[发明专利]用于无掩模光刻的聚焦斑点优化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2008年7月31日提交的美国临时申请S/N.61/085390的优先权。

技术领域

在产生聚焦斑点的可控图案的系统中，例如用于无掩模光刻的投影系统中，本发明涉及聚焦斑点的优化。

背景技术

空间光调制器连同所谓的“无掩模”光刻(maskless lithographic)系统的适应投影系统取代传统光刻系统的刻线，以用来在光敏基板上成像图案，该图案不受刻线的物理边界或具体图案的限制。与在刻线内成像静态图案不同，无掩模光刻系统成像聚焦斑点的动态图案，动态图案可在平移跨过光敏基板的同时独立地在开、关状态之间切换。

空间光调制器包括元件阵列，这些元件可被独立地寻址以充当控制光的空间分布的光开关。相关联的投影系统将由每个元件调整的光聚焦成聚焦斑点图案，该图案被中继(或直接成像)在光敏基板上。典型地，投影系统在微透镜阵列的相应微透镜上形成各可独立寻址元件中的每一个的放大图像，并且微透镜阵列的各个微透镜汇聚来自各个可寻址元件并通过聚焦斑点的光。

尽管聚焦和放大功能两者都能导致聚焦斑点分隔开，然而聚焦斑点的图案包括多行聚焦斑点并取向在相对于基板的平移方向成一微小夹角，以使连续行的聚焦斑点用来有选择地照射基板上的任何期望点。图案印刷在基板上所具有的分辨率关联于聚焦斑点的大小和形状以及光在聚焦斑点内的径向分布。

发明内容

在其聚焦斑点图案化系统的优选实施例中，本发明用来优化在第一次形成斑点的位置和将斑点成像在光敏基板上的位置之间的聚焦斑点。斑点可通过在中继透镜光瞳中施加的多种变迹或调相技术来统一优化，该中继透镜用来将聚焦斑点的图案成像在光敏基板上。聚焦斑点的成像图案内聚焦斑点的一些差分优化可通过偏离中继器的光瞳施加的相似变迹或调相技术来实现。优化技术可用来校正斑点的总体形状或重分布斑点中的能量以实现例如锐化斑点边界的目的。斑点的优化也可通过用散焦减小斑点变化而提高斑点的聚焦深度。

本发明作为聚焦斑点图案化系统的一种表现包括照射图案发生器的可寻址元件的发光器。成像器将图案发生器的可寻址元件成像在相应聚焦元件上，该相应聚焦元件形成可由图案发生器控制的图案中的聚焦斑点。中继器将聚焦斑点的图案的图像中继到光敏基板上，每个聚焦斑点包含某一范围的空间频率。在中继器光瞳附近的频率调制器统一地调制聚焦斑点的选定空间频率。

频率调制器可以是围绕中继器光轴非对称地衰减某些空间频率上的光的变迹器，以径向地平衡中继器光瞳内的空间频率分布或至少减小光在中继器光瞳内的某一范围的空间频率上的非对称光分布。非对称衰减也可用来改变聚焦斑点的形状。或者，变迹器可被配置成围绕中继器的光轴对称地衰减特定空间频率上的光以减小聚焦斑点的大小、聚焦深度或成像在基板上的聚焦斑点的旁瓣。

频率调制器也可以是位于中继器光瞳附近的相位片，用来延迟聚焦斑点特定空间频率的相位。相位片可配置成：(a)围绕中继器光轴非对称地延迟特定空间频率的相位以整形成像在基板上的聚焦斑点；或(b)围绕中继器光轴对称地延迟特定空间频率的相位以减小成像在基板上的聚焦斑点的旁瓣或散焦的变化。另外，作为衰减器或相位片的频率调制器可偏离沿中继器光轴的中继器光瞳，以相对于成像在基板上的聚焦斑点图案的另一部分，不成比例地调制成像在基板上的聚焦斑点图案的一部分的聚焦斑点。

本发明的另一表现是一种重构可控的聚焦斑点图案内的聚焦斑点的方法。用发光器照射图案发生器的可独立寻址元件。将图案发生器的可寻址元件成像在相应聚焦元件上，以形成图案可由图案发生器控制的聚焦斑点。各自包含某一范围空间频率的聚焦斑点的图案通过中继透镜中继通过共同光瞳并在像平面处落在基板上。聚焦斑点的选定空间频率在共同光瞳中统一调制，以使基板上像平面处的聚焦斑点的图像包含光的经重构的角度分布。