TW202013089A - 光學無光罩 - Google Patents

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Abstract

一種方法包括用具有光振幅之光照射一鏡面陣列，從而形成一第一灰階圖案，該鏡面陣列包括多個鏡面，且該等鏡面中之至少兩者用一相同振幅的該光照射。該方法亦包括使具有該等光振幅之該光成像至一基板上以在該基板處產生一第二灰階圖案，該第二灰階圖案與該第一灰階圖案不同。

Description

光學無光罩
本文中之描述大體上係關於圖案化程序。更明確而言，本發明包括用於執行無光罩微影之設備、方法及電腦程式產品。
微影投影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。可藉由諸如經由圖案化裝置上之圖案輻照目標部分的方法來將對應於IC之個別層的圖案(「設計佈局」)轉印至基板(例如，矽晶圓)上的目標部分(例如包含一或多個晶粒)上，該目標部分已塗佈有一層輻射敏感材料(「抗蝕劑」)。大體而言，單個基板含有複數個鄰近目標部分，圖案藉由微影投影設備順次地轉印至該複數個鄰近目標部分，一次一個目標部分。在一種類型微影投影設備中，整個圖案化裝置上之圖案一次性經轉印至一個目標部分上；此設備亦可稱為步進器。在替代設備中，步進掃描設備可使得投影光束在給定參考方向(「掃描」方向)上掃描圖案化裝置同時平行或反平行於此參考方向同步地移動基板。圖案化裝置上之圖案之不同部分逐漸地轉印至一個目標部分。大體而言，因為微影投影設備將具有減小比率M (例如，4)，所以移動基板之速度F將為投影光束掃描圖案化裝置之速度的1/M倍。關於微影裝置的更多資訊可見於例如以引用之方式併入本文中之US 6,046,792。
在將圖案自圖案化裝置轉印至基板之前，基板可經歷各種工序，諸如上底漆、抗蝕劑塗佈及軟烘烤。在曝光之後，基板可經受其他工序(「曝光後工序」)，諸如曝光後烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤及對經轉印圖案之量測/檢測。此工序陣列用作製作裝置(例如IC)之個別層的基礎。基板可接著經歷諸如蝕刻、離子植入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等各種程序，該等程序皆意欲精整裝置之個別層。若在裝置中需要若干層，則針對每一層來重複整個工序或其變體。最終，在基板上之每一目標部分中將存在裝置。接著藉由諸如切割或鋸割之技術來使此等裝置彼此分離，由此，可將個別裝置安裝於載體上、連接至銷釘等。
因此，製造諸如半導體裝置之裝置通常涉及使用多個製造程序來處理基板(例如半導體晶圓)以形成該等裝置之各種特徵及多個層。通常使用例如沈積、微影、蝕刻、化學機械拋光及離子植入來製造及處理此類層及特徵。可在基板上之複數個晶粒上製造多個裝置，且接著將該等裝置分離成個別裝置。可將此裝置製造程序視為圖案化程序。圖案化程序涉及圖案化步驟，諸如使用微影設備中之圖案化裝置來將圖案化裝置上的圖案轉印至基板之光學及/或奈米壓印微影，且圖案化程序通常但視情況涉及一或多個相關圖案處理步驟，諸如藉由顯影設備進行抗蝕劑顯影、使用烘烤工具來烘烤基板、使用蝕刻設備使用圖案進行蝕刻等。
如所提及，微影為在諸如IC之裝置之製造時的中心步驟，其中形成於基板上之圖案限定裝置之功能元件，諸如微處理器、記憶體晶片等。類似微影技術亦用於平板顯示器、微機電系統(MEMS)及其他裝置之形成以及2D及/或3D添加製造。
隨著半導體製造程序繼續進步，幾十年來，功能元件之尺寸已不斷地減小，而每裝置的諸如電晶體之功能元件之量已在穩固地增加，此遵循稱為「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。在當前技術狀態下，使用微影投影設備來製造裝置之層，該等微影投影設備使用來自深紫外照明源之照明將設計佈局投影至基板上，從而產生尺寸遠低於100 nm (亦即小於來自照明源(例如，193 nm照明源)之輻射的波長之一半)的個別功能元件。
供印刷尺寸小於微影投影設備之經典解析度限制之特徵的此程序根據解析度公式CD = k1×λ/NA而通常稱為低k1微影，其中λ為所採用的輻射之波長(例如，248 nm或193 nm)，NA為微影投影設備中之投影光學器件的數值孔徑，CD為「臨界尺寸(critical dimension)」(大體上為所印刷之最小特徵大小)，且k1為經驗解析度因數。大體而言，k1愈小，則在基板上再現類似於由設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，將複雜微調步驟應用於微影投影設備、設計佈局或圖案化裝置。此等步驟包括例如但不限於NA及光學相干設定之最佳化、定製照明方案、相移圖案化裝置之使用、設計佈局中的光學近接校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)，或一般定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。如本文中所使用之術語「投影光學器件」應廣泛地解釋為涵蓋各種類型的光學系統，例如包括折射光學器件、反射光學器件、孔徑及反射折射光學器件。術語「投影光學器件」亦可包括根據此等設計類型中之任一者操作以用於共同地或單個地導向、塑形或控制投影輻射光束的組件。術語「投影光學器件」可包括微影投影設備中之任何光學組件，而不管光學組件位於微影投影設備之光學路徑上之何處。投影光學器件可包括用於在來自源之輻射通過圖案化裝置之前塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件，及/或用於在該輻射通過圖案化裝置之後塑形、調整及/或投影該輻射的光學組件。投影光學器件一般不包括源及圖案化裝置。
揭示用於執行無光罩微影之方法、系統及電腦程式。在一個態樣中，該方法包括用具有光振幅之光照射一鏡面陣列，從而形成一第一灰階圖案，該鏡面陣列包括多個鏡面，且該等鏡面中之至少兩者用相同振幅之該光照射。該方法亦包括使具有該等光振幅之該光成像至一基板上以在該基板處產生一第二灰階圖案，該第二灰階圖案與該第一灰階圖案不同。
在一些變體中，該方法可包括使該光透射通過含有使得該透射光含有該等光振幅之部分的一振幅板。在其他變體中，相同振幅的該光可自該振幅板之一單個部分成像至該鏡面陣列上。該第一灰階圖案可具有一第一解析度，且該振幅板可透射該等光振幅以使得該基板處之一組合曝光具有高於該第一解析度的一第二解析度。該第二解析度可具有256個灰階值，且該振幅板可透射八個光振幅以給予該第一解析度八個灰階值。
在其他變體中，該等光振幅可對應於該第一灰階圖案中之位元。該方法可包括產生具有七個或八個光振幅之該第一灰階圖案。具有七個光振幅之該第一灰階圖案可藉由照射一振幅板之八個部分來產生，其中該等八個部分中之三者透射相等光振幅。
在一些變體中，一種無光罩微影系統可包括經組態以產生具有多個光振幅之光的多個光源。該光可接著在一鏡面陣列處形成一灰階圖案，該鏡面陣列經組態以將具有該第一灰階圖案之該光導向至一基板。舉例而言，在一些實施例中，該等光源可對應於該第一灰階圖案中之一個位元。以此方式，形成該灰階圖案之照明可用多個光源進行。舉例而言，一光源可產生該灰階圖案之一個位元。視情況，該灰階圖案中之每一位元可用來自該多個光源的一單個相應光源來產生。
在又其他變體中，該方法可包括以對應於該鏡面陣列之一調整頻率的一雙態觸發頻率來開啟及關閉該光源。此外，可控制一或多個雷射二極體以發射該光。該光源可與該鏡面陣列相鄰定位以形成交替光源及鏡面陣列之一交錯圖案的部分。該光源可與一透鏡陣列相鄰定位以形成交替光源及透鏡陣列之一交錯圖案的部分。
在一些變體中，該鏡面陣列上之區域可用該等光振幅照射，且該等區域可對應於該第一灰階圖案之位元。
在其他變體中，該方法可包括將該光成像至一透鏡陣列上，該透鏡陣列包括將該光聚焦至該基板上之多個透鏡。該方法亦可包括在一部位處多次照射該基板以使得所傳遞之一總光振幅對應於該第二灰階圖案。
在又其他變體中，該方法可包括相對於該基板之一掃描方向以一角度定位一透鏡陣列，以使得來自該透鏡陣列之光點實質上對接以在該基板處產生一實質上連續的光點列。
在一些變體中，該方法可包括自該光將一高斯(Gaussian)光束成像至該基板處之一光點上，其中該光點具有對應於該高斯光束之一輪廓之一寬度的一光點直徑。此外，該方法可包括在藉由一微影系統之該基板之一掃描期間傳遞該光之曝光以在該基板處形成具有一光特徵大小及一光特徵置放的一光特徵，該光特徵大小基於在該等曝光期間所傳遞之振幅輪廓的該總和。該光特徵可藉由修改該等曝光中之該等光振幅中之一或多者同時維持該光特徵大小來移位。該光特徵可由對應於該第二灰階圖案之位元的該等光振幅之該總和來形成，且該移位可藉由將該等光振幅中之該一或多者變成該第二灰階圖案中之不同位元來執行。
在一相關態樣中，一種電腦程式產品包含其上記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如本文中所描述的一方法。
在又另一相關態樣中，一種無光罩微影系統包括透射自一光源所接收之光的一振幅板，該振幅板包括使得該透射光含有多個光振幅之部分。該系統亦包括經組態以將該透射光導向至一基板之一鏡面陣列。
在一些變體中，該系統可包括將該光聚焦至該基板上之光點上的一透鏡陣列。該透鏡陣列可為一微透鏡陣列。該系統亦可包括照射該振幅板且亦可均一地照射該振幅板之一光源。該鏡面陣列可為一數位鏡面裝置。
如本文中所使用，術語「基板」描述作為製造程序之一部分可將光導向至其的材料。舉例而言，基板可包括光阻、晶圓、平板顯示器、具有感光性材料及(例如，金屬或其他功能材料)之粒子之研磨漿等。
如本文中所使用，術語「圖案化程序」意謂作為微影程序之一部分的藉由施加光之所指定圖案來產生經蝕刻基板的程序。圖案化程序亦可包括涉及在平面螢幕裝置或積體電路之製造中(例如其顯影中)傳遞光的任何程序。
本文中描述無光罩微影系統及設備、無光罩微影方法、可程式化圖案化裝置以及其他設備、製品及方法之一或多個實施例。在一實施例中，提供低成本及/或可撓性無光罩微影設備。因為其為無光罩的，所以無需習知光罩來曝光例如IC或平板顯示器。類似地，封裝應用不需要一或多個環；可程式化圖案化裝置可針對封裝應用提供數位邊緣處理「環」以避免邊緣投影。無光罩(數位圖案化)亦可在可撓性基板上實現圖案化。如本文中所描述，各種實施例允許「低解析度」灰階光之順次曝光組合以在基板處提供「高解析度」灰階影像來實行圖案化程序。
圖1為根據一實施例的說明例示性無光罩微影系統的簡圖。如圖1中所展示，微影設備100可包括圖案化裝置110及投影系統150。圖案化裝置110可包括光源112 (諸如，如本文中所論述之雷射二極體)及鏡面陣列140。鏡面陣列140可自光源112接收光(在本文中亦稱為輻射光束或光束114)且使得光束114在X及/或Y方向上側向地位移。在一實施例中，圖案化裝置110可包括透鏡130以使來自光源112之輻射光束114成像至鏡面陣列140。
來自鏡面陣列140之偏轉射束114可藉由投影系統150接收。投影系統150可包括物鏡152、透鏡陣列154及用於執行聚焦、放大、像差校正等之任何數目的其他透鏡或透鏡陣列。物鏡152可經配置以自圖案化裝置110接收光束114。在圖1之實例中，光束114自物鏡152發散且藉由透鏡陣列154接收，該透鏡陣列可包括任何數目之個別透鏡。透鏡陣列154可接著將光束114聚焦至基板160上。如本文中進一步描述，基板160可相對於微影設備100如藉由箭頭所說明來移動。
藉由控制成像至基板160之特定部位上的光之振幅，可執行無光罩微影以及對微影程序提供益處之併入灰階化(greyscaling) (在下文中進一步詳細描述)中的方法。因此，在一實施例中，執行無光罩微影的方法可包括用具有多個光振幅之光束114來照射鏡面陣列140，從而形成第一灰階圖案126。鏡面陣列140可包括自振幅板120接收光(例如，具有第一灰階圖案126)之多個鏡面。具有多個光振幅之光可成像至基板160上以在基板160處產生第二灰階圖案，該第二灰階圖案與第一灰階圖案126不同。此外，鏡面中之至少兩者可用相同振幅之光來照射，該光可用來在鏡面陣列140上形成灰階照明帶，如本文中進一步描述。
如本文中所使用，「第一灰階圖案」意謂例如藉由微影設備100之振幅板120或其他元件在鏡面陣列140處產生的灰階圖案。「第二灰階圖案」意謂由基板160至第一灰階圖案126之一或多次曝光產生的有效灰階圖案。舉例而言，用對應於1/2振幅之光源112的光曝光基板160，且稍後將基板之相同部分曝光至1/256振幅的光源112，此在基板160處有效產生129/256振幅之光源曝光。
在一實施例中，可存在用於鏡面陣列140之單個光源112。在其他實施例中，光源112可包含多個光源(例如，2、3、6、10個等)，將該等多個光源組合以提供振幅板120 (下文進一步描述)之均一照明。
在一實施例中，光源112可以對應於鏡面陣列140之調整頻率的雙態觸發頻率來開啟及關閉。舉例而言，若鏡面陣列140能夠一秒改變其組態30次(例如，1/60秒靜止且1/60秒調整)，則光源112可經操作以接通及斷開，以使得在其1/60秒調整週期期間不照射鏡面陣列140。在另一實施例中，一或多個雷射二極體可充當光源112，且可經控制以例如呈雙態觸發頻率或圖案或連續地發射光。
在另一實施例中，無光罩微影系統可包括經組態以產生具有多個光振幅之光的多個光源(在圖1中共同地說明為光源112)。光可接著在鏡面陣列處形成灰階圖案，該鏡面陣列經組態以將具有第一灰階圖案之光導向至基板。舉例而言，在一些實施例中，光源可對應於第一灰階圖案中之一個位元。以此方式，形成灰階圖案之照明可用多個光源進行。舉例而言，光源可產生灰階圖案之一個位元。在此實施例中，光源112可為光源陣列，諸如二維陣列，該光源可替換振幅板120。視情況，灰階圖案中之每一位元可用來自多個光源的單個相應光源來產生。舉例而言，在灰階圖案為八位元圖案時，可存在多個光源(例如，八個)，每一光源產生單個振幅之光。類似地，在其他實施例中，位元可由來自多個光源之照明形成，該等多個光源組合以形成對應於彼位元的所要振幅(例如，兩個光源組合以形成第一位元，另外兩個光源組合以形成第二位元等)。在一替代實施例中，光源陣列120中之光源中之每一者產生特定振幅，以使得其一起形成第一灰階圖案126，該第一灰階圖案接著投影至鏡面陣列140上以產生第二灰階圖案。在此實施例中，可針對每一脈衝調整光源陣列中之個別光源的振幅，由此例如對應於鏡面陣列140之調整頻率將不同第一灰階圖案126之序列產生至鏡面陣列140上。在此實施例中，可校準對光源陣列120中之個別光源(未展示)的驅動信號，以使得灰階值之界限分明的序列產生於第一灰階圖案126中。
在一替代實施例中，第一灰階圖案126可為時變灰階圖案。在此實施例中，照射鏡面陣列140之光束114包含時變灰階，其中例如第一脈衝表示最高有效位元之振幅，且第二脈衝表示下一有效位元之振幅等，直至表示最低有效位元之脈衝為止。在此時變灰階圖案中，光源112可在時變操作期間以不同脈衝中之每一者均一地照射鏡面陣列140。對於此實施例，可省略振幅板120，且對光源112之驅動信號經組態以產生時變灰階值來產生時變第一灰階圖案126。
視情況，微影設備可包含用以將輻射(例如，紫外線(UV)輻射)供應至複數個光源112之輻射系統(未展示)。若圖案化裝置為輻射源自身(例如，雷射二極體陣列或LED陣列)，則微影設備可經設計為不具有輻射系統(亦即，不具有除圖案化裝置自身之外的輻射源），或至少為經簡化輻射系統。
輻射系統可包括經組態以自輻射源接收輻射之照明系統(照明器)。照明系統可包括以下元件中之一或多者：輻射傳遞系統(例如，適合導向鏡面)、輻射調節裝置(例如，光束擴展器)、用以設定輻射之角度振幅分佈(大體而言，至少可調整照明器之光瞳平面中的振幅分佈之外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(其可分別稱為σ外部及σ內部))之調整裝置、積光器及/或聚光器。照明系統可用以調節提供至光源112之輻射以在其橫截面中具有所要均一性及振幅分佈。照明系統可經配置以將輻射分成子光束，該等子光束可例如各自與複數個光源112中之一或多者相關聯。舉例而言，二維繞射光柵可用於將輻射分成子光束。在本發明描述中，術語「輻射光束(beam of radiation/radiation beam)」及「光束」涵蓋但不限於光束114包含輻射之複數個此類子光束之情況。
在其他實施例中，輻射系統亦可包括用以產生輻射以用於供應至光源112或藉由該光源供應之輻射源(例如，準分子雷射)。舉例而言，在輻射源為準分子雷射時，輻射源及微影設備100可為分離實體。在此類情況下，不認為輻射源形成微影設備100之部分，且將輻射自源傳遞至照明器。在其他情況下，舉例而言，在源為水銀燈時，輻射源可為微影設備100之整體部分。此等情形中之兩者皆涵蓋於本發明之範疇內。
在一實施例中，輻射源(在一實施例中，其可為光源112)可提供具有以下波長之輻射：至少5 nm，例如至少10 nm、至少50 nm、至少100 nm、至少150 nm、至少175 nm、至少200 nm、至少250 nm、至少275 nm、至少300 nm、至少325 nm、至少350 nm或至少360 nm。在一實施例中，輻射具有以下波長：至多450 nm，例如至多425 nm、至多375 nm、至多360 nm、至多325 nm、至多275 nm、至多250 nm、至多225 nm、至多200 nm或至多175 nm。在一實施例中，輻射可具有包括436 nm、405 nm、365 nm、355 nm、248 nm、193 nm、157 nm、126 nm及/或13.5 nm之波長。在一實施例中，輻射可包括約365 nm或約355 nm之波長。在一實施例中，輻射可包括寬頻帶之波長，例如涵蓋365 nm、405 nm及436 nm。亦可使用355 nm雷射源。在一實施例中，輻射可具有約405 nm之波長。
在一實施例中，輻射可呈以下角度自照明系統導向於圖案化裝置110處：在0與90°之間，例如在5與85°之間、在15與75°之間、在25與65°之間或在35與55°之間。可將來自照明系統之輻射直接提供給圖案化裝置110 (亦即而不依賴於鏡面陣列140)。在一替代實施例中，可藉助於光束分光器將輻射自照明系統導向至圖案化裝置110，該光束分光器經組態成使得輻射最初由光束分光器反射且導向至圖案化裝置110。圖案化裝置110可調變光束114且將其反射回光束分光器，該光束分光器將經調變光束朝向基板160透射。然而，替代配置可用於將輻射導向至圖案化裝置110且接著導向至基板160。特定言之，若使用透射圖案化裝置110 (例如LCD陣列)或圖案化裝置110為自發光的(例如，雷射二極體)，則可能不需要照明系統配置。
儘管根據本發明之實施例的微影設備100在本文中描述為用於曝光基板，但微影設備100亦可用於將抗蝕劑曝光在基板上或用於投影經圖案化光束114供用於無抗蝕劑微影。
所揭示之主題的一些實施例可藉由例如控制到達基板160之光的振幅來實施灰階化。特定言之，作為灰階化程序之一部分，特定振幅的光可成像至鏡面陣列140上。為了提供所需特定振幅，可使用振幅板120。如本文中所使用，振幅板120可包括任何數目(例如，1、7、8、16等)之濾光器或判定何種光振幅到達鏡面陣列140的其他光衰減或減少結構。在一實施例中，光可通過振幅板120透射，該振幅板含有使透射光含有多個光振幅的部分。作為一個實例，振幅板120可包括藉由對應於第一灰階圖案126之因數(例如，1/256、1/128、1/64、1/32、1/16、1/8、1/4及1/2)使光衰減的中性密度濾光器。在一實施例中，部分可包括具有不同厚度之用以使光衰減的不透明層。不透明層可由例如金屬塗層或膜製成，該金屬塗層或膜足夠薄以阻擋來自光源112的光中之一些且形成所要灰階圖案。以此方式，光振幅可對應於第一灰階圖案126中之位元。在一實施例中，第一灰階圖案126可具有第一解析度(例如「低解析度」8位元灰階圖案)，且振幅板120可透射光振幅以使得基板160處之經組合曝光具有高於第一解析度的第二解析度。具體言之，在一些實施例中，第二解析度可為256個灰階值，且振幅板120可透射八個光振幅以給予第一解析度八個灰階值。
在一些實施例中，可將相同振幅之光自振幅板120之單個部分成像至鏡面陣列140上，從而將個別鏡面有效分組至「低解析度帶」(例如，8「位元」灰階、7位元灰階等)中。因此，其他實施例，第一灰階圖案126 (由振幅板120產生且傳遞至鏡面陣列140)可具有八個光振幅或七個光振幅。在又一實施例中，第一灰階圖案126可藉由照射振幅板120之八個部分而具有七個光振幅，其中八個部分中之三者透射相等光振幅。此處，振幅板126之三個部分(例如，具有來自光源112的最大振幅之¼)中之一者充當一個帶，且另外兩個¼振幅部分可在基板160處組合以用於½振幅曝光。
如本文中所使用，術語「振幅」或「光振幅」意謂自光源112發射之光的振幅。另外，在一些實施例中，預期術語「振幅」亦可用於指示強度或能量。舉例而言，此情況可就功率(W)或強度(W/m2 ) (例如，如在強度板處所量測，強度板之部分可透射光源之強度的1/256)而言來表達灰階圖案，而言就光源振幅之1/256、1/128等而論來表達。在不偏離本發明之範疇之情況下，強度(或如本文中更通常使用之「振幅」)亦可就每單位立體角的功率而論來表達。
為處理需要曝光之基板上的像素，可提供將光束114導向至所要位置之鏡面陣列140。在一實施例中，光束114可藉由鏡面陣列140導向至需要曝光之基板160上的光點。在一實施例中，鏡面陣列140可經組態以使光束114在X及Y方向兩者上偏轉以將光點定位於基板上之像素上。在不需要光束114之一部分時，可使該部分朝向光束集堆偏轉。
在一實施例中，鏡面陣列140上之區域可以多個光振幅照射。區域可對應於第一灰階圖案126之位元。
如上文所論述，鏡面陣列140可促進光束114在X及/或Y方向上自光源112偏轉。換言之，此類型之鏡面陣列140可將光束114指向朝向透鏡陣列154上的特定部位且因此指向基板160。在一實施例中，鏡面陣列140可使輻射在僅Y方向或僅X方向上偏轉。在一實施例中，鏡面陣列140可使輻射在X及Y方向兩者上偏轉。
在一實施例中，鏡面陣列140可為機械(亦即，電流計型)、電光及/或聲光鏡面陣列。機械鏡面陣列往往會提供最大數目之可解析輻射光點(亦即，可解析光點意指光束經偏轉等於其自身角展度之角度)，但就光點掃描速率而言往往會最慢。電光鏡面陣列就光點掃描速率而言往往會最快，但往往會具有最小數目之可解析輻射光點。
在一實施例中，鏡面陣列140可為電光鏡面陣列。電光鏡面陣列可提供至多若干奈秒之切換速度。在一實施例中，電光鏡面陣列可提供+/-15度之偏轉角。在一實施例中，此可針對0.05度之輸入光束發散度產生約600個輻射光點。在一實施例中，電光鏡面陣列之使用可避免具有用於輻射偏轉之快速移動機械部分。在一實施例中，輻射源112與基板160之間可不存在移動光學元件。
電光鏡面陣列可包括光學透明壓電材料。因此，在一實施例中，由於施加在壓電材料上之電位差，可使光束114轉向。舉例而言，在橫越此光學透明材料施加電位差時，材料之折射率改變，此改變光束傳播之方向(亦即，可使輻射光束偏轉)。在一實施例中，材料選自以下各者：LiNbO3 、LiTaO3 、KH2 PO4 (KDP)或NH4 H2 PO4 (ADP)。LiTaO3 在405 nm波長下為透明的。
投影系統150 (例如，石英及/或CaF2 透鏡系統或包含由此類材料製得的透鏡元件之反射折射混合系統，或鏡面系統)可用於將光束114投影至基板160上。投影系統150可投影由光源112及鏡面陣列140提供之第一灰階圖案，以使得第一灰階圖案相干地形成於基板160上。
就此而言，投影系統可包括一聚焦元件或多個聚焦元件(本文中一般稱為透鏡陣列154)，例如，微透鏡陣列154 (MLA)或菲涅爾(Fresnel)透鏡陣列154，例如以形成二次來源且以使光點成像至基板160上。
在一實施例中，可使光成像至包括將光聚焦至基板160上之透鏡的透鏡陣列154上。在另一實施例中，可在一部位處多次照射基板160，以使得所傳遞之總光振幅對應於第二灰階圖案。
在一實施例中，透鏡陣列154 (例如，MLA)可包括至少10個聚焦元件，例如至少100個聚焦元件、至少1,000個聚焦元件、至少10,000個聚焦元件、至少100,000個聚焦元件或至少1,000,000個聚焦元件。在一些實施例中，透鏡陣列154中之透鏡之數目可等於鏡面陣列140中的鏡面之數目。
在一實施例中，透鏡陣列154可至少在去往基板及遠離基板之方向上例如在使用一或多個致動器之情況下移動。能夠將透鏡陣列154移動至基板及遠離基板允許例如用於聚焦調整而不必移動基板160。在一實施例中，透鏡陣列154中之個別透鏡元件(例如透鏡陣列154中之每一個別透鏡元件)可至少在去往基板及遠離基板的方向上移動(例如用於對非平面基板進行局部聚焦調整或以使每一光學圓柱處於相同焦距)。
透鏡陣列154中之透鏡中之任一者可將光聚焦至基板上的光點上。如本文中所使用，「光點」意謂基板上的來自一或多個透鏡之光到達基板160之區域。光點可為但並非必需為任何特定透鏡之焦點。在一些實施例中，光點可對應於高斯光束之腰部。由於基板及光束之距離、角度等、任何透鏡、具有塑形孔徑的光束區塊之形狀等，光點可為圓形、橢圓形或任何其他形狀。
在一實施例中，光點大小可為10微米或更小、5微米或更小，例如3微米或更小、2微米或更小、1微米或更小、0.5微米或更小、0.3微米或更小或約0.1微米。在一實施例中，基板上之光點大小為0.1微米或更大、0.2微米或更大、0.3微米或更大、0.5微米或更大、0.7微米或更大、1微米或更大、1.5微米或更大、2微米或更大或5微米或更大。在一實施例中，光點大小為約0.1微米。在一實施例中，光點大小為約0.5微米。在一實施例中，光點大小為約1微米。此等大小可應用於光點之直徑、長軸或半長軸或其他相關尺寸。
在一些實施例中，微影設備可包括在曝光程序期間在每一階段時產生信號以將圖案化裝置設定成必要狀態的控制器。可將待形成於基板上之圖案以例如GDSII之向量定義之格式提供至微影設備。為了將設計資訊轉換為控制信號，控制器可包括可經組態以對表示圖案之資料流執行處理步驟的一或多個資料操控裝置。資料操控裝置可共同地稱為「資料路徑」。
資料路徑之資料操控裝置可經組態以執行以下功能中之一或多者：將以向量為基礎之設計資訊轉換為位元映像圖案資料；將位元映像圖案資料轉換為所需輻射劑量映像(亦即橫越基板之所需輻射劑量輪廓)；將所需輻射劑量映像轉換為用於每一光源的所需輻射振幅值；及將用於每一光源之所需輻射振幅值轉換為相應控制信號。
在一實施例中，可藉由有線或無線通信將控制信號供應至光源112及/或一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)。另外，可將來自光源112及/或來自一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)之信號傳達至控制器。以與控制信號類似之方式，可藉由有線或無線手段將功率供應至光源112或一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)。舉例而言，在有線實施例中，可藉由一或多個線供應功率，而不管其與攜載信號之線相同或不同。可提供滑動接觸配置以傳輸功率。在無線實施例中，可藉由RF耦合傳遞功率。
雖然先前論述集中於供應至光源112及/或一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)之控制信號，但應理解，其涵蓋另外或替代地經由適當組態將來自光源112及/或來自一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)之信號傳輸至控制器。因此，通信可為單向(例如，僅至光源112及/或一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)或自其進行通信)或雙向(亦即，自光源112及/或一或多個其他裝置(例如，鏡面陣列及/或感測器)及至其進行通信)。
在一實施例中，用以提供圖案之控制信號可經更改以考慮可影響基板上之圖案的恰當供應及/或顯現之因數。舉例而言，校正可應用於控制信號以考慮光源112、透鏡等中之一或多者的加熱。此加熱可造成光源112、透鏡等之指向方向改變、輻射之均一性改變等。在一實施例中，與光源112及/或來自例如感測器之其他元件相關聯的所量測溫度及/或膨脹/收縮可用於更改控制信號，該等控制信號將已經以其他方式提供以形成圖案。因此，舉例而言，在曝光期間，光源112之溫度可發生變化，變化造成將在單個恆定溫度下提供之經投影圖案的改變。因此，控制信號可經更改以引起此變化。類似地，在一實施例中，來自對準感測器及/或位階感測器150之結果可用於更改由光源112提供之圖案。圖案可經更改以校正例如可起因於例如光源112與基板160之間的光學器件(若存在)、基板160之定位之不規則性、基板160之不均勻性等之失真。
憑藉定位裝置(及視情況基座上之位置感測器(例如，接收干涉光束之干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器))，可準確地移動基板160，例如以便將不同目標部分定位於光束114之路徑中。在其他實施例中，光源112之定位裝置可用於例如在掃描期間相對於光束114之路徑準確地校正光源112之位置。
圖2為根據一實施例的說明例示性基板及曝光圖案的簡圖。在一實施例中，微影設備100可包括配置於框架或其他支撐結構上之光源112。
在一實施例中，光源112可與鏡面陣列140相鄰定位以形成交替光源及鏡面陣列之交錯圖案的部分。在另一實施例中，光源可與透鏡陣列154相鄰定位以形成交替光源及透鏡陣列154之交錯圖案的部分。
如圖2中所展示，光源112可配置至沿Y方向延伸的光源112之多個(例如，至少8個)靜止分離陣列中。另外，在一實施例中，光源112之多個陣列可在X方向上與光源112之相鄰陣列以交替方式交錯。微影設備100 (尤其光源112)可經配置以提供像素柵格成像(下文描述)。透鏡陣列154可以與光源112類似之方式交錯。以此方式，至少在如圖2中所展示之投影中，光源112及透鏡陣列154可填充於成像區域之大部分中，諸如可與裝配線或其他處理設備一起使用。應理解，光源112及透鏡陣列154不需要共面。大體而言，圖2中之實例說明，微影設備100之各種組件可以交錯組態定位以例如使用於圖案化的所需區域最小化。
整個基板160可在單次掃描中藉由使用複數個微影設備100曝光，其中每一微影設備100包含一個或多個光源112。輻射光點之陣列可藉由多個微影設備100產生，以「棋盤型」或交錯組態配置在至少兩列(例如，R1、R2)中，以使得輻射光點之一個陣列的邊緣與輻射光點之相鄰陣列的邊緣略微重疊。在一實施例中，微影設備100 (其可對應於一或多組光源112及/或透鏡陣列154)配置在至少3列中，例如配置在4列或5列中。以此方式，輻射帶橫越基板160之寬度延伸，從而允許整個基板之曝光在單次掃描中執行。此「全寬」單次曝光有助於避免連接兩次或更多次之可能的縫合部問題，且亦可減小機器佔據面積，此係由於基板不需要在橫切於基板通過方向的方向上移動。應瞭解，可使用任何適合數目之微影設備100。在一實施例中，微影設備100之數目為至少1，例如至少2、至少4、至少8、至少10、至少12、至少14或至少17。在一實施例中，微影設備100之數目小於40，例如小於30或小於20。每一微影設備100可包含分離圖案化裝置110及視情況存在之分離投影系統150及/或如上文所描述的輻射系統。然而，應瞭解，兩個或更多個微影設備100可共用輻射系統、圖案化裝置110及/或投影系統150中之一或多者的至少部分。
基板160可以脈衝模式來掃描(或曝光)。在脈衝模式下，使光源112保持基本上靜止，且使用脈衝(例如，由脈衝式輻射源提供或藉由加脈衝於光源來提供)將整個圖案投影至基板160之目標部分上。使基板160以基本上恆定的速度移動，以使得使光束114掃描橫越基板160之線。由光源提供之圖案視需要在脈衝之間經更新，且對脈衝進行定時以使得順次目標部分曝光於基板160上的所需部位。因此，光束114可橫越基板160進行掃描以曝光用於基板160之條帶之完整圖案。重複程序，直至已逐行地曝光完整基板160為止。
圖3為根據一實施例的說明基板160處之像素柵格成像的簡圖。在一實施例中，微影設備100可將光源112之輻射以不形成投影至基板上之個別像素而實際上形成投影至基板上之實質上連續影像的方式投影至基板上。微影設備100 (尤其光源112)可經配置以提供如本文中更詳細地描述之像素柵格成像。在另一實施例中，微影設備100不需要提供像素柵格成像。在又一實施例中，透鏡陣列154可相對於基板160之掃描方向以一角度安置，以使得來自透鏡陣列154之光點實質上對接以在基板160處產生實質上連續的光點列。
圖3示意性地說明可如何產生基板160上之圖案。實心圓圈表示藉由投影系統150中之透鏡陣列154投影至基板160上的光點S之陣列。在基板上曝光一系列曝光時使基板160相對於投影系統150在X方向上移動。空心圓圈表示可能先前已曝光於基板160上之光點曝光SE。如所展示，藉由投影系統150內之透鏡陣列154投影至基板160上的每一光點在基板160上曝光一列R光點曝光。用於基板160之完整圖案由藉由光點S中之每一者所曝光的光點曝光SE之所有列R之總和產生。此配置可稱為「像素柵格成像」。應瞭解，圖3為示意圖且光點S實務上可重疊，例如，如稍後參看圖4及圖5所說明。
可見，輻射光點S之陣列可相對於基板掃描方向以角度α配置(基板160之邊緣處於平行於X及Y方向)。進行此動作，以使得在基板160在掃描方向(X方向)上移動時，每一輻射點將越過基板之不同區域，由此允許整個基板由輻射光點S之陣列覆蓋。在各種實施例中，角度α可小於20°、10°、5°、3°、1°、0.5°、0.25°、0.10°、0.05°或0.01°中之一者。在一實施例中，角度α為至少0.0001°，例如至少0.001°。根據在垂直於掃描方向之方向上的影像光點大小及陣列間距來判定傾斜角α及陣列在掃描方向上之寬度以確保處理基板160之整個表面區域。
在本發明之內容背景中，值得注意的是，在某些實施例中，光點S中之一些可具有相同振幅的光。舉例而言，圖3展示可具有相同振幅的光(在自振幅板120成像時)之實例光點310。振幅板120可將相同振幅的光提供至鏡面陣列140及/或透鏡陣列154上之一些位置。藉由對許多光點一次性提供較低解析度光，且使用重複曝光來提供製造程序所需的更高解析度總曝光，可大大增加微影系統100之產出率。
舉例而言，在光微影中，所要特徵可藉由將基板上之抗蝕劑層選擇性地曝光於輻射而在基板上產生。接收某一最小輻射劑量(「劑量臨限值」)之抗蝕劑之區域經歷化學反應，而其他區域保持不變。抗蝕劑層中之由此所產生之化學差異允許使抗蝕劑顯影，亦即，選擇性地移除已接收至少最小劑量的區域或移除未接收最小劑量之區域。因此，基板之部分仍受到抗蝕劑保護，而曝光供移除抗蝕劑所來自的基板之區域，從而允許例如額外處理步驟，例如基板之選擇性蝕刻、選擇性金屬沈積等，藉此產生所要特徵。圖案化輻射可藉由控制圖案化裝置110來實現，以使得透射至所要特徵內之基板上之抗蝕劑層的區域之輻射處於足夠高之振幅下以便該區域在曝光期間接收高於劑量臨限值的輻射劑量，而基板上之其他區域藉由提供零或顯著地較低之輻射振幅而接收低於劑量臨限值的輻射劑量。
實務上，即使經設定為在特徵邊界之一個側上提供最大輻射振幅且在另一側上提供最小輻射振幅，所要特徵之邊緣處之輻射劑量亦不自給定最大劑量突然改變成零劑量。取而代之，由於繞射效應，輻射劑量之位準可橫越過渡區而逐漸減少。接著藉由所接收劑量下降低於輻射劑量臨限值所處之位置來判定在使抗蝕劑顯影之後最終形成的所要特徵之邊界之位置。橫越過渡區之輻射劑量之逐漸降低的輪廓及因此特徵邊界之精確位置可藉由將不僅達最大或最小振幅位準且亦達最大振幅位準與最小振幅位準之間的振幅位準之輻射提供至基板上之處於特徵邊界上或附近的點來更精確地控制。此通常稱為「灰階化」或「灰階層次化」。
灰階化可對特徵邊界之位置提供比微影系統中可能的控制更大之控制，在該微影系統中提供至基板之輻射振幅僅可設定成兩個值(亦即，恰好最大值及最小值)。在一實施例中，可投影至少三個不同輻射振幅值，例如至少4個輻射振幅值、至少8個輻射振幅值、至少16個輻射振幅值、至少32個輻射振幅值、至少64個輻射振幅值、至少100個輻射振幅值、至少128個輻射振幅值或至少256個輻射振幅值。若圖案化裝置為輻射源自身(例如發光二極體或雷射二極體之陣列)，則可例如藉由控制所透射之輻射的振幅位準來實現灰階化。若圖案化裝置包括鏡面陣列140，則可例如藉由控制鏡面陣列140之傾斜角度來實現灰階化。此外，可藉由對複數個可程式化元件及/或鏡面陣列進行分組且控制該組內之在給定時間時接通或關斷的元件及/或鏡面陣列之數目來實現灰階化。
在一個實例中，圖案化裝置(包含提供基板之一或多個曝光之序列的一或多個微影裝置)可具有一系列狀態，包括：(a)黑色狀態，其中所提供之輻射為最小值或甚至對於其相應像素之振幅分佈為零比重；(b)最白狀態，其中所提供的輻射占最大比重；及(c)兩者之間的複數個狀態，其中所提供之輻射占中等比重。全部複數個狀態可描述為灰色狀態之序列，在黑色與白色之間，可選擇以實現灰階印刷。
圖4為根據一實施例的說明藉由疊印兩個高斯光束形成的臨界尺寸的簡圖。
在一些微影程序中，可組合光以在基板處提供具有特定尺寸之特定量的照明。舉例而言，光阻或其他此類基板可以使得光圖案形成具有特定尺寸之特徵的方式曝光於光。此類尺寸可包括表徵光阻之特徵或基板之所要特徵的臨界尺寸(CD)。可產生光，以使得臨界尺寸(或僅光束之「邊緣」)對應於光點之特性寬度。
在一實施例中，來自光源112之光可為可成像至基板160處之光點S上的高斯光束。光點S可具有對應於高斯光束之輪廓之寬度的光點直徑410。光點直徑410亦可被視為所得空中影像之解析度，且在一些情況下，可表示可在基板160處產生的最小特徵。
在另一實施例中，在藉由微影系統對基板160進行掃描期間，可傳遞光之多個曝光以形成光特徵430 (其可對應於空中影像之一部分)。如本文中所使用，「光特徵」是指基板處之光，而「經印刷特徵」係指可由在微影程序期間傳遞之光特徵引起的所得實體特徵或改變。光特徵430可具有光特徵大小420及基板處之光特徵置放S1。光特徵大小420可基於在曝光期間傳遞的振幅輪廓之總和。一個實例在圖4中展示，其中光特徵430藉由相鄰光點之加總曝光(其可在掃描期間在不同時間發生)而形成。
雖然在一次感測中，基板160上之光特徵430之邊緣的部位可受成像於基板160上之光點之影像置放(例如，光點之間的間距、光點大小等)限制，但本發明之實施例可允許此類邊緣之更精細調整，如下文所描述。
圖5為根據一實施例的說明臨界尺寸之移位的簡圖。
在此實例中，光特徵430可為兩個相鄰光點之總和的結果(但任何數目及配置之光點可用於形成所要光特徵)。光特徵寬度420可對應於臨界尺寸，如在一些微影程序中所使用。在又一實施例中，光特徵430可藉由修改光的曝光中之光振幅中之一或多者同時維持光特徵大小420來移位。在一實施例中，光特徵430可藉由對應於第二灰階圖案之位元的光振幅之總和而形成。具體言之，移位可藉由將光振幅改變成第二灰階圖案中之不同位元來執行。如圖5中所說明，藉由將前兩個相等振幅改變成兩個不同振幅A2及A3來使曝光變化會造成光特徵430之部位的精細移位(自S1至S2)。藉由以此逐位元方式改變基板160處之曝光，可達成圖案化程序中之經印刷特徵的精細調整。此外，特徵大小420可由振幅A2及A3驅動。舉例而言，若A2及A3兩者之強度皆增大或減小，則影像置放S2可保持相同，而光影像大小410可相應地增大或減小。
應瞭解，灰階化可用於除了上文所描述之目的以外的另外或替代目的。舉例而言，曝光之後的基板之處理可經調諧以使得取決於所接收輻射劑量位準而存在基板之區域的多於兩個潛在回應。舉例而言，接收低於第一臨限值的輻射劑量之基板之一部分以第一方式作出回應；接收高於第一臨限值但低於第二臨限值的輻射劑量之基板之一部分以第二方式作出回應；且接收高於第二臨限值的輻射劑量之基板之一部分以第三方式作出回應。因此，灰階化可用於提供橫越具有多於兩個所要劑量位準之基板之輻射劑量輪廓。在一實施例中，輻射劑量輪廓具有至少2個所要劑量位準，例如至少3個所要輻射劑量位準、至少4個所要輻射劑量位準、至少6個所要輻射劑量位準或至少8個所要輻射劑量位準。
應進一步理解，可藉由除了如上文所描述的僅控制在每一點處所接收之輻射的振幅之外的方法來控制輻射劑量輪廓。舉例而言，可替代地或另外，可藉由控制每一點之曝光之持續時間來控制由該點所接收的輻射劑量。作為另一實例，每一點可在複數個順次曝光中潛在地接收輻射。因此，可替代地或另外，可藉由使用該複數個順次曝光之所選擇子集曝光每一點來控制由該點所接收之輻射劑量。
另外，雖然上文關於灰階化之論述聚焦於光微影，但可將類似概念應用於本文中所論述之材料移除及材料沈積。舉例而言，消融可以不同劑量位準來控制以提供灰階化。類似地，可控制劑量位準以提供與材料沈積相關聯之灰階化。
圖6為根據一實施例的說明無光罩微影方法的程序流程圖。
在一實施例中，執行無光罩微影的方法可包括：在610處，用具有多個光振幅之光來照射鏡面陣列140，從而形成第一灰階圖案126。鏡面陣列140可包括多個鏡面，且鏡面中之至少兩者可用相同振幅之光來照射。在620處，具有多個光振幅之光可成像至基板160上以在基板160處產生第二灰階圖案。
圖7為根據一實施例的實例電腦系統CS之方塊圖。
電腦系統CS包括用於傳達資訊之匯流排BS或其他通信機制及與匯流排BS耦接以供處理資訊之處理器PRO (或多個處理器)。電腦系統CS亦包括耦接至匯流排BS以用於儲存待由處理器PRO執行之資訊及指令的主記憶體MM，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置。主記憶體MM亦可用於在待由處理器PRO執行之指令的執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統CS進一步包括耦接至匯流排BS以用於儲存用於處理器PRO之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) ROM或其他靜態儲存裝置。提供諸如磁碟或光碟之儲存裝置SD，且將其耦接至匯流排BS以用於儲存資訊及指令。
電腦系統CS可經由匯流排BS耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器DS，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入裝置ID耦接至匯流排BS以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器PRO。另一類型之使用者輸入裝置為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器PRO且用於控制顯示器DS上之游標移動的游標控制件CC，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入裝置通常具有在兩個軸線(第一軸(例如，x)及第二軸(例如，y))上之兩個自由度，從而允許該裝置指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入裝置。
根據一個實施例，本文中所描述之一或多種方法的部分可藉由電腦系統CS回應於處理器PRO執行主記憶體MM中所含有之一或多個指令的一或多個序列來執行。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存裝置SD)讀取至主記憶體MM中。主記憶體MM中所含有之指令序列的執行促使處理器PRO執行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用於執行主記憶體MM中所含有之指令序列。在一替代實施例中，可代替或結合軟體指令來使用硬連線電路。因此，本文中之描述不限於硬體電路與軟體之任何特定組合。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令提供至處理器PRO以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存裝置SD。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體MM。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，包括包含匯流排BS之電線。傳輸媒體亦可呈聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間所產生之聲波或光波。電腦可讀媒體可為非暫時性的，例如軟碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案的任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣。非暫時性電腦可讀媒體可具有記錄於其上之指令。在由電腦執行時，指令可實施本文中所描述的特徵中之任一者。暫時性電腦可讀媒體可包括載波或其他傳播電磁信號。
各種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器PRO以供執行。舉例而言，最初可將指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令加載至其動態記憶體中，且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統CS本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器將資料轉換為紅外線信號。耦接至匯流排BS之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排BS上。匯流排BS將資料攜載至主記憶體MM，處理器PRO自該主記憶體擷取且執行指令。由主記憶體MM接收之指令可視情況在由處理器PRO執行之前或之後儲存於儲存裝置SD上。
電腦系統CS亦可包括耦接至匯流排BS之通信介面CI。通信介面CI提供與網路鏈路NDL之雙向資料通信耦合，該網路鏈路連接至區域網路LAN。舉例而言，通信介面CI可為用以提供與相應類型之電話線的資料通信連接之整合服務數位網路(ISDN)卡或數據機。作為另一實例，通信介面CI可為用以將資料通信連接提供至相容LAN的區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此實施方案中，通信介面CI發送且接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、電磁信號或光學信號。
網路鏈路NDL通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料裝置。舉例而言，網路鏈路NDL可經由區域網路LAN將連接提供至主電腦HC。此可包括經由全球封包資料通信網路(現在通常稱為「網際網路」INT)而提供之資料通信服務。區域網路LAN (網際網路)皆使用攜載數位資料流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路資料鏈路NDL上且經由通信介面CI之信號為輸送資訊的例示性載波形式，該等信號將數位資料攜載至電腦系統CS且自該電腦系統攜載數位資料。
電腦系統CS可經由網路、網路資料鏈路NDL及通信介面CI發送訊息及接收資料(包括程式碼)。在網際網路實例中，主電腦HC可經由網際網路INT、網路資料鏈路NDL、區域網路LAN及通信介面CI傳輸用於應用程式之經請求程式碼。舉例而言，一個此類經下載應用程式可提供本文中所描述之方法的全部或部分。所接收程式碼可在接收其時由處理器PRO執行，及 /或儲存於儲存裝置SD或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統CS可獲得呈載波形式之應用程式碼。
圖8為根據一實施例的微影投影設備之示意圖。
微影投影設備可包括照明系統IL、第一物件台MT、第二物件台WT及投影系統PS。
照明系統IL可調節輻射光束B。在此特定情況下，照明系統亦包含輻射源SO。
第一物件台(例如，圖案化裝置台) MT可具有用以固持圖案化裝置MA (例如，倍縮光罩)之圖案化裝置固持器，且連接至用以相對於項目PS來準確地定位圖案化裝置之第一定位器。
第二物件台(基板台) WT可具有用以固持基板W (例如，抗蝕劑塗佈矽晶圓)之基板固持器，且連接至用以相對於項目PS來準確地定位基板之第二定位器。
投影系統(「透鏡」) PS (例如，折射、反射或反射折射光學系統)可使圖案化裝置MA之經輻照部分成像至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。
如本文中所描繪，設備可屬於透射型(亦即，具有透射圖案化裝置)。然而，大體而言，設備亦可屬於例如反射型(具有反射圖案化裝置)。設備可採用與經典光罩不同種類之圖案化裝置；實例包括可程式化鏡面陣列或LCD矩陣。
源SO (例如，水銀燈或準分子雷射、雷射產生電漿(LPP) EUV源)產生輻射光束。舉例而言，此光束直接地抑或在已橫穿諸如光束擴展器Ex之調節設備之後饋送至照明系統(照明器) IL中。照明器IL可包含調整裝置AD，以用於設定光束中之振幅分佈之外部徑向範圍及/或內部徑向範圍「通常分別稱為σ外部及σ內部)。另外，該照明器一般包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。以此方式，照射於圖案化裝置MA上之光束B在其橫截面中具有所要均一性及振幅分佈。
在一些實施例中，源SO可在微影投影設備之外殼內(如常常係在源SO為例如水銀燈時的情況)，但其亦可遠離微影投影設備，源SO產生之輻射光束經引導至設備中(例如憑藉適合導向鏡面)；此後一情形可為在源SO為準分子雷射(例如，基於KrF、ArF或F2發出雷射)時的情況。
光束PB可接著截取固持於圖案化裝置台MT上之圖案化裝置MA。在已橫穿圖案化裝置MA的情況下，光束B可穿過透鏡PL，該透鏡將光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位設備(及干涉式量測設備IF)，可準確地移動基板台WT，例如以便將不同目標部分C定位於光束PB之路徑中。類似地，第一定位設備可用於例如在自圖案化裝置庫中機械擷取圖案化裝置MA之後或在掃描期間相對於光束B之路徑精確地定位圖案化裝置MA。大體而言，可憑藉長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現物件台MT、WT之移動。然而，在步進器(與步進掃描工具相反)之情況下，圖案化裝置台MT可僅連接至短衝程致動器，或可經固定。
可在兩種不同模式(步進模式及掃描模式)中使用所描繪工具。在步進模式下，將圖案化裝置台MT保持基本上靜止，且將整個圖案化裝置影像一次性投影((亦即，單次「閃光」)至目標部分C上。在x及/或y方向上使基板台WT移位，以使得不同目標部分C可由光束PB輻照。
在掃描模式下，除了單次「閃光」中不曝光給定目標部分C之外，基本上相同情形適用。取而代之，圖案化裝置台MT可在給定方向(所謂的「掃描方向」，例如，y方向)上以速度v移動，以使得使投影光束B在圖案化裝置影像上進行掃描；同時，基板台WT以速度V = Mv在相同或相反方向上同時地移動，其中M為透鏡PL之放大率(通常，M = 1/4或1/5)。以此方式，可在不必損害解析度之情況下曝光相對較大目標部分C。
圖9為根據一實施例的另一微影投影設備(LPA)之示意圖。
LPA可包括源收集器模組SO、經組態以調節輻射光束B (例如EUV輻射)的照明系統(照明器) IL、支撐結構MT、基板台WT及投影系統PS。
支撐結構(例如，圖案化裝置台) MT可經建構以支撐圖案化裝置(例如，光罩或倍縮光罩) MA且連接至經組態以準確地定位圖案化裝置之第一定位器PM。
基板台(例如，晶圓台) WT可經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW。
投影系統(例如，反射性投影系統) PS可經組態以將藉由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。
如此處所描繪，LPA可屬於反射型(例如，採用反射圖案化裝置)。應注意，因為大多數材料在EUV波長範圍內具吸收性，所以圖案化裝置可具有包含例如鉬與矽之多堆疊的多層反射器。在一個實例中，多堆疊反射器具有鉬與矽之40個層對，其中每一層之厚度為四分之一波長。可藉由X射線微影來產生甚至更小的波長。由於大多數材料在EUV及x射線波長下具吸收性，因此圖案化裝置構形上的圖案化吸收材料之薄件(例如，在多層反射器之頂部上的TaN吸收體)界定特徵將在何處印刷(正性抗蝕劑)或不印刷(負性抗蝕劑)。
照明器IL可自源收集器模組SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括但不一定限於藉由EUV範圍中之一或多個發射譜線將材料轉換為具有至少一種元素之電漿狀態，元素例如氙、鋰或錫。在一種此類方法(常常稱為雷射產生電漿(「LPP」))中，可藉由運用雷射光束來輻照燃料(諸如，具有譜線發射元素之材料小液滴、串流或叢集)而產生電漿。源收集器模組SO可為包括雷射之EUV輻射系統之部分，該雷射用於提供激發燃料的雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如EUV輻射，該輻射使用安置於源收集器模組中之輻射收集器來收集。舉例而言，在使用CO2 雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射與源收集器模組可為分離實體。
在此類情況下，可不認為雷射形成微影設備之部分，且輻射光束可憑藉包含例如適合導向鏡面及/或光束擴展器之光束傳遞系統而自雷射傳遞至源收集器模組。在其他情況下，舉例而言，在源為放電產生電漿EUV產生器(常常稱為DPP源)時，源可為源收集器模組之整體部分。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角振幅分佈之調整器。大體上，可調整照明器之光瞳平面中之振幅分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別稱為σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如琢面化場鏡面裝置及琢面化光瞳鏡面裝置。照明器可用於調節輻射光束以在其橫截面中具有所要均一性及振幅分佈。
輻射光束B可入射於固持於支撐結構(例如，圖案化裝置台) MT上之圖案化裝置(例如，光罩) MA上，且由該圖案化裝置來圖案化。在自圖案化裝置(例如，光罩) MA反射之後，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統將光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2 (例如干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置(例如，光罩) MA。可使用圖案化裝置對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置(例如，光罩) MA及基板W。
所描繪設備LPA可用於以下模式中之至少一者：步進模式、掃描模式及靜止模式。
在步進模式下，在將賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，圖案化裝置台) MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，以使得可曝光不同目標部分C。
在掃描模式下，在將賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，圖案化裝置台) MT及基板台WT (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，圖案化裝置台) MT之速度及方向。
在靜止模式下，在將賦予至輻射光束之圖案投射至目標部分C上時，使固持可程式化圖案化裝置之支撐結構(例如圖案化裝置台) MT保持基本上靜止，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，一般採用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一次移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間視需要更新可程式化圖案化裝置。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化裝置(諸如，如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)的無光罩微影。
圖10為根據一實施例的微影投影設備之詳細視圖。
如所展示，LPA可包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置成使得可在源收集器模組SO之圍封結構ES中維持真空環境。可藉由放電產生電漿源來形成EUV輻射發射熱電漿HP。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)來產生EUV輻射，其中產生熱電漿HP以發射在電磁波譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由產生至少部分離子化電漿之放電來產生熱電漿HP。為了輻射之高效產生，可能需要分壓為例如10 Pa之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他適合氣體或蒸汽。在一實施例中，提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿HP發射之輻射經由定位於源腔室SC中之開口中或後方之視情況選用的氣體障壁或污染物截留器CT (在一些情況下，亦稱為污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室SC傳遞至收集器腔室CC中。污染物截留器CT可包括通道結構。污染物截留器CT亦可包括氣體障壁或氣體障壁與通道結構之組合。如此項技術中已知，本文中進一步指示之污染物截留器或污染物障壁CT至少包括通道結構。
收集器腔室CC可包括可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側US及下游輻射收集器側DS。橫穿輻射收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器SF反射以沿著由點虛線「O」指示之光軸聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF可稱為中間焦點，且源收集器模組經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構ES中之開口OP處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿HP之影像。
接著，輻射橫穿照明系統IL，該照明系統可包括琢面化場鏡面裝置FM及琢面化光瞳鏡面裝置pm，該琢面化場鏡面裝置及琢面化光瞳鏡面裝置經配置以提供在圖案化裝置MA處的輻射光束B之所要角度分佈以及在圖案化裝置MA處的輻射振幅之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化裝置MA處反射輻射光束B後，隨即形成經圖案化光束PB，且經圖案化光束PB藉由投影系統PS經由反射元件RE成像至由基板台WT固持之基板W上。
比所展示元件多的元件一般可存在於照明光學器件單元IL及投影系統PS中。取決於微影設備之類型，光柵光譜濾光器SF可視情況存在。此外，可存在比圖式中所展示之鏡面更多的鏡面，例如，可存在存在於投影系統PS中的1至6個額外反射元件。
收集器光學器件CO可為具有掠入射反射器GR之巢套式收集器，僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器GR經安置為圍繞光軸O軸向對稱，且此類型之收集器光學器件CO可與通常稱為DPP源之放電產生電漿源組合使用。
圖11為根據一實施例的微影投影設備LPA之源收集器模組SO的詳細視圖。
源收集器模組SO可為LPA輻射系統之部分。雷射LA可經配置以將雷射能量存放至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而產生具有數10 eV之電子溫度的高度離子化電漿HP。在此等離子之去激發及再結合期間所產生之高能輻射自電漿發射，由近正入射收集器光學器件CO收集，且聚焦至圍封結構ES中的開口OP上。
可使用以下條項來進一步描述實施例： 1. 一種執行無光罩微影之方法，該方法包含： 用具有複數個光振幅之光照射一鏡面陣列，從而形成一第一灰階圖案，該鏡面陣列包括複數個鏡面，且複數個鏡面中之至少兩者用相同振幅的光照射；以及 使具有複數個光振幅之光成像至一基板上以在該基板處產生一第二灰階圖案，該第二灰階圖案與該第一灰階圖案不同。 2. 如條項1之方法，其進一步包含使光透射通過含有使得透射光含有複數個光振幅之複數個部分的一振幅板。 3. 如條項2之方法，其中該相同振幅的光可自該振幅板之一單個部分成像至該鏡面陣列上。 4. 如條項2之方法，其中該第一灰階圖案可具有一第一解析度，且該振幅板透射複數個光振幅以使得該基板處之一組合曝光具有高於該第一解析度的一第二解析度。 5. 如條項4之方法，其中該第二解析度可具有256個灰階值，且該振幅板可透射八個光振幅以給予該第一解析度八個灰階值。 6. 如條項1之方法，該照射進一步包含用複數個光源形成該第一灰階圖案。 7. 如條項6之方法，該照射進一步包含用來自該複數個光源之一光源產生該第一灰階圖案之一個位元。 8. 如條項7之方法，該照射進一步包含用來自該複數個光源之一單個相應光源產生該第一灰階圖案中之每一位元。 9. 如任何前述條項之方法，其中該複數個光振幅對應於該第一灰階圖案中之位元。 10. 如任何前述條項之方法，其進一步包含產生具有八個光振幅之該第一灰階圖案。 11. 如任何前述條項之方法，其進一步包含產生具有七個光振幅之該第一灰階圖案。 12. 如條項11之方法，其進一步包含藉由照射一振幅板之八個部分來產生具有七個光振幅的第一灰階圖案，其中該等八個部分中之三者透射相等光振幅。 13. 如條項1之方法，其中該光源經組態以均一地照射該鏡面陣列，且其中該第一灰階圖案經產生為一時變灰階圖案。 14. 如條項13之方法，其中該時變灰階圖案中之一第一脈衝表示一最高有效位元之一振幅，且該時變灰階圖案中之一第二脈衝表示一下一有效位元之振幅。 15. 如任何前述條項之方法，其進一步包含以對應於該鏡面陣列之一調整頻率的一雙態觸發頻率來開啟及關閉該光源。 16. 如任何前述條項之方法，其進一步包含控制一或多個雷射二極體來發射光。 17. 如任何前述條項之方法，其中該光源與該鏡面陣列相鄰定位以形成交替光源及鏡面陣列之一交錯圖案之部分。 18. 如任何前述條項之方法，其中該光源與一透鏡陣列相鄰定位以形成交替光源及透鏡陣列之一交錯圖案。 19. 如任何前述條項之方法，以複數個光振幅照射該鏡面陣列上的複數個區域，該複數個區域對應於該第一灰階圖案之位元。 20. 如任何前述條項之方法，其進一步包含將光成像至包括將光聚焦至該基板上之複數個透鏡的一透鏡陣列上。 21. 如任何前述條項之方法，其進一步包含在一部位處多次照射該基板以使得所傳遞之一總光振幅對應於該第二灰階圖案。 22. 如任何前述條項之方法，其進一步包含相對於該基板之一掃描方向以一角度定位透鏡陣列，以使得來自該透鏡陣列之光點實質上對接以在該基板處產生實質上連續的光點列。 23. 如任何前述條項之方法，其進一步包含自光將一高斯光束成像至該基板處的一光點上，其中該光點具有對應於該高斯光束之一輪廓之一寬度的一光點直徑。 24. 如條項23之方法，其進一步包含：在藉由一微影系統之該基板的掃描期間，傳遞光之複數個曝光以在該基板處形成具有一光特徵大小及一光特徵置放的一光特徵，該光特徵大小基於在複數個曝光期間所傳遞之振幅輪廓之總和。 25. 如條項24之方法，其進一步包含藉由修改該複數個曝光中的該等光振幅中之一或多者同時維持該光特徵大小來使光特徵移位。 26. 如條項25之方法，其中該光特徵由對應於該第二灰階圖案之位元的該光振幅之總和形成，且其中該移位藉由將該等光振幅中之一或多者變成該第二灰階圖案中之不同位元來執行。 27. 一種電腦程式產品，其包含其上記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如以上條項中任一項之方法。 28. 一種無光罩微影系統，其包含： 一振幅板，其透射來源於一光源之光，該振幅板包含使得透射光含有複數個光振幅的複數個部分；以及 一鏡面陣列，其經組態以將透射光導向至一基板。 29. 如條項28之系統，其進一步包含將光聚焦至該基板上的複數個光點上之一透鏡陣列。 30. 如條項29之系統，其中該透鏡陣列為一微透鏡陣列。 31. 如條項28至30中任一項之系統，其進一步包含照射該振幅板的一光源。 32. 如條項31之系統，其中該光源均一地照射該振幅板。 33. 如條項28至32中任一項之系統，其中該鏡面陣列為一數位鏡面裝置。 34. 一種無光罩微影系統，其包含： 複數個光源，其經組態以產生具有複數個光振幅之光，該光振幅形成一第一灰階圖案；以及 一鏡面陣列，其經組態以將具有該第一灰階圖案之光導向至一基板。 35. 如條項34之系統，其中該鏡面陣列為一數位鏡面裝置。 36. 如條項34或35之系統，其中該複數個光源中之每一者對應於該第一灰階圖案中之一個位元。 37. 一種無光罩微影系統，其包含： 一光源，其經建構及組態以照射一鏡面陣列上之一第一灰階圖案，該第一灰階圖案由一時變灰階圖案構成，該時變灰階圖案處的每一光脈衝實質上均一地照射該鏡面陣列；以及 該鏡面陣列，其經組態以將該透射光導向至一基板。 38. 如條項37之無光罩微影系統，其中該時變灰階圖案中之一第一脈衝表示一最高有效位元之一振幅，且該時變灰階圖案中之一第二脈衝表示一下一有效位元之振幅。
本文中所揭示之概念可模擬或數學上模型化用於使子波長特徵成像之任何通用成像系統，且可尤其適用於能夠產生愈來愈短波長的新興成像技術。已經在使用中之新興技術包括能夠藉由使用ArF雷射來產生193 nm波長且甚至能夠藉由使用氟雷射來產生157 nm波長之極紫外線(EUV)、DUV微影。此外，EUV微影能夠藉由使用同步加速器或藉由用高能電子撞擊材料(固體或電漿)來產生在20-50 nm之範圍內的波長，以便產生在此範圍內之光子。
雖然本文中所揭示之概念可用於在諸如矽晶圓之基板上的成像，但應理解，所揭示之概念可與任何類型之微影成像系統一起使用，例如，用於在不同於矽晶圓的基板上之成像的微影成像系統。
上文描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所陳述之申請專利範圍之範疇的情況下如所描述進行修改。
100:微影設備 110:圖案化裝置 112:光源 114:光束 120:振幅板 126:第一灰階圖案 130:透鏡 140:鏡面陣列 150:投影系統 152:物鏡 154:透鏡陣列 160:基板 310:光點 410:光點直徑 420:光特徵大小 430:光特徵 610:區塊 620:區塊 A2:振幅 A3:振幅 AD:調整裝置 B:輻射光束 BS:匯流排 C:目標部分 CC:游標控制件 CI:通信介面 CO:聚光器 CS:電腦系統 CT:污染物截留器 DS:顯示器 ES:圍封結構 Ex:光束擴展器 FM:琢面化場鏡面裝置 GR:掠入射反射器 HC:主電腦 HP:EUV輻射發射熱電漿 ID:輸入裝置 IF:干涉式量測設備 IL:照明系統 IN:積光器 INT:網際網路 LA:雷射 LAN:區域網路 LPA:設備 M1:圖案化裝置對準標記 M2:圖案化裝置對準標記 MA:圖案化裝置 MM:主記憶體 MT:第一物件台 NDL:網路鏈路 O:光軸 OP:開口 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PB:光束 PL:透鏡 PM:第一定位器 pm:琢面化光瞳鏡面裝置 PRO:處理器 PS:投影系統 PS1:位置感測器 PS2:位置感測器 PW:第二定位器 R:列 R1:列 R2:列 RE:反射元件 ROM:唯讀記憶體 S:光點 S1:光特徵置放 S2:影像置放 SC:源腔室 SD:儲存裝置 SE:光點曝光 SF:光柵光譜濾光器 SO:輻射源 US:上游輻射收集器側 v:速度 W:基板 WT:第二物件台 α:角度
併入本說明書中且構成其一部分的隨附圖式展示本文中所揭示之主題的某些態樣，且與描述一起，幫助闡明與所揭示之實施方案相關聯的一些原理。在圖式中，
圖1為根據一實施例的說明例示性無光罩微影系統的簡圖。
圖2為根據一實施例的說明例示性基板及曝光圖案的簡圖。
圖3為根據一實施例的說明基板處之像素柵格成像的簡圖。
圖4為根據一實施例的說明藉由疊印兩個高斯光束形成的臨界尺寸的簡圖。
圖5為根據一實施例的說明臨界尺寸之移位的簡圖。
圖6為根據一實施例的說明無光罩微影方法的程序流程圖。
圖7為根據一實施例的實例電腦系統之方塊圖。
圖8為根據一實施例的微影投影設備之示意圖。
圖9為根據一實施例的另一微影投影設備之示意圖。
圖10為根據一實施例的微影投影設備之詳細視圖。
圖11為根據一實施例的微影投影設備之源收集器模組之詳細視圖。
100:微影設備
110:圖案化裝置
112:光源
114:光束
120:振幅板
126:第一灰階圖案
130:透鏡
140:鏡面陣列
150:投影系統
152:物鏡
154:透鏡陣列
160:基板

Claims (15)

  1. 一種無光罩微影系統，其包含： 一光源，其經建構及組態以在一鏡面陣列上產生複數個光振幅，該等光振幅經組態以形成一第一灰階圖案；以及 該鏡面陣列，其經組態以將具有該第一灰階圖案之光導向至一基板以產生一第二灰階圖案，該第二灰階圖案與該第一灰階圖案不同。
  2. 如請求項1之系統，其中該光源進一步包含一振幅板以用於形成該第一灰階圖案。
  3. 如請求項2之系統，其中該光源均一地照射該振幅板。
  4. 如請求項1之系統，其中該光源包含複數個光源，該複數個光源經組態以產生具有複數個光振幅的光以形成該第一灰階圖案。
  5. 如請求項4之系統，其中該複數個光源中之每一者對應於該第一灰階圖案中之一個位元。
  6. 如請求項1之系統，其中該光源經組態以均一地照射該鏡面陣列，且其中第一灰階圖案為一時變灰階圖案。
  7. 如請求項1之系統，其中該光源經組態以用一相同振幅的光照射該複數個鏡面中之至少兩者。
  8. 如請求項1之系統，其進一步包含一透鏡陣列以用於將該光聚焦至該基板上之複數個光點上。
  9. 如請求項1之系統，其中該鏡面陣列為一數位鏡面裝置。
  10. 如請求項1之系統，其中該光源經組態以在一第一解析度下產生該第一灰階圖案，且該鏡面陣列經組態以反射該複數個光振幅以使得該基板處的一組合曝光具有高於該第一解析度之一第二解析度。
  11. 如請求項10之系統，其中該第二解析度為256個灰階值，且其中該光源經組態以產生八個不同光振幅以產生具有八個灰階值的該第一解析度。
  12. 一種執行無光罩微影之方法，該方法包含： 用具有複數個光振幅之光照射一鏡面陣列，從而形成一第一灰階圖案，該鏡面陣列包括複數個鏡面，且該複數個鏡面中之至少兩者用一相同振幅的該光來照射；以及 使具有該複數個光振幅之該光成像至一基板上以在該基板處產生一第二灰階圖案，該第二灰階圖案與該第一灰階圖案不同。
  13. 如請求項12之方法，其中照射該鏡面陣列之該步驟包含用該複數個光振幅照射該鏡面陣列上的複數個區域，該複數個區域對應於該第一灰階圖案之位元，且其中該方法進一步包含在一部位處多次照射該基板以使得所傳遞之一總光振幅對應於該第二灰階圖案。
  14. 如請求項12之方法，其中該第一灰階圖案為一時變灰階圖案，該時變灰階圖案中之每一光脈衝實質上均一地照射該鏡面陣列。
  15. 一種電腦程式產品，其包含其上記錄有指令之一非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時實施如請求項12之方法。
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