CN101052920A - 追踪方法及设备 - Google Patents

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CN101052920A
CN101052920A CNA2005800353322A CN200580035332A CN101052920A CN 101052920 A CN101052920 A CN 101052920A CN A2005800353322 A CNA2005800353322 A CN A2005800353322A CN 200580035332 A CN200580035332 A CN 200580035332A CN 101052920 A CN101052920 A CN 101052920A
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spatial optical
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冈崎洋二
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Abstract

一种追踪方法,其中通过在预定的扫描方向上相对于追踪面移动空间光学调制装置来执行追踪操作。空间光学调制装置包括许多追踪元件,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光。所述方法使空间光学调制装置可快速执行所述调制以减少追踪时间。特定的调制装置被分成多个区块A至D,用于各区块A至D的控制信号被并行传送到区块。

Description

追踪方法及设备
技术领域
本发明涉及一种追踪方法和设备,其中通过在预定的扫描方向上相对于追踪面移动空间光学调制装置来进行追踪,所述空间光学调制装置包括用于根据依据追踪信息所传送的控制信号调制输入光的许多追踪元件。
背景技术
已知各种类型的追踪装置,其中根据图像数据在追踪面上产生预期的两维图案。
作为这种类型的追踪装置,例如,日本未审查的专利公开出版物第2004-233718号中提出使用空间调制装置(例如,数字微镜装置(DMD)或类似装置)的用于通过根据图像数据调制光束来执行光刻加工的各种类型的光刻机。DMD由许多极小的微镜构成,其中所述微镜以两维形式(L行×M列)布置在由硅或类似材料(举例而言)制成的半导体基板上所形成的存储单元(SRAM阵列)上,通过控制存储单元中所储存的电荷所提供的静电力使微镜倾斜来改变微镜的反射面的角度。通过在预定方向上沿着曝光面扫描DMD执行光刻加工。
此处,在上述的DMD中,图像数据首先被传送到SRAM阵列,接着重置各微镜,即,各微镜根据写入SRAM阵列中的图像数据的内容(“0”或“1”)倾斜预定角度(“打开”或“关闭”),从而将光线反射到不同的方向上。
然而,迄今为止,DMD由所述方法驱动,其中图像数据被顺序传送到SRAM阵列并以逐行为基础写入所述SRAM阵列,当所有行的图像数据均传送到SRAM阵列之后实施重置操作。这需要延长时间来传送图像数据,从而对于光刻加工造成调制速度慢并延长总时间。进一步而言,由于调制速度慢,因此已难于进行高分辨率的光刻加工。
考虑到上述情况,本发明的一个目的是提供使空间光学调制装置可执行快速调制的追踪方法和设备。
发明内容
本发明的第一追踪方法为一种使用空间光学调制装置的追踪方法,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光,其中通过将所述控制信号传送到所述空间光学调制装置的所述追踪元件实施所述调制、并在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置来进行追踪,其中:
所述空间光学调制装置在所述扫描方向上被分成多个区块;以及
用于所述多个区块中的每个区块的所述控制信号并行传送至所述多个区块。
在上述的追踪方法中,通过由各所述区块独立实施所述调制、并控制由各所述区块独立实施所述调制的时序和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,可以控制在所述追踪面上对应于各所述区块的各追踪区的布置。
进一步而言,所述追踪可以首先由设置在所述扫描方向下游的所述区块来执行、接着由相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块来执行。
更进一步,由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以受到控制,使得对应于设置在下游的所述区块的追踪区与对应于在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块的所述追踪区或所述多个追踪区互相重叠。
进一步而言,由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以受到控制,使得对应于设置在上游的所述区块或所述多个区块的所述追踪区或所述多个追踪区中的追踪点设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块相对应的所述追踪区内的追踪点之间。
更进一步,由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以受到控制,使得沿所述扫描方向以规则间隔设置与各所述区块相对应的各所述追踪区中的追踪点。
进一步而言,各所述区块可以进一步再分成多个分段,所述控制信号可以被顺序传送到各所述区块中的各所述分段,可以由各所述分段在完成所述控制信号的各传送时顺序实施所述调制。
更进一步,通过控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以控制在所述追踪面上与各所述区块中的各所述分段相对应的各分段追踪区的布置。
进一步而言,所述追踪可以首先由设置在下游的所述区块中的分段执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的分段执行。
更进一步地,各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以受到控制,使得与设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的分段追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的分段相对应的分段追踪区互相重叠。
进一步而言,各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以受到控制,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区中的追踪点被设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区中的追踪点之间。
更进一步,各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度可以受到控制,使得沿所述扫描方向以规则间隔设置与各所述区块中的各所述分段相对应的各所述分段追踪区中的追踪点。
进一步而言,各所述区块中的所述分段数量N可以设定成满足以下公式。
N=Tsr/Ttr
其中:Ttr:每个分段的调制时间
Tsr:控制信号至每个分段的传送时间
本发明的所述第二追踪方法为一种使用空间光学调制装置的追踪方法,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光,其中通过将所述控制信号传送到所述空间光学调制装置的所述追踪元件实施所述调制、并在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置来进行追踪,其中:
所述空间光学调制装置被分成多个区块;以及
用于各所述多个区块的所述控制信号并行传送至所述多个区块。
本发明的第一追踪设备包括:
空间光学调制装置,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光;
用于在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置的移动装置;以及
控制装置,所述控制装置用于通过将所述控制信号传送至其、并通过控制所述移动装置控制所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度使所述空间光学调制装置的所述追踪元件实施所述调制,其中:
所述空间光学调制装置在所述扫描方向上被分成多个区块;以及
所述控制装置包括多个控制信号传送区段,各所述控制信号传送区段提供用于各所述区块,用以将所述控制信号并行传送到各所述区块。
在上述的所述追踪设备中,所述控制区段可以被设置成通过由各所述区块独立实施所述调制并控制各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来控制在所述追踪面上对应于各所述区块的各追踪区的布置。
进一步而言,所述控制区段可以被设置成使所述追踪首先由设置在下游的所述区块执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块执行。
更进一步,所述控制区段可以被设置成控制由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在下游的所述区块相对应的所述追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块相对应的所述追踪区或所述多个追踪区互相重叠。
进一步而言,所述控制区段可以被设置成控制由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块相对应的所述追踪区或所述多个追踪区中的追踪点被设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块相对应的所述追踪区中的追踪点之间。
更进一步,所述控制区段可以被设置成控制由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得在所述扫描方向上以规则间隔设置与各所述区块相对应的各所述追踪区中的追踪点。
进一步而言,各所述区块可以被进一步再分成多个分段,所述控制信号可以顺序传送到各所述区块中的各所述分段,可以由各所述分段从完成所述控制信号的各传送时顺序实施所述调制。
更进一步,所述控制区段可以被设置成通过控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来控制在所述追踪面上与各所述区块中的各所述分段相对应的各分段追踪区的布置。
进一步而言,所述控制区段可以被设置成使所述追踪首先由设置在下游的所述区块中的分段执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的分段执行。
更进一步,所述控制区段可以被设置成控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区互相重叠。
进一步而言,所述控制区段可以被设置成控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区中的追踪点被设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区内的追踪点之间。
更进一步,所述控制区段可以被设置成控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得沿所述扫描方向以规则间隔设置与各所述区块中的各所述分段相对应的各所述分段追踪区中的追踪点。
进一步而言,各所述区块中的所述分段数量N可以设定成满足以下公式。
N=Tsr/Ttr
其中:Ttr:每个分段的调制时间
Tsr:控制信号至各分段的传送时间
此处,在此所使用的引用对象“用于所述多个区块中的各区块的控制信号被并行传送至各所述区块”表示用于至少两个区块的控制信号至少在预定时间点处同时传送,并且可以包括在将所述控制信号传送到各所述区块的开始时序之间存在预定的时间差的情况、以及以相同的开始时序将所述控制信号传送到各所述区块的情况。
在此所使用的引用对象“在所述扫描方向上分成”表示设置所述追踪元件的所述两个正交方向中的任一方向对应于所述扫描方向,所述划分在该方向上进行,以及所述两个正交方向均不对应于所述扫描方向,所述划分在与所述扫描方向形成较小倾斜角度的方向上进行。
本发明的第二追踪设备包括:
空间光学调制装置,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光;
用于在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置的移动装置;以及
控制装置,所述控制装置用于使所述空间光学调制装置的所述追踪元件通过将所述控制信号传送至其、并通过控制所述移动装置控制所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来实施所述调制,其中:
所述空间光学调制装置被分成多个区块;以及
所述控制装置包括多个控制信号传送区段,各所述控制信号传送区段被提供用于各所述区块,用以将所述控制信号并行传送到各所述区块。
根据本发明的所述第一追踪方法和设备,所述空间光学调制装置在所述扫描方向上被分成多个区块,用于所述多个区块中的每一个区块的控制信号被并行传送至所述多个区块,使得与图像数据被顺序传送到所述SRAM阵列并以逐行为基础写入所述SRAM阵列内的情况相比可以增加所述调制速度,并且在如传统方法将所有行的图像数据传送到所述SRAM阵列之后执行所述重置。例如,如果所述空间光学调制装置被分成四个区块,则所述调制速度可以变成四倍。
进一步而言,在上述的追踪方法和设备中,当通过使由各所述区块独立实施所述调制并控制各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来控制在所述追踪面上与各所述区块相对应的各追踪区的布置时,可以随意控制在所述追踪面上对应于各所述区块的各所述追踪区的布置。例如,可以在所述扫描方向上以规则间隔设置对应于各所述区块的各所述追踪区中的追踪点,从而造成均匀分布的分辨率。
进一步而言,当各所述区块在所述扫描方向上被进一步再分成多个分段时,所述控制信号被顺序传送到所述多个分段中的各分段,当在各所述区块中完成所述控制信号的各传送时顺序实施所述调制,接着,当一个所述分段被重置时,在各所述区块中可以实施至其它分段的控制信号传送。这使得各所述区块的所述调制速度进一步增加。例如,如果各所述区块被再分成三个分段,则所述调制速度可以进一步变为三倍,使得与所述传统方法相比在假定相同的分辨率时,通过结合将所述空间光学调制装置分成区块以及将各所述区块分成分段,所述调制速度可以变为十二倍。
更进一步,可以在各所述区块中的所述调制时间期间产生各所述分段中的追踪点,使得可以提高分辨率。例如,如果各所述区块被再分成三个分段,则所述分辨率可以变为三倍。
附图说明
图1是实施本发明的追踪设备的一个实施例的光刻机的透视图,用于图示其外观;
图2是图1中所示的光刻机中所使用的扫描器的透视图,用于说明设备的构造;
图3A是感光材料的平面图,用于图示形成于感光材料上的曝光区;
图3B是说明各曝光头的曝光区的布置的视图;
图4是图1中所示的光刻机中所使用的DMD的部分放大图,图示出设备的构造;
图5A是说明DMD操作的DMD的透视图;
图5B是说明DMD操作的DMD的透视图;
图6是说明DMD上的区块的视图;
图7是控制信号传送区段的示意性方块图,各控制信号传送区段为各区块而设;
图8A是说明各区块中的控制信号的传送及调制的时序的图示;
图8B是说明以图8A中所示的时序执行追踪时的追踪点的实例的图式;
图9是说明各区块中的控制信号传送及调制的时序的另一实例的图式;
图10A是说明各区块中的各分段中的控制信号传送及调制的时序的图示;
图10B是说明以图10A中所示的时序执行追踪时的追踪点的实例的图示;
图11是说明各区块中的各分段中的控制信号传送及调制的时序的另一实例的图式;
图12A是说明传统光刻机中的控制信号传送及调制的时序的图式;以及
图12B是说明以图12A中所示的时序执行追踪时的追踪点的实例的图式。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细说明采用本发明的追踪方法及设备的第一实施例的光刻机。本实施例的光刻机使用由在正交方向上以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成的空间光学调制装置,用以根据传送至所述空间光学调制装置的控制信号调制输入光,从而在将控制信号传送到空间光学调制装置的方法中具有区别性特征。然而,首先将说明本实施例的光刻机的整体构造。图1是说明示意性构造的本实施例的光刻机的透视图。
如图1中所示,本实施例的光刻机10包括用于通过吸持使片状感光材料12保持在其上的板状移动台14。沿着移动台的移动方向延伸的两个导向件20设置在由四个腿部16支承的厚板状安装平台18的上表面上。移动台14被布置成使其纵向被定向为移动台的移动方向且以可移动方式由导向件20支承而可进行往复运动。
跨越移动台14的移动路径的倒置U形门22被设置在安装平台18的中心部分处。倒置U形门22的各端部固定连接到安装平台18的各侧面上。扫描器24设置在门20的一侧,用于检测感光材料12的前边缘和后边缘的多个传感器26(例如,两个)设置在另一侧。扫描器24和传感器26在移动台14的整个移动路径上固定连接到门22。扫描器24和传感器26连接到稍后将说明的控制它们的控制区段。
如图2和图3B中所示,扫描器24具有设置成大体为两行及五列矩阵形式的十个曝光头。在下文中,设置在第m行的第n列处的曝光头将被标示为曝光头30mn
各曝光头30包括为空间光学调制装置的数字微镜装置(DMD)36。DMD 36包括用作沿正交方向以两维方式设置于其上的追踪元件的微镜。DMD 36连接到各曝光头30,使得沿其设置微镜的方向相对于扫描方向形成预定的倾斜角度θ。因此,如图3B中所示,各曝光头30的曝光区32具有相对于扫描方向倾斜的矩形形状。在下文中,设置在第m阵列的第n列的曝光头的曝光区将被标示为曝光区32mn
纤维阵列光源(图中未示)和聚光透镜系统(图中未示)被设置在DMD 36的光线进入侧,其中所述纤维阵列光源具有在与曝光区32的长侧方向相对应的方向上线性布置的发光点,所述聚光透镜系统用于使从纤维阵列光源输出的激光束准直,并且在准直激光束被校正以提供均匀分布的发光能量之后将准直激光束聚焦到DMD 36上。
用于将图像聚焦到感光材料120上的成像透镜系统(图中未示)设置在DMD 36的反光侧。
如图3A中所示,当台14移动时,条纹形曝光区34通过各曝光头30形成于感光材料12上。线性排列成一行的各曝光头30在排列方向上从线性排列成另一行的各对应的曝光头30移置预定距离,使得各条纹形曝光区34与相邻曝光区34部分重叠。因此,与第一行中的曝光区3211和3212之间的空间相对应的感光材料的未曝光部分通过第二行中的曝光区3221可以曝光。
如图4中所示,DMD 36包括每一个均由支柱支承在SRAM阵列的SRAM(存储单元)56上的微镜58。沿正交方向以两维方式设置的形成像素的许多(例如,13.68μm间距,1024×768)微镜58构成微镜装置。如上所述,可以由用于一般半导体存储器的生产线生产的硅栅CMOS SRAM阵列56通过每一个均包括铰链和轭(yoke)的支柱被设置在微镜58之下。
当用作控制信号的数字信号写入DMD 36的SRAM阵列56内时,控制电压根据数字信号被施加到各微镜58的电极区段(图中未示)上。接着,由各支柱支承的各微镜58通过由施加的电压产生的静电力在斜对角线的中心处在±α度(例如,±10度)的范围内倾斜。图5A显示倾斜+α度的一个微镜58,表示微镜处于打开状态,图5B显示倾斜-α度的一个微镜58,表示微镜处于关闭状态。在一个微镜处于打开状态下输入所述一个微镜58内的光束B朝着感光材料12反射,在一个微镜处于关闭状态下输入所述一个微镜58内的光束B朝着光吸收材料而非感光材料12反射。
此处,如图6中所示,本实施例的光刻机的DMD 36被分成四个区块A至D,每一区块均包括多个微镜。
如图7中所示,各曝光头30包括四个控制信号传送区段60A至60D,每一个均为DMD 36的各区块A至D而设置,用以将控制信号并行传送到各区块A至D。在图7中,省略控制信号传送区段60C。进一步而言,在本实施例中,DMD 36被分成四个区块,但是DMD 36也可以分成不少于两个的任何数量的区块。
如图7中所示,控制信号传送区段60A至60D中的每一个区段均包括P个移位寄存器电路61、闩锁电路(latch circuit)62和列驱动器电路63。时钟信号CK从控制器65输入到各P个移位寄存器电路61。一个控制信号根据时钟信号CK同时写入各P个移位寄存器电路61内。当N个控制信号被写入各P个移位寄存器电路61内时,单行的N×P个控制信号被传送到闩锁电路62。
传送到闩锁电路62的单行控制信号依原样被传送到列驱动器电路63。从列驱动器电路63输出的单行控制信号被写入SRAM阵列56的预定行内。要写入控制信号的预定行由行译码器64根据地址信号进行选择。
当控制信号如上所述被闩锁电路62锁存并写入SRAM阵列56的预定行内时,下一行的控制信号被写入移位寄存器电路61内。
对于将控制信号写入移位寄存器电路61、闩锁电路62、列驱动器电路63和SRAM阵列56内的时序由控制器65控制。
当控制信号被写入SRAM阵列56内之后,根据写入SRAM阵列56的控制信号的控制电压被从电压控制区段66施加到微镜58的各电极区段,从而重置各微镜。
为各区块A至D设置的电压控制区段66能够将控制电压输出到三个分段1至3中的每一个分段,其中通过在各区块A至D中进一步划分各K行中的微镜行来提供所述分段。在本实施例中,各区块A至D被分成三个分段,但是各区块A至D也可以被分成不少于两个的任何数量的分段。
优选地,各区块中的分段数量N满足以下公式。
N=Tsr/Ttr
其中:Ttr:各分段的调制时间
Tsr:控制信号至各分段的传送时间
本实施例的光刻机10进一步包括用于执行光刻机的总体控制的控制区段70、以及用于将控制信号输出到各曝光头30的控制信号传送区段60A至60D的数据控制区段68。控制信号至DMD 36的SRAM阵列56内的写入操作以及微镜58的驱动由控制区段70控制。控制区段70进一步驱动控制使移动台14移动的移动台驱动单元72。
在下文中,将详细说明本实施例的光刻机10的操作。
首先,与要曝光到感光材料12上的图像相对应的图像数据由预定的数据产生装置(图中未示)产生并输出到数据控制区段68。在数据控制区段68中,根据图像数据产生要输出到各曝光头30的控制信号。在本实施例的光刻机10中,控制信号被传送到DMD 36的区块A至D、从而以逐区块为基础驱动微镜58,使得控制信号也以逐区块为基础而产生。
当数据控制区段68产生用于各曝光头30的控制信号时,移动台驱动控制信号从控制区段70输出到移动台驱动单元72。移动台驱动单元72根据移动台驱动控制信号使移动台14以预期速度在移动台移动方向上沿着导向件20移动。当移动台14通过门22下方时,感光材料12的前边缘被连接到门22的传感器26检测到。接着,控制信号从数据控制区段68输出到各曝光头30,并且各曝光头30开始进行追踪。
在下文中,将详细说明对各曝光头30的DMD 36的驱动控制。
首先,以如上所述方式产生的用于DMD 36的各区块A至D的控制信号以逐行为基础从数据控制区段68传送到各控制信号传送区段60A至60D。此处,控制信号以图8A中所示的时序被传送到各区块A至D。即,控制信号以如图8A中所示顺序延迟预定时间的开始时机传送到各区块A至D。
以上述方式传送的控制信号通过为各区块A至D提供的各控制信号传送区段60A至60D被写入各区块A至D中的SRAM阵列56内。
接着,如图8A中所示,微镜根据传送至其的控制信号从已完成控制信号至其的传送的区块中的微镜顺序重置。
图8B显示通过将控制信号传送到各区块A至D以便以图8A中所示的时序重置各区块A至D中的微镜58,而在感光材料12上产生的追踪点的实例。在图8B中,开圆表示区块A的微镜58所追踪的追踪点,双圆表示区块B的微镜58所追踪的追踪点,填充圆表示区块C的微镜58所追踪的追踪点,阴影线圆表示区块D的微镜58所追踪的追踪点。如图8B中所示,在本实施例的光刻机的DMD 36中,各区块A至D中的微镜58被设置成相对于扫描方向形成倾斜角度θ,使得各区块中的各微镜沿着相同的扫描线通过。
例如,如图8B中所示,各区块B至D中的微镜58所追踪的追踪点可以以规则间隔设置在通过以如上所述的预定时间顺序延迟各区块中的调制时序而由区块A中的微镜58所追踪的追踪点之间。图8B中所示的区块A的调制时间期间在区块B至D中产生的追踪点不是在相同帧中产生的追踪点,所述追踪点是在不同帧中产生的点。此处,引用对象“帧”表示通过从区块A至区块D顺序传送控制信号来顺序重置各区块A至D的处理单元。
进一步而言,还可以通过控制感光材料12在扫描方向上的移动速度(即,移动台14的移动速度)而不是通过顺序延迟各区块A至D中的调制时序,而以规则间隔将各区块B至D中的追踪点设置在区块A中的追踪点之间。
移动台14的移动速度根据区块A至D中的各调制时序之间的时间差被预先设定在控制区段70中,移动台驱动单元72受到控制以使移动台14以预定速度移动。
在本实施例的光刻机中,各区块A至D中的调制时序如上所述被顺序延迟。然而,这不是必需的,而控制信号可以同时传送到各区块A至D以同时重置各区块A至D中的微镜,如图9中所示。
进一步而言,在本实施例中,移动台14的移动速度可以首先被预先设定为预期速度,接着可以根据移动台14的预设移动速度控制或设定各区块A至D中的调制时序。
更进一步,在本实施例中,各区块A至D中的调制时序和移动台14的移动速度可以被控制成使各区块A至D中的追踪点互相重叠。
为了进行比较,不同于控制信号被独立地传送到各区块且在各区块A至D中顺序实施重置操作的情况,图12B中显示在控制信号被传送到所有的区块A至D中之后实施重置操作的追踪点的实例。当如图12A中所示在控制信号被传送到所有的区块A至D之后实施重置操作时,例如,如图12B中所示,区块B至D的微镜58所追踪的追踪点随机地设置在区块A的微镜所追踪的追踪点之间。这是因为各区块A至D的追踪时序仅由调制时间决定而与扫描速度无关。
在本实施例的光刻机中,通过以如上所述的方式驱动控制各曝光头30中的DMD 36在感光材料12上产生追踪点。
接着,感光材料12以恒定速度与移动台14一起移动。感光材料12由扫描器24在与移动台移动方向相反的方向上进行扫描,并且各曝光头30形成条纹形曝光区34。
当完成扫描器24对感光材料12的扫描且感光材料12的后边缘被传感器26检测到时,移动台14通过移动台驱动单元72沿着导向件20返回到门22最上游的初始位置。其后,移动台14在其上放置新的感光材料12之后再次以恒定速度沿着导向件20从门22的上游向下游移动。
在下文中,将说明采用本发明的追踪方法及设备的第二实施例的光刻机。本实施例的光刻机的构造与第一实施例的光刻机构造相似。所述第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于用于驱动控制各曝光头30中的DMD 36的驱动控制方法。因此,下面在此将仅说明本实施例中的用于驱动控制各曝光头30中的DMD 36的驱动控制方法。
首先,如第一实施例,以如上所述方式产生的用于DMD 36的各区块A至D的控制信号以逐行为基础从数据控制区段68传送到各控制信号传送区段60A至60D。接着,例如,如图10A中所示,在区块A中,控制信号被顺序传送到各分段1至3,各分段1至3中的微镜在完成控制信号至各分段1至3的各传送时顺序被重置。同样地,在其它区块B至D中,控制信号被顺序传送到各分段1至3,各分段1至3中的微镜从完成控制信号至各分段1至3的各传送时顺序被重置。如图10A中所示,以预定时间顺序延迟传送用于各区块A至D中的各分段1至3的控制信号。
图10B显示通过将控制信号传送到各区块A至D中的各分段1至3、以便以图10A中所示的时序重置各区块A至D中的各分段1至3中的微镜58而在感光材料12上产生的追踪点的实例。在图10B中,开圆表示区块A的微镜58所追踪的追踪点,双圆表示区块B的微镜58所追踪的追踪点,填充圆表示区块C的微镜58所追踪的追踪点,阴影线圆表示区块D的微镜58所追踪的追踪点。
通过顺序将控制信号传送到各区块A至D中的各分段1至3以顺序实施重置操作、并以预定时间顺序延迟各区块A至D中的各分段1至3的重置时序,例如,各区块B至D中的微镜58所追踪的追踪点可以如图10B中所示以规则间隔设置在区块A中的微镜58所追踪的追踪点之间,并且当感光材料12以与图10B中所示的调制时间的距离移动时,可以由各区块A至D中的微镜58以重复方式实施三次对追踪点的追踪。此处,可以直接控制或设定各分段1至3的重置时序。可供选择地,可以通过对各区块A至D的重置时序的控制来控制或设定各区块A至D中的各分段1至3的重置时序。各区块A至D在图10B中所示的调制时间期间产生的追踪点不是在相同帧中产生的追踪点,所述追踪点是在不同帧中产生的追踪点。进一步而言,为了以规则间隔将各区块B至D中的追踪点设置在区块A中的追踪点之间,感光材料在扫描方向上的移动速度(即,移动台14的移动速度)可以如第一实施例中一样根据区块A至D中的各调制时序之间的时间差来进行控制。
在本实施例中的光刻机中,如上所述顺序延迟各区块A至D中的各对应分段1至3中的调制时序。然而,这不是必需的,控制信号可以被同时传送到各区块A至D中的各对应分段1至3,以同时重置各区块A至D中的各对应分段1至3中的微镜,如图11中所示。
进一步而言,在本实施例中,各区块A至D中的各分段1至3中的调制时序以及移动台14的移动速度可以被控制成使各区块A至D中的各分段所追踪的追踪点互相重叠。
进一步而言,在上述的实施例中,DMD 36在扫描方向上被分成多个区块A至D。然而,划分方法不限于此。例如,DMD 36可以在正交于扫描方向的方向上分成多个区块,并且控制信号可以被并行地传送到各区块。另外,以如上所述方式提供的各区块在扫描方向上或正交于扫描方向的方向上可以进一步被再分成数个分段,并且如在上述的实施例中,可以以逐段为基础实施控制信号的传送和调制。
更进一步,在上述的实施例中,已说明包括作为空间光学调制装置的DMD的光刻机。除了这种反射式空间光学调制装置之外还可以使用透射式空间光学调制装置。
进一步而言,在上述的实施例中,已说明通常所说的平台式光刻机。然而,本发明还可以应用于通常所说的具有使感光材料卷在其上的卷筒的外卷筒式光刻机(outer drum photolithography machine)。
更进一步,在上述的实施例中,为曝光目标的感光材料12可以为印刷板或显示器过滤片。进一步而言,感光材料12可以为片状形式或连续长度(例如,柔性基板或类似装置)。
本发明的追踪方法和设备还可以应用于喷墨打印机或类似装置的追踪控制。例如,通过喷墨产生的追踪点可以以本发明中所述的相似方式进行控制。即,本发明的追踪元件被替换成通过喷墨或类似方式产生追踪点的元件。

Claims (28)

1.一种使用空间光学调制装置的追踪方法,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光,其中通过将所述控制信号传送到所述空间光学调制装置的所述追踪元件实施所述调制、并在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置来进行追踪,其中:
所述空间光学调制装置在所述扫描方向上被分成多个区块;以及
用于各所述多个区块的所述控制信号被并行传送至所述多个区块。
2.根据权利要求1所述的追踪方法,其中,通过由各所述区块独立实施所述调制、并控制由各所述区块独立实施的所述调制的时序和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度控制在所述追踪面上与各所述区块相对应的各追踪区的布置。
3.根据权利要求2所述的追踪方法,其中,所述追踪首先由设置在下游的所述区块来执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块来执行。
4.根据权利要求2所述的追踪方法,其中,由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度受到控制,使得与设置在下游的所述区块相对应的追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块相对应的所述追踪区或所述多个追踪区互相重叠。
5.根据权利要求2所述的追踪方法,其中,由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度受到控制,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块相对应的所述追踪区或所述多个追踪区中的追踪点设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块相对应的所述追踪区内的追踪点之间。
6.根据权利要求5所述的追踪方法,其中,由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度受到控制,使得沿所述扫描方向以规则间隔设置与各所述区块相对应的各所述追踪区中的追踪点。
7.根据权利要求1所述的追踪方法,其中:
各所述区块被进一步再分成多个分段;并且
所述控制信号被顺序传送到各所述区块中的各所述分段,由各所述分段在完成所述控制信号的各传送时顺序实施所述调制。
8.根据权利要求7所述的追踪方法,其中,通过控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度控制在所述追踪面上与各所述区块中的各所述分段相对应的各分段追踪区的布置。
9.根据权利要求8所述的追踪方法,其中,所述追踪首先由设置在下游的所述区块中的分段执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的分段执行。
10.根据权利要求8所述的追踪方法,其中,各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度受到控制,使得与设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的分段追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的分段追踪区互相重叠。
11.根据权利要求8所述的追踪方法,其中,各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度受到控制,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区中的追踪点被设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区中的追踪点之间。
12.根据权利要求11所述的追踪方法,其中,各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度受到控制,使得沿所述扫描方向以规则间隔设置与各所述区块中的各所述分段相对应的各所述分段追踪区中的追踪点。
13.根据权利要求7所述的追踪方法,其中,各所述区块中的所述分段的数量N满足以下公式。
N=Tsr/Ttr
其中:Ttr:各分段的调制时间
      Tsr:控制信号至各分段的传送时间
14.一种使用空间光学调制装置的追踪方法,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光,其中通过将所述控制信号传送到所述空间光学调制装置的所述追踪元件实施所述调制、并在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置来进行追踪,其中:
所述空间光学调制装置被分成多个区块;以及
用于各所述多个区块的所述控制信号被并行传送至所述多个区块。
15.一种追踪设备,包括:
空间光学调制装置,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光;
用于在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置的移动装置;以及
控制装置,所述控制装置用于通过将所述控制信号传送至其、并通过控制所述移动装置控制所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度使所述空间光学调制装置的所述追踪元件实施所述调制,其中:
所述空间光学调制装置在所述扫描方向上被分成多个区块;以及
所述控制装置包括多个控制信号传送区段,各所述控制信号传送区段为各所述区块而被提供,用以将所述控制信号并行传送到各所述区块。
16.根据权利要求15所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成通过由各所述区块独立实施所述调制并控制各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来控制在所述追踪面上对应于各所述区块的各追踪区的布置。
17.根据权利要求16所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成使所述追踪首先由设置在下游的所述区块执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块执行。
18.根据权利要求16所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成控制由各所述区块独立实施所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在下游的所述区块相对应的所述追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块相对应的所述追踪区或所述多个追踪区互相重叠。
19.根据权利要求16所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成控制由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块相对应的所述追踪区或所述多个追踪区中的追踪点被设置在沿所述扫描方向上布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块相对应的所述追踪区中的追踪点之间。
20.根据权利要求19所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成控制由各所述区块独立实施的所述调制的时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得在所述扫描方向上以规则间隔设置对应于各所述区块的各所述追踪区中的追踪点。
21.根据权利要求15所述的追踪设备,其中:
各所述区块被进一步再分成多个分段;并且
所述控制信号被顺序传送到各所述区块中的各所述分段,由各所述分段从完成所述控制信号的各传送时顺序实施所述调制。
22.根据权利要求21所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成通过控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来控制在所述追踪面上与各所述区块中的各所述分段相对应的各分段追踪区的布置。
23.根据权利要求22所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成使所述追踪首先由设置在下游的所述区块中的所述分段执行、接着由在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段执行。
24.根据权利要求22所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区和与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区互相重叠。
25.根据权利要求22所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得与设置在上游的所述区块或所述多个区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区中的追踪点被设置在沿所述扫描方向布置在与在所述扫描方向上相对于所述追踪面设置在下游的所述区块中的所述分段相对应的所述分段追踪区内的追踪点之间。
26.根据权利要求25所述的追踪设备,其中,所述控制装置被设置成控制各所述区块中的所述分段中的调制时序、和/或所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度,使得沿所述扫描方向以规则间隔设置与各所述区块中的各所述分段相对应的各所述分段追踪区中的追踪点。
27.根据权利要求21所述的追踪设备,其中,各所述区块中的所述分段的数量N满足以下公式。
N=Tsr/Ttr
其中:Ttr:各分段的调制时间
      Tsr:控制信号至各分段的传送时间
28.一种追踪设备,包括:
空间光学调制装置,所述空间光学调制装置由以两维方式设置于其上的许多追踪元件构成,用以根据依据追踪信息传送的控制信号调制输入光;
用于在预定的扫描方向上相对于追踪面移动所述空间光学调制装置的移动装置;以及
控制装置,所述控制装置用于使所述空间光学调制装置的所述追踪元件通过将所述控制信号传送至其、并通过控制所述移动装置控制所述空间光学调制装置在所述扫描方向上的所述相对移动速度来实施所述调制,其中:
所述空间光学调制装置被分成多个区块;以及
所述控制装置包括多个控制信号传送区段,各所述控制信号传送区段为各所述区块而被提供,用以将所述控制信号并行传送到各所述区块。
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