基板处理期间剂量图及特征尺寸图的制作及使用
技术领域
本公开内容的实施方式大体涉及用于处理一个或多个基板的设备、系统和方法，且更特定言之涉及用于执行光刻处理的设备、系统和方法。
背景技术
光刻(photolithography)被广泛用于制造半导体装置和显示装置，诸如液晶显示器(LCD)。时常利用大面积基板以生产LCD。LCD(或平板)通常用于有源矩阵显示器，诸如电脑、触控面板装置、个人数字助理(PDA)、手机、电视监视器等。一般而言，平板包括一层液晶材料，该层液晶材料形成夹在两个板之间的像素。当来自电源供应器的电力施加在液晶材料上时，在像素位置控制穿过液晶材料的光量，以使得能够产生图像。
已经采用微光刻(microlithography)技术来产生作为形成像素的液晶材料层的一部分的电性特征。根据这些技术，将光敏光刻胶施加到基板的至少一个表面上。随后，图案产生器利用光将光敏光刻胶的选定区域作为图案的一部分进行曝光，以使选定区域中的光刻胶发生化学变化，从而制备这些所选区域以用于进行随后的材料移除和(或)材料添加处理，以产生电性特征。
为了继续以消费者所要求的价格提供显示装置和其他装置，需要新的设备和方法来精确并有成本效益地在诸如大面积基板的基板上形成图案。
发明内容
本公开内容大体系关于使用剂量图处理基板，以及剂量图的产生。在一个实施方式中，一种显示器生产方法，包含以下步骤：由储存在制造系统上的应用程序接收与部件生产相关联的至少一个输入，其中该输入包含部件标识符或生产线标识符；由应用程序基于该至少一个输入从包含多个生产程序的数据储存器选择生产程序，该生产程序包含标识目标上的多个区域的图，其中多个区域中的每个区域与不同的剂量类型相关联；执行生产程序，其中基于该图而将多个脉冲施加至电磁辐射装置，以传递不同的剂量类型；以及在执行生产程序后，在基板上产生具有预定尺寸的多个特征。在替代性实施方式中，一种装置生产方法包含：由储存在生产服务器的非暂时性记忆体中的应用程序响应于接收到多个生产输入来选择与多个生产输入中的至少一个相关联的生产程序，其中每一生产程序与生产线的多个处理参数相关联；由应用程序基于多个生产输入来选择多个剂量图中的一个剂量图；由应用程序基于该剂量图来修改所选择的生产程序中的多个处理参数的处理参数的子集；在修改处理参数的子集后，由应用程序执行所选择的生产程序；以及响应于应用程序执行所选择的生产程序，而在基板上形成具有目标尺寸的多个特征。
在一个实施方式中，一种包含内容的非暂时性电脑可读取储存介质，该内容经配置以通过执行方法而使得生产系统选择性施加脉冲至光源的区域，以施加剂量来图案化基板，该方法包含：响应于接收到多个生产输入选择与多个生产输入中的至少一个相关联的生产程序，其中每一生产程序与生产线的多个处理参数相关联；基于多个生产输入选择多个剂量图中的一个剂量图；基于所选择的剂量图修改所选择的生产程序中的多个处理参数的处理参数的子集；在修改处理参数的子集后，由应用程序执行经修改的生产程序；以及响应于执行经修改的生产程序，而在基板上形成具有目标尺寸的多个特征。
附图说明
作为可详细了解本公开内容的上述特征的方式，可参考多个实施方式来获得上文简要总结的本公开内容的更详细的描述，附图图示说明了其中一些实施方式。然而应注意到，附图仅说明示例性实施方式，且因此不应被视为对实施方式的范围的限制，并可承认其他等效的实施方式。
图1A是根据本文公开的实施方式的光刻系统的透视图。
图1B是根据本文公开的实施方式的替代性光刻系统的透视图。
图2A是根据本文公开的实施方式的图像投影设备的透视示意图。
图2B是根据本文描述的实施方式的图像投影设备。
图3图示了根据本公开内容实施方式的多个图像投影设备的示意图。
图4是根据本公开内容的实施方式的固态发射器装置的局部示意图。
图5是根据本公开内容的实施方式的生产显示部件的系统的示意图。
图6是根据本公开内容的实施方式的示例性装置生产方法的流程图。
图7是根据本公开内容的实施方式的生产基板的方法。
图8A图示了根据本公开内容的实施方式的剂量图，其中从边缘到边缘施加单一剂量类型。
图8B和图8C是根据本公开内容的实施方式的示例性剂量图。
图8D和图8E图示了根据本公开内容的实施方式的用于在相同生产线上制造的不同部件的示例剂量图。
为了便于理解，已尽可能使用相同的附图标记标识附图中共有的相同元件。可以预期，一个实施方式的元件与特征可被有益地并入其他实施方式中而无需进一步赘述。
具体实施方式
本公开内容的实施方式提供了使用固态发射器装置以进行包括基板图案化的操作的改进的光刻系统和方法。固态发射器发射电磁辐射并且是微观的(例如，在最大尺寸处小于约100μm)。在一些实例中，可以采用诸如microLED的发光二极管。固态发射器装置的各种实例包括布置在多个水平行和垂直列中的固态发射器阵列。每个固态发射器可以与至少一个像素相关联。在一些实施方式中，多个子像素可以与每个像素相关联。使用本文讨论的系统和方法，使得单独固态发射器、固态发射器区域、固态发射器列、和(或)固态发射器行的亮度强度是可变且可控制的，从而影响基板接收到的剂量。在一个实施方式中，施加到基板的剂量是可控制的，以改善场亮度均匀性和场缝合(field stitching)。固态发射器、单独固态发射器、单独行和(或)列、或行和/或列的群组的区域在本文中可通常称为“子集”。控制这些阵列的可变强度包括例如：改变施加到固态发射器阵列区域至各种区域中的单一固态发射器的信号(脉冲)(诸如电压)，以便在接收不同曝光剂量的基板上形成尺寸一致的特征。可以基于剂量图或特征尺寸图执行对强度的此种控制，以便调整和适应在固态发射器曝光之前和之后由生产处理所产生的特征尺寸的变化。
如本文所讨论的“特征尺寸映射”是捕获图像的处理，这些图像反映了在基板或一批基板上的各种位置中的特征尺寸，因为这些特征是经由生产操作而形成的。特征尺寸图可以与现有的(先前储存的)生产程序结合使用和(或)修改现有的生产程序，其中具有单一强度和持续时间的脉冲将被施加在整个基板上。特征尺寸映射产生特征尺寸图，生产系统采用该特征尺寸图以通过调整包括有电磁辐射产生装置的曝光的处理操作来修改现有储存的程序。特征尺寸图用于确定修改生产处理的哪些操作，以及修改那些操作中的哪些参数，以便在基板或一批基板上产生尺寸一致的特征。此举可以通过考虑可能导致尺寸过小或尺寸过大的处理变化来实现，如经由特征尺寸映射生成的特征尺寸图所指示的。在一个实例中，可基于实时数据和/或基于在生产处理期间捕获的图像的特征尺寸图的储存历史(更特定而言，基于对生成特征尺寸图的捕获图像的分析)来修改施加于基板的各个区域的一种或多种剂量类型的强度和/或持续时间。在一些实例中，特征尺寸图可以链接到生产程序及/或部件标识符，而不需要特定于程序或部件标识符的分析，例如，当特征尺寸图已经成功地生成了具有用于相关联或类似部件或生产程序的一致特征尺寸的基板时。
本文所讨论的“剂量映射”是基于在生产处理期间对基板的多个图像的分析来确定将哪些剂量施加于特定部件、生产线、端部组件或上述组合的基板的各个部分。可以基于本文讨论的方法产生本文讨论的剂量图。剂量图可以与现有的(先前储存的)生产程序结合使用和/或修改现有的生产程序，其中具有单一强度和持续时间的脉冲将被施加在整个基板上。剂量映射产生这些剂量图，生产系统采用这些剂量图来修改现有的储存程序，以通过考虑可能导致尺寸过小或尺寸过大的处理变化来在基板或一批基板上产生尺寸一致的特征。即，可以基于实时数据和/或储存的在生产处理期间内被捕获的图像历史(可包含前述特征尺寸图，更特定而言为基于对捕获图像的分析)来改变施加于基板的各个区域的剂量类型的强度和/或持续时间。在一些实例中，剂量图可以链接到生产程序和/或部件标识符，而不需要特定于程序或部件标识符的分析，例如，当剂量图已经成功地生成了具有用于相关联或类似部件或生产程序的一致特征尺寸的基板时。本文讨论的特征尺寸图和剂量图之间的差异在于，可基于特征尺寸图对基板施加改变的电磁辐射剂量，但是可以额外调节其他处理参数，例如在蚀刻或光刻胶涂覆操作中，或在其他操作中。另外，在一些实例中，可以从特征尺寸图导出一个或多个剂量图，并且生产程序可以与特征尺寸图或剂量图中的任一个或两个相关联。
在显示器生产的一个实例中，生产线包括被配置为执行多个顺序处理和/或同步处理的多个设备。在一个实施方式中，可以用光刻胶涂覆玻璃面板，随后进行光刻，随后进行显影处理，以及随后的蚀刻处理。由于(例如)不一致的光刻胶厚度、显影剂材料、处理温度、干式蚀刻材料和处理设备、蚀刻设备和/或材料或其他因素，这些制造步骤可能导致整个面板尺寸上的特征尺寸发生变化。所生产的每个产品与目标特征尺寸或尺寸范围相关联。这些特征在各种生产步骤中形成，并且特征尺寸的变化可能导致品质受损并产生额外成本。因此，此特征尺寸变化对部件并可能对其最终组件(以及后续制造步骤实现预期目的的能力)产生。例如，若显示器的预期特征尺寸是X微米，则可能存在由制造处理形成的大于和小于X的特征尺寸。通过确定特征的过小或过大尺寸区域位于基板上的何处，能够修改生产程序，以便在光刻期间调整施加到这些区域的剂量类型，以便在整个基板上一致地产生具有目标尺寸的特征。本文所讨论的“剂量类型”是指响应于施加到用于图案化基板的光产生源的电流(脉冲)而施加到基板的剂量的强度和持续时间。这些在本文中可称为“剂量”。
使用根据本文所讨论的系统和方法的实施方式的剂量映射，生产处理通过调整至少生产线的光刻操作来使用剂量图产生一致的特征尺寸，以解决可能导致不期望的特征尺寸变化的处理变化。剂量图包括关于在生产期间将剂量施加到基板的强度和持续时间的多个信息，以避免基板或多个基板(例如在批次处理中)上的特征尺寸的不一致性和变化。当脉冲传输到诸如固态发射器阵列的发光装置时，这些剂量被施加。剂量图使得能够通过在对应于目标基板的不同区域以不同持续时间施加不同强度的脉冲，来在单一基板(或在批次基板)上选择性施加不同的(可调节的)剂量类型，以提供产生一致尺寸(目标尺寸)的特征的处理环境。在一些实施方式中，数字微镜装置(DMD)可用于剂量映射。在一个实例中，可以改变瞄准DMD的多个激光的强度，以改变帧(frame)的强度。
在一个实例中，剂量图成为其相关生产程序的一部分，替换生产程序的原始储存的光刻部分。在其他实例中，剂量图与生产程序一起由与一个或多个生产线相关联的生产服务器加载，且剂量图用于修改生产程序的至少一部分(例如与光刻相关联的生产程序部分)。可基于(例如，由生产线读取以初始化生产的)输入(诸如部件标识符、最终产品/组件标识符、生产线)来链结剂量图与生产程序，或通过其他手段来链结剂量图与生产程序。输入、剂量图与生产程序及生产线之间的链结可被储存在生产系统服务器中，该生产系统服务器与生产线位于同一地点或远离单一生产线或多个生产线。取决于实施方式，可以通过成像系统周期性地或连续地拍摄用以预测剂量图的图像。可以使用这些连续或周期性捕获的图像来动态更新本文讨论的剂量图。可以执行动态更新，以便考虑诸如处理变化、新产品引入和操作员培训之类的因素。本文讨论的“标识符”可以是数字、字母、字母数字、QR码、或可用于区分部件和组件产品和设备的其他独特的标识符。
在一个实施方式中，可以基于在生产的不同阶段在生产期间捕获的多个图像来生成剂量图或特征尺寸图。在一些实例中，基于特征尺寸图生成剂量图。该图像捕获可以在各种处理阶段之前、期间和/或之后发生。可以针对单个生产线上的单个产品的图像进行分析和比较，以开发此产品和生产线的剂量图。在其他实施方式中，可以针对单个生产线上的多个产品、针对多个生产线上的单一产品或针对产品家族(部件或组件)或针对以上的组合来开发剂量图或特征尺寸图。所捕获的图像可以分解为关于因果关系的第一和第二分量。第一分量可称为系统分量，由于设备相关联因素，此分量可能导致特征尺寸不一致，而第二分量为随机因素，其可能取决于环境和/或操作员条件(人类和环境因素)并且可能会或可能不会用于剂量图或特征尺寸图的开发。
系统因素可包括在制造处理中使用的部件和原始材料，例如以比目标厚度更薄或更厚的层涂覆基板的一个或多个特定区域的光刻胶涂覆机。系统分量的其他实例可以是显影剂的温度变化和/或蚀刻腔室中的指纹。使用本文讨论的系统和方法，可通过处理调整来充分补偿该系统变化，包括增加在一个区域中施加到结构的电流剂量，同时减小另一个区域中的剂量，以补偿系统分量变化并产生显示具有X微米目标尺寸的特征。
在剂量图的实例中，随着生产处理在光刻期间从左向右驱动基板，可基于来自剂量图的信息增加或减少施加到不同部分的剂量的强度或持续时间，该信息指示要施加较多或较少电压的位置。此举使得能够在生产期间跨越基板(晶片)进行亮度控制。在一个实例中，第一列可以施加5V，第二列可以施加4.9V，且第三相邻列可以施加4.8V，使得施加的电压取决于装置的条件和品质，且更特定而言是取决于装置整体的条件和品质，从而一致地产生目标特征尺寸，而不是在所有列上施加一致(例如，5V)的电压，此举可能不会产生一致的目标特征尺寸。即，生产系统在施加电流之前生成结构的图，并基于该图调整施加到每行、每列、每个单独固态发射器或其组合(可称为基板“区域”)的电流。通过根据可基于特征尺寸图的剂量图在光刻处理期间选择性地并有意地改变施加至基板的剂量，解决并校正了可导致不期望的特征尺寸变化的处理变化。因此，单独或组合的剂量映射和特征尺寸映射增加了生产一致尺寸的特征的可靠性。
基于剂量图或特征尺寸图将不同剂量类型选择性地施加到基板上的区域，可以在各种生产线之间变化，并且特定而言是针对生产线内的各种设备而变化。不同的剂量类型可包括不同的强度、持续时间、或同时包括两者。在一个实例中，检查或成像系统包括多个光学元件，这些光学元件被配置为在处理中的各个阶段拍摄基板的图像，以便确定每个处理步骤之后的特征尺寸的状态。由检查系统生成的特征尺寸图(检查系统可以是生产线的一部分或者可以通信耦合到生产线)被分析，以确定在一个或多个基板(例如来自同一生产线或来自同一部件)上特征尺寸过小的位置以及特征尺寸过大的位置。此分析包括生成特征尺寸图和确定基板上的特征尺寸变化，例如，多个图案化基板的哪些区域具有在目标特征尺寸或尺寸范围之上或之下的各种尺寸的特征。基于此分析，可以基于在执行微光刻之前和之后对基板的处理，根据一个或多个特征尺寸图生成剂量图，该剂量图指示在微光刻期间要施加的剂量的强度和持续时间。本文讨论的“通信耦合”定义了两个或更多个设备之间的关系，使得当设备之间通信耦合时在设备之间启用单向或双向通信。此通信可以包括数据的取回和/或指令的传输。
取决于实施方式，可以由各种方式生成剂量图或特征尺寸图。例如，剂量图和特征尺寸图可以由生产线、产品、基板尺寸、或生产处理和/或最终用途的其他方面来生成和储存。在一些实例中，可以采用来自生产线中的第一件设备的剂量图和/或特征尺寸图来确定此件设备是否可能更适合于不同的生产线。例如，若经由特征映射期间的图像捕获和分析确定了光刻胶涂布机在第一区域中产生较小的特征，并且确定了显影剂在相同的第一区域中产生较大的特征，则可以结合这些设备并使用剂量映射以提升生产尺寸一致的特征的可能性，即使这些设备来自不同的生产线。
图1A是根据本文公开的实施方式的光刻系统100A的透视图。系统100A包括基架110、板120、台130和处理设备160。基架110搁置在生产设施的地板上并支撑板120。多个被动空气隔离器112位于基架110和板120之间。在一个实施方式中，板120是整块的花岗岩件，并且台130设置在板120上。基板140由台130支撑。在台130中形成多个孔(未图示)，以允许多个升举销(未图示)穿过这些孔延伸。在一些实施方式中，升举销上升到延伸位置以接收基板140，诸如来自一个或多个传送机器人(未图示)的基板。一个或多个传送机器人被用于从台130装载和卸载基板140。
基板140包括任何合适的材料，例如石英，以作为平面显示器的一部分。在其他实施方式中，基板140由能够作为平面显示器的一部分的其他材料制成。在一些实施方式中，基板140具有在基板上形成的对辐射敏感的光刻胶层。正性光刻胶包括光刻胶的这样一部分，此部分当曝光于辐射时分别可溶于在将图案写入光刻胶之后施加到光刻胶的光刻胶显影剂。负性光刻胶包括光刻胶的这样一部分，此部分当曝光于辐射时分别不可溶于在将图案写入光刻胶之后施加到光刻胶的光刻胶显影剂。光刻胶的化学成分决定了光刻胶是正性光刻胶还是负性光刻胶。光刻胶的实例包括但不限于重氮萘醌、酚醛树脂、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基戊二酰亚胺)和SU-8中的至少一种。以此种方式，在基板140的表面上形成图案以形成电子电路系统。
系统100A包括一对支撑件122和一对轨道124。此对支撑件122设置在板120上，并且板120和此对支撑件122是单件材料。此对轨道124由此对支撑件122支撑，并且台130沿着轨道124在X方向上移动，如图1A中所示的坐标系所示。在一个实施方式中，此对轨道124是一对平行磁通道。如图所示，此对轨道124的每个轨道124是线性的。在其他实施方式中，一个或多个轨道124是非线性的。编码器126耦合到台130，编码器126配置成向控制器190提供位置信息。
在一个实施方式中，处理设备160包括支撑件162和处理单元164。支撑件162设置在板120上，并包括用于使台130经过处理单元164下方的开口166。处理单元164由支撑件162支撑。在一个实施方式中，处理单元164是图案产生器，该图案产生器被配置为在光刻处理中曝光光刻胶。在一些实施方式中，图案产生器被配置为执行无掩模光刻处理。处理单元164包括多个图像投影设备(如图2A和图2B所示)。在一个实施方式中，处理单元164包含多达84个图像投影设备。每个图像投影设备设置在壳体165中。处理设备160可用于执行无掩模直接图案化。
控制器190便于控制和自动化本文所描述的处理技术。控制器190耦合到处理设备160、一个或多个台130和编码器126中的一个或多个，或与其通信。处理设备160和一个或多个台130向控制器提供关于基板处理和对准的信息。例如，处理设备160向控制器190提供信息以警告控制器190基板处理已完成。
控制器190包括中央处理单元(CPU)192、存储器194和支援电路(或I/O)196。CPU192是在工业设置中使用的任何形式的计算机处理器的一者，用于控制各种处理和硬件(例如图案产生器、马达和其他硬件)和/或监视处理(例如处理时间和基板位置)。存储器194连接到CPU 192。存储器150为一个或多个可容易取得的存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、或位于本地或远端的任何其他形式的数字储存器。软体指令与数据可被编码并储存在存储器194中，以用于指示CPU 192。支援电路196也耦接至CPU以通过已知方式支援处理器。支援电路可包含已知的高速缓存、电源供应器、时钟电路、输入输出系统、子系统等等。可以被称为成像程序的程序(或计算机指令)可由控制器读取，以确定可对基板执行哪些任务。程序是可由控制器读取的软件，并且包括用于监视和控制例如处理时间和基板位置的代码。
在操作期间，台130从如图1所示的装载(第一)位置沿X方向移动到处理(第二)位置。处理位置是当台130经过处理单元164下方时台130的一个或多个位置。在操作期间，台130由多个空气轴承(未图示)提升，并且台130在被提升的同时沿着一对轨道124从装载位置移动到处理位置。多个垂直引导空气轴承(未图示)耦合到台130，并且定位在每个支撑件122的内壁128附近，以便稳定台130的运动。台130也通过沿轨道150移动而在Y方向上移动，以处理基板140和/或基板140进行索引。台130能够独立操作，并且可以在一个方向上扫描基板140并在另一个方向上步进。
计量系统(未图示)实时测量每个台130的X和Y横向位置坐标，使得多个图像投影设备中的每一个可以精确地定位被写入光刻胶覆盖的基板140中的图案。计量系统也提供台130围绕垂直或Z轴的角位置的实时测量。角位置测量可以用于通过伺服机构(未图示)在扫描期间保持台130的角位置恒定，或者角位置测量可以用于向正由图像投影设备200A和200B写入基板140的图案的位置施加校正，如图2A至图2B所示并在下面讨论。在一些实例中，这些技术可以组合使用。
图1B是根据本文公开的实施方式的光刻系统100B的透视图。系统100B类似于系统100A；然而，系统100B包括两个台130A和130B。两个台130A和130B中的每一个能够独立操作，使得系统可以在第一方向上扫描基板140A或140B并且在第二(其他)方向上步进。在一些实施方式中，当两个台130A或130B中的一个正在扫描基板140时，两个台130A或130B中的另一个正卸载经曝光的基板并装载下一个要曝光的基板。在一个实例中，第一台130A扫描基板140A，第二台130B卸载经曝光的基板140B并加载下一个要曝光的基板(未图示)。在图1B中也图示了第一编码器126A和第二编码器126B，第一编码器126A和第二编码器126B分别与台130A和130B位于同一位置。
尽管图1A至图1B各自描绘了光刻系统(分别为100A和100B)的实施方式，但本文也预期其他系统和配置。例如，也预期了包括任何合适数量的台(例如，3个或更多个台130)的光刻系统。
图2A是根据本文公开的一个实施方式的图像投影设备200A的透视示意图。图像投影设备200A可用于光刻系统，诸如图1A和图1B中的系统100A或100B。图像投影设备200A包括一个或多个空间光调制器202、包括聚焦传感器204和相机206的对准和检查系统208、以及多个投影光学元件210。图像投影设备200A的部件可以根据所使用的空间光调制器202的类型而变化。空间光调制器202包括但不限于固态发射器、数字微镜装置(DMD)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、液晶显示器(LCD)和其他电磁辐射固态发射器。本文讨论的固态发射器发射电磁辐射，并且可以用在发光装置(LED)、uLED、垂直腔面发射激光器(VCSEL)和其他装置中。取决于所使用的固态发射器的类型，可以使用各种电压。在采用uLED的实例中，施加的电压可以是100mV至7V。
在操作中，空间光调制器202用于发射光和/或调制光的一个或多个性质，诸如光的幅度、相位或偏振，光投射穿过图像投影设备200A并且投射到基板上，诸如图1A中的基板140。对准和检查系统208用于对准和检查图像投影设备200A或200B的部件。在一个实施方式中，聚焦传感器204包括多个激光，这些激光被引导穿过相机206的透镜，随后穿过相机206的透镜返回并成像到传感器上，以检测图像投影设备200A是否处于聚焦状态。相机206用于对诸如基板140的基板成像，以用于包括确保图像投影设备200A和光刻系统100A或100B的对准正确或在预定的公差内。诸如一个或多个透镜的投影光学系统210用于将(经调制的或未调制的)光投射到诸如基板140的基板上。
图2B是根据本文描述的实施方式的图像投影设备200B。在图2B所示的实施方式中，图像投影设备200B包括作为空间光调制器的固态发射器装置212、聚焦传感器和相机系统208以及投影光学元件210。在一个实施方式中，图像投影设备200B也包括分束器(未图示)。
图3图示了多个图像投影设备200B的示意图300。多个图像投影设备200B可以用在光刻系统中，例如系统100A和100B。在操作中，每个图像投影设备200B在基板140的表面304上产生多个写入光束302。随着基板140在X方向和/或Y方向上移动，如图3中的坐标系所示，整个表面304(从边缘到边缘而跨越基板140)由写入光束302图案化。在各种实施方式中，系统中包括的图像投影设备200B的数量基于一些因素而变化，这些因素诸如基板140的尺寸和/或一个或多个台130的速度(如图1A和1B所示)。
转向图4，图示了固态发射器装置212的实例400。如图4所示，固态发射器装置212包括阵列中的多个固态发射器402。由于固态发射器是自发光的，因此在图示固态发射器装置212的图像投影设备200B中不包括外部光源。另外，不同于可在“开”和“关”状态之间配置的DMD微镜不同，每个固态发射器具有可变强度，此举使得增强的灰阶可控性成为可能。装置212可包括4个侧边，本文可称此为“边缘”。“边缘”是基板的实体边界，并且每个固态发射器装置212可以包括四个边缘：第一边缘408A、第二边缘408B、第三边缘408C和第四边缘408D。在一些实例中，第一边缘408A可以称为“北”边缘，第二边缘408B可以称为“西”边缘408B，第三边缘408C可以称为“南”边缘408C，且第四边缘408D可以称为“东”边缘408D。因此，对“南北”可调性或方向性的引用指的是从408A到408C(和从408C到408A)的方向410，并且对“东西”可调性或方向性的引用指的是从408B到408D(和从408D到408B)的方向412。本文讨论的东西可调性指的是施加到装置212的电压的可调制性以及栅极偏压的可调制性(可以设置为0或大于0)。在一个实例中，随着基板从边缘408D移动到边缘408B，且基板和装置212的形状实质相同(尺寸大小可能不同)，当来自装置212的一些发射器接收到电压时形成多个“条纹”。通过沿着边缘408A、408B、408C和408D通过共同轨道向多个行提供不同量的电压，位于边缘的列的强度和亮度可以小于朝向装置212的中心的列。每个固态发射器402具有可以设置为0的栅极(地)，因此在脉冲中施加的电压与地之间的差异决定了发射器的亮度。因此，施加到装置212的电压或栅极上偏压(接地)的一者或两者可被施加以衰减亮度。
固态发射器402布置成包括多个行404A-404F和多个列406A-406G的阵列。尽管图4中图示了六行与七列以作为实例，但在其他实施方式中，固态发射器装置212可以包括数百万个固态发射器402，每个固态发射器402对应于显示器中的像素。例如，固态发射器装置的一个实施方式具有1024×2048像素的尺寸。在一个实例中，施加到404C的晶体管的脉冲可以具有比施加到行404B的晶体管的脉冲更高的强度和/或更长的持续时间，且施加到行404B的晶体管的脉冲可以具有比施加到装置212的北边缘408A处的行404A的脉冲更高的强度和/或更长的持续时间。类似地，施加到列406E的晶体管的脉冲可以包括比施加到列406F的脉冲更高的强度和/或更长的持续时间，其可以具有比施加到列406G的脉冲更高的强度和/或更长的持续时间，因为列406G沿着装置212的边缘408B。在任一方向410和/或412上沿基板的各个区域施加到装置212的脉冲的衰减或放大，从而在基板上形成具有所需(目标)特征尺寸的多个图案化特征。
图5是根据本公开内容的实施方式的生产显示部件的系统500的示意图。系统500包括生产线502，生产线502耦合到生产线服务器504，生产线服务器504包含控制器508，控制器508经配置以发送指令至生产线502且因此控制生产线502的操作，生产线502包含示例生产设备502A、502B、502C与502D。生产线服务器504进一步包含储存装置510，储存装置510储存可由处理器514执行的至少一个应用程序512。生产线服务器504也可以通信耦合到一个或多个数据储存器516，数据储存器516储存用于生产装置部件的多个生产程序以及多个剂量图和特征尺寸图，如下面将详细讨论。在一个实施方式中，可以使用系统500生产多个基板，并且可以存在对生产线502的多个输入(这些输入可以包括在此未图示的一个或多个图形使用者界面(GUI))。服务器504可以利用这些输入来确定哪个或哪些生产程序要从数据储存器516加载并在生产线502处执行。
生产程序可以包括用于生产设备502A-502D的一件或多件的各种设置，每个设置可以代表与本文讨论的处理操作(“方块”)相关联的一个或多个实体设备。输入可以包括生产线、部件或组件标识符，和/或可以在基于其标识生产程序的其他输入。数据储存器516包括在这些标识输入和生产程序之间的多个链接。在一些实施方式中，单个输入与单个生产程序相关联，并且在替代性实施方式中，一个或多个输入可以与单个生产程序相关联，或者单个输入可以与一个或多个生产程序相关联，且多个逻辑可以储存在系统100A上，以确定执行哪个程序(例如基于一年中的时间、产品的量或其他因素)。生产线服务器504和生产线502和数据储存器516之间的通信可以是有线的、无线的或各种通信技术的组合。
在一个实施方式中，控制器508也可以被配置为与成像系统506通信。成像系统506包括多个光学元件518、控制器520，控制器520配置成将数据传输到生产线502(以及生产线服务器504)以及从生产线502(以及生产线服务器504)传输数据。成像系统506也包括非暂时性储存装置522，非暂时性储存装置522包括可由处理器526执行的至少一个图像处理应用程序524。成像系统506也与数据储存器516通信。尽管图5中图示了成像系统506为经由服务器504与生产线502通信时，但在其他实施方式中，成像系统506可以通信耦合跨本地和远端生产设施的多个生产线。在一个实施方式中，若服务器504位于远端，则成像系统506与生产系统500是一体的并与生产线502和/或服务器504位于同一位置。在替代实施方式中，成像系统506是独立系统，且可以通信耦合到远端生产线和服务器(或更与生产线和服务器位于同一位置)，从而聚集跨许多生产线和产品类型的图像数据。
在一个实施方式中，多个光学元件518可拆卸地耦合到生产线502的一个或多个生产设备502A-502D。多个光学元件518可以被配置为在处理每个基板或一批基板之前和/或之后捕获图像。这些图像由成像系统506经由光学元件518捕获，并且可以由图像处理应用程序524和/或服务器504上的生产应用程序512处理(分析)。此分析可以包括将在生产期间捕获的图像与所生产装置的一个或多个图像进行比较，以便确定基板或一批基板上的不期望的特征尺寸变化。尽管系统500可以处理数个(多于一个)批次的基板，但是在此讨论单个基板以作为实例。基于此分析，应用程序514和/或524可确定如何调整一个或多个方块502A-502D，以改善在基板上的生产的特征尺寸的一致性。
在一个实例中，方块502A包括基板的光刻胶涂覆，方块502B包括微光刻或光刻，方块502C包括显影方块，且方块502D包括蚀刻方块。基于对捕获图像的分析(可以称为特征尺寸映射)，可以生成剂量图并将其用于方块502B。此剂量图包括关于调节对基板各个区域的曝光强度(电压/电流剂量)或曝光持续时间中的至少一个的指令。例如，若根据与对生产线的输入相关联的生产程序而在基板上施加5V的剂量持续10微秒，则剂量图可以将此修改为在第一区域中施加5V的剂量持续10微秒(ms)，在第二区域中施加4.5V剂量持续7ms，且在第三区域中施加7V剂量持续12ms。第一、第二和第三区域中的每一个区域可以包括一个或多个单独的像素，并且一个区域中的一些或全部可以与另一个区域重叠。通过调节施加到基板上的不同区域的剂量，所产生的特征表现出更一致的特征尺寸，因为所施加的(多个)剂量是基于用于产品和/或生产线的已知生产数据。因此，在装置生产期间使用剂量图改良了基板上特征尺寸的一致性，因为剂量图解决了可能导致基板的不同区域中的特征尺寸变化的处理变化。
图6是根据本公开内容的实施方式的示例装置生产方法600的流程图。在方法600中，多个方块602、604、606、608和610可以表示在用于生产电子装置的基板上执行的各种处理。尽管这些方块602、604、606和608中的至少一些与方块502处的后续和/或同时图像捕获相关联，在图5中进一步讨论。在方法600的一个实施方式中，在一个或多个涂覆循环中，在方块602处用光刻胶材料涂覆基板或多个基板。在方块602A处，成像系统(诸如图5中的成像系统506)捕获基板的图像。在一些实例中，在方块602A处，可以在方块602的涂覆之前、期间和之后拍摄多个图像。类似地，在可以包括微光刻或光刻的方块604处，在方块604A处，可以在那个方块604之前、期间及/或之后捕获多个图像。图像也可以在方块606A处捕获以作为显影方块606的一部分，在方块608A处捕获以作为方块608处的蚀刻的一部分，并且在一些实施方式中，在方块610A处，可以在方块610的进一步的处理操作期间捕获其他图像。类似于方块602A和604A，在方块606A、608A和610A处捕获的图像可以在处理之前、期间和/或之后捕获。
在方块602A-610A处捕获的这些图像可以由成像系统分析和/或发送到与生产线相关联的服务器(例如图5中的服务器504)以用于分析、进一步分析和/或链接至输入、生产线和/或生产程序，并链接储存在数据储存器中。在一些实例中，图像捕获发生在所有生产方块602A-608A处，并且在一些实施方式中，图像捕获可以发生在少于所有生产方块602-608处。此外，在一些实施方式中，在方块608处的蚀刻之后发生的处理期间可能存在于方块610A处捕获的图像，无论在方块602A-608A处是否捕获图像。
图7是生产基板的方法700，包括基板的图案化。在方法700中，在方块702处，诸如图5中的506的成像系统捕获来自至少一条生产线的多个图像。在特征尺寸映射期间，在方块704处，在成像系统处或通过相关联于生产线(或多个生产线或生产位置)的服务器上的应用程序分析在方块702处捕获的图像。方块704处的特征尺寸映射可至少包含：(1)比较各个生产状态处的特征尺寸生产，以形成特征尺寸图；(2)将特征尺寸变化与生产线、产品标识符、或其他标识手段相关联；(3)确定基板的哪些部分包含尺寸过小的特征、哪些部分包含尺寸过大的特征、且哪些部分包含目标尺寸特征。
在方块706处，基于方块704处的分析，生成多个剂量图并储存为链接到生产线、产品标识符或可在下面讨论的方块712处使用的其他标识手段。多个剂量图的每个剂量图包括关于在基板上的一次或多次通过中施加的剂量的强度和持续时间的信息。当执行生产程序时，可以基于此图改变剂量(强度和/或持续时间)，使得方块704处的特征尺寸映射分析指示的具有尺寸过大的特征(与目标特征相比)的基板部分被给予比产生目标尺寸特征的周围部分更低的剂量(强度和/或持续时间)。类似地，在方块704处的特征尺寸映射分析指示具有尺寸过小的特征的基板的不同部分被给予比产生目标尺寸特征的周围部分更高的剂量(强度和/或持续时间)。本文讨论的部分可以是行、列、行区域和列区域、或单个像素，并且一些部分可以整体或部分重叠。
在方块708处，将特征尺寸图及/或剂量图链接到输入信息以供以后使用，并将这些链接储存在数据储存器或生产线可存取的其他位置中。方块710表示图像捕获的动态性质和所得的剂量图，在方块702处以连续、周期性或基于触发来捕获图像(例如，基于生产线废料、停机时间、新产品开发、产品废弃等)。处理和系统的动态性质使得能够检测和调整处理变化、训练问题(人为因素)以及其他生产挑战，若不加以控制，这些因素可能导致停机和/或报废，或产生其他不必要的成本或环境风险。
在特征图、剂量图、程序和输入之间的链接的创建和储存之后，系统可以在方块712处接收一个或多个输入，以在一条或多条生产线上启动部件生产。在方块714处，基于方块712处的(多个)输入，诸如来自图5的512的应用程序根据储存的信息(例如数据储存器516中的信息)确定该输入是否与储存的对特征图或剂量图的链接相关联，并且，如果是的话，则确定与哪个特征图或剂量图相关联。每个特征图或剂量图可以与独特标识符相关联，在对一个或多个输入的链接中可参照独特标识符。例如，第一剂量图可以与一个或多个产品(最终用途)或部件(不是最终产品)标识符相关联，并且第二剂量图可以与特定生产线相关联但不与任何产品或部件标识符信息相关联。在此实例中，若特定生产线与剂量图相关联，并且不同剂量图与产品标识符相关联，则储存在系统中的多个逻辑被配置为确定选择哪个剂量图。
在方块716处(可以在方块714之前、之后或与方块714同时发生)，应用程序确定与一个或多个输入相关联的生产程序。在一个实例中，生产程序可以与单个产品或部件标识符相关联，并且在另一个实例中，生产程序可以与一个或多个产品或部件标识符(或两种类型的标识符)相关联。在一个实施方式中，生产程序可以与产品标识符和部件标识符两者以及生产线相关联，因此方块716处的确定可以基于在方块712处接收的输入的组合。
在方块718，执行在方块714处选择的特征尺寸图或剂量图以及在方块716处选择的生产程序。在其中于方块714处选择剂量图的实施方式中，方块718处的该执行包括使得剂量图指令作为生产程序的一部分而执行的系统控制器。在一些实施方式中，若没有找到剂量图并且因此在方块714处基于在方块712处接收的输入没有选择任何剂量图，则可以在方块720中标记被输入的信息以供进一步检查。在一些实例中，同样在方块720处，可以将至少一个通知发送给系统管理员，以警告他们缺少用于实时输入的剂量图或特征图(或两者)。例如，可能没有针对新部件或组件、针对从未在特定生产线上运行的部件、和/或针对可能与新的、不同的或附加的组件标识符相关联的部件没有储存剂量图和特征图。
在方块718处基于所选剂量图的加载和执行制造期间内，可以调节施加到剂量图上指示的区域的剂量的强度、时间和数量中的至少一个，来代替将相同剂量施加到目标基板的多个区域。图8B至图8D图示剂量图的实例并在下面讨论。基于剂量图，系统能够将具有不同强度和/或持续时间的多个剂量施加于目标基板的不同和/或重叠区域，以产生尺寸一致的特征，此特征具有目标尺寸或在预定公差内的目标尺寸，从而改良部件和组件的品质并减少废料。本文的系统和方法也能够实现与处理变化相关联的监视和校正/预防措施。
图8A图示了剂量图800A，剂量图800A导致从边缘到边缘施加单一剂量类型802(强度和持续时间)。图8B和图8C分别是运行在第一线(图8B)与第二线(图8C)上的具有单个标识符的部件的示例性剂量图。例如，图8B中的剂量图800B具有指示施加第一剂量类型的区域802，以及施加“较轻”剂量类型的区域804(例如相较于施加至区域802的剂量具有较低强度和/或较短持续时间的剂量)。图8B也图示施加“较重”剂量类型的区域806(例如相较于施加至区域802的剂量具有较高强度和/或较长持续时间的剂量)。图8C图示了示例性剂量图800C，剂量图800C所针对的部件与图8B相同，但使用不同的生产线。
图8D和图8E图示了在同一生产线上生产的不同部件的示例剂量图。类似于上面讨论的剂量图，图8D中的剂量图800D具有指示施加第一剂量类型的区域802，以及施加“较轻”剂量类型的区域804(例如相较于施加至区域802的剂量具有较低强度和/或较短持续时间的剂量)。图8D也图示施加“较重”剂量类型的区域806(例如相较于由脉冲施加至区域802的剂量具有较高强度和/或较长持续时间的剂量)。图8E图示了示例性剂量图800E，剂量图800E所针对的部件与图8D相同，但使用不同的生产线。
在一个实施方式中，在区域802、804和806中施加的剂量是基于关于在那些区域中产生的(多个)特征尺寸的历史信息确定的。例如，要施加剂量804的区域可能在历史上产生过尺寸过大的特征，并且要施加剂量的区域806可能在历史上产生过尺寸过小的特征。通过调节在各个区域中施加在基板上的(多个)剂量，在生产处理期间实现一致的特征尺寸，因为(多个)剂量调整被选择以补偿可能导致特征尺寸变化的处理中的变化。在区域802、804和806之中和之间施加的剂量可以不同，使得图8A至图8E中所示的阴影和/或图案图示了在这些区域中施加的剂量之间的差异，并且未指示在实施方式800B至800E之中和之间的区域802、804和806中施加相同或相似的剂量。尽管为了说明目的在图8B至图8E中将区域804和806示为四边形多边形，但是这些区域可以包括两种或更多种剂量类型，并且这些区域可以配置成各种形状，包括多边形、椭圆形、圆形、三角形或不规则形状。
尽管前述内容关于本公开内容的实施方式，但在不脱离前述内容的基本范围的情况下设想其他和进一步的实施方式，且前述内容的范围由随附的权利要求书确定。
