專利名稱：光學(xué)記錄器及其記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體集成電路，液晶顯示器或類似產(chǎn)品的制造中光刻工藝的光學(xué)記錄器和記錄方法，尤其涉及一種適合形成具有基本上和曝光波長(zhǎng)一樣大的線寬的曝光圖形和類似物的光學(xué)記錄器和記錄方法。
背景技術(shù)：
在利用曝光的光學(xué)記錄器中，有一種曝光裝置通過(guò)例如透鏡投影或鏡面投影的投影光學(xué)系統(tǒng)使曝光圖形在曝光物體表面成像。然而，如果曝光圖形的線寬接近于曝光線的波長(zhǎng)，線寬會(huì)由于光的衍射的限制而不能被分辯。為了解決這個(gè)問(wèn)題，提供了一種提高分辨率的方法，使用一種帶有形成在掩膜基板上的被稱為移相器的透明或半透明的相位調(diào)制層的相移掩膜作為曝光掩膜，用以調(diào)制相位調(diào)制層中的光的相位，從而提高分辨率。
還有另外一種曝光裝置，即激光繪圖裝置，該裝置在曝光被曝光物體的同時(shí)用一束激光光束根據(jù)要被記錄的曝光圖形在曝光物體表面連續(xù)地或間歇地掃描。另外，有一種激光繪圖裝置，該裝置利用一種用來(lái)調(diào)制光的振幅的空間光調(diào)制器在曝光物體上成像形成在空間光調(diào)制器中的曝光圖形。它能同時(shí)由用于振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器在多個(gè)位置上記錄一個(gè)曝光圖形，因此，與單光束掃描的例子相比較，這種方法有利于實(shí)現(xiàn)繪圖速度的提高。
然而，在相移掩膜中，有必要在掩膜基板上形成一個(gè)具有高精度厚度的相位調(diào)制層。如果相位調(diào)制層和已組成圖形的鉻膜或類似物的振幅調(diào)制層組合，有必要高精確度地交迭相位調(diào)制層和振幅調(diào)制層，因此相移掩膜的制造要比普通曝光掩膜的制造更加困難，而且因此增加制造成本。另外，有必要為每一圖形制造相移掩膜。
還有，使用用于振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器的激光繪圖裝置可用來(lái)繪圖，但是與用相移掩膜的裝置相比較，其分辨率較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光學(xué)記錄器及其方法，利用這種裝置和方法，即使曝光圖形的線寬接近于曝光線的波長(zhǎng)，仍可以獲得預(yù)定的分辨率以及減少曝光所需的時(shí)間。
本發(fā)明的光學(xué)記錄器包括有用以將來(lái)自光源的光轉(zhuǎn)換成包括一個(gè)振幅調(diào)制光和一個(gè)相位調(diào)制光的調(diào)制光的光轉(zhuǎn)換裝置，和用于所述調(diào)制光在一個(gè)物體表面成像的成像裝置。
本發(fā)明的光學(xué)記錄方法包括用于將來(lái)自光源的光轉(zhuǎn)換成包括一個(gè)振幅調(diào)制光和一個(gè)相位調(diào)制光的調(diào)制光的步驟；和用于所述調(diào)制光在一個(gè)物體表面成像的步驟。
在這樣的記錄器和記錄方法中，包括振幅調(diào)制光和相位調(diào)制光的調(diào)制光在被曝光的物體表面上成像。因此，在用曝光在物體上記錄曝光圖形時(shí)，可同時(shí)完成振幅調(diào)制和相位調(diào)制，從而，像相移掩膜一樣很容易實(shí)現(xiàn)高分辨率并且減少曝光時(shí)間。由于可調(diào)制量容易被控制，相位和振幅的調(diào)制能容易地設(shè)置成最適宜的量。還有，到現(xiàn)在為止，當(dāng)每次曝光圖形改變時(shí)，從根本上不需要每次都更換曝光掩膜。
光轉(zhuǎn)換裝置最好包括一個(gè)用于從光源引入的至少一部分光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器；一個(gè)用于在第一空間光調(diào)制器內(nèi)調(diào)制的光成像的第一成像光學(xué)系統(tǒng)；和一個(gè)用于由第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的至少一部分光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器，以及成像裝置包括一個(gè)用于在第二空間光調(diào)制器內(nèi)調(diào)制的光在物體表面成像的第二成像光學(xué)系統(tǒng)。
光轉(zhuǎn)換裝置可以包括一個(gè)用于從光源引入的至少一部分光的相位調(diào)制的第一空間光調(diào)制器；一個(gè)用于在第一空間光調(diào)制器內(nèi)調(diào)制的光成像的第一成像光學(xué)系統(tǒng)；和一個(gè)用于由第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的至少一部分光的振幅調(diào)制的第二空間光調(diào)制器，以及成像裝置包括一個(gè)用于在第二空間光調(diào)制器內(nèi)調(diào)制的光在物體表面成像的第二成像光學(xué)系統(tǒng)。
光轉(zhuǎn)換裝置可以包括用于將從光源引入的光在光學(xué)上分離成第一光和第二光的光分離裝置；一個(gè)用于至少一部分第一光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器；一個(gè)用于至少一部分第二光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器；和用于在光學(xué)上聯(lián)合被第一空間光調(diào)制器調(diào)制的光和被第二空間光調(diào)制器調(diào)制的光的光聯(lián)合裝置，以及成像裝置包括一個(gè)用于被光聯(lián)合裝置組成的光在物體表面成像的成像光學(xué)系統(tǒng)。
用于振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器最好能包括一個(gè)偏振板和一個(gè)液晶空間光調(diào)制裝置。同樣，用于相位調(diào)制的空間調(diào)制器最好能包括一個(gè)液晶空間光調(diào)制元件。
用于在物體表面成像的成像光學(xué)系統(tǒng)最好能是一個(gè)縮減光學(xué)系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)換步驟最好能包括一個(gè)使來(lái)自光源的光進(jìn)入一個(gè)用于至少一部分來(lái)自光源的光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器的步驟；一個(gè)由第一成像光學(xué)裝置將在第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光成像的步驟；和一個(gè)使由第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的光進(jìn)入用于至少一部分成像的光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器的步驟，以及所述成像步驟包括一個(gè)用于在第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光在物體表面成像的步驟。
轉(zhuǎn)換步驟可以包括一個(gè)使來(lái)自光源的光進(jìn)入一個(gè)用于至少一部分來(lái)自光源的所述光的相位調(diào)制的第一空間光調(diào)制器的步驟；一個(gè)由第一成像光學(xué)系統(tǒng)將在第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光成像的步驟；一個(gè)使由第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的光進(jìn)入用于至少一部分成像的光的振幅調(diào)制的第二空間光調(diào)制器的步驟，以及成像步驟包括一個(gè)用于在第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光在物體表面成像的步驟。
轉(zhuǎn)換步驟可以包括一個(gè)在光學(xué)上由光分離裝置將來(lái)自光源的光分離成第一光與第二光的步驟；一個(gè)使第一光進(jìn)入一個(gè)用于至少一部分第一光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器的步驟；一個(gè)使第二光進(jìn)入一個(gè)用于至少一部分第二光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器步驟；和一個(gè)由光聯(lián)合裝置在光學(xué)上聯(lián)合在第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光和在第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光的步驟，以及成像步驟包括一個(gè)用于被光聯(lián)合裝置組成的光在物體表面成像的步驟。
在本發(fā)明的記錄方法中，當(dāng)調(diào)制光被連續(xù)地或間歇地掃描，伴隨著改變由光轉(zhuǎn)換形成的曝光圖形和物體表面被曝光的位置時(shí)，最后的曝光圖形通過(guò)調(diào)制光在物體表面上成像而形成。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄器的一個(gè)實(shí)施例的視圖；圖2是顯示了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄器的另一個(gè)實(shí)施例的視圖；圖3是顯示了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄器的一個(gè)實(shí)施例的視圖；圖4(a)和4(b)是顯示圖形的視圖，圖4(a)是顯示測(cè)試圖形的視圖；圖4(b)是顯示用于比較的測(cè)試圖形的視圖。
具體實(shí)施例方式
首先，下面解釋一個(gè)在光學(xué)上串連地組合一個(gè)用于振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器和一個(gè)用于相位調(diào)制的空間光調(diào)制器的乘法型的光學(xué)記錄器及其記錄方法。
參考圖1，光學(xué)記錄器10包括一個(gè)用于從光源(未顯示)引入的至少一部分光12的振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器14(下文中被稱為“SLM”)；一個(gè)用以穿過(guò)空間光調(diào)制器14的光16成像的成像透鏡18；一個(gè)用于由成像透鏡18成像的至少一部分光20的相位調(diào)制的空間光調(diào)制器22；以及一個(gè)用于穿過(guò)空間光調(diào)制器22的光24在曝光的物體26的表面28上成像的成像透鏡30。
作為用于曝光的光源，如果是普通的投影曝光裝置，可以用超高壓水銀燈或其他激光燈的i線和g線。因此，光學(xué)記錄器10可被用作曝光裝置。
每一個(gè)SLM14，22包括具有基礎(chǔ)裝置的液晶裝置，每個(gè)基礎(chǔ)裝置對(duì)應(yīng)于一個(gè)排列象素的并且SLM通過(guò)應(yīng)用制造半導(dǎo)體集成電路和液晶顯示器的技術(shù)來(lái)制造。
SLM14和22由支撐裝置(未顯示)支撐在記錄器10中，以便于在光學(xué)上串聯(lián)配置而且在光學(xué)上彼此配對(duì)地定位。必須做到SLM14和SLM22的相應(yīng)象素之間的光程長(zhǎng)度，也就是相位差在每個(gè)象素的附近不應(yīng)有太大的變化。如果可以忽略成像透鏡18的象差，可以通過(guò)控制在SLM14和SLM22之間的光學(xué)軸向方向上的適當(dāng)位置上的滯后來(lái)獲得上面的條件，這種在每個(gè)象素附近的滯后與曝光光線的波長(zhǎng)相比是充分小的。
假設(shè)SLM14中一個(gè)復(fù)數(shù)振幅透射率是T1(x，y)，SLM22中一個(gè)復(fù)數(shù)振幅透射率是T2(x，y)，在物體26表面28上一個(gè)復(fù)數(shù)振幅E(x，y)由下面的表達(dá)式(1)表示。[公式1]E(x，y)＝T1(x，y)T2(x，y)＝A1(x，y)A2(x，y)exp(iP1(x，y)+iP2(x，y))≡A(x，y)exp(iP(x，y))............(1)這里，T1(x，y)和T2(x，y)被下面的表達(dá)式(2)和(3)定義。[公式2]T1(x，y)≡A1(x，y)exp(iP1(x，y))......(2)[公式3]T2(x，y)≡A2(x，y)exp(iP2(x，y))......(3)基于上述表達(dá)式(1)，(2)和(3)，振幅調(diào)制(光的透射率)和相位調(diào)制(從相位0到相位2π)在施加給液晶裝置的電壓上控制，因此上面所說(shuō)的振幅A(x，y)和相位P(x，y)可以成為曝光物體26的表面28上的最后的振幅A(x，y)和相位P(x，y)。
甚至當(dāng)用于振幅調(diào)制的SLM14有相位調(diào)制的作用和/或用于相位調(diào)制的SLM22有振幅調(diào)制的作用，T1(x，y)和T2(x，y)的值仍可以被選擇，因此最后的振幅A(x，y)和相位P(x，y)可以接近理想值。
對(duì)于成像透鏡30，單位放大率的光學(xué)透鏡或縮減光學(xué)透鏡都可以被采用。然而，SLM的象素大小通常和幾個(gè)微米一樣大或大于幾個(gè)微米，因此，為了獲得被稱作亞微米級(jí)的分辨率，采用縮減光學(xué)透鏡更好。圖1中，成像透鏡18，30分別被顯示成一個(gè)透鏡來(lái)簡(jiǎn)化說(shuō)明，但是為了獲得更有利的成像特性，值得使用多元透鏡并將它們組合起來(lái)。
圖1中，將用于振幅調(diào)制的SLM放在光源一側(cè)，將用于相位調(diào)制的SLM放在曝光物體一側(cè)，但如果將用于相位調(diào)制的SLM放在光源一側(cè)，將用于振幅調(diào)制的SLM放在曝光物體的一側(cè)也同樣適用。另外，也可采用除了液晶裝置以外的空間光調(diào)制器。
接著，解釋加法型的光學(xué)記錄器及其方法，其中，用于振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器和用于相位調(diào)制的空間光調(diào)制器在光學(xué)上并線連接。
參考圖2，光學(xué)記錄器32包括一個(gè)將來(lái)自光源34的穿過(guò)聚光透鏡38的光44光學(xué)性分離成光42和光44的光分離器46；一個(gè)用于至少一部分的光42的振幅調(diào)制的SLM48；一個(gè)用于至少一部分的光44的相位調(diào)制的SLM50；一個(gè)用于在光學(xué)上聯(lián)合穿過(guò)SLM48的光52和穿過(guò)SLM50的光的光聯(lián)合器56；以及一個(gè)用于組合光58在物體26表面28上成象的成像透鏡60。
還有，這里提供了一面鏡子62用于反射和引導(dǎo)從光分離器46中出來(lái)的光42通向SLM48和一面鏡子64用于反射和引導(dǎo)從光分離器46中出來(lái)的光44通向SLM50。
作為用于曝光的光源，就象一個(gè)普通的分節(jié)器，可以分別應(yīng)用諸如超高壓水銀燈的i線和g線的激光光束，或者應(yīng)用ArF激光(波長(zhǎng)＝248毫米)，或者KrF激光(波長(zhǎng)＝193毫米)或類似的光束。
每一個(gè)SLM48，50包含有具有基礎(chǔ)裝置的液晶裝置，每個(gè)基礎(chǔ)裝置對(duì)應(yīng)于一個(gè)排列的象素，并且SLM通過(guò)應(yīng)用制造半導(dǎo)體集成電路和液晶顯示器的技術(shù)來(lái)制造。
SML48和SML50都由一個(gè)支撐裝置(未顯示)在光學(xué)上并線地支撐在記錄器32中，以便于在從成像光學(xué)系統(tǒng)或成像透鏡60的角度觀察的位置上交疊。由于在SLM14和SLM22之間的光學(xué)軸向方向適當(dāng)位置上引起作為對(duì)應(yīng)其的相位差的滯后，也就是P1(x，y)和P2(x，y)之間的差，與乘法型的光學(xué)系統(tǒng)相比具有高度精確的定位。
對(duì)于光分離器46和光聯(lián)合器56，可以利用半透明反射型的光學(xué)裝置。在光合成中，穿過(guò)SLM48的光和穿過(guò)SLM50的光被光聯(lián)合器56干涉。由于偏振的方向應(yīng)該相同，就不需要采用偏振光束分離器。
假設(shè)在SLM48中的復(fù)數(shù)振幅透射率是T1(x，y)，在SLM50中的復(fù)數(shù)振幅的透射率是T2(x，y)，物體26的表面28上的復(fù)數(shù)振幅E(x，y)通過(guò)下面的表達(dá)式(4)表示[公式4]E(x，y)＝T1(x，y)+T2(x，y)＝A1(x，y)exp(iP1(x，y))+A2(x，y)exp(iP2(x，y))≡A(x，y)exp(iP(x，y)).............(4)
這里，T1(x，y)和T2(x，y)被下面的表達(dá)式(5)和(6)定義。[公式5]T1(x，y)≡A1(x，y)exp(iP1(x，y)).............(5)[公式6]T2(x，y)≡A2(x，y)exp(iP2(x，y)).............(6)基于上述表達(dá)式(4)，(5)和(6)，振幅調(diào)制(光的透射率)和相位調(diào)制(從相位0到相位2π)在施加給液晶裝置的電壓上控制，因此上面所說(shuō)的振幅A(x，y)和相位P(x，y)可以成為曝光物體26的表面28上的最后的振幅A(x，y)和相位P(x，y)。
即使在用于振幅調(diào)制的SLM48有相位調(diào)制的作用，用于相位調(diào)制的SLM50有振幅調(diào)制的作用的地方，T1(x，y)和T2(x，y)的值也足以被選擇，因此通過(guò)表達(dá)式(4)，最后的振幅A(x，y)和相位P(x，y)可以接近理想值。
當(dāng)振幅調(diào)制和相位調(diào)制的數(shù)量可以取任意值時(shí)，作為傳統(tǒng)的方法，它們可以被控制成光透射(下文稱作“關(guān)”)，無(wú)透射(下文稱作“開(kāi)”)和半透射中的任何一個(gè)。還有，在相位調(diào)制中，它們被控制成無(wú)滯后的相位(下文稱作“相位0”或“關(guān)”)或滯后π的相位(下文稱作“相位π”或“開(kāi)”)。
因此，至少有四種情形可以為每一個(gè)液晶元件的象素選擇作為調(diào)制的基本單位，即，“無(wú)透射”、“半透射和相位π”、“透射和相位0”以及“透射和相位π”。通過(guò)組合這些情形，就能形成一個(gè)以任意相移掩膜為基礎(chǔ)的波陣面。這里，“無(wú)透射”、“透射和相位0”以及“透射和相位π”對(duì)應(yīng)于雷文森型(Levenson-type)的相移掩膜，而“半透射和相位π”以及“透射和相位0”對(duì)應(yīng)于半色調(diào)型的相移掩膜。
圖2中，為了簡(jiǎn)化，只顯示了一個(gè)用于通過(guò)聯(lián)合從兩個(gè)SLM48和50透過(guò)的光使光在物體表面成像的透鏡60，但是也可以用多個(gè)透鏡來(lái)去除像差。通過(guò)使用一種雙遠(yuǎn)心和遠(yuǎn)焦點(diǎn)的光學(xué)系統(tǒng)，即使焦點(diǎn)沒(méi)對(duì)準(zhǔn)，仍有這樣的優(yōu)點(diǎn)，如曝光圖形尺寸上的精度仍然可以被保持，除此以外還可以獲得均勻的曝光強(qiáng)度。
還有，通過(guò)使用凱勒聚光光學(xué)系統(tǒng)、蠅眼透鏡或類似物作為聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以獲得均勻的聚光，其之所以可取是因?yàn)榻?jīng)聚光的主要光線可以在整個(gè)平面上垂直于SLM光的入射平面。尤其是通過(guò)應(yīng)用用于SLM的液晶裝置，由于液晶元件在依賴入射角度的特性上有極大的變化，一個(gè)垂直的聚光就尤其理想。如在采用透射型液晶裝置作為空間光調(diào)制器的情況下解釋的那樣，有可能利用除此之外的元件，例如反射型液晶裝置，微鏡裝置和類似的裝置。
圖3更具體地顯示了乘法型光學(xué)系統(tǒng)。記錄器66包括一個(gè)光源68；一面用來(lái)反射從光源68出來(lái)的光70的鏡子72；一個(gè)包括聚光透鏡74，76的聚光光學(xué)系統(tǒng)78；一個(gè)包括偏振板80，82和液晶裝置84的空間光調(diào)制器86；一個(gè)包括單位放大透鏡88，90和光闌板92的等放大光學(xué)系統(tǒng)94；一個(gè)包括液晶裝置96的空間光調(diào)制器98；以及一個(gè)包括單位放大透鏡100、光闌102和縮減透鏡104的縮減光學(xué)系統(tǒng)106。
Ar激光(364納米)被用作光源。這個(gè)激光束被一個(gè)光束擴(kuò)展器擴(kuò)展成直徑約為50毫米的平線光束。
空間光調(diào)制器86是一個(gè)用于入射光線的振幅調(diào)制的空間光調(diào)制器，并且有兩個(gè)偏振板80，82設(shè)置在透射的可轉(zhuǎn)動(dòng)的直線對(duì)準(zhǔn)型(TN-對(duì)準(zhǔn))的液晶裝置84的兩個(gè)表面上，偏振軸線以直角互相相交。這種空間光調(diào)制器通常被稱作白型，這種空間光調(diào)制器在施加給液晶元件84的電壓信號(hào)為開(kāi)時(shí)，顯示無(wú)透射特性。
作為液晶元件84，采用一種對(duì)角線長(zhǎng)為1.2英寸，1024×768的象素?cái)?shù)和25微米平方的象素尺寸的元件。這種液晶元件制成具有3.1微米厚度的液晶厚度，當(dāng)施加的電壓信號(hào)是開(kāi)/關(guān)時(shí)，相位差為0。
然而，很難將相位差完全控制到0，會(huì)產(chǎn)生一些相位差。如后面所提到的，這個(gè)相位差被用于一個(gè)相位調(diào)制的空間光調(diào)制器補(bǔ)償。
對(duì)于空間光調(diào)制器98，其是一個(gè)調(diào)制入射光線相位的空間光調(diào)制器，一個(gè)均勻的對(duì)準(zhǔn)型液晶裝置被用作液晶96。相位調(diào)制器的原理為，當(dāng)具有各向異性折射率的液晶通過(guò)電場(chǎng)改變其方向時(shí)，折射率相對(duì)于特殊偏振方向的光線而改變，因此在透過(guò)一個(gè)具有特定厚度的液晶后改變相位。
液晶裝置96被制成具有0.08的液晶折射率各向異性Δn和3.1微米厚度。假設(shè)一個(gè)導(dǎo)向器在被施加的電壓信號(hào)的開(kāi)和關(guān)之間被完全改變90°，相位調(diào)制被下面的表達(dá)式(7)表示，在這種情況下可以設(shè)置一個(gè)任意的相位量。[公式7](最大相位調(diào)制)＝2π×(折射率各向異性Δn)×(液晶厚度)/(波長(zhǎng)/折射率)＝2π×0.08×3.1微米/(0.364微米/1.5)＝2π.................(7)在用于相位調(diào)制的空間光調(diào)制器98中，沒(méi)有采用偏振板。而且液晶的對(duì)準(zhǔn)被做到均勻的對(duì)準(zhǔn)。還有，液晶也被制成3.1微米厚。假設(shè)完全垂直對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)施加的電壓為開(kāi)時(shí)，相位差變?yōu)?π。施加的電壓和相位調(diào)制數(shù)量之間的關(guān)系可以預(yù)先獲得，以進(jìn)線所施加電壓的開(kāi)/關(guān)控制。
作為成像光學(xué)系統(tǒng)，采用縮減比是1/100，數(shù)值孔徑是0.18的遠(yuǎn)焦點(diǎn)和遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。曝光物體表面上的象素尺寸為0.25微米平方。
作為由曝光記錄的曝光圖形，采用1.0微米的Shibuya-Levenson型線寬和間隔(下文稱為“L和S”)來(lái)曝光一個(gè)曝光物體。作為用來(lái)作比較的曝光圖形，采用只有振幅調(diào)制的1.0微米的L和S測(cè)試圖形來(lái)曝光一個(gè)曝光物體。每一個(gè)圖形在圖4(a)和圖4(b)中顯示。每一單元方塊代表SLM的一個(gè)象素。尺寸是像平面上的值。
在振幅調(diào)制中，“關(guān)”顯示光線的透射，“開(kāi)”顯示無(wú)透射。在相位調(diào)制中，“關(guān)”顯示相位一致(相位0)，“開(kāi)”顯示相位滯后π(相位π)。振幅無(wú)透射部分的相位調(diào)制可以是開(kāi)或關(guān)中的一個(gè)。相位π中“開(kāi)”顯示施加了在相位調(diào)制為π時(shí)所施加的電壓。在相位0和相位π中的開(kāi)和關(guān)的位置可以是相反的。
硅片用作被曝光物體的基片，東京Oka Kogyo生產(chǎn)的光致抗蝕劑THMR-ip5700被涂覆在硅片上，厚度為1.0微米。因此，在這個(gè)實(shí)例中，光致抗蝕劑被當(dāng)作曝光物體。
光致抗蝕劑表面被40兆焦/平方厘米的曝光密度曝光。
曝光的光致抗蝕劑被顯影后用來(lái)觀察光致抗蝕劑上形成的圖形。在用于比較的測(cè)試圖形(只有振幅調(diào)制的L和S測(cè)試圖形)中，那些已被分辯的圖形的線寬中有不均勻性，然而，在Shibuya-Levenson型L和S測(cè)試圖形中，可以獲得一致的線寬和理想的分辨率。
本發(fā)明不被上述的實(shí)施例所限制，但是在不違背本發(fā)明精神的情況下可以作各種修改。雖然在實(shí)施例中用“Shibuya-Levenson型”作為相移掩膜的實(shí)例，總體上仍可以采用相移掩膜的任何類型。例如可以采用“輔助移動(dòng)型”、“邊緣增強(qiáng)型”、“移動(dòng)邊緣利用型”、“多級(jí)移動(dòng)型”和“半色調(diào)型”。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)記錄器，其特征在于，該裝置包括用于將來(lái)自光源的光轉(zhuǎn)換成一種包括振幅調(diào)制光和相位調(diào)制光的調(diào)制光的光轉(zhuǎn)換裝置；以及用于所述調(diào)制光在物體表面成像的成像裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄器，其特征在于，其中所述光轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)用于至少一部分來(lái)自所述光源的光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器；一個(gè)用于在所述第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光成像的第一成像光學(xué)系統(tǒng)；和一個(gè)用于至少一部分由所述第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器；以及其中所述成像裝置包括一個(gè)用于在所述第二光調(diào)制器中調(diào)制的光在所述物體表面成像的第二成像光學(xué)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄器，其特征在于，其中所述光轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)用于至少一部分來(lái)自所述光源的光的相位調(diào)制的第一空間光調(diào)制器；一個(gè)用于在所述第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光成像的第一成像光學(xué)系統(tǒng)；和一個(gè)用于至少一部分由所述第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的光的振幅調(diào)制的第二空間光調(diào)制器；以及其中所述成像裝置包括一個(gè)用于在所述第二光調(diào)制器中調(diào)制的光在所述物體表面成像的第二成像光學(xué)系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄器，其特征在于，其中所述光轉(zhuǎn)換裝置包括用于在光學(xué)上將所述來(lái)自光源的光分離成第一光和第二光的光分離裝置；一個(gè)用于至少一部分所述第一光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器；一個(gè)用于至少一部分所述第二光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器；以及在光學(xué)上聯(lián)合在所述第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光和在所述第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光的光聯(lián)合裝置；以及其中，所述成像裝置包括一個(gè)用于由所述光聯(lián)合裝置組合的光在所述物體表面成像的成像光學(xué)系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1到權(quán)利要求4中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的光學(xué)記錄器，其特征在于，其中用于振幅調(diào)制的所述空間光調(diào)制器包括一個(gè)偏振板和一個(gè)液晶空間光調(diào)制元件。
6.如權(quán)利要求1到權(quán)利要求4中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的光學(xué)記錄器，其特征在于，其中用于相位調(diào)制的所述空間光調(diào)制器包括一個(gè)液晶空間光調(diào)制元件。
7.如權(quán)利要求1到權(quán)利要求6中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的光學(xué)記錄器，其特征在于，其中用于在所述物體表面成像的所述成像光學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)縮減光學(xué)系統(tǒng)。
8.一種光學(xué)記錄方法，其特征在于，該方法包括一個(gè)將來(lái)自光源的光轉(zhuǎn)換成包括一個(gè)振幅調(diào)制光和一個(gè)相位調(diào)制光的調(diào)制光的步驟；和一個(gè)所述調(diào)制光在物體表面成像的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述的轉(zhuǎn)換步驟包括一個(gè)使來(lái)自所述光源的光進(jìn)入用于至少一部分來(lái)自所述光源的所述光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器的步驟；一個(gè)在所述第一空間光調(diào)制器調(diào)制的光通過(guò)第一成像光學(xué)裝置成像的步驟；以及一個(gè)使通過(guò)所述第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的光進(jìn)入用于至少一部分所述成像光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器的步驟；以及其中，所述成像步驟包括一個(gè)在所述第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光在所述物體表面成像的步驟。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)換步驟包括一個(gè)使來(lái)自所述光源的光進(jìn)入用于至少一部分來(lái)自所述光源的所述光的相位調(diào)制的第一空間光調(diào)制器的步驟；一個(gè)在所述第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光通過(guò)第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的步驟；以及一個(gè)使通過(guò)所述第一成像光學(xué)系統(tǒng)成像的光進(jìn)入用于至少一部分所述成像光的振幅調(diào)制的第二空間光調(diào)制器的步驟；以及其中，所述成像步驟包括一個(gè)在所述第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光在所述物體表面成像的步驟。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)換步驟包括一個(gè)在光學(xué)上由一個(gè)光分離裝置將來(lái)自所述光源的光分離成一個(gè)第一光和一個(gè)第二光的步驟；一個(gè)使所述第一光進(jìn)入用于至少一部分所述第一光的振幅調(diào)制的第一空間光調(diào)制器的步驟；一個(gè)使所述第二光進(jìn)入用于至少一部分所述第二光的相位調(diào)制的第二空間光調(diào)制器的步驟；以及一個(gè)由一個(gè)光聯(lián)合裝置在光學(xué)上聯(lián)合在所述第一空間光調(diào)制器中調(diào)制的光和在所述第二空間光調(diào)制器中調(diào)制的光的步驟；以及其中，所述成像步驟包括一個(gè)由所述光聯(lián)合裝置聯(lián)合的光在所述物體表面上成像的步驟。
12.如權(quán)利要求8到權(quán)利要求11中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中最后的曝光圖形是通過(guò)當(dāng)所述調(diào)制光被連續(xù)地或間歇地掃描，伴隨著由所述光轉(zhuǎn)換形成的曝光圖形的變化以及所述物體表面被曝光處的位置變化時(shí)，所述調(diào)制光在所述物體表面成像而形成的。
全文摘要
一種光學(xué)記錄技術(shù)，具有將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成包括一個(gè)振幅調(diào)制光和一個(gè)相位調(diào)制光的調(diào)制光以及調(diào)制光在物體表面成像的特征。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1412621SQ02143819
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月19日
發(fā)明者谷口幸夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社液晶先端技術(shù)開(kāi)發(fā)中心