TWI420247B - 圖案曝光方法及圖案曝光設備 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種圖案曝光方法及設備,特別關於一種在帶狀工件上曝光一週期性圖案同時傳送其的圖案曝光方法及設備。
已普遍使用一種藉由在前端玻璃板與後端玻璃板間放電來產生光之電漿顯示板(於此之後稱為PDP),作為一薄且具有大螢幕的影像顯示裝置。在PDP中,為了遮蔽由放電所產生的電磁波,會提供一電磁遮蔽物。至於該電磁遮蔽物,則有在前端玻璃板上形成的薄金屬膜及在前端玻璃板之前側處提供的電磁遮蔽膜。最近,主要已使用具有高遮蔽性能及高光學透明度的電磁遮蔽膜。該電磁遮蔽膜為一上面形成有金屬網孔(將細金屬線安排成網孔形狀)的透明薄膜。
習知上,已藉由黏貼一透明薄膜及一金屬箔,並施加一光蝕刻製程,以將該金屬箔製成網孔形狀來形成該電磁遮蔽膜。但是,本申請人已發展出一種利用鹵化銀照相技術,在一透明薄膜上形成微小的鹵化銀網孔來形成該電磁遮蔽膜。在此電磁遮蔽膜中,可製得任何形狀的網孔圖案,且其尺寸及分辨率可適當地與該面板的規格相稱。此外,因為不需要黏貼透明薄膜及金屬箔(其複雜且產率差),故可減低成本及實現穩定的供應。
為了形成該電磁遮蔽膜,一網孔圖案,藉由照射光透過遮罩在一已塗佈在該透明薄膜上之銀鹽感光性材料而被曝光;然後,利用顯影,在該透明薄膜上顯露出一銀鹽網孔。因為該網孔的間距及線寬大大影響PDP之影像品質,需要高準確性的圖案曝光。
習知上,在顯示裝置用之濾色片中,形成一光遮蔽圖案及顏色圖案。為了形成這些圖案,使用圖案曝光方法及設備,其中透過一遮罩,在一具有感光層的工件上照射光,以在該工件上曝光一圖案。已有一些方法將此方法應用至電磁遮蔽膜用之曝光製程。例如,JP-A-9-274323揭露出一種圖案曝光方法,使光透過一遮罩被照射,在一連續傳送的帶狀工件上以形成一圖案。此外,JP-A-10-171125揭露出一種近距式曝光設備,其中重覆定位、間距設定及近距式曝光,以在一間歇傳送的帶狀工件上形成一圖案。
但是,在JP-A-9-274323之圖案曝光方法中,因為僅可曝光與該帶狀工件的傳送方向平行之條紋圖案,無法曝光沿著該傳送方向具有不同形狀的週期性圖案,諸如合適於電磁遮蔽膜之網孔(mesh)圖案。
在JP-A-10-171125的近距式曝光設備中,雖然其可曝光包括週期性圖案之任何圖案,但因為在間歇傳送期間的定位、間距設定及曝光之總時間變成較多,其每單位時間的處理能力(生產量)低。
本發明之目的為提供一種圖案曝光方法,其可以高生產量形成安排於工件傳送方向上的不同形狀之週期性圖案;及提供一種用來形成一圖案的簡單及成本低圖案曝光設備。
為了達成上述目的及其它目的,本發明之圖案曝光方法包括下列步驟:連續傳送一帶狀或薄片狀具有感光層的工件;及透過一具有遮罩圖案且配置在離該工件一預定的鄰近間距之光罩,對該工件週期性施加近距式曝光一定的曝光時間。此外,沿著該工件的傳送方向,在該工件上形成該遮罩圖案之週期性圖案。
當該週期性圖案的一個週期之長度為週期長度L0
,該工件在垂直於該工件的傳送方向之方向中的寬度為工件寬度W0
,在一圖案區域上面提供該遮罩圖案之圖案區域於工件傳送方向中之長度為圖案長度L,在該圖案區域的工件寬度方向中之長度為圖案寬度W,該工件的傳送速度為V,曝光該週期性圖案之曝光週期為T,曝光時間為△T及該遮罩圖案的最小線寬為Dmin時,在下列條件式下,於該曝光週期T中,讓涵蓋該遮罩圖案的至少一個週期之曝光區域接受一曝光時間△T的近距式曝光:L0
<L;W0
<W;
V.△T<Dmin。
較佳的是,控制單一曝光,使其不會對該工件提供想要的曝光密度,且多重曝光n次,使得該工件之曝光密度可達到想要的值。
當該光從曝光光源投射在該光罩上(於該工件傳送方向中)之長度為Lb時,可滿足Lb>L0
的關係。此外,當Lb/L0
的商為m(m為自然數)時,該光罩在該工件傳送方向中具有至少m個遮罩圖案,及在該工件傳送速度V與該曝光週期T間之關係滿足下式:(n-1)×(L0
/V)=T(n為自然數);及
在此條件下,透過一配置在最上層的第一遮罩圖案,於該工件傳送方向中曝光的相同潛在圖案,藉由在該工件傳送速度V與該曝光週期T間同步化,透過配置在該第一遮罩圖案下游之第n個遮罩圖案,當此部分通過該第n個遮罩圖案下方時,於該第一潛在圖案上額外曝光。
該曝光光源在曝光週期T期間於一個方向上掃描該光,以透過該光罩來曝光該工件的全部寬度為較佳者。該曝光光源為一半導體雷射發射器,且以發射自該半導體雷射發射器然後經一準直鏡片準直的雷射光束來執行曝光較佳。亦較佳的是,該曝光光源為二通道的半導體雷射發射器,其可以雷射光束(其已接受偏極化多工,然後由一準直鏡片準直)來執行曝光。再者,亦較佳的是,該曝光光源為複數個半導體雷射發射器,以一些雷射光束(其各別由相符合的準直鏡片準直,然後將該些經準直的光束復合在一小區域中)來執行曝光。該雷射光束的波長大約405奈米較佳,其合適於該感光性材料。
該等遮罩圖案的傾斜量為V.W/Vb(其為在一次掃描時該工件之移動長度)較佳,其中Vb為來自該曝光光源的光,在該工件傳送方向中,從該遮罩圖案的寬度方向垂直於該工件傳送方向之位置處,朝向下游邊掃描之雷射掃描速度。
該曝光光源的光強度可因應掃描速度改變而改變較佳,以便將在該工件上的曝光量於全部寬度中保持固定。
當該鄰近間距為Lg時,形成該遮罩圖案,使其位置可根據來自曝光光源的光之入射角度θ改變,而在寬度方向中朝向內部偏移Lg-sinθ較佳。
可改變該遮罩圖案在掃描的寬度方向中之寬度,以沿著該寬度方向,將在該工件上之週期性圖案的線寬保持均勻較佳。
替代掃描,可使用一曝光光源,讓該光透過該光罩投射在該工件之全部寬度上一曝光時間△T。此曝光光源可滿足下式:Lw>W
其中Lw為該光在該工件之寬度方向中,於該光罩上的長度。
此外,該鄰近間距不超過500微米較佳。
該感光層為一銀鹽感光性材料或一光阻較佳。該銀鹽感光性材料之灰度v(當水平軸代表光量及垂直軸代表密度時,該密度特徵曲線之斜率)至少5較佳。
該週期性圖案為一連續的無縫圖案較佳。當該週期性圖案之線寬不超過20微米時,其合適於用來製造一電磁遮蔽構件。
透過配置在接近該滾筒的外部周圍處之光罩,對懸掛在一滾筒上之帶狀工件施加該近距式曝光較佳。
監視在該工件的傳送速度與曝光該週期性圖案的曝光週期間之同步化,及僅有當同步化已建立時才執行曝光較佳。
當一工件接合部分(其為二個帶狀工件的接合部分)通過該光罩時,在該光罩與該工件間之間距變成大於該鄰近間距,且在該工件接合部分通過後,該間距可返回該鄰近間距較佳。
本發明之圖案曝光方法的另一個具體實施例包括下列步驟:將一具有感光層的帶狀或薄片狀工件連續傳送至複數個光罩附近,每個光罩具有一沿著該傳送方向安排的遮罩圖案;及透過該光罩,在曝光週期期間,對該工件施加近距式曝光,且使用複數個曝光部分(每個包括該些光罩之一),讓曝光時間與該工件之傳送速度同步化。此外,在該工件上形成一週期性圖案(其為該遮罩圖案沿著該工件傳送方向之週期性安排)。
由複數個曝光部分所形成的週期性圖案可彼此不同。該週期性圖案之一為離該工件傳送方向一定角度的第一細線,且另一個為離該第一細線一定角度的第二細線,且該第一線與該第二線之組合可製成一網孔圖案較佳。該網孔圖案形成一電磁遮蔽構件較佳。
該複數個曝光部分為第一曝光部分及第二曝光部分較佳,其中該第一曝光部分在第一曝光週期中沿著該工件傳送方向執行具週期性及連續性之第一圖案的曝光,及該第二曝光部分在第二曝光週期中沿著該工件傳送方向執行具週期性及間歇性之第二圖案的曝光。該第一圖案為一形成電磁遮蔽構件的網孔圖案,或一在該工件傳送方向中於二端處具有框邊部分之網孔圖案;及該第二圖案為一在該工件的寬度方向中間歇地相交該網孔圖案之圖案較佳。
該感光層為一銀鹽感光性材料或一光阻較佳。
該複數個曝光部分之至少一個的曝光週期可與其它曝光部分不同。
該工件傳送速度、曝光週期及曝光時間根據共同的參考時脈彼此同步化較佳。
於該工件傳送方向中,在自複數個曝光部分之上游邊處,以預定的區間對該工件施加參考標記,且偵測每個曝光部分的參考標記來決定曝光時序較佳。該參考標記可為利用刻凹口方法所形成的凹口、利用雷射標誌器所形成的雷射標記、利用刺穿方法所形成的孔洞或在該工件之側邊邊緣上所形成的磁性記錄部分中之磁性訊號較佳。
本發明的圖案曝光設備包括一運輸部分,其可以工件傳送速度V連續傳送一具有感光層的帶狀或薄片狀工件;一光罩,其配置在離該工件一預定的鄰近間距Lg處且具有遮罩圖案;一用來執行近距式曝光的照明部分,其透過該光罩,在每個曝光週期T中,沿著垂直該傳送方向之寬度方向來照射整個工件一段曝光時間△T;及一控制器,其用來在該工件傳送速度V、曝光週期T及曝光時間△T當中建立同步化。提供此同步化,以沿著該工件之傳送方向形成該週期性圖案(其為該遮罩圖案的週期性安排)。
該照明部分包括一用來將光投射向光罩的曝光光源;及一掃瞄器,其可在曝光週期T期間,於一個方向中掃描該光,以透過該光罩來曝光該工件的全部寬度。
該曝光光源包括一半導體雷射發射器及一用來準直從該半導體雷射發射器所發射的雷射光束之準直鏡片較佳。亦較佳的是,該曝光光源包括二通道的半導體雷射發射器、一可對從該半導體雷射發射器所發射出的二通道雷射光束執行偏極化多工之光學構件、及用來準直該經多工化的雷射光束之準直鏡片。再者,亦較佳的是,該曝光光源包括複數個半導體雷射發射器、複數個用來準直各別複數個雷射光束之準直鏡片、及複數個用來將該經準直的光束復合在小區域中之光學構件。
該掃瞄器包括一具有複數個反射表面的多邊形鏡,其可將來自該曝光光源的光朝向該光罩反射;及一用來旋轉該多邊形鏡的驅動器。
該照明部分進一步包括一可因應掃描速度之改變來調整該來自曝光光源的光強度之光量調整器較佳,以便在該工件上的曝光量於全部的寬度中保持固定。
提供一在上面懸掛該帶狀工件之滾筒,且該光罩配置在離該滾筒的外周圍一鄰近間距Lg處較佳。
該控制器監視在該傳送部分與該照明部分間的操作之同步化,以控制該照明部分僅在同步化建立時才發射出光較佳。
此外,提供一遮罩保持部分較佳。該遮罩保持部分較佳包括下列:一用來保持該光罩的保持框架;一用來支撐該保持框架的載體,可在一曝光位置(在該處該光罩由該保持框架保持而面對該工件一鄰近間距Lg)與一引退位置(在此處在該光罩29與該工件間之間距比該鄰近間距Lg大)間移動;及一用來在該曝光位置與該引退位置間移動該保持框架的驅動器。該保持框架具有一調整部分較佳,其可藉由將該光罩移近或移離該工件來調整該鄰近間距Lg。
本發明之圖案曝光設備的另一個具體實施例包括:一運輸部分,其用來連續傳送一具有感光層的帶狀或薄片狀工件;複數個照明部分,每個可藉由在每個預定的曝光週期中照射該工件一段預定的曝光時間△T來執行近距式曝光;及一控制器,其用來在該運輸部分的工件傳送速度、該複數個照明部分的曝光週期及曝光時間當中建立同步化。每個照明部分包括一含有遮罩圖案且配置在離該工件一鄰近間距處的光罩及一曝光光源(其可透過該光罩朝向該工件照射光),且對其提供同步化,以形成一週期性圖案(該遮罩圖案沿著該工件之傳送方向呈週期性安排)。
該複數曝光部分有:一第一曝光部分,具有第一遮罩圖案的第一光罩;及一第二曝光部分,其具有第二遮罩圖案之第二光罩,其中該第一遮罩圖案與該第二遮罩圖案不同。
較佳的是,該第一遮罩圖案為複數條經安排而具有間距P1的細線,每條離該工件傳送方向一角度θ1(-90°<θ1<90°)且具有寬度D1;該第二遮罩圖案為複數條經安排而具有間距P2的細線,每條離該工件傳送方向一角度θ2(-90°<θ2<90°,θ1≠θ2)且具有寬度D2;及該第一遮罩圖案之曝光與該第二遮罩圖案之曝光的組合,可沿著該工件傳送方向,在該工件上製得一呈週期性安排之網孔圖案。
當該工件在垂直於該工件傳送方向的工件寬度方向中之寬度為W0,該第一遮罩圖案在該工件傳送方向中的週期長度為L1(L1=P1/sinθ1)及該第二遮罩圖案在該工件傳送方向中之週期長度為L2(L2=P2/sinθ2)時,在一於該工件傳送方向中之長度等於或大於週期長度L1與於該工件寬度方向中的寬度等於或大於寬度W0之圖案區域中提供該第一遮罩圖案;及在一於該工件傳送方向中的長度等於或大於週期長度L2與於該工件寬度方向中之寬度等於或多於寬度W0的圖案區域中提供該第二遮罩圖案。
該第一曝光部分的曝光週期為每次該工件傳送至長度n.L1(n為至少1的整數)時,執行一次掃描之第一曝光週期;及該第二曝光部分的曝光週期為每次該工件傳送至長度n.L2(n為至少1整數)時,執行一次掃描之第二曝光週期。於此實例中,該週期性圖案為形成一電磁遮蔽構件的網孔圖案較佳。
亦較佳的是,該第一曝光部分在第一曝光週期中沿著該工件傳送方向執行具週期性及連續性之第一圖案的曝光;及該第二曝光部分在第二曝光週期中沿著該工件傳送方向執行具週期性及間歇性之第二圖案的曝光。
具體來說,該第一圖案包括一網孔圖案及該第二圖案包括一帶狀圖案(其垂直於該工件傳送方向)較佳。於此實例中,該網孔圖案形成一電磁遮蔽構件及該帶狀圖案間歇地相交該網孔圖案較佳。
提供一可產生作為同步化之參考資料用的參考時脈之參考時脈產生器較佳。
此外,提供一標記施加部分(其在該工件傳送方向中,自該複數個曝光部分的上游邊處,以預定的區間對該工件施加一參考標記)及一可偵測該參考標記用之標記偵測部分較佳,以便每個曝光部分可根據該參考標記之偵測來決定曝光時序。亦可在該工件上初步提供參考標記,及在每個曝光部分中提供該標記偵測部分。
根據本發明,因為可在當連續傳送該工件時執行曝光,其生產力將增加。因為可利用簡單的設備來執行該圖案曝光,將減少設備開銷。因為該多重曝光及掃描曝光可造成該光源的亮度分佈均勻,其可形成均勻的線寬圖案。因為使用多重曝光來獲得足夠的曝光量(即使光源的光強度小),曝光成本可減低。因為該光罩使用於近距式曝光,可繪製出微小的圖案。此外,因為光罩小,其容易處理。因為該光罩可使用在複數個不同位置處且經營費用小,成本效益將增加。此外,當繪製該無縫圖案時,因為當連續傳送該工件時執行多重曝光,容易以高準確性來製得圖案之接合。
在當連續傳送時執行多重曝光的實例中,因為可將潛影設計成僅在施加複數次額外曝光之位置中才顯露出,可將含有模糊曝光(經不足的光量曝光)之位置設計成不會產生影像。此外,模糊曝光不會影響產物品質,且可藉由連續傳送來滿足高品質的圖案及生產力二者。
此外,甚至可使用不貴的設備架構且使用複數個遮罩來曝光出複雜的圖案,只要該圖案可由週期性圖案之組合形成。再者,可藉由組合不同波長的光源與感光性材料來形成高附加價值的圖案。亦可使用該曝光用之參考標記作為在後製程中的參考。
如第1A圖所示,電磁遮蔽膜2包含一透明薄膜3及一形成在該透明薄膜3上之銀鹽網孔似的電磁遮蔽圖案4。如第2圖所示,該電磁遮蔽圖案4由一在透明薄膜3上由銀鹽所形成的週期性圖案5,及一塗佈在該週期性圖案5之表面上以提供電磁遮蔽功能的銅電鍍物6所組成。如以部分放大的方式來顯示在第1B圖者,該週期性圖案5具有一些細線,以300微米之間隔間距P及45°的排列角度θp彼此成90度的角而排列著,每條線的寬度Ws為10微米至20微米。
如顯示在第3圖中,用來形成週期性圖案5的圖案曝光設備10包含一用來進料帶狀工件11(作為該透明薄膜3的基礎材料)之工件進料部分12;一曝光部分13,用以曝光在該帶狀工件11上成週期性圖案5的形狀銀鹽感光性材料;一用來捲繞該已曝光的帶狀工件11之工件捲繞部分14;一工件接合部分15,其用來當連續加工複數個帶狀工件11時,接合前帶狀工件11之拖曳末端與跟隨著帶狀工件11之引導端;及一用來總控制這些部分的控制器16。
在下一個製程中顯影該已經曝光成週期性圖案5的形狀之帶狀工件11,以在其一個表面上形成該鹵化銀的週期性圖案5。在該週期性圖案5上塗佈一銅電鍍物6,然後將該工件切割至預定長度作為該電磁遮蔽膜2。
該週期性圖案5為複數個安排在與該帶狀工件11的傳送方向(於此之後稱為工件傳送方向)正交之寬度方向上的菱形。每個菱形的邊長為300微米及對角線長度為424微米(在工件傳送方向中)。此外,該週期性圖案5的一個週期之長度(週期長度L0
)為424微米。
如顯示在第4A圖及第4B圖中,該帶狀工件11由一長膜20(作為透明薄膜3的襯底材料)與一塗佈在該長膜20上之銀鹽感光性材料21組成。該長膜20可例如為一具有厚度t1
為100微米及工件長度W0
為650毫米至750毫米的透明PET薄膜。在一滾筒上捲繞一長度100公尺至1000公尺的長膜20,並將其固定在該工件進料部分12中。
拉出在該工件進料部分12中的帶狀工件11之引導端,以將其懸掛在複數個滾筒上及將其保持在該工件捲繞部分14之捲繞捲軸24上。該捲繞捲軸24、曝光滾筒28及無顯示之複數個驅動滾筒(其構成該運輸部分),由馬達組25在捲繞方向中旋轉,以在該工件傳送方向F上,將該帶狀工件11從該工件進料部分12傳送至該工件捲繞部分14。該帶狀工件11的工件傳送速度V例如為4公尺/分鐘。需注意的是,該工件傳送速度V可根據該感光性材料的敏感度、曝光光源的功率等等來最佳化。
該銀鹽感光性材料21經設計以在例如波長405奈米處具有敏感度中心。需注意的是,該光譜敏感度特徵不限於此,但是其可為該光源的最佳波長。此外,該銀鹽感光性材料21具有大的v值(曝光量/密度)。此為所謂的高對比材料,其中該密度不會根據曝光量增加而逐漸增加,而是在曝光量到達一定量後將快速增加。
於此之後,將詳細描述該導電金屬層用之感光性材料(如為該帶狀工件11的銀鹽感光性材料21)及該半透明的電磁遮蔽膜(如為由該感光性材料形成之電磁遮蔽膜2)。
欲使用在本發明之製造方法中的感光性材料,其在該基材上具有一含銀鹽的乳化液層(含銀鹽層)作為光敏劑。在本發明中,該乳化液層之膨脹程度為至少150%。在本發明中,該膨脹程度的定義如下:膨脹程度(%)=100×((b)-(a))/(a)
在該式中,(a)代表該乳化液層當其乾燥時的厚度;及(b)代表該乳化液層在其已浸泡於25℃之蒸餾水中1分鐘後的厚度。
可使用掃描式電子顯微鏡來掃描一樣品的截面來執行(a)之測量。可使用掃描式電子顯微鏡來掃描該樣品,其在以液態氮冷凍乾燥該膨脹樣品後之截面來執行(b)之測量。
雖然該乳化液層的膨脹程度在本發明中為至少150%,該膨脹程度的較佳範圍會依該乳化液層中的Ag/黏著劑比率而定。其理由為在該層中的黏著劑會經膨脹,然而在該層中的鹵化銀顆粒不會。Ag/黏著劑的比率增加愈多時,整個乳化液層的膨脹程度減少愈多,即使該黏著劑之膨脹程度相同。在本發明中,當Ag/黏著劑之比率少於4.5時,該乳化液層的膨脹程度為至少250%較佳;及當Ag/黏著劑的比率為至少4.5且少於6時,其為至少200%。當Ag/黏著劑的比率範圍為6至10(其為在本發明中的最佳比率)時,該乳化液層之膨脹程度為至少150%較佳,至少180%更佳。
在本發明中,雖然對膨脹程度無較高限制,但其不超過350%較佳,因為膨脹程度太大會減少在製程中的薄膜強度,而使該薄膜變成易碎。該乳化液層之膨脹程度可藉由所加入的硬化劑量及該乳化液層在塗佈後之pH及濕氣含量來控制。
在本發明中的乳化液層除了銀鹽乳化液外,若需要的話,其尚可包括染料、黏著劑、溶劑及其類似物。於此之後,將描述在該乳化液層中的每種成分。
欲使用在本發明之銀鹽乳化液可為無機銀鹽,諸如鹵化銀;或有機銀鹽,諸如醋酸銀。在本發明中,使用具優良性質的鹵化銀作為光敏劑較佳,且銀鹽照相膠片、相紙、平版印刷膠片及與鹵化銀相關的光罩用之乳化液遮罩技術亦合適於本發明。
包含在該鹵化銀中的鹵素元素可為氯、溴、碘及氟之任何一種或其組合。例如,使用主要由AgCl、AgBr或AgI所形成的鹵化銀較佳,及使用主要由AgBr或AgCl所形成之鹵化銀更佳。亦可使用氯溴化銀、碘氯溴化銀或碘溴化銀較佳。使用氯溴化銀、溴化銀、碘氯溴化銀或碘溴化銀更佳,及包含50莫耳%或更多的氯化銀之氯溴化銀或碘氯溴化銀最佳。
名稱"主要由AgBr(溴化銀)形成的鹵化銀"意謂著在該鹵化銀的組成物中,溴離子莫耳濃度比率為50%或較高的鹵化銀。此主要由AgBr形成的鹵化銀顆粒,除了溴離子外尚可包含碘離子或氯離子。
需注意的是,在該鹵化銀乳化液中的碘化銀含量為每莫耳之鹵化銀乳化液1.5莫耳%較佳。在此條件下,可防止低氣霧產生及改善壓力特徵。在該鹵化銀乳化液中的碘化銀含量每莫耳之鹵化銀乳化液不超過1莫耳%更佳。
該鹵化銀為固體顆粒,且考慮到於曝光及顯影製程後所形成之經圖案化的金屬銀層之影像品質,其平均顆粒尺寸0.1奈米至1000奈米(1微米)(與球形相符合的直徑)較佳,0.1奈米至100奈米更佳及1奈米至50奈米更佳。
鹵化銀顆粒之球形相符合的直徑意謂著相同體積的球形顆粒之直徑。
該鹵化銀顆粒的形狀無特別限制,且可具有不同的形狀,諸如球形、立方形、平面(六角形平板、三角形平板或四方形平板)、八面體或十四面體,且立方形或十四面體較佳。
在該鹵化銀顆粒中,其內部及表面部分可具有均勻相或不同相。亦可在該顆粒的內部或表面上提供具不同鹵素組成物的局部層。
可使用描述於下列的方法來製備可使用在本發明中的鹵化銀乳化液:例如,P.葛雷夫凱次(Glafkides)之Chimie et Physique photographique,保羅莽特爾(Paul Montel)(1967);G.F.杜芬(Duffin)之攝影乳化液化學(Photographic Emulsion Chemistry),焦點出版社(The Focal Press)(1966);及V.L.日立克門(Zelikman)等人之製造及塗佈攝影乳化液(Making and Coating Photographic Emulsion),焦點出版社(1964)。
更特別的是,可使用酸製程或中性製程。再者,可利用單噴嘴方法、雙噴嘴方法之任何一種及其組合來反應可溶的銀鹽與可溶的鹵素鹽。
亦可使用於過量銀離子存在下形成顆粒的方法,所謂的逆向混合方法。至於該雙噴嘴方法的形式之一,可使用能維持在產生鹵化銀的液相中之pAg常數的方法,換句話說,所謂的經控制的雙噴嘴方法。
再者,使用所謂的鹵化銀溶劑(諸如,氨、硫醚或四經取代的硫脲)來形成顆粒較佳,使用四經取代的硫脲化合物(其描述在JP-A-53-82408及JP-A-55-77737中)更佳。該硫脲化合物的較佳實例有四甲基硫脲及1,3-二甲基-2-imidazolidinethione。欲加入的鹵化銀溶劑之量可依欲使用的化合物種類或欲獲得之顆粒尺寸及鹵素組成物而改變,但是每莫耳的鹵化銀從10- 5
莫耳至10- 2
莫耳較佳。
根據該經控制的雙噴嘴方法及該使用鹵化銀溶劑形成顆粒之方法,可容易地製備一包含具有規則的結晶形式之顆粒與窄的顆粒尺寸分佈之鹵化銀乳化液。這些方法為用來製備可使用於本發明的鹵化銀乳化液之有用的方法。
為了提供均勻的顆粒尺寸,可使用根據顆粒的生長速率來改變硝酸銀或鹼金屬鹵化物之加入速率的方法(如描述在英國專利案號1,535,016、JP-B-48-36890及JP-B-52-16364中);或改變水溶液濃度的方法(如描述在英國專利案號4,242,445及JP-A-55-158124中),在不超過臨界飽和程度的範圍內快速生長顆粒較佳。
使用來形成本發明的乳化液層之鹵化銀乳化液為單分散性乳化液較佳,其變化因子(由{(顆粒尺寸的標準偏差)/(平均顆粒尺寸)}×100表示)為20%或較少,更佳為15%或較少及最佳為10%或較少。
可使用在本發明的鹵化銀乳化液亦可為不同顆粒尺寸之複數種鹵化銀乳化液的混合物。
在本發明中所使用的鹵化銀乳化液可包含屬於VIII族或VIIB族之金屬。包含此金屬化合物(如銠化合物、銥化合物、釕化合物、鐵化合物及鋨化合物),以因此獲得高對比及低霧化特別佳。這些化合物可包括多種配位基,例如氰離子、鹵素離子、硫氰酸鹽離子、亞硝基離子、水或羥離子,且除了此假鹵素外,其亦可為氨或有機分子(例如,胺(諸如甲胺或乙二胺)、雜環化合物(諸如咪唑、噻唑、5-甲基噻唑或巰基咪唑)、尿素或硫脲)。
再者,該鹵化銀顆粒可有利地摻雜六氰化物的金屬錯合物(諸如K4
[Fe(CN)6
]、K4
[Ru(CN)6
]或K3
[Cr(CN)6
])來提高敏感度。
至於使用在本發明中的銠化合物,可使用可溶於水的銠化合物。該銠化合物的實例包括鹵化銠(III)化合物、六氯銠(III)錯合物鹽、五氯水銠(III)錯合物鹽、四氯二水銠(III)錯合物鹽、六溴銠(III)錯合物鹽、六胺銠(III)錯合物鹽、三草酸銠(III)錯合物鹽及K3
Rh2
Br9
。
上述描述的銠化合物通常會在使用前溶解於水或適當的溶劑中,且可使用常見用來穩定銠化合物溶液的方法,換句話說,加入氫鹵化物(例如氫氯酸、氫溴酸、氫氟酸)或鹼金屬鹵化物(例如KCl、NaCl、KBr、NaBr)水溶液的方法。亦可在鹵化銀之製備時加入及溶解已分別製備、已預先與銠摻雜的鹵化銀顆粒來取代可溶於水之銠化合物。
可使用在本發明中的銥化合物實例包括六氯銥錯合物鹽(諸如K2
IrCl6
及K3
IrCl6
)、六溴銥錯合物鹽、六胺銥錯合物鹽及五氯亞硝基銥錯合物鹽。
可使用在本發明中的釕化合物實例包括六氯釕、五氯亞硝基釕或K4
[Ru(CN)6
]。
可使用在本發明中的鐵化合物實例包括六氰基鐵(II)酸鉀及硫氰酸亞鐵。
可以可溶於水的錯合物鹽形式加入可使用在本發明中的釕及鋨,如描述例如在JP-A-63-2042、JP-A-1-285941、JP-A-2-20852及JP-A-2-20855中。在這些當中,由下式所表示的六配位金屬錯合物特別佳:[ML6
]- n
其中M代表Ru或Os,及n代表0、1、2、3或4。
上述描述的錯合物用之抗衡離子不如此重要,而可為銨離子或鹼金屬離子。再者,該配位基的較佳實例包括鹵化物配位基、氰化物配位基、氰酸酯配位基、亞硝基配位基及硫代亞硝基配位基。下列將闡明可使用在本發明之錯合物的特定實例,但是它們不意欲限制本發明之範圍。
[RuCl6
]- 3
、[RuCl4
(H2
O)2
]- 1
、[RuCl5
(NO)]- 2
、[RuBr5
(NS)]- 2
、[Ru(CO)3
Cl3
]- 2
、[Ru(CO)Cl5
]- 2
、[Ru(CO)Br5
]- 2
、[OsCl6
]- 3
、[OsCl5
(NO)]- 2
、[Os(NO)(CN)5
]- 2
、[Os(NS)Br5
]- 2
、[Os(CN)6
]- 4
、[Os(O)2
(CN)5
]- 4
。
這些化合物之加入量為每莫耳的鹵化銀含10- 1 0
莫耳至10- 2
莫耳較佳,特別是10- 9
莫耳至10- 3
莫耳。
在本發明中亦可有利地使用包含Pd(II)離子及/或Pd金屬的鹵化銀。Pd可均勻地分佈在鹵化銀顆粒內,但是包含在鹵化銀顆粒的表面層鄰近較佳。Pd"包含在鹵化銀顆粒的表面層鄰近"之用字意謂著該鹵化銀顆粒在離該鹵化銀顆粒表面50奈米的深度內之層中的鈀含量比其它層高。
此鹵化銀顆粒可藉由在鹵化銀顆粒形成期間加入Pd來製備,且在加入多於總加入量的50%之銀離子及鹵素離子後再加入Pd較佳。該Pd(II)離子亦可藉由在後成熟階段中加入Pd(II)離子,以有利地包含在該鹵化銀的表面層中。
此含Pd之鹵化銀顆粒可增加物理顯影或無電極電鍍的速度,以改善想要的電磁遮蔽材料之製造效率,因此促成製造成本減低。Pd已熟知且已使用作為無電極電鍍的觸媒,且在本發明中,可將Pd設置在鹵化銀顆粒之表面層中,因此可節省極昂貴的Pd。
在本發明中,於該鹵化銀中的Pd離子及/或Pd金屬含量為10- 4
至0.5莫耳/莫耳Ag較佳,更佳為0.01至0.3莫耳/莫耳Ag(相對於在鹵化銀中的銀莫耳數)。
欲使用的Pd化合物可例如為PdCl4
或Na2
PdCl4
。
使用在本發明中的鹵化銀乳化液接受化學敏化作用較佳,以增加作為光偵測器之敏感度。可使用熟知的方法來執行化學敏化作用,例如硫敏化作用、硒敏化作用、硫族敏化作用(諸如碲敏化作用)、貴金屬敏化作用(諸如黃金敏化作用)及還原敏化作用。這些敏化方法可各別或組合著使用。當組合著使用這些敏化方法時,硫敏化作用與金敏化作用之組合;硫敏化作用、硒敏化作用與金敏化作用之組合;及硫敏化作用、碲敏化作用與金敏化作用之組合較佳。
可使用於本發明之硫敏化作用通常可藉由加入一硫敏化劑,且在40℃或較高的高溫下攪拌該乳化液一段預定的時間來執行。欲使用的硫敏化劑可為已熟知之化合物,及其實例除了包含在明膠中之硫化合物外,尚包括多種硫化合物,諸如硫代硫酸鹽、硫脲、噻唑及繞丹寧。較佳的硫化合物有硫代硫酸鹽及硫脲化合物。該硫敏化劑的加入量可依多種條件而改變,諸如pH、在化學成熟那時的溫度及鹵化銀顆粒尺寸,但是每莫耳的鹵化銀含10- 7
莫耳至10- 2
莫耳較佳,含10- 5
莫耳至10- 3
莫耳更佳。
可使用在本發明中的硒敏化劑可為已熟知的硒化合物。該硒敏化作用通常可藉由加入一不安定及/或安定的硒化合物,且在40℃或較高的高溫下攪拌該乳化液一段預定的時間來執行。該不安定的硒化合物實例包括描述在JP-B-44-15748、JP-B-43-13489、JP-A-4-109240、JP-A-4-324855中之化合物,且在這些當中,在JP-A-4-324855中由式(VIII)或(IX)所表示的化合物特別佳。
可使用在本發明之碲敏化劑為一種可用來形成碲化銀的化合物,其假設會在鹵化銀顆粒表面或內部變成一敏化晶核。可根據描述在JP-A-5-313284中的方法來檢驗碲化銀在鹵化銀乳化液中之形成速率。欲使用的碲敏化劑之特定實例包括描述在下列的化合物:美國專利案號1,623,499、案號3,320,069及案號3,772,031;英國專利案號235,211、案號1,121,496、案號1,295,462及案號1,396,696;加拿大專利案號800,958、JP-A-4-204640、JP-A-4-271341、JP-A-4-333043、JP-A-5-303157;J.Chem.Soc.Chem.Commun.,635(1980);同前所述,1102(1979);同前所述,645(1979);J.Chem.Soc.Perkin.Trans.,1,2191(1980);由S.帕泰伊(Patai)(編輯者)編輯之有機硒及碲化合物化學,Vol.1(1986);及同前所述,Vol.2(1987)。在JP-A-5-313284中,由式(II)、(III)及(IV)所表示之化合物特別佳。
欲使用在本發明中的硒敏化劑或碲敏化劑之使用量會依欲使用的鹵化銀顆粒或化學成熟條件而改變,但是其通常為每莫耳的鹵化銀含級數10- 8
莫耳至10- 2
莫耳,較佳為10- 7
莫耳至10- 3
莫耳。在本發明中的化學敏化作用條件無特別限制,但是pH通常從5至8、pAg通常從6至11(從7至10較佳)及溫度通常從40℃至95℃(從45℃至85℃較佳)。
可使用在本發明中的貴金屬敏化劑實例包括金、鉑、鈀及銥,且金敏化作用特別佳。可使用在本發明的特定金敏化劑實例包括氯金酸、氯金酸鉀、金酸硫氰酸鉀、硫化金、金硫葡萄糖(I)及金硫甘露糖(I)。可使用之金敏化劑量大約為每莫耳的鹵化銀含10- 7
莫耳至10- 2
莫耳。在使用於本發明的鹵化銀乳化液中,可在鹵化銀顆粒形成或物理成熟期間一起存在一鎘鹽、亞硫酸鹽、鉛鹽或鉈鹽。
在本發明中,可使用還原敏化作用。欲使用的還原敏化劑實例包括亞錫鹽、胺、甲脒亞磺酸及矽烷化合物。根據描述在歐洲未審查的專利公告案號293,917中之方法,可在本發明所使用的鹵化銀乳化液中加入硫代磺酸化合物。至於使用在本發明的光敏材料中之鹵化銀乳化液,可僅使用一種型式的乳化液,或可一起使用二或更多種型式(例如,平均顆粒尺寸、鹵素組成物、結晶習性、化學敏化條件或敏感度不同的那些)。特別是,為了獲得高對比,當該乳化液接近載體時會變得更敏感較佳,如描述在JP-A-6-324426中。
需注意的是,該鹵化銀乳化液的塗佈量並無限制。雖然太多的乳化液塗佈量會造成感光性材料成本高及需要長的曝光時間,但較多的鹵化銀乳化液量在形成具有較低電阻值之顯影銀上優良。該鹵化銀乳化液(作為導電薄膜的銀鹽感光性材料)之塗佈量範圍(以銀的體積)為2克/平方公尺至15克/平方公尺較佳,且4克/平方公尺至10克/平方公尺的範圍更佳。
該乳化液層可使用一黏著劑,其目的為均勻地分散銀鹽顆粒及協助在該乳化液層與基材間之黏附力。在本發明中的黏著劑可為不溶於水的黏著劑或可溶於水的黏著劑,但是可溶於水的黏著劑較佳。
例如,此黏著劑可為明膠、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、多糖(諸如澱粉、纖維素及其衍生物)、聚環氧乙烷、多糖、聚乙烯胺、聚甲殼糖、聚賴胺酸、聚丙烯酸、聚海藻酸、聚琉璃醣醛酸或羧酸纖維素。這些材料可依該官能基的離子性質而具有中性、陰離子或陽離子性質。
包含在該乳化液層中的黏著劑量無特別限制,且可在能滿足分散度及黏附力的範圍內合適地選擇。在該乳化液層中,較大的黏著劑比率在形成具有較低電阻值之顯影銀時優良。但是,太大的Ag/黏著劑比率會造成鹵化銀顆粒團聚及降低塗佈性質。在該乳化液層中的黏著劑量(以Ag/黏著劑的重量比率)為至少3較佳,範圍為4.5至12更佳,進一步較佳的範圍為6至10。至於該黏著劑,使用明膠最佳。
藉由硬化劑來硬化在本發明之感光性材料中的乳化液層及其它親水性膠體層較佳。
至於該硬化劑,可單獨或組合著使用有機或無機明膠硬化劑。至於該明膠硬化劑,可提及的有例如活性乙烯基化合物,諸如1,3,5-三丙烯醯基-六氫-s-三、雙(乙烯基碸基)甲基醚、N,N’-亞甲基雙-[β-(乙烯基碸基)丙醯胺]等等;活性鹵素化合物,諸如2,4-二氯-6-羥基-s-三等等;黏鹵酸,諸如黏氯酸等等;N-胺甲醯基吡錠鹽,諸如(1-嗎福啉基羰基-3-吡啶基)甲磺酸鹽等等;鹵脒ㄖ鹽,諸如2-萘磺酸1-(1-氯-1-吡啶基亞甲基)吡咯錠等等。特別是,揭示在JP-B-53-41220、JP-B-53-57257、JP-B-59-162546及JP-B-60-80846中的活性乙烯基化合物,及揭示在美國專利案號3,325,287中之活性鹵素化合物比其它佳。下列顯示出該明膠硬化劑的主要實例。
[化學式2]H-5 CH2
=CHSO2
CH2
SO2
CH=CH2
H-6 CH2
=CHSO2
(CH2
)2
SO2
CH=CH2
H-7 CH2
=CHSO2
(CH2
)4
SO2
CH=CH2
H-8 CH2
=CHSO2
CH2
OCH2
SO2
CH=CH2
H-9 CH2
=CHSO2
(CH2
)2
O(CH2
)2
SO2
CH=CH2
在該乳化液層中的硬化劑之較佳量無法限定在固定值內,因為其會根據該感光性材料在加入該硬化劑後之儲存溫度及濕度、儲存週期、該感光性材料的薄膜pH及在該感光性材料中之黏著劑量而改變。特別是,因為該硬化劑可在與該黏著劑反應前,於該感光性材料的一個表面上擴散至全部層中,該硬化劑的較佳量可依在包含該乳化液層的感光性材料之一個表面上之黏著劑的總量而定。在本發明中,該硬化劑在該感光性材料中的含量範圍於0.2質量%至15質量%內較佳,在0.5質量%至6質量%的範圍內更佳(對在該感光性材料的一個表面上之黏著劑總量)。
此外,因為該硬化劑可如上述描述擴散,該硬化劑可加入至在該乳化液層存在之感光性材料的相同表面上之任何層中,或可在將上述的較佳量分配成複數份後加入複數層中。
該感光性材料至少在該乳化液層中包含一染料。此包含在該乳化液層中的染料有濾色染料,或其可用於不同目的(諸如可防止照射)。該染料可包括固體分散染料。較佳使用在本發明中之染料包括由在JP-A-9-179243中之通式FA、FA1、FA2及FA3所表示的那些,更特別是描述在其中的化合物F1-F34。亦可有利地使用描述在JP-A-7-152112中之化合物(II-2)-(II-24),描述在JP-A-7-152112的(III-5)-(III-18)中之那些及描述在JP-A-7-152112的(IV-2)-(IV-7)中之那些。
亦可使用在本發明中的染料包括下列化合物,以作為該以固體細微顆粒分散之染料(其欲在顯影或固定製程中褪色):花青染料、吡錠(pyrilium)染料及銨染料,如描述在JP-A-3-138640中。亦可使用在製程中不褪色的染料,於此可使用描述在JP-A-9-96891中之具有羧基的花青染料、描述在JP-A-8-245902中之不包含酸性基團的花青染料及描述在JP-A-8-333519中之沉澱色料花青染料、描述在JP-A-1-266536中之花青染料、描述在JP-A-3-136038中的全極性(holopolar)花青染料、描述在JP-A-62-299959中之吡錠染料、描述在JP-A-7-253639中的聚合物花青染料、描述在JP-A-2-282244中之固體顆粒分散性奧斯若(oxonol)染料、描述在JP-A-63-131135中的光散射顆粒、描述在JP-A-9-5913中之Yb<3+>化合物及描述在JP-A-7-113072中的ITO粉末。亦可使用描述在JP-A-9-179243中由通式F1及F2所表示之染料,更特別是在其中的化合物F35-F112。
亦可包含一可溶於水的染料作為前述提及之染料。此可溶於水的染料有奧斯若染料、亞苄基染料、部花青染料、花青染料或偶氮染料。在這些當中,在本發明中有用的有奧斯若染料、半奧斯若(hemioxonol)染料或亞苄基。可使用在本發明中之可溶於水的染料之特定實例包括描述在下列中的那些:英國專利案號584,609及案號1,177,429、JP-A-48-85130、JP-A-49-99620、JP-A-49-114420、JP-A-52-20822、JP-A-59-154439及JP-A-59-208548;美國專利案號2,274,782、案號2,533,472、案號2,956,879、案號3,148,187、案號3,177,078、案號3,247,127、案號3,540,887、案號3,575,704、案號3,653,905及案號3,718,427。
在考慮到照射防止效應及藉由增加含量來減低敏感度時,該染料於該乳化液層中之含量為總固體的0.01質量%至10質量%較佳,0.1質量%至5質量%更佳。
欲使用來形成該乳化液層之溶劑無特別限制,且可例如為水、有機溶劑(例如醇,諸如甲醇;酮,諸如丙酮;醯胺,諸如甲醯胺;亞碸,諸如二甲基亞碸;酯,諸如醋酸乙酯;或醚)、離子液體或其混合物。
在本發明之乳化液層中,可使用的溶劑量在30-90質量%之範圍內,在50-80質量%範圍內較佳,相對於包含在該乳化液層中之銀鹽、黏著劑及其類似物的總質量。
欲使用在本發明之製造方法中的感光性材料用之基材可例如為塑膠薄膜、塑膠板或玻璃板。
該塑膠薄膜或塑膠板用之原料可例如為聚酯,諸如聚對苯二甲酸乙酯(PET)或聚苯二甲酸乙酯;聚烯烴,諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯或EVA;乙烯基樹脂,諸如聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯;聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂或三乙醯基纖維素(TAC)。
考慮到透明度、耐熱性、處理容易性及成本,在本發明中,該塑膠薄膜為聚對苯二甲酸乙酯薄膜較佳。
當使用由本發明所獲得的導電金屬層作為顯示裝置之電磁遮蔽構件時,該基材為透明材料(諸如,透明塑膠)較佳。在此實例中,該塑膠薄膜或塑膠板在全部可見光區域中的透明度為70-100%較佳,85-100%更佳及90-100%特別佳。
在本發明中,該基材亦可經著色。此外,該基材可為單層或結合二或更多層的多層薄膜。
在使用玻璃板作為在本發明中的基材之實例中,該玻璃型式無特別限制。但是,當使用由本發明所獲得之導電金屬層作為該顯示裝置用的電磁遮蔽構件時,在表面上具有回火層之經回火的玻璃較佳。該經回火的玻璃更耐破損(與未回火的玻璃比較)。利用空氣冷卻方法所獲得之經回火的玻璃,即使其斷裂,其亦將斷裂成不具有銳利邊緣的小碎片,且對安全性來說較佳。
可藉由塗佈一包含上述成分的塗佈液體之乳化液層來形成本發明之感光性材料。可使用任何方法來塗佈。
為了獲得上述描述的膨脹程度,該經塗佈的乳化液層之pH為3.0至9.0較佳,pH為4.0至7.0更佳。在本發明中,該乳化液層的pH定義為在25℃下所偵測之pH值,其經由連接至該塗佈薄膜的表面電極來讀取,其中在該薄膜表面上放置20微升之蒸餾水滴後已停滯一分鐘。此外,該乳化液層的水分含量不超過在該乳化液層中之總黏著劑量的50重量%較佳,更佳的範圍為5重量%至30重量%。
本發明之感光性材料除了該乳化液層外尚可具有其它功能層。至於該功能層,可提及的有例如在該乳化液層邊上的保護層、UL層及替代層,與在該感光性材料的另一邊(不含乳化液層)上之支架層。
該乳化液層為實質上最上層較佳。"該乳化液層為實質上最上層"意謂著該乳化液層實際上為最上層,或在該乳化液層上的層之總厚度不超過0.5微米。在該乳化液層上的層之總厚度不超過0.2微米較佳。雖然該乳化液層的厚度無限制,但其較佳範圍為0.2微米至20微米,更佳的範圍為0.5微米至5微米。
該曝光部分13由下列所組成:例如具有直徑De為150毫米的曝光滾筒28、配置在該曝光滾筒28上之光罩29及用來照射該光罩29的照明部分30。如第5A及5B圖所顯示,該光罩29包含例如由厚度t2
為4.5毫米的透明蘇打(soda)玻璃所形成之遮罩基材32,其在工件傳送方向F上的遮罩長度Lm為200毫米及遮罩寬度Wm為800毫米;及在該遮罩基材32的一個表面上,沿著工件傳送方向F所安排之複數個遮罩圖案33。
該遮罩圖案33由例如在黑色的光遮蔽圖案上之隙縫形成。該隙縫可沿著寬度方向形成該遮罩圖案33且允許光穿透。需注意的是,雖然該遮蔽圖案為黑色及該遮罩圖案33(隙縫)實際上為白色,但考慮到圖形的可視性,在第5A圖中,該遮蔽圖案可繪製成白色及遮罩圖案繪製成黑色。
如顯示在第5C圖中,該遮罩圖案33之形狀及尺寸與上述描述的週期性圖案5之網孔相同,且在該遮罩基材32上,沿著該工件寬度方向,藉由鉻沉積來形成。在該遮罩基材32上,於圖案區域35中,沿著該工件傳送方向F安排複數個遮罩圖案33。例如,該圖案區域35在工件傳送方向F中之圖案長度L為200毫米及在工件寬度方向中的圖案寬度W為760毫米。雖然該工件寬度W0
及圖案寬度W不限於上述描述的值,在該工件寬度W0
與圖案寬度W間之關係滿足W0
<W較佳,以在該帶狀工件11上確實地曝光出該週期性圖案5,甚至當該工件11在傳送期間曲折前進時。
為了在該帶狀工件11上曝光該遮罩圖案33(如為週期性圖案5),在該週期長度L0
與圖案長度L間之關係滿足L0
<L較佳。在此具體實施例中,雖然200毫米的圖案長度L相當大於424微米之週期長度L0
,用來保証光罩29的硬性,以防止由光罩29之彎曲或其類似狀況所造成的影像扭曲,但是此對降低成本來說,該圖案長度L可較短,只要該光罩29之結構具有足夠的硬性。例如,當橫跨800×1000毫米的蘇打玻璃基材來形成複數個週期性圖案時,然後將該基材切割成複數條長條(遮罩),可僅藉由單遮罩製備方法及切割方法以低成本來形成複數個遮罩。
當該遮罩圖案33的圖案長度L足夠大於該週期性圖案5之曝光的最小週期長度L0
時,即使該光罩29由操作誤差或其類似情況損傷,其仍然可在該工件傳送方向F中偏移該至少週期長度L0
後再使用。於此實例中,因為不需要額外的(備用)光罩,故可增加成本性能。
考慮到因近距式曝光的線條變寬效應,該遮罩圖案33的隙縫寬度比該週期性圖案5之想要的線寬Wp窄較佳。此外,雖然排列角度θp,該間隔間距P及線寬Wp不限於上述描述的值,該圖案5在該工件傳送方向F中需要為一週期性圖案。
該光罩29由顯示在第6圖中的遮罩保持部分40所保持。該遮罩保持部分40由下列所組成:一用來保持該光罩29的保持框架41;一用來支撐該保持框架41的載體42,其可在一曝光位置(其中由該保持框架41所保持之光罩29面對該帶狀工件11一鄰近間距Lg)與一引退位置(其在圖形中由鏈狀雙虛線條顯示出,其中在該光罩29與該帶狀工件11間之間距大於該鄰近間距Lg)間移動;及一致動器43,其作為在曝光位置與引退位置間移動該保持框架41之驅動器。在此具體實施例中,該鄰近間距Lg例如為50微米。
該保持框架41沿著該工件傳送方向F從該光罩29的前後夾住其外周圍。該保持框架41提供有複數個沿著寬度方向安排的調整螺絲釘46,其從該保持框架的背面邊(光源邊)旋入,以接觸該光罩29。該調整螺絲釘46可執行微調,以在寬度方向中校正該鄰近間距Lg的小應變。當每個螺絲釘46對該保持框架41之螺旋量改變時,在該保持框架41中,該光罩29與螺絲釘接觸的位置亦會根據該螺旋量而改變。在該保持框架41中移動該光罩29,以便沿著寬度方向將該鄰近間距Lg調整至固定。
該載體42由一接附至該保持框架41的滑件導座49與一可滑動地支撐該滑件導座49之滑軌50所組成,以便在該曝光位置與引退位置間滑動地保持該保持框架41。至於該致動器43,可使用例如馬達、螺線管及氣缸。該致動器43可在滑軌50上,於曝光位置與引退位置間滑動該保持框架41。該鄰近間距Lg可由決定在該滑軌50上的曝光位置之制動器的微調來決定。
該致動器43接附至載體42,及該移動器43a與滑件導座49連接。可由控制器16來控制該致動器43之移動。該致動器43可向下推動該移動器43a,以將該保持框架41朝向該曝光位置移動,以起始曝光。當該帶狀工件11之接縫通過該光罩29下方時,該致動器43可向上拉起該移動器43a,以將該保持框架41朝向引退位置移動,以防止該接縫與光罩29接觸。該引退位置例如離開該曝光位置50毫米,以確實防止與該接縫接觸。需注意的是,因為使用在本發明中的載體42在朝向曝光位置移動時具有高準確的位置再現性,該鄰近間距Lg不會因該保持框架41移動而脫離對準。
如顯示在第7圖中,該照明部分30由下列組成:一雷射發射器55(作為曝光光源)、一用來將從雷射發射器55所發射的雷射光束S準直成平行光之準直鏡片56、一用來反射雷射光束S的反射鏡59及一多邊形鏡57與一馬達58(作為掃瞄器)。
該雷射發射器55例如為一具有60毫瓦輸出之單一模式半導體雷射發射器,其可發射出波長405奈米的雷射光束S。該準直鏡片56具有例如3毫米的焦距,且可將該雷射光束S轉換成具有橢圓形投射形狀(其長軸Lb為3.6毫米長及短軸Wb為1.2毫米長,如顯示在第8圖中)之準直光。該雷射光束S將照射該光罩29,使得長軸Lb遵循該工件傳送方向F及短軸Wb遵循該工件寬度方向。需注意的是,雖然雷射光束S之投射形狀及尺寸以1/e2
的相等光束直徑來顯示,但這些不限於上述且可由該準直鏡片56來自由裝配。
該多邊形鏡57在旋轉盤之邊周圍表面上具有複數個平坦的反射表面61。該反射表面61當由馬達58旋轉時,可將該雷射光束S向那裏反射進入光罩29中,以將該雷射光束S掃描在該光罩29上。在此具體實施例中,於該多邊形鏡57上有十八個反射表面61。在此組態中,最大掃描角度(其為一能由該反射表面61掃描之角度)為20°。但是,在此具體實施例中的掃描角度θs(其實際上使用於掃描)為10°。為了由該10°的掃描角度θs在寬度方向中掃描整個光罩29,將在該反射表面61至該光罩29間之距離Ls設定為2250毫米。
決定該掃描角度θs為10°之理由為可透過使用該多邊形鏡57來減少曝光時間的變動。於該多邊形鏡57中,在從旋轉中心至該反射表面61的邊緣之半徑與從旋轉中心至該反射表面61之中心的半徑間有差異。此外,改變角速度(改變掃描速度)以變動曝光時間,結果,曝光品質會降低。例如,當該掃描角度θs為10°時,在該反射表面61的中心處與邊緣處間的掃描速度差異會變成3.1%,此小差異幾乎不會影響該週期性圖案5之曝光。但是,當該掃描角度θs為20°時,該掃描速度的差異會變成13.2%;及當該掃描角度θs為45°時,該掃描速度的差異會變成50%。在這些條件下,會發生一缺陷性曝光,諸如該週期性圖案5的線寬及間距會不均勻。
在縮短該照明部分30與該光罩29間之距離以縮小該圖案曝光設備10的尺寸之實例中,採用能改變控制功率的雷射光束S較佳,以改變該多邊形鏡57的掃描速度。可由所累積的曝光量(曝光總量,其為總曝光時間與曝光強度的乘積)來決定該銀鹽感光性材料21之密度。此外,可藉由改變雷射光束S的功率(強度),使得所累積之曝光量保持固定,來曝光該週期性圖案5而沒有降低曝光品質。
該多邊形鏡57之反射表面61的數目為十八之理由為其可保持該多邊形鏡57的直徑為大約100毫米。當僅使用10°的掃描角度θs,同時在該多邊形鏡57中之最大掃描角度為20°時,該曝光光源的使用效率變成50%。為了在此條件下獲得足夠的曝光量,需要高強度的曝光光源,但此在成本上不利。但是,若該多邊形鏡57之反射表面61的數目為三十六以增加曝光光源之使用效率時,該多邊形鏡57的直徑會變成至少600毫米,其在製造時需要不切實際地高的成本。因此,在此具體實施例中使用該含有十八個反射表面61的多邊形鏡57。需注意的是,因為該曝光光源的強度與該多邊形鏡57之反射表面61的數目相符合,根據該曝光光源之功率與該感光性材料的敏感度之組合來最佳化該反射表面的數目較佳。
為了執行該雷射掃描,可使用致動器(諸如電流掃描器及共振掃描器)來取代該多邊形鏡。但是,因為需要如下列描述般在一個方向上執行該雷射掃描,當使用二向掃描型致動器時,需要可取消一個掃描方向的調節控制。
其次,將描述使用上述描述的組態之圖案曝光設備10來曝光該網狀化的週期性圖案5之方法。如顯示在第9圖中,於該工件傳送方向F中傳送該帶狀工件11。當傳送時,該雷射光束S從照明部分30朝向該光罩29照射。該雷射光束S將通過在該遮罩圖案33上的隙縫,然後到達該帶狀工件11,以沿著該工件傳送方向F曝光該具有424微米的週期長度L0
之菱形週期性圖案5。在該帶狀工件11與光罩29間提供例如50微米的鄰近間距Lg。藉由與傳送該工件11的週期長度L0
同步執行近距式曝光,可曝光該週期性圖案5而沒有偏差。
在本發明中,當連續傳送該帶狀工件11且該光罩29與該遮罩圖案33保持靜止時,讓涵蓋在該光罩29上的遮罩圖案33之至少一個週期的曝光區域接受近距式曝光。該近距式曝光為週期性(一個週期與424微米的傳送相符合)。此外,涵蓋該遮罩圖案33之至少一個週期的曝光區域意謂著一最小需求區域,其包括一在傳送方向上424微米及在寬度方向上750毫米的區域,其為曝光該週期性圖案5一個週期所需。
當在該週期性圖案5的傳送方向中之週期長度L0
為424微米,該帶狀工件11的工件傳送速度V為4公尺/分鐘,用來曝光該週期性圖案5的曝光週期為T,該曝光時間為△T及該遮罩圖案33之最小線寬Dmin為10微米時,傳送該帶狀工件11的週期長度L0
所需之時間變成L0
/V=6.36毫秒。當設計出在此時間週期內執行一次掃描時,該曝光週期T變成6.36毫秒及該具有十八個反射表面的多邊形鏡57之旋轉速度變成ω=524 rpm。於此實例中,該掃描速度Vb變成Ls.ω=123公尺/秒,因為在該多邊形鏡57與光罩29間之距離Ls為2250毫米。因為該雷射光束的投射形狀之寬度為1.2毫米,該雷射光束S在此掃描速度Vb下之曝光時間△T變成1.2/Vb=9.8微秒,及該帶狀工件11在此曝光時間△T中之傳送長度Lc變成V.△T=0.65微米。
該傳送長度Lc為該帶狀工件11在曝光期間於傳送方向F上朝向該光罩29的欠對準量。此外,若該傳送長度Lc大於該遮罩圖案33的最小線寬Dmin時,該週期性圖案5之線寬Wp變成較大,而減低曝光品質。為了保證好的曝光品質,需要V.△T<Dmin之關係。在此具體實施例中,因為滿足V.△T=0.65微米<Dmin=10微米的關係,故可維持好的曝光品質。
在此具體實施例中,該雷射光束S的投射形狀之長軸Lb為3.6毫米及短軸Wb為1.2毫米,及在該光罩29的背面邊上提供一光遮蔽遮罩67,其包括一寬度Ws大約等於雷射光束S之長軸Lb的隙縫65,以防止該光罩29在寬度上的曝光大於寬度Ws。此外,該雷射光束S的一次掃描之曝光區域的尺寸為3.6毫米(在傳送方向上)×750毫米(在寬度方向上),其意謂著在該一次掃描時可曝光該遮罩圖案33之3.6/0.424=8.5片,且該遮罩圖案33每片接受多重曝光。
從曝光光源投射在該光罩上之光長度(Lb)如上所述般為3.6毫米,其滿足Lb=3.6>L0
=0.424。Lb/L0
的商m變成8。此外,當在該工件傳送速度V與該曝光週期T間之關係滿足(n-1)×(L0
/V)=T(n為自然數)及2nm=8時,可從2至8中選擇出任何數字作為n。當n=2時,該多重曝光的次數經最大化。在此具體實施例中,如上所述般,因為傳送該帶狀工件11之週期長度L0
所需要的時間為L0
/V=6.36毫秒,且在此時間週期中執行一次掃描,並決定在T與V間之關係以滿足T=6.36毫秒及n=2。
如顯示在第10A圖的(a)至(e)中,該雷射光束S透過該光罩29,從左至右之一次掃描可曝光出8.5列的週期性圖案5。結果,如顯示在第10B圖的(a)中,在該帶狀工件11上,沿著該工件傳送方向F曝光出8.5列的菱形。因為當一次掃描時,該帶狀工件11會在該工件傳送方向F中傳送週期長度L0
,可在該帶狀工件11之週期性圖案5其已經經由光罩29曝光的部分(當此部分通過光罩29下方時)上重覆曝光相同圖案。此時,若該工件傳送速度V與該曝光週期T已同步化,該週期性圖案5可在前者已曝光的週期性圖案5上精確地重覆曝光。藉由重覆此程序,如顯示在第10B圖的(a)至(g)中,在該帶狀工件11上之每個菱形週期性圖案5將曝光8.5次。需注意的是,在該圖案曝光設備10操作之開始及結光束時,會變成該帶狀工件11部分之曝光次數逐漸減少。這些部分可經移除,如為NG部分。
因為曝光以4公尺/分鐘移動之750毫米寬的感光性材料,每單位時間的曝光面積會變成66.7毫米/秒(4公尺/分鐘)×750毫米=500平方公分。當該感光性材料的敏感度為10微焦耳/平方公分時,需要5毫瓦(=10微焦耳/平方公分×500平方公分)的曝光功率。此外,當該遮罩圖案之隙縫寬度(最小線寬)為15微米,孔徑比為9.75%(當節距P=300微米),掃描效率為50%及光學系統的效率為50%時,該曝光光源的使用效率η變成0.5×0.5×0.0975=2.4%。為了此使用效率在一次曝光下獲得5毫瓦,需要5/2.4%=208毫瓦的光源功率。
在此具體實施例中,因為所需的曝光量為在多重曝光中的每次曝光量之積分,該光源功率可降低而低於以單一曝光獲得所需的曝光量之功率。需注意的是,可選擇該感光性材料之敏感度(2微焦耳/平方公分至10微焦耳/平方公分)及光源功率(50毫瓦至200毫瓦)。亦可結合複數個低功率光源來使用作為高功率之單一光源。
該多重曝光的優點之一為可藉由如上所述的複數次曝光來補足低功率光源之光量不足。此外,該多重曝光可平均該光源在傳送方向中之亮度分佈的不均勻性,且可防止該曝光光量在傳送方向上的不均勻性。在寬度方向中之掃描亦可平均該光源在寬度方向中的亮度分佈之不均勻性,且可防止該曝光光量在寬度方向中之不均勻性。此外,藉由來自多重曝光與寬度方向掃描之組合的整合效應,不管該光源之亮度分佈,在該曝光區域上之曝光光量理論上全部均勻。因為不需要操縱該光源的亮度分佈之均勻性,可大大節省成本。
在本發明之圖案曝光方法中,於該曝光週期T與工件傳送速度V間之關係大大地受到曝光線寬的均勻性影響。當該曝光週期T與工件傳送速度V不同步時,該額外曝光的位置可根據去同步的量而與前曝光位置欠對準。在該雷射光束S之長軸Lb的方向中,該欠對準量可經由該週期性圖案的8.5次曝光而累積。
在下列條件下模擬該額外曝光的累積欠對準量,且結果顯示在第11圖中。
模擬條件.工件傳送速度V=4公尺/分鐘.掃描頻率1/6.36毫秒=157Hz
驅動系統的條件.1/50在馬達後之蝸輪減速機.用來進一步以1:2減速之滑輪,以驅動該曝光滾筒.齒輪標記,作為最大速度變動構件(該齒輪的一個齒構件:與輸入軸的一個旋轉之頻率構件相同).模擬在8次掃描中該掃描位置之欠對準的最大偏差值(在工件傳送方向中).該齒輪標記的速度變動假設為1%。
由於模擬,已發現當執行8.5次曝光與1%的齒輪標記之速度變動時,該欠對準的最大偏差值變成37微米。此外,藉由控制在該設備中的同步移動將該速度變動減低至大約0.1%較佳。此外,若將該雷射光束的投射形狀設計成小時,可減低該速度變動的影響。但是,於此實例中需要更高的曝光功率,因為多重曝光的數目將變少。此外,考慮到感光性材料之敏感度及設備成本,需要一可平衡在額外曝光中的欠對準減低之設計。
在此具體實施例中,將該曝光量設計成該感光性材料之密度在第一曝光後大約為零,在第二曝光後的密度可到達想要的值之大約一半,及在第三與第四曝光後之密度可到達大約想要的值。此設計深深與具有大v值的高對比感光性材料相關。對此曝光來說,該感光性材料的v至少5較佳,至少10更佳。在此具體實施例中,該感光性材料之v至少20,且具有在較少的曝光時間內v較大(高對比)之性質。此性質合適於上述描述的多重曝光。
該曝光光源的亮度分佈通常顯示出高斯(Gaussian)分佈,且在欲曝光的週期性圖案之8.5個週期的中心中,具有足夠於曝光的亮度區域大約僅涵蓋4個週期。此外,該多重曝光方法由實質上4次曝光組成。在此多重曝光中,當4次曝光所累積的曝光量到達一定程度時,將形成潛影。因為該潛影不由單一曝光形成,即使在額外曝光中發生欠對準,其亦不會形成不想要的潛影,除非在欠對準部分上之累積曝光量到達某一定的程度。雖然在額外曝光中不可避免地會因為該帶狀工件11在曝光期間傳送而發生某些欠對準,可藉由將在欠對準部分中的累積曝光量保持成足夠地小來防止不想要的潛影產生。此外,在多重曝光中的欠對準不會看見。
另一方面,該雷射光束S之掃描會導致曝光量變化。但是,此不會影響圖案形狀,因為雷射光束S總是通過光罩29。即使該曝光量的變化由雷射光束S之掃描所造成,總曝光量可由多重曝光平均。此外,線寬幾乎不受影響。本發明的優點為即使多邊形鏡57有所變動及每個反射表面61的角度準確性低,其亦可獲得穩定的曝光品質。
在該近距式曝光中,該鄰近間距Lg不超過500微米較佳。已從實驗中發現,在該近距式曝光中,所曝光的線寬會變成比光(甚至當使用經準直的光)繞射過光罩之線寬稍微寬;同時在接觸式曝光時,所曝光的線寬將變成與該光罩之線寬相同。光強度分佈的模擬結果顯示在第12A至12F圖中,其由當該鄰近間距Lg從50微米改變至550微米時的光繞射所產生。從該結果發現,該鄰近間距Lg愈大,該光強度分佈愈寬。此外,當以增加的間距來檢驗該曝光圖案的形狀時,已發現該鄰近間距Lg愈大,在該線的正交點處之變形愈大。此外,該鄰近間距Lg不超過500微米較佳。在此具體實施例中,該鄰近間距Lg為50微米,因為該鄰近間距Lg變得愈小,曝光品質變得愈好(間距不能少於50微米的理由晚後將描述)。
在此具體實施例中,該曝光部分13在具有Φ150毫米之曝光滾筒28上,且當連續傳送該已纏繞在曝光滾筒28上之帶狀工件11時,執行曝光。對曝光來說,調整該雷射光束S的照射方向,使得該雷射光束S之中心導向該曝光滾筒28的中心。如顯示在第13圖中,在雷射光束S的中心處及在雷射光束S之邊緣處的鄰近間距Lg因為該曝光滾筒28之曲率而不同。當該曝光滾筒半徑為R、雷射光束半徑為r及該鄰近間距在雷射光束S之中心與邊緣處間的差異為h時,h可由下式來計算:h=R-(R2
-r2
)1 / 2
當該雷射光束S的長軸Lb為3毫1時,h變成15微米。當該雷射光束S之長軸Lb為3.6毫米時,h變成21.6微米。該曝光滾筒28的滾筒直徑愈大,該鄰近間距在雷射光束S之中心與邊緣間的差異愈小。但是,該曝光滾筒28愈大,其成本及空間愈大。此外,合適地調整該曝光滾筒28的直徑及該雷射光束S之長軸Lb較佳。
此外,該鄰近間距Lg可在該曝光滾筒28之旋轉週期中,由於該曝光滾筒28的去中心化、該曝光滾筒28缺乏加工準確性、傳動軸搖動及其類似物而改變。在此具體實施例中,將該鄰近間距Lg的偏差設計成大約20微米。但是,藉由該滾筒的準確加工及組合,該鄰近間距Lg可減低至數微米。在該曝光滾筒28上曝光的優點為可減低該帶狀工件11之拍動。例如,當該帶狀工件11懸掛在二個滾筒間時,該工件的平坦表面在滾筒間之拍動寬度變成數百微米。拍動會造成該鄰近間距Lg偏差,其會影響曝光的線寬。實驗證明在鄰近間距Lg中數十微米的偏差幾乎不會影響曝光品質。在此具體實施例中,將該鄰近間距Lg設定為50微米,以保持一空白而防止在該工件與該遮罩間因機械變動而造成接觸,使得該工件與該遮罩不受損傷。
其次,將參考第14圖來解釋該電磁遮蔽膜2之曝光製程的特性。該帶狀工件11為一具有厚度t1
=100微米及寬度W0
=650-750毫米的長膜20,在其上面塗佈有未曝光的銀鹽感光性材料21。繞著一捲軸捲繞100公尺至1000公尺的帶狀工件11,且將該捲軸固定至該工件進料部分12。在該工件捲繞部分14上固定該捲繞捲軸24,且將該帶狀工件11之引導端連接至捲繞捲軸24。在此狀態下,照明部分30開始旋轉該多邊形鏡57,同時雷射發射器55在關掉狀態,然後在多邊形鏡57到達預定的旋轉速度後,開始傳送該帶狀工件11。
如上所述般,為了沒有偏差地執行多重曝光,在該曝光週期T與工件傳送速度V間需要固定的同步化。最容易同步化該曝光週期T與工件傳送速度V的方法為同步化該旋轉速度ω與工件傳送速度V。提供一參考時脈(諸如石英振盪器90),在工件傳送速度V與曝光週期T間執行同步化(參見第3圖);且控制器16可參考該時鐘訊號來控制每個構件的速度。此外,正確地同步化該構件之移動。為了產生多邊形鏡57之掃描開始訊號,由光學偵測器(諸如光電二極體)來偵測欲由該旋轉鏡掃描的雷射光束作為掃描開始訊號;或偵測用來控制鏡子的前緣脈衝訊號(其為每個表面輸出一次)作為該掃描開始訊號。
在旋轉速度ω與工件傳送速度V間建立同步化後開始曝光的理由為,可容易地在正確曝光部分與NG部分間執行辨別。因為即使當曝光該週期性圖案時該旋轉速度ω與工件傳送速度V未同步化,其亦會執行曝光,此時NG部分可能由視覺檢查而顯露出為正確曝光部分。於此實例中,因視覺檢查所造成的人類誤差會將NG部分餘留在產物中。考慮到此問題,在此具體實施例中,控制器16可監視該同步化,以便控制該雷射發射器55僅有當偵測到同步時才發射光。此外,因為該週期性圖案在NG部分中不曝光,該NG部分可由視覺檢查容易地與已正確曝光的部分區別。在操作的開始/結尾處,該雷射發射器55可自動控制不發射光,因為旋轉速度ω與工件傳送速度V未同步化。
當該多邊形鏡57的旋轉速度ω與工件傳送速度V經同步化時,該控制器16可操作該雷射發射器55以發射出雷射光束S,其可通過光罩29在帶狀工件11上曝光該週期性圖案5。如上述描述,此曝光為多重曝光。在該工件捲繞部分14中捲繞該經曝光的帶狀工件11。當在工件進料部分12中的全部帶狀工件11消失時,從該工件進料部分12對控制器16輸入終止訊號,以終止傳送該帶狀工件11。在此之後,切割該帶狀工件11的拖曳末端,且在該工件的接合部分15處,以膠帶將其與新固定在該工件進料部分12中的帶狀工件11之引導端接合。
在接合後,再起動該工件傳送。當接合部分通過該曝光滾筒28上時,該遮罩保持部分40會將光罩29移動至引退位置。因此,防止光罩29因與該接合部分接觸而損傷。在該接合部分通過後,該光罩29以高準確度返回曝光位置,以設定該預定的鄰近間距Lg。需注意的是,當該接合部分通過下方時,該雷射發射器55在關掉狀態較佳。
在該接合部分捲繞於該工件捲繞部分14中後,暫時停止傳送且保持、切割及黏牢該捲繞部分的末端。取出該產物捲,然後固定及檢驗一新捲軸24。在此之後,將剩餘的帶狀工件11之引導端連接至捲軸24。上述描述之製程為該曝光的一個循環,可重覆其以製造出產物。
在上述具體實施例中,於單線中各別執行進料及捲繞。但是,這些可在可切換的二條線中執行,以減低該工件之切換時間。此外,可提供一儲存器或其類似物,以完全消除該切換時間。
在該曝光製程後,讓該經曝光的帶狀工件11接受一顯影製程。在顯影製程中,顯影該鹵化銀之網狀化的的週期性圖案5。在電鍍製程中,該週期性圖案5將作為雷鍍核心接受由銅電鍍的電解電鍍。在此方法中,完成該電磁遮蔽膜2之製造。
在此具體實施例中,使用該銀鹽感光性材料的電磁遮蔽膜2。但是,本發明之曝光方法及裝置可應用至所形成的感光性構件,諸如將一銅箔黏著在一PET基材上且在該銅箔上塗佈一光阻;或形成一感光性材料使得一DFR(光阻乾膜)黏著在該PET基材上。需要根據該感光性構件的光譜敏感度來調整該光源波長。在顯影後,讓該感光性材料接受蝕刻製程,以移除不需要的銅箔部分。在此方法中,可形成銅網孔及完成電磁遮蔽膜之製造。
至於該感光性材料,可使用光阻或商業的光阻乾膜來取代銀鹽感光性材料。雖然這些型式的感光性材料具有比銀鹽感光性材料還低的敏感度,但這些可藉由增加光源功率而變合適。亦於此實例中,需要根據該感光性構件之光譜敏感度來調整該光源波長。
在此具體實施例中,使用具有60毫瓦輸出之單一模式半導體雷射發射器。但是,該雷射額定輸出不限於此。而是,就可增加設計極限的意義來說,高輸出光源較佳。為了增加光功率,從二個雷射發射器70及71所發射出的二個雷射光束S1及S2可在稜鏡73中接受偏極化多工,且由準直鏡片74來準直該經多工的光,如顯示在第15圖中。同樣地,可使用具有200毫瓦輸出之多模式半導體雷射發射器。此外,如顯示在第16圖,可在階梯式基礎80的每個階梯81上提供一雷射發射器77、準直鏡片78及稜鏡79組,以將雷射光束S4至S7復合在一小區域中。
在掃描曝光時,因為光歪斜進入光罩29中,在寬度方向中的掃描角度會於該帶狀工件11之二末端部分處變大,且所曝光的週期性圖案5會變成向外變形。為了解決此問題,在該光罩29上的遮罩圖案預先在寬度方向上向內偏移。例如,當入射角度為20°及鄰近間距Lg為50微米時,曝露在該帶狀工件11上之週期性圖案5的變形量會變成50.sin20=17.1微米。也就是說,該聚焦位置在寬度方向中,從光罩29中心朝向外部的欠對準量會變大,且在最外部的部分處之最大欠對準量變成17.1微米。在不允許欠對準的實例中,該遮罩圖案之菱形位置可預先在寬度方向中朝向內部偏移50.sinθ(微米),以解決此問題。
當掃描角度變大時,該週期性圖案5在該帶狀工件11上的線寬亦會變寬。為了防止此問題,該遮罩圖案33之線條(隙縫)寬度朝向該光罩29的二端變窄較佳。此外,沿著寬度方向將該經曝光的週期性圖案5之線寬保持均勻。
如果在利用雷射掃描來執行圖案曝光,當該工件傳送速度為V,寬度掃描(=圖案寬度)為W及雷射掃描速度為Vb時,該遮罩圖案33以V.W/Vb之量(其為該帶狀工件11在一次掃描中移動長度)傾斜較佳。其理由為該經曝光的週期性圖案5會根據該帶狀工件11之傳送長度而與該遮罩圖案33傾斜。為了校正該週期性圖案5之傾斜,該遮罩圖案33需要以該週期性圖案5的傾斜量朝向相反方向傾斜。在此具體實施例中,因為該帶狀工件11的寬度為750毫米,V.W/Vb變成(66.7毫米/秒÷123公尺/秒)×750毫米=0.407毫米。此外,當該遮罩圖案33在工件傳送方向中,從該遮罩圖案33之寬度方向垂直於該工件傳送方向的位置處,朝向雷射掃描的下游邊傾斜0.407毫米時,該經曝光的週期性圖案5之寬度方向變成與該帶狀工件11的寬度方向平行。
考慮到簡易及低成本,該多邊形鏡與來自半導體雷射的準直光束之組合較佳。但是,亦有雷射掃描不合適於曝光的實例,例如當該週期性圖案極大時。於此實例中,使用大面積經準直的光源及快門裝置,以預定的週期對預定的區域執行曝光較佳。需注意的是,在此系統中需要高準確性具均勻亮度分佈的光源,因為亮度分佈會直接影響在該帶狀工件上的曝光量。
如顯示在第17圖中,使用具有大面積(其直徑Dn為Φ800毫米)之經簡化的準直光源,作為該曝光部分的曝光光源85。在此光源中,經由凹面鏡及準直鏡片來準直在所謂的近距式曝光裝置中所使用之來自UV汞燈、UV金屬鹵化物燈或其類似物的光。此外,該光遮蔽遮罩87在工件傳送方向中的隙縫86長度為3.6毫米及在寬度方向中之長度Lw=800毫米,且該快門裝置88配置在該曝光光源85與光罩29間較佳,以在寬度方向中以曝光時間△T來曝光一薄長區域。至於該快門裝置88,可使用機械快門、液晶快門或其類似物。因為沿著該帶狀工件11的寬度方向,該光投射在光罩29上之長度為Lw=800毫米,當該光罩29在工件寬度方向中之圖案寬度為W=750毫米時,可滿足Lw>W。
使用上述描述的圖案曝光方法及裝置來曝光多種週期性圖案較佳,特別是用來在帶狀工件上曝光一無縫圖案。該無縫圖案的實例有用於電漿顯示器之磁屏障薄膜的網孔圖案。因為該毗連的週期性圖案可利用多重曝光連續覆寫在前者已寫入的週期性圖案上,其幾乎不會發生接合缺陷(諸如因擾亂而產生的圖案遺失)。
使用上述描述的圖案曝光方法及裝置來曝光最小線寬Dmin不超過20微米之週期性圖案更佳。在由垂直曝光光束來直接繪製時,該光束之直徑大約50微米,且對減低該光束直徑之機械裝置來說,該設備成本會變成非常大。但是,在本發明之曝光方法(其使用遮罩)中,可達成高生產量,因為線寬可容易製成較細且可執行連續曝光。
其次,將描述本發明的第二具體實施例。需注意的是,與第一具體實施例相同之構件指派給與第一具體實施例相同的數字,且省略其詳細解釋。顯示在第18A圖中的電磁遮蔽膜102具有一電磁遮蔽圖案104。如顯示在第18B圖中,該週期性圖案105由寬度D1為10微米至20微米、間隔間距P1為300微米及排列角度θ1為30°之細線105a,與寬度D2與寬度D1相同、間隔節距P2與節距P1相同及排列角度θ2為60°之細線105b構成。
如顯示在第19圖中,用來形成週期性圖案105之圖案曝光設備110包括一第一曝光部分113,其用來在帶狀工件11上,以細線105a的形狀來近距式曝光該銀鹽感光性材料;一第二曝光部分114,其用來在該帶狀工件上,於該經曝光的細線105a上近距式曝光該細線105b的形狀,以形成該週期性圖案105;及一控制器117,其用來總控制該圖案曝光設備110的每個部分。
該第一曝光部分113由一配置在曝光滾筒128上之第一光罩129與一用來照射該第一光罩129之第一照明部分130所組成。如顯示在第20A及20B圖中,該第一光罩129由下列組成:例如,一由厚度t2
為4.5毫米的透明蘇打玻璃所形成之遮罩基材132,其在工件傳送方向F中的遮罩長度Lm為200毫米及遮罩寬度Wm為800毫米;及一第一遮罩圖案133,其在該遮罩基材132的一個表面上之一圖案區域135中形成,其在工件傳送方向F中的圖案長度L為200毫米及在工件寬度方向中之圖案寬度W為760毫米。
該第一遮罩圖案133由例如在黑色的光遮蔽圖案上之隙縫形成。該隙縫可形成該第一遮罩圖案133及允許光穿透。需注意的是,雖然該遮蔽圖案為黑色及該第一遮罩圖案133(隙縫)實際上為白色,但考慮到圖形可視性,在第20A圖中,該遮蔽圖案可以白色繪製及該遮罩圖案以黑色繪製。
如顯示在第21A圖中,該第一遮罩圖案133用來曝光上述描述的週期性圖案105之細線105a,且其在該遮罩基材132上藉由鉻沉積來形成。在該工件傳送方向F中,用來重覆曝光該第一遮罩圖案133之週期(週期長度L1)為L1=P1/sinθ1=300/sin30°=300微米。需注意的是,考慮到線條會因近距式曝光變寬的效應,該第一遮罩圖案133之線寬D1m比該週期性圖案105之想要的線寬D1還窄較佳。
與第一曝光部分113相同,該第二曝光部分114由配置在曝光滾筒128上之第二光罩165與用來照射該第二光罩165的第二照明部分166組成。與第一光罩129相同,該第二光罩165由一遮罩基材及複數個在該遮罩基材中形成的第二遮罩圖案組成。該遮罩基材與該圖案面積的尺寸與在該第一光罩129及第二光罩165中的相同。
如顯示在第21B圖中,該第二遮罩圖案169用來曝光上述描述的週期性圖案105之細線105b,且其在該遮罩基材上藉由鉻沉積來形成。該第二遮罩圖案169在該工件傳送方向F中之週期長度L2為L2=P2/sinθ2=300/sin60°=346微米。需注意的是,考慮到線條會因近距式曝光而變寬的效應,該第二遮罩圖案169之線寬D2m比該週期性圖案105之想要的線寬D2還窄較佳。
當該第一遮罩圖案133與該第二遮罩圖案169重疊時,可顯露出與週期性圖案105相同的圖案172,如顯示在第21C圖中。此外,為了形成該週期性圖案105,相繼地執行在第一曝光部分113中的曝光及在第二曝光部分114中的曝光。需注意的是,該第二曝光部分114的其它組分與該第一曝光部分113相同,將省略其詳細解釋。
其次,將描述使用上述描述的圖案曝光設備110來曝光該網狀化的的週期性圖案105之方法。
涵蓋該第一遮罩圖案133的至少一個週期之曝光區域為一最小需求面積,其包括一在傳送方向中為600微米(週期長度L1)及在寬度方向中為750毫米的區域,且需要此以曝露出該第一遮罩圖案133的一個週期。
當該第一遮罩圖案133在傳送方向中的週期長度L1為600微米,該帶狀工件11的工件傳送速度為V=4公尺/分鐘,用來曝光該第一遮罩圖案133的曝光週期為T1,曝光時間為△T1及該第一遮罩圖案133之最小線寬D1mmin為10微米時,用來傳送該帶狀工件11的週期長度L1所需之時間變成L1/V=9.0毫秒。當設計在此時間週期中執行一次掃描時,該曝光週期T1變成9.0毫秒及具有十八個反射表面之多邊形鏡57的旋轉速度變成ω1=370 rpm。於此實例中,該掃描速度Vb1變成Ls.ω1=86.9公尺/秒,因為在多邊形鏡57與第一光罩129間之距離Ls為2250毫米。因為該雷射光束S1之投射形狀的寬度Wb為1.2毫米,該雷射光束S1在此掃描速度Vb1處的曝光時間△T1變成1.2/Vb1=13.9微秒,及該帶狀工件11於此曝光時間△T1中之傳送長度Lc1變成V.△T1=0.93微米。
該傳送長度Lc1為該帶狀工件11在曝光期間於傳送方向F上朝向第一光罩129之欠對準量。此外,若該傳送長度Lc1大於該第一遮罩圖案133之最小線寬D1mmin時,細線105a的線寬D1會變大,而降低曝光品質。為了保證好的曝光品質,需要V.△T1<D1mmin的關係。在此具體實施例中,因為滿足V.△T1=0.93微米<D1mmin=10微米的關係,故可維持好的曝光品質。
在此具體實施例中,該雷射光束S1之投射形狀具有3.6毫米的長軸Lb及1.2毫米的短軸Wb,且在該第一光罩129的背面邊上提供一光遮蔽遮罩(其包括一寬度Ws大約等於雷射光束S1之長軸Lb的隙縫),以防止該第一光罩129在寬度中之曝光大於寬度Ws。此外,該雷射光束S1之一次掃描的曝光面積具有尺寸3.6毫米(在傳送方向中)×750毫米(在寬度方向中),其意謂著在一次掃描時可曝光該第一遮罩圖案133的3.6/0.6=6片,且該第一遮罩圖案133之每片接受多重曝光。
該光從曝光光源投射在第一光罩129上的長度(Lb)為如上所述之3.6毫米,其滿足Lb=3.6>L1=0.6。Lb/L1的商m1變成6。此外,當在該工件傳送速度V與該曝光週期T1間之關係滿足(n1-1)×(L1/V)=T1(n1為自然數)及2n1m1=6時,可從2至6中選擇任何數字作為n1。當n1=2時,該多重曝光的次數可經最大化。在此具體實施例中,如上所述般,因為用來傳送該帶狀工件11的週期長度L1所需要之時間為L1/V=9.0毫秒,及在此時間週期中執行一次掃描時,決定在T1與V間之關係,以滿足T1=9.0毫秒及n1=2。
涵蓋該第二遮罩圖案169的至少一個週期之曝光區域為一最小需求面積,其包括一在傳送方向中為346微米(週期長度L2)及在寬度方向中為750毫米之區域,且需要其以曝露出該第二遮罩圖案169的一個週期。
當該第二遮罩圖案169的週期長度L2在傳送方向中為346微米,該帶狀工件11之工件傳送速度為V=4公尺/分鐘,用來曝光該第二遮罩圖案169之曝光週期為T2,曝光時間為△T2及該第二遮罩圖案169的最小線寬D2mmin為10微米時,用來傳送該帶狀工件11的週期長度L2所需之時間變成L2/V=5.2毫秒。當設計在此時間內執行二次掃描使得在第一及第二曝光部分113及114間之掃描總數變成較接近時,該曝光週期T2變成10.4毫秒及該具有十八個反射表面的多邊形鏡之旋轉速度變成ω2=320 rpm。於此實例中,該掃描速度Vb2變成Ls.ω2=75.2公尺/秒,因為在該多邊形鏡與該第二光罩165間之距離Ls為2250毫米。因為該雷射光束S2之投射形狀的寬度Wb為1.2毫米,在此掃描速度Vb2下,該雷射光束S2之曝光時間△T2變成1.2/Vb2=13.4微秒,及該帶狀工件11在此曝光時間△T2中之傳送長度Lc2變成V.△T2=1.07微米。在此具體實施例中,因為滿足V.△T2=1.07微米<D2mmin=10微米的關係,故可維持好的曝光品質。
在該第二光罩165的背面邊上,提供一包括寬度Ws大約等於該雷射光束S2之長軸Lb的隙縫之光遮蔽遮罩,以防止該第二光罩165在寬度中的曝光大於寬度Ws。此外,該雷射光束S2的一次掃描之曝光面積具有尺寸3.6毫米(在傳送方向中)×750毫米(在寬度方向中),其意謂著在該一次掃描時可曝光該第二遮罩圖案169的3.6/0.364=10.4片,且該第二遮罩圖案169每片將接受多重曝光。
該光從曝光光源投射在該第二光罩165上的長度(Lb)為如上所述之3.6毫米,其滿足Lb=3.6>L2=0.346。Lb/L2的商m2變成10。此外,當在該工件傳送速度V與該曝光週期T2間之關係滿足(n2-1)×(L2/V)=T2(n2為自然數)及2n2m2=10時,可從2至10中選擇任何數字作為n2。當n2=2時,該多重曝光的次數可經最大化。在該第二曝光部分114中,決定在T2與V間之關係以滿足n2=3及2×L2/V=10.4毫秒,使得在第二曝光部分114中的掃描總數變成較接近在第一曝光部分113中之數目(其由曝光週期T1決定);也就是說,當傳送該第二遮罩圖案169之二個週期,以同步化該第一曝光部分113的曝光週期T1之相時,執行一次掃描。此外,當傳送346微米×2=692微米時,執行一次掃描。
如顯示在第22A圖之(a)至(e)中,於該第一曝光部分113中,該雷射光束S1之一次掃描可透過該第一光罩129從左至右曝光6列的第一遮罩圖案133。結果,如顯示在第22B圖的(a)中,可在該帶狀工件11上,沿著該工件傳送方向F曝光出6列的細線105a。因為當一次掃描時,該帶狀工件11會在該工件傳送方向F中傳送至週期長度L1,可在該帶狀工件11之細線105a已經經由第一光罩129曝光的部分(當此部分通過該第一光罩129下方時)上重覆曝光相同圖案。此時,若該工件傳送速度V與該曝光週期T1已經同步化時,該細線105a可精確地在前者已曝光的細線105a上重覆曝光。藉由重覆此程序,如顯示在第22B圖之(a)至(g)中,每條細線105a可在該帶狀工件11上曝光6次。需注意的是,在該圖案曝光設備110操作之開始及結光束時,該帶狀工件11的部分會變成曝光次數逐漸減少。移除這些部分,如為NG部分。
如顯示在第23A圖之(a)至(e)中,在第二曝光部分114中,該雷射光束S2的一次掃描可透過該第二光罩165從左至右曝光出10.4列之第二遮罩圖案169。結果,如顯示在第23B圖的(a)中,在該細線105a已由第一曝光部分113曝光之帶狀工件11上,沿著該工件傳送方向F曝光出10.4列的細線105b。因為當一次掃描時,該帶狀工件11會在該工件傳送方向F上傳送至兩倍週期長度L2(L2×2),可在該帶狀工件11的細線105b已經經由第二光罩165曝光之部分(該當此部分通過第二光罩165下方時)上重覆曝光相同圖案。此時,若該工件傳送速度V與該曝光週期T2經同步化時,該細線105b可精確地在前者已曝光的細線105b上重覆曝光。藉由重覆此程序,如顯示在第23B圖之(a)至(g)中,每條細線105b可在該帶狀工件11上曝光5.2次。此外,藉由重疊該細線105a及105b來形成該週期性圖案105。
因為在二個曝光部分113及114中以無縫方式連續曝光該細線105a及105b,可製得一呈15°傾斜安排的菱形(其每個的邊長為300微米及對角線長度為424微米)之連續網孔圖案。但是,會有在該細線105a及105b的相交點處之總曝光量變成其它部分之兩倍大的問題。為了維持該經曝光的圖案之形狀(不管是否過飽和),可例如使用一在密度飽和後具有曝光量增加不會影響線寬的性質之感光性材料。
相反地,上述問題可轉為用來製得該電磁遮蔽材料之網孔圖案的優點。表面電阻值儘可能降低較佳,因為表面電阻可決定最後產物的遮蔽性能,及部分完成的產物其對在顯影後之電鍍製程的適應性。為了降低該網孔的電阻值,在該網孔的相交點處之電阻值表現出為不可或缺的角色。具體來說,當具有相同電阻值的二條線相交時,加倍的電流流過其相交點較佳。但是,為了施加加倍的電流,當相交點的電阻率與每條線相同時,相交點的寬度需要為每條線之兩倍寬。也就是說,當在相交點處的寬度與每條線之寬度相同時,該相交點的電阻率需要為每條線之一半。此外,在正常網孔中,該相交點的高電阻率會與減低該網孔之電阻值衝突。另一方面,在上述具體實施例中,因為在該網孔的相交點處重疊2次曝光,在該相交點處的銀密度(銀量)會增加,此可減低該相交點之電阻率。因此,可製得具有較低電阻值的網孔而沒有增寬相交點之寬度。
與製造出上述描述的連續網孔圖案(其為呈15°傾斜安排的菱形,其每個的邊為300微米及對角線長度為424微米)相同,應用上述描述之方法來製造出一網孔圖案(其呈菱形安排但沒有傾斜,其每個的邊為300微米及對角線長度為424微米)較佳。雖然可使用一具有網孔圖案的單一曝光部分作為該遮罩圖案來製得此圖案,在二個曝光部分中曝光的二種細線之組合可使得該相交點的電阻值低於由單一曝光部分所製得之相交點。
與第一具體實施例相同,使用上述描述的圖案曝光方法及第二具體實施例之裝置來曝光多種週期性圖案較佳,特別可用來曝光在帶狀工件上的無縫圖案。該無縫圖案的實例有電漿顯示器用之磁屏障薄膜用的網孔圖案。因為利用多重曝光將毗連的週期性圖案連續覆寫在前者已寫入的週期性圖案上,幾乎不會發生接合缺陷(諸如因擾亂而造成的圖案遺失)。此外,因為不需要用來調整在第一與第二曝光部分113及114間之曝光時間的特別系統來獲得相同圖案(不管起始曝光位置),對該曝光僅需要簡單的操作。
在上述具體實施例中,無縫地曝光相同圖案。但是,本發明亦可在無縫圖案間執行不同圖案的曝光。於此之後,將描述在無縫圖案間之不同圖案的曝光實例。需注意的是,省略與上述具體實施例相關的相同部分之詳細解釋。
如顯示在第24A圖中,該電磁遮蔽膜197具有一框邊196,其繞著該網狀化的電磁遮蔽圖案195之外部周圍部分接地。如顯示在第25圖中,在一長的帶狀工件198上連續形成該電磁遮蔽膜197。
該電磁遮蔽圖案195由一週期性圖案201組成,其在該透明薄膜上由銀形成且在該週期性圖案201的表面上施加銅電鍍。如以部分放大方式顯示在第24B圖中,安排該週期性圖案201,使得具有寬度D1為10微米至20微米之細線在彼此正確的角度處,且其具有300微米之間隔間距P1及45°的排列角度θ1。
該框邊196由一沿著該圖案曝光設備的傳送方向(工件傳送方向F)之帶狀工件198的側邊邊緣部分203,和一與該工件傳送方向F垂直的正交部分204組成。例如,該側邊邊緣部分203之寬度W1為50毫米及該正交部分204在工件傳送方向F中的長度L3為45毫米。首先,在該帶狀工件198上的工件傳送方向F中形成寬度L4為90毫米之正交部分204,然後在中間處切割,使其成為寬度45毫米。在該工件傳送方向F中,以一規則的間距Pf(例如,1090毫米)來形成該正交部分204。
第26圖顯示出一用來在電磁遮蔽膜197上執行曝光的圖案曝光設備210。因為該圖案曝光設備210類似於顯示在第19圖的曝光裝置110,於此僅將描述在其之間的差異處。
該圖案曝光設備210包括一第一曝光部分213,以曝光該週期性圖案201及該框邊196的側邊邊緣部分203;及一第二曝光部分220,以曝光該框邊196的正交部分204。在該第一曝光部分213的上游邊中有一刻凹口裝置,其可度量該帶狀工件198之傳送長度,及在該帶狀工件198的一個側邊邊緣上,於一定的區間處形成凹口215(參見第25圖)。該刻凹口裝置216包括例如一振盪式模具組等等,以藉由衝壓該帶狀工件198的側邊邊緣來形成凹口215。在位置靠近該第一曝光部分213的傳遞輪217上有一凹口偵測感應器218,以偵測該凹口215的存在。該凹口偵測感應器218為一透射型感應器,且將偵測訊號輸入一控制器219中,以在該第二曝光部分220中決定開始曝光的時序。
在本發明中,該凹口215的形狀非為限制。此外,可使用來自雷射標誌器的標記、來自刺穿裝置的孔洞或其類似物來取代該凹口215。再者,其可為在該帶狀工件195的側邊邊緣上所形成之磁性記錄部分,以貯存訊息。
如顯示在第27A圖中,設定在第一曝光部分213中的第一光罩225具有一用來製造週期性圖案198的網孔圖案226,及一用來製造框邊196的側邊邊緣部分203之第一實體圖案227。該網孔圖案226可由例如在黑色的光遮蔽圖案上之隙縫形成。該隙縫可形成該網孔圖案226及允許光穿透。需注意的是,雖然該遮蔽圖案為黑色及該網孔圖案226(隙縫)實際上為白色,但考慮到圖形的可視性,在第27A圖中,該遮蔽圖案可繪製成白色及該網孔圖案可繪製成黑色。
如顯示在第27B圖中,該網孔圖案226為一方形排列,其每個具有300微米的邊且沿著寬度方向以θ1=45°之傾斜角度排列,及利用鉻沉積在該遮罩基材上而形成。用來在工件傳送方向F中重覆曝光該網孔圖案226之週期(週期長度L1)為L1=P1/sinθ1=300/sin45°=424微米。該網孔圖案226具有760毫米的操作寬度W,且根據該側邊邊緣部分之寬度,該第一實體圖案227具有250毫米的操作寬度W。需注意的是,考慮到近距式曝光之線條變寬效應,該網孔圖案226的線寬D1m比想要的線寬D1還窄較佳。
如顯示在第28圖中,在第二曝光部分220中之第二光罩230,於其中心部分中沿著寬度方向具有第二實體圖案231,以用來曝光該正交部分204。該第二實體圖案231在該工件傳送方向中之長度L5為90毫米,及在寬度方向中的寬度W3為760毫米。需注意的是,雖然該遮蔽圖案為黑色及該第二實體圖案231實際上為白色,但考慮到圖形的可視性,在第28圖中,該遮蔽圖案可繪製成白色。
下列將描述該圖案曝光設備之操作。當開始傳送該帶狀工件198時,刻凹口裝置216將度量該帶狀工件198的長度,及在該帶狀工件198之側邊邊緣上,於預定區間(例如1090毫米)處形成凹口215。當每個照明部分234及235的多邊形鏡之旋轉速度與該工件傳送速度V已同步化時,該第一曝光部分213會在該第一光罩225上掃描雷射光束,以在該帶狀工件198上曝光出該網狀化的週期性圖案201及該框邊196之側邊邊緣部分203。
當該網孔圖案226在傳送方向中的週期長度L1為424微米,該帶狀工件198之工件傳送速度為V=4公尺/分鐘,用來曝光該網孔圖案226的曝光週期為T1,曝光時間為△T1及該網孔圖案226之最小線寬D1mmin為10微米時,用來傳送該帶狀工件198的週期長度L1所需要之時間變成L1/V=6.36毫秒。當設計出在此時間週期執行一次掃描時,該曝光週期T1變成6.36毫秒及具有十八個反射表面的多邊形鏡之旋轉速度變成ω1=524 rpm。於此實例中,該掃描速度Vb1變成Ls.ω1=123公尺/秒,因為在該多邊形鏡與該第一光罩225間之距離Ls為2250毫米。因為該雷射光束S1之投射形狀的寬度Wb為1.2毫米,該雷射光束S1在此掃描速度Vb1下之曝光時間△T1變成1.2/Vb1=9.8微秒,及該帶狀工件198在此曝光時間△T1下的傳送長度Lc1變成V.△T1=0.65微米。在此具體實施例中,因為滿足V.△T1=0.65微米<D1mmin=10微米之關係,故可維持好的曝光品質。
在此具體實施例中,該雷射光束S1之投射形狀的長軸Lb為3.6毫米及短軸Wb為1.2毫米,且在該第一光罩225的背面邊上提供一光遮蔽遮罩(其包括一寬度大約等於雷射光束S1之長軸Lb的隙縫),以防止該第一光罩225在寬度中的曝光比該隙縫之寬度大。此外,該雷射光束S1的一次掃描之曝光面積具有尺寸3.6毫米(在傳送方向中)×750毫米(在寬度方向中),其意謂著在該一次掃描中可曝光該網孔圖案226的3.6/0.424=8.5片,且該網孔圖案226每片將接受多重曝光。
該光從曝光光源投射在該第一光罩225上的長度(Lb)為如上所述之3.6毫米,其滿足Lb=3.6>L1=0.424。Lb/L1的商m1變成8。此外,當在該工件傳送速度V與該曝光週期T1間之關係滿足(n1-1)×(L1/V)=T1(n1為自然數)及2n1m1=8時,可從2至8中選擇任何數目作為n1。當n1=2時,該多重曝光的次數可經最大化。在此具體實施例中,如上所述,因為用來傳送該帶狀工件198之週期長度L1所需要的時間為L1/V=6.36毫秒,及在此時間中執行一次掃描時,決定在T1與V間之關係以滿足T1=6.36毫秒及n1=2。
在該第二曝光部分220中,曝光該長度90毫米的實體圖案。在4公尺/分鐘的工件傳送速度處之曝光時間△T2為90/66.7=1.35秒。因為該圖案的間距為1090毫米,該曝光週期T2為1090/66.7=16.34秒。該控制器219可根據來自該凹口偵測感應器218之偵測訊號與多邊形鏡的掃描開始訊號的邏輯”及”條件來操作第二照明部分235的雷射發射器。為了產生該多邊形鏡的掃描開始訊號,可利用光學偵測器(諸如光電二極體)來偵測欲由該旋轉鏡掃描之雷射光束作為該掃描開始訊號;或可偵測控制鏡子用之脈衝訊號的前緣(其為每一表面輸出一次)作為該掃描開始訊號。
在使用第二光罩230,利用第二曝光部分220來曝光之實體圖案中,因為當該多邊形鏡之旋轉速度變快時,於傳送方向中的偏差會變小,該具有十八個反射表面的多邊形鏡之旋轉速度設定為ω2=2096 rpm。於此實例中,該掃描速度Vb2變成Ls.ω2=492公尺/秒,因為在該多邊形鏡與該第二光罩230間之距離Ls為2250毫米。因為該雷射光束S2的投射形狀之寬度Wb為1.2毫米,該雷射光束S2在此掃描速度Vb2下的曝光時間△T2變成1.2/Vb2=2.45微秒,及該帶狀工件198在此曝光時間△T2處之傳送長度Lc2變成V.△T2=0.16微米。因為V.△T2=0.16微米充分小於在傳送方向中之正交部分的長度90毫米,故可維持好的曝光品質。該具有長軸Lb為3.6毫米之雷射光束S2的多重曝光數目變成34。
除了圖案曝光外,本發明之圖案曝光方法可應用至攝影曝光等等。再者,可使用投射曝光來取代近距式曝光。此外,雖然在上述具體實施例中使用帶狀工件,可容易地將本發明應用在薄片狀工件上執行連續曝光同時傳送。
在本發明中可有多種變化及改質,且其經了解皆在本發明之範圍內。
本發明可應用在工件上來執行圖案曝光,以形成一使用於顯示裝置及其類似物的薄膜似光學構件較佳,特別可用來形成電磁遮蔽膜及其類似物。
3...透明薄膜
6...銅電鍍物
12...工件進料部分
13...曝光部分
14...工件捲繞部分
15...工件接合部分
20...長膜
21...銀鹽感光性材料
24...捲繞捲軸
25...馬達組
29...光罩
33...遮罩圖案
40...遮罩保持部分
41...保持框架
42...載體
43...致動器
43a...移動器
46...調整螺絲釘
49...滑件導座
50...滑軌
57...多邊形鏡
58...馬達
59...反射鏡
61...反射表面
80...階梯式基礎
81...階梯
85...曝光光源
88...快門裝置
130...第一照明部分
133...第一遮罩圖案
65,86...隙縫
73,79...稜鏡
67,87...光遮蔽遮罩
166...第二照明部分
169...第二遮罩圖案
172...圖案
195...網狀化的電磁遮蔽圖案
196...框邊
203...側邊邊緣部分
204...正交部分
56,74,78...準直鏡片
105a,105b...細線
215...凹口
216...刻凹口裝置
217...傳遞輪
218...凹口偵測感應器
226...網孔圖案
227...第一實體圖案
231...第二實體圖案
55,70,71,77...雷射發射器
4,104...電磁遮蔽圖案
11,198...帶狀工件
28,128...曝光滾筒
32,132...遮罩基材
35,135...圖案區域
90,180...石英振盪器
113,213...第一曝光部分
114,220...第二曝光部分
129,225...第一光罩
165,230...第二光罩
2,102,197...電磁遮蔽膜
5,105,201...週期性圖案
10,110,210...圖案曝光設備
16,117,219...控制器
30,234,235...照明部分
D1,D1m,D2,D2m,Wp,Ws...線寬
D1mmin,D2mmin,Dmin...最小線寬
De,Dn...直徑
F...工件傳送方向
h...中心與邊緣間的差異
L...圖案長度
L0
,L1,L2...週期長度
L3,L5,Lw...長度
L4...寬度
Lb...長軸
Lc,Lc1,Lc2...傳送長度
Lg...鄰近間距
Lm...遮罩長度
Ls...距離
m,m1,m2...商
n,n1,n2...自然數
P,P1,P2...間隔間距
Pf...間距
R...曝光滾筒半徑
r...雷射光束半徑
S,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7...雷射光束
t1
,t2
...厚度
△T,△T1,△T2...曝光時間
T,T1,T2...曝光週期
V...工件傳送速度
Vb,Vb1,Vb2...掃描速度
W...圖案寬度
W0
...工件寬度
W1,W3...寬度
Wb...短軸
Wm...遮罩寬度
θ1,θ2,θp...排列角度
θs...掃描角度
η...使用效率
ω,ω1,ω2...旋轉速度
第1A圖為由本發明所形成的電磁遮蔽膜之平面圖;第1B圖為第1A圖的部分放大圖;第2圖為該電磁遮蔽膜的截面圖;第3圖為本發明之圖案曝光設備架構的示意圖;第4A圖為以該電磁遮蔽膜為基礎之帶狀工件的平面圖;第4B圖為該帶狀工件的截面圖;第5A圖為一光罩的平面圖;第5B圖為該光罩的側視圖;第5C圖為在該光罩上之遮罩圖案的部分放大解釋圖;第6圖為一遮罩保持部分的架構之示意圖;第7圖為一照明部分的架構之示意圖;第8圖為一雷射光束的投射形狀之解釋圖;第9圖為本發明之圖案曝光方法的示意圖;第10A圖為該雷射光束在該光罩上的掃描過程之解釋圖;第10B圖為在該工件上曝光的圖案之解釋圖;第11圖為由於在掃描時的不同步所產生之曝光偏差的曲線圖;第12A至12F圖為在鄰近間距與光強度分佈間之關係圖;第13圖為該鄰近間距根據其在曝光滾筒上的位置之差異的解釋圖;第14圖為該電磁遮蔽膜的曝光製程之流程圖;第15圖為一含有二個雷射發射器的曝光光源之解釋圖,其中該發射器可發射出二通道已接受偏極化多工的雷射光束;第16圖為含有複數個雷射發射器的曝光光源之解釋圖,其中該發射器可發射出複數個欲複合的雷射光束;第17圖為使用表面照射光源之曝光部分的前視圖;第18A圖為由本發明的第二具體實施例所形成之電磁遮蔽膜的平面圖;第18B圖為第18A圖的部分放大圖;第19圖為本發明的第二具體實施例之圖案曝光設備架構的示意圖;第20A圖為第一光罩的平面圖;第20B圖為第一光罩的側視圖;第21A圖為第一遮罩圖案的形狀之解釋圖;第21B圖為第二遮罩圖案的形狀之解釋圖;第21C圖為第一遮罩圖案與第二遮罩圖案之組合的形狀之解釋圖;第22A圖為該雷射光束在第一光罩上的掃描過程之解釋圖;第22B圖為由該第一曝光部分在該工件上曝光之圖案的解釋圖;第23A圖為該雷射光束在第二光罩上的掃描過程之解釋圖;第23B圖為由該第二曝光部分在該工件上曝光之圖案的解釋圖;第24A圖為一繞著全部周圍具有框邊的電磁遮蔽膜之平面圖;第24B圖為第24A圖之部分放大圖;第25圖為上面形成有框邊的電磁遮蔽膜之帶狀工件的平面圖;第26圖為用來曝光具有框邊的電磁遮蔽膜之圖案曝光設備的架構之示意圖;第27A圖為用來曝光具有框邊的電磁遮蔽膜之第一光罩的平面圖;第27B圖為在第一光罩上的網孔圖案之部分放大解釋圖;及第28圖為用來曝光具有框邊的電磁遮蔽膜之第二光罩的平面圖。
11...帶狀工件
28...曝光滾筒
29...光罩
30...照明部分
F...工件傳送方向
S...雷射光束
V...工件傳送速度
Claims (72)
- 一種圖案曝光方法,其包括下列步驟:連續傳送一具有感光層的帶狀或薄片狀工件;及透過一配置在離該工件一預定的鄰近間距處且具有一遮罩圖案之光罩,對該工件週期性施加近距曝光一段曝光時間,所以在該工件上形成一週期性圖案,其中該週期性圖案為該遮罩圖案沿著該工件之傳送方向的週期性安排,其中當該週期性圖案的一個週期長度為週期長度L0 、該工件在垂直於該工件傳送方向之方向的寬度為工件寬度W0 、在一圖案區域上面提供有該遮罩圖案之該圖案區域在該工件傳送方向的長度為圖案長度L、在該圖案區域的工件寬度方向之長度為圖案寬度W、該工件的傳送速度為V、用來曝光該週期性圖案之曝光週期為T、該曝光時間為 T、及該遮罩圖案的最小線寬為Dmin時,在下列條件式下,於每個曝光週期T中,對涵蓋該遮罩圖案的至少一個週期之曝光區域施加該曝光時間 T的近距曝光:L0 <L;W0 <W;L0 /VT;及V. T<Dmin。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中當從一曝光光源投射在該光罩上之光的長度,於該工件傳送方向為Lb時,其滿足Lb>L0 的關係;當Lb/L0 的商為m(m為自然數)時,在該工件傳送方向安排該具有m個遮罩圖案之光罩;且藉由在該工件傳送速度V與該曝光週期T間建立同步化,透過配置在該第一遮罩圖案之下游處的第n個遮罩圖案,在該工件已經透過該第一遮罩圖案來曝光出一潛影圖案的部分,於此部分通過該第n個遮罩圖案下方時,多次曝光相同圖案於其上;所以在該工件傳送速度V與該曝光週期T間之關係滿足下列式:(n-1)×(L0 /V)=T(n為自然數);及
- 如申請專利範圍第2項之圖案曝光方法,其中該工件的密度可藉由該n(n2)次多重曝光而達到想要的值。
- 如申請專利範圍第2項之圖案曝光方法,其中該曝光光源在該曝光週期T期間,於一個方向作光掃描,以透過該光罩來曝光該工件的全部寬度。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中該曝光光源為一半導體雷射發射器,從該半導體雷射發射器發射出一雷射光束,然後由準直透鏡來準直,以執行該曝光。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中該曝光光源為二通道的半導體雷射發射器,其中藉由使用從該半導體雷射發射器所發射出之二通道雷射光束且使其接受 偏極化多工,然後使其接受準直透鏡準直,來執行該曝光。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中該曝光光源為複數個半導體雷射發射器,其中藉由使用使複數個雷射光束各別地由對應的準直透鏡予以準直,然後將該些準直光束複合在一小區域中而形成的光,來執行該曝光。
- 如申請專利範圍第5至7項中任一項之圖案曝光方法,其中該雷射光束的波長為405奈米。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中當來自該曝光光源的光之掃描速度為Vb時,在該工件傳送方向上,從該遮罩圖案的寬度方向垂直於該工件傳送方向之位置處,朝向雷射掃描的下游側,該遮罩圖案以V.W/Vb的量傾斜,其為該工件在一次掃描中之移動長度。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中該曝光光源因應於該掃描速度的改變而改變該光之強度,所以在該工件上的曝光量於全部寬度中保持一定。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中當該鄰近間距為Lg時,形成該等遮罩圖案,所以它們的位置根據來自該曝光光源的光之入射角度 的改變而在該寬度方向中朝向內部偏移Lg.sin。
- 如申請專利範圍第4項之圖案曝光方法,其中該遮罩圖案的寬度根據在該掃描的寬度方向中之位置來改變,以 保持在該工件上之週期性圖案的線寬沿著該寬度方向為均勻的。
- 如申請專利範圍第2項之圖案曝光方法,其中當從該曝光光源投射在該光罩上,沿著該工件的寬度方向之該光的長度為Lw時,透過該光罩,由該曝光光源於該曝光時間 T曝光該工件的全部寬度,且其滿足下式:Lw>W。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中該鄰近間距不超過500微米。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中該感光層為銀鹽感光性材料或光阻。
- 如申請專利範圍第15項之圖案曝光方法,其中該銀鹽感光性材料之灰度為至少5。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中該週期性圖案為一在該帶狀工件上曝光的連續無縫圖案。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中該週期性圖案之線寬不超過20微米。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中該週期性圖案為一形成電磁遮蔽構件的網孔圖案。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中透過配置在接近一滾筒的外部周圍處之該光罩,對懸掛在於滾筒上的帶狀工件施加該近距曝光。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中監視在該 工件的傳送速度與用來曝光該週期性圖案的曝光週期之間的同步化,所以僅有當該同步化已建立時才執行該曝光。
- 如申請專利範圍第1項之圖案曝光方法,其中當一工件接合部分,其為二個該帶狀工件的接合部分,通過接近該光罩時,在該光罩與該工件間之間距作成比該鄰近間距大,且在該工件接合部分通過後,該間距將回到該鄰近間距。
- 一種圖案曝光方法,其包括下列步驟:將一具有感光層的帶狀或薄片狀工件,連續傳送至接近複數個光罩,其中該光罩每個具有一沿著傳送方向安排之遮罩圖案;及使用複數個曝光部分,在一曝光週期及一曝光時間對該工件施加近距曝光,且該曝光週期及該曝光時間與該工件的傳送速度同步化,該些部分每個包括該些光罩之一,所以在該工件上形成一週期性圖案,該週期性圖案為該遮罩圖案沿著該工件之傳送方向的週期性安排,其中當該週期性圖案的一個週期長度為週期長度L0 、該工件在垂直於該工件傳送方向之方向的寬度為工件寬度W0 、在一圖案區域上面提供有該遮罩圖案之該圖案區域在該工件傳送方向的長度為圖案長度L、在該圖案區域的工件寬度方向之長度為圖案寬度W、該工件的傳送速度為V、用來曝光該週期性圖案之曝光週期為T、該 曝光時間為 T、及該遮罩圖案的最小線寬為Dmin時,在下列條件式下,於每個曝光週期T中,對涵蓋該遮罩圖案的至少一個週期之曝光區域施加一曝光時間 T的近距曝光:L0 <L;W0 <W;L0 /VT;及V. T<Dmin。
- 如申請專利範圍第23項之圖案曝光方法,其中由該等曝光部分所形成的該等週期性圖案彼此不同。
- 如申請專利範圍第24項之圖案曝光方法,其中該等不同的週期性圖案為複數第一細線,其等離該工件傳送方向一定的角度;及複數第二細線,其等離該第一細線一定的角度;而該等第一線及該等第二線之組合可製得一網孔圖案。
- 如申請專利範圍第25項之圖案曝光方法,其中該網孔圖案形成一電磁遮蔽構件。
- 如申請專利範圍第23項之圖案曝光方法,其中該等複數個曝光部分有一第一曝光部分及一第二曝光部分,該第一曝光部分沿著該工件傳送方向在一第一曝光週期中執行一具週期及連續性的第一圖案之曝光,及該第二曝光部分沿著該工件傳送方向在一第二曝光週期中執行一具週期及間歇性的第二圖案之曝光。
- 如申請專利範圍第27項之圖案曝光方法,其中該第一圖案為一形成電磁遮蔽構件的網孔圖案,或一在該工件傳送方向於二端處具有多數框邊部分之網孔圖案;及該第二圖案為一在該工件的寬度方向間歇相交該網孔圖案之圖案。
- 如申請專利範圍第23項之圖案曝光方法,其中該感光層為銀鹽感光性材料或光阻。
- 如申請專利範圍第23項之圖案曝光方法,其中該複數個曝光部分之至少一個的曝光週期與其它曝光部分不同。
- 如申請專利範圍第23項之圖案曝光方法,其中該工件傳送速度、該曝光週期及該曝光時間可根據共同的參考時脈彼此同步化。
- 如申請專利範圍第23項之圖案曝光方法,其中在該複數個曝光部分的上游邊,於該工件傳送方向,以預定的區間對該工件施加複數參考標記,每個曝光部分偵測該參考標記以決定曝光時序。
- 如申請專利範圍第32項之圖案曝光方法,其中該等參考標記為由刻凹口方法所形成的凹口、由雷射標誌器所形成之雷射標記、由刺穿方法所形成的孔洞、或形成在該工件的側邊邊緣上的磁性記錄部分中之磁性訊號。
- 一種圖案曝光設備,其包含:一輸送器部分,其以一工件傳送速度V來連續傳送 一具有感光層的帶狀或薄片狀工件;一光罩,其配置在離該工件一預定的鄰近間距Lg且具有一遮罩圖案;一照明部分,其透過該光罩,在每個曝光週期T中,沿著垂直於該傳送方向的寬度方向,藉由照射該工件全部,以曝光時間 T來執行近距曝光;及一控制器,其用來在該工件傳送速度V、該曝光週期T及該曝光時間 T中建立同步化,該同步化用做沿著該工件的傳送方向形成該週期性圖案,其中該圖案為該等遮罩圖案之週期性安排,其中當該週期性圖案的一個週期長度為週期長度L0 、該工件在垂直於該工件傳送方向之方向的寬度為工件寬度W0 、在一圖案區域上面提供有該遮罩圖案之該圖案區域在該工件傳送方向的長度為圖案長度L、在該圖案區域的工件寬度方向之長度為圖案寬度W、該工件的傳送速度為V、用來曝光該週期性圖案之曝光週期為T、該曝光時間為 T、及該遮罩圖案的最小線寬為Dmin時,在下列條件式下,於每個曝光週期T中,對涵蓋該遮罩圖案的至少一個週期之曝光區域施加一曝光時間 T的近距曝光:L0 <L;W0 <W;L0 /VT;及 V. T<Dmin。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中在相同週期中,沿著該圖案長度L的方向,將複數個遮罩圖案安排在該圖案區域中。
- 如申請專利範圍第35項之圖案曝光設備,其中當從該照明部分投射在該光罩上,在該工件傳送方向中之光的長度為Lb時,其滿足Lb>L0 的關係;當Lb/L0 的商為m(m為自然數)時,在該工件傳送方向安排具有m個該等遮罩圖案的光罩。
- 如申請專利範圍第36項之圖案曝光設備,其中該控制器藉由在該工件傳送速度V與該曝光週期T間建立同步化,透過配置在該第一遮罩圖案下游的第n個遮罩圖案,在該工件已經透過該第一遮罩圖案曝光出一潛影圖案的部分,於此部分通過該第n個遮罩圖案下方時,執行多重曝光一相同圖案於其上,其中在該工件傳送速度V與該曝光週期T間之關係滿足下式:(n-1)×(L0 /V)=T(n為自然數);及
- 如申請專利範圍第37項之圖案曝光設備,其中該工件之密度可藉由(n2)次多重曝光來達到想要的值。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該照明部分包括: 一曝光光源,其用來將光投射向該光罩;及一掃瞄器,其用來在一個方向於該曝光週期T期間作該光之掃描,以經由該光罩來曝光該工件的全部寬度。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中該曝光光源包括:一半導體雷射發射器;及準直透鏡,其用來準直從該半導體雷射發射器所發射出的雷射光束。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中該曝光光源包括:二通道的半導體雷射發射器;一光學構件,其用來執行從該等半導體雷射發射器所發射出的二通道雷射光束之偏極化多工;及準直透鏡,其用來準直該經多工化的雷射光束。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中該曝光光源包括:複數個半導體雷射發射器;複數個準直透鏡,其用來各別準直複數個雷射光束;及複數個光學構件,其用來將該些經準直的光束複合在一小區域中。
- 如申請專利範圍第40至42項中任一項之圖案曝光設備,其中該雷射光束的波長為405奈米。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中該掃瞄器包括:一具有複數個反射表面的多邊形鏡,該等反射表面可將來自曝光光源的光反射向該光罩;及一驅動器,其用來旋轉該多邊形鏡。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中該照明部分進一步包括:一光量調整器,其可因應該掃描速度之改變來調整該來自曝光光源的光強度,所以在該工件上的曝光量於全部寬度中保持一定。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中當來自該曝光光源的光的掃描速度為Vb時,在該工件傳送方向中,從該遮罩圖案的寬度方向垂直於該工件傳送方向之位置處,朝向雷射掃描之下游側,該遮罩圖案以V.W/Vb的量傾斜,其為該工件在一次掃描時之移動長度。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中形成該遮罩圖案,使其在寬度方向的位置根據來自該曝光光源的光之入射角度 的改變,朝向內部偏移Lg.sin。
- 如申請專利範圍第39項之圖案曝光設備,其中該遮罩圖案的隙縫寬度根據在掃描方向之位置來改變,以保持在該工件上的週期性圖案之線寬沿著該寬度方向為均勻的。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該照明 部分具有一能發射光至該光罩的曝光光源,該光沿著該工件的寬度方向之長度為Lw,且其滿足下式:Lw>W。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該鄰近間距不超過500微米。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該感光層為銀鹽感光性材料或光阻。
- 如申請專利範圍第51項之圖案曝光設備,其中該銀鹽感光性材料之為至少5。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該週期性圖案為一在該帶狀工件上曝光的連續無縫圖案。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該週期性圖案之線寬不超過20微米。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該週期性圖案為一形成電磁遮蔽構件的網孔圖案。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中更包括一上面懸掛該帶狀工件的滾筒,其中該光罩配置在離該滾筒的外周圍一接近間距Lg處。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中該控制器可監視在該傳送部分的操作與該照明部分間之同步化,以控制該照明部分僅有當該同步化已建立時才發射光。
- 如申請專利範圍第34項之圖案曝光設備,其中更包括 一遮罩保持部分,該遮罩保持部分包括:一保持框架,其用來保持該光罩;一載體,用來支撐該保持框架,在一曝光位置與一引退位置間移動,其中該曝光位置為由該保持框架所保持的光罩面對該工件一接近間距Lg,而引退位置為在該光罩與該工件間之間距大於該鄰近間距Lg;及一驅動器,其用來在該曝光位置與該引退位置間移動該保持框架。
- 如申請專利範圍第58項之圖案曝光設備,其中該保持框架具有一調整部分,其藉由將該光罩移動接近或離開該工件來調整該鄰近間距Lg。
- 一種圖案曝光設備,其包括:一輸送器部分,其用來連續傳送一具有感光層的帶狀或薄片狀工件;複數個曝光部分,每個曝光部分包含照明部分、及曝光滾筒,其中該照明部分係藉由在每個預定的曝光週期中,對該工件照射一預定的曝光時間來執行近距曝光,且包括:一具有遮罩圖案的光罩,其配置在離該工件一接近間距處;及一曝光光源,其可透過該光罩朝向該工件發射光;及一控制器,其用來在該輸送器部分的工件傳送速度、該複數個照明部分的曝光週期與曝光時間中建立同步化,該同步化用做形成該週期性圖案,該週期性圖案 為該等遮罩圖案沿著該工件的傳送方向之週期性安排,其中當該週期性圖案的一個週期長度為週期長度L0 、該工件在垂直於該工件傳送方向之方向的寬度為工件寬度W0 、在一圖案區域上面提供有該遮罩圖案之該圖案區域在該工件傳送方向的長度為圖案長度L、在該圖案區域的工件寬度方向之長度為圖案寬度W、該工件的傳送速度為V、用來曝光該週期性圖案之曝光週期為T、該曝光時間為 T、及該遮罩圖案的最小線寬為Dmin時,在下列條件式下,於每個曝光週期T中,對涵蓋該遮罩圖案的至少一個週期之曝光區域施加一曝光時間 T的近距曝光:L0 <L;W0 <W;L0 /VT;及V. T<Dmin。
- 如申請專利範圍第60項之圖案曝光設備,其中該複數個曝光部分至少為第一曝光部分,其具有一附有第一遮罩圖案的第一光罩;及第二曝光部分,其具有一附有第二遮罩圖案之第二光罩,該第一遮罩圖案與該第二遮罩圖案彼此不同。
- 如申請專利範圍第61項之圖案曝光設備,其中該第一遮罩圖案為複數條以節距P1安排的細線,其每條線離該工件傳送方向一角度 1(-90°190°)及寬度D1; 及其中該第二遮罩圖案為複數條以節距P2安排的細線,其每條離該工件傳送方向一角度 2(-90°290°, 1≠ 2)及寬度D2;該第一遮罩圖案的曝光與該第二遮罩圖案的曝光之組合,在該工件上作成一沿著該工件傳送方向週期性安排的網孔圖案。
- 如申請專利範圍第62項之圖案曝光設備,其中當該工件在垂直於該工件傳送方向的工件寬度方向中具有寬度W0,該第一遮罩圖案在該工件傳送方向中具有週期長度L1(L1=P1/sin 1),及該第二遮罩圖案在該工件傳送方向具有週期長度L2(L2=P2/sin 2)時,在一具有長度等於或大於在該工件傳送方向中的週期長度L1、與寬度等於或大於在該工件寬度方向中之寬度W0的圖案區域中,提供該第一遮罩圖案,及在一具有長度等於或大於在該工件傳送方向中之週期長度L2、及寬度等於或大於在該工件寬度方向中的寬度W0之圖案區域中,提供該第二遮罩圖案。
- 如申請專利範圍第63項之圖案曝光設備,其中該第一曝光部分的曝光週期為一第一曝光週期,其中當該工件傳送至長度n.L1(n為至少1的整數)時,執行一次掃描;及該第二曝光部分的曝光週期為一第二曝光週期,其中當該工件傳送至長度n.L2(n為至少1的整數)時,執行一次掃描。
- 如申請專利範圍第60項之圖案曝光設備,其中該週期性圖案為一形成電磁遮蔽構件的網孔圖案。
- 如申請專利範圍第61項之圖案曝光設備,其中該第一曝光部分在第一曝光週期中,沿著該工件傳送方向執行一週期性及連續性的第一圖案之曝光;及該第二曝光部分在第二曝光週期中,沿著該工件傳送方向執行一週期性及間歇性的第二圖案之曝光。
- 如申請專利範圍第66項之圖案曝光設備,其中該第一圖案包括至少一網孔圖案,及該第二圖案包括一垂直於該工件傳送方向的帶狀圖案。
- 如申請專利範圍第67項之圖案曝光設備,其中該網孔圖案形成一電磁遮蔽構件,及該帶狀圖案間歇相交該網孔圖案。
- 如申請專利範圍第60項之圖案曝光設備,其中該感光層為銀鹽感光性材料或光阻。
- 如申請專利範圍第60項之圖案曝光設備,其中更包括一參考時脈產生器,其可產生一參考時脈作為該同步化的參考資料。
- 如申請專利範圍第60項之圖案曝光設備,其中更包括:一標記施加部分,其在該工件傳送方向,於離開該複數個曝光部分上游邊,以預定的區間對該工件施加一參考標記;及一可偵測該參考標記的標記偵測部分,該等曝光部 分每個可根據該參考標記之偵測來決定曝光時序。
- 如申請專利範圍第71項之圖案曝光設備,其中該參考標記為由刻凹口方法所形成的凹口、由雷射標誌器所形成之雷射標記、由刺穿方法所形成的孔洞、或形成在該工件的側邊邊緣上之磁性記錄部分中的磁性訊號。
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