具有自动焦距位置控制的数字平版印刷术设备及其使用方法技术

本公开内容的实施方式涉及数字平版印刷术系统及相关方法，所述系统包括：至少一个光源，经配置以将光束经由透镜发射至基板上；至少一个图像传感器，经配置以经由透镜检测来自基板的反射光束；至少一个马达，经配置以移动透镜以将光束聚焦至基板上；及控制器，与所述至少一个光源

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动焦距位置控制的数字平版印刷术设备及其使用方法


[0001]本公开内容的实施方式涉及具有自动焦距位置控制的数字平版印刷术设备及使用这样的数字平版印刷术设备的方法
。

技术介绍

[0002]光刻术广泛地用于制造半导体装置及显示装置，诸如液晶显示器
(liquid crystal display
；
LCD)
及有机发光二极管显示器
(organic light emitting diode
；
OLED)。
大面积基板通常用于制造
LCD。LCD
或平板通常用于有源矩阵显示器，诸如计算机
、
触摸面板装置
、
个人数字助理
(personal digital assistant
；
PDA)、
手机
、
电视监视器及类似者
。
通常，平板可包括液晶材料层，液晶材料层形成夹在两个板之间的像素
。
当跨液晶材料施加来自电源的功率时，通过液晶材料的光的量可被控制在像素位置处，从而能够产生图像
。
[0003]通常采用数字平版印刷术技术来建立作为形成像素的液晶材料层的一部分并入的电特征
。
根据此技术，光敏光刻胶通常施加至基板的至少一个表面
。
随后，图案产生器利用光将光敏光刻胶的所选择区域暴露为图案的一部分，以对在选择性区域中的光刻胶引起化学变化，从而为后续的材料移除及/>/
或材料添加工艺制备这些选择性区域，以产生电特征
。
[0004]需要用以在基板上精确且成本高效地产生图案的新的设备
、
方法及系统
。

技术实现思路

[0005]根据各种实施方式，本文公开一种数字平版印刷术系统，所述系统包含：至少一个光源，经配置以将光束经由透镜发射至基板上；至少一个图像传感器，经配置以经由透镜检测来自基板的反射光束；至少一个马达，经配置以移动透镜以将光束聚焦至基板上；及控制器，与所述至少一个光源
、
至少一个图像传感器，及至少一个马达通信，其中所述控制器经配置以响应于来自至少一个图像传感器的至少一个信号致动所述至少一个马达以移动透镜
。
[0006]在进一步实施方式中，本文公开一种数字平版印刷术系统，所述系统包含：多个光源，各自经配置以将光束经由透镜发射至基板上；多个图像传感器，各自经配置以经由透镜检测来自基板的反射光束，其中每一光源与每一图像传感器配对；至少一个马达，经配置以移动透镜以将光束聚焦至基板上；多个自动焦距通道，各自与多个光源的至少一个光源及多个图像传感器的至少一个图像传感器相关联；及控制器，所述控制器与多个光源
、
多个图像传感器及至少一个马达通信，其中所述控制器用以响应于来自所述多个图像传感器的一或多个信号致动所述至少一个马达以移动所述透镜
。
[0007]本文进一步公开在数字平版印刷术系统中自动地聚焦光束的方法的实施方式，所述方法包含：将来自至少一个光源的至少一个光束经由透镜引导至基板上；将来自所述基板的至少一个光束反射通过透镜并且反射至至少一个图像传感器；通过控制器接收来自至
少一个图像传感器的至少一个信号，其中所述至少一个信号指示在基板上的光束的位置；和通过控制器控制透镜的位置以将光束聚焦至基板表面上
。
附图说明
[0008]本公开内容以实例的方式而非限制的方式被说明，在附图的诸图中，相同的标记指示相似的元件
。
应注意，本公开内容中对“一
(an)”或“一个
(one)”实施方式的不同引用不一定指相同实施方式，这样的引用意味着至少一个实施方式
。
[0009]图1示出根据本公开内容的一或多个实施方式的数字平版印刷术系统的示意图
。
[0010]图2示出透镜相对于基板表面的位置变化的示意图
。
[0011]图
3A
示出基板高度图，该图描绘在图像扫描期间的光学透镜的散焦
(defocusing)。
[0012]图
3B
示出基板高度图，该图描绘在图像扫描内的低对比度非均匀亮度区域
(
即，不均
(mura))。
[0013]图4示出控制用以在基板表面上维持光束聚焦的透镜位置的方法
。
[0014]图
5A
示出基板高度图，该图描绘当使用比例积分微分控制连同一或多个通道的自动聚焦质心来确定位置时，在扫描期间测量的基板高度
。
[0015]图
5B
示出基板高度图，该图描绘当通过动态通道选择控制连同一或多个通道的自动聚焦质心来确定位置时，在扫描期间测量的基板高度
。
[0016]图
6A
示出基板高度图，该图描绘当使用比例积分微分控制连同一或多个通道的自动聚焦质心来确定位置时，在扫描期间测量的基板高度
。
[0017]图
6B
示出基板高度图，该图描绘当通过卡尔曼滤波器控制方法连同一或多个通道的自动聚焦质心来确定位置时，在扫描期间测量的基板高度
。
[0018]图
7A
示出基板高度图，该图描绘当使用比例积分微分控制连同一或多个通道的自动聚焦质心来确定位置时，在扫描期间测量的基板高度
。
[0019]图
7B
示出基板高度图，该图描绘当通过参考位置连同实时自动聚焦信号反馈控制来确定位置时，在扫描期间测量的基板高度
。
[0020]图8描绘实施本文所述的系统及方法的计算装置的说明性实例的示图
。
具体实施方式
[0021]本公开内容的实施方式涉及以稳健且准确的方式控制数字平版印刷术工具内的透镜的位置，以提供具有很少或无不均的精确聚焦
。
数字平版印刷术系统及方法使用基板
(
例如，玻璃基板
)
上的光源打印装置结构
。
如本文所述的数字平版印刷术系统及方法尤其用于制造显示器
。
例如，客户可订购
5000
部手机，并且针对这些
5000
件向半导体制造者提供图案
。
制造者可在每个基板上形成数百个这些图案
。
相同的制造工艺可重复例如
100
次或
200
次
。
半导体制造者典型地扫描所述第一基板作为初始参考扫描
。
然而，每个基板
(
例如，玻璃
)
可能略有不同，并且位置可能以机器之间的一些未对准而以一种方式或其他方式略微偏斜
。
追踪基板中的高度变化使得控制器能够移动透镜以在扫描期间适当地聚焦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种数字平版印刷术系统，包含：至少一个光源，经配置以将光束经由透镜发射至基板上；至少一个图像传感器，经配置以经由所述透镜检测来自所述基板的反射光束；至少一个马达，经配置以移动所述透镜以将所述光束聚焦至所述基板上；和控制器，与所述至少一个光源
、
所述至少一个图像传感器，及所述至少一个马达通信，其中所述控制器经配置以响应于来自所述至少一个图像传感器的至少一个信号致动所述至少一个马达以移动所述透镜
。2.
如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个光源包含激光器
、
连续波
(CW)
激光器
、
质量
(Q)
开关激光器，或锁模激光器中的至少一者
。3.
如权利要求1所述的系统，其中所述基板包含玻璃
、
反射材料
、
金属
、
铬
、
聚合物
、
晶体或氧化物中的至少一种材料
。4.
如权利要求1所述的系统，其中所述透镜包含光学透镜
、
球面透镜或非球面透镜中的至少一者
。5.
如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个图像传感器包含线性图像传感器
、
互补金属氧化物半导体
(CMOS)
或有源像素图像传感器
、
电荷耦合装置
(CCD)
图像传感器
、
或固态装置中的至少一者
。6.
如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个马达包含线性马达，所述线性马达包含压电马达
、
超声波马达
、
超声波谐振马达
、
压电步进马达
、
压电行走马达
、
压电粘滑马达
、
弯曲型马达或惯性马达中的至少一者
。7.
如权利要求1所述的系统，进一步包含与所述至少一个光源及所述至少一个图像传感器相关联的一或多个自动聚焦通道
。8.
如权利要求1所述的系统，其中所述控制器经配置以使用比例积分微分控制方法来致动所述至少一个马达，所述比例积分微分控制方法使用来自所述一或多个自动聚焦通道的自动聚焦信号质心作为反馈信号
。9.
如权利要求1所述的系统，其中所述控制器经配置以使用卡尔曼滤波器控制方法来致动所述至少一个马达，所述卡尔曼滤波器控制方法使用来自所述一或多个自动聚焦通道的自动聚焦信号质心作为反馈信号
。10.
如权利要求1所述的系统，其中所述控制器经配置以使用比例积分微分控制方法来致动所述至少一个马达，所述比例积分微分控制方法具有使用来自所述一或多个自动聚焦通道的自动聚焦信号质心作为反馈信号的动态通道选择
。11.
如权利要求1所述的系统，其中所述控制器经配置以使用经验参考位置控制方法来致动所述至少一个马达，所述经验参考位置控制方法使用来自所述一或多个自动聚焦通道的实时自动聚焦信号质心作为反馈信号
。12.
一种数字平版印刷术系统，包含：多个光源，所述多个光源各自经配置以将光束经由透镜发射至基板上；多个图像传感器，所述多个图像传感器各自经配置以经由所述透镜检测来自所述基板的反射光束，其中每一光源与每一图像传感器配对；至少一个马达，经配置以移动所述透镜以将所述光束聚焦至所述基板上；多个自动焦距通道，所述多个自动聚焦通道各自与所述多个光源的至少一个光源及所
述多个图像传感器的至少一个图像传感器相关联；和控制器，所述控制器与所述多个光源
、
所述多个图像传感器及所述至少一个马达通信，其中所述控制器用以致动所述至少一个马达以响应于来自所述多个图像传感器的一或多个信号移动所述透镜
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠传，林仁东，米纳拉德查根，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：