JP2022547841A - 直接描画露光システム及び直接描画露光方法 - Google Patents
直接描画露光システム及び直接描画露光方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022547841A JP2022547841A JP2022513961A JP2022513961A JP2022547841A JP 2022547841 A JP2022547841 A JP 2022547841A JP 2022513961 A JP2022513961 A JP 2022513961A JP 2022513961 A JP2022513961 A JP 2022513961A JP 2022547841 A JP2022547841 A JP 2022547841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spot
- direct
- pattern
- image data
- preset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 83
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 60
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims description 71
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 48
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 41
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 38
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 32
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 24
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 238000007516 diamond turning Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
- G03F7/2053—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
- G03F7/704—Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
1.従来のマスクアライメント法は、多段構造の作成に適用され、イオンエッチングと協同して構造の深さをコントロールし、複数回の位置合わせ工程が必要であるので、工程の要求が高く、連続的な3Dトポグラフィを加工することが困難である。
2.グレースケールマスク露光法は、ハーフトーンマスク(half-tone mask)を製作し、水銀ランプ光源で照射してグレースケール分布の光透過エリアを生成し、フォトレジストを感光して3D表面構造を形成する技術である。しかし、このようなマスクは、製作難度が高く、構造の解像度が低く、工程が複雑で、かつ非常に高価である。
3.移動マスク露光法は、規則的なマイクロレンズアレイなどの構造の製作に適合する。
4.音響光学走査直接描画法は、単一のビームで走査を行うので、効率が低いだけではなく、パターンスプライスの問題も存在する。
5.電子ビームグレースケール直接描画法は、代表的なメーカー及び製品モデルとしては、日本Joel JBX9300、ドイツVistec、Leica VB6があり、この方法は、大きなサイズの製品に対して製造効率が極めて低く、電子ビームのエネルギーに制限を受け、3Dトポグラフィの深さ制御能力が十分でなく、小さなサイズの3Dトポグラフィ微細構造の製造にのみ適用される。
6.デジタルグレースケールリソグラフィ法は、グレースケールマスクとデジタル光処理技術との組み合わせによって発展したマイクロナノ加工技術であり、DMD(Digital Micromirror Device)空間光変調器をデジタルマスクとして採用し、1回の露光で連続的な三次元の面形状のレリーフ微細構造を加工し、1つの露光視野よりも大きいパターンに対してステップスプライスの方法を採用する。主な不足点は、グレースケール変調能力がDMDのグレースケールレベルによって制限を受け、顕著な段差の問題や視野間のスプライス問題が存在し、スポット内部の光強度の均一性が3Dトポグラフィの表面形状の品質に影響を与える点である。
前記直接描画光源は、開始ビームを供給し、
前記移動機構は、前記投影光学装置が露光しようとするリソグラフィ対象物に対して予め設定された経路に沿って走査するように制御し、基準点の位置データを送信し、
前記中央制御装置は、前記位置データに基づいて、スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取り、このスポット画像データを前記スポットパターン入力装置にアップロードし、
前記スポットパターン入力装置は、前記スポット画像データに基づいて、前記ダイレクトライト光源から供給された開始ビームを変調してパターン光を生成し、このパターン光を投影光学装置に入力し、
前記投影光学装置は、前記パターン光を前記リソグラフィ対象物の表面に投影して可変スポットを形成するように制御し、移動機構の制御により前記予め設定された経路に沿って走査し、走査中において前記スポット画像データを位置データに応じて変化させることにより、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成する。
三次元トポグラフィデータを生成するための三次元トポグラフィ生成装置と、
前記三次元トポグラフィデータ及び前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するための三次元トポグラフィ解析装置と、をさらに含む。
三次元トポグラフィデータを生成するステップS1と、
前記三次元トポグラフィデータ及び直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するステップS2と、
前記スポット画像データシーケンスに基づいて、パターン光を生成し、このパターン光を露光しようとするリソグラフィ対象物の表面に投影して可変スポットを形成し、予め設定された経路に沿って走査し、走査中において前記可変スポットの形状を位置データに応じて変化させて、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成するステップS3と、を含む。
基準点の位置データを取得するステップS31と、
前記位置データに基づいて、前記スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取るステップS32と、
前記スポット画像データに基づいて、前記パターン光を生成するステップS33と、
前記パターン光を前記リソグラフィ対象物の表面に投影して前記可変スポットを形成するステップS34と、
前記可変スポットが所定変位するように制御するステップS35と、を含み、
ステップS31~S35を、直接描画露光が終了するまで繰り返して実行する。
前記可変スポットが前後順序に複数の予め設定された経路に沿って走査するように制御するステップを含み、
前記複数の予め設定された経路は、頭尾不連続又は頭尾連続であり、前記複数の経路同士は、平行又は交差する。
基板を提供するステップと、
三次元トポグラフィの要求に応じて、前記基板の表面に、対応する厚さのフォトレジストを塗布するステップと、をさらに含み、
前記ステップS2において、前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、フォトレジストの露光感度曲線を含む。
図3を参照すると、本実施例の直接描画露光システムは、三次元トポグラフィ生成装置31と、三次元トポグラフィ解析装置32と、直接描画光源33と、移動機構34と、中央制御装置35と、スポットパターン入力装置36と、投影光学装置37と、を含む。三次元トポグラフィ生成装置31と三次元トポグラフィ解析装置32と中央制御装置35とは、1台又は複数台のコンピュータ又はサーバに設けられてもよい。
三次元トポグラフィデータを生成するステップS1と、
三次元トポグラフィデータ及び直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するステップS2と、
スポット画像データシーケンスに基づいて、パターン光を生成し、このパターン光を露光しようとするリソグラフィ対象物20の表面に投影して可変スポット10を形成し、予め設定された経路Pに沿って走査し、走査中において可変スポット10の形状を位置データに応じて変化させて、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成するステップS3と、を含む。
位置データを取得するステップS31と、
位置データに基づいて、スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取るステップS32と、
スポット画像データに基づいて、パターン光を生成するステップS33と、
パターン光をリソグラフィ対象物20の表面に投影して可変スポット10を形成するステップS34と、
可変スポット10が所定変位するように制御するステップS35と、を含み、
ステップS31~S35を、直接描画露光が終了するまで繰り返して実行する。
基板21を提供するステップと、
三次元トポグラフィの要求に応じて、基板21の表面に、対応する厚さのフォトレジスト22を塗布するステップと、をさらに含むことができる。
本実施例は、直接描画露光システム及び直接描画露光方法を提供する。本実施例の直接描画露光方法は、上記実施例1と以下の点で相異する。
可変スポット10の内部は、グレースケール分布光強度であり、スポット画像データは、スポット形状及びスポット内光強度分布を含む。直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、予め設定された経路P及び走査速度を含み、この予め設定されたパラメータは、フォトレジスト22の露光感度曲線、厚さ、コントラストなどをさらに含んでもよい。
ステップS2において、三次元トポグラフィデータ、予め設定された経路P、走査速度に基づいて、スポットパターンファイルシーケンスを生成し、スポットパターンファイルシーケンスは、座標シーケンスと、この座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスと、この座標シーケンスに対応する光強度分布シーケンスと、を含む。
1.従来のマスクアライメント法は、多段構造の作成に適用され、イオンエッチングと協同して構造の深さをコントロールし、複数回の位置合わせ工程が必要であるので、工程の要求が高く、連続的な3Dトポグラフィを加工することが困難である。
2.グレースケールマスク露光法は、ハーフトーンマスク(half-tone mask)を製作し、水銀ランプ光源で照射してグレースケール分布の光透過エリアを生成し、フォトレジストを感光して3D表面構造を形成する技術である。しかし、このようなマスクは、製作難度が高く、構造の解像度が低く、工程が複雑で、かつ非常に高価である。
3.移動マスク露光法は、規則的なマイクロレンズアレイなどの構造の製作に適合する。
4.音響光学走査直接描画法は、単一のビームで走査を行うので、効率が低いだけではなく、パターンスプライスの問題も存在する。
5.電子ビームグレースケール直接描画法は、代表的なメーカー及び製品モデルとしては、日本Joel JBX9300、ドイツVistec、Leica VB6があり、この方法は、大きなサイズの製品に対して製造効率が極めて低く、電子ビームのエネルギーに制限を受け、3Dトポグラフィの深さ制御能力が十分でなく、小さなサイズの3Dトポグラフィ微細構造の製造にのみ適用される。
6.デジタルグレースケールリソグラフィ法は、グレースケールマスクとデジタル光処理技術との組み合わせによって発展したマイクロナノ加工技術であり、DMD(Digital Micromirror Device)空間光変調器をデジタルマスクとして採用し、1回の露光で連続的な三次元の面形状のレリーフ微細構造を加工し、1つの露光視野よりも大きいパターンに対してステップスプライスの方法を採用する。主な不足点は、グレースケール変調能力がDMDのグレースケールレベルによって制限を受け、顕著な段差の問題や視野間のスプライス問題が存在し、スポット内部の光強度の均一性が3Dトポグラフィの表面形状の品質に影響を与える点である。
前記直接描画光源は、開始ビームを供給し、
前記移動機構は、前記投影光学装置が露光しようとするリソグラフィ対象物に対して予め設定された経路に沿って走査するように制御し、基準点の位置データを送信し、
前記中央制御装置は、前記位置データに基づいて、スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取り、このスポット画像データを前記スポットパターン入力装置にアップロードし、
前記スポットパターン入力装置は、前記スポット画像データに基づいて、前記ダイレクトライト光源から供給された開始ビームを変調してパターン光を生成し、このパターン光を投影光学装置に入力し、
前記投影光学装置は、前記パターン光を前記リソグラフィ対象物の表面に投影して可変スポットを形成するように制御し、移動機構の制御により前記予め設定された経路に沿って走査し、走査中において前記スポット画像データを位置データに応じて変化させることにより、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成する。
前記中央制御装置は、再度前記位置データに基づいてスポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取り、再度前記スポット画像データを前記スポットパターン入力装置にアップロードし、
前記スポットパターン入力装置は、再度前記スポット画像データに基づいて前記ダイレクトライト光源から供給された開始ビームを変調してパターン光を生成し、再度前記パターン光を投影光学装置に入力し、
前記投影光学装置は、再度前記パターン光を前記リソグラフィ対象物の表面に投影して可変スポットを形成するように制御し、移動機構の制御により前記予め設定された経路に沿って走査する。
三次元トポグラフィデータを生成するための三次元トポグラフィ生成装置と、
前記三次元トポグラフィデータ及び前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するための三次元トポグラフィ解析装置と、をさらに含む。
直接描画光源と、移動機構と、中央制御装置と、スポットパターン入力装置と、投影光学装置と、を含み、
前記直接描画光源は、開始ビームを供給し、
前記移動機構は、前記投影光学装置が露光しようとするリソグラフィ対象物に対して予め設定された経路に沿って走査するように制御し、基準点の少なくとも2群の位置データを順に送信し、
前記中央制御装置は、前記位置データに基づいて、スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取り、各群の前記位置データに対応するスポット画像データを前記スポットパターン入力装置に順にアップロードして、このスポット画像データを前記移動機構から送信された位置データに応じて変化させ、
前記スポットパターン入力装置は、前記各群の位置データに対応する前記スポット画像データに基づいて、前記直接描画光源から供給された開始ビームを変調して対応するパターン光を順に生成し、前記スポット画像データ毎に対応するパターン光を投影光学装置に順に入力し、
前記投影光学装置は、前記パターン光を前記リソグラフィ対象物の表面に投影して可変スポットを形成するように制御し、前記移動機構の制御により前記予め設定された経路に沿って走査して、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成する。
三次元トポグラフィデータを生成するステップS1と、
前記三次元トポグラフィデータ及び直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するステップS2と、
前記スポット画像データシーケンスに基づいて、パターン光を生成し、このパターン光を露光しようとするリソグラフィ対象物の表面に投影して可変スポットを形成し、予め設定された経路に沿って走査し、走査中において前記可変スポットの形状を位置データに応じて変化させて、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成するステップS3と、を含む。
基準点の位置データを取得するステップS31と、
前記位置データに基づいて、前記スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取るステップS32と、
前記スポット画像データに基づいて、前記パターン光を生成するステップS33と、
前記パターン光を前記リソグラフィ対象物の表面に投影して前記可変スポットを形成するステップS34と、
前記可変スポットが所定変位するように制御するステップS35と、を含み、
ステップS31~S35を、直接描画露光が終了するまで繰り返して実行する。
前記可変スポットが前後順序に複数の予め設定された経路に沿って走査するように制御するステップを含み、
前記複数の予め設定された経路は、頭尾不連続又は頭尾連続であり、前記複数の経路同士は、平行又は交差する。
基板を提供するステップと、
三次元トポグラフィの要求に応じて、前記基板の表面に、対応する厚さのフォトレジストを塗布するステップと、をさらに含み、
前記ステップS2において、前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、フォトレジストの露光感度曲線を含む。
図3を参照すると、本実施例の直接描画露光システムは、三次元トポグラフィ生成装置31と、三次元トポグラフィ解析装置32と、直接描画光源33と、移動機構34と、中央制御装置35と、スポットパターン入力装置36と、投影光学装置37と、を含む。三次元トポグラフィ生成装置31と三次元トポグラフィ解析装置32と中央制御装置35とは、1台又は複数台のコンピュータ又はサーバに設けられてもよい。
三次元トポグラフィデータを生成するステップS1と、
三次元トポグラフィデータ及び直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するステップS2と、
スポット画像データシーケンスに基づいて、パターン光を生成し、このパターン光を露光しようとするリソグラフィ対象物20の表面に投影して可変スポット10を形成し、予め設定された経路Pに沿って走査し、走査中において可変スポット10の形状を位置データに応じて変化させて、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成するステップS3と、を含む。
位置データを取得するステップS31と、
位置データに基づいて、スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取るステップS32と、
スポット画像データに基づいて、パターン光を生成するステップS33と、
パターン光をリソグラフィ対象物20の表面に投影して可変スポット10を形成するステップS34と、
可変スポット10が所定変位するように制御するステップS35と、を含み、
ステップS31~S35を、直接描画露光が終了するまで繰り返して実行する。
基板21を提供するステップと、
三次元トポグラフィの要求に応じて、基板21の表面に、対応する厚さのフォトレジスト22を塗布するステップと、をさらに含むことができる。
本実施例は、直接描画露光システム及び直接描画露光方法を提供する。本実施例の直接描画露光方法は、上記実施例1と以下の点で相異する。
可変スポット10の内部は、グレースケール分布光強度であり、スポット画像データは、スポット形状及びスポット内光強度分布を含む。直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、予め設定された経路P及び走査速度を含み、この予め設定されたパラメータは、フォトレジスト22の露光感度曲線、厚さ、コントラストなどをさらに含んでもよい。
ステップS2において、三次元トポグラフィデータ、予め設定された経路P、走査速度に基づいて、スポットパターンファイルシーケンスを生成し、スポットパターンファイルシーケンスは、座標シーケンスと、この座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスと、この座標シーケンスに対応する光強度分布シーケンスと、を含む。
Claims (10)
- 直接描画露光システムであって、
直接描画光源(33)と、移動機構(34)と、中央制御装置(35)と、スポットパターン入力装置(36)と、投影光学装置(37)と、を含み、
前記直接描画光源(33)は、開始ビームを供給し、
前記移動機構(34)は、前記投影光学装置(37)が露光しようとするリソグラフィ対象物(20)に対して予め設定された経路(P)に沿って走査するように制御し、基準点の位置データを送信し、
前記中央制御装置(35)は、前記位置データに基づいて、スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取り、このスポット画像データを前記スポットパターン入力装置(36)にアップロードし、
前記スポットパターン入力装置(36)は、前記スポット画像データに基づいて、前記直接描画光源(33)から供給された開始ビームを変調してパターン光を生成し、このパターン光を投影光学装置(37)に入力し、
前記投影光学装置(37)は、前記パターン光を前記リソグラフィ対象物(20)の表面に投影して可変スポット(10)を形成するように制御し、前記移動機構(34)の制御により前記予め設定された経路(P)に沿って走査し、走査中において前記スポット画像データを位置データに応じて変化させることにより、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成する、
ことを特徴とする直接描画露光システム。 - 前記直接描画露光システムは、
三次元トポグラフィデータを生成するための三次元トポグラフィ生成装置(31)と、
前記三次元トポグラフィデータ及び前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するための三次元トポグラフィ解析装置(32)と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の直接描画露光システム。 - 前記可変スポット(10)の内部は、固定光強度であり、
前記スポット画像データは、スポット形状を含み、
前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、前記予め設定された経路(P)、走査速度及び前記固定光強度を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の直接描画露光システム。 - 前記可変スポット(10)の内部は、グレースケール分布光強度であり、
前記スポット画像データは、スポット形状及びスポット内光強度分布を含み、
前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、前記予め設定された経路(P)及び走査速度を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の直接描画露光システム。 - 前記中央制御装置(35)は、さらに、前記移動機構(34)に変位命令を伝送することにより、前記投影光学装置(37)を前記リソグラフィ対象物(20)に対して三次元方向に移動させて、前記投影光学装置(37)の変位及び焦点合わせを実現する、
ことを特徴とする請求項1に記載の直接描画露光システム。 - 直接描画露光方法であって、
三次元トポグラフィデータを生成するステップS1と、
前記三次元トポグラフィデータ及び直接描画露光システムの予め設定されたパラメータに基づいて、座標シーケンスとこの座標シーケンスに対応するスポット画像データシーケンスとを含むスポットパターンファイルシーケンスを生成するステップS2と、
前記スポット画像データシーケンスに基づいて、パターン光を生成し、このパターン光を露光しようとするリソグラフィ対象物(20)の表面に投影して可変スポット(10)を形成し、予め設定された経路(P)に沿って走査し、走査中において前記可変スポット(10)の形状を位置データに応じて変化させて、予め設定されたコントロール可能な可変スポットを形成するステップS3と、を含む、
ことを特徴とする直接描画露光方法。 - 前記ステップS3において、走査中において前記可変スポット(10)の光強度分布も位置データに応じて変化する、
ことを特徴とする請求項6に記載の直接描画露光方法。 - 前記ステップS3は、
基準点の位置データを取得するステップS31と、
前記位置データに基づいて、前記スポットパターンファイルシーケンスにおいて対応するスポット画像データを読み取るステップS32と、
前記スポット画像データに基づいて、前記パターン光を生成するステップS33と、
前記パターン光を前記リソグラフィ対象物(20)の表面に投影して前記可変スポット(10)を形成するステップS34と、
前記可変スポット(10)が所定変位するように制御するステップS35と、を含み、
ステップS31~S35を、直接描画露光が終了するまで繰り返して実行する、
ことを特徴とする請求項6に記載の直接描画露光方法。 - 前記ステップS3において、予め設定された経路(P)に沿って走査するステップは、
前記可変スポット(10)が前後順序に複数の予め設定された経路(P)に沿って走査するように制御するステップを含み、
前記複数の予め設定された経路(P)は、頭尾不連続又は頭尾連続であり、前記複数の経路同士は、平行又は交差する、
ことを特徴とする請求項6に記載の直接描画露光方法。 - 前記ステップS3の前に、
基板(21)を提供するステップと、
三次元トポグラフィの要求に応じて、前記基板(21)の表面に、対応する厚さのフォトレジスト(22)を塗布するステップと、をさらに含み、
前記ステップS2において、前記直接描画露光システムの予め設定されたパラメータは、フォトレジストの露光感度曲線を含む、
ことを特徴とする請求項6に記載の直接描画露光方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911303595.7 | 2019-12-17 | ||
CN201911303595.7A CN112987501B (zh) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | 直写光刻系统和直写光刻方法 |
PCT/CN2020/126362 WO2021120906A1 (zh) | 2019-12-17 | 2020-11-04 | 直写光刻系统和直写光刻方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022547841A true JP2022547841A (ja) | 2022-11-16 |
JP7345769B2 JP7345769B2 (ja) | 2023-09-19 |
Family
ID=76342464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022513961A Active JP7345769B2 (ja) | 2019-12-17 | 2020-11-04 | 直接描画露光システム及び直接描画露光方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7345769B2 (ja) |
KR (1) | KR20220106166A (ja) |
CN (1) | CN112987501B (ja) |
WO (1) | WO2021120906A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113934115B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-10-27 | 合肥芯碁微电子装备股份有限公司 | 控制直写式光刻机的方法和直写式光刻机 |
CN114114848B (zh) * | 2021-10-26 | 2023-12-15 | 江苏迪盛智能科技有限公司 | 扫描光刻的控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN115629480A (zh) * | 2022-08-18 | 2023-01-20 | 西北大学 | 一种基于矢量图结构和光场调制的激光刻印系统与方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000241911A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Noritsu Koki Co Ltd | 焼付装置の光量調整方法 |
US6730256B1 (en) * | 2000-08-04 | 2004-05-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Stereolithographic patterning with interlayer surface modifications |
JP2010533972A (ja) * | 2007-07-16 | 2010-10-28 | ネーデルランデ オルガニサティー ヴール トゥーヘパストナツールウェテンスハペライク オンデルズーク テーエヌオー | 基板への露光パターンのスキャン描画 |
JP2015199197A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 株式会社松浦機械製作所 | 三次元造形装置及び三次元形状造形物の製造方法 |
JP2019503866A (ja) * | 2015-11-23 | 2019-02-14 | エヌライト,インコーポレーテッド | レーザ加工のための微細スケールでの時間的制御 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19626176A1 (de) * | 1996-06-29 | 1998-01-08 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Lithographie-Belichtungseinrichtung und Lithographie-Verfahren |
TW478032B (en) * | 1999-11-04 | 2002-03-01 | Seiko Epson Corp | Method and device for laser plotting, hologram master and the manufacturing method thereof |
CN100561356C (zh) * | 2007-05-23 | 2009-11-18 | 芯硕半导体(合肥)有限公司 | 综合式直写光刻方法 |
CN101339300B (zh) * | 2008-08-13 | 2010-08-25 | 哈尔滨工业大学 | 双光束干涉可调增益激光写入滤波方法与装置 |
US8465910B2 (en) * | 2010-07-06 | 2013-06-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Hybrid lithographic method for fabricating complex multidimensional structures |
CN102357735B (zh) * | 2011-09-22 | 2015-05-13 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一0研究所 | 基于可控光束剖面形状与功率分布的双扫描三维激光刻蚀加工方法 |
CN102837128B (zh) * | 2012-08-28 | 2015-09-23 | 中国科学院光电研究院 | 采用液晶光阀整形的激光直写加工系统 |
CN103744271B (zh) * | 2014-01-28 | 2015-10-28 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 一种激光直写系统与光刻方法 |
CN105480939A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-04-13 | 中国科学院物理研究所 | 一种具有液体全超憎功能的三维结构的制备方法 |
CN105700302A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-22 | 天津中精微仪器设备有限公司 | 一种快速光刻系统 |
-
2019
- 2019-12-17 CN CN201911303595.7A patent/CN112987501B/zh active Active
-
2020
- 2020-11-04 JP JP2022513961A patent/JP7345769B2/ja active Active
- 2020-11-04 WO PCT/CN2020/126362 patent/WO2021120906A1/zh active Application Filing
- 2020-11-04 KR KR1020227021405A patent/KR20220106166A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000241911A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Noritsu Koki Co Ltd | 焼付装置の光量調整方法 |
US6730256B1 (en) * | 2000-08-04 | 2004-05-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Stereolithographic patterning with interlayer surface modifications |
JP2010533972A (ja) * | 2007-07-16 | 2010-10-28 | ネーデルランデ オルガニサティー ヴール トゥーヘパストナツールウェテンスハペライク オンデルズーク テーエヌオー | 基板への露光パターンのスキャン描画 |
JP2015199197A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | 株式会社松浦機械製作所 | 三次元造形装置及び三次元形状造形物の製造方法 |
JP2019503866A (ja) * | 2015-11-23 | 2019-02-14 | エヌライト,インコーポレーテッド | レーザ加工のための微細スケールでの時間的制御 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220106166A (ko) | 2022-07-28 |
JP7345769B2 (ja) | 2023-09-19 |
CN112987501A (zh) | 2021-06-18 |
WO2021120906A1 (zh) | 2021-06-24 |
CN112987501B (zh) | 2023-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7345769B2 (ja) | 直接描画露光システム及び直接描画露光方法 | |
US9946162B2 (en) | Controller for optical device, exposure method and apparatus, and method for manufacturing device | |
US7095484B1 (en) | Method and apparatus for maskless photolithography | |
CN103080843B (zh) | 用于印刷具有大焦深的周期图案的方法和设备 | |
US9182672B2 (en) | System and method for production of nanostructures over large areas | |
Dinh et al. | Maskless lithography based on digital micromirror device (DMD) and double sided microlens and spatial filter array | |
KR100881140B1 (ko) | 나노패턴 형성장치 및 이를 이용한 나노패턴 형성방법 | |
KR102484974B1 (ko) | 다이렉트 이미징 노광 장치 및 다이렉트 이미징 노광 방법 | |
JP2019106536A (ja) | 空間的に不均一な照明を用いたインプリントシステム及びインプリンティングプロセス | |
US20040160590A1 (en) | Photo-fabrication apparatus | |
WO2022188562A1 (zh) | 激光直写光刻机制作的三维微纳形貌结构及其制备方法 | |
JP6951446B2 (ja) | 感光性の層を露光するための装置および方法 | |
WO2018176762A1 (zh) | 混合光刻系统及混合光刻方法 | |
CN116027640B (zh) | 一种基于位移补偿提高dmd无掩模光刻分辨率的方法 | |
JP2006319098A (ja) | 描画装置 | |
CN201035320Y (zh) | 微光学器件高速并行直写制作系统 | |
CN111562725B (zh) | 一种基于时空协同变换曝光提高光刻分辨率的方法 | |
WO2004001508A2 (en) | Method and apparatus for maskless photolithography | |
KR20070114629A (ko) | 묘화 시스템 | |
KR20210021966A (ko) | 이미지 포인트 노출 방법 및 장치 | |
TWI844466B (zh) | 用於影像點曝光之方法及裝置 | |
US20240168386A1 (en) | Drawing apparatus and drawing method | |
KR20230094148A (ko) | 광기계적 성형 시스템에 사용하기 위한 조명 패턴 세트를 생성하는 시스템 및 방법 | |
CN115268236A (zh) | 光扫描式激光干涉直写设备及直写方法 | |
CN113954359A (zh) | 一种扫描式光固化3d打印装置及其方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220303 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220303 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230328 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230511 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230828 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7345769 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |