CN102834777A - 光刻设备和器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光刻设备，包括构造成保持衬底(928)的衬底台(902)和能够在衬底的目标部分上生成图案的光学装置列。所述光学装置列可以包括配置成提供多个辐射束的可编程图案形成装置，和配置成将多个束投影到衬底上的投影系统。所述设备可以设置有致动器，用于相对于衬底移动光学装置列或光学装置列的一部分(924、930)。所述光学装置列可以布置成经由所述投影系统中的多个透镜中的同一透镜将所述多个束中的至少两个束投影到衬底的目标部分上。

Description

光刻设备和器件制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年2月23日申请的美国临时申请61/307,371的权益，且通过引用将其全部内容并入本文中。
技术领域
本发明涉及光刻设备、可编程图案形成装置和器件制造方法。
背景技术
光刻设备是施加期望的图案到衬底或一部分衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)、平板显示器以及具有精细特征的其它装置或结构的制造中。在传统的光刻设备中，可以将称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生对应于IC、平板显示器或其它装置的单层的电路图案。可以将这一图案转移到衬底(例如硅晶片或玻璃板)  (的一部分)上，例如经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
除了电路图案，图案形成装置还可以用于产生其它图案，例如彩色滤光片图案或点的矩阵。替代传统的掩模，图案形成装置可以包括图案形成阵列，该图案形成阵列包括产生电路或其它可应用图案的独立可控元件的阵列。与传统的基于掩模的系统相比，这样的“无掩模”系统的优点是，可以更加快速地设置和/或更换图案，且成本较小。
因此，无掩模系统包括可编程图案形成装置(例如空间光调制器、对比度装置等)。使用独立可控元件的阵列对可编程图案形成装置进行(例如电子或光学地)编程，用于形成期望的图案化的束。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
例如期望提供一种灵活的、低成本的光刻设备，该光刻设备包括可编程图案形成装置。
在一实施例中，公开了一种光刻设备，所述光刻设备包括调制器和投影系统，所述调制器配置成将衬底的曝光区域暴露于根据期望的图案调制的多个束，所述投影系统配置成将调制的束投影到衬底上。调制器可以相对于曝光区域移动，和/或投影系统可以具有用于接收多个束的透镜阵列，所述透镜阵列可相对于曝光区域移动。
在一实施例中，光刻设备可以例如设置有光学装置列(或称为光具组)(optical column)，所述光学装置列能够在衬底的目标部分上生成图案。光学装置列可以设置有：自发射式对比度装置，配置成发射束；和投影系统，配置成将所述束的至少一部分投影到目标部分上。所述设备可以设置有致动器，所述致动器用于相对于衬底移动光学装置列或光学装置列的一部分。由此，可以相对于所述束移动衬底。通过在移动期间接通或关断自发射式对比度装置，可以在衬底上生成图案。
光学装置列的公差可能导致被投影到衬底上的图案的不准确性。例如期望提供一种光刻设备，其对光学装置列或其一部分的公差较不敏感。
根据本发明的一实施例，提供了一种光刻设备，包括：
光学装置列，配置成在衬底的目标部分上生成图案，所述光学装置列包括：
可编程图案形成装置，配置成提供多个辐射束，和
投影系统，配置成将所述多个辐射束投影到衬底上，所述投影系统包括多个透镜；
致动器，配置成移动光学装置列或光学装置列的一部分，以在衬底的目标部分上扫描所述多个辐射束，
其中，所述光学装置列配置成经由所述投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将所述多个辐射束中的至少两个辐射束投影到衬底的目标部分上。
根据本发明的一实施例，提供了一种器件制造方法，包括：
使用光学装置列在衬底的目标部分上生成图案，所述光学装置列具有将多个辐射束投影到衬底上的投影系统，所述投影系统包括多个透镜；和
相对于衬底移动光学装置列或光学装置列的一部分，
其中通过投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将多个辐射束中的至少两个辐射束投影到衬底的目标部分上。
附图说明
并入本文中且形成说明书的一部分的附图显示了本发明的实施例，且另外与所述描述一起用于说明本发明的原理并使得相关领域的技术人员能够进行和使用本发明。在附图中，相同的参考标记可以表示相同的或功能类似的元件。
图1显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意侧视图。
图2显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。
图3显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。
图4显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。
图5显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。
图6(A)-(D)显示根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的示意俯视图和侧视图。
图7(A)-(O)显示根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的示意俯视图和侧视图。
图7(P)显示根据本发明的实施例的独立可寻址元件的功率/前向电流图。
图8显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意侧视图。
图9显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意侧视图。
图10显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意侧视图。
图11显示根据本发明的实施例的用于光刻设备的独立可控元件的阵列的示意俯视图。
图12显示使用本发明的实施例将图案转移到衬底的模式。
图13显示光学引擎的示意性布置。
图14(A)和(B)显示根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的示意侧视图。
图15显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。
图16(A)显示根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的示意侧视图。
图16(B)显示相对于衬底的传感器的检测区域的示意位置。
图17显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。
图18显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意横截面侧视图。
图19显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意俯视图的布局。
图20显示图19中的光刻设备的一部分的示意三维视图。
图21显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意侧视图的布局，且显示出相对于独立可控元件设定的光学元件242的三个不同的旋转位置。
图22显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意侧视图的布局，且显示出相对于独立可控元件设定的光学元件242的三个不同的旋转位置。
图23显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意侧视图的布局，且显示出相对于独立可控元件设定的光学元件242的五个不同的旋转位置。
图24显示在使用直径为5.6mm的标准激光二极管用于获得横过衬底的宽度的全部覆盖情况下的独立可控元件102的一部分的示意性布局。
图25显示图24的细节的示意布局。
图26显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意侧视图的布局。
图27显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意侧视图的布局。
图28显示根据本发明的实施例的具有在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的光刻设备的一部分的示意侧视图的布局，且显示出相对于独立可控元件设定的光学元件242的五个不同的旋转位置。
图29显示图28的光刻设备的一部分的示意三维视图。
图30示意性显示通过图28和29中设定的单个可移动光学元件242同时写出的8条线的布置。
图31显示用于控制聚焦的示意性布置，其中具有图28和29的布置中的移动屋顶状部件(rooftop)。
图32显示根据本发明的实施例的具有在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的、根据本发明的实施例的光刻设备的示意横截面侧视图。
图33显示根据本发明的实施例的光刻设备的一部分。
图34示出根据本发明的实施例的图33的光刻设备的一部分的俯视图。
图35示出根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的高度示意性的透视图。
图36示出根据本发明的实施例的通过图35的光刻设备在衬底上的投影的示意俯视图。
具体实施方式
在此处描述了无掩模光刻设备、无掩模光刻方法、可编程图案形成装置和其它设备、制造的物件以及方法的一个或更多的实施例。在一实施例中，提供了低成本和/或灵活的无掩模光刻设备。由于它是无掩模的，因此不需要传统的掩模用于曝光例如IC或平板显示器。类似地，不需要用于封装应用的一个或更多个环；可编程图案形成装置可以为封装应用提供数字边缘处理“环”，用于避免边缘投影。无掩模(数字图案化)可以能够使用柔性的衬底。
在一实施例中，光刻设备能够用于超非临界(super-non-critical)的应用。在一实施例中，光刻设备能够具有≥0.1μm的分辨率，例如≥0.5μm的分辨率或≥1μm的分辨率。在一实施例中，光刻设备能够具有≤20μm的分辨率、例如≤10μm的分辨率或≤5μm的分辨率。在一实施例中，光刻设备能够具有～0.1-10μm的分辨率。在一实施例中，光刻设备能够具有≥50nm的重叠，例如≥100nm的重叠、≥200nm的重叠或≥300nm的重叠。在一实施例中，光刻设备能够具有≤500nm的重叠，例如≤400nm的重叠、≤300nm的重叠或≤200nm的重叠。这些重叠和分辨率值可以与衬底尺寸和材料无关。
在一实施例中，光刻设备具有很高的灵活性。在一实施例中，光刻设备可扩展至不同尺寸、类型和特性的衬底。在一实施例中，光刻设备具有实际上无限的场尺寸。因此，光刻设备可以用单个光刻设备或用使用大的公共的光刻设备平台的多个光刻设备进行多种应用(例如，IC、平板显示器、封装等)。在一实施例中，光刻设备允许产生自动化作业，用于提供柔性的制造。在一个实施例中，光刻设备提供3D集成。
在一实施例中，光刻设备是低成本的。在一实施例中，仅使用公共的现有(off-the-shelf)的部件(例如，发射辐射二极管、简单的可移动的衬底保持器以及透镜阵列)。在一个实施例中，像素-栅格成像用于使得简单的投影光学装置进行操作。在一实施例中，使用具有单个扫描方向的衬底保持器来降低成本和/或减小复杂性。
图1示意性地显示根据本发明的实施例的光刻投影设备100。设备100包括图案形成装置104、物体保持器106(例如物体台，例如衬底台)以及投影系统108。
在一实施例中，图案形成装置104包括用于调制辐射的多个独立可控元件102，用于施加图案至束110。在一实施例中，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，在可替代的布置中，多个独立可控元件102可以连接至定位装置(未显示)，用于根据特定的参数(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。
在一实施例中，图案形成装置104是自发射式对比度装置。这样的图案形成装置104消除了对辐射系统的要求，其可以例如减小光刻设备的成本和尺寸。例如，每一独立可控元件102是发射辐射二极管，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)。在一实施例中，每一独立可控元件102是激光二极管。在一实施例中，每一独立可控元件102是蓝紫激光二极管(例如Sanyo型号no.DL-3146-151)。这样的二极管由诸如Sanyo，Nichia，Osram和Nitride等公司供应。在一实施例中，二极管发射具有约365nm或约405nm的波长的辐射。在一实施例中，二极管可以提供从0.5-100mW的范围选出的输出功率。在一实施例中，激光二极管(裸管芯)的尺寸是从250-600微米的范围选出的。在一实施例中，激光二极管具有从1-5微米的范围选出的发射区域。在一实施例中，激光二极管具有从7-44度的范围选出的发散角。在一实施例中，图案形成装置104具有约1×105个二极管，具有用于提供多于或等于约6.4×108W/(m2.sr)的总亮度的配置(例如发射区域、发散角、输出功率等)。
在一实施例中，自发射式对比度装置包括比在另一独立可控元件102不能操作或不能适当操作的情况下允许使用的“冗余”的独立可控元件102所需要的独立可寻址元件更多的独立可寻址元件102。在一实施例中，冗余的独立可控元件可能有利地用在使用例如在下文关于图5所讨论的可移动的独立可控元件102的实施例中。
在一实施例中，自发射式对比度装置中的独立可控元件102在独立可控元件102(例如激光二极管)的功率/前向电流曲线的陡斜部分中被操作。这可能是更加有效率的且导致较少的功率损耗/热量。在一实施例中，在使用时，每个独立可控元件的光输出是至少1mW，例如至少10mW、至少25mW、至少50mW、至少100mW或至少200mW。在一实施例中，在使用时，每个独立可控元件的光输出是小于300mW，小于250mW，小于200mW，小于150mW，小于100mW，小于50mW，小于25mW，或小于10mW。在一实施例中，在使用时每个可编程图案形成装置的用于操作独立可控元件的功率损耗小于10kW，例如小于5kW，小于1kW，或小于0.5kW。在一实施例中，在使用时用于操作独立可控元件的每一可编程图案形成装置的功率损耗是至少100W，例如至少300W，至少500W，或至少1kW。
光刻设备100包括物体保持器106。在本实施例中，物体保持器包括用于保持衬底114(例如涂覆有抗蚀剂的硅晶片或玻璃衬底)的物体台106。物体台106可以是可移动的且连接至定位装置116，用于根据特定的参数精确地定位衬底114。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。在一实施例中，可以用定位装置116来实现物体台106的移动，该定位装置116包括未在图1中具体示出的长行程模块(粗定位)和可选的短行程模块(精定位)。在一实施例中，所述设备至少没有用于移动物体台106的短行程模块。可以使用类似的系统定位独立可控元件102。应当理解，束110可以替代地/另外地是可移动的，而物体台106和/或独立可控元件102可以具有固定的位置，用于提供所需要的相对移动。这样的布置可以帮助限制设备的尺寸。在可以例如用在平板显示器的制造中的实施例中，物体台106可以是静止的，定位装置116配置成相对于物体台106(例如在其上)移动衬底114。例如，物体台106可以设置有用于以基本上恒定的速度扫描跨经物体台106的衬底114的系统。在这被完成的情况下，物体台106可以在平坦的最上面的表面上设置有大量的开口，气体被供给通过所述开口、以用于提供能够支撑衬底114的气垫(gas cushion)。这通常称为气体轴承布置。使用一个或更多的致动器(未显示)在物体台106上移动衬底114，所述致动器能够相对于束110的路径精确地定位衬底114。可替代地，可以通过选择性地开启和截止气体穿过开口的通路，相对于物体台106移动衬底114。在一实施例中，物体保持器106可以是滚转系统，衬底在所述滚转系统上滚动，定位装置116可以是电机，用于转动滚转系统以提供衬底到物体台106上。
投影系统108(例如石英和/或CaF2透镜系统或包括由这样的材料制成的透镜元件的折射反射系统、或反射镜系统)可以用于将由独立可控元件102调制的图案化的束投影到衬底114的目标部分120(例如一个或更多的管芯)上。投影系统108可以将由多个独立可控元件102所提供的图案投影成像，使得图案一致地形成在衬底114上。可替代地，投影系统108可以投影二次源的图像，多个独立可控元件102中的元件用作二次源的遮光件。
在这方面，投影系统可以包括一个聚焦元件、或多个聚焦元件(下文统称为透镜阵列)，例如微透镜阵列(已知为MLA)或菲涅耳透镜阵列，例如用于形成二次源且使得光斑成像到衬底114上。在一实施例中，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100000个聚焦元件或至少1000000个聚焦元件。在一实施例中，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。在一实施例中，透镜阵列包括聚焦元件，该聚焦元件与独立可控元件阵列中的一个或更多的独立可控元件光学相关，例如仅与独立可控元件阵列中的一个独立可控元件光学相关，或与独立可控元件阵列中的两个或更多的独立可控元件光学相关，例如3个或更多的、5个或更多的、10个或更多的、20个或更多的、25个或更多的、35个或更多的、或50个或更多的独立可控元件光学相关；在一实施例中，聚焦元件与小于5000个独立可控元件光学相关，例如与小于2500个，小于1000个，小于500个，或小于100个的独立可控元件光学相关。在一实施例中，透镜阵列包括多于一个的聚焦元件(例如多于1000、大多数或约全部)，其与独立可控元件阵列中的一个或更多的独立可控元件光学相关。
在一实施例中，例如通过使用一个或更多的致动器，透镜阵列至少在到达衬底和远离衬底的方向上是可移动的。能够移动透镜阵列至衬底和远离衬底使得允许例如在不必移动衬底的情况下进行聚焦调整。在一实施例中，透镜阵列中的独立透镜元件(例如透镜阵列中的每个独立透镜元件)至少沿至衬底和远离衬底的方向是可移动的(例如在非平坦的衬底上进行局部聚焦调整或使得每一光学装置列达到相同的焦距)。
在一实施例中，在例如辐射的波长大于或等于约400nm(例如405nm)时，透镜阵列包括塑料聚焦元件(其可以易于制造(例如通过注射模制)和/或是成本低的)。在一实施例中，辐射的波长从约400nm-500nm的范围选出。在一实施例中，透镜阵列包括石英聚焦元件。在一实施例中，每个聚焦元件或多个聚焦元件可以是不对称的透镜。不对称性可以对于多个聚焦元件中的每一个是相同的、或不对称性可以对于多个聚焦元件中的一个或更多的聚焦元件是不同于多个聚焦元件中的一个或更多的不同的聚焦元件的。不对称的透镜可能便于将椭圆形辐射输出转换成圆形投影斑，反之亦然。
在一实施例中，聚焦元件具有高数值孔径(NA)，其被布置用于将辐射在聚焦位置外投影到衬底上，以获得对于所述系统的低的NA。NA较高的透镜可以是更加经济的、流行的和/或具有比可利用的低NA透镜更好的品质。在一实施例中，低NA小于或等于0.3，在一实施例中，低NA是0.18、0.15或更小。相应地，NA更高的透镜具有比所述系统的设计NA更大的NA，例如大于0.3、大于0.18或大于0.15。
虽然在一实施例中投影系统108与图案形成装置104是分离的，但是这不是必须的。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(一体连接)至图案形成装置104。在一实施例中，透镜阵列可以成独立空间分离的小透镜的形式，每一小透镜连接(一体连接)至图案形成装置104中的独立可寻址元件，如下文更加详细描述的。
可选地，光刻设备可以包括将辐射(例如紫外(UV)辐射)供给至多个独立可控元件102的辐射系统。如果图案形成装置自身是辐射源(例如激光二极管阵列或LED阵列)，那么可以设计光刻设备而没有辐射系统，即没有除了图案形成装置自身之外的辐射源，或至少是简化的辐射系统。
辐射系统包括照射系统(照射器)，所述照射系统配置用于接收来自辐射源的辐射。照射系统包括下述元件中的一个或更多个元件：辐射传递系统(例如适合的定向反射镜)、辐射调节装置(例如扩束器)、用于设定所述辐射的角强度分布(通常，可以调整照射器的光瞳面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部))的调整装置、积分器和/或聚光器。照射系统可以用于调整辐射，该辐射可以提供至独立可控元件102，用于在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。照射系统可以布置成将辐射分成多个子束，所述子束可以例如每个与多个独立可控元件中的一个或更多个相关。二维衍射光栅可以例如用于将辐射分成子束。在所述描述中，术语“辐射的束”和“辐射束”包括但不限于束由多个这样的辐射子束构成的情形。辐射系统还可以包括辐射源(例如准分子激光器)，用于产生供给至多个独立可控元件102或由多个独立可控元件102的辐射。辐射源和光刻设备100可以是分立的实体，例如在辐射源是准分子激光器时。在这样的情形下，不会将辐射源考虑成形成光刻设备100的一部分，且辐射从源传递至照射器。在其它情形下，辐射源可以是光刻设备100的组成部分，例如在源是汞灯时。应当理解，这两种情形都被设计在本发明的范围内。
在一实施例中，辐射源可以是多个独立可控元件102，在一实施例中辐射源可以提供波长为至少5nm，例如至少10nm，至少50nm，至少100nm，至少150nm，至少175nm，至少200nm，至少250nm，至少275nm，至少300nm，至少325nm，至少350nm或至少360nm的辐射。在一实施例中，辐射的波长为至多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。在一实施例中，辐射的波长包括436nm，405nm，365nm，355nm，248nm，193nm，157nm，126nm，和/或13.5nm。在一实施例中，辐射包括约365nm或约355nm的波长。在一实施例中，辐射包括宽带波长，例如包括365nm，405nm和436nm。可以使用355nm激光源。在一实施例中，辐射具有的波长为约405nm。
在一实施例中，以在0和90°之间的角度、例如5和85°之间、15和75°之间、25和65°之间或在35和55°之间的角度从照射系统将辐射引导到图案形成装置104。来自照射系统的辐射可以被直接提供至图案形成装置104。在可替代的实施例中，可以通过分束器(未显示)将辐射从照射系统引导至图案形成装置104，该分束器配置成使得辐射最初被分束器反射且被引导至图案形成装置104。图案形成装置104调制所述束且将它反射返回至分束器，该分束器朝向衬底114传输被调制的束。然而，应当理解，可替代的布置可以用于将辐射引导至图案形成装置104且之后引导至衬底114。尤其是，如果使用透射式图案形成装置104(例如LCD阵列)或图案形成装置104是自发射式的(例如多个二极管)，那么可能不需要照射系统布置。
在光刻设备100的操作中，在图案形成装置104不是发射辐射型的(例如包括LED)时，辐射从辐射系统(照射系统和/或辐射源)入射到图案形成装置104(例如多个独立可控元件)上，且通过图案形成装置104进行调制。在已经通过多个独立可控元件102产生之后，图案化的束110穿过投影系统108，该投影系统108将束110聚焦到衬底114的目标部分120上。
在定位装置116(和可选地在基架136上的位置传感器134(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))的帮助下，可以精确地移动衬底114，例如以便在束110的路径中定位不同的目标部分120。在使用时，用于多个独立可控元件102的定位装置可以用于相对于束110的路径精确地校正多个独立可控元件102的位置，例如在扫描期间。
虽然根据本发明的实施例的光刻设备100在此处描述成用于曝光衬底上的抗蚀剂，但是应当理解，设备100可以用于投影图案化的束110，用于用在无抗蚀剂的光刻术中。
如此处所显示的，光刻设备100是反射类型的(例如采用反射式独立可控元件)。可替代地，设备可以是透射类型的(例如采用透射式独立可控元件)。
可以将所述专用设备100用于以下的一种或更多种模式中，例如：
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110一次投影到目标部分120上(即，单一的静态曝光)。然后将衬底114沿X和/或Y方向移动，使得可以使得不同目标部分120被图案化的辐射束110曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分120的尺寸。
2.在扫描模式中，在对独立可控元件102和衬底114同步地进行扫描的同时，将图案化的辐射束110投影到目标部分120上(即，单一的动态曝光)。衬底相对于独立可控元件的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)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单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在脉冲模式中，独立可控元件102保持为基本静止，且使用(例如由脉冲辐射源或通过脉冲调制独立可控元件所提供的)脉冲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进行经过衬底114的线扫描。由独立可控元件提供的图案根据需要在脉冲之间进行更新，脉冲被时间控制成使得在衬底114上的所需位置处曝光连续的目标部分120。因此，图案化的束110可以横过衬底114进行扫描，以为衬底114的条带曝光完整的图案。重复所述过程，直到整个衬底114已经被逐行曝光为止。
4.在连续扫描模式中，除了衬底114被相对于调制的辐射束B以基本上恒定的速度进行扫描且独立可控元件阵列上的图案在图案化的束110横过衬底114进行扫描且使得它曝光时进行更新之外，实质上与脉冲模式相同。可以使用基本上恒定的辐射源或脉冲辐射源，其被使得与独立可控元件阵列上的图案的更新同步。
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。
图2显示用于与晶片(例如300mm的晶片)一起使用的根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。如图2所示，光刻设备100包括用于保持晶片114的衬底台106。定位装置116与衬底台106相关联，用于在至少X方向上移动衬底台106。可选地，定位装置116可以在Y方向和/或Z方向上移动衬底台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可以提供高达到6个自由度的运动。在一实施例中，衬底台106提供仅在X方向上的运动，其优点是成本较低和复杂性较低。在一实施例中，衬底台106包括中继光学装置。
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。框架160可以与衬底台106和其定位装置116机械隔离。可以例如通过将框架160连接至地面或与用于衬底台106和/或其定位装置116的框架分立的牢固的基架，来提供机械隔离。另外或可替代地，可以将阻尼器设置在框架160和与该框架连接的所述结构之间，而不论所述结构是否是地面、牢固的基架或用于支撑衬底台106和/或其定位装置116的框架。
在本实施例中，每一个独立可寻址元件102是发射辐射二极管，例如蓝紫激光二极管。如图2所示，可以将独立可寻址元件102布置成沿着Y方向延伸的独立可寻址元件102的至少3个分立的阵列。在一实施例中，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加详细描述的像素-栅格成像。
独立可寻址元件102的阵列中的每一个可以是独立光学引擎部件的一部分，为了便于复制，其可以被制造成一个单元。另外，框架160可以配置成是可扩大的且可配置成易于采用任意数量的这样的光学引擎部件。光学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(参见例如图8)的组合。例如，在图2中显示出3个光学引擎部件(在独立可寻址元件102的每个各自的阵列下面具有相关的透镜阵列170)。因此，在一实施例中，可以提供多柱光学布置，且每个光学引擎形成一柱。
另外，光刻设备100包括对准传感器150。对准传感器用于在衬底114的曝光之前和/或期间确定独立可寻址元件102和衬底114之间的对准。对准传感器150的结果可以被光刻设备100中的控制器使用，用于例如控制定位装置116来定位衬底台106，来改善对准。此外或可替代地，控制器可以例如控制与独立可寻址元件102相关的用于定位一个或更多的独立可寻址元件102的定位装置，来改善对准。在一实施例中，对准传感器150可以包括用于执行对准的图案识别功能/软件。
此外或可替代地，光刻设备100包括水平传感器150。水平传感器150用于确定衬底106是否相对于来自独立可寻址元件102的图案的投影是水平的。水平传感器150可以在曝光衬底114之前和/或期间确定水平程度。水平传感器150的结果可以被光刻设备100中的控制器使用，例如控制定位装置116来定位衬底台106，以改善调平。此外或可替代地，控制器可以控制例如用于定位投影系统108(例如透镜阵列)中的元件的、与投影系统108(例如透镜阵列)相关联的定位装置，来改善调平。在一实施例中，可以通过将超声束投射到衬底106上对水平传感器进行操作和/或通过将电磁辐射束投影到衬底106上对其进行操作。
在一实施例中，来自对准传感器和/或水平传感器的结果可以用于改变由独立可寻址元件102所提供的图案。图案可以被改变用于校正例如变形，该变形可能由例如独立可寻址元件102和衬底114之间的光学装置(如果有的话)、在衬底114的定位中的不规则性、衬底114的不平整度等引起。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，来实现非线性变形校正。非线性变形校正可能对于例如柔性显示器是有利的，柔性显示器可能不具有一致的线性或非线性变形。
在光刻设备100的操作中，使用例如机器人输送器(未显示)将衬底114装载到衬底台106上。之后，衬底114沿X方向在框架160和独立可寻址元件102下面移位。衬底114被水平传感器和/或对准传感器150测量，且之后使用独立可寻址元件102使衬底被图案曝光。例如，衬底114被扫描通过投影系统108的焦平面(像平面)，同时子束并且因此图像斑S(参见例如图12)由图案形成装置104被切换成至少部分地接通(ON)或全部接通(ON)或关断(OFF)。对应于图案形成装置104中的图案的特征形成在衬底114上。独立可寻址元件102可以被操作，例如用于提供如此处所述的像素-栅格成像。
在一实施例中，衬底114可以在正X方向上被完全扫描，且之后在负X方向上被完全扫描。在这样的实施例中，在独立可寻址元件102的相反侧上的额外的水平传感器和/或对准传感器150对于负X方向扫描可能是需要的。
图3显示用于在制造例如平板显示器(例如LCD、OLED显示器等)中曝光衬底的根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图。如同如图2中显示的光刻设备100，光刻设备100包括用于保持平板显示器衬底114的衬底台106、在高达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116、用于确定独立可寻址元件102和衬底114之间的对准的对准传感器150和水平传感器150，所述水平传感器50用于确定衬底114相对于来自独立可寻址元件102的图案的投影是否是水平的。
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。在这一实施例中，每个独立可寻址元件102是发射辐射二极管，例如蓝紫激光二极管。如图3所示，独立可寻址元件102被布置成在Y方向上延伸的大量的(例如至少8个)静止的分离的独立可寻址元件102的阵列。在一实施例中，阵列是基本上静止的，即它们不会在投影期间显著地移动。另外，在一实施例中，大量的独立可寻址元件102的阵列与相邻的独立可寻址元件102的阵列以交替地方式在X方向上交错。光刻设备100，尤其是独立可寻址元件102，可以被布置以提供像素-栅格成像。
在光刻设备100的操作中，使用例如机器人输送器(未显示)将平板显示器衬底114装载到衬底台106上。之后，衬底114沿X方向在框架160和独立可寻址元件102下面移位。衬底114被水平传感器和/或对准传感器150测量，且之后通过使用独立可寻址元件102而被图案曝光。独立可寻址元件102可以被操作，例如用于提供如此处所述的像素-栅格成像。
图4显示用于辊对辊的柔性显示器/电子装置的根据本发明实施例的光刻设备的示意俯视图。如同图3中显示的光刻设备100，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。在这一实施例中，每一独立可寻址元件102是发射辐射二极管，例如蓝紫激光二极管。另外，光刻设备包括用于确定独立可寻址元件102和衬底114之间的对准的对准传感器150和用于确定衬底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。
光刻设备还可以包括具有物体台106的物体保持器，衬底114在物体台106上移动。衬底114是柔性的且被滚动到连接至定位装置116的辊上，该定位装置116可以是转动辊的电机。在一实施例中，衬底114可以另外或可替代地从连接至定位装置116的辊滚动，该定位装置可以是转动辊的电机。在一实施例中，具有至少两个辊，一个辊是衬底滚动离开的辊，另一个辊是衬底所滚动到达的辊。在一实施例中，如果例如衬底114在辊之间是足够刚性的，那么不需要设置物体台106。在这样的情形中，将仍然具有物体保持器，例如一个或更多的辊。在一实施例中，光刻设备可以提供无载体(carrier-less)衬底(例如无载体箔片(CLF))和/或辊对辊制造。在一实施例中，光刻设备可以提供片材对片材的制造。
在光刻设备100的操作中，柔性衬底114在框架160和独立可寻址元件102的下面沿X方向滚动到辊上和/或滚动离开辊。衬底114被水平传感器和/或对准传感器150测量，且之后使用独立可寻址元件102使衬底114被图案曝光。独立可寻址元件102可以被操作，例如提供如在此处所讨论的像素-栅格成像。
图5显示具有可移动独立可寻址元件102的根据本发明实施例的光刻设备的示意俯视图。如同图2中显示的光刻设备100，光刻设备100包括用于保持衬底114的衬底台106、在高达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116、用于确定独立可寻址元件102和衬底114之间的对准的对准传感器150、和确定衬底114是否相对于来自独立可寻址元件102的图案的投影处于水平的水平传感器150。
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。在这一实施例中，每一独立可寻址元件102是发射辐射二极管，例如激光二极管(诸如蓝紫激光二极管)。如图5所示，独立可寻址元件102布置成沿着Y方向延伸的大量的分离的独立可寻址元件102的阵列200。另外，在一实施例中，大量的独立可寻址元件102的阵列200以交替的方式沿着X方向与独立可寻址元件102的相邻的阵列200交错。光刻设备100，尤其是独立可寻址元件102，可以布置成提供像素-栅格成像。然而，在一实施例中，光刻设备100不需要提供像素-栅格成像。更确切地，光刻设备100可以以不形成用于投影到衬底上的单个像素、而是形成用于投影到衬底上的大致连续的图像的方式将二极管的辐射投影到衬底上。
在一实施例中，多个独立可寻址元件102中的一个或更多个在曝光区域和曝光区域外的位置之间是可移动的，在曝光区域中一个或更多的独立可寻址元件用于将束110的全部或一部分投影，在该曝光区域外的位置中一个或更多的独立可寻址元件不会投影任何束110。在一实施例中，一个或更多的独立可寻址元件102是发射辐射器件，其在曝光区域204中被接通(ON)或至少部分接通(ON)，即它们(图5中的淡阴影区域中)发射辐射，以及在位于曝光区域204的外部时被关断(OFF)，即它们不发射辐射。
在一实施例中，一个或更多的独立可寻址元件102是发射辐射器件，其可以在曝光区域204和曝光区域204的外部被接通(ON)。在这样的情形下，如果例如辐射没有通过一个或更多的独立可寻址元件102适当地投影到曝光区域204中，那么一个或更多的独立可寻址元件102可以在曝光区域204的外部被接通用于提供补偿曝光。例如，参考图5，与曝光区域204相对的阵列中的一个或更多的独立可寻址元件102可以被接通(ON)，用于校正在曝光区域204中的失效的或不适当的辐射投影。
在一实施例中，曝光区域204是细长的线。在一实施例中，曝光区域204是一个或更多的独立可寻址元件102的一维阵列。在一实施例中，曝光区域204是一个或更多的独立可寻址元件102的二维阵列。在一实施例中，曝光区域204是细长的。
在一实施例中，每个可移动的独立可寻址元件102可以独立地移动，不必一起作为一个单元。
在一实施例中，一个或更多的独立可寻址元件是可移动的，且在使用时至少在束110的投影期间沿着横向于束110的传播方向的方向移动。例如，在一实施例中，一个或更多的独立可寻址元件102是发射辐射器件，其在束110的投影期间沿着基本上垂直于束110的传播方向的方向移动。
在一实施例中，每个阵列200是可横向移位的板，该板具有沿着如图6所示的板布置的多个空间上分离的独立可寻址元件102。在使用中，每个板沿着方向208平移。在使用中，独立可寻址元件102的运动被适当地定时控制以位于曝光区域204中(显示为图6中的深阴影区域)，以便将全部或一部分束110投影。例如，在一实施例中，一个或更多的独立可寻址元件102是发射辐射器件，独立可寻址元件102的接通或关断被定时控制，使得一个或更多的独立可寻址元件102在它们在曝光区域204中时被接通(ON)，在它们在区域204外时被关断(OFF)。例如在图6(A)中，多个发射辐射二极管200的二维阵列被沿着方向208平移，两个阵列沿着正方向208，在两个阵列之间的中间一个阵列沿着负方向208。发射辐射二极管102的接通(ON)或关断(OFF)被定时控制，使得每一阵列200中的特定的发射辐射二极管102在它们位于曝光区域204中时被接通(ON)，而在它们在区域204外时被关断(OFF)。当然，在例如阵列200到达它们行程的末端时，阵列200可以在相反的方向上行进，即两个阵列沿负方向208，两个阵列之间的中间一个阵列沿正方向208。在另外的例子中，在图6(B)中，发射辐射二极管200的多个相互交织的一维阵列沿方向208平移，在正方向208上和负方向208上交替。发射辐射二极管102的接通(ON)或关断(OFF)被定时控制，使得每一阵列200中的特定发射辐射二极管102在它们位于曝光区域204中时被接通(ON)，且在它们位于区域204外时被关断(OFF)。当然，阵列200可以沿相反的方向行进。在另一例子中，在图6(C)中，发射辐射二极管200的单个阵列(显示为一维阵列，但这不是必须的)被沿方向208平移。发射辐射二极管102的接通(ON)或关断(OFF)被定时控制，使得每一阵列200的特定发射辐射二极管102在它们位于曝光区域204中时被接通(ON)而在它们位于区域204外时被关断(OFF)。
在一实施例中，每一阵列200是可旋转的板，该板具有围绕板布置的多个空间上分离的独立可寻址元件102。在使用中，每一板围绕其自身的轴线206旋转，例如在图5中的箭头所显示的方向上。也就是，阵列200可以可替代地沿如图5显示的顺时针和逆时针方向旋转。可替代地，每一阵列200可以沿顺时针方向旋转或沿逆时针方向旋转。在一实施例中，阵列200旋转整整一圈。在一实施例中，阵列200旋转的弧度小于完整的一圈。在一实施例中，如果例如衬底沿着Z方向进行扫描，那么阵列200可以围绕沿着X或Y方向延伸的轴线旋转。在一实施例中，参考图6(D)，阵列200中的独立可寻址元件102可以布置在边缘处，且沿着向外朝向衬底114的径向方向投影。衬底114可以围绕阵列200的侧边的至少一部分延伸。在这种情形中，阵列200围绕沿着X方向延伸的轴线旋转，且衬底114沿X方向移动。
在使用中，独立可寻址元件102的运动被适当地定时控制用于定位在曝光区域204中，以便将束110的全部或一部分投影。例如，在一实施例中，一个或更多的独立可寻址元件102是发射辐射器件，独立可寻址元件102的接通(ON)或关断(OFF)被定时控制，使得一个或更多的独立可寻址元件102在它们位于曝光区域204中时被接通(ON)且在它们位于区域204外时被关断(OFF)。因此，在一实施例中，发射辐射器件102可以在运动期间全都保持接通，之后某些发射辐射器件102在曝光区域204中被调制成关断(OFF)。在发射辐射器件102和衬底之间的且在曝光区域204外的适合的遮蔽可能是需要的，用于遮蔽曝光区域204防止发射辐射器件102在曝光区域204外被接通(ON)。使得发射辐射器件102一致地接通(ON)可以在使用期间便于使得发射辐射器件102处于基本上一致的温度。在一实施例中，发射辐射器件102可以在大部分时间保持关断(OFF)，而在处于曝光区域204中时一个或更多的发射辐射器件102被接通(ON)。
在一实施例中，可旋转板可以具有如图7所示的配置。例如，在图7(A)中，显示了可旋转板的示意俯视图。可旋转板可以具有阵列200，该阵列200具有围绕板布置的独立可寻址元件102的多个子阵列210(与图5中的可旋转板相比，其示意性地显示围绕板布置的独立可寻址元件102的单个阵列200)。在图7(A)中，子阵列210显示为彼此交错，使得一个子阵列210的独立可寻址元件102在另一子阵列210的两个独立可寻址元件102之间。然而，子阵列210的独立可寻址元件102可以彼此对准。独立可寻址元件102可以独立地或一起通过电机216围绕轴线旋转，在这一例子中，轴线沿着图7(A)中的Z方向延伸通过电机216。电机216可以连接至可旋转板且连接至框架(例如框架160)、或连接至框架(例如框架160)且连接至可旋转板。在一实施例中，电机216(或例如，位于另外位置的某个电机)可能引起独立可寻址元件102的另外的移动，不论是单独地或一起地移动。例如，电机216可以引起一个或更多的独立可寻址元件102在X、Y和/或Z方向上的平移。另外或可替代地，电机216可能引起一个或更多的独立可寻址元件102围绕X和/或Y方向的旋转(即，Rx和/或Ry运动)。
在作为俯视图的图7(B)中示意性地显示的可旋转板的实施例中，可旋转板可能在其中心区域具有开口212，且独立可寻址元件102的阵列200布置在开口212外面的板上。因此，例如可旋转板可以形成如图7(B)所显示的环形盘，且独立可寻址元件102的阵列200围绕盘布置。开口可以减小可旋转板的重量，和/或便于冷却独立可寻址元件102。
在一实施例中，可以使用支撑件204在外周边处支撑可旋转板。支撑件214可以是轴承，例如辊子轴承或气体轴承。旋转(和/或其它运动，例如沿着X、Y和/或Z方向的平移和/或Rx运动和/或Ry运动)可以通过如图7(A)所显示的电机216来提供。另外地或可替代地，支撑件214可以包括使得独立可寻址元件102围绕轴线A旋转(和/或提供其它移动，例如沿着X、Y和/或Z方向的平移和/或Rx运动和/或Ry运动)的电机。
在一实施例中，参考图7(D)和7(E)，具有独立可寻址元件102的阵列200的可旋转板可以连接至可旋转结构218。可旋转结构218可以通过电机220围绕轴线B旋转。另外，可旋转板可以通过电机216相对于可旋转结构218旋转，电机216使得可旋转板围绕轴线A旋转。在一实施例中，旋转轴线A和B不会重合，因此轴线如图7(D)和7(E)中显示的在空间上是分离的。在一实施例中，旋转轴线A和B基本上彼此平行。在曝光期间的使用中，可旋转结构218和可旋转板旋转。旋转可以被协调，使得独立可寻址元件102在曝光区域204中可以沿着大致直线对准。这可以与例如图5的实施例相比较，其中曝光区域204中的独立可寻址元件102可以不被沿着大致直线对准。
在具有如上文所述的可移动的独立可寻址元件的情况下，在需要时可以通过将独立可寻址元件移动到曝光区域204中来减少独立可寻址元件的数量。因此，可以减小热负载。
在一实施例中，可以提供比理论上所需要的可移动的独立可寻址元件(例如在可旋转板上)更多的可移动的独立可寻址元件。这一布置的可能的优点是：如果一个或更多的可移动的独立可寻址元件破裂或不能操作，替代地可以使用一个或更多的其它可移动的独立可寻址元件。另外或可替代地，额外的可移动的独立可寻址元件可以具有控制独立可寻址元件上的热负载的优点，这是因为可移动的独立可寻址元件越多，曝光区域204外的可移动的独立可寻址元件的冷却机会就越大。
在一实施例中，可移动的独立可寻址元件102被内嵌到具有低热导率的材料中。例如，材料可以是陶瓷的，例如堇青石或基于堇青石的陶瓷和/或微晶玻璃(Zerodur)陶瓷。在一实施例中，可移动的独立可寻址元件102内嵌在具有高热导率的材料中，诸如金属，例如相对轻质的金属，例如铝或钛。
在一实施例中，阵列200可以包括温度控制布置。例如，参考图7(F)，阵列200可以具有流体(例如液体)引导通道222，用于传输冷却流体到阵列200上、传输冷却流体到阵列200附近或传输冷却流体通过阵列200来冷却阵列。通道222可以连接至适合的热交换器和泵228，以使得流体通过通道循环。在通道222与热交换器和泵228之间连接的供给装置224和回送装置226可以促进流体的循环和温度控制。传感器234可以设置在阵列中、阵列上或阵列附近，以测量阵列200的参数，所得测量结果可以用于控制由热交换器和泵提供的流体流的温度。在一实施例中，传感器234可以测量阵列200的主体的膨胀和/或收缩，所得测量结果可以用于控制由热交换器和泵所提供的流体流的温度。这样的膨胀和/或收缩可以是温度的代表。在一实施例中，传感器234可以与阵列200集成(如由成点的形式的传感器234所显示的)和/或可以与阵列200是分立的(如由成盒形式的传感器234所显示的)。与阵列200分立的传感器234可以是光学传感器。
在一实施例中，参考图7(G)，阵列200可以具有一个或更多的散热片230，用于增加散热的表面积。散热片230可以例如位于阵列200的顶表面上和/或在阵列200的侧表面上。可选地，一个或更多的另外的散热片232可以被提供用于与散热片230配合，以便于散热。例如，散热片232能够从散热片230吸收热量，且可以包括流体(例如液体)引导通道和类似于如在图7(F)中显示的和关于其所描述的相关的热交换器/泵。
在一实施例中，参考图7(H)，阵列200可以位于流体限制结构236处或附近，该流体限制结构236配置成保持流体238与阵列200的主体接触以便于通过流体进行散热。在一实施例中，流体238可以是液体，例如水。在一实施例中，流体限制结构236提供在它和阵列200的主体之间的密封。在一实施例中，该密封可以是例如通过气流或毛细作用力所提供的无接触密封。在一实施例中，类似于如关于流体引导通道222所讨论的，流体238被循环以促进散热。可以通过流体供给装置240提供流体238。
在一实施例中，参考图7(H)，阵列200可以位于流体供给装置240处或附近，该流体供给装置240配置成朝向阵列200的主体投射流体238，以便于通过流体进行散热。在一实施例中，流体238是气体，例如清洁的干燥气体，N2、惰性气体等。虽然流体限制结构236和流体供给装置240在图7(H)中显示在一起，但是它们不必设置在一起。
在一实施例中，阵列200的主体是大致实心的结构，且具有例如用于流体引导通道222的腔。在一实施例中，阵列200的主体是大部分敞开的大致框架状结构，且各种部件(例如独立可寻址元件102、流体引导通道222等)连接至该大致框架状结构。这一敞开状的结构便于气体流动和/或增加表面积。在一实施例中，阵列200的主体是具有多个进入或通过所述主体的腔的大致实心结构，以便于气体流动和/或增加表面积。
虽然在上文描述了提供冷却的实施例，但是实施例可替代或另外可以提供加热。
在一实施例中，在曝光使用期间阵列200期望保持在大致恒定的稳态温度。因此，例如阵列200中的所有或许多独立可寻址元件102可以在曝光之前被通电以达到期望的稳态温度或在其附近，且在曝光期间任意一个或更多的温度控制布置可以用于冷却和/或加热阵列200，以保持稳态温度。在一实施例中，任意一个或更多的温度控制布置可以用于在曝光之前加热阵列200，以达到期望的稳态温度或在其附近。之后，在曝光期间，任意一个或更多的温度控制布置可以用于冷却和/或加热阵列200，以保持稳态温度。来自传感器234的测量结果可以以前馈和/或反馈的方式使用，以保持稳态温度。在一实施例中，多个阵列200中的每一个可以具有相同的稳态温度，或多个阵列200中的一个或更多的阵列200可以具有不同于多个阵列200中的一个或更多的其它的阵列200的稳态温度。在一实施例中，阵列200被加热至比期望的稳态温度高的温度，且之后由于任意一个或更多的温度控制布置所施加的冷却和/或因为独立可寻址元件102的使用不足以保持比期望的稳态温度高的温度而在曝光期间温度降低。
在一实施例中，为了改善热控制和整体冷却，阵列200的主体的数量被沿着和/或跨经曝光区域增加。因此，例如替代图5中显示的四个阵列200，可以设置5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多的阵列200。可以设置更少的阵列，例如一个阵列200，诸如覆盖衬底的全部宽度的单个大阵列。
在一实施例中，如在此处描述的透镜阵列与可移动的独立可寻址元件是相关联的或是一体的。例如，透镜阵列板可以连接至每个可移动阵列200，且因此与独立可寻址元件102是可一起移动的(例如可旋转的)。如上文所述，透镜阵列板可以是相对于独立可寻址元件102(例如沿着Z方向)是可移位的。在一实施例中，可以为阵列200设置多个透镜阵列板，每一透镜阵列板与多个独立可寻址元件102的不同的子组相关联。
在一实施例中，参考图7(I)，单个分立的透镜242可以连接在每个独立可寻址元件102的前面，且102是可与独立可寻址元件移动的(例如围绕轴线A是可旋转的)。另外，通过使用致动器244，透镜242可以是相对于独立可寻址元件102(例如沿着Z方向)是可移位的。在一实施例中，参考图7(J)，独立可寻址元件102和透镜242可以通过致动器244相对于阵列200的主体246一起被移位。在一实施例中，致动器244配置成(即相对于独立可寻址元件102或与独立可寻址元件102一起)沿着Z方向仅使透镜242移位。
在一实施例中，致动器244配置成在高达3个自由度上(Z方向、围绕X方向的旋转和/或围绕Y方向的旋转)将透镜242移位。在一实施例中，致动器244配置成在高达6个自由度上将透镜242移位。在透镜242相对于其独立可寻址元件102可移动时，可以通过致动器244移动透镜242以改变透镜242相对于衬底的聚焦位置。在透镜242与其独立可寻址元件102一起移动时，透镜242的聚焦位置是大致恒定的，但是相对于衬底被移位。在一实施例中，透镜242的移动对于与阵列200中的每个独立可寻址元件102相关的每一透镜242被独立控制。在一实施例中，多个透镜242的子组相对于它们的多个独立可寻址元件102的相关子组一起移动，或与它们一起移动。在后一情形下，为了较低的数据管理费用和/或较快的响应，可能是以牺牲精细的聚焦控制为代价的。在一实施例中，由独立可寻址元件102所提供的辐射斑的尺寸可以通过离焦进行调整，即离焦越大，辐射斑的尺寸越大。
在一实施例中，参考图7(K)，在其中具有孔阑的孔阑结构248可以位于透镜242的下面。在一实施例中，孔阑结构248可以位于在透镜242上方，且在透镜242和相关的独立可寻址元件102之间。孔阑结构248可能限制了透镜242、相关的独立可寻址元件102和/或相邻的透镜242/独立可寻址元件102的衍射效应。
在一实施例中，独立可寻址元件102可以是发射辐射器件，例如激光二极管。这样的发射辐射器件可以具有高的空间相干性且因此可能显示出散斑问题。为了避免这样的散斑问题，应当通过移动一束部分相对于另一束部分的相位来扰乱由发射辐射器件发射的辐射。在一实施例中，参考图7(L)和7(M)，板250可以位于例如框架160上，且独立可寻址元件102相对于板250移动。在独立可寻址元件102相对于板250且在板250上移动时，板250引起了由独立可寻址元件102朝向衬底发射的辐射的空间相干性的破坏。在一实施例中，在独立可寻址元件102相对于板250和在板250上移动时，板250位于透镜242和其相关的独立可寻址元件102之间。在一实施例中，板250可以位于透镜242和衬底之间。
在一实施例中，参考图7(N)，空间相干性破坏装置252可以位于衬底和至少独立可寻址元件102之间，该独立可寻址元件102将辐射投影到曝光区域上。在一实施例中，空间相干性破坏装置252位于独立可寻址元件102和透镜242之间，且可以连接至主体246。在一实施例中，空间相干性破坏装置252是相位调制器、振动板或旋转板。在独立可寻址元件102将辐射朝向衬底投影时，空间相干性破坏装置252使得破坏由独立可寻址元件102发射的辐射的空间相干性。
在一实施例中，透镜阵列(不论是否是一起作为一个单元或作为独立的透镜)(期望地经由高热导率材料)连接至阵列200，以便于在可以提供更加有利的冷却情况下，将热量从透镜阵列传导至阵列200。
在一实施例中，阵列200可以包括一个或更多的聚焦或水平传感器254，如同水平传感器150。例如，传感器254可以配置成测量阵列200中的每一个独立可寻址元件102或阵列200的多个独立可寻址元件102的聚焦。因此，如果检测到离焦状态，那么可以对于阵列200中的每个独立可寻址元件102或对于阵列200中的多个独立可寻址元件102来校正聚焦。聚焦可以通过例如沿着Z方向(和/或围绕X轴线和/或围绕Y轴线)移动透镜242来进行校正。
在一实施例中，传感器254与独立可寻址元件102是一体的(或可以与阵列200中的多个独立可寻址元件102是一体的)。参考图7(O)，示意性地显示示例性的传感器254。聚焦检测束256被改向(例如反射)远离衬底表面，穿过透镜242，且被半镀银反射镜258引导朝向检测器262。在一实施例中，聚焦检测束256可以是用于曝光的辐射，该辐射刚好是从衬底被改向的。在一实施例中，聚焦检测束256可以是在衬底处被引导的专门的束，其在被衬底改向时变成束256。在束256撞击到检测器262上之前，刀边缘260(其可以是孔阑)位于束256的路径中。在这一例子中，检测器262包括通过分开检测器262在图7(O)中显示的至少两个辐射敏感部分(例如区域或检测器)。在衬底处于正焦位置时，在边缘260处形成清晰图像，因此检测器262的辐射敏感部分接收相等量的辐射。在衬底处于离焦状态时，束256移位，图像将形成在边缘260的前面或后面。因此，边缘260将截取束256的特定部分，检测器262的一个辐射敏感部分将接收比检测器262的另一辐射敏感部分更小量的辐射。来自检测器262的辐射敏感部分的输出信号的比较使得能够得到被改向的束256与所期望的位置不同的量、被改向的束256与所期望的位置不同时所处的方向、以及被改向的束256与所期望的位置不同时所离开的衬底的平面。信号可以被电子处理以提供控制信号，例如通过该控制信号可以对透镜242进行调整。反射镜258、边缘260和检测器262可以安装至阵列200。在一实施例中，检测器262可以是四象限光电单元。
在一实施例中，可以提供400个独立可寻址元件102，且(在任一时刻)133个进行工作。在一实施例中，可以设置有600-1200个工作的独立可寻址元件102，且可选地具有额外的独立可寻址元件102，例如用作预留和/或用于校正曝光(如例如上文所述的)。工作的独立可寻址元件102的数量可能例如依赖于抗蚀剂，其需要用于形成图案的辐射的特定剂量。在独立可寻址元件102是可旋转的(如独立可寻址元件102)情况下，独立可寻址元件102可以在6Hz的频率进行旋转，且具有1200个工作的独立可寻址元件102。如果具有较少的独立可寻址元件102，则可以在较高的频率下旋转独立可寻址元件102；如果具有更多的独立可寻址元件102，可以以较低的频率旋转独立可寻址元件102。
在一实施例中，与独立可寻址元件102的阵列相比，可以使用可移动的独立可寻址元件102减小独立可寻址元件102的数量。例如，可以(在任一时刻)提供600-1200个工作的独立可寻址元件102。另外，减小的数量可以产生基本上与独立可寻址元件102的阵列相类似的结果，但是具有一个或更多的优点。例如，对于使用紫蓝二极管阵列的充分的曝光能力，可能需要100000个紫蓝二极管的阵列，例如布置成200个二极管×500个二极管。在以10kHz的频率操作时，每个激光二极管的光功率将是0.33mW。每一激光二极管的电功率将是150mW＝35mA×4.1V。因此，对于所述阵列，电功率将是15kW。在使用可移动的独立可寻址元件的实施例中，可以提供400个紫蓝二极管，其中133个进行工作。在9Mhz的频率下操作时，每一激光二极管的光功率将是250mW。每一激光二极管的电功率将是1000mW＝240mA×4.2V。因此，对于所述阵列，电功率将是133W。因此，可移动的独立可寻址元件布置中的二极管可以在如例如在图7(P)中显示的光输出功率与前向电流关系曲线(240mA v.35mA)中的陡峭部分中进行操作，从而产生了每一二极管的高输出功率(250mW v.0.33mW)，但是具有对于多个独立可寻址元件(133W v.15kW)的低电功率。因此，二极管可以更加有效地使用且导致减小的功率损耗和/或热量。
因此，在一实施例中，二极管在功率/前向电流曲线的陡峭部分中进行操作。在功率/前向电流曲线的非陡峭部分中进行操作可能导致辐射的不相干性。在一实施例中，二极管在大于5mW的光功率下但是小于或等于20mW，或小于或等于30mW，或小于或等于40mW的情况下进行操作。在一实施例中，二极管没有在大于300mW的光功率下进行操作。在一实施例中，二极管被以单一的模式进行操作，而不是以多模式进行操作。
阵列200上的独立可寻址元件102的数量可能依赖于，特别是依赖于(且如另外在上文所指出的程度)阵列200将要覆盖的曝光区域的长度、在曝光期间阵列移动的速度、斑的尺寸(即从独立可寻址元件102投影到衬底上的斑的横截面尺寸，例如宽度/直径)、每一独立可寻址元件应当提供的期望的强度(例如是否期望对于多于一个的独立可寻址元件上方的衬底上的斑展开期望的剂量，以避免对衬底或衬底上的抗蚀剂的损害)、衬底的期望的扫描速度、成本考虑、独立可寻址元件可以被接通(ON)或关断(OFF)的频率、以及对于冗余的独立可寻址元件102的期望(如之前讨论的；例如用于校正曝光或作为预留，例如如果一个或更多的独立可寻址元件故障)。在一实施例中，阵列200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，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。在一实施例中，阵列200包括小于50000个独立可寻址元件102，例如小于25000个独立可寻址元件，小于15000个独立可寻址元件，小于10000个独立可寻址元件，小于7500个独立可寻址元件，小于5000个独立可寻址元件，小于2500个独立可寻址元件，小于1200个独立可寻址元件，小于600个独立可寻址元件，或小于300个独立可寻址元件。
在一实施例中，阵列200对于每10cm曝光区域长度(即，使得阵列中的独立可寻址元件的数量对于10cm的曝光区域长度进行标准化)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，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。在一实施例中，阵列200对于每10cm曝光区域长度(即使得阵列中的独立可寻址元件的数量对于10cm的曝光区域长度进行标准化)包括：小于50000个独立可寻址元件102，例如小于25000个独立可寻址元件，小于15000个独立可寻址元件，小于10000个独立可寻址元件，小于7500个独立可寻址元件，小于5000个独立可寻址元件，小于2500个独立可寻址元件，小于1200个独立可寻址元件，小于600个独立可寻址元件，或小于300个独立可寻址元件。
在一实施例中，阵列200包括小于75％的冗余的独立可寻址元件102，例如67％或更少，50％或更少，约33％或更少，25％或更少，20％或更少，10％或更少，或5％或更少。在一实施例中，阵列200包括至少5％的冗余的独立可寻址元件102，例如至少10％，至少25％，至少33％，至少50％，或至少65％。在一实施例中，阵列包括约67％的冗余的独立可寻址元件。
在一实施例中，衬底上的独立可寻址元件的斑的尺寸是10微米或更少，5微米或更少，例如3微米或更少，2微米或更少，1微米或更少，0.5微米或更少，0.3微米或更少，或约0.1微米。在一实施例中，衬底上的独立可寻址元件的斑的尺寸是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，1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。在一实施例中，斑的尺寸是约0.1微米。在一实施例中，斑的尺寸是约0.5微米。在一实施例中，斑的尺寸是约1微米。
在光刻设备100的操作中，衬底114被使用例如机器人输送器(未显示)装载到衬底台106上。之后衬底114在框架160和独立可寻址元件102的下面沿着X方向移位。衬底114通过水平传感器和/或对准传感器150进行测量，且之后使用独立可寻址元件102将衬底以图案曝光，如上文所述。独立可寻址元件102可以被操作，例如提供如此处所讨论的像素-栅格成像。
图8显示根据本发明的一个实施例的光刻设备的示意侧视图。如图8所示，光刻设备100包括图案形成装置104和投影系统108。投影系统108包括两个透镜176、172。第一透镜176被布置成接收来自图案形成装置104的经过调制的辐射束110，且聚焦它通过孔径光阑174中的对比度孔阑。另外的透镜(未显示)可以位于孔阑中。之后辐射束110发散，且被第二透镜172(例如场透镜)聚焦。
投影系统108还包括布置成接收经过调制的辐射束110的透镜阵列170。与图案形成装置104中的一个或更多的独立可控元件相对应的经过调制的辐射束110的不同部分穿过透镜阵列170中的各自不同的透镜。每一透镜将经过调制的辐射束110的各自部分聚焦至位于衬底114上的点上。这样，辐射斑S(参见图12)的阵列被曝光至衬底114上。应当理解，虽然仅显示出所示出的透镜阵列170中的5个透镜，但是透镜阵列可以包括数百个或数千个透镜(这同样适用于用作图案形成装置104的独立可控元件)。
如图8所示，在衬底114和透镜阵列170之间设置自由工作距离FWD。这一距离允许衬底114和/或透镜阵列170移动，从而允许例如聚焦校正。在一实施例中，自由工作距离在1-3mm的范围内，例如约1.4mm。图案形成装置104的独立可寻址元件布置在节距P处，其导致在衬底114处的成像斑的相关节距P。在一实施例中，透镜阵列170可以提供0.15或0.18的NA。在一实施例中，成像斑的尺寸是约1.6μm。
在这一实施例中，投影系统108可以是1∶1投影系统，其中衬底114上的图像斑的阵列间距与图案形成装置104的像素的阵列间距是相同的。为了提供改善的分辨率，图像斑可以远小于图案形成装置104的像素。
图9显示出根据本发明的实施例的光刻设备的示意侧视图。在这一实施例中，除了透镜阵列170之外，在图案形成装置104和衬底114之间没有光学装置。
图9中的光刻设备100包括图案形成装置104和投影系统108。在这种情形下，投影系统108仅包括布置成接收经过调制的辐射束110的透镜阵列170。与图案形成装置104中的一个或更多的独立可控元件相对应的调制辐射束110的不同部分穿过透镜阵列170中的各自的不同的透镜。每一透镜将经过调制的辐射束110的各自的部分聚焦到位于衬底114上的点上。这样，辐射斑S(参见图12)的阵列被曝光至衬底114上。应当理解，虽然仅显示出所显示的透镜阵列170中的5个透镜，但是透镜阵列可以包括数百或数千个透镜(这同样适用于用作图案形成装置104的独立可控元件)。
如同在图8中示出的那样，在衬底114和透镜阵列170之间设置了自由工作距离FWD。这一距离允许衬底114和/或透镜阵列170移动，以允许例如进行聚焦校正。图案形成装置104的独立可寻址元件布置在节距P处，其导致了在衬底114处的成像斑的相关节距P。在一实施例中，透镜阵列170可以提供0.15的NA。在一实施例中，成像斑的尺寸是约1.6μm。
图10显示使用关于图5在上文描述的可移动的独立可寻址元件102的根据本发明实施例的光刻设备的示意侧视图。在这一实施例中，除了透镜阵列170之外，在图案形成装置104和衬底114之间没有其它光学装置。
图10中的光刻设备100包括图案形成装置104和投影系统108。在这种情形下，投影系统108仅包括布置成接收经过调制的辐射束110的透镜阵列170。与在图案形成装置104中的一个或更多的独立可控元件相对应的调制辐射束110的不同部分穿过透镜阵列170中的各自的不同的透镜。每一透镜将经过调制的辐射束110的各自的部分聚焦到位于衬底114上的点上。这样，辐射斑S(参见图12)的阵列被曝光至衬底114上。应当理解，虽然仅显示出所示的透镜阵列170中的5个透镜，但是透镜阵列可以包括数百或数千个透镜(这同样适用于用作图案形成装置104的独立可控元件)。
如同在图8中示出的那样，在衬底114和透镜阵列170之间设置了自由工作距离FWD。这一距离允许衬底114和/或透镜阵列170移动，以允许例如进行聚焦校正。图案形成装置104的独立可寻址元件布置在节距P处，其导致了在衬底114处的成像斑的相关节距P。在一实施例中，透镜阵列170可以提供0.15的NA。在一实施例中，成像斑的尺寸是约1.6μm。
图11显示多个独立可寻址元件102，具体地是6个独立可寻址元件102。在这一实施例中，每个独立可寻址元件102是发射辐射二极管，例如蓝紫激光二极管。每一发射辐射二极管桥接两条电线，以将电流供给至发射辐射二极管以控制二极管。因此，二极管形成可寻址栅格。两条电线之间的宽度是约250μm，发射辐射二极管具有约500μm的节距。
图12示意性地显示衬底114上的图案可以如何产生。实心圆圈表示通过投影系统108中的透镜阵列MLA投影到衬底114上的斑S的阵列。当在衬底上进行一系列曝光时，衬底114被相对于投影系统108在X方向上移动。空心圆圈表示之前已经在衬底上被曝光的斑曝光SE。如图所示，通过投影系统108中的透镜阵列170投影到衬底114上的每一斑在衬底114上曝光一排R的斑。通过被每一斑S曝光的所有排R的斑曝光SE的总和产生衬底114的完整的图案。这样的布置通常称为“像素-栅格成像”。应当理解，图12是示意性的附图且斑S在实际中可能重叠。
可见，辐射斑S的阵列被以相对于衬底114的角度α布置(衬底114的边缘位于平行于X和Y方向)。这被完成使得在衬底114被沿着扫描方向(X方向)移动时，每一辐射斑将通过衬底的不同的区域，从而允许整个衬底被辐射斑S的阵列覆盖。在一实施例中，角度α是至多20°，10°，例如至多5°，至多3°，至多1°，至多0.5°，至多0.25°，至多0.10°，至多0.05°，或至多0.01°。在一实施例中，角度α是至少0.0001°，例如至少0.001°。根据在垂直于扫描方向的方向上的阵列间距和图像斑尺寸确定在扫描方向上的阵列的宽度和倾斜角α，用于确保衬底114的整个表面积被寻址。
图13示意性地显示如何可以通过使用多个光学引擎在单个扫描中曝光整个衬底114，每个光学引擎包括一个或更多的独立可寻址元件。通过8个光学引擎来产生辐射斑S(未显示)的8个阵列SA，该8个光学引擎布置成在“棋盘板”上的两个排R1、R2，或交错配置，使得辐射斑S的一个阵列的边缘与辐射斑S的相邻阵列的边缘略微重叠。在一实施例中，光学引擎布置成至少3个排，例如4个排或5个排。这样，辐射带延伸跨过衬底W的宽度，从而允许在单一扫描中执行对整个衬底的曝光。这样的“全宽度”单次通过曝光帮助避免连接两次或更多次通过过程的可能的缝合问题，且还可以减小机器印迹，因为衬底可能不需要在横向于衬底通过方向的方向上被移动。应当理解，可以使用任何适合数量的光学引擎。在一实施例中，光学引擎的数量是至少1，例如至少2，至少4，至少8，至少10，至少12，至少14，或至少17。在一实施例中，光学引擎的数量是小于40，例如小于30或小于20。每一光学引擎可以包括分立的图案形成装置104和可选的如上文所述的分立的投影系统108和/或辐射系统。然而应当理解，两个或更多的光学引擎可能共有一个或更多的辐射系统、图案形成装置104、和/或投影系统108中的至少一部分。
在此处描述的实施例中，提供用于控制独立可寻址元件的控制器。例如，在独立可寻址元件是发射辐射器件的例子中，控制器可以控制何时独立可寻址元件被接通(ON)或关断(OFF)，和获得对独立可寻址元件的高频调制。控制器可以控制由一个或更多的独立可寻址元件发射的辐射的功率。控制器可以调制通过一个或更多的独立可寻址元件发射的辐射的强度。控制器可以控制/调整在独立可寻址元件的阵列的所有或一部分上的强度均匀性。控制器可以调整独立可寻址元件的辐射输出，以对成像误差(例如集光率和光学像差(例如彗差、象散等))进行校正。
在光刻术中，可以通过选择性地将衬底上的抗蚀剂层以辐射曝光(例如通过以图案化的辐射曝光抗蚀剂层)，而在衬底上产生期望的特征。接收特定的最小辐射剂量(“剂量阈值”)的抗蚀剂区域经历化学反应，而其它区域保持不变。由此产生的抗蚀剂层中的化学差别允许对抗蚀剂显影，即选择性移除已经接收至少最小剂量的区域或移除没有接收最小剂量的区域。结果，一部分衬底仍然被抗蚀剂保护，而移除了抗蚀剂的衬底的区域被曝光，从而允许例如额外的处理步骤，例如选择性蚀刻衬底、选择性金属沉积等，由此产生期望的特征。可以通过在图案形成装置中设定独立可控元件来实现辐射的图案化，使得被传输至位于期望的特征内的衬底上的抗蚀剂层区域的辐射处于足够高的强度，使得所述区域在曝光期间接收大于剂量阈值的辐射剂量，而衬底上的其它区域通过设定对应的独立可控元件来接收低于剂量阈值的辐射剂量，以提供零或显著地较低的辐射强度。
在实际中，即使独立可控元件被设置成在特征边界的一侧上提供最大辐射强度和在另一侧上提供最小辐射强度，在期望的特征的边缘处的辐射剂量可能不会从给定的最大剂量急剧地变化至零剂量。替代地，由于衍射效应，辐射剂量的水平可能横跨经过过渡区降低。然后，在显影抗蚀剂之后最终形成的期望特征的边界的位置通过所接收的剂量降低至低于辐射剂量阈值的位置来确定。辐射剂量横跨经过过渡区而下降的分布以及由此特征边界的精确位置可以通过设定独立可控元件来更加精确地进行控制，该独立可控元件提供不仅是最大或最小强度水平而且也可以是在最大和最小强度水平之间的强度水平的辐射至衬底上位于特征边界上或附近的点上。这通常称为“灰度级”或“灰度水平”。
灰度级可以提供，与在光刻系统中可行的相比，对特征边界的位置的更大的控制，其中通过给定的独立可控元件提供至衬底的辐射强度可以仅被设定成两个值(即仅是最大值和最小值)。在一实施例中，至少三个不同的辐射强度值可以被投影到衬底上，例如至少4个辐射强度值，至少8个辐射强度值，至少16个辐射强度值，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个辐射强度值。如果图案形成装置自身是辐射源(例如发光二极管或激光二极管的阵列)，那么可以实现灰度级，例如通过控制被传输的辐射的强度水平。如果对比度装置是微反射镜器件，可以实现灰度级，例如通过控制微反射镜的倾斜角度。另外，可以通过对对比度装置中的多个可编程元件进行分组且控制在给定时间被接通或关断的所述组内的元件的数量，来实现灰度级。
在一个例子中，图案形成装置可以具有一系列的状态，包括：(a)黑状态，其中所提供的辐射对其对应像素的强度分布的贡献是最小的或甚至为零；(b)最白状态，其中所提供的辐射做出了最大的贡献；和(c)在前述两个状态之间的多个状态，其中所提供的辐射做出了中间的贡献。所述状态被分成正常组和补偿组，该正常组用于正常束图案化/印刷，该补偿组用于补偿缺陷元件的效应。正常组包括黑状态和第一组中间状态。该第一组将被描述成灰度状态，它们是可选的，以给对应像素强度提供从最小黑值直到特定的正常最大值的不断增加的贡献。补偿组包括剩下的第二组中间状态以及最白状态。该第二组中间状态将被描述成白状态，它们是可选的、以提供比正常最大值大的贡献，不断增加至对应于最白状态的真实最大值。虽然第二组中间状态被描述成白状态，但是应当理解：这仅是便于在正常和补偿曝光步骤之间进行区分。全部多个状态将可替代地描述成在黑和白之间的一灰度状态的序列，可选择地可以使得能够进行灰度级印刷。
应当理解，灰度级可以用于对于上文所述的来说额外的或可替代的目的。例如，在曝光之后的衬底的处理可以被调整，使得依赖于所接收的辐射剂量水平，具有衬底的区域的多于两个的潜在响应。例如，接收低于第一阈值的辐射剂量的衬底的一部分以第一方式响应；接收高于第一阈值但是低于第二阈值的辐射剂量的衬底的一部分以第二方式响应；和接收高于第二阈值的辐射剂量的衬底的一部分以第三方式响应。因此，灰度级可以用于提供经过衬底上的辐射剂量分布，其具有多于两个的期望的剂量水平。在一实施例中，辐射剂量分布具有至少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。
还应当理解，可以通过除了仅控制在衬底上的每一点处接收的辐射的强度之外的方法来控制辐射剂量分布，如上文所述。例如，可替代地或另外地，可以通过控制所述点的曝光的持续时间来控制由衬底上的每一点所接收的辐射剂量。作为另一例子，衬底上的每一点可以潜在地接收多个连续的曝光中的辐射。因此，由每一点所接收的辐射剂量可以可替代地或另外地通过使用所述多个连续曝光中的已选择的子组曝光所述点来进行控制。
为了在衬底上形成图案，需要在曝光过程期间在每一阶段将图案形成装置中的每一独立可控元件设定成所需要的状态。因此，表示所需要的状态的控制信号必须被传输至每一独立可控元件。期望地，光刻设备包括产生控制信号的控制器400。将在衬底上形成的图案可以以矢量定义的格式(例如GDSII)提供至光刻设备。为了将设计信息转换成每一独立可控元件的控制信号，控制器包括一个或更多的数据操作装置，每一个配置成在表示图案的数据流上执行处理步骤。数据操作装置可以统称为“数据通路(datapath)”。
数据通路中的数据操作装置可以配置成执行下述功能中的一个或更多个：将基于矢量的设计信息转换成位图图案数据；将位图图案数据转换成需要的辐射剂量图(即在整个衬底上的所需要的辐射剂量分布)；将需要的辐射剂量图转换成每一独立可控元件的所需辐射强度值；以及将每一独立可控元件的需要的辐射强度值转换成对应的控制信号。
在一实施例中，控制信号可以通过有线通信或无线通信供给至独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)。另外，来自独立可控元件102和/或来自一个或更多的其它装置(例如传感器)的信号可以通信至控制器400。
参考图14(A)，在无线的实施例中，收发器(或仅是发射器)406发射包含由收发器(或仅是接收器)402接收的控制信号的信号。通过一个或更多的线404将控制信号发送至各自的独立可控元件102。在一实施例中，来自收发器406的信号可以包括多个控制信号，收发器402可以将所述信号多路分解成为各自的独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)的多个控制信号。在一实施例中，无线传输可以是通过射频(RF)来进行。
参考图14(B)，在有线的实施例中，一个或更多的线404可以将控制器400连接至独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)。在一实施例中，可以提供单条线404，以将每个控制信号传送至阵列200的主体和/或从阵列200的主体传送每一控制信号。在阵列200的主体处，控制信号之后可以单独地提供至独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)。例如，类似于无线的例子，为了在单条线上传输可以对控制信号进行多路传输，且之后为了提供至独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)可以对其进行多路分解。在一实施例中，可以提供多条线404，以传送独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)的各自的控制信号。在阵列200可旋转的实施例中，可以沿着旋转轴线A提供线404。在一实施例中，通过在电机216处或在电机216周围的滑动接触可以将信号提供至阵列200的主体，或从阵列200的主体提供信号。这对于可旋转的实施例可能是有利的。滑动接触可以是例如通过与板接触的刷。
在一实施例中，线404可以是光学线。在这种情形中，信号可以是光学信号，其中例如可以以不同的波长传送不同的控制信号。
以类似于控制信号的方式，可以通过有线的或无线的方式将功率供给至独立可控元件102或一个或更多的其它装置(例如传感器)。例如，在有线的实施例中，可以通过一个或更多的线404供给功率，而不管是否与传送信号的线是相同的、还是不同的。如上所述，可以设置滑动接触布置以传输功率。在无线的实施例中，可以通过RF耦合传递功率。
虽然之前的讨论集中在被供给至独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)的控制信号，但是应当理解它们还包括，另外地或可替代地通过适合的配置将信号从独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)传输至控制器400。因此，通信可以是单向的(例如仅到达或来自独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器))或两向的(即，到达和来自独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器))。例如，收发器402可以为了传输至收发器406而将来自独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)的多个信号进行多路传输，此时它可以被多路分解成独立的信号。
在一实施例中，考虑到可能影响衬底上的图案的正确供给和/或实现的因素，可以改变提供图案的控制信号。例如，考虑了对一个或更多的阵列200的加热，可以将校正施加至控制信号。这样的加热可能引起独立可控元件102的改变的指向方向、来自独立可控元件102的辐射的均匀性的变化等。在一实施例中，来自例如传感器234的与(例如一个或更多的独立可控元件102的)阵列200相关的测量的温度和/或膨胀/收缩可以用于改变控制信号，否则将已经提供该控制信号以形成图案。因此，例如在曝光期间，独立可控元件102的温度可能变化，该变化引起了将在单个恒定的温度提供的所投影的图案的变化。因此，考虑到这样的变化，可以改变控制信号。类似地，在一实施例中，来自对准传感器和/或水平传感器150的结果可以用于改变通过独立可控元件102提供的图案。可以改变该图案以校正例如变形，该变形可能由例如独立可控元件102和衬底114之间的光学装置(如果有的话)、衬底114的定位的不规则性、衬底114的不平整度等引起。
在一实施例中，基于由所测量的参数(例如测量的温度、通过水平传感器测量的距离等)引起的期望图案上的物理/光学结果的理论，可以确定控制信号的变化。在一实施例中，可以基于由所测量的参数引起的在期望图案上的物理/光学结果的试验或经验模型，确定控制信号的变化。在一实施例中，可以以前馈和/或反馈的方式施加控制信号的变化。
在一实施例中，光刻设备可以包括测量辐射的特性的传感器500，该辐射被或将被通过一个或更多的独立可控元件102朝向衬底进行传输。这样的传感器可以是斑传感器或透射图像传感器。传感器可以用于例如确定来自独立可控元件102的辐射的强度、来自独立可控元件102的辐射的均匀性、来自独立可控元件102的辐射斑的横截面尺寸或面积、和/或来自独立可控元件102的辐射斑(在X-Y平面内)的位置。
图15显示根据本发明的实施例的光刻设备的示意俯视图，显示出传感器500的一些示例性的位置。在一实施例中，一个或更多的传感器500设置在保持衬底114的衬底台106中或衬底台106上。例如，传感器500可以设置在衬底台106的前边缘和/或衬底台106的尾边缘。在这一例子中，显示出四个传感器500，对于每一阵列200对应一个传感器。期望它们位于将不会被衬底116覆盖的位置。在可替代的或另外的例子中，可以将传感器设置在衬底台106的侧边缘，期望地设置在将不会被衬底116覆盖的位置处。在衬底台106的前边缘处的传感器500可以用于独立可控元件102的预曝光的检测。在衬底台106的尾边缘处的传感器500可以用于独立可控元件102的后曝光的检测。在衬底台106的侧边缘处的传感器500可以用于独立可控元件102的在曝光期间的检测(“运行中的(on-the-fly)”检测)。
参考图16(A)，显示出根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的示意侧视图。在这一例子中，仅显示出单个阵列200，且为了清楚起见省略了光刻设备的其它部分；此处描述的传感器可以施加至每一阵列200或一些阵列200。在图16(A)中显示出传感器500的位置的一些另外的或可替代的例子(除了衬底台106的传感器500之外)。第一例子是框架160上的传感器500，该传感器接收通过束改向结构502(例如反射式反射镜布置)的来自独立可控元件102的辐射。在该第一例子中，独立可控元件102在X-Y平面中移动，且因此独立可控元件102中的不同的独立可控元件可以被设置以提供辐射至束改向结构502。另外的或可替代的第二例子是在框架160上的传感器500，该传感器500接收来自独立可控元件102的背侧(即与提供曝光辐射相对的一侧)的来自独立可控元件102的辐射。在该第二例子中，独立可控元件102在X-Y平面中移动，且因此独立可控元件102中的不同的独立可控元件可以被设置以提供辐射至传感器500。虽然第二例子中的传感器500显示在曝光区域204处的独立可控元件102的路径中，传感器500可以位于显示传感器510的位置。在一实施例中，框架160上的传感器500位于固定的位置处或者另外可以通过例如相关的致动器是可移动的。除了或替代预曝光感测和/或后曝光感测，上文的第一和第二例子可以用于提供“运行中的”感测。第三例子是结构504、506上的传感器500。结构504、506可以是通过致动器508可移动的。在一实施例中，结构504位于衬底台将移动(如图16(A)所示)的路径的下面或在所述路径的侧面。在一实施例中，结构504可以是通过致动器508移动至在图16(A)中显示的衬底台106的传感器500所在的位置(如果衬底台106未在那里的话)，如果结构504在路径的侧面，则这样的移动可以是沿着Z方向(如图16(A)所示)或沿着X和/或Y方向。在一实施例中，结构506位于衬底台将移动(如图16(A)所示)所在的路径的上方或在路径的侧面。在一实施例中，结构506可以通过致动器508移动至在图16(A)所显示的衬底台106的传感器500所在的位置(如果衬底台106不在那里的话)。结构506可以连接至框架160且相对于框架160是可移位的。
在测量通过一个或更多的独立可控元件102朝向衬底传输或将要传输的辐射的特性的操作中，通过移动传感器500和/或移动独立可控元件102的辐射束，使得传感器500位于来自独立可控元件102的辐射的路径中。因此，作为例子，可以移动衬底台106，以将传感器500定位在来自图16(A)中显示的独立可控元件102的辐射的路径中。在这种情形中，传感器500被定位在曝光区域204处的独立可控元件102的路径中。在一实施例中，传感器500可以定位在曝光区域204外的独立可控元件102的路径中(例如在左手侧显示的独立可控元件102，如果束改向结构502不在那里的话)。如果位于辐射路径中，传感器500可以检测辐射且测量辐射的特性。为了便于感测，传感器500可以相对于独立可控元件102移动，和/或独立可控元件102可以相对于传感器500移动。
作为另一例子，可以将独立可控元件102移动至一位置，使得来自独立可控元件102的辐射撞击到束改向结构502上。束改向结构502将束引导至框架160上的传感器500。为了便于感测，传感器500可以相对于独立可控元件102移动，和/或独立可控元件102可以相对于传感器500移动。在这一例子中，在曝光区域204外测量独立可控元件102。
在一实施例中，传感器500可以是固定的或移动的。如果是固定的话，独立可控元件102期望地相对于固定的传感器500是可移动的，以便于感测。例如，阵列200可以相对于传感器500(例如框架160上的传感器500)移动(例如旋转或平移)，以便于通过传感器500进行感测。如果传感器500是可移动的(例如衬底台106上的传感器500)，则独立可控元件102可以保持成静止的、用于感测，或另外被移动以例如加速感测。
传感器500可以用于校准一个或更多的独立可控元件102。例如，在曝光之前可以通过传感器500检测独立可控元件102的斑的位置，且相应地系统被校准。之后可以基于斑的这一预期位置调整曝光(例如控制衬底114的位置，控制独立可控元件102的位置，控制独立可控元件102的关断(OFF)或接通(ON)等)。另外，可以随后进行校准。例如，可以在曝光之后、在另一曝光之前，立即使用例如衬底台106的尾边缘上的传感器500进行校准。校准可以在每一曝光之前、在特定数量的曝光之后等情况下进行。另外，通过使用传感器500可以“在运行中”检测独立可控元件102的斑的位置，并相应地调整曝光。独立可控元件102也许能够基于“在运行中的”感测进行再次校准。
在一实施例中，一个或更多的独立可控元件102可以被编码以便能够检测哪一独立可控元件102位于特定的位置或被使用。在一实施例中，独立可控元件102可以具有标识，传感器510可以用于检测标识，该标识可以是RFID、条码等。例如，多个独立可控元件102中的每一个可以被移动至靠近传感器510，以读取标识。在知道哪一独立可控元件102靠近传感器510的情况下，可以知道哪一独立可控元件102靠近传感器500，哪一独立可控元件102在曝光区域204中等。在一实施例中，每一独立可控元件102可以用于提供具有不同频率的辐射，传感器500、510可以用于检测哪一独立可控元件102靠近传感器500、510。例如，多个独立可控元件102中的每一个可以被移动成靠近传感器500、510，以接收来自独立可控元件102的辐射，且之后传感器500、510可以多路分解所接收到的辐射，以确定哪一独立可控元件102在特定时间靠近传感器500、510。在知晓上述情况的情况下，可以知道哪一独立可控元件102靠近传感器500，哪一独立可控元件102位于曝光区域204中等。
在一实施例中，如上文所述，位置传感器可以被提供以确定一个或更多的独立可控元件102在高达6个自由度上的位置。例如，传感器510可以用于位置检测。在一实施例中，传感器510可以包括干涉仪。在一实施例中，传感器510可以包括编码器，该编码器可以用于检测一个或更多的一维编码器光栅和/或一个或更多的二维的编码器光栅。
在一实施例中，可以提供传感器520用于确定已经传输至衬底的辐射的特性。在这一实施例中，传感器520捕获被衬底改向的辐射。在示例的使用中，被传感器520捕获的被改向的辐射可以用于便于确定来自独立可控元件102的辐射的斑的位置(例如来自独立可控元件102的辐射的斑的错位)。具体地，传感器520可以捕获从衬底的刚被曝光的部分被改向的辐射，即潜像。对这一尾部改向的辐射的强度的测量，可以给出斑是否被适当地对准的指示。例如，对这一尾部的重复测量可以给出重复的信号，从该重复的信号的偏离将显示斑的错位(例如，异相的信号可能表示未对准)。图16(B)显示传感器520的检测区域相对于衬底114的曝光区域522的示意位置。在这一实施例中，显示出3个检测区域，其结果可以被比较和/或组合以便于识别错位。仅需要使用一个检测区域，例如在左手侧上的一个。在一实施例中，可以以与传感器520相类似的方式使用独立可控元件102的检测器262。例如，在右手侧上的阵列200的曝光区域204外的一个或更多的独立可控元件102可以用于检测从衬底上的潜像被改向的辐射。
图17显示光刻设备的一个实施例。在这一实施例中，多个独立可控元件102朝向可旋转的多边形件600引导辐射。辐射撞击到其上的多边形件600的表面604将辐射朝向透镜阵列170改向。透镜阵列170朝向衬底114引导辐射。在曝光期间，多边形件600围绕轴线602旋转，从而使得来自多个独立可控元件102中的每一个的各自的束沿着Y方向跨经透镜阵列170移动。具体地，在多边形件600的每一新的琢面与辐射撞击时，束将沿着正Y方向跨经透镜阵列170重复进行扫描。在曝光期间独立可控元件102被调制，以提供如此处讨论的期望的图案。多边形件可以具有任意数量的适合的边。另外，独立可控元件102在时序上被与旋转的多边形600调制，使得各自的束撞击到透镜阵列170中的透镜上。在一实施例中，另外的多个独立可控元件102可以设置在多边形件的相反侧上，即在右手侧上，以便使得辐射撞击到多边形件600的表面606上。
在一实施例中，可以使用振动的光学元件替代多边形件600。振动的光学元件具有相对于透镜阵列170的特定的固定角度，且可以沿着Y方向来回平移，以使得束沿着Y方向跨经透镜阵列170来回进行扫描。在一实施例中，可以使用围绕轴线602来回旋转通过一弧度的光学元件替代多边形件600。通过来回旋转光学元件通过一弧度，使得束沿着Y方向跨经透镜阵列170来回进行扫描。在一实施例中，多边形件600、振动的光学元件、和/或旋转的光学元件具有一个或更多的反射镜表面。在一实施例中，多边形件600、振动的光学元件、和/或旋转的光学元件包括棱镜。在一实施例中，可以使用声-光调制器替代多边形件600。声-光调制器可以用于跨经透镜阵列170扫描束。在一实施例中，可以将透镜阵列170放置在多个独立可控元件102与多边形件600、振动的光学元件、旋转的光学元件、和/或声-光调制器之间的辐射路径中。
因此，通常，与被分成曝光区域的宽度的这些辐射输出的宽度相比，可以用更小的辐射输出来覆盖曝光区域(例如衬底)的宽度。在一实施例中，这可以包括相对于曝光区域来移动辐射束源或相对于曝光区域移动辐射束。
图18显示根据本发明实施例的光刻设备的示意横截面侧视图，具有可移动的独立可控元件102。如图5中显示的光刻设备100一样，光刻设备100包括用于保持衬底的衬底台106，和在高达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116。
光刻设备100还包括布置在框架160上的多个独立可控元件102。在这一实施例中，每一独立可控元件102是发射辐射二极管，例如激光二极管，诸如蓝紫激光二极管。独立可控元件102布置成沿着Y方向延伸的独立可控元件102的阵列200。虽然显示出一个阵列200，但是光刻设备可以具有例如在图5中显示的多个阵列200。
在这一实施例中，阵列200是可旋转的板，具有围绕板布置的多个空间上分立的独立可控元件102。在使用时，板围绕其自身的轴线206旋转，例如沿着由图5中的箭头显示的方向。使用电机216使阵列200的板围绕轴线206旋转。另外，阵列200的板可以通过电机216沿着Z方向移动，使得独立可控元件102可以相对于衬底台106移位。
在这一实施例中，阵列200可以具有一个或更多的散热片230，以增加散热表面积。散热片230可以例如在阵列200的顶表面上。可选地，可以提供一个或更多的另外的散热片232，以与散热片230配合、以便于散热。例如，散热片232能够从散热片230吸收热量，且可以包括流体(例如液体)引导通道以及类似于在图7(F)中显示的且相对于其描述的相关的热交换器/泵。
在这一实施例中，透镜242可以位于每一独立可控元件102的前面，且可以与独立可控元件102一起移动(例如围绕轴线A是可旋转的)。在图18中，显示出两个透镜242且连接至阵列200。另外，透镜242可以相对于独立可控元件102(例如沿着Z方向)是可移位的。
在这一实施例中，其中具有孔阑的孔阑结构248可以位于透镜242的上方、在透镜242和相关的独立可控元件102之间。孔阑结构248可以限制透镜242、相关的独立可控元件102的衍射效应和/或相邻的透镜242/独立可控元件102的衍射效应。
在这一实施例中，传感器254可以设置有独立可寻址元件102(或阵列200中的多个独立可寻址元件102)。在这一实施例中，传感器254布置用于检测聚焦。聚焦检测束256被改向(例如反射)远离衬底表面，穿过透镜242，且被通过例如半镀银反射镜258朝向检测器262引导。在一实施例中，聚焦检测束256可以是用于曝光的辐射，该辐射刚好是从衬底被改向的。在一实施例中，聚焦检测束256可以是在衬底处被引导的专门的束，其在被衬底改向时变成束256。关于图7(O)，在上文描述了示例性的聚焦传感器。反射镜258和检测器262可以安装至阵列200。
在这一实施例中，控制信号可以通过有线通信或无线通信供给至独立可控元件102和/或一个或更多的其它装置(例如传感器)。另外，来自独立可控元件102和/或来自一个或更多的其它装置(例如传感器)的信号可以通信至控制器。在图18中，可以沿着旋转轴线206设置线404。在一实施例中，线404可以是光学线。在所述情形中，所述信号可以是光学信号，其中例如以不同的波长传送不同的控制信号。以类似于控制信号的方式，可以通过有线或无线的方式将功率供给至独立可控元件102或一个或更多的其它装置(例如传感器)。例如在有线的实施例中，可以通过一个或更多的线404供给功率，而不管其与传送信号的线是相同的或不同的。在无线的实施例中，可以通过如在标记700处显示的RF耦合传递功率。
在这一实施例中，光刻设备可以包括测量辐射的特性的传感器500，该辐射被或将被通过一个或更多的独立可控元件102朝向衬底进行传输。这样的传感器可以是斑传感器或透射图像传感器。传感器可以用于例如确定来自独立可控元件102的辐射的强度、来自独立可控元件102的辐射的均匀性、来自独立可控元件102的辐射斑的横截面尺寸或面积、和/或来自独立可控元件102的辐射斑的位置(在X-Y平面内)。在这一实施例中，传感器500在框架160上，且可以邻近衬底台106或是通过衬底台106可访问的。
在一实施例中，并非具有在X-Y平面内可移动的独立可控元件102，独立可控元件102在衬底的曝光期间在X-Y平面内是大致静止的。不必说，可控元件102在X-Y平面内可能是不可移动的。例如，它们可以在X-Y平面内是可移动的，以校正它们的位置。具有基本上静止的可控元件102的可能的优点是较容易地将功率和/或数据转移至可控元件102。另外的或可替代的可能的优点是局部调整聚焦以补偿衬底上的高度差的能力得到提高，其中所述高度差大于系统的焦深且处在比移动可控元件的节距更高的空间频率上。
在这一实施例中，虽然可控元件102是基本上静止的，但是具有相对于独立可控元件102移动的至少一个光学元件。在下文描述了在X-Y平面中基本上静止的独立可控元件102的各种布置以及相对于其可移动的光学元件。
在下文的描述中，在情况允许时，术语“透镜”应当通常理解成包括各种类型的光学部件中的任一个，包括折射式、衍射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式光学部件或其组合，诸如任意的折射式、反射式和/或衍射式光学元件，其提供与所提及的透镜相同的功能。例如，成像透镜可以具体为具有光焦度的传统的折射式透镜的形式、成具有光焦度的Schwarzschild反射式系统的形式、和/或成具有光焦度的区域板的形式。此外，如果产生的效应是在衬底上产生会聚的束，则成像透镜可以包括非成像的光学装置。
另外，在下文的描述中，对多个独立可控元件102做出参考，诸如反射镜阵列调制器中的反射镜或多个辐射源。然而，应当理解，描述更加通常是指布置成输出多个束的调制器。例如，调制器可以是声光调制器，以从由辐射源提供的束输出多个束。
图19显示根据本发明实施例的具有在X-Y平面内是基本静止的多个独立可控元件102(例如激光二极管)和相对于其是可移动的光学元件242的光刻设备的一部分的示意俯视图布局。在这一实施例中，多个独立可控元件102可以连接至框架，且在X-Y平面内是基本上静止的，多个成像透镜242相对于这些独立可控元件102基本上在X-Y平面中移动(如在图19中由轮801的旋转指示所显示的)，衬底沿着方向803移动。在一实施例中，成像透镜242通过围绕轴线旋转而相对于独立可控元件102移动。在一实施例中，成像透镜242被安装在围绕轴线(例如沿着图19中显示的方向)旋转的结构上且被以圆形的方式布置(如图19中部分地显示的)。
每个独立可控元件102提供准直束至移动的成像透镜242。在一实施例中，独立可控元件102与一个或更多的准直透镜相关，以提供准直束。在一实施例中，准直透镜在X-Y平面中是基本上静止的且连接至独立可控元件102连接所在的框架上。
在这一实施例中，准直束的横截面宽度小于成像透镜242的横截面宽度。因此，在准直束刚完全落入到成像透镜242的光学透射部分中，独立可控元件102(例如激光二极管)就可以被接通。之后在束落入到成像透镜242的光学透射部分之外时，则关断独立可控元件102(例如激光二极管)。因此，在一实施例中，来自独立可控元件102的束在任一时刻穿过单个成像透镜242。成像透镜242相对于来自独立可控元件102的束的所形成的横越(traversal)由被接通的每一独立可控元件102在衬底上产生了相关的成像线800。在图19中，关于图19中的三个示例性的独立可控元件102中的每一个显示出三个成像线800，尽管显然图19中的其它独立可控元件102可以在衬底上产生相关的成像线800。
在图19的布局中，成像透镜242的节距可以是1.5mm，来自每一独立可控元件102的束的横截面宽度(例如直径)略小于0.5mm。对于这一配置，可以用每一独立可控元件102写长度约1mm的线。因此，在束直径为0.5mm且成像透镜242的直径为1.5mm的这一配置中，占空比可以高达67％。对于相对于成像透镜242适当地定位独立可控元件102，跨经衬底的宽度的全覆盖是可行的。因此，例如如果仅使用标准5.6mm直径的激光二极管，那么如图19所示的激光二极管的几个同心环可以用于获得跨经衬底的宽度的全部覆盖。因此，在这一实施例中，可以使用比仅使用独立可控元件102的固定阵列或可能使用此处描述的移动的独立可控元件102的情况更少的独立可控元件102(例如激光二极管)。
在这一实施例中，每个成像透镜242应当是相同的，这是因为每个独立可控元件102将通过所有的移动的成像透镜242进行成像。在这一实施例中，所有的成像透镜242不需要使得场成像，尽管需要具有更高NA的透镜，例如大于0.3、大于0.18或大于0.15。对于这样的单一元件的光学装置，衍射限制成像是可能的。
衬底上的束的聚焦点不管准直束在哪里进入透镜，均被固定至成像透镜242的光轴(参见，例如图20，其显示是图19的光刻设备的一部分的示意三维视图)。这一布置的缺点是来自成像透镜242朝向衬底的束不是远心的，并因此会发生聚焦误差，从而可能导致重叠误差。
在这一实施例中，通过使用在X-Y平面中不移动的(例如在独立可控元件102处)的元件调整聚焦将可能引起晕影。因此，期望的聚焦调整应当在移动的成像透镜242中发生。这因此可能需要比移动的成像透镜242更高频率的致动器。
图21显示根据本发明的实施例的具有在X-Y平面中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的光刻设备的一部分的示意侧视图布局，且显示相对于独立可控元件的成像透镜242组的三个不同的旋转位置。在这一实施例中，图19和20中的光刻设备通过具有成像透镜242进行扩展，该成像透镜242包括用于接收来自独立可控元件102的准直束的两个透镜802、804。如在图19中示出的那样，成像透镜242相对于独立可控元件102在X-Y平面中移动(例如围绕至少部分地以圆形方式布置成像透镜242所对应的轴线旋转)。在这一实施例中，在到达成像透镜242之前，通过透镜806使得来自独立可控元件102的束准直，但在一实施例中不需要提供这样的透镜。透镜806基本上在X-Y平面中是静止的。衬底沿着X方向移动。
两个透镜802、804布置在准直束的从独立可控元件102至衬底的光路中，以使得束朝向衬底是远心的。在独立可控元件102和透镜804之间的透镜802包括具有大致相等的焦距的两个透镜802A、802B。来自独立可控元件102的准直束在两个透镜802A，802B之间聚焦，使得透镜802B将朝向成像透镜804准直所述束。成像透镜804使得束成像到衬底上。
在这一实施例中，透镜802相对于独立可控元件102在X-Y平面内以特定的速度(例如每分钟特定的转数(RPM))移动。因此，在这一实施例中，如果移动的成像透镜804以与透镜802相同的速度移动的话，来自透镜802的出射的准直束将在X-Y平面内具有两倍于移动的成像透镜804的速度。因此，在这一实施例中，成像透镜804相对于独立可控元件102以不同于透镜802的速度的速度移动。尤其是，成像透镜804以透镜802的速度的两倍的速度(例如透镜802的RPM的两倍)在X-Y平面中移动，使得束将被远心地聚焦到衬底上。在图21的三个示例性的位置中示意性地显示了来自透镜802的出射的准直束与成像透镜804的对准。另外，因为在衬底上的实际刻写与图19中的例子相比将以所述速度的两倍的速度完成，所以独立可控元件102的功率应当是两倍的。
在这一实施例中，通过使用在X-Y平面中不移动的(例如在独立可控元件102处的)元件调整聚焦，将可能导致远心损失且引起晕影。因此，应当在移动的成像透镜242中出现期望的聚焦调整。
另外，在这一实施例中，所有的成像透镜242不需要使得场成像。对于这样的单个元件的光学装置，衍射限制的成像是可能的。约65％的占空比是可能的。在一实施例中，透镜806，802A，802B和804可以包括2个非球面透镜和2个球面透镜。
在一实施例中，可以使用约380个独立可控元件102(例如标准激光二极管)。在一实施例中，可以使用约1400个成像透镜242的组。在使用标准激光二极管的实施例中，可以使用约4200个成像透镜242的组，其可以布置成轮上的6个同心环。在一实施例中，成像透镜的旋转的轮将以约12000RPM旋转。
图22显示根据本发明的实施例的具有在X-Y平面中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的光刻设备的一部分的示意侧视图布局，且显示相对于独立可控元件的成像透镜242的组的三个不同的旋转位置。在这一实施例中，为了避免以与如关于图21描述的不同的速度移动透镜，可以如图22所显示使用用于移动成像透镜242的所谓的4f远心进/远心出(telecentric in/telecentric out)的成像系统。移动的成像透镜242包括两个成像透镜808、810，该两个成像透镜808、810在X-Y平面中以大致相同的速度移动(例如围绕在至少部分地以圆形方式布置成像透镜242所沿的轴线旋转)，且接收远心束作为输入和将远心成像束输出至衬底。在1倍放大率的布置中，衬底上的图像以与移动的成像透镜242两倍的速度一样快地移动。衬底沿着X方向移动。在这一布置中，光学装置将可能需要以相对大的NA(例如大于0.3、大于0.18或大于0.15)使场成像。这一布置可能不具有两个单元件光学装置。可能需要具有非常准确的对准公差的六个或更多的元件，以获得衍射限制图像。约65％的占空比是可能的。在这一实施例中，还用不与可移动的成像透镜242一起移动或配合可移动的成像透镜242移动的元件相对容易地进行局部聚焦。
图23显示根据本发明的实施例的具有在X-Y平面中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的光刻设备的一部分的示意侧视图布局，且显示相对于独立可控元件的成像透镜242的组的五个不同的旋转位置。在这一实施例中，为了避免以与关于图21所描述的不相同的速度移动透镜，且具有不使得如关于图22所指出的对场成像的光学装置，在X-Y平面中基本上静止的透镜的组合与移动的成像透镜242结合。参考图23，设置了在X-Y平面中基本上静止的独立可控元件102。提供了在X-Y平面中基本上静止的可选的准直透镜806，用于准直来自独立可控元件102的束，且提供准直束(具有例如0.5mm的横截面宽度(例如直径))至透镜812。
另外，透镜812在X-Y平面中是基本上静止的且将准直束聚焦至移动的成像透镜242的场透镜814(具有例如1.5mm的横截面宽度(例如直径))。透镜814具有相对大的焦距(例如f＝20mm)。
可移动的成像透镜242的场透镜814相对于独立可控元件102移动(例如围绕在至少部分地以圆形方式布置成像透镜242所沿的轴线旋转)。场透镜814朝向可移动的成像透镜242的成像透镜818引导束。如同场透镜814，成像透镜818相对于独立可控元件102移动(例如围绕在至少部分地以圆形方式布置成像透镜242所沿的轴线旋转)。在这一实施例中，场透镜814以与成像透镜818大致相同的速度移动。一对场透镜814和成像透镜818彼此对准。衬底沿着X方向移动。
在场透镜814和成像透镜818之间的是透镜816。透镜816在X-Y平面中是基本上静止的，且将来自场透镜814的束准直到成像透镜818。透镜816具有相对大的焦距(例如，f＝20mm)。
在这一实施例中，场透镜814的光轴应当与对应的成像透镜816的光轴重合。场透镜814设计成使得将所述束折叠，从而被透镜816准直的束的主射线与成像透镜818的光轴重合。这样，朝向衬底的束是远心的。
由于大的f数，透镜812和816可以是简单的球面透镜。场透镜814不会影响图像品质，且还可以是球面元件。在这个实施例中，准直透镜806和成像透镜818是不需要对场成像的透镜。对于这一单个元件的光学装置，衍射限制成像是可能的。约65％的占空比是可以的。
在一实施例中，在可移动的成像透镜242是可旋转的情况下，提供独立可控元件102和透镜的至少两个同心环，以获得跨经衬底宽度的全部覆盖。在一实施例中，在这些环上的独立可控元件102被布置成处于1.5mm的节距处。如果使用具有直径为5.6mm的标准激光二极管，那么对于全部覆盖可能需要至少6个同心环。图24和25显示根据这些布置的独立可控元件102的同心环的布置。在一实施例中，这将导致约380个独立可控元件102和在X-Y平面中基本上静止的对应的透镜。移动的成像透镜242将具有700×6个环＝4200组透镜814、818。借助于这一配置，可以用每一独立可控元件102刻写长度约1mm的线。在一实施例中，可以使用约1400个成像透镜242的组。在一实施例中，透镜812，814，816和818可以包括4个非球面透镜。
在这一实施例中，通过使用在X-Y平面中不移动(例如在独立可控元件102处)的元件调整聚焦将可能导致远心损失和引起晕影。因此，期望的聚焦调整应当在移动的成像透镜242中发生。这因此可能需要比移动的成像透镜242更高频率的致动器。
图26显示根据本发明的实施例的具有在X-Y平面中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的光刻设备的一部分的示意侧视图布局。在这一实施例中，光学消转仪(derotator)用于将在X-Y平面中大致静止的独立可控元件102耦合至移动的成像透镜242。
在这一实施例中，独立可控元件102与可选的准直透镜一起布置成环。两个抛物面反射镜820、822使得来自独立可控元件102的准直束的环减小至对于消转仪824可接受的直径。在图26中，佩肯(pechan)棱镜用作消转仪824。如果消转仪以与成像透镜242的速度相比的一半的速度旋转，每个独立可控元件102看上去相对于其各自的成像透镜242是大致静止的。两个另外的抛物面反射镜826、828使得来自消转仪824的消转束的环扩张至对于移动的成像透镜242可接受的直径。衬底沿着X方向移动。
在这一实施例中，每个独立可控元件102与成像透镜242成为一对。因此，不可以将独立可控元件102安装在同心环上，因此不可能获得跨经衬底的宽度的全部覆盖。约33％的占空比是可能的。在这一实施例中，成像透镜242是不需要对场成像的透镜。
图27显示根据本发明的实施例的具有在X-Y平面中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的光刻设备的一部分的示意侧视图布局。在这种布置中，成像透镜242布置成围绕在X-Y平面中延伸的方向旋转(例如旋转鼓，而不是如例如关于图19-26所描述的旋转轮)。参考图27，可移动的成像透镜242布置在被布置成围绕例如Y方向旋转的鼓上。可移动的成像透镜242接收在鼓的旋转轴线和可移动的成像透镜242之间的Y方向上的线上延伸的来自独立可控元件102的辐射。原则上，通过这样的鼓的可移动的成像透镜242刻写的线将平行于衬底的扫描方向831。因此，以45°安装的消转仪830布置成将通过鼓的可移动的成像透镜242制造的线旋转90°，使得成像的线垂直于衬底的扫描方向。衬底沿着X方向移动。
对于衬底上的每条条纹，在鼓上将需要可移动的成像透镜242的圆圈。如果一个这样的圆圈可以在衬底上刻写3mm宽的条纹且衬底为300mm宽，那么可能在鼓上需要700(鼓的圆周上的光学装置)×100＝70000个光学组件。如果在鼓上使用圆柱形光学装置，则其可能是较少的。另外，在这一实施例中成像光学装置可能需要对特定场成像，其可能使得光学装置更加复杂。约95％的占空比是可能的。这一实施例的优点是所成像的条纹可以具有大致相等的长度、且是大致平行的且是直的。在这一实施例中，用不与可移动的成像透镜242一起移动或结合其一起移动的元件进行局部聚焦是相对容易的。
图28显示根据本发明的实施例的具有在X-Y平面中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的光刻设备的一部分的示意侧视图布局，且显示相对于独立可控元件的成像透镜242的组的五个不同的旋转位置。
参考图28，设置了在X-Y平面中基本上静止的独立可控元件102。可移动的成像透镜242包括多个透镜组，每个透镜组包括场透镜814和成像透镜818。衬底沿着X方向移动。
可移动的成像透镜242的场透镜814(例如球面透镜)相对于独立可控元件102沿着方向815移动(例如围绕在成像透镜242被至少部分地以圆形方式布置所沿的的轴线旋转)。场透镜814朝向可移动的成像透镜242的成像透镜818(例如，诸如双非球面透镜等非球面透镜)引导束。如同场透镜814，成像透镜818相对于独立可控元件102移动(例如围绕在成像透镜242被至少部分地以圆形方式布置所沿的轴线旋转)。在这一实施例中，场透镜814以基本上与成像透镜818相同的速度移动。
场透镜814的焦平面在位置815处与成像透镜818的后焦面重合，其提供远心进/远心出的系统。与图23的布置相反，成像透镜818对特定场成像。场透镜814的焦距使得用于成像透镜818的场尺寸小于2至3°的半角。在这种情形中，还可以用一个单元件光学装置(例如双非球面表面单元件)获得衍射限制成像。布置场透镜814安装成在各个场透镜814之间没有间距。在这种情形下，独立可控元件102的占空比可以是约95％。
成像透镜818的焦距使得对于在衬底处的为0.2的NA，这些透镜将不会大于场透镜814的直径。等于场透镜814的直径的成像透镜818的焦距将提供成像透镜818的直径，其留下了用于安装成像透镜818的足够空间。
由于场角度，可以刻写比场透镜814的节距略微大的线。另外依赖于成像透镜818的焦距，这提供了衬底上的相邻的独立可控元件102的所成像的线之间的重叠。因此，独立可控元件102可以安装在与一个环上的成像透镜242节距相同的节距上。
图29显示出图28的光刻设备的一部分的示意三维视图。在这一描述中，5个独立可控元件102显示具有5个相关的可移动的成像透镜组242。可以明白，可以提供另外的独立可控元件102和相关的可移动的成像透镜组242。衬底沿着由箭头829显示的X方向移动。在一实施例中，场透镜814布置成它们之间没有间距。光瞳面位于标记817处。
为了避免相对小的双非球面成像透镜818，减小移动的成像透镜242的光学装置的量以及使用标准激光二极管作为独立可控元件102，在这一实施例中可能使用可移动的成像透镜242的单个透镜组对多个独立可控元件102成像。只要独立可控元件102被远心地成像到每一可移动的成像透镜242的场透镜814上，对应的成像透镜818将使得来自独立可控元件102的束再次远心地成像到衬底上。如果例如8条线被同时刻写，那么场透镜814的直径和成像透镜818的焦距在相同的生产率下可以被增加8倍，同时可移动的成像透镜242的数量可以被减小8倍。另外，因为用于使得独立可控元件102成像到场透镜814上所需要的光学装置的一部分可以是公共的，所以在X-Y平面中基本上静止的光学装置可以被减少。在图30中示意性地显示通过单个可移动的成像透镜242的组同时刻写8条线的这样的布置，具有成像透镜242的组的旋转轴线821和成像透镜242的组距离旋转轴线821的半径823。从1.5mm的节距至12mm的节距(在通过单个可移动的成像透镜242的组同时刻写8条线时)为安装作为独立可控元件102的标准激光二极管留下了足够的空间。在一实施例中，224个独立可控元件102(例如标准激光二极管)可以被使用。在一实施例中，可以使用120个成像透镜242的组。在一实施例中，可以使用28个基本上静止的光学装置组和224个独立可控元件102。
在这一实施例中，还相对容易地用不与可移动的成像透镜242一起移动或配合其一起移动的元件进行局部聚焦。只要场透镜814上的独立可控元件102的远心图像被沿着光轴移动且保持成远心的，将仅衬底上的图像的聚焦变化，且图像将保持是远心的。图31显示用图28和29的布置中的移动屋顶状部件控制聚焦的示意性布置。两个折叠的反射镜832和屋顶状部件(例如棱镜或反射镜组)834放置在来自独立可控元件102的远心束中，且在场透镜814的前面。通过沿着方向833移动屋顶状部件834远离或朝向折叠的反射镜832，图像被沿着光轴移位，并且因此也相对于衬底移位。因为由于轴向聚焦变化等于F/数的二次方比例，沿着光轴具有大的放大倍数，所以具有F/2.5的束的衬底处的25μm的离焦将提供在f/37.5的束的场透镜814处的5.625mm(37.5/2.5)2的聚焦位移。这意味着屋顶状部件834必须移动其的一半。
图32显示根据本发明的实施例的具有根据本发明的实施例的在X-Y平面中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的光刻设备的示意横截面侧视图。虽然图32显示类似于图23的布置，但是它可以修改为适合图19-22和/或图24-31中的任一实施例。
参考图32，光刻设备100包括保持衬底的衬底台106，和在高达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116。
光刻设备100还包括在框架160上布置的多个独立可控元件102。在这一实施例中，每个独立可控元件102是发射辐射二极管，例如激光二极管，诸如蓝紫激光二极管。独立可控元件102布置在框架838上且沿着Y方向延伸。虽然显示一个框架838，但是光刻设备可以具有与例如在图5中的阵列200类似地显示的多个框架838。进一步地布置在框架838上的是透镜812和816。框架838和因此独立可控元件102与透镜812和816在X-Y平面中是基本上静止的。框架838、独立可控元件102以及透镜812和816可以通过致动器836沿着Z方向移动。
在这一实施例中，设置可旋转的框架840。场透镜814和成像透镜818布置在框架840上，其中场透镜814和成像透镜818的组合形成了可移动的成像透镜242。在使用中，板围绕其自身的轴线206旋转，例如沿着相对于阵列200的由图5中箭头显示的方向。使用电机216使框架840围绕轴线206旋转。另外，可以通过电机216沿着Z方向移动框架840，使得可移动的成像透镜242可以相对于衬底台106移位。
在这一实施例中，在其中具有孔阑的孔阑结构248可以位于透镜812的上方、在透镜812和相关的独立可控元件102之间。孔阑结构248可以限制透镜812、相关的独立可控元件102的衍射效应、和/或相邻的透镜812/独立可控元件102的衍射效应。
在一实施例中，光刻设备100包括一个或更多的可移动板890(例如可旋转板，例如可旋转盘)，其包括光学元件，例如透镜。在图32的实施例中，显示具有场透镜814的板890和具有成像透镜818的板890。在一实施例中，在使用时光刻设备没有旋转的任何反射式光学元件。在一实施例中，光刻设备没有任何反射式光学元件，其接收来自任意或所有独立可控元件102的辐射，其在使用时旋转。在一实施例中，一个或更多的(例如全部)板890是大致平坦的，例如没有伸出到板的一个或更多的表面上方或下面的光学元件(或光学元件的一部分)。例如这可以通过确保板890是足够厚的(即至少比光学元件的高度厚且定位光学元件使得它们不会伸出)或通过提供在板890(未显示)上方的平坦的盖板来实现。确保板的一个或更多的表面是基本上平坦可以帮助例如在设备处于使用中时减小噪音。
图33示意性地示出光刻设备的一部分的横截面侧视示意图。在该实施例中，光刻设备具有大致在X-Y平面内静止的独立可控元件，如下文所进一步讨论的，尽管不必是这样。光刻设备900包括用于保持衬底的衬底台902和用于在高达6个自由度上移动衬底台902的定位装置904。衬底可以是涂覆有抗蚀剂的衬底。在一实施例中，衬底是晶片。在一实施例中，衬底是多边形(例如矩形)衬底。在一实施例中，衬底是玻璃板。在一实施例中，衬底是塑料衬底。在一实施例中，衬底是薄片(foil)。在一实施例中，光刻设备适合于卷对卷(roll-to-roll)制造。
光刻设备900还包括配置成发射多个束的多个独立可控的自发射式对比度装置906。在一实施例中，自发射式对比度装置906是发射辐射二极管，诸如发光二极管(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)。在一实施例中，每个独立可控元件906是蓝紫色激光二极管(例如三洋(Sanyo)型号no.DL-3146-151)。这样的二极管可以由诸如Sanyo，Nichia，Osram和Nitride等公司供应。在一实施例中，二极管发射具有大约365nm或大约405nm的波长的UV辐射。在一实施例中，二极管可以提供从0.5-200mW的范围内选择的输出功率。在一实施例中，激光二极管(裸露的管芯)的尺寸是从100-800微米的范围内选择。在一实施例中，激光二极管具有从0.5-5平方微米的范围内选择的发射面积。在一实施例中，激光二极管具有从5-44度的范围选择的发散角。在一实施例中，二极管具有用于提供大于或等于大约6.4x 108W/(m2.sr)的总亮度的配置(例如，发射面积、发散角、输出功率等)。
自发射式对比度装置906布置在框架908上且可以沿着Y方向和/或X方向延伸。虽然示出了一个框架908，但是光刻设备可以具有多个框架908，如图34所示。在框架908上还布置有透镜920。框架908大致在X-Y平面中是静止的，并因此自发射式对比度置906和透镜920大致在X-Y平面中是静止的。可以通过致动器910沿着Z方向移动框架908、自发射式对比度装置906以及透镜920。可替代地或另外地，可以通过与该特定的透镜相关联的致动器沿着Z方向移动透镜920。可选地，每个透镜920可以设置有致动器。
自发射式对比度装置906可以配置成发射束，投影系统920、924和930可以配置成将束投影到衬底的目标部分上。自发射式对比度装置906和投影系统形成光学装置列。光刻设备900可以包括用于相对于衬底移动光学装置列或其的一部分的致动器(例如电机918)。在其上布置有场透镜924和成像透镜930的框架912可以随着致动器旋转。场透镜924和成像透镜930的组合形成了可移动的光学装置914。在使用中，框架912围绕其自身的轴线916旋转，例如沿着由图34中的箭头显示的方向旋转。通过使用致动器(例如电机918)使框架912围绕轴线916旋转。另外，可以通过电机910使框架912沿着Z方向移动，使得可移动的光学装置914可以相对于衬底台902移位。
孔结构922其中具有孔，可以定位在透镜920的上方且在透镜920和自发射式对比度装置906之间。孔结构922可以限制透镜920、相关联的自发射式对比度装置906的衍射效应和/或相邻的透镜920/自发射式对比度装置906的衍射效应。
所示出的设备可以通过旋转框架912和同时在光学装置列的下面移动衬底台902上的衬底而被使用。自发射式对比度装置906可以在透镜920、924和930大致彼此对准时发射束穿过这些透镜。通过移动透镜924和930，束在衬底上的像被在衬底的一部分之上进行扫描。通过同时在光学装置列的下面移动衬底台902上的衬底，接受自发射式对比度装置906的像的衬底的一部分也移动。通过在控制器的控制之下高速地接通和/或关断(例如在其被关断时没有输出或输出低于阈值；在其被接通时，具有高于阈值的输出)自发射式对比度装置906，可以在衬底上的抗蚀剂层中对期望的图案进行成像，其中控制器用于控制光学装置列或其一部分的旋转、控制自发射式对比度装置906的强度以及控制衬底的速度。
图34示出具有自发射式对比度装置906的图33的光刻设备的示意性俯视图。如图33中显示的光刻设备900那样，该光刻设备900包括用于保持衬底928的衬底台902、用于在高达6个自由度上移动衬底台902的定位装置904、用于确定自发射式对比度装置906和衬底928之间的对准以及用于确定衬底928是否相对于自发射式对比度装置906的投影处于水平的对准/调平传感器932。如图所示，衬底928具有矩形形状，然而，另外或可替代地可以处理圆形衬底。
自发射式对比度装置906布置在框架926上。自发射式对比度装置906可以是发射辐射二极管，例如激光二极管，例如蓝紫色激光二极管。如图34所示，自发射式对比度装置906可以布置到在X-Y平面中延伸的阵列934中。
所述阵列934可以是细长的线。在一实施例中，所述阵列934可以是自发射式对比度装置906的一维阵列。在一实施例中，所述阵列934可以是自发射式对比度装置906的两维阵列。旋转框架912可以被设置，其可以沿着由箭头显示的方向旋转。
可以提供旋转框架912，其可以沿着由所述箭头显示的方向旋转。旋转框架可以设置有透镜924、930(在图33中示出)，以提供每个自发射式对比度装置906的图像。所述设备可以设置有致动器，用于相对于衬底旋转包括框架912和透镜924、930的光学装置列。
图35示出在周边处设置有透镜924、930的旋转框架912的高度示意性的透视图。多个束(在本示例中10个束)入射到透镜中的一个透镜上且被投影到由衬底台902保持的衬底928的目标部分上。在一实施例中，多个束布置成一直线。可旋转的框架能够借助于致动器(未显示)围绕轴线916旋转。由于可旋转的框架912的旋转，束将入射到接连的透镜924、930(场透镜924和成像透镜930)上，且将入射到每个接连的透镜上，由此被偏转，以便沿着衬底928的表面的一部分行进，如将参考图36详细描述的。在一实施例中，每个束由各自的源(即自发射式对比度装置(例如激光二极管(未在图35中示出)))产生。通过分段的反射镜936偏转所述束和使得它们在一起，用于减小束之间的距离，由此使得更大量的束投影通过同一透镜且实现下文讨论的分辨率要求。
随着可旋转的框架旋转，束入射到接连的透镜上，每次束辐射一个透镜，束入射到透镜的表面上所在的位置移动。因为束依赖于束入射到透镜上的位置而被相异地(例如不同的偏转)投影到衬底上，所以束(在到达衬底时)将随着下一透镜的每次通过进行扫描移动。参考图36进一步说明所述原理。图36显示可旋转框架912的一部分的高度示意性的俯视图。第一组束由B1标示，第二组束由B2标示，第三组束由B3标示。每组束通过可旋转框架912的相应的透镜组924、930进行投影。随着可旋转框架912旋转，束B1在扫描移动中被投影到衬底928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。在通过相应的致动器旋转可旋转框架912的同时，衬底928和衬底台被沿着方向D移动，其可以是沿着X轴线(如在图34中显示的)，由此大致垂直于在区域A14，A24，A34中的束的扫描方向。作为通过第二致动器沿着方向D的移动(例如通过对应的衬底台电机使衬底台移动)的结果，在束被通过可旋转框架912的接连的透镜投影时，束的接连的扫描被投影，以便基本上彼此相邻接，从而导致了针对于束B1的每个接连的扫描来说基本上邻接的区域A11，A12，A13，A14(区域A11，A12，A13是之前扫描的，A14是如图36显示的当前被扫描的)，针对于束B2的区域A21，A22，A23和A24(区域A21，A22，A23是之前扫描的，区域A24是当前扫描的，如图36所示)，以及针对于束B3的区域A31，A32，A33和A34(区域A31，A32，A33是之前扫描的，区域A34是当前扫描的，如图36所示)。由此，衬底表面的区域A1，A2和A3可以通过在旋转可旋转框架912的同时衬底沿方向D的移动而被覆盖。多个束通过同一透镜的投影允许在较短的时帧内处理整个衬底(以与可旋转框架912相同的旋转速度)，这是因为对于透镜的每次通过，多个束用每个透镜扫描衬底，由此对于接连的扫描允许在方向D上的增加的位移。以不同的观点看，对于给定的处理时间，在经由同一透镜将多个束投影到衬底上时，可旋转框架的旋转速度可以被减小，由此可以减小由于高的旋转速度造成的效应(诸如可旋转框架的变形、磨损、振动、湍流等)。在一实施例中，多个束被以与透镜924、930的旋转的切线成一角度地布置，如图36所示。在一实施例中，多个束被布置成使得每个束与相邻的束的扫描路径重叠或邻接。
可以发现多个束被通过同一透镜一次投影的所述方面的另外的效应在于公差的放宽。由于透镜的公差(定位、光学投影等)，接连的区域A11，A12，A13，A14(和/或区域A21，A22，A23和A24，和/或区域A31，A32，A33和A34)的位置可以显示出相对于彼此的一定程度的定位误差。因此，可能需要接连的区域A11，A12，A13，A14之间的一定程度的重叠。在例如一束的10％用于重叠的情形中，处理速度将因此在单个束一次通过同一的透镜的情况下也被减小同一倍数10％。在一次通过同一透镜投影5个或更多的束的情形中，将针对于每5个或更多的投影线提供相同的10％的重叠(类似于上文的一个束的示例)，由此将总的重叠减小大约5倍或更多倍，减小至2％或更小，由此对总的处理速度的影响明显更低。类似地，投影至少10个束可以将总的重叠减小大约10倍。由此，衬底的处理时间的公差的效应可以通过由同一透镜一次投影多个束的特征来减小。另外或可替代地，可以允许更大的重叠(因此允许更大的公差带)，因为在通过同一透镜一次投影多个束的情况下其对处理的影响低。
可替代地，或除经由同一透镜一次投影多个束之外，可以使用隔行扫描技术或交错技术(interlacing technique)，然而其可能需要透镜之间的相对更加严格的匹配。因此，经由透镜中的同一透镜一次将至少两个束投影到衬底上具有相互的间隔，光刻设备可以布置成操作第二致动器，以便相对于光学装置列移动衬底，以使得束的随后的投影被投影到所述间隔中。
为了减小在方向D上的一组中的接连的束之间的距离(由此例如在方向D上实现更高的分辨率)，可以相对彼此相对于方向D对角线地布置所述束。可以通过在光学路径上设置分段的反射镜936进一步减小所述间隔，每个段反射所述束中相应的一个束，所述段布置成以便相对于在入射到反射镜上的束之间的间隔来减小被反射镜反射的束之间的间隔。还可以通过多个光纤实现这种效果，每个束入射到相应的一个光纤上，光纤布置成以便沿着光路相对于在光纤的上游的束之间的间隔减小光纤下游的束之间的间隔。另外，这种效果可以通过使用具有多个输入的集成的光波导电路来实现，每个输入用于接收相应的一个束。集成的光波导电路布置成以便沿着光路相对于集成的光波导电路上游的束之间的间隔减小集成的光波导电路下游的束之间的间隔。
根据本发明的一实施例，自发射式对比度装置(例如激光二极管)中的每个的强度可以在光学装置列的一部分的移动(在这一示例中是可旋转框架912以及透镜924、930的旋转)期间被调制，以便在衬底上辐射期望的图案。注意到，光学装置列的一部分(即框架912和透镜924、930)是可旋转的这样的构思允许以高精度和高移动重复性高速地移动透镜924、930。
在所示的实施例中，一对透镜924、930一起形成投影实体以将至少两个束投影到衬底上。应当理解，这样的投影实体可以包括一个或更多的透镜。因此，本发明的实施例可以被理解成，使得通过来自可旋转框架的多个投影实体的同一投影实体将至少两个束投影到衬底上，每个投影实体包括至少一个透镜，且布置成将至少两个束投影到衬底上。
根据一种器件制造方法，诸如显示器、集成电路或任何其它物件等器件可以由其上已经被投影有图案的衬底制造。
在下文标以序号的方面中还提供了实施例：
1.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，配置成使所述衬底的曝光区域由根据期望的图案调制的多个束进行曝光；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上且包括接收所述多个束的透镜阵列，所述投影系统配置成在所述曝光区域的曝光期间相对于所述调制器移动所述透镜阵列。
2.根据实施例1所述的光刻设备，其中每一透镜包括沿着从所述调制器至所述衬底的所述多个束中的至少一个束的束路径布置的至少两个透镜。
3.根据实施例2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。
4.根据实施例3所述的光刻设备，其中所述场透镜的焦平面与所述成像透镜的后焦面重合。
5.根据实施例3或4所述的光刻设备，其中所述成像透镜包括双非球面透镜。
6.根据实施例3-5中任一个所述的光刻设备，其中所述场透镜的焦距使得所述成像透镜的场尺寸小于2至3°半角。
7.根据实施例3-6中任一个所述的光刻设备，其中所述成像透镜的焦距使得对在所述衬底处的为0.2的NA，所述成像透镜不大于所述场透镜的直径。
8.根据实施例7所述的光刻设备，其中所述成像透镜的焦距等于所述场透镜的直径。
9.根据实施例3-8中任一个所述的光刻设备，其中用所述场透镜和所述成像透镜的单一组合使得多个所述束成像。
10.根据实施例3-9中任一个所述的光刻设备，还包括聚焦控制装置，该聚焦控制装置沿着从所述调制器至所述场透镜的所述多个束中的至少一个束的束路径布置。
11.根据实施例10所述的光刻设备，其中所述聚焦控制装置包括折叠反射镜和可移动屋顶状部件。
12.根据实施例3所述的光刻设备，还包括在所述路径中的透镜，以将从所述第一透镜至所述第二透镜的所述束准直。
13.根据实施例12所述的光刻设备，其中用于准直所述束的在所述路径中的透镜相对于所述调制器基本上是静止的。
14.根据实施例3，12和13中任一个所述的光刻设备，还包括在所述调制器和所述第一透镜之间的路径中的透镜，以朝向所述第一透镜聚焦所述多个束中的至少一个。
15.根据实施例14所述的光刻设备，其中用于聚焦所述束的在所述路径中的透镜相对于所述调制器是基本上静止的。
16.根据实施例3和12-15中任一个所述的光刻设备，其中所述场透镜的光轴与所述成像透镜的光轴重合。
17.根据实施例2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至少两个子透镜，其中所述多个束中的至少一个束在所述两个子透镜中间进行聚焦。
18.根据实施例17所述的光刻设备，其中所述至少两个子透镜中的每一个具有大致相等的焦距。
19.根据实施例2，17和18中任一个所述的光刻设备，其中所述第一透镜被布置成朝向所述至少两个透镜中的第二透镜输出被准直的束。
20.根据实施例2和17-19中任一个所述的光刻设备，配置成以不同于所述至少两个透镜中的第二透镜的速度移动所述至少两个透镜中的第一透镜。
21.根据实施例20所述的光刻设备，其中所述第二透镜的速度是所述第一透镜的速度的两倍。
22.根据实施例1所述的光刻设备，其中每一透镜包括4f远心进/远心出的成像系统。
23.根据实施例22所述的光刻设备，其中所述4f远心进/远心出的成像系统包括至少6个透镜。
24.根据实施例1所述的光刻设备，还包括在所述调制器和所述透镜阵列之间的消转仪。
25.根据实施例24所述的光刻设备，其中所述消转仪包括佩肯棱镜。
26.根据实施例24或25所述的光刻设备，其中所述消转仪布置成以所述透镜阵列的速度的一半移动。
27.根据实施例24-26中任一个所述的光刻设备，还包括抛物面反射镜，以减小在所述调制器和所述消转仪之间的束的尺寸。
28.根据实施例24-27中任一个所述的光刻设备，还包括抛物面反射镜，以增加在所述消转仪和所述透镜阵列之间的束的尺寸。
29.根据实施例1-28中任一个所述的光刻设备，其中所述透镜阵列相对于所述调制器旋转。
30.根据实施例1-29中任一个所述的光刻设备，其中所述调制器包括用于发射电磁辐射的多个独立可控辐射源。
31.根据实施例1-29中任一个所述的光刻设备，其中所述调制器包括微反射镜阵列。
32.根据实施例1-29中任一个所述的光刻设备，其中所述调制器包括辐射源和声光调制器。
33.一种器件制造方法，包括步骤：
提供根据期望的图案调制的多个束；和
使用接收所述多个束的透镜阵列将所述多个束投影到衬底上；和
在所述投影期间，相对于所述束移动所述透镜阵列。
34.根据实施例33所述的方法，其中每一透镜包括沿着从所述至少一个束的源至所述衬底的所述多个束中的至少一个束的束路径布置的至少两个透镜。
35.根据实施例34所述的方法，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。
36.根据实施例35所述的方法，其中所述场透镜的焦平面与所述成像透镜的后焦面重合。
37.根据实施例35或36所述的方法，其中所述成像透镜包括双非球面透镜。
38.根据实施例35-37中任一个所述的方法，其中所述场透镜的焦距使得所述成像透镜的场尺寸小于2至3°半角。
39.根据实施例35-38中任一个所述的方法，其中所述成像透镜的焦距使得对在所述衬底处的为0.2的NA，所述成像透镜不大于所述场透镜的直径。
40.根据实施例39所述的方法，其中所述成像透镜的焦距等于所述场透镜的直径。
41.根据实施例35-40中任一个所述的方法，其中用所述场透镜和所述成像透镜的单一组合对多个所述束成像。
42.根据实施例35-41中任一个所述的方法，还包括使用在所述多个束中的至少一个束的源和所述场透镜之间的聚焦控制装置。
43.根据实施例42所述的方法，其中所述聚焦控制装置包括折叠反射镜和可移动的屋顶状部件。
44.根据实施例35所述的方法，还包括使用透镜将在所述第一透镜和所述第二透镜之间的至少一个束准直。
45.根据实施例44所述的方法，其中用于准直所述至少一个束的透镜相对于所述至少一个束基本上是静止的。
46.根据实施例35，44和45中任一个所述的方法，还包括使用在所述至少一个束的源和所述第一透镜之间的路径中的透镜，朝向所述第一透镜聚焦所述多个束中的至少一个。
47.根据实施例46所述的方法，其中用于聚焦所述至少一个束的透镜相对于所述至少一个束是基本上静止的。
48.根据实施例35和44-47中任一个所述的方法，其中所述场透镜的光轴与所述对应的成像透镜的光轴重合。
49.根据实施例34所述的方法，其中所述至少两个透镜中的第一透镜包括至少两个子透镜，其中所述多个束中的至少一个束在所述两个子透镜中间进行聚焦。
50.根据实施例49所述的方法，其中所述至少两个子透镜中的每一个具有大致相等的焦距。
51.根据实施例34，49和50中任一个所述的方法，其中所述第一透镜被布置成朝向所述至少两个透镜中的第二透镜输出被准直的束。
52.根据实施例34和49-51中任一个所述的方法，包括以不同于所述至少两个透镜中的第二透镜的速度移动所述至少两个透镜中的第一透镜。
53.根据实施例52所述的方法，其中所述第二透镜的速度是所述第一透镜的速度的两倍。
54.根据实施例33所述的方法，其中每一透镜包括4f远心进/远心出的成像系统。
55.根据实施例54所述的方法，其中所述4f远心进/远心出的成像系统包括至少6个透镜。
56.根据实施例33所述的方法，还包括使用在所述束的源和所述透镜阵列之间的消转仪对所述束进行消转。
57.根据实施例56所述的方法，其中所述消转仪包括佩肯棱镜。
58.根据实施例56或57所述的方法，包括以所述透镜阵列的速度的一半移动所述消转仪。
59.根据实施例56-58中任一个所述的方法，还包括使用抛物面反射镜减小在所述束的源和所述消转仪之间的束的尺寸。
60.根据实施例56-59中任一个所述的方法，还包括使用抛物面反射镜增加在所述消转仪和所述透镜阵列之间的束的尺寸。
61.根据实施例33-60中任一个所述的方法，包括相对于所述束旋转所述透镜阵列。
62.根据实施例33-61中任一个所述的方法，其中多个独立可控辐射源中的每一个发射所述多个束中的每一个。
63.根据实施例33-61中任一个所述的方法，其中微反射镜阵列发射多个束。
64.根据实施例33-61中任一个所述的方法，其中辐射源和声光调制器产生所述多个束。
65.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括发射电磁辐射的多个独立可控辐射源，配置成使所述衬底的曝光区域由根据期望的图案调制的多个束进行曝光；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上且包括接收所述多个束的透镜阵列，所述投影系统配置成在所述曝光区域的曝光期间相对于所述独立可控辐射源移动所述透镜阵列。
66.一种器件制造方法，包括步骤：
使用多个独立可控辐射源提供根据期望的图案调制的多个束；和
使用接收所述多个束的透镜阵列将所述多个束投影到衬底上；和
在所述投影期间相对于所述独立可控辐射源移动所述透镜阵列。
67.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，配置成使所述衬底的曝光区域由根据期望的图案调制的多个束进行曝光；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到衬底上且包括用于接收所述多个束的多个透镜阵列，所述阵列中的每一个独立地沿着所述多个束的束路径布置。
68.根据实施例67所述的光刻设备，其中所述投影系统配置成在所述曝光区域的曝光期间相对于所述调制器移动所述透镜阵列。
69.根据实施例67或68所述的光刻设备，其中每一阵列中的所述透镜布置在单个主体中。
70.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括发射电磁辐射的多个独立可控辐射源，配置成将所述衬底的曝光区域由根据期望的图案调制的多个束进行曝光，和配置成在所述曝光区域的曝光期间相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源，使得仅少于全部所述多个辐射源的多个辐射源可以在任一时刻曝光所述曝光区域；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
71.一种光刻设备，包括：
多个独立可控辐射源，配置成提供根据期望的图案调制的多个束，所述多个辐射源中的至少一个辐射源在它发射辐射的位置和在它不发射辐射的位置之间是可移动的；
衬底保持器，构造成保持衬底；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
72.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括用于发射电磁辐射的多个独立可控辐射源，配置成将所述衬底的曝光区域由根据期望的图案调制的多个束进行曝光，和配置成在所述曝光区域的曝光期间相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的至少一个辐射源，使得来自所述至少一个辐射源的辐射在同一时刻与来自所述多个辐射源中的至少一个其它的辐射源的辐射邻接或重叠；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
73.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，所述多个辐射源中的至少一个辐射源在它可以发射辐射至所述曝光区域的位置和它不发射辐射至所述曝光区域的位置之间是可移动的，和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
74.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成在所述曝光区域的曝光期间相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源，所述调制器具有至所述曝光区域的多个束的输出，所述输出具有小于所述多个辐射源的输出的面积的面积；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
75.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源的阵列，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的各自的曝光区域，且配置成相对于其各自的曝光区域移动每一阵列，或相对于其各自的曝光区域移动来自每一阵列的所述多个束，或相对于所述各自的曝光区域移动所述阵列和所述多个束，其中在使用时多个阵列中的阵列的各自的曝光区域与所述多个阵列中的另一阵列的各自的曝光区域邻接或重叠；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
76.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，或相对于所述曝光区域移动所述多个束，或相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个和所述多个束，其中在使用过程中所述辐射源中的每一个在其各自的功率/前向电流曲线的陡峭部分中进行操作；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
77.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，或相对于所述曝光区域移动所述多个束，或相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个和所述多个束，其中所述独立可控辐射源中的每一个包括蓝紫激光二极管；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
78.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在至少两个同心的圆形阵列中；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
79.根据实施例78所述的光刻设备，其中所述圆形阵列中的至少一个圆形阵列被以交错的方式布置至所述圆形阵列中的至少一个其它的圆形阵列。
80.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源围绕结构的中心布置，且所述结构具有在所述多个辐射源内的延伸通过所述结构的开口；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
81.根据实施例80所述的光刻设备，还包括在所述辐射源处或所述辐射源的外部保持支撑结构的支撑件。
82.根据实施例81所述的光刻设备，其中所述支撑件包括允许所述结构移动的轴承。
83.根据实施例81或82所述的光刻设备，其中所述支撑件包括移动所述结构的电机。
84.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源围绕结构的中心布置；
支撑件，用于在所述辐射源处或所述辐射源的外部支撑所述结构，所述结构配置成旋转所述结构或允许旋转所述结构；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
85.根据实施例84所述的光刻设备，其中所述支撑件包括允许旋转所述结构的轴承。
86.根据实施例84或85所述的光刻设备，其中所述支撑件包括旋转所述结构的电机。
87.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在可移动结构上，所述可移动结构又布置在可移动板上；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
88.根据实施例87所述的光刻设备，其中所述可移动结构是可旋转的。
89.根据实施例87或88所述的光刻设备，其中所述可移动板是可旋转的。
90.根据实施例89所述的光刻设备，其中所述可移动板的旋转中心不与所述可移动结构的旋转中心重合。
91.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在可移动结构中或可移动结构上；
流体通道，布置在所述可移动结构中，以提供温度控制流体至至少邻近所述多个辐射源的位置；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
92.根据实施例91所述的光刻设备，还包括位于所述可移动结构中或可移动结构上的传感器。
93.根据实施例91或92所述的光刻设备，还包括传感器，所述传感器位于邻近所述多个辐射源中的至少一个辐射源的位置但不在所述可移动结构中或所述可移动结构上。
94.根据实施例92或93所述的光刻设备，其中所述传感器包括温度传感器。
95.根据实施例92-94中任一个所述的光刻设备，其中所述传感器包括配置成测量所述结构的膨胀和/或收缩的传感器。
96.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在可移动结构中或可移动结构上；
散热片，所述散热片布置在所述可移动结构中或可移动结构上，以提供对所述结构的温度控制；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
97.根据实施例96所述的光刻设备，还包括静止的散热片，以与所述可移动结构中或可移动结构上的散热片配合。
98.根据实施例97所述的光刻设备，包括在所述可移动结构中或在可移动结构上的至少两个散热片，所述静止的散热片位于所述可移动结构中或可移动结构上的所述散热片中的至少一个散热片与所述可移动结构中或所述可移动结构上的所述散热片中的至少一个其它散热片之间。
99.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在可移动结构中或可移动结构上；
流体供给装置，配置成供给流体至所述结构的外表面，以控制所述结构的温度；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
100.根据实施例99所述的光刻设备，其中所述流体供给装置配置成供给气体。
101.根据实施例99所述的光刻设备，其中所述流体供给装置配置成供给液体。
102.根据实施例101所述的光刻设备，还包括流体限制结构，配置成保持所述液体与所述结构接触。
103.根据实施例102所述的光刻设备，其中所述流体限制结构配置成保持所述结构与所述流体限制结构之间的密封。
104.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个；
结构上独立的透镜，所述透镜连接在所述多个辐射源中的每一个辐射源附近或连接至所述多个辐射源中的每一个辐射源，且能够随各自的辐射源移动。
105.根据实施例104所述的光刻设备，还包括致动器，所述致动器配置成相对于其各自的辐射源来使透镜移位。
106.根据实施例104或105所述的光刻设备，还包括致动器，所述致动器配置成相对于支撑所述透镜的结构和其各自的辐射源来使透镜和其各自的辐射源移位。
107.根据实施例105或106所述的光刻设备，其中所述致动器配置成在高达3个自由度上移动所述透镜。
108.根据实施例104-107中任一个所述的光刻设备，还包括所述多个辐射源中的至少一个辐射源的下游的孔阑结构。
109.根据实施例104-107中任一个所述的光刻设备，其中用高热导率材料将所述透镜连接至支撑所述透镜的结构和其各自的辐射源。
110.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个；
空间相干性破坏装置，配置成扰乱来自所述多个辐射源中的至少一个辐射源的辐射；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
111.根据实施例110所述的光刻设备，其中所述空间相干性破坏装置包括静止的板，所述至少一个辐射源相对于所述板是可移动的。
112.根据实施例110所述的光刻设备，其中所述空间相干性破坏装置包括从下述装置中选出的至少一个：相位调制器、旋转板或振动板。
113.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个；
传感器，配置成测量与所述多个辐射源中的至少一个辐射源相关的聚焦，所述传感器的至少一部分在所述至少一个辐射源中或所述至少一个辐射源上；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
114.根据实施例113所述的光刻设备，其中所述传感器配置成单独测量与所述辐射源的每一个相关的聚焦。
115.根据实施例113或114所述的光刻设备，其中所述传感器是刀口聚焦检测器。
116.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个；
发送器，配置成无线地发送信号和/或功率至所述多个辐射源，以分别控制所述多个辐射源和/或对所述多个辐射源供电；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
117.根据实施例116所述的光刻设备，其中所述信号包括多个信号，且还包括多路分解器，以朝向各自的辐射源发送所述多个信号中的每一个信号。
118.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在可移动结构中或可移动结构上；
单条线，用于将控制器连接至所述可移动结构，以将多个信号和/或功率发送至所述多个辐射源，以分别控制所述多个辐射源和/或对其进行供电；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
119.根据实施例118所述的光刻设备，其中所述信号包括多个信号，且还包括多路分解器，以朝向各自的辐射源发送所述多个信号中的每一个信号。
120.根据实施例118或119所述的光刻设备，其中所述线包括光学线。
121.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个；
传感器，测量由所述多个辐射源中的至少一个辐射源朝向所述衬底发射或将要发射的辐射的特性；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
122.根据实施例121所述的光刻设备，其中所述传感器的至少一部分位于所述衬底保持器中或所述衬底保持器上。
123.根据实施例122所述的光刻设备，其中所述传感器的所述至少一部分位于所述衬底保持器中或所述衬底保持器上并且在所述衬底被支撑在所述衬底保持器上所处的区域的外部的一位置处。
124.根据实施例121-123中任一个所述的光刻设备，其中所述传感器的至少一部分位于所述衬底的一侧，其在使用时基本上沿着所述衬底的扫描方向延伸。
125.根据实施例121-124中任一个所述的光刻设备，其中所述传感器的至少一部分安装在支撑所述可移动结构的框架中或框架上。
126.根据实施例121-125中任一个所述的光刻设备，其中所述传感器配置成测量来自所述曝光区域外的所述至少一个辐射源的辐射。
127.根据实施例121-126中任一个所述的光刻设备，其中所述传感器的至少一部分是可移动的。
128.根据实施例121-127中任一个所述的光刻设备，还包括控制器，所述控制器配置成基于所述传感器的结果来校准所述至少一个辐射源。
129.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源布置在可移动结构中或可移动结构上；
传感器，用于测量所述可移动结构的位置；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
130.根据实施例129所述的光刻设备，其中所述传感器的至少一部分安装在支撑所述可移动结构的框架中或框架上。
131.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个，所述多个辐射源中的每一个具有识别标志或提供识别标志；
传感器，配置成检测所述识别标志；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
132.根据实施例131所述的光刻设备，其中所述传感器的至少一部分安装在支撑所述多个辐射源的框架中或框架上。
133.根据实施例131或132所述的光刻设备，其中所述识别标志包括来自各自的辐射源的辐射频率。
134.根据实施例131-133中任一个所述的光刻设备，其中所述识别标志包括从下述中选择的至少一个：条码、标记或射频识别标志。
135.一种光刻设备，包括：
衬底保持器，构造成保持衬底；
调制器，包括多个独立可控辐射源，配置成将根据期望的图案调制的多个束提供至所述衬底的曝光区域，且配置成相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的每一个；
传感器，配置成检测被所述衬底改向的、来自所述多个辐射源中的至少一个辐射源的辐射；和
投影系统，配置成将所调制的束投影到所述衬底上。
136.根据实施例135所述的光刻设备，其中所述传感器配置成根据所述改向的辐射来确定入射到所述衬底上的来自所述至少一个辐射源的所述辐射的斑的位置。
137.根据实施例70-136中任一个所述的光刻设备，其中所述调制器配置成围绕基本上平行于所述多个束的传播方向的轴线旋转至少一个辐射源。
138.根据实施例70-137中任一个所述的光刻设备，其中所述调制器配置成沿着横向于所述多个束的传播方向的方向平移至少一个辐射源。
139.根据实施例70-138中任一个所述的光刻设备，其中所述调制器包括配置成移动所述多个束的束偏转器。
140.根据实施例139所述的光刻设备，其中所述束偏转器是从由下述部件构成的组中选出的：反射镜、棱镜和声光调制器。
141.根据实施例139所述的光刻设备，其中所述束偏转器包括多边形件。
142.根据实施例139所述的光刻设备，其中所述束偏转器配置成振动。
143.根据实施例139所述的光刻设备，其中所述束偏转器配置成旋转。
144.根据实施例70-143中任一个所述的光刻设备，其中所述衬底保持器配置成沿着设置所述多个束的方向移动所述衬底。
145.根据实施例144所述的光刻设备，其中所述衬底的移动是旋转。
146.根据实施例70-145中任一个所述的光刻设备，其中所述多个辐射源是能够一起移动的。
147.根据实施例70-146中任一个所述的光刻设备，其中所述多个辐射源以圆形方式布置。
148.根据实施例70-147中任一个所述的光刻设备，其中所述多个辐射源布置在板中且彼此间隔开。
149.根据实施例70-148中任一个所述的光刻设备，其中所述投影系统包括透镜阵列。
150.根据实施例70-149中任一个所述的光刻设备，其中所述投影系统实质上由透镜阵列构成。
151.根据实施例149或150所述的光刻设备，其中所述透镜阵列的透镜具有高的数值孔径，所述光刻设备配置成使得所述衬底处在与所述透镜相关的辐射的聚焦位置的外面，以有效地降低所述透镜的数值孔径。
152.根据实施例70-151中任一个所述的光刻设备，其中所述辐射源中的每一个包括激光二极管。
153.根据实施例152所述的光刻设备，其中每一激光二极管配置成发射具有约405nm的波长的辐射。
154.根据实施例70-153中任一个所述的光刻设备，还包括温度控制器，所述温度控制器配置成在曝光期间将所述多个辐射源保持在大致恒定的温度。
155.根据实施例154所述的光刻设备，其中所述控制器配置成在曝光之前将所述多个辐射源加热至处于所述大致恒定的温度的温度或接近所述大致恒定的温度的温度。
156.根据实施例70-155中任一个所述的光刻设备，包括沿着一方向布置的至少3个独立的阵列，所述阵列中每一个包括多个辐射源。
157.根据实施例70-156中任一个所述的光刻设备，其中所述多个辐射源包括至少约1200个辐射源。
158.根据实施例70-157中任一个所述的光刻设备，还包括对准传感器，用于确定所述多个辐射源中的至少一个辐射源与所述衬底之间的对准。
159.根据实施例70-158中任一个所述的光刻设备，还包括水平传感器，用于确定所述衬底相对于所述多个束中的至少一个束的聚焦位置的位置。
160.根据实施例158或159所述的光刻设备，还包括控制器，所述控制器配置成基于对准传感器的结果和/或水平传感器的结果改变所述图案。
161.根据实施例70-160中任一个所述的光刻设备，还包括控制器，所述控制器配置成基于所述多个辐射源中的至少一个辐射源的温度的测量或与所述多个辐射源中的至少一个辐射源相关的温度的测量来改变所述图案。
162.根据实施例70-161中任一个所述的光刻设备，还包括传感器，用于测量由所述多个辐射源中的至少一个辐射源被朝向所述衬底发射或将被发射的辐射的特性。
163.一种光刻设备，包括：
多个独立可控辐射源，配置成提供根据期望的图案调制的多个束；
透镜阵列，包括多个小透镜；和
衬底保持器，构造成保持衬底，
其中在使用期间，除了所述透镜阵列之外，在所述多个辐射源和所述衬底之间没有其它光学装置。
164.一种可编程图案形成装置，包括：
衬底，在所述衬底上具有沿至少一个方向间隔开的发射辐射二极管的阵列；和
透镜阵列，在所述发射辐射二极管的辐射下游侧处。
165.根据实施例164所述的可编程图案形成装置，其中所述透镜阵列包括具有多个微透镜的微透镜阵列，所述微透镜的数量对应于发射辐射二极管的数量，且被定位以将选择性地穿过所述发射辐射二极管中的各自的发射辐射二极管的辐射聚焦成为微斑阵列。
166.根据实施例164或165所述的可编程图案形成装置，其中所述发射辐射二极管沿着至少两个正交的方向间隔开。
167.根据实施例164-166中任一个所述的可编程图案形成装置，其中所述发射辐射二极管嵌入在具有低热导率的材料中。
168.一种器件制造方法，包括步骤：
使用多个独立可控辐射源朝向衬底的曝光区域提供根据期望的图案调制的多个束；
在提供所述多个束的同时移动所述多个辐射源中的至少一个，使得仅少于全部所述多个辐射源的多个辐射源可以在任一时刻曝光所述曝光区域；和
将所述多个束投影到所述衬底上。
169.一种器件制造方法，包括步骤：
使用多个独立可控辐射源来提供根据期望的图案调制的多个束；
在它发射辐射的位置和它不发射辐射的位置之间移动所述多个辐射源中的至少一个；和
将所述多个束投影到所述衬底上。
170.一种器件制造方法，包括使用多个独立可控辐射源提供根据期望的图案调制的束，且仅使用透镜阵列将来自所述多个独立可控辐射源的调制的束投影至衬底。
171.一种器件制造方法，包括步骤：
使用多个独立可控辐射源提供根据期望的图案调制的多个电磁辐射束；
在曝光区域的曝光期间相对于所述曝光区域移动所述多个辐射源中的至少一个辐射源，使得来自所述至少一个辐射源的辐射在同一时刻与来自所述多个辐射源中的至少一个其它辐射源的辐射邻接或重叠；和
将所述多个束投影到衬底上。
172.根据实施例168-171中任一个所述的方法，其中移动步骤包括围绕基本上平行于所述多个束的传播方向的轴线旋转至少一个辐射源。
173.根据实施例168-172中任一个所述的方法，其中移动步骤包括沿着横向于所述多个束的传播方向的方向平移至少一个辐射源。
174.根据实施例168-173中任一个所述的方法，包括通过使用束偏转器移动所述多个束。
175.根据实施例174所述的方法，其中所述束偏转器是由下述部件构成的组中选出的：反射镜、棱镜和声光调制器。
176.根据实施例174所述的方法，其中所述束偏转器包括多边形件。
177.根据实施例174所述的方法，其中所述束偏转器配置成振动。
178.根据实施例174所述的方法，其中所述束偏转器配置成旋转。
179.根据实施例168-178中任一个所述的方法，包括使所述衬底沿着所述多个束被设置所在的方向运动。
180.根据实施例179所述的方法，其中所述衬底的运动是旋转。
181.根据实施例168-180中任一个所述的方法，包括一起移动所述多个辐射源。
182.根据实施例168-181中任一个所述的方法，其中所述多个辐射源以圆形方式布置。
183.根据实施例168-182中任一个所述的方法，其中所述多个辐射源布置在板中且彼此间隔开。
184.根据实施例168-183中任一个所述的方法，其中所述投影步骤包括通过使用透镜阵列将所述束中的每个束的图像形成在所述衬底上。
185.根据实施例168-184中任一个所述的方法，其中所述投影步骤包括实质上仅使用透镜阵列将所述束中的每个束的图像形成在所述衬底上。
186.根据实施例168-185中任一个所述的方法，其中所述辐射源中的每个包括激光二极管。
187.根据实施例186所述的方法，其中每个激光二极管配置成发射具有约405nm的波长的辐射。
188.一种根据实施例168-187中任一个所述的方法制造的平板显示器。
189.一种根据实施例168-187中任一个所述的方法制造的集成电路器件。
190.一种辐射系统，包括：
多个可移动的辐射阵列，每个辐射阵列包括多个独立可控辐射源，所述多个独立可控辐射源配置成提供根据期望的图案调制的多个束；和
电机，配置成移动所述辐射阵列中的每一个。
191.根据实施例190所述的辐射系统，其中所述电机配置成围绕基本上平行于所述多个束的传播方向的轴线旋转所述辐射阵列中的每一个。
192.根据实施例190或191所述的辐射系统，其中所述电机配置成沿着横向于所述多个束的传播方向的方向平移所述辐射阵列中的每一个。
193.根据实施例190-192中任一个所述的辐射系统，还包括束偏转器，所述束偏转器配置成移动所述多个束。
194.根据实施例193所述的辐射系统，其中所述束偏转器是由下述部件构成的组中选出的：反射镜、棱镜和声光调制器。
195.根据实施例193所述的辐射系统，其中所述束偏转器包括多边形件。
196.根据实施例193所述的辐射系统，其中所述束偏转器配置成振动。
197.根据实施例193所述的辐射系统，其中所述束偏转器配置成旋转。
198.根据实施例190-197中任一个所述的辐射系统，其中所述辐射阵列中的每一辐射阵列的多个辐射源能够一起移动。
199.根据实施例190-198中任一个所述的辐射系统，其中所述辐射阵列中的每一辐射阵列的多个辐射源被以圆形方式布置。
200.根据实施例190-199中任一个所述的辐射系统，其中所述辐射阵列中的每一辐射阵列的所述多个辐射源布置在板中且彼此间隔开。
201.根据实施例190-200中任一个所述的辐射系统，还包括与所述辐射阵列中的每一辐射阵列相关联的透镜阵列。
202.根据实施例201所述的辐射系统，其中所述辐射阵列中的每一辐射阵列的所述多个辐射源中的每一个与同所述辐射阵列相关联的透镜阵列中的透镜相关联。
203.根据实施例190-202中任一个所述的辐射系统，其中所述辐射阵列中的每一辐射阵列的多个源中的每一个源包括激光二极管。
204.根据实施例203所述的辐射系统，其中每一激光二极管配置成发射具有约405nm的波长的辐射。
205.一种用于将衬底以辐射曝光的光刻设备，所述光刻设备包括具有100-25000个自发射式独立可寻址元件的可编程图案形成装置。
206.根据实施例205所述的光刻设备，包括至少400个自发射式独立可寻址元件。
207.根据实施例205所述的光刻设备，包括至少1000个自发射式独立可寻址元件。
208.根据实施例205-207中任一个所述的光刻设备，包括小于10000个自发射式独立可寻址元件。
209.根据实施例205-207中任一个所述的光刻设备，包括小于5000个自发射式独立可寻址元件。
210.根据实施例205-209中任一个所述的光刻设备，其中所述自发射式独立可寻址元件是激光二极管。
211.根据实施例205-209中任一个所述的光刻设备，其中所述自发射式独立可寻址元件布置成具有从0.1-3微米的范围选出的在所述衬底上的斑尺寸。
212.根据实施例205-209中任一个所述的光刻设备，其中所述自发射式独立可寻址元件布置成具有约1微米的在所述衬底上的斑尺寸。
213.一种用于将衬底以辐射曝光的光刻设备，所述光刻设备包括可编程图案形成装置，所述可编程图案形成装置使得，以10cm的曝光场长度为基准，具有100-25000个自发射式独立可寻址元件。
214.根据实施例213所述的光刻设备，包括至少400个自发射式独立可寻址元件。
215.根据实施例213所述的光刻设备，包括至少1000个自发射式独立可寻址元件。
216.根据实施例213-215中任一个所述的光刻设备，包括小于10000个自发射式独立可寻址元件。
217.根据实施例213-215中任一个所述的光刻设备，包括小于5000个自发射式独立可寻址元件。
218.根据实施例213-217中任一个所述的光刻设备，其中所述自发射式独立可寻址元件是激光二极管。
219.根据实施例213-217中任一个所述的光刻设备，其中所述自发射式独立可寻址元件布置成具有从0.1-3微米的范围选出的在所述衬底上的斑尺寸。
220.根据实施例213-217中任一个所述的光刻设备，其中所述自发射式独立可寻址元件布置成具有约1微米的在所述衬底上的斑尺寸。
221.一种可编程图案形成装置，包括可旋转盘，所述盘具有100-25000个自发射式独立可寻址元件。
222.根据实施例221所述的可编程图案形成装置，其中所述盘包括至少400个自发射式独立可寻址元件。
223.根据实施例221所述的可编程图案形成装置，其中所述盘包括至少1000个自发射式独立可寻址元件。
224.根据实施例221-223中任一个所述的可编程图案形成装置，其中所述盘包括小于10000个自发射式独立可寻址元件。
225.根据实施例221-223中任一个所述的可编程图案形成装置，其中所述盘包括小于5000个自发射式独立可寻址元件。
226.根据实施例221-225中任一个所述的可编程图案形成装置，其中所述自发射式独立可寻址元件是激光二极管。
227.在制造平板显示器中使用一个或更多的本发明。
228.在集成电路封装中使用一个或更多的本发明。
229.一种光刻方法，包括使用具有自发射式元件的可编程图案形成装置将衬底以辐射曝光，其中在所述曝光期间操作所述自发射式元件的所述可编程图案形成装置的功耗小于10kW。
230.根据实施例229所述的方法，其中所述功耗小于5kW。
231.根据实施例229或230所述的方法，其中所述功耗是至少100mW。
232.根据实施例229-231中任一个所述的方法，其中所述自发射式元件是激光二极管。
233.根据实施例232所述的方法，其中所述激光二极管是蓝紫激光二极管。
234.一种光刻方法，包括使用具有自发射式元件的可编程图案形成装置将衬底以辐射曝光，其中在使用时每一发射式元件的光输出是至少1mW。
235.根据实施例234所述的方法，其中所述光输出是至少10mW。
236.根据实施例234所述的方法，其中所述光输出是至少50mW。
237.根据实施例234-236中任一个所述的方法，其中所述光输出小于200mW。
238.根据实施例234-237中任一个所述的方法，其中所述自发射式元件是激光二极管。
239.根据实施例238所述的方法，其中所述激光二极管是蓝紫激光二极管。
240.根据实施例234所述的方法，其中所述光输出大于5mW但小于或等于20mW。
241.根据实施例234所述的方法，其中所述光输出大于5mW但小于或等于30mW。
242.根据实施例234所述的方法，其中所述光输出大于5mW但小于或等于40mW。
243.根据实施例234-242中任一个所述的方法，其中所述自发射式元件以单一模式进行操作。
244.一种光刻设备，包括：
可编程图案形成装置，具有自发射式元件；和
可旋转框架，具有用于接收来自所述自发射式元件的辐射的光学元件，所述光学元件是折射式光学元件。
245.一种光刻设备，包括：
可编程图案形成装置，具有自发射式元件；和
可旋转框架，具有用于接收来自所述自发射式元件的辐射的光学元件，所述可旋转框架没有用于接收来自任意所述自发射式元件或所有所述自发射式元件的辐射的反射式光学元件。
246.一种光刻设备，包括：
可编程图案形成装置；和
可旋转框架，所述可旋转框架包括具有光学元件的板，所述具有光学元件的板的表面是平坦的。
247.在制造平板显示器时使用所述发明中的一个或更多个。
248.在集成电路的封装中使用所述发明中的一个或更多个。
249.一种平板显示器，所述平板显示被根据所述方法中的任意方法制造。
250.一种根据所述方法中的任意方法制造的集成电路器件。
251.一种设备，包括：
光学装置列，配置成在衬底的目标部分上生成图案，所述光学装置列包括：
可编程图案形成装置，配置成提供多个辐射束，和
投影系统，配置成将所述多个辐射束投影到衬底上，所述投影系统包括多个透镜；
致动器，配置成移动光学装置列或其一部分，以在衬底的目标部分上扫描所述多个辐射束，
其中，所述光学装置列配置成经由所述投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将所述多个辐射束中的至少两个辐射束投影到衬底的目标部分上。
252.根据实施例251所述的设备，其中光学装置列包括移动部分和静止部分，配置成提供所述束的可编程图案形成装置被设置于静止部分，配置成投影束的投影系统被设置于可移动部分。
253.根据实施例251或252所述的设备，其中致动器是可旋转的电机，光学装置列或光学装置列的一部分的移动是可旋转的移动。
254.根据实施例251-253中任一实施例所述的设备，还包括第二致动器，布置成导致衬底和光学装置列的至少一部分之间的相对移动，使得至少两个束在衬底上的投影在垂直于束的移动方向的方向上与衬底上的所述至少两个束的之前的投影邻接。
255.根据实施例254所述的设备，配置成使得衬底上的至少两个束的投影在垂直于束的移动方向的方向上至少部分地与所述至少两个束在衬底上之前的投影重叠。
256.根据实施例251-255中任一实施例所述的设备，其中通过同一透镜一次投影到衬底上的多个束是至少两个束、至少五个束或至少十个束。
257.根据实施例251-256中任一实施例所述的设备，其中可编程图案形成装置被构造成发射所述束，所述束在入射到衬底的目标部分上时被关于衬底相对于光学装置列的移动方向对角线地布置。
258.根据实施例251-257中任一实施例所述的设备，包括分段的反射镜，每个段用于反射所述束中对应的一个束，所述段被布置以便相对于入射到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。
259.根据实施例251-258中任一实施例所述的设备，包括多个光纤，所述束中的每个束入射到所述光纤中的对应的一个光纤，所述光纤被布置成以便相对于光纤上游的束之间的间隔减小光纤下游的束之间的间隔。
260.根据实施例251-259中任一实施例所述的设备，包括具有多个输入的集成的光波导电路，每个输入用于接收所述束中的对应的一个束，集成的光波导电路布置成以便相对于集成的光波导电路上游的束之间的间隔减小集成的光波导电路下游的束之间的间隔。
261.根据实施例251-260中任一实施例所述的设备，其中投影系统包括第一光学装置组和第二光学装置组，所述第一光学装置组形成投影系统的第一轮形部分，第二光学装置组形成投影系统的第二轮形部分。
262.根据实施例251-261中任一实施例所述的设备，包括第二致动器，第二致动器布置成导致衬底和光学装置列的至少一部分之间的相对移动，其中经由同一透镜一次投影到衬底上的至少两个束具有相互的间隔，第二致动器配置成导致所述相对移动以便使得所述束的下一投影被投影到所述间隔中。
263.根据实施例251-262中任一实施例所述的设备，其中所述移动是大于500RPM、大于1000RPM、大于2000RPM或大于4000RPM的旋转移动。
264.根据实施例251-263中任一实施例所述的设备，其中可编程图案形成装置包括多个自发射式对比度装置。
265.根据实施例264所述的设备，其中自发射式对比度装置包括激光二极管。
266.一种器件制造方法，包括步骤：
使用光学装置列在衬底的目标部分上生成图案，所述光学装置列具有将多个辐射束投影到衬底上的投影系统，所述投影系统包括多个透镜；和
相对于衬底移动光学装置列或光学装置列的一部分，
其中通过投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将所述多个辐射束中的至少两个辐射束投影到衬底的目标部分上。
267.根据实施例266所述的器件制造方法，其中光学装置列包括用于选择性地提供辐射束的可控制元件。
268.根据实施例267所述的器件制造方法，其中所述可控制元件包括多个自发射式对比度装置。
269.根据实施例266-268中任一实施例所述的器件制造方法，其中所述移动步骤包括旋转光学装置列或光学装置列的一部分。
270.一种设备，包括：
光学装置列，配置成将多个束投影到衬底的目标部分上，所述光学装置列包括具有多个透镜的投影系统，所述多个透镜布置成大致垂直于多个束的投影方向；
致动器，配置成移动光学装置列或光学装置列的一部分，用于在衬底的目标部分上扫描多个束，
其中光学装置列配置成经由投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将多个束中的至少两个束投影到衬底的目标部分上。
尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造特定的装置或结构(例如集成电路或平板显示器)，但应当理解这里所述的光刻设备和光刻方法可以有其他的应用。应用包括但不限于集成电路、集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、OLED显示器、薄膜磁头、微机电器件(MEMS)、微光机电系统(MOEMS)、DNA芯片、封装(例如倒装芯片、再分布等)、柔性显示器或电子装置(其是显示器或电子装置，其可以是可滚动的、如纸一样可弯曲的和保持不变形的、保形的、高低不平的、薄和/或轻质的，例如柔性塑料显示器)等的制造。另外，例如在平板显示器中，本发明的设备和方法可以用于帮助产生各种层，例如薄膜晶体管层和/或彩色滤光片层。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”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(例如，一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)、量测工具或检验工具中。在可应用的情况下，可以将此处的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，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。
平板显示器衬底可以是矩形形状。设计用于曝光这种类型的衬底的光刻设备可以提供曝光区域，其覆盖矩形衬底的全部宽度，或覆盖所述宽度的一部分(例如宽度的一半)。可以在曝光区域的下面扫描衬底，同时通过图案化的束同步扫描图案形成装置或图案形成装置提供变化的图案。这样，期望的图案的所有或一部分被转移到衬底上。如果曝光区域覆盖衬底的全部宽度，那么可以以单次扫描完成曝光。如果曝光区域覆盖例如衬底的宽度的一半，那么可以在第一扫描之后横向地移动衬底，和通常进行另一扫描以曝光衬底的剩余部分。
此处使用的术语“图案形成装置”应当广义地诠释成表示可以用于调制辐射束的横截面的任意器件，诸如产生(一部分)衬底中的图案。应当注意，赋予辐射束的图案可以不完全对应于衬底的目标部分中的期望的图案，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。类似地，最终在衬底上产生的图案可能不对应于在独立可控元件的阵列上的任一瞬间形成的图案。这可以对于以下的布置尤其是这样的：在所述布置中，形成在衬底的每一部分上的最终图案在给定的时间周期上或在给定数量的曝光期间建造，在给定的时间周期或给定数量的曝光期间，独立可控元件的阵列上的图案和/或衬底的相对位置变化。通常，在衬底的目标部分上产生的图案将对应于在目标部分中产生的器件中的特定功能层，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层)。这样的图案形成装置的例子包括例如掩模版、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。其图案在电子装置(例如计算机)的帮助下是可编程的图案形成装置在此处被统称为“对比度装置”，例如包括多个可编程元件的图案形成装置，其可以每个可编程元件调制辐射束的一部分的强度(例如除了掩模版之外在之前的句子中提及的所有器件)，包括具有多个可编程元件的电子可编程图案形成装置，其通过相对于辐射束的相邻部分来调制辐射束的一部分的相位来将图案赋予辐射束。在一实施例中，图案形成装置包括至少10个可编程元件，例如至少100，至少1000，至少10000，至少100000，至少1000000，或至少10000000个可编程元件。在下文一定程度上更加详细地讨论这些器件中的几个的实施例：
可编程反射镜阵列。可编程反射镜阵列可以包括矩阵可寻址表面，该矩阵可寻址表面具有粘弹性控制层和反射表面。这样的设备所依据的基本原理是例如反射表面的被寻址的区域将入射的辐射反射作为衍射辐射，而未被寻址的区域将入射的辐射反射作为未被衍射的辐射。通过使用适当的空间滤波器，可以从反射束中过滤出未被衍射的辐射，仅留下衍射辐射到达衬底。这样，所述束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而被图案化。应当理解，作为替代，滤波器可以过滤掉衍射辐射，留下未被衍射的辐射到达衬底。衍射的光学MEMS器件的阵列也可以以对应的方式使用。衍射的光学MEMS器件可以包括多个反射带，所述多个反射带可以相对于彼此变形，以形成反射入射辐射作为衍射辐射的光栅。可编程反射镜阵列的另外的实施例采用微小反射镜的矩阵布置，每个微小反射镜可以通过施加适合的局部电场或通过采用压电致动装置围绕轴线独立地倾斜。倾斜度定义了每一反射镜的状态。在元件是无缺陷时，反射镜通过来自控制器的适合的控制信号能够进行控制。每个无缺陷的元件是可控制的，以采用一系列状态中的任意一个，以便调整在投影的辐射图案中的其对应的像素的强度。再者，反射镜是矩阵可寻址的，使得被寻址的反射镜沿着与未被寻址的反射镜不同的方向反射入射的辐射束；这样，反射束可以根据矩阵可寻址反射镜的寻址图案进行图案化。可以使用适合的电子方式进行所需要的矩阵寻址。如此处所引述的有关反射镜阵列的更多的信息可以参考例如美国专利Nos.US 5,296,891和US 5,523,193以及PCT专利申请公开Nos.WO 98/38597和WO98/33096，通过参考将它们的全部内容并入本文中。
可编程LCD阵列。在美国专利No.US 5,229,872中提供了这样的构造的例子，通过参考将其全部内容并入本文中。
光刻设备可以包括一个或更多的图案形成装置，例如一个或更多的对比度装置。例如，它可以具有多个独立可控元件的阵列，每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一些或全部可以具有公共的照射系统(或照射系统的一部分)、用于独立可控元件的阵列的公共支撑结构和/或公共的投影系统(或投影系统的一部分)中的至少一个。
应当理解，在预先偏置特征、光学邻近校正特征、相位变化技术和/或多重曝光技术被使用时，例如在独立可控元件的阵列上“显示的”图案可以基本上不同于最终转移到衬底的一个层或衬底上的图案。类似地，最终在衬底上产生的图案可能不对应于在独立可控元件的阵列上在任一瞬间形成的图案。这可以对以下布置尤其是这样的：在所述布置中，形成在衬底的每一部分上的最终图案在给定的时间周期上或在给定数量的曝光上建造，在给定的时间周期或给定数量的曝光期间独立可控元件的阵列上的图案和/或衬底的相对位置变化。
投影系统和/或照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射式、反射式、磁性式、电磁式、静电式或其它类型的光学部件，或它们的任意组合，以引导、成形或控制辐射束。
所述光刻设备可以是具有两个(例如双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的图案形成装置台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
光刻设备还可以是至少一部分衬底可以被具有相对高折射率的“浸没液体”(例如水)覆盖、以便填充投影系统和衬底之间的空间的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如在图案形成装置和投影系统之间。浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。如在此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中，而是意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
另外，设备可以设置有流体处理单元，以允许流体和衬底的照射部分之间的相互作用(例如选择性地将化学品连接至衬底或选择性地修改衬底的表面结构)。
在一实施例中，衬底具有大致圆形形状，可选地具有沿着其周界的一部分的凹口和/或平坦化的边缘。在一实施例中，衬底具有多边形形状，例如矩形形状。衬底具有大致圆形形状的实施例包括这样的实施例：其中衬底的直径为至少25mm，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。在一实施例中，衬底的直径为至多500mm，至多400mm，至多350mm，至多300mm，至多250mm，至多200mm，至多150mm，至多100mm，或至多75mm。衬底为多边形(例如矩形)的实施例包括衬底的至少1个侧边，例如至少2个侧边或至少3个侧边具有至少5cm，例如至少25cm，至少50cm，至少100cm，至少150cm，至少200cm，或至少250cm的长度的实施例。在一实施例中，衬底的至少1个侧边具有的长度为至多1000cm，例如至多750cm，至多500cm，至多350cm，至多250cm，至多150cm，或至多75cm。在一实施例中，衬底是具有长度为约250-350cm且宽度为约250-300cm的矩形衬底。衬底的厚度可以变化，且一定程度上可以依赖于例如衬底材料和/或衬底尺寸。在一实施例中，厚度是至少50μm，例如至少100μm，至少200μm，至少300μm，至少400μm，至少500μm，或至少600μm。在一实施例中，衬底的厚度是至多5000μm，例如至多3500μm，至多2500μm，至多1750μm，至多1250μm，至多1000μm，至多800μm，至多600μm，至多500μm，至多400μm，或至多300μm。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(一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。可以在曝光之前或曝光之后测量衬底的性质，例如在量测工具和/或检验工具中。
在一实施例中，将抗蚀剂层设置在衬底上。在一实施例中，衬底是晶片，例如半导体晶片。在一实施例中，晶片材料是从由Si，SiGe，SiGeC，SiC，Ge，GaAs，InP和InAs构成的组中选择的。在一实施例中，晶片是III/V族化合物半导体晶片。在一实施例中，晶片是硅晶片。在一实施例中，衬底是陶瓷衬底。在一实施例中，衬底是玻璃衬底。玻璃衬底可能是有用的，例如在制造平板显示器和液晶显示器面板中。在一实施例中，衬底是塑料衬底。在一实施例中，衬底是透明的(对于人的肉眼)。在一实施例中，衬底是具有颜色的。在一实施例中，衬底是没有颜色的。
虽然在一实施例中图案形成装置104如在上文描述和/或显示成在衬底114之上，但是它可以替代或另外地位于衬底114的下面。另外，在一实施例中，图案形成装置104和衬底114可以是并排的，例如图案形成装置104和衬底114垂直地延伸，图案被水平地投影。在一实施例中，提供图案形成装置104以曝光衬底114的至少两个相对的侧面。例如，可以至少在衬底114的每个各自的相对侧面上具有至少两个图案形成装置104，以曝光这些侧面。在一实施例中，可能具有单个图案形成装置104，以投影衬底114的一个侧面和适合的光学装置(例如束引导反射镜)而将来自单个图案形成装置104的图案投影到衬底114的另一侧面上。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
另外，虽然在特定的实施例和例子的情形下公开了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，本发明超出特定公开的实施例延伸至其它的可替代的实施例和/或本发明的使用和其显而易见的修改和等价物。另外，尽管详细地显示和描述了本发明的许多变形，但是在本发明的范围内的其它修改基于这一公开对本领域技术人员是容易理解的。例如，设想实施例的特定特征和方面的各种组合或子组合可以被进行且仍然落到本发明的范围内。因此，应当理解，公开的实施例的各种特征和方面可以彼此结合或替代，用于形成公开的本发明的变化的模式。例如在一实施例中，图5的可移动的独立可控元件的实施例可以与独立可控元件的不可移动的阵列组合，例如提供或具有备份系统。
因此，尽管在上文描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，仅通过举例的方式显示出它们，且不是限制性的。相关领域的技术人员应当明白，在不背离本发明的精神和范围的条件下，可以对本发明在形式和细节上进行各种变化。因此，本发明的宽度和范围不应当被上文描述的示例性实施例中的任意一个限制，而是应当仅根据权利要求和它们的等同物来进行限定。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
光学装置列，配置成在衬底的目标部分上生成图案，所述光学装置列包括：
可编程图案形成装置，配置成提供多个辐射束，和
投影系统，配置成将所述多个辐射束投影到衬底上，所述投影系统包括多个透镜；
致动器，配置成移动光学装置列或光学装置列的一部分，以在衬底的目标部分上扫描所述多个辐射束，
其中，所述光学装置列配置成经由所述投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将所述多个辐射束中的至少两个辐射束投影到衬底的目标部分上。
2.根据权利要求1所述的设备，其中光学装置列包括移动部分和静止部分，配置成提供所述辐射束的可编程图案形成装置被设置于静止部分，配置成将辐射束投影的投影系统被设置于可移动部分。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中致动器是旋转电机，光学装置列或光学装置列的一部分的移动是旋转移动。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，还包括第二致动器，所述第二致动器布置成导致衬底和光学装置列的至少一部分之间的相对移动，使得所述至少两个辐射束在衬底上的投影在垂直于辐射束的移动方向的方向上与所述至少两个辐射束在衬底上之前的投影邻接。
5.根据权利要求4所述的设备，配置成使得所述至少两个辐射束在衬底上的投影在垂直于辐射束的移动方向的方向上至少部分地与所述至少两个辐射束在衬底上之前的投影重叠。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中通过同一透镜一次投影到衬底上的多个辐射束是至少2个辐射束、至少5个辐射束或至少10个辐射束。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中可编程图案形成装置被构造成发射所述辐射束，所述辐射束在入射到衬底的目标部分上时被关于衬底相对于光学装置列的移动方向对角线地布置。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，包括分段的反射镜，每个段用于反射所述辐射束中对应的一个辐射束，所述段被布置以便相对于入射到反射镜上的辐射束之间的间隔减小被反射镜反射的辐射束之间的间隔。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，包括多个光纤，所述辐射束中的每个辐射束入射到所述光纤中的对应的一个光纤，所述光纤被布置成使得相对于光纤上游的辐射束之间的间隔减小光纤下游的辐射束之间的间隔。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，包括具有多个输入的集成的光波导电路，每个输入用于接收所述辐射束中的对应的一个辐射束，集成的光波导电路布置成使得相对于集成的光波导电路上游的辐射束之间的间隔减小集成的光波导电路下游的辐射束之间的间隔。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中投影系统包括第一光学装置组和第二光学装置组，所述第一光学装置组形成投影系统的第一轮形部分，第二光学装置组形成投影系统的第二轮形部分。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，包括第二致动器，第二致动器布置成导致衬底和光学装置列的至少一部分之间的相对移动，其中经由同一透镜一次投影到衬底上的至少两个辐射束具有相互的间隔，第二致动器配置成导致所述相对移动以便使得所述辐射束的下一投影被投影到所述间隔中。
13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中所述移动是大于500RPM、大于1000RPM、大于2000RPM或大于4000RPM的旋转移动。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其中可编程图案形成装置包括多个自发射式对比度装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其中自发射式对比度装置包括激光二极管。
16.一种器件制造方法，包括：
使用光学装置列在衬底的目标部分上生成图案，所述光学装置列具有用于将多个辐射束投影到衬底上的投影系统，所述投影系统包括多个透镜；和
相对于衬底移动光学装置列或光学装置列的一部分，
其中通过投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将多个辐射束中的至少两个辐射束投影到衬底的目标部分上。
17.根据权利要求16所述的器件制造方法，其中光学装置列包括用于选择性地提供辐射束的可控制元件。
18.根据权利要求17所述的器件制造方法，其中所述可控制元件包括多个自发射式对比度装置。
19.根据权利要求16-18中任一权利要求所述的器件制造方法，其中移动步骤包括旋转光学装置列或光学装置列的一部分。
20.一种设备，包括：
光学装置列，配置成将多个束投影到衬底的目标部分上，所述光学装置列包括具有多个透镜的投影系统，所述多个透镜布置成大致垂直于多个束的投影方向；
致动器，配置成移动光学装置列或光学装置列的一部分，用于在衬底的目标部分上扫描多个束，
其中光学装置列配置成经由投影系统中的多个透镜中的同一透镜一次将多个束中的至少两个束投影到衬底的目标部分上。
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