對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

該申請(qǐng)要求2015年11月10日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2015-0157556的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用全文合并于此。

本文公開(kāi)的發(fā)明構(gòu)思涉及光束投射設(shè)備和方法，并且更具體涉及將光束投射至掩膜的光束投射設(shè)備和用于半導(dǎo)體制造的材料。

背景技術(shù)：

制造半導(dǎo)體集成電路典型地涉及制作掩膜，并使用掩膜對(duì)硅晶片圖案化。光束投射設(shè)備可以被用于制作掩膜或用于圖案化中。光束投射設(shè)備可以向目標(biāo)對(duì)象投射一個(gè)或多個(gè)精細(xì)光束以得到期望的形狀。

通常，隨著半導(dǎo)體制造工藝變得更精細(xì)，需要更高分辨率掩膜。然而，隨著半導(dǎo)體制作工藝已經(jīng)變得更精細(xì)，半導(dǎo)體設(shè)備的組件已經(jīng)在尺寸上減小。用于小型化的光束投射設(shè)備的組件的空間已經(jīng)減小，從而使得難以添加或改變組件。因此，需要能夠提高小型化的光束投射設(shè)備的分辨率的新的方法或設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例可以提供一種包括具有提高的分辨率的光束投射設(shè)備的系統(tǒng)及其操作方法。一些實(shí)施例提供了一種光束投射設(shè)備，包括：光束源，被配置為輻射第一光束；孔洞板，其中具有第一孔洞陣列，所述孔洞中的各個(gè)孔洞被配置為從第一光束生成相應(yīng)的第二光束；空白孔洞板，其中具有空白孔洞陣列，對(duì)應(yīng)于第一孔洞陣列的各個(gè)孔洞，并且被配置為響應(yīng)于施加至空白孔洞的各個(gè)測(cè)量電極的電壓，選擇性偏轉(zhuǎn)通過(guò)其的第二光束；以及限制孔洞板，包括限制孔洞，被配置為通過(guò)第二光束中沒(méi)有被空白孔洞偏轉(zhuǎn)的光束。所述設(shè)備還包括多個(gè)電極控制電路，其各個(gè)被配置為施加電壓至測(cè)量電極中的各個(gè)測(cè)量電極。在第一時(shí)間間隔期間，在基于具有第一頻率的時(shí)鐘信號(hào)的持續(xù)時(shí)間中，所述多個(gè)電極控制電路施加電壓至測(cè)量電極。在第二時(shí)間間隔期間，在基于具有與第一頻率不同的第二頻率的時(shí)鐘信號(hào)的持續(xù)時(shí)間中，所述多個(gè)電極控制電路施加電壓至測(cè)量電極。

發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的另一方面旨在提供一種用于使用光束投射設(shè)備投射光束至目標(biāo)對(duì)象的方法。所述方法可以包括：使用光束投射設(shè)備，在第一時(shí)間間隔期間將其投射時(shí)間基于第一頻率而彼此不同的光束投射至目標(biāo)對(duì)象；以及使用光束投射設(shè)備，在第二時(shí)間間隔期間將其投射時(shí)間基于第二頻率而彼此不同的光束投射至目標(biāo)對(duì)象。

發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的另一方面旨在提供一種使用光束投射設(shè)備投射光束至目標(biāo)對(duì)象的方法，一種操作光束投射設(shè)備的方法，所述光束投射設(shè)備包括光束源，被配置為輻射第一光束；孔洞板，其中具有第一孔洞陣列，所述孔洞中的各個(gè)孔洞被配置為從第一光束生成相應(yīng)的第二光束；空白孔洞板，其中具有空白孔洞陣列，對(duì)應(yīng)于第一孔洞陣列的各個(gè)孔洞，并且被配置為響應(yīng)于施加至空白孔洞的各個(gè)測(cè)量電極的電壓，選擇性偏轉(zhuǎn)通過(guò)其的第二光束；以及限制孔洞板，包括限制孔洞，被配置為通過(guò)第二光束中沒(méi)有被空白孔洞偏轉(zhuǎn)的光束。在第一時(shí)間間隔期間，在基于具有第一頻率的時(shí)鐘信號(hào)的持續(xù)時(shí)間中，施加電壓至測(cè)量電極。在第二時(shí)間間隔期間，在基于具有與第一頻率不同的第二頻率的時(shí)鐘信號(hào)的持續(xù)時(shí)間中，施加電壓至測(cè)量電極。

附圖說(shuō)明

從參照附圖進(jìn)行的以下描述，上述和其他目的和特征將變得明顯，其中貫穿各圖相似的附圖標(biāo)記指代相似的部分，除非另有指明，并且附圖中：

圖1示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備；

圖2是圖示根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的電極控制電路的框圖；

圖3是圖示圖2的分頻器的示例的圖；

圖4是圖示根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備的操作的流程圖；

圖5是圖示由光束投射設(shè)備投射第二射束的示例的時(shí)序圖；

圖6是圖示根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備設(shè)置模式的操作的流程圖；

圖7是圖示圖2的電極控制電路的應(yīng)用和外圍電路的框圖；

圖8至圖13示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備投射光束至目標(biāo)對(duì)象的操作；以及

圖14示出圖1的光束投射設(shè)備的應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下文，將參照附圖詳細(xì)描述發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例到發(fā)明構(gòu)思所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神的程度。

圖1示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的系統(tǒng)。參照?qǐng)D1，光束投射設(shè)備100包括光束源110、第一透鏡120、孔洞陣列130、空白孔洞陣列140、第二透鏡150、第三透鏡160、限制孔洞板170、偏轉(zhuǎn)元件180、以及第四透鏡190。光束投射設(shè)備100被配置為將光束投射到位于平臺(tái)10上的目標(biāo)20。光束投射設(shè)備100和平臺(tái)20可以由系統(tǒng)控制電路200控制。

光束源110可以在孔洞陣列130的方向輻射第一光束b1。例如，光束源110可以輻射包括諸如氫離子或氬離子光束的離子光束或者電子光束的粒子光束作為第一光束b1。例如，來(lái)自光束源110的第一光束b1可以具有5kev至100kev的動(dòng)能。

第一透鏡120可以偏轉(zhuǎn)或調(diào)節(jié)第一光束b1以便入射到孔洞陣列130上。第一光束b1可以具有寬面積以及由第一透鏡120控制的遠(yuǎn)心(telecentric)特性。例如，第一透鏡120可以包括靜電或電磁透鏡。第一光束b1可以由第一透鏡120偏轉(zhuǎn)或調(diào)節(jié)以入射到孔洞陣列130上。例如，第一光束b1可以沿與孔洞陣列130垂直的方向入射到孔洞陣列130上。

孔洞陣列130可以形成在孔洞陣列板131中。多個(gè)孔洞133可以形成在孔洞陣列130的孔洞陣列板131中?？锥?33可以布置為矩陣?？锥搓嚵?30可以使得對(duì)應(yīng)于孔洞133的第一光束b1的部分能夠作為多個(gè)第二射束b2輸出。孔洞陣列130可以阻擋第一光束b1的剩余部分。例如，孔洞陣列130可以通過(guò)孔洞133輸出多個(gè)光束b2并且阻擋除光束b2以外的其余光束，從而防止被布置在孔洞陣列130之后的元件損壞。例如，孔洞陣列板131可以被涂覆有不能氧化的金屬層，諸如含銥層。

穿過(guò)孔洞陣列130的第二射束b2可以入射到空白孔洞陣列140上?？瞻卓锥搓嚵?40可以包括空白孔洞陣列板141。多個(gè)空白孔洞142可以形成在空白孔洞陣列140的空白孔洞板141中?？瞻卓锥?42可以布置為矩陣。

空白孔洞142可以形成在與孔洞133相同的位置?？瞻卓锥?42中的每一個(gè)的寬度可以大于孔洞133中的每一個(gè)的寬度。穿過(guò)孔洞陣列133的第二射束b2可以穿過(guò)空白孔洞143。

多個(gè)第一電極143和多個(gè)第二電極144可以形成在空白板141的上表面上，即，在鄰近孔洞陣列130的表面上。第一電極143和第二電極144可以布置為與空白孔洞142相關(guān)聯(lián)，使得它們一起形成活動(dòng)(active)孔洞，其被配置為響應(yīng)于在第一電極143和第二電極144之間施加的電壓，選擇性偏轉(zhuǎn)穿過(guò)空白孔洞142的光束。例如，一個(gè)第一電極143和一個(gè)第二電極144可以被布置為鄰近一個(gè)空白孔洞142。例如，第一電極143可以是對(duì)其施加電壓可以在地電壓與非地電壓(例如，正電壓或負(fù)電壓)之間變化的測(cè)量電極(potentialelectrode)。第二電極144可以是對(duì)其施加地電壓的地電極。

多個(gè)電極控制電路145可以被布置在空白孔洞板141中或以其他方式被空白孔洞板141支撐。電極控制電路145中的各個(gè)電極控制電路可以對(duì)應(yīng)于第一電極143中的各個(gè)第一電極。電極控制電路145可以被布置為鄰近空白孔洞142，并且可以選擇性施加非地電壓或地電壓至第一電極143。例如，電極控制電路145可以形成在空白孔洞板141的上表面、下表面和/或內(nèi)部。

當(dāng)鄰近一個(gè)空白孔洞142的第一電極143和第二電極144的電壓彼此相同時(shí)，例如，當(dāng)?shù)仉妷悍謩e被施加到第一電極143和第二電極144時(shí)，在第一電極143和第二電極144之間可能不生成電場(chǎng)。因此，對(duì)應(yīng)的第二射束b2可以穿過(guò)空白孔洞142而不改變傳播方向。

當(dāng)鄰近一個(gè)空白孔洞142的第一電極143和第二電極144的電壓彼此不同時(shí)，例如，當(dāng)非地電壓被施加至第一電極143并且地電壓被施加至第二電極144時(shí)，可以在第一電極143和第二電極144之間生成電場(chǎng)。如參照光束源110所述，第二射束b2可以包括具有與電子或離子相同極性的粒子。因此，當(dāng)在第一電極143和第二電極144之間生成電場(chǎng)時(shí)，穿過(guò)空白孔洞142的對(duì)應(yīng)第二射束b2的方向可以被改變。因此，空白孔洞陣列140的電極控制電路145可以通過(guò)調(diào)節(jié)施加至第一電極143的電壓，選擇性調(diào)節(jié)或維持穿過(guò)空白孔洞142的第二射束b2的方向。

穿過(guò)空白孔洞陣列140的第二射束b2可以由第二透鏡150加速和/或偏轉(zhuǎn)。例如，第二透鏡150可以偏轉(zhuǎn)并聚焦第二射束b2。由第二透鏡150加速和偏轉(zhuǎn)的第二射束b2可以穿過(guò)第一交叉口c1，并且可以由第三透鏡160偏轉(zhuǎn)。例如，第三透鏡160可以聚焦多個(gè)第二射束。

由第三透鏡160偏轉(zhuǎn)的第二射束可以入射在限制孔洞板170上。一個(gè)限制孔洞171可以形成在限制孔洞板170中。

在一些實(shí)施例中，來(lái)自第二射束b2的、在空白孔洞陣列140處沒(méi)有改變其方向的射束(例如，原始射束)可以穿過(guò)限制孔洞171中的第二交叉口c2。穿過(guò)限制孔洞171中的第二交叉口c2的原始射束可以由偏轉(zhuǎn)元件180和第四透鏡190偏轉(zhuǎn)，以便投射到外部。在一些實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)元件180可以通過(guò)調(diào)節(jié)第二射束b2的投射方向，調(diào)節(jié)第二射束b2關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20的位置。

第二射束b2中的、在空白孔洞陣列140處改變其方向的射束(例如，調(diào)節(jié)后的射束)可以在與原始射束不同的方向傳播。類似原始射束，調(diào)節(jié)后的射束可以由第二透鏡150偏轉(zhuǎn)，但是不能穿過(guò)第一交叉口c1。此外，調(diào)節(jié)后的射束可以由第三透鏡160偏轉(zhuǎn)，但是不能穿過(guò)第二交叉口c2。更具體地，調(diào)節(jié)后的射束不能穿過(guò)限制孔洞171，并且可以被限制孔洞板170阻擋。

在空白孔洞陣列140處沒(méi)有調(diào)節(jié)其方向的第二射束b2可以通過(guò)限制孔洞板170被投射到外部，并且在空白孔洞陣列140處調(diào)節(jié)其方向的第二射束b2可以被限制孔洞板170阻擋以便不被投射到外部。因此，空白孔洞陣列140的電極控制電路145可以調(diào)節(jié)施加到第一電極143的電壓，從而使得可以選擇性投射第二射束b2至外部或停止投射第二射束b2。

從光束投射設(shè)備100投射的第二射束b2可以入射到目標(biāo)對(duì)象20上，其例如可以是掩膜材料或硅晶片。目標(biāo)對(duì)象20可以被安裝在可移動(dòng)平臺(tái)10上。此外，光束投射設(shè)備100可以與平臺(tái)10一起移動(dòng)。當(dāng)安裝在平臺(tái)10上的目標(biāo)對(duì)象20移動(dòng)時(shí)，光束投射設(shè)備100可以移動(dòng)，并因此可以維持目標(biāo)對(duì)象20與光束投射設(shè)備100的相對(duì)位置。

圖2是圖示根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的圖1的系統(tǒng)控制電路200的電極控制電路145的框圖。參照?qǐng)D1和圖2，電極控制電路145可以由控制電路210控制。電極控制電路145可以響應(yīng)于來(lái)自復(fù)用器230的時(shí)鐘信號(hào)clk操作。電極控制電路145中的每一個(gè)可以被配置為將電壓(例如，非地電壓或地電壓)施加到對(duì)應(yīng)的第一電極143。第一電極143可以與被施加有地電壓的第二電極144電容性耦合。

電極控制電路145中的每一個(gè)可以包括寄存器146、計(jì)數(shù)器147、以及緩沖器148。寄存器146可以被配置為從控制電路210接收并存儲(chǔ)n比特?cái)?shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)在寄存器146中的n比特?cái)?shù)據(jù)可以與當(dāng)對(duì)第一電極143施加地電壓時(shí)的時(shí)間和當(dāng)對(duì)其施加非地電壓時(shí)的時(shí)間關(guān)聯(lián)。即，存儲(chǔ)在寄存器146中的n比特?cái)?shù)據(jù)可以與投射第二射束的時(shí)間以及阻擋第二射束的時(shí)間關(guān)聯(lián)，該第二射束穿過(guò)與第一電極143相關(guān)聯(lián)的空白孔洞。

計(jì)數(shù)器147可以由控制電路210初始化(或重置)。計(jì)數(shù)器147可以被配置為從寄存器146接收n比特?cái)?shù)據(jù)。響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)clk，計(jì)數(shù)器147可以被配置為執(zhí)行從初始值(例如，0)至預(yù)定n比特值的計(jì)數(shù)。例如，當(dāng)執(zhí)行計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器147可以輸出第一值。在計(jì)數(shù)結(jié)束之后，計(jì)數(shù)器147可以輸出第二值。

緩沖器148可以接收計(jì)數(shù)器147的輸出。當(dāng)計(jì)數(shù)器147輸出第一值時(shí)，即，當(dāng)計(jì)數(shù)器147正執(zhí)行計(jì)數(shù)時(shí)，緩沖器148可以施加地電壓至第一電極143。當(dāng)計(jì)數(shù)器147輸出第二值時(shí)，即，當(dāng)計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)操作結(jié)束時(shí)，緩沖器148可以施加非地電壓至第一電極143。

總之，當(dāng)計(jì)數(shù)器147執(zhí)行從初始值至存儲(chǔ)在寄存器146中的n比特?cái)?shù)據(jù)的值的計(jì)數(shù)操作時(shí)，緩沖器148可以施加地電壓至第一電極143。即，穿過(guò)空白孔洞的第二射束b2可以投射至目標(biāo)。如果n比特?cái)?shù)據(jù)的值計(jì)數(shù)被計(jì)數(shù)器147數(shù)完，則緩沖器148可以施加非地電壓至第一電極143。即，穿過(guò)空白孔洞的第二射束b2可以被限制孔洞板170阻擋以便不被投射到目標(biāo)。

復(fù)用器230可以被配置為從時(shí)鐘生成單元220接收第一時(shí)鐘信號(hào)clk1和第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。復(fù)用器230可以被配置為響應(yīng)于來(lái)自控制電路210的選擇信號(hào)sel輸出第一時(shí)鐘信號(hào)clk1與第二時(shí)鐘信號(hào)clk2中的一個(gè)作為時(shí)鐘信號(hào)clk。在一些實(shí)施例中，第一時(shí)鐘信號(hào)clk1的頻率可以與第二時(shí)鐘信號(hào)clk2的頻率不同。

時(shí)鐘生成單元220可以包括時(shí)鐘生成器221和分頻器223。時(shí)鐘生成單元220可以將第一時(shí)鐘信號(hào)clk1輸出至復(fù)用器230和分頻器223。分頻器223可以對(duì)第一時(shí)鐘信號(hào)clk1分頻，以便輸出為第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。在一些實(shí)施例中，分頻器223可以具有與寄存器146或計(jì)數(shù)器147的比特?cái)?shù)(即，n比特)相關(guān)聯(lián)的分頻比。例如，分頻器223可以將第一時(shí)鐘信號(hào)clk1除以1/2ⁿ，以生成第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。

在發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，時(shí)鐘生成單元220使用分頻器223生成第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。然而，時(shí)鐘生成單元220可以被實(shí)現(xiàn)為使用頻率倍頻器替代分頻器223。例如，頻率倍頻器可以輸出輸入頻率的2ⁿ倍。即，關(guān)于n比特的寄存器146或計(jì)數(shù)器147，時(shí)鐘生成單元220可以輸出差異為2ⁿ倍或1/2ⁿ倍的第一時(shí)鐘信號(hào)clk1和第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。

在一些實(shí)施例中，電極控制電路145可以被布置在空白孔洞陣列140的空白孔洞板141之中和/或之上?？刂齐娐?10、時(shí)鐘生成單元220和復(fù)用器230可以被布置在空白孔洞板140的外部和光束投射設(shè)備100的內(nèi)部，并且可以通過(guò)布線與電極控制電路145連接。

圖3是圖示圖2的分頻器223的示例的圖。參照?qǐng)D3，分頻器223可以包括倍頻器m、低通濾波器lpf和放大器amp。倍頻器m可以倍頻第一時(shí)鐘信號(hào)clk1和第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。倍頻器m可以輸出第一時(shí)鐘信號(hào)clk1和第二時(shí)鐘信號(hào)clk2的頻率的諧波。低通濾波器lpf可以使倍頻器m的輸出信號(hào)中、對(duì)應(yīng)于第二時(shí)鐘信號(hào)clk2的頻率的分量通過(guò)，并且可以阻擋對(duì)應(yīng)于高于該分量的頻率的諧波分量。放大器amp可以放大通過(guò)低通濾波器lpf的信號(hào)，并且可以輸出放大后的信號(hào)作為第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。第二時(shí)鐘信號(hào)clk2可以被反饋至倍頻器m。

圖4是圖示根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備100的操作的流程圖。參照?qǐng)D1、圖2和圖4，在步驟s110中，控制電路210可以選擇第一頻率。例如，控制電路210可以通過(guò)選擇信號(hào)sel控制倍頻器230，以便輸出第一時(shí)鐘信號(hào)clk1。

在步驟s120，控制電路210可以用n比特?cái)?shù)據(jù)設(shè)置電極控制電路145的寄存器146。例如，投射第二射束b2的時(shí)間可以根據(jù)空白孔洞142的位置和掩膜的目標(biāo)結(jié)構(gòu)改變?？刂齐娐?10可以用對(duì)應(yīng)于第二射束b2的投射時(shí)間的相應(yīng)n比特?cái)?shù)據(jù)值來(lái)設(shè)置電極控制電路145的各個(gè)寄存器146。

在步驟s130，光束投射設(shè)備100可以在對(duì)應(yīng)于n比特?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間期間投射第二射束b2。例如，每個(gè)電極控制電路145的計(jì)數(shù)器147可以執(zhí)行從初始值至n比特?cái)?shù)據(jù)的值的計(jì)數(shù)。緩沖器148可以在計(jì)數(shù)期間對(duì)第一電極143施加地電壓以允許投射第二射束b2。在由計(jì)數(shù)器147對(duì)對(duì)應(yīng)于n比特?cái)?shù)據(jù)的值計(jì)數(shù)之后，緩沖器148可以施加非地電壓至第一電極143以阻擋第二射束b2。

如果基于第一頻率的具有n比特分辨率的第二射束b2的投射結(jié)束，則在步驟s140可以選擇第二頻率。例如，控制電路210可以通過(guò)選擇信號(hào)sel控制復(fù)用器230以便輸出第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。

在步驟s150，控制電路210可以用n比特?cái)?shù)據(jù)值設(shè)置電極控制電路145的寄存器146。例如，投射第二射束b2的時(shí)間可以根據(jù)空白孔洞142的位置和掩膜的目標(biāo)結(jié)構(gòu)而改變?？刂齐娐?10可以用對(duì)應(yīng)于第二射束b2的投射時(shí)間的相應(yīng)n比特?cái)?shù)據(jù)值來(lái)設(shè)置電極控制電路145的各個(gè)寄存器146。在一些實(shí)施例中，在步驟s150中設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以與在步驟s120中設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值不同。

在步驟s160，光束投射設(shè)備100可以在對(duì)應(yīng)于n比特?cái)?shù)據(jù)值的時(shí)間期間投射第二射束。例如，每個(gè)電極控制電路145的計(jì)數(shù)器147可以執(zhí)行從初始值至n比特?cái)?shù)據(jù)值的計(jì)數(shù)。緩沖器148可以在計(jì)數(shù)期間施加地電壓至第一電極143，以允許投射第二射束b2。如果計(jì)數(shù)器147數(shù)完對(duì)應(yīng)于n比特?cái)?shù)據(jù)值的值，則緩沖器148可以施加非地電壓至第一電極143以阻擋第二射束b2。

如果計(jì)數(shù)器147數(shù)完對(duì)應(yīng)于n比特?cái)?shù)據(jù)值的值，則過(guò)程可以進(jìn)行到步驟s170。在步驟s170，可以確定要暴露至第二射束b2的目標(biāo)對(duì)象10的位置是否是最后一個(gè)位置。如果是，則可以結(jié)束對(duì)目標(biāo)對(duì)象10的投射。例如，將第二射束b2投射至目標(biāo)對(duì)象10的處理可以結(jié)束。否則，過(guò)程可以進(jìn)行到步驟s180，其中第二射束b2可以被移動(dòng)到下一位置。例如，可以由偏轉(zhuǎn)元件180來(lái)調(diào)節(jié)或移位第二射束b2要投射至的位置。

如上所述，根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備100可在第二射束b2要投射至的位置固定的條件下，基于第一頻率投射具有n比特分辨率的第二射束b2，以提供第一暴露持續(xù)時(shí)間分辨率。此后，光束投射設(shè)備100可以基于第二頻率投射具有n比特分辨率的第二射束b2，以提供第二暴露持續(xù)時(shí)間分辨率。第一頻率和第二頻率可以具有2ⁿ倍或1/2ⁿ倍的關(guān)系。因此，光束投射設(shè)備100可以將具有2ⁿ比特分辨率的第二射束b2投射至目標(biāo)對(duì)象10。

圖5是圖示由光束投射設(shè)備100投射第二射束b2的示例的時(shí)序圖。將參照?qǐng)D1、圖2和圖5描述由第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3控制是否投射第二射束b2的一些實(shí)施例。

在第一時(shí)間間隔s1，可以重置或初始化第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的寄存器146和計(jì)數(shù)器147。此后，對(duì)應(yīng)于第一頻率的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以被輸入至第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的寄存器146。當(dāng)在第一設(shè)置時(shí)間間隔s1用n比特?cái)?shù)據(jù)值設(shè)置寄存器146時(shí)，光束投射設(shè)備100可以不投射第二射束b2。因此，指示與第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3關(guān)聯(lián)的第二射束b2的投射的第一線l1至第三線l3可以處于低電平。

n比特分辨率可以對(duì)應(yīng)于灰度電平(gl)。在一些實(shí)施例中，第一次在第一電極控制電路145_1設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以對(duì)應(yīng)于灰度電平gl“12”，并且可以是“1100”。第一次在第二電極控制電路145_2設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以對(duì)應(yīng)于灰度電平gl“15”，并且可以是“1111”。第一次在第三電極控制電路145_3設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以對(duì)應(yīng)于灰度電平gl“8”，并且可以是“0100”。

如果第一時(shí)間間隔t1在t1開(kāi)始，則第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3可以施加地電壓至第一電極143中的相應(yīng)一個(gè)。因此，對(duì)應(yīng)于第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的第二射束b2可以被投射在目標(biāo)處。指示由第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3投射第二射束b2的第一線l1至第三線l3可以轉(zhuǎn)至高電平。

第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147可以從初始值計(jì)數(shù)至在寄存器146中加載的相應(yīng)n比特?cái)?shù)據(jù)值。當(dāng)計(jì)數(shù)器147計(jì)數(shù)時(shí)，第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3可以施加地電壓至第一電極143。因此，對(duì)應(yīng)于第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的第二射束b2可以朝向目標(biāo)投射。

可以根據(jù)在寄存器146中存儲(chǔ)的n比特?cái)?shù)據(jù)值來(lái)確定計(jì)數(shù)器147計(jì)數(shù)的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，為了方便，基于灰度電平gl由十進(jìn)制尺度圖示當(dāng)計(jì)數(shù)器147執(zhí)行計(jì)數(shù)時(shí)的時(shí)間。

在t2，第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)值可以達(dá)到灰度電平gl“8”。因此，第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147可以結(jié)束計(jì)數(shù)，并且第三電極控制電路145_3可以施加非地電壓至第一電極143，因此阻擋對(duì)應(yīng)于第三電極控制電路145_3的第二射束b2的投射。指示由第三電極控制電路145_3控制的第二射束b2的投射的第三線l3可以轉(zhuǎn)為低電平。與第一電極控制電路145_1和第二電極控制電路145_2相關(guān)聯(lián)的第二射束b2的投射可以繼續(xù)。

在t3，第二電極控制電路145_2和第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)值可以達(dá)到灰度電平gl“12”。因此，第一電極控制電路145_1的計(jì)數(shù)器147可以結(jié)束計(jì)數(shù)，并且第一電極控制電路145_1可以施加非地電壓至第一電極143，因此阻擋對(duì)應(yīng)于第一電極控制電路145_1的第二射束b2的投射。指示由第一電極控制電路145_1控制的第二射束b2的投射的第一線l1可以轉(zhuǎn)為低電平。

在t4，第二電極控制電路145_2的計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)值可以達(dá)到灰度電平gl“15”，并且因此第一時(shí)間間隔t1可以結(jié)束。因此，對(duì)應(yīng)于第二電極控制電路145_2的第二射束b2的投射可以被阻擋。指示由第二電極控制電路145_2控制的第二射束b2的投射的第二線l2可以轉(zhuǎn)為低電平。

在第二時(shí)間間隔s2，可以重置或初始化第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的寄存器146和計(jì)數(shù)器147。此后，對(duì)應(yīng)于第二頻率的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以被輸入至第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的寄存器146。當(dāng)在第二設(shè)置時(shí)間間隔s2中用n比特?cái)?shù)據(jù)值設(shè)置寄存器146時(shí)，光束投射設(shè)備100可以不投射第二射束b2。因此，指示與第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3相關(guān)聯(lián)的第二射束b2的投射的第一線l1至第三線l3可以處于低電平。

在一些實(shí)施例中，第二次在第一電極控制電路145_1設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以對(duì)應(yīng)于灰度電平gl“15”，并且可以是“1111”。第二次在第二電極控制電路145_2設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以對(duì)應(yīng)于灰度電平gl“3”，并且可以是“0011”。第二次在第三電極控制電路145_3設(shè)置的n比特?cái)?shù)據(jù)值可以對(duì)應(yīng)于灰度電平gl“7”，并且可以是“0111”。

如果第二時(shí)間間隔t2在t5開(kāi)始，則第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3可以施加地電壓至第一電極143中的相應(yīng)第一電極。因此，對(duì)應(yīng)于第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的第二射束b2可以朝向目標(biāo)投射。指示由第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3對(duì)第二射束b2的投射的第一線l1至第三線l3可以轉(zhuǎn)為高電平。第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147可以從初始值計(jì)數(shù)至存儲(chǔ)在寄存器146中的n比特?cái)?shù)據(jù)值。

在t6，第一電極控制電路145_1至第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)值可以達(dá)到灰度電平gl“3”。因此，第二電極控制電路145_2的計(jì)數(shù)器147可以結(jié)束計(jì)數(shù)，第二電極控制電路145_2可以施加非地電壓至第一電極143，因此阻擋對(duì)應(yīng)于第二電極控制電路145_2的第二射束b2的投射。指示由第二電極控制電路145_2控制的第二射束b2的投射的第二線l2可以轉(zhuǎn)為低電平。與第一電極控制電路145_1和第三電極控制電路145_3相關(guān)聯(lián)的第二射束b2的投射可以繼續(xù)。

在t7，第一電極控制電路145_1和第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)值可以達(dá)到灰度電平gl“7”。因此，第三電極控制電路145_3的計(jì)數(shù)器147可以結(jié)束計(jì)數(shù)，并且第三電極控制電路145_3可以施加非地電壓至第一電極143，因此阻擋對(duì)應(yīng)于第三電極控制電路145_3的第二射束b2的投射。指示由第三電極控制電路145_3控制的第二射束b2的投射的第三線l3可以轉(zhuǎn)為低電平。

在t8，第一電極控制電路145_1的計(jì)數(shù)器147的計(jì)數(shù)值可以達(dá)到灰度電平gl“15”，并因此第二時(shí)間間隔t2可以結(jié)束。因此，對(duì)應(yīng)于第一電極控制電路145_1的第二射束b2的投射可以停止，并且指示由第一電極控制電路145_1控制的第二射束b2的投射的第一線l1可以轉(zhuǎn)為低電平。

此后，第二射束b2要投射至的位置可以移動(dòng)，并且第一設(shè)置時(shí)間間隔s1和第一設(shè)置時(shí)間間隔s1之后的時(shí)間間隔可以繼續(xù)。

如上所述，在第一時(shí)間間隔t1期間，根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備100可以基于第一頻率投射具有n比特分辨率的光束。例如，光束投射設(shè)備100可以通過(guò)第一時(shí)間尺度(即，對(duì)應(yīng)于第一時(shí)間間隔t1中的灰度尺度的時(shí)間尺度)來(lái)調(diào)節(jié)光束投射時(shí)間，并且可以通過(guò)n比特分辨率來(lái)調(diào)節(jié)光束投射時(shí)間。此外，在第二時(shí)間間隔t2期間，光束投射設(shè)備100可以基于第二頻率投射具有n比特分辨率的光束。例如，光束投射設(shè)備100可以通過(guò)第二時(shí)間尺度(即，對(duì)應(yīng)于第二時(shí)間間隔t2中的灰度尺度的時(shí)間尺度)來(lái)調(diào)節(jié)光束調(diào)節(jié)時(shí)間，并且可以通過(guò)n比特分辨率來(lái)調(diào)節(jié)光束投射時(shí)間。此時(shí)，第二時(shí)間尺度可以對(duì)應(yīng)于第一時(shí)間尺度的1/2ⁿ倍。因此，如果執(zhí)行第一時(shí)間間隔t1和第二時(shí)間間隔t2，則可以用2ⁿ比特分辨率將光束投射至目標(biāo)對(duì)象，并且可以提供具有提高的分辨率的光束投射設(shè)備100及其光束投射方法。

如上所述，隨著光束投射設(shè)備100小型化，布置電極控制電路145的空白孔洞陣列140的空間可能非常有限。因此，存在通過(guò)對(duì)于電極控制電路145增加寄存器146的數(shù)目和計(jì)數(shù)器147的數(shù)目而增大光束投射設(shè)備100的分辨率的限制。根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，要提供至電極控制電路145的時(shí)鐘信號(hào)clk的頻率可以被調(diào)節(jié)2ⁿ倍或1/2ⁿ倍，并且可以關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20進(jìn)行重復(fù)暴露。因此，可以提供具有提高的分辨率的光束投射設(shè)備100，而不用對(duì)電極控制電路145增加組件或改變電極控制電路145的組件。

圖6是圖示根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備100的操作的流程圖。參照?qǐng)D1、圖2和圖6，在步驟s210，光束投射設(shè)備100可以選擇高分辨率模式。如果選擇高分辨率模式，則在步驟s220光束投射設(shè)備100可以如參照?qǐng)D5所述的改變頻率，并且可以朝向目標(biāo)20投射光束。如果沒(méi)有選擇高分辨率模式，即，如果選擇低分辨率模式，則在步驟s230光束投射設(shè)備100可以投射光束至目標(biāo)對(duì)象20而不改變頻率。例如，光束投射設(shè)備100可以使用一個(gè)初始化間隔和一個(gè)投射間隔投射光束。在每個(gè)投射間隔之后，可以通過(guò)平臺(tái)10改變目標(biāo)對(duì)象20的位置。

圖7是圖示根據(jù)另外的實(shí)施例的系統(tǒng)控制電路200’的電極控制電路145的應(yīng)用的框圖。在圖2和圖7中類似的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)類似的組件，并且鑒于之前對(duì)圖7的討論，可以省略其重復(fù)描述。參照?qǐng)D7，電極控制電路145可以由控制電路210控制，并且可以響應(yīng)于來(lái)自復(fù)用器230’的時(shí)鐘信號(hào)clk操作。

與圖2的時(shí)鐘生成單元220相比，時(shí)鐘生成單元220’可以輸出其頻率彼此不同的第一時(shí)鐘信號(hào)clk1至第三時(shí)鐘信號(hào)clk3。時(shí)鐘生成單元220’可以包括時(shí)鐘生成器221、第一分頻器223和第二分頻器225。時(shí)鐘生成單元220’可以輸出第一頻率的第一時(shí)鐘信號(hào)clk1。第一分頻器223可以將第一時(shí)鐘信號(hào)clk1除以1/2ⁿ，以生成第二時(shí)鐘信號(hào)clk2。第二分頻器225可以將第二時(shí)鐘信號(hào)clk2除以1/2ⁿ以生成第三時(shí)鐘信號(hào)clk3。

與圖2的復(fù)用器230相比，復(fù)用器230’可以響應(yīng)于選擇信號(hào)sel輸出第一時(shí)鐘信號(hào)clk1至第三時(shí)鐘信號(hào)clk3中的一個(gè)作為時(shí)鐘信號(hào)clk。例如，如參照?qǐng)D5所述，復(fù)用器230’可以在光束投射設(shè)備100執(zhí)行第一投射的第一投射間隔期間，輸出第一時(shí)鐘信號(hào)clk1作為時(shí)鐘信號(hào)clk。復(fù)用器230’可以在光束投射設(shè)備100執(zhí)行第二投射的第二投射間隔期間，輸出第二時(shí)鐘信號(hào)clk2作為時(shí)鐘信號(hào)clk。復(fù)用器230’可以在光束投射設(shè)備100執(zhí)行第三投射的第三投射間隔期間，輸出第三時(shí)鐘信號(hào)clk3作為時(shí)鐘信號(hào)clk?？傊?，光束投射設(shè)備100可以使用三個(gè)或更多不同頻率來(lái)投射光束。

在一些實(shí)施例中，可以用將第一時(shí)鐘信號(hào)clk1乘以2ⁿ倍的頻率倍增器替代第一分頻器223，并且可以用將第二時(shí)鐘信號(hào)clk2乘以2ⁿ倍的頻率倍增器替代第二分頻器225。在一些實(shí)施例中，時(shí)鐘生成單元220’可以被配置為輸出具有1/2ⁿ倍或2ⁿ倍關(guān)系的頻率，并且其配置可以不限于圖7。

圖8至圖13示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的光束投射設(shè)備100用于投射光束朝向目標(biāo)對(duì)象20的操作。在圖8至圖13中，空白板陣列141是光束投射設(shè)備100的一部分并且被用于在概念上指示其操作。

參照?qǐng)D8，可以在空白板陣列141中形成四個(gè)空白孔洞142。即，穿過(guò)空白孔洞陣列141的四個(gè)第二射束b2可以投射至目標(biāo)對(duì)象20。可以由偏轉(zhuǎn)元件180調(diào)節(jié)第二射束b2要投射至的位置。

為了描述方便，第二射束b2要投射至目標(biāo)對(duì)象20的位置可以被用作排列在a至d行和第一至第四列中的像素。

在一些實(shí)施例中，在圖8中，第二射束b2可以投射至處于a行第一列的像素、處于a行第三列的像素、處于c行第一列的像素和處于c行第三列的像素。通過(guò)陰影來(lái)指示第二射束b2要投射至的像素。在一些實(shí)施例中，如參照?qǐng)D5所述，光束投射設(shè)備100可以使用不同頻率投射第二射束b2，從而提高投射的分辨率。

在第二射束b2的投射完成之后，可以由偏轉(zhuǎn)元件180移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。例如，可以調(diào)節(jié)第二射束b2要投射至的位置，使得它們不與之前投射第二射束b2的像素重疊。例如，可以沿與第一方向相反的方向移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。圖9示出調(diào)節(jié)第二射束b2要投射至的位置的示例。參照?qǐng)D9，關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20，第二射束b2可以投射至處于b行第一列的像素、處于b行第三列的像素、處于d行第一列的像素和處于d行第三列的像素。用點(diǎn)來(lái)標(biāo)識(shí)第二射束b2已被投射至的像素，并且用陰影指示第二射束b2當(dāng)前投射至的像素。在一些實(shí)施例中，如參照?qǐng)D5所述，光束投射設(shè)備100可以使用不同頻率投射第二射束b2，從而提高投射的分辨率。

在第二射束b2的投射完成之后，可以通過(guò)偏轉(zhuǎn)元件180移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。例如，可以沿第二方向移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。圖10示出調(diào)節(jié)第二射束b2要投射至的位置的示例。參照?qǐng)D10，關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20，第二射束b2可以投射至處于b行第二列的像素、處于b行第四列的像素、處于d行第二列的像素和處于d行第四列的像素。第二射束b2已被投射至的像素標(biāo)識(shí)為點(diǎn)，并且通過(guò)陰影指示第二射束b2當(dāng)前投射至的像素。在一些實(shí)施例中，如參照?qǐng)D5所述，光束投射設(shè)備100可以使用不同頻率投射第二射束b2，從而提高投射的分辨率。

在第二射束b2的投射完成之后，可以通過(guò)偏轉(zhuǎn)元件180移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。例如，可以沿第一方向移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。圖11示出調(diào)節(jié)第二射束b2要投射至的位置的示例。參照?qǐng)D11，關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20，第二射束b2可以投射至處于a行第二列的像素、處于a行第四列的像素、處于c行第二列的像素和處于c行第四列的像素。第二射束b2之前投射至的像素標(biāo)識(shí)為點(diǎn)區(qū)域，并且用陰影指示第二射束b2當(dāng)前投射至的像素。在一些實(shí)施例中，如參照?qǐng)D5所述，光束投射設(shè)備100可以使用不同頻率投射第二射束b2，從而提高投射的分辨率。

根據(jù)參照?qǐng)D8至圖11描述的處理，第二射束b2可以僅投射至目標(biāo)對(duì)象20上的像素中的每一個(gè)一次。此后，為了重復(fù)或冗余暴露，可以移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置。圖12示出為了重復(fù)暴露或冗余暴露移動(dòng)第二射束b2要移動(dòng)至的位置的示例。

參照?qǐng)D12，在執(zhí)行重復(fù)暴露或冗余暴露時(shí)，第二射束b2要投射至的像素可以被排列為相對(duì)于第二射束b2之前投射至的像素移位。例如，如圖12所示，要執(zhí)行重復(fù)或冗余暴露的像素可以排列在a至c行和第一至第三列中。一個(gè)像素可以包括與之前暴露相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)或更多像素中的每一個(gè)的一部分。

此后，可以根據(jù)參照?qǐng)D8至圖11描述的方式投射第二射束b2。參照?qǐng)D13，第二射束b2可以關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20投射至處于a行第一列的像素、處于a行第三列的像素、處于c行第一列的像素、和處于c行第三列的像素。第二射束b2之前投射至的像素被圖示為點(diǎn)區(qū)域，并且使用陰影標(biāo)識(shí)第二射束b2當(dāng)前投射至的像素。在一些實(shí)施例中，如參照?qǐng)D5所述，光束投射設(shè)備100可以使用不同頻率投射第二射束b2，從而提高投射的分辨率。此后，如參照?qǐng)D8至圖11所述，可以通過(guò)偏轉(zhuǎn)元件180移動(dòng)第二射束b2要投射至的位置，并且第二射束b2可以順序投射至目標(biāo)對(duì)象20上的像素。

如圖13所示，重復(fù)或冗余暴露可以在目標(biāo)對(duì)象20上產(chǎn)生尺寸上減小的像素。因此，重復(fù)或冗余暴露可以被用作用于提高關(guān)于目標(biāo)對(duì)象20的光束投射的分辨率的方法。

因?yàn)椴贾秒姌O控制電路145的空白孔洞陣列140的空間非常有限，所以提高光束投射的分辨率的操作可以包括重復(fù)暴露或冗余暴露頻率的提高或使用不同頻率的迭代投射。根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，提高重復(fù)或冗余暴露頻率與使用不同頻率的迭代投射相比可能需要更多的時(shí)間。根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，與重復(fù)或冗余暴露相比，迭代投射可以使得可以減少處理時(shí)間。這可以降低制造成本。

圖14示出根據(jù)其他實(shí)施例具有光束投射設(shè)備100’的系統(tǒng)。與圖1的光束投射設(shè)備100相比，圖14的光束投射設(shè)備100’可以不包括第三透鏡160。此外，第二光束b2可以僅在限制孔洞板170的限制孔洞171穿過(guò)一個(gè)交叉口c1。第一電極143和第二電極144可以形成在空白孔洞陣列141的下表面上，即，在與空白孔洞陣列141的面對(duì)孔洞陣列130的表面相對(duì)的表面上。光束投射設(shè)備100’和保持目標(biāo)對(duì)象20的平臺(tái)10可以由系統(tǒng)控制電路300控制。

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，可以通過(guò)基于不同頻率投射光束而制造具有提高的分辨率的掩膜。因此，可以提供具有提高的分辨率的光束投射設(shè)備和用于投射具有提高的的分辨率的光束的方法。

雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了發(fā)明構(gòu)思，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯，可以進(jìn)行各種改變和修改而不背離發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。因此，應(yīng)理解，上文的實(shí)施例不是限制的而是例示的。