CN1260620C - 用于在印刷布线板上形成图案的曝光方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学曝光方法和装置，用于在印刷布线板或半导体板上形成图案。以具有不同照射面积和不同扫描间距的多个光束照射要被曝光的表面的单个曝光区，例如，以具有较小照射面积的光束照射外围区，而以具有较大照射面积的光束照射内部区。

Description

用于在印刷布线板上形成图案 的曝光方法和装置
技术领域
本发明涉及一种曝光方法和装置。更具体地说，本发明涉及一种用于在印刷接线板、组件或半导体基片(半导体晶片)上利用多个光源形成曝光图案的曝光方法和装置，该多个光源能在不同辐射区上并以扫描间距辐射光线。再有，本发明涉及一种介质，在其中容纳执行上述曝光方法的程序。
当以传统的制造方法制造印刷电路板或组件时，通过称作光刻法(photolithography)的技术，使用光掩膜形成图案，如布线图案。
背景技术
根据光刻法技术的传统曝光方法使用一组光掩膜。从光源发射的曝光光通过光掩膜照射到基片上，在基片的表面敷有保护膜。由于光的照射，按照光掩膜的图案剖面(profile)形成曝光后的图案。然而，在使用一组光掩膜的传统曝光方法中，必须再产生、维护和保持光掩膜，这是费钱的。再有，当改变设计时，必须重新制作掩膜，这也是费钱的。
也知道无掩膜曝光方法。在这种方法中，利用激光束光源，激光束直接照射在表面涂有保护膜的基片上。另一方面，该基片或激光束光源受到按预定图案进行的扫描。被均匀数字化的绘图数据由高速存储器输入到光源单元中。由于上述由激光束进行的扫描，能形成被曝光的部分。
然而，为得到精细的图案，必须减小光束的尺寸和扫描间距。必然地，要处理的绘图数据的量增大了，于是以曝光装置系统快速处理如此大量的绘图数据是困难的，或者是不可能的。结果，降低了生产能力。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种曝光方法和装置，在其中可通过使用有不同光束尺寸的多个光源来改善光学曝光的生产能力。
本发明提供一种基本的技术，这种技术是在“Ball Semiconductor(球半导体)公司生产的无掩膜曝光机”的基础上开发出来的，用于防止扫描性能(曝光生产能力)的恶化，这种恶化是由于当减小绘图光束尺寸和增强分辨力时绘图数据量的增加引起的，而在使曝光数据精细时这种增加是不可避免的。
认为本发明也可应用于使用光束绘图的其他直接绘图装置和系统。
根据本发明，提供了一种光学曝光方法，用于在诸如布线板或半导体板之类工件的表面上形成图案，所述方法包含如下步骤：分别以多个光束(例如激光束)照射要被曝光的表面的单个曝光区，这些光束有不同的照射面积和不同的扫描间距。
如上所述，在本发明中，提供了多个光源用于实现不同的光束照射面积。所以，在一个要被曝光的区域中，有可能以这样一种方式进行曝光，即精细曝光图案部分以一个光源曝光，而粗糙曝光图案部分以另一光源曝光，就是说，精细曝光图案部分和粗糙曝光图案部分能可以被分别以不同的光源曝光。不同照射面积的光束包括小尺寸光束和大尺寸光束。在此，光束的截面不限于圆形，光束的截面可以是椭圆形或矩形。
在要被曝光的表面上的单个曝光区包含一个外围区和一个内部区，并且该照射步骤包含：以具有较小照射面积的光束的第一光源照射外围区，以具有较大照射面积的光束的第二光源照射内部区。
当把曝光区的外围区曝光于适合绘制精细图案的第一光源并把曝光区的内部区曝光于适合绘制实心图案的第二光源时，在使一个曝光区曝光的情况中能大大提高生产能力。当以第一光源精细地扫描曝光区的外围区而以第二光源粗略地扫描曝光区的内部区时，在使一个曝光区曝光的情况中能进一步提高生产能力。
该光学曝光方法进一步包含如下步骤：从曝光区中提取出内部区，该提取步骤包含把曝光区中图形(A)的外围轮廓向内缩进一个预先确定的量(α)的步骤，从而由这一缩进步骤得到图形(B)。
该光学曝光方法进一步包含下列图形处理步骤：从曝光区的图形(A)中减去由前面缩进步骤得到的图形(B)以得到图形(C)；把这样得到的图形(C)分割成多个区域，每个区域是能由具有较小照射面积的单一光束曝光的单个空间单元；使缩进步骤得到的图形(B)向外加宽一个预先确定的量(β)，它小于缩进步骤中的预先确定量(α)，从而由这一加宽步骤得到图形(D)；以及把这样由加宽步骤得到的图形(D)分割成多个区域，每个区域是能由具有较大照射面积的单一光束曝光的单个空间单元。
要被曝光的表面包含一个布线板或半导体板的表面，这里该方法进一步包含如下步骤：针对该板独立地扫描具有较小照射面积的单一光束的第一光源和具有较大照射面积的单一光束的第二光源。
一种光学曝光方法进一步包含下列步骤：把图形数据(C、D)输入到数据库中；与扫描步骤同步地从该数据库中检索属于要被图形处理的区域的图形数据(C、D)；数字化检索的图形数据；以及在存储器中积累数字化图形数据。
一种光学曝光方法进一步包含下列步骤：由控制第一和第二光源的光源单元从存储器中读出数字化的数据；以及根据这些数字化数据驱动第一和第二光源。
根据本发明的另一方面，提供了一种光学介质，其中含有进行下列步骤的程序：把曝光区的图形(A)的外围轮廓向内缩进一个预先确定的量(α)，从而由这一缩进处理过程得到图形(B)；从曝光区的图形(A)中减去由缩进步骤得到的图形(B)以得到图形(C)；使缩进步骤得到的图形(B)向外加宽一个预先确定的量(β)，它小于缩进步骤中的预先确定量(α)，从而由这一加宽步骤得到图形(D)；以及把这样由加宽步骤得到的多个图形(C、D)分割成多个区域，每个区域是能由具有较大或较小照射面积的单一光束曝光的单个空间单元。
根据本发明的再另一方面，提供了一种光学曝光装置，用于在诸如布线板或半导体板之类工件的表面上形成图案，该装置包含：多个有不同光束照射面积的光源；用于对光束和该板中的至少一个进行扫描的扫描装置；以及控制各光束的扫描间距的控制装置。
这多个光源包含用于发射具有较小照射面积的光束的第一光源和用于发射具有较大照射面积的光束的第二光源；以及用于控制第一光源和第二光源的控制装置，其控制方式是使要被曝光的曝光区的外围区能由第一光源曝光而曝光区的内部区能由第二光源曝光。
一个光学曝光装置包含：使曝光区的图形(A)的外围轮廓向内缩进一个预先确定的量(α)从而得到图形(B)，由此从曝光区中提取出内部区的装置；从曝光区的图形(A)中减去由前述缩进步骤得到的图形(B)以得到图形(C)的装置；把这样得到的图形(C)分割成多个区域的装置，每个区域是能由具有较小照射面积的单个光束曝光的单个空间单元；把由缩进步骤得到的所述图形(B)向外加宽一个预先确定的量(β)的装置，本步骤中预先确定的量(β)小于在缩进步骤中的预先确定量(α)，从而由这一加宽步骤得到图形(D)；以及把这样由加宽步骤得到的所述图形(D)分割成多个区域的装置，每个区域是能由具有较大照射面积的单个光束曝光的单个空间单元。
一个光学曝光装置进一步包含：把图形数据(C、D)输入到数据库中的装置；与所述扫描步骤同步地从该数据库中检索属于要被图形处理的区域的图形数据(C、D)的装置；数字化检索的图形数据的装置；以及在存储器中积累数字化图形数据的装置。
附图说明
图1显示由光刻技术以激光束进行的曝光方法，其中使用了光掩膜；
图2显示用激光束进行的无掩膜曝光方法；
图3显示用激光束进行的一种改进的无掩膜曝光方法；
图4示意性显示用激光束进行无掩膜曝光的装置；
图5示意性显示用激光束进行改进的无掩膜曝光的装置；
图6显示作为绘图对象的原始图形的定义；
图7显示原始图形被缩进的缩进处理；
图8显示一种提取处理，由它提取出“精细图形”和“外围部分”；
图9显示一种提取处理，由它提取出“内部的或实心的图案”；
图10显示一种重叠状态，其中“外围部分”和“内部的或实心的部分”重叠；
图11显示一种分割处理，以此分割一个图形；以及
图12、图13(a)和图13(b)是显示图形处理的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细解释本发明。
在详细解释实施例之前，将描述一些通用的曝光方法。
图1显示根据光刻技术的曝光方法，其中使用了光掩膜。从光源(10)发射的曝光光(11)穿过光掩膜(12)照射到基片(14)上，在基片(14)的表面敷有保护膜(13)。由于光的照射，按照光掩膜(12)的图案剖面形成在图1的右侧所示曝光后的部分(15)。如上所述，这一技术具有因使用光掩膜而造成的缺点。当使用光掩膜时，必须再产生、维护和保持光掩膜，这是费钱的。再有，当改变光掩膜的设计时，必须重新制做光掩膜本身，这也是费钱的。
为解决上述问题，近来已经注意到一种技术(装置)，它把基片上的光保护膜直接曝露于激光束而不使用光掩膜。随着近来在基片上的布线图案尺寸已经变小，在大尺度基片上以光掩膜进行同时曝光变得更加困难。因此，已对分割曝光进行了研究，把这作为一个不可避免的结果。另一方面，上述直接光束照射曝光技术能避免使用分割曝光。
图2显示由激光束进行无掩膜曝光的方法。图4显示采用上述无掩膜光束曝光方法的曝光装置的原理。如图2和图4所示，利用激光束源，如DMD(数字微镜装置)光源单元(20)，激光束(21)被直接照射在表面敷有保护膜(13)的基片(14)上。另一方面，根据预先确定的图案，该基片或激光束源受到扫描。被均匀数字化的绘图数据(22)由高速存储器(23)输入到DMD光源单元(20)。由于上述由激光束进行的扫描，能形成图2右侧上显示的被曝光部分(24)。
通过上述直接绘图型曝光方法，其中使用了激光束振荡器，当某一尺寸的激光束直接照射到基片上提供的光保护膜而且所照射的激光束受到扫描时，便有可能绘出预先确定的图案。在前述方法的情况中，随着图案尺寸的减小，还必须减小光束尺寸和扫描间距。必然地，要处理的绘图数据的量增大了，于是以直接光束曝光装置系统快速处理如此大量的绘图数据是困难的，或者是不可能的。结果，降低了生产能力。
现在将描述根据本发明的一个改进的曝光方法和装置。
本发明能主要由球半导体公司制造的曝光装置来完成。一个光源，即一个用于DMD(数字微镜装置)(它是由球半导体公司制造的曝光装置)的光源，是激光或汞灯。在本发明的下述实施例中，使用激光作为光源。
然而，把本发明应用于除球半导体公司制造的曝光装置以外的其他使用电子束的曝光装置也是可能的。
在这一方面，由球半导体公司制造的曝光装置称作DMD或DLP(数字光处理器)，它使用德克萨斯仪器公司(Texas Instruments Co.)制造的图像显示部件进行曝光。
图3示意性显示本发明的改进的无掩膜曝光装置，在其中进行无掩膜曝光，不使用光掩膜，并由激光束直接进行绘图曝光。图5显示进行本发明的无掩膜曝光方法的曝光装置的原理。
参考图3，本发明的曝光装置具有多个光源31、41，它们的尺寸彼此不同。就是说，本发明的曝光装置包括：用于发射小照射面积激光束的第一激光束源31，例如一个小尺寸激光束；以及用于发射大照射面积激光束的第二激光束源41，例如一个大尺寸激光束。尽管扫描是独立地在第一激光束源与布线板之间以及在第二激光束源和布线板之间相对地进行，但绘图曝光是由第一和第二激光束源直接在敷有光保护膜的基片的要被曝光表面上进行的。
参考图5，要由第一激光束源(DMD光源单元)31曝光的绘图数据和要由第二激光束源(DMD光源单元)41曝光的绘图数据预先被分别存储在数据库36、46中。这些激光束源31、41分别由高速存储器34、44通过数字化电路35、45控制。由于前述原因，利用第一和第二激光束源单元31、41，激光束32、42直接照射在其表面敷有保护膜13的基片上。
由于上述原因，如图3的右侧所示，曝光区24的外围区33被第一激光束源精细地曝光，而曝光区24的内部区43被第二激光束源“实心地”曝光。
接下来，参考图6至图10，将解释使用图3和图5中所示两种激光束源单元的情况中的绘图数据处理过程。在这方面，在使用不少于三类激光束源的情况中能应用这同样的原理。
(1)首先，参考图6，对成为绘图对象的图形给出定义。关于成为绘图对象的图形，例如在该图中所示图形，假定该图形是由3个图形图案构成的，包括精细的笔直图案(A1)，宽的图案(A2)和“实心”图案(A3)。这些图案一起构成一个原始图形，由字符“A”表示。当然，如下文描述的同一过程能应用于其他图形图案。
(2)接下来，在图7中，提取出“精细图形”和“外围部分”。所谓“缩进处理”是在图6所示的图形A上进行的。在这一情况中，“缩进处理”是一种图形处理，通过这一处理，从一图形的剖面中去掉一个预先确定的量(α)，即“缩进处理”是将图形减小一个量(α)的图形处理。例如，在图形A左侧所示精细图案(显示一个笔直精细图案作为举例)的宽度被“缩进处理”减小了，即面积被减小了。所以，在图形A的左侧所示精细图案的宽度被消去了。图形B(区域B)是由“缩进过程”产生的图形。
(3)接下来，在图8中，提取出了“精细图形”和“外围部分”。在图6所示图形A和图7所示图形B之间进行图形计算(A-B)。图形C是由这一图形计算(A-B)得到的结果。
(4)接下来，在图9中，提取出了“内部图案”或“实心图案”。对作为图7所示“缩进处理”结果而得到的结果B进行某种“加宽处理”。在这种情况中，“加宽处理”是一种图形处理，通过这一处理，一个图形的剖面增大一个预先确定的量(β)，就是说，“加宽处理”是一种使图形变大的处理。在这种情况中，由“加宽处理”使图形剖面放大的那个预先确定的量(β)小于由“缩进处理”从该图形剖面去掉的那个预先确定的量(α)。图形D是由“加宽处理”产生的图形。
在图形D和C之间存在一个小的重叠部分(图E)，如图10中所示。在由两个不同的光源进行曝光的情况中，借助这一小的重叠部分，可能防止产生“间隙”。如果图形C的面包圈形图案的内部剖面向内部稍许移位，则能提供同样的效果。
(5)接下来，在图11中，该图形被分割。当进行曝光时，基片和光源受到沿恒定方向彼此相对地扫描。由于光源能同时进行扫描的空间区域在物理上受到限制，所以图8和图9中所示图形被分割，如图11中所示。图11显示图8所示图形被分割的情况。图9所示图形也以上述同样方式由空间区域单元分割，该光源可在分割的空间区域单元内同时进行曝光，尽管未显示出被分割图形本身。
例如，当图8所示区域被辐射小尺寸光束的第一光源31曝光而且基片和光源沿箭头方向被相对扫描时，能得到图形图案C′，由此把该图形分割成第一光源31能在其中同时进行曝光的各区域。该图形图案C′的一个区段是第一光源31能在同时进行曝光的区域。这样被分割的图形按照扫描过程中出现的顺序存储在图5中所示数据库中。
(6)接下来，图形数据被数字化。“数字化电路”通过内置光源驱动单元按下述步骤控制光源：(a)该数字化电路与基片扫描同步。(b)从数据库中检索属于要绘图的特定区域的图形数据。(c)进行数字化。(d)从“高速存储器”暂时读出数字化数据，从而能通过内置光源驱动单元控制光源。只要数据库的容量足够大，就可能考虑下述过程。就是说，在开始曝光之前做好数字化数据，并把这样做成的数据积存在数据库中。在这种情况中，“数字化电路”完成上述(a)、(b)、(c)项功能。
在本发明中，把“数字化”定义为一种处理(二值化)，在这一处理中属于要绘图的特定区域的图形数据被分成曝光部分和非曝光部分，而“数字化电路”被定义为进行上述处理的电路。一般而言，“数字化”是在以量化理论定义的量来代替一个物理量的情况中使用的术语。然而，应该指出，在本发明中“数字化”这一术语是在不同于一般应用的意义上使用的。
现在将参考图12、13(a)和13(b)中所示流程图解释本发明的图形数据处理过程。
在图12中所示步骤102，从数据库(101)中读入用于绘制一图形布局的数据。接下来，在步骤103中定义一个原始图形A，它是图6中解释的绘图对象，并在步骤104中得到该原始图形的图形数据。接下来，在步骤105，进行缩进处理，使图形A的外围剖面向内缩进一个预先确定的量(α)。当进行这一缩进过程(重新确定尺寸)时，可以进行例如在日本未审查专利出版物2000-222449号中描述的图形处理。作为这一缩进过程的结果，在步骤106中能得到图形B。
图13(a)中的流程图显示使图形外围部分曝光的过程，在其右侧的流程图显示使该图形的内部部分(实心图案)曝光的过程。
在步骤111中进行图8中解释的图形计算(A-B)。这一图形计算(1)能由公知的位图方法或矢量方法完成。关于用位图方法或矢量方法进行的图形相减处理，例如在Iwanami Shoten 1985年出版的Iwanami教程微电子学中由Watanabe、Asada、Kani和Otsuki写的“VLSI设计系列卷1：电路布局”中有详细的解释。在本说明书中作为文献[1]引用。由于前述过程，在步骤112中得到图形计算(A-B)＝C的结果。
接下来，在步骤113中，如图11中解释的那样分割图形。在分割多边形的情况中，例如采用下列文献中解释的算法：
Taro Asano、Tetsuo Asano、Hiroshi Imai写的“把多边形区域分割成不规则四边形”，ACM杂志，第33卷第二期，1986年4月，290-312页，在本说明书中作为文献[2]引用。
如果必要的话，该图形可被进一步分割，从而使被分割后的图形(矩形、不规则四边形和三角形)能被容纳在能同时被曝光的一个空间。当图形按上述方式被分割时，能在步骤114中得到用于光源单元31的“精细”或“外围”绘图数据，如图5中所示。
接下来，在步骤115中，根据图5中所示基片扫描同步信号，提取出被分割的图形。由于前述过程，能在步骤116中得到代表所提取的图形的矢量数据。
接下来，在步骤117中，由图5所示数字化电路进行数字化。由于前述过程，能在步骤118中得到数字化图形(位图数据)。根据该数字化图形(位图数据)，在步骤119中DMD光源单元31被驱动。
图13(b)中的流程图显示使图形的内部部分曝光的过程。步骤121至129分别对应于图13(a)所示流程图中的步骤111至119。
在步骤121中进行图9中解释的加宽过程。以与步骤105中解释的缩进过程相同的方式，能进行这一加宽过程的图形计算，例如如日本未审查专利出版物2000-222449号中描述的那样进行。作为这一加宽过程的结果，能在步骤122中得到图形D。
接下来，在步骤123中，如图11中解释的那样分割图形。在分割该图形的这一情况中，有可能以与步骤113中解释的分割多边形相同的方式应用文献[2]中解释的算法。如果必要，按前文描述的同样方式进一步分割图形，从而使分割后的图形(矩形、不规则四边形和三角形)能被容纳在能同时被曝光的一个空间中。当图形按上述方式被分割时，能在步骤124中得到用于光源单元(2)的“实心”或“内部”部分绘图数据，如图5中所示。
接下来，在步骤125中，根据图5中所示基片扫描同步信号，提取出被分割的图形。由于前述过程，能在步骤126中得到代表所提取的图形的矢量数据。
接下来，在步骤127中，由图5所示数字化电路进行数字化。由于前述过程，能在步骤128中得到数字化图形(位图数据)。根据该数字化图形(位图数据)，在步骤129中DMD光源单元41被驱动。
上文中已参考附图解释了本发明的实施例。然而，应该指出，本发明不限于上述特定实施例，本领域技术人员可做出各种改变而不离开本发明的精神和范围。
在上述实施例中，关于光源单元，提供了两类光源单元，一类是激光束尺寸小的DMD光源单元31，另一类是激光束尺寸大的DMD光源单元41。然而，例如有可能使用不少于3类光源单元，它们的激光束尺寸彼此不同。在这种情况中，图形图案不是被分割成“精细”或“外围”以及“实心”或“内部”部分这两类，而是被分成3类，其中提供“精细”或“外围”区、“中间”区以及“实心”或“内部”区。另一种作法是有可能把图形分割成不少于4类。
如上文描述的那样，提供了多个光源用于实现彼此不同的激光束照射区。所以，在要被曝光的区域中，能使精细曝光图案部分和粗糙曝光图案部分由不同的光源曝光。
当把曝光区的外围区曝光于适合绘画精细图案的第一光源并把曝光区的内部区曝光于适合绘画实心图案的第二光源时，在使一个曝光区曝光的情况中能大大提高生产能力。当以第一光源精细地扫描曝光区的外围区而以第二光源粗略地扫描曝光区的内部区时，在使一个曝光区曝光的情况中能进一步提高生产能力。
由于上述原因，有可能防止不必要地增加绘图数据，并且可进一步防止装置中的数据处理速度降低。所以，能以高速度进行曝光处理。

Claims (12)

1.一种光学曝光方法，用于在工件的表面上形成图案，所述方法包含如下步骤：
分别以多个光束照射要被曝光的表面的单个曝光区，这些光束有不同的照射面积和不同的扫描间距。
2.如权利要求1中所述的光学曝光方法，其特征在于所述要被曝光的表面上的单个曝光区包含一个外围区和一个内部区，所述照射步骤包含：
以具有较小照射面积的光束照射所述外围区，以具有较大照射面积的光束照射所述内部区。
3.如权利要求2中所述的光学曝光方法，其特征在于进一步包含下列步骤：
从所述曝光区中提取出所述内部区，所述提取步骤包含将所述曝光区中第一图形的外围轮廓向内缩进一个预先确定的量的步骤，从而由这一缩进步骤得到第二图形。
4.如权利要求3中所述的光学曝光方法，其特征在于进一步包含下列图形处理步骤：
从所述曝光区的第一图形中减去由前述缩进步骤得到的所述第二图形以得到第三图形；
把这样得到的所述第三图形分割成多个区域，每个区域是能由具有所述较小照射面积的单一光束曝光的单个空间单元；
使缩进步骤得到的第二图形向外加宽一个第二预先确定的量，它小于缩进步骤中的所述预先确定的量，从而由这一加宽步骤得到第四图形；以及
把这样由加宽步骤得到的第四图形分割成多个区域，每个区域是能由具有所述较大照射面积的单一光束曝光的单个空间单元。
5.如权利要求4中所述的光学曝光方法，其特征在于所述要被曝光的表面包括一个布线板或半导体板的表面，其中所述方法进一步包含如下步骤：
针对所述板独立地扫描具有较小照射面积的单一光束的第一光源和具有较大照射面积的单一光束的第二光源。
6.如权利要求5中所述的光学曝光方法，其特征在于进一步包含下列步骤：
把第三、第四图形数据输入到数据库中；
与所述扫描步骤同步地从所述数据库中检索属于要被图形处理的区域的所述第三、第四图形数据；
数字化所述检索的图形数据；以及在存储器中积存所述数字化图形数据。
7.如权利要求6中所述的光学曝光方法，其特征在于进一步包含下列步骤：
由控制所述第一和第二光源的光源单元从所述存储器中读出数字化的数据；以及
基于这些数字化数据驱动所述第一和第二光源。
8.如权利要求7中所述的光学曝光方法，其特征在于所述光束是具有不同照射面积的激光束。
9.一种光学曝光装置，用于在工件的表面上形成图案，所述装置包含：
多个具有不同光束照射面积的光源；
用于对所述光束和所述板中的至少一个进行扫描的扫描装置；以及
控制各光束的扫描间距的控制装置。
10.如权利要求9中所述的光学曝光装置，其特征在于所述多个光源包含用于发射具有较小照射面积的光束的第一光源和用于发射具有较大照射面积的光束的第二光源；以及
用于控制所述第一光源和第二光源的控制装置，其控制方式是使要被曝光的曝光区的外围区能由所述第一光源曝光而该曝光区的内部区能由第二光源曝光。
11.如权利要求10中所述的光学曝光装置，其特征在于进一步包含：
通过使曝光区的第一图形的外围轮廓向内缩进一个预先确定的量，从所述曝光区中提取出所述内部区从而得到第二图形的装置；
从曝光区的所述第一图形中减去由前述缩进步骤得到的所述第二图形以得到第三图形的装置；
把这样得到的第三图形分割成多个区域的装置，每个区域是能由具有所述较小照射面积的单个光束曝光的单个空间单元；
把由缩进步骤得到的所述第二图形向外加宽一个第二预先确定的量，这里的第二预先确定的量小于在缩进步骤中的所述预先确定量，从而由这一加宽步骤得到第四图形的装置；以及
把这样得到的所述第四图形分割成多个区域的装置，每个区域是能由具有所述较大照射面积的单个光束曝光的单个空间单元。
12.如权利要求11中所述的光学曝光装置，其特征在于进一步包含：
把第三、第四图形数据输入到数据库中的装置；
与所述扫描步骤同步地从所述数据库中检索属于要被图形处理的区域的所述第三、第四图形数据的装置；
数字化所述检索的图形数据的装置；以及
在存储器中积存数字化图形数据的装置。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042624B2 (en) * 2003-07-29 2006-05-09 Kodak Graphic Communications, Canada Company Non-uniform light valve
JP4157468B2 (ja) 2003-12-12 2008-10-01 日立電線株式会社 配線基板
JP4888991B2 (ja) * 2005-01-18 2012-02-29 新科實業有限公司 面形状形成方法及び装置、磁気ヘッドの浮上面形成方法及び装置
JP2006201212A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Shinka Jitsugyo Kk 面形状形成方法及び装置、磁気ヘッドの浮上面形成方法及び装置
US8890095B2 (en) * 2005-07-25 2014-11-18 Mapper Lithography Ip B.V. Reliability in a maskless lithography system
US7391503B2 (en) * 2005-10-04 2008-06-24 Asml Netherlands B.V. System and method for compensating for thermal expansion of lithography apparatus or substrate
US7930653B2 (en) * 2007-04-17 2011-04-19 Micronic Laser Systems Ab Triangulating design data and encoding design intent for microlithographic printing
JP5126484B2 (ja) * 2007-05-28 2013-01-23 大日本印刷株式会社 描画データの作成方法
EP2017833A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-21 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Scanned writing of an exposure pattern on a substrate
WO2009045028A2 (en) * 2007-10-01 2009-04-09 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing glass cliche using laser etching and apparatus for laser irradiation therefor
US20120219886A1 (en) 2011-02-28 2012-08-30 D2S, Inc. Method and system for forming patterns using charged particle beam lithography with variable pattern dosage
US7985514B2 (en) * 2009-10-21 2011-07-26 D2S, Inc. Method for fracturing a pattern for writing with a shaped charged particle beam writing system using dragged shots
US9341936B2 (en) 2008-09-01 2016-05-17 D2S, Inc. Method and system for forming a pattern on a reticle using charged particle beam lithography
US7901850B2 (en) 2008-09-01 2011-03-08 D2S, Inc. Method and system for design of a reticle to be manufactured using variable shaped beam lithography
US8473875B2 (en) 2010-10-13 2013-06-25 D2S, Inc. Method and system for forming high accuracy patterns using charged particle beam lithography
US8039176B2 (en) 2009-08-26 2011-10-18 D2S, Inc. Method for fracturing and forming a pattern using curvilinear characters with charged particle beam lithography
US9323140B2 (en) 2008-09-01 2016-04-26 D2S, Inc. Method and system for forming a pattern on a reticle using charged particle beam lithography
US8057970B2 (en) 2008-09-01 2011-11-15 D2S, Inc. Method and system for forming circular patterns on a surface
JP5309930B2 (ja) * 2008-11-28 2013-10-09 大日本印刷株式会社 描画データ作成プログラム、描画データ作成方法、描画データ作成装置、描画システム
US9164372B2 (en) 2009-08-26 2015-10-20 D2S, Inc. Method and system for forming non-manhattan patterns using variable shaped beam lithography
US9448473B2 (en) 2009-08-26 2016-09-20 D2S, Inc. Method for fracturing and forming a pattern using shaped beam charged particle beam lithography
CN101826127B (zh) * 2010-04-07 2012-08-29 芯硕半导体（中国）有限公司 一种将gdsⅱ文件转换为无掩模光刻机曝光数据的方法
US9057956B2 (en) 2011-02-28 2015-06-16 D2S, Inc. Method and system for design of enhanced edge slope patterns for charged particle beam lithography
US9612530B2 (en) 2011-02-28 2017-04-04 D2S, Inc. Method and system for design of enhanced edge slope patterns for charged particle beam lithography
WO2012148606A2 (en) 2011-04-26 2012-11-01 D2S, Inc. Method and system for forming non-manhattan patterns using variable shaped beam lithography
US9034542B2 (en) 2011-06-25 2015-05-19 D2S, Inc. Method and system for forming patterns with charged particle beam lithography
US8719739B2 (en) 2011-09-19 2014-05-06 D2S, Inc. Method and system for forming patterns using charged particle beam lithography
JP2012134570A (ja) * 2012-04-11 2012-07-12 Dainippon Printing Co Ltd 描画方法
KR20150001834A (ko) 2012-04-18 2015-01-06 디2에스, 인코포레이티드 하전 입자 빔 리소그래피를 사용한 임계 치수 균일성을 위한 방법 및 시스템
US9343267B2 (en) 2012-04-18 2016-05-17 D2S, Inc. Method and system for dimensional uniformity using charged particle beam lithography
US10527946B2 (en) 2015-12-30 2020-01-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for direct write maskless lithography
US10712669B2 (en) 2015-12-30 2020-07-14 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for direct write maskless lithography
US10928736B2 (en) 2015-12-30 2021-02-23 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for direct write maskless lithography
CN108327253B (zh) 2017-01-19 2021-08-06 上海普利生机电科技有限公司 光固化型三维打印方法和设备
CN113777888A (zh) * 2020-06-10 2021-12-10 京东方科技集团股份有限公司 数字化曝光控制方法及装置
KR20230104730A (ko) * 2020-11-17 2023-07-10 오르보테크 엘티디. 멀티 패턴 마스크리스 리소그래피 방법 및 시스템

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55118633A (en) * 1979-03-05 1980-09-11 Fujitsu Ltd Exposing method for electron beam
US4496216A (en) * 1982-12-30 1985-01-29 Polaroid Corporation Method and apparatus for exposing photosensitive material
JPH0624183B2 (ja) * 1983-02-18 1994-03-30 株式会社日立製作所 電子線描画装置および方法
JPS63208216A (ja) * 1987-02-24 1988-08-29 Nec Corp パタ−ン描画方法
JPH0354817A (ja) * 1989-07-24 1991-03-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> パタン形成方法
JP2854674B2 (ja) * 1990-05-21 1999-02-03 日本電信電話株式会社 図形パターン発生方法
US5296958A (en) * 1992-05-29 1994-03-22 Eastman Kodak Company Multiple wavelength laser beam scanning system
US5496768A (en) * 1993-12-03 1996-03-05 Casio Computer Co., Ltd. Method of manufacturing polycrystalline silicon thin film
JPH08195339A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Hitachi Ltd 電子ビーム描画方法
US5759744A (en) * 1995-02-24 1998-06-02 University Of New Mexico Methods and apparatus for lithography of sparse arrays of sub-micrometer features
US5981974A (en) * 1996-09-30 1999-11-09 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method for fabricating the same
JPH11195589A (ja) 1998-01-05 1999-07-21 Canon Inc マルチ電子ビーム露光方法及び装置、ならびにデバイス製造方法
WO1999052130A1 (fr) * 1998-04-07 1999-10-14 Nikon Corporation Procede d'exposition, appareil d'exposition, son procede de production, dispositif et son procede de fabrication
JPH11305349A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Konica Corp 露光方法、画像形成方法及びハロゲン化銀写真感光材料
US6366384B1 (en) * 1998-07-02 2002-04-02 Ricoh Company, Ltd. Multi-beam scanning method, apparatus and multi-beam light source device achieving improved scanning line pitch using large light emitting points interval
JP2000222449A (ja) 1999-01-29 2000-08-11 Shinko Electric Ind Co Ltd 図形処理方法
JP2001162863A (ja) * 1999-12-13 2001-06-19 Asahi Optical Co Ltd 解像度可変の光走査装置
JP2001242564A (ja) * 2000-03-01 2001-09-07 Noritsu Koki Co Ltd 画像焼付方法、画像焼付装置、ならびに写真処理装置
JP2001246782A (ja) * 2000-03-07 2001-09-11 Ricoh Co Ltd 光書き込み装置および画像形成装置
JP2001305664A (ja) * 2000-04-20 2001-11-02 Fuji Photo Film Co Ltd プリンタ
US6509955B2 (en) * 2000-05-25 2003-01-21 Ball Semiconductor, Inc. Lens system for maskless photolithography
JP4480339B2 (ja) * 2003-04-03 2010-06-16 新光電気工業株式会社 露光装置および露光方法、ならびに描画装置および描画方法

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