專(zhuān)利名稱：光刻裝置和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻裝置和制造器件的方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是將期望的圖案施加到基底或基底的一部分上的一種裝置。光刻裝置可以用于例如制造平板顯示器、集成電路(IC)和包括微細(xì)結(jié)構(gòu)的其他器件。在常規(guī)的光刻裝置中，構(gòu)圖部件可以稱為掩?；蛑虚g掩模版，它可以用于產(chǎn)生形成在平板顯示器(或其他器件)的一個(gè)單獨(dú)層上的電路圖案，該圖案例如可以通過(guò)成像在涂敷于基底上的輻射敏感材料層(抗蝕劑)而傳遞到(一部分)基底(例如玻璃板)上。
代替電路圖案，構(gòu)圖部件可以用于產(chǎn)生其他圖案，例如濾色器圖案或點(diǎn)矩陣。代替掩模，構(gòu)圖部件包括具有單獨(dú)可控元件陣列的構(gòu)圖陣列。與基于掩模的系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以更加快速和低成本地改變圖案。
平板顯示器基底可以是矩形形狀。設(shè)計(jì)成曝光這種類(lèi)型的基底的光刻裝置可以提供曝光區(qū)，該曝光區(qū)覆蓋了矩形基底的全寬度，或者覆蓋了部分寬度(例如一半寬度)?？梢栽谄毓鈪^(qū)下方掃描基底，同時(shí)通過(guò)投影光束同步掃描掩?；蛑虚g掩模版。通過(guò)這種方式，將圖案?jìng)鬟f到基底上。如果曝光區(qū)覆蓋了基底的全寬度，那么可以使用單次掃描完成曝光。如果曝光區(qū)覆蓋了例如基底的一半寬度，那么可以在第一次掃描之后橫向移動(dòng)基底，然后通常是執(zhí)行另一掃描來(lái)曝光基底的其他部分。
在使用單獨(dú)可控元件陣列在基底上產(chǎn)生圖案的情況中，光柵化(rasterized)的圖案數(shù)據(jù)能被處理和傳輸給單獨(dú)可控元件陣列的速度作為適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)是對(duì)光刻裝置性能起決定性的因素，裝置的總成本的很大部分與用于執(zhí)行該處理的計(jì)算硬件相關(guān)。對(duì)計(jì)算硬件的要求特別嚴(yán)格，其中必須在曝光基底(有時(shí)表示為“進(jìn)行中的”處理)的同時(shí)執(zhí)行處理。
可以利用多個(gè)單獨(dú)可控元件陣列來(lái)曝光圖案數(shù)據(jù)，每個(gè)單獨(dú)可控元件陣列具有單獨(dú)的光學(xué)和數(shù)據(jù)處理硬件(所有的或部分這種組件有時(shí)表示為“光柱”或“光引擎”)。每個(gè)光柱可以特別地分配給待曝光基底的特殊條帶，因此可以分離數(shù)據(jù)處理任務(wù)。
為了能夠處理圖案設(shè)計(jì)的變化，每個(gè)光引擎必須具有足夠的處理能力，以便應(yīng)付待處理圖案條帶的較差狀態(tài)的情形，這個(gè)成本是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的包括提供其中可以更加有效地控制數(shù)據(jù)處理的光刻裝置。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種光刻裝置，包括調(diào)制輻射光束的單獨(dú)可控元件陣列；數(shù)據(jù)處理線，用于將所要求劑量圖案的第一數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù)序列，所述控制數(shù)據(jù)序列用于控制所述單獨(dú)可控元件陣列，以便大體上在基底上形成所述所要求的劑量圖案；所述數(shù)據(jù)處理線包括多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備；和計(jì)算負(fù)荷控制器，其配置成將所述第一數(shù)據(jù)表示劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包相應(yīng)于所述所要求劑量圖案的一組子區(qū)域之一，并將每個(gè)所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備中的一個(gè)，所述計(jì)算負(fù)荷控制器布置成選擇數(shù)據(jù)包以發(fā)送到每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，從而平衡數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的總計(jì)算負(fù)荷。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種器件制造方法，包括使用單獨(dú)可控元件陣列調(diào)制輻射光束；將所需劑量圖案的第一數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù)序列，控制數(shù)據(jù)序列用于控制所述單獨(dú)可控元件陣列，從而在基底上形成所述所要求的劑量圖案；將所述第一數(shù)據(jù)表示劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包相應(yīng)于所述所要求劑量圖案的一組子區(qū)域之一，并將每個(gè)所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給用于所述轉(zhuǎn)換的所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備中的一個(gè)；以及選擇數(shù)據(jù)包以將其發(fā)送到每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，使得數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的總計(jì)算負(fù)荷平衡。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻裝置；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光刻裝置；圖3示出了使用如圖2所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例將圖案?jìng)鬟f到基底的方式；圖4示出了光引擎的布置；圖5示出了計(jì)算窗口和光引擎之間平板顯示器圖案的分布；圖6示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻裝置中的計(jì)算負(fù)荷控制器和數(shù)據(jù)再分布設(shè)備；圖7a和7b示出了計(jì)算窗口中子區(qū)域如何在數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間分配；以及圖8示出了被分成不同尺寸的平鋪顯示(tile)的所要求劑量圖案的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻裝置。該裝置包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置成調(diào)制輻射光束B(niǎo)(例如UV輻射)；調(diào)制投影光束的構(gòu)圖部件PD(例如單獨(dú)可控元件陣列)；一般地單獨(dú)可控元件陣列的位置相對(duì)物體PS固定；但是，它可以代替地與定位裝置連接，該定位裝置配置成根據(jù)某些參數(shù)精確定位單獨(dú)可控元件陣列；基底臺(tái)WT構(gòu)造成支撐基底(例如涂敷抗蝕劑的基底)W，并與配置成根據(jù)某些參數(shù)精確定位基底的定位裝置PW連接；和投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡系統(tǒng))PS，它配置成將由單獨(dú)可控元件陣列調(diào)制的輻射光束投影到基底W的靶部C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上。
照射系統(tǒng)可以包括各種類(lèi)型的光學(xué)部件，例如包括用于引導(dǎo)、整形或者控制輻射的折射光學(xué)部件、反射光學(xué)部件、磁性光學(xué)部件、電磁光學(xué)部件、靜電光學(xué)部件或其它類(lèi)型的光學(xué)部件，或者其任意組合。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖部件”應(yīng)廣義地解釋為可以用于調(diào)制輻射光束的截面從而在基底靶部中形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意，賦予給輻射光束的圖案可以不與基底靶部中的期望圖案精確一致，例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征。類(lèi)似地，最終在基底上形成的圖案可以和在任何情況下在單獨(dú)可控元件陣列上形成的圖案不一致。這可以是在這種布置中的情況，其中在給定的時(shí)間間隔或給定的曝光次數(shù)中逐步形成在基底的每部分上形成的最終圖案，在所述給定的時(shí)間間隔和給定次數(shù)的曝光中單獨(dú)可控元件陣列上的圖案和/或基底的相關(guān)位置會(huì)改變。一般地，在基底靶部上形成的圖案與在靶部中形成的器件如集成電路或平板顯示器的特殊功能層(例如平板顯示器中的濾色器層或平板顯示器中的薄膜晶體管層)相對(duì)應(yīng)。這種構(gòu)圖部件的實(shí)例包括例如中間掩模版、可編程反射鏡陣列、激光二極管陣列、發(fā)光二極管陣列、光柵光閥和LCD陣列。構(gòu)圖部件的圖案可在電子裝置(例如計(jì)算機(jī))的輔助下進(jìn)行編程，構(gòu)圖部件例如包括多個(gè)可編程元件，所述可編程元件可以調(diào)節(jié)部分輻射光束的強(qiáng)度(例如在上文中提到的所有器件除了中間掩模版)，在此構(gòu)圖部件可以共同地稱為“時(shí)比器件”)。應(yīng)該理解，也可以使用具有多個(gè)可編程元件的可電子編程的構(gòu)圖部件，通過(guò)調(diào)制部分輻射光束相對(duì)相鄰部分的輻射光束的相位，所述可編程元件可將圖案賦予給輻射光束。在一個(gè)實(shí)例中，構(gòu)圖部件包括至少10個(gè)可編程元件，例如至少100個(gè)、至少1000個(gè)、至少10000個(gè)、至少100000個(gè)、至少1000000個(gè)或至少10000000個(gè)可編程元件。下面更加詳細(xì)地論述這些器件中的幾個(gè)器件的實(shí)施例-可編程反射鏡陣列。其包括具有粘彈性控制層和反射表面的矩陣可尋址表面。這種裝置的基本原理(例如)是反射表面的尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔?，而非尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔狻Ｊ褂靡粋€(gè)適當(dāng)?shù)目臻g濾光器，從反射的光束中濾除所述非衍射光，只保留衍射光到達(dá)基底；按照這種方式，光束根據(jù)可尋址表面的定址圖案而進(jìn)行構(gòu)圖。作為一種替換方案，應(yīng)該理解，濾光器可以濾除衍射光，而保留非衍射光到達(dá)基底。也可以以相應(yīng)的方式使用衍射光學(xué)MEMS器件陣列。衍射光學(xué)MEMS器件包括多個(gè)反射條帶，該反射條帶相對(duì)彼此變形從而形成光柵，光柵將入射光反射為衍射光。可編程反射鏡陣列的另一個(gè)可替換實(shí)施例是利用微小反射鏡的矩陣排列，通過(guò)施加適當(dāng)?shù)木植侩妶?chǎng)，或者通過(guò)使用壓電致動(dòng)裝置，使得每個(gè)反射鏡能夠獨(dú)立地關(guān)于一軸傾斜。再者，反射鏡是矩陣可尋址的，使得已尋址反射鏡以與未尋址的反射鏡不同的方向?qū)⑷肷涞妮椛涔馐瓷?；按照這種方式，根據(jù)矩陣可尋址反射鏡的定址圖案對(duì)反射光束進(jìn)行構(gòu)圖?？梢杂眠m當(dāng)?shù)碾娮友b置執(zhí)行所要求的矩陣定址。這里提到的有關(guān)反射鏡陣列的更多信息可以從例如美國(guó)專(zhuān)利US 5,296,891和US 5,523,193，以及PCT專(zhuān)利申請(qǐng)WO98/38597和WO98/33096中獲得，在此將這些文獻(xiàn)全文引入作為參考。
-可編程LCD陣列。在美國(guó)專(zhuān)利US 5,229,872中給出了一個(gè)這種結(jié)構(gòu)的實(shí)例，在此將該文獻(xiàn)全文引入作為參考。
光刻裝置包括一個(gè)或多個(gè)構(gòu)圖器件。例如，它可以具有多個(gè)單獨(dú)可控元件陣列，每個(gè)可控元件可以彼此獨(dú)立地進(jìn)行控制。在這種布置中，一些或者所有單獨(dú)可控元件陣列具有共同的照射系統(tǒng)(或部分照射系統(tǒng))、用于單獨(dú)可控元件陣列的共同的支撐結(jié)構(gòu)和/或共同的投影系統(tǒng)(或部分投影系統(tǒng))。
在一個(gè)實(shí)例中，例如圖1中示出的實(shí)施例，基底W大體上為圓形.，視需要地具有凹槽和/或沿其部分周邊具有整平的邊緣。在一個(gè)實(shí)例中，基底為多邊形形狀，例如矩形。在其中基底大體上為圓形的實(shí)例中，包括多個(gè)實(shí)施例，其中基底直徑為至少25mm，例如至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少125mm、至少150mm、至少175mm、至少200mm、至少250mm、或至少300mm。在一個(gè)實(shí)例中，基底直徑為至多500mm、至多400mm、至多350mm、至多300mm、至多250mm、至多200mm、至多150mm、至多100mm或至多75mm。在其中基底大體上為多邊形例如矩形的實(shí)例中，包括多個(gè)實(shí)施例，其中基底至少為一邊，例如至少2邊或至少3邊，其長(zhǎng)度為至少5cm，例如至少25cm、至少50cm、至少100cm、至少150cm、至少200cm或至少250cm。在一個(gè)實(shí)例中，基底的至少一邊的長(zhǎng)度為至多1000cm，例如至多750cm、至多500cm、至多350cm、至多250cm、至多150cm或至多75cm。在一個(gè)實(shí)例中，基底是其長(zhǎng)度為大約250-350cm、寬度為大約250-300cm的矩形基底。基底的厚度可以變化，在某種程度上，它取決于例如基底材料和/或基底尺寸。在一個(gè)實(shí)例中，厚度是至少50μm，例如至少100μm、至少200μm、至少300μm、至少400μm、至少500μm或至少600μm。在一個(gè)實(shí)例中，基底的厚度是至多5000μm，例如至多3500μm、至多2500μm、至多1750μm、至多1250μm、至多1000μm、至多800μm、至多600μm、至多500μm、至多400μm或至多300μm。在曝光之前或之后，可以在例如涂布顯影裝置(通常將抗蝕劑層施加于基底上并將已曝光的抗蝕劑顯影的一種工具)、計(jì)量工具和/或檢驗(yàn)工具中對(duì)這里提到的基底進(jìn)行處理。
在一個(gè)實(shí)例中，抗蝕劑層布置在基底上。在一個(gè)實(shí)例中，基底W是晶片，例如半導(dǎo)體晶片。在一個(gè)實(shí)例中，晶片材料選自由Si、SiGe、SiGeC、SiC、Ge、GaAs、InP和InAs構(gòu)成的組。在一個(gè)實(shí)例中，晶片是III/V族復(fù)合半導(dǎo)體晶片。在一個(gè)實(shí)例中，晶片是硅晶片。在一個(gè)實(shí)施例中，基底是陶瓷基底。在一個(gè)實(shí)例中，基底是玻璃基底。玻璃基底是有用的，例如在平板顯示器和液晶顯示板的制造中。在一個(gè)實(shí)例中，基底是塑料基底。在一個(gè)實(shí)例中，基底是透明的(對(duì)于裸眼來(lái)說(shuō))。在一個(gè)實(shí)例中，基底是有色的。在一個(gè)實(shí)例中，基底沒(méi)有顏色。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)廣義地解釋為包含各種類(lèi)型的投影系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)，反射光學(xué)系統(tǒng)、反折射光學(xué)系統(tǒng)、磁性光學(xué)系統(tǒng)、電磁光學(xué)系統(tǒng)和靜電光學(xué)系統(tǒng)，或其任何組合，如適合于所用的曝光輻射，或者適合于其他方面，如浸液的使用或真空的使用。這里任何術(shù)語(yǔ)“投影鏡頭”的使用可以認(rèn)為與更普通的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。
投影系統(tǒng)將圖案成像在單獨(dú)可控元件陣列上，使得圖案一致地形成在基底上；可替換地，投影系統(tǒng)可以成像輔助源，對(duì)于該輔助源單獨(dú)可控元件陣列中的元件可用作光閘。在這方面，投影系統(tǒng)包括聚焦元件陣列，如微透鏡陣列(即MLA)或菲涅耳透鏡陣列，例如用于形成輔助源和將光點(diǎn)成像到基底上。在一個(gè)實(shí)例中，聚焦元件陣列(例如MLA)包括至少10個(gè)聚焦元件，例如至少100個(gè)聚焦元件、至少1000個(gè)聚焦元件、至少10000個(gè)聚焦元件、至少100000個(gè)聚焦元件或至少1000000個(gè)聚焦元件。在一個(gè)實(shí)例中，構(gòu)圖部件中單獨(dú)可控元件的數(shù)量等于或大于聚焦元件陣列中聚焦元件的數(shù)量。在一個(gè)實(shí)例中，聚焦元件陣列包括與單獨(dú)可控元件陣列中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)可控元件光學(xué)相聯(lián)的聚焦元件，例如與單獨(dú)可控元件陣列中的2個(gè)或多個(gè)單獨(dú)可控元件相聯(lián)，例如3個(gè)或多個(gè)、5個(gè)或多個(gè)、10個(gè)或多個(gè)、10個(gè)或多個(gè)、25個(gè)或多個(gè)、35個(gè)或多個(gè)，或者50個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，聚焦元件陣列包括多個(gè)聚焦元件(例如超過(guò)1000個(gè)、大多數(shù)或者幾乎所有)，該聚焦元件與單獨(dú)可控元件陣列中的2個(gè)或多個(gè)單獨(dú)可控元件相聯(lián)。在一個(gè)實(shí)例中，例如通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)裝置，MLA至少在朝向基底和背離基底的方向是可動(dòng)的(例如使用致動(dòng)裝置)。能夠使MLA朝向和背離基底移動(dòng)例如可以允許在不移動(dòng)基底的情況下調(diào)焦。
如這里所示出的，該裝置是反射型(例如采用反射性單獨(dú)可控元件陣列)?；蛘撸撗b置可以是透射型(例如采用透射性單獨(dú)可控元件陣列)。
光刻裝置可以具有兩個(gè)(雙平臺(tái))或者多個(gè)基底臺(tái)。在這種“多平臺(tái)式”裝置中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
光刻裝置還可以是這樣一種類(lèi)型，其中至少部分基底由具有相對(duì)高的折射率的“浸液”如水覆蓋，從而填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間。浸液也可以應(yīng)用于光刻裝置中的其他空間，例如應(yīng)用于構(gòu)圖部件和投影系統(tǒng)之間。浸液技術(shù)在本領(lǐng)域中是公知的，其用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。這里使用的術(shù)語(yǔ)“浸液”不表示結(jié)構(gòu)如基底必須浸沒(méi)在液體中，而是表示液體在曝光期間位于投影系統(tǒng)和基底之間。
參考圖1，照射器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射光束。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射源提供的輻射具有至少5nm的波長(zhǎng)，例如至少10nm、至少50nm、至少100nm、至少150nm、至少175nm、至少200nm、至少250nm、至少275nm、至少300nm、至少325nm、至少350nm或至少360nm。在一個(gè)實(shí)施例中，由輻射源SO提供的輻射具有至多450nm的波長(zhǎng)，例如至多425nm、至多375nm、至多360nm、至多325nm、至多275nm、至多250nm、至多225nm、至多200nm或至多175nm。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射具有的波長(zhǎng)包括436nm、405nm、365nm、355nm、248nm、193nm、157nm和/或126nm。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射包括大約為365nm或大約355nm的波長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射包括寬頻帶的波長(zhǎng)，例如包括365、405和436nm。可以使用355nm的激光源。輻射源和光刻裝置可以是獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，例如當(dāng)輻射源是受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)。在這種情況下，不認(rèn)為輻射源構(gòu)成了光刻裝置的一部分，輻射光束借助于光束輸送系統(tǒng)BD從源SO傳輸?shù)秸丈淦鱅L，所述光束輸送系統(tǒng)例如包括合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器。在其它情況下，輻射源可以是光刻裝置的組成部分，例如當(dāng)源是汞燈時(shí)。源SO和照射器IL，如果需要連同光束輸送系統(tǒng)BD一起可以稱作輻射系統(tǒng)。如果構(gòu)圖部件是光源本身，例如激光二極管陣列或發(fā)光二極管陣列，該裝置可以設(shè)計(jì)成沒(méi)有照射系統(tǒng)或者至少簡(jiǎn)化的照射系統(tǒng)(例如可以不需要輻射源SO)。
照射器IL包括調(diào)節(jié)裝置AD，用于調(diào)節(jié)輻射光束的角強(qiáng)度分布。一般地，至少可以調(diào)節(jié)在照射器光瞳平面上強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。此外，照射器IL可以包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器CO。照射器可以用于調(diào)節(jié)輻射光束，以使輻射光束在其橫截面上具有期望的均勻度和強(qiáng)度分布。照射器IL或與其相聯(lián)的附加部件也可以布置成將輻射光束分成多個(gè)子光束，該子光束例如每個(gè)都能夠與單獨(dú)可控元件陣列中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)可控元件相聯(lián)。例如可以使用二維衍射光柵將輻射光束分成多個(gè)子光束。在該描述中，術(shù)語(yǔ)“輻射的光束”和“輻射光束”包括但不限于其中光束包括多個(gè)這種輻射子光束的情況。
輻射光束B(niǎo)入射到構(gòu)圖部件PD(如單獨(dú)可控元件陣列)上，并由構(gòu)圖部件進(jìn)行調(diào)制。由構(gòu)圖部件PD反射之后，輻射光束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，該投影系統(tǒng)將光束聚焦在基底W的靶部C上。在定位裝置PW和位置傳感器IF2(例如干涉測(cè)量器件、線性編碼器或電容傳感器等等)的輔助下，可以精確地移動(dòng)基底臺(tái)WT，從而例如在輻射光束B(niǎo)的光路中定位不同的靶部C。在使用定位裝置時(shí)，可以使用單獨(dú)可控元件陣列的定位裝置，從而例如在掃描期間精確校正構(gòu)圖部件PD相對(duì)光束B(niǎo)的光路的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，利用長(zhǎng)行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)可以實(shí)現(xiàn)基底臺(tái)WT的移動(dòng)，其中圖1中未明確示出長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置中僅有短行程模塊用于移動(dòng)基底臺(tái)WT。也可以使用類(lèi)似的系統(tǒng)定位單獨(dú)可控元件陣列。應(yīng)該理解，投影光束B(niǎo)可替換地/附加地是可移動(dòng)的，同時(shí)目標(biāo)臺(tái)和/或單獨(dú)可控元件陣列具有固定的位置，從而提供所要求的相關(guān)運(yùn)動(dòng)。這種布置有助于限制裝置的尺寸。作為另一種替換方案，該方案例如能夠應(yīng)用于平板顯示器的制造、基底臺(tái)WT的定位，并且能夠固定投影系統(tǒng)PS，基底W布置成相對(duì)基底臺(tái)WT移動(dòng)。例如，基底臺(tái)WT具有一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于以大體上不變的速度在基底上方掃描基底W。
如圖1所示，輻射光束B(niǎo)可以通過(guò)分束器BS引向構(gòu)圖部件PD，該分束器配置成使得輻射首先由分束器反射，然后引向構(gòu)圖部件PD。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到輻射光束B(niǎo)也可以不使用分束器而引向構(gòu)圖部件。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射光束以0至90°之間的角度θ引向構(gòu)圖部件，所述角度例如在5至85°之間、在15至75°之間、在25至65°之間或者在35至55°之間(圖1中示出的實(shí)施例為90°)。構(gòu)圖部件PD調(diào)制輻射光束B(niǎo)，并使其反射回分束器BS，該分束器將調(diào)制過(guò)的光束傳輸?shù)酵队跋到y(tǒng)PS。但是應(yīng)該理解，可以使用可替換的布置使輻射光束B(niǎo)引向構(gòu)圖部件PD，然后引向投影系統(tǒng)PS。特別地，如果使用透射性構(gòu)圖部件時(shí)，可以不需要例如如圖1所示的布置。
所示的裝置可以按照四種優(yōu)選模式使用1.在步進(jìn)模式中，單獨(dú)可控元件陣列和基底基本保持不動(dòng)，而賦予輻射光束的整個(gè)圖案被一次投影到靶部C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后沿X和/或Y方向移動(dòng)基底臺(tái)WT，使得可以曝光不同的靶部C。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中成像的靶部C的尺寸。
2.在掃描模式中，當(dāng)賦予輻射光束的圖案被投影到靶部C時(shí)，同步掃描單獨(dú)可控元件陣列和基底(即單次動(dòng)態(tài)曝光)。基底相對(duì)于單獨(dú)可控元件陣列的速度和方向通過(guò)投影系統(tǒng)PS的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。在掃描模式中，曝光區(qū)的最大尺寸限制了在單次動(dòng)態(tài)曝光中靶部的寬度(沿非掃描方向)，而掃描動(dòng)作的長(zhǎng)度確定了靶部的高度(沿掃描方向)。
3.在脈沖模式中，單獨(dú)可控元件陣列基本保持不動(dòng)，使用脈沖輻射源將整個(gè)圖案投影到基底W的靶部C上。基底臺(tái)WT以基本不變的速度移動(dòng)，使得投影光束B(niǎo)掃描橫過(guò)基底W的線。在輻射系統(tǒng)的脈沖之間根據(jù)需要更新單獨(dú)可控元件陣列上的圖案，所述脈沖可以定時(shí)成在基底W上所要求的位置處曝光連續(xù)的靶部C。因此，投影光束B(niǎo)可以在基底W上方掃描以曝光用于一條基底的整個(gè)圖案。重復(fù)該處理，直到整個(gè)基底W被逐行曝光。
4.在連續(xù)掃描模式，其基本上與脈沖模式相同，除了相對(duì)調(diào)制過(guò)的輻射光束B(niǎo)以大體上不變的速度掃描基底，然后當(dāng)投影光束B(niǎo)掃描過(guò)基底W并使其曝光時(shí)更新單獨(dú)可控元件陣列上的圖案?？梢允褂么篌w上不變的輻射源或脈沖輻射源，并使其與單獨(dú)可控元件陣列上的圖案的更新同步。
還可以采用上述使用模式的組合和/或變化，或者采用完全不同的使用模式。
在光刻法中，在基底的抗蝕劑層上曝光圖案。然后使抗蝕劑顯影。隨后，在基底上執(zhí)行附加的處理步驟。這些隨后的處理步驟對(duì)基底每部分的作用取決于抗蝕劑的曝光。特別地，可以調(diào)整這些處理，使得接收超過(guò)給定劑量閥值的輻射劑量的基底的各個(gè)部分不同地相應(yīng)于接收低于給定劑量閥值的輻射劑量的基底的各個(gè)部分。例如，在蝕刻處理中，接收超過(guò)閥值的輻射劑量的基底區(qū)域由顯影的抗蝕劑層保護(hù)而不被蝕刻。但是，在曝光后的顯影中，去除了接收低于閥值的輻射劑量的抗蝕劑部分，因此這些區(qū)域不受保護(hù)而被蝕刻。從而，可以蝕刻期望的圖案。特別地，構(gòu)圖部件中單獨(dú)可控元件設(shè)定成使得透射到圖案特征中基底區(qū)域上的輻射具有足夠高的強(qiáng)度，即在曝光期間該區(qū)域可接收超過(guò)劑量閥值的輻射劑量。通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的單獨(dú)可控元件以提供零或非常低的輻射強(qiáng)度，基底上的其他區(qū)域可接收低于劑量閥值的輻射劑量。
實(shí)際上，處于圖案特征邊緣的輻射劑量不會(huì)突然從給定的最大劑量改變到零劑量，即使單獨(dú)可控元件設(shè)定成在特征邊界的一側(cè)提供最大輻射強(qiáng)度，而在另一側(cè)提供最小輻射強(qiáng)度。相反，由于衍射效應(yīng)，輻射劑量的水平在過(guò)渡區(qū)逐漸減小。最終由顯影的抗蝕劑形成的圖案特征的邊界位置由接收的劑量下降到低于輻射劑量閥值的位置確定。通過(guò)將單獨(dú)可控元件設(shè)定在最大或最小強(qiáng)度水平以及設(shè)定在最大和最小強(qiáng)度水平之間，可以精確控制在過(guò)渡區(qū)上輻射劑量逐漸減小的曲線以及圖案特征邊界的精確位置，所述單獨(dú)可控元件可向基底上多個(gè)點(diǎn)提供輻射，這些點(diǎn)在圖案特征邊界上或附近。通常將其稱為“灰度級(jí)調(diào)節(jié)”(grayscaling)。
灰度級(jí)調(diào)節(jié)可以更好地控制圖案特征邊界的位置，這在光刻系統(tǒng)中是可能的，其中由給定單獨(dú)可控元件提供給基底的輻射強(qiáng)度可以僅設(shè)定為兩個(gè)值(也就是最大值和最小值)。在一個(gè)實(shí)施例中，將至少三個(gè)不同的輻射強(qiáng)度值投影到基底上，所述至少三個(gè)不同的輻射強(qiáng)度值例如是至少4個(gè)輻射強(qiáng)度值、至少8個(gè)輻射強(qiáng)度值、至少16個(gè)輻射強(qiáng)度值、至少32個(gè)輻射強(qiáng)度值、至少64個(gè)輻射強(qiáng)度值、至少128個(gè)輻射強(qiáng)度值或至少256個(gè)輻射強(qiáng)度值。
應(yīng)該理解，可以為了附加的或可替換的目的將灰度級(jí)調(diào)節(jié)用于上述情況。例如，可以調(diào)節(jié)在曝光之后對(duì)基底的處理，從而根據(jù)所接收的輻射劑量水平，存在超過(guò)兩種的基底區(qū)域的電位響應(yīng)。例如，接收低于第一閥值的輻射劑量的基底部分以第一方式響應(yīng)；接收高于第一閥值但低于第二閥值的輻射劑量的基底部分以第二方式響應(yīng)；以及接收高于第二閥值的輻射劑量的基底部分以第三方式響應(yīng)。因此，灰度級(jí)調(diào)節(jié)可以用于在基底上提供具有超過(guò)兩個(gè)期望劑量水平的輻射劑量曲線。在一個(gè)實(shí)施例中，輻射劑量曲線具有至少2個(gè)期望劑量水平，例如至少3個(gè)期望劑量水平、至少4個(gè)期望劑量水平、至少6個(gè)期望劑量水平或至少8個(gè)期望劑量水平。
還應(yīng)該理解可以利用多種方法控制輻射劑量曲線，所述方法不同于如上所述的通過(guò)僅僅控制在基底的每一點(diǎn)上接收的輻射強(qiáng)度的方法。例如，在基底的每一點(diǎn)上接收的輻射劑量可替換地或附加地可以通過(guò)控制所述點(diǎn)的曝光持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制。作為另一個(gè)實(shí)例，基底上的每個(gè)點(diǎn)可以在多個(gè)連續(xù)的曝光中潛在地接收輻射。因此可替換地或附加地，通過(guò)使用選定子組的所述多個(gè)連續(xù)曝光來(lái)曝光所述點(diǎn)，可以控制每個(gè)點(diǎn)接收的輻射劑量。
為了在基底上形成所需/所要求的圖案，有必要將構(gòu)圖部件中的每個(gè)單獨(dú)可控元件在曝光處理期間的每個(gè)階段設(shè)定到所需的狀態(tài)。因此必須將表示所需狀態(tài)的控制信號(hào)傳輸給每個(gè)單獨(dú)可控元件。優(yōu)選地，光刻裝置包括產(chǎn)生控制信號(hào)的控制器。以限定矢量的形式例如GDS II把要在基底上形成的圖案提供給光刻裝置。為了將設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換成每個(gè)單獨(dú)可控元件的控制信號(hào)，控制器包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備配置成執(zhí)行對(duì)表示圖案的數(shù)據(jù)流的處理步驟。這些數(shù)據(jù)操作設(shè)備可以共同地稱為“數(shù)據(jù)通路”。
數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)操作設(shè)備可以配置成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)下列功能將基于矢量的設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換成位案數(shù)據(jù)；將位案數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需/所要求的輻射劑量圖(也就是基底上所需的輻射劑量曲線)；將所需的輻射劑量圖轉(zhuǎn)換成每個(gè)單獨(dú)可控元件的所需輻射強(qiáng)度值，以及將每個(gè)單獨(dú)可控元件的所需輻射強(qiáng)度值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號(hào)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的布置，其可以用于例如平板顯示器的制造。相應(yīng)于如圖1所示元件的那些元件用相同的參考數(shù)字表示。此外，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的以上描述，例如基底的各種結(jié)構(gòu)、對(duì)比器件、MLA、輻射光束等等仍然可以適用。
如圖2所示，投影系統(tǒng)PS包括擴(kuò)束器，該擴(kuò)束器包括兩個(gè)透鏡L1、L2。第一透鏡L1布置成接收調(diào)制的輻射光束B(niǎo)，并將其透過(guò)孔徑光闌AS中的小孔聚焦。另一個(gè)透鏡AL可以設(shè)置在小孔中。然后使輻射光束B(niǎo)發(fā)散并利用第二透鏡L2(例如物鏡)聚焦。
投影系統(tǒng)PS還包括透鏡陣列MLA，其布置成接收擴(kuò)展調(diào)制的輻射B。不同部分的調(diào)制輻射光束B(niǎo)相應(yīng)于構(gòu)圖部件PD中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)可控元件，它們通過(guò)透鏡陣列MLA中相應(yīng)的不同透鏡。每個(gè)透鏡ML將調(diào)制的輻射光束B(niǎo)的相應(yīng)部分聚焦到處于基底W上的點(diǎn)。通過(guò)這種方式將輻射光點(diǎn)S的陣列曝光到基底W上。應(yīng)該理解，盡管僅僅示出了所示透鏡陣列MLA中的八個(gè)透鏡ML，但是透鏡陣列可以包括數(shù)以千計(jì)的透鏡(同樣可以使用單獨(dú)可控元件陣列作為構(gòu)圖部件PD)。
圖3示意性地示出了如何在基底W上產(chǎn)生圖案。實(shí)心圓表示由投影系統(tǒng)PS中的透鏡陣列MLA投影到基底上的光點(diǎn)S的陣列。使基底相對(duì)投影系統(tǒng)在Y方向移動(dòng)，同時(shí)在基底上進(jìn)行一系列曝光?？招膱A表示之前已經(jīng)在基底上曝光過(guò)的光點(diǎn)曝光SE。如所示出的，由投影系統(tǒng)PS中的透鏡陣列投影到基底上的每個(gè)光點(diǎn)可以使基底W上的一行R光點(diǎn)曝光。通過(guò)總計(jì)由每個(gè)光點(diǎn)S曝光的所有行R的光點(diǎn)曝光SE的總和，可以產(chǎn)生基底的全部圖案。這種布置可以共同地稱為“像素網(wǎng)格成像”。
可以看出，輻射光點(diǎn)S的陣列以角度θ相對(duì)基底W(與X和Y方向平行放置的基底邊緣)布置。這樣做可以使得當(dāng)沿掃描方向(Y方向)移動(dòng)基底時(shí)，每個(gè)輻射光點(diǎn)將在基底的不同區(qū)域上通過(guò)，由此允許整個(gè)基底由輻射光點(diǎn)S的陣列覆蓋。在一個(gè)實(shí)施例中，角度θ是至多20°，例如至多5°、至多3°、至多1°、至多0.5°、至多0.25°、至多0.10°、至多0.05°或至多0.01°。在一個(gè)實(shí)施例中，角度θ是至少0.0001°。
圖4示意性地示出了如何使用多個(gè)光引擎在單次掃描中曝光整個(gè)平板顯示器的基底W。利用八個(gè)光引擎(未示出)產(chǎn)生八個(gè)輻射光點(diǎn)S的陣列SA，該陣列以兩行R1、R2的方式布置成‘棋盤(pán)’結(jié)構(gòu)，使得輻射光點(diǎn)S的一個(gè)陣列邊緣與輻射光點(diǎn)S的相鄰陣列的邊緣略微重疊(沿Y方向)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)輻射帶掃過(guò)基底W的寬度，從而在單次掃描中執(zhí)行對(duì)整個(gè)基底的曝光。應(yīng)該理解，可以使用任何合適數(shù)量的光引擎。在一個(gè)實(shí)施例中，光引擎的數(shù)量是至少一個(gè)，例如至少2個(gè)、至少4個(gè)、至少8個(gè)、至少10個(gè)、至少12個(gè)、至少14個(gè)或至少17個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，光引擎的數(shù)量小于40個(gè)，例如小于30個(gè)或小于20個(gè)。
每個(gè)光引擎包括如上所述的單獨(dú)照射系統(tǒng)IL、構(gòu)圖部件PD和投影系統(tǒng)PS。但是應(yīng)該理解，兩個(gè)或多個(gè)光引擎可以共用照射系統(tǒng)、構(gòu)圖部件和投影系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)的至少一部分。
數(shù)據(jù)通路配置成向每個(gè)光引擎提供控制數(shù)據(jù)序列，所述控制數(shù)據(jù)序列適合于產(chǎn)生由該光引擎曝光的所要求劑量圖案的一部分。每個(gè)控制數(shù)據(jù)序列可從用戶限定的所要求劑量圖案的一個(gè)部分(多個(gè)部分)導(dǎo)出。通常該導(dǎo)出處理包括光柵化步驟(例如，將基于矢量的圖案定義轉(zhuǎn)換成位圖表示)和/或解壓步驟，可以在線(即大體上實(shí)時(shí))執(zhí)行上述步驟中的一個(gè)或兩個(gè)，同時(shí)使基底曝光。通常不可能直接從整個(gè)所要求劑量圖案的原始(即未壓縮的)位圖表示產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)，因?yàn)樵摫硎咎笠灾劣诓荒芤匀菀状嫒『凸?jié)省成本的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。
因此光刻裝置的性能取決于數(shù)據(jù)操作設(shè)備執(zhí)行其各自計(jì)算(例如光柵化、解壓等等)的速度。為此，由于典型劑量圖案所需計(jì)算的數(shù)值范圍，數(shù)據(jù)操作設(shè)備可以由專(zhuān)用的計(jì)算硬件構(gòu)成，并使所述計(jì)算硬件對(duì)涉及的計(jì)算類(lèi)型進(jìn)行優(yōu)化。例如，可以使用包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的大規(guī)模并行處理系統(tǒng)。
所要求劑量圖案的復(fù)雜性可以從圖案的一個(gè)區(qū)域相當(dāng)大地變化到另一個(gè)區(qū)域，其通常不是預(yù)先知道的。實(shí)際上，期望的是光刻裝置的用戶在選擇劑量圖案時(shí)應(yīng)該具有完全的自由度。優(yōu)選地，他對(duì)圖案的選擇應(yīng)該不會(huì)影響光刻處理的速度。
如上所述，可以在多個(gè)光引擎之間劃分構(gòu)圖處理，可以為每個(gè)光引擎提供數(shù)據(jù)操作設(shè)備，以便平行地為每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)序列。圖5示出了如何根據(jù)這種布置形成平板顯示器的圖案。盡管在由相鄰光引擎曝光的圖案之間存在一些重疊是期望的，但是一般來(lái)說(shuō)，光引擎可以使所要求劑量圖案的不同“條”曝光，如箭頭501-508所示和虛線510所界定的。在圖中，基底的掃描方向向上且平行于Y，從而首先曝光圖案的上部。
通過(guò)相對(duì)所要求劑量圖案(箭頭522)掃描“計(jì)算窗口520”可以形成構(gòu)圖部件的控制數(shù)據(jù)，所述計(jì)算窗口具有平行于掃描方向的限定寬度，并表示所要求劑量圖案的一部分，該部分劑量圖案將被輸入到給定組的數(shù)據(jù)操作設(shè)備以在特定處理階段中執(zhí)行一個(gè)步驟(例如光柵化或解壓)。例如，數(shù)據(jù)操作設(shè)備可以為每個(gè)窗口位置產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)包，所述窗口位置可以向前“步進(jìn)”，例如在照射光束的每次閃光時(shí)。計(jì)算窗口520的幾何尺寸取決于曝光方法。例如，通過(guò)在基底上掃描相對(duì)稀疏的光點(diǎn)陣列(例如每個(gè)光點(diǎn)相應(yīng)于微透鏡陣列中的一個(gè)透鏡)，光柱可以曝光所要求的劑量圖案，并由相對(duì)密集的位圖進(jìn)行限定。根據(jù)這種布置，在密集的位案的多條不同線上同時(shí)曝光多個(gè)光點(diǎn)，所述光點(diǎn)可能影響計(jì)算窗口520的寬度和/或長(zhǎng)度(例如計(jì)算窗口520可以選擇成具有至少一定寬度，其足以包括在輻射源的任何一次閃光中曝光的位案的所有相鄰線)。附加地或可替換地，數(shù)據(jù)操作設(shè)備的計(jì)算結(jié)果需要考慮上下文信息(例如考慮這樣的情況，即由光引擎曝光的每個(gè)輻射光點(diǎn)可以重疊所要求劑量圖案的位圖表示的幾條線)。這就容易加大窗口520的所需寬度和/或長(zhǎng)度。
對(duì)于給定窗口520的位置，數(shù)據(jù)操作設(shè)備執(zhí)行所需操作的速度規(guī)定了窗口520以多快的速度在基底W上進(jìn)行掃描，也就是以多快的速度形成所要求的劑量圖案。對(duì)于給定的設(shè)備結(jié)構(gòu)，計(jì)算速度通常取決于窗口520中所要求劑量圖案的性質(zhì)，該性質(zhì)對(duì)于窗口520的不同區(qū)域變化很大，如上所述。對(duì)于如圖5所示的設(shè)計(jì)，例如是一個(gè)平板顯示器，對(duì)邊緣區(qū)530的計(jì)算可能需要與對(duì)顯示區(qū)540的計(jì)算差異很大的源。邊緣區(qū)530通常包括連接線等類(lèi)似物的制作布線圖案，而顯示區(qū)540通常包括相應(yīng)于顯示像素的大量重復(fù)圖案。因此對(duì)于解壓和在線光柵化來(lái)說(shuō)，邊緣區(qū)530的無(wú)序或一致性(entropy)可能比顯示區(qū)540更高，使這些區(qū)域通常更難以處理(即它們對(duì)計(jì)算硬件有更高的要求)。
在數(shù)據(jù)操作設(shè)備限制成為每個(gè)特定光引擎提供控制數(shù)據(jù)的地方，由于光引擎之間要曝光的圖案性質(zhì)的變化，不同數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的計(jì)算負(fù)荷可能會(huì)有很大的變化。在圖5中，例如，為片斷(slice)501和508提供控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)操作設(shè)備將傾向于具有比其他部分更大的負(fù)荷，因?yàn)樵谶吘墔^(qū)530它們要處理的圖案比例更大。但是，因?yàn)橄拗朴脩粼诨咨喜贾脠D案的方式是不期望的，所以有必要為所有的切片501-508提供同樣的計(jì)算能力。特別地這表示所有數(shù)據(jù)操作設(shè)備都必須具有足夠的能力，以便能夠處理較差狀態(tài)的情形，而不管多數(shù)時(shí)間不使用這種能力的事實(shí)。
圖6示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其設(shè)計(jì)成克服過(guò)剩能力的上述問(wèn)題，并由此對(duì)于可比較的性能來(lái)說(shuō)減小光刻裝置的成本和/或?qū)τ谙喈?dāng)?shù)某杀緛?lái)說(shuō)改進(jìn)性能。盡管示出的系統(tǒng)包括多個(gè)光引擎(由多個(gè)構(gòu)圖部件PD1-PD8表示)，但是本發(fā)明的范圍也包括多種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)僅僅具有一個(gè)光引擎，對(duì)于該光引擎可提供多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備以處理平行的所要求圖案的不同區(qū)域。
根據(jù)本實(shí)施例，提供輸入設(shè)備600用于輸入所需/所要求劑量圖案的細(xì)節(jié)。然后將其存儲(chǔ)在輸入設(shè)備600中作為基于矢量的表示，例如GDS II文件。接著通過(guò)鏈路602將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理線或數(shù)據(jù)通路610。鏈路602示出為虛線因?yàn)樗赡馨ㄖ苯渔溌坊蛘哂梢粋€(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備構(gòu)成的鏈路，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備例如可以用來(lái)執(zhí)行對(duì)圖案數(shù)據(jù)的離線操作。示出的數(shù)據(jù)通路部分610配置成執(zhí)行所要求劑量圖的基于矢量的表示(其已經(jīng)由離線設(shè)備和/或其他在線設(shè)備部分轉(zhuǎn)換)和構(gòu)圖部件PD1-PD8需要的基于位圖的控制數(shù)據(jù)序列之間的轉(zhuǎn)換處理的一個(gè)在線階段(online stage)(其他階段可以用未示出的數(shù)據(jù)通路的附加部分進(jìn)行處理)，如上所述，轉(zhuǎn)換處理的在線階段例如包括實(shí)時(shí)解壓或?qū)崟r(shí)光柵化。
轉(zhuǎn)換的在線階段需要相當(dāng)大的計(jì)算資源，可以將負(fù)荷在多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638之間分成其數(shù)量例如等于構(gòu)圖部件PD1-PD8的數(shù)量。但是，不是根據(jù)由各個(gè)構(gòu)圖部件PD1-PD8曝光的圖案區(qū)域拆分?jǐn)?shù)據(jù)，或者通過(guò)一些其他的幾何學(xué)或其他便利的方式，本實(shí)施例包括計(jì)算負(fù)荷控制器620，其配置成根據(jù)每部分表示的相關(guān)數(shù)據(jù)操作設(shè)備的工作負(fù)荷來(lái)分配圖案數(shù)據(jù)，從而將總工作負(fù)荷均勻地或以其他最佳的方式和/或平衡的方式分布。特別地，設(shè)備620布置成接收(通常是部分處理過(guò)的)所要求劑量圖案的表示，根據(jù)預(yù)定的負(fù)荷分布算法拆分?jǐn)?shù)據(jù)，然后將得到的數(shù)據(jù)包發(fā)送到數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638，每個(gè)數(shù)據(jù)包相應(yīng)于劑量圖案的特定區(qū)域。對(duì)于每個(gè)所要求的劑量圖案以相同的方式操作負(fù)荷分布算法，例如通過(guò)將劑量圖案拆分成多個(gè)小的區(qū)域(“平鋪顯示”)，和布置不同的數(shù)據(jù)操作設(shè)備主要用以處理相鄰的區(qū)域。只要這些區(qū)域選擇成顯著地小于期望的長(zhǎng)度比例，圖案的復(fù)雜性(或者關(guān)于計(jì)算負(fù)荷的其他特性)在該長(zhǎng)度比例上變化很大，這種方法提供了一種有效的分布總計(jì)算負(fù)荷的方式。
附加地或可替換地，可以提供圖案預(yù)處理器650，其能夠通過(guò)所要求劑量圖案掃描，并確定圖案特性相對(duì)數(shù)據(jù)操作設(shè)備的操作的空間變化。例如，預(yù)處理器650可以產(chǎn)生一致性或圖案復(fù)雜性圖。計(jì)算負(fù)荷控制器620可以配置成估算如何根據(jù)圖案預(yù)處理器的輸出在各個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間最佳地分布計(jì)算負(fù)荷。例如，負(fù)荷分布算法可以確保在數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間均勻地拆分?jǐn)?shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)相應(yīng)于被評(píng)定為具有高一致性/復(fù)雜性等等并且可能涉及大量要處理的資源的區(qū)域。示出的預(yù)處理器650在圖6中是數(shù)據(jù)通路610的在線部分，但是預(yù)處理器650也可以離線操作。
例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光刻裝置可以布置成在基底上形成用于多個(gè)LCD顯示器的圖案。每個(gè)LCD包括一個(gè)大的具有高再現(xiàn)程度(即重復(fù)的顯示像素)的中心區(qū)域。在顯示器的邊緣處，一些區(qū)域具有多個(gè)“白噪聲”(隨機(jī)變化、高一致性)圖案。負(fù)荷分布算法和/或平鋪顯示尺寸可以變化，直到在增大的總處理工作負(fù)荷(例如使用更小的平鋪顯示可能導(dǎo)致總工作負(fù)荷增大)和改進(jìn)數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638之間的工作負(fù)荷的平衡之間獲得期望的平衡。根據(jù)一種變化，對(duì)于具有高一致性的區(qū)域如顯示區(qū)可以選擇較小的平鋪顯示，從而平衡工作負(fù)荷(在這種情況下，通過(guò)減小與不同平鋪顯示相聯(lián)的工作負(fù)荷中的變化)。通過(guò)參考預(yù)處理器如預(yù)處理器650的輸出，或者通過(guò)參考預(yù)定的圖案設(shè)計(jì)描述(在給定的實(shí)例中，這種描述包括顯示區(qū)和邊緣區(qū)的輪廓)，可以根據(jù)圖案的復(fù)雜性控制平鋪顯示尺寸。
數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638可以處理數(shù)據(jù)包(例如光柵化或解壓)并將已處理的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)再分布設(shè)備640。數(shù)據(jù)再分布設(shè)備640使用來(lái)自數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638的數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)序列或者至少產(chǎn)生能夠容易轉(zhuǎn)換成(例如通過(guò)簡(jiǎn)單的解壓算法)控制數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)包，從而將其發(fā)送給構(gòu)圖部件PD1-PD8。數(shù)據(jù)連接652具有提供信息的計(jì)算負(fù)荷控制器620，如果需要，所述信息與如何在數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638之間分布圖案數(shù)據(jù)相關(guān)?？梢蕴峁┚彌_器以允許對(duì)不同數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638的輸出之間的差值定時(shí)，以及允許在將已處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到構(gòu)圖部件PD1-PD8之前有效地進(jìn)行再組合。
圖7a示出了計(jì)算負(fù)荷控制器620如何配置成分布相應(yīng)于圖案的示例性區(qū)域530(參見(jiàn)圖5)的圖案數(shù)據(jù)。該區(qū)域530被劃分成多個(gè)子區(qū)域701-708。在示出的實(shí)例中，使用了64個(gè)子區(qū)域，但是也可以使用更大或更小數(shù)量的子區(qū)域。然后將這些區(qū)域指定給特定的數(shù)據(jù)操作設(shè)備。在本實(shí)施例中，有8個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638，沿對(duì)角線(從左上角向右下角)劃分64個(gè)子區(qū)域，從而劃分為沿相鄰對(duì)角線布置而被發(fā)送到不同數(shù)據(jù)操作設(shè)備的子區(qū)域和沿相同對(duì)角線布置而被發(fā)送到相同數(shù)據(jù)操作設(shè)備的子區(qū)域。在該實(shí)例中，將與八個(gè)子區(qū)域701-708相聯(lián)的圖案數(shù)據(jù)發(fā)送到每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，該操作通過(guò)將來(lái)自隨后對(duì)角線的數(shù)據(jù)發(fā)送到隨后的數(shù)據(jù)操作設(shè)備可以便利地實(shí)現(xiàn)例如，可以將子區(qū)域701發(fā)送到數(shù)據(jù)操作設(shè)備631，將子區(qū)域702發(fā)送到數(shù)據(jù)操作設(shè)備632等等。圖7b示出了如何使這種圖案分布方法在計(jì)算窗口520上擴(kuò)展。涂黑的正方形對(duì)應(yīng)于子區(qū)域705，通過(guò)這種方式突出以顯示如何在計(jì)算窗口520上分布單個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備(在這種情況下是設(shè)備635)的輸入。其他數(shù)據(jù)操作設(shè)備的輸入將以極其相似的方式進(jìn)行分布，但是為了清楚的目的而沒(méi)有示出。相應(yīng)于任何一個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備的子區(qū)域的斜的和隔開(kāi)的幾何形狀不可能遵循器件圖案中在一致性/復(fù)雜性方面變化的幾何圖形。類(lèi)似地，特別復(fù)雜的圖案的大區(qū)域如平板顯示器中的邊緣區(qū)530可以在數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638之間均勻地分布。其結(jié)果是對(duì)于可能遇到的所有所要求的劑量圖案來(lái)說(shuō)，顯著地減小了在數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638之間的計(jì)算負(fù)荷的變化。這表示對(duì)于相同的總體性能來(lái)說(shuō)，每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備631-638的能力可以較低，因?yàn)榉逯地?fù)荷基本上較低。
如圖7a和7b所示的分布僅僅是如何布置計(jì)算負(fù)荷控制器的一個(gè)實(shí)例。在不脫離本發(fā)明的范圍的條件下，可以按其他方式劃分圖案。例如，計(jì)算窗口520中的子區(qū)域701-708可以在數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間隨機(jī)分布。其具有的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于特定的數(shù)據(jù)操作設(shè)備來(lái)說(shuō)進(jìn)一步減小了器件特征沿子區(qū)域的幾何形狀偶然布置的可能性(對(duì)于該數(shù)據(jù)操作設(shè)備來(lái)說(shuō)這可能導(dǎo)致在負(fù)荷中產(chǎn)生不期望的波峰或波谷)。
圖8示出了如何用計(jì)算負(fù)荷控制器620將所要求的劑量圖案劃分成變化尺寸的平鋪顯示，根據(jù)與每個(gè)平鋪顯示相聯(lián)的所要求劑量圖案的“性質(zhì)”控制平鋪顯示的尺寸。在該申請(qǐng)中，圖案“性質(zhì)”的相關(guān)方面是影響數(shù)據(jù)操作設(shè)備如何處理平鋪顯示的特性(參見(jiàn)下文)例如，需要多少計(jì)算工作負(fù)荷來(lái)處理平鋪顯示。在示出的實(shí)例中，所要求的劑量圖案800包括高圖案復(fù)雜性/一致性的區(qū)域810(其對(duì)應(yīng)于平板顯示器中的邊緣區(qū))和低圖案復(fù)雜性/一致性的區(qū)域820(其對(duì)應(yīng)于平板顯示器中的顯示區(qū))。為了減小與處理不同平鋪顯示相聯(lián)的計(jì)算負(fù)荷的變化，負(fù)荷控制器620將圖案分成使得在低復(fù)雜性區(qū)域中的平鋪顯示840大于在高復(fù)雜性區(qū)域中的平鋪顯示。在給出的實(shí)例中，平鋪顯示尺寸控制成是平鋪顯示內(nèi)所要求劑量圖案的復(fù)雜性和/或一致性的函數(shù)。但是一般地，平鋪顯示尺寸可以隨與計(jì)算相關(guān)的其他特性的函數(shù)而變化，從而減小平鋪顯示之間的變化(也就是有利于數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的工作負(fù)荷變化的減小)。例如，圖案中器件特征的密度可以用作控制平鋪顯示尺寸的基礎(chǔ)。在這一點(diǎn)上，選擇哪種圖案特性作為參考取決于多種因素，其不僅包括由數(shù)據(jù)操作設(shè)備執(zhí)行的處理的性質(zhì)，而且包括所討論的圖案特性可以進(jìn)行測(cè)量/量化的容易程度以及圖案特性和平鋪顯示的計(jì)算工作負(fù)荷之間的關(guān)系的可靠程度。例如可以使用壓縮比(它提供了圖案可以被壓縮的程度的度量)來(lái)量化圖案的一致性/復(fù)雜性。計(jì)算負(fù)荷控制器620可以獨(dú)立地實(shí)施平鋪顯示尺寸的控制，或者將平鋪顯示尺寸的控制與在數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間智能地分布平鋪顯示的函數(shù)(如上所述)結(jié)合，從而有效地使工作負(fù)荷平衡達(dá)到期望的水平。
盡管可以在本申請(qǐng)中具體參考使用該光刻裝置制造特定器件(例如集成電路或平板顯示器)，但是應(yīng)該理解這里描述的光刻裝置可能具有其它應(yīng)用。這些應(yīng)用包括但不限于制造集成電路、集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭、微電子機(jī)械器件(MEMS)等等。此外，例如在平板顯示器中，本裝置可以用于輔助各個(gè)層的形成，所述層例如是薄膜晶體管層和/或?yàn)V色器層。
盡管在上面可以具體參考在本申請(qǐng)的光學(xué)光刻法過(guò)程中使用本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解本發(fā)明可以用于其它應(yīng)用，例如壓印光刻法，在本申請(qǐng)?jiān)试S的地方，本發(fā)明不限于光學(xué)光刻法。在壓印光刻法中，構(gòu)圖部件中的外形限定了在基底上形成的圖案。構(gòu)圖部件的外形還可以擠壓到施加于基底上的抗蝕劑層中，并在基底上通過(guò)施加電磁輻射、熱、壓力或上述方式的組合使抗蝕劑固化。在抗蝕劑固化之后，可以將構(gòu)圖部件從抗蝕劑中移出而留下圖案。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是應(yīng)該理解可以不同于所描述的實(shí)施本發(fā)明。例如，本發(fā)明可以采取計(jì)算機(jī)程序的形式，該計(jì)算機(jī)程序包含一個(gè)或多個(gè)序列的描述了上面所公開(kāi)的方法的機(jī)器可讀指令，或者包含其中存儲(chǔ)有這種計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)該理解，可以容易地看出這些實(shí)施例的許多修改，或者可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員提出，因此本發(fā)明僅僅由下面權(quán)利要求的精神和范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種光刻裝置，包括調(diào)制輻射光束的單獨(dú)可控元件陣列；數(shù)據(jù)處理線，用于將所要求劑量圖案的第一數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù)序列，所述控制數(shù)據(jù)序列用于控制所述單獨(dú)可控元件陣列，以便大體上在基底上形成所述所要求的劑量圖案；所述數(shù)據(jù)處理線包括多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備；和計(jì)算負(fù)荷控制器，其配置成將所述第一數(shù)據(jù)表示劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包相應(yīng)于所述所要求劑量圖案的一組子區(qū)域之一，并將每個(gè)所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備中的一個(gè)，其中所述計(jì)算負(fù)荷控制器布置成選擇數(shù)據(jù)包以發(fā)送到每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，從而平衡數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的總計(jì)算負(fù)荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻裝置，還包括圖案預(yù)處理器，其配置成分析所述第一數(shù)據(jù)表示和輸出數(shù)據(jù)，對(duì)于由所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備執(zhí)行的所述轉(zhuǎn)換的至少一個(gè)階段來(lái)說(shuō)，所述輸出數(shù)據(jù)表示如何期望每個(gè)圖案區(qū)域有助于計(jì)算負(fù)荷，其中所述計(jì)算負(fù)荷控制器布置成根據(jù)所述輸出數(shù)據(jù)選擇所述數(shù)據(jù)包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻裝置，還包括數(shù)據(jù)再分布設(shè)備，其布置成從所述多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備接收和再組合數(shù)據(jù)輸出，從而形成所述控制數(shù)據(jù)序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其中所述計(jì)算負(fù)荷控制器大體上隨機(jī)地為每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備選擇數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻裝置，其中所述子區(qū)域選擇成和所要求劑量圖案的特征相比足夠小，從而確保所述總計(jì)算負(fù)荷大體上平衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其中所述負(fù)荷控制器配置成根據(jù)相應(yīng)于所述子區(qū)域的所要求劑量圖案的特性控制每個(gè)所述子區(qū)域的尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光刻裝置，其中所述負(fù)荷控制區(qū)配置成根據(jù)相應(yīng)于所述子區(qū)域的部分所要求劑量圖案的以下特性至少之一控制每個(gè)所述子區(qū)域的尺寸圖案不規(guī)則的程度、圖案密度、圖案的一致性、圖案的復(fù)雜性、以及從子區(qū)域到數(shù)據(jù)操作設(shè)備的總計(jì)算負(fù)荷的期望分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光刻裝置，其中所述負(fù)荷控制區(qū)配置成控制每個(gè)所述子區(qū)域的尺寸，從而大體上平衡數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的總計(jì)算負(fù)荷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻裝置，包括多個(gè)單獨(dú)可控元件陣列，每個(gè)單獨(dú)可控元件陣列能夠調(diào)制輻射光束，其中所述數(shù)據(jù)處理線能將所述所要求劑量圖案的第一數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換成多個(gè)控制數(shù)據(jù)序列，每個(gè)控制數(shù)據(jù)序列用于控制所述單獨(dú)可控元件陣列中的一個(gè)，從而大體上一起在基底上形成所述所要求劑量圖案；以及每個(gè)所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備處理數(shù)據(jù)包，以便產(chǎn)生用于所述單獨(dú)可控元件陣列中任何一個(gè)的控制數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻裝置，還包括圖案預(yù)處理器，其配置成分析所述第一數(shù)據(jù)表示和輸出數(shù)據(jù)，對(duì)于由所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備執(zhí)行的所述轉(zhuǎn)換的至少一個(gè)階段來(lái)說(shuō)，所述輸出數(shù)據(jù)表示如何期望多個(gè)圖案區(qū)中的每個(gè)圖案區(qū)域有助于計(jì)算負(fù)荷，其中所述計(jì)算負(fù)荷控制器布置成根據(jù)所述輸出數(shù)據(jù)選擇所述數(shù)據(jù)包。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻裝置，還包括數(shù)據(jù)再分布設(shè)備，其布置成從所述多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備接收和再布置數(shù)據(jù)輸出，從而形成所述多個(gè)控制數(shù)據(jù)序列。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻裝置，其中所述計(jì)算負(fù)荷控制器大體上隨機(jī)地為每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備選擇數(shù)據(jù)包。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光刻裝置，其中所述子區(qū)域布置成和所要求劑量圖案的特征相比足夠小，從而確保所述總計(jì)算負(fù)荷大體上平衡。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻裝置，其中所述計(jì)算負(fù)荷控制器布置成將數(shù)據(jù)包傳送給至少一個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備相應(yīng)于沿至少一條線布置的一組子區(qū)域，所述線與所述基底相對(duì)其上投影的輻射光束的掃描方向傾斜。
15.一種器件制造方法，包括使用單獨(dú)可控元件陣列調(diào)制輻射光束；將所述劑量圖案的第一數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù)序列，控制數(shù)據(jù)序列用于控制所述單獨(dú)可控元件陣列，從而基本上在基底上形成所述所要求的劑量圖案；將所述第一數(shù)據(jù)表示劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包相應(yīng)于所述所要求劑量圖案一組子區(qū)域之一，并將每個(gè)所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給用于所述轉(zhuǎn)換的多個(gè)所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備中的一個(gè)；以及選擇數(shù)據(jù)包以將其發(fā)送到每個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備，使得數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的總計(jì)算負(fù)荷平衡。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件制造方法，還包括分析所述第一數(shù)據(jù)表示，以便確定對(duì)于由所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備執(zhí)行的所述轉(zhuǎn)換作階段，期望計(jì)算負(fù)荷的子區(qū)域分布如何作為所要求劑量圖案中子區(qū)域的位置的函數(shù)變化，其中根據(jù)所述分析步驟的結(jié)果執(zhí)行所述選擇步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件制造方法，還包括根據(jù)相應(yīng)于所述子區(qū)域的所要求劑量圖案的特性控制每個(gè)所述子區(qū)域的尺寸。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件制造方法，還包括根據(jù)相應(yīng)于所述子區(qū)域的部分所要求劑量圖案的以下特性至少之一控制每個(gè)所述子區(qū)域的尺寸圖案不規(guī)則的程度、圖案密度、圖案的一致性、圖案的復(fù)雜性、以及從子區(qū)域到數(shù)據(jù)操作設(shè)備的總計(jì)算負(fù)荷的期望分布。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件制造方法，還包括控制每個(gè)所述子區(qū)域的尺寸，從而大體上平衡數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的總計(jì)算負(fù)荷。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件制造方法，包括使用多個(gè)單獨(dú)可控元件陣列調(diào)制輻射光束將所述所要求劑量圖案的第一數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換成多個(gè)控制數(shù)據(jù)序列，每個(gè)控制數(shù)據(jù)序列用于控制所述單獨(dú)可控元件陣列中的一個(gè)，從而大體上一起在基底上形成所述所要求劑量圖案；以及使用每個(gè)所述數(shù)據(jù)操作設(shè)備處理來(lái)自所述所要求劑量圖案的多個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)包，所述所要求劑量圖案的至少一個(gè)子組由不同的單獨(dú)可控元件陣列形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法制造的平板顯示器。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法制造的集成電路器件。
全文摘要
具有數(shù)據(jù)通路的光刻裝置，該數(shù)據(jù)通路將所要求劑量的圖案表示轉(zhuǎn)換成控制數(shù)據(jù)序列，該控制數(shù)據(jù)序列適合于控制單獨(dú)可控元件陣列，其中數(shù)據(jù)通路包括多個(gè)數(shù)據(jù)操作設(shè)備和計(jì)算負(fù)荷控制器，該計(jì)算負(fù)荷控制器用于平衡數(shù)據(jù)操作設(shè)備之間的計(jì)算負(fù)荷。一種使用光刻裝置的元件的器件制造方法和使用該方法制造的平板顯示器和集成電路器件。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1892437SQ20061010004
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者M·H·H·霍克斯, P·A·J·廷納曼斯 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司