(57)【要約】【課題】マスクレスリソグラフィシステムの印刷品質特性を改善及び／又は調節するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】空間変調光ビームの少なくとも１つの部分を、変調光ビームの第２の部分に対して、２つのサブ露光領域の中心・中心間距離より小さい量でクロス走査方向にシアリングする工程と、シアリングした空間変調光ビームで走査方向に表面を露光する工程と、走査結果としてクロス走査方向に露光されたサブ領域をオーバーラップさせる工程とを含む。【選択図】図５A
2013543647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性表面上にパターンを露光する方法において、
イメージデータの行と列からなる矩形マトリックスパターンを含む空間変調光ビームを表面上に形成する工程であって、前記空間変調光ビームは前記表面の隣接するサブ露光領域の露光が操作可能であり、各サブ露光領域が前記イメージデータの１つのデータと関連する工程と、
前記表面を露光するために、前記空間変調光ビームの行と列のうちの１つを走査方向に整列させ、前記空間変調光ビームの行列のうちの他方をクロス走査方向に整列させる工程と、
前記変調光ビームの少なくとも１つの部分を、前記変調光ビームの第２の部分に対して、２つのサブ露光領域の中心・中心間距離より小さい量でクロス走査方向にシアリングする工程と、
シアリングした空間変調光ビームで走査方向に前記表面を露光する工程と、
スキャニングの結果としてクロス走査方向に露光されたサブ領域をオーバーラップさせる工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記隣接するサブ露光領域は間にスペースがないとぎれのない露光領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シアリングはイメージデータのひと綴れの行からなる２から６個のブロックに適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
「ｎ」をブロック数とした場合、前記シアリングは隣接するサブ露光領域の中心・中心間距離の１／ｎとして規定することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記シアリングはクロス走査方向の分解能を規定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記表面はデカルトアドレスで露光されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記空間変調光ビームはシングルＤＭＤにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
リセット間隔は、前記変調光ビームのサブ露光領域により露光された領域の非整数倍として規定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記露光間隔は、クロス走査方向に供される分解能に調和するように規定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
露光は書き込みを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
表面上にパターンをスキャニングするシステムにおいて、
走査方向に表面を適切に走査させるスキャナーと、
行と列からなるマトリックスパターンに配列されたイメージデータを含む空間変調光ビームを適切に供給する空間光変調器であって、各データは前記表面上にサブ露光領域を適切に露光し、また前記列は走査方向に整列し、前記行はクロス走査方向に整列する空間光変調器と、
ずれたマトリックスパターンを形成するために、前記イメージデータのマトリックスパターンの少なくとも第１の部分を、少なくとも第２の部分に対して、隣接するサブ露光領域の中心・中心間距離より小さい量でクロス走査方向に適切にシフトさせる光学シアリング素子と、
前記マトリックスパターンの第１及び第２の部分の１つによるサブ露光領域が前記第１及び第２の部分の他方のサブ露光領域をオーバーラップするように、実質的に隣接するサブ露光領域のパターンとして前記表面上に前記ずれたマトリックスパターンを適切に露光させるイメージシステムと、
を具備することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記シアリングはイメージデータのひと綴れの行からなる２から６個のブロックに適用されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
各ブロックは１９２から２７０個の隣接する行を含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記光学シアリング素子は、互いに関して角度を有する複数の透明な区域を含むとともに、前記透明な区域の数はブロックの所定の数に対応し、また前記透明な区域の各々はイメージデータの所定のブロックの１つを適切にシフトすることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
「ｎ」をイメージデータのブロック数とした場合、各透明な区域は、隣接するアドレスポイント間の距離の１／ｎに対応するシフトを供給するために角度をつけられていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光学シアリング素子は行方向にリニアシアリングを適切に供給するために曲がった表面となっていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光学シアリング素子は前記目標対象物に近接して置かれていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記空間光変調器はＤＭＤである請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記システムは走査方向の望む分解能に対応して適切にスキャニング間隔を設定するコントローラを具備することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記スキャニング間隔はクロス走査方向に供される分解能に調和するように規定されることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記スキャナーはデカルトアドレスで適切に走査することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマスクレスリソグラフィに関し、特に、但し限定されないが、マスクレスリソグラフィにおける空間分解能の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のマスクレスリソグラフィシステムの部類では、印刷されるイメージ又はパターンを形成するために、デジタルマイクロ・ミラーデバイス（ＤＭＤ）又は回折格子ライトバルブ（ＧＬＶ）又は液晶（ＬＣ）ライトバルブのような空間光変換器（ＳＬＭ）が、ビームを空間的に変換するのに用いられる。ＤＭＤは、変換素子が数十万個の微細なミラーで、それらが行と列を含む矩形アレイに配列されているＳＬＭのことである。ここで使用される矩形アレイの行と列の場合、行のほうが列より多く変換素子を含むことが特徴である。アレイの各ミラーは個々にオン状態とオフ状態とに切り替え可能である。オン状態では、光源からの光は反射されて光学システムに入り込み、光学システムは光を書き込み表面に向かわせる。オフ状態では、光は書き込み表面からそらされ、例えば光トラップ又はヒートシンクに入る。
【０００３】
ＤＭＤはマスクレスリソグラフィシステムで使用されているが、本来は、デジタル光処理プロジェクタやリアプロジェクションテレビ用として意図されたものである。従って、矩形アレイのアスペクト比は標準映像形式用、例えばテレビやプロジェクタスクリーン用に構成されている。ＤＭＤをマスクレスリソグラフィで使用する場合、走査には、シングルＤＭＤ更には数個のＤＭＤから得られる露光領域よりも通常相当大きな領域にイメージを供給することが求められる。
【０００４】
走査は、もっとも多く一般に列方向に平行に行われる。ＤＭＤは複数の行を含むので、走査される領域は各パスの間に多数回（ＤＭＤの行数に対応）上書きされる。例えば、分解能を向上させるため、ピクセレーション又はギザギザのエッジのようなほかのエイリアシング効果を回避するため、及び／又は露光強度を制御するために、利用可能な複数の行をＤＭＤに使用する異なったシステム及び方法が提案されている。
【０００５】
特許文献１（発明の名称：平面基板上にデータを記録するためのレーザシステム）は、基板上へＤＭＤをイメージするために、パルス化されたエキシマレーザを使用するフォトツールジェネレータを開示している。エキシマレーザは、通常ガウス型又は台形のビームプロファイルを有しており、結果的に基板に非均一露光を行う。エキシマレーザで得られる露光の均一性は、オーバーラップ法を使用することにより改善される。オーバーラップ法の場合、各スポットは露光の間にわずかな二次元シフトを伴いつつ４回露光され、結果的に露光の累積は均一になる。オーバーラップ、すなわちオーバーライトはステップ・アンド・リピートプロセスにより行われ、各走査の最後に精密ステージがシフトされる。ステップ・アンド・リピートプロセスの望ましくない特徴の１つは、左右に多数シフトする走査が必要なことである。
【０００６】
特許文献２（発明の名称：マスクレス露光システム）は、ピクセルパネルから生成したパターンを書き込むためのフォトリソグラフィシステム及び方法を開示している。ピクセルパネルは一般的に複数のＤＭＤを含み、任意にＬＣＤを含む。いくつかの実施の形態においては、ピクセルパネルからのピクセル要素は、第１サイト、そして次に第１サイトと部分的にオーバーラップする第２サイトに交互に向けられる。イメージレベルのオーバーラップは、イメージ間のギャップ又はピクセルパネルの欠陥ピクセルに起因するエラーを埋め合わせるために提供される。更に、ピクセルレベルのオーバーラップは、斜め投影又は非線形構造を配慮して用いられる。ある実施の形態では、オーバーラップは、ピクセルパネルとウェハーの間の光路に置かれた平行プリズムにより提供され、これによりイメージが補償される。モーターがプリズムを光路の内側と外側に交互に置くようにして、ピクセル要素が第１サイトと第２サイトに交互に向かうようにしている。一般的に、そのようなシステムはステップアンドリピート露光システムに特に適している。
【０００７】
特許文献３（発明の名称：デジタルフォトリソグラフィシステムでスムーズな斜め成分を作成するためのシステムと方法）は、スムーズな斜め成分（例えばラインやエッジ）の作成に使用するデジタルフォトリソグラフィシステムを開示している。ＤＭＤは、複数のウェハーサイト上へ露光するための第１のデジタルパターンを提供する。露光後、ウェハーはサイトの長さより短い距離だけ移動される。次に、ＤＭＤは、対象物である複数のウェハーサイト上に第２の複数ピクセル要素を露光するための第の２デジタルパターンを受け取る。露光された第２の複数ピクセル要素は、露光された第１の複数ピクセル要素とオーバーラップする。このオーバーラップが、ステップ・アンド・リピートプロセスを用いて露光されるイメージへの漸進的変更を可能にし、これによりスムーズなエッジを持つ斜め成分の作成が可能となる。いくつかの実施の形態では、ピクセルパネルは対象物及び走査方向に対して角度を持っている。システムが走査すると、連続するピクセル要素はｙ方向に僅かにずれて露光される。通常、そのような装置には、実質上ほんの適度な密度のアドレスをもたらすようなチルトアングルが使用され、書き込みデータ処理の負荷を軽減している。この場合、パスの間に作成される大きなスワスオーバーラップ（ｓｗａｔｈ  ｏｖｅｒｌａｐ）を必要とする。チルトを伴う走査におけるほかの周知の欠点は、チルトが一般的に走査されたピクセルの非デカルトアドレスをもたらすということである。
【０００８】
特許文献４  （発明の名称：パターン書込装置及びパターン書込方法）は、ＤＭＤによりパターンを感光性物質に書き込むパターン書込装置を開示している。ＤＭＤはメイン走査方向に対して傾いている。メイン走査方向に配列された隣接する２つの照射領域間の走査方向に沿ったセンター・センター間の距離は、走査方向に関して基板上の書き込みセルのピッチの「ａ倍」（ａは２以上の整数）となっている。この構成がデカルトアドレス空間のアドレスピッチを決定する。小さなＤＭＤ回転角度は微細なアドレス空間に密接に関係する。
【０００９】
一般的に、小さなＤＭＤ回転及び相応する微細なアドレスピッチのため、アドレス均一性は光学的及び機械的歪みの影響を受けやすくなる。更に、小さなＤＭＤ回転及び相応する微細なアドレスピッチは、実際上大きな「ｎ」を規定する。「ｎ」を大きくすると高い書き込み速度が可能になる。しかし同時にそれは、アクティブフレームタイム中の途切れのないモーションに起因する「スミア」（すなわち不鮮明さを引き起こす。この不鮮明効果は、次のフレームリセットの前に光源をオフにすることにより多少埋め合わせることが可能であるが、露光エネルギーの利用が犠牲となる。代わりに、書き込みのためにＤＭＤの一部だけを使用することにより、露光回数を低減しながら高い書き込み速度が達成できる。例えば、利用可能な７６８行の中から１９２行のみを使用し、残りは常にオフ位置に保持しておく。もちろん、これも結果的に露光エネルギーの効率を低くする。
【００１０】
特許文献５（発明の名称：マルチ露光描画方法及び装置）は、ＤＭＤの要素に対してわずかな角度を持つ描画方向に、一定の速度で移動するＤＭＤを含む露光装置を開示している。ＤＭＤが描画方向に「Ａ＋ａ」の割合で移動するとき露光がなされる。ここで「Ａ」はＤＭＤの１つの要素ごとに露光される距離の整数倍に対応し、「ａ」はＤＭＤの１つの要素ごとに露光される距離の端数に対応する。所望の分解能を得るために、描画方向の傾斜角度及び露光速度は調節可能である。小さなＤＭＤ回転は一般的に長いリセット間隔を必要とし、これは実質的なモーションスミアをもたらす。この効果は、２つのアクティブフレーム間でＤＭＤ全体をオフ状態に切り替えることにより一般的に最小化される。モーションスミアはこの方法で低減されるが、露光エネルギー効率は同様に低くなる。
【００１１】
特許文献６（発明の名称：連続直接書込光学リソグラフィ）は、個々にスイッチング可能な素子の領域レイを有する空間光変調器を照射し、かつ、基板表面全体にわたってイメージを移動させながら基板の感光性表面上に空間光変調器のイメージを投影するリソグラフィ方法を開示している。イメージが移動している間、感光性表面上のピクセルは空間光変調器の複数の素子からエネルギーの線量を連続的に受け取って、これにより表面上に潜像を形成するように、空間光変調器の素子がスイッチされる。イメージは不鮮明にされ、サブ・ピクセルの解像度のフィーチャエッジの配置が可能となる。走査中、基板表面で露光されるクロス走査方向のピクセル数は、空間光変調器の行に沿った利用可能な素子数に対応する。
【００１２】
特許文献７（発明の名称：マルチビーム露光方法及び装置）は平面グラフィック印刷の分野であり、走査方向に直交する方向に同時に露光可能なドット数（ビームスポット数）を増やすことにより、ＤＭＤを用いた露光プロセスを行うとき、ＦＭスクリーンを使用して、シャープなドットエッジを持つ安定したハーフトーンの表現を記録するマルチビーム露光方法及び装置を開示している。この装置はピクセルブロックシフト部材を有しており、ＤＭＤから出射された複数の露光ビームスポットを走査方向に複数のブロックに振り分け、また露光されたビームスポットとほかのブロックの露光ビームスポット間の方向にある空間を走査・露光するために、各ピクセルブロックをほかのピクセルブロックに対して走査方向と直交する方向にシフトさせる。通常、記録媒体上にドットの焦点を合わせるために、ブロックシフト部材は光路のマイクロレンズアレイの背後に近接して配置される。マイクロレンズアレイは非オーバーラップ露光ビームスポットに提供される。任意に、マイクロ・レンズアレイの代わりに、アパーチャアレイマスクを用いて分離ドットアレイが生成される。任意に、略矩形の形状を得るために、偏向素子を用いて、分離ビームスポットを、部分的にオーバーラップするスポットの組に更に分割することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５，２０８，８１８号
【特許文献２】米国特許第６，４２５，６６９号
【特許文献３】米国特許第６，５３７，７３８号
【特許文献４】米国特許第６，９０３，７９８号
【特許文献５】米国特許第７，１３６，０８７号
【特許文献６】米国特許第７，２９５，３６２号
【特許文献７】米国出願公開第２００６００６０７９８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の実施の形態の１つの側面は、周知のチルトとステップ・アンド・リピートに付随するいくつかの又はすべての問題を縮小あるいは除去しながら、走査にＤＭＤまたはほかのＳＬＭを使用して、マスクレスリソグラフィシステムの印刷品質特性を改善及び／又は調節するためのシステム及び方法を提供することである。実施の形態によれば、走査されたパターンのクロス走査分解能は、通常クロス走査方向に空間変調した光ビームを変形することにより制御される。実施の形態によれば、走査方向の分解能は、走査方向の連続的な露光領域のオーバーラップ量を同時にコントロールすることにより制御される。
【００１５】
本使用における走査方向はシングルパス又はスワス中に目標対象物が進む方向をいい、クロス走査方向は走査方向に実質的に垂直な方向をいう。マルチパス走査の場合、パス間のステッピングは通常クロス走査方向である。
【００１６】
本発明の実施の形態の１つの側面は、感光性表面上にパターンを露光する方法を提供することであり、その方法は、イメージデータの行と列からなる矩形マトリックスパターンを含む空間変調光ビームを表面上に形成する工程であって、前記空間変調光ビームは前記表面の隣接するサブ露光領域の露光が操作可能であり、各サブ露光領域が前記イメージデータの１つのデータと関連する工程と、前記表面を露光するために、前記空間変調光ビームの行と列のうちの１つを走査方向に整列させ、前記空間変調光ビームの行列のうちの他方をクロス走査方向に整列させる工程と、前記変調光ビームの少なくとも１つの部分を、前記変調光ビームの第２の部分に対して、２つのサブ露光領域の中心・中心間距離より小さい量でクロス走査方向にシアリングする工程と、シアリングした空間変調光ビームで走査方向に前記表面を露光する工程と、走査の結果としてクロス走査方向に露光されたサブ・領域をオーバーラップさせる工程とを有する。
【００１７】
前記隣接するサブ露光領域は間にスペースがないとぎれのない露光領域を形成するようにしてもよい。
【００１８】
前記シアリングはイメージデータのひと綴れ行からなる２から６個のブロックに適用してもよい。
【００１９】
前記シアリングは隣接するサブ露光領域の中心・中心間距離の１／ｎとして規定してもよい。ここで「ｎ」はブロック数である。
【００２０】
前記シアリングはクロス走査方向の分解能を規定するものであってもよい。
【００２１】
随意に、前記表面はデカルトアドレスで露光される。
【００２２】
前記空間変調光ビームはシングルＤＭＤにより形成するようにしてもよい。
【００２３】
走査間隔は、前記変調光ビームのサブ露光領域により露光された領域の非整数倍として規定してもよい。
【００２４】
前記露光間隔は、クロス走査方向に供される分解能に調和するように規定してもよい。
【００２５】
露光は書き込みを含むことでもよい。
【００２６】
本発明の実施形態の１つの側面は表面上にパターンを走査するシステムを提供することであり、そのシステムは、走査方向に表面を適切に走査させるスキャナーと、行と列からなるマトリックスパターンに配列されたイメージデータを含む空間変調光ビームを適切に供給する空間光変調器において、各データは前記表面上にサブ露光領域を適切に露光し、また前記列は走査方向に整列し、前記行はクロス走査方向に整列する空間光変調器と、ずれたマトリックスパターンを形成するために、前記イメージデータのマトリックスパターンの少なくとも第１の部分を、少なくとも第２の部分に対して、隣接するサブ露光領域の中心・中心間距離より小さい量でクロス走査方向に適切にシフトさせる光学シアリング素子と、前記マトリックスパターンの第１及び第２の部分の１つによるサブ露光領域が前記第１及び第２の部分の他方のサブ露光領域をオーバーラップするように、実質的に隣接するサブ露光領域のパターンとして前記表面上に前記ずれたマトリックスパターンを適切に露光させるイメージシステムとを具備する。
【００２７】
前記シアリングはイメージデータのひと綴れの行からなる２から６個のブロックに適用してもよい。
【００２８】
各ブロックは１９２から２７０個の隣接する行を含むようにしてもよい。
【００２９】
前記光学シアリング素子は、互いに関して角度を有する複数の透明な区域を含むとともに、前記透明な区域の数はブロックの所定の数に対応し、また前記透明な区域の各々はイメージデータの所定のブロックの１つを適切にシフトするようにしてもよい。
【００３０】
各透明な区域は、隣接するアドレスポイント間の距離の１／ｎに対応するシフトを供給するために角度をつけられており、ここで「ｎ」はイメージデータのブロック数である。
【００３１】
前記光学シアリング素子は行方向にリニアシアリングを適切に供給するために曲がった表面となっていてもよい。
【００３２】
前記光学シアリング素子は前記目標対象物に近接して配置してもよい。
【００３３】
前記空間光変調器はＤＭＤであってもよい。
【００３４】
前記システムは走査方向の望む分解能に対応して適切に走査間隔を設定するコントローラを具備するようにしてもよい。
【００３５】
前記走査間隔はクロス走査方向に供される分解能に調和するように規定してもよい。
【００３６】
前記スキャナーはデカルトアドレスで適切に走査するようにしてもよい。
【００３７】
ほかに定義されてないかぎり、ここで使用されるすべての技術的及び／又は科学的用語は、発明に関係する当業者により一般に理解されるのと同じ意味を持っている。ここで説明した方法と材料と均等あるいは同一のものは本発明の実施形態を実際にあるいはテストする際に使用できるものの、以下において、例示的な方法及び／又は材料を説明する。相容れない場合は、定義を含む明細書で照らし合わせる。更に、材料、方法及び例は単に例証であり必ずしも限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
ここで関連する図面を参照しながら、単に例として本発明の実施の形態を示す。特に図面を詳細に参照するにあたり、示した事項は例であり本発明の実施の形態を例証的に論ずるためである。この点で、当業者には本発明の実施の形態をどのように実施できるかは図面で行った説明から明白である。
【図１Ａ】図１Ａ  は、本発明の実施の形態に基づいた、例示的な４行のＳＬＭから得られたシアリング前のイメージデータの代表的な配列の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂ  は、本発明の実施の形態に基づいた、例示的な４行のＳＬＭから得られたシアリング後のイメージデータの代表的な配列の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態に基づいた、例示的な２０行のＳＬＭから投影されたシアリング前のイメージデータの代表的な配列の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態に基づいた、例示的な２０行のＳＬＭから投影されたシアリング後のイメージデータの代表的な配列の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に基づいた、ずらされた露光パターンで表面を走査する例示的な方法のフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態に基づいた、３つの連続した露光から得られた周知の矩形アドレスグリッドの概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態に基づいた、３つの連続した露光から得られたずらされたアドレスグリッドを比較した概略図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態に基づいた、ずらされた露光パターンから１３露光にわたり得られたアドレスポイントの例示的なパターンを示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態に基づいた、ずらされた露光パターンから３９露光にわたり得られたアドレスポイントの例示的なパターンを示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に基づいた、ひと綴れの行からなるブロックに分割し、それらを空間的に互いにシフトさせたＳＬＭから得られる書き込みイメージの例示的なパターンを示す概略図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施の形態に基づいた、矩形データマトリックスからＳＬＭのクロス走査空間シフトデータを生成する１つの例示的な光学シアリング素子である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施の形態に基づいた、矩形データマトリックスからＳＬＭのクロス走査空間シフトデータを生成する別の例示的な光学シアリング素子である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態に基づいた、図７Ａとにそれぞれ示される例示的な光学シアリング素子で得られる例示的なシアリングパターンである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施の形態に基づいた、図７Ｂにそれぞれ示される例示的な光学シアリング素子で得られる例示的なシアリングパターンである。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態に基づいた、クロス走査方向の空間シフト露光のための１つの例示的な光学システムの概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の実施の形態に基づいた、クロス走査方向の空間シフト露光のための別の例示的な光学システムの概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に基づいた、ＰＣＢパネル上にパターンを露光するためのマスクレスリソグラフィシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明はマスクレスリソグラフィに関し、特に、但し限定されないが、マスクレスリソグラフィにおける空間分解能制御に関する。
【００４０】
本発明のいくつかの実施の形態の１つの側面は、光学的にクロス走査方向にずらされたＤＭＤイメージで目標表面を走査することにより、露光された目標表面のアドレス密度を増加させることである。本発明の実施の形態によれば、シアリング方向はＤＭＤの行方向と揃っており、走査方向はＤＭＤの列方向と揃っている。ほかの実施の形態ではこれらの方向が反対であってもよい。実施の形態によれば、ＤＭＤのアドレス密度の増加は結果的に露光領域のオーバーラップをもたらす。実施の形態によれば、走査中に、アドレスの密度は直交するアドレス空間を維持しつつ増加する。アドレスの増加密度はスムーズで精密なパターンを提供する。複数のオーバーラップ露光は斜め方向エッジを改善する。各アドレスポイントにおける露光回数が均一なことから、パターンエッジの品質保証を維持できる。
【００４１】
本実施の形態では、ずれはイメージが離散した部分の間に賦課される。例えば、ＤＭＤ上のイメージデータのひと綴れの行で区画されたブロックの間に設けられる。本実施の形態では、シアリング（２つの隣り合った部分の間の空間的シフト）は、ＤＭＤのシングルエレメントから露光された領域のサイズの端数に対応する。例えば、露光領域（スポットサイズ）の端数及び／又は２つの隣り合うアドレスポイント間の距離の端数である。本発明の実施の形態によれば、シフトされた部分はＤＭＤ上のひと綴れの行で区画されたブロックである。通常、各ブロックに含まれる行の綴れは、各アドレスポイントに供給されるオーバーライト量を規定する。更には、シフトされた部分すなわちブロックはクロス走査方向のアドレス密度を規定する。必要ならば、クロス走査方向のアドレス密度を、露光領域あたり２から５アドレスポイントまで増加させる。本発明者らは、露光領域あたりクロス走査方向のアドレス密度を２から５アドレスポイントに増加させると、システム電子機器による書き込みデータに多大な処理負担を掛けることなく、ピクセレーション及び／又はエイリアシング効果が低減されることを見出した。
【００４２】
本発明の実施の形態によれば、走査方向に露光された領域間のオーバーラップは、クロス走査方向のオーバーラップと適合すように規定される。通常、走査方向に露光された領域間のオーバーラップは、連続するフレーム間のリセット間隔を制御することにより、例えば低減することにより増加される。本施の形態によれば、望ましいアドレス密度及び／又は露光された領域間のオーバーラップを得るために、走査方向及びクロス走査方向のオーバーラップが独立して制御可能である。
【００４３】
本発明の実施の形態によれば、シアリングは、クロス走査方向のＤＭＤからのイメージデータの行間のアライメントを、ＤＭＤの要素サイズの端数に等しい距離の割合で変更するのに役立つ。通常、各部分は隣接する部分に対して同じ量だけシフトされ、このシフトはクロス走査方向のＤＭＤ要素サイズの１／ｎに対応する。ここで、「ｎ」は整数である。通常、「ｎ」は、基本的なＤＭＤ分解能に関連したアドレス分解能増加に対応する。空間変調ビームの部分間のサブ要素シフトはアドレスポイントの数を「ｎ」の割合で増加させ、またこれによりクロス走査方向の分解能を増加させる。部分間のサブ要素シフトは各アドレスポイントのオーバーライト量も低減する。通常、アドレスポイントの数が増加すると、各アドレスポイントのオーバーライト量は低減する。
【００４４】
先述した平面グラフィックプレート印刷分野の特許文献７に、本発明の場合と似たような離散した光学シアリング方法が開示されているが、特許文献７の結末が意味するところは、シャープなドットエッジを維持しながらクロス走査方向に露光可能なドット数を増加させることにある。特許文献７では、走査方向あるいはクロス走査方向のドット露光スミアが抑制される。一方、本発明では、光学シアリングが複数のオーバーラップ露光を供給し、これにより書込システム用のスムーズで精密なパターンを得ている。
【００４５】
本発明者らは、本記載のシステム及び方法に基づいた分解能向上によりエネルギー効率が改善され、高品質の制御可能な出力が提供されることを見出した。高品質出力、例えば、斜めパターンとエッジの印刷について、既に論じておいた。本発明者らはまた、データ処理及び走査速度の管理も露光されたイメージをずらすことにより改善されることを見出した。通常、連続したＤＭＤフレーム間に必要なリセット間隔は、ＤＭＤのひと綴れの行からのオーバーライト量に直接関係している。
【００４６】
本実施の形態では、空間的に変換された光ビームをずらすことは、連続したＤＭＤフレーム間のブランク期間の必要性も排除しながら隣接する走査間のオーバーラップ量を低減する。ブランク期間の排除は、露光のデューティファクターを実質的に継続した露光にまで増加させ、これによりエネルギー効率が高まる。本実施の形態では、ブランク期間の排除は最小限の低い及び／又は低減されたモーションブラーをもたらす。オーバーラップについては、隣接する走査によるオーバーラップが低減されると、一般的にデータ処理の負担が低減される。任意に、隣接する走査によるオーバーラップ量は、ほかの部分に対して光学的にずらされたＤＭＤイメージの部分のサイズを画定することにより、直接制御される。
【００４７】
そのうえ、本発明の実施の形態によれば、走査の間に空間変調データにチルトを賦課するシステムや方法に比べ、走査が列方向に平行に行われるので、ＤＭＤユニット間又は走査スワス間のクロス走査方向には一般的により小さいオーバーラップが必要とされる。オーバーラップ量を低減することにより、（ＤＭＤユニットの数を増加させずに）必要な走査スワス数の低減が可能となる。これにより走査の速度が増加する。
【００４８】
以下に本発明の実施の形態に基づいて、図１Ａと図１Ｂの概略図を参照して、シアリング前後の例示的な４行ＳＬＭから投影された代表的なイメージデータの配列を示す。図１Ａと図１Ｂにおいて、例証の簡便化のために、４つの行及び７つの列だけを含む露光パターンを示す。本発明の実施の形態によれば、露光パターン１００に配列された空間変調光ビームによるイメージデータはずれたマトリクスパターン１１０に光学的に変更される。通常、イメージデータは、サブ露光領域間のスペースが殆んど全くない及び／又は実質的にない状態で隣接する複数のサブ露光領域１２０から構成される。通常、各サブ露光領域１２０は、各サブ露光領域１２０にわたり中央に置かれたアドレスポイント１５０と関連している。本発明の実施の形態によれば、ずれたパターン１１０は、マトリクスパターン１００の隣接する部分を光学的にシフトすることにより得られる。例えば、図１Ｂに示されるすべての行１０１、１０２、１０３及び１０４（または、以下に論ずるようにひと綴れの行からなるすべてのブロック）を行（クロス走査）方向１３５に光学的にシフトする。例証しやすいように、図には単一の行からなるブロック群をシアリングした４つの行のＳＬＭを示す。
【００４９】
本発明の実施の形態によれば、行間のシフトは行方向１３５のサブ露光領域１２０の寸法の端数に等しい。例えば、行方向の２つの隣接するアドレスポイント１５０間の距離「ｄ」の端数である。サブ露光領域１２０´及びアドレスポイント１５０´が対称的にシフトされ及び／又は均等にまたは一様に行方向に分配され、またクロス走査方向の分解能が一様になるように、通常、各行間には同じシフトが賦課され、シフトは、シフトされるブロック数の逆数により求められるサブ露光領域１２０の端数に等しい。
【００５０】
例えば、図１Ｂにおいて、露光パターン１１０は４つの部分に分割される（ｎ＝４）。例えば、行１０１、１０２、１０３及び１０４であり、各部分は行方向のサブ露光領域１２０´の１／ｎ（１／ｎ＝１／４）の割合で、行方向１３５に互いにシフトされる。例えば、ｄ／４の割合である。シフトに対応して、すべてのアドレスポイント１５０´は行方向に一様に分配され、行方向の分解能はアドレスポイント１５０の４倍となる（図１Ａ）。ほかに例示した実施の形態では、露光パターン１１０は２つの部分に分割される。例えば、行１０１及び行１０２が第１の部分で、行１０３及び行１０４が第２の部分であり、各部分間のシフトはｄ／２である。
【００５１】
４つの行より多く含む空間光変換マトリックスに対して、ほかの分割やシフトが可能である。例えば、７６８行からなるＤＭＤアレイを１９２行からなる４つの隣接するブロックに分割してもよい。各々のブロックは素子サイズの１／４の割合で漸進的にシフトされる。代わりに、７６５行を、各々１５３行で構成された隣接する行からなる５つのブロックに分割してもよい。各々のブロックは素子サイズの１／５の割合で漸進的にシフトされる。各ブロックのアクティブ行の数を等しくするためにいくつかの行をブランクにしてもよい。本発明の実施の形態によれば、行方向１３５の空間分解能は、イメージデータの区画した部分間に賦課されるシフト量に基づいて直接制御される。例えば、シフトサイズを低下すること及び／又はシフトされた部分の数を増加することは、行方向１３５の空間分解能を増加させる。ほかの選択肢として、シフトサイズを増加すること及び／又はシフトされた部分の数を低下することは、空間分解能を低下させる。
【００５２】
以下に本発明の実施の形態に基づいて、図２Ａと図２Ｂの概略図を参照して、シアリング前後の例示的な４行ＳＬＭから投影された代表的なイメージデータの配列を示す。本発明の実施の形態によれば、露光パターン２００に配列された空間変調光ビームによるイメージデータはずれたマトリクスパターン２１０に光学的に変更される。例えば、行方向１３５に漸進的にシフトされたブロック２０１、２０２、２０３及び２０４に変更される。一般的に、各ブロックは複数の行を含み、例えば、互いに整列した（シフトではない）行１０１、１０２、１０３、１０４及び１０５を含む。
【００５３】
本発明の実施の形態によれば、ブロック間のシフトは、サブ露光領域１２０の寸法の端数及び／又は隣接するアドレスポイント１５０間の距離「ｄ」の端数に等しい。通常、隣接するブロックの各ペア間に同じシフトが賦課される。例えば、ブロック２０１とブロック２０２間、ブロック２０２とブロック２０３間、ブロック２０３とブロック２０４間である。例えば、行が４つのブロックに分割された露光パターン２１０では、隣接するブロックの各ペア間のシフトはｄ／４である。この例示シフトの結果、異なるブロックによるアドレスポイント１５０´は行方向に均等に分配され、行方向の分解能は、露光パターン２００で提供される分解能の４倍となる。ほかの実施の形態では、露光パターン２００は２つの部分に分割され、各部分間のシフトは行方向１３５のサブ露光領域１２０のサイズの１／２である。例えば、ｄ／２となる。
【００５４】
以下に本発明の実施の形態に基づいて、図３のフローチャートの概略図を参照して、ずれた露光パターンで表面を走査する例示的な方法を示す。一般的に、印刷される露光データパターンは、イメージを形成するためにＤＭＤに供給される。例えば、露光のためのイメージ１００または２００（ブロック２３０）。通常、イメージは、目標対象物を走査しながらＤＭＤに付与されるリセットパルスに応じて画定した露光間隔で提供される。
【００５５】
本発明の実施の形態によれば、ＤＭＤより提供されたイメージは、クロス走査方向に規定したずれた露光パターンで目標対象物上に投影される（ブロック２３５）。例えば、露光パターン１１０または２１０である。一般に、ＤＭＤイメージをずれたイメージにシアするためにシアリングモジュールが用意される。通常、イメージ、例えば、ＤＭＤより提供されたイメージデータはシアリング用に形成される。本実施の形態によれば、各リセット間隔の間に、ＤＭＤはアップデートされ（ブロック２４５）、露光領域は走査方向に所定距離の割合で進む（ブロック２５０）。例示した実施の形態では、露光領域がクロス走査方向にずれたイメージの部分間のシフトが量ｄ／ｎに等しい割合で進むごとに、次の露光が供される。これにより、走査及びクロス走査方向に沿って同一の分解能（隣り合うアドレスポイント間の距離）を持つ露光アドレスグリッドが生成される。走査及びクロス走査方向に同一の分解能を生成するほかのリセット間隔も可能である。例えば、図２Ｂに示す４−ブロックの場合、３ｄ／４またはほかのｄ／４の奇数倍に等しいリセット間隔は、走査及びクロス走査方向に等しいアドレス分解能を生成する。任意に、露光領域がｄ＊（Ｍ＋１／ｎ）の割合で進むごとに次の露光を行うことにより、走査及びクロス走査方向に同一の分解能が供される。ここでＭはゼロまたは整数である。ほかの実施の形態として、異なるリセット間隔を利用してもよい。例えば、ある応用に必要なら、非同一の走査及びクロス走査分解能を生成することもできる。通常、このプロセスは目標対象物のスイープが完了するまで継続する（ブロック２４０）。露光されていない領域を走査するために追加スイープ（スワス）が必要であれば（ブロック２５５）、ＤＭＤイメージがアップデートされ（ブロック２６０）、露光された領域はクロス走査方向に未露光領域にシフトされ（ブロック２６５）、追加スイープが開始される。このときは通常反対方向である。一般的に、スイープ間にスワスオーバーラップが準備される。スワスオーバーラップはアライメントの許容度を埋め合わせるために使用可能である。通常、シングルＳＬＭイメージの総面積は１０から６０ｍｍの範囲である。スワスオーバーラップ量は、通常０．１から１ｍｍの範囲であるが、使用されるＳＬＭの行素子の数及び印刷分解能に依存する。代わりに、ほかの実施の形態では、引例としてあげた２０１０年４月２２日出願の国際出願ＰＣＴ／ＩＬ２０１０／０００３２０号に記載されるように、基板の全幅にまたがるように複数のＳＬＭデバイスまたは随意に分割したＳＬＭデバイスが使用される。そのような実施の形態では、基板はクロス走査移動の必要なくシングルスイープで走査してもよい。
【００５６】
以下に本発明の実施の形態に基づいて、図４Ａと図４Ｂの概略図を参照して、周知の矩形パターンと３つの連続した露光から得られるずれた露光パターンを比較する。図４Ａと図４Ｂでは、例証の簡単化のために、４つの行及び７つの列を含む露光パターンを示す。本発明の実施の形態によれば、図３を参照して上で説明したように、露光間のリセット間隔は、走査方向１４５に露光された領域間にオーバーラップを提供するように規定される。
【００５７】
図４Ａと図４Ｂでは、各露光によるアドレスポイントが識別できるように異なる形状で描かれている。ドット形状のアドレスポイント１５０と１５０´は第１の露光イメージ２１１と２２１にそれぞれ対応する。三角形状のアドレスポイント１５１と１５１´は第２の露光イメージ２１２と２２２にそれぞれ対応する。星形状のアドレスポイント１５２と１５２´は第３の露光イメージ２１３と２２３にそれぞれ対応する。
【００５８】
列方向１４５の走査間に、図４Ａのイメージ２１１、２１２、２１３の各々及び図４Ｂのイメージ２２１、２２２、２２３の各々は、それらが部分的にオーバーラップするように基板に投影される。各イメージは走査方向１４５にｄ／ｎの割合でシフトされ（ここではｄ／４）、クロス走査方向１３５にはシフトされない。図４Ａにおいて、クロス走査方向のイメージのアライメントは、結果的に露光パターン１００で示す元のクロス走査アドレス分解能を維持するとともに、なんら新しいアドレス列は付加されない。分解能（及びアドレス）は走査方向にのみ増加する。選択的に、元のパターン１００に比較して、図４Ａのアドレス分解能は４倍に増加する。図４Ｂにおいて、図４Ｂのアドレスが走査方向に４倍増加し、またクロス走査方向に４倍増加するように、イメージ２２１、２２２、２２３によりずれたアドレスポイントは、図４Ａの露光されたパターンに示す列の間に追加アドレス列を提供する。
【００５９】
以下に本発明の実施の形態に基づいて、図５を参照して、ずれた露光パターンにより複数の露光にわたって得られるアドレスポイントのパターンを示す。例証の簡単化のために、露光するサブ領域は省略し、関連するアドレスポイントのみを示す。アドレスポイント１６０´は第１イメージ（図４Ｂのイメージ２２１）から得られるアドレスポイントに対応し、アドレスポイント１５０´は以降の全イメージフレーム、例えば２２２、２２３などから得られるアドレスポイントに対応する。１３回露光によるアドレスポイントが示されており、露光間隔はサブ露光領域１２０の寸法の１／４に対応する（イメージ２２１のずれた部分の数の逆数に対応）。
【００６０】
クロス走査方向１３５のアドレス分解能を増加するための周知の方法では同一領域の繰り返し走査が必要である。例えば、ステップアンドリピートにおいて、走査方向に関してＳＬＭのチルト（通常ＤＭＤが利用される）を行う及び／又は同一領域を走査するために１つ以上のＳＬＭまたはＤＭＤを使用する。これら周知の方法は、それぞれ上記した不都合を１つ以上伴う。本発明者らは、例えば図５Ａに示されるような、ずれたマトリックスパターンに配列されたイメージデータが、シングルＤＭＤを用いた列方向１４５のとぎれのないスイープのクロス走査方向及び走査方向の両方の分解能を増加するために提供されることを見出した。
【００６１】
ずれたマトリックスパターンのイメージデータを走査するときに、アドレスポイントの各セット、例えば、第１のイメージ２２１のアドレスポイント１６０´は選択的に列方向１４５にシフトされ、図５Ａに示すように、アドレスポイント１５０´の微細な分解能のグリッドにわたってイメージデータを印刷する。この列方向のシフトにより、走査は列方向に進むので、すくなくとも最初は先行アドレスポイントを上書きすることなく、新しいアドレスポイント１５０´が提供される。１３番目の露光で、（図５Ａに最後の１つが示されている）、十全のクロス走査分解能を持つ第１の行３０５が埋められる。
【００６２】
図１Ｂ，図４Ｂ，図５Ａ及び図５Ｂの簡略化した例に示すように、１つのシングル行で構成されたブロック例の場合、アドレスポイント１５９´の上書きは起こらないことに注意されたい。上書きは通常ＤＭＤ印刷の有用な側面を持ち、低輝度の（非レーザの）光源と両立できることに注意されたい。更に、上書きは各ポイントにおける露光の精密な制御を可能とする。ほかの例示的な実施の形態において、また一般的に、複数の隣接した行、例えば１００から４００行または１９２から２７０行がブロック単位でシフトされる。そのような場合、上書きは起こらず、上書きは各ブロックに含まれる行数に依存する。通常、アドレスポイントの上書き量は、クロス走査方法の分解能、例えば、アドレスポイントの数、に逆比例する関係にある。クロス走査方向の分解能が増加すると、アドレスポイントの上書きが低下する。一般に、ＤＭＤのような領域ＳＬＭと共に、例えば、ＬＥＤ及びアークランプなどのインコヒーレントな光源を使用するとき、例えば、露光強度を増加し制御するために、ある量の上書きが要求される。必要であれば、上書きサイクル数を低減及び／又は制御するために長いリセット間隔が使用され、高い速度の露光を行うために有用となる。任意に、各ブロックのいくつかの行がブランクにされる。
【００６３】
図５Ａに示す例では、１３回露光後に、第１のアドレス行３０５が完了する。本発明の実施の形態に基づいて、図５Ｂに追加露光におけるクロス走査空間シフトで得られるアドレスポイントの概略図を示した。図５Ａに示す例に続いて、３９回露光後のアドレスを図５Ｂに示す。１２回目の露光後の各露光はほかのアドレス行を埋め書きする。
【００６４】
ここで説明したシステム及び方法の利点は、アドレスポイント１５０´が走査方向と整列するので、チルトによるイメージに要求されるスワスオーバーラップに比して、以降のスイープに要求されるスワスオーバーラップが最小なことである。
【００６５】
本発明の実施の形態に基づいて、図６に、ひと綴れの行からなるブロックに分割され、互いに空間的にシフトされたブロックのＳＬＭから得られる書き込みイメージの概略図を示す。一般的に、ＤＭＤタイプのＳＬＭは莫大なミラー素子を含み、例えば、感光性表面にイメージされるとき、１０２４ｘ７６８からなる素子が各々サブ露光領域に関連する。例示した実施の形態では、ＤＭＤイメージは光学的に２から６ブロックに分割可能である。例えば、隣接する行からなる４つのブロックで、各ブロックは通常複数の行を含む。例えば、互いにシフトする１９２行を含む。
【００６６】
図６に示す簡略化した例では、ＳＬＭからのイメージはブロック５０１、５０２、５０３、及び５０４に分割され、前もって規定したサブ露光領域の１／４のシフトが、行方向１３５の各ブロックに賦課される。そのような構成の場合、１／４サブ露光領域シフトに等しいリセット間隔で走査する間に、各アドレスポイントは、各ブロックに含まれる行数に対応した複数回数上書きされる。すなわち、図６の簡略化した例では１２回である。同一のＳＬＭを使用したほかの実施の形態の場合、リセット間隔を３／４サブ露光領域としてもよい。この場合、各アドレスポイントは１２／３、すなわち４回露光される。
【００６７】
サブ露光領域、例えば、サブ露光領域１２０及び／又は１２０´は、画像光学機器により投影されたＳＬＭ素子またはピクセルであってもよく、従ってＳＬＭの元のピクセルと全く同一の形状及びサイズを持たなくてもよいことに注意されたい。任意に、図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂ，図４Ａ，図４Ｂ，図５Ａ、図５Ｂ及び図６における隣接するアドレスポイント１５０及び／又は１５０´は、ＳＬＭの２つの隣接するピクセル間の距離にイメージ光学機器の倍率を掛けた距離で空間的に分離する。
【００６８】
本発明の実施の形態に基づき、図７Ａ及び図７Ｂに、ＳＬＭデータのクロス走査空間シフトを賦課するための２つの例示的な光学シアリング素子を示す。また図８Ａ及び図８Ｂに、図７Ａ及び図７Ｂでそれぞれ示した例示的な光学的シアリング素子で得られた対応シアリングパターンを示す。本実施の形態によれば、光学的シアリング素子５３０はある角度に曲げられた複数のウィンドウ５３１、５３２、５３３及び５３４からなる。上記したように、これらのウィンドウは各々、サブ露光領域の端数の割合でＤＭＤイメージの部分を行方向にシフトするために、特定の角度で曲げられている。本実施の形態によれば、光学シアリング素子５３０を用いて矩形のＤＭＤイメージがずらされて、ずれたＤＭＤ形状２５３０（図８Ａ）が得られる。例証のために、図７Ａに描いたチルト角度と図８Ａのシアリング量は大きく誇張されている。一般に、チルト角度は視覚的にほとんど目立たない。
【００６９】
角度を持つ各ウィンドウの数とサイズは、欲するシフト部分の数と各部分のサイズに対応する。本実施の形態では、角度を持つウィンドウ５３１から５３４は共通するエッジ５３９で出会う。ほかの実施の形態では、角度を持つウィンドウのトップ表面は各表面の中間長に沿った共通線で出会う。表面が各表面の中間長に沿った共通線で出会う場合、異なる表面間の高さの差異が低減され、高さの差異に起因する焦点面のミスアライメントも低減される。
【００７０】
例示的な実施の形態では、光学的素子は複屈折材料からなる隣接した平板から構成される。一般的には、光学的素子は引例にあげたと挙文献７の図７に示された素子５０に類似している。通常、イメージデータのシフトは光学素子による屈折から提供される。
【００７１】
例示的な実施の形態では、分離した表面５３１から５３４のエッジ近くに当たるイメージの部分の到着点は曖昧である。実施の形態では、曖昧さは、ぼかしや光学シアリング素子５３０の許容度の結果及び／又は表面間の高さの変動による障害に起因する。例示的な実施の形態では、曖昧さは表面のエッジ近くに当たるサブ露光領域をブランクにすることにより回避される。
【００７２】
図７Ｂ及び図８Ｂを参照して、本実施の形態では、光学素子５６０は、分離したブロック部分とは反対に連続的な空間的横方向シフトを提供する。任意に、表面５６０の形状は光学素子５３０のスムーズバージョンに対応し、ずれたイメージ形状２５６０を得るために、図８Ｂに示すように、クロス走査方向のイメージデータのリニアシアリングを提供する。例証の目的のために、示したリニアシアリングは誇張されていることに注意されたい。
【００７３】
好適には、光学シアリング素子、例えば光学シアリング素子５３０または光学シアリング素子５６０は、シフトが行方向のみになるようにＤＭＤと整列している。
【００７４】
本発明の実施の形態に基づき、図９Ａと図９Ｂを参照して、クロス走査方向の空間シフト露光データのための２つの例示的光学システムの概略図示す。本実施の形態によれば、入射ビーム７０５がＳＬＭ７１０に衝突するときに空間変調ビーム７９０が形成される。例示的な実施の形態では、ＳＬＭ７１０はＤＭＤである。必要であれば、ビーム７９０は、ＳＬＭ７１０を光学シアリング素子７３０上にイメージするイメージシステム７２０を通過する。通常、上記したように、所定のシフトによりビームの部分を互いにシフトするために、ビーム７９０はビームシアリング素子７３０により屈折させられる。
【００７５】
例示的な実施の形態では、スプリット素子７３０がＳＬＭ７１０のイメージの焦点面７２５上及び／又は周囲に覆い広がる。本発明者らは、焦点面７２５上にシアリング素子７３０を覆い広げることで、シアリング素子７３０の異なる表面間の非連続性に起因するＳＬＭの使用できない部分が縮小されることを見出した。本実施の形態では、ＳＬＭの焦点面上及び／又は周囲にスプリット素子７３０を覆い広げることで、ぼかし効果が縮小され、ビーム混合が回避される。任意に、一次イメージシステム７２０は、ＳＬＭとスプリット素子７３０間のテレセントリックイメージを含む。
【００７６】
本発明の実施の形態によれば、書き込み可能な表面７６０のような表面上にサブビーム７９５の焦点を合わせるために、二次イメージシステム７５０が使用される。通常、二次イメージシステム７５０は追加のテレセントリックレンズシステムを有する。通常、サブビーム７９５は書き込み可能な表面に、実際上垂直に正面から衝突する。
【００７７】
図９Ｂを参照して、例示的な実施の形態では、ビームシアリング素子７３０は露光された書き込み表面７６０に極めて接近して配置される。書き込み表面にはＳＬＭ７１０がイメージされ、二次イメージシステム７５０を必要としない
【００７８】
本発明の実施の形態では、列方向に走査している間のイメージデータの空間シフト行について説明してきたが、本実施の形態の場合、ここで説明した方法及びシステムを使用して、行方向に走査している間にイメージデータの行を空間シフトしてもよいことに注意されたい。
【００７９】
本発明の実施の形態に基づいて、図１０を参照して、ＰＣＢパネル上にパターンを露光するためのマスクレスリソグラフィシステムの概略図を示す。通常、ＰＣＢパネル１５１０は可動テーブル１５２０上にある。実施の形態によれば、モーター１５３０がリニア走査モーションでテーブル１５２０の移動を制御する間に、光学ヘッド１５５０は、フォトレジストが塗布されたＰＣＢ上にずれたイメージパターンを所定の速度で露光する。
【００８０】
一般的に、走査の間、モーションアクチュエータ／エンコーダ１５３０がテーブル１５２０の走査方向１５７０の移動を制御する。任意に、テーブル１５２０または光学ヘッド１５５０をクロス走査方向１５７５に移動させるために、第２のモーションアクチュエータを設けることができる。例えば、以降のスイープのために。通常、コントローラ１５４０は露光速度及び露光光学ヘッド１５５０のタイミングを調節する。例えば、ＤＭＤリセット間隔、走査方向の希望する分解能に基づいたテーブル１５２０の移動速度で。通常、コントローラ１５４０は、イメージ露光の速度及び通常メモリ、例えばディスクファイルに蓄積したＣＡＭ書き込みデータベース１５６０に基づくテーブル１５３０の移動を制御する。
【００８１】
例示的な実施の形態では、走査中、一次移動方向は走査方向である。モーター１５３０はテーブル１５２０の移動を制御するために示されているが、走査中、テーブル１５２０は静止して、光学ヘッド１５５０が走査及びクロス走査方向に進むようにしてもよい。
【００８２】
本発明の実施の形態によれば、露光光学ヘッド１５５０は１つ以上の入射ビーム源、１つ以上のＳＬＭ、例えばＤＭＤ、及び１つ以上の光学システムを含む。通常、光学システムは、クロス走査方向にイメージデータの画定したシフトを提供するために１つ以上のビームシアリング素子を含む。
【００８３】
用語“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”，“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”，“ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ”，“ｈａｖｉｎｇ”及びそれらの同根語は「含みつつしかも限定されない」を意味する。
【００８４】
用語“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ”は「含みつつしかも限定される」を意味する。
【００８５】
用語“ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ”は組成、方法または構造が付加的構成要素、工程及び／又は部品を含んでもよいが、しかし付加的構成要素、工程及び／又は部品がクレームした組成、方法または構造の基本的で新規な特徴を実質的に変更しない場合のみであることを意味する。
【００８６】
明確さのために、分離した実施の形態の文脈で説明した発明の特徴は、単一の実施の形態で組み合わせて提供してもよい。逆にいえば、簡潔さのために、単一の実施の形態で説明した発明の諸々の特徴は、分離して、または適するサブコンビネーションで、あるいはほかに説明した実施の形態に適するとして提供することもできる。諸々の実施の形態の文脈で説明したいくつかの特徴は、それらの要素なしでは実施の形態が無効でないかぎり、実施の形態の本質的な特徴とみなされることはない。
【符号の説明】
【００８７】
１００、１１０・・・露光パターン、１０１、１０２、１０３、１０４・・・行、１１０・・・ずれたマトリックスパターン、１２０、１２０´・・・サブ露光領域、１３５・・・行（クロス走査）方向、１４５・・・列（走査）方向、１５０、１５０´・・・アドレスポイント、２００、２１０・・・露光パターン、２０１、２０２、２０３、２０４・・・ブロック、２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２２３・・・露光されたイメージ、５０１、５０２、５０３、５０４・・・ブロック、５３０、７３０・・・光学シアリング素子、５３１、５３２、５３３、５３４・・・ウィンドウ、５３９・・・共通エッジ、７０５・・・入射ビーム、７１０・・・ＳＬＭ、７２０・・・イメージシステム、７２５・・・焦点面、光学シアリング素子、ＳＬＭ・・・空間光変調器、ＤＭＤ・・・デジタルマイクロ・ミラーデバイス、ＧＬＶ・・・回折格子ライトバルブ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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