光刻设备、可编程图案形成装置和光刻方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光刻设备和可编程图案形成装置，包括被配置用于以根据所需图案调制的多个束将衬底的曝光区域曝光的调制器和被配置用于将被调制的束投影到所述衬底上的投影系统。所述调制器包括多个VECSEL或VCSEL。投影系统可以包括以Lissajous图形振荡的波带片阵列。波带片阵列可以包括以两维阵列布置的透镜，在两维阵列中所述透镜以三角形布局布置。光刻系统可以包括多个光刻设备，至少一个光刻设备布置在另一光刻设备上方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2013年8月16日递交的美国临时申请61/866,777的优先权，此处通过引用全文并入。
本专利技术涉及一种光刻设备、一种可编程图案形成装置和一种器件制造方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底或衬底的一部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)、平板显示器和具有精细特征的其他器件或结构的制造中。在传统的光刻设备中，可以将可称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成与IC、平板显示器或其他器件的单个层相对应的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片或玻璃板)(的一部分)上，这例如通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行。代替电路图案，图案形成装置可以被用于生成其他图案，例如彩色滤光片图案或者点矩阵。代替传统的掩模，图案形成装置可以包括图案形成阵列，所述图案形成阵列包括独立可控元件的阵列，这些独立可控元件的阵列生成电路或其他可应用图案。相比于传统的基于掩模的系统，这种“无掩模”系统的优点在于：图案可以被更快速、更便宜地提供和/或改变。因此，无掩模系统包括可编程图案形成装置(例如，空间光调制器、对比度装置，等等)。可编程图案形成装置被编程(例如，用电子学方法或光学方法)，以使用独立可控元件的阵列形成期望的被图案化的束。可编程图案形成装置的类型包括微反射镜阵列、液晶显示(LCD)阵列、光栅光阀阵列，等等。
技术实现思路
例如，期望提供一种柔性的、低成本的、包括可编程图案形成装置的光刻设备。在一实施例中，提供一种光刻设备，包括：衬底保持装置，所述衬底保持装置被构造用于保持衬底；调制器，所述调制器被配置用于将所述衬底的曝光区域由根据期望的图案调制的多个束曝光，所述调制器包括多个垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)或多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)，以提供所述多个束；和投影系统，所述投影系统被配置用于将被调制的束投影到所述衬底上。在一实施例中，提供一种可编程图案形成装置，包括：多个VECSEL或VCSEL，以提供根据期望的图案调制的多个束；和透镜阵列，所述透镜阵列用于接收所述多个束。在一实施例中，提供一种光刻系统，包括多个光刻设备，所述多个光刻设备中的至少一个光刻设备被布置在所述多个光刻设备中的另一个光刻设备上方。在一实施例中，提供一种波带片阵列布置，所述波带片阵列布置包括布置成二维阵列的透镜，在所述二维阵列中透镜被布置成三角形布局。在一实施例中，提供一种器件制造方法，包括：使用多个VECSEL或VCSEL根据期望的图案调制多个束，其中所述多个VECSEL或VCSEL提供多个束；和将被调制的束投影到衬底的曝光区域上。附图说明并入本文中并且形成说明书的一部分的附图示出本专利技术的实施例，并且与说明书文字描述部分一起进一步用于解释本专利技术的原理，使得本领域普通技术人员能够制造和使用本专利技术。图1示出根据一实施例的光刻设备的示意性侧视图。图2示出根据一实施例的多个光刻设备的支架布置的示意性侧视图。图3示出根据一实施例的光刻设备的示意性透视图。图4示出根据一实施例的光刻设备的可编程图案形成装置模块的示意性侧视图。图5示出根据一实施例的图4所示的多个模块的布置的示意性仰视图。图6示出根据一实施例的光刻设备的透镜阵列布置的示意性俯视图。图7示出根据一实施例的光刻设备的透镜阵列布置的示意性俯视图。图8示出根据一实施例的光刻设备的辐射投影的示意性图示。图9(A)-(C)示出根据一实施例的光刻设备的辐射投影的示意性图示。图10示出根据一实施例的光刻设备的定位装置的示意性透视图。图11示意性示出如何通过使用多个光引擎在单次扫描中曝光整个衬底，其中每个光引擎包括一个或多个可独立寻址的元件。图12示出根据一实施例的光刻设备的图像数据路径的示意性视图。图13示出根据一实施例的光刻设备的示意性俯视图。图14示出根据一实施例的光刻设备的示意性俯视图。下面将参考附图描述本专利技术的一个或多个实施例。在附图中，相同的附图标记指示相同或功能相似的元件。具体实施方式本文描述无掩模光刻设备、无掩模光刻方法、可编程图案形成装置以及其他设备、物品制造和方法的一个或多个实施例。在一实施例中，提供一种低成本和/或柔性的无掩模光刻设备。由于是无掩模的，因此不需要用传统的掩模曝光例如IC或平板显示器。类似地，不需要提供一个或多个环用于封装应用，可编程图案形成装置可以提供数字边缘处理“环”，用于封装应用，以避免边缘投影。无掩模(数字图案化)可以使得能够与柔性衬底一起使用。在一实施例中，光刻设备可以应用于非临界或临界应用。在一实施例中，光刻设备可以具有≤90nm的分辨率、≤65nm的分辨率、≤45nm的分辨率、≤32nm的分辨率、≤22nm的分辨率、≤14nm的分辨率、≤10nm的分辨率、≤7nm的分辨率或≤5nm的分辨率。在一实施例中，光刻设备可以具有约0.1-50μm的分辨率。在一实施例中，光刻设备可以具有≤10nm的重叠、≤8nm的重叠、≤5nm的重叠、≤3nm的重叠、≤2nm的重叠或≤1nm的重叠。这些重叠和分辨率值可以与衬底尺寸和材料无关。在一实施例中，光刻设备可以是非常有柔性的。在一实施例中，光刻设备可以适配不同尺寸、不同类型和不同特性的衬底。在一实施例中，光刻设备具有虚的无限场尺寸。因此，光刻设备能够通过单个光刻设备或通过使用广泛通用的光刻设备平台的多个光刻设备而应用于多种应用(例如，IC，平板显示器、封装等等)。在一实施例中，光刻设备允许自动化作业生成，以提供柔性制造。在一实施例中，光刻设备是低成本的。在一实施例中，仅仅或主要使用通用的现有的部件(例如，辐射发射激光器、简单的可移动衬底保持装置和透镜阵列)。在一实施例中，使用像素-栅格成像，使得能够使用简单的投影光学装置。在一实施例中，具有单一扫描方向的衬底保持装置被使用，以减少成本和/或降低复杂性。图1示意地示出了根据一实施例的光刻投影设备100。所述设备100包括图案形成装置104、物体保持装置106(例如，物体台，例如衬底台)和投影系统108。在一实施例中，图案形成装置104包括多个独立可控元件102，用于调制辐射，以将图案施加至束110。在一实施例中，在用于提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备，包括：衬底保持装置，所述衬底保持装置被构造用于保持衬底；调制器，所述调制器被配置用于以根据期望图案被调制的多个束对衬底的曝光区域曝光，所述调制器包括多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器，用于提供所述多个束；和投影系统，所述投影系统被配置用于将经调制的束投影到所述衬底上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.16 US 61/866,7771.一种光刻设备，包括：
衬底保持装置，所述衬底保持装置被构造用于保持衬底；
调制器，所述调制器被配置用于以根据期望图案被调制的多个束
对衬底的曝光区域曝光，所述调制器包括多个垂直外腔表面发射激光器
或垂直腔表面发射激光器，用于提供所述多个束；和
投影系统，所述投影系统被配置用于将经调制的束投影到所述衬
底上。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述投影系统包括透镜阵
列，用于接收多个束。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述透镜阵列是波带片阵
列。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，所述透镜阵列被布置
成二维阵列，在所述二维阵列中透镜被布置成三角形布局。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的设备，还包括致动器，所述
致动器使所述透镜阵列在曝光区域的曝光期间相对于多个垂直外腔表面
发射激光器或垂直腔表面发射激光器移动。
6.根据权利要求5所述的设备，还包括控制器，所述控制器被配
置用于使所述透镜阵列以李萨如图形振荡。
7.根据权利要求5或6所述的设备，还包括定位装置，用于使所
述致动器和透镜阵列相对于所述衬底移动。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的设备，包括具有所述透镜的
结构和围绕所述结构的框架，所述框架包括可移动地将所述结构连接至
所述框架的安装件。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述致动器被配置用于将所
述结构相对于所述框架移位。
10.一种可编程图案形成装置，包括：
多个垂直外腔表面发射激光器或者垂直腔表面发射激光器，用于
提供根据所期望的图案被调制的多个束；和
透镜阵列，用于接收所述多个束。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述透镜阵列是波带片
阵列，透镜的数量与垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器
的数量相对应，并且所述透镜被定位用于将由垂直外腔表面发射激光器
或垂直腔表面发射激光器中的各个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表
面发射激光器选择性通过的辐射聚焦成点阵列。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其中，所述透镜阵列被布
置成其中所述透镜以三角形布局布置的两维阵列。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的装置，还包括致动器，所
述致动器被配置用于在提供所述多个束期间使得所述透镜阵列相对于所
述多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器移动。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述致动器被配置用于
使得所述透镜阵列在同一平面中在至少两个正交方向上移动。
15.根据权利要求13或14所述的装置，还包括控制器，所述控制
器被配置用于使所述透镜阵列以李萨如图形振荡。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的装置，还包括定位装置，
所述定位装置被配置用于在至少两个自由度上移动所述致动器和所述透
镜阵列。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的装置，包括具有所述透镜
的结构和围绕所述结构的框架，所述框架包括可移动地将所述结构连接
至所述框架的安装件。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述致动器被配置用于
将所述结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·范德克科夫，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL