專利名稱：數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及在晶片，印刷電路板、掩膜板、平板顯示器、生物晶片、微機(jī)械電子晶片、光學(xué)玻璃平板等襯底上印刷構(gòu)圖的方法。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)是用于在襯底表面上印刷具有特征的構(gòu)圖。這樣的襯底可包括用于制造半導(dǎo)體器件、多種集成電路、平面顯示器(例如液晶顯示器)、電路板、生物芯片、微機(jī)械電子芯片、光電子線路芯片等的基片。經(jīng)常使用的基片為表面圖有光敏感介質(zhì)的半導(dǎo)體晶片或玻璃基片。
在光刻過程中，晶片放置在晶片臺上，通過處在光刻設(shè)備內(nèi)的曝光裝置，將特征構(gòu)圖投射到晶片表面。盡管在光刻過程中使用了投影光學(xué)裝置，還可依據(jù)具體應(yīng)用，使用不同的類型曝光裝置。例如X射線、離子、電子或光子光刻的不同曝光裝置，這已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。
半導(dǎo)體行業(yè)使用的傳統(tǒng)分步重復(fù)式或分步掃描式光刻工具，將分劃板的特征構(gòu)圖在各個場一次性的投影或掃描到晶片上，一次曝光或掃描一個場。然后通過移動晶片來對下一個場進(jìn)行重復(fù)性的曝光過程。傳統(tǒng)的光刻系統(tǒng)通過重復(fù)性曝光或掃描過程，實現(xiàn)高產(chǎn)出額的精確特征構(gòu)圖的印刷。
為了在晶片上制造器件，需要多個分劃板。由于特征尺寸的減少以及對于較小特征尺寸的精確公差需求的原因，這些分劃板對于生產(chǎn)而言成本很高，耗時很長，從而使利用分劃板的傳統(tǒng)晶片光刻制造成本越來越高，非常昂貴。
無掩膜(如直接寫或數(shù)字式等)光刻系統(tǒng)相對于使用傳統(tǒng)分劃板的方法，在光刻方面提供了許多益處。無掩膜系統(tǒng)使用空間圖形發(fā)生器(SLM)來代替分劃板。SLM包括數(shù)字微鏡系統(tǒng)(DMD)或液晶顯示器(LCD)，SLM包括一個可獨立尋址和控制的象素陣列，每個象素可以對透射、反射或衍射的光線產(chǎn)生包括相位、灰度方向或開關(guān)狀態(tài)的調(diào)制。
傳統(tǒng)的光刻圖象的制造使用以特定的圖象編碼的分劃板，產(chǎn)生一定的空間光強(qiáng)和相位的調(diào)制，聚焦光然后通過分劃板投射到光敏感元件上。每一個分劃板配置成一個單一的圖象。
在無掩膜的光刻系統(tǒng)中，特征圖形由空間微反射鏡陣列產(chǎn)生，這些微小鏡面可以獨立尋找址單獨受控以不同的傾斜方向反射照射的光束，以產(chǎn)生空間光強(qiáng)調(diào)制。通過光學(xué)投影元件，這些空間微鏡陣列以一定的放大倍率M(通常M＜1)投影到光敏感元件的襯底上，產(chǎn)生特征的構(gòu)圖。
無掩膜光刻相對于使用常規(guī)分劃板的傳統(tǒng)光刻方式有許多的優(yōu)點。無掩膜光刻系統(tǒng)的最大好處之一是使用可獨立尋址編程的掩膜來實現(xiàn)多重光刻圖形的能力。如在本領(lǐng)域中已知的無掩膜分劃板包括一個空間微反射鏡陣列，例如US6,133,986中記載的一種采用微透鏡陣列的顯微鏡和光刻系統(tǒng)。更多的反射鏡陣列的信息還可以從例如美國專利US5,296,891，美國專利US5,523,193中獲得，這些文獻(xiàn)在這里引入作為參照。
這些系統(tǒng)中，由于相鄰微反射鏡之間的空氣間隙，或者微透鏡陣列產(chǎn)生的二次成像光點的間距，在光敏感元件上難以一次性地曝光產(chǎn)生連續(xù)無縫隙的特征圖形。為了產(chǎn)生連續(xù)光滑的圖形，這些直寫光刻系統(tǒng)需要做連續(xù)掃描，或者重復(fù)性的重疊曝光的方式。這帶來了一些問題，例如增加了掃描或曝光的時間，對于精密平移平臺的小距離移動控制和連續(xù)移動的控制難度要求加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種采用空間微反射鏡陣列的數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，以產(chǎn)生無間隙的連續(xù)曝光圖形，而避免了直寫光刻系統(tǒng)需要做的連續(xù)掃描，或者重復(fù)性的重疊曝光的方式，從而提高了曝光效率，減小了精密平移平臺的小距離移動控制和連續(xù)移動的控制難度。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，其特征在于是通過一種提供入射光束的光源，經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)將一束傾斜平行光照射到空間微反射鏡陣列上，空間微反射鏡陣列由計算機(jī)控制，使其上的各個微反射鏡產(chǎn)生不同的對應(yīng)傾斜，當(dāng)微反射鏡處于正向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并進(jìn)入遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的投影光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)微反射鏡處于反向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的投影光學(xué)系統(tǒng)；通過對反射光進(jìn)行相位調(diào)制，使投影光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的空間調(diào)制圖形，在位于移動平臺上光敏感元件襯底上進(jìn)行曝光，實施光刻時無間隙連續(xù)曝光圖形；所述的通過對反射光進(jìn)行相位調(diào)制是指設(shè)定光源的入射角度為θ，是空間微反射鏡陣列上的微反射鏡的傾斜角的二倍，相鄰的微反射鏡的反射光之間存在一個相位差ΔΦ，ΔΦ＝Psinθ/λ；其中P是微反射鏡陣列沿照射光源方向的空間排列周期，λ是入射光束的波長；通過設(shè)置和/或改變微反射鏡陣列照射光源方向的相應(yīng)的入射角度和光源波長，使得所述的相位差ΔΦ為整數(shù)，相鄰微反射鏡的反射光之間為同相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互疊加。
所述的空間微反射鏡陣列由可編程圖形發(fā)生器、或者具有可獨立尋址的單獨切換的元件、或者空間光調(diào)制器代替。
數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，其特征在于是通過一種提供入射光束的光源，經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)將一束傾斜的平行光照射到空間微反射鏡陣列上，空間微反射鏡陣列由計算機(jī)控制，使其上的各個微反射鏡產(chǎn)生不同的對應(yīng)傾斜，當(dāng)微反射鏡處于正向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并進(jìn)入遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第一投影光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)微反射鏡處于反向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第一投影光學(xué)系統(tǒng)；從第一投影光學(xué)系統(tǒng)出射的光經(jīng)過空間相位調(diào)制器進(jìn)行相位補(bǔ)償后，再經(jīng)過遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第二投影光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生一定的空間調(diào)制圖形，在位于移動平臺上光敏感元件襯底上進(jìn)行曝光，實施光刻時無間隙連續(xù)曝光圖形；微反射鏡陣列上的每一個象素與空間相位調(diào)制器上的每一個象素形成一對一的對應(yīng)關(guān)系。
所述的光學(xué)集光系統(tǒng)是一個凸透鏡，或者能產(chǎn)生平行光的一個或多個反射和/或折射的光學(xué)器件。
所述的空間反射微鏡陣列，它具有可尋址的獨立轉(zhuǎn)換控制單元，形成空間光調(diào)制器；光學(xué)投影系統(tǒng)將圖象陣列投射到光敏感元件襯底上。
微反射鏡陣列、空間相位調(diào)制器使用不同種產(chǎn)品時，其象素對應(yīng)的關(guān)系還是一對一的成象關(guān)系，微反射鏡陣列上的每一個象素通過第一投影光學(xué)系統(tǒng)都成象到空間相位調(diào)制器上對應(yīng)的象素的位置上。微反射鏡陣列、空間相位調(diào)制器的象素大小對應(yīng)關(guān)系，由第一投影光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率來匹配。
照射光源將基本上準(zhǔn)直的照射光來發(fā)送到形成空間光調(diào)制器的微反射鏡陣列上。微反射鏡陣列是一個可編程控制的獨立尋址的數(shù)字反射鏡器件(例如得州儀器的DMD)，上面每一個微反射鏡有兩種工作狀態(tài)，正反向各傾斜12度或10度(取決于DMD器件的型號)。當(dāng)微反射鏡正向傾斜12度時，照射到該微反射鏡的光線被反射進(jìn)入光學(xué)投影系統(tǒng)，投影到光敏感元件表面相對應(yīng)的成像位置進(jìn)行曝光。由于照射光源的入射角度θ(24度)要求和微反射鏡的傾斜角(12度)成兩倍的關(guān)系，相鄰的微反射鏡的反射光之間將存在一個相位差ΔΦ，ΔΦ＝Psinθ/λ；其中P是微反射鏡陣列沿照射光源方向的空間排列周期，θ是照射光源的入射角度，λ是入射光源的波長。相對于不同的微反射鏡陣列具有不同的沿照射光源方向的空間排列周期，通過設(shè)置和/或改變相應(yīng)的入射角度和光源波長，使得相鄰微反射鏡的反射光之間的相位關(guān)系可以被控制和改變。當(dāng)相鄰微反射鏡的反射光之間的相位差ΔΦ是整數(shù)時，相鄰微反射鏡的反射光之間是同相位，相鄰微反射鏡的反射光之間可以相互疊加，即實現(xiàn)無間隙連續(xù)曝光圖形。
在相鄰微反射鏡的反射光之間的相位差ΔΦ不是整數(shù)時，相鄰微反射鏡的反射光之間是異相位，相鄰微反射鏡的反射光之間將會相互抵消，產(chǎn)生不連續(xù)的曝光圖形。在這種情形下，可以采用下述方法以達(dá)到發(fā)明目的微反射鏡陣列上的空間調(diào)制光被首先投影到第一、第二光學(xué)投影系統(tǒng)之間的空間相位調(diào)制器上。微反射鏡陣列上的每一個象素與空間相位調(diào)制器上的每一個象素形成一對一的對應(yīng)關(guān)系?？臻g相位調(diào)制器是空間相位分布的象素陣列，它可以是一個固定的常規(guī)分劃版，對每一個象素產(chǎn)生所設(shè)計的一個固定相位變化?？臻g相位調(diào)制器還可以是一個數(shù)字式相位調(diào)制器，例如空間反射式微機(jī)械器件，或者液晶相位調(diào)制器，更多的空間相位調(diào)制器信息還可以從例如專利99803477.0等文獻(xiàn)中獲得。當(dāng)微反射鏡陣列上的空間調(diào)制光被首先投影到第一、第二光學(xué)投影系統(tǒng)之間的空間相位調(diào)制器上，相鄰的微反射鏡的反射光之間將存在原來在微反射鏡陣列上固有的一個相位差ΔΦ，空間相位調(diào)制器上相對應(yīng)的相鄰的象素可以被設(shè)計或數(shù)字式地被調(diào)制為一個負(fù)相位差-ΔΦ，使得透過空間相位調(diào)制器上的圖形被相位補(bǔ)償，相鄰的象素上的透射光相位差為零。然后再被第二光學(xué)投影系統(tǒng)投射到所述的光敏感元件上，實現(xiàn)無間隙連續(xù)曝光圖形。


圖1所示具有空間微反射鏡陣列的數(shù)字光刻技術(shù)裝置的示意圖。
圖2所示具有第二光學(xué)投影系統(tǒng)的具有空間相位調(diào)制器的光刻技術(shù)裝置的示意圖。
圖3圖3(a)示出一個示意性的1x8微反射鏡陣列；圖3(b)為在光學(xué)敏感元件襯底上形成的無間隙連續(xù)曝光圖形；圖3(c)為在光學(xué)敏感元件襯底上形成的不連續(xù)曝光圖形。
具體實施例方式實施例1圖1示出了一種具有空間微反射鏡陣列的數(shù)字光刻裝置。該裝置包括●一個用于提供照射光束的光源1，優(yōu)選為發(fā)光二極管的照射光源，●一個用于提供照射光束的光學(xué)集光系統(tǒng)2，圖中所示的是一片光學(xué)器件，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解為也可應(yīng)用多片的光學(xué)器件組合。同樣的理解適用于所有的圖片中所示的光學(xué)器件。
●一個可編程的圖形發(fā)生器3，優(yōu)選為空間微反射鏡陣列，他具有可獨立尋址的單獨切換的元件。
●一個采用遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的投影光學(xué)系統(tǒng)4，5，圖中所示的是一片光學(xué)器件，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解為也可應(yīng)用多片的光學(xué)器件組合。
●一個精密移動平臺7，用以承載光敏感元件6。
光源1產(chǎn)生的照射光束，經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)2的聚光，均勻后投射到空間微反射鏡陣列3上。光源1和光學(xué)集光系統(tǒng)2可以包括用于收集照射光礎(chǔ)的聚光器，還包括用于設(shè)置光束強(qiáng)度分布的調(diào)整裝置，例如積分器，復(fù)眼。通過這種方式，入射到空間微反射鏡陣列上的光束具有所需要的均勻性，強(qiáng)度分布和角度分布。
圖1示意性的示出照射光束以設(shè)定的入射角直接照射到空間微反射鏡陣列上，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，照射光束也可以被一個或多個的反射和/或折射光學(xué)器件發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后再投射到空間微反射鏡陣列3上，例如使用全反射棱鏡(TIR)，以改變光路的幾何結(jié)構(gòu)，節(jié)省幾何分布的空間，同時滿足入射到空間微反射鏡陣列上的光束具有所需要的均勻性，強(qiáng)度分布和角度分布。
空間微反射鏡陣列3由計算機(jī)控制，使各個微反射鏡產(chǎn)生不同的對應(yīng)傾斜。當(dāng)微反射鏡處于正向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并進(jìn)入投影光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)微反射鏡處于反向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離投影光學(xué)系統(tǒng)。通過對反射光進(jìn)行調(diào)制，使投影光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的空間調(diào)制圖形。
空間調(diào)制圖形經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)以一定的放大倍率M投射到光敏感元件表面。圖1所示的放大倍率M＜1，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員也理解放大倍率M可以在不同的應(yīng)用中采取M＞1的選擇。為了在光敏感元件6表面產(chǎn)生連續(xù)的無間隙圖形，投影光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光敏感元件表面投影分辯率于空間微反射鏡陣列的象素投影圖形有相當(dāng)?shù)拇笮?，從而模糊空間微反射鏡陣列的象素之間的間隙的影響。
由于照射光源的入射角度θ要求和微反射鏡的傾斜角成兩倍的關(guān)系，相鄰的微反射鏡的反射光之間將存在一個相位差ΔΦ，ΔΦ＝P sinθ/λ；其中P是微反射鏡陣列沿照射光源方向的空間排列周期，θ是照射光源的入射角度，λ是入射光源的波長。
相對于不同的微反射鏡陣列具有不同的沿照射光源方向的空間排列周期，通過設(shè)置和/或改變相應(yīng)的入射角度和光源波長，相鄰微反射鏡的反射光之間的相位關(guān)系可以被控制和改變。在相鄰微反射鏡的反射光之間的相位差ΔΦ是整數(shù)時，相鄰微反射鏡的反射光之間是同相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互疊加，以實現(xiàn)無間隙連續(xù)曝光圖形，如附圖3-3(b)所示。例如使用395納米的發(fā)光二極管，對應(yīng)于得州儀器的一例微反射鏡陣列(DMD)，照射光源的入射角度θ＝24度，沿照射光源方向的空間排列周期P＝9。67微米，相位差ΔΦ是整數(shù)，相鄰微反射鏡的反射光之間是同相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互疊加，產(chǎn)生連續(xù)的曝光圖形。
附圖3(a)示出一個示意性的1x8微反射鏡陣列，分別用0/1表示了微反射鏡的傾斜狀態(tài)。0表示微反射鏡的反向傾斜狀態(tài)，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離投影光學(xué)系統(tǒng)，投影到光敏感元件表面的象素投影位置沒有曝光能量。1表示微反射鏡的正向傾斜狀態(tài)，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射進(jìn)入投影光學(xué)系統(tǒng)，投影到光敏感元件表面的象素投影位置產(chǎn)生曝光能量。
相鄰微反射鏡的反射光之間的相位差ΔΦ是整數(shù)時，相鄰微反射鏡的反射光之間是同相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互疊加，以實現(xiàn)無間隙連續(xù)曝光圖形，如附圖3(b)所示。
相鄰微反射鏡的反射光之間的相位差ΔΦ不是整數(shù)時，相鄰微反射鏡的反射光之間是異相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互抵消，產(chǎn)生不連續(xù)的曝光圖形，如附圖3(c)所示。例如在上例的微反射鏡陣列(DMD)，照射光源的入射角度θ＝24度，沿照射光源方向的空間排列周期P＝9。67微米，如果對照射光源的波長調(diào)整為405納米，對應(yīng)的相位差ΔΦ不是整數(shù)，相鄰微反射鏡的反射光之間是異相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互抵消，產(chǎn)生不連續(xù)的曝光圖形。
實施例2圖2示出了本發(fā)明的具有第二光學(xué)投影系統(tǒng)的帶有空間相位調(diào)制器的數(shù)字光刻裝置。該裝置包括●一個用于提供照射光束的光源1，優(yōu)選為發(fā)光二極管的照射光源，●一個用于提供照射光束的光學(xué)集光系統(tǒng)2，圖中所示的是一片光學(xué)器件，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解為也可應(yīng)用多片的光學(xué)器件組合。同樣的理解適用于所有的圖片中所示的光學(xué)器件。
●一個可編程的圖形發(fā)生器3，優(yōu)選為空間微反射鏡陣列，它具有可獨立尋址的單獨切換的元件。
●第二個空間相位調(diào)制器10，它可以是一個固定的常規(guī)相位分劃版，也可以是一個數(shù)字式相位調(diào)制器，例如空間反射式微機(jī)械器件，或者反射或透射式的液晶相位調(diào)制器。
●一個采用遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的投影光學(xué)系統(tǒng)4，5，圖中所示的是一片光學(xué)器件，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解為也可應(yīng)用多片的光學(xué)器件組合。
●一個采用遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第二光學(xué)投影系統(tǒng)8，9，圖中所示的是一片光學(xué)器件，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解為也可應(yīng)用多片的光學(xué)器件組合。
●一個精密移動平臺7，用以承載光敏感元件6。
光源1產(chǎn)生的照射光束，經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)2的聚光，均勻后投射到圖形發(fā)生器3上。光學(xué)集光系統(tǒng)2和光源1可以包括用于收集照射光礎(chǔ)的聚光器，還包括用于設(shè)置光束強(qiáng)度分布的調(diào)整裝置，例如積分器，復(fù)眼。通過這種方式，入射到圖形發(fā)生器上的光束具有所需要的均勻性，強(qiáng)度分布和角度分布。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，照射光束也可以被一個或多個的反射和/或折射光學(xué)器件發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后再投射到圖形發(fā)生器3上，例如使用全反射棱鏡(TIR)，以改變光路的幾何結(jié)構(gòu)，節(jié)省幾何分布的空間，同時滿足入射到圖形發(fā)生器上的光束具有所需要的均勻性，強(qiáng)度分布和角度分布。
可編程的圖形發(fā)生器3(空間微反射鏡陣列)由計算機(jī)控制，使各個微反射鏡產(chǎn)生不同的對應(yīng)傾斜。當(dāng)微反射鏡處于正向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并進(jìn)入投影光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)微反射鏡處于反向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離投影光學(xué)系統(tǒng)。通過對反射光進(jìn)行調(diào)制，使投影光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的空間調(diào)制圖形?？删幊痰膱D形發(fā)生器3也可以使用具有同樣功能的空間光調(diào)制器，例如液晶顯示器(LCD)。
空間調(diào)制圖形經(jīng)過第二投影光學(xué)系統(tǒng)8，9以一定的放大倍率投影到第二個空間相位調(diào)制器上。微反射鏡陣列上的每一個象素與第二個空間相位調(diào)制器上的每一個象素形成一對一的對應(yīng)關(guān)系。第二個空間相位調(diào)制器的對圖形發(fā)生器3產(chǎn)生的圖形進(jìn)行相位補(bǔ)償以后，再被光學(xué)投影系統(tǒng)4，5以一定的放大倍率M投射到所述的光敏感元件上，實現(xiàn)無間隙連續(xù)曝光圖形。圖2所示的放大倍率M＜1，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員也理解放大倍率M可以在不同的應(yīng)用中采取M＞1的選擇。
權(quán)利要求
1.數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，其特征在于是通過一種提供入射光束的光源，經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)將一束傾斜平行光照射到空間微反射鏡陣列上，空間微反射鏡陣列由計算機(jī)控制，使其上的各個微反射鏡產(chǎn)生不同的對應(yīng)傾斜，當(dāng)微反射鏡處于正向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并進(jìn)入遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的投影光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)微反射鏡處于反向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的投影光學(xué)系統(tǒng)；通過對反射光進(jìn)行相位調(diào)制，使投影光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的空間調(diào)制圖形，在位于移動平臺上光敏感元件襯底上進(jìn)行曝光，實施光刻時無間隙連續(xù)曝光圖形；所述的通過對反射光進(jìn)行相位調(diào)制是指設(shè)定光源的入射角度為θ，是空間微反射鏡陣列上的微反射鏡的傾斜角的二倍，相鄰的微反射鏡的反射光之間存在一個相位差ΔΦ，ΔΦ＝P sinθ/λ；其中P是微反射鏡陣列沿照射光源方向的空間排列周期，λ是入射光束的波長；通過設(shè)置和/或改變微反射鏡陣列照射光源方向的相應(yīng)的入射角度和光源波長，使得所述的相位差ΔΦ為整數(shù)，相鄰微反射鏡的反射光之間為同相位，相鄰微反射鏡的反射光之間相互疊加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，其特征在于所述的空間微反射鏡陣列由可編程圖形發(fā)生器、或者具有可獨立尋址的單獨切換的元件、或者空間光調(diào)制器代替。
3.數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，其特征在于是通過一種提供入射光束的光源，經(jīng)過光學(xué)集光系統(tǒng)將一束傾斜的平行光照射到空間微反射鏡陣列上，空間微反射鏡陣列由計算機(jī)控制，使其上的各個微反射鏡產(chǎn)生不同的對應(yīng)傾斜，當(dāng)微反射鏡處于正向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并進(jìn)入遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第一投影光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)微反射鏡處于反向傾斜時，照射到對應(yīng)的微反射鏡上的光束被反射并以大角度偏離遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第一投影光學(xué)系統(tǒng)；從第一投影光學(xué)系統(tǒng)出射的光經(jīng)過空間相位調(diào)制器進(jìn)行相位補(bǔ)償后，再經(jīng)過遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)的第二投影光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生一定的空間調(diào)制圖形，在位于移動平臺上光敏感元件襯底上進(jìn)行曝光，實施光刻時無間隙連續(xù)曝光圖形；微反射鏡陣列上的每一個象素與空間相位調(diào)制器上的每一個象素形成一對一的對應(yīng)關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，其特征在于所述的光學(xué)集光系統(tǒng)是一個凸透鏡，或者能產(chǎn)生平行光的一個或多個反射和/或折射的光學(xué)器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種用來在空間微反射鏡陣列(DMD)數(shù)字光刻技術(shù)中的相位控制和補(bǔ)償技術(shù)，具體是一種數(shù)字光刻技術(shù)的相位控制和補(bǔ)償方法，該技術(shù)通過對相鄰微反射鏡的光信號相位的控制和補(bǔ)償來實現(xiàn)無間隙的投影圖形。該技術(shù)包含照射光源，至少一個的空間微反射鏡陣列，一個光學(xué)投影器件和光敏感元件。它還包含將驅(qū)動信號傳送到空間微鏡陣列的電子數(shù)據(jù)處理和發(fā)送系統(tǒng)，用來移動所述工件的精密機(jī)械系統(tǒng)，以及對相位進(jìn)行補(bǔ)償?shù)南辔徽{(diào)制陣列和相關(guān)的控制系統(tǒng)。
文檔編號G03F7/20GK101093360SQ20071002275
公開日2007年12月26日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者劉文海, 劉軍, 胡亦寧, 楊丹寧 申請人:芯碩半導(dǎo)體(合肥)有限公司