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TW201518870A - 微影裝置、可程式化圖案化器件及微影方法 - Google Patents

微影裝置、可程式化圖案化器件及微影方法 Download PDF

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TW201518870A
TW201518870A TW103126488A TW103126488A TW201518870A TW 201518870 A TW201518870 A TW 201518870A TW 103126488 A TW103126488 A TW 103126488A TW 103126488 A TW103126488 A TW 103126488A TW 201518870 A TW201518870 A TW 201518870A
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TW
Taiwan
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substrate
array
radiation
lens array
frame
Prior art date
Application number
TW103126488A
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English (en)
Inventor
De Kerkhof Franciscus Johannes Van
Original Assignee
Asml Netherlands Bv
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Publication date
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本發明揭示一種微影裝置及可程式化圖案化器件，其包括：一調變器，其經組態以將基板之一曝光區域曝光至根據一所要圖案而調變之複數個光束；及一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該基板上。該調變器包含複數個VECSEL或VCSEL。該投影系統可包含以一利薩如圖案而振盪之一波帶片陣列。該波帶片陣列可包含以一個二維陣列而配置之透鏡，其中該等透鏡係以一個三角形佈局而配置。一種微影系統可包含複數個該等微影裝置，至少一微影裝置配置於另一微影裝置上方。

Description

微影裝置、可程式化圖案化器件及微影方法
本發明係關於一種微影裝置、一種可程式化圖案化器件，及一種器件製造方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板或基板之部分上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)、平板顯示器及具有精細特徵之其他器件或結構之製造中。在習知微影裝置中，可被稱作光罩或比例光罩之圖案化器件可用以產生對應於IC、平板顯示器或其他器件之個別層之電路圖案。此圖案可(例如)經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而轉印於基板(例如，矽晶圓或玻璃板)(之部分)上。
代替電路圖案，圖案化器件可用以產生其他圖案，例如，彩色濾光器圖案或圓點矩陣。代替習知光罩，圖案化器件可包含圖案化陣列，該圖案化陣列包含產生電路或其他適用圖案之個別可控制元件陣列。此「無光罩」系統相比於習知以光罩為基礎之系統的優點在於：可更快且成本更少地提供及/或改變圖案。
因此，無光罩系統包括可程式化圖案化器件(例如，空間光調變器、對比器件，等等)。可程式化圖案化器件經程式化(例如，電子地或光學地)以使用個別可控制元件陣列來形成所要經圖案化光束。可 程式化圖案化器件之類型包括微鏡面陣列、液晶顯示器(LCD)陣列、光柵光閥陣列，及其類似者。
舉例而言，需要提供一種包括一可程式化圖案化器件之可撓性低成本的微影裝置。
在一實施例中，提供一種微影裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板；一調變器，其經組態以將該基板之一曝光區域曝光至根據一所要圖案而調變之複數個光束，該調變器包含用以提供該複數個光束之複數個VECSEL或VCSEL；及一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該基板上。
在一實施例中，提供一種可程式化圖案化器件，其包含：複數個VECSEL或VCSEL，其用以提供根據一所要圖案而調變之複數個光束；及一透鏡陣列，其用以接收該複數個光束。
在一實施例中，提供一種微影系統，其包含複數個微影裝置，該複數個微影裝置中之至少一微影裝置配置於該複數個微影裝置中之另一微影裝置上方。
在一實施例中，提供一種波帶片陣列配置，其包含以一個二維陣列而配置之透鏡，其中該等透鏡係以一個三角形佈局而配置。
在一實施例中，提供一種器件製造方法，其包含：使用提供複數個光束之複數個VECSEL或VCSEL而根據一所要圖案來調變該複數個光束；及將該等經調變光束投影至一基板之一曝光區域上。
100‧‧‧微影投影裝置
102‧‧‧個別可控制元件/個別可定址元件/個別定址元件
104‧‧‧圖案化器件
106‧‧‧物件固持器/物件台/基板台
108‧‧‧投影系統
110‧‧‧經圖案化光束
114‧‧‧基板/晶圓/平板顯示器基板/可撓性基板
116‧‧‧基板定位器件
120‧‧‧目標部分
134‧‧‧位置感測器
135‧‧‧框架
136‧‧‧基座
138‧‧‧干涉光束
139‧‧‧基座
140‧‧‧曝光控制器/波(脈衝)產生器
142‧‧‧資料匯流排
143‧‧‧安裝台
144‧‧‧外殼
145‧‧‧位置感測器/透射影像線感測器/前側感測器/尾側感測器
148‧‧‧聚焦元件/波帶片陣列/透鏡陣列/波帶陣列片
150‧‧‧對準感測器/位階感測器
152‧‧‧模組
154‧‧‧光束縮減器及遞送光學件
156‧‧‧準直器/光束導引器
158‧‧‧非線性光學件/KBe2BO3F2(KBBF)稜鏡耦合器件
160‧‧‧框架
162‧‧‧定位器件
164‧‧‧控制器
166‧‧‧近曝光組列
168‧‧‧遠曝光組列
172‧‧‧安裝點
174‧‧‧致動器
176‧‧‧框架
178‧‧‧可撓性安裝台
180‧‧‧透鏡
182‧‧‧框架
186‧‧‧曲線
188‧‧‧經成像線/片段/掃描線
200‧‧‧量測裝置
205‧‧‧支架
210‧‧‧機器人
300‧‧‧控制系統
302‧‧‧工廠影像主機網路/光學工廠影像主機網路介面
304‧‧‧光學收發器及開關
306‧‧‧第一圖案資料儲存區
308‧‧‧記憶體
310‧‧‧控制器
312‧‧‧第二圖案資料儲存區
314‧‧‧光學多點匯流排控制器
316‧‧‧光學多點匯流排控制器
318‧‧‧延遲線
320‧‧‧光學接收器及快速捕捉緩衝器
322‧‧‧矩陣開關
324‧‧‧FiFo儲存體
併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式說明本發明之實施例，且連同【實施方式】進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠進行及使用本發明。
圖1描繪根據一實施例的微影裝置之示意性側視圖。
圖2描繪根據一實施例的複數個微影裝置之支架配置的示意性側視圖。
圖3描繪根據一實施例的微影裝置之示意性透視圖。
圖4描繪根據一實施例的微影裝置之可程式化圖案化器件模組的示意性側視圖。
圖5描繪根據一實施例的圖4之複數個模組之配置的示意性仰視圖。
圖6描繪根據一實施例的微影裝置之透鏡陣列配置的示意性俯視圖。
圖7描繪根據一實施例的微影裝置之透鏡陣列配置的示意性俯視圖。
圖8描繪根據一實施例的微影裝置之輻射投影的示意性說明。
圖9(A)至圖9(C)描繪根據一實施例的微影裝置之輻射投影的示意性說明。
圖10描繪根據一實施例的微影裝置之定位器件的示意性透視圖。
圖11示意性地展示可如何藉由使用複數個光學引擎而在單次掃描中曝光整個基板，每一光學引擎包含一或多個個別可定址元件。
圖12描繪根據一實施例的微影裝置之影像資料路徑的示意圖。
圖13描繪根據一實施例的微影裝置之示意性俯視圖。
圖14描繪根據一實施例的微影裝置之示意性俯視圖。
現在將參看隨附圖式來描述本發明之一或多個實施例。在該等圖式中，類似元件符號可指示相同或功能上類相似元件。
本文描述無光罩微影裝置、無光罩微影方法、可程式化圖案化器件及其他裝置、製品及方法之一或多個實施例。在一實施例中，提 供低成本及/或可撓性的無光罩微影裝置。因為微影裝置係無光罩的，所以習知光罩無需曝光(例如)IC或平板顯示器。相似地，對於封裝應用而言無需一或多個環；可程式化圖案化器件可提供用於封裝應用之數位邊緣處理「環」以避免邊緣投影。無光罩(數位圖案化)可實現與可撓性基板一起之使用。
在一實施例中，微影裝置能夠進行非關鍵或關鍵應用。在一實施例中，微影裝置能夠具有90奈米解析度、65奈米解析度、45奈米解析度、32奈米解析度、22奈米解析度、14奈米解析度、10奈米解析度、7奈米解析度，或5奈米解析度。在一實施例中，微影裝置能夠具有~0.1微米至50微米解析度。在一實施例中，微影裝置能夠具有10奈米疊對、8奈米疊對、5奈米疊對、3奈米疊對、2奈米疊對或1奈米疊對。此等疊對值及解析度值可無關於基板大小及材料。
在一實施例中，微影裝置係高度可撓性的。在一實施例中，微影裝置針對不同大小、類型及特性之基板可按比例調整。在一實施例中，微影裝置具有實際上無限場大小。因此，微影裝置可運用單一微影裝置或藉由使用很大程度上共同的微影裝置平台之多個微影裝置來實現多個應用(例如，IC、平板顯示器、封裝，等等)。在一實施例中，微影裝置允許自動化工作產生以提供可撓性製造。
在一實施例中，微影裝置係低成本的。在一實施例中，僅使用或主要使用共同現成的組件(例如，輻射發射雷射、簡單可移動基板固持器，及透鏡陣列)。在一實施例中，使用像素柵格成像以啟用簡單投影光學件。在一實施例中，使用具有單一掃描方向之基板固持器以縮減成本及/或縮減複雜度。
圖1示意性地描繪根據一實施例的微影投影裝置100。裝置100包括圖案化器件104、物件固持器106(例如，物件台(例如，基板台))， 及投影系統108。
在一實施例中，圖案化器件104包含複數個個別可控制元件102以調變輻射以將圖案施加至光束110。在一實施例中，當用以提供輻射時該複數個個別可控制元件102之位置可相對於框架135或投影系統108之至少一部分而固定。在一配置中，複數個個別可控制元件102可連接至定位器件(圖中未繪示)，該定位器件用以根據某些參數(例如，相對於投影系統108之至少部分)而準確地定位該複數個個別可控制元件中之一或多者。
在一實施例中，圖案化器件104為自發射對比器件。此圖案化器件104消除對輻射系統之需要，此情形可縮減(例如)微影裝置之成本及大小。舉例而言，個別可控制元件102中每一者可為輻射發射二極體，諸如，發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、聚合物LED(PLED)，或雷射二極體(例如，固態雷射二極體)。
在一實施例中，個別可控制元件102中每一者為垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)。VCSEL及VECSEL可提供極佳光譜純度、高功率及良好光束品質。在一實施例中，VECSEL或VCSEL可輸出772奈米或774奈米之輻射。然而，提供於基板上之輻射可不同於由VECSEL或VCSEL輸出之輻射。在一實施例中，VECSEL或VCSEL輻射轉換至約248奈米、約193奈米、約157奈米，或約128奈米。在一實施例中，可提供VECSEL或VCSEL陣列。舉例而言，該陣列可提供於單一基板(例如，GaAs晶圓)上。在一實施例中，該陣列係二維的。在一實施例中，該陣列可包含256個VECSEL或VCSEL。
在一實施例中，VECSEL或VCSEL之輻射輸出被頻率多工至(例如)約248奈米、約193奈米、約157奈米，或約128奈米。在實施例中，輻射輸出被頻率四工。在一實施例中，使用兩個倍頻階段而對輻 射進行頻率四工。在一實施例中，使用BBO(β-BaB2O4)、週期性極化鈮酸鋰(PPLN)及/或KBBF(KBe2BO3F2)非線性光學件來進行頻率倍增。在一實施例中，在第一階段中使用BBO或PPLN且在第二階段中使用KBBF來進行頻率四工。在一實施例中，轉換效率可為約1%。在一實施例中，對於使用兩個倍頻階段之頻率四工，第一階段可具有約20%的轉換效率且第二階段可具有約5%的轉換效率。在一實施例中，可空腔內執行倍頻。舉例而言，第一倍頻階段可為使用BBO或PPLN之空腔內倍頻。
在一實施例中，可在基板位階處提供高達20mJ/cm2之劑量。此劑量位準可為所需要之劑量的100倍或100倍以上。此劑量位準可給予未放大抗蝕劑之使用，此情形可縮減線邊緣粗糙度及/或放寬後處理要求。在一實施例中，VECSEL或VCSEL可產生3mW功率之光束。 在一實施例中，彼光束可在基板位階處具有4μW功率以提供(例如)高達20mJ/cm2之曝光劑量。
在一實施例中，可藉由對VECSEL或VCSEL陣列應用「脈衝式」操作且使用10倍光束縮減器來達成光束強度，該10倍光束縮減器在波長加倍且執行準直之後將光束強度進一步增加達100倍。因此，在初始劑量增加達100倍且第二階段波長加倍轉換處於0.75的情況下，可提供100倍或100倍以上之劑量位準。在波帶片陣列之效率處於大約40%的情況下，在基板位階處應存在大約30倍。
潛在改良可為對VECSEL或VCSEL進行鎖模以產生短皮秒脈衝。在一實施例中，主動鎖模可用以產生與100MHz之曝光頻率同步之脈衝。
在一實施例中，由泵雷射在外部抽汲的以摻鈦藍寶石晶體為基礎之再生放大器可用以獲得高達所要能量位準之脈衝。YAG泵雷射可置放於「外部」世界(如下文中所描述)且自YAG泵雷射提供之輻射係 由光束導引器導引至VECSEL或VCSEL。可藉由對劑量進行空腔傾卸且使用勃克爾斯(Pockels)盒或克爾(Kerr)盒來進行q切換以在100Mhz之相同同步下在飛秒時間範圍內釋放所要劑量來進一步增強能量位準。
在一實施例中，來自VCSEL或VECSEL之輻射脈衝之開始及結束時刻應集中於10奈秒像素曝光時間範圍內。此情形幫助防止臨界尺寸均一性(CDU)損失。
在一實施例中，VECSEL或VCSEL陣列可經調諧以使劑量效能改良或最大。舉例而言，可增加VECSEL或VCSEL之孔隙。在一實施例中，控制VECSEL或VCSEL之輸出(例如，「接通」或「關斷」)之最終切換控制器可與VECSEL或VCSEL整合，例如，整合於與VECSEL或VCSEL同一個(GaAs)基板上。此情形可允許經施加脈衝之上升時間及下降時間增加或最大。此整合可簡化VECSEL或VCSEL與如下文中所描述之波產生器器件之間的連接。
在一實施例中，自發射對比器件包含比所需要之個別可定址元件多的個別可定址元件102，以在另一個別可控制元件102未能操作或未適當地操作之情況下允許使用「冗餘」個別可控制元件102。另外或替代地，額外可移動個別可定址元件可具有用於隨著個別可定址元件之第一集合可用於某一週期且接著在第一集合冷卻時第二集合用於另一週期而控制該等個別可定址元件上之熱負荷的優點。
在一實施例中，個別可定址元件102嵌入於包含低熱導率之材料中。舉例而言，材料可為陶瓷，例如，菫青石或菫青石基陶瓷及/或微晶玻璃陶瓷。在一實施例中，個別可定址元件102嵌入於包含例如金屬之高熱導率之材料中，例如，重量相對輕的金屬(例如，鋁或鈦)，使得熱可被傳導離且接著被移除/被冷卻。
在一實施例中，個別可定址元件102陣列可包含一溫度控制配 置。在一實施例中，向VECSEL或VCSEL提供一冷卻系統。舉例而言，個別可定址元件102陣列可具有流體(例如，液體)傳導通道以將冷卻流體輸送於該陣列上、該陣列附近或輸送通過該陣列以冷卻該陣列。通道可連接至適當熱交換器及泵以使流體循環通過該通道。。感測器可提供於陣列中、陣列上或陣列附近，以量測陣列之參數，該量測可用以控制(例如)由熱交換器及泵提供之流體流的溫度。在一實施例中，感測器可量測陣列本體之膨脹及/或收縮，該量測可用以控制由熱交換器及泵提供之流體流的溫度。此膨脹及/或收縮可為溫度之代理。在一實施例中，感測器可與陣列整合及/或可與陣列分離。
微影裝置100包含物件固持器106。在此實施例中，該物件固持器包含物件台106以固持基板114(例如，抗蝕劑塗佈矽晶圓或玻璃基板)。物件台106可為可移動的，且連接至定位器件116以根據某些參數而準確地定位基板114。舉例而言，定位器件116可相對於投影系統108及/或圖案化器件104來準確地定位基板114。在實施例中，定位器件可包含一或多個壓電致動器。在一實施例中，定位器件116可以約1毫米/秒、大於或等於2毫米/秒、大於或等於5毫米/秒、大於或等於約10毫米/秒之速率來掃描基板。在一實施例中，定位器件116可以小於或等於約150毫米/秒、小於或等於約100毫米/秒、小於或等於約50毫米/秒、小於或等於約10毫米/秒或小於或等於約5毫米/秒之速率來掃描基板。
在一實施例中，可運用定位器件116來實現物件台106之移動，該定位器件116包含長衝程模組(粗略定位)且視情況包含短衝程模組(精細定位)，其未在圖1中被明確地描繪。在一實施例中，裝置不存在用以使物件台106移動之至少一短衝程模組。可使用相似系統以定位個別可控制元件102及/或投影系統104之至少部分。替代地/另外，光束110可為可移動的，而物件台106及/或個別可控制元件102可具有固定 位置以提供所需相對移動。在可(例如)適用於平板顯示器之製造中之一實施例中，物件台106可靜止，且定位器件116經組態以使基板114相對於物件台106(例如，在物件台106上方)移動。舉例而言，物件台106可具備用以在實質上恆定速度下橫越基板114來掃描基板114之系統。在進行此掃描時，物件台106可在平坦最上部表面上具備眾多開口，氣體被饋送通過該等開口以提供能夠支撐基板114之氣墊(gas cushion)。此氣墊通常被稱作氣體軸承配置(gas bearing arrangement)。使用一或多個致動器(圖中未繪示)使基板114在物件台106上方移動，該一或多個致動器能夠相對於光束110之路徑來準確地定位基板114。替代地，可藉由選擇性地開始及停止氣體通過開口之傳遞而使基板114相對於物件台106移動。在一實施例中，物件固持器106可為供以滾動基板之卷軸系統，且定位器件116可為用以轉動卷軸系統以將基板提供至物件台106上之馬達。
投影系統108(例如，石英及/或CaF2透鏡系統)可用以將由個別可控制元件102調變之經圖案化光束投影至基板114之目標部分120(例如，一或多個晶粒)上。在一實施例中，投影系統108可投影由複數個個別可控制元件102提供之圖案之影像，使得該圖案相干地形成於基板114上。在一實施例中，投影系統108可投影複數個個別可控制元件102之元件充當遮光片之次級源之影像。
就此而言，投影系統可包含一聚焦元件148(參見(例如)圖4、圖6及圖7)，或複數個聚焦元件(本文中一般被稱作透鏡陣列)，例如，微透鏡陣列(被稱為MLA)、波帶片陣列或菲涅耳(Fresnel)透鏡陣列，(例如)以形成次級源且使光點成像至基板114上。因此，在一實施例中，曝光係基於惠更斯-菲涅耳(Huygens-Fresnel)繞射透鏡陣列。此類型之曝光涉及來自諸如配置於波帶片上之繞射光學元件陣列之同軸聚焦光點的不相干相加。波帶片可具有高數值孔徑值。該曝光方法可產生圖 案，其中K1因數低於0.3，其中緻密圖案中具有足夠對比度。在實施例中，可使用複數個電漿子透鏡以提供超過K1因數且降至(例如)5奈米解析度的近場成像。雖然本發明在本文中將聚焦於作為聚焦元件148之波帶片陣列，但聚焦元件148可為不同配置。
在一實施例中，透鏡陣列(例如，MLA)包含至少10個聚焦元件、至少100個聚焦元件、至少256個聚焦元件、至少300個聚焦元件、至少400個聚焦元件，或至少1000個聚焦元件。在一實施例中，圖案化器件中之個別可控制元件之數目等於或大於透鏡陣列中之聚焦元件之數目。在一實施例中，透鏡陣列包含與個別可控制元件陣列中之個別可控制元件中之一或多者光學地相關聯之一聚焦元件，例如，與個別可控制元件陣列中之個別可控制元件中之僅一者相關聯或與個別可控制元件陣列中之個別可控制元件中之兩者或兩者以上(例如，3者或3者以上、5者或5者以上、10者或10者以上，或20者或20者以上)相關聯之一聚焦元件。在一實施例中，透鏡陣列包含與個別可控制元件陣列中之個別可控制元件中之一或多者光學地相關聯之一個以上聚焦元件(例如，100個以上、大多數或約全部)。
在一實施例中，透鏡陣列可移動。在一實施例中，(例如)在使用一或多個致動器的情況下使透鏡陣列在至基板及遠離基板之方向上移動。能夠將透鏡陣列移動至及遠離基板會允許(例如)在不必使基板移動的情況下進行聚焦調整。在一實施例中，透鏡陣列中之個別透鏡元件(例如，透鏡陣列中之每一個別透鏡元件)在至及遠離基板之方向上可移動(例如，以用於對非平坦基板之局域聚焦調整或將每一光學柱帶入至相同焦點距離中)。在一實施例中，如下文中進一步所描述，透鏡陣列可正交於輻射投影之方向而移動。
在一實施例中，透鏡陣列包含塑膠聚焦元件(其可易於製造(例如，射出模製)及/或係可負擔得起的)，其中(例如)輻射之波長大於或 等於約400奈米(例如，405奈米)。在一實施例中，輻射之波長係選自約400奈米至500奈米之範圍。在一實施例中，透鏡陣列包含石英聚焦元件。在一實施例中，透鏡陣列包含熔融石英。在一實施例中，透鏡陣列包含結晶石英來代替熔融石英。在一實施例中，透鏡陣列具有幾乎平坦表面剖面，例如，不具有伸出於板之一或多個表面上方或下方之光學元件(或光學元件之部分)。此可(例如)藉由確保波帶片陣列148足夠厚(亦即，至少厚於光學元件之高度且將光學元件定位成使得其不會伸出)或藉由在波帶片陣列148上方提供平坦覆蓋板(圖中未繪示)來達成。確保板之一或多個表面實質上平坦可在裝置在使用中時輔助(例如)雜訊縮減。
在一實施例中，聚焦元件中之每一者或複數者可為不對稱透鏡。不對稱性可對於複數個聚焦元件中每一者而言係相同的，或可對於複數個聚焦元件中之一或多個聚焦元件而言與對於複數個聚焦元件中之一或多個不同聚焦元件而言相比較係不同的。不對稱透鏡可促進將卵圓形輻射輸出轉換成圓形經投影光點，或反之亦然。
在一實施例中，聚焦元件具有高數值孔徑(NA)，高NA經配置以在焦點外將輻射投影至基板上以獲得用於系統之低NA。較高NA透鏡可比可用低NA透鏡更經濟、更普遍及/或更好。在一實施例中，低NA小於或等於0.3，在一實施例中為0.18或更小，或0.15或更小。因此，較高NA透鏡具有大於用於系統之設計NA的NA，例如，大於0.3、大於0.18或大於0.15。
雖然在一實施例中投影系統108係與圖案化器件104分離，但其無需如此。投影系統108可與圖案化器件108成整體。舉例而言，透鏡陣列塊體或板可附接至圖案化器件104(與圖案化器件104成整體)。在一實施例中，透鏡陣列可呈個別空間上分離小透鏡之形式，每一小透鏡附接至圖案化器件104之一個別可定址元件(與圖案化器件104之一 個別可定址元件成整體)。
視情況，微影裝置可包含一輻射供應系統以將輻射(例如，紫外線(UV)輻射)供應至複數個個別可控制元件102。若圖案化器件為輻射源自身(例如，VECSEL或VCSEL陣列)，則微影裝置可經設計為不具有輻射系統，亦即，不具有除了圖案化器件自身以外之輻射源，或至少一簡化輻射系統。輻射供應系統可包括一輻射源(例如，準分子雷射)以產生輻射以供應至複數個個別可控制元件102或由複數個個別可控制元件102供應。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源及微影裝置100可為分離實體。在此等狀況下，輻射源不被認為形成微影裝置100之部件，且輻射係自源傳遞至微影裝置。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置100之整體部件。
微影裝置可包含一輻射調節系統，該輻射調節系統在微影裝置包括輻射供應系統的情況下可外加至輻射供應系統或為輻射供應系統之部件。輻射調節系統包括以下元件中之一或多者：輻射遞送系統(例如，合適引導鏡面)、輻射調節器件(例如，光束擴展器)、用以設定輻射之角強度分佈的調整器件(通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部))、積光器，及/或聚光器。輻射調節系統可用以調節將由個別可控制元件102提供或提供至個別可控制元件102之輻射以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。輻射調節系統可經配置以將輻射劃分成複數個子光束，該複數個子光束可(例如)各自與複數個個別可控制元件中之一或多者相關聯。二維繞射光柵可(例如)用以將輻射劃分成子光束。在本描述中，術語「輻射光束」涵蓋(但不限於)光束包含複數個此等輻射子光束之情形。
在一實施例中，輻射源(其在一實施例中可為複數個個別可控制 元件102)可提供將在基板位階處具有至少5奈米之波長之輻射，例如，至少10奈米、至少50奈米、至少100奈米、至少150奈米、至少175奈米、至少200奈米、至少250奈米、至少275奈米、至少300奈米、至少325奈米、至少350奈米或至少360奈米之波長之輻射。在一實施例中，輻射具有至多450奈米之波長，例如，至多425奈米、至多375奈米、至多360奈米、至多325奈米、至多275奈米、至多250奈米、至多225奈米、至多200奈米或至多175奈米之波長。在一實施例中，輻射具有包括436奈米、405奈米、365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米、126奈米及/或13.5奈米之波長。在一實施例中，輻射包括大約193奈米之波長。在一實施例中，輻射包括寬波長頻帶，例如，涵蓋365奈米、405奈米及436奈米。可使用355奈米之雷射源。
在微影裝置100之操作中，經圖案化光束110在已由複數個個別可控制元件102產生之後傳遞通過投影系統108，該投影系統108將光束110聚焦至基板114之目標部分120上。
憑藉定位器件116(及視情況基座136上之位置感測器134(例如，接收干涉光束138之干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器))，可使基板114準確地移動，例如以便使不同目標部分120定位於光束110之路徑中。在一實施例中，用於投影系統108之至少部分之定位器件可用以(例如)在掃描期間使投影系統108之至少部分相對於光束110之路徑準確地移動。
儘管根據一實施例之微影裝置100在本文中被描述為用於將抗蝕劑曝光於基板上，但應瞭解，裝置100可用以投影經圖案化光束110以用於無抗蝕劑微影中。
所描繪裝置100可用於一或多個模式中，例如：
1.在步進模式中，在將整個經圖案化輻射光束110一次性投影至 目標部分120上時，使個別可控制元件102及基板114保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板114在X及/或Y方向上移位，使得可將不同目標部分120曝光至經圖案化輻射光束110。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分120之大小。
2.在掃描模式中，在將圖案輻射光束110投影至目標部分120上時，同步地掃描個別可控制元件102及基板114(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板相對於個別可控制元件之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在脈衝模式中，使個別可控制元件102保持基本上靜止，且使用脈動(例如，藉由脈衝式輻射源或藉由脈動個別可控制元件提供)而將整個圖案投影至基板114之目標部分120上。使基板114以基本上恆定速率移動，使得經圖案化光束110被致使掃描橫越基板114而延伸之線。在脈衝之間根據需要而更新由個別可控制元件提供之圖案且對脈衝進行時控，使得在基板114上之所需部位處曝光目標部分120。因此，經圖案化光束110可橫越基板114進行掃描以曝光用於基板114之條帶的完整圖案。重複該程序直至完整基板114已逐線地被曝光為止。
4.在連續掃描模式中，基本上相同於脈衝模式，惟如下情形除外：在實質上恆定速率下相對於經調變輻射光束B來掃描基板114，且在經圖案化光束110橫越基板114進行掃描且對基板114進行曝光時更新個別可控制元件陣列上之圖案。可使用經同步於個別可控制元件陣列上之圖案之更新的實質上恆定輻射源或脈衝式輻射源。
亦可使用上述使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模 式。
圖2描繪根據一實施例的複數個微影裝置之支架配置的示意性側視圖。在圖2中可看出，本發明之一實施例係唯一的，此係因為複數個微影裝置100係以相似於使用光學光罩之標準單微影裝置之外觀尺寸而配置，從而形成可被稱為蜂箱狀物(hive)之物體；此實施例之微影裝置顯著小於使用光學光罩之習知微影裝置。該設計可提供可縮放性及/或穩固性。舉例而言，如下文中進一步所論述，其可允許分離相異不同的任務(諸如，量測及曝光)，此情形可允許穩固性增加及/或歸因於維修之停機時間降低。另外或替代地，此設計概念可縮放給定最終使用要求，而可能地在運用單一微影裝置的情況下基於單一基板以手動操作以每小時小達10個基板(WPH)開始，直至在運用複數個微影裝置的情況下經由完全自動化處理之數百個WPH。
在一實施例中，微影裝置配置於支架205中。該支架可具有複數個開口，每一開口用於收納一微影裝置或其他裝置。在一實施例中，支架為二維配置，使得微影裝置可以二維陣列而配置；圖2展示微影裝置之寬5乘高4陣列。因此，在圖2之實施例中，每一微影裝置支架單元可處理每小時大約10個基板(WPH)。因此，圖2中之支架可使用20個微影曝光支架單元(各自處理10個WPH)來處理大約200個WPH。舉例而言，支架205將具有功率電系統及電子件、總控制系統、冷卻系統，等等。
在一實施例中，支架可收納除了微影裝置以外之單元。舉例而言，支架單元可為量測裝置200。圖2描繪2個量測裝置200。在量測裝置中，可量測及/或對準待曝光基板。舉例而言，量測裝置可收納包含基板之基板晶匣及基板夾持板。該板可提供溫度穩定性及/或參考準確度。量測裝置可接著量測基板上之一或多個對準標記，且記下該一或多個對準標記相對於夾持板(其亦可包括一或多個對準標記)之位 置。在一實施例中，量測裝置可映射基板之表面高度。在一實施例中，支架單元可為用以量測(例如)臨界尺寸、線邊緣粗糙度等等之度量衡工具。在一實施例中，支架單元可為用以收納基板晶匣以用於臨時儲存、用於與後處理器件(例如，塗佈顯影系統)交換及/或產生批量集合之單元。可提供其他類型之支架單元。
在一實施例中，每一類型之支架單元可具有相同大小。在一實施例中，同一類型之每一支架單元具有相同大小。在一實施例中，支架單元之高度小於其寬度。在一實施例中，支架單元具有小於或等於約40公分之高度H(參見圖3)；此情形可允許將4個單元堆疊於一個支架中且仍允許更高及更低之一些空間。在一實施例中，支架單元小於或等於約50公分寬W(參見圖3)。在一實施例中，支架單元小於或等於約120公分深D(參見圖3)。如所揭示之微影裝置之此支架可展示在抵靠地板空間之WPH相對於傳統機器方面之顯著增益。舉例而言，可在約略3公尺長度L3乘2公尺高度H1乘2公尺深度D之全部體積中實現200個WPH。
在一實施例中，支架中之每一開口具有相同大小。在一實施例中，用於支架單元之同一類型之每一開口具有相同大小。因此，針對微影裝置支架單元、量測裝置支架單元及其他期待單元可存在一或多個標準大小。在一實施例中，支架可具有不同大小且具有不同數目個開口(及/或不同大小開口)以允許取決於最終使用之支架單元之混合及匹配。在一實施例中，支架單元中之一或多者可藉由可釋放地夾持至支架(由(例如)一或多個螺栓)而自支架易於可移除。
支架單元中之一或多者可不硬鏈接至一或多個其他支架單元且因此可取決於需要而獨立地操作。在一實施例中，支架單元中每一者獨立地操作。在一實施例中，複數個支架單元取決於每一支架單元但獨立於一或多個其他支架單元而操作。該等支架單元可取決於最終使 用要求而自設備或支架主機電腦個別地受到控制。
可「離線」獲得個別支架單元且自支架獲得供維修或修復之個別支架單元(或當在支架中時修復個別支架單元)，而如所指之該支架取決於支架單元之數目及支架單元之組態僅損耗生產率之有限量。因此，可自生產切換單元且自支架移除供修復之單元，而僅損耗支架生產率之分數。
為了使能夠將基板供應至微影裝置支架單元，使用機器人210來促進基板裝載/卸載。標準工業機器人可提供對給定組態之足夠適應性。機器人210之臂將單一基板自銜接部位(例如，支架單元、儲存部位等等)移動至銜接部位。所有機器人操控應受到良好控制且在加速度參數內以幫助避免在交換期間測定狀態之損耗。機器人自身可在故障之狀況下易於且快速地被替換。在一實施例中，可提供兩個或兩個以上機器人以提供冗餘及/或改良之速率。在一實施例中，一機器人可與另一支架一起共用(例如，機器人可移動)。在一實施例中，在複數個支架當中共用複數個機器人。
如上文所提及，機器人210可使用封閉單機版晶匣來交換基板，其中基板被夾持於基板載體板上，該板可控制基板溫度穩定性。晶匣之內部環境可被控制。該板可含有一或多個參考標記(例如，對準標記)。基板晶匣可攜載基板程序資料(例如，儲存於晶匣中或上之記憶體上)。在一實施例中，在支架單元之間晶匣之交換可基於標準化銜接/交換工序。在一實施例中，至後處理器件及/或儲存部位之界面可經調適以處置基板晶匣(例如，具有與支架單元相同的銜接標準)且可提供載體板夾持/釋放。機器人210可在交換期間將電力供應至基板載體板電子件。
此設計概念可顯著縮減軟體複雜度，此係因為任務可分離且現在歸因於穩固並行化生產方法而在很大程度上不存在「關鍵路徑」。 可自主機執行大多數基板後勤，且藉由涉及多個主機，可易於使大多數基板後勤穩固。對於器件影像後勤，應涉及一或多個分散式影像資料主機。可自工廠自動化主機(fab automation host)間接地控制影像轉移。連同涉及基板量測及曝光之任務之模組化，亦可模組化及分離軟體。軟體可對支架單元類型且可能對支架單元版本係特定的。因此，軟體之性質可簡單得多，且針對一或多個支架單元釋放軟體之新版本可獨立於一或多個其他支架單元而進行(在正確地維持相容性的情況下)。根據工廠自動化主機之觀點，支架單元可為遍及同一網路分離地受到控制之分離器件。在一實施例中，控制台可不必要。代替控制，應用程式可為攜帶型的且任何攜帶型器件可用於局域或遠端控制。舉例而言，可提供以網頁伺服器為基礎之服務介面以處置維修動作，且可經由工廠網路來經由(例如)攜帶型器件(諸如，平板電腦或膝上型電腦)而可存取以網頁伺服器為基礎之服務介面。軟體可延伸及統一SECS介面作為用於主機以及操作員控制之標準。基於經由SECS介面之正確、完整且一致狀態登入，控制應用程式可能夠經由與主機相同的控制頻道來傳導所要操作員介入。此情形可消除來自機器控制軟體之許多不必要功能性。因此，此軟體簡單性及調變性連同叢集穩固性及縮減之單元複雜度可允許平均修復時間(MTTR)之顯著縮減。
圖3描繪供基板(例如，300毫米或450毫米晶圓)使用之根據一實施例的微影裝置的示意性透視圖。該微影裝置可經設計以獨立於器件佈局用於約10WPH。該裝置可主要由商業成品技術製造。此裝置適用於影像儲存、資料路徑、圖案化器件及其關聯電子件。此種類設計幫助改良或最大化預期平均中斷間時間(MTBI)。該設計可允許至15WPH或20WPH或30WPH之較高生產率，或可能更高。在一實施例中，微影裝置經設計以用於45奈米節點下之193奈米(ArF)浸潤微影。此係易於在現有工廠程序、環境及基礎設施中進行實施。然而，當然 微影裝置可經設計以用於不同波長及/或節點且可在無浸潤的情況下進行操作。
如圖3所展示，微影裝置100包含基板台106以固持晶圓114。用以使基板台106在至少Y方向上移動之定位器件116係與基板台106相關聯。視情況，定位器件116可使基板台106在X方向及/或Z方向上移動。定位器件116亦可圍繞X、Y及/或Z方向而旋轉基板台106。因此，定位器件116可提供在高達6個自由度中之運動。在一實施例中，基板台106提供僅在Y方向上之運動，其優點為較低成本及較小複雜度。在一實施例中，基板定位器件116連接至基座139，該基座139可停留於一或多個安裝台143(例如，三個或四個氣墊式避震器)上。
微影裝置100進一步包含一圖案化器件104，該圖案化器件104包含配置於框架160上之複數個個別可定址元件102。在一實施例中，框架160安裝於基座139上。雖然展示一個框架160，但微影裝置可具有複數個框架160。
在此實施例中，存在複數個分離圖案化器件104，其係由框架160上之矩形形狀示意性地展示。在圖3中，僅展示幾個圖案化器件104。在一實施例中，圖案化器件104在X方向上沿著框架160針對基板114之橫截面尺寸(例如，直徑)而延伸。圖5更詳細地展示矩形形狀之此圖案。
框架160上之圖案化器件104之數目可尤其取決於圖案化器件104意欲覆蓋之曝光區之長度、在曝光期間在基板與光束之間存在相對運動之速率、光點大小(亦即，自個別可定址元件102投影於基板上之光點之橫截面尺寸(例如，寬度/直徑))、個別可定址元件中每一者應提供之所要強度、成本考慮因素、個別可定址元件可被接通或關斷之頻率，及對冗餘個別可定址元件102之需要。在一實施例中，基板上之光點大小為100奈米或更小、50奈米或更小、25奈米或更小、20奈米 或更小、10奈米或更小、5奈米或更小，或2奈米或更小。在一實施例中，光點大小為1奈米或更大、2奈米或更大、5奈米或更大、10奈米或更大，或20奈米或更大。
在一實施例中，框架160經設計成允許相對於圖案化器件104之模組化。舉例而言，框架160可包含一系列狹槽以與將噴墨匣容納於印刷機中相似的方式來容納個別圖案化器件104。圖案化器件104可移除地夾持至框架160上且可易於互相替換。每一圖案化器件104可由一模組152(參見(例如)圖4)提供至框架160，該模組152可釋放地連接至框架160。
圖案化器件104中每一者可包含複數個個別可定址元件102。在一實施例中，每一個別定址元件102為VECSEL或VCSEL。微影裝置100(特別為個別可定址元件102)可經配置以提供如本文更詳細地描述之像素柵格成像。
圖案化器件104中每一者可包括其自有曝光控制器140，或與其自有曝光控制器140相關聯。此等控制器140可在模組152中與圖案化器件104一起被製造(如(例如)圖4所展示)，或可分離地提供此等控制器140。在一實施例中，控制器140連接至資料匯流排142，例如，光學資料匯流排。資料匯流排142連接至包含影像資料路徑硬體及/或軟體之外殼144。在一實施例中，資料路徑外殼144處於單元之背部以允許容易自後方存取以替換任何出故障部件(例如，固態硬碟、開關等等)。在一實施例中，控制器140中每一者包含在100MHz下具有64個頻道之一或多個波(脈衝)產生器(在此狀況下，4個)。在一實施例中，資料匯流排142包含一薄膜帶迴路。在一實施例中，控制器140定位於波帶片陣列148上方。
在一實施例中，每一模組152可為基本上自含式，其可允許較好子系統可靠性、較低庫存及縮減之廢棄值。因此，在一實施例中，模 組152可包含圖案化器件104及其關聯控制器。另外，如本文所論述，模組152可包含投影系統108之至少部分，諸如，與模組152之圖案化器件104相關聯之波帶片陣列148。此模組可允許出故障或已出故障模組之「隨插即用」替換。此模組可縮減歸因於庫存及廢棄值之備件成本。此模組可允許較低修復勞動力成本。此模組可縮減複雜度且允許部件設計之簡化；可大量生產該模組。
在一實施例中，參看圖3，運用對角線加影線之部分為「外部」世界之部分，且運用圓點加影線之部分為「內部」世界之部分。「內部」世界可與「外部」世界機械地隔離。亦即，「內部」世界可與來自「外部」世界之振動及力實質上隔離。因此，在一實施例中，「內部」世界可包含基板台106、用於基板台106之軸承(若存在)，及固持圖案化器件104之框架160。在一實施例中，「內部」世界可包含氣候封鎖及控制設施以用於基板調節及/或液體浸潤(例如，溫度及濕度控制、浸潤液體流、氣刀、氣體淋浴等等)。在一實施例中，框架160可與基板台106及其定位器件116機械地隔離。可(例如)藉由將框架160連接至接地端或與用於基板台106及/或其定位器件116分離之堅固基座來提供機械隔離。另外或替代地，可在框架160與其連接至之結構之間提供阻尼器，而不管彼結構為接地端、堅固基座抑或支撐基板台106及/或其定位器件116之框架。
框架160可經組態為可擴展的且可組態以容易採用任何數目個圖案化器件104。另外，每一圖案化器件104可包含一透鏡陣列148(參見(例如)圖4、圖6及圖7)。舉例而言，在圖3中，描繪數個圖案化器件104，該等圖案化器件104可進一步包括控制器140及/或經配置為恰在基板上方接近或處於框架160之底部之關聯透鏡陣列148。因此，在一實施例中，可提供多行光學引擎配置，其中每一光學引擎包含視情況具有一透鏡陣列148及/或控制器140之一圖案化器件104。在一實施例 中，在基板114與透鏡陣列148之間存在自由工作距離。此距離允許使基板114及/或透鏡陣列148移動以允許(例如)聚焦校正。在一實施例中，自由工作距離係在1微米至250微米之範圍內、5微米至150微米之範圍內、10微米至75微米之範圍內，或20微米至50微米之範圍內。
另外，微影裝置100可包含一對準感測器150。該對準感測器可用以促進判定在基板114之曝光之前及/或期間在圖案化器件104與基板114之間的對準。對準感測器150之結果可由微影裝置100之控制器使用以控制(例如)用以定位基板台106之定位器件116以改良對準。舉例而言，對準感測器150可量測基板台106上之一或多個對準標記，且接著可結合彼等一或多個對準標記與如在量測單元200中所量測的基板114上之一或多個對準標記之間的關聯來使用彼量測以相對於圖案化器件104來準確地定位基板114。另外或替代地，控制器可控制(例如)與圖案化器件104及/或透鏡陣列148相關聯之用以定位該圖案化器件104或透鏡陣列148之定位器件以改良對準。在一實施例中，對準感測器150可包括用以執行對準之圖案辨識功能性/軟體。
另外或替代地，微影裝置100可包含一位階感測器150。該位階感測器150可用以判定基板114及/或基板台106是否位於相對於圖案自圖案化器件104之投影之位階處。該位階感測器150可在基板114之曝光之前及/或期間判定位階。位階感測器150之結果可由微影裝置100之控制器使用以控制(例如)用以定位基板台106之定位器件116以改良位階量測。另外或替代地，控制器可控制(例如)與投影系統108之部件(例如，透鏡陣列148)相關聯之用以定位投影系統108之元件(例如，透鏡陣列148或透鏡陣列148之一部件)之定位器件以改良位階量測。在一實施例中，位階感測器可藉由在基板114處投影超音波光束而操作，及/或藉由在基板114處投影電磁輻射光束而操作。
在一實施例中，可使用來自對準感測器及/或位階感測器之結果 以變更由個別可定址元件102提供之圖案。可變更該圖案以校正(例如)可起因於(例如)個別可定址元件102與基板114之間的光學件(若存在)之失真、基板114之定位之不規則性、基板114之不均勻度，等等。因此，可使用來自對準感測器及/或位階感測器之結果以變更經投影圖案以實現非線性失真校正。非線性失真校正可有用於(例如)可能不具有一致線性或非線性失真之可撓性顯示器。
在微影裝置100之操作中，使用(例如)機器人210將基板114裝載至基板台106上。接著使基板114在Y方向上在框架160及圖案化器件104下方位移。基板114可由位階感測器及/或對準感測器150量測且接著使用圖案化器件104而曝光至圖案。舉例而言，經由投影系統108之焦平面(影像平面)來掃描基板114，而子光束及(因此)影像光點係由圖案化器件104至少部分地接通或完全接通或切斷。對應於圖案化器件104之圖案之特徵形成於基板114上。個別可定址元件102可(例如)經操作以提供如本文所論述之像素柵格成像。
在一實施例中，可在正Y方向上完整地掃描基板114，且接著在負Y方向上完整地掃描基板114。在此實施例中，圖案化器件104之相對側上之額外位階感測器及/或對準感測器150可為負X方向掃描所需。
圖4描繪根據一實施例的微影裝置之可程式化圖案化器件模組的示意性側視圖。如上文所提及，圖案化器件104可借助於模組152而提供至框架160。雖然各種圖4描繪與模組152中之圖案化器件104組合之各種其他組件，但無需為此狀況。
在此實施例中，圖案化器件104包含複數個VECSEL或VCSEL，該複數個VECSEL或VCSEL被展示為其(例如)提供於單一基板上之二維陣列。在此實施例中，為了節省空間，該複數個VECSEL或VCSEL垂直地配置，亦即，其在X方向上發射。該複數個VECSEL或VCSEL 發射複數個光束。在一實施例中，該陣列可包含256個VECSEL或VCSEL，因此發射256個光束。可使用其他數目個VECSEL或VCSEL。
光束縮減器及遞送光學件154係與圖案化器件104相關聯，該光束縮減器及遞送光學件154自圖案化器件104接收輻射光束且縮減光束之大小。在此實施例中，光束縮減器及遞送光學件154接收在X方向上投影之光束且重新引導該等光束以在Z方向上行進至準直器/光束導引器156。準直器/光束導引器156準直光束且可執行其他光束調節。
在此實施例中，用以實現頻率倍增(例如，倍頻)之非線性光學件158自準直器/光束導引器156接收輻射光束。在一實施例中，非線性光學件158包含KBBF稜鏡耦合器件158。該KBBF稜鏡耦合器件158執行輻射之頻率倍增。在一實施例中，非線性光學件158可包含用於頻率倍增之不同或額外合適材料。如上文所論述，在非線性光學件158之上游可存在另外頻率倍增，諸如，在圖案化器件104處存在空腔內倍頻。
自非線性光學件158，將輻射光束提供至波帶片陣列148。在一實施例中，每一圖案化器件104可具有一個相關聯波帶片陣列148。因此，可存在複數個分離波帶片陣列148。在一實施例中，一個以上圖案化器件104可共用一波帶片陣列148。波帶片陣列104將光束聚焦至基板116上。因此，在一實施例中，模組152可包含投影系統108之全部或部分。在一實施例中，具有孔隙之孔隙結構可位於VCSEL或VECSEL與波帶片陣列148之關聯透鏡之間。孔隙結構可限制繞射效應(例如，防止來自經引導至特定透鏡之輻射光束之繞射輻射照射於與該輻射光束不相關聯之另一透鏡上)。
在一實施例中，VCSEL或VECSEL 102中每一者將光束提供至波帶片陣列148之透鏡。在一實施例中，提供至波帶片陣列148之光束中 每一者經設定大小且經配置以在其移動期間實質上覆蓋波帶片陣列148之各別個別透鏡之橫截面寬度之實體。因此，舉例而言，在一實施例中，提供至波帶片陣列148之光束之橫截面寬度等於或大於與關聯透鏡移動振幅組合的波帶片陣列148之個別透鏡之橫截面寬度。舉例而言，若透鏡具有100微米之直徑且在X方向上之移動振幅為20微米，則光束橫截面寬度將為約120微米或更大。在一實施例中，提供至波帶片陣列148之光束之橫截面寬度可等於(或可能稍微大於)波帶片陣列148之個別透鏡之橫截面寬度，且光束在其在X方向上移動時經轉向以跟隨各別透鏡。在一實施例中，在光束到達透鏡且空間相干性應良好時光束形狀應具有「頂帽式(top-hat)」剖面而非(例如)高斯(Gaussian)剖面。在輻射之部分落在透鏡橫截面外部的情況下，在波帶片陣列148位階(例如，波帶片陣列148之透鏡之間的不透明表面)處應存在適當光罩。在一實施例中，可提供適當光束導引器以縮減或消除光束之間的串擾。在一實施例中，為了促進光罩及/或光束導引器，透鏡之間的間距應足夠大。在一實施例中，透鏡具有160微米之間距。然而，在一實施例中，提供至波帶片陣列148之光束之橫截面寬度可小於波帶片陣列148之個別透鏡之橫截面寬度。
當光束落在波帶片陣列148之透鏡之關聯光學上透射部分內時，個別可控制元件102(例如，VCSEL或VECSEL 102)可在適當時被「接通」或「切斷」至所要圖案。當光束完全落在波帶片陣列148之透鏡之光學上透射部分外部時，個別可控制元件102(例如，VCSEL或VECSEL 102)可被「切斷」。因此，在一實施例中，來自個別可控制元件102之光束在任何時間皆傳遞通過波帶片陣列148之單一透鏡。結合透鏡之位移的由光束自個別可控制元件102對透鏡之所得橫穿得到在基板上之來自被接通之每一個別可控制元件102之一關聯經成像線或片段188(參見圖8)。
在一實施例中，波帶片陣列148可具有與關於個別可控制元件102所描述相似的熱管理控制特徵。舉例而言，波帶片陣列148可具有冷卻系統。波帶片陣列148可由高熱導率材料製成或附接至高熱導率材料以促進熱自陣列之傳導，其中其可被移除或冷卻。
在一實施例中，波帶片陣列148及/或個別可控制元件102在曝光用途期間理想地保持處於實質上恆定穩態溫度。因此，舉例而言，個別可定址元件102之全部或許多者可在曝光之前被電力開啟以達到處於或接近所要穩態溫度，且視情況輻射可在曝光區域外部經投影通過波帶片陣列148以「加熱」波帶片陣列148。在曝光期間，可使用任一或多個溫度控制配置以冷卻及/或加熱波帶片陣列148及/或個別可控制元件102以維持穩態溫度。在一實施例中，可使用任一或多個溫度控制配置以在曝光之前加熱波帶片陣列148及/或個別可控制元件102以達到處於或接近所要穩態溫度。接著，在曝光期間，可使用任一或多個溫度控制配置以冷卻及/或加熱波帶片陣列148及/或個別可控制元件102以維持穩態溫度。可以前饋及/或回饋方式來使用來自感測器之量測以維持穩態溫度。在一實施例中，複數個波帶片陣列148及/或個別可控制元件102陣列中每一者可具有相同穩態溫度，或複數個波帶片陣列148及/或個別可控制元件102陣列中之一或多者可具有與複數個波帶片陣列148及/或個別可控制元件102陣列中之一或多個其他者不同的穩態溫度。在一實施例中，波帶片陣列148及/或個別可控制元件102經加熱至高於所要穩態溫度的溫度，且接著在曝光期間由於由任一或多個溫度控制配置施加之冷卻及/或因為個別可定址元件102之使用不足以將溫度維持高於所要穩態溫度而下降。
在一實施例中，定位器件162控制波帶片陣列148之位置。定位器件162可控制波帶片陣列148以用於用基板或基板台位階量測波帶片陣列148及/或用於透射影像線感測器(TILS)對準(如下文中所論述)。
在一實施例中，定位器件包含壓電致動器。在一實施例中，參看圖10，定位器件包含高夫斯圖爾特(Gough Stewart)定位單元。在一實施例中，定位器件162可在至少1個自由度中、在至少3個自由度中或在6個自由度中控制波帶片陣列148。在一實施例中，定位器件162包含小型化壓電高夫/斯圖爾特六自由度致動器。每一波帶片陣列148可受到其自有定位器件162控制。在一實施例中，為了演算用於定位器件162之控制信號，可提供控制器164以驅動定位器件162。控制資訊係自控制器164經由匯流排142而提供至其他控制器，且相似地控制資訊(例如，位置校正資訊)係自一或多個外部控制器及/或感測器經由匯流排142而提供至控制器164。在一實施例中，控制器164可與單一定位器件162相關聯，或可與複數個定位器件162一起共用。在一實施例中，可提供位置感測器以判定在高達6個自由度中之波帶片陣列148之位置。舉例而言，波帶片陣列位置感測器可包含干涉計。在一實施例中，波帶片陣列位置感測器可包含一編碼器，該編碼器可用以偵測一或多個單維編碼器光柵及/或一或多個二維編碼器光柵。
參看圖5，描繪圖4之複數個模組152之配置的示意性仰視圖。此等模組將在X方向上配置於框架160之長度上。每一模組152之波帶片陣列148將恰在基板/基板台上方曝光於框架之底部處。在一實施例中，波帶片陣列148之經組合長度L可為基板114之橫截面尺寸(例如，直徑)(例如，300毫米)。組合式波帶片陣列148可被稱為曝光頭。圖4描繪曝光頭包含波帶片陣列148之兩個對置之曝光組列--一近曝光組列166(例如，其首先曝光基板)及一遠曝光組列168。在一實施例中，如圖5所展示，近曝光組列166中之波帶片陣列148可在X方向上相對於遠曝光組列168中之波帶片陣列148而交錯/交插。此情形可允許近曝光組列166之波帶片陣列之曝光區域之間的間隙由遠曝光組列168之曝光區域填充。因此，因為曝光區域應壓合於(例如)小於或等 於2奈米、小於或等於5奈米、小於或等於10奈米或小於或等於50奈米之臨界尺寸均一性(CDU)準則內，所以波帶片陣列148應被適當地對準。
在圖5中，描繪五十九(59)個波帶片陣列148，每一波帶片陣列自身覆蓋5120微米之長度。可提供各自具有不同長度之不同數目個波帶片陣列。如所展示，波帶片陣列148交錯以覆蓋基板之整個橫截面尺寸(例如，直徑)。在使用較寬基板的情況下可添加更多波帶片陣列148，且針對較窄基板使用較少波帶片陣列148。因此，該裝置可靈活地適應於不同基板大小。橫越基板而延伸之曝光區域之優點在於：可在變化之條件下達成一致生產率，同時仍維持中等影像資料頻寬要求。另外，橫越基板而延伸之曝光區域使能夠藉由具有相對慢線性掃描移動而縮減宏觀機械移動。因此，可避免大機械移動。相對慢運動可使能夠滿足緊密壓合CDU要求，而不管不可校正隨機變數。
圖6描繪根據一實施例的微影裝置之透鏡陣列配置的示意性俯視圖。該透鏡陣列配置包括包含複數個透鏡180之一波帶片陣列148。在此實施例中，存在256個透鏡。在一實施例中，透鏡中每一者可具有約100微米之直徑。該256個透鏡可覆蓋5120微米之掃描線長度L2。在圖6所描繪之實施例中，該等透鏡以16×16透鏡鋸齒形組態以透鏡之水平偏移對角線而配置。在一實施例中，該等透鏡彼此水平地相隔(例如)20微米之距離D1。在一實施例中，若基板以與線成某角度進行掃描(亦即，掃描運動不平行於線之垂直方向)，則該等線可垂直地而非對角地配置。
在一實施例中，陣列148係在透鏡陣列配置之框架176中或由透鏡陣列配置之框架176來支撐。在一實施例中，框架176包含金屬。在一實施例中，陣列148係由一或多個安裝點172連接至框架176。在一實施例中，陣列148可連接至框架182，該框架182又由一或多個安裝 點172連接至框架176。在一實施例中，框架176及安裝點172可為一個單石結構。在一實施例中，框架176、安裝點172及框架182可為一個單石結構。框架176及/或框架182可由金屬薄片建構，其可具有相同於波帶陣列片148之厚度；此厚度匹配可允許沿著Z軸之正確重心且允許陣列148至基板表面之正確近接。在一實施例中，可存在用以橫向地支撐波帶陣列片148之一或多個可撓性安裝台178。
在一實施例中，透鏡陣列配置包含用以使波帶片陣列148位移之一或多個致動器174。在一實施例中，致動器174包含一壓電致動器。在一實施例中，致動器174相對於框架176來加速波帶片陣列148(包括框架182(若提供))。框架176可作為平衡塊狀物而工作以吸收振動。在圖6中，描繪兩個致動器174。
在一實施例中，波帶片陣列148(及(視情況)框架182)係經由作為安裝台172之彈簧鉸鏈而連接至框架176。彈簧鉸鏈可經調諧至總成之(例如)25KHz之固有頻率。鉸鏈之連接點實質上位於連接至致動器174之控制桿臂之旋轉中心處。此幫助隔離振盪。
在一實施例中，致動器174之致動可致使波帶片陣列148在實質上X方向上之振盪。因此，波帶片陣列148可在(例如)25KHz之固有頻率下在X方向上以接近類正弦運動而振盪。此振盪可具有(例如)34微米之振幅。此振盪將致使光束在X方向上藉由波帶片陣列148之透鏡進行掃描。另外，如將在下文中進一步所論述，致動器174之致動除了致使在X方向上之振盪以外或對在X方向上之振盪之替代，亦可致使波帶片陣列148在實質上Y方向上之振盪。
圖7描繪根據一實施例的微影裝置之透鏡陣列配置的示意性俯視圖。圖7之透鏡配置相似於圖6之透鏡陣列配置。在此實施例中，該等透鏡係以不同組態而配置。該等透鏡係以8×32組態而配置，而非16×16陣列。另外，該等透鏡係以三角形圖案而配置，如由圖7中之對 角地連接透鏡之線示意性地所展示，而非鋸齒形圖案。在一實施例中，該等透鏡彼此水平地相隔(例如)20微米之距離D1。在一實施例中，水平鄰近透鏡彼此間隔處於(例如)160微米之間隙D2。在一實施例中，透鏡可具有1120微米之寬度W1。
此透鏡佈局可提供一或多個改良。舉例而言，此設計可將控制器140之FIFO記憶體容量縮減一半。三角形掃描圖案可將頂部水平線與底部水平線中之透鏡之間的潛在壓合誤差移除一半。此佈局可提供歸因於其較小表面之較好疊對控制。此佈局可將波帶片陣列148之質量縮減一半。此佈局可縮減光束路徑中非線性光學件158之大小。
另外，如圖7所展示，提供一或多個致動器174、框架176及框架182之不同配置。舉例而言，在此實施例中，存在四(4)個致動器174。
參看圖8，描繪根據一實施例的微影裝置之輻射投影的示意性說明。基板與波帶片陣列148之間的相對掃描運動係在Y方向上由箭頭S展示。另外，如上文所論述，致動器174致使波帶片陣列148在X方向上之振盪(例如，類正弦)。在一實施例中，振盪可具有(例如)34微米之振幅D3。在圖8中，結合相對掃描之振盪係由曲線186展示。因此，在振盪頻率為25KHz的情況下，存在40微秒之週期。如圖8所展示，實際曝光移動具有50%之作用區間循環，亦即，每循環存在2個曝光週期。因此，結果，每光束/透鏡每秒存在寬度D1(在此狀況下，20微米)之50000個片段/掃描線188。在相對掃描運動S為1毫米/秒的情況下，每一片段/掃描線對應於在Y方向上之10奈米位移D4。因此，對於覆蓋5120微米之掃描線長度之256個透鏡陣列，每週期存在約1000個光點，其為轉譯至50MHz波產生之約100M個樣本。
在圖8中可看出，曝光光束將傾於遵循歸因於(例如)1毫米/秒之相對掃描運動S之通過片段/掃描線188的對角路徑。因此，圖9(A)大 體上描繪曝光光束移動。因此，為了補償掃描運動(且具有如圖9(B)大體上所描繪之曝光移動)，添加X方向振盪之頻率雙倍的在Y方向上之調變(例如，在X方向振盪為25KHz的情況下為50KHz)，其中振幅實質上等於片段/掃描線188之位移D4(例如，10奈米)。因此，波帶片陣列148將描述大體上類利薩如(Lissajous)路徑。此幫助確信片段/掃描線實質上互相平行而曝光。應提供在X方向及Y方向兩者上之一些主動額外調變以幫助確信在各種曝光階段期間之實質上恆定速率及線性移動。在一實施例中，致動器174驅動波帶片陣列148、控制同步且提供對類利薩如曝光移動之精確控制。
為了幫助實現基板上之輻射光束之精確定位，裝置可包含用以量測與投影至基板上之輻射光束相關聯之一或多個參數之感測器145。參看圖3，描繪感測器145之實例部位。在一實施例中，一或多個感測器145提供於用以固持基板114之基板台106中或上。舉例而言，感測器145可提供於基板台106之前側處(如所展示)及/或基板台106之尾側處(如所展示)。理想地，其位於將未由基板116覆蓋之位置處。在一替代或額外實例中，感測器可提供於基板台106之側邊緣處(圖中未繪示)，理想地提供於將未由基板116覆蓋之部位處。基板台106之前側處之感測器145可用於預曝光偵測。基板台106之尾側處之感測器145可用於曝光後偵測。基板台106之側邊緣處之感測器145可用於在曝光期間之偵測(「在運作中」偵測)。在一實施例中，感測器145可在框架160上(例如，作為感測器150或感測器150之部件)，以自波帶片陣列148經由光束重新引導結構(例如，配置於如圖3所展示之基板台106上之感測器145之部位處的反射鏡面配置)來接收輻射或接收自VECSEL或VCSEL至波帶片陣列148(例如，光束分裂器)之光束路徑中之輻射。此實施例可除了允許預曝光感測及/或曝光後感測以外或對預曝光感測及/或曝光後感測之替代，亦可允許「在運作中」 感測。另外或替代地，感測器145或至感測器145之光束重新引導結構可提供於與基板台106分離且相對於框架160可移動之感測器結構上。該結構可借助於致動器而可移動。在一實施例中，感測器結構位於基板台106將移動或處於路徑之側處的該路徑下方。在一實施例中，該結構可由致動器移動至基板台106之感測器145在圖3被展示的位置(若基板台106不處於該位置)，此移動可在該結構處於路徑之側的情況下(例如)在Z方向上或在X及/或Y方向上。在一實施例中，感測器結構位於基板台將移動之路徑上方。在一實施例中，感測器結構可由致動器移動(例如，旋轉)至波帶片陣列148下方。在一實施例中，感測器結構可附接至框架160且相對於框架160可位移(例如，旋轉)。
在用以量測朝向基板經透射或待透射之輻射之特性之操作中，藉由(例如)使感測器145(或光束重新引導結構)移動而將該感測器145定位於來自波帶片陣列148之輻射之路徑中。因此，作為一實例，參看圖3，可將基板台106移動至來自波帶片陣列148之輻射之路徑中之位置感測器145(或光束重新引導結構)。在彼狀況下，感測器145(或光束重新引導結構)在曝光區204處定位至來自波帶片陣列148之輻射光束中。一旦感測器145(或光束重新引導結構)位於輻射之路徑中，感測器145就可偵測輻射且量測關於輻射之一或多個參數。為了促進感測，感測器145(或光束重新引導結構)可相對於波帶片陣列148而移動，及/或波帶片陣列148可相對於感測器145(或光束重新引導結構)而移動。
在一實施例中，感測器145可促進光束至基板上之所要部位上之對準。因此，在一實施例中，為了提供適當且準確曝光光束對準，使用透射影像線感測器145以接收輻射光束中之一或多者以供量測。在一實施例中，感測器145橫越全基板寬度而延伸。
感測器145可用以校準輻射光束中之一或多者。舉例而言，輻射 光束之光點之部位可在曝光之前由感測器145偵測且相應地校準系統。可接著基於光點之此預期部位來調節曝光(例如，控制基板114之位置、控制光束之位置(例如，經由波帶片陣列148或其透鏡之移動)、控制VECSEL或VCSEL之「關斷」或「接通」，等等)。另外，可隨後發生校準。舉例而言，可使用(例如)基板台106之尾側上之感測器145緊接在曝光之後在一另外曝光之前來發生校準。可在每一曝光之前、在某數目個曝光之後等等發生校準。另外，可使用(例如)基板114之側處之感測器145「在運作中」偵測輻射光束之光點之部位且相應地調節曝光。可存在基於「在運作中」感測之重新校準。
在感測器145之一實施例操作中，在開始基板之曝光之前，來自框架160上之波帶片陣列148之光束係由基板台106之前側處之感測器145(亦即，如圖3所展示之最接近框架160之感測器145)接收及量測。舉例而言，量測來自輻射光束之輻射之光點之部位(在X-Y平面中)。在一實施例中，另外或替代地，感測器145可判定圍繞X軸、Y軸及/或Z軸之旋轉及/或在Z方向上之部位(如下文中相關地所論述)。分析光束之相對對準。
在一實施例中且在需要時，框架160上之波帶片陣列148中之一或多者之位置被重新對準，使得輻射光束相對於彼此適當地對準。在一實施例中，可藉由定位器件162執行重新對準。在一實施例中，可在1個自由度中、2個自由度中、至少3個自由度中或在6個自由度中發生重新對準。在一實施例中，個別透鏡可重新對準，如下文中所論述。
在基板之曝光之後，基板台106之尾側處之感測器145(亦即，如圖3所展示之最遠離框架160之感測器145)重新驗證輻射光束之投影。舉例而言，若結果仍匹配且在基板114之曝光期間基板台106之動態效能合格，則基板114之曝光可被認為係令人滿意的。因此，最初使用 前側感測器145來校準輻射光束且再次在基板之曝光結束時使用尾側感測器145來驗證定位準確度。
另外或替代地，朝向基板經透射或待透射之輻射之一或多個特性係由感測器145量測。在一實施例中，可驗證及/或校準輻射光束(及(因此)VECSEL或VCSEL)之曝光強度。另外或替代地，輻射光束之輻射之均一性及/或輻射光束之光點之橫截面大小或面積。
在一實施例中，感測器145可經組態以量測關於來自波帶片陣列148之每一輻射光束之焦點或關於來自波帶片陣列148之複數個輻射光束之焦點。若偵測到離焦條件，則可校正關於波帶片陣列148之每一透鏡之焦點或關於波帶片陣列148之複數個透鏡之焦點。舉例而言，可藉由使陣列148在Z方向上(及/或圍繞X軸及/或圍繞Y軸)移動來校正焦點。
在一實施例中，可在陣列148之頂部及/或底部處使用熱吸收光點或區域在波帶片陣列148之一透鏡處或附近使用局域化加熱來校正該特定透鏡之焦點、相差等等，可使用一或多個輻射光束(例如，一或多個紅外線光束)來加熱該陣列148。或在一實施例中，一或多個加熱光束係與曝光光束交插。一或多個加熱光束可由(例如)VECSEL或VCSEL陣列供應。一或多個加熱光束可運用適當光束分裂器或直接地經由成角度路徑而耦合於光束路徑中。與偏置加熱控制組合之此實施可潛在地允許在精確位準下之透鏡間隔及/或透鏡陣列曲率之控制。
另外或替代地，波帶片陣列148可包含適當壓電材料(例如，結晶石英)，其中可藉由局域化壓電效應誘發局域化移動。因此，一或多個電導體可執行於波帶片陣列148中或上且可將電荷施加於適當部位處以造成波帶片陣列148之壓電材料之移動，該移動致使波帶片陣列148之一或多個透鏡之局域化移動。
另外，在一實施例中，可變化曝光之時序以在X方向上伸長或壓 縮波帶片陣列148之片段188以用於某些校正。
另外，在給定精確度下，感測器145自身對奈米位準可不極佳。因此，可需要映射感測器145以界定其缺陷(若存在的話)。
圖13示意性地展示可如何藉由使用複數個光學引擎而在單次掃描中曝光整個基板114，每一光學引擎包含一或多個個別可定址元件。每一光學引擎可包含一分離圖案化器件104，且(視情況)包含如上文所描述之分離投影系統108及/或輻射系統。然而，應瞭解，兩個或兩個以上光學引擎可共用輻射系統、圖案化器件104及/或投影系統108中之一或多者之至少一部分。在一實施例中，每一光學引擎包含一圖案化器件104及一波帶片陣列148。在此實施例中，出於清楚起見，八個光學引擎被示意性地描繪為覆蓋基板114之寬度。在圖5中可看出，實務上可存在更多光學引擎。八個輻射光點(圖中未繪示)陣列係由八個光學引擎產生，其以兩個列166、168以「棋盤型」或交錯組態而配置，使得一個輻射光點陣列之邊緣與鄰近輻射光點陣列之邊緣稍微重疊。在一實施例中，光學引擎可以更多列配置。以此方式，輻射頻帶延伸橫越基板W之寬度，從而允許在單次掃描中執行整個基板之曝光。此「全寬」單次通過曝光幫助避免連接兩次或兩次以上通過之可能壓合問題，且亦可縮減機器佔據面積，此係因為基板可能無需在橫向於基板通過方向之方向上移動。應瞭解，可使用任何合適數目個光學引擎。在一實施例中，光學引擎之數目為至少2、至少4、至少8、至少10、至少20、至少30，或至少50。在一實施例中，光學引擎之數目小於1000，例如，小於500、小於250、小於100或小於75。
在本文所描述之實施例中，提供控制器以控制個別可定址元件(例如，VECSEL或VCSEL)。舉例而言，在個別可定址元件為輻射發射器件之實例中，控制器可控制何時接通或關斷個別可定址元件，且實現個別可定址元件之高頻率調變。控制器可控制由個別可定址元件 中之一或多者發射之輻射的功率。控制器可調變由個別可定址元件中之一或多者發射之輻射的強度。控制器可橫越個別可定址元件陣列之全部或部分而控制/調整強度均一性。控制器可調整個別可定址元件之輻射輸出以校正成像誤差，例如，光展量及光學像差(例如，彗形像差、像散性，等等)。
在微影中，可藉由選擇性地將基板上之抗蝕劑層曝光至輻射(例如，藉由將抗蝕劑層曝光至經圖案化輻射)而將所要特徵產生於基板上。接收某一最小輻射劑量(「劑量臨限值」)的抗蝕劑之區域經歷化學反應，而其他區域保持不變。抗蝕劑層中之因此產生的化學差異允許顯影抗蝕劑，亦即，選擇性地移除已接收至少最小劑量之區域或移除未接收到最小劑量之區域。結果，基板之部分仍受到抗蝕劑保護，而曝光供以移除抗蝕劑的基板之區域，從而允許(例如)額外處理步驟，例如，基板之選擇性蝕刻、選擇性金屬沈積，等等，藉此產生所要特徵。圖案化輻射可藉由如下操作實現：設定圖案化器件中之個別可控制元件，使得在所要特徵內透射至基板上之抗蝕劑層之區域的輻射係在足夠高之強度下以使得該區域在曝光期間接收高於劑量臨限值之輻射劑量，而基板上之其他區域藉由設定對應個別可控制元件以提供零或顯著較低輻射強度來接收低於劑量臨限值之輻射劑量。
實務上，即使設定個別可控制元件以在特徵邊界之一側上提供最大輻射強度且在另一側上提供最小輻射強度，所要特徵之邊緣處的輻射劑量亦可能不會自給定最大劑量突然地改變至零劑量。取而代之，歸因於繞射效應，輻射劑量之位準可橫越過渡區帶而下降。接著藉由所接收劑量下降至低於輻射劑量臨限值時之位置來判定在顯影抗蝕劑之後最終形成之所要特徵之邊界的位置。可藉由設定將輻射提供至基板上之處於特徵邊界上或附近之點的個別可控制元件不僅達最大強度位準或最小強度位準而且達在最大強度位準與最小強度位準之間 的強度位準來更精確地控制輻射劑量橫越過渡區帶之下降之剖面，且因此更精確地控制特徵邊界之精確位置。此情形通常被稱作「灰階化(grayscaling)」或「灰階層次化(grayleveling)」。
與微影系統中可能提供之控制相比較，灰階化可提供特徵邊界之位置的更大控制，在微影系統中，僅可將由給定個別可控制元件提供至基板之輻射強度設定至兩個值(即，僅僅最大值及最小值)。在一實施例中，可將至少三個不同輻射強度值投影至基板上，例如，至少4個輻射強度值、至少8個輻射強度值、至少16個輻射強度值、至少32個輻射強度值、至少64個輻射強度值、至少100個輻射強度值、至少128個輻射強度值，或至少256個輻射強度值、至少512個輻射強度值、至少1024個強度值或至少2048個強度值。若圖案化器件為輻射源自身(例如，VECSEL或VCSEL陣列)，則可(例如)藉由控制待透射之輻射之強度位準來實現灰階化。若對比器件為微鏡面器件，則可(例如)藉由控制微鏡面之傾斜角來實現灰階化。又，可藉由分組對比器件中之複數個可程式化元件且控制群組內在給定時間接通或切斷之元件的數目來實現灰階化。
在一實例中，圖案化器件可具有一系列狀態，其包括：(a)所提供輻射對其對應像素之強度分佈具有最小貢獻或甚至具有零貢獻的黑色狀態；(b)所提供輻射作出最大貢獻之最白狀態；及(c)之間所提供輻射作出中間貢獻之複數個狀態。狀態劃分成用於正常光束圖案化/印刷之正常集合，及用於補償有缺陷元件之效應的補償集合。正常集合包含黑色狀態及中間狀態之第一群組。此第一群組將被描述為灰色狀態，且其係可選擇以向對應像素強度提供自最小黑色值直至某一正常最大值之逐漸增加的貢獻。補償集合包含中間狀態之剩餘第二群組連同最白狀態。中間狀態之此第二群組將被描述為白色狀態，且其係可選擇以提供大於正常最大值之貢獻，從而逐漸地增加直至對應於最 白狀態之真實最大值。儘管中間狀態之第二群組被描述為白色狀態，但應瞭解，此僅僅係促進區別正常曝光步驟與補償曝光步驟。替代地，整個複數個狀態可被描述為在黑色與白色之間的灰色狀態序列，其係可選擇以實現灰階印刷。
應瞭解，可出於以上所描述之目的之額外或替代目的而使用灰階化。舉例而言，可調諧基板在曝光之後的處理，使得取決於所接收輻射劑量位準，存在基板之區的兩個以上潛在回應。舉例而言，基板之接收低於第一臨限值之輻射劑量的部分以第一方式來回應；基板之接收高於第一臨限值但低於第二臨限值之輻射劑量的部分以第二方式來回應；且基板之接收高於第二臨限值之輻射劑量的部分以第三方式來回應。因此，灰階化可用以提供橫越基板之具有兩個以上所要劑量位準之輻射劑量剖面。在一實施例中，輻射劑量剖面具有至少2個所要劑量位準，例如，至少3個所要輻射劑量位準、至少4個所要輻射劑量位準、至少6個所要輻射劑量位準，或至少8個所要輻射劑量位準。
應進一步瞭解，可藉由與如上文所描述的藉由僅僅控制在基板上之每一點處所接收之輻射之強度不同的方法來控制輻射劑量剖面。舉例而言，替代地或另外，由基板上之每一點所接收之輻射劑量可藉由控制該點之曝光的持續時間進行控制。作為另一實例，基板上之每一點可在複數次順次曝光中潛在地接收輻射。因此，替代地或另外，由每一點所接收之輻射劑量可藉由使用該複數次順次曝光之選定子集來曝光該點進行控制。
為了在基板上形成圖案，圖案化器件中之個別可控制元件中每一者經設定至在曝光程序期間之每一適用階段處之必需狀態。因此，表示必需狀態之控制信號經傳輸至個別可控制元件中每一者。理想地，微影裝置包括產生控制信號之控制系統300。待形成於基板上之圖案可以(例如)經向量定義格式(例如，GDSII)而自(例如)工廠影像主 機網路302提供至微影裝置。在一實施例中，圖案資料可呈允許(例如)標準無損耗位元映像文件格式之正交正方形像素格式。
為了將設計資訊轉換成用於每一個別可控制元件之控制信號，控制系統300包括一或多個資料操控器件，每一資料操控器件經組態以對表示圖案之資料串流執行處理步驟。資料操控器件可被集體地稱作「資料路徑(datapath)」。資料路徑之資料操控器件可經組態以執行以下功能中之一或多者：將以向量為基礎之設計資訊轉換成位元映像圖案資料；將位元映像圖案資料轉換成所需輻射劑量映像(即，橫越基板之所需輻射劑量剖面)；將所需輻射劑量映像轉換成用於每一個別可控制元件之所需輻射強度值；及將用於每一個別可控制元件之所需輻射強度值轉換成對應控制信號。
圖12描繪根據一實施例的微影裝置之影像資料路徑的示意圖。在此實施例中，系統控制256個個別可控制元件(例如，VCSEL或VECSEL)。當然，可針對不同數目個個別可控制元件來設置影像資料路徑。另外，雖然本文中論述關於影像資料路徑之線、記憶體、控制器等等之特定數目、類型等等，但本發明未必限於此情形且本發明之一實施例可包含線及/或記憶體及/或控制器等等之不同數目、類型等等。
參看圖12，實例控制系統300在光學收發器及開關304處自(例如)工廠影像主機網路302接收待投影於基板上之圖案(影像)。在一實施例中，至及自光學收發器及開關304之路徑為光纖線。在一實施例中，光纖線包含四(4)個32光纖(640Gbps頻寬)。
自光學收發器及開關304，將圖案儲存於記憶體中。在一實施例中，記憶體包含一或多個固態硬碟(SSD)。在一實施例中，將圖案儲存至兩個不同的資料儲存區中。一個資料儲存區係在曝光期間使用，且另一資料儲存區可用作備份及/或開啟以用於自影像主機之額外影 像上載。因此，在一實施例中，存在儲存區306、312之交替使用。因此，在一實施例中，存在第一圖案資料儲存區306，其包含記憶體(例如，固態硬碟)308及用以在記憶體308與光學收發器及開關304之間傳送資料之關聯控制器310。相似地，第二圖案資料儲存區312可包含記憶體308及關聯控制器310。在一實施例中，用於第二圖案資料儲存區312之規格係相同於用於第一圖案資料儲存區306之規格。在一實施例中，每一資料儲存區306、312為大小為24個全場圖案影像之緩衝器。
在一實施例中，記憶體包含兩百五十六(256)個256GB固態硬碟(64Tb)，該等固態硬碟在一實施例中不具有其用以促進冷卻之外殼。在一實施例中，記憶體可包含複數個PCI-Express固態硬碟(視情況具有M.2類別格式)，該複數個PCI-Express固態硬碟允許每秒1.4千兆位元組之持續頻寬；此配置可消除每光學鏈路具有兩個習知固態硬碟之資料串流，而支持每光學鏈路單一此固態硬碟。在一實施例中，每一SSD裝備有一SATA 600介面及至少500兆位元/秒之額定讀取速率。鑒於涉及大數目個SSD卡，需要穩固性。因此，在一實施例中，資料儲存區306、312為概念上相似於RAID 0及RAID 1的機器經調適組合式版本。個別資料儲存區306、312兩者以RAID 1方式互相備份(亦即，特定影像之影像資料存在於儲存區306、312兩者中)，而在每一資料儲存區內，所有SSD被同時存取(如RAID 0)以在內部光學匯流排上產生具有80千兆位元/秒之頻寬之影像資料串流。在(例如)SSD故障之狀況下，資料儲存區306可立即與資料儲存區312電子地交換(或反之亦然)，且處理可繼續。此情形可能中斷此時可能在進行中但此後可被恢復之影像資料傳送。因為當前SSD包含NAND快閃記憶體，所以其可具有有限數目個寫入循環。因此，在一實施例中，控制器310、312可藉由隨機產生器機構防止同一區域中之大數目個寫入。另外，在一實施例中，SSD之容量比必需之容量大四倍。此情形幫助縮減寫入強 度。舉例而言，一般而言，吾人將預期資料儲存區讀取影像比寫入影像多許多次。因此，擴大容量可二次地縮減磨損。
在一實施例中，控制器310包含一陣列控制器，該陣列控制器包含用於每一64固態硬碟之四(4)個磁碟控制器，其具有四(4)個32光學輸出光纖。每一控制器關注資料儲存/擷取，及針對其並聯SSD卡與彼同一資料儲存區內之3個相鄰控制器之並行資料傳送的同步。每控制器資料輸出係以2比1 TDM方式在32光纖纜線上經由光學收發器及開關304而合併至光學多點匯流排控制器或光學工廠影像主機網路介面302。
自光學收發器及開關304，朝向光學多點匯流排控制器314、316而向曝光組列166、168提供影像資料。光學多點匯流排控制器314將影像資料提供至近曝光組列166。光學多點匯流排控制器316將影像資料提供至遠曝光組列168。在一實施例中，每一光學多點匯流排控制器314、316包含兩(2)個16光學多點匯流排控制器。因為在曝光組列所需之資料之間存在時滯且在假定每影像列影像資料存在於光學匯流排上僅一次的情況下，引入呈(例如)FIFO形式之延遲線318，其將資料推動至用於遠曝光組列168之光學匯流排。在一實施例中，延遲線318包含~160GB DRAM-(2秒)。
自光學多點匯流排控制器314、316，將圖案資料提供至用於每一圖案化器件104之控制系統。在一實施例中，用於每一圖案化器件104之控制系統包含一光學接收器及快速捕捉緩衝器320、一矩陣開關322，及一FiFo儲存體324。自FiFo儲存體324，將資料提供至波(脈衝)產生器140以控制個別可控制元件102(例如，VCSEL或VECSEL)之輻射輸出。在一實施例中，各種組件可由兩百五十六(256)個500Mbps(128Gbps頻寬)線連接。在一實施例中，光學接收器及快速捕捉緩衝器320、矩陣開關322，FiFo儲存體324、波(脈衝)產生器140及個別可 控制元件102包括於模組152中(但其無需為此情形)。在一實施例中，僅波(脈衝)產生器140及個別可控制元件102包括於模組152中。
在一實施例中，來自波產生器140之輸出信號經驅動為脈衝長度經調變信號而非經放大類比信號。此情形可允許有效率的一致非線性光學轉換，此係因為非線性光學轉換效率係由光束強度驅動。
如應瞭解，在「點燃」曝光光束的同時，必須在基板114、波帶片陣列148等等之定位中考慮位階量測及匹配資料。
在一實施例中，可變更用以提供圖案之控制信號以考量可影響基板上之圖案之適當供應及/或實現的因素。舉例而言，可將校正應用於控制信號以考量個別可控制元件102及/或波帶片陣列148之加熱。此加熱可致使個別可控制元件102及/或波帶片陣列148之透鏡之指標方向改變、來自個別可控制元件102及/或波帶片陣列148之透鏡之輻射之均一性改變，等等。在一實施例中，來自(例如)感測器之與個別可控制元件102及/或波帶片陣列148相關聯之測定溫度及/或膨脹/收縮可用以變更將另外已提供以形成圖案之控制信號。因此，舉例而言，在曝光期間，個別可控制元件102及/或波帶片陣列148之溫度可變化，該變化造成將在單一恆定溫度下提供之經投影圖案之改變。因此，可變更控制信號以考量此變化。相似地，在一實施例中，來自感測器145及/或感測器150之結果可用以變更由個別可控制元件102提供之圖案。可變更該圖案以校正(例如)可起因於(例如)個別可控制元件102與基板114之間的光學件(若存在)之失真、基板114之定位之不規則性、基板114之不均勻度，等等。
在一實施例中，可基於由測定參數(例如，測定溫度、藉由位階感測器之測定距離，等等)而引起的關於所要圖案之物理/光學結果的理論而判定控制信號之改變。在一實施例中，可基於由測定參數而引起的關於所要圖案之物理/光學結果的實驗或經驗模型而判定控制信 號之改變。在一實施例中，可以前饋及/或回饋方式來應用控制信號之改變。
圖13描繪用於在(例如)平板顯示器(例如，LCD、OLED顯示器等等)之製造中曝光基板的根據一實施例之微影裝置的示意性俯視圖。如同圖3所展示之微影裝置100，該微影裝置100包含用以固持平板顯示器基板114之基板台106及用以使基板台106移動之定位器件116。該微影裝置100進一步包含配置於框架160上之複數個圖案化器件104。在此實施例中，圖案化器件104中每一者包含複數個VCSEL或VECSEL。如圖13所展示，圖案化器件104經配置成沿著X方向延伸之數個分離圖案化器件104，其包含個別可定址元件102。在一實施例中，個別可定址元件102實質上靜止，亦即，其在投影期間不顯著移動。另外，在一實施例中，圖案化器件104之數個波帶片陣列148係以交替方式自鄰近波帶片陣列148交錯(參見(例如)圖5)。微影裝置100可經配置以提供像素柵格成像。
在微影裝置100之操作中，使用(例如)機器人處置器(圖中未繪示)而將平板顯示器基板114裝載至基板台106上。接著在Y方向上在框架160及圖案化器件104之波帶片陣列148下方使基板114位移。接著使用個別可定址元件102及圖案化器件104之波帶片陣列148使基板114曝光至圖案。
圖14描繪供卷軸式可撓性顯示器/電子件使用的根據一實施例之微影裝置的示意性俯視圖。如同圖3所展示之微影裝置100，該微影裝置100包含配置於框架160上之複數個圖案化器件104。在此實施例中，圖案化器件104中每一者包含VECSEL或VCSEL。
微影裝置亦可包含具有物件台106之物件固持器，基板114係遍及該物件台106而移動。基板114係可撓性的且滾動至連接至定位器件116之卷軸上，該定位器件116可為用以轉動卷軸之馬達。在一實施例 中，另外或替代地，基板114可自連接至定位器件116之卷軸滾動，該定位器件116可為用以轉動卷軸之馬達。在一實施例中，存在至少兩個卷軸，一卷軸係供基板自其滾動，且另一卷軸係供基板滾動至其上。在一實施例中，若(例如)基板114在卷軸之間足夠硬，則無需提供物件台106。在此狀況下，仍將存在物件固持器，例如，一或多個卷軸。在一實施例中，微影裝置可提供無載體基板(例如，無載體箔片(carrier-less-foil,CLF))及/或卷軸式製造(roll to roll manufacturing)。在一實施例中，微影裝置可提供單片連續式製造(sheet to sheet manufacturing)。
在微影裝置100之操作中，可撓性基板114在Y方向上滾動至框架160及圖案化器件104上及/或在Y方向上在框架160及圖案化器件104下方自卷軸滾動。接著使用個別可定址元件102及波帶片陣列148使基板114曝光至圖案。個別可定址元件102可經操作(例如)以提供如本文所論述之像素柵格成像。
在一實施例中，框架160可包含經組態以維持流體與基板接觸以促進基板之浸潤曝光之流體限制結構。在一實施例中，流體限制結構可包含用以將浸潤流體(例如，液體)提供至框架160與基板台之間的基板之入口。在一實施例中，流體限制結構包含用以移除浸潤流體之出口。在一實施例中，流體限制結構包含框架160之底部上之面向基板之矩形出口，該矩形出口在X方向上延伸框架160之長度且在Y方向上具有至少波帶片陣列148之長度。在矩形出口之內部，入口可提供液體以填充由出口環繞之矩形。
本文中之論述已主要考慮300毫米基板。對於使用相同資料路徑頻寬全寬曝光之450毫米基板，針對450毫米基板之生產率將在以WPH量測時僅低50%(相對於針對習知工具之情況低兩倍)。又，相對於生產率之佔據面積增加將小於50%。圖案化器件104之數目將很可 能自大約60增加至90，但相同單元及相同大小之資料儲存區仍將適用。光學匯流排將需要多50%的光束分裂點，外殼將需要多150毫米寬及300毫米深，但單元高度仍可保持大約同一值。在假定基板載物台之相對低單向曝光速率(1毫米/秒)及個別波帶片陣列148之先進壓電位階量測能力的情況下，穩定性溫度將小得多或甚至不存在，且因此，可不需要實質載物台重新設計。
一實施例可提供選自以下各者之一或多個優點：(1)無光罩技術消除製備起來耗時的昂貴光罩之使用；(2)能夠具有高頻寬、相對低成本、可靠及/或無需額外光源之解決方案；(3)生產率按比例調整(例如，10個WPH增量)且穩固之解決方案；(4)波帶片陣列成像可在不具有RET或OPC的情況下實現K1<0.3；(5)藉由主要使用商業成品材料實現之低成本；(6)擁有權之相對低成本；(7)低維修需要；(8)高可靠性(較少停機時間/重工/刮擦)；(9)藉由支架及堆疊方法實現之每WPH小工廠佔據面積；(10)很少移動部件；(11)使用壓電致動實現之高(例如，次數十奈米)定位準確度；(12)低功率穩定穩固VECSEL或VCSEL照明技術；(13)藉由使用波帶片陣列之高成像品質；(14)設計可非常依賴於半導體技術，其允許在半導體進步的情況下之線之未來技術延伸(亦即，對半導體之背負式生產改良)；及/或(15)資料串流藉由使用允許標準無損耗位元映像文件格式之正交正方形像素格式而在曝光之前不需要冗長的數學重新演算，此情形允許更多工廠邏輯靈活性。
雖然本文中之實施例已聚焦於基板在Y方向上之掃描移動，但可另外造成基板與輻射光束之間的相對運動。舉例而言，相對運動可由輻射光束相對於基板之移動(以相似於電子束裝置的方式)造成或由光束與基板之移動之組合造成。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在特定器件或結構(例如，積體電路或平板顯示器)之製造中之使用，但應理解，本文所描述之 微影裝置及微影方法可具有其他應用。應用包括(但不限於)製造積體電路、整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、LCD、OLED顯示器、薄膜磁頭、微機電器件(MEMS)、微光機電系統(MOEMS)、DNA晶片、封裝(例如，覆晶、重新分佈，等等)、可撓性顯示器或電子件(其為可為可滾動、可彎曲(如紙張)且保持無變形、適型的、結實的、薄及/或輕量的顯示器或電子件，例如，可撓性塑膠顯示器)，等等。又，例如，在平板顯示器中，本裝置及方法可用以輔助產生各種層，例如，薄膜電晶體層及/或彩色濾光器層。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(例如，通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)或度量衡工具或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指已經含有多個經處理層之基板。
平板顯示器基板可為矩形形狀。經設計以曝光此類型之基板的微影裝置可提供覆蓋矩形基板之全寬度或覆蓋寬度之一部分(例如，寬度之一半)的曝光區。可在曝光區下方掃描基板，同時經由經圖案化光束而同步地掃描圖案化器件，或圖案化器件提供變化圖案。以此方式，將所要圖案之全部或部分轉印至基板。若曝光區覆蓋基板之全寬度，則可以單次掃描來完成曝光。若曝光區覆蓋(例如)基板之寬度之一半，則可在第一次掃描之後使基板橫向地移動，且通常執行另一次掃描以曝光基板之剩餘部分。
本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以調變輻射光束之橫截面以便在基板(之部分)中產生圖案之任何器 件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。相似地，最終產生於基板上之圖案可能不會對應於在任一瞬間藉由個別可控制元件陣列形成之圖案。此種狀況可能出現在如下配置中，在該配置中，形成於基板之每一部分上的最終圖案係在給定時段或給定數目次曝光內被建置，在該給定時段或給定數目次曝光內由個別可控制元件陣列提供之圖案及/或基板之相對位置改變。通常，產生於基板之目標部分上的圖案將對應於產生於目標部分中之器件(例如，積體電路或平板顯示器)中的特定功能層(例如，平板顯示器中之彩色濾光器層或平板顯示器中之薄膜電晶體層)。此等圖案化器件之實例包括(例如)可程式化鏡面陣列、雷射二極體陣列、發光二極體陣列、光柵光閥，及LCD陣列。圖案係憑藉電子器件(例如，電腦)而可程式化的圖案化器件(例如，包含可各自調變輻射光束之一部分之強度之複數個可程式化元件的圖案化器件)(其包括具有複數個可程式化元件之電子可程式化圖案化器件，該複數個可程式化元件藉由調變輻射光束之一部分相對於該輻射光束之鄰近部分之相位而將圖案賦予至輻射光束)係在本文中被集體地稱作「對比器件」。在一實施例中，圖案化器件包含至少10個可程式化元件，例如，至少100個可程式化元件、至少200個可程式化元件、至少500個可程式化元件或至少1000個可程式化元件。以下略微更詳細地論述此等器件中之若干者的實施例：
-可程式化鏡面陣列。可程式化鏡面陣列可包含具有黏彈性控制層之矩陣可定址表面及反射表面。此裝置所隱含之基本原理在於(例如)：反射表面之經定址區域將入射輻射反射為繞射輻射，而未經定址區域將入射輻射反射為非繞射輻射。在使用適當空間濾光器的情況下，可將非繞射輻射濾出經反射光束，從而僅使得繞射輻射到達基 板。以此方式，光束根據矩陣可定址表面之定址圖案而變得圖案化。應瞭解，作為一替代例，濾光器可濾出繞射輻射，從而使非繞射輻射到達基板。亦可以對應方式來使用繞射光學MEMS器件陣列。繞射光學MEMS器件可包含複數個反射帶，反射帶可相對於彼此而變形以形成將入射輻射反射為繞射輻射之光柵。可程式化鏡面陣列之另一實施例使用微小鏡面之矩陣配置，其中每一鏡面可藉由施加合適局域化電場或藉由使用壓電致動構件而圍繞軸線個別地傾斜。傾斜度界定每一鏡面之狀態。當元件無缺陷時，鏡面可藉由來自控制器之適當控制信號進行控制。每一無缺陷元件係可控制的，以採用一系列狀態中之任一者，以便調整其在經投影輻射圖案中之對應像素的強度。再次，鏡面係矩陣可定址的，使得經定址鏡面在與未經定址鏡面不同之方向上反射入射輻射光束；以此方式，經反射光束可根據矩陣可定址鏡面之定址圖案而圖案化。可使用合適電子構件來執行所需矩陣定址。可(例如)自全文以引用方式併入本文中的美國專利第US 5,296,891號及第US 5,523,193號以及PCT專利申請公開案第WO 98/38597號及第WO 98/33096號搜集關於如本文所提及之鏡面陣列之更多資訊。
-可程式化LCD陣列。全文以引用方式併入本文中的美國專利第US 5,229,872號給出此構造之實例。
微影裝置可包含一或多個圖案化器件，例如，一或多個對比器件。舉例而言，微影裝置可具有複數個個別可控制元件陣列，每一者彼此獨立地受到控制。在此配置中，個別可控制元件陣列中之一些或全部可具有共同照明系統(或照明系統之部分)、用於個別可控制元件陣列之共同支撐結構及/或共同投影系統(或投影系統之部分)中的至少一者。
應瞭解，在(例如)使用特徵之預偏置、光學近接校正特徵、相位變化技術及/或多次曝光技術時，由個別可控制元件陣列「顯示」之 圖案可實質上不同於最終轉印至基板之層或基板上之層的圖案。相似地，最終產生於基板上之圖案可能不會對應於在任一瞬間由個別可控制元件陣列形成之圖案。在如下配置中可為此狀況：其中在個別可控制元件陣列上之圖案及/或基板之相對位置改變期間的給定時段或給定數目之曝光內建置形成於基板之每一部分上的最終圖案。
投影系統及/或照明系統可包括用以引導、塑形或控制輻射光束之各種類型的光學組件，例如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
在描述中，術語「透鏡」應通常被理解為涵蓋提供與參考透鏡之功能相同的功能之任何折射、反射及/或繞射光學元件。舉例而言，可以具有光學功率之習知折射透鏡的形式、以具有光學功率之史瓦茲西耳德(Schwarzschild)反射系統的形式及/或以具有光學功率之波帶片的形式來體現成像透鏡。此外，若所得效應係在基板上產生收斂光束，則成像透鏡可包含非成像光學件。
微影裝置可屬於具有兩個(例如，雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上圖案化器件台)的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之「浸潤液體」(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，圖案化器件與投影系統之間的空間。浸潤技術係用以增加投影系統之NA。本文中所使用之術語「浸潤」不意謂例如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
另外，裝置可具備流體處理製造單元以允許流體與基板之經輻 照部分之間的相互作用(例如，以選擇性地將化學物附接至基板或選擇性地修改基板之表面結構)。
在一實施例中，基板具有實質上圓形形狀，視情況，沿著其周邊之部分具有凹口及/或扁平邊緣。在一實施例中，基板具有多邊形形狀，例如，矩形形狀。基板具有實質上圓形形狀之實施例包括如下實施例：其中基板具有至少25毫米之直徑，例如，至少50毫米、至少75毫米、至少100毫米、至少125毫米、至少150毫米、至少175毫米、至少200毫米、至少250毫米或至少300毫米。在一實施例中，基板具有至多500毫米、至多400毫米、至多350毫米、至多300毫米、至多250毫米、至多200毫米、至多150毫米、至多100毫米或至多75毫米之直徑。基板為多邊形(例如，矩形)之實施例包括如下實施例：其中基板之至少一側(例如，至少兩側或至少三側)具有至少5公分之長度，例如，至少25公分、至少50公分、至少100公分、至少150公分、至少200公分或至少250公分。在一實施例中，基板之至少一側具有至多1000公分之長度，例如，至多750公分、至多500公分、至多350公分、至多250公分、至多150公分或至多75公分。在一實施例中，基板為具有約250公分至350公分之長度及約250公分至300公分之寬度的矩形基板。基板之厚度可變化，且在一定程度上，可取決於(例如)基板材料及/或基板尺寸。在一實施例中，厚度為至少50微米，例如，至少100微米、至少200微米、至少300微米、至少400微米、至少500微米，或至少600微米。在一實施例中，基板之厚度為至多5000微米，例如，至多3500微米、至多2500微米、至多1750微米、至多1250微米、至多1000微米、至多800微米、至多600微米、至多500微米、至多400微米或至多300微米。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)中處理本文所提及之基板。可在曝光之前或之後在(例如)度量衡工具及/或檢測 工具中量測基板之性質。
在一實施例中，抗蝕劑層提供於基板上。在一實施例中，基板為晶圓，例如，半導體晶圓。在一實施例中，晶圓材料係選自由Si、SiGe、SiGeC、SiC、Ge、GaAs、InP及InAs組成之群組。在一實施例中，晶圓為III/V化合物半導體晶圓。在一實施例中，晶圓為矽晶圓。在一實施例中，基板為陶瓷基板。在一實施例中，基板為玻璃基板。玻璃基板可有用於(例如)平板顯示器及液晶顯示器面板之製造中。在一實施例中，基板為塑膠基板。在一實施例中，基板係透明的(對於人類肉眼而言)。在一實施例中，基板係彩色的。在一實施例中，基板係無色的。
雖然在一實施例中將圖案化器件104描述及/或描繪為處於基板114上方，但其可代替地或另外位於基板114下方。另外，在一實施例中，圖案化器件104與基板114可並排，例如，圖案化器件104及基板114垂直地延伸且圖案經水平地投影。在一實施例中，提供圖案化器件104以曝光基板114之至少兩個相對側。舉例而言，至少在基板114之每一各別對置側上可存在至少兩個圖案化器件104以曝光彼等側。在一實施例中，可存在用以投影基板114之一側的單一圖案化器件104，及用以將圖案自單一圖案化器件104投影至基板114之另一側上的適當光學件(例如，光束引導鏡面)。
雖然已在上文描述特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。
此外，儘管本發明已在某些實施例及實例之內容背景中被揭示，但熟習此項技術者應理解，本發明延伸超過該等具體揭示之實施 例而至其他替代實施例及/或使用及其明顯修改及等效者。另外，雖然已詳細地展示及描述數個變化，但在本發明之範疇內的其他修改基於本發明將對熟習此項技術者而言易於顯而易見。舉例而言，據預期，可進行該等實施例之特定特徵及態樣的各種組合或子組合，且該等組合或子組合仍屬於本發明之範疇。因此，應理解，可將所揭示實施例之各種特徵及態樣彼此組合或彼此替換，以便形成所揭示本發明之變化模式。
因此，雖然上文已描述本發明之各種實施例，但應理解，其已僅作為實例而非限制予以呈現。對於熟習相關技術者將顯而易見，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下在實施例中作出各種形式及細節改變。因此，本發明之廣度及範疇不應受到上述例示性實施例中任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
104‧‧‧圖案化器件
106‧‧‧物件固持器/物件台/基板台
114‧‧‧基板/晶圓/平板顯示器基板/可撓性基板
116‧‧‧基板定位器件
139‧‧‧基座
140‧‧‧曝光控制器/波(脈衝)產生器
142‧‧‧資料匯流排
143‧‧‧安裝台
144‧‧‧外殼
145‧‧‧位置感測器/透射影像線感測器/前側感測器/尾側感測器
150‧‧‧對準感測器/位階感測器
160‧‧‧框架

Claims (42)

  1. 一種微影裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板；一調變器，其經組態以將該基板之一曝光區域曝光至根據一所要圖案而調變之複數個光束，該調變器包含用以提供該複數個光束之複數個VECSEL或VCSEL；及一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該基板上。
  2. 如請求項1之裝置，其中該投影系統包含用以接收該複數個光束之一透鏡陣列。
  3. 如請求項2之裝置，其中該透鏡陣列為一波帶片陣列。
  4. 請求項2或3之裝置，其中該透鏡陣列係以一個二維陣列而配置，其中該等透鏡係以一個三角形佈局而配置。
  5. 如請求項2或3之裝置，其進一步包含一致動器，該致動器用以致使該透鏡陣列在該曝光區域之曝光期間相對於該複數個VECSEL或VCSEL而移動。
  6. 如請求項5之裝置，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以使該透鏡陣列以一利薩如圖案而振盪。
  7. 如請求項5之裝置，其進一步包含一定位器件，該定位器件用以致使該致動器及該透鏡陣列相對於該基板而移動。
  8. 如請求項5之裝置，其包含具有該等透鏡之一結構及環繞該結構之一框架，該框架包含用以將該結構可移動地連接至該框架之一安裝台。
  9. 如請求項8之裝置，其中該致動器經組態以使該結構相對於該框架而位移。
  10. 一種可程式化圖案化器件，其包含：複數個VECSEL或VCSEL，其用以提供根據一所要圖案而調變之複數個光束；及一透鏡陣列，其用以接收該複數個光束。
  11. 如請求項10之器件，其中該透鏡陣列為一波帶片陣列，該等透鏡之一數目對應於VECSEL或VCSEL之一數目，且該透鏡陣列經定位以將由該等VECSEL或VCSEL中之各別VECSEL或VCSEL選擇性地傳遞之輻射聚焦成一光點陣列。
  12. 如請求項10或11之器件，其中該透鏡陣列係以一個二維陣列而配置，其中該等透鏡係以一個三角形佈局而配置。
  13. 如請求項10或11之器件，其進一步包含一致動器，該致動器經組態以致使該透鏡陣列在該複數個光束之提供期間相對於該複數個VECSEL或VCSEL而移動。
  14. 如請求項13之器件，其中該致動器經組態以致使該透鏡陣列在一同一平面中在至少2個正交方向上移動。
  15. 如請求項13之器件，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以使該透鏡陣列以一利薩如圖案而振盪。
  16. 如請求項13之器件，其進一步包含一定位器件，該定位器件經組態以使該致動器及該透鏡陣列在至少兩個自由度中移動。
  17. 如請求項13之器件，其包含具有該等透鏡之一結構及環繞該結構之一框架，該框架包含用以將該結構可移動地連接至該框架之一安裝台。
  18. 如請求項17之器件，其中該致動器經組態以使該結構相對於該框架而位移。
  19. 如請求項10或11之器件，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以將脈衝信號提供至該複數個VECSEL或VCSEL以調變該複數 個VECSEL或VCSEL。
  20. 一種微影系統，其包含複數個微影裝置，該複數個微影裝置中之至少一微影裝置配置於該複數個微影裝置中之另一微影裝置上方。
  21. 如請求項20之系統，其進一步包含一支架，該支架具有複數個開口，該複數個微影裝置可移除地提供至該複數個開口中。
  22. 如請求項21之系統，其中該支架包含開口之一個二維陣列。
  23. 如請求項22之系統，其中該支架包含開口之至少兩個水平列及開口之至少兩個垂直行。
  24. 如請求項20至23中任一項之系統，其中該複數個微影裝置中每一者之一開口處於一實質上同一平面中，且該系統進一步包含經組態以將一基板供應至該等開口之一機器人。
  25. 如請求項24之系統，其進一步包含與該複數個微影裝置分離之一量測裝置，該量測裝置之一開口係與該等微影裝置之該等開口處於該實質上同一平面中，或該量測裝置之一開口處於與該等微影裝置之該等開口共平面的一平面中。
  26. 如請求項20至23中任一項之系統，其進一步包含與該複數個微影裝置分離之複數個量測裝置。
  27. 如請求項20至23中任一項之系統，其中該等微影裝置中每一者之構造及大小實質上相同。
  28. 如請求項20至23中任一項之系統，其中該等微影裝置中每一者獨立於彼此而操作。
  29. 一種波帶片陣列配置，其包含以一個二維陣列而配置之透鏡，其中該等透鏡係以一個三角形佈局而配置。
  30. 如請求項29之配置，其包含具有該等透鏡之一結構及環繞該結構之一框架。
  31. 如請求項30之配置，其中該框架包含用以將該結構可移動地連接至該框架之一安裝台。
  32. 如請求項30或31之配置，其進一步包含一致動器，該致動器經組態以使該結構相對於該框架而位移。
  33. 一種器件製造方法，其包含：使用提供複數個光束之複數個VECSEL或VCSEL而根據一所要圖案來調變該複數個光束；及將該等經調變光束投影至一基板之一曝光區域上。
  34. 如請求項33之方法，其包含使用一透鏡陣列來投影該等光束。
  35. 如請求項34之方法，其中該透鏡陣列為一波帶片陣列。
  36. 如請求項34或35之方法，其中該透鏡陣列係以一個二維陣列而配置，其中該等透鏡係以一個三角形佈局而配置。
  37. 如請求項34或35之方法，其進一步包含在將該經調變光束投影至該曝光區域上期間致使該透鏡陣列相對於該複數個VECSEL或VCSEL而移動。
  38. 如請求項37之方法，其包含使該透鏡陣列以一利薩如圖案而振盪。
  39. 一種本發明中之用於平板顯示器之製造中之一或多者之用途。
  40. 一種本發明中之用於積體電路之製造中之一或多者之用途。
  41. 一種平板顯示器，其係使用本發明中任一者而製造。
  42. 一種積體電路器件，其係使用本發明中任一者而製造。
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