用于形成光学图像的控制电路和方法技术

光学图像是由多个子照射在辐射敏感层（５）中形成的，在每个子照射中，光阀阵列（２１－２５）和相应的会聚元件（４３）的阵列（４０）用于根据子图像图案在抗蚀剂层（５）中形成光点图案。在子照射之间，相对于该阵列（２１－２５、４０）移动抗蚀剂层（５）。透镜阵列（４０）可相对于扫描区域倾斜，以使得每个抗蚀剂层区域由多个光点扫描。此外，在垂直于扫描方向的方向上也出现一些光点重叠。通过有选择地降低该冗余光点中的一个或多个光点的强度或者切断所述冗余光点中的一个或多个光点以便改变设备特征的边缘的位置，即“细调”该位置，该光点冗余得到了利用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在辐射敏感层中形成光学图像的方法，该方法包括下列步骤-提供辐射源；-提供辐射敏感层；-将多个单独受控的光阀放置在该辐射源和该辐射敏感层之间；-将多个辐射会聚元件放置在所述多个光阀和该辐射敏感层之间，以使每个会聚元件对应于一个不同的光阀，并用于将来自对应光阀的辐射会聚在辐射敏感层的光点(spot)区域中；-通过一方面扫描所述层，以及另一方面彼此相对地扫描相关的光阀/会聚元件对，并根据通过光阀所要写入的图像部分来将每个光阀在开和关状态之间切换，从而同时在辐射敏感层区域中写入图像部分。本专利技术还涉及一种用于执行该方法的装置、一种供该方法使用的控制电路、以及一种使用这种方法制造设备的方法。光阀和辐射会聚元件优选以二维阵列布置。光阀或光学快门的阵列被理解为指的是可以在两种状态之间切换的可控元件的阵列。在一种状态下，入射到这种元件上的辐射受到遮挡，而在另一种状态下，该入射辐射被透射或反射以沿着在装置中规定的路径行进，该阵列构成了该装置的一部分。这种阵列可以是透射型或反射型的液晶显示器(LCD)或者数字反射镜器件(DMD)。该辐射敏感层例如是在光刻技术中使用的抗蚀剂层或者在印刷(printing)装置中使用的带静电的层。这种方法和装置尤其可以用于制造诸如液晶显示器(LCD)面板、定制IC(集成电路)和PCB(印制电路板)之类的设备。目前，在这种设备的制造中使用接近式曝光(proximity printing)。接近式曝光是一种在设备衬底上的辐射敏感层中形成图像的快速而廉价的方法，该图像包括对应于将要在衬底层中配置的设备特征(feature)的特征。利用了以距衬底短距离(称作邻近间隙)布置的大的光掩模，并由例如紫外(UV)辐射经由该光掩模照射该衬底。该方法的重要优点是大的像场，从而可以在一个成像步骤中对大的设备图案进行成像。用于接近式曝光的传统光掩模的图案是衬底上所需图像的实际的一比一的复制，即这幅图像的每个像元(像素)与掩模图案中的对应像素相同。接近式曝光具有有限的分辨率，即在衬底上的敏感层中再现作为独立实体的掩模图案的点、线等(通常是掩模图案的特征)的能力。这是由衍射效应造成的，这种衍射效应在特征尺寸相对于用于成像的辐射波长降低的时候出现。例如，对于近UV范围的波长以及100μm的邻近间隙的宽度，分辨率是10μm，这意味着可以将相互距离为10μm的图案特征成像为独立元件。为了提高光刻技术中的分辨率，使用了一种实投影装置，即具有象透镜投影系统或反射镜投影系统之类的实投影系统的装置。这种装置的实例是晶片步进器或晶片步进和扫描仪。在晶片步进器中，通过投影透镜系统将整个掩模图案(例如IC图案)一次成像到衬底的第一IC区域上。然后使该掩模和衬底彼此相对移动(步进)，直到第二IC区域位于投影透镜之下为止。然后将掩模图案成像到第二IC区域上。重复这些步骤，直到衬底的所有IC区域都具有了掩模图案的图像为止。这是一个耗时的过程，原因在于移动、对准和照射的子步骤。在步进和扫描仪中，一次仅照射掩模图案的一小部分。在照射过程中，该掩模和衬底相对于照射光束同步移动，直到已经照射了整个掩模图案并且这个图案的完整图像已经形成在衬底的IC区域中为止。然后该掩模和衬底彼此相对移动，直到下一个IC区域位于投影透镜之下为止，并且再次扫描照射该掩模图案，从而在下一个IC区域上形成该掩模图案的完整图像。重复这些步骤，直到衬底的所有IC区域都具有了掩模图案的完整图像为止。该步进和扫描过程比步进过程甚至更耗费时间。如果将1∶1的步进器即放大率为1的步进器用于印制LCD图案，那么可以获得3μm的分辨率，然而，这是以很多的成像时间为代价的。此外，如果该图案大并且必须分成独立成像的子图案的话，会出现缝合(stitching)的问题，这意味着相邻的子域不会精确地配合在一起。制造光掩模是一个耗时而麻烦的工艺，这使得这种掩模变得昂贵。如果需要多次重新设计光掩模或者如果必须制造客户专用的设备(即相对较少量的相同设备)，那么利用光掩模的光刻制造方法是一种昂贵的方法。D.Gil等人在2000年11月/12月的J.Vac.Sci.Technology B 18(6)第2881-2885页的论文“Lithographic patterning and confocal imagingwith zone plates(利用波带片的光刻构图和共焦成像)”描述了一种光刻方法，其中代替光掩模，使用了DMD阵列和波带片阵列的组合。如果该波带片阵列(也称作菲涅耳透镜)被照射，那么它在衬底上生成辐射光点阵列，在该论文所述的实验中为3×3的X射线光点阵列。光点大小约等于波带片的最小特征尺寸，即外部区域宽度。由DMD设备的微型机械装置来独立地开启和关闭对每个波带片的辐射，并借助通过波带片单元对衬底进行光栅扫描，可以写入任意的图案。这样，由于利用光点阵列进行并行写入，所以无掩模光刻技术的优点与高生产量被结合起来。在许多灵活(flexible)光刻系统(即具有可改变的光图案的光刻系统)中，透镜阵列相对于扫描区域倾斜，使得每个衬底区域由大量光点扫描。此外，一些光点重叠也沿垂直于扫描方向的方向出现。这两种情况都对所得的光学图像的分辨率具有不利的影响，特别是在所制造的设备特征的边缘处，这对可由该设备实现的对准性能具有不利的影响。本专利技术的目的是为了解决上述问题并提供一种准确且辐射高效的光刻成像方法。根据本专利技术，提供了一种在辐射敏感层中形成光学图像的方法，该方法包括下列步骤-提供辐射源；-提供辐射敏感层；-将多个单独受控的光阀放置在该源和该辐射敏感层之间；-将多个辐射会聚元件放置在所述多个光阀和该辐射敏感层之间，以使每个会聚元件对应于一个不同的光阀，并用于将来自对应光阀的辐射会聚在辐射敏感层的光点区域中；-通过一方面扫描所述层，以及另一方面彼此相对地扫描相关的光阀/会聚元件对，并根据通过该光阀所要写入的图像部分来将每个光阀在开和关状态之间切换，从而同时在该辐射敏感层区域上写入图像部分，其中通过多个由相应的光阀/会聚元件对所产生的光点来扫描在该辐射敏感层中的至少一些光点区域；该方法的特征在于下述步骤-有选择地降低在所述辐射敏感层中扫描相同光点区域的所述多个光点的一个或多个光点的强度，或者切断所述多个光点的一个或多个光点，以便调整所述光学图像的边缘部分在所述辐射敏感层中的位置。因此，写入该辐射敏感层的特征的边缘可被有效地“细调”，使得由辐射会聚元件的间距(pitch)和会聚元件组相对于衬底的角度所限定的写入栅格(grid)可以得到改善，并且可以获得更好的对准性能。通常，在光刻技术中使用的抗蚀剂需要最小“剂量”(即光点强度)以“清除”(即写入图像部分)。因此，在这种情况下，特征的边缘由在阈值和施加到光点区域的总强度之间的交点(如果用图显示)所限定。因此，在优选实施例中，一个或多个光点被有选择地切断(或降低它们的强度)，同时维持在光点区域处的总强度等于或高于阈值。本专利技术的该方法的进一步的特征在于，在连续的子照射之间，辐射敏感层和阵列彼此相对移动了一定距离，该距离至多等于在辐射敏感层中形成的光点的尺寸。这样，可在整个特征上以恒定强度写入图像特征，即图案特征。根据该装置中存在的光束成形孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在辐射敏感层（５）中形成光学图像的方法，该方法包括下列步骤：－提供辐射源（１７）；－提供辐射敏感层（５）；－将多个单独受控的光阀（２１－２５）放置在该辐射源（１７）和该辐射敏感层（５）之间；－将多个辐射会 聚元件（４３）放置在所述多个光阀（２１－２５）和该辐射敏感层（５）之间，以使每个会聚元件（４３）对应于一个不同的光阀（２１－２５），并用于将来自对应光阀的辐射会聚在辐射敏感层（５）的光点区域中；－通过一方面扫描所述层（５），以及另一 方面彼此相对地扫描相关的光阀／会聚元件对，并根据通过该光阀（２１－２５）所要写入的图像部分来将每个光阀（２１－２５）在开和关状态之间切换，从而同时在该辐射敏感层区域中写入图像部分，其中通过多个由相应的光阀／会聚元件对所产生的光点来扫描在该辐射敏感层（５）中的至少一些光点区域；该方法的特征在于下述步骤：－有选择地降低在所述辐射敏感层（５）中扫描相同光点区域的所述多个光点的一个或多个光点的强度，或者切断所述多个光点的一个或多个光点，以便调整所述光学图像的边缘部分在所述辐射 敏感层（５）中的位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R蒂默曼斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]