TWI276833B - Using time and/or power modulation to achieve dose gray-scaling in optical maskless lithography - Google Patents

Description

1276833 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上關於微成影。更特別地，本發明關於無 掩罩微成影。 【先前技術】 微成影係用以在基底表面上產生特徵的製程。這些基 底包含平面顯示器（舉例而言，液晶顯示器）、電路板、 不同積體電路、等等之製造中所使用的基底。這些應用中 經常使用的基底是半導體晶圓或玻璃基底。雖然此說明爲 了說明之目的而以半導體晶圓之觀點撰寫’但是，習於此 技藝者將瞭解本說明也可以應用至其它型式的基底。 在微成影期間，配置於晶圓台上的晶圓會曝露於微成 影設備中曝光裝置要投射於晶圓表面上之影像。雖然在微 成影的情形中使用曝光裝置，但是，可以視特定應用而使 用不同型式的曝光裝置。舉例而言，如同習於此技藝者所 知般，X光、離子、電子、或光子微成影均會要求不同的 曝光裝置。此處所討論的微成影之特別實施例僅爲說明之 用。 投影的影像會改變沈積於晶圓表面上例如光阻等層的 特性。這些改變相當於在曝光期間投影至晶圓的特徵。在 曝光之後，該層會被蝕刻以產生圖型化層。圖型相當於曝 光期間投影至晶圓上的那些特徵。接著使用此圖型化層以 移除或進一步處理晶圓內例如導電層、半導體層、或絕緣 -5- 1276833 (2) 層等下層結構層的曝露部份。接著重覆此製程與其它步驟 直到在晶圓表面上或不同層中形成所需的特徵爲止。 步進及掃瞄技術會配合具有窄成像槽之投影光學系統 工作。一次掃瞄個別圖場至晶圓，並非一次使整個晶圓曝 光。藉由同時移動晶圓及標線片以致於成像槽會在掃瞄期 間移動經過圖場，以完成此步驟。晶圓台接著必須在圖場 曝光之間非同步地步進以允許標線片圖案的多個拷貝曝露 在晶圓表面上。以此方式，投影於晶圓上的品質可以最佳 化。 習知的微成影系統及方法係於半導體晶圓上形成影像 。系統典型上具有微成影室，微成影室設計成含有在半導 體晶圓上執行影像形成的製程之裝置。該室可以設計成視 所使用的光波長而具有不同的混合氣體及真空度。將標線 片設置於室內。光線在與半導體晶圓反應之前會從照射光 源（設於系統外部）經過光學系統、標線片上的影像輪廓 、及第二光學系統。 需要多個標線片以在基底上製造裝置。由於特徵尺寸 及小特徵尺寸所需之準確公差，將使得這些標線片製造成 本及時間增加。而且，標線片在磨耗之前僅能使用一段特 定時間。假使標線片未在某公差之內或標線片受損時，經 常需要額外成本。因此，使用標線片之晶圓製造變得昂貴 且令人卻步。 爲了克服這些缺點，發展無掩罩（舉例而言，直接寫 入、數位、等等）微成影系統。無掩罩系統會以空間光調 -6- 1276833 (3) 變窃（81^]\4)(舉例而S ’數位微纟見裝置（DMD)、液晶顯示 器（LCD)、等等）取代標線片。SLM包含個別受控以形 成所需圖案之主動區陣列（舉例而言，鏡或透射區）。在 此技藝中，這些主動區也稱爲「像素」。根據所需圖案之 預定及先前儲存的演繹法係用以控制像素。SLM中的每 一像素可以以受控方式改變其光學特性（舉例而言，振幅 /相位透射）以改變送至晶圓表面之吸收劑量。 在典型的實施例中，每一像素可以取得任何有限數目 之不連續狀態，每一狀態對應於某程度的吸收劑量灰階化 。像素取得之很多狀態之一對應於未傳送光至曝光區之像 素。此狀態稱爲黑暗狀態或關閉狀態。像素的其它狀態對 應於受調變之像素，以致於其會傳送一定部份的入射光給 曝光區。爲了能夠控制印出的圖案（舉例而言，印出的線 之位置或寬度），希望具有儘可能多的灰階等級。但是， 藉由增加不連續的像素狀態數目而可取得之灰階等級的數 目至少會因下述理由而受限。 假使晶圓掃瞄與短雷射脈衝期間發生的曝光是連續的 ，則在S LM上的圖案典型上必須於每一雷射脈沖時更新 一次。假使以連續光源執行曝光，但晶圓在曝光期間是靜 止的或是曝光的污損不淸被補償時，至少非常經常地更新 圖案。結果，必須對S LM維持高資料傳輸速率。此資料 傳輸速率會與不連續狀態的數目之演繹法成比例地增加， 且對於最大的可能資料傳輸率之限制會造成像素狀態數目 及灰階等級數目之限制。 -7- 1276833 (4) 而且’具有大量數目的狀態會使得S LM的設計及狀 態的控制更加困難。 因此’需要的無掩罩微成影系統及方法將允許取得大 量的灰階等級’但卻不增加不同像素狀態的數目。 【發明內容】 本發明係關於在照明系統中產生大量的灰階等級但不 增加該系統中離散的像素狀態之數目。此發展對系統印出 的特徵提供精密控制，舉例而言，線的位置或寬度。 在一實施例中，本發明提供包含雷射之照明系統中灰 階化的方法，其中，改變雷射脈衝的持續時間會提供增加 的灰階等級。 在另一實施例中，本發明提供包含空間光調變器 (SLM)之照明系統中灰階化的方法，其中，改變SLM的像 素受致動的持續時間會提供增加的灰階等級。 在又另一實施例中，本發明提供照明系統中灰階化的 方法，其中，曝光光線的功率之變化會提供增加的灰階等 級。 在本發明的又另一實施例中，採用雷射脈衝持續時間 、像素致動時序、及雷射功率的不同組合。 在參考附圖之上述中詳述本發明的實施例、特點、及 優點以及本發明的不同實施例之結構和操作° 【實施方式】 -8- 1276833 (5) 槪述 雖然討論特定的規劃及配置，但是，應瞭解這僅是用 於說明之目的。習於此技藝者將瞭解，在不悖離本發明的 精神及範圍之下，可以使用其它規劃及配置。習於此技藝 者淸楚可知，本發明也可以應用於不同的其它應用。 本發明的實施例提供例如微成影機器等照明系統中灰 階化的方法。可以使用此系統及方法以增加印於基底上之 例如線的位置或寬度等特徵之控制，並維持離散的像素狀 態之數目。 無掩罩微成影系統 圖1係顯示根據本發明的實施例之無掩罩微成影系統 1 0 〇。系統1 0 0包含照明光源1 〇 2，其會將光經由分光器1 〇 6 及SLM光件108而傳送至反射式空間光調變器（SLM)104( 舉例而言，數位微鏡裝置（DMD)、反射式液晶顯示器（ LCD)、等等）。SLM 104係用以將光圖型化以取代傳統的 微成影系統中的標線片。從S LM 1 04反射的已圖型化之光 會通過分光器1〇6及投影光件]10以及被寫至物件1 12上（舉 例而言，基底、半導體晶圓、用於平面顯示器之玻璃基底 、等等）。 要瞭解，如同此技藝中所習知般，照明光件可以容納 於照明光源1 02之內。也要暸解，如同此技藝中所知般， SLM光件108及投影光件1 ]〇可以包含將光導至SLM 104及 /或物件1 1 2的所需區域上所需要的光件之任何組合。 -9 - 1276833 (6) 在替代實施例中，光源1 〇 2及 S L Μ 1 Ο 4中任一者或二 者可以分別耦合至控制器1 1 4和1 1 6，或是與控制器丨丨4和 1 1 6形成一體。控制器1 1 4可以根據來自系統1 〇 〇的回饋以 調整照明光源1 02，或是執行校正。控制器1 1 6也可以用於 調整及/或校正。或者，控制器1 16可以用於切換SLM 104 上的像素3 02以使它們在它們的離散狀態之間切換（舉例 而言’在它們的灰度狀態之一與全黑或關閉狀態之間）（ 請參見圖3 )。這可以產生用以曝照物件1 1 2之圖案。控制 器1 1 6可以具有一體的儲存或是耦合至具有預定資訊及/或 用以產生圖案之演繹法的儲存元件（未顯示）。 圖2係顯示根據本發明的又一實施例之無掩罩微成影 系統2 0 0。系統2 0 0包含照明光源2 02，其會將光傳送經過 SLΜ 204(舉例而言，透射式LCD、等等）以將光圖型化 。經過圖型化的光會通過投影光件2 1 0以將圖案寫於物件 212的表面上。在本實施例中，SLM 204是透射式SLM， 舉例而言，液晶顯示器等等。類似於上述，照明光源202 及SLM 2 04之一或二者可以分別耦合至控制器210和216或 與控制器2 1 0和2 1 6形成一體。如同習於此技藝者所知般， 控制器2 1 4和2 1 6可以執行類似於上述控制器1 1 4和1 1 6的功 能。 可以用於系統100或200之SLM實施例是由 Micronic Laser Systems AB of Sweden and Fraunhofer Institute for C i r c u i t s a n d S y s t e 】n s o f G e r m a n y 所製造。 僅爲便於說明，於下述中將僅參考系統1 0 0。.但是， - 10- 1276833 (7) 如同習於此技藝者所知般’下述所有觀念也可以應用至系 統2 0 0。習於此技藝者將淸楚知道不悖離發明的精神及範 圍之下之圖1及2的元件及控制器之其它配置或整合。 圖3係顯示舉例說明之S L Μ 1 〇 4之主動區3 0 0的細節。 主動區3 0 0包含η X m陣列的像素3 02 (分別由圖中的橢圓 形表示）。像素3 02可以是DMD上的鏡子或是LCD上的位 置。藉由調整像素3 02的物理特徵，它們可以被視爲處於 它們的狀態之一。根據所需圖案之數位或類比輸入訊號可 以被用以切換不同像素3 0 2的狀態。在某些實施例中，可 以偵測正被寫至物件1 1 2的真實圖案以及決定圖案是否在 可接受的公差之外。假使爲是，則控制器1 1 6可以用以產 生即時類比或數位控制訊號以微調（舉例而言，校正及調 整、等等）正由SLM 104所產生的圖案。 圖4係顯示 SLM 104的進一步細節。SLM 104可以包 含圍繞主動區3 00之非主動封裝400。而且，在替代實施例 中，主控制器402可以耦合至每一 SLM控制器1 16以監視 及控制 S LM陣列。圖4中的虛線代表S LM陣列中的第二 S L Μ。可以將一個以上的S L Μ加至陣列中以適合實施設 計。如下所述，在其它實施例中，相鄰的S LM可以彼此 偏移或交錯。 SLM陣列配置

圖5係顯示組合件5 00，包含支撐裝置5 0 2以容納SLM 1 04陣列。如同下述中更詳細說明般，在不同實施例中， - 11 - 1276833 (8) S L Μ 1 〇 4陣列可以根據所需的每一脈衝之曝照、或是其它 實施設計準則，而具有不同的行數、列數、每一行的 SLM數、每一列的 SLM數、等等。SLM 104可以耦合至 支撐裝置5 02。支撐裝置5 02可以具有熱控制區5 04 (舉例而 言’水或空氣通道等等）。支撐裝置5 0 2也具有用於控制 邏輯及其它電路之區域（舉例而言，參考顯示元件〗1 6和元 件402之圖4，其可爲 ASIC、A/D轉換器、D/A轉換器、 用於串流資料之光纖光件、等等）。此外，如同相關技藝 中所知般，支撐裝置5 02可以具有窗5 0 6 (形成於虛線形狀 之內）以容納 SLM 104。支撐裝置502、SLM 104、及所有 週邊冷卻或控制裝置電路稱爲組合件。組合件5 0 0允許所 需的步驟以產生用於領先的及尾隨的SLM所需的切換（舉 例而言’物件1 1 2上的特徵之相鄰元件的連接）及重疊。領 先的SLM是在掃瞄期間於物件〗1 2上產生序列影像中的第 一影像，尾隨的SLM是在掃瞄期間於物件1 1 2上產生序列 影像中之最後影像。來自不同掃瞄之領先及尾隨SLM 1 04 的影像重疊有助於移除導因於相鄰的、非重疊的掃瞄之接 縫。舉例而言，支撐裝置5 〇 2可以是2 5 0 m m X 2 5 0 m m或 是3 00 mm χ 3 00 mm。支撐裝置5 02可以根據用以製造其之 溫度穩定材料而用於熱管理。 支撐裝置5 02可以作爲機械主幹以確保SLM ] 04的間 隔控制以及用於嵌入電路控制和熱控制區5 〇4。任何電子 裝置可以安裝於支撐裝置5 〇2的背側及前側中的任一側上 或是二者」1。舉例而言，當使用類比爲基礎的SLM或是 -12- 1276833 Ο) 電子裝置時，接線可以從控制或耦合系統5 〇 4耦合至主動 區3 0 0 °以被安裝於支撐裝置5 02上爲基礎，這些接線可以 相當地短’因而相較於電路遠離支撐裝置之情形可以降低 類比訊號衰減。而且，在電路與主動區3 0 0之間具有短鏈 結可以增加通訊速度，並因而增加即時圖案調整速度。 在某些實施例中’當SLM 1〇4或電路中的電裝置損壞 時’可以容易地更換組合件5〇〇。雖然更換組合件5〇〇顯然 比僅更換組合件5 〇 〇上的晶片更爲昂貴，但是，更換整個 組合件5 0 〇事實上更有效率，因而能夠節省生產成本。而 且’組合件5 0 0可以重新裝配，所以，假使終端使用者願 意使用重新裝配的組合件5 0 0時，在零件更換上會降低成 本。一旦組合件5 〇 〇被更換時，在重新恢復製造之前僅需 整體對齊。 使用時間調變之灰階化 對於大部份的微成影應用，舉例而言，需要控制印刷 線的位置或寬度。控制這些圖案及增加解析度的有效方法 是具有儘可能多的灰階等級。 增加物件上的灰階之一方法是調變物件曝露於進入光 的時間長度。圖6係本發明的一實施例之流程圖，其中， 曝光的持續時間會被調變。在本實施例中，照明光源1 02 包含雷射（未顯示）。在步驟602中，來算照明光源102之光 會由SLM 1 〇4傳送以在物件1 12上形成第一圖案。 步驟6〇4包括改變來自照明光源]02中的雷射之雷射脈 -13- 1276833 (10) 衝的持續時間（舉例而言，脈衝寬度）。舉例而言，假使 雷射光分成多個平行光，且這些平行光的相對長度會改變 ’脈衝的持續時間也會改變。習於此技藝者顯然可知通常 用以改變雷射脈衝的持續時間之任何其它方法也可以用於 本實施例。 在步驟6 0 6中，此時具有不同脈衝寬度的來自照明光 源102之光會由SLM i 〇4傳送以在物件102上形成第二圖案 。第二圖案會與第一圖案重疊。重疊圖案可以產生灰階。 步驟6 0 8包括重覆步驟6 0 6直到取得所需的灰階程度爲 止。重覆每一時間步驟6 0 6，產生不同範圍之灰階等級。 來自不同的曝光之灰階的組合會造成增加的灰階。 圖7係代表本發明的第二實施例，其中，曝光的持續 時間會被調變。步驟702包括以來自照明光源102之光照射 SLM104。SLM 104會在光中產生圖案。 在步驟7 04中’物件1 12會由來自SLM 1〇4之已圖型化 的光曝照。 步驟706包括產生複數個灰階等級。將SLM 1〇4的像 素3 02之一部份比SLM 1〇4的其它像素3〇2更早從它們的狀 態之一切換至它們的次級狀態，可以達成此點。像素的次 級狀態可以是不同的灰階狀態，其中，像素會傳送不同部 份的入射光至曝光區。或者，像素切換之次級狀態可以是 像素不會傳送光至曝光區之關閉狀態。步驟7 0 6進一步說 明於圖I 〇中，其係範例步驟7 0 6的時序圖。X軸]〇 〇 2代表 增加時間’以t代表一掃猫的全部時間。Y軸]Q Q 4代表在 -14- 1276833 (11) 給定時間時爲主動之例如SLM 1〇4之像素3〇2的數目。假 設在時間〇時像素3 0 2的數目N爲主動。爲簡明起見’也 假設所有像素的次級狀態是關閉狀態。習於此技蟄者將瞭 解可以使用其它狀態。 在時間（t - β )，掃瞄經過的路徑之部份，像素3 0 2的第 一部份Α會切換至它們的關閉狀態。因此’正好在時間 (t - β )之後，（N - A )像素仍然維持在它們的主動狀態。稍後 ，在時間（t-α)，（（N-A)-B)像素維持在它們的主動狀態。 最後，當在時間t達到掃瞄的尾端時，其餘的（（n-a)-b)像 素會切換至它們的關閉狀態，未留下維持在主動狀態之像 素。 使用功率調變之灰階化 圖8係代表根據本發明之第三實施例之方法。在方法 8 0 〇中，藉由調變每一曝光中的光率以產生灰階化。以圖 11進一步補充方法8 0 0，方塊圖代表投影光件110的一實施 例。在本實施例中，投影光件110包含濾光器1 102及其它 光件1 1 04。習於此技藝者將瞭解其它光件1 1 (Η可以置放於 濾光器1 102之前、之後、或二側上之光路徑1 1 06中。此外 ，在其它實施例中，濾光器1 102可以置於投影光件1 10外 面的光路徑中的任意處。 在圖Π中所示的實施例中，投影光件1 1 0也包含控制 系統1 1 〇 8，用於在其它事情之中控制濾光器1 1 0 2的強度傳 輸値。控制系統]](3 8可以是手動的或電子式的。舉例而言 -15- 1276833 (12) ，控制系統1 1 Ο 8可以包括開關。 在方法8 00中，步驟8 02包括使光從照明光源通過濾光 器1 102以產生經過過濾的光。濾光器1 102具有第—強度傳 輸値。 在步驟8〇4中，經過過濾的光會使物件ip曝光以在物 件112上產生第一圖案。 在步驟8 0 6中，濾光器1 1 0 2的強度傳輸値會由例如控 制系統1 I 〇 8改變，以致於濾光器1 1 〇 2具有第二強度傳輸値 〇 步驟808包括使第一圖案與第二圖案重疊，第二圖案 係光經過具有第二強度傳輸値的濾光器1 1 0 2而產生的。具 有第二圖案之曝光物件112會產生灰階，第二圖案係具有 不同於第一圖案之強度。可以重覆步驟8 0 6和8 0 8以增加物 件1 1 2上的灰階等級數目。 圖9係代表根據本發明的第四實施例之方法9 00。在方 法9 0 0中，藉由調變光束的個別部份中的功率以產生灰階 。以圖12進一步補充方法900，方塊圖包括可由方法900使 用之系統1 2 0 0中的元件。系統1 2 0 0在其它元件之中包括照 明光源102、分光器1 2 02、濾光器組1 204、SLM組合件 5 00、及物件1 12。濾光器組〗2 04包含濾光器Α-Ν，濾光器 Α-Ν在濾光器組1 2 04中以橢圓代表。類似地，SLM組合件 5 0 0包含至少數目與濾光器數目相同的SLM。舉例而言， 假使在濾光器組12〇4之中有Ν個濾光器，則在SLM組合 件5 0 0中也可以有Ν個S LM。 -16- 1276833 (13) 在方法9 Ο 0中，步驟9 Ο 2包括將來自照明光源的光分成 多於一光束段。光束段將稱爲光束段Α-Ν ° 在步驟9 0 4中，光束段A - N會通過濾光器組1 2 0 4中對 應的濾光器A - N。濾光器A - N會調變每一對應的光束段 A-N中的功率。在光束段A-N通過濾光器A-N之後，方 法900進行至步驟9 06。 在步驟906中，光束段A-N會照明SLM組合件5 00中 對應的S L M A - N。S L Μ組合件5 0 0中個別的S L M A - N接 著傳送個別的光束段A-N至物件1 1 2。 最後，在步驟9 0 8中，個別的光束段會以重疊方式曝 照物件1 12。由於在每一光束段中會由個別SLM A-N產生 不同圖案，所以，某些圖案會以不同於其它圖案之強度曝 照物件1 1 2。藉由不同強度之多個圖案之此曝照會在物件 1 1 2上產生灰階等級。藉由增加所使用的個別光束區段及 個別S LM之數目，可以增加灰階等級的數目。 VII 結論 雖然已於上述說明本發明的不同實施例，但是，應瞭 解它們僅是作爲舉例說明之用，且非限定。習於此技藝者 顯然可知，在不悖離本發明的精神及範圍之下，可以在形 式上及細節上作不同的改變。因此，本發明的廣度及範圍 不應受限於上述舉例說明的實施例，而是由根據後述的申 請專利範圍及其均等範圍所界定。 1276833 (14) 【圖式簡單說明】 附圖於此倂入說明書中並爲其一部份，這些圖式伴隨 說明以顯示本發明，又用以說明本發明的原理及使習於此 技藝者能夠達成及使用本發明。 圖I係顯不根據本發明的實施例之具有反射式s L Μ之 無掩罩微成影系統。 圖2係顯示根據本發明的實施例之具有透射式Slm之 無掩罩微成影系統。 圖3係顯示根據本發明之實施例之s l Μ。 圖4係顯示圖3中的S L Μ之更多細節。 圖5係顯示根據本發明的實施例之組合件。 圖6係流程圖，顯示根據本發明之灰階化方法的第一 «施例’其中，雷射脈衝的持續時間提供增加的灰階等級 〇 匾I 7係流程圖，顯示根據本發明之灰階化方法的第二 實施例’其中，改變像素的離散狀態的持續時間會提供增 加的灰階等級。 圖8係流程圖，顯示根據本發明之灰階化方法的第三 輕施例’其中，改變雷射脈衝的功率會提供增加的灰階等 級。 圖9係流程圖，顯示根據本發明之灰階化方法的第四 輕施例’其中，改變來自照明光源的個別光束之功率會提 供增加的灰階等級。 Θ 1 0係時序圖，顯示改變像素的離散狀態之持續時間 -18· 1276833 (15) 1 1 0的一實施例。 以使用之範例系統。 的代號中，元件第一次 表示。 以提供增加的灰階等級之實施例。 圖1 1係方塊圖，代表投影光件 圖1 2係方塊圖，代表本發明可 參考附圖說明本發明。在對應 出現的圖式典型上以最左方的數字 【主要元件符號說明】 100 無掩罩微成影系統 102 照明光源 104 空間光調變器 106 分光器 108 空間光調變器光件 110 投影光件 112 物件 π 4 控制器 116 控制器 2 0 0 無掩罩微成影系統 202 照明光源 2 04 空間光調變器 21〇 投影光件 2 12 物件 2 ] 4 控制器 216 控制器 3 0 0 主動區 -19- 像素 非主動封裝 主控制器 組合件 支撐裝置 熱控制區 窗 濾光器 其它光件 光路徑 控制系統 系統 分光器 -20-

Claims (1)

1276833 (1) 十、申請專利範圍 1 . 一種在具有空間光調變器之無掩罩微成影系統中 用於在物件上產生灰階之方法，該方法包括： 以光束曝照該物件以產生圖案；及 調變該物件的曝光時間以在該物件上產生灰階等級範 圍。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，該調變步 驟包括改變雷射光源的脈衝寬度。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中，該圖案係 由第一脈衝寬度操作的雷射所產生，該方法又包括： 使該圖案與第一脈衝寬度操作之雷射相重疊，以產生 重疊曝光，其中，第二脈衝寬度不同於第一脈衝寬度， 以致於該重疊曝光在該物件上產生不同範圍的灰階等 級。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中，重覆該重 疊步驟直至取得所需數目的灰階等級爲止。 5 ·如申請專利車b圍第1項之方法，其中，該空間光 調變器具有多個像素，該方法在該曝光步驟之前進一步包 括： 在主動狀態之間切換該眾多像素，或是將該眾多像素 從一主動狀態切換至關閉狀態，其中，像素的主動狀態相 當於由處於特定灰階等級之該像素傳送光至該物件，該關 閉狀態相當於該像素未傳送光至該物件。 6 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中，該調變步 -21 - 1276833 (2) 驟包括： 將該空間光調變器的眾多像素之部份比該空間光調變 器中的其它像素更早切換至交替狀態。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法，又包括補償該圖 案的污損。 8 · —種在具有空間光調變器之無掩罩微成影系統中 用於在物件上產生灰階之方法，該方法包括： 以光束曝照該物件以產生圖案；及 調變該光束的功率以在該物件上產生灰階等級範圍。 9 .如申請專利範圍第8項之方法，其中，該圖案係 由具有第一功率之光束所產生，該方法又包括： 使該圖案與具有第二功率之光束相重疊，以產生重疊 曝光， 以致於該重疊曝光在該物件上產生不同範圍的灰階等 級。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之方法，其中，重覆該 重疊步驟直至取得所需數目的灰階等級爲止。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之方法，其中，該重 疊步驟包括： 使光束通過具有特別用於該重疊曝光的固定強度傳輸 値之濾光器；及 將該光束傳送至該物件。 1 2 ·如申請專利範圍第9項之方法，其中，該重疊 步驟包括： -22- 1276833 (3) 將該光束分成多於一光束； 使每一光束通過具有固定強度傳輸値之濾光器； 使用其自己的個別空間光調變器以傳送每一光束；及 在該物件上重疊來自每一個別的空間光調變器之影像 〇 1 3 . —種無掩罩微成影系統，包括： 照明光源； 物件；及 控制器， 其中，該控制器會調變來自該光源之光束曝照該物件 之持續時間以在該物件上產生灰階等級範圍。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之無掩罩微成影系統 ，其中，該調變器會藉由在連續曝光之間改變雷射光源的 脈衝寬度以改變該持續時間。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之無掩罩微成影系統 ，又在該照明光源與該物件之間包括： 空間光調變器， 其中，該空間光調變器具有眾多像素，及 其中，像素的主動狀態相當於由處於特定灰階等級之 該像素傳送光至該物件，以及關閉狀態相當於該像素未傳 送光至該物件。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之無掩罩微成影系統 ’其中，該調變器藉由使該空間光調變器中的至少一像素 比該空間光調變器中的其它像素更早切換到至少一交替狀 -23- 1276833 (4) 態，以改變該持續時間。 1 7 · —種無掩罩微成影系統，包括： 照明光源，輸出光束； 分光器’將該光束分成多個光束； 多個濾光器，每一該濾光器均對應於該多個光束之一 並具有固定的強度傳輸値；及 多個空間光調變器，每一該空間光調變器均對應於該 多個光束之一， 其中’該多個光束中每一光束會通過對應的該濾光器 及照明該對應的空間光調變器陣列，以致於該多個空間光 調變所產生的圖案會在該物件上重疊。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之系統，又包括： 控制系統，用於控制該多個空間光調變器中每一者所 產生的每一圖案。 1 9 · 一種在具有設有多個像素的空間光調變器之無 掩罩微成影系統中用於在物件上產生灰階之方法，該方法 包栝： 以光束曝照該物件以產生圖案；及 調變該物件的曝光時間以在該物件上產生灰階等級的 第一範圍；及 調變該光束的功率以在該物件上產生灰階等級的第二 範圍。 2〇·如申請專利範圍第1 9項之方法，其中，調變 該物件的曝光時間包括下述組成的族群中之一： -24 - 1276833 (5) 在曝光與曝光之間改變該光束的脈衝寬度以產生重疊 曝光；及 將該空間光調變器的多個像素之部份比該空間光調變 器中的其它像素更早切換至交替狀態。 2 1 ·如申請專利範圍第1 9項之方法，其中，調變 該光束的功率包括下述組成的族群中之一； 在曝光與曝光之間改變該光束的功率以產生重疊曝光 改變該光束通過之濾光器的強度傳輸値以產生重疊曝 光；及 在將該光束分成多個光束之後，使每一光束通過其自 己之具有固定強度傳輸値的濾光器。

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