(57)【要約】  リソグラフィー走査装置は、光を露光する領域上へ走査光を継ぎ目なく、そして、一様に投写する光投写装置を含む。光投写装置は、光を露光する領域上に、継ぎ目なく、そして、一様に反射光を走査するために、光露光する領域上へ入射光を予め決められた分布パターンの反射変化をするように反射するマイクロミラーのアレーを更に含む。リソグラフィー走査装置のうちの一つにおいて、マイクロミラー・アレイのマイクロミラーは、反射変化の分布が予め決められたパターンとなるように、反射をする反射コーティングが施される。他のリソグラフィー走査装置において、マイクロミラー・アレイのマイクロミラーは、各々のマイクロミラーが反射が減じるようにストライプ状のコーティングがなされる。ここで、各マイクロミラーは反射変化の分布が予め決められたパターンとなる。
2009523313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を露光させる領域で継ぎ目なくそして一様に露光するための光投写装置で、該光露光させる領域全体に継ぎ目なくそして均一に反射光を投写させるために、マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとする、マイクロミラー・アレイを含む、光投写装置。
【請求項２】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンを提供するために、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射の反射コーティングされる、請求項１項記載の光投写装置。
【請求項３】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項４】
前記反射の分布パターンの反射の変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項５】
前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが反射を減ずるようにストライプ状にコーティングされる、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項６】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされた、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項７】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされ、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項８】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートティングされた、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項９】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、前記請求項１項記載の光投写装置。
【請求項１０】
マスクを用いない光投写露光をするための各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部を有する、請求項１項記載の光投写装置。
【請求項１１】
変形可能な基板上でのマスクを用いない光投写露光をするために、該変形可能基板上に光を露光する領域の該変形を測定する、各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部を有する、請求項１項記載の光投写装置。
【請求項１２】
光露光領域上に継ぎ目なく均一に光を投写し走査する光投写装置と、該光投写装置は光を露光させる領域で継ぎ目なくそして一様に露光するための光投写装置で、該光露光させる領域全体に継ぎ目なくそして均一に反射光を投写させるために、マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとする、マイクロミラー・アレイを含む、リソグラフィー走査装置。
【請求項１３】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンを提供するために、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射の反射コーティングされる、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項１４】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項１５】
前記反射の分布パターンの反射の変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項１６】
前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが反射を減ずるようにストライプ状にコーティングされる、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項１７】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされた、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項１８】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされ、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項１９】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コーティングされた、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２０】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２１】
マスクを用いない光投写露光をするための各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部を有する光投写装置を有する、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２２】
変形可能な基板上でのマスクを用いない光投写露光をするために、該変形可能基板上に光を露光する領域の該変形を測定する、各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部を有する光投写装置を有する、請求項１２項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２３】
基板の変形測定に従って柔軟に調整されるマイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとする、マイクロミラー・アレイを含む、変形可能な基盤上に継ぎ目なくかつ均一に露光するためのリソグラフィー走査装置。
【請求項２４】
前記変形可能基板の表面上に前期走査光を投写するための光源を有する、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２５】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンを提供するために、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射の反射コーティングされる、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２６】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２７】
前記反射の分布パターンの反射の変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２８】
前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが反射を減ずるようにストライプ状にコーティングされる、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項２９】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされた、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項３０】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされ、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項３１】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートされた、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項３２】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項３３】
マスクを用いない光投写露光をするための各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部を有する、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項３４】
前記変形可能基板上にリソグラフィー走査をするために、前記変形マイクロミラーを柔軟に適応するための基板の変形を決定している電子的要因のパターンを光学的に測定する電子素子が存在する、請求項２３項記載のリソグラフィー走査装置。
【請求項３５】
光を露光させる領域で継ぎ目なくそして一様に露光するための光投写装置で、該光露光させる領域全体に継ぎ目なくそして均一に反射光を投写させるために、マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとする、マイクロミラー・アレイにリソグラフィー走査光を投写する工程を含む、リソグラフィー走査光投写方法。
【請求項３６】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンを提供するために、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射の反射コーティングする工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項３７】
前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項３５項記載の方法。
【請求項３８】
前記反射の分布パターンの反射の変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートする工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項３９】
前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記マイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するように、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが反射を減ずるようにストライプ状にコーティングする工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項４０】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされた、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートする工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項４１】
前記マイクロミラー・アレイが実質的に多角形のアレーを構成し、かつ、前記反射の分布パターンの変化の予め決められた分布パターンが、前記実質的に多角形のマイクロミラー・アレイの周辺部から中心部に向かって徐々に反射が増加するようにされ、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項３５項記載の方法。
【請求項４２】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの前記マイクロミラーが異なる反射をするように反射コートティングする工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項４３】
前記マイクロミラー・アレイの周辺領域のマイクロミラーの反射を重ね合わせ露光出来るように、該周辺領域のマイクロミラーの反射が減少しかつ前記反射量の変化の所定の分布パターンが前記マイクロミラーの周辺部から中心部に向かって徐々に反射率が増加する、前記マイクロミラー・アレイの反射の分布パターンの反射の変化を予め決められた分布パターンとして提供するために、各マイクロミラーが予め決められた反射率で光を反射するように、反射を減じたストライプをコーティングした前記マイクロミラーを有した前記マイクロミラー・アレイを有する、請求項３５項記載の方法。
【請求項４４】
マスクを用いない光投写露光をするための各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部実装する工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項４５】
変形可能な基板上でのマスクを用いない光投写露光をするために、該変形可能基板上に光を露光する領域の該変形を測定する、各々のマイクロミラーを制御するためのマイクロミラー制御部を実装する工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【請求項４６】
前記変形可能基板上にリソグラフィー走査をするために、前記変形マイクロミラーを柔軟に適応するための基板の変形を決定している電子的要因のパターンを光学的に測定する工程を含む、請求項３５項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光面の上に光を走査するために、光を投写するためのシステムと方法に関する。より詳しくは、本発明は、露光面の上に継ぎ目なく光を投写し、半導体または他の電子製品用のリソグラフィー（パターン生成）に応用する投写および走査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（光によるパターン生成）による通常の技術は、微細電子部品の高い量産には、現在最も広く用いられ、そして大きな利点を有している。なぜなら、自然なパターン生成を同時平行にプロセスを進めることが出来るため、高いスループットが得られるからである。しかしながら、リソグラフィー技術にはまだいくつかの限界および欠点がある。この種の限界および欠点を解決するために、さまざまなマスクを使わないリソグラフィー技術が、研究されて、開示されてきた。特に、以下で更に討議するが、さまざまな特許を受けた発明がマスクを使わないリソグラフィー技術の効率やパフォーマンスを高めるために試みられてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この種の従来技術では、露光を走査する際、水平または垂直方向での露光の重なりに制限を受け、継ぎ目のない露光パターンを維持した２次元露光がいまだできない。一方向への走査の際の重なりは制限されるので、動きの方向の制御は非常に精度が要求され、わずかの許容誤差しか許されない。さらに、技術が進歩するにつれて、より高いレベルの均一な露光が必要となり、より高い解像度制御が要求される。空間光変調器（ＳＬＭ）を用いた通常の技術では、これらの要求を満たすことが困難であった。特に、各々のマイクロミラー光の反射を制御するマイクロミラーを用いる空間光変調器では、その制御性に限界があった。加えて、リソグラフィー露光の適用には高速のデータ転送が必要となるが、従来技術ではこの要求を満たす十分なデータ転送速度が得られず、リソグラフィー動作のスループットは制限されてきた。最後だがおろそかにできないこととして、露光のコントラストのレベルが従来技術では制限されてきたことがある。この問題は、ほんのわずかしか誤差が許されない正確に制御されて作られうる超高密度の半導体集積回路を製造するのに、重要な制限であった。
【０００４】
製造速度および効率を大幅に改善できる多様な要因が他にも存在する。具体的には、一回の露光の速度は、照明の強度およびレジストの感度でしばしば決まる。照明強度を高めたりレジストの感度を高めたり、その両方または一方の方法で、改善する努力が行われてきた。しかしなから、特に特徴のある多くの層を有する回路は、多くの別々の露光を必要とする。露光と次の露光の間でマスクを切替える動作は、製造スループットを下げる重要な要素であった。さらにまた、マスクは、配列必要条件を満たすために、正確に配置されなければならなかった。スループットは、このような配置動作によって更に減少した。マイクロエレクトロニクス部品の生産設備は、種々のマスクパターンを作り出すためには多くの異なるマスクを在庫管理しなければならないので、これがさらなる生産コストの増加要因となっていた。多くのマスクを在庫管理することは、さらに集積回路の製造のための管理工数を増加し、そのようなマスクを発注する過程や時間が必要となり、製造原価や製造時間がさらに増加する。
【０００５】
上記の要因に加えて、マスクサイズが大きくなること、および微小素子の特徴ある形状の間の間隔が減少することにより、マスクの価格が驚くほど高価になり、マスクを用いないリソグラフィー技術に対する要請はさらに大きくなってきている。一方、より多くの機能を集積化することと電子素子のさらなら微小化により、マスクをより大きくそして各パターンをさらに微細化する流れが加速され、集積回路の製造業者は大変高価なマスクを製造することが必要となってきている。これらの理由により、マスクを使用しないリソグラフィー技術を提供することは、これらの限界および問題点を克服するために、大きな価値を提供する。
【０００６】
マスクを使用しないリソグラフィー技術として、最近いくつかの特許が公開されている。その中で、米国特許６２３８８５２は、光を２つの方向に投射することにより２枚の基板を同時に露光することが出来る技術を開示している。ここで、リソグラフィー・プロセスはマスクを使用しないリソグラフィー技術によっていて、制御システムによって直接アドレスされる変形可能マイクロミラー素子（ＤＭＤ）のような反射型空間光変調器を用いて、大面積の継ぎ目のないパターン形成技術を提供している。第一のパターンを形成するのに、第一のフォトレジスト・コートがされた基板上に、第一の投射サブシステムによってパターンが形成され、一方、第二のフォトレジスト・コートがされた基盤上に、第二の投射サブシステムによって第一の基盤上に形成されたパターンのネガティブパターンを投射する。
このとき、ＤＭＤの「オフ状態」ピクセルの微小ミラーによっても、反射した光を用いて、第二の基盤上にパターン形成する。「オフ状態」ピクセルの反射が「オン状態」ピクセルのパターンに相補的であるであるので、相補的フォトレジスト材を使うことにより、通常望まれるのと同じパターンを第二の基板上に形成できる。同一の選択パターンについて、「オン状態」と「オン状態」両方ともが各々にピクセル位置について双方とも用いられるので、結果として２倍のスループットが得られる。
【０００７】
他のマスクを使用しないリソグラフィー技術として、米国特許６３７９８６７に、パターン化されたウェーハを提供するために、フォトリソグラフィー・システムとマスク画像を提供する方法が開示されている。マスク画像は、分割してサブパターンに分けられて、変形ミラーデバイスもしくは液晶ディスプレイのようなピクセル・パネルに順次与えられる。ピクセル・パネルは、各々のサブパターンを複数の画素エレメントに変換する。各々の画素エレメントは、マイクロ・レンズ・アレーを通過して、離散的で不連続な対象物の部分に同時に収束される。対象物と画素エレメントはそして移動する（例えば、一方向または両方向とも、移動する）。  そして、シーケンスの次のサブパターンがピクセル・パネルに提供される。その結果、画素エレメントによって、対象物上に連続的な映像を形成するように、光が対象物上に投射されることができる。
【０００８】
更に、特許６３０４３１６は、非常に大きくかつ二次元的にどのように曲がった形状の基板でも、高速の露光速度および所望の映像解像度でパターン化することが出来る微小パターン生成技術を開示している。基板は走査台上にしっかりと固定され、パターンを有するマスクが、基板上にパターンが形成するように、据え付けられる。マスクは投射サブシステムによって基板に投射され、そして、その投射サブシステムは走査台上で位置決めされ静止している。マスクは、相似形状のパターン化された映像を基板上に多角形の投射ビームとして映しだされる。基板の異なる領域に移動した投射ビームは、露光される部分が結像レンズの焦点深度の範囲内で、基板の光軸（ｚ軸）に平行な方向に、その領域を保ちながら、適切な量移動する。走査台はマスクを走査し、マスク全体をパターン化するために、多角形の領域を横切って基板上を走査するようプログラムされる。
多角形の照明によって出来る重なった部分は、相補的強度プロファイルを生成することにより、走査の継ぎ目のない接合を実現した。このマイクロ・リソグラフィー・システムは、ｚ軸方向の基板の移動に対して、各点で基板の高さを随時検知する光学機械を有し、そして／または、常に基板領域を投射サブシステムの焦点深度の範囲内で露光させ続けるように、投射サブシステムの焦点面を基板上に形成させる。
【０００９】
しかしなから、これらの特許を受けた発明は、上に述べられた課題および限界の効果的解決を提供していない。従って、マスクのないリソグラフィー・システムを提供するために、そして、上記議論された困難さを解決するような新しく改良された方法やシステムを提供する半導体の製造におけるリソグラフィー技術への応用を含むプロセスを提供するために、新しくて改良されたマイクロ・リソグラフィー・システム及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、各マイクロミラーが所定の反射をするようにコーティングされ、そして、マイクロミラーの反射を変化させそして適切に分布させることによって、水平および垂直方向において自由に移動することができる継ぎ目のない露光は達成可能となり、マイクロミラー・アレイを含むマスクを用いないリソグラフィー・システムが提供されることである。
上記に述べられた従来技術の問題点および課題は、解決される。
【００１１】
本発明の別の特徴として、各マイクロミラーは所定の反射をするようにコーティングされ、そして、マイクロミラーの反射を変化させそして適切に分布させ、各々のマイクロミラーの反射が正確に制御可能な継ぎ目のない露光は達成可能となり、マイクロミラーの配列を含むマスクを用いないリソグラフィー・システムが提供され、従来技術で遭遇される課題を解決することができる。
【００１２】
さらに本発明の他の特徴として、各マイクロミラーは所定の反射をするようにコーティングされ、そして、マイクロミラーの反射を変化させそして適切に分布させ、フラウンフォーファー回折による悪影響を回避するようにパターンの方向を最適化し、高いコントラストでの継ぎ目なしの露光が可能となる。
【００１３】
さらに本発明の他の特徴として、各マイクロミラーは所定の反射をするようにコーティングされ、そして、マイクロミラーの反射を変化させそして適切に分布させ、水平方向でも垂直方向でもより大きな許容誤差のある継ぎ目なし露光が可能となる。これは、水平方向もしくは垂直方向での重なりが予め準備された均一露光をするためのグレースケールで許容されるからである。
【００１４】
さらに本発明の他の特徴として、より速いデータ転送速度でのマイクロミラー・アレイを含む継ぎ目なし露光を提供する。これは、パラレルシフトレジスタがより高いスループットを得るために使われるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のこれらのそしてまた他の目的および利点は、当業者にとっては間違いなく、以下の好ましい実施例の詳細な説明（これらはさまざまな図面において例示されている）を読み込んだ後には、明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の新規なマイクロミラー・アレイが実装されたマスクを用いないリソグラフィー・システムを示すためのブロック線図である。光源１は、露光のため照明としての、光線２を放射する。出力光線２、図２で更に詳述されるように、マイクロミラー・アレイ３である空間光変調器（ＳＬＭ）上へ投写される。マイクロミラー・アレイ３は、電子論理回路およびメモリ回路（図示されてない）によって制御可能なマイクロチップの上に形成される。これらのマイクロミラー・レンズ（どの部分か説明必要）は、個々のピクセルの偏向により選択的に反射するために異なる方向へ傾いていても良い。投写レンズ４は、走査台６上に支持された基板５上へマイクロミラー３から反射された光を投写する。投写レンズは、マスクを用いないリソグラフィーの走査動作を行うために基板５上へマイクロミラー３からの反射光を縮小するために、ピクセルの解像度によって、異なる縮小比率を有することができる。制御システム７は走査台６、光源１およびマイクロミラー・アレイ３を、走査台６の動き、光源１から投写される光強度、そして、マイクロミラー・アレイ３からのそれぞれのマイクロミラーの反射に整合するよう制御する。
【００１７】
図２Ａは、図１のマイクロミラー・アレイ３として実装されたマイクロミラー・アレイ１００の上から見た図である。マイクロミラー・アレイ１００は、多数のマイクロミラー１１０を含む。継ぎ目のない走査を提供するために、各々のマイクロミラー１１０によって、所定の反射が行われる。継ぎ目のない走査を実行するために、各々のマイクロミラーの反射は、図２Ｂに示されるように、パターンが形成される。マイクロミラーの反射は、周辺から中心に向けて、徐々に増加する。
【実施例】
【００１８】
図３Ａは、図１のマイクロミラー・アレイ３として本発明の別の実施例として実装された際の、他のマイクロミラー・アレイ１００?の上から見た図である。マイクロミラー・アレイ１００?は、多数のマイクロミラー１１０?を含む。各々のマクロミラーは図３Ｂに示されるように、周辺から中心に向けて反射が徐々に増加するように、ストライプ状にコーティングされている。
【００１９】
図４Ａは、図１の空間変調素子（ＳＬＭ）による光反射領域が走査プロセスで垂直方向にそって移動した際の、実装されたマイクロミラー素子１００もしくは１００?の動きを示している。走査プロセスにおいて、継ぎ目のない走査プロセスが提供されるように、走査された領域間にギャップが出来ないように、重なり合う領域１２０が形成される。しかしながら、また、重なり合う領域が、重なり合わない領域と同じ露光強度を有することが必要である。図４Ｂは重なり合う領域１２０の露光強度が重なり合わない領域と同じ強度であることを示すための図であり、反射パターンがマイクロミラー・アレイの周辺から中心に向かって段階的に反射が増加するように設計されている。図４Ｂに示すように、重なり合う領域１２０は重なり合わない領域と同じ光露光量を有する。従って、マイクロミラー・アレイ１００または１００?を適用することによる継ぎ目のない露光が達成される、そして、図３Ａおよび３Ｂに示されるように、マイクロミラーの反射が段階的に増加するので、走査された領域全体に均一な露光が得られる。
【００２０】
図５Ａは、マイクロミラー１１０（または１１０?）の行か列のどちらかを制御するためのドライバ２００を示す。現在の技術は、まだマイクロミラーを２次元で制御することは出来ない。２５０ＫＨｚで露光システム動作するには、一つの映像画像の表示を４マイクロ秒で表示する必要がある。映像の各々の画像は、ほぼ１０万ピクセルからなる。すると、２５ギガビット／秒（２５Ｇｂｐｓ）のデータ転送速度が可能なシステム必要となる。現在の技術は、二次元にマイクロミラーを制御するためのこのような高速のデータ転送は、まだ可能でない。実施例において、行または列データは、各々のマイクロミラー１１０（または１１０?）の移動する方向に合わせて、マイクロミラー・アレイに転送される。図５Ｂは、典型的な回路がシフトレジスタを実装することを示す。並列に多数のマイクロミラーを制御するための行または列のシフトレジスタによって、より速いデータ転送速度が得られる。図５Ｂに示される並列シフトレジスタは、マイクロミラーの行もしくは列を制御するためのパーソナルコンピュター（ＰＣ）もしくはプロセスコントローラから、データを受け取る。そして、これによって、リソグラフィー工程のより高いスループットが得られる。
【００２１】
継ぎ目のない露光システムは、また、変形可能な基板（例えばフレキシブルで変形可能な基板）表面上へ投写するために、更に使用されることができる。本発明のマイクロミラー配列は、変形された表面上に均一な露光をするために、実時間で測定された投写表面の変形に対応して実時間でフレキシブルに適応することが出来る。従って、本発明は、継ぎ目なくそして一様に、変形可能な基板の表面を露光するための光を投写する素子を更に開示する。ここで、該素子は、各々のマイクロミラーを、変形可能な基板の測定された変形量に応じて、マイクロミラーの反射量を予め決められた分布に従って、変化させる。
【００２２】
従って、好ましい実施例において、継ぎ目がない露光システムが、複数の電子要素を変形可能な基板の上に形成するためのパターン示すシステムに実装されることが出来ることを開示する。このシステムは、光学的に基板上の既存の幾何学的なパターンを測定するための光学的測定装置を含む。（基板の変形を測定するのでないか？）既存のパターンは、基板の層上に既に描かれている。光学的測定装置に結合したコンピュータは、第ｎ番目の層の既存の幾何学的なパターンと求めるパターン間の修正量を算出する。コンピュータに結合した画像変換部分は、修正された電子パターンを生成するために、算出された修正量に基づいて、既存の層の上に形成される積層層において使用される電子パターンの画像変換を実行する。画像変換構成要素に結合した書込部分は、デジタル・マスクシステムとして、マイクロミラー・アレイを使用して積層層上（既存の層ではないのか？）へ、修正電子パターンを描く。書込部分は投写光源を含む。そして、該光源は光源から、電子要素を変形可能な基板の上に形成するために、プログラム可能なデジタル・マスクとしてのマイクロミラーに、光を導波するための光システムと結合している。
【００２３】
本発明が現在好ましい実施例に関して記載されているけれども、この開示がこの実施例に限定されないことに留意すべきである。種々の変換および修正は、上記の開示を読み込んだ後の当業者にとっては、疑いなく自明である。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神と展望の中ですべての変換や修正をカバーするように解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】マスクを必要とすることのない制御可能なリソグラフィー画像を得るために偏向可能なマイクロミラー・アレイ（ＤＭＤ）を利用しているマスクのないリソグラフィー・システムを示している、機能的構成図である。
【図２】２Ａは、走査プロセスにより継ぎ目のないリソグラフィー露光を行うための、可変的な反射率を有するマイクロミラー・アレイの上面図である。２Ｂは、各々のマイクロミラーがその配列の位置によって反射率が変化することを示す線図である。
【図３】３Ａは、走査プロセスにより継ぎ目のないリソグラフィー露光を行うための、可変的な反射率を有するマイクロミラー・アレイの上面図である。３Ｂは、各々のマイクロミラーがその配列の位置によって反射率が変化することを示す線図である。
【図４】４Ａは、リソグラフィー走査の間、２次元のマイクロミラー・アレイを移動する際の適応性を示す。４Ｂは、光線が継ぎ目なく走査表面移動している際に、重なり合う領域があるときの、露光の均一性を示す。
【図５】５Ａは、各々の行または列のマイクロミラーを動かしているデータ提供する行または列のドライバを示す。５Ｂは、一行または一列のマイクロミラーを駆動するために、マイクロミラー配列に駆動信号をバッファリングし伝達するために実装されてシフト・レジスタアレイを示す回路図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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