一个平版印刷扫描设备包含一个用以无缝隙地，均匀地投射一扫描光到曝光区域上的光投装置。该光投射装置进一步包含一具有预定的反射系数变化分布图样微镜阵列，以反射一入射光到曝光区域，以在整个曝光区域进行无缝隙地，均匀地反射光扫描。在一平版印刷扫描设备中，该微镜阵列的微镜被覆盖以不同反射系数的反射覆盖层，以提供所说预定的反射系数变化分布图样。在另一个平版印刷扫描装置中，该微镜阵列的微镜被覆盖以降低反射系数的条纹，借此每个微镜可以预定的总反射系数，可具有该预定的反射系数变化的分布图样。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术所述的是应用光投射在一曝光表面上进行光学扫描的系统和方法。较为 特别的是，本专利技术所涉及的乃是对于半导体或其他电子制造方面应用的平面印刷设 备中在一表面上进行无缝隙光投射扫描的投射与扫描系统。
技术介绍
尽管常规的光学平面印刷技术由于通过一些特性图样的平行生成过程而达到 高的生产量而具有很大优点，现在很广泛地应用于微电子元件的大批量生产中，然 而这种平面印刷技术仍有一些局限性和缺点。为了克服这些局限性和缺点，已经开 发和披露了各种各样的无掩模平版印刷技术。特别是，正如下面将要讨论的那样， 各种各样专利专利技术一直在进行尝试，努力改善无掩摸平版印刷技术的效率和性能。但是，这些技术仍存在着困难，就是常规系统被局限于要么是水平的要么是竖 直的扫描曝光的重叠，而不是在保持无缝隙曝光图样的同时实现二维曝光的重叠。 由于这种单个方向重叠的限制，必须保持具有严格公差限制的精确的运动方向控制。此外，由于技术的进步，对较高清晰度的控制提出了更大的要求，以达到较高水平的曝光均匀性。采用空间光调制(SLM)的常规技术难以满足这些要求，尤其 是那些用大量微镜实现的SLM更是如此，这是因为对于从每个微镜上反射的光的控 制程度是有限的。再者，平版印刷操作的生产能力也受到一定的限制，其原因在于 调整平版印刷曝光要求较高的数据传输速度，而常规的技术不具有满足这些要求的 足够的数据传输速度。最后还有一点很重要，由常规技术提供的曝光的对比度水平 仍然受到限制，这将进一步限制了用以生产具有超大单元密度并具备可控临界线度 而又保持严格偏差容许量的集成电路的半导体制造加工方法的质量和性能。在平版印刷技术中还有种种因素能使加工制造的速度和效率大为降低。特别 是，单个曝光的速度通常是由照明的强度与光刻胶的光敏性决定的。通过提高照明强度与光刻胶的光敏性能以改进曝光速度进行了一些尝试。然而，对于一些电路， 特别是那些有许多特性层的电路，需要许多单个曝光。那些在曝光之间切换掩模的 操作，通常要增加很大的生产能力附加成本。此外，掩模必须放在精确的位置以满 足排列要求。通过这些操作则进一步降低了生产能力。由于制造微电子元件的设备常须具备生成大量图样的各种掩模的庫存量就更加提高了生产的成本。该庫存量则 进一步增加制造这些集成电路的管理费，由于定购这些掩模需要过程和时间则进而 增加了成本和耗时。除以上因素之外，对开发无掩模平版印刷技术的要求进一步增强了，这是因为 随着尺寸的增大和微电子结构部件之间间距的减小，掩模的成本会极大地增加。同 时，集成功能的增多和电子器件的微型化，将进一步推动这种生产面积较大而结构 图案间距小的掩模的倾向，从而使得微电子器件制造所需的掩模十分昂贵。由于这 些原因，提供能够克服这些局限性和困难的无掩摸平版印刷技术工艺将举有很高的 价值。在无掩摸平版印刷
新近披露了几个专利，其中有美国专利6238852， 披露的是利用把光投射于两个方向，以使两个衬底能同时曝光。该平版印刷加工过 程是用一个无掩模平版印刷系统完成的，这种系统能提供大面积无缝隙图案的形 成，在此图案的形成中采用了诸如可变形的微镜装置(DMD)的反射空间光调制器， 它直接被一控制系统编址，通过第一个投射子系统在第一块光刻胶覆盖的衬底面板 上提供第一个图样，而与之同时，通过第二个投射子系统在第二块光敏衬底面板上， 提供一个复制的图样，不过它是第一块衬底面板上样的负版，这样，采用由该DMD 像素微镜的"关闭"反射正常被弃去的无图样"关闭"像素辐射，使第二块形成图 样。既然该"关闭"像素反射建立一个与"开启"像素图样互补的图样，采用覆盖 于第二块衬底面板上的光刻胶，就能如通常所期望的那样提供复制的图样。由于"开 启"与"关闭"反射二者共同应用于每个像素位置，所以该相同的选择其结果则是 生产能力提高了一倍。在专利6379867中披露了另一个无掩模平版印刷系统，提供了一个用于对诸如 晶片的主体(subject)提供掩模图像的照相平版印刷系统和方法。该掩模图像被 分成许多子图样，继而提供给一个像素面板，例如可变形的面镜器件或液晶显示器。 该像素面板把每一个子图样转变为大量的像素单元。此外用一个微型透镜阵列把每 一个像素单元同时聚焦于该主体分离的不相邻接的部分。接着该主体与像素单元被 移位(举例来说， 一个或两个都被移动)，并且依次把下一个子图样提供给该像素 面板。结果光可以按照该像素单元投射到该主体上，以在其上建造一个邻接的图像。专利6304316还披露了一种投射微型平版印刷系统，它能以很高的曝光速度和任何需要的图像清晰度使很大的弯曲衬底呈现图样，该衬底可容许具有二维的任意 曲率。该衬底被牢固的装载扫描台上，其上还安装包含要在衬底上形成图样的掩模。该掩模借助于一个投射子系统在该衬底上成像，这个子投射系统固定不动位于该扫 描台的上面。该掩模被一多边形照明光束来照明，引发一个相似于在该衬底上形成 图像形状相似的图样区域。基体的不同区域沿着平行于基体上的光轴的方向(z轴)移动适当的量，以保持被曝光的部分在成像透镜的焦点深度范围之内。该扫描台被 编程，对掩模和衬底横过多边形区域同时进行扫描，以得到整个掩模的图样。由多 边形的照明结构产生的强度互补的轮廓图之间的适当重叠保证了这些扫描的无缝 隙连接。这种微型平版印刷系统包括一些用于动态感测每一点衬底高度的光学机械 结构，用以在Z方向移动该衬底，并且构成该投射子系统的焦面以便总是保持要被 曝光的衬底区域在该投射子系统的焦点深度范围之内。然而，这些专利专利技术对以上讨论的难题与限制并未提供有效的解答。因此，在 微型平版印刷系统与方法的技术方面仍然需求提供新的改进的无掩模平版印刷系 统和加工过程，其中包括对用于半导体制造的平板印刷设备的那些应用能提供新的 改进的方法和系统，从而使以上所述的困难得以解决。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是，提供了一个无掩模平版印刷系统，它包括一个微镜的阵 列，其中每一个微镜均覆盖一涂层以使之具有预定反射率并借助于安排微镜反射率 的变化与分布，就实现了能够在水平与竖直方向自由移动的无缝隙曝光，解决了上 述的困难与问题。在另一个方面，本专利技术提供了一个无掩模平版印刷系统，它包括一个微镜的阵 列，其中每一个微镜均覆盖一涂层以使之具有预定反射率并借助于安排微镜反射率 的变化与分布，实现了对每一微镜具有精确可控反射率的无缝隙曝光，从而对于在 以前技术工艺中遭遇到的难题给出了解答。又在另一个方面，本专利技术提供了一个无掩模平版印刷系统，它包括一个微镜的 阵列，其中每一个微镜均覆盖一涂层以使之具有预定反射率并借助于安排微镜反射率的变化与分布，实现了在曝光中具有较高对比度的无缝隙曝光，这是由于图样的 方向能够安排得免受夫琅和费耗损。还在另一个方面，本专利技术提供了一个无掩模平版印刷系统，它包括一个微镜阵 列，其中每一个微镜均覆盖一涂层以使之具有预定反射率并借助于安排微镜反射率的变化与分布，在水平与竖直方向移动能有较大容差的无缝隙曝光，这是因为应用 预先在水平与垂直两个方向上安排了可均匀曝光的灰度色标。还在另一个方面，本专利技术提供了一个无掩模平版印刷系统，它包括一个微镜的 阵列，在其中实现了较高的数据传输速度，这是由于安排了平行移位寄存器，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个用以无缝隙和均匀曝光一曝光区域的光投射设备包含：一个具有预定的反射系数变化分布图样的微镜阵列用以反射入射光到上述曝光区域上，以投射一反射光束均匀地，无缝隙地在上述曝光区域上进行扫描。
【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：石井房雄，
申请(专利权)人：石井房雄，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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