光刻设备、可编程图案形成装置以及光刻方法

光刻设备、可编程图案形成装置以及光刻方法
【专利摘要】在一个实施例中，公开一种光刻设备，包括：调制器，配置成将衬底的曝光区域以根据期望的图案调制的多个束曝光；和投影系统，配置成将经过调制的束投影到衬底上。调制器包括偏转器，用以相对于曝光区域使所述多个束移位。
【专利说明】光刻设备、可编程图案形成装置以及光刻方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年4月8日递交的美国临时申请61/473，636和2012年2月3日递交的美国临时申请61/594，875的优先权，其在此通过引用全文并入。
【技术领域】
[0003]本发明涉及光刻设备、可编程图案形成装置以及器件制造方法。
【背景技术】
[0004]光刻设备是一种将所需图案应用到衬底或衬底的一部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)、平板显示器以及其他具有精细特征的装置或结构的制造中。在传统的光刻设备中，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成与所述1C、平板显示器或其他装置的单层对应的电路图案。可以通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上将该图案转移到衬底(例如，硅芯片或玻璃板)(的部分)上。
[0005]除了电路图案，图案形成装置可以用于形成其他图案，例如彩色滤光片图案或点矩阵。与常规掩模不同的是，图案形成装置可以包括图案化阵列，其包括生成电路或其他可应用图案的独立可控元件的阵列。这种“无掩摸”系统相对于传统的基于掩模的系统的优点在于可以更加迅速地并以更少成本提供和/或改变图案。
[0006]因此，无掩模系统包括可编程图案形成装置(例如空间光制、对比度装置等)。可编程图案形成装置通过使用独立可控元件的阵列被编程(例如电子方式或光学方式)以形成期望的图案化束。可编程图案形成装置的类型包括微反射镜阵列、液晶显示器(LCD)阵列、光栅光阀阵列等。

【发明内容】

[0007]期望地，例如提供一种柔性低成本光刻设备，其包括可编程图案形成装置。
[0008]在一个实施例中，公开ー种光刻设备，包括:调制器，其配置成以根据期望的图案调制的多个束曝光村底的曝光区域；和投影系统，其配置成将经过调制的束投影到衬底上。调制器可以相对于曝光区域移动束。光刻设备可以具有用于接收多个束的透镜阵列，该透镜阵列相对于曝光区域是可移动的。
[0009]在一个实施例中，光刻设备可以例如设置有能够在衬底的目标部分上生成图案的光学装置列。光学装置列可以设置有:配置成发射多个束的自发射对比度装置和配置成将多个束的至少一部分投影到目标部分上的投影系统。该设备可以设置有偏转器，用于相对于目标部分移动所述束。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]合并于此并且形成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且与相关描述一起进ー步用于解释本发明的原理，使得本领域普通技术人员能够实现和使用本发明。
[0011]图1示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的侧视图。
[0012]图2示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的俯视图。
[0013]图3示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的俯视图。
[0014]图4示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的俯视图。
[0015]图5示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的侧视图。
[0016]图6示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的侧视图。
[0017]图7示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的侧视图。
[0018]图8示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的侧视图。
[0019]图9示出根据本发明一个实施例的束偏转器的示意的侧视图。
[0020]图10(A)示出根据本发明一个实施例的束偏转器的示意的侧视图。
[0021]图10⑶示出根据本发明一个实施例的束偏转器的示意的侧视图。
[0022]图10(C)示出图10(B)的束偏转器的示意的另ー侧视图。
[0023]图11示出根据本发明一个实施例的束偏转器的一维阵列的示意侧视图。
[0024]图12示出根据本发明一个实施例的束偏转器的一维阵列的示意俯视图。
[0025]图13示出根据本发明一个实施例的束偏转器的ニ维阵列的示意俯视图。
[0026]图14示出根据本发明一个实施例的束偏转器的示意侧视图。
[0027]图15示出根据本发明一个实施例的束偏转器的示意侧视图。
[0028]图16示出根据本发明一个实施例的光刻设备的偏转器的曝光策略的示意俯视图和相关的伏特-时间曲线。
[0029]图17示出根据本发明一个实施例的曝光策略的示意俯视图。
[0030]图18示出根据本发明一个实施例的曝光策略的示意俯视图。
[0031]图19示出实施图18中的曝光策略的根据本发明一个实施例的光刻设备的示意的俯视图。
[0032]图20示出材料沉积设备和エ艺的侧视图。
[0033]图21示出材料沉积设备和エ艺的侧视图，其是图20中示出的材料沉积设备和エ艺的放大视图。
[0034]图22是热容量随铝的温度变化的图表。
[0035]图23是根据本发明ー个实施例的光刻设备的示意侧视图。
[0036]图24是根据本发明ー个实施例的光刻设备的示意侧视图。
[0037]图25是根据本发明ー个实施例的光刻设备的示意侧视图。
[0038]图26是根据本发明ー个实施例的光刻设备的示意俯视图。
[0039]图27是根据本发明ー个实施例的光刻设备的示意侧视图。
[0040]图28是根据本发明ー个实施例的光刻设备的一部分的示意侧视图。
[0041]图29是根据本发明ー个实施例的光刻设备的一部分的示意透视图。
[0042]图30是根据本发明ー个实施例的多个束的投影的示意俯视图。
[0043]图31示出根据本发明一个实施例的独立可寻址元件的功率/正向电流曲线。
[0044]图32示出使用本发明ー个实施例将图案转移到衬底的模式。
[0045]图33示出光引擎的示意布置。[0046]图34(A)_(D)示出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的示意俯视图和侧视图。
[0047]图35不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意俯视图布局，光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于光刻设备可移动的光学元件。
[0048]图36示出图35的光刻设备的一部分的示意三维视图。
[0049]图37不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视图布局，光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和可相对于光刻设备移动的光学元件，并且示出光学元件250相对于独立可控元件的三种不同旋转位置。
[0050]图38不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视图布局，光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和可相对于光刻设备移动的光学元件，并且示出光学元件250相对于独立可控元件的三种不同旋转位置。 [0051]图39不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视图布局，光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于光刻设备可移动的光学元件，并且示出光学元件250相对于独立可控元件的五种不同旋转位置。
[0052]图40不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视图布局，光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于光刻设备可移动的光学元件。
[0053]图41不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视图布局，光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于光刻设备可移动的光学元件，并且示出光学元件250相对于独立可控元件的五种不同旋转位置。
[0054]图42示意地示出通过单个图41的可移动光学元件250的组同时地写入的8线的布置。
[0055]图43示出图41的布置中以移动的屋顶型装置控制聚焦的布置的示意图。
[0056]參照附图描述本发明的一个或更个实施例。在附图中，相应的附图标记可以指示相同或功能类似的元件。
【具体实施方式】
[0057]此处描述无掩模光刻设备、无掩模光刻方法、可编程图案形成装置和其他的制造设备和物件以及方法的一个或更多个实施例。在一个实施例中，提供一种低成本和/或柔性的无掩模光刻设备。因为是无掩模的，因而不需要传统的掩模以曝光例如集成电路或平板显示器。类似地，不需要一个或更多个环用于封装应用；可编程图案形成装置可以提供数字边缘处理“环”用于封装应用以避免边缘投影。无掩模(数字图案化)可以使得能够与柔性衬底一起使用。
[0058]在一个实施例中，光刻设备能够用于超非临界(super-non-critical)应用。在一个实施例中，光刻设备能够用于ミ0.1um的分辨率，例如ミ0.5um的分辨率或ミI U m的分辨率。在一个实施例中，光刻设备能够用于< 20 ii m的分辨率，例如< 10 ii m的分辨率或<5iim的分辨率。在一个实施例中，光刻设备能够用于~0.1-1Oiim的分辨率。在一个实施例中，光刻设备能够用于> 50nm的重叠或重叠误差,例如> IOOnm的重叠或重叠误差，^ 200nm的重叠或重叠误差，^ 300nm的重叠或重叠误差。在一个实施例中，光刻设备能够用于< 500nm的重叠或重叠误差,例如< 400nm的重叠或重叠误差，< 300nm的重叠或重叠误差，或< 200nm的重叠或重叠误差。这些重叠和分辨率值可以与衬底尺寸和材料无关。
[0059]在一个实施例中，光刻设备是高度柔性的。在一个实施例中，光刻设备可针对不同尺寸、类型以及特征的衬底进行缩放。在一个实施例中，光刻设备具有实质上不受限的场尺寸。因此，光刻设备可以使得使用单个光刻设备或使用采用极为通用的光刻设备平台的多种光刻设备实现多种应用(例如集成电路、平板显示器、封装等)。在一个实施例中，光刻设备允许实现自动化工作生成以提供柔性的加工。在一个实施例中，光刻设备提供3维综合或整合。
[0060]在一个实施例中，光刻设备是低成本的。在一个实施例中，仅使用通用的现用的部件(例如辐射发射ニ极管、简单的可移动衬底保持装置以及透镜阵列)。在一个实施例中，像素-柵格成像用于使得能够实现简单的投影光学组件。在一个实施例中，使用具有单个扫描方向的衬底保持装置以降低成本和/或降低复杂度。
[0061]图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻投影设备100。设备100包括图案形成装置104、物体保持装置106(例如物体台，例如衬底台)以及投影系统108。
[0062]在一个实施例中，图案形成装置104包括多个独立可控元件102用以调制辐射以将图案应用至束110。在一个实施例中，可以相对于投影系统108固定多个独立可控元件102的位置。然而，在可替换的布置中，多个独立可控元件102可以连接至用以根据特定參数(例如相对于投影系统108)精确地定位它们中的一个或更多个的定位装置(未示出)。
[0063]在一个实施例中，图案形成装置104是自发射对比度装置。这种图案形成装置104避免对辐射系统的需求，其可以例如降低光刻设备的成本和尺寸。例如，独立可控元件102中的每ー个是辐射发射ニ极管，例如发光二级管(LED)、有机LED (OLED)、聚合物LED (PLED)或激光二极管(例如固态激光二极管)。在一个实施例中，每个独立可控元件102是激光二极管。在一个实施例中，独立可控元件102中的每ー个是蓝紫激光二极管(例如Sanyo的型号为DL-3146-151的产品)。这种ニ极管由例如Sanyo、Nichia、Osram以及Nitride公司提供。在一个实施例中，ニ极管发射具有大约365nm或大约405nm波长的福射。在ー个实施例中，ニ极管可以提供在0.5-100mW范围内选择的输出功率。在一个实施例中，激光二极管(裸管芯)的尺寸选自250-600微米的范围。在一个实施例中，激光二极管具有选自1-5微米范围的发射区域。在一个实施例中，激光二极管具有选自7-44度的发散角。在一个实施例中，ニ极管可以以IOOMHz被调制。
[0064]在一个实施例中，自发射对比度装置包括比所需的独立可寻址元件102更多的独立可寻址元件102，以允许在其他独立可控元件102不能运行或不能正确地运行情况下使用“冗余的”独立可控元件102。
[0065]在一个实施例中，自发射对比度装置的独立可控元件102在独立可控元件102 (例如激光二极管)的功率/前馈电流曲线的陡峭部分中被操作。这可以更加有效并且导致更少的能量消耗/热量。在一个实施例中，每个独立可控元件的光学输出在使用时是至少Imff,例如至少IOmW,至少25mW、至少50mW、至少IOOmW,或至少200mW。在一个实施例中，姆个独立可控元件的光学输出在使用时是小于300mW，例如小于250mW，小于200mW、小于150mW、小于IOOmW,小于50mW、小于25mW或小于10mW。在一个实施例中，每个可编程图案形成装置用以操作独立可控元件的功率消耗在使用时小于10kW，例如小于5kW、小于lkW、或小于0.5kW。在一个实施例中，每个可编程图案形成装置用以操作独立可控元件的功率消耗在使用时是至少100W，例如至少300W，至少500W，或者至少lkW。
[0066]光刻设备100包括物体保持装置106。在一个实施例中，物体保持装置包括物体台106，用以保持衬底114(例如，涂覆有抗蚀剂的硅芯片，或玻璃衬底)。物体台106可以是可移动的且连接至用以根据特定的參数精确地定位衬底114的定位装置116。例如，定位装置116可以相对于投影系统108和/或图案形成装置104精确地定位衬底114。在一个实施例中，可以用定位装置116实现物体台106的运动，定位装置116包括长行程模块(粗定位)和可选的短行程模块(精定位)，它们在图1中没有明确地示出。在一个实施例中，设备至少没有用以移动物体台106的短行程模块。类似的系统可以用于定位独立可控元件102，使得例如独立可控元件102沿基本上平行于物体台106的扫描方向的方向扫描。束110可以替换地/附加地是可运动的，而物体台106和/或独立可控元件102可以具有固定的位置用以提供所需要的相对运动。这样的布置可以帮助限制设备的尺寸。在ー个可以例如应用在制造平板显示器的实施例中，物体台106可以是静止的且定位装置116配置成相对于物体台106(例如在物体台106之上)移动衬底114。例如，物体台106可以设置有系统用以以基本上恒定的速度跨过衬底扫描衬底114。在完成该操作的情形中，物体台106可以在平的最上表面上设置有多个开ロ，气体通过开ロ馈入以提供气体衬垫，其能够支撑衬底114。这通常被称为气体轴承布置。使用一个或更多个能够相对于束110的路径精确地定位衬底114的致动器(未示出)，衬底114在物体台106之上被移动。替换地，通过选择地启动和停止气体通过开ロ的通路，衬底114可以相对于物体台106被移动。在ー个实施例中，物体保持装置106可以是辊系统，衬底被滚动到辊系统上并且定位装置116可以是马达或电机以转动辊系统，从而将衬底提供到物体台106上。
[0067]投影系统108 (例如石英和/或CaF2透镜系统或包括由这些材料制成的透镜元件的反射折射系统，或反射镜系统)可以用于将通过独立可控元件102调制的图案化束投影到衬底114的目标部分120 (例如ー个或更个管芯)上。投影系统108可以投影和成像由多个独立可控元件102提供的图案，使得该图案被连贯地形成在衬底114之上。替换地，投影系统108可以将多个独立可控元件102的元件用作遮蔽件所针对的次级源的图像进行投影。
[0068]在这方面，投影系统可以包括聚焦元件，或多个聚焦元件(此处，一般称为透镜阵列)，例如微透镜阵列(已知为MLA)或菲涅尔透镜阵列，例如用以形成次级源和将光斑成像到衬底114上。在一个实施例中，透镜阵列(例如MLA)包括至少10个聚焦元件，例如至少100个聚焦元件,至少1000个聚焦元件，至少10000个聚焦元件，至少100,000个聚焦元件，或至少1000000个聚焦元件。在一个实施例中，图案形成装置中的独立可控元件的数量等于或大于透镜阵列中的聚焦元件的数量。在一个实施例中，透镜阵列包括聚焦元件，所述聚焦元件与独立可控元件阵列中的ー个或更多个独立可控元件光学相关，例如与独立可控元件阵列中的仅ー个独立可控元件光学相关，或与独立可控元件阵列中的2个或更多个独立可控元件光学相关，例如与独立可控元件阵列中的3个或更多个、5个或更多个、10个或更多个、20个或更多个、25个或更多个、35个或更多个、或50个或更多个独立可控元件光学相关；在ー个实施例中，聚焦兀件与少于5000个独立可控兀件光学相关,例如与少于2500个、少于1000个、少于500个、或少于100个独立可控元件光学相关。在一个实施例中，透镜阵列包括多于ー个聚焦元件(例如，多于1000个，大部分或大约全部)，其与独立可控元件阵列中的ー个或更多个独立可控元件光学相关。
[0069]在一个实施例中，例如使用一个或更多个致动器，透镜阵列至少在朝衬底的方向上和离开衬底的方向上是可运动的。能够移动透镜阵列至衬底和离开衬底允许例如在不必运动衬底的情况下实现聚焦调整。在一个实施例中，透镜阵列中的单个透镜元件，例如透镜阵列中的每个单独透镜组件至少在朝衬底的方向上和离开衬底的方向上是可运动的(例如，用于在不平的衬底上的局部焦距调整或将每个光学装置列运动到相同的焦距)。
[0070]在一个实施例中，透镜阵列包括塑料聚焦元件(其可以容易地制造，例如注塑模制，和/或成本低)，其中例如辐射的波长大于或等于大约400nm(例如405nm)。在ー个实施例中，辐射的波长选自大约400nm至500nm范围。在一个实施例中，透镜阵列包括石英聚焦元件。在一个实施例中，姆个聚焦元件或多个聚焦元件可以是不对称透镜。不对称度对于多个聚焦元件中的每个可以是相同的，或对于多个聚焦元件中的ー个或更多个不同的聚焦元件与对于多个聚焦元件中的ー个或更多个不同的聚焦元件相比是不同的。不对称透镜可以便于将卵形辐射输出转换成圆形投影光斑，反之亦然。
[0071]在一个实施例中，聚焦元件具有高的数值孔径(NA)，其布置成将辐射投影到焦点以外的衬底上以为系统获得低的NA。较高的NA透镜可以比可用的低NA透镜更经济、流行和/或品质更好。在一个实施例中，低NA低于或等于0.3，在一个实施例中低于或等于0.18,0.15或更小。相应地，较高的NA透镜具有大于系统的设计NA的NA，例如大于0.3、大于0.18、或大于0.15。
[0072]虽然在一个实施例中，投影系统108与图案形成装置104是分立的，但是这并不是必须的。投影系统108可以与图案形成装置108是一体的。例如，透镜阵列块或板可以连接至图案形成装置104(与图案形成装置104集成)。在一个实施例中，透镜阵列可以是空间上单独地分离的小透镜，每个小透镜连接至图案形成装置104的独立可寻址元件(与图案形成装置104的独立可寻址元件集成)，如下文更详细地描述的。
[0073]可选地，光刻设备可以包括辐射系统，用以提供辐射(例如，紫外(UV)辐射)至多个独立可控元件102。如果图案形成装置本身是辐射源，例如激光二极管阵列或LED阵列，则光刻设备可以设计成没有辐射系统，即除了图案形成装置本身之外没有辐射源，或至少简化辐射系统。
[0074]辐射系统包括照射系统(照射器)，配置成接收来自辐射源的辐射。照射系统包括下列部件中的一个或更多个:辐射传输系统(例如合适的定向反射镜)、辐射调节装置(例如扩束器)、用以设定辐射的角強度分布的调节装置(通常，至少可以调节照射器的光瞳平面中的強度分布的外部和/内部径向范围(通常分别称为O-外和/或O-内))、整合器和/或聚光器。照射系统可以用于调节将被提供给独立可控元件102的辐射以在其横截面上获得期望的均匀性和強度分布。照射系统可以布置成将辐射分成多个子束，其可以例如每ー个与多个独立可控元件中的一个或更多个相关联。ニ维衍射光栅可以例如用于将辐射分成多个子束。在本说明书中，术语“辐射束”包含但不限于束由多个这种辐射子束构成。
[0075]辐射系统还可以包括辐射源(例如受激准分子激光器)，用以产生辐射，用于供给至多个独立可控元件102或通过多个独立可控元件供给。辐射源和光刻设备100可以是分立的实体，例如当辐射源是受激准分子激光器时。在这种情况下，辐射源不被看作是形成光刻设备100的一部分，并且辐射由源传递至照射器。在其他情况下，辐射源可以是光刻设备100的组成部分，例如当源是汞灯吋。这两种情况都在本发明的范围内。
[0076]在一个实施例中，辐射源，在一个实施例中可以是多个独立可控元件102，其可以提供波长为至少5nm的福射，例如波长为至少10nm、至少50nm、至少lOOnm、至少150nm、至少175nm、至少200nm、至少250nm、至少275nm、至少300nm、至少325nm、至少350nm、至少360nm的福射。在一个实施例中，福射的波长最多是450nm,例如至多425nm、至多375nm、至多360nm、至多325nm、至多275nm、至多250nm、至多225nm、至多200nm或至多175nm。在一个实施例中，福射的波长包括 436nm、405nm、365nm、355nm、248nm、193nm、157nm、126nm 和 /或13.5nm。在一个实施例中，辐射包括大约365nm或大约355nm的波长。在一个实施例中，辐射包括宽的波长带，例如包含365nm、405nm以及436nm。可以使用355nm激光源。辐射波长大约为405nm。
[0077]在一个实施例中，辐射从照射系统以0到90度之间的角，例如5至85度之间的角，15至75度之间的角，25至65度之间的角，35至55度之间的角，被弓I导至图案形成装置104。来自照射系统的辐射可以被直接提供给图案形成装置104。在替换的实施例中，可以借助于配置成使得辐射初始地被分束器反射并被引导至图案形成装置104的分束器(未示出)将来自照射系统的辐射引导至图案形成装置104。图案形成装置104将束调制并将该束反射回分束器，该分束器将经过调制的束朝向村底114传递。然而，可以使用交替的布置来将辐射引导至图案形成装置104井随后将辐射引导至衬底114。尤其是，如果使用透射型图案形成装置104 (例如LCD阵列)或图案形成装置104是自发射的(例如多个ニ极管)，可以不需要照射系统布置。
[0078]在图案形成装置104不是辐射发射型的(例如包括LED)图案形成装置104的光刻设备100的操作过程中，辐射从辐射系统(照射系统和/或辐射源)入射在图案形成装置104上(例如多个独立可控元件)并且通过图案形成装置104调制。在已经通过多个独立可控元件102形成之后，图案化的束110通过投影系统108，投影系统108将束110聚焦到衬底114的目标部分120上。
[0079]借助于定位装置116 (和可选地在基座136 (例如接收干涉束138的干涉测量装置、线性编码器或电容传感器)上的位置传感器134)，衬底114可以被精确地运动，例如以便将不同的目标位置定位在束110的路径中。在被使用的情况下，可以使用用于多个独立可控元件102的定位装置在例如扫描期间精确地校正多个独立可控元件102相对于束110的路径的位置。
[0080]虽然根据本发明一个实施例的光刻设备100在此处被描述为用于曝光衬底上的抗蚀剂，但是设备100可以用于将图案化的束110投影用于无抗蚀剂的光刻术中。
[0081]光刻设备100可以是反射型(例如采用反射型独立可控元件)。可替代地，设备可以是透射型(例如采用透射型独立可控元件)。
[0082]图示的设备100可以用于下列一种或更多种模式中，例如:
[0083]1.在步进模式中，在将独立可控元件102和衬底114保持为基本静止的同时，将整个图案化的辐射束110—次投影到目标部分120上(即，単一的静态曝光)。然后将所述衬底114沿X和/或Y方向移动，使得图案化的辐射束110可以对不同目标部分120曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在単一的静态曝光中成像的所述目标部分120的尺寸。[0084]2.在扫描模式中，在对独立可控元件102和衬底台114同步地进行扫描的同时，将图案化的辐射束投影到目标部分120上(即，単一的动态曝光)。衬底相对于独立可控元件102的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(縮小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了単一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描移动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
[0085]3.在脉冲模式中，将独立可控元件102保持为基本静止状态，并且使用脉冲(例如，通过脉冲辐射源或通过对独立可控元件进行脉冲调制)将整个图案投影到衬底114的目标部分120上。以基本上恒定的速度移动衬底114，使得图案化的束110扫描跨过衬底114的线。在脉冲之间根据需要更新由独立可控元件提供的图案，并且脉冲被定时以使得在衬底114上的所需位置上曝光相继的目标部分120。因此，图案化的束110可以扫描跨过衬底114以针对于衬底114的带曝光整个图案。重复所述过程，直到整个衬底114已经被逐线地曝光为止。
[0086]4.在连续扫描模式中，除去以下内容之外与脉冲模式基本上相同:以基本上恒定的速度相对于经过调制的辐射束B扫描衬底114，并且独立可控元件的阵列上的图案在图案化束110跨衬底114扫描并曝光它的时候被更新。可以使用基本上恒定的辐射源或与独立可控元件的阵列上的图案更新同步的脉冲辐射源。
[0087]也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
[0088]图2示出根据本发明一个实施例的与晶片(例如300mm的晶片)一起使用的光刻设备的示意俯视图。如图2所示，光刻设备100包括用以保持晶片114的衬底台106。与衬底台106相关联的是定位装置116，用以沿至少X方向移动衬底台106。可选地，定位装置116可以沿Y方向和/或Z方向移动衬底台106。定位装置116还可以围绕X、Y和/或Z方向旋转衬底台106。因此，定位装置116可以提供达6个自由度的运动。在一个实施例中，衬底台106仅提供沿X方向的运动，其优点是较低的成本和较小的复杂度。在一个实施例中，衬底台106包括延迟光学组件。
[0089]光刻设备100还包括布置在框架106上的多个独立可寻址元件102。框架160可以与衬底台106及其定位装置116机械隔离。例如可以通过将框架160连接至与用于衬底台106和/或其定位装置116的框架分离的稳固的底座或地面来提供机械隔离。附加地或替代地，在框架160和其所连接的结构之间可以提供阻尼，不管该结构是地面、固定底座或用干支撑衬底台106和/或其定位装置116的框架。
[0090]在本实施例中，独立可寻址元件102中的每ー个是辐射发射ニ极管，例如蓝紫激光二极管。如图2所示，独立可寻址元件102可以布置成沿Y方向延伸的独立可寻址元件102的至少3个独立的阵列。在一个实施例中，独立可寻址元件102的阵列与相邻的独立可寻址元件102的阵列在X方向上交错。光刻设备100，尤其是独立可寻址元件102，可以布置成提供如此处更详细地描述的像素栅格成像。然而，在一个实施例中，光刻设备100不需要提供像素-柵格成像。相反，光刻设备100可以以不形成用于投影到衬底上的独立的像素而是用于投影到衬底上的基本上连续的图像的方式将独立可寻址元件102的辐射投影到衬底上。
[0091]每个独立可寻址元件102阵列可以是可以制作为易于复制的単元的単独的光引擎部件的一部分。此外，框架160可以配置成是可扩展的并且可配置成容易采用任何数量的这样的光引擎部件。光引擎部件可以包括独立可寻址元件102的阵列和透镜阵列170的组合。例如，在图2中，示出3个光引擎部件(具有在每个相应的独立可寻址元件102阵列下面的相关联的透镜阵列170)。相应地，在一个实施例中，可以提供多列光学布置，其中每个光引擎形成一列。
[0092]此外，光刻设备100包括对准传感器150。对准传感器用于在衬底114曝光之前和/或期间确定在衬底114和例如独立可寻址元件102之间的对准。通过光刻设备100的控制器使用对准传感器150的结果以控制例如定位装置116，以定位衬底台106，从而改善对准。附加地或可替代地，控制器可以控制例如与独立可寻址元件102相关联的定位装置以将独立可寻址元件102的一个或更多个从而改善对准，和/或控制与独立可寻址元件102相关联的偏转器112以定位ー个或更多个束从而改善对准。在一个实施例中，对准传感器150可以包括图案识别功能/软件以执行对准。
[0093]光刻设备100，附加地或替代地，包括水平传感器150。水平传感器150用以确定衬底106相对于来自独立可寻址元件102的图案的投影是否水平。水平传感器150可以在衬底114曝光之前和/或曝光期间确定水平。水平传感器150的结果可以被光刻设备100的控制器使用，以控制例如定位装置116以定位衬底台106，从而改善调平。附加地或替代地，控制器可以控制例如与投影系统108 (例如透镜阵列)相关联的定位装置以定位投影系统108的元件，从而改善调平。在一个实施例中，水平传感器可以通过将超声波束投射到衬底106上来操作，和/或水平传感器可以通过将电磁辐射束投射到衬底106上来操作。
[0094]在一个实施例中，来自对准传感器和/或水平传感器的结果可以用于改变通过独立可寻址元件102提供的图案。该图案可以被改变以校正例如变形，所述变形可以由于例如独立可寻址元件102和衬底114之间的光学组件(如果有的情况下)、衬底114的定位过程中的不规则性、衬底114的不均匀性等引起。因此，来自对准传感器和/或水平传感器的结果可以用于改变所投影的图案以实现非线性变形校正。非线性变形校正例如对于可能不具有一致的线性或非线性变形的柔性显示器是有用的。
[0095]在光刻设备100的操作过程中，利用例如机器人处理器(未示出)将衬底114装载到衬底台106上。衬底114随后在框架160和独立可寻址元件102之下被沿X方向移位。通过水平传感器和/或对准传感器150测量衬底114，并且随后使用独立可寻址元件102以图案曝光村底。例如，衬底114被扫描通过投影系统108的聚焦平面(像平面)，同时子束和因此图像光斑S(例如见图12)被图案形成装置104切換成至少部分地接通或全部的接通或关断。与图案形成装置104的图案对应的特征被形成在衬底114上。独立可寻址元件102可以例如被操作以提供如此处所述的像素-栅格成像。
[0096]在一个实施例中，衬底114可以沿正X方向被完全地扫描，然后沿负X方向被完全地扫描。在这样的实施例中，可以需要在独立可寻址元件102的相反侧上的附加的水平传感器和/或对准传感器150用于负X方向的扫描。
[0097]图3示出根据本发明一个实施例的用于制造例如平板显示器(例如IXD、0LED、显示器等)的光刻设备的示意俯视图。与图2示出的光刻设备100类似，光刻设备100包括用以保持平板显示器衬底114的衬底台106、用以在达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116、用以确定在独立可寻址元件102和衬底114之间的对准的对准传感器150以及用以确定衬底114相对于来自独立可寻址元件102的图案的投影是否水平的水平传感器150。[0098]光刻设备100还包括布置在框架160上的多个独立可寻址元件102。在本实施例中，独立可寻址元件102中的每个是辐射发射ニ极管，例如蓝紫激光二极管。如图3所示，独立可寻址元件102布置为沿Y方向延伸的独立可寻址元件102的多个(例如至少8个)静止的独立的阵列。在一个实施例中，阵列是基本上静止的，即，在投影期间它们没有明显的移动。此外,在一个实施例中，独立可寻址元件102的多个阵列与独立可寻址元件102的相邻的阵列在X方向上是以交替方式交错的。光刻设备100，尤其是独立可寻址元件102可以布置用于提供像素-栅格成像。
[0099]在光刻设备100运行过程中，使用例如机器人输送装置(未图示)将平板显示器衬底114装载到衬底台106上。然后衬底114在X方向上在框架160和独立可寻址元件102之下移位。衬底114通过水平传感器和/或对准传感器150測量，然后使用独立可寻址元件102将衬底114以图案曝光。独立可寻址元件102可以被操作例如以提供如在这里论述的像素-栅格成像。
[0100]图4描绘根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图，其用于辊到辊柔性显示器/电子器件。与图3示出的光刻设备100类似，光刻设备100包括布置在框架160上的多个独立可寻址元件102。在本实施例中，每个独立可寻址元件102是辐射发射ニ极管，例如，蓝紫激光二极管。此外，光刻设备包括用以确定在独立可寻址元件102和衬底114之间的对准的对准传感器150和用以确定衬底114是否与来自独立可寻址元件102的图案的投影平齐的水平传感器150。
[0101]光刻设备还可以包括物体保持装置，其具有衬底114在其上移动的物体台106。衬底114是柔性的并且被卷到连接至定位装置116的辊上，所述定位装置116可以是用以转动辊的马达或电机。在一个实施例中，衬底114可以附加地或替代地被从连接至定位装置116的辊展开，所述定位装置116可以是用以转动辊的马达或电机。在一个实施例中，有至少两个辊，衬底从ー个辊展开并且被卷到另ー个辊上。在一个实施例中，如果例如衬底114在辊之间是足够刚性的，则不需要提供物体台106。在这种情形中，仍然存在物体保持装置，例如一个或更多个棍。在一个实施例中，光刻设备可以提供无载体衬底(例如，无载体箔片(CLF))和/或辊到辊制造。在一个实施例中，光刻设备可以提供片到片制造。
[0102]在光刻设备100操作中，柔性衬底114沿X方向在框架160和独立可寻址元件102之下被卷到辊上和/或从辊展开。衬底114通过水平传感器和/或对准传感器150測量，然后使用独立可寻址元件102以图案曝光村底114。独立可寻址元件102可以被操作例如以提供像素-栅格成像，如在这里论述的。
[0103]图5示出根据本发明一个实施例的光刻设备的示意侧视图。如图5所示，光刻设备100包括图案形成装置104和投影系统108。图案形成装置104包括独立可寻址元件102 (例如ー种如同在这里描述的ニ极管)和偏转器112。偏转器112接收来自独立可寻址元件102的束并使束110在X和/或Y方向上横向地移位，如由束110的被移位的射线组所示。在一个实施例中，图案形成装置104可以包括用以将来自独立可寻址元件102的束成像到偏转器112的透镜。在一个实施例中，每个独立可寻址元件102具有相关联的偏转器 112。
[0104]来自偏转器112的偏转束通过投影系统108接收。投影系统108包括两个透镜124、170。第一透镜124，即场透镜，布置用以接收来自图案形成装置104的经过调制的辐射束110。在一个实施例中，透镜124位于孔阑126中。辐射束110从场透镜124发散并被第ニ透镜170，即成像透镜接收。透镜170将束110聚焦到衬底114上。在一个实施例中，透镜124在第一焦距128处的焦平面与透镜170在第二焦距130处的后焦平面基本上光学共轭。在一个实施例中，透镜170可以提供0.15或者0.18的NA。在一个实施例中，可以使用致动器将透镜124和/或透镜170在达6个自由度上(例如在X-Y-Z方向)移动。
[0105]在一个实施例中，每个独立可寻址元件102具有相关联的偏转器112和相关联的透镜170。相应地，參照图7，在多个独立可寻址元件102以阵列布置的实施例中，可以存在偏转器112的阵列和透镜170的阵列。经过调制的辐射束110的与图案形成装置104中的ー个或更多个独立可控元件对应的不同的部分经由各自不同的偏转器112通过透镜170的阵列中的各自不同的透镜。每个透镜将经过调制的辐射束110的各个部分聚焦至处在衬底114上的点。以此方式，辐射光斑(例如，光斑尺寸大约为1.6 iim)的阵列被曝光到衬底114上。图案形成装置104的独立可寻址元件可以以ー节距布置，该节距可以导致衬底114处的成像光斑的相关联的节距。偏转器和/或透镜的阵列可以包括成百或上千个偏转器和/或透镜(用作图案形成装置104的独立可控元件的情况也是一祥的)。清楚的是，还可以存在多个透镜122和124。在一个实施例中，来自多个独立可寻址元件102的子束110通过单个偏转器112偏转。
[0106]在一个实施例中，在不同的元件之间，例如在独立可寻址元件102和偏转器之间数量可以不对应。例如，參照图8，可以有单个独立可寻址元件102用于多个偏转器112。在这样ー个实施例中，可以有多个透镜170与多个偏转器112相关联。还可以有多个相关联的透镜122和124。透镜140可以设置成将来自独立可寻址元件102的束耦合到多个偏转器112 (和可选地在偏转器112之前的多个透镜122)中。
[0107]如图5所示，在衬底114和透镜170之间设置自由工作距离128。该距离允许衬底114和/或透镜170移动以允许例如聚焦校正。在一个实施例中，自由工作距离在1-3毫米范围之内，例如，大约1.4毫米。
[0108]在一个实施例中，投影系统108可以是1:1的投影系统，其中衬底114上的图像光斑的阵列间距与图案形成装置104的像素的阵列间距相同。为了提供改进的分辨率，图像光斑可以比图案形成装置104的像素小得多。
[0109]參照图6，示出在图5中示出的光刻设备被应用于例如图2至5中任ー个的布置的侧视图。如图所示，光刻设备100包括用以保持衬底114的衬底台106、用以在达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116以及布置在框架160上的图案形成装置104和投影系统108。在该实施例中，衬底114沿X方向通过定位装置116扫描。此外，如箭头所示，通过图案形成装置104调制并通过投影系统108投影的束110通过图案形成装置104的偏转器112在Y方向(和可选的也在X方向)上横向地移位。
[0110]如上所述，偏转器112便于将来自独立可寻址元件102的辐射束在X和/或Y方向上偏转。换句话说，这类偏转器可以扫描束110或者使束110指向衬底114上的特定位置。在一个实施例中，偏转器112可以仅在Y方向或者X方向上偏转辐射。在一个实施例中，偏转器112可以在X和Y两个方向上偏转福射。在一个实施例中，相继的偏转器112姆个能够仅沿ー个方向但是是不同方向偏转辐射，该相继的偏转器112能够沿X和Y两个方向偏转辐射。例如，两个相同类型的偏转器可以彼此垂直且相互叠置地安装，这导致沿X和Y两个方向的偏转。图10(b)和10(c)示出了这种沿X和Y两个方向偏转束的偏转器112的ー个示例。
[0111]在一个实施例中,偏转器112可以是机械的(即电流计类型)、电光、和/或声光偏转器。机械偏转器倾向于提供最大数量的可分辨的辐射光斑(即可分辨的光斑意谓着束被以等于其自身角展度的角度偏转)，但是将具有最慢的光斑扫描速率。电光偏转器倾向于具有最快的光斑扫描速率，但是具有最小数量的可分辨辐射光斑。
[0112]在一个实施例中，偏转器112是电光偏转器，电光偏转器可以提供达到若干纳秒的切換速度。在一个实施例中，电光偏转器可以提供+/-15度的偏转角。在一个实施例中，这可以为0.05度发散的输入束得出大约600个辐射光斑。在一个实施例中，电光偏转器的使用可以避免设置快速移动的机械部分用于辐射的偏转。在一个实施例中，在辐射源102和衬底114之间可以没有移动的光学元件。
[0113]电光偏转器可以包括光学透明的压电材料。因而，在一个实施例中，由于施加于材料上的电势差，辐射束被操纵。例如，当跨过这种光学透明材料施加电势差时，材料的折射率改变，这改变束传播的方向(即，辐射束可以被偏转)。在一个实施例中，材料选自下列材料:LiNb03、LiTa03、KH2P04 (KDP)或者 NH4H2PO4 (ADP)。LiTaO3 在 405nm 波长条件下是透明的。
[0114]參照图9,在一个实施例中，电光偏转器112包括电光材料的棱镜142。在一个实施例中，该棱镜是板。如图9所示，棱镜142与束110不垂直(S卩，成角度)。一旦通过控制器144在棱镜142的不同表面之间施加电势差，则材料的折射率改变，由此引起束110如图9中箭头之间的位移所示的横向偏移。
[0115]在电光元件112与束110成角度的实施例中，由于在掠入射条件下反射，所以可能存在辐射损失。因此，參照图10(A)，电光元件112可以与在棱镜142的一个或更多侧上的棱镜146配合，棱镜146具有与棱镜142的折射率基本上相同的折射率。在一个实施例中，折射率基本上与棱镜142的相同意味着折射率在棱镜142的最大或最小折射率的1%内、2%内、3%内、4%内、5%内或10%内。在图10(A)中，棱镜146设置在棱镜142的相对的两侧上。因此，在本实施例中，入射束110耦合到棱镜142的入射表面上的棱镜146，随后进入棱镜142的入射表面，在入射表面处束由于所应用的电势差被偏转。束110离开棱镜142的入射表面进入棱镜146，随后传递朝向衬底114。在棱镜142的入射表面上的棱镜146或在棱镜142的出射表面上的棱镜146可以省略。棱镜146的这种布置应该防止能量的不必要的损失，并改进到电光元件112中的辐射耦合。
[0116]在一个实施例中，偏转器112可以在X和Y方向上偏转辐射。參照图10⑶和10(C)，第一组220偏转器112和第二组222偏转器112，每组偏转器能够仅在ー个方向但是是不同方向上偏转辐射。例如，可以彼此不垂直地并且相互叠置地安装两个相同类型的偏转器，由此导致沿X和Y方向的偏转。在图10⑶和10(C)示出的实施例中，提供偏转器112的ニ维阵列，其中以ニ维阵列的方式布置的第一组220偏转器112在以ニ维阵列的方式布置的第二组222的偏转器112之上。在一个实施例中，參照图10(B)，第二组222偏转器112除了过X轴线翻转并旋转90度之外，与第一组220偏转器112相同。图10(B)和10(C)分别示出第一和第二组220、222的侧视图。在该实施例中，每个偏转器112包括棱镜142和棱镜146(例如，透明玻璃，例如石英)的组合。在一个实施例中，可以没有棱镜146。此夕卜，虽然图1O(B)和10(C)示出偏转器的4*4阵列，但是阵列可以是不同大小的。例如，阵列可以是偏转器的15*20阵列以便覆盖例如120mm的曝光宽度。
[0117]电光偏转器112进行的偏转可能是有限的。因此，可以应用增强方案。这在图5中以场透镜124和成像透镜170的组合示出。例如，对于大约60至400微米的像场，通过这些透镜在衬底处的横向偏移(即，偏转)可以被放大例如大约10倍，其中放大倍数M =f2/fl，其中f2是焦距128，fl是聚距130。在一个实施例中，通过单个子束扫描的场可以是从大约60微米x60微米至大约400x400微米，其中分辨率大约为3微米。在一个实施例中，可以存在7500个子束。
[0118]用以提高偏转角(因而提高可分辨的点的数量)的附加的或替代的方式是依次使用多个棱镜和/或使用全反射效应。參照图11，多个偏转器112以侧视图示出。每个偏转器112包括按次序布置的多个棱镜180、182，每个交替的棱镜180、182具有相対的域。换句话说，棱镜180的域与棱镜182的域相対。也就是说，棱镜180的折射率的改变将具有与棱镜182的折射率改变相反的符号。通过跨过这种偏转器112施加电势差，束110在通过偏转器112时将实质上保持进一歩“弯曲”，因此增大了偏转角。图11中示出的偏转器112的俯视图如图12所示，其中用于施加电势差的连接装置184被示出。图13示出图12中示出的偏转器112的多个ー维阵列以具有连接至控制器144的相关的连接装置184的ニ维阵列的方式布置的另ー俯视图。因此，可以偏转ニ维布局形式的多个子束。在一个实施例中，每个偏转器112可以单独控制(即，施加独立的电势差)以提供穿过偏转器112的子束的定制的偏转。
[0119]參照图14，通过让束相对于形成偏转器112的两个不同材料186、188的边界以掠入射角进入偏转器112来增大偏转角。
[0120]在一个实施例中，參照图15，偏转器112包括电光材料，其在应用电势差之后具有折射率梯度。换句话说，在施加电势差的情况下提供跨材料变化的折射率变化，而不是在施加电势差时具有跨整个材料基本上一致的折射率变化。由于在所施加的电势差的方向上折射率变化是变化的，所以束110在其通过材料的时候“经历”不同的折射率，由此导致束110的弯曲。在一个实施例中，所述材料包括铌钽酸钾(KTa1-xNbx03，KTN)。
[0121]在一个实施例中，折射率变化在一个电极184(例如阳极)处最大，在另ー电极184处(例如阴极)最小。颠倒电势差也颠倒偏转的方向(例如从+X到-X)。此外，在原理上，如果施加两种电势差，则偏转沿两个不同的方向是可能的(例如对于沿Z方向传播的束，沿X和Y方向偏转)。因此，可以实现紧凑的ニ维偏转器。
[0122]使用例如KTN，可以实现较小的偏转器112，因而减小束轮廓由于偏转器112沿束传播路径的长度导致的变形的机会。例如，可以提供5x5x0.5mm的偏转器112。此外，可以获得高的偏转角，例如150mrad@250V。这种偏转器112还可以以MHz的频率进行调制，在例如532nm、?800nm以及1064nm波长下具有高的透明度，并且具有例如> 500MW/cm2@1064nm的高的损毁阈值。
[0123]在再參照图5，在一个实施例中，提供作为独立可寻址元件102的ニ极管的ニ维阵列。此外，提供偏转器112的ニ维阵列。在一实施例中，每个ニ极管与偏转器112相关联。在一个实施例中，ニ极管的阵列被以基本上相同的时钟频率和占空比进行调制，而每个ニ极管的強度可以独立地变化。因此，ニ极管的阵列产生通过偏转器112的阵列偏转的子束110的阵列。可以提供衍射光学元件124以提供子束110的合适的空间分布。通过透镜170将子束110聚焦成子束110的ニ维阵列，其中光斑之间的距离等于一个偏转器112的可分辨光斑的数量乘以曝光栅格。
[0124]如上论述并參照例如图3，ニ极管102的多个阵列可以彼此以交错的配置布置(如图3所示)或彼此相邻地布置为光学装置列。进ー步，光学装置列中的每ー个具有偏转器112的相关联的阵列和相关联的投影系统108光学组件。在一个实施例中，每个光学装置列的曝光区域布置成使得它们可以被接合(stitch)(即它们交叠)。在这种配置中，可以将同一时钟频率用于ニ极管102调制和使用同一电压发生器用于偏转器112驱动。
[0125]參照图16，以俯视图示出曝光策略的一个实施例。在图16中，为了清楚，示出独立可寻址元件102的3x3阵列；可以设置更大数量的独立可寻址元件102。在一个实施例中，所述阵列将包括独立调制的ニ极管102。在第一模式(即全曝光模式)中，独立可寻址元件102被独立调制，即辐射強度被调制成例如接通或关断。随后，来自独立调制的可寻址元件102的子束110通过跨像场148的偏转器112的阵列中的相应的偏转器112平行地沿Y方向偏转。偏转器112的被施加的电势差的调制的示例曲线在电压-时间图中示出。每个子束110穿过光学元件124，并且通过透镜170聚焦，使得在衬底114如箭头所示沿X方向扫描时，子束110曝光其自己的帯。所述带彼此相邻并且适当地接合或叠合。每个ニ极管曝光用1.1-3.3编号的矩形区域中的指定区域。
[0126]在一个实施例中，曝光策略与上述的那些策略的变化之处在于，ニ极管102将光斑的ニ维阵列投影到衬底114上。曝光次序将例如是通过ニ极管102完全曝光第一矩形区域1.1，然后是矩形2.2，随后是矩形3.3，接着矩形1.2，矩形2.2等。为了改善偏转束110的品质，偏转器112仅在ニ极管脉冲之间跃变(ramp up)。这种类型的曝光策略可以称为“步进器类型”。
[0127]在一个实施例中，可以使用1000个具有大约IOii s的扫描时间的ニ极管102在大约10秒内曝光名义上Ixlm尺寸的衬底，ニ极管脉冲持续时间为大约10ns，曝光栅格和光斑尺寸为I Pm，偏转器112的可分辨点的数量为大约1000，衬底114的扫描速度为0.1m/S。在一个实施例中，0.4mm的像场(在图17中用双箭头示出)可以使用38m/s的光斑扫描速度。在一个实施例中，提供300个激光二极管以在衬底上曝光120mm (其中，子束的数量与透镜170的像场直接相关)。在一个实施例中，每个激光二极管的输出功率是大约38mW。在一个实施例中，提供2Ins (48MHz)的脉冲时间。在一个实施例中，通过调节ニ极管102的输出功率产生对比度。
[0128]因此，在一个实施例中，全曝光模式涉及通过独立可寻址元件102的调制。换句话说，独立可寻址元件102仅是有限时间的“接通”。偏转器112迅速偏转子束110以在子束110的強度被调制并且衬底114沿X方向移动时引起图案的曝光。在一个实施例中，偏转器112引起Y方向上的偏转，但是不引起X方向上偏转。因此，參照图17，其示出图16中示出的矩形区域1.1-3.3中的ー个，当子束110跨像场148沿Y方向扫描时，衬底114沿箭头所示的X方向移动。因此，将如图17中的Y(Vy)随时间变化曲线的电压所示的电势差调制提供给偏转器112以引起沿Y方向的偏转。电势差调制可以相当规则地给出由独立可寻址元件102提供的调制。然而，没有将用于引起沿X方向上的偏转的电势差调制提供给偏转器112，如图17中的X(Vx)随时间变化曲线的空电压如示。[0129]然而，某些装置和结构仅具有有限的图案密度，因而在制造期间少于例如15%的面积必须曝光。例如，图案密度可以是表面的4% (例如，有源矩阵平板显示器对于80微米子像素宽度可以具有3微米的线)。因此，在4%的图案密度的情况下，在通过无掩模系统对衬底上的每个像素寻址的情形中(例如衬底上全部的像素被寻址并且对于每个像素，辐射强度被调节以形成图案)在布置中达96%的辐射没有被使用。换句话说，存在辐射过剩。
[0130]相应地，在第二模式中，即有效曝光模式，仅对衬底上的必须被曝光的像素进行寻址，因而降低了可能被浪费的辐射的量。因此，辐射功率可以下降，成本可以降低。进ー步地，这种曝光模式可以降低数据路径的复杂度，并且降低系统中的热负载。
[0131]为了仅对衬底上需要被曝光的像素进行寻址，可以提供对比度装置，其将束或子束引导至期望的位置。在一个实施例中，所述束或子束被偏转器112仅引导至衬底上需要曝光的光斑。在一个实施例中，偏转器112配置成沿X和Y方向偏转子束以将光斑仅定位在衬底上需要被曝光的像素上。当不需要子束时，其可以被朝向束流收集器偏转。例如，束流收集器可以位于场透镜124处并且可以是孔径光阑126。在有效曝光模式中，可以为每个子束提供独立的辐射源(例如激光二极管)或使用单个辐射源以形成多个子束。
[0132]因此，在一个实施例中，有效曝光模式不必涉及由独立可寻址元件102进行的调制。换句话说，独立可寻址元件102可以是“一直接通的”，即独立可寻址元件可以在曝光期间不减小其強度。偏转器112迅速偏转子束110以引起图案的曝光(并因此调制)，并且衬底114沿X方向移动。在一个实施例中，偏转器112引起沿X和Y方向上的偏转(同时衬底仍然沿X方向移动)。因此，參照图18，其示出图16中示出的矩形区域1.1-3.3中的ー个，当在像场148中适当地沿X方向和/或Y方向偏转子束110时，衬底114沿X方向如箭头所示移动。因此，提供电势差调制至偏转器112以引起沿X方向的偏转，如图18中X(Vx)中的电压随时间变化曲线所示，并且提供电势差调制以引起偏转器沿Y方向的偏转，如图18中Y(Vy)中的电压随时间变化曲线所示。依赖于图案的属性和依赖于是否存在由独立可寻址元件102提供的调制，沿X和Y方向的电势差调制可以是相当不规则的。
[0133]參照图19，示出有效曝光模式的一个实施例，其应用在例如如图3所示的设备中。因此，独立可寻址元件102的阵列可以在各个像场148内提供束的偏转，以对衬底114进行图案化。可以提供独立可寻址元件102的多个阵列以提供衬底114的整个宽度上的覆盖。
[0134]在一个实施例中，有效曝光模式设备可以包括多个辐射源。例如，对于6 %的图案密度，可以存在多个激光二极管，其中每个激光二极管具有2.3mW输出功率。在一个实施例中，有效曝光模式设备可以包括单个辐射源。例如，可以具有690mW的单个辐射源以在120mm的曝光宽度上产生300个光斑。
[0135]此外，虽然本说明书此处主要集中在对衬底的辐射敏感表面进行曝光，但是此处描述的设备、系统和方法可以附加地或替代地应用于将材料沉积在衬底上，或去除衬底的材料(例如衬底上的材料或构成衬底的材料)，或同时应用于材料的沉积和去除。例如，此处所述的束可以用于引起在衬底上沉积金属和/或衬底的烧蚀。在一个实施例中，设备可以提供使用辐射敏感表面的光刻(此处称为光刻木)和使用此处所述的束的材料沉积的组合。在一个实施例中，设备可以通过使用此处所述的束提供材料沉积和去除的组合。在一个实施例中，设备可以通过使用此处所述的束提供光刻、材料沉积和材料去除。[0136]有利地，此处所述的设备、方法和系统可以提供単一工具以提供器件或其他结构的即便不是全部也是大多数。使用这种工具制造可以变得更加灵活。通过减少使用独立的工具以提供特定的加工过程(例如金属沉积和烧蚀可以组合成単一工具，而不是具有针对于每个过程的专门工具)可以减少资金成本。
[0137]此外，在合适的情况下，可以采用新的エ艺以消除一个或更多个生产步骤，或用一个或更多个其他生产步骤替代ー个或更多个生产步骤从而得到更快和/或更有效的生产过程。作为示例，平板显示器传统的生产涉及使用光刻术、沉积和蚀刻来制造多个层。在更具体的示例中，平板显示器的底面的制造涉及5个层的形成，每个层都涉及光刻、沉积和蚀亥IJ。这种生产过程可以涉及5个エ艺步骤并且通常涉及5种工具以限定金属图案。这些步骤包括金属片沉积、光致抗蚀剂涂覆、抗蚀剂的光刻以及显影、使用显影的抗蚀剂进行金属的蚀刻以及蚀刻之后抗蚀剂的剥离。因此，不仅会发生相当大量的资金(例如工具形式)，而且需要相当大量的不有效的材料使用。例如，在限定有源矩阵平板显示器过程中，光致抗蚀剂可以用于覆盖3m x3m的玻璃板，该光致抗蚀剂之后被完全冲洗棹。类似地，在整个玻璃板上沉积铜和/或其他金属，并且随后达95%的铜和/或其他金属被冲洗棹。而且，使用化学试剂蚀刻或剥离上述材料。
[0138]因此，可以通过将ー个或更多个削减步骤合并至增加步骤中，实现这种制造过程的技术分解。因此，代替光刻、沉积和蚀刻步骤的组合，可以使用材料沉积步骤以附加地形成通常通过消除材料而形成的结构。直接的材料沉积可以消除多个通常在平板显示器制造过程中使用的削减エ艺步骤。附加地和替换地，可以在例如不需要抗蚀剂涂覆和显影的情况下使用烧蚀以消除材料。因此，这种激光诱导加工-材料沉积和/或去除，是光刻技术的自然延伸，因为束能量被用于影响材料。
[0139]在一个实施例中，例如，单个设备可以用于平板显示器制造的即使不是不是全部的层也是大多数层。例如，所述设备可以执行无掩模光刻(如果需要)、激光束诱导沉积(例如液晶(例如有源矩阵)显示器的金属图案的激光束诱导沉积)以及(例如，铟锡氧化物(ITO)导电层的)激光束烧蚀以生成显示面板。
[0140]接下来，首先，提供材料沉积的说明，随后说明材料去除。在一个实施例中，材料沉积涉及材料(例如金属)的激光诱导向前转移(LIFT)到衬底上，这是将材料直接沉积在衬底上而不需要光刻的方法。在一个实施例中，所述材料可以是铝、铬、钥、铜、或其任意組合。
[0141]用于这种沉积的设备、过程以及系统可以与光刻工具或过程非常类似，与光刻エ具或过程的主要差别在于，施加束到材料施主板而不是直接应用到衬底上。
[0142]參照图20和21，示出激光诱导材料转移的物理机制。在一个实施例中，辐射束200被以材料202的等离子体击穿以下的强度通过基本上透明材料202 (例如玻璃)聚焦。在与材料202重叠的施主材料层204 (例如金属膜)上发生表面热吸收。热吸收引起施主材料204的熔化。进ー步地，加热引起在前向方向上的诱导压カ梯度，导致来自于施主材料层204的施主材料液滴206的向前加速，因而导致来自于施主结构(例如板)208的施主材料液滴206的向前加速。因而，从施主材料层204释放施主材料液滴206，并且施主材料液滴206朝向村底移动并移动到衬底114上(借助于重力或不借助于重力)。通过将束200指向施主板208上的合适的位置，可以在衬底114上沉积施主材料图案。在一个实施例中，所述束被聚焦到施主材料层204上。[0143]在一个实施例中，一个或更多个短脉冲被用于引起施主材料的转移。在一个实施例中，脉冲可以是几皮秒或飞秒时长，以获得熔化的材料的热和质量的准一维前向传递。这种短脉冲促成在材料层204内极少有甚至没有横向热流，因而极少或没有热负载施加到施主结构208上。短脉冲使得材料能够快速熔化和前向加速(例如蒸发材料，例如金属，将将失去其前向的方向性，由此导致溅射沉积)。短脉冲能够使得材料加热至恰好在加热温度之上但是在蒸发温度之下。例如，对于铝，參照示出在不连续位置处铝从熔化至蒸发的相变的图22，大约900至1000摄氏度的温度是期望的。
[0144]在一个实施例中，通过使用激光脉冲，一定量的材料(例如金属)以IOO-1OOOnm的液滴形式从施主结构208转移至衬底114。在一个实施例中，施主材料实质上包括金属或由金属构成。在一个实施例中，所述金属是铝。在一个实施例中，材料层204是膜的形式。在一个实施例中，所述膜连接至另一体或层。如上所述，所述体或层可以是玻璃。
[0145]用以提供材料沉积的设备的一个实施例如图23所示。图23的设备与图8示出并參照图8描述的设备大多数方面是类似的，即束被分成多个子束110 ;在ー个实施例中，可以替代地使用图7的设备或此处描述的任何其他设备。最显著的差别在于存在施主结构208，其在本实施例中具有基本上透明的材料202和位于其上的施主材料层204。參照图23，多个子束110被同时投影。多个子束110可以用于提高生产率，其中每个子束110可以在衬底114上形成施主材料206的独立图案。子束110可以使用偏转器112 (例如在两个维度上偏转的电光偏转器)被偏转至施主结构208上的合适位置。相应地，通过子束110的偏转，施主材料液滴206可以在空间上布置在衬底114上。可以使用曝光策略，包括例如此处描述的完全曝光模式和/或有效曝光模式。在一个实施例中，施主结构208和衬底114之间的距离在1-9微米之间。在一个实施例中，使用此处描述的有效曝光模式在大约60秒内IOOnm的铝液滴可以沉积在具有6%的图案密度的图案中。这样的实施方式可以使用单辐射源102以在曝光期间使用300个、每ー个具有0.4mm像场的子束提供以75mm/s移动的衬底的120mm曝光宽度。辐射源可以是脉冲持续时间为15ps的相干8W塔里斯克(Talisker)激光器。
[0146]如上所述，所述设备可以配置成提供光刻、材料沉积和/或材料去除的组合。控制器218可以控制在光刻模式和材料沉积之间、在材料沉积和材料去除之间等的切換。例如，为了在光刻和材料沉积之间切换，控制器218可以控制设备以改变在光刻和材料沉积之间的合适的光学和束设定(例如，提高用于材料沉积的功率和/或缩短的脉冲长度)，并且，在特定情况下，使施主结构208插入束路径和/或去除束路径。例如，为了在材料去除和材料沉积之间切换，控制器218可以控制所述设备在材料去除和材料沉积之间改变合适的光学设定和束设定(例如提高束功率)，并且，在特定情况下，使施主结构208插入束路径和/或去除束路径。
[0147]參照图24，示出用于提供材料沉积与光刻和/或激光烧蚀的组合的设备的ー个实施例。在图24的左手边示出的设备的第一配置中，所述设备配置成使用束执行此处所述的光刻，和附加地或替换地执行激光烧蚀。在图24的右手侧示出的相同的设备的第二配置中，所述设备配置成执行如此处所述的材料沉积。为了执行材料沉积，施主结构208被引入到成像透镜170和衬底114之间。为了实现这种配置，衬底114被降低若干毫米，引入施主结构208。替换地或附加地，成像透镜170或在衬底114之上的元件的任何合适的组合可以被升高以便于引入施主结构208。在一个实施例中，如果有足够的空间用于引入施主结构208，则不可以移动。控制器218可以控制多种配置改变以在材料沉积和材料去除之间、在光刻和材料沉积之间等切換。
[0148]在一个实施例中，施主结构208具有与衬底114相同的尺寸(例如，直径、宽度、长度、宽度和长度等)和可选的相同的形状，因此可以使用衬底输送器(例如机器人)引入。施主结构208在没有被使用时，例如设备用于光刻和/或烧蚀模式时，可以被存储在例如其自身存储单元中或衬底114的存储单元中。在一个实施例中，施主结构208具有3米的宽度。
[0149]在一个实施例中，施主结构208可以支撑在衬底114、衬底台106、定位装置116上，或其自身定位装置(例如致动器)上。例如，參照图26，衬底台106可以设置有ー个或更多个施主结构支撑装置226。由于衬底和/或衬底台的移动和/或由于通过定位装置的致动(例如在支撑装置226中或其一部分中)，施主结构208在达6个自由度上是可移动的。在一个实施例中，施主结构208至少沿X方向是可移动的。在一个实施例中，施主结构208在曝光期间与衬底114 一起移动。
[0150]在一个实施例中，參照图25，施主结构208可以附加地或替换地部分或全部支撑在框架210上(所述框架在一个实施例中可以是与框架160相同的框架或连接至框架160)。在一个实施例中，框架210可以包括定位装置(例如致动器)224用以在多达6个自由度上移动施主结构208。在一个实施例中，施主结构208至少沿X方向是可移动的。在一个实施例中，施主结构208与衬底114 一起移动。在施主结构208部分地通过框架支撑的情况下，施主结构208在其他部分中可以由衬底114、衬底台106、定位装置116或其自身定位装置(例如致动器)支撑或连接至衬底114、衬底台106、定位装置116或其自身定位装置(例如致动器)。在这情况下，由于衬底和/或衬底台的移动和/或由于通过定位装置的致动，施主结构208可以在多达6个自由度上是可移动的。
[0151]在一个实施例中，施主机构208至少部分地从上面由框架210支撑。为了方便施主机构208的移动，在一个实施例中通过框架210的预压气体(例如空气)轴承212支撑施主结构208。在这种轴承212中，应用负压214(例如真空抽吸)和过压216(例如加压气体)的组合。在一个实施例中，负压214和过压216以相应的入口和出口的棋盘图案的形式布置。负压214可以用于补偿重力并将施主结构208保持在合适的位置；过压216用于帮助防止施主结构208连接至框架210，并因此允许施主结构208移动。參照图26，气体轴承212的布置在图中示出为布置在框架160上以至少部分地从上面支撑施主结构208(为了清楚没有示出)。通过负压214和/或过压216的压カ的值和空间位置的适当控制，施主结构208可以被调平或沿Z方向、围绕X方向和/或围绕Y方向移动。以这种方式，可以避免与衬底的不期望的接触。此外，施主结构208的弯曲或其他翘曲可以被类似地补偿。虽然图26的实施例示出位于衬底台106上的施主结构支撑装置226，但是在实施例中这种支撑装置226并不是必须设置的。
[0152]在一个实施例中，施主机构208被更新以使得能够连续地进行材料沉积。在ー个实施例中，在使用特定图案的衬底制造之后，施主结构208被更新。这是因为施主结构208是衬底114上沉积的图案的负面或反面，因为施主材料从施主结构208被转移到衬底114。因此，在不更新的情况下从施主结构208再次转移相同的图案可能是不可行的。在ー个实施例中，设备可以包括控制器，所述控制器配置成例如通过弓I起施主结构208和衬底114之间的相对移位以使得子束能够投影到施主结构208的没有使用的区域上来提高或最大化施主结构208的使用。类似地，控制器可以使得能够以不同的图案投影子束以在不更新的情况下进ー步使用施主结构208。
[0153]在一个实施例中，施主结构208的更新包括用新的施主结构208代替在曝光期间用过的施主结构208。在一个实施例中，施主结构208的更新包括在施主结构208上重新生成施主材料(因为仅少量的施主材料层204被转移至衬底)。施主材料层204在施主结构208上的重新生成可以节省成本。
[0154]在一个实施例中，可以以几种示例方式实现施主结构208。在一个实施例中，可以通过ー个“新的”施主结构208来替换施主结构208，并且施主材料的新的层被应用至离线的用过的施主结构208。例如，可以在新的衬底114的装载-卸载情况下改变施主结构208。施主结构208可以具有与衬底相同或类似的尺寸，和，可选地，具有与衬底相同或类似的形状，因而其可以用与用以装载-卸载衬底相同的输送器输送。
[0155]在一个实施例中，施主结构208可以是柔性隔膜的形式，其可以例如被卷绕。因此，施主结构208可以是柔性的带，与老式打印机的墨带的形式类似。毎次需要“新”的施主结构208来图案化衬底，则使用从例如辊的隔膜的“新的”部分。因此，在一个实施例中，所述设备可以具有两个辊，ー个具有“新”施主结构208，ー个具有“用过”的施主结构208。“用过”的施主结构208可以被修复以在其上施加施主材料，因而其可以再次使用。例如，当隔膜被装载到“用过”的施主结构的辊时，隔膜可以在原位重新生成。重新生成模块可以位于特定位置以便恰好在“用过”的隔膜被卷到“用过”的施主结构辊上之前重新生成隔膜。
[0156]在一个实施例中，施主结构208可以在原位重新生成。例如，可以在衬底台106上设置模块，其在衬底台106移动回到衬底输送器期间是有效的，即在衬底114的图案化之后，衬底台106移回到用于去除衬底114的装载-卸载位置。在衬底台106的这种或其他运动期间，在衬底台106在施主结构208下面扫描时，施主结构208可以保持静止，由此使用与衬底台106 —起移动的模块提供重新生成的能力。因此，可以进行施主结构208的施主材料中的孔的原位修复。所述模块可以具有传感器以检测这样的孔和/或衬底台106。在移动期间可以根据关于如何在曝光期间去除施主材料的信息来控制定位。所述模块不必位于衬底台106上。例如，模块可以独立地设置并且可移动。在一个实施例中，该模块可以是静止的并且施主结构208相对于模块移动。
[0157]在一个实施例中，可以以多种示例方式完成施主结构208的施主材料的重新生成。例如，在一个实施例中，可以通过在施主结构208上抚平糊状物或液体来完成施主结构208的施主材料的重新生成。糊状物或液体可以以机械方式在施主结构208之上展开。糊状物或液体填充在激光诱导转移期间生成的孔。
[0158]在一个实施例中，可以通过将施主结构208通入或通过浴器并在施主结构208上沉积施主材料的层来完成施主结构208的施主材料的重新生成。在一个实施例中，熔化的材料的浴器与“用过”的施主结构208接触。由于表面张カ有限，应该在施主结构208上沉积施主材料的自限制层。
[0159]在一个实施例中，可以通过施主材料层204的热回流来填充孔和可选的额外材料的沉积以补偿在曝光期间从施主材料层204转移的材料来完成施主结构208的施主材料的重新生成。施主结构208和/或施主材料层204可以被加热，导致层的平滑:孔被填充。如果施主材料层204在回流之后不够厚，可以沉积更多的施主材料以生成期望厚度的施主材料层204。
[0160]在一个实施例中，可以通过施主结构208的一部分的选择性生长，随后通过施主材料层204的回流以及可选的额外施主材料的沉积，来完成施主结构208的施主材料的重新生成。这种方法可以用于在这种情形中，其中例如施主材料层204重叠释放层或其他层(例如透明材料202)。因此，可以在重新生成施主材料层204之后重新生成释放层或其他层。例如，释放层或其他层可以沉积在以化学方式的具体沉积材料上，这导致修复释放层或其他层。可以如上所述回流施主材料层204，并且可选地，额外材料沉积其上。在一个实施例中，可以使用此处或别处公开的其他方法中任ー种重新生成施主材料层204。
[0161]附加地或替代地，如上所述，所述束可以用于烧蚀衬底的材料。具体地，所述束可以用于引入相位传递。控制器218可以配置成配置辐射源以提供与用于材料沉积和/或光刻的束相比功率増大的束。
[0162]已经发现，例如在3微米分辨率的条件下超过400微米的子束的偏转可能是不可行的，例如对于用以在3微米分辨率的情况下在400x400微米场上偏转束的ニ维偏转器。因此，为了获得在期望的分辨率的条件下覆盖衬底，通过引入更多的电光偏转器以及或许更多的辐射源(例如ニ极管)可以增加子束的数量。由于例如空间限制、加热负面效应、成本等，在工具中实现全部这些额外的硬件可能在实践中是不可行的。
[0163]在一个实施例中，电光偏转器与可移动的透镜组合以扩展跨过目标(例如施主结构208)偏转距离。在一个实施例中，通过使用旋转的光学组件将束成像到目标上去，束(或子束)的偏转范围可以变得比电光偏转器的偏转大；这种旋转的光学元件可以帮助在目标上移动束光斑。在一个实施例中，ー维电光偏转器可以沿第一方向偏转束，并且旋转的光学兀件的运动可以弓I起束在大体垂直于第一方向的第二方向上偏转。在一个实施例中，旋转的光学元件的运动和束通过电光偏转器的偏转在束入射到旋转的光学元件上的位置点处基本上垂直。相应地，通过结合目标的移动、偏转器的偏转以及旋转的光学元件的偏转可以达到施主结构、衬底等的目标上的每个位置。
[0164]图27示意地示出光刻设备或曝光设备的一部分的示意侧面剖视图。在该实施例中，所述设备具有如此处所述的在X-Y平面内基本上静止的ー个或更多个独立可控元件，但是这并不是必须的。设备100包括定位装置116，其用以在达6个自由度上移动衬底114。所述设备100可以可选地包括衬底台106。在一个实施例中，衬底是晶片。在一个实施例中，衬底是多边形(例如矩形)衬底。在一个实施例中，衬底是玻璃板。在一个实施例中，衬底是塑料衬底。在一个实施例中，衬底是箔片。在一个实施例中，衬底适于辊到辊制造。
[0165]设备100还包括配置成提供多个束110的ー个或更多个独立可控元件102。在ー个实施例中，ー个或更多个独立可控元件102是辐射发射ニ极管，例如发光二极管(LED)、有机LED (OLED)、聚合物LED (PLED)或激光二极管(例如固态激光二极管)。在一个实施例中，多个独立可控元件102中的每ー个是蓝紫激光二极管(例如Sanyo的型号为DL-3146-151的产品)。这些ニ极管可以由诸如Sanyo、Nichia、Osram以及Nitride等公司提供。在一个实施例中，ニ极管发射UV辐射，例如具有大约365nm或大约405nm的波长。在一个实施例中，ニ极管可以提供选自0.5-200mW范围的输出功率。在一个实施例中，激光二极管的尺寸(裸管芯)选自100-800微米范围。在一个实施例中，激光二极管具有选自0.5-5微米2范围的发射面积。在一个实施例中，激光二极管具有选自5-44度范围的发散角。在一个实施例中，ニ极管具有用以提供总亮度大于或等于大约6.4xl08W/(m2.sr)的配置(例如发射面积、发散角、输出功率等)。在一个实施例中，独立可控元件102可以是激光器，例如Nd-YAG激光器，用以生成可以通过例如微透镜阵列分成多个束110的束。
[0166]独立可控元件102布置在框架300上并且可以沿Y方向和/或X方向延伸。虽然示出一个框架300，但是设备可以具有多个框架300。进ー步布置在框架300上的是偏转器112。框架300可以包括透镜302，其可以准直来自独立可控元件102的辐射并朝向偏转器112输出辐射。该框架可以包括透镜122，其可以使来自偏转器112的辐射朝透镜124转向。框架300在X-Y平面内是基本上静止的，因此独立可控元件102以及透镜302和122在X-Y平面内是基本上静止的。框架300、独立可控元件102以及透镜302/122可以通过致动器306沿Z方向移动。替换地或附加地，透镜302和/或122可以通过与特定透镜相关联的致动器沿Z方向移动。可选地，每个透镜302和/或122可以设置有致动器。
[0167]独立可控元件102可以配置成发射束并且投影系统122、134以及304可以配置成将束投影到施主结构208和/或衬底114的目标上。独立可控元件102和投影系统形成光学装置列。设备100可以包括致动器308 (例如马达或电机)以相对于目标移动光学装置列或其一部分。可以使用致动器旋转具有布置在其上的场透镜124和成像透镜304的框架310。场透镜124和成像透镜304的组合形成可移动的光学组件312。在使用过程中，框架310围绕其自身的轴线314旋转。通过使用致动器(例如马达或电机)308，框架310围绕轴线314旋转。可以通过马达306和/或308沿Z方向移动框架310，使得可移动的光学组件312相对于目标被移位。
[0168]其中具有孔的孔结构316可以位于偏转器112上方、偏转器112和独立可控元件102和/或透镜302之间。孔结构316可以限制透镜302、独立可控元件102的衍射效应，和/或相邻的透镜302/独立可控元件102的衍射效应。
[0169]可以通过旋转框架310并同时在光学装置列下面移动施主结构208和/或衬底114来使用图示设备。当透镜122、124以及304基本上彼此对准时，来自独立可控元件102的束穿过这些透镜。通过移动透镜124以及304，在施主结构208和/或衬底114上的目标之上扫描束的图像。通过同时在光学装置列下面移动目标(和可选的，移动结构，例如衬底114，其可以不具有目标)，该目标的部分接收也正在移动的独立可控元件102的图像。使用控制器，通过适当地控制光学装置列或其一部分的旋转，控制目标的速度，通过偏转器112控制束的偏转和可选地切換独立可控元件102的“开”和“关”(例如，当独立可控元件102处于“关”时，没有输出或输出低于阈值，当独立可控元件102处于“开”时，输出高于阈值)和/或控制独立可控元件102的強度，期望的图案可以被成像到目标上(如果目标不在衬底上则被成像到衬底上)。
[0170]进ー步，在一个实施例中，设备100可以包括壳体318，在壳体318中框架310的一部分旋转。框架310的该部分可以包括透镜124和304。壳体318可以包括ー个或更多个窗ロ 320以允许辐射朝向透镜124/304进入壳体318和/或允许辐射朝向衬底114离开壳体318。在一个实施例中，壳体318可以是框架300的一部分或连接至框架300。壳体318可以被密封使得其内部与壳体318外部的周围环境基本上是隔离的(因而将该部分相对于周围环境密封)。
[0171]在一个实施例中，可以提供系统以控制被投影到目标上的图像的聚焦。可以提供该布置以调节通过如此处所述的布置中的光学装置列的部分或全部投影的图像的聚焦。
[0172]參照图27，右侧偏转器112被图示为沿Y方向偏转束110 (但是，通常在图27中的实施例中，由偏转器112进行的偏转将沿X方向，但是这种偏转在图27的侧视图中将不明显)。这样的偏转通过透镜122、124以及304被投影到施主结构208和/或衬底114上的目标上，如图27所示。同时，可旋转的框架310引起透镜124/304移动，其依次引起束沿X方向偏转(但是，通常在图27中的实施例中，伴随由偏转器112进行的沿X方向的偏转，由透镜124/304进行的偏转将沿Y方向)，这在图27中不是显见的。因此，通过运动的组合(下文进ー步描述)，束可以沿两个维度扫描。
[0173]图28示出透镜124和透镜304的高度示意侧视图，以及它可以如何偏转束110。如图28所示，束110被引导至透镜124，透镜124位于通过干净或透明(clear)的透镜124示出的第一位置。透镜124将辐射朝向透镜304转向，透镜304位于干净或透明的透镜304示出的第一位置。由透镜304将辐射的方向朝向施主结构208和/或衬底114上的目标转向。当透镜124和透镜304位于其各自的第一位置时，所述束入射到目标的左侧上。然后，当透镜124和透镜304分别旋转到其各自的用虚线透镜124/304示出的第二位置时，透镜124/304的移动引起束110被入射到目标的右侧上。偏转器112还可以使束110沿基本上与由透镜124/304的旋转引起的偏转正交的方向偏转。以这种方式，通过由透镜124/304在第一方向上的偏转和由偏转器112在基本上垂直的第二方向上的偏转的组合,束110可以扫描ニ维的目标区域。在一个实施例中，偏转器112可以由ー维的偏转器构成。附加地或替换地，偏转器112可以沿第一方向偏转束，因此可以通过由偏转器112进行的偏转和透镜124/304的运动的组合有效地加速束在第一方向上的扫描。在偏转器112沿第一方向和第二方向偏转的实施例中，偏转器112可以是ニ维偏转器或可以包括两个串联的ー维偏转器，其中一个ー维偏转器沿第一方向偏转而另一个ー维偏转器沿第二方向偏转。附加地或替换地，透镜124/304(或另ー组光学元件)的运动可以引起或加速束在第二方向上的偏转，该方向基本上垂直于第一方向。
[0174]虽然图27为了方便示出了单个束110，但是可以存在多于ー个束110入射到单个透镜124/304，即单个透镜124/304具有入射其上的多个束并且偏转每个束。在一个实施例中，可以有10个束、5个束或4个束入射到单个透镜124/304上。图29示出与多个独立可控元件102组合的旋转框架310的高度示意透视图，在旋转框架310外围设置有透镜124、304。多个束(在该示例中是4个束(但是可以使用不同数量的束))入射到框架310的多个透镜124、304中的ー个上，并被投影到施主结构208和/或衬底114的目标上。在ー个实施例中，多个束以直线方式布置。借助于致动器(未示出)，可旋转框架可以围绕轴线314旋转。可旋转框架310的旋转的结果是，束将入射到相继的透镜124、304，并且将入射到每个相继的透镜上，由此被偏转以便沿施主结构208和/或衬底114的目标表面的一部分传递，如将要參照图30更详细地说明的。在一个实施例中，通过相应的独立可控元件102，例如自发射对比度装置，例如激光二极管，来生成每个束。在一个实施例中，可以将来自单个独立可控元件102的单个束分成多个束。在图29示出的实施例中，所述束通过偏转器112偏转并且通过分段反射镜322 (或其他束转向装置，例如波导或光纤等)聚集一起以减小束之间的间距(节距)，由此使得大量的束被投射通过相同的透镜并实现此处所述的分辨率要求。在一个实施例中，姆个束(或子束)具有其自己的电光偏转器以沿特定方向偏转该束。如这里所述，该方向可以基本上平行于和/或垂直于在束入射其上的位置处的透镜124/304的运动方向。如此处所述，偏转器112可以是ー维偏转器、ニ维偏转器或布置以沿不同方向偏转的ー维偏转器的组合。
[0175]随着可旋转框架的旋转，束入射到相继的透镜上，并且每次透镜被束照射，束入射在透镜表面上的位置移动。因为依赖于束入射到透镜上的位置，所述束(以例如不同的偏转)被不同地投影到目标上，因此所述束(当到达目标吋)将使用随后的透镜的每个通道执行扫描运动。这个原理将參照图30进ー步说明。图30示出束110从可旋转框架310朝向施主结构208和/或衬底114的目标投影的高度示意性俯视图。第一组束用BI表示，第ニ组束用B2表示，第三组束用B3表示。每组束被投影通过可旋转框架310的相应的透镜组124、304。当可旋转框架310沿方向324旋转时，束BI以扫描运动的方式被投影到施主结构208和/或衬底114上，由此扫描区域A14。类似地，束B2扫描区域A24，束B3扫描区域A34。在可旋转框架310由相应的致动器旋转的同时，偏转器112沿由与束B1、B2和B3相关联的箭头示出的、基本上垂直于扫描运动的方向偏转束。因此，可以通过透镜组124、304以及偏转器112的组合的偏转而沿ニ维方向扫描区域A14、A24和A34。进ー步，在可旋转框架310的旋转的同时，施主结构208和/或衬底114沿方向326移动，该方向326可以沿着图30中示出的X轴，由此在区域A14、A24和A34内基本上垂直于束的扫描方向。通过第ニ致动器沿方向326进行的移动(例如施主结构208的移动和/或衬底114通过定位装置116的移动)的结果是，当束被可旋转框架310的相继的透镜投影时，束的相继的扫描被投影以基本上彼此邻接，由此得到针对于束BI的每ー相继扫描的邻接的区域All、A12、A13、A14(如图30所示，区域All、A12、A13之前被扫描，用阴影示出，A14当前正被扫描)、针对于束B2的邻接的区域A21、A22、A23、A24 (如图30所示，区域A21、A22、A23之前被扫描，用阴影示出，A24当前正被扫描)，以及针对于束B3的邻接的区域A31、A32、A33、A34(如图30所示，区域A31、A32、A33之前被扫描，用阴影示出，A34当前正被扫描)。由此，可以在施主结构208和/或衬底114在旋转可旋转框架310的同时沿方向326的移动的情况下覆盖衬底表面的区域A1、A2以及A3。多个束通过同一透镜的投射允许在较短的时间框架内的处理(在可旋转框架310的相同的旋转速度条件下)，因为对于毎次通过透镜，多个束使用每个透镜扫描目标，由此允许对相继的扫描在方向326上增加位移。从不同的角度，对于给定的处理时间，当多个束经由同一透镜被投影到目标上时，可以减小可旋转框架的旋转速度，由此可以减小由于高的旋转速度带来的诸如可旋转框架的变形、磨损、振动、紊流等效应。在一个实施例中，多个束被布置成使得每个束与相邻束的扫描路径重叠或邻接。
[0176]多个束一次通过同一透镜投影的方面的另ー效果可以在容差的放宽中找到。由于透镜的容差(定位、光学投影等)，相继的区域All、A12、A13、A14(和/或区域A21、A22、A23以及A24和/或区域A31、A32、A33以及A34)的位置可以显示相对彼此定位不精确的ー些程度。因此，可能需要相继的区域A11、A12、A13、A14之间一定程度的重叠。在例如一个束的重叠10%的情形中，处理速度由此相对于单个束一次通过同一透镜的情形同样减小10%。在存在5个或更多个束一次投影通过同一透镜的情形中，对于每5个或更多个所投影的线将提供同样10%的重叠(类似地，參照上面一个束的示例)，因此将总的重叠减小接近5倍或更多倍而称为2%或更少，由此对总的处理速度具有显著的降低的效应。类似地，投影至少10个束可以将总的重叠减少大约10倍。因此，可以通过由同一透镜一次投影的多个束的特征来减小容差对处理时间的影响。附加地或替换地，可以允许更多的重叠(因此更大的容差带)，因为在通过同一透镜一次投影多个束的情况下，其对处理或加工的影响低。
[0177]一次通过同一透镜投影多个束的替换方案或附加方案是，可以使用隔行扫描技术，然而其可能需要透镜之间的相对更加严格的匹配。因此，一次通过同一透镜投影到目标上的至少两个束具有相互的间隔，并且所述设备可以布置成操作以相对于光学装置列移动施主结构208和/或衬底114以便使束的随后的投影以该间隔投影。
[0178]为了减小方向326上在组中的相继的束之间的距离(由此例如实现在方向326上的较高的分辨率)，所述束可以相对于方向326相对于彼此对角地布置。通过在光学路径上设置分段反射镜322可以进ー步减小所述间隔(或其他束转向装置，例如波导或光纤，如下文中描述的)，每个段用于反射所述束中的相应的ー个，这些段布置成使得相对于入射在反射镜上的束之间的间隔减小被反射镜反射的束之间的间隔。也可以通过多个光纤来实现这种效果，每个束入射到光纤中的相应的ー个光纤，这些光纤布置成沿光学路径相对于光纤上游的束之间的间隔减小光纤的下游的束之间的间隔。进一歩地，可以使用具有多个输入、每ー个输入用于接收多个束中的相应的ー个束的集成光学波导电路来实现这种效果。集成光学波导电路布置成沿光学路径相对于在集成光学波导电路上游的束之间的间隔减小集成光学波导电路的下游的束之间的间隔。
[0179]在一个实施例中，所述偏转可以允许由单个透镜组124、304投影12毫米长(见图30中的328)的光斑。在一个实施例中，所述偏转可以允许由单个透镜组124、304投影大约6至7微米宽，例如6.4微米宽的(见图30中的330)的光斑。在一个实施例中，參照图30，由偏转器112进行的偏转可以允许束光斑被置于沿与束B1、B2以及B3相关联的箭头的任何位置的大约26微米范围上。在一个实施例中，可以每秒输送2.5X IO9个光斑。这样的光斑速率可以对以3微米的分辨率、60秒的衬底处理时间(包括40秒的曝光时间)、大约10%的图案覆盖以及大约IMHz的偏转器更新频率用2700个子束曝光的3X3m2衬底提供。
[0180]此外，在一个实施例中，所述束由偏转器和可移动透镜组124/204执行的多种移动和目标通过例如定位装置116执行的多种移动的组合允许光斑在目标上的投影的冗余。例如，在一个实施例中，通过多达40个子束在目标上印刷每个像素。因此，如果一子束失效(例如，強度不足，完全没有被投影，偏离期望的方向等)，可以使用另一子束曝光本来已经以其他方式由失效的子束曝光的区域。
[0181]在一个实施例中，可以提供400个独立可寻址元件102。在一个实施例中，600-1200个工作的独立可寻址元件102可以可选地设置有附加的独立可寻址元件102，作为例如储备和/或用于校正曝光(例如如上所述)。工作的独立可寻址元件102的数量可以依赖于例如需要用于图案化的特定剂量的辐射的抗蚀剂。
[0182]在独立可寻址元件是ニ极管的情形中，它们可以在如例如图31所示的光学输出功率随前向电流(240mAv.35mA)变化的曲线的陡峭部分操作，从而得到每个ニ极管的高的输出功率(250mW v.0.33mW)，但是对于多个独立可寻址元件得到低的电功率(133WV.15kW)。因此，可以更有效地使用ニ极管，获得较小的功率消耗和/或热。因此，在ー个实施例中，在功率/前向电流曲线的陡峭部分中操作ニ极管。在功率/前向电流曲线的非陡峭部分中操作导致辐射的不连贯。在一个实施例中，以大于5mW但是小于或等于20mW，或小于或等于30mW，或小于或等于40mW的光功率操作ニ极管。在一个实施例中，不在大于300mW的光功率条件下操作ニ极管。在一个实施例中，以单模式而不是多模式来操作ニ极管。
[0183]独立可寻址元件102的数量，尤其是(以及以上面所说明的程度)，可以依赖于独立可寻址元件102意图覆盖的曝光区域的长度、在曝光期间独立可寻址元件102移动的速度(如果有的话)、通过偏转器进行的偏转速度和偏转量、光斑尺寸(即，从独立可寻址元件102投影到衬底上的光斑的横截面尺寸，例如宽度/直径)、应该提供的每个独立可寻址元件的期望的強度(例如，是否期望将对于衬底上的光斑的期望的剂量散布到多于ー个独立可寻址元件上以避免损坏衬底或衬底上的抗蚀剂)、衬底的期望的扫描速度、成本考虑、独立可寻址元件可以接通或关断的频率以及期望的冗余独立可寻址元件102(如前文中说明的；例如，用于校正曝光或储备，例如，如果ー个或更多个独立可寻址元件发生故障)。在一个实施例中，光学装置列有至少100个独立可寻址元件102，例如至少200个独立可寻址元件、至少400个独立可寻址元件、至少600个独立可寻址元件、至少1000个独立可寻址元件、至少1500个独立可寻址元件、至少2500个独立可寻址元件或至少5000个独立可寻址元件。在一个实施例中，光学装置列有少于50000个独立可寻址元件102，例如少于25000个独立可寻址元件102、少于15000个独立可寻址元件、少于10000个独立可寻址元件102、少于7500个独立可寻址元件102、少于5000个独立可寻址元件102、少于2500个独立可寻址元件102、少于1200个独立可寻址元件102、少于600个独立可寻址元件102或少于300个独立可寻址元件102。
[0184]在一个实施例中，对于每个IOcm长的曝光区域(即，将光学装置列中的独立可寻址元件的数量对IOcm长度的曝光区域进行归一化)，光学装置列包括至少100个独立可寻址元件102，例如至少200个独立可寻址元件102、至少400个独立可寻址元件102、至少600个独立可寻址元件102、至少1000个独立可寻址元件102、至少1500个独立可寻址元件102、至少2500个独立可寻址元件102或至少5000个独立可寻址元件102。在一个实施例中，对于每个IOcm长的曝光区域(即，将光学装置列中的独立可寻址元件的数量对IOcm长度的曝光区域进行归一化)，光学装置列包括少于50000个独立可寻址元件102，例如少于25000个独立可寻址元件102、少于15000个独立可寻址元件102、少于10000个独立可寻址元件102、少于7500个独立可寻址元件102、少于5000个独立可寻址元件102、少于2500个独立可寻址元件102、少于1200个独立可寻址元件102、少于600个独立可寻址元件102或少于300个独立可寻址元件102。。
[0185]在一个实施例中，光学装置列包括少于75%的冗余独立可寻址元件102，例如67 %或更少、50 %或更少、大约33 %或更少、25 %或更少、20 %或更少、10 %或更少或5 %或更少。在一个实施例中，光学装置列包括至少5%的冗余独立可寻址元件102，例如至少10%、至少25%、至少33%、至少50%或至少65%。在一个实施例中，光学装置列包括大约67%冗余独立可寻址元件。
[0186]在一个实施例中，衬底上单独可寻址元件的光斑尺寸是10微米或更小、5微米或更小、例如3微米或更小、2微米或更小、I微米或更小、0.5微米或更小、0.3微米或更小或大约0.1微米。在一个实施例中，衬底上单独可寻址元件的光斑尺寸是0.1微米或更大、0.2微米或更大、0.3微米或更大、0.5微米或更大、0.7微米或更大、I微米或更大、1.5微米或更大、2微米或更大或5微米或更大。在一个实施例中，光斑尺寸是大约0.1微米。在ー个实施例中，光斑尺寸是大约0.5微米。在一个实施例中，光斑尺寸是大约I微米。
[0187]图32示意地示出如何在衬底114上生成图案。实心圆表示通过投影系统108中的透镜170的阵列投影到衬底114上的光斑S的阵列。当一系列的曝光被曝光在衬底上的时候，衬底114沿X方向相对于投影系统108移动。空心圆表示之前已经被曝光到衬底上的光斑曝光SE。如图所示，通过投影系统108中的透镜170的阵列投影到衬底114上的每个光斑曝光衬底114上的光斑曝光的行R。通过姆个光斑S曝光的光斑曝光SE的全部行R之和生成衬底114的完整的图案。这种布置通常称为“像素栅格成像”。应该认识到，图32是示意图，并且在实际应用中光斑S可以重叠。
[0188]可以看到，辐射光斑S的阵列相对于衬底扫描方向(衬底114的边缘平行于X和Y方向)以ー角度a布置。这被完成，使得当衬底114沿扫描方向(X方向)移动时，每个辐射光斑将在衬底的不同区域之上通过，由此允许通过辐射光斑S的阵列覆盖整个衬底。在一个实施例中，该角度a为至多20度、10度，例如至多5度、至多3度、至多I度、至多0.5度、至多0.25度、至多0.10度、至多0.05度或至多0.01度。在一个实施例中，该角度a为至少0.0001度，例如至少0.001度。根据沿垂直于扫描方向的方向上的图像光斑尺寸和阵列间距来确定扫描方向上阵列的宽度和倾斜角度a以确保衬底114的整个表面区域被寻址。
[0189]图33示意地示出可以如何通过使用多个光引擎以单次扫描的方式曝光整个衬底114，每个光引擎包括ー个或更多个独立可寻址元件102。通过八个光引擎产生辐射光斑S(未示出)的八个阵列SA，其以“棋盘”或错排的方式布置为两行Rl、R2以使得辐射光斑S的一个阵列的边缘与辐射光斑S的相邻的阵列的边缘稍微重叠。在一个实施例中，光引擎以至少三行布置，例如4行或5行。以此方式，辐射的带跨衬底W的宽度延伸，允许以单次扫描的方式执行整个衬底的曝光。这样的“全宽度”单次通过曝光有助于避免连接两个或更多个通过路径的可能的接合或接缝问题，并且还可能在衬底可能不需要沿衬底通过方向的横向方向移动时减小机器的占地面积。应该认识到，可以使用任何合适数量的光引擎。在一个实施例中，光引擎的数量是至少I个,例如至少2个、至少4个、至少8个、至少10个、至少12个、至少14个或至少17个。在一个实施例中，光引擎的数量少于40个，例如少于30个或少于20个。每个光引擎可以包括独立的图案形成装置104和可选的独立的投影系统108和/或辐射系统，如上所述。然而，应该认识到，两个或更多个光引擎可以分享ー个或更多个辐射系统、图案形成装置104和/或投影系统108的至少一部分。
[0190]在此处所述的实施例中，提供控制器以控制独立可寻址元件102和/或图案形成装置104。例如，在独立可寻址元件是辐射发射装置的示例中，控制器可以控制何时独立可寻址元件被接通或关断并且使得能够实现独立可寻址元件的高频调制。控制器可以控制由ー个或更多个独立可寻址元件发射的辐射的功率。控制器可以调制由ー个或更多个独立可寻址元件发射的辐射的強度。控制器可以控制/调节在独立可寻址元件的阵列的全部或部分上的強度的一致性。控制器可以调节独立可寻址元件的辐射输出以校正成像误差，例如集光率和光学像差(例如慧形像差、散光等)。通过图案形成装置104的偏转器112可以提供类似的控制。[0191]在光刻术中，通过选择性地将衬底上的抗蚀剂的层以辐射曝光，例如通过将抗蚀剂的层以图案化的辐射曝光，可以在衬底上形成期望的特征。抗蚀剂的接收特定的最小辐射剂量(“剂量阈值”)的区域经历化学反应，而其他区域保持不变。因此在抗蚀剂层中形成的化学差异允许显影抗蚀剂，即选择性地去除已经接收至少最小剂量的区域或去除没有接收最小剂量的区域。結果，衬底的一部分仍然被抗蚀剂保护，而衬底的被去除抗蚀剂的区域被曝光，由此允许例如附加的加工步骤，例如选择性的蚀刻衬底，选择的金属沉积等，由此形成期望的特征。可以通过控制图案形成装置104来将辐射图案化，使得被发射到衬底上的期望的特征内的抗蚀剂层的区域的辐射处于足够高的强度以致于该区域在曝光期间接收高于剂量阈值的辐射剂量，而衬底上的其他区域通过提供零或低得多的辐射强度接收剂量阈值以下的辐射剂量。
[0192]在实际操作中，在期望的特征边缘处的辐射剂量可以不从给定的最大剂量突然改变为零剂量，即使其被设置为在特征边界的ー侧上提供最大辐射强度而在另ー侧提供最小的辐射强度也是如此。相反，由于衍射效应，辐射剂量的水平可以跨过渡区域下降。在抗蚀剂显影之后最終形成的期望的特征的边界位置随后通过所接收的剂量下降到辐射剂量阈值以下的位置确定。辐射剂量跨过渡区域的下降的曲线和因此特征边界的精确位置可以通过将提供到衬底上特征边界处或附近的点的辐射设置成不仅可以是最大或最小強度水平而且可以是最大和最小強度之间的强度水平而更加精确地控制。这就是通常所指的“灰度分级”或“灰度分阶”。
[0193]灰度分级可以比在其中提供至衬底的辐射强度仅可以被设定为两个值(即，仅最大值和最小值)的光刻系统更好地控制特征边界位置。在一个实施例中，可以投影至少三个不同辐射强度值，例如至少4个辐射强度值、至少8个辐射强度值、至少16个辐射強度值、至少32个辐射强度值、至少64个辐射强度值、至少100个辐射强度值、至少128个辐射强度值或至少256个辐射強度值。如果图案形成装置是辐射源本身(例如发光二极管或激光二极管阵列)，可以例如通过控制被发射的辐射的強度水平实现灰度分级。如果图案形成装置包括偏转器112，则可以例如通过控制偏转器112的倾斜角度实现灰度分级。此外，通过将多个可编程元件和/或偏转器分组和控制组内的元件和/或偏转器在给定时间被接通或关断的数量可以实现灰度分级。
[0194]在一个示例中，图案形成装置可以具有一系列的状态，包括(a)黒色状态，其中所提供的辐射最小，或甚至对其相应的像素的強度分布贡献为零；(b)最白状态，其中所提供的辐射作出最大贡献；和(C)它们之间的多个状态，其中所提供的辐射作出中等的贡献。这些状态被分为正常群(normal set)和补偿群(compensation set),正常群用于正常束的图案化/印刷，补偿群用于补偿缺陷元件的影响。正常群包括黒色状态和第一组中间状态。该第一组中间状态将被描述为灰度状态，并且它们可选择为对相应的像素強度提供从最小的黒色值逐渐増大至特定的正常最大值的贡献。补偿群包括其余的第二组中间状态与最白组。该第二组中间状态将被描述为白色状态，并且它们可以被选择以提供比正常最大值更大的贡献，逐步地提高达到对应于最白状态的真实最大值。虽然第二组中间状态将被描述为白色状态，但是应该认识到这仅是为了方便区分正常曝光步骤和补充曝光步骤。所有的多个状态可以替代地描述为黑色和白色之间的可选择以能够实现灰度印刷的一系列的灰度状态。[0195]应该认识到，灰度分级可以用于上述的那些附加的或替换的用途。例如，衬底曝光之后的处理或加工可以被调节成使得根据所接收的辐射剂量水平存在衬底区域的多于两种可能的响应。例如，衬底的接收低于第一阈值的辐射剂量的部分以第一方式响应；衬底的接收高于第一阈值且低于第二阈值的辐射剂量的部分以第二方式响应；以及衬底的接收高于第二阈值的辐射剂量的部分以第三方式响应。相应地，灰度分级可以用以跨衬底提供具有两个期望的剂量水平的辐射剂量曲线。在一个实施例中，辐射剂量曲线具有至少2个期望的剂量水平，例如至少3个期望的辐射剂量水平，至少4个期望的辐射剂量水平，至少6个期望的辐射剂量水平或至少8个期望的辐射剂量水平。
[0196]还应该认识到，可以通过与如上所述的仅控制在每个点接收的辐射強度不同的方法控制辐射剂量曲线。例如可以替换地或附加地通过控制所述点的曝光持续时间来控制每个点接收的辐射剂量。作为另ー示例，每个点可以潜在地接收多次相继的曝光的辐射。因此可以替换地或附加地通过使用所述多次相继曝光的选定的子群或子组来曝光所述点而控制每个点接收的辐射剂量。
[0197]此外，虽然上面关于灰度分级的讨论集中在光刻术上，但是类似的构思可以应用于此处讨论的材料去除和材料沉积。例如，可以使用不同剂量水平来控制烧蚀以提供灰度分级。类似地，可以控制剂量水平以提供与材料沉积相关联的灰度分级。
[0198]为了在衬底上形成图案，在曝光过程中有必要在每个阶段将图案形成装置设置为必要状态。因此，表示必要状态的控制信号必须被传递至图案形成装置。期望地，光刻设备包括控制器，其生成控制信号。将要形成在衬底上的图案可以以例如GDSII等矢量定义格式提供给光刻设备。为了将设计信息转换为控制信号，控制器包括一个或更多个数据操纵装置，每个数据操纵装置配置成对表示图案的数据流执行处理步骤。数据操纵装置可以统称为“数据路径”。
[0199]数据路径的数据操纵装置可以配置为执行下列功能中的一个或更多个:将基于矢量的设计信息转换为位图图案数据；将位图图案数据转换为所需的辐射剂量图(即跨衬底的所需辐射剂量曲线)；将所需的辐射剂量图转换为每个独立可控元件的所需辐射強度值；以及将每个独立可控元件的所需辐射强度值转换为相应的控制信号。
[0200]在一个实施例中，控制信号可以通过有线或无线通信被提供给独立可控元件102和/或一个或更多个其他装置(例如偏转器和/或传感器)。此外，来自独立可控元件102和/或来自ー个或更多个其他装置(例如偏转器和/或传感器)的信号可以传递给控制器。以与控制信号类似的方式，可以通过有线或无线装置提供电カ给独立可控元件102或ー个或更多个其他装置(例如偏转器和/或传感器)。例如，在有线的实施方式中，可以通过一条或更多条线供给电力，而不管与承载信号的线相同或不同。可以设置滑动接触布置以传输电力。在无线的实施方式中，可以通过RF f禹合输送电力。
[0201]虽然前面的讨论集中在供给独立可控元件102和/或一个或更多个其他装置(例如，偏转器和/或传感器)的控制信号上，但是它们应该被理解为附加地或替换地包含通过合适的结构将来自独立可控元件102和/或来自ー个或更多个其他装置(例如，偏转器和/或传感器)的信号传递至控制器。因此，通信可以是单向的(例如，仅传递给独立可控元件102和/或一个或更多个其他装置(例如，偏转器和/或传感器)或仅从独立可控元件102和/或一个或更多个其他装置(例如，偏转器和/或传感器)传递)或双向的(即，传递给独立可控元件102和/或一个或更多个其他装置(例如，偏转器和/或传感器)和从独立可控元件102和/或一个或更多个其他装置(例如，偏转器和/或传感器)传递)。
[0202]在一个实施例中，用以提供图案的控制信号可以被改变以考虑可以影响正确供给和/或衬底上图案的实现的因素。例如，可以将校正应用至控制信号以考虑ー个或更多个独立可控元件102、透镜等的加热。这种加热可以引起独立可控元件102、透镜等的指向方向的改变、辐射均匀性的改变等。在一个实施例中，通过例如来自于传感器的測量温度和/或与独立可控元件102和/或其他元件相关联的膨胀/收缩可以用于改变将已经以其他方式提供的控制信号以形成该图案。因此，例如，在曝光期间，独立可控元件102的温度可以变化，该变化引起将要在单ー恒定温度条件下提供的被投影的图案的改变。相应地，可以改变控制信号以考虑这种变化。类似地，在一个实施例中，来自对准传感器和/或水平传感器150的结果可以用于改变由独立可控元件102提供的图案。可以改变该图案以校正例如变形，其可以源自例如在独立可控元件102和衬底114之间的光学元件(如果有)、衬底114的定位过程中的不规则性、衬底114的不平整等。
[0203]在一个实施例中，可以基于由测量的參数(例如，测量的温度，通过水平传感器测量的距离等)产生的期望的图案的物理/光学结果的理论确定控制信号的变化。在ー个实施例中，可以基于由测量的參数产生的期望的图案的物理/光学结果的实验或经验模型确定控制信号的变化。在一个实施例中，可以以前馈和/或反馈方式施加控制信号的变化。
[0204]在一个实施例中，光刻设备可以包括传感器118用以测量通过ー个或更多个独立可控兀件102被朝向衬底传输或将要被朝向衬底传输的福射的特性。这种传感器可以是光斑传感器或透射图像传感器。该传感器可以用以例如确定来自独立可控元件102的辐射的強度、来自独立可控元件102的辐射的一致性、来自独立可控元件102的辐射的光斑的横截面尺寸或面积和/或来自独立可控元件102的辐射的光斑(在XY平面)的位置。
[0205]图2描绘根据本发明的实施例的光刻设备的示意的俯视图，图示了传感器118的一些示例位置。在一个实施例中，一个或更多个传感器118设置在衬底台106中或衬底台106上用以保持衬底114。例如，传感器118可以设置在衬底台106的前缘和/或衬底台106的后缘。在本示例中，图示出3个传感器118，一个用于単独可控元件102的每个阵列。期望地，它们位于将不被衬底116覆盖的位置处。在替换的或附加的示例中，传感器可以设置在衬底台106的侧边缘处，期望地设置在将不被衬底116覆盖的位置处。在衬底台106的前缘的传感器118可以用于独立可控元件102的曝光前检测。衬底台106的后缘的传感器118可以用于独立可控元件102的曝光后检测。在衬底台106的侧边缘处的传感器118可以用于曝光期间独立可控元件102的检测(“在操作过程中的”检测)。
[0206]在一个实施例中，传感器118可以设置在框架160上并经由在独立可控元件102的束路径中的束转向结构(例如反射镜布置)接收来自独立可控元件102的辐射。例如，独立可控元件102在X-Y平面内移动，因此独立可控元件102可以布置成提供辐射到束转向结构。在一个实施例中，传感器118可以设置在框架160上并从独立可控元件102的背侧(即与提供曝光辐射相反的侧面)接收来自独立可控元件102的辐射。类似地，独立可控元件102在X-Y平面内移动并且独立可控元件102可以布置成提供辐射到传感器118。在一个实施例中，框架160上的传感器118处于固定位置或还可以是借助于例如相关联的致动器可移动的。除了曝光前和/或曝光后感测之外或替代曝光前和/或曝光后感测，框架160上的传感器118可以用以提供“操作过程中(on-the-fly)”的感测。在一个实施例中，传感器118借助于致动器是可移动的，并且位于衬底台将移动的路径下(如图3所示)、位于该路径的侧面或位于衬底台106上方。在一个实施例中，如果衬底台106不在那里，则通过致动器可以移动传感器118至图3中示出的衬底台106的传感器118的位置，这种移动可以沿X、Y和/或Z方向。传感器118可以连接至框架160并且能够通过使用致动器相对于框架160移位。
[0207]在用于测量通过ー个或更多个独立可控元件102朝向衬底发射或将要发射的辐射的特征的操作过程中，通过移动传感器118和/或移动独立可控元件102的辐射束，传感器118位于来自独立可控元件102的辐射路径中。因此，作为示例，衬底台106可以被移动到位于来自独立可控元件102的辐射的路径中的位置传感器118。在这种情况下，传感器118被定位至位于曝光区域234的独立可控元件102的路径中。在一个实施例中，传感器118可以定位到曝光区域234外的独立可控元件102的路径中。一旦位于辐射的路径中，传感器118可以检测辐射和测量辐射的特性。为了方便感测，传感器118可以相对于独立可控元件102移动和/或独立可控元件102 (和/或束)可以相对于传感器118移动。
[0208]作为另ー示例，独立可控元件102可以被移动至一位置使得来自独立可控元件102的辐射入射到束转向结构。束转向结构朝向框架160上的传感器118引导束。为了方便感测，传感器118可以相对于独立可控元件102移动和/或独立可控元件102 (和/或束)可以相对于传感器118移动。
[0209]在一个实施例中，传感器118可以是固定的或移动的。如果是固定的，独立可控元件102和/或束期望相对于固定的传感器118是可移动的以便于感测。例如，独立可控元件102可以相对于传感器118 (例如框架160上的传感器118)移动(例如旋转或平移)以便于通过传感器118感测。如果传感器118是可移动的(例如衬底台106上的传感器118)，独立可控元件102和/或束可以保持静止用于感测，或还可以被移动以例如加速感测。
[0210]传感器118可以用于校准图案形成装置104，例如偏转器112和/或ー个或更多个独立可控元件102。例如，在曝光之前来自图案形成装置的光斑的位置可以通过传感器118检测，并且相应地校准系统。然后，可以基于光斑的这种预期的位置调节曝光(例如，衬底114的位置被控制，独立可控元件102和/或束的位置被控制，独立可控元件102的接通或关断被控制等)。进ー步，可以随后执行校准。例如，可以在曝光之后下一歩曝光之前立即使用例如在衬底台106的后边缘上的传感器118执行校准。在特定数量的曝光等之后，可以在每次曝光之前进行校准。此外，光斑的位置可以使用传感器118进行“操作过程中”的检测，并相应的调节曝光。图案形成装置104，例如偏转器112和/或独立可控元件102，也许可以基干“操作过程中”的感测被重新校准。
[0211]在一个实施例中，位置传感器可以设置用以确定独立可控元件102、偏转器112、透镜等中的一个或更多个在多至6个自由度上的位置。在一个实施例中，传感器可以包括干涉仪。在一个实施例中，传感器可以包括编码器，其可以用于检测ー个或更多个ー维编码器光栅和/或一个或更多个ニ维编码器光柵。
[0212]在一个实施例中，传感器可以设置用以确定已经传输至衬底的辐射的特性。在这种实施方式中，传感器捕获被衬底改变方向的辐射。在示例的应用中，被传感器捕获的方向改变的辐射可以用于方便确定来自独立可控元件102的辐射光斑的位置(例如来自独立可控元件102的辐射光斑的错位)。尤其地，传感器可以捕获从衬底的已经被曝光部分改变方向的辐射，即潜像。这种尾部方向改变的辐射的強度的測量可以指示光斑是否被正确地对准。例如，这种尾部的重复测量可以给出重复的信号，偏离它将表明光斑未对准(例如，不同相的信号可以表明未对准)。例如，可以提供三个检测区域，它们的结果可以被对比和/或组合以便于识别未对准。仅需要使用一个检测区域。
[0213]在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102是可移动的。例如，ー个或更多个独立可寻址元件102可以在X、Y和/或Z方向上是可移动的。附加地或替换地，一个或更多个独立可寻址元件102可以围绕X、Y和/或Z方向旋转(即Rx、Ry和/或Rz运动)。
[0214]在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102可以在其中一个或更多个独立可寻址元件被用于投影所述束110的全部或一部分的曝光区域和其中一个或更多个单独可寻址元件不投影任何束110的曝光区域外的位置之间运动。在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102在曝光区域234(在图30(A)-(C)中的阴影区域)内是被接通或至少部分地接通的辐射发射装置，即它们发射辐射，并且当它们位于曝光区域234外时被关断，即它们不发射辐射。
[0215]在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102是可以在曝光区域234内和曝光区域234之外被接通的辐射发射装置。在这种情形中，如果(例如)辐射在曝光区域234内被ー个或更多个独立可寻址元件102不正确地投影，则ー个或更多个独立可寻址元件102在曝光区域234之外可以被接通以提供补偿曝光。
[0216]在一个实施例中，曝光区域234是细长的线。在一个实施例中，曝光区域234是ー个或更多个独立可寻址元件102的ー维阵列。在一个实施例中，曝光区域234是ー个或更多个独立可寻址元件102的ニ维阵列。在一个实施例中，曝光区域234是细长的。
[0217]在一个实施例中，每个可运动的独立可寻址元件102是可以独立地运动的并且不必一起作为ー个单元。
[0218]在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102是可运动的，并且在使用过程中沿横向于束110至少在束110的投影期间的传播方向的方向运动。例如，在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102是辐射发射装置，其沿基本上垂直于束110在束110的投影期间的传播方向的方向运动。
[0219]在一个实施例中，独立可寻址元件102的一个或更多个阵列230是可以横向移位的和/或可旋转的板，所述可以横向移位的和/或可旋转的板具有多个空间上分离、沿如图34所示的板布置的独立可寻址元件102。例如，在使用过程中，每个板沿方向238平移。在使用过程中，独立可寻址元件102的运动被合适地定时以布置在曝光区域234(如图30 (A)-(C)阴影区域所示)中以便投影束110的全部或部分。例如，在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102是辐射发射装置并且独立可寻址元件102的接通或关断被定时使得ー个或更多个独立可寻址元件102在它们位于曝光区域234中时被接通。例如，在图34(A)中，辐射发射ニ极管230的多个ニ维阵列沿方向238平移——两个阵列沿正方向238，两个阵列之间的中间阵列沿负方向238。辐射发射ニ极管102的接通或关断被定时使得每个阵列230的特定辐射发射ニ极管102在它们在曝光区域234内时被接通。当然，当(例如)阵列230达到它们的行程末端时，该阵列230可以沿相反的方向行迸，即两个阵列沿负方向238而两个阵列中间的中间阵列沿正方向238运动。在另ー示例中，在图34(B)中，多个隔行扫描的辐射发射ニ极管230的一维阵列沿方向238平移——沿正方向238和负方向238交替。辐射发射ニ极管102的接通或关断被定时使得每个阵列230的特定辐射发射ニ极管102在它们位于曝光区域234内时被接通。当然，阵列230可以沿负方向行迸。在另ー示例中，如图34(C)，辐射发射ニ极管230的单阵列(图示为一维但是这并不是必须的)沿方向238平移。辐射发射ニ极管102的接通或关断被定时使得每个阵列230的特定辐射发射ニ极管102在它们位于曝光区域234内时被接通。
[0220]在一个实施例中，每个阵列230是具有围绕所述板布置的多个空间上分离的独立可寻址元件102的可旋转板。在使用过程中，每个板围绕其自身轴线236旋转。阵列230可以沿顺时针和逆时针方向交替地旋转。替换地，每个阵列230可以沿顺时针方向旋转，或沿逆时针方向旋转。在一个实施例中，阵列230整圈地旋转。在一个实施例中，阵列230旋转小于整圈的弧度。在一个实施例中，如果例如衬底沿Z方向扫描，则阵列230可以围绕沿X或Y方向延伸的轴线旋转。
[0221]在一个实施例中，可旋转板可以具有如图34(D)所示的结构。例如，在图34(D)中，示出可旋转板的示意的俯视图。可旋转板可以具有阵列230，阵列230具有围绕所述板布置的独立可寻址元件102的一个或更多个子阵列240 (如图34(D)，多个子阵列240被示出，但可以仅具有单个阵列230、240)。如图34(D)，子阵列240被图示为彼此交错以使得一个子阵列240的独立可寻址元件102位于另一子阵列240中的两个独立可寻址元件102之间。然而，子阵列240的独立可寻址元件102可以彼此对准。独立可寻址元件102可以通过马达或电机242围绕轴线236独立地或一起旋转，在本示例中是通过马达或电机242沿图34(D)中的Z方向运行。马达或电机242可以连接至可旋转板并且连接至框架(例如框架160)，或连接至框架(例如框架160)并且连接至可旋转板。在一个实施例中，马达或电机242 (或，例如位于其他位置的ー些马达或电机)可以引起独立可寻址元件102的其他运动，不管是单独的或一起的都是如此。例如，马达或电机242可以导致ー个或更多个独立可寻址元件102沿X、Y以及Z方向的平移。附加地或替换地，马达或电机242可以导致ー个或更多个独立可寻址元件102围绕X和/或Y方向(S卩，Rx和/或Ry运动)的旋转。
[0222]在使用过程中，独立可寻址元件102的运动被适当地定时以被定位在曝光区域234内，从而投影束110的全部或部分。例如，在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件102是辐射发射ニ极管，并且独立可寻址元件102的接通或关断被定时使得一个或更多个独立可寻址元件102在它们位于曝光区域234内时被接通，并且当它们在区域234之外时被关断。因此，在一个实施例中，辐射发射ニ极管102可以在运动期间全部保持接通，随后在曝光区域234内辐射发射装置102中的某些被调制以关断。在辐射发射装置102和衬底之间以及曝光区域234的外部可能需要合适的遮挡物以将曝光区域234相对于曝光区域234之外的被接通的辐射发射装置102遮挡。使得辐射发射ニ极管102 —致地接通可以有利于在使用期间将辐射发射ニ极管102保持基本上一致的温度。在一个实施例中，辐射发射ニ极管102在大多数时间保持关断，并且在位于曝光区域234内吋，ー个或更多个辐射发射ニ极管102被接通。
[0223]在一个实施例中，可以提供比理论上所需的数量更多的可运动独立可寻址元件(例如在可旋转板上)。这种布置的可能的优点在于，如果ー个或更多个独立可寻址元件出现故障或失效不能操作，可以替代地使用一个或更多个其他的可运动独立可寻址元件。附加地或替换地，额外的可运动的独立可寻址元件可以具有控制在独立可寻址元件上的热负载的优点，因为可运动独立可寻址元件越多，则越有机会冷却曝光区域234之外的可运动独立可寻址元件。
[0224]在一个实施例中，ー个或更多个独立可寻址元件可以包括温度控制布置。例如，阵列230可以具有流体(例如液体)引导通道以在阵列230上、其附近或通过其中运输冷却流体，从而冷却阵列。该通道可以连接至合适的热交換器和泵以通过通道循环流体。传感器可以设置在阵列中、阵列上或其附近以测量阵列230的參数，这些测量可以用以控制例如通过热交換器和泵提供的流体流的温度。在一个实施例中，传感器可以测量阵列230本体的膨胀和/或收缩，这些測量可以用以控制由热交換器和泵提供的流体流的温度。这种膨胀和/或收缩可以是温度的代表。在一个实施例中，传感器可以与阵列230形成一体和/或可以与阵列230独立。与阵列230分离的传感器可以是光学传感器。
[0225]在一个实施例中，阵列230可以具有一个或更多个翼片以提高表面面积以便散热。翼片可以例如在阵列230的上表面上和/或阵列230的侧表面上。可选地，可以设置一个或更多个其他的翼片以与阵列230上的翼片协同操作以便于散热。例如，其他的翼片能够吸收来自阵列230上的翼片的热并且可以包括流体(例如液体)引导通道和相关联的热交換器/泵。
[0226]在一个实施例中，阵列230可以位于配置成保持流体与阵列230本体接触的流体限制结构处或其附近以便于经由流体散热。在一个实施例中，流体238可以是流体，例如水。在一个实施例中，流体限制结构在其与阵列230本体之间提供密封。在一个实施例中，该密封可以是通过例如气流或毛细作用力提供的无接触密封。在一个实施例中，流体被循环，与流体引导通道中介绍的类似，用以促进散热。可以通过流体供给装置供给流体。在一个实施例中，阵列230可以位于配置成朝阵列230本体投射流体的流体供给装置处或其附近以便于经由流体散热。在一个实施例中，所述流体是气体，例如清洁的干燥空气，N2，惰性气体等。
[0227]在一个实施例中，阵列230本体是基本上实心结构，具有例如用于流体引导通道的腔。在一个实施例中，阵列230本体是基本上框架状结构，其大部分是开放的并且连接有多种部件，例如独立可寻址元件102，流体引导通道等。这种开放状结构便于气体流动和/或増大表面面积。在一个实施例中，阵列230本体是基本上实心结构，其中多个腔进入或通过本体以便于气体流动和/或増大表面面积。
[0228]虽然上面的实施例已经描述为提供冷却，但是替换地或附加地，多个实施例可以提供加热。
[0229]在一个实施例中，阵列230在曝光使用期间被期望地保持在基本上恒定的稳定状态温度下。因而，例如，阵列230的全部或许多独立可寻址元件102可以在曝光之前被提供动カ以达到期望的稳定状态温度或其附近，并且在曝光期间，任ー个或更多个温度控制布置可以用以冷却和/或加热阵列230以保持稳定状态温度。在一个实施例中，任一个或更多个温度控制布置可以用以在曝光之前加热阵列230以达到期望的稳定状态温度或其附近。随后，在曝光期间，任ー个或更多个温度控制布置可以用以冷却和/或加热阵列230以保持稳定状态温度。通过上述传感器的測量可以以前馈和/或反馈的方式用以保持稳定状态温度。在一个实施例中，多个阵列230中的每ー个可以具有相同的稳定状态温度或多个阵列230中的一个或更多个阵列230可以具有与多个阵列230中的一个或更多个其他阵列230不同的稳定状态温度。在一个实施例中，由于通过任ー个或更多个温度控制布置施加的冷却和/或由于独立可寻址元件102的使用不足以保持温度高于期望的稳定状态温度，阵列230被加热至比期望的稳定状态温度高的温度，随后在曝光期间下降。
[0230]在一个实施例中，前面的ー个或更多个独立可寻址元件102的运动、温度控制等的描述可以应用于其他元件，这ー个或更多个其他元件选自:透镜122、偏转器112、透镜124、透镜140和/或透镜170。此外，多种元件中的一个或更多个可以相对于ー个或更多个其他元件运动和/或相对于ー个或更多个相同的元件运动。例如，透镜140和/或透镜170可以相对于ー个或更多个独立可寻址元件102运动，并且例如，透镜140和/或透镜170中的一个或更多个可以相对于其他透镜140和/或透镜170中的ー个或更多个运动。
[0231]在一个实施例中，此处所述的透镜阵列与独立可寻址元件相关联或形成整体。例如，透镜122的阵列可以连接至每个阵列230，因此可以与独立可寻址元件102 —起运动(例如可旋转)。透镜阵列可以相对于独立可寻址元件102(例如沿Z方向)移位。在一个实施例中，可以提供多个透镜阵列用于阵列230，每个透镜阵列板与多个独立可寻址元件102的不同子组相关联。
[0232]在一个实施例中，单个独立的透镜122可以在每个独立可寻址元件102的前面并且可以与独立可寻址元件102—起运动(例如可旋转)。此外，透镜122可以通过使用致动器相对于独立可寻址元件102 (例如沿Z方向)移位。在一个实施例中，独立可寻址元件102和透镜122可以通过致动器一起相对于阵列230的本体移位。在一个实施例中，致动器配置成沿Z方向仅将透镜122移位(S卩，相对于独立可寻址元件102移位或和独立可寻址元件102 —起移位)。在一个实施例中，致动器配置成在达3个自由度上将透镜122移位(Z方向、围绕X方向旋转和/或围绕Y方向旋转)。在一个实施例中，致动器配置成在达6个自由度上将透镜122移位。在透镜122相对于其独立可寻址元件102可运动的情形中，可以通过致动器移动透镜122以相对于衬底改变透镜122的聚焦位置。在透镜122可以与其独立可寻址元件102 —起运动的情形中，透镜122的聚焦位置基本上是恒定的但是可以相对于衬底移位。在一个实施例中，透镜122的运动对于与阵列230的每个独立可寻址元件102相关联的每个透镜122被独立控制。在一个实施例中，多个透镜122的子组可以一起相对于它们的相关联的多个独立可寻址元件102的子组运动，或可以与它们的相关的多个独立可寻址元件102子组一起运动。在后一种情形中，对于较低的数据管理费用(overhead)和/或较快的响应，聚焦控制的精细度可能是昂贵的。在一个实施例中，可以通过散焦，即更加散焦的更大光斑尺寸来调节由独立可寻址元件102提供的辐射光斑的尺寸。
[0233]在一个实施例中，独立可寻址元件102可以是辐射发射装置，例如激光二极管。这种辐射发射装置可以具有高的空间相干性，相应地可能存在散斑问题。为了避免这种散斑问题，应该通过将束部分的相位相对于另一束部分偏移使得辐射发射装置发射的辐射被扰舌し。在一个实施例中，所述板可以位于例如框架160上，并且在独立可寻址元件102和板250之间可以存在相对运动。所述板引起由独立可寻址元件102朝向衬底发射的辐射的空间相干性扰乱。在一个实施例中，所述板位于透镜122和其相关联的独立可寻址元件102之间。在一个实施例中，所述板可以位于透镜122和衬底之间。[0234]在一个实施例中，空间相干性扰乱装置可以位于衬底和至少独立可寻址元件102之间。在一个实施例中，空间相干性扰乱装置位于或可位于独立可寻址元件102和衬底之间的束路径中。在一个实施例中，空间相干性扰乱装置是相调制器、振动板或旋转板。当独立可寻址元件102朝衬底投射辐射吋，空间相干性扰乱装置造成由独立可寻址元件102发射的辐射的空间相干性扰乱。
[0235]在一个实施例中，透镜122的阵列(不管一起作为单元还是作为独立的透镜)期望地经由高导热材料连接至阵列230，以便于将热从透镜阵列传导至阵列230，其中可以更加有利地提供冷却。
[0236]在一个实施例中，可以提供一个或更多个聚焦或水平传感器。例如传感器可以配置成測量每个独立可寻址元件102或多个独立可寻址元件102的聚焦。相应地，如果检测到离焦条件，可以校正每个独立可寻址元件102或多个独立可寻址元件102的聚焦。通过例如沿Z方向(和/或围绕X轴线和/或围绕Y轴线)移动透镜122可以校正聚焦。
[0237]在一个实施例中，所述传感器与独立可寻址元件102集成(或可以与多个独立可寻址元件102集成)。例如，聚焦检测束可以被转向(例如被反射)离开衬底表面，通过透镜122并由透镜122和独立可寻址元件102之间的半镀银反射镜朝向检测器引导。在ー个实施例中，聚焦检测束可以是偶然被转向离开衬底的用于曝光的辐射。在一个实施例中，聚焦检测束可以是被引导至衬底的专用束，并且在通过衬底转向时成为该束。在束入射到检测器上之前可以在束路径中提供刀ロ(knife edge)(其可以是孔)。在该示例中，检测器包括至少两个辐射敏感部分(例如，区域或检测器)。当衬底处于正焦时，在该刀ロ处形成尖锐的图像，因而检测器的辐射敏感部分接收等量的辐射。当衬底处于离焦时，所述束偏移并且图像将形成在该刀ロ之前或之后。因此，该刀ロ将截取所述束的特定部分，并且检测器的一个辐射敏感部分将比检测器的其他辐射敏感部分接收更小量的辐射。从检测器的辐射敏感部分输出信号的对比能够使得被转向的束的量、方向、所离开的衬底的平面与来自期望位置的束的量、方向、所离开的衬底的平面不同。这些信号可以以电子方式处理以给出控制信号，例如可以通过控制信号来调节透镜122。反射镜、刀ロ以及检测器可以安装至阵列230。在一个实施例中，检测器可以是四象限电池(quad cell)。
[0238]在一个实施例中，图案形成装置104和衬底114之间除了透镜阵列170之外没有光学元件。因此，光刻设备100包括图案形成装置104和投影系统108。在这种情况下，投影系统108仅包括透镜170的阵列，该透镜170的阵列布置用以接收经过调制的辐射束110。经过调制的辐射束110的与图案形成装置104中的ー个或更多个独立可控元件对应的不同部分通过透镜170的阵列中的各个不同透镜。每个透镜将经过调制的辐射束110的各个部分聚焦至位于衬底114上的点。以此方式，辐射光斑S的阵列(见图32)被曝光到衬底114上。在衬底114和透镜阵列170之间提供自由工作距离。该距离允许衬底114和/或透镜阵列170移动以便允许例如能够聚焦校正。在一个实施例中，透镜阵列170可以提供0.15的NA。
[0239]图35示出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的示意俯视图布局，所述光刻设备具有多个在X-Y平面内是基本上静止的独立可控元件102(例如激光二极管)和相对于它可移动的光学元件250 (例如透镜124和/或透镜170)。在该实施例中，多个独立可控元件102连接至框架并且在X-Y平面内是基本上静止的，多个光学元件250基本上在X-Y平面内相对于那些独立可控元件102移动(如图35所示，通过箭头254指示，例如旋转方向254)，以及衬底沿方向252移动。在一个实施例中，光学元件250通过围绕轴线旋转而相对于独立可控元件102移动。在一个实施例中，光学元件250安装在围绕轴线旋转(例如沿图35中所示的方向)的结构上并且以圆的方式布置(例如图35中部分地示出的)。
[0240]每个独立可控元件102经由例如偏转器112将束提供给移动的光学元件250。在一个实施例中，独立可控元件102与一个或更多个准直透镜相关联以将准直的束提供至光学元件250。在一个实施例中，准直透镜在X-Y平面内是基本上静止的并且连接至连接独立可控元件102的框架。
[0241]在该实施例中，准直的束的横截面宽度小于光学元件250的横截面宽度。因此，例如，准直束一旦全部落入光学元件250的光学传送部分内，则独立可控元件102 (例如ニ极管激光器)可以被接通。当所述束落到光学元件250的光学传送部分之外时独立可控元件102(例如ニ极管激光器)可以关断。在一个实施例中，来自独立可控元件102的束在任一时刻通过单个光学兀件250。光学兀件250相对于来自独立可控兀件102所形成的横向往返运动从被接通的每个独立可控元件102在衬底上得到相关联的成像线256。在图35中，相对于图35中的三个示例独立可控元件102中的每ー个示出三个成像的线256，但是应该认识到，图35中的其他的独立可控元件102可以在衬底上产生相关联的成像线256。
[0242]在图35的布局中，光学元件250的节距可以是1.5mm,并且来自每个独立可控元件102的束的横截面宽度(例如直径)是稍微小于0.5mm。借助于这种配置，可以用每个独立可控元件102写入大约长度为Imm的线。因此，在束直径为0.5mm和光学元件250直径为
1.5mm的布置中，占空比可以高达67%。在独立可控元件102相对于光学元件250的适当定位的情况下，可以实现跨衬底的宽度的全覆盖。因此，例如，如果使用仅标准的5.6mm直径的激光二极管，则可以使用如图35所示的多行激光二极管获得跨衬底宽度的全覆盖。因而，在本实施例中，与仅使用独立可控元件102的固定阵列或者或许使用如这里所述的移动的独立可控元件102的情况相比，可以使用更少的独立可控元件102 (例如激光二极管)。
[0243]在一个实施例中，每个光学元件250应该一致，因为可以通过全部的移动光学元件250来对每个独立可控元件102成像。在本实施例中，全部的光学元件250不需要对场成像，但是需要较高的NA透镜，例如，NA大于0.3、大于0.18或大于0.15。使用这种单元件的光学组件，衍射受限成像是可以的。
[0244]衬底上的束的聚焦点被固定至光学元件250的光轴，而不依赖于束进入光学元件的位置(见，例如图36，其示出图35的光刻设备的一部分的示意三维图)。该布置的缺点在于，从光学元件250朝向村底的束不是远心的并因此，可能出现聚焦误差，由此导致重叠误差。
[0245]在该实施例中，通过使用在X-Y平面内不移动的元件调节聚焦(例如，在独立可控元件102处)将可能引起光晕。相应地，应该在移动的光学元件250中进行期望的聚焦调节。这相应地可以需要频率比移动的光学元件250高的致动器。
[0246]图37不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视布局，该光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于其可移动的光学元件，并且示出光学元件250的组相对于独立可控元件的三种不同的旋转位置。在该实施例中，图31和32中的光刻设备被延伸为具有光学元件250，包括两个透镜260、262用以接收来自独立可控元件102的准直束。与图35类似，光学元件250在X-Y平面内相对于独立可控元件102移动(例如围绕光学元件250至少部分地以圆形方式布置的轴线旋转)。在该实施例中，来自独立可控元件102的束在达到光学元件250之前通过透镜264被准直，但是在ー个实施例中不需要提供这样的透镜。透镜264在X-Y平面内是基本上静止的。衬底沿X方向移动。
[0247]两个透镜260、262布置在准直束的从独立可控元件102至衬底的光学路径上，以使得束朝向村底是远心的。在独立可控元件102和透镜262之间的透镜260包括两个具有基本上相等的焦距的透镜260A、260B。来自独立可控元件102的准直束被聚焦在两个透镜260A.260B之间使得透镜260B将束朝向成像透镜262准直。成像透镜262将束成像到衬底上。
[0248]在该实施例中，透镜260在X-Y平面内相对于独立可控元件102以特定速度运动(例如每分钟特定的转数(RPM))。因此，在该实施例中，如果成像透镜262以与透镜260相同的速度移动，则从透镜260出射的准直束将在X-Y平面内具有两倍于移动的成像透镜262速度的速度。因而，在该实施例中，成像透镜264以与透镜260的速度不同的速度相对于独立可控元件102移动。尤其地，成像透镜262以透镜260的速度的两倍速度(例如透镜260的RPM的两倍)在X-Y平面内移动以使得所述束将被远心地聚焦在衬底上。从透镜260出射的准直束与成像透镜262的对准在图37中在三个示例位置处示意地示出。此外，因为衬底上的实际投影将以图35中的示例的速度的两倍速度完成，因而独立可控元件102的功率应该是双倍的。
[0249]在该实施例中，通过使用在X-Y平面内(例如，在独立可控元件102处)不移动的元件调节聚焦将可能导致远心的损失，并引起光晕。相应地，应该在移动的光学元件250中进行聚焦的期望的调节。
[0250]此外，在该实施例中，全部光学元件250不需要对场成像。使用这种单元件光学组件，衍射受限成像是可能的。大约65%的占空比是可能的。在一个实施例中，透镜264、260A.260B以及262可以包括2个非球面的透镜和2个球面透镜。
[0251]图38不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视布局，该光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于其可移动的光学元件，并且示出光学元件250的组相对于独立可控元件的三种不同的旋转位置。在该实施例中，为了避免如參照图37描述的那样以不同的速度移动透镜，可以使用如图38所示的用于移动光学元件250的所谓的4f远心进/远心出成像系统(4f telecentric in/telecentric outimaging system)。移动的光学元件250包括两个成像透镜266、268，它们在X-Y平面内以基本上相同的速度移动(例如，围绕以至少部分地圆形方式布置的光学元件250的轴线旋转)，并接收远心束作为输入，并将远心成像束输出至衬底。在具有I的放大倍数的布置中，衬底上的图像的移动速度是移动的光学元件250的两倍。衬底在X方向上移动。在该布置中，光学兀件将很可能需要以相对大的NA对场成像,例如NA大于0.3、大于0.18或大于
0.15。这种布置可以不具有两个单元件光学组件。可能需要具有非常精确的对准容差的六个或更多个元件来获得衍射受限图像。大约65%的占空比是可以的。在该实施例中，使用不与可移动光学元件250 —起移动或协同移动的元件还可以相对容易地局部地聚焦。
[0252]图39不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视布局，该光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于其可移动的光学元件，并且示出光学元件250的组相对于独立可控元件的五种不同的旋转位置。在该实施例中，为了避免如參照图37描述的那样以不同的速度移动透镜并且使得光学元件不需要如图38说明的对场成像，将在X-Y平面内基本上静止的透镜的组合与移动光学元件250组合。參照图39，提供在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件102。可选地，设置在X-Y平面内基本上静止的准直透镜264以准直来自独立可控元件102的束并提供准直的束(例如具有0.5mm的横截面宽度(例如直径))至透镜270。
[0253]透镜270也在X-Y平面内基本上静止并且将准直的束聚焦至移动光学元件250的场透镜272 (具有例如1.5mm的横截面宽度(例如直径))。透镜272具有相对大的焦距(例如 f = 20mm)。
[0254]可移动光学元件250的场透镜272相对于独立可控元件102移动(例如，围绕至少部分以圆形方式布置光学元件250的轴线旋转)。场透镜272朝向可移动光学元件250的成像透镜276引导所述束。与场透镜272类似，成像透镜276相对于独立可控元件102运动(例如，围绕至少部分以圆形方式布置光学元件250的轴线旋转)。在本实施例中，场透镜272以与成像透镜276基本相同的速度移动。ー对场透镜272和成像透镜276相对于彼此被准直。衬底在X方向上移动。
[0255]在场透镜272和成像透镜276之间是透镜274。透镜274在X-Y平面内是基本上静止的，并且将来自场透镜272的束准直到成像透镜276。透镜274具有相对大的焦距(例如，f = 20毫米)o
[0256]在本实施例中，场透镜272的光轴应该与对应的成像透镜274的光轴一致。场透镜272被设计成使得束将被折叠，使得束的被透镜274准直的主光线(chief ray)与成像透镜276的光轴一致。以此方式，朝向衬底的束是远心的。
[0257]由于大的f数，透镜270和274可以是简单的球面透镜。场透镜272不应该影响图像品质并且还可以是球面元件。在本实施例中，准直透镜806和成像透镜276是不需要像场的透镜。使用这种单元件的光学组件，衍射受限成像是可以的。占空比可以是大约65%。
[0258]图40不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视布局，该光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于其可移动的光学元件。在该实施例中，光学消旋器(derotator)被用以将在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件102率禹合至移动的光学兀件250。
[0259]在该实施例中，独立可控元件102与可选的准直透镜一起以环形布置。两个抛物面反射镜278、280将来自独立可控元件102的准直的束的环减小至消旋器282可接受的直径。在图40中，佩肯棱镜(pechan prism)被用作消旋器282。如果消旋器以光学兀件250的速度的一半速度旋转，则每个独立可控元件102相对于其对应的光学元件250表现为基本上静止。两个其他抛物面反射镜284、286将来自消旋器282的被消旋的束的环扩展至移动的光学元件250可接受的直径。衬底沿X方向移动。
[0260]在该实施例中，每个独立可控元件102配对为光学元件250。因此，可能不能将独立可控元件102安装在同心的环上，因而不能获得跨衬底宽度的全覆盖。大约33%的占空比是可以的。在本实施例中，光学元件250是不需要像场的透镜。
[0261]图41不出根据本发明一个实施例的光刻设备的一部分的不意侧视布局，该光刻设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件和相对于其可移动的光学元件，并且示出光学元件250的组相对于独立可控元件的5个不同的旋转位置。
[0262]參照图41，设置独立可控元件102，其在X-Y平面内是基本上静止的。可移动光学元件250包括多个透镜组，每个透镜组包括场透镜272和成像透镜276。衬底沿X方向移动。
[0263]可移动光学元件250的场透镜272 (例如球面透镜)相对于独立可控元件102沿方向288运动(例如，围绕至少部分地以圆形方式布置光学元件250的轴线旋转)。场透镜272朝向可移动光学元件250的成像透镜276 (例如非球面透镜，例如双非球面透镜)引导束。与场透镜272类似，成像透镜276相对于独立可控元件102移动(例如，围绕至少部分地以圆形方式布置光学元件250所在的轴线旋转)。在该实施方式中，场透镜272以与成像透镜276基本上相同的速度移动。
[0264]场透镜272的焦平面与给出远心进/出系统(telecentric in/telecentric outsystem)的成像透镜276的后焦平面重合在位置290处。与图39中的布置相反，成像透镜276对特定的场成像。场透镜272的焦距使得成像透镜276的场尺寸小于2至3度半角(half angle)。在这种情况下，仍然可以用单元件光学组件获得衍射受限成像(例如，双非球面表面単元件)。场透镜272被布置成在独立的场透镜272之间没有间隔地安装。在此情况下，独立可控元件102的占空比可以是大约95%。
[0265]成像透镜276的焦距使得在衬底处的NA为0.2的情况下这些透镜将不大于场透镜272的直径。成像透镜276的焦距等于场透镜272的直径将给出成像透镜276的直径，其留下足够的空间用于安装成像透镜276。
[0266]由于场角，可以写入比场透镜272的节距稍大的线。这在衬底上相邻的独立可控元件102的成像线之间给出重叠，这也依赖于成像透镜276的焦距。相应地，独立可控元件102可以以与光学元件250相同的节距安装在例如ー个环上。
[0267]为了避免相对小的双非球面成像透镜276，减少移动的光学元件250中的光学部件的数量以及使用标准的激光二极管作为独立可控元件102，在本实施例中可以用可移动光学元件250的单透镜组来对多个独立可控元件102成像。只要独立可控元件102被远心地成像在每个可移动光学元件250的场透镜272上，相应的成像透镜276将会将来自单独可控元件102的束重新远心地成像在衬底上。如果例如同时写入8条线，则场透镜272的直径和成像透镜276的焦距在同样的生产率情况下可以提高8倍，同时可移动光学元件250的量可以减少为1/8。进ー步，在X-Y平面内基本上静止的光学元件可以被減少，因为需要用于在场透镜272上成像独立可控元件102的光学部件的一部分可以是通用的。这种通过单个可移动光学元件250的组同时写入8条线的布置在图42中示意地示出，具有例如光学元件250的组的旋转轴线292和光学元件250的组离旋转轴线292的半径294。从1.5mm至12mm的节距(当通过单个可移动光学元件250的组同时写入8条线时)留下足够的空间用于安装标准的激光二极管作为独立可控元件102。在一个实施例中，可以使用224个独立可控元件102 (例如标准激光二极管)。在一个实施例中，可以使用120个光学元件250的组。在一个实施例中，28个基本上静止的光学元件的组可以与224个独立可控元件102一起使用。
[0268]在本实施例中，还相对容易地用不与可移动光学元件250 —起移动或协同移动的元件局部聚焦。只要独立可控元件102在场透镜272上的远心图像沿光轴移动并保持远心，则仅衬底上的图像的聚焦将仅仅改变并且图像将保持远心。图43示出用图41中的布置中的移动的屋顶形装置控制聚焦的布置的示意图。具有屋顶形装置(例如棱镜或反射镜组)298的两个折叠反射镜296被设置在来自独立可控元件102的远心束中，位于场透镜272之前。通过沿方向300将屋顶形装置298离开或朝向折叠反射镜296移动，图像沿光轴被偏移，因而也相对于衬底被偏移。因为轴向聚焦变化等于F/数的平方比，所以沿光轴存在大的放大率，因而使用F/2.5的束在衬底处的25 ii m散焦将在设有f/37.5束的场透镜272处给出5.625mm((37.5/2.5)2)的聚焦偏移。这意味着屋顶形装置298必须移动其一半。
[0269]在下面各个方面中还给出多个实施例:
[0270]1.ー种光刻设备，包括:
[0271]衬底保持装置，构造成保持和移动衬底；
[0272]调制器，配置成根据期望的图案调制多个束，调制器包括电光偏转器的阵列，所述阵列基本上垂直于所述设备的光轴延伸；和
[0273]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向可移动衬底投影。
[0274]2.根据方面I所述的光刻设备，在使用中，还包括施主结构，所述施主结构位于调制器和衬底之间并且在使用时经过调制的束入射到施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0275]3.根据方面2所述的光刻设备，其中施主材料是金属。
[0276]4.根据方面1-3中任一项所述的光刻设备，其中经过调制的束在使用时照射衬底并引起衬底的材料的烧蚀。
[0277]5.根据方面1-4中任一项所述的光刻设备,其中多个电光偏转器中的电光偏转器包括电光材料的棱镜，该棱镜被放置为不垂直于棱镜的入射表面上的入射束。
[0278]6.根据方面1-5中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器包括用以将束仅沿第一方向偏转的第一组电光偏转器和用以将束仅沿不同的第二方向偏转的第二组电光偏转器。
[0279]7.根据方面1-6中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括沿束路径顺序布置的多个棱镜，每个交替的棱镜具有相反的域。
[0280]8.根据方面1-7中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括选自下列材料中的至少ー种:LiNb03、LiTa03、KH2PO4 (KDP)以及NH4H2PO4 (ADP)。
[0281]9.根据方面1-8中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器具有折射率梯度材料。
[0282]10.—种光刻设备，包括:
[0283]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0284]调制器，配置成根据期望的图案调制束，调制器包括电光偏转器，电光偏转器具有折射率梯度材料；和
[0285]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
[0286]11.根据方面9或10所述的光刻设备，其中折射率梯度材料包括铌钽酸钾。
[0287]12.根据方面1-11中任一项所述的光刻设备，还包括折射率与电光偏转器基本上相同的棱镜，所述棱镜位于电光偏转器的入射表面处、或出射表面处或入射和出射表面处。[0288]13.一种光刻设备,包括:
[0289]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0290]调制器，配置成根据期望的图案调制辐射束；
[0291]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影；和
[0292]控制器，配置成转换所述设备的操作以使用经过调制的束执行下列过程中的至少两个:光刻、材料沉积或材料去除。
[0293]14.根据方面13所述的光刻设备，其中控制器配置成在材料沉积和材料去除之间转换操作。
[0294]15.根据方面14所述的光刻设备，其中控制器配置成在光刻、材料沉积和材料去除之间转换操作。
[0295]16.根据方面13-15中任一项所述的光刻设备，其中控制器配置成将操作转换为材料沉积，并且光刻设备包括在使用时的施主结构，所述施主结构位于调制器和衬底之间，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0296]17.—种光刻设备，包括:
[0297]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0298]调制器，配置成根据期望的图案调制辐射束；
[0299]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影；和
[0300]施主结构支撑装置，用以将施主结构可移动地支撑在调制器和衬底之间，施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层，并且经过调制的束在使用时照射到施主结构上。
[0301]18.根据方面17所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置相对于投影系统是可移动的。
[0302]19.根据方面18所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置位于衬底保持装置上。
[0303]20.根据方面17-19中任一项所述的光刻设备，其中衬底是可移动的并且施主结构支撑装置配置成将施主结构与衬底一起移动。
[0304]21.根据方面17-20中任一项所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置位于衬底保持装置上方的框架上。
[0305]22.根据方面21所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置包括气体轴承，所述气体轴承包括用以供给气体至所述支撑装置和施主结构之间的入口和用以从所述支撑装置和施主结构之间去除气体的出ロ。
[0306]23.根据方面16-22中任一项所述的光刻设备,其中施主材料是金属。
[0307]24.根据方面13-23中任一项所述的光刻设备，其中调制器包括电光偏转器。
[0308]25.根据方面10-24中任一项所述的光刻设备，其中调制器配置成根据期望的图案调制多个束，所述调制器包括电光偏转器的阵列，所述阵列基本上垂直于所述设备的光轴延伸，且投影系统配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
[0309]26.根据方面1-25中任一项所述的光刻设备，包括控制器，所述控制器配置成根据有效曝光模式移动所述束，在所述有效曝光模式中，在使用所述束进行曝光的过程中，在衬底移动的同时，调制器引起束在X和Y方向上的偏转。
[0310]27.根据方面1-26中任一项所述的光刻设备，其中投影系统包括透镜的阵列用以接收多个束。
[0311]28.根据方面27所述的光刻设备，其中每个透镜包括至少两个透镜，所述透镜沿来自调制器朝向村底的多个束中至少ー个的束路径布置。
[0312]29.根据方面28所述的光刻设备，其中所述至少两个透镜中的第一透镜包括场透镜，所述至少两个透镜中的第二透镜包括成像透镜。
[0313]30.根据方面29所述的光刻设备，其中场透镜的焦平面与成像透镜的后焦平面重
ム
ロ o
[0314]31.根据方面28或29所述的光刻设备，其中多个束用场透镜和成像透镜的单个组合来成像。
[0315]32.根据方面29-31中任一项所述的光刻设备，还包括用于将多个束中的至少ー个朝向第一透镜聚焦的透镜。
[0316]33.根据方面1-32中任一项所述的光刻设备，其中透镜的阵列相对于调制器是可移动的。
[0317]34.根据方面1-33中任一项所述的光刻设备，其中调制器包括辐射源。
[0318]35.根据方面34所述的光刻设备，其中调制器包括多个独立可控辐射源，用以发射电磁辐射。
[0319]36.一种光刻设备,包括:
[0320]衬底保持装置，构造成保持和移动衬底；
[0321]调制器，配置成根据期望的图案调制多个束，所述调制器包括用于沿第一方向偏转束的电光偏转器；
[0322]可移动光学元件，用以接收来自电光偏转器的束、沿第二方向偏转所述束以及将经过调制的束朝向可移动衬底投影。
[0323]37.根据方面36所述的光刻设备,其中第二方向基本上垂直于第一方向。
[0324]38.根据方面36或37所述的光刻设备，其中可移动光学元件配置成将经过调制的束投影到目标上并且其中所述设备配置成移动所述目标。
[0325]39.根据方面36-38中任一项所述的光刻设备,配置成基本上沿第一方向移动目标。
[0326]40.根据方面39所述的光刻设备，其中所述目标位于衬底上或位于施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0327]41.根据方面36-40中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器由ー维偏转器构成。
[0328]42.根据方面36-40中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器配置成沿第一方向和第二方向偏转束。
[0329]43.根据方面36-42中任一项所述的光刻设备,在使用时,还包括施主结构,所述施主结构位于调制豁和衬底之间并且在使用吋，经过调制的束照射到施主结构上，施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0330]44.根据方面43所述的光刻设备，其中施主材料是金属。
[0331]45.根据方面36-42中任一项所述的光刻设备，其中在使用吋，经过调制的束照射衬底并且引起衬底的材料的烧蚀。[0332]46.一种束偏转系统，包括具有折射率梯度材料的电光偏转器和折射率与偏转器基本上相同的棱镜，所述棱镜位于偏转器的入射表面处或出射表面处或入射和出射表面处。
[0333]47.根据方面46所述的束偏转系统，其中折射率梯度材料包括铌钽酸钾。
[0334]48.根据方面46或47所述的束偏转系统，还包括:
[0335]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0336]调制器，配置成根据期望的图案调制束，调制器包括电光偏转器；和
[0337]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
[0338]49.一种束偏转系统，包括沿束路径顺序布置的、多个独立可控并且分离的电光偏转器。
[0339]50.根据方面49所述的束偏转系统,其中所述多个电光偏转器的电光偏转器具有折射率梯度材料。
[0340]51.根据方面49或50所述的束偏转系统,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括折射率与偏转器基本上相同的棱镜，所述棱镜位于偏转器的入射表面处、或出射表面处或入射和出射表面处。
[0341]52.根据方面49-51中任一项所述的光刻设备,其中多个电光偏转器中的电光偏转器包括沿束路径顺序布置的多个棱镜，每个交替的棱镜具有相反的域。
[0342]53.根据方面49-52中任一项所述的光刻设备，包括多个电光偏转器中的第一电光偏转器和多个电光偏转器中的第二电光偏转器，第一电光偏转器用以仅沿第一方向偏转束，第二电光偏转器用以仅沿第二方向偏转束。
[0343]54.一种器件制造方法，包括:
[0344]使用电光偏转器的阵列提供根据期望的图案调制的多个束，所述阵列跨束的束路径延伸；
[0345]将所述多个束朝向村底投影；和
[0346]在投影所述多个束的同时移动衬底。
[0347]55.一种器件制造方法，包括:
[0348]根据期望的图案调制辐射束；
[0349]将该束朝向衬底投影；和
[0350]转换经过调制的束的使用以执行下列过程中的至少两个:光刻、材料沉积或材料去除。
[0351]56.一种器件制造方法，包括:
[0352]根据期望的图案调制辐射束；
[0353]将该束朝向衬底投影；和
[0354]可移动地支撑施主结构，所述束照射到所述施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0355]57.—种器件制造方法，包括:
[0356]使用具有折射率梯度材料的电光偏转器根据期望的图案调制辐射束；和
[0357]将所述束朝向村底投影。
[0358]58.一种器件制造方法，包括:[0359]使用电光偏转器沿第一方向偏转多个辐射束以根据期望的图案调制所述辐射束；
[0360]使用可移动光学兀件沿第二方向偏转经过电光偏转器偏转的束；和
[0361]将来自光学元件的经过调制的束朝向村底投影。
[0362]59.本发明的多个实施例中的一个或更多个在制造平板显示器中的用途。
[0363]60.本发明的多个实施例中的一个或更多个在集成电路封装中的用途。
[0364]61.一种根据或使用本发明多个实施例中任一个制造的平板显示器。
[0365]62.一种根据或使用本发明多个实施例中任一个制造的集成电路器件。
[0366]虽然在本文中详述了光刻设备用在特定器件或结构(例如集成电路或平板显示器)，但是应该理解到这里所述的光刻设备和方法可以有其他的应用。这些应用包括但不限于，制造集成电路、集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、LCD、OLED显示器、薄膜磁头、微机电装置(MEMS)、微光机电系统(MOEMS)、DNA芯片、封装(例如倒装晶片、重新分布等)、柔性显示器或电子器件(它们可以是可以像纸一样卷绕、弯曲并保持无缺陷的、顺应性的、结实的、薄和/或轻的显示器或电子器件，例如柔性塑料显示器)等。此外，例如在平板显示器中，本设备和方法可以用于帮助形成多种层，例如薄膜晶体管层和/或彩色滤光片层。本领域技术人员将认识到，在这样替换的应用情形中，术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(ー种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层1C，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
[0367]平板显示器衬底可以是矩形形状。设计用以曝光这种类型的衬底的光刻设备可以提供曝光区域，其覆盖矩形衬底的整个宽度，或覆盖其宽度的一部分(例如宽度的一半)。衬底可以在曝光区域下面扫描，同时图案形成装置同步地提供图案化的束。以此方式，期望的图案的全部或一部分被转移至衬底。如果曝光区域覆盖衬底的整个宽度，则可以以一次扫描完成曝光。如果曝光区域覆盖例如衬底的宽度的一半，则可以在第一扫描之后横向移动衬底，并且通常执行进一歩的扫描以曝光村底的剰余部分。
[0368]术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于调制辐射束的横截面例如以便在衬底(部分)上形成图案的任何装置。应该注意的是，赋予辐射束的图案可能不与衬底的目标部分上的所需图案精确地相同(例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。类似地，最終在衬底上形成的图案可以不与通过独立可控元件的阵列在任何ー个瞬时形成的图案对应。在由独立可控元件的阵列提供的图案和/或衬底的相对位置改变的给定时间段上或给定数量的曝光期间建立形成在衬底的每个部分上的最终图案的布置中可以是这种情形。通常，在衬底的目标部分上形成的图案将与在例如集成电路或平板显示器(例如平板显示器中的彩色滤光片层或平板显示器中的薄膜晶体管)的目标部分中形成的器件中的特定功能层对应。这样的图案形成装置的多个示例包括例如掩模版、可编程反射镜阵列、激光二极管阵列、发光二极管阵列、光栅光阀以及LCD阵列。可以借助于电子器件(例如计算机)对图案编程的图案形成装置，例如包括可以每ー个调制辐射束的一部分的強度的多个可编程元件的图案形成装置(例如在前面的段落中提到的除掩模版之外的所有的器件)，包括通过相对于辐射束的相邻部分调制辐射束的一部分的相位而将图案赋予辐射束的具有多个可编程元件的电可编程图案形成装置，在此处被统称为“对比度装置”。在一个实施例中，图案形成装置包括至少10个可编程元件，例如至少100个、至少1000个、至少10000个、至少100000个、至少1000000个、或至少10000000个可编程元件。下面更加详细地讨论这些器件中的若干种器件的实施例:
[0369]-可编程反射镜阵列。可编程反射镜阵列可以包括可寻址矩阵表面，其具有粘弾性(viscoelastic)控制层和反射表面。这种设备所依据的基本原理在于(例如)反射表面的被寻址区域将入射辐射反射成衍射辐射，而非寻址区域将入射辐射反射成非衍射辐射。使用适当的滤光片，可以从反射束中过滤掉所述非衍射辐射，仅留下衍射辐射到达衬底。以这种方式，辐射束根据所述可寻址矩阵表面的所述寻址图案而被图案化。作为替换，滤波器可以过滤掉衍射辐射，留下非衍射辐射到达衬底。衍射光学MEMS器件的阵列也可以以相应的方式使用。衍射光学MEMS器件可以包括多个反射型条带(ribbon)，它们可以相对于彼此变形以形成将入射辐射反射为衍射辐射的光栅。可编程反射镜阵列的另ー实施例采用微反射镜的矩阵布置，每个微反射镜可以通过应用合适的局域化电场或通过采用压电致动装置围绕轴线独立地傾斜。倾斜程度限定每个反射镜的状态。当元件没有缺陷时，反射镜是可通过来自控制器的合适的控制信号进行控制的。每个无缺陷的元件是可控制的以采用一系列的状态中的任ー个，以便调整所投影的辐射图案中其对应的像素的強度。再次，所述反射镜是可寻址矩阵，使得被寻址的反射镜沿不同方向将入射的辐射束反射至非寻址的反射镜；以此方式，所反射的束可以根据可寻址矩阵反射镜的寻址图案而被图案化。所需的矩阵寻址可以使用合适的电子装置来执行。有关这种反射镜阵列的更多信息可以(例如)从美国专利 US5, 296，891 和 US5, 523，193 以及 PCT 专利申请出版物第 W098/38597 和 W098/33096号中收集到，这里以引用的方式将其内容并入本文。
[0370]-可编程IXD阵列。这种结构的示例在美国专利US5，229，872中给出，这里以引用的方式将其内容并入本文。
[0371]光刻设备可以包括一个或更多个图案形成装置，例如一个或更多个对比度装置。例如，其可以具有独立可控元件的多个阵列，每ー个彼此独立地进行控制。在这样的布置中，独立可控元件阵列中的全部或一部分可以具有公共的照射系统(或照射系统的部分)、用于独立可控元件的公共的支撑结构和/或公共的投影系统(或投影系统的部分)中的至少ー个。
[0372]在使用特征的预偏置、光学邻近校正特征、相变技术和/或多重曝光技术的情形中，在独立可控元件的阵列上“显示的”图案可以与最终转移至衬底上或衬底的层上的图案具有明显差別。类似地，最終形成在衬底上的图案可以与独立可控元件的阵列上任ー时刻形成的图案不一致。在独立可控元件的阵列上的图案和/或衬底的相对位置改变的给定时间段或给定数量曝光期间建立在衬底的每个部分上形成的最终图案的布置中可以是这样的情形。
[0373]投影系统和/或照射系统可以包括多种类型的光学部件，例如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件，或其任意组合以引导、成形或控制辐射束。
[0374]光刻设备可以是具有两个(例如双台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”的机器中，附加的台可以并行地使用，或者可以在ー个或更多个台上执行预备步骤的同时使用一个或更多个其它的台进行曝光。
[0375]光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备的其他空间中，例如图案形成装置和投影系统之间的空间。浸没技术在本领域是熟知的，用于提高投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。
[0376]此外，设备可以设置有流体处理单元，以允许流体和衬底的被辐射部分之间相互作用(例如，选择性地将化学制品连接至衬底或选择地修改衬底的表面结构)。
[0377]在一个实施例中，衬底具有基本上圆形形状，可选地沿其外周的部分具有凹口和/或平整的边缘。在一个实施例中，衬底具有多边形形状，例如矩形形状。衬底具有基本上圆形形状的实施例包括衬底具有至少25mm的直径,例如至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少125mm、至少150mm、至少175mm、至少200mm、至少250mm或至少300mm的多个实施例。在一个实施例中，衬底的直径不超过500mm、不超过400mm、不超过350mm、不超过300mm、不超过250mm、不超过200mm、不超过150mm、不超过IOOmm或不超过75mm。衬底是例如矩形等多边形的实施例包括衬底的至少ー个边，例如至少两个边或至少3个边，具有至少5cm的长度，例如至少25cm、至少50cm、至少100cm、至少150cm、至少200cm或至少250cm的长度。在一个实施例中，衬底的至少一个边的长度不超过1000cm,例如不超过750cm、不超过700cm、不超过500cm、不超过350cm、不超过250cm、不超过150cm或不超过75cm。在一个实施例中，衬底是矩形衬底，长度大约250-350cm，宽度大约250-300cm。衬底的厚度可以变化并且一定程度上可以依赖于例如衬底材料和/或衬底尺寸。在一个实施例中，厚度是至少50iim，例如是至少100 u m、至少200 u m、至少300 u m、至少400 u m、至少500 u m或至少600 u m。在一个实施例中，衬底的厚度不超过5000 u m,例如不超过3500 u m、不超过2500 u m、不超过1750 u m、不超过1250 u m、不超过1000 u m、不超过800 u m、不超过600 u m、不超过500 u m、不超过400 u m或不超过300 y m。这里所提到的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(ー种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)中。可以在曝光之前或之后测量衬底的性质，例如在量测工具和/或检验工具中。
[0378]在一个实施例中，在衬底上设置抗蚀剂层。在一个实施例中，衬底是晶片，例如半导体晶片。在一个实施例中，晶片材料选自由下列材料构成的组:S1、SiGe、SiGeC、SiC、Ge、GaAs、InP以及InAs。在一个实施例中，晶片是III/V化合物半导体晶片。在一个实施例中，晶片是硅晶片。在一个实施例中，衬底是陶瓷衬底。在一个实施例中，衬底是玻璃衬底。玻璃衬底，例如在制造平板显示器和液晶显示面板中可以是有用的。在一个实施例中，衬底是塑料衬底。在一个实施例中，衬底是透明(对于裸眼)衬底。在一个实施例中，衬底是着色的。在一个实施例中，衬底没颜色。
[0379]虽然在一个实施例中，图案形成装置104被描述和/或图示为位于衬底114上方，但是其可以替代地或附加地位于衬底114下方。此外，在一个实施例中，图案形成装置104和衬底114可以并排设置，例如图案形成104和衬底114垂直地延伸并且图案被水平地投影。在一个实施例中，提供图案形成装置104以曝光村底114的至少两个相对侧面。例如，可以存在至少两个图案形成装置104，至少位于衬底114的每个对应的相对侧面以便曝光这些侧面。在一个实施例中，可以存在单个图案形成装置104以投影衬底114的ー个侧面，并且存在合适的光学元件(例如束引导反射镜)以将图案从单个图案形成装置104投影到衬底114的另ー侧面上。
[0380]在此处的说明书中，术语“透镜”应该被广义地理解为包含任何折射、反射和/或衍射型光学元件，其提供与所提到的透镜相同的功能。例如，成像透镜可以以常规的具有光焦度的折射透镜的形式、具有光焦度的Schwarzschild反射系统的形式和/或具有光焦度的波带板的形式实现。此外，如果最終的效果是为了形成会聚束，成像透镜可以包括非成像光学兀件。
[0381]下面编号的方面提供根据本发明的其他多个实施例:
[0382]1.一种光刻设备,包括:
[0383]衬底保持装置，构造成保持和移动衬底；
[0384]调制器，配置成根据期望的图案调制多个束，调制器包括电光偏转器的阵列，所述阵列基本上垂直于所述设备的光轴延伸；和
[0385]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向可移动衬底投影。
[0386]2.根据方面I所述的光刻设备，在使用中，还包括施主结构，所述施主结构位于调制器和衬底之间并且在使用时调节的束照射到施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0387]3.根据方面2所述的光刻设备，其中施主材料是金属。
[0388]4.根据方面1-3中任一项所述的光刻设备，其中经过调制的束在使用时照射衬底并引起衬底的材料的烧蚀。
[0389]5.根据方面1-4中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括电光材料的棱镜，该棱镜被放置成不垂直于棱镜的入射表面上的入射束。
[0390]6.根据方面1-5中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器包括用以仅沿第一方向偏转束的第一组电光偏转器和用以仅沿不同的第二方向偏转束的第二组电光偏转器。
[0391]7.根据方面1-6中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括沿束路径顺序布置的多个棱镜，每个交替的棱镜具有相反的域。
[0392]8.根据方面1-7中任一项所述的光刻设备，其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括选自下列材料中的至少ー种材料:LiNb03、LiTa03、KH2PO4(KDP)以及NH4H2PO4 (ADP)。
[0393]9.根据方面1-8中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器具有折射率梯度材料。
[0394]10.一种光刻设备,包括:
[0395]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0396]调制器，配置成根据期望的图案调制束，调制器包括电光偏转器，电光偏转器具有折射率梯度材料；和
[0397]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
[0398]11.根据方面9或10所述的光刻设备，其中折射率梯度材料包括铌钽酸钾。
[0399]12.根据方面1-11中任一项所述的光刻设备，还包括折射率与电光偏转器基本上相同的的棱镜，所述棱镜位于电光偏转器的入射表面处、或出射表面处或入射和出射表面处。
[0400]13.一种光刻设备,包括:
[0401]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0402]调制器，配置成根据期望的图案调制辐射束；
[0403]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影；和
[0404]控制器，配置成转换所述设备的操作以使用经过调制的束执行下列过程中的至少两个:光刻、材料沉积或材料去除。
[0405]14.根据方面13所述的光刻设备，其中控制器配置成在材料沉积和材料去除之间转换操作。
[0406]15.根据方面14所述的光刻设备，其中控制器配置成在光刻、材料沉积和材料去除之间转换操作。
[0407]16.根据方面13-15中任一项所述的光刻设备，其中控制器配置成将操作转换为材料沉积，并且光刻设备在使用时包括施主结构，所述施主结构位于调制器和衬底之间，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0408]17.一种光刻设备,包括:
[0409]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0410]调制器，配置成根据期望的图案调制辐射束；
[0411]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影；和
[0412]施主结构支撑装置，用以将施主结构可移动地支撑在调制器和衬底之间的为止处，施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层，并且经过调制的束在使用时照射到施主结构上。
[0413]18.根据方面17所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置相对于投影系统是可移动的。
[0414]19.根据方面18所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置位于衬底保持装置上。
[0415]20.根据方面17-19中任一项所述的光刻设备，其中衬底是可移动的并且施主结构支撑装置配置成将施主结构与衬底一起移动。
[0416]21.根据方面17-20中任一项所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置位于衬底保持装置上方的框架上。
[0417]22.根据方面21所述的光刻设备，其中施主结构支撑装置包括气体轴承，所述气体轴承包括用以将气体供给至所述支撑装置和施主结构之间的入口和用以从所述支撑装置和施主结构之间去除气体的出ロ。
[0418]23.根据方面16-22中任一项所述的光刻设备,其中施主材料是金属。
[0419]24.根据方面13-23中任一项所述的光刻设备，其中调制器包括电光偏转器。
[0420]25.根据方面10-24中任一项所述的光刻设备，其中调制器配置成根据期望的图案调制多个束，调制器包括电光偏转器的阵列，所述阵列基本上垂直于所述设备的光轴延イ申，且投影系统配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
[0421]26.根据方面1-25中任一项所述的光刻设备，包括控制器，其配置成根据有效曝光模式移动所述束，在所述有效曝光模式中，在使用所述束的曝光期间，在移动衬底的同时，调制器引起束在X和Y方向上的偏转。[0422]27.根据方面1-26中任一项所述的光刻设备，其中投影系统包括透镜的阵列用以接收多个束。
[0423]28.根据方面27所述的光刻设备，其中每个透镜包括至少两个透镜，所述透镜沿来自调制器朝向村底的多个束中至少ー个束的束路径布置。
[0424]29.根据方面28所述的光刻设备，其中所述至少两个透镜中的第一透镜包括场透镜，所述至少两个透镜中的第二透镜包括成像透镜。
[0425]30.根据方面29所述的光刻设备，其中场透镜的焦平面与成像透镜的后焦平面重
ム
ロ o
[0426]31.根据方面28或29所述的光刻设备，其中所述多个束用场透镜和成像透镜的单个组合来成像。
[0427]32.根据方面29-31中任一项所述的光刻设备，还包括用于将多个束中的至少ー个朝向第一透镜聚焦的透镜。
[0428]33.根据方面1-32中任一项所述的光刻设备，其中透镜的阵列相对于调制器是可移动的。
[0429]34.根据方面1-33中任一项所述的光刻设备，其中调制器包括辐射源。
[0430]35.根据方面34所述的光刻设备，其中调制器包括多个独立可控辐射源，用以发射电磁辐射。
[0431]36.一种光刻设备,包括:
[0432]衬底保持装置，构造成保持和移动衬底；
[0433]调制豁，配置成根据期望的图案调制多个束，所述调制器包括用于沿第一方向偏转束的电光偏转器；
[0434]可移动光学元件，用以接收来自电光偏转器的束、沿第二方向偏转所述束以及将经过调制的束朝向可移动衬底投影。
[0435]37.根据方面36所述的光刻设备,其中第二方向基本上垂直于第一方向。
[0436]38.根据方面36或37所述的光刻设备，其中可移动光学元件配置成将经过调制的束投影到目标上并且其中设备配置成移动所述目标。
[0437]39.根据方面36-38中任一项所述的光刻设备,配置成基本上沿第一方向移动目标。
[0438]40.根据方面39所述的光刻设备，其中所述目标位于衬底上或位于施主结构上，施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0439]41.根据方面36-40中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器由ー维偏转器构成。
[0440]42.根据方面36-40中任一项所述的光刻设备，其中电光偏转器配置成沿第一方向和第二方向偏转所述束。
[0441]43.根据方面36-42中任一项所述的光刻设备,在使用时,还包括施主结构,施主结构位于调制器和衬底之间并且在使用时经过调制的束照射到施主结构上，施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0442]44.根据方面43所述的光刻设备，其中施主材料是金属。
[0443]45.根据方面36-42中任一项所述的光刻设备，其中在使用吋，经过调制的束照射衬底并且引起衬底的材料的烧蚀。
[0444]46.一种束偏转系统，包括具有折射率梯度材料的电光偏转器和折射率与偏转器基本上相同的棱镜，所述棱镜在偏转器的入射表面处或出射表面处或入射和出射表面处。
[0445]47.根据方面46所述的束偏转系统，其中折射率梯度材料包括铌钽酸钾。
[0446]48.根据方面46或47所述的束偏转系统,还包括:
[0447]衬底保持装置，构造成保持衬底；
[0448]调制器，配置成根据期望的图案调制束，调制器包括电光偏转器；和
[0449]投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
[0450]49.一种束偏转系统，包括沿束路径顺序布置的、多个独立可控并且分离的电光偏转器。
[0451]50.根据方面49所述的束偏转系统，其中多个电光偏转器中的电光偏转器具有折射率梯度材料。
[0452]51.根据方面49或50所述的束偏转系统,其中多个电光偏转器中的电光偏转器包括折射率与偏转器基本上相同的的棱镜，所述棱镜位于偏转器的入射表面处、或出射表面处或入射和出射表面处。
[0453]52.根据方面49-51中任一项所述的光刻设备,其中多个电光偏转器中的电光偏转器包括沿束路径顺序布置的多个棱镜，每个交替的棱镜具有相反的域。
[0454]53.根据方面49-52中任一项所述的光刻设备，包括所述多个电光偏转器中的第一电光偏转器和所述多个电光偏转器中的第二电光偏转器，第一电光偏转器用以仅沿第一方向偏转束，第二电光偏转器用以仅沿第二方向偏转束。
[0455]54.一种器件制造方法，包括:
[0456]使用电光偏转器的阵列提供根据期望的图案调制的多个束，所述阵列跨所述束的束路径延伸；
[0457]将所述多个束朝向村底投影；和
[0458]在投影所述束的同时移动衬底。
[0459]55.一种器件制造方法，包括:
[0460]根据期望的图案来调制辐射束；
[0461 ] 将该束朝向衬底投影；和
[0462]转换调节的束的使用以执行下列过程中的至少两个:光刻、材料沉积以及材料去除。
[0463]56.一种器件制造方法,包括:
[0464]根据期望的图案调制辐射束；
[0465]将该束朝向衬底投影；和
[0466]可移动地支撑施主结构，所述束照射到所述施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
[0467]57.一种器件制造方法，包括:
[0468]使用具有折射率梯度材料的电光偏转器根据期望的图案来调制辐射束；和
[0469]将所述束朝向村底投影。
[0470]58.一种器件制造方法，包括:[0471]通过使用电光偏转器沿第一方向偏转多个辐射束来根据期望的图案调制所述辐射束；
[0472]使用可移动光学元件沿第二方向偏转经过电光偏转器偏转的束；和
[0473]将来自光学元件的经过调制的束朝向村底投影。
[0474]59.在本发明的上述方面中的一个或更多个在制造平板显示器中的用途。
[0475]60.在本发明的上述方面中的一个或更多个在集成电路封装中的用途。
[0476]61.一种根据或使用上述方面中的本发明的任一个制造的平板显示器。
[0477]62.一种根据或使用上述方面中的本发明的任一个制造的集成电路器件。
[0478]尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述ー种如上面公开的方法的ー个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
[0479]此外，虽然已经在特定实施例和示例的情形中公开本发明，但是本领域技术人员应该理解，本发明延伸超越特定地公开的实施例至其他替换的实施例和/或本发明的使用以及明显的修改和等价物。附加地，虽然本发明的多个变体已经详细地图示和说明，但是对于本领域技术人员基于本公开内容落入本发明的范围的其他的修改是显而易见的。例如，可以想到，可以做出这些实施例的多个特定特征和方面的多种组合或子组合并且它们落入本发明的范围。相应地，应该理解，所公开的实施例的多种特征和方面可以彼此组合或替换以便形成所公开的发明的变化的模式。例如，在一个实施例中，可移动独立可控元件可以与独立可控元件的非可移动阵列组合，例如以提供或获得备用系统。在一个实施例中，在PCT专利申请出版物第W02010/032224A2号、美国专利申请出版物第2011-0188016号、第61/473636号以及第61/524190号中公开的ー个或更多个特征或方面，这里通过引用整体并入本文，它们可以组合或替换用于此处公开的ー个或更多个特征或方面。本发明的ー个实施例可以与任何形式的包括例如上文中介绍的那些可编程图案形成装置一起使用。
[0480]因此，虽然上面已经描述了本发明的多个实施例，但是应该理解，它们仅通过示例的方式给出而不是为了限制。本领域技术人员应该清楚，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出形式和细节的多种改变。因此，本发明的宽度和范围不应该限于上述的示例性实施例，而应该根据权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.ー种光刻设备，包括: 衬底保持装置，构造成保持和移动衬底； 调制器，配置成根据期望的图案调制多个束，所述调制器包括电光偏转器的阵列，所述电光偏转器的阵列基本上垂直于所述光刻设备的光轴延伸；和 投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向可移动的衬底投影。
2.如权利要求1所述的光刻设备，在使用中，还包括施主结构，所述施主结构位于调制器和衬底之间并且在使用中，经过调制的束照射到施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
3.如权利要求2所述的光刻设备，其中施主材料是金属。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，其中经过调制的束在使用中照射衬底并造成衬底的材料的烧蚀。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括电光材料的棱镜，所述棱镜被放置成不垂直于棱镜的入射表面上的入射束。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，其中所述电光偏转器包括用以仅沿第一方向偏转所述多个束的第一组电光偏转器和用以仅沿不同的第二方向偏转所述多个束的第二组电光偏转器。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括沿束路径顺序布置的多个棱镜，每个交替的棱镜具有相反的域。
8.根据权利要求1-7中任·一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器包括选自下列材料中的至少ー种材料:LiNb03、LiTa03、KH2PO4 (KDP)或NH4H2PO4 (ADP)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的光刻设备,其中所述多个电光偏转器中的电光偏转器具有折射率梯度材料。
10.ー种光刻设备，包括: 衬底保持装置，构造成保持衬底； 调制器，配置成根据期望的图案调制束，所述调制器包括电光偏转器，所述电光偏转器具有折射率梯度材料；和 投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影。
11.ー种光刻设备，包括: 衬底保持装置，构造成保持衬底； 调制器，配置成根据期望的图案调制辐射束； 投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影；和控制器，配置成转换所述设备的操作以使用经过调制的束执行下列过程中的至少两个:光刻、材料沉积或材料去除。
12.—种光刻设备,包括: 衬底保持装置，构造成保持衬底； 调制器，配置成根据期望的图案调制辐射束； 投影系统，配置成接收经过调制的束和将其朝向村底投影；和施主结构支撑装置，用以将施主结构可移动地支撑在调制器和衬底之间的位置处，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层，并且经过调制的束在使用中照射到施主结构上。
13.—种光刻设备,包括: 衬底保持装置，构造成保持和移动衬底； 调制器，配置成根据期望的图案调制多个束，所述调制器包括用于沿第一方向偏转所述束的电光偏转器； 可移动光学元件，用以接收来自电光偏转器的所述束、沿第二方向偏转所述束以及将经过调制的束朝向可移动衬底投影。
14.根据权利要求13所述的光刻设备，其中第二方向基本上垂直于第一方向。
15.根据权利要求13或14所述的光刻设备，其中可移动光学元件配置成将经过调制的束投影到目标上并且其中所述光刻设备配置成移动所述目标。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的光刻设备,配置成基本上沿第一方向移动目 标。
17.根据权利要求16所述的光刻设备,其中所述目标位于衬底上或位于施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器由ー维偏转器构成。
19.根据权利要求13-17中任一项所述的光刻设备,其中电光偏转器配置成沿第一方向和第二方向偏转所述多个束。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的光刻设备，在使用中，还包括施主结构，所述施主结构位于调制器和衬底之间并且在使用中，经过调制的束照射到施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
21.根据权利要求20所述的光刻设备，其中施主材料是金属。
22.根据权利要求13-19中任一项所述的光刻设备，其中在使用中，经过调制的束照射衬底并且造成衬底的材料的烧蚀。
23.—种束偏转系统，包括具有折射率梯度材料的电光偏转器和折射率与偏转器基本上相同的棱镜，所述棱镜位于偏转器的入射表面处或出射表面处或入射表面和出射表面两者处。
24.一种束偏转系统，包括沿束路径顺序布置的、多个独立可控并且分离的电光偏转器。
25.—种器件制造方法,包括: 使用电光偏转器的阵列提供根据期望的图案调制的多个束，所述电光偏转器的阵列跨束的束路径延伸； 将多个束朝向村底投影；和 在投影所述多个束的同时移动衬底。
26.一种器件制造方法，包括: 根据期望的图案调制辐射束； 将所述辐射束朝向村底投影；和 转换经过调制的辐射束的使用以执行下列过程中的至少两个:光刻、材料沉积或材料去除。
27.一种器件制造方法，包括: 根据期望的图案调制辐射束； 将所述辐射束朝向村底投影；和 可移动地支撑施主结构，所述辐射束照射到施主结构上，所述施主结构具有能够从施主结构转移到衬底上的施主材料层。
28.一种器件制造方法，包括: 通过使用具有折射率梯度材料的电光偏转器，根据期望的图案调制辐射束；和 将所述辐射束朝向衬底投影。
29.一种 器件制造方法，包括: 通过使用电光偏转器沿第一方向偏转多个辐射束来根据期望的图案调制所述辐射束； 使用可移动光学兀件沿第二方向偏转经过电光偏转器偏转的福射束；和 将来自所述可移动光学元件的经过调制的辐射束朝向村底投影。
【文档编号】G02F1/29GK103597404SQ201280027886
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年3月7日 优先权日:2011年4月8日
【发明者】彼得·德亚格尔, V·班尼恩, 约翰内斯·昂伍李, L·史蒂文斯, S·伍伊斯特尔, N·伊欧萨德 申请人:Asml荷兰有限公司