專利名稱：減輕用于動(dòng)態(tài)光刻的空間光調(diào)制器中的缺陷影響的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及光刻，更具體地說，本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)光刻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光刻是將圖樣或圖像轉(zhuǎn)移到襯底上的方法。光刻的一些工業(yè)應(yīng)用包括產(chǎn)品制造，所述產(chǎn)品例如平板顯示器、集成電路(IC)、IC封裝、平面光波回路(光子學(xué))、印刷線路板、柔性電路/顯示器和晶片凸起(waferbumping)。在其最簡單的形式中，光刻系統(tǒng)是通過使光穿過置于襯底上方的掩?；蚬ぞ叨ぷ鞯?，所述襯底具有例如光刻膠層的光敏表面。通常，掩模由表面上刻有固定不透明圖樣的透明材料形成。由于襯底表面的光敏性，當(dāng)與掩模接觸并對(duì)光暴露時(shí)，掩模上所刻的圖樣就被轉(zhuǎn)移到襯底表面上。
盡管使用掩模提供了高精度和可重復(fù)性，但是傳統(tǒng)的接觸式光刻系統(tǒng)受到一些限制的不利影響。一個(gè)限制是制造規(guī)格，其將襯底的尺寸限制為不大于掩模的尺寸。對(duì)于更大的襯底，難以制造并處理尺寸足以覆蓋整個(gè)襯底區(qū)域的掩模。此外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，通過光刻轉(zhuǎn)移到襯底表面上的特征尺寸已經(jīng)減小到0.5微米以及更小。為了獲得這樣小的特征尺寸，更先進(jìn)的系統(tǒng)使用投影光學(xué)器件將掩模與襯底分離，使所傳遞的特征尺寸可以光學(xué)縮小。但是，為了用光學(xué)縮小系統(tǒng)對(duì)整個(gè)襯底所用的圖樣進(jìn)行轉(zhuǎn)移，掩模的尺寸將必須大于襯底的尺寸。制造大的掩模既困難又昂貴。為了克服與大掩模有關(guān)的問題，許多光刻系統(tǒng)使用包含了總圖樣不同部分的多個(gè)掩模。通過改變襯底表面相對(duì)于掩模的位置而在襯底表面上將圖樣拼接在一起。
但是，在掩模上設(shè)計(jì)并嵌入圖樣的成本相當(dāng)大，因此產(chǎn)生大量掩?？赡苁艿匠杀镜淖璧K。同樣，在經(jīng)常發(fā)生變化的應(yīng)用中，每次發(fā)生改變都產(chǎn)生新的掩?？赡懿还?jié)約成本。因此，已經(jīng)開發(fā)了動(dòng)態(tài)光刻系統(tǒng)，來使制造者可以動(dòng)態(tài)地改變掩模圖樣而不是對(duì)每次改變都要求新的掩模。動(dòng)態(tài)光刻系統(tǒng)一般使用空間光調(diào)制器(SLM)來限定成像到襯底表面上的圖樣。SLM是包括可以單獨(dú)控制的光調(diào)制元件的電控器件，所述光調(diào)制元件響應(yīng)于電信號(hào)而限定圖像的象素。
通常，對(duì)于0.5微米或更小的特征尺寸，在SLM中有幾千萬個(gè)光調(diào)制元件，該SLM的面積不超過幾平方厘米。由于SLM尺寸較小，通常需要多次曝光來對(duì)襯底的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行成像。由于SLM形成的圖像可以容易地重構(gòu)，所以以下過程比較簡單，即將最終的圖像分成多個(gè)部分，設(shè)置SLM將一個(gè)圖像部分轉(zhuǎn)移到襯底表面的適當(dāng)區(qū)域，改變襯底和SLM的相對(duì)位置并對(duì)于每個(gè)圖像部分重復(fù)此過程直到將整個(gè)圖像轉(zhuǎn)移到襯底表面上。
但是，設(shè)想SLM沒有缺點(diǎn)是不切實(shí)際的。從統(tǒng)計(jì)上講，SLM的幾千萬個(gè)光調(diào)制元件中將至少有幾個(gè)是有缺陷的。由于多次成像的過程，每個(gè)有缺陷的光調(diào)制元件將在襯底上產(chǎn)生多個(gè)缺陷。需要一種機(jī)構(gòu)來減輕有缺陷的光調(diào)制元件的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于光刻系統(tǒng)的光刻裝置。光刻裝置包括可操作以通過光刻將圖像轉(zhuǎn)移到襯底上的光調(diào)制元件。第一組光調(diào)制元件可操作以通過光刻將圖像的一部分轉(zhuǎn)移到襯底的一個(gè)區(qū)域上，第二組光調(diào)制元件可操作以通過光刻將圖像的該部分轉(zhuǎn)移到襯底的該區(qū)域上。光刻裝置還包括與各個(gè)光調(diào)制元件相連的存儲(chǔ)器元件用于存儲(chǔ)表示圖像的該部分的數(shù)據(jù)。
在一種實(shí)施例中，圖像被分為多個(gè)部分，每個(gè)部分包括多個(gè)子部分。由SLM轉(zhuǎn)移的圖像部分對(duì)應(yīng)于圖像的一個(gè)或多個(gè)子部分。在另外的實(shí)施例中，SLM中的光調(diào)制元件被分為光調(diào)制堆。每個(gè)光調(diào)制堆能夠轉(zhuǎn)移圖像的一個(gè)圖像子部分。
本發(fā)明的其他實(shí)施例提供了用于進(jìn)行光刻的過程，其中，向空間光調(diào)制器提供表示待通過光刻轉(zhuǎn)移到襯底上的圖像部分的數(shù)據(jù)。SLM將該圖像部分從第一組光調(diào)制元件轉(zhuǎn)移到襯底的一個(gè)區(qū)域上，并從第二組光調(diào)制元件轉(zhuǎn)移到襯底的該區(qū)域上。在第一次轉(zhuǎn)移期間，襯底相對(duì)于空間光調(diào)制器定位以曝光襯底的該區(qū)域。為第二次轉(zhuǎn)移改變襯底對(duì)于空間光調(diào)制器的相對(duì)位置以用該圖像部分將襯底的該區(qū)域曝光。
通過從不同組光調(diào)制元件的多次圖像轉(zhuǎn)移對(duì)襯底進(jìn)行光學(xué)過取樣，減少了由有缺陷的光調(diào)制元件引起所轉(zhuǎn)移圖樣中缺陷的可能性。除了減少轉(zhuǎn)移到襯底上的圖像中的缺陷外，光學(xué)過取樣還提供了其他一些優(yōu)點(diǎn)。由于光學(xué)過取樣，總能量是在多次曝光中累積的，從而可以使更多的能量照射到襯底上。光學(xué)過取樣還可以用于在SLM中使用二進(jìn)制光調(diào)制元件時(shí)實(shí)現(xiàn)圖像中的灰度，并減少基于激光的光刻系統(tǒng)中的散斑。除了上述討論的之外，本發(fā)明還提供了具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例。根據(jù)下面的說明并參考附圖，可以理解這些特征和優(yōu)點(diǎn)。


所公開的發(fā)明將參考附圖進(jìn)行說明，附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并通過引用而結(jié)合于本說明書中，其中圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻系統(tǒng)，其用空間光調(diào)制器將圖像通過光刻轉(zhuǎn)移到襯底；圖2A是使用液晶光調(diào)制元件的空間光調(diào)制器的分解視圖；
圖2B是圖2A的液晶光調(diào)制元件的剖視圖；圖3是襯底的示意圖，所述襯底使用圖1的光刻系統(tǒng)通過光刻以圖像部分的方式接收轉(zhuǎn)移的圖像；圖4是將圖像子部分映射到空間光調(diào)制器中的光調(diào)制堆(lightmodulation bank)的示意圖；圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于通過空間光調(diào)制器在襯底上進(jìn)行光學(xué)過取樣的時(shí)序圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖示了用于進(jìn)行襯底的光學(xué)過取樣的示例性光刻過程的流程圖；圖7B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖示了用于進(jìn)行部分圖像的多次轉(zhuǎn)移的示例性光刻過程的流程圖；圖8是圖示了可操作以控制圖1光刻系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)的框圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性空間光調(diào)制器的示意圖，所述空間光調(diào)制器具有與光調(diào)制元件相連的存儲(chǔ)器元件用于經(jīng)過存儲(chǔ)器元件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行移位；圖10是用于圖9的空間光調(diào)制器中的可替換存儲(chǔ)器元件的示意圖；圖11A是圖9的空間光調(diào)制器的示例性結(jié)構(gòu)的框圖；圖11B是用于在圖11A的存儲(chǔ)器元件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)移位的時(shí)序圖；圖12A是圖示了用于控制液晶光調(diào)制元件并維持DC平衡的示例性控制信號(hào)的時(shí)序圖；圖12B圖示了在液晶光調(diào)制元件中維持DC平衡的數(shù)據(jù)移位技術(shù)；圖13圖示了示例性襯底曝光時(shí)序；圖14是圖示了示例性方法的流程圖，所述方法通過內(nèi)部移動(dòng)數(shù)據(jù)而動(dòng)態(tài)地通過光刻將圖像轉(zhuǎn)移到襯底上；并且圖15是圖示了示例性方法的流程圖，所述方法用于在空間光調(diào)制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)移位以動(dòng)態(tài)地通過光刻將圖像轉(zhuǎn)移到襯底上。
具體實(shí)施例方式
圖1 圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于通過光刻而將圖像轉(zhuǎn)移到襯底150的動(dòng)態(tài)光刻系統(tǒng)100。光刻系統(tǒng)100包括可操作以輸出光104的光源102。光源102可以是例如準(zhǔn)分子激光器的激光器或本領(lǐng)域已知的其他非激光光源。光源102光學(xué)地耦合到光束成形光學(xué)器件106。光束成形光學(xué)器件106的輸出是被導(dǎo)向空間光調(diào)制器110的光108?？臻g光調(diào)制器110包括可操作以對(duì)光108進(jìn)行選擇性轉(zhuǎn)移的光調(diào)制元件(未示出)。下文中結(jié)合圖2A和2B對(duì)光調(diào)制元件進(jìn)行更詳細(xì)的說明。在一種實(shí)施例中，光調(diào)制元件是液晶元件。但是應(yīng)當(dāng)明白，在其他實(shí)施例中，光調(diào)制元件是可以通過反射、透射或其他方式對(duì)光進(jìn)行選擇性轉(zhuǎn)移的微反射鏡或其他類型的光學(xué)器件。
空間光調(diào)制器110的輸出包括沒有光的暗區(qū)域和由多個(gè)光束112a-112n(共同組成112)組成的亮區(qū)域，這些區(qū)域由選定的光調(diào)制元件轉(zhuǎn)移以形成包含了圖樣的至少部分圖像。光束112被導(dǎo)向投影光學(xué)器件114，所述光學(xué)器件114被光學(xué)地對(duì)準(zhǔn)為將光束112導(dǎo)向襯底150上。例如光刻膠層的光敏層(未示出)位于襯底150的表面上。光敏層響應(yīng)于光束112進(jìn)行反應(yīng)，在襯底150的表面上產(chǎn)生期望的圖樣。在一種實(shí)施例中，襯底150安裝在掃描工作臺(tái)120上，以使襯底150相對(duì)于空間光調(diào)制器110在任意方向上移動(dòng)。掃描工作臺(tái)120可以是例如高精度掃描工作臺(tái)。在另一種實(shí)施例中，襯底150保持不動(dòng)，光學(xué)器件和/或光束112相對(duì)于襯底150運(yùn)動(dòng)。在任何一種結(jié)構(gòu)中，襯底150與空間光調(diào)制器110中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)運(yùn)動(dòng)以將圖像轉(zhuǎn)移到襯底150上。
空間光調(diào)制器110還包括唯一地耦合到光調(diào)制元件的象素驅(qū)動(dòng)電路(未示出)。象素驅(qū)動(dòng)電路在下文中結(jié)合圖2A、2B和9有更詳細(xì)的說明。象素驅(qū)動(dòng)電路存儲(chǔ)限定光調(diào)制元件狀態(tài)的數(shù)據(jù)。例如，可以通過在與光調(diào)制元件相關(guān)的象素驅(qū)動(dòng)電路中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如邏輯“低”和“高”數(shù)據(jù)值)來選擇性地使反射性的光調(diào)制元件在反射狀態(tài)或非反射狀態(tài)之間改變，以使接收到的光108被反射到或不被反射到襯底150上。實(shí)際上，空間光調(diào)制器110用作動(dòng)態(tài)掩模，所述動(dòng)態(tài)掩模形成成像到襯底150光敏層上的圖樣。
圖2A和2B圖示了SLM 110的示例，其帶有限定圖像象素的液晶(LC)光調(diào)制元件210。圖2A和2B中的SLM是包括獨(dú)立的LC光調(diào)制元件210的硅上液晶(LCOS)SLM 110，所述LC光調(diào)制元件210選擇性地反射特定偏振態(tài)的光以將所期望圖樣的圖像轉(zhuǎn)移到襯底上。圖2A是LCOS SLM的一部分的分解視圖，圖2B是LCOS SLM 110的LC光調(diào)制元件210的剖視圖。由圖2A可見，LCOS SLM 110包括襯底200，象素電極215位于所述襯底200上。象素電極215可以布置為行和列的陣列或者非正交的布局。在襯底200中，每個(gè)象素電極215下面設(shè)置有象素驅(qū)動(dòng)電路250，所述象素驅(qū)動(dòng)電路250被連接以驅(qū)動(dòng)上覆的象素電極215。襯底200上方設(shè)置有透明玻璃230，其涂有例如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料層235。ITO層235是LCOS SLM 110的公共電極。襯底200和玻璃230之間密封有液晶材料層220，所述液晶材料響應(yīng)于公共電極235與象素電極215之間建立的電場而發(fā)生反應(yīng)。
因此，如圖2B所示，象素電極215與液晶材料220、公共電極235、象素驅(qū)動(dòng)電路250和偏振器260相結(jié)合形成限定圖像象素的各個(gè)獨(dú)立的光調(diào)制元件210。取決于施加到象素電極215與公共電極235之間的電壓，液晶材料220在每個(gè)光調(diào)制元件210處發(fā)生反應(yīng)以使輸入光的偏振態(tài)改變或不改變。光調(diào)制元件210與SLM 110的偏振器260相結(jié)合使特定偏振態(tài)的光可以反射到或不反射到圖1的襯底150上。如本領(lǐng)域所知，應(yīng)當(dāng)明白偏振器260包括一個(gè)或多個(gè)偏振器。
在另一種實(shí)施例中，象素電極215可以用電壓驅(qū)動(dòng)，所述電壓引起液晶材料220的局部反應(yīng)使得光調(diào)制元件210處于非二進(jìn)制狀態(tài)(即不是全開或全閉)以產(chǎn)生“灰度”反射。例如，如本領(lǐng)域所知，引起液晶材料220局部反應(yīng)的電壓通常是通過在象素電極215和公共電極235上施加不是完全同相或異相的信號(hào)產(chǎn)生的，從而造成0和100％之間的占空比。
盡管圖2A和2B中只圖示了幾個(gè)光調(diào)制元件210，但每個(gè)LCOS SLM110通常包括幾千萬個(gè)光調(diào)制元件。例如，在一種實(shí)施例中，LCOS SLM110包括光調(diào)制元件的16,384列乘以606行的矩陣。由于光調(diào)制元件的數(shù)目這樣大，所以制造沒有缺陷的LCOS SLM 110是困難且昂貴的。另外，LCOS SLM 110的面積通常不超過幾平方厘米。
因此，現(xiàn)在參考圖3，通常需要多次曝光來對(duì)襯底150的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行成像。每次曝光將最終圖像300的不同部分300a-300g...300N轉(zhuǎn)移到襯底150的相應(yīng)區(qū)域320上。對(duì)于較大的襯底150，可能需要多次通過襯底150的列320以對(duì)整個(gè)襯底區(qū)域進(jìn)行成像。使用精密工作臺(tái)可以對(duì)每次曝光的對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行仔細(xì)的控制以使圖像部分300a-300g...300N無縫結(jié)合。但是，對(duì)于每個(gè)有缺陷的光調(diào)制元件，襯底表面上出現(xiàn)相應(yīng)的象素缺陷。由于多次曝光，每個(gè)有缺陷的光調(diào)制元件在襯底表面上產(chǎn)生N個(gè)象素缺陷310，其中N為最終圖像300所分成的部分300a-300g...300N的數(shù)目。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如圖4所示，每個(gè)圖像部分(例如來自圖3的圖像部分300a)被分為圖像子部分400a-400f，一個(gè)或多個(gè)子部分對(duì)應(yīng)于圖像的一部分，并且空間光調(diào)制器110的光調(diào)制元件210從邏輯上劃分成光調(diào)制堆450a-450f。在圖4中示出的SLM 110的光調(diào)制元件210是按行和列排列的。行和列的數(shù)目取決于應(yīng)用的情況。光調(diào)制堆450a-450f可以包括光調(diào)制元件210的一個(gè)或多個(gè)行、光調(diào)制元件210的一個(gè)或多個(gè)列或其任意組合。例如在圖4中，光調(diào)制元件210的行被劃分為6個(gè)行堆450a-450f。每個(gè)堆450a-450f只轉(zhuǎn)移一個(gè)圖像子部分400a-400f。因此，堆450a轉(zhuǎn)移圖像子部分400a，堆450b轉(zhuǎn)移圖像子部分400b，諸如此類。為了使有缺陷的光調(diào)制元件的影響最小，每個(gè)圖像子部分400a-400f由SLM110的調(diào)制堆450a-450f中的兩個(gè)或更多多次轉(zhuǎn)移到襯底上。此處將這樣的處理稱為光學(xué)過取樣(oversampling)。
光學(xué)過取樣的示例示于圖5和6中。圖5圖示了用于在時(shí)序T1-T3期間將圖像的圖像子部分通過光刻進(jìn)行轉(zhuǎn)移的示例性SLM 110，圖6圖示了示例性襯底的一部分，其用于在相同時(shí)序T1-T3期間通過光刻接收所轉(zhuǎn)移的圖像的圖像子部分。在圖5中，在時(shí)刻T1，示出的圖像部分300a的所有圖像子部分400a-400e被載入SLM 110的各個(gè)堆450a-450f中用于轉(zhuǎn)移到襯底。在時(shí)刻T2，圖像子部分400a已經(jīng)移出SLM 110，而圖像子部分400b-400f已經(jīng)分別移動(dòng)到SLM 110中的堆450a-e。另外，新圖像部分300b的圖像子部分500a已經(jīng)被載入SLM 110的堆450f。在時(shí)刻T3，圖像子部分400b已經(jīng)移出SLM 110，而圖像子部分400c-400f已經(jīng)分別移動(dòng)到SLM 110中的堆450a-d。另外，圖像部分300b的圖像子部分500a已經(jīng)移動(dòng)到SLM 110的堆450e，圖像部分300b的新圖像子部分500b 經(jīng)被載入SLM 110的堆450f中。
現(xiàn)在參考圖6，示出的襯底150的一部分(例如列320)被分為多個(gè)行r1-rn。每個(gè)行r1-rn限定了襯底150接收?qǐng)D像的一個(gè)圖像子部分的一個(gè)區(qū)域。在任何時(shí)候，每個(gè)行r1-rn由空間光調(diào)制器的堆450a-f(示于圖5中)中的不超過一個(gè)進(jìn)行曝光。與圖5的討論有關(guān)，在時(shí)刻T1，示出的SLM110的覆蓋區(qū)(footprint)600a覆蓋了襯底150的6個(gè)行r1-r6，相應(yīng)于SLM 110的6個(gè)堆450a-450f。覆蓋區(qū)600a中襯底150的每行由照明光源(例如圖1的激光器102)的閃光或頻閃(strobe)根據(jù)SLM的堆450a-f中光調(diào)制元件的狀態(tài)曝光。結(jié)果是將圖像子部分400a-f轉(zhuǎn)移到各行r1-r6上。在時(shí)刻T2，襯底150已經(jīng)相對(duì)于空間光調(diào)制器移動(dòng)了相當(dāng)于一個(gè)行的距離，并且在照明光源的下一次頻閃時(shí)，示出的SLM 110的覆蓋區(qū)600b覆蓋了襯底的6個(gè)行r2-r7，相應(yīng)于SLM 110的6個(gè)堆450a-450f。SLM的堆450a-450f中存儲(chǔ)的圖像子部分400b-f和500a被轉(zhuǎn)移到襯底150的各個(gè)行r2-r7上。在時(shí)刻T3，襯底150已經(jīng)相對(duì)于空間光調(diào)制器移動(dòng)了又一個(gè)行，并且在照明光源的下一次頻閃時(shí)，示出的SLM 110的覆蓋區(qū)600c覆蓋了襯底150的6個(gè)行r3-r8，相應(yīng)于SLM 110的6個(gè)堆450a-450f。SLM的堆450a-450f中存儲(chǔ)的圖像子部分400c-f和500a-b被轉(zhuǎn)移到襯底150的各個(gè)行r3-r8上。通常，隨著襯底150與空間光調(diào)制器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起襯底150的行向上移動(dòng)，空間光調(diào)制器的光調(diào)制堆中存儲(chǔ)的圖像子部分也在光調(diào)制堆中相應(yīng)地向上移動(dòng)。
通過將堆450a-450f之間的圖像子部分在空間光調(diào)制器110上移開一段在光學(xué)上與襯底150相對(duì)于空間光調(diào)制器110移動(dòng)的距離相當(dāng)?shù)木嚯x，每個(gè)圖像子部分由每個(gè)堆分別轉(zhuǎn)移到襯底150上，從而對(duì)每個(gè)圖像子部分進(jìn)行多次成像或轉(zhuǎn)移。在6次曝光期間(圖6只示出了其中的3次)，襯底150的每個(gè)行(例如行r1-rn)由空間光調(diào)制器的6個(gè)不同組的光調(diào)制元件(堆)進(jìn)行了6次不同的曝光。對(duì)每個(gè)圖像子部分的襯底的這種“過取樣”使由于有缺陷的“保持關(guān)閉”的光調(diào)制元件對(duì)所得到產(chǎn)品造成的缺陷減至最小。在其他的實(shí)施例中，為了減小有缺陷的“保持關(guān)閉”的光調(diào)制元件引起的缺陷數(shù)量，襯底150上的光敏層具有相當(dāng)于兩次或更多次曝光的反應(yīng)閾值。
這樣，即使光調(diào)制堆450a具有缺陷的開或閉的光調(diào)制元件，每個(gè)剩余的堆450b-f中排成行列的相應(yīng)光調(diào)制元件也不大可能有缺陷。因此，所得到的轉(zhuǎn)移到襯底上的圖樣有缺陷的可能性較低。應(yīng)當(dāng)理解，襯底150的每個(gè)區(qū)域被曝光的次數(shù)取決于空間光調(diào)制器中的光調(diào)制元件數(shù)目以及空間光調(diào)制器110劃分成光調(diào)制堆450a-450f的方式。此外，取決于應(yīng)用情況，對(duì)于附加的光學(xué)過取樣，可以對(duì)襯底和圖像子部分進(jìn)行雙向移動(dòng)。
除了減小傳遞到襯底上的圖樣中的缺陷之外，光學(xué)過取樣還具有一些其他的好處。由于過取樣，對(duì)襯底曝光的總光能量在多次曝光中是累加的，從而使更多的能量可以照射到襯底上。在使用光調(diào)制元件具有二進(jìn)制特性使之非“開”即“閉”的SLM時(shí)，光學(xué)過取樣還可以用于實(shí)現(xiàn)圖像的灰度?？梢栽诙啻纹毓庵g改變圖像子部分，從而改變光調(diào)制元件的狀態(tài)以產(chǎn)生期望的灰度。光學(xué)過取樣的另一個(gè)好處是在基于激光的光刻系統(tǒng)中減少了散斑。如本領(lǐng)域所知，由于激光產(chǎn)生的光的相干性，干涉圖樣引起散斑或光強(qiáng)的空間變化，這些可能降低光刻處理的質(zhì)量。光學(xué)過取樣以與其減小缺陷光調(diào)制元件的效果相同的方式減小了襯底上散斑圖樣的效果。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖示了用于進(jìn)行襯底的光學(xué)過取樣的示例性光刻過程700的流程圖。光刻過程開始于框702。在框704處，將帶有光刻膠層的襯底相對(duì)于SLM進(jìn)行定位。在框706處，用SLM的第一組光調(diào)制元件的狀態(tài)所限定的圖像的一部分對(duì)光刻膠層的區(qū)域進(jìn)行曝光。在框708處，改變襯底與SLM的相對(duì)位置。在框710處，用SLM的第二組光調(diào)制元件的狀態(tài)所限定的圖像相同部分對(duì)光刻膠層的相同區(qū)域進(jìn)行曝光。在一種實(shí)施例中，第二組光調(diào)制元件中各個(gè)光調(diào)制元件的狀態(tài)與第一組光調(diào)制元件中相應(yīng)光調(diào)制元件的狀態(tài)相同。在另一種實(shí)施例中，第二組光調(diào)制元件中各個(gè)光調(diào)制元件的狀態(tài)相對(duì)于第一組光調(diào)制元件中相應(yīng)光調(diào)制元件的狀態(tài)有改變。光刻過程終止于框712處。
圖7B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖示了用于對(duì)圖像的一部分進(jìn)行多次轉(zhuǎn)移的示例性光刻過程750的流程圖。光刻過程開始于框752處。在框754處，向SLM提供將要通過光刻轉(zhuǎn)移到襯底區(qū)域上的圖像部分。在框756處，SLM用SLM中的第一組光調(diào)制元件將該圖像部分轉(zhuǎn)移到襯底區(qū)域上。在框758處，SLM用SLM中的第二組光調(diào)制元件將該圖像部分轉(zhuǎn)移到襯底的相同區(qū)域上。光刻過程終止于框760處。
圖8是圖示了計(jì)算系統(tǒng)802的結(jié)構(gòu)800的框圖，所述計(jì)算系統(tǒng)802可操作來控制圖1的光刻系統(tǒng)100。計(jì)算系統(tǒng)802包括可操作來執(zhí)行軟件806的處理單元804。處理單元804可以是任何類型的微處理器、微控制器、可編程邏輯器件、數(shù)字信號(hào)處理器或其他處理器件。處理單元804耦合到存儲(chǔ)器單元808和輸入/輸出(I/O)單元810。I/O單元810可以是有線的也可以是無線的。處理單元804還耦合到存儲(chǔ)單元812和為光刻系統(tǒng)100產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)816的定時(shí)電路814。電子顯示器820可選地耦合到計(jì)算系統(tǒng)802并可操作以對(duì)將要傳送到空間光調(diào)制器110以成像到圖1的襯底150上的圖像(或圖像部分)300進(jìn)行顯示。
在一種實(shí)施例中，定時(shí)信號(hào)816在曝光周期中控制工作臺(tái)120、空間光調(diào)制器110和激光器102的操作。定時(shí)信號(hào)816的例子包括對(duì)表示進(jìn)入空間光調(diào)制器110的圖像部分300的數(shù)據(jù)822進(jìn)行順序計(jì)時(shí)的訪問控制信號(hào)、使激光器102啟動(dòng)閃光的頻閃或曝光信號(hào)以及對(duì)空間光調(diào)制器110、激光器102和工作臺(tái)120進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的其他時(shí)鐘信號(hào)。處理器804與定時(shí)電路814和I/O單元810進(jìn)行通信以將數(shù)據(jù)822和定時(shí)信號(hào)816傳送到空間光調(diào)制器110和光刻系統(tǒng)100的其他元件(例如激光器102和工作臺(tái)120)。例如，在曝光周期中，利用訪問控制信號(hào)將數(shù)據(jù)822從計(jì)算系統(tǒng)802發(fā)送到空間光調(diào)制器110，并且時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)SLM 110、工作臺(tái)120和激光器102根據(jù)數(shù)據(jù)822改變SLM 110中光調(diào)制元件的狀態(tài)，從而利用SLM 110使工作臺(tái)120對(duì)準(zhǔn)來進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)移并且控制頻閃或曝光信號(hào)的定時(shí)以啟動(dòng)激光器102的閃光。
為了實(shí)現(xiàn)光學(xué)過取樣，在每個(gè)曝光周期中傳送到SLM 110的數(shù)據(jù)822包括圖像的至少一個(gè)新的圖像子部分(如圖4所示)。在一種實(shí)施例中，數(shù)據(jù)822既包括新的(多個(gè))圖像子部分，也包括在前一曝光周期中轉(zhuǎn)移到襯底的一個(gè)或多個(gè)圖像子部分。例如，如果每個(gè)圖像部分被分為6個(gè)圖像子部分，則數(shù)據(jù)822包括在之前轉(zhuǎn)移到襯底的5個(gè)圖像子部分和1個(gè)新的圖像子部分。但是，對(duì)于可能的幾千萬個(gè)光調(diào)制元件，每次都將表示所有圖像子部分所需的數(shù)據(jù)寫入到SLM 110需要在I/O單元810與SLM 110之間傳送大量數(shù)據(jù)822。由于這樣大的I/O帶寬，光刻系統(tǒng)100的功率消耗較高，產(chǎn)出速度也受到了限制。
因此，在一種實(shí)施例中，在每個(gè)曝光周期中傳送到SLM 110的數(shù)據(jù)822只包括新的(多個(gè))圖像子部分而不包括任何之前轉(zhuǎn)移的圖像子部分以減小帶寬，從而降低了功率消耗并提高了產(chǎn)出速度。之前轉(zhuǎn)移到襯底的圖像子部分被存儲(chǔ)在SLM 110中并在SLM 110中進(jìn)行內(nèi)部移動(dòng)。
圖9是能夠在光刻過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部移動(dòng)的示例性空間光調(diào)制器110的一部分的示意圖。SLM包括光調(diào)制元件210的陣列900，每個(gè)光調(diào)制元件210包括與有關(guān)的象素控制器904相連的存儲(chǔ)器元件902，所述存儲(chǔ)器元件902對(duì)應(yīng)于圖2A和2B的象素驅(qū)動(dòng)電路250的至少一部分，所述象素控制器904至少部分地負(fù)責(zé)控制由光調(diào)制元件210限定的象素狀態(tài)。在圖9中，每個(gè)存儲(chǔ)器元件902是一個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)器元件，其包括輸入線路906和正向訪問控制元件908。在所示的例子中，正向訪問控制元件908是帶有正向訪問控制線路910的晶體管，正向訪問控制線路910可操作來在正向移位操作期間控制正向訪問控制元件908的狀態(tài)。每個(gè)存儲(chǔ)器元件902還包括帶有反向訪問控制線路914的反向訪問控制元件912，反向訪問控制線路914可操作來在反向移位操作期間控制反向訪問控制元件912的狀態(tài)。這樣，存儲(chǔ)器元件902設(shè)置為在陣列900的相鄰列之間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向移位。另外，盡管只示出了陣列900中的一行光調(diào)制元件210，但應(yīng)當(dāng)理解，存儲(chǔ)器元件902還可以設(shè)置為在多個(gè)行之間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行移位以及在陣列900的相鄰或非相鄰的多個(gè)行和/或列之間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向移位。
各正向和反向訪問控制元件908和912的公共節(jié)點(diǎn)916耦合到存儲(chǔ)器塊(memory cell)917。在一種實(shí)施例中，存儲(chǔ)器塊917是用于對(duì)表示圖像的一個(gè)象素的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的雙穩(wěn)電路或靜態(tài)鎖存器。圖示的存儲(chǔ)器塊917是用鎖存器(即切換開關(guān)和背對(duì)背反相器)方式實(shí)現(xiàn)的，所述鎖存器使用波紋時(shí)鐘(ripple clock)在存儲(chǔ)器塊917之間傳遞數(shù)據(jù)。參考附圖11A和11B對(duì)波紋時(shí)鐘有更詳細(xì)的說明。但是，在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器塊917可以用主從觸發(fā)器的方式實(shí)現(xiàn)，其不需要波紋時(shí)鐘在存儲(chǔ)器塊917之間傳遞數(shù)據(jù)。
每個(gè)存儲(chǔ)器塊917包括正向反相器918和反饋反相器920。反饋反相器920是“弱”反饋元件，它用于將當(dāng)前的狀態(tài)(即低或高的狀態(tài))加強(qiáng)到穩(wěn)定狀況。因此，如果公共節(jié)點(diǎn)916為低電壓電平(即低狀態(tài))，則正向反相器918在耦合到輸出節(jié)點(diǎn)922的輸出端將低狀態(tài)反轉(zhuǎn)到高狀態(tài)。輸出節(jié)點(diǎn)922的高狀態(tài)是反饋反相器922的輸入，反饋反相器922將低電壓電平輸出到節(jié)點(diǎn)916上。從弱反饋反相器920輸出的低電壓電平加強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)916的低狀態(tài)，但不對(duì)其進(jìn)行控制。類似地，從弱反饋反相器920輸出的高電壓電平加強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)916的高狀態(tài)，但不對(duì)其進(jìn)行控制。
輸出節(jié)點(diǎn)922耦合到象素控制器904，還作為光調(diào)制元件210的輸出節(jié)點(diǎn)。在一種實(shí)施例中，象素控制器904是LC光調(diào)制元件的象素電極(圖2A和2B所示的215)。當(dāng)施加到象素電極的電壓電平與施加到LC光調(diào)制元件的公共電極235的電壓不同時(shí)，輸出節(jié)點(diǎn)922的電壓電平施加到LC光調(diào)制元件的象素電極以改變LC光調(diào)制元件的狀態(tài)。在其他實(shí)施例中，象素控制器是對(duì)微反射鏡的狀態(tài)或位置進(jìn)行控制的機(jī)電器件。
多個(gè)光調(diào)制元件210是電互連的。在一種實(shí)施例中，光調(diào)制元件210連接成移位寄存器結(jié)構(gòu)，如圖9所示。在移位寄存器結(jié)構(gòu)中，第一光調(diào)制元件(例如光調(diào)制元件210a)的輸出節(jié)點(diǎn)922連接到第二光調(diào)制元件(例如光調(diào)制元件210b)的輸入線路906。第二光調(diào)制元件210b的輸出節(jié)點(diǎn)922連接到第三光調(diào)制元件(未示出)的輸入線路，以此類推直到第(N-1)象素(未示出)的輸出節(jié)點(diǎn)連接到第N象素(未示出)的輸入線路906，從而形成正向連接網(wǎng)絡(luò)。為了將輸入數(shù)據(jù)載入正向連接網(wǎng)絡(luò)，在第一光調(diào)制元件210a的輸入線路906處提供輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從第一光調(diào)制元件210a移位到第二光調(diào)制元件210b，以此類推。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于反向連接網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)載入和移位結(jié)構(gòu)，其中數(shù)據(jù)輸入到陣列900中的最后一個(gè)光調(diào)制元件210。
在另一種實(shí)施例中，如圖10所示，在光調(diào)制元件110中用傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器塊800代替圖9所示的靜態(tài)存儲(chǔ)器塊917。如圖所示，存儲(chǔ)器塊800包括電容器802用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。電容器802耦合到反相器804。但是，存儲(chǔ)器塊800受到入射到存儲(chǔ)器塊800的硅上的光產(chǎn)生的光生載流子的不利影響。光生載流子趨向于增加電容器802的電荷或電壓值。增加的電荷可能使電容器802的低狀態(tài)不期望地切換到高狀態(tài)。但是，可以小心地使光生載流子的影響減至最小?？梢圆捎美绻馄帘蔚奈锢砑夹g(shù)來減小此問題的程度。美國專利No.6,586,283中說明了依靠對(duì)不期望的載流子進(jìn)行收集的其他技術(shù)，其通過引用而結(jié)合于此。但是，為了充分避免與光生載流子有關(guān)的問題，SLM 110可以設(shè)計(jì)為采用圖9所示的靜態(tài)存儲(chǔ)器塊917。
圖11A是光調(diào)制元件210的示例性結(jié)構(gòu)1100的框圖。光調(diào)制元件210具有耦合到其上的正向訪問控制線路910用于使輸入線路906的數(shù)據(jù)經(jīng)過存儲(chǔ)器元件902(示于圖9中)傳遞。光調(diào)制元件210可以看作元件N、N-1、N-2、N-3等等，其中第N個(gè)光調(diào)制元件210是最后一個(gè)光調(diào)制元件，第(N-3)個(gè)光調(diào)制元件210是第一個(gè)光調(diào)制元件。
圖11B是用于使數(shù)據(jù)在圖11A的光調(diào)制元件之間移位的時(shí)序圖1105。如圖11B所示，由波紋時(shí)鐘或其他方式產(chǎn)生的非重疊脈沖序列用于使數(shù)據(jù)經(jīng)過光調(diào)制元件進(jìn)行移位。如圖所示，在時(shí)刻t1與t2之間，訪問脈沖1102通過正向訪問控制線路910施加到第N個(gè)光調(diào)制元件的正向訪問控制元件908，以將數(shù)據(jù)移出第N個(gè)光調(diào)制元件。用于第(N-1)、(N-2)和(N-3)個(gè)光調(diào)制元件的存儲(chǔ)器元件的每個(gè)其他訪問脈沖1102被順序地激發(fā)，使得數(shù)據(jù)串行地在時(shí)刻t3與t4之間從第(N-1)個(gè)光調(diào)制元件移動(dòng)到第N個(gè)光調(diào)制元件，在時(shí)刻t5與t6之間從第(N-2)個(gè)光調(diào)制元件移動(dòng)到第(N-1)個(gè)光調(diào)制元件，并在時(shí)刻t7與t8之間從第(N-3)個(gè)光調(diào)制元件移動(dòng)到第(N-2)個(gè)光調(diào)制元件，以便在數(shù)據(jù)經(jīng)過光調(diào)制元件移位期間確保數(shù)據(jù)的保持。應(yīng)當(dāng)理解，可以用類似的移位機(jī)制使數(shù)據(jù)以反向順序移位以便能夠進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)移動(dòng)。
如圖2A和2B所示，在光調(diào)制元件是液晶元件時(shí)，跨液晶元件的凈DC值應(yīng)當(dāng)為零以免損壞液晶元件。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以通過改變公共電極上的電壓以及在曝光間隔之間使數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)DC平衡。
例如，圖12A是圖示了交替的公共電極電壓1202的時(shí)序圖。如本領(lǐng)域所知，液晶元件的狀態(tài)由公共電極與象素電極之間的電勢(shì)差確定。在圖示的例子中，閉狀態(tài)1210是公共電極信號(hào)1202與象素電極信號(hào)1204之間不存在電勢(shì)差的狀態(tài)，因此沒有電場產(chǎn)生，使光可以被反射到襯底150上。在開狀態(tài)1212(即當(dāng)公共電極信號(hào)1202與象素電極信號(hào)1204之間存在電勢(shì)差時(shí))中，產(chǎn)生了電場，并且光不會(huì)被反射到襯底150上。在其他結(jié)構(gòu)中，開和閉的狀態(tài)可以與此相反。
電場的符號(hào)取決于公共電極信號(hào)1202與象素電極信號(hào)1204的值。例如，通過將象素電極信號(hào)1204置于零電勢(shì)并將公共電極信號(hào)1202置于單位電勢(shì)(對(duì)應(yīng)于邏輯的1)，或者將公共電極信號(hào)1202置于零電勢(shì)并將象素電極信號(hào)1204置于單位電勢(shì)，可以獲得電場。在任何一種情況下，公共電極與象素電極之間都存在電勢(shì)差，因此在圖12A所示的例子中，電場非零，液晶元件處于開狀態(tài)。盡管電場的符號(hào)對(duì)于確定液晶元件的狀態(tài)并不重要，但是電場的凈值應(yīng)當(dāng)平均為零以避免液晶元件的電離。
如圖12A所示，在時(shí)間段t1期間，公共電極信號(hào)1202具有0伏的電壓電平，象素電極信號(hào)1204具有零伏的電壓電平。由于公共電極信號(hào)1202與象素電極信號(hào)1204之間的電壓差為零，所以液晶元件的象素狀態(tài)1206為閉1210。在時(shí)間段t2和t3期間，公共電極信號(hào)1202與象素電極信號(hào)1204之間的電壓差也為零伏，因此將象素狀態(tài)1206維持在閉狀態(tài)1210。在時(shí)間段t4和t5期間，公共電極信號(hào)1202與象素電極信號(hào)1204之間的電壓差使象素狀態(tài)1206為開1212。但是，開狀態(tài)1212是通過使公共電極信號(hào)1202相對(duì)于象素電極信號(hào)1204交替而獲得的，因此在時(shí)間t4和t5電場的符號(hào)相反。因此，維持了DC平衡。在時(shí)間段t6和t7期間，象素狀態(tài)1206又處于閉1210。
由于公共電極隨著每次數(shù)據(jù)移位而交替以維持DC平衡，所以需要數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)技術(shù)來經(jīng)過液晶元件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行移位以保持正確的象素狀態(tài)用于圖像的光學(xué)過取樣。圖12B圖示了示例性的數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)技術(shù)。圖12B用圖11A所示的示例性象素結(jié)構(gòu)來說明經(jīng)過液晶元件對(duì)數(shù)據(jù)的移位。由圖12B可見，公共電極信號(hào)1102的電壓電平(邏輯狀態(tài))在時(shí)間t1-t4內(nèi)交替。隨著與象素電極信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過液晶元件從第(N-3)個(gè)液晶元件到第(N-2)個(gè)液晶元件到第(N-1)個(gè)液晶元件到第N個(gè)液晶元件的傳遞，象素電極信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨每次移位而反轉(zhuǎn)以維持相同的象素狀態(tài)。例如，在時(shí)間t1，公共電極信號(hào)處于邏輯1狀態(tài)，而第(N-3)個(gè)液晶元件處的象素電極信號(hào)也處于邏輯1狀態(tài)。因此，在時(shí)間t1，第(N-3)個(gè)液晶元件處沒有電場產(chǎn)生，第(N-3)個(gè)液晶元件處于閉狀態(tài)。在時(shí)間t2，數(shù)據(jù)已經(jīng)從第(N-3)個(gè)液晶元件移位到第(N-2)個(gè)液晶元件，使第(N-2)個(gè)液晶元件在時(shí)間t2時(shí)處于與第(n-3)個(gè)液晶元件在時(shí)間t1時(shí)相同的狀態(tài)(閉狀態(tài))。但是，為了維持DC平衡，公共電極信號(hào)在時(shí)間t2已經(jīng)反轉(zhuǎn)到處于零邏輯狀態(tài)。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)從第(N-3)個(gè)液晶元件移位到第(N-2)個(gè)液晶元件時(shí)，數(shù)據(jù)被反轉(zhuǎn)，使得第(N-2)個(gè)液晶元件在時(shí)間t2時(shí)也處于零邏輯狀態(tài)，從而使第(N-2)個(gè)液晶元件在時(shí)間t2能夠處于閉狀態(tài)。再參考圖9，這樣的數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)技術(shù)是由存儲(chǔ)器塊917中的反相器918來進(jìn)行的。
圖13圖示了使用了光學(xué)過取樣和數(shù)據(jù)移位的示例性襯底曝光時(shí)序。圖13示出一系列LC建立時(shí)間段1302a-1302e(共同組成1302)，曝光后LC材料在所述時(shí)間段內(nèi)建立。在每個(gè)LC建立時(shí)間段1302的終點(diǎn)，激光器閃光(由1310表示)。在每個(gè)LC建立時(shí)間段1302之間，存在轉(zhuǎn)變時(shí)間段tt1-tt5。在每個(gè)轉(zhuǎn)變時(shí)間段tt1-tt5期間，數(shù)據(jù)在LM中的存儲(chǔ)器元件之間移動(dòng)以備接下來的曝光。定時(shí)電路814(示于圖8中)可以用于通過訪問控制線路910(示于圖9中)上的訪問控制信號(hào)、公共電極信號(hào)1202(示于圖12A和12B中)以及時(shí)鐘信號(hào)(未示出)產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的傳遞，從而控制SLM、工作臺(tái)和激光器。
公共電極信號(hào)1202在每個(gè)時(shí)間段tt1-tt5之間交替。公共電極信號(hào)1302的轉(zhuǎn)變時(shí)間段1308a-1308e產(chǎn)生于激光器閃光1310之后的時(shí)間段tt1-tt5。在圖13中示出了兩個(gè)示例性象素電極信號(hào)1304和1306，其中象素電極信號(hào)1304說明開狀態(tài)的液晶元件，象素電極信號(hào)1306說明閉狀態(tài)的液晶元件。每次激光器閃光1310時(shí)，象素電極信號(hào)1304在象素電極上具有與公共電極相同的電勢(shì)，象素電極信號(hào)1306在象素電極上具有與公共電極在激光器閃光1310時(shí)相反的電勢(shì)。在轉(zhuǎn)變時(shí)間段tt1-tt5期間，隨著數(shù)據(jù)經(jīng)過存儲(chǔ)器陣列的移位而進(jìn)行數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)以維持液晶元件的DC平衡。在一種實(shí)施例中，在約60微秒的轉(zhuǎn)變時(shí)間段tt1-tt5期間，數(shù)據(jù)在液晶元件的存儲(chǔ)器元件之間移位，這使液晶材料可以有1毫秒中的940微秒占空度用于響應(yīng)施加到象素電極與公共電極之間的電場。在液晶材料的轉(zhuǎn)變之后，激光器1310在LC建立時(shí)間段1302的末端產(chǎn)生20納秒(20ns)的閃光。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)液晶材料的轉(zhuǎn)變速率和襯底相對(duì)于空間光調(diào)制器的移動(dòng)速度，可以設(shè)定其他的定時(shí)以增加或減小LC建立時(shí)間段1302和數(shù)據(jù)位移率。
圖14是圖示了示例性過程1400的流程圖，所述過程1400用于動(dòng)態(tài)地以光刻方式通過內(nèi)部移動(dòng)數(shù)據(jù)將圖像轉(zhuǎn)移到襯底上。光刻過程開始于框1402處。在框1404處，表示圖像的數(shù)據(jù)被載入與空間光調(diào)制器中各光調(diào)制元件相連的存儲(chǔ)器元件中。在框1406處，光調(diào)制元件響應(yīng)于載入存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)而改變。在框1408處對(duì)改變的光調(diào)制元件進(jìn)行照明以將照明圖樣導(dǎo)向襯底上。在框1410處，確定是否已經(jīng)對(duì)圖像進(jìn)行了必須次數(shù)的轉(zhuǎn)移。如果不是，則在框1412處將數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器元件之間移動(dòng)，并在框1414處對(duì)襯底與光調(diào)制元件之間的相對(duì)位置進(jìn)行改變。過程重復(fù)到框1415處以響應(yīng)于存儲(chǔ)器元件中移動(dòng)的數(shù)據(jù)再次對(duì)光調(diào)制元件進(jìn)行改變。如果在框1410處圖像已經(jīng)被轉(zhuǎn)移了必須的次數(shù)，則光刻過程終止于框1416處。
圖15是圖示了示例性過程1500的流程圖，所述過程1500用于將數(shù)據(jù)在空間光調(diào)制器中進(jìn)行移位以動(dòng)態(tài)地以光刻方式將圖像轉(zhuǎn)移到襯底上。光刻過程開始于框1502處。在框1504處，表示圖像第一部分的第一數(shù)據(jù)被載入空間光調(diào)制器。在框1506處，對(duì)空間光調(diào)制器進(jìn)行照明以將圖像的第一部分導(dǎo)向襯底上。在框1508處，部分第一數(shù)據(jù)被移出空間光調(diào)制器，在框1510處將剩余的數(shù)據(jù)在SLM中移動(dòng)，并在框1512處將表示圖像第二部分的第二數(shù)據(jù)的一部分載入空間光調(diào)制器。在框1514處，對(duì)空間光調(diào)制器進(jìn)行照明以將第一和第二圖像部分的各部分導(dǎo)向襯底上。光刻過程終止于框1516處。
本發(fā)明的應(yīng)用中所述的創(chuàng)新性構(gòu)思可以在廣泛的應(yīng)用范圍內(nèi)修改和變化。因此，專利性主題的范圍不應(yīng)限于所討論的任何具體的示例性教導(dǎo)，而是由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于進(jìn)行光刻的方法，所述方法包括向空間光調(diào)制器(110)提供(754)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)表示待通過光刻轉(zhuǎn)移到襯底(150)上的圖像(300)的一部分，所述空間光調(diào)制器包括光調(diào)制元件(210)，所述方法的特征在于將所述圖像(300)的所述部分從第一組所述光調(diào)制元件(210)轉(zhuǎn)移(756)到所述襯底(150)的區(qū)域上；以及將所述圖像(300)的所述部分從第二組所述光調(diào)制元件(210)轉(zhuǎn)移(758)到所述襯底(150)的所述區(qū)域上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述圖像(300)劃分為圖像部分(300a...300N)；以及將所述圖像部分(300a...300N)劃分為圖像子部分(400a-f)，轉(zhuǎn)移到所述襯底(150)上的所述圖像(300)的所述部分對(duì)應(yīng)于所述圖像子部分(400a-f)中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括將所述光調(diào)制元件(210)劃分為光調(diào)制元件堆(450a-f)，每個(gè)光調(diào)制元件堆(450a-f)能夠轉(zhuǎn)移所述圖像子部分(400a-f)中的一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述從第一組光調(diào)制元件(210)轉(zhuǎn)移(756)所述圖像(300)的所述部分的步驟還包括將表示所述圖像(300)的所述部分的數(shù)據(jù)載入所述第一組光調(diào)制元件(210)中；以及響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)而改變所述第一組光調(diào)制元件(210)中元件的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述從第二組光調(diào)制元件(210)轉(zhuǎn)移(758)所述圖像(300)的所述部分的步驟還包括改變(708)所述襯底(150)與所述空間光調(diào)制器(110)之間的位置關(guān)系；以及響應(yīng)于所述第二組光調(diào)制元件(210)的各個(gè)狀態(tài)而用所述圖像(300)的所述部分對(duì)所述襯底(150)的光敏表面的區(qū)域進(jìn)行曝光(710)。
6.一種光刻裝置，其特征在于光調(diào)制元件(210)，第一組所述光調(diào)制元件(210)可操作以通過光刻將圖像(300)的一部分轉(zhuǎn)移到襯底(150)的區(qū)域上，并且第二組所述光調(diào)制元件(210)可操作以通過光刻將所述圖像(300)的所述部分轉(zhuǎn)移到所述襯底(150)的所述區(qū)域上；以及存儲(chǔ)器元件(902)，所述存儲(chǔ)器元件(902)與各個(gè)所述光調(diào)制元件(210)相連，所述存儲(chǔ)器元件(902)被構(gòu)造成存儲(chǔ)表示所述圖像(300)的所述部分的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光刻裝置，其中，所述圖像(300)被劃分為圖像部分(300a...300N)，所述圖像部分(300a...300N)被劃分為圖像子部分(400a-f)，并且所述圖像(300)的所述部分對(duì)應(yīng)于所述圖像子部分(400a-f)中的一個(gè)，并且其中，所述光調(diào)制元件(210)被分為部分(450a-f)，每個(gè)光調(diào)制元件部分(450a-f)能夠轉(zhuǎn)移所述圖像子部分(400a-f)中的一個(gè)，所述第一組光調(diào)制元件(210)是所述光調(diào)制元件部分(450a-f)中的一個(gè)，且所述第二組光調(diào)制元件(210)是所述光調(diào)制元件部分(450a-f)中的另一個(gè)。
8.一種光刻系統(tǒng)，用于將圖像(300)轉(zhuǎn)移到具有光敏表面的襯底(150)上，所述系統(tǒng)的特征在于包括光調(diào)制元件(210)的空間光調(diào)制器(110)，第一組所述光調(diào)制元件(210)可操作以將所述圖像(300)的一部分轉(zhuǎn)移到所述襯底(150)的區(qū)域上，且第二組所述光調(diào)制元件(210)可操作以將所述圖像(300)的所述部分轉(zhuǎn)移到所述襯底(150)的所述區(qū)域上；以及工作臺(tái)(120)，所述工作臺(tái)(120)可操作以使所述空間光調(diào)制器(110)與所述襯底(150)中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻系統(tǒng)，還包括激光器(102)，所述激光器(102)光學(xué)地耦合到所述空間光調(diào)制器(110)，以用光(108)照明所述空間光調(diào)制器(110)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述光調(diào)制元件(210)還包括構(gòu)造成存儲(chǔ)表示所述圖像(300)的各個(gè)部分的數(shù)據(jù)的各個(gè)存儲(chǔ)器元件(902)，所述光調(diào)制元件(210)可以響應(yīng)于存儲(chǔ)在所述各個(gè)存儲(chǔ)器元件(902)中的數(shù)據(jù)而改變。
全文摘要
一種用于光刻系統(tǒng)(100)中的空間光調(diào)制器(110)，包括光調(diào)制元件(210)，這些光調(diào)制元件被構(gòu)造成使用光學(xué)過取樣技術(shù)通過光刻將圖像(300)轉(zhuǎn)移到襯底(150)上，以減少所轉(zhuǎn)移的圖像(300)中的缺陷。第一組光調(diào)制元件(210)可操作以通過光刻將圖像(300)的一部分轉(zhuǎn)移到襯底(150)的區(qū)域上，第二組光調(diào)制元件可操作以通過光刻將圖像(300)的該部分轉(zhuǎn)移到襯底(150)的該區(qū)域上?？臻g光調(diào)制器(110)還包括與各個(gè)光調(diào)制元件(210)相連的存儲(chǔ)器元件(902)用于存儲(chǔ)表示圖像(300)的該部分的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G02B26/00GK1882875SQ200480034424
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
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