專利名稱：光刻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無掩?；驘o刻線光刻系統(tǒng)，該系統(tǒng)直接在諸如基板 的目標(biāo)對象上寫入或形成圖案。具體地說，本發(fā)明涉及對曝光處理的控 制。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及在日本專利申請No.2007-209528 (2007年8月10日提 交)中包含的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引證清楚地結(jié)合于此。
在制造集成電路時(shí)，對印刷電路板或涂覆有光刻膠的基板進(jìn)行光刻 處理，即曝光處理，用于使預(yù)定圖案在基板上成像。在無掩?；驘o刻線 光刻系統(tǒng)中，使用具有多個(gè)二維陣列元件的空間光調(diào)制器，例如DMD(數(shù) 字微鏡裝置)或LCD (液晶裝置)。來自光源的光被調(diào)制元件反射，每個(gè) 元件(例如可實(shí)施為鏡子)基于圖案數(shù)據(jù)投射圖像的一部分。
在曝光處理中，將涂覆有光刻膠的材料布置在臺上，并使該臺相對 于光敏材料沿掃描方向運(yùn)動，從而掃描曝光區(qū)域(空間光調(diào)制器的投射 區(qū)域)。根據(jù)曝光區(qū)域的相對位置和圖案數(shù)據(jù)對空間光調(diào)制器的每個(gè)元件 進(jìn)行調(diào)制，即接通/切斷。在曝光處理之后，進(jìn)行顯影處理、蝕刻處理、 光刻膠移除處理等等。對于曝光方法，使用步驟重復(fù)處理或者連續(xù)掃描 方法。另外，可利用在相同區(qū)域上重復(fù)照射光的多次曝光方法。
在與CAD系統(tǒng)連接的光刻系統(tǒng)中，將圖案數(shù)據(jù)(例如向量數(shù)據(jù))傳 輸?shù)焦饪滔到y(tǒng)，并將圖案數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用于控制光調(diào)制元件的光柵數(shù)據(jù)。 每個(gè)光調(diào)制元件(可以是微鏡)受到對應(yīng)光柵數(shù)據(jù)的控制。根據(jù)曝光區(qū) 域的相對運(yùn)動重復(fù)進(jìn)行圖案數(shù)據(jù)的輸入、圖案數(shù)據(jù)的處理和元件的控制。 也就是說，每次曝光區(qū)域到達(dá)待曝光的預(yù)定區(qū)域時(shí)，就更新圖案數(shù)據(jù)。 這些光刻系統(tǒng)在日本專利公報(bào)No.2003-57836A、No.2003-15309A中公開。
大量圖案數(shù)據(jù)的頻繁更新花費(fèi)很多時(shí)間，并影響總曝光時(shí)間(即生 產(chǎn)率)。為了減輕數(shù)據(jù)處理的負(fù)荷，例如對具有坐標(biāo)信息的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行
坐標(biāo)變換處理，并對變換后的向量數(shù)據(jù)的一部分取樣。而且，DMD的反 射表面被分成多個(gè)區(qū)域，并在每個(gè)區(qū)域中當(dāng)光柵數(shù)據(jù)傳輸?shù)界R子之后對 該鏡子進(jìn)行重置。這些光刻系統(tǒng)在日本專利公報(bào)No.2005-84198A、 No.2005-55881A中公開。
空間光調(diào)制器包括許多元件(例如1024X768個(gè)元件)。光柵數(shù)據(jù)量 和用于存儲光柵數(shù)據(jù)所需的存儲容量取決于元件數(shù)量。另外，由于曝光 區(qū)域相對于基板而言較小，所以在光刻系統(tǒng)中布置多個(gè)空間光調(diào)制器， 并且應(yīng)根據(jù)空間光調(diào)制器的數(shù)量準(zhǔn)備圖案數(shù)據(jù)和存儲。因此，數(shù)據(jù)傳輸 處理和用于生成光柵數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換處理需要大量時(shí)間，并且生產(chǎn)率沒 有得到改進(jìn)。特別是在多次曝光方法的情況下，數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)變換處 理的頻率與單次曝光方法相比較大。因此，臺的相對運(yùn)動和曝光間距由
于處理數(shù)據(jù)所需的時(shí)間較長而受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻系統(tǒng)或方法，其在使用簡單數(shù)據(jù)處 理電路的同時(shí)通過增加處理速度而能夠減少曝光數(shù)據(jù)的處理時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的光刻系統(tǒng)具有至少一個(gè)空間光調(diào)制器，該空間光調(diào)制 器包括掃描機(jī)構(gòu)和多個(gè)規(guī)則排列的光調(diào)制元件。該掃描機(jī)構(gòu)使曝光區(qū)域 相對于目標(biāo)對象沿給定掃描方向運(yùn)動，從而掃描照射光。曝光區(qū)域限定 為來自空間光調(diào)制器的投射區(qū)域。
光刻系統(tǒng)具有多個(gè)存儲器，所述存儲器構(gòu)造成與通過劃分所述曝 光區(qū)域而限定的多個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)；數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器根 據(jù)曝光定時(shí)在每個(gè)存儲器中連續(xù)地寫入曝光數(shù)據(jù)；以及曝光控制器，該 曝光控制器基于所述曝光區(qū)域的相對位置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件。所 述多個(gè)存儲器指定為第1個(gè)至第N個(gè)存儲器。例如，所述多個(gè)存儲器可 彼此串聯(lián)連接。
在本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)處理器在第1存儲器中寫入新生成的曝光數(shù)
據(jù)，并使存儲在第1個(gè)至第N-l個(gè)存儲器中的曝光數(shù)據(jù)分別移位至第2 個(gè)至第N個(gè)存儲器。對于一個(gè)存儲器生成光柵數(shù)據(jù)，并將存儲在該存儲 器中的光柵數(shù)據(jù)順序移位至其它存儲器。
當(dāng)所述曝光區(qū)域相對于掃描方向傾斜或旋轉(zhuǎn)給定角度時(shí)，優(yōu)選的是， 所述數(shù)據(jù)處理器使曝光數(shù)據(jù)移位數(shù)量與給定角度對應(yīng)的像素，使得局部 曝光區(qū)域的曝光位置與其它局部曝光區(qū)域的曝光位置相同。
優(yōu)選的是，所述多個(gè)局部曝光區(qū)域通過等分所述曝光區(qū)域而限定。 所述曝光控制器以對應(yīng)于一個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)挾鹊拈g距執(zhí)行曝光動作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種在目標(biāo)對象上進(jìn)行光刻的方法包括a) 使曝光區(qū)域相對于對象沿掃描方向運(yùn)動；b)根據(jù)曝光定時(shí)在多個(gè)存儲器 (第1個(gè)至第N個(gè)存儲器)的每一個(gè)中連續(xù)存儲曝光數(shù)據(jù)；C)基于曝光 區(qū)域的相對位置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件；以及d)在第1存儲器中寫入 新生成的曝光數(shù)據(jù)，并使存儲在第1個(gè)至第N-l個(gè)存儲器中的曝光數(shù)據(jù) 分別移位至第2個(gè)至第N個(gè)存儲器。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的光刻系統(tǒng)具有至少一個(gè)空間光調(diào)制器，該空 間光調(diào)制器包括掃描機(jī)構(gòu)和多個(gè)規(guī)則排列的光調(diào)制元件，該掃描機(jī)構(gòu)構(gòu) 造成使曝光區(qū)域相對于目標(biāo)對象沿掃描方向運(yùn)動。曝光區(qū)域限定為來自 空間光調(diào)制器的投射區(qū)域。該光刻系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處 理器生成與通過劃分所述曝光區(qū)域限定的多個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)的曝光 數(shù)據(jù)序列；以及曝光控制器，該曝光控制器基于所述曝光區(qū)域的相對位 置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件。所述數(shù)據(jù)處理器生成和更新與頭部局部曝 光區(qū)域?qū)?yīng)的頭部曝光數(shù)據(jù)。注意，頭部局部曝光區(qū)域表示首先經(jīng)過和 到達(dá)待印刷區(qū)域的曝光區(qū)域。然后，當(dāng)每個(gè)其余的局部曝光區(qū)域稍后經(jīng) 過所述頭部局部曝光區(qū)域的曝光位置時(shí)，所述曝光控制器基于所述頭部 曝光數(shù)據(jù)進(jìn)行曝光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種在目標(biāo)對象上進(jìn)行光刻的方法包括a) 相對于光敏材料沿掃描方向掃描曝光區(qū)域，該曝光區(qū)域限定為來自至少 一個(gè)空間光調(diào)制器的投射區(qū)域；b)生成與通過劃分所述曝光區(qū)域限定的 多個(gè)周部曝光區(qū)域?qū)?yīng)的曝光數(shù)據(jù)序列；c)基于所述曝光區(qū)域的相對位
置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件；d)生成和更新與頭部局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)的 頭部曝光數(shù)據(jù)；以及e)當(dāng)每個(gè)其余的局部曝光區(qū)域稍后經(jīng)過所述頭部局 部曝光區(qū)域的曝光位置時(shí)，基于所述頭部曝光數(shù)據(jù)執(zhí)行曝光動作。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的一種制造基板的方法包括a)在覆有光敏材 料的基板上進(jìn)行曝光處理；b)進(jìn)行顯影處理；c)在顯影后的基板上進(jìn) 行蝕刻或電鍍處理；以及d)在蝕刻或電鍍后的基板上進(jìn)行光刻膠移除處 理。然后，通過上述一個(gè)光刻系統(tǒng)進(jìn)行曝光處理。


從以下結(jié)合附圖給出的對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述將更好地理 解本發(fā)明，附圖中
圖1是根據(jù)本實(shí)施方式的光刻系統(tǒng)的示意性立體圖； 圖2是曝光單元的示意性剖面圖； 圖3是表示掃描處理的圖； 圖4是光刻系統(tǒng)的框圖； 圖5是表示曝光區(qū)域劃分的圖6是根據(jù)步驟重復(fù)方法和多次曝光方法進(jìn)行的曝光處理的流程 圖；并且
圖7是表示曝光動作處理的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1是根據(jù)本實(shí)施方式的光刻系統(tǒng)的示意性立體圖。圖2是曝光單 元的示意性剖面圖。圖3是表示掃描處理的圖。
具有門件12和基部14的光刻系統(tǒng)IO是用于在涂覆有光敏材料的基 板SW上投射光從而使電路圖案在基板SW上成像或形成的設(shè)備。在基 部14上設(shè)置支撐臺18的X-Y導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(這里未示出)，并將基板SW設(shè) 置在臺18上。
在門件12上附接八個(gè)曝光單元20i至208。 一個(gè)曝光單元2(^配備有 第一照明光學(xué)系統(tǒng)(未示出)，第二照明光學(xué)系統(tǒng)22、 DMD24和物鏡光 學(xué)系統(tǒng)26 (見圖2)。其它曝光單元202至208也具有這些部件。在門件 12中彼此相對的兩個(gè)光源16A和16B分別為曝光單元20,至204和曝光 單元205至208提供照射光。
基板SW可以是硅晶片、膜或玻璃板。在曝光處理之前，將光刻膠 涂覆到基板SW并作為空白設(shè)置在臺18上。在臺18上限定彼此垂直的 X-Y坐標(biāo)。臺18沿Y方向運(yùn)動。這里，負(fù)Y方向指定為掃描方向。
如圖2所示，曝光單元20,中的第二照明光學(xué)系統(tǒng)22布置在支撐件 19上，支撐件19從門件12沿Y方向延伸。另一方面，物鏡光學(xué)系統(tǒng)26 沿垂直方向布置在基板SW上方。曝光單元20,還具有鏡子25、光學(xué)系 統(tǒng)27。 DMD24布置成與鏡子25相對。
這里的光源16A是高壓水銀燈。從光源16A發(fā)射的光被導(dǎo)向第一照 明光學(xué)系統(tǒng)。第一照明光學(xué)系統(tǒng)將來自光源16A的散射光變?yōu)楣鈴?qiáng)均勻 的平行光。另外，照明光的光通量在第二照明光學(xué)系統(tǒng)22中得到修正， 并經(jīng)由鏡子25和光學(xué)透鏡27導(dǎo)向DMD 24。
DMD 24由規(guī)則排列成矩陣的矩形微鏡構(gòu)成。這里，DMD由1024 X768個(gè)微鏡構(gòu)成。每個(gè)微鏡可通過靜電效應(yīng)樞轉(zhuǎn)以改變其位置。具體地 說，每個(gè)微鏡保持在第一位置(On位置)或第二位置(Off位置)，在第 一位置將照射光向基板SW反射，在第二位置將照射光從基板SW反射。 通過控制信號改變微鏡的位置。
在DMD 24中，每個(gè)微鏡根據(jù)光柵數(shù)據(jù)在on與off之間獨(dú)立地切換， 并且僅從微鏡在第一 (On)位置反射的光被導(dǎo)向基板SW。因此，照射 基板SW的光由選擇性反射的光通量構(gòu)成，該光通量對應(yīng)于待形成在給 定區(qū)域上的電路圖案。
當(dāng)所有微鏡定位在第一位置時(shí)，在基板SW上形成投射點(diǎn)EA。下面， 投射點(diǎn)EA指定為"曝光區(qū)域"。由于在這里物鏡光學(xué)系統(tǒng)26的放大率為 1，所以曝光區(qū)域EA的尺寸與DMD24—致。如圖3所示，曝光區(qū)域EA 相對于掃描方向傾斜角度"a"。曝光單元20,布置成使得曝光區(qū)域EA相
對于掃描方向傾斜。因此，通過一個(gè)微鏡形成的微點(diǎn)Sp的位置偏離垂直
于Y方向的X方向。該偏離可以產(chǎn)生分辨率更高的圖案。
對于曝光方法，這里應(yīng)用多次曝光方法和步驟重復(fù)方法。因此，臺 18間歇地沿Y方向運(yùn)動。每次在曝光區(qū)域EA相對于基板SW運(yùn)動預(yù)定 距離R時(shí)執(zhí)行曝光動作。每個(gè)微鏡以預(yù)定的曝光間隔開啟或關(guān)閉。距離 R比曝光區(qū)域EA的尺寸短，因此執(zhí)行曝光動作以覆蓋曝光區(qū)域。曝光區(qū) 域EA間歇地沿掃描方向運(yùn)動，從而形成電路圖案的一個(gè)掃描線。
曝光單元202至208進(jìn)行類似于曝光單元20,的曝光處理。當(dāng)臺18 沿掃描方向運(yùn)動時(shí)，沿掃描方向排列的曝光單元20,至208使基板SW的 總面積曝光。在曝光處理之后，將基板SW從光刻系統(tǒng)10移除，進(jìn)行顯 影處理、蝕刻/電鍍處理和光刻膠移除處理。從而生成形成有圖案的電路 基板。
圖4是光刻系統(tǒng)10的框圖。圖5是表示曝光區(qū)域劃分的圖。 光刻系統(tǒng)10的曝光控制器30連接到工作站(未示出)。工作站向曝 光控制器30輸出向量數(shù)據(jù)作為圖案數(shù)據(jù)(CAD/CAM數(shù)據(jù))。系統(tǒng)控制 電路32控制曝光處理，并向DMD驅(qū)動電路34、地址控制電路37、臺控 制電路38等等輸出控制信號。在設(shè)置于系統(tǒng)控制電路32中的ROM單元 內(nèi)存儲用于控制曝光處理的程序。
從工作站傳輸?shù)南蛄繑?shù)據(jù)包括坐標(biāo)信息。光柵變換電路36將圖案數(shù) 據(jù)變換為光柵數(shù)據(jù)。生成的光柵數(shù)據(jù)是由0和1表示的二維點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)， 其對應(yīng)于電路圖案的圖像并確定每個(gè)微鏡的on/off位置。光柵數(shù)據(jù)在每 個(gè)曝光單元中生成并存儲在彼此串聯(lián)連接的緩沖存儲器38A、38B和38C 中。
如圖5所示，通過等分曝光區(qū)域EA限定三個(gè)局部曝光區(qū)域EA1、 EA2和EA3。三個(gè)局部曝光區(qū)域EA1、 EA2和EA3沿著掃描方向順序排 列，局部曝光區(qū)域EA1是最先到達(dá)和經(jīng)過待曝光區(qū)域的頭部區(qū)域。因此， 在DMD24中，限定三個(gè)局部調(diào)制區(qū)域D1、 D2和D3。每個(gè)局部曝光區(qū) 域相對于掃描方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)像素的寬度，即一個(gè)微鏡的微點(diǎn)Sp的尺寸。 因此，曝光區(qū)域EA相對于掃描方向傾斜三個(gè)像素的總長度。
僅為局部曝光區(qū)域EA1，即局部調(diào)制區(qū)域D1準(zhǔn)備從工作站輸出的 向量數(shù)據(jù)。通過光柵變換電路36獲得的光柵數(shù)據(jù)存儲在緩沖存儲器38A 中。用于局部曝光區(qū)域EA1 (局部調(diào)制區(qū)域D1)的新圖案數(shù)據(jù)被連續(xù)輸 入曝光控制器30，并且每次執(zhí)行曝光動作時(shí)將生成的光柵數(shù)據(jù)存儲在緩 沖存儲器38A中。從而更新光柵數(shù)據(jù)。
另一方面，根據(jù)曝光動作，已經(jīng)存儲在緩沖存儲器38A和38B中的 光柵數(shù)據(jù)分別移位到緩沖存儲器38B和38C。通過數(shù)據(jù)移位擦去存儲在 緩沖存儲器38C中的光柵數(shù)據(jù)。根據(jù)曝光定時(shí)將存儲在緩沖存儲器38A 和38C中的光柵數(shù)據(jù)序列傳輸?shù)紻MD驅(qū)動電路34。通過地址控制電路 37控制將光柵數(shù)據(jù)讀取和寫入到緩沖存儲器38A至38C。
臺控制電路38向臺驅(qū)動電路44輸出控制信號以控制XY平臺機(jī)構(gòu) 46的運(yùn)動。位置傳感器48檢測臺18的位置，以檢測曝光區(qū)域EA在掃 描期間的相對位置?；跈z測到的曝光區(qū)域EA的相對位置，系統(tǒng)控制電 路32控制DMD驅(qū)動電路34和地址控制電路37。
DMD驅(qū)動電路34具有用于存儲對應(yīng)于曝光區(qū)域EA (即DMD 24 的總面積)的光柵數(shù)據(jù)的位圖存儲器?；谟?和1表示的光柵數(shù)據(jù)， DMD驅(qū)動電路34向設(shè)置在每個(gè)曝光單元中的DMD輸出On/Off信號。 具體地說，當(dāng)光柵數(shù)據(jù)存儲在緩沖存儲器38A至38C中時(shí)，用于控制微 鏡的控制信號傳輸?shù)矫總€(gè)DMD，同時(shí)使用于曝光定時(shí)同步的時(shí)鐘脈沖信 號同步。從而，每個(gè)DMD中的微鏡在on與off之間切換。
圖6是根據(jù)步驟重復(fù)方法和多次曝光方法進(jìn)行的曝光處理的流程 圖。圖7是表示曝光動作處理的圖。曝光處理從臺18的運(yùn)動開始。下面， 為了簡便而示出了僅使用一個(gè)DMD的曝光處理。而且，使用字母圖案 "A"、 "B"和"C"代替電路圖案而用于例示。在圖7中，在待印刷的 位置上描繪圖案"A"、 "B"和"C"的輪廓。
距離RT表示曝光間距。曝光區(qū)域EA在一個(gè)曝光動作期間相對運(yùn)動 距離RT。距離RT等于每個(gè)局部曝光區(qū)域的寬度RS。在曝光區(qū)域EA沿 掃描方向運(yùn)動的同時(shí)，局部曝光區(qū)域EA2和EA3連續(xù)到達(dá)局部曝光區(qū)域 EA1的位置。由于曝光區(qū)域EA相對于掃描方向的旋轉(zhuǎn)角(傾角)微小，
所以每個(gè)局部曝光區(qū)域EA2和EA3基本到達(dá)并經(jīng)過頭部局部曝光區(qū)域 EA1已經(jīng)到達(dá)的區(qū)域。也就是說，執(zhí)行曝光動作使得局部曝光區(qū)域EA1、 EA2和EA3彼此重疊。
在步驟S101中，基于臺18的位置檢測曝光區(qū)域EA的相對位置。 在步驟S102中，確定曝光區(qū)域EA是否到達(dá)給定的曝光位置。在圖7中， 在曝光位置P2、 P3和P4執(zhí)行曝光動作。在曝光區(qū)域EA到達(dá)位置P2之 后，基于預(yù)定的曝光間距RT檢測曝光區(qū)域EA的相對位置。這里，檢測 曝光區(qū)域EA的邊緣點(diǎn)D作為曝光區(qū)域EA的位置。
當(dāng)在步驟S102中確定曝光區(qū)域EA未到達(dá)曝光位置時(shí)，重復(fù)進(jìn)行步 驟S101和S102，直到曝光區(qū)域EA到達(dá)曝光位置。在曝光區(qū)域EA運(yùn)動 期間，DMD24中的每個(gè)微鏡保持在off狀態(tài)。在確定曝光區(qū)域EA到達(dá) 曝光位置時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S103，在該步驟中臺18停止。
在步驟S104中，在光柵變換電路36中生成光柵數(shù)據(jù)，并且更新存 儲在緩沖存儲器38A至38C中的光柵數(shù)據(jù)序列。具體地說，將新生成的 光柵數(shù)據(jù)從光柵變換電路36傳輸?shù)骄彌_存儲器38A，并將存儲在緩沖存 儲器38B和38C中的光柵數(shù)據(jù)讀出并分別存儲在緩沖存儲器38A和38B 中。
例如，當(dāng)局部曝光區(qū)域EA1到達(dá)曝光位置P2時(shí)，在緩沖存儲器38A 中存儲用于形成圖案"A"的光柵數(shù)據(jù)。在緩沖存儲器38B和38C中存 儲關(guān)閉局部調(diào)制區(qū)域D2和D3中的微鏡的光柵數(shù)據(jù)(見圖7)。
當(dāng)曝光區(qū)域EA前進(jìn)距離RT并到達(dá)曝光位置P3時(shí)，局部曝光區(qū)域 EA2到達(dá)應(yīng)形成圖案"A"的曝光位置P2。因此，在緩沖存儲器38A中 存儲對應(yīng)于圖案"B"的新生成的光柵數(shù)據(jù)。同時(shí)，將存儲在緩沖存儲器 38A中的用于圖案"A"的光柵數(shù)據(jù)讀出并存儲在緩沖存儲器38B中。同 樣，將存儲在緩沖存儲器38B中的光柵數(shù)據(jù)讀出并存儲在緩沖存儲器38C 中。
當(dāng)曝光區(qū)域EA前進(jìn)距離RT并到達(dá)形成圖案"C"的曝光位置P4 時(shí)，局部曝光區(qū)域EA2到達(dá)對應(yīng)于圖案"B"的曝光位置P3，局部曝光 區(qū)域EA3到達(dá)對應(yīng)于圖案"A"的曝光位置P2。在這種情況下，在緩沖
存儲器38A中存儲對于圖案"C"的新生成的光柵數(shù)據(jù)，并將存儲在緩 沖存儲器38A和38B中的分別對應(yīng)于圖案"B"和"A"的光柵數(shù)據(jù)移位 到緩沖存儲器38B和38C (見圖7)。
這樣，當(dāng)局部曝光區(qū)域EA1到EA3分別到達(dá)曝光位置時(shí)，生成與 應(yīng)形成在頭部局部曝光區(qū)域EA1上的圖案對應(yīng)的光柵數(shù)據(jù)，并將其存儲 在緩沖存儲器38A中。同時(shí)，將存儲在緩沖存儲器38A和38B中的光柵 數(shù)據(jù)讀出并存儲在緩沖存儲器38B和38C中。注意，與圖7相比，用于 八個(gè)DMD的光柵數(shù)據(jù)實(shí)際存儲在緩沖存儲器38A到38C中。
在步驟S105中，對應(yīng)于曝光區(qū)域EA的光柵數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻MD驅(qū)動 電路34。在DMD驅(qū)動電路34中，基于輸入的光柵數(shù)據(jù)向每個(gè)DMD輸 出控制信號以控制每個(gè)微鏡。從而，執(zhí)行用于在給定曝光位置投射圖案 的曝光動作。在執(zhí)行曝光動作之后，關(guān)閉每個(gè)鏡子。
考慮到曝光區(qū)域EA沿掃描方向傾斜或旋轉(zhuǎn)的事實(shí)，對光柵數(shù)據(jù)在 DMD驅(qū)動電路34上的寫入位置進(jìn)行修正。如上所述，每次曝光區(qū)域EA 運(yùn)動距離RT時(shí)，曝光區(qū)域EA沿著與掃描方向垂直的X方向移位一個(gè)像 素寬度的距離。因此，在步驟S105中，從緩沖存儲器38B讀取光柵數(shù)據(jù) 的起始位置移位一行。從而，移位一行的光柵數(shù)據(jù)被寫入DMD驅(qū)動電路 34。而且，對于存儲在緩沖存儲器38C中的光柵數(shù)據(jù)，由于局部曝光區(qū) 域EA3與局部曝光區(qū)域EA1偏差兩個(gè)像素，所以讀取光柵數(shù)據(jù)的起始位 置移位兩行。
在步驟S106中，確定曝光區(qū)域EA是否到達(dá)終點(diǎn)位置。在確定曝光 區(qū)域EA未到達(dá)終點(diǎn)位置時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S107，在該步驟中驅(qū)動臺 18。然后，處理回到步驟SIOI。執(zhí)行步驟S101至S106，直到曝光區(qū)域 EA到達(dá)終點(diǎn)位置。
從而在本實(shí)施方式中，DMD24設(shè)置在光刻系統(tǒng)10中，并通過在調(diào) 制DMD24中的每個(gè)鏡子的同時(shí)使曝光區(qū)域EA相對于臺18運(yùn)動而執(zhí)行 曝光處理。而且，通過將曝光區(qū)域EA分成三個(gè)相等區(qū)域而限定第一至第 三局部曝光區(qū)域EA1至EA3。因此，在DMD24上限定第一至第三局部 調(diào)制區(qū)域D1至D3，并設(shè)置三個(gè)緩沖存儲器38A至38C以用于存儲對應(yīng)
于局部調(diào)制區(qū)域D1至D3的光柵數(shù)據(jù)。
在曝光處理中，對應(yīng)于第一局部曝光區(qū)域EA1 (第一局部調(diào)制區(qū)域 Dl)的向量數(shù)據(jù)被連續(xù)從工作站傳輸?shù)焦饪滔到y(tǒng)IO，通過光柵變換處理 生成光柵數(shù)據(jù)并將其存儲在緩沖存儲器38A中。當(dāng)曝光區(qū)域EA運(yùn)動與 一個(gè)局部曝光區(qū)域的寬度對應(yīng)的間距RT時(shí)，在緩沖存儲器38A中存儲 新生成的光柵數(shù)據(jù)，并將存儲在緩沖存儲器38A中的光柵數(shù)據(jù)和存儲在 緩沖存儲器38B中的光柵數(shù)據(jù)分別移位到緩沖存儲器38B和緩沖存儲器 38C。根據(jù)步驟重復(fù)方法，每次在曝光區(qū)域EA相對前進(jìn)曝光間距RT的 距離時(shí)執(zhí)行對光柵數(shù)據(jù)的這些處理。然后，利用所有存儲在緩沖存儲器 38A至38C中的光柵數(shù)據(jù)執(zhí)行曝光動作。
由于僅生成用于緩沖存儲器38A，即第一局部調(diào)制區(qū)域D1 (256個(gè) 元件陣列)的光柵數(shù)據(jù)，所以與使用全部DMD (768個(gè)元件陣列)的處 理相比，處理光柵數(shù)據(jù)的時(shí)間變?yōu)槿种?。因此，縮短了光刻處理并 提高了生產(chǎn)率。另外，由于可使用小容量的個(gè)體緩沖存儲器，所以由于 電路單元簡單而提高了數(shù)據(jù)處理速度，并降低了總成本。
曝光區(qū)域EA相對于掃描方向的旋轉(zhuǎn)角可任選設(shè)置。而且，曝光區(qū) 域可無旋轉(zhuǎn)地運(yùn)動。對于曝光方法，可利用使曝光區(qū)域以等速運(yùn)動的連 續(xù)運(yùn)動方法。在這種情況下，在曝光區(qū)域運(yùn)動的同時(shí)進(jìn)行光柵數(shù)據(jù)的生 成和存儲。曝光間距可根據(jù)在基板上待形成的圖案而任選設(shè)置。另外， 可使用重疊曝光方法，該方法使鏡子形成的微點(diǎn)的一部分彼此重疊。物 鏡的放大率可設(shè)為除1之外的任意數(shù)。
曝光區(qū)域(DMD)的劃分?jǐn)?shù)也可以任選設(shè)置。例如，當(dāng)鏡子陣列沿 著掃描方向的數(shù)量為2"時(shí)，曝光區(qū)域可分為M個(gè)曝光區(qū)域，并可準(zhǔn)備 M個(gè)存儲器。而且，曝光區(qū)域可任選劃分，只要?jiǎng)澐值膮^(qū)域形成沿著掃 描方向的陣列即可?？墒褂闷渌T如LCD等的空間光調(diào)制器來代替 DMDo
緩沖存儲器可并聯(lián)排列。而且，可實(shí)施大容量存儲器作為代替，并 可根據(jù)曝光區(qū)域的劃分來劃分該大容量存儲器。光刻系統(tǒng)可應(yīng)用于在膜 或紙上形成諸如字母的圖案的設(shè)備，例如用于電子攝影系統(tǒng)中。
最后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，以上描述是對該裝置的優(yōu)選實(shí)施 方式的描述，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對其進(jìn)行各種 修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種光刻系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)包括至少一個(gè)空間光調(diào)制器，該空間光調(diào)制器包括多個(gè)規(guī)則排列的光調(diào)制元件；掃描機(jī)構(gòu)，該掃描機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使曝光區(qū)域相對于目標(biāo)對象沿給定掃描方向運(yùn)動，該曝光區(qū)域限定為所述空間光調(diào)制器的投射區(qū)域；多個(gè)存儲器，所述存儲器構(gòu)造成與通過劃分所述曝光區(qū)域而限定的多個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)，所述多個(gè)存儲器指定為第1個(gè)至第N個(gè)存儲器；數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器根據(jù)曝光定時(shí)在每個(gè)存儲器中連續(xù)地寫入曝光數(shù)據(jù)；以及曝光控制器，該曝光控制器基于所述曝光區(qū)域的相對位置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件，其中，所述數(shù)據(jù)處理器在第1存儲器中寫入新生成的曝光數(shù)據(jù)，并使存儲在第1個(gè)至第N-1個(gè)存儲器中的曝光數(shù)據(jù)分別移位至第2個(gè)至第N個(gè)存儲器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述存儲器彼此串聯(lián)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述曝光區(qū)域相對于掃 描方向傾斜給定角度，所述數(shù)據(jù)處理器使曝光數(shù)據(jù)移位數(shù)量取決于角度 的像素，使得局部曝光區(qū)域的曝光位置與其它局部曝光區(qū)域的曝光位置 相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)局部曝光區(qū)域 通過等分所述曝光區(qū)域而限定，所述曝光控制器以對應(yīng)于一個(gè)局部曝光 區(qū)域?qū)挾鹊拈g距執(zhí)行曝光動作。
5. —種在目標(biāo)對象上進(jìn)行光刻的方法，該方法包括 使曝光區(qū)域相對于對象沿掃描方向運(yùn)動，該曝光區(qū)域限定為來自至少一個(gè)空間光調(diào)制器的投射區(qū)域，所述空間光調(diào)制器具有多個(gè)規(guī)則排列 的光調(diào)制元件；根據(jù)曝光定時(shí)在多個(gè)存儲器的每一個(gè)中連續(xù)存儲曝光數(shù)據(jù)，所述多 個(gè)存儲器構(gòu)造成與通過劃分所述曝光區(qū)域而限定的多個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)?應(yīng)，所述多個(gè)存儲器指定為第1個(gè)至第N個(gè)存儲器；基于曝光區(qū)域的相對位置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件；以及 在第1存儲器中寫入新生成的曝光數(shù)據(jù)，并使存儲在第1個(gè)至第N-l 個(gè)存儲器中的曝光數(shù)據(jù)分別移位至第2個(gè)至第N個(gè)存儲器。
6. —種制造基板的方法，該方法包括a) 在覆有光敏材料的基板上執(zhí)行曝光處理；b) 執(zhí)行顯影處理；C)在顯影后的基板上執(zhí)行蝕刻或電鍍處理；以及 d)在蝕刻或電鍍后的基板上執(zhí)行光刻膠移除處理， 其中，通過權(quán)利要求1所述的光刻系統(tǒng)執(zhí)行曝光處理。
7. —種光刻系統(tǒng)，該光刻系統(tǒng)包括至少一個(gè)空間光調(diào)制器，該空間光調(diào)制器包括多個(gè)規(guī)則排列的光調(diào) 制元件； '掃描機(jī)構(gòu)，該掃描機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使曝光區(qū)域相對于目標(biāo)對象沿掃描方 向運(yùn)動，該曝光區(qū)域限定為所述空間光調(diào)制器的投射區(qū)域；數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器生成與通過劃分整個(gè)曝光區(qū)域限定的多 個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)的曝光數(shù)據(jù)序列；以及曝光控制器，該曝光控制器基于所述曝光區(qū)域的相對位置控制所述 多個(gè)光調(diào)制元件，其中，所述數(shù)據(jù)處理器生成和更新與頭部局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)的頭部 曝光數(shù)據(jù)，當(dāng)每個(gè)其余的局部曝光區(qū)域稍后經(jīng)過所述頭部局部曝光區(qū)域 的曝光位置時(shí)，所述曝光控制器基于所述頭部曝光數(shù)據(jù)進(jìn)行曝光。
8. —種制造基板的方法，該方法包括a) 在覆有光敏材料的基板上執(zhí)行曝光處理；b) 執(zhí)行顯影處理；C)在顯影后的基板上執(zhí)行蝕刻或電鍍處理；以及 d)在蝕刻或電鍍后的基板上執(zhí)行光刻膠移除處理，其中，通過權(quán)利要求7所述的光刻系統(tǒng)執(zhí)行曝光處理。
9. 一種在目標(biāo)對象上進(jìn)行光刻的方法，該方法包括-使曝光區(qū)域相對于光敏材料沿給定掃描方向運(yùn)動，該曝光區(qū)域限定 為至少一個(gè)空間光調(diào)制器的投射區(qū)域，所述空間光調(diào)制器具有多個(gè)規(guī)則排列的光調(diào)制元件；生成與通過劃分所述曝光區(qū)域限定的多個(gè)局部曝光區(qū)域相對應(yīng)的曝 光數(shù)據(jù)序列；基于所述曝光區(qū)域的相對位置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件； 生成和更新與頭部局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)的頭部曝光數(shù)據(jù)；以及 當(dāng)每個(gè)其余的局部曝光區(qū)域稍后經(jīng)過所述頭部局部曝光區(qū)域的曝光 位置時(shí)，基于所述頭部曝光數(shù)據(jù)進(jìn)行曝光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光刻系統(tǒng)。該光刻系統(tǒng)具有至少一個(gè)空間光調(diào)制器、構(gòu)造成使曝光區(qū)域相對于目標(biāo)對象沿掃描方向運(yùn)動的掃描機(jī)構(gòu)、多個(gè)存儲器(第1個(gè)至第N個(gè)存儲器)、數(shù)據(jù)處理器和曝光控制器。該曝光區(qū)域限定為所述空間光調(diào)制器的投射區(qū)域。所述多個(gè)存儲器與通過劃分所述曝光區(qū)域而限定的多個(gè)局部曝光區(qū)域?qū)?yīng)。所述數(shù)據(jù)處理器根據(jù)曝光定時(shí)在每個(gè)存儲器中連續(xù)地寫入曝光數(shù)據(jù)，所述曝光控制器基于所述曝光區(qū)域的相對位置控制所述多個(gè)光調(diào)制元件。所述數(shù)據(jù)處理器在第1存儲器中寫入新生成的曝光數(shù)據(jù)，并使存儲在第1個(gè)至第N-1個(gè)存儲器中的曝光數(shù)據(jù)分別移位至第2個(gè)至第N個(gè)存儲器。
文檔編號H01L21/027GK101364050SQ20081014492
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者奧山隆志, 小林義則 申請人:株式會社Orc制作所