(57)【要約】  本開示の実施形態は、概して、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を使用する、改善されたフォトリソグラフィシステム及び方法を提供する。ＤＭＤは、基板に対向して配置されたマイクロミラーの列と行を備える。光ビームは、マイクロミラーで反射して、基板に至り、その結果、パターニングされた基板が生成される。マイクロミラーの列と行の特定のサブセットは、「オフ」位置に配置されてもよく、これにより、パターニングされた基板における均一性の誤差（すなわち、所望より大きなフィーチャ）を補正するために、光をダンプする。同様に、マイクロミラーの列と行の特定のサブセットは、「オフ」位置にデフォルトで設置され、パターニングされた基板における均一性の誤差（すなわち、所望より小さいフィーチャ）を補正するために、プログラムされた位置に戻ることが選択的に可能となり得る。【選択図】図４
2021536587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイスを使用して、基板をパターニングするための方法であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することと、
パターニングされた前記基板の均一性を評価することと、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することと、
前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオフにすることと、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査すること
を含む、方法。
【請求項２】
前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオフにした後、
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の行のサブセットを指定することと、
前記マイクロミラーの複数の行の指定された前記サブセットをオフにすること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パターニングされた前記基板の前記不均一領域を特定することが、パターニングされた前記基板と所望のパターンとの間の差の領域の位置を特定することを含み、
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域に対応する前記複数の列のサブセットを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することが、
光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第１の露光と、
前記基板の位置における距離Ｗの移動と、
前記光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第２の露光と
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マイクロミラーの複数の列の前記サブセットにおける列の数が、前記距離Ｗにおけるマイクロミラーの列の数を最も近い整数まで丸めた数に等しく、前記距離Ｗの移動が、前記デジタルマイクロミラーデバイスの列の総数を、前記デジタルマイクロミラーデバイスの１回の走査における露光の総数で割ることによって求められる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイスを使用して、基板をパターニングするための方法であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することであって、前記デジタルマイクロミラーデバイスの複数の列のサブセットが、走査中にオフにされる、前記基板を走査することと、
パターニングされた前記基板の均一性を評価することと、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
補助のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することと、
前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオンにすることと、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査すること
を含む、方法。
【請求項７】
補助のための、前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットが、前記複数の列の前記サブセット内にすべての行よりも少ない行を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
パターニングされた前記基板の前記不均一領域を特定することが、パターニングされた前記基板と所望のパターンとの間の差の領域の位置を特定することを含み、
補助のための、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域に対応する前記複数の列のサブセットを選択することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することが、
光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第１の露光と、
前記基板の位置における距離Ｗの変化と、
前記光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第２の露光と
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記マイクロミラーの複数の列の前記サブセットにおける列の数が、前記距離Ｗにおけるマイクロミラーの列の数を最も近い整数まで丸めた数に等しく、前記距離Ｗの変化が、前記デジタルマイクロミラーデバイスの列の総数を、前記デジタルマイクロミラーデバイスの１回の走査における露光の総数で割ることによって求められる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
基板をパターニングするためのデジタルマイクロミラーデバイスであって、
マイクロミラーの複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイであって、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの幾つかは、ユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化されるように構成された、マイクロミラーのアレイ
を備え、
前記デジタルマイクロミラーデバイスが、プログラミングデバイスと通信し、前記プログラミングデバイスが、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
ユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化される前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの幾つかのサブセットを指定することと
を行うように構成されている、デジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１２】
前記マイクロミラーの複数の列と行の数が、
前記マイクロミラーデバイスの複数の列におけるマイクロミラーの列の総数を、前記デジタルマイクロミラーデバイスの走査における露光の総数で割ることと、
最も近い整数まで丸めること
によって求められる、請求項１１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１３】
前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの幾つかの前記サブセットが、ある期間にわたってユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化され、前記期間は、前記デジタルマイクロミラーデバイスが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域にわたって移動するために必要とされる時間を含む、請求項１１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１４】
前記プログラミングデバイスが、
前記不均一領域が、パターニングされた前記基板の周囲のフィールドに対して増加又は減少した露光の領域であるかを判定することと、
前記不均一領域が、パターニングされた前記基板の周囲のフィールドに対して増加した露光の領域である場合、前記マイクロミラーの複数の列のうちの幾つかのサブセットを非アクティブ化すること
を行うようにさらに構成されている、
請求項１１に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１５】
前記プログラミングデバイスは、前記不均一領域が、パターニングされた前記基板の周囲のフィールドに対して減少した露光の領域である場合、前記マイクロミラーの複数の列のうちの幾つかのサブセットをアクティブ化するようにさらに構成されている、請求項１４に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本開示の実施形態は、概して、１つ又は複数の基板を処理するための装置、システム、及び方法に関し、より具体的には、フォトリソグラフィプロセスを実行するための装置、システム、及び方法に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、処理中に基板におけるフィールドの不均一性に対処するための、改善された装置、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］フォトリソグラフィは、半導体デバイスや表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））の製造に広く用いられている。ＬＣＤの製造において大面積基板が利用されることが多い。ＬＣＤ又はフラットパネルは、概して、コンピュータ、タッチパネルデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、テレビモニタなどのアクティブマトリクスディスプレイに使用される。通常、フラットパネルは、２枚のプレートの間に挟まれた画素を形成する液晶材料の層を含む。電源からの電力が液晶材料にわたって印加されると、液晶材料を通過する光の量が画素の位置において制御され、これにより画像の生成が可能となる。
【０００３】
［０００３］画素を形成する液晶材料層の一部として組み込まれる電気的特徴を作製するために、マイクロリソグラフィ技術が利用されてきた。この技法によれば、感光性フォトレジストが基板の少なくとも１つの表面に塗布される。次に、パターン発生器が、パターンの一部として感光性フォトレジストの選択領域を光で露光して、選択領域のフォトレジストに化学変化を引き起こし、これらの選択領域を、電気的特徴を生成するための後続の材料除去工程及び／又は材料追加工程のために準備する。
【０００４】
［０００４］消費者が要求する価格でディスプレイデバイス及び他のデバイスを提供し続けるために、大面積基板などの基板上にパターンを正確且つ費用効果的に作製するための新しい装置及びアプローチが必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］本開示の実施形態は、概して、デジタルマイクロミラーデバイス（digital micromirror device:DMD）などの空間光変調器を使用する、改善されたフォトリソグラフィシステム及び方法を提供する。一実施形態では、ＤＭＤデバイスが開示される。ＤＭＤは、基板に対向して配置されたマイクロミラーの列を備える。光ビームは、マイクロミラーで反射して、基板に至り、その結果、パターニングされた基板が生成される。マイクロミラーの列の特定のサブセットは、「オフ」位置に配置されてもよく、これにより、均一性の誤差（すなわち、パターニングされた基板における蓄積された露光）を補正するために、光をダンプする。同様に、マイクロミラーの列の特定のサブセットは、「オン」位置にデフォルトで設置され、均一性誤差（すなわち、パターニングされた基板における露光された領域）を補正するために、プログラムされた位置に戻ることが選択的に可能となり得る。
【０００６】
［０００６］一実施形態では、ＤＭＤを使用して基板をパターニングする方法が開示される。ＤＭＤが基板を走査した後、基板は、均一性誤差について評価される。過剰に露光された領域が発見された場合、ＤＭＤの列のサブセットは、「オフ」位置に設定され、その結果、光ビームが、パターニングされた基板へと反射される代わりに、光ダンプへと反射される。結果的に、基板の指定された領域のパターンが減衰する。
【０００７】
［０００７］別の実施形態では、ＤＭＤを使用して基板をパターニングする別の方法が開示される。ＤＭＤが基板を走査する前に、ＤＭＤのマイクロミラーの列のサブセットが、「オフ」位置に設定され、予備として作動する。ＤＭＤが基板をスキャンした後、基板は均一性誤差について評価される。露光不足領域が発見された場合、予備の列のサブセットがアクティブ化され、プログラムされた通りにマイクロミラーが配置される。その結果、基板の指定された領域においてパターンが補助される（すなわち、露光回数が増加する）。
【０００８】
本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって、得ることができる。そのうちの幾つかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容し得ることから、添付の図面は、この開示の典型的な実施形態のみを例示しており、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本明細書に開示される実施形態に係るフォトリソグラフィシステムの斜視図である。
【図１Ｂ】本明細書に開示される実施形態に係るフォトリソグラフィシステムの斜視図である。
【図２Ａ】本明細書に開示される実施形態に係る画像投影装置の概略斜視図である。
【図２Ｂ】本明細書に開示される実施形態に係る画像投影装置の概略斜視図である。
【図３】本明細書に開示される実施形態に係るデジタルマイクロミラーデバイスの概略図である。
【図４】本明細書に開示される実施形態に係る、基板をパターニングする方法のフロー図である。
【図５】本明細書に開示される実施形態に係る基板をパターニングする方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［０００９］理解を容易にするため、可能な限り、図面に共通の同一の要素を示すために、同一の参照番号が使用されている。さらに、ある実施形態の要素を本明細書に記載された他の実施形態で利用するために、有利に適合させてもよい。
【００１１】
［００１０］本開示の実施形態は、概して、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を使用する、改善されたフォトリソグラフィシステム及び方法を提供する。一実施形態では、ＤＭＤデバイスが開示される。ＤＭＤは、基板に対向して配置されたマイクロミラーの列を備える。光ビームは、マイクロミラーで反射して、基板に至り、その結果、パターニングされた基板が生成される。マイクロミラーの列の特定のサブセットは、「オフ」位置に配置されてもよく、これにより、均一性の誤差を補正するために、パターニングされた基板への露光の数を減らすことにより、光をダンプする。同様に、マイクロミラーの列の特定のサブセットは、「オフ」位置にデフォルトで設置され、均一性誤差を補正するために、パターニングされた基板へ与えられる露光の数を増やすことにより、プログラムされた位置に戻ることが選択的に可能となり得る。
【００１２】
［００１１］図１Ａは、本明細書に開示される実施形態に係るフォトリソグラフィシステム１００の斜視図である。当該システム１００は、ベースフレーム１１０、スラブ１２０、ステージ１３０、及び処理装置１６０を含む。ベースフレーム１１０は、製造施設のフロアに置かれ、スラブ１２０を支持する。受動空気アイソレータ１１２が、ベースフレーム１１０とスラブ１２０との間に位置付けられる。一実施形態では、スラブ１２０は、花崗岩製の一体型部品であり、ステージ１３０は、スラブ１２０上に配置される。基板１４０が、ステージ１３０によって支持されている。複数の孔（図示せず）がステージ１３０に形成されており、それにより、複数のリフトピン（図示せず）がそれらを通って延在することが可能になる。幾つかの実施形態では、リフトピンは、伸張位置まで上昇し、１つ又は複数の移送ロボット（図示せず）などから基板１４０を受け取る。ステージ１３０へと基板１４０をロード及びステージ１３０から基板１４０をアンロードするために、１つ又は複数の搬送ロボットが使用される。
【００１３】
［００１２］基板１４０は、任意の適切な材料、例えば、フラットパネルディスプレイの一部として使用される石英を含む。他の実施形態では、基板１４０は、その他の材料で作られる。幾つかの実施形態では、基板１４０は、その上にフォトレジスト層が形成される。フォトレジストは放射線に敏感である。ポジ型フォトレジストは、放射線に露光されたとき、フォトレジスト現像液にそれぞれ溶解するフォトレジストの部分を含む。フォトレジスト現像液は、パターンがフォトレジストに書き込まれた後にフォトレジストに塗布される。ネガ型フォトレジストは、放射線に露光されたとき、フォトレジスト現像液に対してそれぞれ不溶性となるフォトレジストの部分を含む。フォトレジスト現像液は、パターンがフォトレジストに書き込まれた後にフォトレジストに塗布される。フォトレジストの化学組成により、そのフォトレジストがポジ型フォトレジストになるか、それともネガ型フォトレジストになるかが決まる。フォトレジストの例には、ジアゾナフトキノン、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（メチルグルタルイミド）、及びＳＵ−８のうちの少なくとも１つが含まれるが、これらに限定されない。この態様では、電子回路を形成するために、パターンが基板１４０の表面上に生成される。
【００１４】
［００１３］システム１００は、一対の支持体１２２、及び一対のトラック１２４を含む。一対の支持体１２２は、スラブ１２０上に配置される。スラブ１２０と一対の支持体１２２は、単片の材料である。一対のトラック１２４は、一対の支持体１２２に支持されており、ステージ１３０は、トラック１２４に沿ってＸ方向に移動する。一実施形態では、一対のトラック１２４は、一対の平行な磁気チャネルである。図示されるように、一対のトラック１２４の各トラック１２４は線形である。他の実施形態では、１つ又は複数のトラック１２４は、非線形である。コントローラ（図示せず）に位置情報を提供するために、エンコーダ１２６がステージ１３０に連結される。
【００１５】
［００１４］処理装置１６０は、支持体１６２及び処理ユニット１６４を含む。支持体１６２は、スラブ１２０上に配置され、ステージ１３０が処理ユニット１６４の下方を通過ための開口１６６を含む。処理ユニット１６４は支持体１６２によって支持される。一実施形態では、処理ユニット１６４は、フォトリソグラフィプロセスにおいてフォトレジストを露光させるよう構成された、パターン発生器である。幾つかの実施形態では、パターン発生器は、マスクレスリソグラフィプロセスを実行するよう構成されている。処理ユニット１６４は、複数の画像投影装置（図２Ａ及び図２Ｂに示す）を含む。一実施形態では、処理ユニット１６４は、８４個もの画像投影装置を含む。各画像投影装置は、ケース１６５内に配置されている。処理装置１６０は、マスクレス直接パターニングを実施するのに有用である。
【００１６】
［００１５］稼働中、ステージ１３０は、図１Ａに示すローディング位置から処理位置へとＸ方向に移動する。処理位置は、ステージ１３０が処理ユニット１６４の下方を通過する際の、ステージ１３０の１つ又は複数の位置である。稼働中、ステージ１３０は、複数の空気ベアリング（図示せず）によって持ち上げられ、一対のトラック１２４に沿ってローディング位置から処理位置まで移動する。複数の垂直誘導空気ベアリング（図示せず）が、ステージ１３０に連結されており、ステージ１３０の移動を安定化させるために、各支持体１２２の内壁１２８に隣接するように配置される。基板１４０を処理且つ／又はインデックス付けするために、ステージ１３０は、トラック１５０に沿って移動することにより、Ｙ方向にも移動する。ステージ１３０は、独立した動作が可能であり、一方向に基板１４０を走査し、他方向に進むことができる。
【００１７】
［００１６］計測システムは、リアルタイムで各々のステージ１３０のＸ及びＹの横方向位置座標を測定し、その結果、複数の画像投影装置のそれぞれは、フォトレジストで覆われた基板に書き込まれているパターンの位置を正確に特定することができる。さらに、計測システムは、垂直軸又はＺ軸の周囲のステージ１３０のそれぞれの角度位置のリアルタイム測定を提供する。角度位置の測定は、サーボ機構を用いた走査中に角度位置を一定に保つために使用することができ、又は、図２Ａー２Ｂに示す画像投影装置２７０によって、基板１４０に書き込まれるパターンの位置に補正を加えるために使用することができる。これらの技法は、組み合わせにより使用することができる。
【００１８】
［００１７］図１Ｂは、本明細書に開示される実施形態に係る、フォトリソグラフィシステム２００の斜視図である。システム２００は、システム１００と同様であるが、システム２００は、２つのステージ１３０を含む。２つのステージ１３０は、それぞれ独立した動作が可能であり、基板１４０を一方向に走査し、他の方向に進むことができる。幾つかの実施形態では、２つのステージ１３０のうちの片方のステージが基板１４０を走査しているとき、２つのステージ１３０のうちの別のステージが、露光された基板をアンロードし、次に露光される基板をロードする。
【００１９】
［００１８］図１Ａ及び図１Ｂは、フォトリソグラフィシステムの２つの実施形態を示しているが、本明細書では、他のシステム及び構成も意図されている。例えば、任意の適切な数のステージを含むフォトリソグラフィシステムも想定される。
【００２０】
［００１９］図２Ａは、一実施形態に係る画像投影装置２７０の概略斜視図であり、システム１００又はシステム２００などのフォトリソグラフィシステムに有用である。画像投影装置２７０は、１つ又は複数の空間光変調器２８０、焦点センサ２８３及びカメラ２８５を含む位置合わせ及び検査システム２８４、並びに投影光学系２８６を含む。画像投影装置の構成要素は、使用される空間光変調器によって異なる。空間光変調器には、マイクロＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ、任意の電磁放射の固体エミッタ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が含まれるが、これらに限定されない。
【００２１】
［００２０］稼働中、空間光変調器２８０を使用して、光の１つ又は複数の特性（例えば、振幅、位相、又は偏光）を変調する。この光は、画像投影装置２７０を通して、基板（例えば、基板１４０）に投影される。位置合わせ及び検査システム２８４は、画像投影装置２７０の構成要素の位置合わせ及び検査のために使用される。一実施形態では、焦点センサ２８３は、複数のレーザを含む。複数のレーザは、カメラ２８５のレンズを通り、カメラ２８５のレンズを通って戻るように方向付けられ、画像投影装置２７０の焦点に合っているかどうかを検出するためにセンサ上で結像する。画像投影装置２７０及びフォトリソグラフィシステム１００又は２００の位置合わせが、確実に、正確に行われるように又は所定の許容範囲内に入るように、カメラ２８５を使用して、基板（例えば、基板１４０）を画像化する。投影光学系２８６（例えば、１つ又は複数のレンズ）を使用して、基板（例えば、基板１４０）に光を投影する。
【００２２】
［００２１］図２Ｂは、本明細書に記載された実施形態に係る画像投影装置２８１である。図２Ｂに示す実施形態では、画像投影装置２８１は、空間光変調器として１つ又は複数のＤＭＤ２８９を使用する。画像投影装置２８１は、画像投影システム２９０の一部であり、画像投影システム２９０には、位置合わせ及び検査システム２８４、並びに投影光学系２８６に加えて、光源２７２、開孔２７４、レンズ２７６、フラストレートプリズムアセンブリ２８８、１つ又は複数のＤＭＤ２８９（１つが示される）、及び光ダンプ（ｌｉｇｈｔ  ｄｕｍｐ）２８２が含まれる。光源２７２は、所定の波長の光を生成することが可能な、任意の適切な光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザ）である。一実施形態では、所定の波長とは、青色範囲又は近紫外（ＵＶ）範囲内（例えば、約４５０ｎｍ未満）のものである。フラストレートプリズムアセンブリ２８８は、複数の反射面を含む。一例として、投影レンズ２８６は、１０倍対物レンズである。図２Ｂに示す画像投影装置２８１の動作中、所定の波長（例えば、青色範囲の波長）を有する光ビーム２７３が、光源２７２によって生成される。光ビーム２７３は、フラストレートプリズムアセンブリ２８８によってＤＭＤ２８９へと反射される。ＤＭＤ２８９は、複数のミラーを含み、ミラーの数は、投影される画素数に対応する。複数のミラーは個別に制御可能であり、複数のミラーの各マイクロミラーは、コントローラ（図示せず）によってＤＭＤ２８９に提供されるマスクデータに基づいて、オン位置又はオフ位置に設定される。光ビーム２７３がＤＭＤ２８９のミラーに到達すると、「オン」位置にあるミラーは、光ビーム２７３を投影レンズ２８６へと反射する（すなわち、複数の書き込みビームを形成する）。次いで、投影レンズ２８６は、書き込みビームを基板１４０の表面へと投影する。「オフ」位置にあるミラーは、光ビーム２７３を、基板１４０の表面の代わりに光ダンプ２８２へと反射する。
【００２３】
［００２２］場合によっては、フィールド全体に均一性誤差を導入する誤差が発生することがある。例えば、ＤＭＤ２８９のミラーに投影される光ビーム２７３は、幾らかの誤差を有し得、その結果、より高い強度の光が、ＤＭＤ２８９のある領域に投影され、より低い強度の光が、ＤＭＤ２８９の別の領域に投影される。その結果、基板１４０の表面に投影される複数の書き込みビームは、均一性誤差を取り込むことができ、より多くの光が基板１４０の表面のある領域に投影され、より少ない光が基板１４０の表面の別の領域に投影される。本開示の実施形態は、これらの均一性誤差を減らすために、方法及びデバイスを改善する。
【００２４】
［００２３］図３は、ＤＭＤ２８９に対して移動する基板１４０の概略図である。ＤＭＤ２８９のミラーは、行と列に配置される。ＤＭＤ２８９のミラーの列の総数は、文字Ｃで表される。基板１４０は、ＤＭＤ２８９に対して特定の速度で移動する。同様に、光ビーム２７３は、光源２７２から一定のインターバルで放たれる。基板１４０は、光ビーム２７３の閃光間に、ＤＭＤ２８９に対してＸ方向に距離Ｗだけ進むような速度で移動する。距離Ｗは、ＤＭＤ２８９のミラーの列の数Ｑに対応する。ＤＭＤ２８９が基板１４０全体を１回走査するときの露光の総数は、文字Ｔで表される。ＤＭＤ２８０のミラーの列Ｃの総数を、１回の走査中の露光の総数Ｔで割った値が、１回のインターバルでＤＭＤ２８０が移動した列の数Ｑに等しい。
【００２５】
［００２４］図４は、露光が過剰な領域において光ビームの減衰をもたらすように基板をパターニングする方法のフロー図である。４１０では、ＤＭＤ２８９が基板１４０を走査し、ソリッドステートプログラミングデバイスによって示されるように基板をパターニングする。４２０では、ソリッドステートプログラミングデバイスは、パターニングされた基板１４０の均一性を評価する。一実施態様では、パターニングされた基板１４０の均一性を評価することには、パターニングされた基板１４０のフィーチャの強度又は寸法を比較することが含まれる。４３０では、プログラミングデバイスは、パターニングされた基板の不均一領域を特定する。例えば、不均一領域は、正確な寸法を有さないフィーチャ（すなわち、本実施形態では意図されたものよりも大きいフィーチャ）によって示される場合がある。意図されたものよりも大きいフィーチャは、そのフィーチャが現れるパターニング済基板１４０の領域において受ける露光の数を減らすことによって補正することができる。４４０では、不均一性の誤差を補正するために、プログラミングデバイスは、ＤＭＤの次の１つ又は複数のスキャンの間に減衰を行うため、マイクロミラーの複数の列と行のサブセットを指定する。４５０では、減衰のために指定されるマイクロミラーの列と行は、マイクロミラーが「オフ」位置に設定される列と行であり、すなわち、光ビーム２７３を、基板１４０の表面ではなく、光ダンプ内に反射するように配置される。４６０では、ＤＭＤは、マイクロミラーの列と行の指定されたサブセットが「オフ」位置に設定された状態で、基板を再度走査する。マイクロミラーの指定された列と行が非アクティブ化される期間は、ＤＭＤが減衰のために指定された領域を走査するために必要な期間と同じである。
【００２６】
［００２５］結果として生じる走査は、均一性の誤差が現れるパターニングされた基板１４０の領域において受ける露光の数を減らすことによって、均一性の誤差の改善をもたらす。言い換えれば、減衰のために指定された領域は、パターニングされた基板１４０の残りの部分よりも１つ少ないパルスの光ビーム２７３に露光される。例えば、ＤＭＤ２８９が１６００列を含み、基板のある領域が１９０パルスの光ビーム２７３を受けるように設定された場合、デフォルトで「オフ」位置に設定される列の数は、１６００÷１９０＝８．４２に等しく、この値は最も近い整数丸められて、８となる。指定された８列は、先だってプログラミングされたパターンに関わらず、デフォルトで「オフ」に設定される。その結果、ＤＭＤ２８９の１回の走査において、パターニングされた基板の対応する領域は、パターニングされた基板の残りの部分よりも１パルス少ないパルスを受ける。当該領域で結果として生じる減衰の度合いは、８／１６００＝０．５％の減衰である。均一性の改善は、列全体ではなく、減衰のために指定された列における行の正確なサブセットにさらに限定され得る。
【００２７】
［００２６］当業者であれば、パターニングされた基板における均一性の誤差を明らかにするために使用される方法を理解するであろう。均一性の誤差は、パターニングされた基板のフィーチャを所望のパターンと比較し、所望のパターンと異なるフィーチャを特定することによって発見することができる。均一性の誤差は、フォトダイオードを使用して発見することもできる。例えば、フォトダイオード又は他のセンサは、ＤＭＤが基板全体を走査するときに、ＤＭＤ２８９からの光の強度を記録することができる。センサは、走査中に発光体の不均一性を読み取ることができる。さらに、パターニングされた基板のさらなる処理の後に均一性の誤差が明らかにされる場合がある。例えば、さらなる処理ステップが、基板のある領域を偏向させる場合、その偏向が、基板のパターニングにおける均一性の誤差を示す場合がある。
【００２８】
［００２７］図５は、均一性の誤差が現れる領域において補助をもたらすように基板をパターニングする方法のフロー図であり、均一性の誤差は、意図されたよりも小さいフィーチャが現れるパターニング済基板１４０の領域において露光の数を増加させることによって補正することができる。５１０では、プログラミングデバイスは、非アクティブ化され、潜在的な補助のために予備として保持される、ＤＭＤ２８９のマイクロミラーの複数の列と行のサブセットを指定する。５２０では、プログラミングデバイスは、マイクロミラーの複数の列と行の指定されたサブセットを「オフ」位置に設定するか、又はそれらを非アクティブ化する。５３０では、ＤＭＤ２８９が基板１４０を走査する。この走査の間、指定された列のマイクロミラーは、光ビーム２７３を光ダンプへと反射する。５４０では、プログラミングデバイスは、パターニングされた基板１４０の均一性を評価する。一実施形態では、パターニングされた基板１４０の均一性を評価することには、パターニングされた基板１４０のフィーチャの強度又は寸法を所望のパターンと比較することが含まれる。５５０では、プログラミングデバイスが、パターニングされた基板における不均一領域を特定する。例えば、不均一領域は、正確な寸法を有さないフィーチャ（すなわち、本実施形態では、意図されたものよりも小さいフィーチャ）によって示される場合がある。意図したものよりも小さいこのようなフィーチャは、パターニングされた基板１４０の周囲領域への露光の数よりも露光の数を増加させることによって補正することができる。５６０では、不均一性の誤差を補正するために、プログラミングデバイスは、ＤＭＤ２８９の次の１つ又は複数の走査の間、補助のために５２０で予備に保持されていたマイクロミラーの複数の列と行のサブセットを指定する。５７０では、補助のために指定されたマイクロミラーの列と行は、プログラムされた位置に設定されたマイクロミラーの列と行であり、すなわち、光ビーム２７３を光ダンプに反射するために、非アクティブ化又はデフォルト化されるのではなく、パターンに従って配置された列と行である。５８０では、ＤＭＤ２８９は、マイクロミラーの列の指定されたサブセットがパターン化された位置に設定された状態で基板を再び走査する。マイクロミラーの指定された列と行のアクティブ化のための期間は、少なくとも、ＤＭＤが補助のために指定された領域を走査するのに必要な期間である。
【００２９】
［００２８］減衰を必要とする不均一性の１つ又は複数の領域、及び補助を必要とする不均一性の１つ又は複数の領域が、単一のパターニングされた基板１４０上に現れる状況が生じ得る。このような場合、ＤＭＤは、適切な領域で減衰と補助の両方に対応するようにプログラムされ得る。
【００３０】
［００２９］本明細書で開示される実施形態は、ＤＭＤ２８９を使用して、基板をパターニングする際の均一性の誤差を改善するための方法及びデバイスを提供する。これらの方法は、不均一性に対処するために考慮された他の方法よりも改善された方法である。例えば、光ビーム２７３を光ダンプに方向付けるために、マイクロミラーをランダムに選択することによって、ランダムに露光強度を減衰させる試みがなされた。しかしながら、この方法は、「クランピング（凝集）」、すなわち、光ビーム２７３をダンプするようにプログラムされたマイクロミラーがあまりにも多く密集することをもたらした。しかしながら、本明細書に開示される実施形態は、クランピングすることなく、露光強度の増加又は減少の問題に対処するための均一な方法を提供する。
【００３１】
［００３０］以上の記述は、本開示の実施例を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施例及びさらなる実施例を考案してもよい。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
2021536587.tif 000003
【図１Ｂ】
2021536587.tif 000004
【図２Ａ】
2021536587.tif 000005
【図２Ｂ】
2021536587.tif 000006
【図３】
2021536587.tif 000007
【図４】
2021536587.tif 000008
【図５】
2021536587.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和3年5月11日(2021.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイスを使用して、基板をパターニングするための方法であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することと、
パターニングされた前記基板の均一性を評価することと、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することと、
ある期間にわたって前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオフにすることであって、前記期間は、前記デジタルマイクロミラーデバイスが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域にわたって走査するために必要とされる時間を含む、前記サブセットをオフにすることと、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査すること
を含む、方法。
【請求項２】
前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオフにした後、
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の行のサブセットを指定することと、
前記マイクロミラーの複数の行の指定された前記サブセットをオフにすること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
パターニングされた前記基板の前記不均一領域を特定することが、パターニングされた前記基板と所望のパターンとの間の差の領域の位置を特定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の列の前記サブセットを指定することが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域に対応する前記複数の列の前記サブセットを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することが、
光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第１の露光と、
前記基板の位置における距離Ｗの移動と、
前記光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第２の露光と
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイスを使用して、基板をパターニングするための方法であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することであって、前記基板の位置における距離Ｗの移動を含む、前記基板を走査することと、
パターニングされた前記基板の均一性を評価することと、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
減衰のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することであって、前記マイクロミラーの複数の列の前記サブセットにおける列の数が、前記距離Ｗにおけるマイクロミラーの列の数を最も近い整数まで丸めた数に等しい、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することと、
前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオフにすることと、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査すること
を含む、方法。
【請求項７】
前記距離Ｗの移動が、前記デジタルマイクロミラーデバイスの列の総数を、前記デジタルマイクロミラーデバイスの１回の走査における露光の総数で割ることによって求められる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイスを使用して、基板をパターニングするための方法であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することであって、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数の列のサブセットが、前記走査中にオフにされる、前記基板を走査することと、
パターニングされた前記基板の均一性を評価することと、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
補助のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することと、
ある期間にわたって前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオンにすることであって、前記期間は、前記デジタルマイクロミラーデバイスが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域にわたって走査するために必要とされる時間を含む、前記サブセットをオンにすることと、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査すること
を含む、方法。
【請求項９】
補助のための、前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットが、前記走査中にオフにされる前記複数の列の前記サブセット内のすべての列よりも少ない列を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
パターニングされた前記基板の前記不均一領域を特定することが、パターニングされた前記基板と所望のパターンとの間の差の領域の位置を特定することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
補助のために、前記マイクロミラーの複数の列の前記サブセットを指定することが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域に対応する前記複数の列の前記サブセットを選択することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することが、
光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第１の露光と、
前記基板の位置における距離Ｗの移動と、
前記光ビームへの前記マイクロミラーのアレイの第２の露光と
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイスを使用して、基板をパターニングするための方法であって、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することであって、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数の列のサブセットが、前記走査中にオフにされ、前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査することが、前記基板の位置における距離Ｗの移動を含む、前記基板を走査することと、
パターニングされた前記基板の均一性を評価することと、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
補助のために、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することであって、前記マイクロミラーの複数の列の前記サブセットにおける列の数が、前記距離Ｗにおけるマイクロミラーの列の数を最も近い整数まで丸めた数に等しい、前記マイクロミラーの複数の列のサブセットを指定することと、
前記マイクロミラーの複数の列の指定された前記サブセットをオンにすることと、
前記デジタルマイクロミラーデバイスで前記基板を走査すること
を含む、方法。
【請求項１４】
前記距離Ｗの前記移動が、前記デジタルマイクロミラーデバイスの列の総数を、前記デジタルマイクロミラーデバイスの１回の走査における露光の総数で割ることによって求められる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
基板をパターニングするためのデジタルマイクロミラーデバイスであって、
マイクロミラーの複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイであって、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの幾つかは、ユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化されるように構成された、マイクロミラーのアレイ
を備え、
前記デジタルマイクロミラーデバイスが、コントローラと通信し、前記コントローラが、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
ユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化される前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの前記幾つかのサブセットを指定することであって、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの前記幾つかの当該サブセットが、
前記マイクロミラーデバイスの複数の列におけるマイクロミラーの列の総数を、前記デジタルマイクロミラーデバイスの走査における露光の総数で割ることと、
最も近い整数まで丸めること
によって求められる、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの前記幾つかのサブセットを指定すること
を行うように構成されている、デジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１６】
基板をパターニングするためのデジタルマイクロミラーデバイスであって、
マイクロミラーの複数の列と行に配置されたマイクロミラーのアレイであって、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの幾つかは、ユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化されるように構成された、マイクロミラーのアレイ
を備え、
前記デジタルマイクロミラーデバイスが、コントローラと通信し、前記コントローラが、
パターニングされた前記基板の不均一領域を特定することと、
ユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化される前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの前記幾つかのサブセットを指定することであって、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの前記幾つかの前記サブセットが、ある期間にわたってユニットとしてアクティブ化又は非アクティブ化され、前記期間は、前記デジタルマイクロミラーデバイスが、パターニングされた前記基板の前記不均一領域にわたって走査するために必要とされる時間を含む、前記マイクロミラーの複数の列と行のうちの前記幾つかのサブセットを指定すること
を行うように構成されている、デジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記不均一領域が、パターニングされた前記基板の周囲のフィールドに対して増加又は減少した露光の領域であるかを判定するようにさらに構成されている、請求項１６に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記不均一領域が、パターニングされた前記基板の周囲のフィールドに対して増加した露光の領域である場合、前記マイクロミラーの複数の列のうちの前記幾つかのサブセットを非アクティブ化するようにさらに構成されている、請求項１７に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記不均一領域が、パターニングされた前記基板の周囲のフィールドに対して減少した露光の領域である場合、前記マイクロミラーの複数の列のうちの前記幾つかのサブセットをアクティブ化するようにさらに構成されている、請求項１７に記載のデジタルマイクロミラーデバイス。
【国際調査報告】
2021536587.tif 000010
2021536587.tif 000011