82是對應於本發明的驅動裝置,使曝光 光源2 8 0沿著稜鏡201的傾斜面203而移動於至少2方 向,而使被曝光基板2 1 0上的所希望曝光區域能夠例如掃 描於水平及垂直方向(圖3的v方向及h方向)而曝光。並 且,曝光光源的移動方向並非限於水平及垂直方向,亦可 針對彼此交叉的2方向來適宜地設定。 如前述,曝光裝置具備一稜鏡201,該稜鏡201是在 對向於被曝光基板2 1 0的面安裝記錄有對應於規定的標線 圖案的干渉圖案之全息照相光罩2 00。 遮光裝置1 1 〇是對應於本發明的遮光板,具備:包含 遮光板Svl,Sv2,Shi,Sh2(Shl,Sh2參照圖1)的擋板 S,第3資訊處理裝置1 0 0,及擋板驅動裝置1 〇 2。構成檔 板S的各個遮光板是塗佈有光遮斷材(碳黑或鉻)的金屬等 用以遮斷光的長方形狀構件,可分別獨立或連動於曝光射 束的照射方向,可移動於垂直或略垂直的方向。第3資訊 處理裝置1 0 0會在内部記憶有曝光區域的位置資訊,計算 擋板的動作時期’及移動速度,或者事先儲存有關該等擋 板的控制資訊。擋板驅動裝置1 〇2可藉由馬達與機構零件 的組合,利用公知的機構技術,根據來自第3資訊處理裝 -11 - (9) 200419314 置1 0 0的控制訊號,而以任意的移動速度來移動各 S,或配置於任意的位置。 圖1及圖2是用以說明本發明之曝光方法的原理 兩圖中,與圖3對應的部份賦予同一符號,且省略該 的説明。 圖1是表示包含曝光光源280及擋板8的移動曝 Μ E與稜鏡2 0 1及全息照相光罩2 0 0的位置關係爲何。 如同圖所示,在本實施形態中,由於全息照相 2 0 0上的曝光區域Α爲方形,因此會以對應於該四邊 個遮光板Svl,Sv2,Shi及Sh2作爲擋板S用。此擋 僅設置對應於曝光區域A的邊數的數量。各擋板會 成能夠進行曝光區域A所對應邊的遮光。各擋板的 至少具有超過對應於各擋板的配置方向之曝光射束B 度之長度。在此,各擋板S的寬度Wsh及高度Wsv 少具有由曝光裝置280射出之曝光射束B的射束寬 及高度Wbv。其次,如圖2(a)所示,當曝光射束B 曝光區域A的邊A4時,擋板S v 1會移動,遮住曝光 B,而使曝光射束B不會照射至曝光區域A的邊A4 側。又,如圖2 (b)所示,當曝光射束B超出曝光區 的邊A 2時,擋板S v 2會遮住曝光射束B,而使曝光 B不會照射至曝光區域A的邊A 2的外側。 同樣的’當曝光射束B超出曝光區域A的邊a i 擋板Shi會以曝光射束B不會照射曝光區域a的邊! 外側之方式來移動遮光。當曝光射束B超出曝光區
擋板 。在 部份 光系 光罩 的4 AS 設置 寬度 的寬 是至 Wbh 超出 射束 的外 域A 射束 時, U的 域 A -12- (10) (10)200419314 的邊A3時,擋板Sh2會以曝光射束B不會照射曝光區域 A的邊A 3的外側之方式來移動遮光。 由於曝光射束B會有光強度不均一,因此若不移動比 曝光區域A還要大曝光射束寬w b h及W b v,則無法以均 一的強度來照射曝光區域A。爲了滿足此要求,各擋板必 須完全遮住曝光射束B,具備在此所規定的寬度及高度。 其次,參照圖4及圖5來說明有關使用上述曝光裝置 的曝光動作。圖4是用以說明曝光裝置的控制動作的流程 圖。又,圖5是用以說明在全息照相光罩面2 0 2上投射曝 光射束B時對曝光投射區域之曝光射束b的水平掃描順 序。 就本貫施形態而言,是在圖1的水平掃描方向(圖中 的h方向),亦即,藉由光源驅動裝置2 8 2來平行移動曝 光射束B的光源2 8 0,而使棱鏡的傾斜面2 0 3能夠升降, 而於全息照相光罩面2 0 2上進行左右方向的主掃描,且於 同圖的紙面垂直方向(圖中的v方向)進行副掃描,而對所 要範圍進行曝光。 在該曝光裝置中,在全息照相光罩面202上,於曝光 投射區域 DA的周圍設定有本發明所規定的掃描範圍 S A,曝光射束B的中心點會移動於該掃描範圍S A的内 部。 以曝光處理爲前提,對應於規定的標線圖案的干渉條 紋會被記憶於全息照相記録面2 02的全息照相光罩2 00會 被貼合於稜鏡20 1。由於該全息照相光罩200是只對特定 -13- (11) 200419314 的曝光區域A進行曝光,因此該曝光區域A 會被儲存於第3資訊處理裝置1 00。 首先,圖4所示,第3資訊處理裝置100 此曝光區域A的位置資訊,確定全息照相光J 的曝光投射區域DA的位置資訊,計算曝光處 移動擋板 S(Shl,Sh2,Svl,Sv2)(S10)才好。 先記憶起全息照相光罩面202上的各擋板的移 後予以讀出。 其次,將擋板Shi及Sv2會分別完全遮住 控制訊號供應給擋板驅動裝置1 02,而使擋板 移動至初期位置(S 1 1 )。 其次,第2資訊處理裝置2 7 0會控制曝光 置2 8 2,而以曝光射束能夠照射初期位置之方 裝置2 8 0移動(S 1 2 )。由於曝光射束在輸出後 馬上形成安定,因此首先必須在曝光投射區域 外待機至輸出形成安定爲止。因應於此,在步 使曝光裝置2 8 0移動至曝光投射區域D A的原 Y0)外側,亦即移動至曝光射束不會從擋板S 位置 Pb(Xb , Yb)。 例如,若爲圖5所示設定掃描順序者,則 的中心點的初期位置 Pb(Xb,Yb)會形成: Pb(Xb,Yb) = Pb(X0-Wbh/2,Y0-Wbv/2) 〇 在此 應於水平方向的實際曝光射束B的寬度。 又,第2資訊處理裝置2 70會對曝光光源 的位置資訊 會讀出有關 I面202上 理時要如何 又,亦可事 動程序,然 曝光射束的 S h 1 及 S V 2 光源驅動裝 式來使曝光 有時會無法 D A的範圍 驟S 1 2中會 點 Ρ0(Χ0 , 洩漏的初期 曝光射束B 初期位置 ’ Wbh是對 2 8 0供給電 -14- (12) (12)200419314 力,而使曝光射束射出(S 1 3 )。一直待到曝光射束B形成 安定的光之後(S 14 : No),控制曝光光源驅動裝置2 8 2, 而使曝光射束移動於第1方向,亦即在垂直方向v僅移動 距離 D y ( S 1 5 )。 在此,若曝光射束 B的中心位置爲遮光控制區域 A S h 1 (虛線 L 1,L 4,L 5,L 6所圍繞的區域)内(S 1 6 : Yes),則會將擋板Shi的遮光位置爲形成曝光射束B不會 照射曝光區域DA以外的上方的區域的位置之訊號供應給 擋板驅動裝置102,使擋板Shi移動(S 17)。同樣的,若曝 光射束B的中心位置爲遮光控制區域 a S h 2 (虛線L 1, L4,L7,L8所圍繞的範圍)内(S 1 8 : Yes),則會將擋板 Sh2的遮光位置爲形成曝光射束不會照射曝光區域DA以 外的下方的區域的位置之訊號供應給擋板驅動裝置1〇2, 使擋板Sh2移動(S19)。 其次,控制曝光光源驅動裝置28 2,而使曝光射束掃 描於第2方向,亦即水平方向h(S20)。在上述曝光射束B 的掃描期間中,若曝光射束的中心位置爲遮光控制區域 ASv2(虛線 LI ’ L2 ’ L15 ’ L8所圍繞的範圍)内(S21 : Y e s ),則會將擋板S v 2的遮光位置爲形成曝光射束不會照 射曝光區域DA以外的左方的區域的位置之訊號供應給擋 板驅動裝置1 〇 2,使擋板S V 2移動(s 2 2 )。 同樣的,在上述曝光射束的掃描期間中,若曝光射束 的中心位置爲遮光控制區域A S v 1 (L 3,L 4,L 5,L 8所圍 繞的範圍)内(S 2 3 : Y e s ),則會將擋板s v 1的遮光位置爲 - 15- (13) (13)200419314 形成曝光射束B不會照射曝光區域da以外的右方的區域 的位置之訊號供應給擋板驅動裝置! 〇2,使擋板Sv 1移動 (S24) 〇 調查每次曝光射束B的中心點到達掃描範圍的終端時 的位置是否爲掃描的終了位置,若掃描未完成(S25 : No),則會重複進行第1方向之Dy相當的副掃描的移動 (S15)及擋板 Shi,Sh2之曝光射束的遮光控制(S16〜 S19),以及往第2方向之主掃描的移動(S20)及擋板Svl, Sv2之曝光射束B的遮光控制(S21〜S24)等步驟。若曝光 射束B的中心點到達掃描範圍SA的終端,則結束動作 (步驟 S25: Yes)。 藉由利用搶板來遮斷如此曝光區域外的曝光之曝光處 理,可均一地對所有特定的曝光區域A進行曝光。 圖8是用以比較本發明與比較例的效果之説明圖。爲 了使複數個曝光區域形成於同一全息照相光罩上,確保曝 光量的均一性,如圖8 ( a)的比較例所示,必須在各曝光區 域A〜E的周圍設置緩衝區域。相對的,若利用本實施形 態,則擋板S可移動於任意的各曝光區域’而正確地劃定 曝光區域,曝光可能,因此不必設置以往必要的曝光區域 間的緩衝區域。因此,例如圖8(b)所示’可使不同的曝光 區域隣接,所以可形成高密度的全息照相光罩的曝光。 如以上所述,若利用第1實施形態’則可提供一種符 合擋板S所要之最小限度的形狀條件之曝光裝置’因此亦 可適用於小型的曝光裝置。 -16- (14) (14)200419314 又,若利用本實施形態1,則擋板可防止曝光射束照 射至任意的曝光區域以外的區域’因此可在不設置緩衝區 域之下,以高密度來使複數個曝光區域隣接。 (第2實施形態) 本發明的第2實施形態是在全息照相術曝光裝置中, 曝光射束會在全息照相光罩上,主掃描於垂直方向(圖 1,圖6的v方向),副掃描於水平方向(圖1,圖6的h方 向),而來進行曝光。本實施形態的曝光方法亦與圖4所 示之實施形態1的流程圖幾乎相同,但曝光射束的掃描順 序(主掃描方向,副掃描方向)不同。由於有關第2實施形 態之全息照相術曝光裝置的全體構成是與實施形態1相 同,因此省略其説明。 圖6是用以說明曝光射束B對第2實施形態的曝光投 射區域DA進行掃描的順序。圖7是用以說明同實施例之 曝光裝置的控制動作。 在此實施形態2中也會在曝光投射區域D A的周圍設 定本發明所規定的掃描範圍SA,曝光射束的中心點會移 動於此掃描範圍S A的内部。 與實施形態1同樣的,以曝光處理爲前提,對應於規 定的標線圖案的干渉條紋會被記憶於全息照相記録面2〇2 的全息照相光罩200會被貼合於稜鏡20 1。由於該全息照 相光罩2 0 0是只對特定的曝光區域a進行曝光,因此該 曝光區域A的位置資訊會被儲存於第3資訊處理裝置 -17- 100° (15) 100° (15)200419314 首先,第3資訊處理裝置100會讀出有關此曝光區域 A的位置資訊,確定全息照相光罩面202上的曝光投射區 域D A的位置資訊,計算在全息照相光罩面2 0 2上要如何 移動各擋板S才好(S3 0)。又,亦可事先記憶起全息照相 光罩面202上的各擋板的移動程序,然後予以讀出。 其次,會將擋板Shi及Sv2完全遮住曝光射束B的 控制訊號供應給擋板驅動裝置1〇2,而使擋板Shi及Sv2 移動(S31)。 其次,第2資訊處理裝置270會控制曝光光源驅動裝 置2 82,而以曝光射束B能夠照射初期位置Pb’之方式來 使曝光裝置2 8 0移動(S 32)。在本實施形態中,這次會在 區域DA的左方外側(參照圖6)設定該初期位置Pb’。此刻 之曝光射束的中心點的初期位置Pb’(Xb’,Yb’)會形成: Pb,(Xb,,Yb,)= Pb,(X0,-Wbv/2,Y0,-Wbh/2)。 又,第2資訊處理裝置2 7 0會對曝光光源2 8 0供給電 力,而使曝光射束射出(S 3 3 )。一直待到曝光射束形成安 定的光之後(S 3 4 : N 〇 )’控制曝光光源驅動裝置 2 8 2,而 使曝光射束掃描於第1方向,此次是在水平方向h僅掃插 Dh (S35)。 在此,若曝光射束B的中心位置爲遮光控制區域 ASv2(Ll,L2,L5,L8)内(S3 6 : Yes),則會將擋板 sh2 的遮光位置爲形成曝光射束bb不會照射曝光區域〇Α以 外的區域的位置之訊號供應給擋板驅動裝置1 〇 2,使撞丰反 -18- (16) (16)200419314 S v 2移動。 同樣的,若曝光射束的中心位置爲遮光控制區域 ASvl(L3,L4,L5,L8)内(S3 8 : Y),則會將擋板 Shi 的 遮光位置爲形成曝光射束B不會照射曝光區域DA以外的 區域的位置之訊號供應給擋板驅動裝置1 0 2,使擋板S v 1 移動(S 3 9)。 其次,控制曝光光源驅動裝置2 8 2,而使第2方向, 亦即垂直方向v的曝光射束B掃描(S40)。在曝光射束b 的掃描期間中,若曝光射束B的中心位置爲遮光控制區域 ASh2(Ll,L4,L7,L8)内(S41 : Yes),則會將擋板 Sh2 的遮光位置爲形成曝光射束B不會照射曝光區域D A以外 的區域的位置之訊號供應給擋板驅動裝置1 02,使擋板 Sh2 移動(S42) 〇 同樣的,在上述曝光射束的掃描期間中,若曝光射束 的中心位置爲遮光控制區域 AShl(Ll,L4,L5,L5)内 (S4 3 : Yes),則會將擋板Shi的遮光位置爲形成曝光射束 不會照射曝光區域D A以外的區域的位置之訊號供應給擋 板驅動裝置1 0 2,使擋板S h 1移動(S 4 4 )。 調查每次曝光射束B的中心點到達掃描範圍的終端時 的位置是否爲掃描的終了位置,若掃描未完成(S4 5 : N 〇 ),則會重複進行第1方向的移動(S 3 5 )及擋板 S v 2, Svl之曝光射束的遮光控制(S36〜S39),以及往第2方向 的移動(S40)及擋板Sh2,Shi之曝光射束的遮光控制(SW 〜S44)等步驟。 -19- (17) 200419314 藉由這樣的處理,即使掃描順序不同,還是能夠與第 1實施形態同樣的,特定的曝光區域A會全部均一地曝 光。 以上,若利用第2實施形態,則可提供一種符合擋板 所要之最小限度的形狀條件之曝光裝置,因此可大幅度地 縮小曝光裝置的大小。
又,若利用本實施形態,則擋板可防止曝光射束照射 至任意的曝光區域以外的區域,因此可在不設置緩衝區域 之下,以高密度來使複數個曝光區域隣接。 (其他變形例) 本發明並非限於上述各實施形態,亦可適用於各種的 變更。
例如,在上述實施形態中雖是顯示全息照相術曝光裝 置的應用例,但並非限於此,本發明亦可利用於其他的曝 光方法。 又,實施形態中雖曝光區域爲方形,擋板數爲4個, 但亦可爲邊數3或5以上者。藉由如此的應用,亦可對三 角形或五角形以上的多角形曝光區域進行曝光。或,亦可 利用中央開口的1個遮光板。 又,如實施形態所示,不必依次掃描進行曝光,亦可 以螺旋狀或放射狀的掃描軌跡來對曝光區域進行曝光。無 論是哪一種情況,最好曝光射束的中心點不會超果本發明 的掃描範圍。但,若擋板的寬度比臨界値還要大時,則不 -20- (18) 200419314 限於此。 如以上所述,若利用本發明,則可提供一種符合部份 曝光時所被要求的條件之最小限度大小的遮光板,因此對 任意的曝光區域進行曝光的曝光裝置與以往相較之下,可 大幅度地縮小其大小。
又’若利用本發明,則遮光板可移動於任意的曝光區 域進行曝光,因此可明確地劃定曝光區域的外緣,能夠在 不設置緩衝區域之下,以高密度來使複數個曝光區域隣 接。 (利用本發明的曝光方法及曝光裝置之薄膜電晶體的 製造方法) 以下,以使用本發明的曝光方法及曝光裝置來形成薄 膜電晶體的閘極電極時爲例來進行説明。
薄膜電晶體是在基板上隔著氧化矽膜等的絶緣膜來形 成包含源極區域,汲極區域,及成爲主動層的通道區域之 半導體層。 又’此情況,作爲半導體層使用者,例如有在低温或 高温化下使非晶質矽晶質化而成的多晶矽薄膜,或藉由結 晶粒的成長來形成的單晶矽薄膜等,可分別利用公知的手 法來形成。 接著,在此半導體層上形成閘極絶緣膜之後,形成規 定的閘極用金屬薄膜,例如鉅或鋁的金屬薄膜。並且,在 此金屬薄膜上形成光阻劑膜,且將閘極電極圖案形成於光 -21 - (19) (19)200419314 阻劑層。 在此,於形成閘極電極圖案時,會使用藉由本發明的 曝光方法及曝光裝置所製造的光罩圖案。 亦即,對感光性樹脂上的曝光區域進行: 掃描控制過程,其係以不超過相當於曝光射束寬的 1 /2的寬度的掃描範圍,由曝光區域來使具有規定的射束 寬之曝光射束的中心移動;及 遮光控制過程,其係爲了阻止該曝光射束到達曝光區 域以外的區域,而移動至少具有相當於射束寬的寬度及高 度的遮光板,藉此來遮住曝光射束的一部份或全部;及 光罩圖案形成過程,其係經由掃描控制過程及遮光控 制過程來蝕刻形成有規定圖案的感光性樹脂,而形成光罩 圖案;及 電極形成過程,其係利用光罩圖案來形成閘極電極。 藉此,例如在3 0 0 x 3 00mm2的基板上,可將線幅爲 0 · 5 μιη的閘極電極圖案形成於光阻劑層。然後,藉由向異 性蝕刻來使光阻劑層下的金屬薄膜形成圖案,形成閘極電 極。 其次,以該閘極電極作爲光罩來植入形成施主(donor) 或受主(acceptor)的雜質離子,對閘極電極自我整合地製 作源極/汲極區域與通道形成區域。例如,爲了製作 NM0S電晶體,而以規定的濃度,例如ixi〇16cm·2的濃度 來將雑質兀素的憐(P)植入源極/汲極區域。然後,施加適 當的能量,例如以照射能量密度200〜400mJ/cm2程度來 -22- (20) (20)200419314 照射XeCl準分子雷射,或者以2 5 0 °C〜450°C程度的温度 來進行熱處理,而藉此來進行雜質元素的活化。 之後,適宜地利用習知薄膜電晶體的製造方法來形成 層間絶緣膜’接觸孔,源極/汲極配線等。 如此製造的薄膜電晶體與以往的薄膜電晶體有所不 同,因爲可微細地形成閘極電極,所以可取得高輸出電 流,低副臨界値·斜率,低臨界値電壓,及高速動作等之 與S Ο I電晶體匹敵的性能。 又,利用本發明的曝光裝置及曝光方法所製造的薄膜 電晶體可適用於顯示裝置及電子機器。在此,所謂的「顯 示裝置」一般是指具備使藉由電氣作用而發光或來自外部 的光的狀態變化之光電元件的裝置,包含自發光者及控制 來自外部的光的通過者雙方。例如,光電元件有液晶元 件,電泳元件,EL(電激發光)元件,及使藉由電場的施加 而產生的電子打在發光板上而發光之電子放出元件等。 圖9是表不本貫施形態之顯不裝置的連接圖。本實施 形態的顯示裝置具備一保持電容C,其係記憶供以驅動發 光層OLED的電流,該發光層OLED可在各畫素區域301 藉由電場發光效果而發光,且具備由本發明的製造方法所 製造的薄膜電晶體T 1及T2。由驅動器區域3 0 2來供應選 擇訊號線V s e 1給各畫素區域。由驅動器區域3 〇 3來供應 訊號線Vsig及電源線Vdd給各畫素區域。藉由選擇訊號 線V s e 1及訊號線V s i g的控制來對各畫素區域執行電流程 式,控制發光部OLED的發光。 -23- (21) 200419314 又,上述驅動電路是發光要件爲使用電場發光 的電路例,亦可爲其他的電路構成。當然,發光要 爲利用液晶顯示元件,而來變更各種的電路構成。 又,具有適用本發明的薄膜電晶體的顯示裝置 適用於各種的電子機器。在圖1 〇中舉例有該顯示 電子機器的適用例。 圖10(a)爲行動電話的適用例,該行動電話 備:天線部4 1 1,音聲輸出部4 1 2,音聲輸入部4 作部4 1 4,及本發明的顯示裝置40 1。如此一來, 的顯示裝置可作爲顯示部使用。 圖10(b)爲攝影機的適用例,該攝影機42 0具 像部421,操作部422,音聲輸入部423,及本發 示裝置4 0 1。如此一來,本發明的顯示裝置可作爲 或顯示部使用。 圖10(c)爲攜帶型個人電腦的適用例,該電腦 備:照相部 4 3 1,操作部 4 3 2,及本發明的顯: 40 1。如此一來,本發明的顯示裝置可作爲顯示部使 圖l〇(d)爲頭戴式顯示器的適用例,該頭戴式 440具備:帶441,光學系収納部442及本發明的 置4 〇 1。如此一來,本發明的顯示裝置可作爲畫像 使用。 圖1 0 (e)爲後置型投影機的適用例,該後置型 450在框體451中具備光源452,合成光學系453 鏡4 5 4 ’ 4 5 5 ’螢幕4 5 6,及本發明的顯示裝置4 0 1 元件時 件亦可 401可 裝置之 410具 13,操 本發明 備:受 明的顯 取景器 43 0具 不裝置 :用。 顯示器 顯示裝 顯示源 投影機 ,反射 。如此 -24 - (22) (22)200419314 一來,本發明的顯示裝置可作爲畫像顯示源使用。 圖1 0 (f)爲則置型投影機的適用例,該前置型投影機 460在框體462中具備光學系461及本發明的顯示裝置 4 0 1 ’可將畫像Ml不於螢幕4 6 3上。如此—來,本發明的 顯示裝置可作爲畫像顯示源使用。 並非限於上述例,本發明的顯示裝置4 〇丨可適用於主 動矩陣型顯示裝置的電子機器。此外,例如亦可活用於附 顯示機能的傳真機,數位相機的取景器,攜帶型TV, DSP裝置,PDA,電子記事本,電光揭示板,宣傳廣告用 顯示器等。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明之構成原理説明圖。 圖2是表示本發明之動作原理説明圖。 圖3是表示實施形態1之全息照相術曝光裝置的構成 圖。 圖4是用以說明貫施形恶1之曝光方法的流程圖。 圖5是用以說明利用實施形態1之曝光方法的掃描順 序的全息照相光罩面的説明圖。 圖6是用以說明利用實施形態2之曝光方法的掃描順 序的全息照相光罩面的説明圖。 圖7是用以說明實施形態1之曝光方法的流程圖。 圖8 (a)是表示在以往的曝光裝置中曝光可能的曝光區 域的組合例’圖(b)是表不在本發明中曝光可能的全息照 -25- (23) 200419314 相光罩的曝光區域的組合例。 圖9是表示顯示裝置的連接圖。 圖10是表示顯示裝置之電子機器的適用例。 [符號之說明]
Svl,Sv2,Shi,Sh2.·.擋板(遮光板)
Wsv...垂直方向之遮光板的寬度 Wsh...水平方向之遮光板的寬度 Wbv...垂直方向之射束寬 Wbh...水平方向之射束寬 L...曝光光源 S S ...移動曝光系 A〜E...全息照相光罩之曝光區域 Η Μ ...全息照相光罩 Ρ...稜鏡
100.. .第3資訊處理裝置 102.. .擋板驅動裝置 200.. .全息照相光罩 201 ...稜鏡 -26-

Claims (1)

  1. (1) (1)200419314 拾、申請專利範圍 1· 一種曝光裝置,係用以曝光任意的曝光區域之曝光 裝置,其特徵係具備: 曝光射束的照射裝置,其係具有用以曝光上述曝光區 域的規定射束寬; 遮光板,其係至少具有相當於曝光射束的射束寬的寬 度;及 驅動裝置,其係藉由驅動上述遮光板來遮斷上述曝光 射束的一部份或全部,阻止該曝光射束到達上述曝光區域 以外的區域。 2 .如申請專利範圍第1項之曝光裝置,其中上述遮光 板至少具有與上述曝光射束寬相等的寬度及高度。 3 ·如申請專利範圍第1項之曝光裝置,其中具有: 複數個遮光板,其係略垂直於上述曝光射束的照射方 向,沿者互相交叉的2方向的其中任一方向而獨立驅動; 及 驅動裝釐,其係驅動上述遮光板。 4 .如申請專利範圍第1項之曝光裝置,其中具有: 4個遮光板,其係略垂直於上述曝光射束的照射方 向,分別沿著互相交叉的2方向而獨立驅動;及 驅動裝釐,其係驅動上述遮光板。 5 .如申請專利範圍第1項之曝光裝置,其中具有: 遮光板,其係可略垂直移動於上述曝光射束的照射方 向;及 -27- (2) (2)200419314 驅動裝置,其係驅動上述遮光板。 6 ·如申請專利範圍第丨項之曝光裝置,其中上述照射 裝置係以不超過相當於上述曝光射束寬的1 /2的寬度範 圍,由上述曝光區域來使上述曝光射束的中心點移動。 7 ·如申g靑專利範圍第1項之曝光裝置,其中上述驅動 裝置係於上述曝光射束的中心點與上述曝光區域的境界的 距離爲上述曝光射束寬的1 / 2以下時,以上述曝光射束只 能到達上述曝光區域内之方式來移動上述遮光板。 8 · —種曝光方法,係用以曝光任意的曝光區域之曝光 方法,其特徵係包含: 掃描控制過程,其係以不超過相當於上述曝光射束寬 的1 / 2的寬度的掃描範圍,由上述曝光區域來使具有規定 的射束寬之曝光射束的中心移動;及 遮光控制過程,其係爲了阻止該曝光射束到達上述曝 光區域以外的區域,而移動至少具有相當於上述射束寬的 寬度及高度的遮光板,藉此來遮住上述曝光射束的一部份 或全部。 9 ·如申請專利範圍第8項之曝光方法,其中上述掃描 控制過程具備: 使曝光射束位於上述掃描範圍的境界上之步驟; 使該曝光射束掃描於第1方向之步驟; 當上述曝光射束的中心到達上述掃描範圍的另一端 時,只以規定距離來使上述曝光射束移動於第2方向,使 該曝光射束掃描於與到達該另一端之前的掃描方向呈相反 -28- (3) (3)200419314 的方向之步驟;及 當上述曝光射束的中心點到達上述掃描範圍的終端 時,使曝光終了之步驟。 1 0 ·如申請專利範圍第8項之曝光方法,其中在上述 掃描控制過程中,當上述第1方向上掃描中的上述曝光射 束的中心由上述掃描區域來位於該區域以外的方向上該曝 光射束寬的1 / 2以内的距離時,更進行遮光控制步驟,其 係以該曝光射束不會到達掃描區域以外的區域之方式來與 該掃描速度同步移動遮光板。 1 1 · 一種薄膜電晶體的製造方法,其特徵係包含: 掃描控制過程,其係針對感光性樹脂上的曝光區域, 以不超過相當於上述曝光射束寬的1 /2的寬度的掃描範 圍,由上述曝光區域來使具有規定的射束寬之曝光射束的 中心移動;及 遮光控制過程,其係爲了阻止該曝光射束到達上述曝 光區域以外的區域,而移動至少具有相當於上述射束寬的 覓度及1¾度的遮先板,耢此來遮住上述曝光射束的一部份 或全部; 光罩圖案形成過程,其係經由上述掃描控制過程及上 述遮光控制過程來蝕刻形成有規定圖案的感光性樹脂,而 形成光罩圖案;及 電極形成過程,其係利用上述光罩圖案來形成閘極電 極。 1 2 . —種顯示裝置,其特徵係具備:藉由申請專利範 -29 ‘ (4) 200419314 圍第1 1項所記載之薄膜電晶體的製造方法來製造的薄模 電晶體。 1 3 . —種電子機器,其特徵係具備:申請專利範圍第 1 2項所記載之顯示裝置。 -30-
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