專利名稱：圖像增強技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明示例性的實施方案涉及一種圖案產(chǎn)生器及其方法。
背景技術：
現(xiàn)代UV光刻術正在搜尋新的高度平行的寫入方法。使用光學MEMS 器件的空間光調(diào)制(SLM)可賦予這種可能性。SLM芯片包括DRAM狀的 CMOS電路，在上面具有幾百萬個單獨可尋址的像素。所述像素由于反射鏡 元件與尋址電極之間的電力差而偏轉(zhuǎn)。與本發(fā)明指定為相同代理人的US6 373 619中描述了使用SLM的圖案產(chǎn)生器的一個示例性實施方案。該專利簡 短地公開了一種曝光SLM—系列圖像的小場步進器(field stepper )。工件設 置在一可連續(xù)移動的工作臺上，脈沖的電磁輻射源(其可為脈沖激光、閃光 燈、來自同步加速器光源的閃光等)發(fā)射閃光并凍結(jié)工件上的SLM圖像。 在每個閃光之前用新的圖案對SLM重新編程，從而在工件上形成連續(xù)圖案。
提高基板構(gòu)圖速度的一個方法是提高閃光頻率和提高其上設置有工件 的工作臺的速度。與固定的脈沖長度結(jié)合提高工作臺的速度會抹去工件上的 圖像?？赏ㄟ^使用短脈沖波長來克服該缺點，然而這不總是可能的，更不用 說是理想的，這會成為一個問題。
因此，本領域需要的是一種用于修正當在固定脈沖長度過程中工作臺移 動過遠時所述抹去圖像的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種方法，其消除或至少減小了上述問題。
依照本發(fā)明的第一個方面，通過提供一種方法來獲得該目的，該方法用 于改善在曝光到移動工件上的印花(stamp)中的至少一個特征邊緣陡度， 包括下述步驟在基本上與工件的移動方向相同的方向上移動表示所述印花 的圖案，將圖案的所述移動與曝光輻射源的脈沖長度同步。
本發(fā)明還涉及一種將印花曝光到工件上的圖案產(chǎn)生器，該工件至少部分 地覆蓋有輻射敏感層，該圖案產(chǎn)生器包括工作臺，其在第一方向上連續(xù)移動，且其上設置有所述工件；至少一個機械組件，其能在所述第一方向上移 動表示所述工件上的所述印花的圖案；同步器，其將脈沖長度與在所述第一 方向上的圖案的所述移動同步。


本發(fā)明進一步的特性及其優(yōu)點將從之后給出的本發(fā)明優(yōu)選的實施方案 的詳細描述和附圖1-6而變得顯而易見，這僅僅是示意性的，并不是限制 性的。
圖1描述了使用包括本發(fā)明方法的空間光調(diào)制器的現(xiàn)有技術圖案產(chǎn)生器 的示意性整體圖2描述了作為時間函數(shù)的工作臺和振動圖像移動。
具體實施例方式
下面將參照附圖進行詳細描述。描述優(yōu)選的實施方案來解釋本發(fā)明，但 并不限于這些范圍，其由權(quán)利要求確定。本領域普通技術人員將認識到根據(jù) 下面的描述可進行各種等價的變化。
此外，參照模擬SLM描述優(yōu)選的實施方案。對于本領域普通技術人員 應當清楚，當?shù)葍r地應用除模擬SLM之外的其他SLM時也可以；例如由 Texas instruments制造的數(shù)字SLM,像數(shù)字微反射鏡器件(DMD )。此外， SLM可由反射或透射像素組成。此外，參照受激準分子激光器光源描述優(yōu) 選的實施方案。本領域普通技術人員應當清楚，可使用除受激準分子激光器 之外的其他脈沖電磁輻射源，例如Nd-YAG激光器、離子激光器、Ti藍寶石 激光器、自由電子激光器或其他脈沖基頻激光器、閃光燈、激光等離子體光 源、同步加速器光源等。
圖1示意性地圖解了使用依照現(xiàn)有技術的空間光調(diào)制器的圖案產(chǎn)生器。 所述圖案產(chǎn)生器可得益于本發(fā)明。所述圖案產(chǎn)生器包括電子輻射源110、第 一透鏡120、半透明反射鏡130、第二透鏡140、空間光調(diào)制器150、第三透 鏡160、干涉儀170、圖案位圖產(chǎn)生器180、計算機185、工件190。
激光光源110可以是例如發(fā)射308nm、 248nm、 193nm、 156nm或126nm 的受激準分子激光器。所述脈沖通過均化及整形透鏡120、 140被均化和整
形。所述透鏡120、 140包括下述光學特性，即平面波曝光SLM150的表面。 激光器的暫時脈沖波長位O.lps或更小，例如為10ns。激光器的脈沖重復頻 率為0.5-5kHz,例如為2kHz。
第三透鏡160確定系統(tǒng)的縮小率。當使用模擬空間光調(diào)制器時，在第三 透鏡160和半透明反射鏡130之間設置有空間濾波器和傅立葉透鏡(圖中沒 有示出)。
計算機185產(chǎn)生將要成像到工件上的圖案。所述工件可以是覆蓋有鉻層 的透明基板，鉻層依次被光敏材料層覆蓋。這是在掩模和刻線板的制造中使 用的工件的 一個例子。工件還可以是不用掩模而直接在上面產(chǎn)生圖案的半導 體晶片。該圖案可以通過在光刻工業(yè)中使用的常規(guī)軟件來產(chǎn)生。通過圖案位 圖產(chǎn)生器180將所述圖案轉(zhuǎn)變?yōu)槲粓D表示。所述位圖表示通過所述位圖產(chǎn)生 器180依次轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g光調(diào)制器的驅(qū)動信號。所述驅(qū)動信號可將所述空間光 調(diào)制器150中的單個像素元件設為理想的調(diào)制狀態(tài)。在模擬空間光調(diào)制器的 情形中，具體的驅(qū)動信號對應于特定像素元件的具體偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。模擬像素元 件，如以模擬模式操作的微反射鏡的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)可在全偏轉(zhuǎn)和非偏轉(zhuǎn)之間設置
為任意數(shù)量的狀態(tài)，例如64、 128或256個狀態(tài)。
干涉儀170連續(xù)地探測工件的位置。當構(gòu)圖一條印花時，工件以恒定的 速度移動。工件還可以以變化的速度移動。當工件以變化的速度移動時，在 照明SLM之前的短時間周期，必須探測實際速度，以確保SLM的印花印刷 在工件上的所需位置處。印花是SLM的圖案在工件上的再現(xiàn)。在SLM圖案 再現(xiàn)到工件上之前，通過一個或多個透鏡進行SLM圖案的縮小。結(jié)合在一 起的幾個印刷形成了條帶。結(jié)合在一起的條帶形成了完整的圖像。干涉儀170 傳送并接收探測工件所述位置的信號165。當通過所述干涉儀探測指定位置 處的工件時，給激光器發(fā)送觸發(fā)信號。產(chǎn)生所述觸發(fā)信號的一個方法是將工 件位置的探測值與存儲的位置值進行比較。當在例如查看表中的位置的存儲 值與位置的探測值之間相匹配時，產(chǎn)生觸發(fā)信號。所述觸發(fā)信號最終使激光 器產(chǎn)生脈沖。
在月永沖頻率為lkHz，且在工件移動方向上縮小的SLM尺寸為50pm時， 寫入速度為50mm/s。在lkHz脈沖頻率和每個脈沖的暫時脈沖長度為10ns 時，每個脈沖之間具有0.99(is的時間空間。
在依照本發(fā)明的一個實施方案中，SLM150可設置在可移動的支撐體上。
所迷支撐體的移動與曝光光源的脈沖波長同步。在所述脈沖長度過程中支撐 體的移動至少部分地抵消工作臺的移動。在依照本發(fā)明的一個實施方案中， 通過壓電激勵器移動支撐體。在本發(fā)明的另一個實施方案中，通過步進電機 移動支撐體。在依照本發(fā)明的另一個實施方案中，支撐體為振動運動。
圖2圖解了作為時間函數(shù)的由210表示的工作臺速率和由220表示的能 將曝光到工件上的圖案移動的機械組件的速率。這里，機械組件向后和向前 振動。因為該實施方案中的工作臺以恒定的速率移動，所以來自曝光輻射源 的閃光與振動運動同步，以在激光閃光和工作臺移動的同時抵消抹去圖像的 效果。當支撐體的移動方向與工作臺的移動方向相同時，激光與閃光同步。 在該實施方案中，振動的最大幅度為等于工作臺恒定速度的絕對值。為了抵 消抹去效果，在振動曲線220的最大點220a， 220b處進行激光閃光的同步。 本領域普通技術人員應當清楚，可使用任意幅度的振動。如果使用過低的幅 度，可通過其他方法進行進一步的補償。如果使用過高幅度的振動，可在具 有與圖2中所示實施方案相同或較小效果的最大點之外的其他點處，將曝光 輻射的閃光同步。
在依照本發(fā)明的另一個實施方案中，通過移動半透明反射鏡，所述圖案 在與工作臺相同的方向上移動。通過壓電激勵器的方式，通過步進電機的方
式，或通過將所述半透明反射鏡變?yōu)檎駝舆\動的方式，可移動所述反射鏡。 半透明反射鏡設置在支撐結(jié)構(gòu)上。所述支撐結(jié)構(gòu)與半透明反射鏡一起具有特 定的自諧振。通過在所述支撐結(jié)構(gòu)和半透明反射鏡上施加具有特定幅度的特 定頻率，所述反射鏡可以以其諧振頻率振動。按照與結(jié)合移動SLM的描述 的類似方式進行同步。
在依照本發(fā)明的另一個實施方案中，為了移動曝光到工件上的圖案，可 移動一個或多個透鏡140、 160。以結(jié)合上述其他實施方案描述的類似的方式， 可通過壓電激勵器的方式，通過步進電機的方式，或通過自諧振的方式移動 所述透鏡。
在依照本發(fā)明的另 一個實施方案中，通過在工作臺連續(xù)移動時施加振 動，可將印花凍結(jié)在特定點處。所述振動與激光的脈沖長度同步。如果根據(jù) 工作臺的連續(xù)速度選擇性地選擇幅度，則工作臺的振動可以以特定時間間隔 凍結(jié)工作臺移動。
在依照本發(fā)明的另一個實施方案中，通過電光偏轉(zhuǎn)或聲光偏轉(zhuǎn)移動所述 圖案。電光偏轉(zhuǎn)器或聲光偏轉(zhuǎn)器設置在空間光調(diào)制器與工件之間。圖案可以 在與工作臺的移動方向相同的方向上移動。
盡管參照優(yōu)選的實施方案和上述詳細的例子公開了本發(fā)明，但應當理
解，這些例子是示意性的，而不是限制性的。在本發(fā)明的精神和隨后權(quán)利要 求的范圍內(nèi)，本領域普通技術人員可以進行修改和組合。
權(quán)利要求
1.一種改善在曝光到移動工件上的印花中的至少一個特征邊緣陡度的方法，包括下述步驟在基本上與工件的移動方向相同的方向上移動表示所述印花的圖案，將圖案的所述移動與曝光輻射源的脈沖長度同步。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述曝光輻射源是脈沖輻射源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，還包括下述步驟 提供機械組件的振動，從而獲得圖案的所述移動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述機械組件是下列組中的至 少一個空間光調(diào)制器、分束器、透鏡、工作臺、反射鏡。
5. —種將印花曝光到工件上的圖案產(chǎn)生器，該工件至少部分地覆蓋有 輻射敏感層，該圖案產(chǎn)生器包括工作臺，其在第一方向上連續(xù)移動，且其上設置有所述工件， 至少一個機械組件，其能在所述第一方向上移動表示所述工件上的所述 印花的圖案，同步器，其將脈沖長度與在所述第二方向上的圖案的所述移動同步。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖案產(chǎn)生器，其中，所述圖案產(chǎn)生器是以下 組中的一個直接寫入器、掩模寫入器、步進器、掃描器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6任意一個所述的圖案產(chǎn)生器，其中， 曝光輻射源是脈沖輻射源。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7任意一個所述的圖案產(chǎn)生器，其中，所述至少一 個機械組件是下列組中的至少一個空間光調(diào)制器、分束器、透鏡、工作臺、 反射鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5-8任意一個所述的圖案產(chǎn)生器，其中，所述機械組 件能振動，從而獲得圖案的所述移動。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5-9任意一個所述的圖案產(chǎn)生器，其中，還包括能 在所述第一方向上使圖案偏轉(zhuǎn)的電光或聲光偏轉(zhuǎn)器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 4任意一個所述的方法，其中，還包括下述步驟 在基本上與工件的移動方向相同的方向上使表示所述印花的圖案偏轉(zhuǎn)， 將圖案的所述偏轉(zhuǎn)與曝光輻射源的脈沖長度同步。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善在曝光到移動工件上的圖像中的至少一個特征邊緣陡度的方法，其包括下述步驟在基本上與工件的移動方向相同的方向上移動所述圖像，將圖像的移動與曝光輻射源的脈沖長度同步。本發(fā)明還涉及一種在工件上產(chǎn)生圖案的圖案產(chǎn)生器。
文檔編號G03F7/20GK101203808SQ200580049944
公開日2008年6月18日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者烏爾里克·揚布萊德 申請人:麥克羅尼克激光系統(tǒng)公司