用于光刻的1.5D SLM制造技术

本发明专利技术涉及一种改进的微光刻书写器，其在工件的表面上扫描调制图案。公开的SLM采用连续或准连续的辐射源工作在衍射模式中。微光刻书写器使用长且窄的SLM，并利用沿着SLM的窄轴的衍射效应来改进沿着该轴的书写特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术要求于2010年3月5日提交的名称为“用于光刻的I. 5d SLM”的美国临时专利申请No. 61/311,280的优先权。本专利技术也涉及于2010年3月5日提交的名称为“具有可变速率像素时钟的转子成像系统(rotor imaging system)和方法”的美国专利申请No. 12/718895。公开的实施例反映了由全部为Micronic Laser AB (现在为Micronic MydataAB)工作的一组专利技术者所做的工作。从事该项目的所有专利技术者在将他们的专利技术转让给共同受让人时都负有责任。
技术介绍
本专利技术涉及一种改进的微光刻书写器(micro lithographic writer),其在整个工件表面上扫描调制图案。所公开的SLM使用连续或准连续的辐射源以衍射模式工作。微光刻书写器使用长且窄的SLM，并利用沿着SLM的窄轴的衍射效应来改进沿着该轴的书写特征。随着时间的流逝，用于微光刻的基于光学的系统已经变得越来越精密了。十多年前的系统依赖于扫描激光束，一般使用声光调制器调制该扫描激光束。在上个十年中，系统已经发展为在所谓的无掩模步进机中使用微反射镜或可变形微反射镜器件来闪印图案的部分。研制出了使用窄的、一维微反射镜阵列以在整个基板上扫描连续或准连续的激光能。在相同的时期内，用于成像的典型波长已经变得更短。与电子束系统相比，基于光学的系统的共同特征为具有产量优势。近来的系统在整个基板上扫描来自于调制的一维微反射镜阵列的福射。优点为高产量、光场的良好利用和实质上连续的激光的使用。图I中示出了来自相同申请人的第12/718,895号申请的示例。示出的附图描述了作为标识2D SLM的正方形的SLM图像，而在相同的申请中可发现具有ID SLM的替代形式。使用ID SLM的这些系统提供沿着阵列的长轴的良好的分辨率和图像特性，而提供沿着阵列的窄轴、在扫描的方向中不那么有利的图像特性。沿着阵列的长度的图像特性得益于在毗连的反射镜之间使用的衍射效应，使用部分相干或局部相干辐射照明反射镜。这不是沿着扫描方向的选择，因为干涉取决于由毗连或相邻的微反射镜传播的辐射之间的瞬时相互作用。沿着扫描方向，相邻的像素在不同的时间打印，所以不存在干涉。Sigma tools,Micronic Laser 自有的基于2D SLM的快速且步进系统(flash andstep system)昂贵且复杂。以l_2kHz帧频驱动百万个或更多的微反射镜需要复杂数据路径的庞大计算量，而且SLM器件本身是复杂的。Micronic Laser 的 Sigma tool 的一个原型被发现在美国专利 No. 5，523，193 中。在该专利中，德州仪器(Texas Instruments)的Nelson描述了可变形微反射镜器件的早期产品。在第7栏中，该专利描述了以类似于传统的基于掩模的步进机的闪印(flash-stamp)和步进模式使用区域阵列空间光调制器(area array spatial light modulator)。在美国专利No. 7，719，753中发现了另一种无掩模光刻方法。尽管说明书在第4栏中提及了许多选择，但在第10栏至第16栏本申请的重要教导涉及使用标准的德州仪器的可变形微反射镜器件。在第16栏中说明的优选器件为1024个反射镜的宽乘768个反射镜的深(de印)，与HDTV的早期产品相应。在第5栏的底部中确认的照明源是非相干弧光灯。从而，该专利教导了使用新器件，保持该新器件装载数据是相当困难的且新器件未得益于局部相干或部分相干照明的使用。而且，在微光刻领域中，但是利用电子束的是美国专利No. 6，870，172。该专利描述了所谓的反射电子束光刻(REBL)系统，该系统由KLA-Tencor技术生产。类似于前述专利，该专利提出了使用具有4000x 1000的单独寻址元件的矩形大阵列。该系统为电子束系统，而不是光学系统。如上所述，调制的一维微反射镜阵列系统具有非对称的图像特性。这使基板的图案化变得复杂，并与步进机的图像特性不一致。具有扫描一维微反射镜SLM的系统将是有用的，该一维微反射镜SLM在扫描方向之中或之上具有实质上对称的图像特性。在基板上扫描微反射镜产生图像的更好、更对称的系统将没有闪压和步进系统复杂和昂贵。可想出更对称的系统的附加申请，该更对称的系统成本有效地使用更少的微反射镜以及相对低成本的光辐射源。
技术实现思路
本专利技术涉及一种改进的微光刻书写器，其在工件的表面上扫描调制图案。公开的SLM使用连续或准连续的辐射源以衍射模式工作。微光刻书写器使用长且窄的SLM，并利用沿着SLM的窄轴的衍射效应以改进沿着该轴的书写特性。本专利技术的特定方面在权利要求、说明书和附图中描述。附图说明图I描述了扫描系统,其具有三个臂和一对工件,该对工件在轮轴(hub)的相反侧上进行书与；图2进一步描述了采用具有变形光学系统的所谓的一维SLM。图3描述了其他的基于ID SLM的书写器的操作。图4示出了 M=2的I. 5D SLM的截面图。图5描述了使用直线扫描路径的几个系统。图6A-6F示出了在扫描像素的方向上具有2、3、4和8个像素的I. SLM的部分，该像素由单个或多个反射镜构成。图7原理上示出了打印的图像中x-y非对称的量是如何随着扫描方向上的像素数量的增加而减少的。具体实施例方式参考附图给出下文的详细描述。描述优选实施例以示出本专利技术，而不限制本专利技术的范围，本专利技术的范围由权利要求限定。本领域的普通技术人员将认识到以下描述的多种等效变形。用于理解所公开的本技术的有用的出发点是其他的基于SLM的书写器的操作，包括图2和3中所示出的。在具有在扫描方向上顺序书写的像素的扫描SLM系统中，在不同时间书写的图案的块(bit)不干涉。在工件上的像面处或在辐射敏感层中，碰撞表面的具有振幅a的光波针对每一像素产生照度i= I a 12。如果工件的一个像素处的辐射同时接收照明I1，则在相同像素的后面的像素辐射强度i2可仅增加强度，而不改变曝光辐射的振幅。换句话说，像素的两个接连照明的效果是i-zii+ifla^+laj2，其中第一曝光辐射具有振幅B1，而第二曝光辐射具有振幅a2。这是使用非相干曝光辐射的结果。在扫描SLM装置中，沿着SLM的长轴、方向，微反射镜的照明是部分或局部相干的。换句话说，两个毗邻的像素被相干照明，并将在图像中产生彼此的干涉。两个毗邻的像素一起给出了振幅a■，其取决于由各个反射镜传播的辐射的相位角。取决于相对相位的相干效应，产生在(I B11 -1 a21 )和(I B11 +1 a21 )之间的振幅以及在(I B11 -1 a21 ) 2 和(| B11 +1 a21 ) 2 之间的照明值iSUffl。其中选择％作为具有较小振幅的成分。因此，第二像素可加或减来自于第一像素的振幅。求振幅的总和(增加的或减去的)的平方，以计算所得到的强度。这称为部分相干成像。相邻像素之间的干涉可由相干函数调整，相干函数由照在SLM上的光的角 分布来确定。通过选择不同的角分布，可产生与SLM上的反射图案接近类似的图像，或替代地通过干涉放大所有的边缘。在光刻时，具有特定数量的干涉环的图像通常是优选的，因为其增强了细线的打印。在关于光学的课本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：T桑德斯特洛姆，
申请(专利权)人：麦克罗尼克迈达塔有限责任公司，
类型：
国别省市：