SE516347C2 - Laserskanningssystem och metod för mikrolitografisk skrivning - Google Patents

Description

30 35 o Q n Q oo n 516 347 2 Dock, är ett problem med sådana kända skrivsystem att bordet inte alltid utför en linjär rörelse, och det är även möjligt att bordsrörelsen inte är vinkelrät mot skanningsriktningen, utan sker i en något sned vinkel.

En lösning till detta problem har föreslagits av Whitney i US 4 541 712, där data för att styra modulatorn fördröjs i enlighet med en fördröjning uppmätt för sub- stratbordet. hjälp av en tidsstyrning. Dock är denna metod inte möjlig Sålunda hanteras i detta fall problemet med att använda i alla system. Det är vidare ett problem med denna kända metod att beroende på fördröjningsfunktionen måste extra tid adderas vid början och slutet av varje svep, varigenom tidseffektiviteten för processen försäm- ras. Som en konsekvens härav är även antalet upplösta mönstersärdrag som kan uppnås per scan mindre.

Det är vidare ett härtill relaterat problem med den tidigare kända tekniken att det är svårt att tillhanda- hålla en tillförlitlig, precis och effektiv överföring från den ingående stràlpositionsdatan till en utgående svepfrekvenssignal som skall användas av den akusto- optiska modulatorn för att korrekt rikta stràlen mot sub- stratet. Denna överföring har hitintills normalt tillhan- dahållits av en serie komponenter omfattande en digital- analog-omvandlare (DAC) och en spänningsstyrd oscillator (VCO). Dessa komponenter, och speciellt VCO, är icke- linjära, och är även känsliga för förändringar i tempera- tur, störningar från andra elektroniska komponenter etc.

Vidare, har VCO en inneboende analog ”tröghet” som för- hindrar snabba förändringar. Beroende på dessa och andra problem med överföringen från den ingående strålposi- tionsdatan till en utgående svepfrekvenssignal försämras även styrningen av deflektorn.

Raster-skanningsinspektionssystem har en likartad struktur, och upplever sålunda likartade problem. 10 15 20 25 30 35 o u u . nu n 516 347 Sammanfattning av uppfinningen Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett system och en metod i vilken de ovan nämnda problemen hos den tidigare kända tekniken lö- ses eller åtminstone minskas.

Detta syfte uppnås med ett system och en metod i en- lighet med de bifogade patentkraven.

I enlighet med en första aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett laserskanningssystem för mikrolitogra- fisk skrivning eller inspektion av mönster på ett fotokänsligt substrat. Systemet omfattar en laserljuskäl- la genererande åtminstone en laserljusstråle, en dator- styrd ljusmodulator som styrs i enlighet med ingående mönsterdata, en lins för att fokusera ljusstrålen från ljuskällan innan den når substratet, och ett substrat- stödbord för att uppbära substratet. Under skrivoperatio- nen, deflekteras den åtminstone en strålen över ett områ- de hos substratytan av en akusto-optisk deflektor som drivs med en svepfrekvenssignal i enlighet med en upp- sättning data indikerande efter varandra följande posi- tioner för strålen på substratet, och substratet förflyt- tas i en sned vinkel, och företrädesvis vinkelrätt, mot riktningen för deflekteringen för att återpositionera den för exponering under nästa slag för strålarna. Vidare, omfattar systemet åtminstone en sensor mätande graden av substratförskjutning i riktningen för deflekteringen, or- gan för att modifiera positionsdata eller matandet av data för att svara mot i sidled förskjutna scan och en styrenhet för att styra utläsandet av data till deflek- torn beroende på förskjutningar som uppmäts av detektorn för kompensera nämnda förskjutning. Laserkällan och modu- latorn kan vara integrerade i en enhet. Vidare, omfattar organen för att modifiera data företrädesvis organ för att generera olika uppsättningar data. Sålunda erhålls förskjutningskompenseringen genom att styra deflektorn i stället för modulatorn. 10 l5 20 25 30 35 516 347 ä? 2~ 4 Följaktligen utförs kompenseringen för den uppmätta förskjutningen inte företrädesvis genom tidsstyrning, utan i stället genom att tillföra fördröjningar till den ingående datan, eller genom att välja en av flera möjliga uppsättningar ingående positionsdata, vilka har olika egenskaper. Härigenom behövs ingen extra kompenseringstid vid början och slutet av varje svep, varigenom tiden an- vänds mer effektivt och det möjliga antalet upplösta mönstersärdrag per scan förbättras.

I enlighet med ett föredraget utförande av uppfin- ningen, omfattar laserskanningssystemet flera datalag- ringsorgan att lagra olika uppsättningar data, och styr- enheter omfattar en utväljare, vilken utför en av data- lagringsorganens data för utläsning till deflektorn bero- ende på förskjutningen som uppmätts av detektorn för att kompensera nämnda förskjutning. Alternativt omfattar styrenheten en adderare för att modifiera positionsdata i enlighet med den uppmätta förskjutningen, företrädesvis i realtid, och sålunda genererande modifierad data för att läsas ut till deflektorn för att kompensera nämnda för- skjutning.

I enlighet med en annan aspekt av uppfinningen, tillhandahålls ett laserskanningssystem för mikrolitogra- fisk skrivning eller inspektion av mönster pà ett fotokänsligt substrat. Systemet omfattar en laserljuskäl- la genererande åtminstone en laserljusstràle, en dator- styrd ljusmodulator som styrs i enlighet med ingående mönsterdata, en lins för att fokusera ljusstrålen från ljuskällan innan den när substratet, och ett substratbord för att uppbära substratet. Under skrivningsoperationen, deflekteras den åtminstone en strålen över ett område hos substratytan med en akusto-optisk deflektor driven av en svepfrekvenssignal i enlighet med en uppsättning data in- dikerande efter varandra följande positioner för strålen på substratet, och substratet förflyttas i en sned vin- kel, och företrädesvis vinkelrätt, mot riktningen för de- flekteringen för att àterpositionera den för exponering 10 15 20 25 30 35 516 347 ä? 5 under nästa slag för strålarna. Vidare omfattar systemet åtminstone en sensor uppmätande storleken hos substratets förskjutning i riktningen för deflekteringen, och en di- rekt digitalsyntetiseringsenhet (DDS) för genererande av initieringen av gränsförskjutningen, varvid DDS-enheten i sin tur styrs av ingående data indikerande starten för ett svep.

DDS har ett mycket lämpligt uppträdande för denna tillämpning, eftersom den kan utföra överföringen direkt ifrån ingående data till en utgående frekvenssignal, och sålunda ersätta flera andra komponenter som normalt an- vänds. DDS är vidare mycket stabil, och påverkas inte av störningar i den omgivande miljön såsom andra komponen- ter. Vidare, är överföringen i DDS väsentligen linjär, och svarstiden för att förändra data är mycket kort.

Mest föredraget är dock att nämnda två aspekter av uppfinningen används i kombination.

Vidare omfattar systemet företrädesvis en första högfrekvensgenerator genererande en första högfrekvens- signal och en blandare för att blanda, dvs addera eller subtrahera, drivsignalen med DDS till högfrekvenssigna- len. Härigenom kan en làgfrekvens-DDS, vilken är mycket billigare och även mycket tillförlitligare och korrekta- re, användas, samtidigt som den utgående frekvensen fort- farande kan bibehållas i ett lämpligt intervall för driv- ning av den akusto-optiska enheten i skrivnings- eller typiskt 100-250 MHz.

Det är vidare föredraget att högfrekvensgeneratorn inspektionsprocessen, och DDS-enheten förses med synkroniserade klocksignaler, och mest föredraget klocksignaler som stammar från samma klocka. Härigenom kan synkronisering i överföringsproces- sen bibehållas.

Vidare omfattar systemet en andra högfrekvensgenera- tor genererande en andra högfrekvenssignal och en blanda- re för att blanda drivsignalen från DDS, efter tillföran- det av den första högfrekvenssignalen, ifrån den andra 10 15 20 25 30 35 516 347 6 högfrekvenssignalen. Härigenom kan det relativa interval- let för den utgående frekvensen ökas.

Det är också föredraget att systemet omfattar åtmin- stone en enhet för frekvensmultiplikation, exempelvis en blandare för att blanda den ingående signalen med sig själv, och att denna blandare företrädesvis är placerad mellan blandarna för att blanda med de första och andra högfrekvenssignalerna. Detta ökar också det absoluta in- tervallet för den utgående frekvensen.

I enlighet med ett föredraget utförande av uppfin- ningen förses vidare den datorstyrda ljusmodulatorn och DDS-enheten med synkroniserade klocksignaler, och före- trädesvis klocksignaler stammande från samma klocka. Tack vare detta, kan modulatorn och reflektorn hållas synkro- niserade genom hela skrivnings- eller inspektionsproces- sen. Härigenom kan osäkerheter beroende på tidsmässiga osäkerheter mellan data och skanning undvikas.

Uppfinningen gör det även möjligt att erhålla två eller flera RF-signaler med styrd fasskillnad. Sådana fasstyrda signaler kan användas för att utöka den använd- bara bandbredden för en akusto-optisk deflektor genom s k fasstyrd (”phased array”) drivning. Detta kan uppnås ge- nom att använda åtminstone två DDS-enheter som styrs med olika ingående data i systemet. Härigenom har den ingåen- de datan till kanalerna en liten beräknad skillnad som skapar en fasskillnad. De två DDS-enheterna är företrä- desvis fassynkroniserade med regelbundna intervall och samma RF-signaler används för upp- och nedkonvertering i de två enheterna. På detta sätt är det möjligt att skapa två signaler med en extremt korrekt faskoherens men som fortfarande har godtyckligt korrekt styrda fasskillnader.

Det kan dock även erhållas med en enda DDS, en signalde- lare och en eller flera fasmodulatorer såsom är välkänt inom RF-tekniken.

I enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en metod för mikrolitografisk skrivning med ett laserskanningssystem av mönster på ett fotokäns- 10 15 20 25 30 35 c no s o ø ø o .o ø u o 7 ligt substrat, vilket system omfattar en laserljuskälla, en datorstyrd ljusmodulator styrd i enlighet med ingående mönsterdata och en lins för att fokusera ljusstràlen från ljuskällan innan den när substratet. Under skrivningspro- cessen deflekteras åtminstone en stràle över ett område hos substratytan med en akusto-optisk deflektor driven av en svepfrekvenssignal i enlighet med en uppsättning data indikerande efter varandra följande positioner för strà- len pà substratet, och substratet förflyttas i en sned vinkel, och företrädesvis vinkelrätt, mot riktningen för deflekteringen för att àterpositionera den, för expone- ring under nästa slag för stràlen; och utsträckningen av substratförskjutningen i riktningen för deflekteringen uppmäts. Vidare omfattar metoden stegen att generera upp- sättningar av positionsdata svarande mot i sidled för- skjutna scan, och utväljande av en av nämnda uppsättning- ar positionsdata för att utläsas till deflektorn beroende pà förskjutningen som uppnås av detektorn för att kompen- sera nämnda förskjutning.

I enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en metod för mikrolitografisk skrivning med ett laserskanningssystem av mönster pá ett fotokäns- ligt substrat, vilket system omfattar en laserljuskälla, en datorstyrd ljusmodulator styrd i enlighet med ingående mönsterdata, och en lins för att fokusera ljusstràlen fràn ljuskällan innan den nàr substratet. Under skriv- ningsoperationen, deflekteras den åtminstone en stràlen över ett område hos substratytan med en akusto-optisk de- flektor driven av en svepfrekvenssignal i enlighet med en uppsättning data indikerande efterföljande positioner för stràlen pà substratet, och substratet förflyttas i en sned vinkel, och företrädesvis vinkelrätt, till riktning- en för deflekteringen för att àterpositionera densamma för exponering under nästa slag för stràlen; och ut- sträckningen av substratets förskjutning i riktningen för deflekteringen uppmäts. Vidare genereras svepfrekvens- drivsignalen av en direkt digitalsyntetiseringsenhet 10 15 20 25 30 35 516 347 8 (DDS), vilken i sin tur styrs av ingàende data indikeran- de starten för svepet.

Mest föredraget används de tvà metoderna ovan i kom- bination.

Kortfattad beskrivning av ritninqarna I exemplifierande syfte skall uppfinningen nu i det följande beskrivas i mer detalj med hänvisning till ut- föranden därav, och med hänvisning till de bifogade rit- ningarna, pà vilka: Fig 1 är en schematisk vy av ett system i enlighet med ett utförande av uppfinningen; Fig 2 är en schematisk vy av ett kompensationsorgan i enlighet med uppfinningen, för kompenserande av posi- tionsfel hos substratet; Fig 3 sering för positionsfel som används i känd teknik; är ett schematiskt diagram indikerande kompen- Fig 4 är ett schematiskt diagram indikerande kompen- sering för positionsfel som används i uppfinningen; Fig 5 är en schematisk vy av ett kompenserings- och överföringsorgan i enlighet med ett första utförande av uppfinningen; Fig 6 är en schematisk vy av ett kompenserings- och överföringsorgan i enlighet med ett andra utförande av uppfinningen; Fig 7 är en schematisk vy av ett kompenserings- och överföringsorgan i enlighet med ett tredje utförande av uppfinningen; Fig 8 är en mer detaljerad vy av de andra och tredje utförandena visade i fig 6 och 7.

Beskrivning av föredragna utföranden Systemet i enlighet med uppfinningen omfattar, sä- som visas i fig l, en ljuskälla 1, vilken företrädesvis är en kontinuerlig laser, en datorstyrd ljusmodulator 3 och en lins 5 för att fokusera ljusstràlen fràn ljuskäl- lan innan den när ett fotokänsligt substrat 6. Vidare om- 10 15 20 25 30 35 . .-.. 1 ..«... 0 516 347 9 fattar det företrädesvis en andra sammandragen lins 2 före modulatorn. Lasern är exempelvis en jonlaser, såsom en 413 nm, 100 mW kryptonjonlaser. Modulatorn styr strå- len i enlighet med ingående mönsterdata, som levereras till modulatorn av levereringselektronik 10.

Systemet i enlighet med uppfinningen är företrädes- vis ett s k ”write on the fly”-system, där substratet är placerat på en substratbord, och substratbord utför en kontinuerlig rörelse i åtminstone en riktning under skrivningsprocessen, och laserstràlen samtidigt skannar i en annan riktning. Denna mikrolitografiteknik är välkänd inom teknikområdet, och är allmänt känd som rasterskan- ning. Uppfinningen hänför sig vidare till ett inspek- tionssystem, och sådan rasterskanningsinspektion utförs på väsentligen samma sätt. Sensorer är i sådana system anordnade att detektera den reflekterade eller transmit- terade skanningsstràlen, eller så är lasern ersatt av de- tektorn, varigenom detektorn skannar substratet. I detta fall är datautsignalen i stället läsande av data.

Systemet omfattar vidare en akusto-optisk deflektor 4 driven av en frekvensförskjutningsfrekvenssignal för att styra strålarna mot substratet 6 i enlighet med en uppsättning av indikerande efterföljande positioner på strålen, och att skanna stràlen över skanningslinjer hos substratet. Bordet (plattformen) styrs företrädesvis av en servosystem eller liknande för att förflyttas i rikt- ning vinkelrätt mot skanningsriktningen för stràlen.

Alternativt kan en stràluppdelare (ej visad) vara anordnad för att generera flera strålar eller så kan fle- ra strålar genereras av flera laserkällor. Modulatorn kan även vara integrerad i lasern. Strålarna kan sedan samti- digt svepas över substratytan med hjälp av den akusto- optiska deflektorn.

Akusto-optiska deflektorer är välkända inom teknik- området, och deflekterar en väsentlig del av energin i laserstràlarna över ett intervall av vinklar, där deflek- 10 l5 20 25 30 35 en 0.- n 0 ooonno I a-om n o .no-o u l0 teringsvinklarna beror på frekvensen för signalen som an- vänds för att driva den akusto-optiska deflektorn.

Storleken hos substratförskjutningen i riktningen för skanningen mäts av åtminstone en sensor 7, såsom en laserinterferometer eller andra organ för att mäta, före- trädesvis inom en del av en våglängd för ljuset som an- vänds, positionen för bordet. I enlighet härmed genererar sensorn en positionsfelsignal.

Deflektorn styrs i enlighet med ett scanpixelnummer, normalt genererat av en räknare, positionsdata och posi- tionssignalen, och varje initiering av deflekteringsslag styrs, så att varje del av det genererade mönstret börjar från en likformig referenslinje hos substratytan. Före- trädesvis används positionsfelsignalen för att modifiera positionsdatasignaler genom kompenseringsorgan 8, för att generera en korrigerad positionsdatasignal som skall överföras till deflektorn. Denna modifiering utförs före- trädesvis genom att modifiera den ingående datan, men det är även möjligt att modifiera tidsstyrningen i matandet av datan. Denna signal är normalt en digital signal, och överföringsorganen 9 överför nämnda digitala signal till en analog RF-frekvenssignal som skall användas av den akusto-optiska deflektorn.

Ett kompensationsorgan i enlighet med uppfinningen visas i fig 2. I detta utförande omfattar kompensations- organet dataminne 801 med flera minnesareor 80l'. Dock, kan flera separata datalagringsorgan användas i stället.

Minnena/minnesareorna tillförs data svarande mot sidoför- skjutna scan. Data som skall överföras till deflektorn läses därefter ut i en ordning som styrs av ett ingående scanpixelnummer. Vilket av minnena/minnesareorna som skall läsas ut styrs dock av en utväljare i enlighet med den ingående positionsfelsignalen. Den utgående signalen från kompensationsorganet är därför en korrigerad posi- tionsdata, där data är modifierat så att det kompenserar för uppmätta felaktiga förskjutningar. Sådana valbara minnesgrupper erfordrar en stor lagringskapacitet, men är 10 15 20 25 30 35 516 347 ll dock relativt billiga. Vidare kan icke-lineariteter i sy- stemet härigenom hanteras och kompenseras.

Kompensationen görs sålunda inte genom att fördröja data till modulatorn, såsom är känt från den tidigare kända tekniken, och vilket schematiskt visas i fig 3. I stället tillhandahålls alternativa uppsättningar av posi- tionsdata, varigenom valet görs för att kompensera för det uppmätta felet. Detta illustreras, likaledes schema- tiskt, I fig 5 visas ett första utförande av ett kompense- i fig 4. rings- och överföringsorgan i enlighet med uppfinningen.

Det omfattar en räknare 803 som tillförs en klocksignal, och genererar ett scanpixelnummer för att användas av kompensationsorganet. Vidare omfattar ett minne, såsom ett läs- och skrivminne (RAM), vilket förses med ingående positionsdata (ej visat). En utväljare 802 mottar posi- tionsfelsignalen och väljer en minnesarea att läsas i en- lighet därmed. Den utlästa digitala signalen omvandlas till en analog signal med hjälp av en digital-till- analogomvandlare 804, och denna signal överförs därefter till en RF-signal med en spänningsstyrd oscillator 901 (VCO), varefter den sänds till den akusto-optiska deflektorn 4 (AOD).

I fig 6 visas ett andra utförande av en kompensa- tions- och överföringsorgan i enlighet med uppfinningen.

Detta utförande skiljer sig från första utförandet be- skrivet härovan så till vida att det använder en direkt digital syntetiseringsenhet (DDS) 902 för att överföra den digitala positionssignalen till en RF-signal som kan användas av AOD 4. DDS har ett mycket lämpligt uppträdan- de för denna tillämpning, eftersom den kan utföra överfö- ringen från ingående data till en utgående frekvenssig- nal, och sålunda ersätter VCO och DAC. DDS är vidare mycket stabil, och påverkas inte av störningar i omgiv- ningen sàsom andra komponenter. Speciellt är VCO mycket känslig för termiska variationer, elektriskt brus etc.

Vidare är överföringen i DDS väsentligen linjär, och är 10 15 20 25 30 35 12 också mycket snabb, och en hög frekvensupplösning er- hålls.

En DDS omfattar normalt en fasackumulator, en sinus- tabell och en digital-till-analogomvandlare, och är kom- mersiellt tillgänglig fràn exempelvis Qualcom Corp. och Standford Telecom Corp. I DDS omfattar fasackumulatorn en adderare och ett hàllelement, anslutna efter varandra, och fasackumulatorn adderar ett värde till dess tidigare värde vid varje klockpuls. Värdet av fasackumulatorn ökas sålunda med klocksignalhastigheten, varigenom en ökande ramp formas som utsignal från fasackumulatorn. Ackumula- torn tillåts överfyllas. Utsignalen från fasackumulatorn ansluts som en läsadress till sinustabellen, varigenom en sinusformad signalcykel har lagrats. Den digitala sinus- formade signalen, som mottas från sinustabellen, överförs till digital-till-analogomvandlaren, där den omvandlas till analog form, varigenom en sinusvàg mottas som utsig- nal, och företrädesvis, beroende på frekvensen, är en RF- signal.

I fig 7 visas ett tredje utförande av ett kompensa- tions- och överföringsorgan i enlighet med uppfinningen.

Detta utförande skiljer sig från det andra utförandet be- skrivet ovan så till vida det inte använder flera förlag- rade uppsättningar positionsdata för att kompensera i en- lighet med positionsfelsignalen. I stället används en ad- derare 805 för att modifiera positionsdata i realtid i enlighet med positionsfelsignalen. Denna lösning är kon- ceptuellt enklare, men kan inte hantera fallet med icke- lineariteter. Det är vidare möjligt att modifiera data eller matandet av data pà andra sätt.

Ett proboem vid användning av DDS-enheter för över- föringen från digitala signaler till en RF-signal är att DDS-enheterna som är snabba nog att använda i ovannämnda tillämpningar normalt är relativt dyra beroende pà den nödvändiga höga klockfrekvensen. Vidare är det ofta fel i de utgàende signalerna och det är problem med synkronise- ring beroende pà den höga frekvensen. Làgfrekvens-DDS har 10 15 20 25 30 35 516 w 13 signaler med mycket lägre felnivà, och laddandet av data är totalt synkroniserat. Làgfrekvens-DDS-enheter är vida- re mycket billigare. Dock kan dessa enheter ej användas i ovannämnda tillämpning beroende pà deras låga bandbredd.

Dessa problem med làgfrekvens-DDS-enheter kan dock övervinnas genom att använda signalbehandling för att öka bandbredden. Detta kan uppnås genom en kombination av frekvensmultiplikation och frekvensskiftning.

I det föredragna utförandet visat i fig 8, väsentli- gen motsvarande de andra och tredje utförandena diskute- 902. enhet förses med en klocksignal från en huvudklocka 806. rade ovan, används en làgfrekvens DDS (LF DDS) Denna Exempelvis, kan en 10 MHz huvudklocka användas, vilken genererar en signal S1 med 10 MHz. Denna frekvens ökas sedan företrädesvis med hjälp av en faslàst loop (PLL) 903, rera en signal S2 pà exempelvis 2100 MHz. Samma signal vilken är välkänd inom teknikomràdet, för att gene- används sedan företrädesvis för att styra den levererande elektroniken 10 för matande av mönstret till modulatorn 3. Härigenom kan en synkronisering enkelt erhållas mellan modulatorn 3 och deflektorn 4. För att vara lämplig för modulatorn, kan klocksignalen delas i en enhet 904 och exempelvis delas med fyra.

Signalen från LF DDS 902, S4, kan exempelvis vara i intervallet 14-64 MHz. Denna signal blir sedan företrä- desvis frekvensskiftad, vilket kan ske genom att blanda den med en hög frekvenssignal S5 i en blandare 907. Hög- frekvenssignalen genereras företrädesvis med användning av samma klocksignal S1 i en andra PLL 905. Om exempelvis en högfrekvenssignal S5 med 315 MHz används, kommer in- tervallet för signalen S6 efter blandningen med S4 vara 251-301 MHZ.

Denna signal frekvensmultipliceras därefter företrä- desvis. Exempelvis kan en multiplicering med tvà ske ge- nom att blanda signalen med sig själv i en blandare 908, och en multiplicering med fyra kan erhållas genom at blanda signalen med sig själv ytterligare en gàng i en 10 15 20 25 30 35 516 347 14 andra blandare 909. I exemplet som används kommer signa- len S7 efter den första multipliceringen att ha interval- let 502-602 MHz, och signalen S8 efter den andra multi- pliceringen 1004-1204 MHz. Andra multipliceringsvärden kan dock uppnås, vilket förstås av en som är kunnig inom RF-teknologi.

Vid behov kan en bandbredd användas för att undertrycka brus och felaktiga frekven- (BP) filter 910 därefter ser i signalen.

I enlighet med ett föredraget utförande frekvens- skiftas signalen därefter återigen, vilket kan ske genom att blanda den med den andra högfrekvenssignalen S9 i yt- terligare en blandare 911. Denna andra högfrekvenssignal genereras företrädesvis från samma klocksignal med an- vändning av en PLL 906. Exempelvis kan signalen S9 ha frekvensen 904 MHz, varigenom den resulterande signalen S10 kommer att ha intervallet 100-300 MHz. den ursprungliga signalen S4 från LF DDS, har bandbredden från 50 MHz till 200 MHZ, Jämfört med nu ökat väsentligt, och är positionerad i ett lämpligt frekvensområde.

Signalen kan sedan, om nödvändigt, bandbreddsfiltre- ras ytterligare en gång, i ett andra BP-filter 912, och förstärkas i en förstärkare 914 innan den överförs till deflektorn 4. En amplitudmodulator 913 är vidare tillhan- dahàllen för att styra effekten i enlighet med frekven- sen.

För att öka bandbredden hos deflektorn, kan flera DDS-enheter som styrs av olika ingående data användas, för att erhålla fasstyrning av strålriktningen. Sådan fasstyrning kan dock även erhållas med användning av en enda DDS, en signaldelare och en eller flera fasmodulato- rer, varigenom den uppdelade signalen styrs för att er- hålla fasstyrningen av strålriktningen.

Uppfinningen har nu beskrivits med hjälp av exempel.

Dock, är flera andra alternativ möjliga, såsom användning av en DDS-enhet med andra typer av substratförskjutnings- kompenseringar, som tidsfördröjningar. Blandning skall 516 347 15 vidare förstås som addition såväl som subtraktion, och de är ekvivalenta och utbytbara. Direkt signalsyntetisering skall vidare förstås som omfattande även hybrider använ- dande kombinationer av DDS-teknik och spänningsstyrda os- cillatorer. Sådana alternativ skall förstås som varande inom ramen för uppfinningen, såsom den definieras av de bifogade patentkraven. u n onocoø

Claims (30)

10 15 20 25 30 35 n a n ~ .mono- u a 516 347 '=.=' 16 PATENTKRAV

1. Laserskanningssystem för mikrolitografisk skriv- ning eller inspektion av mönster på ett fotokänsligt sub- strat (6), vilket system omfattar en laserljuskälla (1) genererande åtminstone en laserljusstràle, en datorstyrd ljusmodulator (3) som styrs i enlighet med ingående möns- terdata, en lins för att fokusera ljusstràlen från ljus- källan innan den når substratet, och ett substratbord för att uppbära substratet, varigenom under skrivningsopera- tionen, den åtminstone en stràlen deflekteras över ett område för substratytan med hjälp av en akusto-optisk de- flektor som drivs av en frekvensförskjutningsfrekvenssig- nal i enlighet med en uppsättning data indikerande efter- följande positioner för stràlen på substratet, och sub- stratet förflyttas i en sned vinkel, och företrädesvis vinkelrätt, till riktningen för deflekteringen för att återpositionera det för exponering under nästa slag för strålarna; och åtminstone en sensor mäter storleken hos substratets förskjutning i riktningen för deflekteringen, k ä n n e t e c k n a t av att den vidare omfattar organ för modifierande av positionsdata eller matandet av de- samma för att svara mot sidledes förskjutna scan och en styrningsenhet för att styra nämnda positionsdata eller matandet av desamma för utläsande av data till deflektorn beroende på förskjutningen som uppmäts av detektorn för att kompensera nämnda förskjutning.

2. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav l, varvid organen för modifierande av datan omfattar organ för genererande av uppsättningar av positionsdata svaran- de mot sidledes förskjutna scan.

3. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 2, varvid det vidare omfattar flera datalagringsorgan för lagrande av olika uppsättningar data, och styrningsenhe- ter omfattande en utväljare, utväljande data från en av datalagringsorganen för utläsning till deflektorn i en- lighet med förskjutningen som uppmätts av detektorn för att kompensera nämnda förskjutning. 10 15 20 25 30 35 o c o Q nu s a 516 w = 17

4. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 1, varvid styrningsenheten omfattar en adderare för att mo- difiera positionsdata i enlighet med den uppmätta för- skjutningen, företrädesvis i realtid, och sålunda genere ra modifierad data för utläsning till deflektorn för att kompensera nämnda förskjutning.

5. Laserskanningssystem i enlighet med något av fö- regående patentkrav, varvid systemet vidare omfattar en stràluppdelare för uppdelande av laserstràlen i flera strålar som sveps samtidigt över substratytan.

6. Laserskanningssystem i enlighet med något av fö- regående patentkrav, varvid svepfrekvensdrivsignalen genereras av en direkt digitalsyntetiseringsenhet (DDS), vilken i sin tur styrs av ingående data indikerande star- ten för svepet.

7. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 6, varvid DDS-enheten omfattar en fasackumulator, ett minne med en tabell med värden för en vågform, och företrädes- vis en sinusform, och en digital-till-analogomvandlare (DAC).

8. Laserskanningssystem för mikrolitografisk skriv- ning eller inspektion av mönster på ett fotokänsligt sub strat (6), vilket system omfattar en laserljuskälla (1) genererande åtminstone en laserljusstråle, en datorstyrd ljusmodulator (3) styrd i enlighet med ingående mönster- data, lan innan den når substratet, en lins för att fokusera ljusstrålen från ljuskäl- och ett substratbord för uppbärande av substratet, varigenom under skrivningsope- rationen åtminstone en stråle deflekteras över ett område hos substratytan med en akusto-optisk deflektor driven av en frekvensförskjutningsfrekvenssignal i enlighet med en uppsättning data indikerande efterföljande positioner för strålen hos substratet, och substratet förflyttas i en sned vinkel, och företrädesvis vinkelrätt, mot riktningen för deflekteringen för att återpositionera densamma för exponering under nästa slag för strålarna, k ä n n e - t e c k n a t av att det vidare omfattar en direkt digi- 10 15 20 25 30 35 18 talsyntetiseringsenhet (DDS) för generering av svepfrek- vensdrivsignalen.

9. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 8, varvid det vidare omfattar åtminstone en sensor för upp- mätande av utsträckningen av substratets förskjutning i riktningen för deflekteringen, varvid DDS-enheten styrs av ingående data som indikerar starten för svepet.

10. Laserskanningssystem i enlighet med något av pa- tentkraven 6 - 9, varvid det vidare omfattar en första högfrekvensgenerator genererande en första högfrekvens- signal, och en blandare för blandande av drivsignalen från DDS med högfrekvenssignalen.

11. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 10, varvid den första högfrekvensgeneratorn omfattar en fasläst loop.

12. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 10 eller 11, varvid högfrekvensgeneratorn och DDS-enheten tillförs synkroniserade klocksignaler, och företrädesvis klocksignaler stammande från samma klocka.

13. Laserskanningssystem i enlighet med något av pa- tentkraven 9 - 12, varvid det vidare omfattar en andra högfrekvensgenerator genererande en andra högfrekvenssig- nal och blandare för blandande av drivsignalen med DDS, efter blandande med den första högfrekvenssignalen, från den andra högfrekvenssignalen.

14. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 13, varvid den första högfrekvensgeneratorn omfattar en faslåst loop.

15. Laserskanningssystem i enlighet med något av pa- tentkraven 7 - 12, varvid det vidare omfattar åtminstone en enhet för frekvensmultiplicering, såsom en blandare för blandande av den ingående signalen med sig själv, och denna enhet företrädesvis är anordnad mellan blandarna för blandning med de första och andra högfrekvenssigna- lerna.

16. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 15, varvid blandaren för adderande av drivsignalen från l0 15 20 25 30 35 a Q nosa 516 347 19 DDS till sig själv är anordnad efter blandaren för blandande av drivsignalen från DDS med högfrekvenssigna- len.

17. Laserskanningssystem i enlighet med något av pa- tentkraven 6 - 16, varvid den datorstyrda ljusmodulatorn och DDS-enheten förses med synkroniserade klocksignaler.

18. Laserskanningssystem i enlighet med patentkrav 17, varvid de synkroniserade klocksignalerna stammar från samma klocka.

19. Laserskanningssystem i enlighet med något av pa- tentkraven 6 - 18, varvid det omfattar åtminstone två DDS-enheter som styrs med olika ingående data för att er- hålla fasstyrning av stràlriktningen.

20. Laserskanningssystem i enlighet med något av pa- tentkraven 6 - 18, varvid en enda DDS, en signaluppdelare och en eller flera fasmodulatorer används, varvid de upp- delade signalerna styrs för att erhålla fasstyrning av stràlriktningen.

21. Metod för mikrolitografisk skrivning med ett la- serskanningssystem av mönster på ett fotokänsligt sub- strat (6), vilket system omfattar en laserljuskälla (1), en datorstyrd ljusmodulator (3) som styrs i enlighet med ingående mönsterdata, en lins för att fokusera ljusstrà- len från ljuskällan innan den när substratet, varvid un- der skrivningsoperationen, den åtminstone en strålen de- flekteras över ett område för substratytan med en hjälp av en akusto-optisk deflektor som drivs av en frekvens- förskjutningsfrekvenssignal i enlighet med en uppsättning dataindikerande efterföljande positioner för strålen på substratet, och substratet förflyttas i en sned vinkel, och företrädesvis vinkelrätt, mot riktningen för deflek- teringen för återpositionerandet av desamma för expone- ring under nästa slag för strålarna; och varvid utsträck- ningen av substratförskjutningen i riktningen för deflek- teringen mäts, k ä n n e t e c k n a d av de ytterligare stegen att modifiera positionsdata eller matandet av de- samma för att motsvara i sidled förskjutna scan beroende . annons 10 15 20 25 30 35 516 347 '* 20 på den uppmätta förskjutningen för att kompensera nämnda förskjutning.

22. Metod i enlighet med patentkrav 21, varvid modi- fieringen av positionsdata erhålls genom genererande av uppsättningar av positionsdata svarande mot i sidled för- skjutna scan, och utväljande av en av nämnda uppsättning- ar av positionsdata för utläsning till deflektorn.

23. Metod i enlighet med patentkrav 21 eller 22, varvid laserstràlen vidare är uppdelad i flera strålar som samtidigt sveps över substratytan.

24. Metod i enlighet med något av patentkraven 21 - 23, varvid svepfrekvenssignalen genereras av en di- rekt digitalsyntetiseringsenhet (DDS), vilken i sin tur styrs av ingående data indikerande starten för svepet.

25. Metod för mikrolitografiskt skrivande med ett laserskanningssystem av mönster på ett fotokänsligt sub- strat (6), vilket system omfattar en laserljuskälla (1), en datorstyrd ljusmodulator (3) som styrs i enlighet med ingående mönsterdata, en lins för att fokusera ljusstrà- len från ljuskällan innan den när substratet, varvid un- der skrivningsoperationen den åtminstone en stràlen de- flekteras över ett område hos substratytan med en akusto- optisk deflektor som drivs av en frekvensförskjutnings- frekvenssignal i enlighet med en uppsättning data indike- rande efterföljande positioner för stràlen på substratet, och substratet förflyttas i en sned vinkel, företrädesvis vinkelrätt mot riktningen för deflekteringen för att återpositionera den för exponering under nästa slag för strålarna, k ä n n e t e c k n a d av att svepfrekvens- drivsignalen genereras av en direkt digitalsyntetise- (DDS).

26. Metod i enlighet med patentkrav 25, varvid den ringsenhet vidare omfattar stegen att mäta storleken på substratför- skjutningen för deflekteringen, och att styra DDS med hjälp av ingående data indikerande starten för svepet. 10 51'6 3'47 21

27. Metod i enlighet med patentkrav 25 eller 26, varvid signalen fràn DDS-enheten vidare blandas med en första högfrekvenssignal.

28. Metod i enlighet med patentkrav 27, varvid driv- signalen fràn DDS vidare adderas till sig själv.

29. Metod i enlighet med patentkrav 27 eller 28, varvid drivsignalen från DDS, efter blandning med den första högfrekvenssignalen blandas med en andra högfre- kvenssignal.

30. Metod i enlighet med något av patentkraven 25 - 29, varvid den datorstyrda ljusmodulatorn och DDS- enhet förses med synkroniserade klocksignaler.