CN111886543B - 具有可变强度二极管的空间光调制器 - Google Patents

具有可变强度二极管的空间光调制器 Download PDF

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Abstract

本公开内容的实施方式一般涉及一种图像投影系统。该图像投影系统包括有源矩阵固态发射器(SSE)装置。该有源矩阵固态发射器包括基板、硅层和发射器基板。该硅层经沉积在具有多个晶体管形成于其中的该基板之上。该发射器基板经定位在该硅层与该基板之间。该发射器基板包含多个发射器阵列。每个发射器阵列限定像素，其中一个像素包含来自该多个晶体管的一个或多个晶体管。每个晶体管经配置以接收可变量的电流。

Description

具有可变强度二极管的空间光调制器
技术领域
本公开内容的实施方式一般涉及一种在基板上制造图像的设备，更特定地涉及改良的空间光调制器。
背景技术
光刻广泛地使用在半导体装置及显示装置(像是液晶显示器(LCD))的制造中。大面积基板经常被运用在LCD的制造中。LCD(或平面平板)常见用于有源矩阵显示器，像是计算机、触摸平板装置、个人数字助理(PDA)、手机、电视监视器及类似者。一般，平面平板可包括形成像素的一层液晶材料，其夹在两平板之间。当跨于该液晶材料施加来自电源的电力时，可于像素位置处控制通过该液晶材料的光的量，使能产生图像。
微光刻技术一般被用以制造电特征，所述电特征被并入成为形成像素的液晶材料的部分。按照此技术，典型将光敏光刻胶施加至基板的至少一个表面。接着，图案产生器借着光将所选范围的光敏光刻胶曝光成为一图案的部分，致使对所选范围中的光刻胶的化学变化，以制备这些所选范围供后续材料移除和/或材料添加工艺，来产生所述电特征。
常规的微光刻系统运用数字微反射镜装置(DMD)，通过朝向光刻胶反射光来形成多个光束。DMD包括多个反射镜，该DMD的每个反射镜处在“开”位置抑或“关”位置中，使该系统局限于二进制发射器的图像质量。为了持续提供给显示装置及其他装置更精确的图像质量，需要新的设备、作法及系统以精确地且节省成本地在基板(像是大面积基板)上产生图案。
由于以上的说明，持续需要改良的技术以用于精确地且节省成本地在基板上产生图案。
发明内容
在一个或多个实施方式中，本文中公开一种图像投影系统。图像投影系统包括有源矩阵固态发射器(SSE)。有源矩阵SSE包括基板、硅层和发射器基板。该硅层经沉积在该基板之上，该基板具有多个晶体管形成于其中。该发射器基板经定位在硅层与基板之间。该发射器基板包含多个发射器阵列。每个发射器阵列限定像素，其中一个像素包含来自该多个晶体管的一个或多个晶体管。每个晶体管经配置以接收可变量的电流。
在其他实施方式中，本文公开一种用于在基板上产生图像的方法。指令被传送至图像投影系统。该图像投影系统包含多个发射器阵列。所述指令包含针对该多个发射器阵列中的每个发射器的状态信息。在开启状态中的所述发射器经脉冲激发以曝光该基板的第一部分。该基板经平移一个步长。在开启状态中的所述发射器经脉冲激发以曝光该基板的第二部分。在每个步长的平移后重复对开启状态中的所述发射器的脉冲激发以曝光该基板的后续部分，直到该基板被处理为止。
附图说明
为使以上所述本公开内容的特征能详细地被了解，可通过参照实施方式得到本公开内容更特定的说明(如以上简短摘要者)，所述实施方式的部分经图示在随附附图中。然而，应注意随附附图仅描绘本公开内容的典型实施方式，因此不应被认为设定本公开内容的范围，因为本公开内容可承认其他同等有效的实施方式。
图1描绘按照一个或多个实施方式的处理系统的透视图。
图2描绘按照一个或多个实施方式，图1的处理系统的截面侧视图。
图3描绘按照一个或多个实施方式的多个图像投影系统的透视图。
图4A描绘图3的多个图像投影系统的一个图像投影系统的透视示意图。
图4B描绘按照一个或多个实施方式的多重DMD组合件的透视图。
图5描绘按照一个或多个实施方式的多个改良图像投影系统的透视图。
图6描绘图5的多个图像投影系统中一个改良图像投影系统的透视示意图。
图7A描绘按照一个或多个实施方式的有源矩阵辐射发射器的示意侧面图。
图7B是按照一个或多个实施方式用于AMSSE的电路图。
图7C图示用于按照一个或多个实施方式的AMSSE的一种配置方式。
图7D图示用于按照另一实施方式的AMSSE的一种配置方式。
图8描绘利用图6的改良图像投影系统在基板上产生图像的方法。
图9描绘利用图6的改良图像投影系统在基板上产生图像的方法。
图10描绘利用图6的改良图像投影系统在基板上产生图像的方法。
为了促进了解，已在可行之处使用相同的附图标记来指称图中共有的相同元件。可想到一个实施方式的元件与特征可在没有进一步说明下有益地并在其他实施方式中。
然而，应注意随附附图仅描绘本公开内容的例示性实施方式，因此不应被认为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可承认其他同等有效的实施方式。
具体实施方式
本公开内容的实施方式一般涉及一种图像投影系统。一个图像投影系统包括有源矩阵固态发射器(SSE)。该有源矩阵固态发射器包括基板、硅层和发射器基板。该硅层经沉积在具有多个晶体管形成在其中(或在其上)的该基板之上。该发射器基板经定位在该硅层与该基板之间。该发射器基板包含多个发射器阵列。每个发射器阵列限定像素，其中一个像素包含来自该多个晶体管的两个或更多个晶体管。每个晶体管经配置以接收可变量的电流。每个发射器的强度能被控制，在像素可寻址(addressable)系统中提供灰度(graylevel)控制。以下将更详细描述实施方式和方面。
图1是可得益自本文所公开的实施方式的系统100的透视图。系统100包括底座框架110、板120、一个或多个工件台130和处理设备160。底座框架110搁放在制造设施的地板上并将板120支撑在地板上方。被动式空气隔离器112经定位在底座框架110与板120之间。在一个或多个实施方式中，板120是整块的花岗岩，而工件台130经设置在板120上。基板140被工件台130支撑。多个孔洞(未图示)经形成在工件台130中以允许多个升举销(未图示)从中延伸穿过。在一些实施方式中，升举销升起至延伸位置以接收基板140，像是从一个或多个传递机械手(未图示)。该一个或多个传递机械手被用以装载及从工件台130卸除基板140。
基板140包含被使用作为平板显示器的部分的任何适当材料。在其他实施方式中，基板140由其他材料制成。基板140具有在其上形成的光刻胶层。该光刻胶对于至少特定的电磁辐射波长敏感，并在曝光至至少特定的电磁辐射波长时发生反应。正光刻胶包括光刻胶的部分，当所述部分曝光至电磁辐射时，在利用电磁辐射将图案写入光刻胶中后所述部分将分别地可溶于施加至光刻胶的光刻胶显影剂。负光刻胶包括光刻胶的部分，当所述部分曝光至电磁辐射时，在电磁辐射图案写入光刻胶中后所述部分将分别地不可溶于施加至光刻胶的光刻胶显影剂。光刻胶的化学组成确定该光刻胶是正光刻胶或负光刻胶。光刻胶的例子包括(但不限于)下列至少一者：重氮萘醌、酚醛树脂、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基戊二酰亚胺)和SU-8。以此方式，在基板140上的光刻胶层的表面上制造图案以形成电子电路系统。
系统100包括一对支撑件122和一对轨道124。该对支撑件122经设置在板120上，而板120与该对支撑件122为单一件材料。该对轨道124由该对支撑件122支撑，而工件台130在X方向中沿轨道124移动。在一个或多个实施方式中，该对轨道124是一对平行的磁通道。如所示，该对轨道124的每个轨道124在直线路径中延伸。编码器126经耦接至工件台130以提供工件台130的位置的信息给控制器(未图示)。
处理设备160包括支撑件162和处理单元164。支撑件162经设置在板120上且包括通过其的开口166，该开口供工件台130在处理单元164下方通过。处理单元164被支撑件162支撑在板120上方。在一个或多个实施方式中，处理单元164是经配置在光刻工艺中曝光光刻胶的图案产生器。在一些实施方式中，该图案产生器经配置以进行无掩模光刻工艺。处理单元164包括多个图像投影设备(显示在图5中)。在一个或多个实施方式中，处理单元164包含多达84个图像投影设备。每个图像投影设备经设置在壳体165中。处理设备160用于对光刻胶或其他电磁辐射敏感材料进行无掩模直接图案写入。
在操作期间，工件台130从负载位置(如图1中所示)在X方向中移动至处理位置。该处理位置是工件台130随工件台130在处理单元164之下通过的一个或多个位置。在操作期间，工件台130从轨道124被多个空气轴承202(显示在图2中)升举，并在从轨道124被升起的同时从该负载位置沿该对轨道124移动至该处理位置。多个垂直引导空气轴承(未图示)被耦接至工件台130且经定位邻接每个支撑件122的内壁128以将工件台130的移动稳定化。工件台130也通过沿着用于处理和/或转位(index)基板140的轨道150移动来在Y方向中移动。工件台130能够独立操作且能在一方向扫描基板140且在另一方向步进。
计量系统实时测量工件台130的X及Y横向位置坐标(每个工件台的)，使得多个图像投影设备中的每个能准确地定位要写入的图案到覆盖有光刻胶的基板的正确位置。该计量系统也提供工件台130围绕垂直或Z轴的角位置的实时测量。角位置的测量能被用以在由伺服机构扫描的期间保持工件台130的角位置不变，或者能被用以对将由图像投影设备270(图5中所示)写到基板140上的图案的位置施加校正。这些技术能结合使用。
图2是按照一个或多个实施方式图1的处理系统100的截面侧视图。如上讨论的，每个工件台130包括多个空气轴承202以供升举工件台130。每个工件台130也可包括致动器(像是马达)以用于沿轨道124移动工件台130。两个或更多个工件台130和处理设备160可经外壳(未图标)包围以提供温度和压力控制。
系统100也包括控制器190。控制器190一般经设计以促进本文所述处理技术的控制与自动化。控制器190可耦接至处理设备160、工件台130与编码器126中的一个或多个或与其通信。处理设备160和工件台130可提供相关于基板处理及基板对准的信息给控制器190。例如，处理设备160可提供信息至控制器190以警告控制器190已完成基板处理。
控制器190可包括中央处理单元(CPU)192、存储器194和支持电路(或I/O)196。CPU可为使用在工业设定中以供控制各种工艺和硬件(例如图案产生器、马达及其他硬件)和监控工艺(例如处理时间和基板位置)的任意形式计算机处理器之一。存储器194连接至CPU192，且可为一个或多个容易获得的存储器，像是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、或任何其他形式的数字存储器，无论本机的或远程的。能将软件指令和数据编码并存储在存储器194内以供指示CPU 192。支持电路196也连接至CPU以供用常规方式支持该处理器。支持电路可包括常规的高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统、子系统及类似者。该控制器可读取的程序(或计算机指令)确定哪些任务在基板上为可进行的。程序可为能由控制器读取的软件，并可包括代码以监控及控制(例如)处理时间和基板位置。
图3是可在按照一个或多个实施方式的处理系统100中使用的多个常规图像投影系统301的透视图。如图3所示，每个图像投影系统301制造到基板140的表面304上的多个写入光束302。随基板140在x方向和y方向中移动，整个表面304可被写入光束302形成图案。图像投影系统301的个数可基于基板140的大小和/或工件台130的速度而异。
图4A是按照一个或多个实施方式的图3中描绘的多个图像投影系统301中的一个常规图像投影系统301的透视示意图。图像投影系统301可有一个或多个光源402、光圈404、透镜406、反射镜408、数字微反射镜装置(DMD)410、光倾泄器(light dump)412、照相机414和投影透镜416。光源402可为LED或激光。光源402能够制造具有预定波长的光。在一个或多个实施方式中，该预定波长是在蓝光或近紫外光(UV)范围中(像是小于大约450nm)。反射镜408可为球面或其他适当的反射镜。投影透镜416可为10X物镜。投影透镜416可替代地具有其他放大率。
在操作期间，具有预定波长(像是在蓝光范围中的波长)的光束403由光源402所制造。光束403被反射镜408反射至DMD 410。
DMD 410包括可经个别控制的多个反射镜，而DMD的多个反射镜中的每个反射镜可基于由控制器(未图示)提供给该DMD的掩模数据而于“开”位置或“关”位置。当光束403到达DMD 410的反射镜时，位在“开”位置的反射镜将光束403反射(例如形成多个写入光束302)至投影透镜416。投影透镜416接着将写入光束302投影至基板140的表面304。位于“关”位置的反射镜将光束403反射到光倾泄器412而非基板140的表面304。
图4B描绘按照一个或多个实施方式的DMD 410的两个反射镜452、454。如所示，DMD410的每个反射镜452、454经设置在倾斜机构456上，该倾斜机构设置在存储器单元458上。在操作期间，每个反射镜452、454的控制是通过将掩模数据加载至该存储器单元中。该掩模数据以二进制方式静电地控制反射镜452、454的倾斜。当反射镜452、454在重设模式中或未经施加电力时，其可被设定至未对应任何二进制数的平面位置。二进制的零可对应至“关”位置，其表示反射镜倾斜-10度、-12度、或其他适当的负倾斜度。二进制的一可对应至“开”位置，其表示反射镜倾斜+10度、+12度、或其他适当的正倾斜度。如图4B中显示，反射镜452位于“关”位置而反射镜454位于“开”位置。
电流图像投影系统(像是图像投影系统301)受到数种限制。例如，常规的图像投影系统受限于DMD 410中的每个反射镜仅可在“开”状态与“关”状态之间配置，因此仅提供两种可能的曝光。额外地，常规的图像投影系统受限于DMD 410中的每个反射镜必须被移动定位至“开”抑或“关”状态。例如，在操作期间有准备时间，在准备时间期间用于每个反射镜的每个存储器单元458自控制器接收数据，以在“开”位置抑或“关”位置之间切换。为此应用的目的，传送指令至每个存储器单元458所花费的时间被称为“数据加载”时间。在一些例子中，此可花费大约10微秒。除了数据加载时间之外，后续有花费时间来配置每个反射镜至开启或关闭位置，例如“翻转时间”(flip time)。每个反射镜必须基于被传送给其个别存储器单元458的指令而被带至其正确位置中。在一些例子中，此花费大约10～15微秒。最后，也有一段时间在其间该系统在每个反射镜被带至其正确位置中之后等待每个反射镜稳定，例如“稳定时间”(settling time)。此稳定时间确保没有机械性运动而产生的反射镜的摇晃或震动。因此，对于每个曝光有总计准备时间为数据加载时间加上翻转时间加上稳定时间。由于每个反射镜必须经配置至给定位置并经后续稳定，因此唯一可改良的变量是数据加载时间，其可由更强的存储器单元458来改良。然而，翻转时间及稳定时间仍将约束常规的图像投影系统。
图5是按照一个或多个实施方式供在处理系统100中使用的多个改良图像投影系统500的透视图。如图5中所示，每个图像投影系统500制造多个写入光束502到基板140的表面504上。随基板140在x方向及y方向中移动，整个表面504可被写入光束502形成图案。图像投影系统500的个数可基于基板140的大小和/或工件台130的速度而异。
图6是按照一个或多个实施方式的图5的多个图像投影系统500的改良图像投影系统500的透视示意图。图像投影系统500可包括有源矩阵固态发射器显示器(AMSSE)602、照相机614、焦点传感器616、光学元件606和投影光学器件618。AMSSE 602包括至少多个发射器元件(以下结合图7所讨论及显示)，每个发射器元件经配置以朝向基板140发出辐射604。发射器元件可为能够发出辐射的任意足够元件。在一个或多个实施方式中，每个发射器元件是微发射器元件，像是二极管。因此，图像投影系统500不包括常规的机械部件(像是图像投影系统301的DMD 410)，图像投影系统500也不包括分离能量源402，因为每个发射器元件是其自身的能量源。在一个或多个实施方式中，图像投影系统500经配置以包括至少一个发射器元件，该至少一个发射器元件否则将是常规的图像投影系统301的DMD 410中的一个反射镜。
在所显示实施方式中，光束604被朝向照相机614放射。照相机614与投影光学器件618类似以上结合图4A及图4B讨论的照相机414与投影透镜416。在一个或多个实施方式中，投影光学器件618是投影透镜。光学元件606经设置在AMSSE 602与照相机614之间。光学元件606供用于经传输至基板140的图像的视野大小缩减。在一个或多个实施方式中，光学元件606是透镜。焦点传感器616可经设置在AMSSE 602与照相机614之间。在其他实施方式中，焦点传感器616可经设置相邻照相机614。焦点传感器616对图像投影系统500的对准及检查提供反馈。在一个或多个实施方式中，焦点传感器616包括一个或多个辐射源，该一个或多个辐射源经引导通过照相机614的透镜并接着通过照相机614的透镜返回且经成像在传感器上，以检测是否从所述辐射源投影的光束点在光刻胶平面处聚焦。
图7A是按照一个或多个实施方式的图6的AMSSE 602的局部截面图。AMSSE 602可经形成在基板700上。在一个或多个实施方式中，基板700可由蓝宝石形成。氮化镓层702经沉积在基板700之上。硅层706经沉积在氮化镓层702上。氮化镓层702可包括p型氮化镓层720、i型氮化镓层722和n型氮化镓层724。一个或多个晶体管704通过延伸进入氮化镓层702中的多个触点726形成在硅层706中。多个光修饰元件经定位在氮化镓层702中。该多个光修饰元件与氮化镓层702一起被称为发射器基板711。例如，所述光修饰元件可包括以行与栏布置的多个发射器708。每个发射器708可为任何可配置以发射辐射的发射器。在一个或多个例子中，每个发射器708是微发射器。布置在阵列中的一个或多个发射器708，可限定像素710。例如，发射器708可限定1080p显示画面，其包含1920像素乘以1080像素的阵列，总共大约2,073,600个像素。此例中2,073,600个像素的每个像素可包含发射器708的阵列。继续此例，2,073,600个像素的每个像素可对应至形成在硅层706中的一个或多个晶体管704。在一些例子中，发射器708可限定超高分辨率(UHD)显示画面，其包含3840像素乘以2160像素的阵列，总共8,294,400像素。一般，发射器708可限定任何适当的显示画面(例如UHD、1080p、720p、及类似者)。
每个发射器708可在“开”状态与“关”状态之间配置。在“开”状态中，每个发射器708可放射能量。此能量可为任意形式的电磁辐射。例如，在一个或多个实施方式中，可使用所具波长在大约300nm到大约800nm的光谱内的电磁辐射。在其他实施方式中，也可使用此光谱以外(例如红外线、x射线、及类似者)的波长。在其他实施方式中，该多个发射器708的每个发射器708具有不同波长。控制器(像是控制器190)可将每个发射器708配置成开启状态或关闭状态。额外地，控制器190也可控制提供给发射器708的电流的量。因为不再需要机械地移动每个发射器708(如先前使用DMD的常规图像投影系统所需要的)，减去了翻转时间及稳定时间，因此缩短了整体的准备时间，因而改善了产量。额外地，每个发射器708的强度可经调制以控制随时间的曝光。传统图像投影系统中，每个反射镜不是在“开”状态就是在“关”状态中；两者之间没有任何中间状态。
图7B是按照一个或多个实施方式的用于AMSSE 602的电路图701。图701包括第一晶体管744a、第二晶体管744b和发射器708。发射器708从第一晶体管744a和/或第二晶体管744b接收电流。在一些例子中，判断哪些晶体管744a、744b是导通或截止的就确定了施加至对应于像素的发射器阵列的电流量。可配置像素来显示各不同灰色色调(shades ofgrey)，依照发射器所接收的电流而异。在一个或多个实施方式中，每个晶体管经配置以接收X与2X安培之间的电流。在一个或多个实施方式中，提供给对应至像素的发射器708阵列的可能电流量为：3X安培(两晶体管都是导通)、2X安培(一个晶体管是导通)、X(一个晶体管是导通)、及0安培(两晶体管都是截止)。一个晶体管能接收的电流量依照该晶体管内栅极的宽度而定，使得栅极的宽度越宽则有更多电流能通过。在一个或多个实施方式中，晶体管744a是导通的且经配置以接收X安培的电流，而晶体管744b是导通的且经配置以接收2X安培的电流，总共3X安培的总电流被施加至发射器708的阵列，该阵列对应于该像素的第一亮度。在其他实施方式中，晶体管744a被截止而晶体管744b被导通接收2X安培的电流，总共2X安培的总电流被施加至发射器阵列，该阵列对应于该像素的第二亮度。在一些实施方式中，晶体管744a被导通并接收X安培的电流，同时晶体管744b被截止，总共X安培的总电流被施加至发射器阵列，该阵列对应于该像素的第三亮度。在其他实施方式中，每个晶体管可经配置以接收有变化的电流量。概括先前的例子，每个像素可经配置以显示2n+1种灰色色调，其中n代表对应至该像素的晶体管个数。因此，AMSSE 602能够获得每像素灰阶(grey scale)，其提供在像素可寻址光刻系统的灰度(grey level)控制。在其他实施方式中，每个发射器可发射不同波长，使得产生的不是灰阶而是色阶。
图7C是描绘按照一个或多个实施方式的用于AMSSE 602的一种配置方式的图750。如所示，有单一金属触点740形成在p型氮化镓层720中，该金属触点与发射器708电性连通。图750包括三个晶体管(752a、752b和752c)。晶体管752a经由连接线754a耦接至金属触点740。晶体管752b经由连接线754b耦接至金属触点740。晶体管752c经由连接线754c耦接至金属触点740。全部的晶体管752a-752c与金属触点740电接触。因此，每个晶体管752a-752c可提供可变量的信号至金属触点740。例如，提供给金属触点740的可变量的信号可为可变量的电压、可变量的电流、或在高/低电线中为可变量。例如，晶体管752a经配置以提供100mA的电流；晶体管752b经配置以提供200mA的电流；晶体管752c经配置以提供400mA的电流。
控制器190选择地导通/截止每个晶体管752a-752c。在一个或多个例子中，控制器190仅导通晶体管752a使得电流可流动至金属触点。继续以上的例子，借着仅晶体管752a在导通位置中，金属触点740接收100mA的电流。在一些例子中，控制器190导通晶体管752b及752c使得电流从晶体管752b流到金属触点740及从晶体管752c流到金属触点740。因此，晶体管752b和752c提供500mA的总电流给金属触点740。
图7D是描绘按照一个或多个实施方式的用于AMSSE 602的一种配置方式的图760。如所示，p型氮化镓层720中限定有金属触点区域770。多个金属触点772a-772c形成在金属触点区域770中。例如，金属触点772a、772b和772c经定位在金属触点区域770中。图760进一步包括三个晶体管(762a、762b和762c)。晶体管762a经由连接线764a耦接至金属触点772a。晶体管762b经由连接线764b耦接至金属触点772b。晶体管762c经由连接线764c耦接至金属触点772c。全部的晶体管762a-762c都与金属触点740电接触。因此，每个晶体管762a-762c可对其个别的金属触点772a-772c提供可变量的信号。例如，晶体管762a经配置以提供100mA的电流至金属触点772a；晶体管762b经配置以提供200mA的电流至金属触点772b；晶体管762c经配置以提供400mA的电流至金属触点772c。尽管金属触点区域770包括多个金属触点772a-772c，但是金属触点772a-772c在光学上视为单一发射器，因此允许可变电流。
控制器190选择地导通/截止每个晶体管762a-762c。在一个或多个例子中，控制器190仅导通晶体管762a使得电流可流动至触点772a。继续以上的例子，借着仅晶体管762a在导通位置中，金属触点772a接收100mA的电流。在一些例子中，控制器190导通晶体管762b和762c使得电流从晶体管762b流到金属触点772b及从晶体管762c流到金属触点772c。因此，晶体管762b和762c提供500mA的总电流给金属触点区域770。
图8是按照一个或多个实施方式的利用改良图像投影系统(像是以上图5-图7B中公开的)曝光基板的方法800。该方法开始于方块802。于方块802，AMSSE 602从控制器190接收指令，该指令包括曝光图案。例如，控制器190指示AMSSE 602有关哪些发射器应在“开”位置中(例如控制器190指示AMSSE602有关哪些发射器708将是开或关)，基于所接收的曝光图案。例如，控制器190可通过选择地选出哪些发射器708可被开启或关闭，来产生发射器708的形状。发射器708的形状指的是针对曝光工艺要开启哪些发射器708至“开”状态的图案。继续此例，给定n×m个发射器布置方式，控制器190可选择地开启n×m发射器708中的100×20子集合，以得到细长矩形。在另一例中控制器可选择地开启发射器708以得到圆形图案或其他所期望的图案。基本上，使用者可在不需改变AMSSE 602中发射器708的布置方式之下改变从AMSSE 602发射的辐射的形状。
于方块804，基板140的第一部分经曝光。曝光基板140可在基板140形成图案来曝光基板140上的光刻胶。每个曝光可持续的时间长在从大约2微秒到大约85微秒的范围中，例如从大约5微秒到大约75微秒。例如，控制器可脉冲激发每个发射器在开启状态中，以曝光基板140的第一部分。脉冲激发(pulse)可经限定为具有开始点及终止点，其中开始点及终止点具有两者之间的持续时间。例如，该持续时间可能短至数秒或更短，长至数天或更久的时间。
于方块806，基板140经平移一步长(step size)，而基板140的第二部分经曝光。每个曝光可持续的时间长在从大约2微秒到大约85微秒的范围中，例如从大约5微秒到大约75微秒。例如，控制器可脉冲激发每个发射器在开启状态中，以曝光基板140的第一部分。在一些实施方式中，不是将基板140平移一步长，而是在维持基板140不动的同时将AMSSE 602平移一步长。
于方块808，重复将基板平移一步长与将基板的第二部分曝光至第二次电磁辐射照射(shot)，直到基板完全被处理为止。每个曝光可产生数据集，该数据集有关在基板140上被形成图案的图形对象。每个数据集可经存储在控制器的存储器。每个数据集可经组合以形成基板140上的图像图案。每个曝光可形成基板140的一部分的空拍(aerial)图像。
图9是按照一个或多个实施方式的利用改良图像投影系统(像是如上公开在图5-图7B中的)来曝光基板的方法900。该方法开始于方块902。于方块902，AMSSE 602从控制器190接收指令，该指令包括曝光图案。例如，控制器190指示AMSSE 602有关哪些发射器708应在“开”位置中(例如控制器190指示AMSSE 602有关哪些发射器708将是开或关)，基于所接收的曝光图案。例如，控制器190可通过选择地选出哪些发射器708可被开启或关闭，来产生发射器708的形状。发射器的形状指的是针对曝光工艺要开启哪些发射器708至“开”状态的图案。继续此例，给定n×m个发射器708布置方式，控制器190可选择地开启n×m发射器708中的100×20子集合，以得到细长矩形。在另一例中控制器可选择地开启发射器708以得到圆形图案，或其他所期望的图案。基本上，使用者可在不需改变AMSSE 602中发射器708的布置方式之下改变从AMSSE602发射的辐射的形状。
于方块904，AMSSE 602从控制器190接收指令，所述指令包括针对每个发射器708的阵列的晶体管信息。例如，给定用于限定第一像素的发射器708的第一阵列的第一组晶体管，AMSSE 602接收有关哪些晶体管将被导通及哪些晶体管将被截止的指令。利用此特定例子，当针对关联于限定第一像素的发射器708的第一阵列的一组三个晶体管时，假设被送出的指令是全部三个晶体管将被导通，则该第一像素将能显示23＝8种灰色色调。
于方块906，基板140的第一部分经曝光。曝光基板140可在基板140形成图案来曝光基板140上的光刻胶。每个曝光可持续在趋近大约2微秒与大约85微秒之间，例如在大约5微秒与大约75微秒之间。例如，控制器可脉冲激发每个发射器708在开启状态中，以曝光基板140的第一部分。
于方块908，基板140经平移一步长，而基板140的第二部分经曝光。每个曝光可持续在趋近大约2微秒与大约85微秒之间，例如在大约5微秒与大约75微秒之间。例如，控制器可脉冲激发每个发射器708在开启状态中，以曝光基板140的第一部分。在一些实施方式中，不是将基板140平移一步长，而是在维持基板140不动的同时将AMSSE 602平移一步长。
于方块910，重复将基板平移一步长与将基板的第二部分曝光至第二次电磁辐射照射，直到基板完全被处理为止。每个曝光可产生数据集，该数据集有关在基板140上被形成图案的图形对象。每个数据集可经存储在控制器的存储器。每个数据集可经组合以形成基板140上的图像图案。每个曝光可形成基板140的一部分的空拍图像。
图10是按照一个或多个实施方式的利用改良图像投影系统(像是如上公开在图5-图7B中的)来曝光基板的方法1000。该方法开始于方块1002。于方块1002，AMSSE 602从控制器190接收指令，该指令包括曝光图案。例如，控制器190指示AMSSE 602有关哪些发射器应在“开”位置中(例如控制器190指示AMSSE 602有关哪些发射器708将是开或关)，基于所接收的曝光图案。例如，控制器190可通过选择地选出哪些发射器708可被开启或关闭，来产生发射器708的形状。发射器的形状指的是针对曝光工艺要开启哪些发射器708至“开”状态的图案。继续此例，给定n×m个发射器708布置方式，控制器190可选择地开启n×m发射器708中的100×20子集合，以得到细长矩形。在另一例中控制器可选择地开启发射器708以得到圆形图案，或其他所期望的图案。基本上，使用者可在不需改变AMSSE 602中发射器708的布置方式之下改变从AMSSE602发射的辐射的形状。
于方块1004，AMSSE 602从控制器190接收指令，所述指令包括针对每个发射器708的阵列的晶体管信息。例如，给定用于限定第一像素的发射器708的第一阵列的第一组晶体管，AMSSE 602接收有关哪些晶体管将被导通及哪些晶体管将被截止的指令。利用此特定例子，当针对关联于限定第一像素的发射器708的第一阵列的一组三个晶体管时，假设被送出的指令是全部三个晶体管将被导通，则该第一像素将能显示23＝8种灰色色调。
于方块1006，AMSSE 602自控制器190接收指令，该指令包括用于方块1004中每个晶体管的信号信息。例如该信号信息可包括将被施加至每个晶体管或通过每个晶体管的电流的量、电压的量、或可变“开”状态信息。在一个实施方式中每个发射器中的可变强度经选择为基极电流x的倍数。在另一实施方式中每个发射器中的可变强度乃选自x、2x或3x。利用此特定例子，针对在方块1004中所讨论的该组三个晶体管，指令可包括由发射器拉动(pulled)的450mA电流、同一发射器拉动的300mA、及同一发射器拉动的0mA。以此方式，一个发射器可经调制为具有不同的灰色色调。因此，每个像素可经驱动以传达可变亮度。
于方块1008，基板140的第一部分经曝光。曝光基板140可在基板140形成图案来曝光基板140上的光刻胶。每个曝光可持续的时间长在从大约2微秒到大约85微秒的范围中，例如从大约5微秒到大约50微秒。例如，控制器可脉冲激发每个发射器在开启状态中，以曝光基板140的第一部分。
于方块1010，基板140经平移一步长，而基板140的第二部分经曝光。每个曝光可在趋近大约2微秒与大约85微秒之间持续，例如在从大约5微秒到大约75微秒之间的范围中。例如，控制器可脉冲激发每个发射器在开启状态中，以曝光基板140的第一部分。在一个实施方式中每个发射器经脉冲激发在开启状态中有一持续时间以曝光该基板的第一部分，该持续时间在从大约1纳秒到大约50微秒的范围中。
在一些实施方式中，不是将基板140平移5mm或更低的步长，而是在维持基板140不动的同时将AMSSE 602平移一步长。
于方块1012，重复将基板平移一步长与将基板的第二部分曝光至第二次电磁辐射照射序，直到基板完全被处理为止。每个曝光可产生数据集，该数据集有关在基板140上被形成图案的图形对象。每个数据集可经存储在控制器的存储器中。每个数据集可经组合以形成基板140上的图像图案。每个曝光可形成基板140的一部分的空拍图像。
通过允许每个像素的可变亮度，可利用该改良图像投影系统以得到相较于先前使用的基于DMD工具的改良光刻控制。例如，通过有效运用像素的选择性亮度，该改良图像投影系统能更佳地控制将被曝光的整个基板的均匀性。在特定实施方式中，终端使用者可校准各栏的驱动信号为具有不同亮度，用以校正整个基板上任何长程亮度变化。
在一些例子中，通过对每个像素提供不同信号来产生灰阶效果，该改良图像投影系统允许终端使用者具有每像素级控制。此能辅助控制光刻特征边缘位置(feature edgeplacement)。额外地，此功能协助避免从整个基板上的阶梯对角线产生的正交地址网格线。借着每像素亮度控制，通过变化从每个像素所发射的辐射的量，终端使用者能以此方式在基板曝光时控制“剂量”以避免阶梯线。
在一些例子中，对基板的不同区域可传递不同剂量，使得在光刻胶显影之后，光刻胶被形成图案化成两种不同深度。在基板经蚀刻至不同深度的特定例子中，传递两种不同剂量能在单一光刻步骤中通过将像素剂量驱动至两种不同水平而产生双镶嵌(dualdamascene)图案。
在一些例子中，可在印刷条带(swath)中利用该改良图像投影系统，在其中终端使用者需要确定相连条带之间的拼接是混色的。此可通过将像素的剂量从100％衰减至0％而经利用。
尽管前述涉及本公开内容的实施方式，可设计出本公开内容的其他与进一步实施方式而无背离本公开内容的基本范围，而本公开内容的范围由随附的权利要求书所确定。

Claims (15)

1.一种用于在基板上产生图像的方法，包含：
传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息；
在开启状态中脉冲激发所述发射器达一持续时间，所述持续时间在1纳秒到50微秒之间，以曝光所述基板的第一部分；
在扫描模式下工作时将所述基板平移5mm的一步长并在所述开启状态中脉冲激发所述发射器以曝光所述基板的第二部分；和
在所述开启状态中重复脉冲激发所述发射器以曝光所述基板的接续部分，直到所述基板被处理为止。
2.如权利要求1所述的方法，其中传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息的步骤包含：
确定要曝光的像素数目；和
配置一个或多个发射器阵列中的每个发射器，所述一个或多个发射器阵列对应于要曝光的所述像素数目。
3.如权利要求2所述的方法，其中配置一个或多个发射器阵列中的每个发射器，所述一个或多个发射器阵列对应于要曝光的所述像素数目的步骤包含：
选择地提供一输入至至少一个晶体管至至少一个发射器阵列中的每个发射器，以制造每个发射器中的可变强度。
4.如权利要求3所述的方法，其中每个发射器中所述可变强度是选自基极电流x的倍数。
5.如权利要求1所述的方法，其中传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息的步骤包含：
通过选择地将发射器转至开启状态来制造发射器阵列的图案。
6.如权利要求5所述的方法，其中第一量的信号被传递至第一发射器阵列而第二量的电流被传递至第二发射器阵列。
7.一种用于在基板上产生图像的系统，包含：
与所述系统连通的控制器，所述控制器具有处理器和具有指令存储于上面的存储器，当所述指令由所述处理器执行时，进行在基板上产生图像的操作，所述操作包含：
传送指令至包含多个发射器阵列的所述系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息；
在开启状态中脉冲激发所述发射器达一持续时间，所述持续时间在10纳秒到50微秒之间，以曝光所述基板的第一部分；
在扫描模式下工作时将所述基板平移5mm的一步长并在所述开启状态中脉冲激发所述发射器达一持续时间，所述持续时间在1纳秒到50微秒之间，以曝光所述基板的第二部分；和
在所述开启状态中重复脉冲激发所述发射器以曝光所述基板的接续部分，直到所述基板被处理为止。
8.如权利要求7所述的系统，其中传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息的操作包含：
确定要曝光的像素数目；和
配置一个或多个发射器阵列中的每个发射器，所述一个或多个发射器阵列对应于要曝光的所述像素数目。
9.如权利要求7所述的系统，其中传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息的操作包含：
通过选择地将发射器转至开启状态来制造发射器阵列的图案。
10.如权利要求7所述的系统，其中第一量的信号被传递至第一发射器阵列而第二量的信号被传递至第二发射器阵列。
11.如权利要求7所述的系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息包括针对每个发射器阵列的剂量信息，其中所述剂量信息包括传递给每个发射器阵列的信号量。
12.一种具有指令存储于上面的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，致使所述处理器进行在基板上产生图像的方法，所述方法包含下列步骤：
传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息；
在开启状态中脉冲激发所述发射器达一持续时间，所述持续时间在1纳秒到50微秒之间，以曝光所述基板的第一部分；
在扫描模式下工作时将所述基板平移5mm的一步长并在所述开启状态中脉冲激发所述发射器达一持续时间，所述持续时间在1纳秒到50微秒之间，以曝光所述基板的第二部分；和
在所述开启状态中重复脉冲激发所述发射器以曝光所述基板的接续部分，直到所述基板被处理为止。
13.如权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息的步骤包含：
确定要曝光的像素数目；和
配置一个或多个发射器阵列中的每个发射器，所述一个或多个发射器阵列对应于要曝光的所述像素数目。
14.如权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中传送指令至包含多个发射器阵列的图像投影系统，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息的步骤包含：
通过选择地将发射器转至开启状态来制造发射器阵列的图案。
15.如权利要求12所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述指令包含针对所述多个发射器阵列中每个发射器的状态信息包括针对每个发射器阵列的剂量信息，其中所述剂量信息包括传递给每个发射器阵列的信号量。
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