CN105659165A - 光刻设备、图案形成装置和光刻方法 - Google Patents

光刻设备、图案形成装置和光刻方法 Download PDF

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Abstract

一种曝光设备，包括：衬底保持装置，构造成保持衬底(17)；调制器，包括用于发射电磁辐射的多个VECSEL或VCSEL，配置成用根据期望的图案调制的多个辐射束曝光目标部分的曝光区域；以及投影系统，配置成将经过调制的束(B1、B2、B3)投影到目标部分(A14、A24、A34)上并具有用于接收所述多个辐射束的光学元件阵列，所述投影系统配置成在曝光区域的曝光过程中将光学元件阵列相对于多个VECSEL或VCSEL移动，其中所述移动涉及旋转和/或所述移动使束移位。

Description

光刻设备、图案形成装置和光刻方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年10月25日递交的美国临时申请61/895,865的优先权，其在此以引用的方式整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备或曝光设备、一种图案形成装置以及一种光刻方法或制造方法。
背景技术
光刻设备或曝光设备是一种将所需图案应用到衬底或衬底的一部分上的机器。例如，可以将光刻设备或曝光设备用在集成电路(ICs)、平板显示器以及其他具有精细特征的装置或结构的制造中。在传统的光刻设备或曝光设备中，可以将可称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成与所述IC、平板显示器以及其他装置的单层相对应的电路图案。可以例如通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上，而将该图案转移到衬底(例如，硅晶片或玻璃板)(的一部分)上。
替代电路图案，图案形成装置可以用于生成其他图案，例如彩色滤光片图案或点矩阵。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生成电路或其他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，这种“无掩模”系统的优点在于图案可以更加迅速地且低成本地形成和/或改变。
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)。可编程图案形成装置被编程(例如，通过电子的方式或光学方式)以通过使用独立可控元件的阵列形成期望的图案化束。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、自发射对比度装置的阵列、遮蔽器元件/矩阵等等。可编程图案形成装置也可以由电光偏转器形成，所述电光偏转器例如配置成移动被投影到衬底上的辐射斑或间歇性地将辐射束远离衬底引导，例如引导至辐射束吸收器。在这两种布置中的任一种中，辐射束可以是连续的。
发明内容
根据一实施例，提供一种曝光设备，包括：衬底保持装置，构造成保持衬底；调制器，包括用于发射电磁辐射的多个辐射源，配置成用根据期望的图案调制的多个辐射束曝光目标部分；投影系统，配置成将经过调制的束投影到目标部分上并包括用于接收所述多个辐射束的光学元件阵列；以及致动器，配置成在目标部分的曝光过程中将所述光学元件阵列相对于所述多个辐射源移动，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件成像。
根据一实施例，提供一种曝光设备，包括：可编程图案形成装置，所述可编程图案形成装置具有多个辐射源以提供多个辐射束；以及可移动框架，所述可移动框架具有光学元件以接收来自所述多个辐射源的辐射束和将所述辐射束向目标部分和衬底投影，所述光学元件是折射式光学元件，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件成像。
根据一实施例，提供一种可编程图案形成装置，包括：多个辐射源，用于提供根据期望的图案进行调制的多个辐射束；光学元件阵列，用于接收所述多个辐射束；以及致动器，配置成在提供所述多个辐射束的过程中相对于所述辐射束移动光学元件阵列，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件来成像。
根据一实施例，提供一种器件制造方法，包括：使用提供辐射的多个辐射源来提供根据期望的图案被调制的多个辐射束；使用接收所述多个辐射束的光学元件阵列来将所述多个辐射束投影到目标部分上；以及使光学元件阵列在投影过程中相对于所述辐射束移动，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件来成像。
根据一实施例，提供一种器件制造方法，包括：对多个辐射源进行调制以提供根据期望的图案被调制的多个辐射束；将具有光学元件的框架进行移动，所述光学元件用于接收来自所述多个辐射源的辐射束；以及将来自所述光学元件的辐射束朝向目标部分和衬底投影，所述光学元件是折射式光学元件，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件来成像。
在一实施例中，所述多个辐射源包括多个垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。
根据一实施例，提供一种曝光设备，包括：衬底保持装置，构造成保持衬底；垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器，用于提供辐射束；施主结构，在使用中，所述施主结构位于从所述垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器至衬底的光学路径中，所述施主结构配置成支撑施主材料层，所述施主材料层能够从所述施主结构迁移到衬底上，所述辐射束照射到所述施主材料层上，所述辐射束未被频率倍增；以及投影系统，配置成将所述辐射束投影到所述施主材料层上。
根据一实施例，提供一种器件制造方法，包括：使用垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器提供辐射束；将所述辐射束投影到施主材料层的目标部分上，所述施主材料层由施主结构支撑，所述施主结构位于从垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器至衬底的光学路径中，所述辐射束未被频率倍增；以及将来自于辐射束所照射的施主材料层的材料从施主结构迁移到衬底。
根据一实施例，提供一种器件制造方法，包括：使用垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器提供辐射束；以及将所述辐射束投影到包括材料颗粒的层的目标部分上，所述层位于衬底上且所述辐射束烧结所述颗粒以形成衬底上的图案的一部分。
根据一实施例，提供一种曝光设备，包括：衬底保持装置，构造成保持衬底；调制器，包括用于发射电磁辐射的多个辐射源，配置成用根据期望的图案被调制的多个辐射束曝光目标部分，所述辐射源布置成节距小于或等于2000微米；投影系统，配置成将经过调制的束投影到目标部分上并包括用于接收所述多个辐射束的光学元件阵列；以及致动器，配置成在目标部分的曝光过程中将所述光学元件阵列相对于所述多个辐射源移动。
根据一实施例，提供一种曝光设备，包括：可编程图案形成装置，所述可编程图案形成装置具有多个辐射源以提供多个辐射束，所述辐射源布置成节距小于或等于2000微米；以及可移动框架，所述可移动框架具有光学元件以接收来自所述多个辐射源的辐射束和将所述辐射束向目标部分和衬底投影。
附图说明
下面仅通过示例的方式，参考示意性附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的附图标记表示相应的部件，在附图中：
图1示出根据本发明一个实施例的光刻设备或曝光设备的一部分；
图2示出根据本发明一个实施例的图1的设备的一部分的俯视图；
图3示出根据本发明一个实施例的光刻设备或曝光设备的一部分的高度示意透视图；
图4示出根据本发明一个实施例的通过图3所示的设备在目标部分上的多个投影的示意俯视图；
图5示出根据本发明一个实施例的一部分的剖视图；
图6示出根据本发明一个实施例的光刻设备或曝光设备的一部分的高度示意透视图；
图7示出包括VECSEL的阵列的辐射源；
图8示出包括VECSEL的辐射源和频率倍增装置的组合；
图9示出示例性VECSEL配置；
图10示出根据本发明一个实施例的通过图6、7或8所示的设备在目标部分上的多个投影的示意俯视图；以及
图11示出根据本发明一个实施例的一部分的剖视图。
具体实施方式
本发明的实施例涉及一种可以包括可编程图案形成装置的设备，所述可编程图案形成装置例如可以由自发射对比度装置的一个或更多个阵列构成。关于这种设备的进一步的信息可以在PCT专利申请WO2010/032224A2、美国专利申请出版物US2011-0188016、美国专利申请US61/473,636、美国专利申请US61/524,190、美国专利申请US61/654,575以及美国专利申请US61/668,924中找到，这些文献可以以引用的方式整体并入本文。然而，本发明的实施例可以与任何形式的可编程图案形成装置一起使用，所述可编程图案形成装置例如包括上述的那些可编程图案形成装置。
图1示意地示出光刻设备或曝光设备的一部分的示意截面侧视图。在本实施例中，所述设备具有在X-Y平面内基本上静止的独立可控元件，如下面进一步描述的，但是这并不是必须的。所述设备1包括用以保持衬底的衬底台2和用以在6个自由度上移动衬底台2的定位装置3。衬底可以是涂覆有抗蚀剂的衬底。在一个实施例中，衬底是晶片。在一个实施例中，衬底是多边形(例如，矩形)衬底。在一个实施例中，衬底是玻璃板。在一个实施例中，衬底是塑料衬底。在一个实施例中，衬底是箔片。在一个实施例中，所述设备适于卷对卷制造(roll-to-rollmanufacturing)。
该设备1还包括多个独立可控自发射对比度装置4，配置成发射多个束。在一个实施例中，自发射对比度装置4是辐射发射二极管，例如发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、聚合物LED(PLED)、激光二极管(例如，固态激光二极管)、微LED(通常为具有小于100微米的直径的LED，参见例如US7598149，WO-2013-093464，WO-2013-0117944，这三篇文献都以引用的方式整体并入本文)、垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。在一个实施例中，每个独立可控元件4是蓝-紫激光二极管(例如，Sanyomodelno.DL-3146-151)。这种二极管可以由例如Sanyo、Nichia、Osram以及Nitride等公司提供。在一个实施例中，自发射对比度装置4发射UV辐射，例如具有在124nm至1000nm范围内的波长，例如大约193nm、大约365nm、大约405nm或者大约800nm的波长。在一个实施例中，自发射对比度装置4可以提供选自0.5-200mW范围内的输出功率。在一个实施例中，自发射对比度装置4(裸管芯)的尺寸可以选自100-800微米范围。在一个实施例中，自发射对比度装置4具有选自0.5-200平方微米范围的发射面积。在一个实施例中，自发射对比度装置4具有选自5-44度范围的发散角。在一个实施例中，自发射对比度装置4具有用以提供大于或等于大约6.4×108W/(m2.sr)的总亮度的配置(例如，发射面积、发散角、输出功率等)。
自发射对比度装置4布置在框架5上并且可以沿Y方向和/或X方向延伸。虽然示出一个框架5，但是所述设备可以具有多个框架5，如图2所示。布置在框架5上的另一部件是透镜12。框架5在X-Y平面内是大体静止的，因此自发射对比度装置4和透镜12在X-Y平面内是大体静止的。框架5、自发射对比度装置4和透镜12可以通过致动器7沿Z方向移动。可选地或附加地，透镜12可以通过与该特定透镜相关的致动器沿Z方向移动。可选地，每个透镜12可以设置有致动器。
自发射对比度装置4可以配置成发射束，并且投影系统12、14以及18可以配置成将束投影到例如衬底的目标部分上(例如在基于抗蚀剂的曝光过程中)。自发射对比度装置4和投影系统形成光学装置列(opticalcolumn)。如图2所示，该设备1可以包括多个光学装置列(在图2中示出4个，但可以提供更多或更少的光学装置列)。该设备1可以包括致动器(例如马达11)以相对于衬底移动光学装置列或光学装置列的一部分。可以用致动器转动框架8以及布置在其上的场透镜14和成像透镜18。场透镜14和成像透镜18的组合形成可移动光学部件9。在使用时，框架8围绕其自身轴线10旋转，例如沿图2中箭头示出的方向旋转。通过使用例如马达11等致动器，框架8围绕轴线10旋转。此外，框架8可以通过马达7沿Z方向移动，使得可移动光学元件9可以相对于衬底台2移位。
其内具有孔的孔结构13可以位于透镜12上方并且在透镜12与自发射对比度装置4之间。孔结构13可以限制透镜12、相关的自发射对比度装置4和/或相邻透镜12/自发射对比度装置4的衍射效应。
可以通过旋转框架8并同时在光学装置列之下移动在衬底台2上的衬底来使用所示的设备。当透镜12、14和18彼此大致对准时，自发射对比度装置4可以发射束通过透镜12、14和18。通过移动透镜14和18，束的图像在(例如衬底的)目标部分上被扫描和成像到该目标部分上。通过同时例如在光学装置列之下移动在衬底台2上的衬底，经受自发射对比度装置4的图像的目标部分也移动。通过在控制器的控制下高速地切换自发射对比度装置4的“接通”和“关断”(例如，当其处于“关断”时没有输出或输出低于阈值，而当其处于“接通”时具有高于阈值的输出)，控制光学装置列或光学装置列的一部分的旋转，控制自发射对比度装置4的强度，以及控制例如衬底的速度，例如在衬底上的抗蚀剂层中成像期望的图案。
图2示出图1中具有自发射对比度装置4的设备的示意俯视图。与图1中示出的光刻设备1类似，该设备1包括用以保持衬底17的衬底台2、用以在6个自由度上移动衬底台2的定位装置3以及对准/水平传感器19，所述对准/水平传感器19用以确定自发射对比度装置4和例如衬底17之间的对准以及用以确定例如衬底17相对于自发射对比度装置4的投影是否处于水平。如所示的，衬底17具有矩形形状，然而，也可以是或可选地是圆形衬底被处理。
自发射对比度装置4布置在框架15上。自发射对比度装置4可以是辐射发射二极管，例如激光二极管，例如蓝-紫色激光二极管。如图2所示，自发射对比度装置4可以布置到在X-Y平面中延伸的阵列21中。
阵列21可以是细长的线。在一个实施例中，阵列21可以是自发射对比度装置4的一维阵列。在一个实施例中，阵列21可以是自发射对比度装置4的二维阵列。
可以提供可以沿箭头示出的方向旋转的旋转框架8。旋转框架可以设置有透镜14、18(图1中示出)，以提供每一个自发射对比度装置4的图像。该设备可以设置有致动器，以相对于衬底旋转包括框架8和透镜14、18的光学装置列。
图3示出在其周边处设置有透镜14、18的旋转框架8的高度示意的透视图。多个束，在本示例中是10个束，入射到透镜中的一个上并投影到例如通过衬底台2保持的衬底17的目标部分上。在一个实施例中，多个束沿直线布置。通过致动器(未示出)可旋转框架可以围绕轴线10旋转。由于可旋转框架8的旋转，束将入射到连续的透镜14、18(场透镜14和成像透镜18)上，并且，束将在入射到每个连续的透镜时被偏转，从而沿目标部分的一部分行进，将参考图4进行更详细地介绍。在一个实施例中，通过相应的源，即自发射对比度装置，例如激光二极管(图3中未示出)产生每个束。在图3中示出的布置中，多个束被偏转并且通过分段的反射镜30集合在一起，以便减小束之间的距离，由此能够通过同一透镜投影大量的束并实现下面讨论的分辨率的要求。
随着可旋转框架旋转，束入射到连续的透镜上，并且每一次一个透镜被多个束照射，束入射到透镜表面上的位置移动。因为束依赖于束在透镜上的入射位置而被不同地投影(例如以不同的偏转)，因此束(在到达目标部分时)将随着随后的透镜的每次通过而作扫描移动。参照图4进一步解释这个原理。
图4示出由图3的光学装置列的可旋转框架8的一部分在目标部分上进行投影的高度示意的俯视图。第一组束用B1表示，第二组束用B2表示，第三组束用B3表示。每组束投影通过可旋转框架8的相应的透镜组14、18。当可旋转框架8旋转时，束B1以扫描移动的方式投影到例如衬底17的目标部分上，由此扫描区域A14。类似地，束B2扫描区域A24，束B3扫描区域A34。在可旋转框架8通过相应的致动器旋转的同时，衬底17和衬底台沿方向D移动(方向D可以是沿如图2所示的X轴线)，由此大体垂直于在区域A14、A24、A34内的束的扫描方向。由于通过第二致动器沿方向D的移动(例如，衬底台通过相应的衬底台马达的移动)，多个束在被可旋转框架8的连续的透镜投影时的连续扫描被投影使得彼此大体邻接，由此得出对于束B1的每个连续扫描的大体邻接区域A11、A12、A13、A14(区域A11、A12、A13是先前扫描的，区域A14当前正被扫描，如图4所示)、对于束B2的区域A21、A22、A23、A24(区域A21、A22、A23是先前扫描的，区域A24当前正被扫描，如图4所示)以及对于束B3的区域A31、A32、A33、A34(区域A31、A32、A33是先前扫描的，区域A34当前正被扫描，如图4所示)。因此，在旋转可旋转框架8的同时，衬底沿方向D的移动可以覆盖例如衬底表面的区域A1、A2以及A3。
因此，借助于可独立寻址元件(例如激光二极管)的这种系统布局和移动透镜，衬底在透镜移动和衬底扫描的同时被图案化。可独立寻址元件(例如激光二极管)的调制输出在衬底上生成图案。如图4所见，投影方案能够实现移动接合(movementstitching)。也就是说，当使用单个可移动透镜时，每个区域A11、A12等在透镜的单一移动(例如框架8的旋转)过程中被曝光。而且，投影方案能够实现可独立寻址元件的接合。即，对于每个区域A11，多个可独立寻址元件(例如激光二极管)束被成像到目标部分上。此外，投影方案还能够实现照射接合(illuminationstitching)。也就是说，在狭缝方向上，每个区域A11、A12等用不同的可独立寻址元件(例如激光二极管)束和相同的透镜曝光。投影方案还能够实现透镜接合。也就是说，在扫描方向上，每个区域用相同的可独立寻址元件(例如激光二极管)束和用不同的透镜曝光。投影方案还能够实现光学装置列接合。也就是说，目标部分(例如衬底)的宽度由多个相邻的光学装置列进行曝光。
多个束通过同一透镜的投影允许在更短的时间框架内处理整个衬底(在可旋转框架8的相同转速条件下)，因为对于透镜的每次通过，多个束用每个透镜扫描例如衬底的目标部分，由此允许对于连续的扫描在方向D上增加位移。换一个角度，对于给定的处理时间，当多个束经由同一透镜投影向衬底上时可以减小可旋转框架的旋转速度，由此可以减小由于高的旋转速度带来的诸如可旋转框架的变形、磨损、振动、紊流等效应。在一个实施例中，束布置成与透镜14、18的旋转切向成一角度，如图4所示。在一个实施例中，束布置成使得每个束覆盖或邻接相邻的束的扫描路径。
可以发现通过同一透镜同时投影多个束的方案在放宽容差方面的另一效果。由于透镜的容差(定位、光学投影等)，连续区域A11、A12、A13、A14(和/或区域A21、A22、A23和A24和/或区域A31、A32、A33和A34)的位置会呈现出一定程度的相对于彼此定位不精确。因此，连续区域A11、A12、A13、A14之间可能需要一定程度的重叠。在例如一个束的10％重叠的情形中，在单个束一次通过同一透镜的情形中处理速度将减小相同的10％。在5个或更多个束一次投影通过同一透镜的情形中，对于每5个或更多个投影线，将提供10％的相同的重叠(类似地参考以上一个束的示例)，因而总的重叠减小大约5倍或更多至2％或更小重叠，由此对于总的处理速度具有明显更小的影响。类似地，投影至少10个束可以减小总的重叠大约10倍。因此，可以通过多个束同一时间通过同一透镜投影的特征来减小容差对衬底处理时间的影响。附加地或可选地，可以允许更多的重叠(因而允许更大的容差带)，因为假定多个束在同一时间通过同一透镜投影，重叠对处理的影响低。
替代通过同一透镜同一时间投影多个束或除通过同一透镜同一时间投影多个束之外附加地，可以使用隔行扫描技术，但是隔行扫描技术要求透镜之间严格得多的匹配。因此，同一时间通过多个透镜中的同一个透镜投影向衬底上的至少两个束具有相互的间隔，并且该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，从而束的随后的投影将被投影到间隔中。
为了减小组中连续的束之间在方向D上的距离(由此，例如实现在方向D上的更高的分辨率)，多个束可以相对于方向D、相对于彼此对角地布置。通过在光学路径中设置分段反射镜30可以进一步减小该间隔，每一段用以反射束中的对应的一个束，这些段布置成以便相对于入射到反射镜上时多个束之间的间隔，减小在被反射镜反射的束之间的间隔。这种效果也可以通过多个光纤实现，多个束中的每一个入射到多个光纤中相应的一个上，这些光纤布置成沿光学路径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。
进一步，通过使用具有多个输入的集成的光波导回路可以实现这种效果，每个输入用于接收多个束中的相应的一个束。集成的光波导回路布置成沿光学路径相对于集成的光波导回路上游的束之间的间隔来减小集成的光波导回路下游的束之间的间隔。
可以设置用于控制被投影到目标部分上的图像的聚焦的系统。该布置可以设置以调整由在上述布置中的部分或全部光学装置列投影的图像的聚焦。
在一实施例中，投影系统将所述至少一个辐射束在衬底17的上方投影到衬底上，所述衬底由一材料层制成，器件将形成在衬底17上以导致由激光诱导材料迁移来实现材料(例如金属)液滴的局部沉积。于是，可以实现添加式(additive)制造过程。
参见图5，其示出了激光诱导材料迁移的物理机制。在一实施例中，辐射束200通过基本上透明的材料202(例如玻璃)聚焦成低于材料的等离子体击穿强度的强度。表面热吸收在由叠置于材料202的施主(donor)材料层204(例如金属膜)形成的衬底上出现。热吸收造成施主材料204的熔融。进而，该加热造成在向前的方向上产生压力梯度，从而导致施主材料液滴206从施主材料层204向前的加速度，并导致施主材料液滴206从施主结构(例如板)208向前的加速度。于是，施主材料液滴206被从施主材料层204释放并朝向器件将形成于其上的衬底17移动(在重力的帮助下或不在重力的帮助下)并移动至该衬底17上。通过使束200指向施主结构208上的合适位置，施主材料图案可以被沉积在衬底17上。在一实施例中，束被聚焦到施主材料层204上。因此，在此对于目标部分的提及可以是指施主结构208上的目标部分，而对于衬底17的相关的提及可以是指施主结构208。在一实施例中，施主材料结构被配置成将施主材料层104移动或移位。
在一实施例中，一个或更多个短脉冲用于导致施主材料的迁移。在一实施例中，所述脉冲可以是几皮秒或飞秒长以获得熔融材料的准一维前向热量和质量迁移。这种短脉冲利于在材料层204中产生很少的横向热流，甚至不产生横向热流，因此，利于在施主结构208上产生很少的热负载，甚至不产生热负载。短脉冲能够实现材料的快速熔融和前向加速(例如被蒸发的材料(例如金属)将丧失其向前的方向性，这导致飞溅沉积)。该短脉冲能够实现将材料加热刚好到加热温度以上但低于蒸发温度。例如，对于铝，大约900至1000摄氏度的温度是期望的。
在一实施例中，通过使用激光脉冲，一定量的材料(例如金属)被从施主结构208以100-1000nm的液滴的形式迁移至衬底17。在一实施例中，该施主材料包括金属或主要由金属构成。在一实施例中，该金属是铝。在一实施例中，该材料层204是膜形式。在一实施例中，该膜附着于另一主体或层。如上所述，所述主体或层可以是玻璃。
在一实施例中，每个自发射对比度装置4是垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。VECSEL或VCSEL是相对小的半导体激光器，其发射基本上垂直于衬底表面的辐射，所述发射体被置于所述衬底表面之外。将其与在衬底平面中发射辐射的激光二极管相比。几何构型的结果是，激光二极管与晶片断开并独立地安装在封装中。与之相比，VECSEL或VCSEL可以制成为小节距(例如小于2000微米、小于1500微米、小于1000微米、小于900微米、小于800微米、小于700微米、小于500微米、小于300微米、小于150微米、小于100微米、在2-50微米之间、在10-100微米之间、在50-300微米之间、在75-500微米之间、在100-700微米之间、大约400微米或大约100微米)的可独立寻址阵列。这样，光学部件的缩小倍率可以从例如500倍缩小至20倍与100倍缩小之间，这使得公差问题变小。由于发射面积较大(例如10-15微米的直径)，束方向也可以比激光二极管的更稳定。于是，VECSEL和VCSEL利于进行小节距阵列制造，这可以降低照射光学部件的复杂度。VECSEL和VCSEL可以提供优异的光谱纯度、高功率和良好的束品质。
在一实施例中，VECSEL或VCSEL可以输出大约800nm辐射，例如772nm、774nm或810nm的辐射。当前，这种VECSEL或VCSEL主要能够用GaAs制成，并发射具有选自大约700-1150nm范围的波长的辐射。对于使用激光诱导材料迁移或颗粒烧结的添加式制造过程(如下文所述)，VECSEL或VCSEL可以被操作以将它们的波长选自大约700-1150nm辐射的原始输出辐射传递至施主结构208。于是，高的曝光剂量可以根据添加式制造过程的需要而被传递。在一实施例中，VECSEL或VCSEL可以输出大约400nm的辐射，例如405nm的辐射。当前，这种VECSEL或VCSEL主要能够用GaN制成。
然而，被提供至目标部分的辐射可以与由VECSEL或VCSEL输出的辐射不同。在一实施例中，VECSEL或VCSEL辐射被转换成大约400nm、大约248nm、大约193nm、大约157nm或大约128nm。在一实施例中，VECSEL或VCSEL的辐射输出被频率倍增至例如大约400nm、大约248nm、大约193nm、大约157nm或大约128nm。在一个实施例中，VECSEL或VCSEL被配置成发出大约810nm的辐射且输出被频率双倍增至405nm。在一实施例中，辐射输出被频率三倍增或频率四倍增。在一实施例中，辐射采用两级频率双倍增而被频率四倍增。在一实施例中，频率倍增通过使辐射通过频率倍增(例如双倍增)晶体来实现。在一实施例中，频率倍增使用BBO(β-BaB2O4)、周期性极化铌酸锂(PPLN，periodicallypoledlithiumniobate)和/或KBBF(KBe2BO3F2)非线性光学装置实现。在一实施例中，在第一级使用BBO或PPLN并且在第二级使用KBBF，由此实现频率4倍增。在一实施例中，转换效率可以是大约1％。在一实施例中，对于使用两级频率双倍增的频率4倍增来说，第一级可以具有大约20％的转换效率，第二级可以具有大约5％的转换效率。在一实施例中，频率双倍增可以在腔内实施。例如，第一级频率双倍增可以是使用BBO或PPLN的内腔频率双倍增。使用频率倍增为以不同波长工作提供了基础，这能够满足未来的消费者的分辨率要求。当激光发射体被保持在阈值点燃状态之上时，频率转换的非线性属性也可以有效地降低背景辐射。频率转换效率对于低输入功率而言，比高输入功率更低。于是，背景辐射在期望的输出波长处的相对水平将通过转换过程降低。
在一实施例中，VECSEL和VCSEL可以传递多于100mW的束。在一实施例中，VECSEL和VCSEL可以传递功率选自100mW至1000mW范围的束。在VECSEL和VCSEL输出被频率倍增的情况下，VECSEL和VCSEL可以传递1-20mW的束(例如经过频率双倍增的GaAs的VECSEL)。于是，在该情况下，大约十(10)个VECSEL和VCSEL可以替代单个激光二极管(例如激光二极管可以从单个发射体发出达250mW的功率)。在一实施例中，由每个VECSEL或VCSEL可以在目标部分水平位置处提供达20mJ/cm2的剂量(例如在1至20mJ/cm2的范围内)。该剂量水平已经足以满足要求。这种剂量水平可以满足在基于抗蚀剂的过程中使用未被放大的抗蚀剂的要求，这可以降低线边缘粗糙度和/或驰豫后处理要求。在一实施例中，该束可以在目标部分水平位置处具有4μW的功率，以提供例如达20mJ/cm2的曝光剂量。
在一实施例中，可以通过在VECSEL或VCSEL阵列上应用“脉冲”操作以及使用10x(10倍)束缩减器来获得束强度，其中所述10x束缩减器在波长双倍增和准直被实施之后进一步将束强度增大。
潜在的改进可能在于模式锁定VECSEL或者VCSEL，以生成短的皮秒脉冲。在一实施例中，有源模式锁定可以用于产生与100MHz的曝光频率同步的脉冲。
对于添加式制造过程，可能要求比对于基于抗蚀剂的曝光过程多大约20倍的功率。类似地，在每个像素处的停留时间(dewlltime)对于添加式制造过程是大约至少1微秒，而基于抗蚀剂的曝光过程可以在每个像素处具有大约5ns的停留时间。
较长的停留时间可以通过以猝发模式传递剂量来进行模仿：将剂量传递至单个光斑的多个(例如10个)VECSEL和VCSEL在至少1微秒期间同等地进行它们的工作。由于光学装置列的一部分以大约100m/s速度运动(例如转动)，因此，光斑在至少100微米的长度上扩展。
在一实施例中，可以提供VECSEL或者VCSEL的阵列。多个VECSEL或者VCSEL发出多个束。例如，该阵列可以被设置在单个衬底(例如GaAs晶片)上。在一个实施例中，该阵列是二维的。在一实施例中，该阵列可以包括一百(100)个VECSEL或者VCSEL，例如呈10x10阵列，因此发出100个束。可以使用其他数量的VECSEL或者VCSEL。在一实施例中，对于多个光学装置列，可以每个光学装置列存在VECSEL或者VCSEL的一阵列。在一实施例中，多个VECSEL或者VCSEL被非水平地布置，例如它们沿着X或Y方向发射(参见例如图6)。在一实施例中，多个VECSEL或者VCSEL被水平地布置，即它们在Z方向上发射(参见例如图7和图8)。
VECSEL或者VCSEL是顶发射体，因此它们可以被紧凑地安装，例如一起安装在单个衬底上。VECSEL或者VCSEL可以利于光束的远心投影。与之相比，激光二极管是边缘发射体，且通常被独立封装。因此，激光二极管的安装通常位于例如1cm的距离处。因此，存在朝向目标部分的显著的缩小倍率，以使激光二极管辐射斑彼此靠得足够近，例如具有大约4微米的节距。激光二极管的这种间隔和/或缩小倍率可能引入由远心误差造成的线边缘粗糙度和/或焦深问题。
而且，由于每个激光二极管可以被多个VECSEL或者VCSEL(例如，大约10个VECSEL或者VCSEL)替代，因此，引入了冗余度。例如，如果10个VECSEL或者VCSEL中的一个失效或不能正常工作，则仍然有9个另外的VECSEL或者VCSEL提供接近期望值或与期望值相同的辐射功率和亮度。在使用激光二极管的情况下，在目标部分上的每个位置可以用单个激光二极管来曝光。
在一实施例中，多个VECSEL或者VCSEL可以在稳定状态下以它们的一部分工作能力进行工作，以允许冗余。例如，10个VECSEL或者VCSEL可以在稳定状态下以它们的能力的大约80％进行工作，且如果这些VECSEL或者VCSEL中的一个或更多个失效或不能正常工作，则其余的VECSEL或者VCSEL可以在稳定的状态下以更高的百分比(例如它们的能力的88％)进行工作，以提供接近期望值或与期望值相同的辐射功率和亮度。
在一实施例中，自发射对比度装置所包括的可独立寻址元件102的数量比允许使用“冗余的”独立可控元件102(在另一独立可控元件102不能工作或不能正确工作的情况下)所需要的数量更多。附加地或替代地，额外的可独立寻址元件可以对于控制可独立寻址元件上的热负载具有优势，因为第一组可独立寻址元件可以用于某一时间段，且然后在第一组可独立寻址元件冷却时第二组可独立寻址元件可以用于另一时间段。
类似于图3的布置，图6示出采用多个VECSEL或者VCSEL4的光学装置列的旋转框架8(在其周边上设置有透镜14、18)的高度示意性透视图。来自多个VECSEL或者VCSEL4的多个束入射到透镜中的一个上并被投影到例如由衬底台2保持的衬底17或施主结构208的目标部分上。在一实施例中，束被布置成包括多个行或列的阵列，每个行或列具有成直线的多个束(参见例如图10；而图6示出束的这种二维布置，所述束在一起靠得非常紧以使得它们的二维布置在图6中是不可见的，但是可参见对应二维布置的图10)。相应地，所述多个VECSEL或者VCSEL4可以类似地被布置成多个行或多个列，每个行或列具有成直线的多个束(例如布置在单个衬底上)，如图10所示。在一实施例中，所述多个VECSEL或者VCSEL4可以以与束布置不同的方式布置，且光学元件(例如上述的反射镜30)可以将所述多个VECSEL或者VCSEL4的输出的空间布置转换成所述束在目标部分处的空间布置。例如，在图6中，所述多个VECSEL或者VCSEL4被示出为在X-Y平面中发射且所述束被偏转成沿着Z方向行进。然而，所述多个VECSEL或者VCSEL4可以被布置成与如图6所示的取向不同的取向(参见例如图7和图8)，且所述束可以完全不偏转或以不同角度偏转。另外，尽管在图6中示出三行、每行五个VECSEL或者VCSEL，但是行数和列数可以不同(例如10行和10列VECSEL或者VCSEL)。
可旋转框架能够借助于致动器(未示出)围绕轴线10旋转。由于可旋转框架8的旋转，所述束将入射到连续的透镜14、18(场透镜14和成像透镜18)上并将入射到每个连续的透镜上，由此被偏转以沿着目标部分的表面的一部分行进，如参照图10更详细地说明的。在一实施例中，每个束由相应的源(即自发射对比度装置，例如VECSEL或者VCSEL(在图6中未具体示出))生成。在如图6所示的布置中，所述束由分段反射镜30偏转和聚集到一起，以便减小束之间的距离，由此能够实现大量的束被通过同一透镜投影以满足分辨率要求。
随着可旋转框架旋转，所述束入射到连续的透镜上，且每次透镜由束照射时，束入射到透镜表面上所在的位置会移动。因为束依赖于束入射到透镜上的位置而被不同地投影(例如具有不同的偏转)，所述束(当到达例如衬底时)将以下一个透镜的每个通道进行扫描移动。该原理参照图10进一步解释。
图7示出一实施例，其中多个80VECSEL或者VCSEL81用作辐射源。如上所述，VECSEL或者VCSEL可以被配置成以比相应的多个激光二极管小得多的节距直接发射辐射。因此，可以减小后续的光学缩小倍率。在一实施例中，为了增加每个辐射束的功率输出，成组的VECSEL或者VCSEL可以一起使用以在一个输出辐射束82中贡献于辐射。例如，两个VECSEL或者VCSEL的输出可以被组合成一个输出辐射束82。光学系统76被设置成将多个VECSEL或者VCSEL发射从每个组转换成单个输出辐射束82。于是，不仅VECSEL或者VCSEL的阵列提供多个束，而且多个VECSEL或者VCSEL的输出可以被组合以形成多个束的相应的单个辐射束。这可以引入进一步的冗余度。例如，因为每个单一束与多个VECSEL或者VCSEL相关联，所以当VECSEL或者VCSEL中的一个失效或非正常工作时，其它的VECSEL或者VCSEL可以提供与期望值接近的辐射功率和亮度。与上述内容相似，在该情形中的VECSEL或者VCSEL的输出可以在稳定状态下以它们的工作能力的一部分工作以允许冗余，即当VECSEL或者VCSEL中的一个或更多个失效或非正常操作时，其余VECSEL或者VCSEL可以以更高的能力来工作以能够实现正确的功率和亮度。
直接来自VECSEL或VCSEL或者来自光学系统76的辐射束82输出然后被提供至移动透镜系统68，该移动透镜系统68配置成将束以期望的节距投影到在透镜系统68(例如在衬底台2上)下面移动的目标上。当应用于如图1-6中所示的类型的实施例时，该移动透镜系统将包括透镜14和18。
在一实施例中，来自多个VECSEL或者VCSEL80的输出辐射束82具有450nm或更小的波长。于是，在这样的实施例中，可能不需要频率倍增装置，以便生成适合于光刻术的辐射。在一实施例中，这种功能使用基于GaN的VECSEL或者VCSEL来实现。在一实施例中，所述VECSEL或者VCSEL被配置成输出具有大约405nm的波长的输出辐射。
在一实施例中，来自多个VECSEL或者VCSEL80的输出辐射束82具有700-1150nm的波长。在一实施例中，所述VECSEL或者VCSEL是基于GaAs的VECSEL或者VCSEL。在一实施例中，束82可以由例如频率倍增装置转换成更小的波长，所述频率倍增装置被集成到每个VECSEL或者VCSEL单元中或被集成到VECSEL或者VCSEL单元组中。
图8示出一实施例，其中VECSEL或者VCSEL81被配置在系统中以提供具有大约405nm波长的辐射至目标部分。在这种实施例的示例中，VECSEL或者VCSEL81配置成发出具有例如大约810nm波长的辐射92。在所示的实施例中，采用频率倍增装置64和滤波器74以提供具有适用于光刻术的波长的多个辐射束82。在该类型的示例性实施例中，VECSEL或者VCSEL配置成发射在700nm-1150nm范围中(例如为810nm)的辐射。在一实施例中，所述VECSEL或者VCSEL是基于GaAs的VECSEL或者VCSEL。来自频率倍增装置64和滤波器74的辐射束82输出然后被提供至移动透镜系统68，所述移动透镜系统68被配置成将束以期望的节距投影到在透镜系统68下面移动的(例如在衬底台2上)的目标上。当应用于如图1-6所示的类型的实施例时，移动透镜系统将包括透镜14和18。
图9示出示例性VECSEL单元(由普林斯顿光导发光装置(PrincetonOptronics)制成)，其包括集成的频率倍增装置102。在该示例中，所述频率倍增装置包括PPLN(周期性极化铌酸锂)的转换晶体。该VECSEL包括具有抗反射性介电涂层106的低掺杂GaAs衬底104。区108包括在部分反射式n型分布的布拉格反射器(DBR)上生长的多个量子阱的堆叠。高反射式p型DBR反射镜被添加到该结构以形成内部光学腔。热扩散装置110(可选地连接至散热片)被提供以去除热量。辐射112被从器件的衬底侧输出(底发射)。光学元件114(例如透镜或微透镜阵列)将所发射的辐射聚焦到PPLN晶体上。在该示例中，外腔由玻璃反射镜116和部分反射电介质涂层118来形成，以提供用于激光的反馈。10mm长的周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体用作第二谐波生成晶体。所述周期性极化保持在基础谐波980nm波长和第二谐波490nm波长之间的相位匹配，并提供长转换区。为了增强腔内功率，电介质涂层118在基础波长处是高反射性的且在第二谐波波长处是部分透射的。
在一实施例中，多个80VECSEL或者VCSEL被设置成可独立寻址阵列。在一实施例中，在各个VECSEL或者VCSEL之间的平均间隔小于或等于1000微米。在一实施例中，该平均间隔在300和500微米之间。
与图4类似，图10示出图6、图7或图8的光学装置列的光学系统68或框架8的一部分在目标部分上进行投影的高度示意性俯视图。第一组束由B1表示，第二组束用B2表示，第三组束用B3表示。与图4中的束不同，这些组束B1、B2和B3包括来自于多个VECSEL或者VCSEL的束的二维阵列。也就是说，并非是如图4所示的单列束，而是设有束的二维阵列。尽管图10中示出三行、每行五个束，但是行数和列数可以不同(例如10行和10列束)。
如同图4，每组束投影通过可旋转框架8的相应的透镜组14、18。当可旋转框架8旋转时，束B1以扫描移动的方式投影到例如衬底17的目标部分上，由此扫描区域A14。类似地，束B2扫描区域A24，束B3扫描区域A34。在可旋转框架8通过相应的致动器旋转的同时，衬底17和衬底台沿方向D移动(方向D可以是沿如图2所示的X轴线)，由此大体垂直于在区域A14、A24、A34内的束的扫描方向。由于通过第二致动器沿方向D的移动(例如，衬底台通过相应的衬底台马达的移动)，多个束在被可旋转框架8的连续的透镜投影时的连续扫描被投影使得彼此大体邻接，由此得出对于束B1的每个连续扫描的大体邻接区域A11、A12、A13、A14(区域A11、A12、A13是先前扫描的，区域A14当前正被扫描，如图10所示)、对于束B2的区域A21、A22、A23、A24(区域A21、A22、A23是先前扫描的，区域A24当前正被扫描，如图10所示)以及对于束B3的区域A31、A32、A33、A34(区域A31、A32、A33是先前扫描的，区域A34当前正被扫描，如图10所示)。因此，在旋转可旋转框架8的同时，衬底沿方向D的移动可以覆盖衬底表面的区域A1、A2以及A3。多个束通过同一透镜的投影允许在更短的时间框架内处理整个衬底(在可旋转框架8的相同转速条件下)，因为对于透镜的每次通过，多个束用每个透镜扫描目标部分，由此允许对于连续的扫描在方向D上增加位移。在一个实施例中，束布置成使得每个束覆盖或邻接相邻束的扫描路径。在一实施例中，每个区域A11、A12等具有大约12mm的宽度W1和大约6微米(例如6.4微米)的狭缝高度S1。
替代通过同一透镜同一时间投影多个束或除通过同一透镜同一时间投影多个束之外附加地，可以使用隔行扫描技术，但是隔行扫描技术要求透镜之间严格得多的匹配。因此，同一时间通过多个透镜中的同一个透镜投影到目标部分上的至少两个束具有相互的间隔，并且该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，从而使束的随后的投影将被投影到间隔中。
为了减小组中连续的束之间在方向D上的距离(由此，例如实现在方向D上的更高的分辨率)，多个束可以相对于方向D、相对于彼此对角地布置。如图10所述，辐射束光斑的阵列的每一行或每一列的辐射束光斑可以相对于彼此对角地布置。
通过在光学路径中设置例如如图6所示的分段反射镜30可以减小该间隔，每一段用以反射所述束中的对应的一个束，这些段布置成以便相对于入射到反射镜上时的束之间的间隔，减小在被反射镜反射的束之间的间隔。这种效果也可以通过多个光纤实现，多个束中的每一个入射到多个光纤中相应的一个上，这些光纤布置成沿光学路径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。
进一步，通过使用具有多个输入的集成的光波导回路可以实现这种效果，每个输入用于接收多个束中的相应的一个束。集成的光波导回路布置成沿光学路径相对于集成的光波导回路上游的束之间的间隔来减小集成的光波导回路下游的束之间的间隔。
在本文所述的实施例中，提供控制器以控制可独立寻址元件(例如VECSEL或者VCSEL)。例如，在可独立寻址元件是辐射发射装置的示例中，该控制器可以控制所述可独立寻址元件何时被接通或关断，并能够实现所述可独立寻址元件的高频调制。该控制器可以控制由可独立寻址元件中的一个或更多个发出的辐射的功率。该控制器可以调制由所述可独立寻址元件中的一个或更多个发出的辐射的强度。该控制器可以控制/调整在可独立寻址元件阵列的全部或一部分上的强度均匀性。该控制器可以调整所述可独立寻址元件的辐射输出以校正成像误差，例如集光率(etendue)和光学像差(如慧差、像散等)。
图11示出涉及颗粒烧结的添加式制造过程的实施例。参照图11，在一实施例中，来自一个或更多个VECSEL或者VCSEL的一个或更多个辐射束200被聚焦到包括应用于衬底17(例如玻璃或硅衬底)的颗粒212的层上。束200作为局部热源以感生所述层(即所述颗粒)的选择性的局部熔融/烧结，其在冷却时形成图案的一部分210。在一实施例中，束200和/或衬底17相对于另一者相对移动以经由对层212的一个或更多个部分的选择性烧结而形成期望的图案。在一实施例中，可以存在对于该层的所述一个或更多个部分的基本上完全烧结。或者，在一实施例中，所述层(即颗粒)的所述一个或更多个部分被部分地烧结。在该情况下，所述层的所述一个或更多个部分附着于衬底并在所述层的未烧结部分被去除时没有被“去掉(flushedaway)”。在第二步骤中(例如在炉中焙烤剩余层或用未被图案化的辐射束整片曝光剩余层)，该层的被部分烧结的一个或更多个部分被进一步烧结，例如被基本上完全烧结。
在一实施例中，所述颗粒是金属的，例如导电金属，诸如银。在一实施例中，所述颗粒选自尺寸(例如直径)在1-900纳米范围的颗粒或选自尺寸在1-50纳米范围的颗粒。在一实施例中，所述颗粒可以悬浮于溶剂中，其混合物被施加(例如旋涂)于衬底2上。该溶剂然后被蒸发以留下包括所述颗粒的膜212。可选地，膜214(例如PDMS)可以被施加于层212上以强化束200和/或限制层212的材料的射流。在一实施例中，可移动框架8或该移动透镜系统68用于施加辐射束。如上所述，在一实施例中，所述一个或更多个VECSEL或者VCSEL的原始输出可以被施加于该层212。当完成束处理时，层212的剩余的未熔融部分可以通过例如施加溶剂来去除以留下束处理(金属)图案。于是，在此对于目标部分的提及可以指层212上的目标部分。
在一实施例中，可移动框架8或移动透镜系统68没有用于图5和/或图11的实施例。
根据器件制造方法，器件，例如显示器、集成电路或任何其它器件可以由图案已经投影所在的衬底制造。
该设备可以是衬底的至少一部分由具有相对高的折射率的液体(例如水)所覆盖、以便填充投影系统和衬底之间的空间的类型。浸没液体也可以被施加于所述设备中的其他空间中，例如在图案形成装置/调制器和投影系统之间。浸没技术用于增加投影系统的数值孔径在本领域中是已知的。在此所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中，而仅仅意味着液体在曝光过程中位于投影系统和衬底之间。
虽然在本文中详述了光刻设备或曝光设备用在制造ICs(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备或曝光设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“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(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)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层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。
在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组合，包括折射式的、衍射的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学构件。
实施例可以采用包含用于描述一种如上面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，或具有存储其中的这种计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
此外，虽然在特定实施例和示例的描述中被公开，然而本领域普通技术人员可以理解，本发明延伸超过具体披露的实施例而至其他可选的实施例和/或使用方式以及其各种变更实施方式和等价物。附加地，虽然已经详细示出和描述了多种变化方式，但是基于这些公开内容，在本发明范围内的其他变更实施方式对于本领域普通技术人员来说是容易认识到的。例如，可以想到，实现实施例的具体特征和方面的各种组合和子组合，并且这些组合和子组合仍然落在本发明的范围内。由此，应该理解，所披露实施例的各种特征和方面可以彼此组合或彼此替代，以便形成所披露发明的各种模式。
因此，虽然以上已经描述了本发明的各种实施例，然而，应该理解，它们仅以示例的方式被呈现，而不是限制性的。相关领域的技术人员应该理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以实现形成和细节上的各种变化。因此，本发明的广度和范围不应该限于上述的任何示例性实施例，而是应该仅根据下面的权利要求及其等同物被限定。
上面的说明书是为了图示，而非限制。因此，本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的范围的情况下可以对本发明进行修改。

Claims (47)

1.一种曝光设备，包括：
衬底保持装置，构造成保持衬底；
调制器，包括用于发射电磁辐射的多个辐射源，配置成用根据期望的图案调制的多个辐射束曝光目标部分；
投影系统，配置成将经过调制的束投影到目标部分上并且包括用于接收所述多个辐射束的光学元件阵列；以及
致动器，配置成在目标部分的曝光过程中相对于所述多个辐射源移动所述光学元件阵列，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件成像。
2.一种曝光设备，包括：
可编程图案形成装置，所述可编程图案形成装置具有多个辐射源以提供多个辐射束；以及
可移动框架，所述可移动框架具有光学元件以接收来自所述多个辐射源的辐射束和将所述辐射束向目标部分和衬底投影，所述光学元件是折射式光学元件，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件成像。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述衬底是辐射敏感衬底，且其中所述光学元件配置成将所述辐射束投影到衬底的目标部分上。
4.根据权利要求1或2所述的设备，还包括施主结构，在使用中，所述施主结构位于从所述多个辐射源至衬底的光学路径中，所述施主结构配置成支撑施主材料层，所述施主材料层能够从所述施主结构迁移到衬底上，所述辐射束照射到所述施主材料层上。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述衬底包括包括颗粒的层，且其中所述光学元件配置成将所述辐射束投影到衬底的目标部分上以烧结所述层的至少一部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述移动包括旋转和/或所述移动使所述辐射束移位。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中光学元件阵列相对于所述多个辐射源旋转。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中每个光学元件包括至少两个透镜，所述至少两个透镜沿着所述多个辐射束的二维阵列的从所述多个辐射源至目标部分的束路径布置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中光学元件阵列被布置成二维阵列。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其中所述多个辐射源被布置成二维阵列。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中所述多个辐射源包括多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中所述多个辐射源包括多个微发光二极管。
13.一种曝光设备，包括：
衬底保持装置，构造成保持衬底；
垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器，用于提供辐射束；
施主结构，在使用中，所述施主结构位于从所述垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器至衬底的光学路径中，所述施主结构配置成支撑施主材料层，所述施主材料层能够从所述施主结构迁移到衬底上，所述辐射束照射到所述施主材料层上，所述辐射束未被频率倍增；以及
投影系统，配置成将所述辐射束投影到所述施主材料层上。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述施主材料是金属。
15.根据权利要求13或14所述的设备，其中所述施主结构配置成使所述施主材料层移动或移位。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的设备，还包括调制器，所述调制器配置成用根据期望的图案进行调制的多个辐射束来曝光目标部分，所述调制器包括用于提供所述多个辐射束的多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器。
17.一种可编程图案形成装置，包括：
多个辐射源，用于提供根据期望的图案进行调制的多个束；
光学元件阵列，用于接收所述多个束；以及
致动器，配置成在提供所述多个束的过程中使光学元件阵列相对于所述束移动，其中所述多个束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件来成像。
18.根据权利要求17所述的可编程图案形成装置，其中光学元件阵列是二维阵列。
19.根据权利要求17或18所述的可编程图案形成装置，还包括控制器，所述控制器配置成将脉冲信号提供至所述多个辐射源，以调制所述多个辐射源。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的可编程图案形成装置，其中所述移动包括旋转和/或所述移动使所述束移位。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的可编程图案形成装置，其中所述多个辐射源包括多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器。
22.根据权利要求17至20中任一项所述的可编程图案形成装置，其中所述多个辐射源包括多个微发光二极管。
23.一种器件制造方法，包括：
使用提供辐射的多个辐射源来提供根据期望的图案调制的多个辐射束；
使用接收所述多个辐射束的光学元件阵列来将所述多个辐射束投影到目标部分上；
在投影过程中相对于所述辐射束移动所述光学元件阵列，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件来成像。
24.一种器件制造方法，包括：
对多个辐射源进行调制以提供根据图案进行调制的多个辐射束；
将具有光学元件的框架进行移动，所述光学元件用于接收来自所述多个辐射源的辐射束；
将来自所述光学元件的辐射束朝向目标部分和衬底投影，所述光学元件是折射式光学元件，其中所述多个辐射束的二维阵列用所述多个光学元件中的单个光学元件来成像。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述衬底是辐射敏感衬底，且其中所述光学元件将所述辐射束投影到衬底的目标部分上。
26.根据权利要求23或24所述的方法，还包括施主结构，所述施主结构位于从所述多个辐射源至衬底的光学路径中，所述施主结构支撑施主材料层，所述施主材料层能够从所述施主结构迁移到衬底上，所述辐射束照射到所述施主材料层上。
27.根据权利要求23或24所述的方法，其中，所述衬底包括包括颗粒的层，且其中所述光学元件将所述辐射束投影到衬底的目标部分上以烧结所述层的至少一部分。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，其中所述移动包括旋转和/或所述移动使所述辐射束移位。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的方法，其中光学元件阵列相对于所述多个束旋转。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的方法，其中每个光学元件包括至少两个透镜，所述至少两个透镜沿着所述多个辐射束的二维阵列的从所述多个辐射源至目标部分的束路径布置。
31.根据权利要求23至30中任一项所述的方法，其中所述多个辐射源被布置成二维阵列。
32.根据权利要求23至31中任一项所述的方法，其中所述多个辐射源包括多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器。
33.一种器件制造方法，包括：
使用垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器提供辐射束；
将所述辐射束投影到材料的施主层的目标部分上，所述施主层由施主结构支撑，所述施主结构位于从垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器至衬底的光学路径中，所述辐射束未被频率倍增；以及
将来自于辐射束所照射的施主层的材料从施主结构迁移到衬底。
34.一种器件制造方法，包括：
使用垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器提供辐射束；
将所述辐射束投影到包括材料颗粒的层的目标部分上，所述层位于衬底上且所述辐射束烧结所述颗粒以形成衬底上的图案的一部分。
35.根据权利要求33所述的方法，还包括使用施主结构来对施主层进行移动或移位。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的方法，其中所述材料是金属。
37.根据权利要求33至36中任一项所述的方法，还包括根据期望的图案对由多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器提供的多个辐射束进行调制和将经过调制的辐射束投影到目标部分上。
38.一种曝光设备，包括：
衬底保持装置，构造成保持衬底；
调制器，包括用于发射电磁辐射的多个辐射源，配置成用根据期望的图案调制的多个辐射束曝光目标部分，所述辐射源布置成节距小于或等于2000微米；
投影系统，配置成将经过调制的束投影到目标部分上并且包括用于接收所述多个辐射束的光学元件阵列；以及
致动器，配置成在目标部分的曝光过程中相对于所述多个辐射源移动所述光学元件阵列。
39.一种曝光设备，包括：
可编程图案形成装置，所述可编程图案形成装置具有多个辐射源以提供多个辐射束，所述辐射源布置成节距小于或等于2000微米；以及
可移动框架，所述可移动框架具有光学元件以接收来自所述多个辐射源的辐射束和将所述辐射束向目标部分和衬底投影。
40.根据权利要求38或39所述的设备，其中所述多个辐射束的二维阵列用单个光学元件成像。
41.根据权利要求38至40中任一项所述的设备，其中所述多个辐射源被布置成二维阵列。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的设备，其中所述多个辐射源包括多个垂直外腔表面发射激光器或垂直腔表面发射激光器。
43.根据权利要求38至41中任一项所述的设备，其中所述多个辐射源包括多个微发光二极管。
44.所要求权利的本发明中的一项或更多项在平板显示器制造中的用途。
45.所要求权利的本发明中的一项或更多项在集成电路制造中的用途。
46.一种使用所要求权利的本发明中的任一项制造的平板显示器。
47.一种使用所要求权利的本发明中的任一项制造的集成电路器件。
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