[发明专利]用于光刻的1.5D SLM

说明书

技术领域

本发明要求于2010年3月5日提交的名称为“用于光刻的1.5d SLM”的美国临时专利申请No.61/311，280的优先权。 

本发明也涉及于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）工作的一组发明者所做的工作。从事该项目的所有发明者在将他们的发明转让给共同受让人时都负有责任。 

背景技术

本发明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辐射。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1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1D SLM的替代形式。 

使用1D 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^TM tools，Micronic Laser自有的基于2D SLM的快速且步进系统（flash and step system）昂贵且复杂。以1-2kHz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^TM 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（deep），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。