TWI575332B - 微影裝置、圖案化器件及微影方法 - Google Patents

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TWI575332B TW103136898A TW103136898A TWI575332B TW I575332 B TWI575332 B TW I575332B TW 103136898 A TW103136898 A TW 103136898A TW 103136898 A TW103136898 A TW 103136898A TW I575332 B TWI575332 B TW I575332B
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德 沃夫 羅伯特 艾爾伯特斯 裘翰斯 凡
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Description

微影裝置、圖案化器件及微影方法
本發明係關於一種微影或曝光裝置、一種圖案化器件，及一種微影或製造方法。
微影或曝光裝置為將所要圖案施加至基板或基板之部分上之機器。微影或曝光裝置可用於(例如)積體電路(IC)、平板顯示器及具有精細特徵之其他器件或結構之製造中。在習知微影或曝光裝置中，可被稱作光罩或比例光罩之圖案化器件可用以產生對應於IC、平板顯示器或其他器件之個別層的電路圖案。可將此圖案(例如)經由成像至提供於基板(例如，矽晶圓或玻璃板)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而轉印於基板(之部分)上。
代替電路圖案，圖案化器件可用以產生其他圖案，例如，彩色濾光器圖案或圓點矩陣。代替習知光罩，圖案化器件可包含一圖案化陣列，該圖案化陣列包含產生電路或其他適用圖案之個別可控制元件陣列。此「無光罩(maskless)」系統相比於習知以光罩為基礎之系統的優點在於：可更快且成本更少地提供及/或改變圖案。
因此，無光罩系統包括可程式化圖案化器件(例如，空間光調變器、對比器件，等等)。可程式化圖案化器件經程式化(例如，電子地或光學地)以使用個別可控制元件陣列來形成所要經圖案化光束。可 程式化圖案化器件之類型包括微鏡面陣列、液晶顯示器(LCD)陣列、光柵光閥陣列、自發射對比器件陣列、遮光片元件/矩陣，及其類似者。可程式化圖案化器件亦可由電光偏轉器形成，電光偏轉器經組態(例如)以將投影至基板上之輻射之光點移動(例如)至輻射光束吸收器或將輻射光束間歇地引導遠離基板(例如)而引導至輻射光束吸收器。在任一此類配置中，輻射光束可連續。
根據一實施例，提供一種曝光裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板；一調變器，其包含用以發射電磁輻射之複數個輻射源，該調變器經組態以將一目標部分曝光至根據一所要圖案而調變的該輻射之複數個光束；一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該目標部分上且包含用以接收該複數個光束之一光學元件陣列；及一致動器，其經組態以在該目標部分之曝光期間相對於該複數個輻射源來使該光學元件陣列移動，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像。
根據一實施例，提供一種曝光裝置，其包含：一可程式化圖案化器件，其具有用以提供複數個光束之複數個輻射源；及一可移動框架，其具有用以自該複數個輻射源接收該等輻射光束且將該等光束投影朝向一目標部分及一基板之光學元件，該等光學元件為折射光學元件，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像。
根據一實施例，提供一種可程式化圖案化器件，其包含：複數個輻射源，其用以提供根據一所要圖案而調變之複數個光束；一光學元件陣列，其用以接收該複數個光束；；及一致動器，其經組態以在該複數個光束之提供期間相對於該等光束來使該光學元件陣列移動，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之 一單一光學元件而成像。
根據一實施例，提供一種器件製造方法，其包含：使用提供輻射之複數個輻射源來提供根據一所要圖案而調變的該輻射之複數個光束；使用接收該複數個光束之一光學元件陣列而將該複數個光束投影至一目標部分上；及在該投影期間相對於該等光束來使該光學元件陣列移動，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像。
根據一實施例，提供一種器件製造方法，其包含：調變複數個輻射源以提供根據一圖案而調變之複數個光束；使具有用以自該複數個輻射源接收該等輻射光束之光學元件之一框架移動；及將該等光束自該等光學元件投影朝向一目標部分及一基板，該等光學元件為折射光學元件，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像。
在一實施例中，該複數個輻射源包含複數個垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)。
根據一實施例，提供一種曝光裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板；一VECSEL或VCSEL，其用以提供一輻射光束；一供體結構，其在使用時定位於自該VECSEL或VCSEL至該基板之光學路徑中，該供體結構經組態以支撐一供體材料層，該供體材料層自該供體結構可轉移至該基板上且該光束照射至該供體材料層上，該光束未經頻率倍增；及一投影系統，其經組態以將該光束投影至該供體材料層上。
根據一實施例，提供一種器件製造方法，其包含：使用一VECSEL或VCSEL來提供一輻射光束；將該光束投影至一材料之一供體層之一目標部分上，該供體層係由定位於自該VECSEL或VCSEL至一基板之光學路徑中的一供體結構支撐，該光束未經頻率倍增；及將 來自該光束照射之該供體層之該材料自該供體結構轉印至該基板上。
根據一實施例，提供一種器件製造方法，其包含：使用一VECSEL或VCSEL來提供一輻射光束；及將該光束投影至包含一材料之粒子之一層之一目標部分上，該層係在一基板上且該光束燒結該等粒子以在該基板上形成一圖案之一部分。
根據一實施例，提供一種曝光裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板；一調變器，其包含用以發射電磁輻射之複數個輻射源，該調變器經組態以將一目標部分曝光至根據一所要圖案而調變的該輻射之複數個光束，該等輻射源係以小於或等於2000微米之一間距而配置；一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該目標部分上且包含用以接收該複數個光束之一光學元件陣列；及一致動器，其經組態以在該目標部分之曝光期間相對於該複數個輻射源來使該光學元件陣列移動。
根據一實施例，提供一種曝光裝置，其包含：一可程式化圖案化器件，其具有用以提供複數個光束之複數個輻射源，該等輻射源係以小於或等於2000微米之一間距而配置；及一可移動框架，其具有一光學元件，該光學元件用以自該複數個輻射源接收該等輻射光束且將該等光束投影朝向一目標部分及一基板。
1‧‧‧裝置
2‧‧‧基板台
3‧‧‧定位器件
4‧‧‧個別可控制自發射對比器件/垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)
5‧‧‧框架
7‧‧‧致動器
8‧‧‧旋轉框架/可旋轉框架
9‧‧‧可移動光學件
10‧‧‧軸線
11‧‧‧馬達
12‧‧‧透鏡/投影系統
13‧‧‧孔隙結構
14‧‧‧投影系統/場透鏡
15‧‧‧框架
17‧‧‧基板
18‧‧‧投影系統/成像透鏡
19‧‧‧對準/位階感測器
21‧‧‧陣列
30‧‧‧分段鏡面
64‧‧‧頻率倍增器件
68‧‧‧移動透鏡系統
74‧‧‧濾光器
76‧‧‧光學系統
78‧‧‧垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)發射
80‧‧‧垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)
81‧‧‧垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)
82‧‧‧輸出輻射光束
92‧‧‧輻射
102‧‧‧個別可定址元件/個別可控制元件/整合式頻率倍增器件
104‧‧‧低摻雜GaAs基板
106‧‧‧抗反射介電塗層
108‧‧‧區
110‧‧‧熱散播器
112‧‧‧輻射
114‧‧‧光學元件
116‧‧‧玻璃鏡面
118‧‧‧部分反射介電塗層
200‧‧‧輻射光束
202‧‧‧實質上透明材料
204‧‧‧供體材料層
206‧‧‧供體材料小滴
208‧‧‧供體結構
210‧‧‧圖案之一部分
212‧‧‧粒子/膜/層
214‧‧‧膜
A1‧‧‧區域
A2‧‧‧區域
A3‧‧‧區域
A11‧‧‧區域
A12‧‧‧區域
A13‧‧‧區域
A14‧‧‧區域
A21‧‧‧區域
A22‧‧‧區域
A23‧‧‧區域
A24‧‧‧區域
A31‧‧‧區域
A32‧‧‧區域
A33‧‧‧區域
A34‧‧‧區域
B1‧‧‧第一光束集合
B2‧‧‧第二光束集合
B3‧‧‧第三光束集合
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：圖1描繪根據本發明之一實施例的微影或曝光裝置之一部分；圖2描繪根據本發明之一實施例的圖1之裝置之一部分的俯視圖；圖3描繪根據本發明之一實施例的微影或曝光裝置之一部分的高度示意性透視圖； 圖4描繪根據本發明之一實施例的由根據圖3之裝置而至目標部分上之投影的示意性俯視圖；圖5以橫截面描繪本發明之一實施例的一部分；圖6描繪根據本發明之一實施例的微影或曝光裝置之一部分的高度示意性透視圖；圖7描繪包含VECSEL陣列之輻射源；圖8描繪包含VECSEL之輻射源與頻率倍增器件之組合；圖9描繪一實例VECSEL組態；圖10描繪根據本發明之一實施例的由根據圖6、圖7或圖8之裝置而至目標部分上之投影的示意性俯視圖；及圖11以橫截面描繪本發明之一實施例的一部分。
本發明之一實施例係關於一種可包括一可程式化圖案化器件之裝置，該可程式化圖案化器件可(例如)包含一或若干自發射對比器件陣列。可在PCT專利申請公開案第WO 2010/032224 A2號、美國專利申請公開案第US 2011-0188016號、美國專利申請案第US 61/473,636號、美國專利申請案第61/524,190號、美國專利申請案第61/654,575號及美國專利申請案第61/668,924號得知關於此裝置之另外資訊，該等申請案之全文據此以引用方式併入。然而，本發明之一實施例可供任何形式之可程式化圖案化器件(包括(例如)上文所論述之彼等可程式化圖案化器件)使用。
圖1示意性地描繪微影或曝光裝置之一部分的示意性橫截面側視圖。在此實施例中，該裝置具有在X-Y平面中實質上靜止之個別可控制元件，如下文進一步所論述，但無需為該狀況。該裝置1包含用以固持基板之基板台2，及用以在高達6個自由度中使基板台2移動之定位器件3。基板可為抗蝕劑塗佈基板。在一實施例中，基板為晶圓。 在一實施例中，基板為多邊形(例如，矩形)基板。在一實施例中，基板為玻璃板。在一實施例中，基板為塑膠基板。在一實施例中，基板為箔片。在一實施例中，該裝置適於捲輪式薄膜輸送(roll-to-roll)製造。
裝置1進一步包含經組態以發射複數個光束的複數個個別可控制自發射對比器件4。在一實施例中，自發射對比器件4為輻射發射二極體，諸如，發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、聚合物LED(PLED)、雷射二極體(例如，固態雷射二極體)、微LED(通常，直徑小於100微米之LED；參見(例如)US 7598149、WO-2013-093464、WO-2013-0117944；所有三個申請案之全文據此以引用方式併入)、垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)，或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)。在一實施例中，個別可控制元件4中每一者為藍紫色雷射二極體(例如，Sanyo型號DL-3146-151)。此等二極體可由諸如Sanyo、Nichia、Osram及Nitride之公司供應。在一實施例中，自發射對比器件4發射例如具有在124奈米至1000奈米之範圍內(諸如，約193奈米、約365奈米、約405奈米或約800奈米)之波長的UV輻射。在一實施例中，自發射對比器件4可提供選自0.5毫瓦特至200毫瓦特之範圍內的輸出功率。在一實施例中，自發射對比器件4(裸晶片)之大小係選自100微米至800微米之範圍內。在一實施例中，自發射對比器件4具有選自0.5平方微米至200平方微米之範圍內的發射面積。在一實施例中，自發射對比器件4具有選自5度至44度之範圍的發散角。在一實施例中，自發射對比器件4具有供提供多於或等於約6.4 x 108W/(m2.sr)之總亮度之組態(例如，發射面積、發散角、輸出功率，等等)。
自發射對比器件4經配置於框架5上且可沿著Y方向及/或X方向而延伸。雖然展示一個框架5，但裝置可具有複數個框架5，如圖2所展 示。透鏡12進一步配置於框架5上。框架5在X-Y平面中實質上靜止，且因此，自發射對比度器件4及透鏡12在X-Y平面中實質上靜止。框架5、自發射對比器件4及透鏡12可藉由致動器7而在Z方向上移動。替代地或另外，透鏡12可藉由與此特定透鏡有關之致動器而在Z方向上移動。視情況，每一透鏡12可具備一致動器。
自發射對比器件4可經組態以發射光束，且投影系統12、14及18可經組態以在(例如)以抗蝕劑為基礎之曝光程序中將光束投影至(例如)基板之目標部分上。自發射對比器件4及投影系統形成光學圓柱。如圖2所展示，裝置1可包含複數個光學圓柱(圖2展示四個光學圓柱，但可提供更多或更少光學圓柱)。裝置1可包含用以相對於基板來使光學圓柱或其一部分移動之致動器(例如，馬達11)。經配置有場透鏡14及成像透鏡18之框架8可用致動器而可旋轉。場透鏡14及成像透鏡18之組合形成可移動光學件9。在使用時，框架8圍繞其自有軸線10(例如)在由圖2中之箭頭所展示之方向上旋轉。框架8圍繞軸線10使用例如馬達11之致動器而旋轉。另外，框架8可在Z方向上藉由馬達7而移動使得可移動光學件9可相對於基板台2而位移。
具有孔隙之孔隙結構13可在透鏡12與自發射對比器件4之間位於透鏡12上方。孔隙結構13可限制透鏡12、相關聯自發射對比器件4及/或鄰近透鏡12/自發射對比器件4之繞射效應。
可藉由使框架8旋轉且同時地在光學圓柱下方使基板台2上之基板移動而使用所描繪裝置。當透鏡12、14及18彼此實質上對準時，自發射對比器件4可將光束發射通過該等透鏡。藉由使透鏡14及18移動，光束之影像遍及(例如)基板之目標部分進行掃描且掃描至(例如)基板之目標部分上。藉由在光學圓柱下方使(例如)基板台2上之基板同時地移動，經受自發射對比器件4之影像之目標部分亦移動。藉由在控制器之控制下以高速度「接通」及「關斷」自發射對比器件4 (例如，當自發射對比器件4「關斷」時不具有輸出或具有低於臨限值之輸出，且當自發射對比器件4「接通」時具有高於臨限值之輸出)、控制光學圓柱或其部分之旋轉、控制自發射對比器件4之強度，且控制(例如)基板之速度，可在(例如)基板上之抗蝕劑層中使所要圖案成像。
圖2描繪具有自發射對比器件4之圖1之裝置的示意性俯視圖。與圖1所展示之裝置1類似，該裝置1包含用以固持基板17之基板台2、用以在高達6個自由度中使基板台2移動之定位器件3，用以判定自發射對比器件4與(例如)基板17之間的對準且判定(例如)基板17是否處於相對於自發射對比器件4之投影之位階之對準/位階感測器19。如所描繪，基板17具有矩形形狀，然而，亦可處理圓形基板或替代地可處理圓形基板。
自發射對比器件4配置於框架15上。自發射對比器件4可為輻射發射二極體，例如，雷射二極體(例如，藍紫色雷射二極體)。如圖2所展示，自發射對比器件4可經配置成在X-Y平面中延伸之陣列21。
陣列21可為伸長線。在一實施例中，陣列21可為自發射對比器件4之一維陣列。在一實施例中，陣列21可為自發射對比器件4之二維陣列。
可提供旋轉框架8，其可在由箭頭所描繪之方向上旋轉。旋轉框架可具備透鏡14、18(圖1所展示)以提供自發射對比器件4中每一者之影像。裝置可具備致動器以相對於基板使包含框架8及透鏡14、18之光學圓柱旋轉。
圖3描繪旋轉框架8的高度示意性透視圖，旋轉框架8在其周邊處具備透鏡14、18。複數個光束(在此實例中10個光束)入射於該等透鏡中之一者上且投影至(例如)由基板台2固持之基板17之一目標部分上。在一實施例中，光束係以直線而配置。可旋轉框架係借助於致動 器(圖中未繪示)而圍繞軸線10可旋轉。由於可旋轉框架8之旋轉，光束將入射於順次透鏡14、18(場透鏡14及成像透鏡18)上，且將入射於每一順次透鏡上，藉此經偏轉以便沿著目標部分之一部分行進，如將參看圖4更詳細地予以解釋。在一實施例中，每一光束係由一各別源產生，亦即，自發射對比器件(例如，雷射二極體(圖3中未繪示))。在圖3所描繪之配置中，光束係由分段鏡面30偏轉及集合，以便縮減光束之間的距離，以藉此使較大數目個光束能夠投影通過同一透鏡且達成待在下文論述之解析度要求。
隨著可旋轉框架旋轉，光束入射於順次透鏡上，且每當透鏡受到光束輻照時，光束入射於透鏡之表面上的地點便會移動。因為光束取決於光束在透鏡上之入射地點而不同地投影(以(例如)不同偏轉)，所以光束(當到達目標部分時)將隨著每次通過一後繼透鏡而進行一掃描移動。參看圖4來進一步解釋此原理。
圖4描繪由圖3之光學圓柱之可旋轉框架8之一部分至目標部分上之投影的高度示意性俯視圖。第一光束集合係由B1表示，第二光束集合係由B2表示，且第三光束集合係由B3表示。每一光束集合經投影通過可旋轉框架8之一各別透鏡集合14、18。隨著可旋轉框架8旋轉，光束B1在掃描移動中投影至(例如)基板17之目標部分上，藉此掃描區域A14。相似地，光束B2掃描區域A24且光束B3掃描區域A34。在藉由對應致動器對可旋轉框架8之旋轉的同時，基板17及基板台在方向D(其可沿著X軸，如圖2所描繪)上移動，藉此實質上垂直於區域A14、A24、A34中之光束之掃描方向。由於藉由第二致動器在方向D上之移動(例如，藉由對應基板台馬達對基板台之移動)，在藉由可旋轉框架8之順次透鏡投影時光束之順次掃描經投影以便彼此實質上鄰接，從而引起針對光束B1之每一順次掃描的實質上鄰接區域A11、A12、A13、A14(區域A11、A12、A13先前被掃描且A14當前被掃 描，如圖4所展示)、針對光束B2之區域A21、A22、A23及A24(區域A21、A22、A23先前被掃描且A24當前被掃描，如圖4所展示)，以及針對光束B3之區域A31、A32、A33及A34(區域A31、A32、A33先前被掃描且A34當前被掃描，如圖4所展示)。藉此，(例如)基板表面之區域A1、A2及A3可用在使可旋轉框架8旋轉的同時在方向D上之基板之移動而覆蓋。
因此，在使用個別可定址元件(例如，雷射二極體)及移動透鏡之此系統佈局的情況下，在透鏡移動且基板進行掃描時基板被圖案化。個別可定址元件(例如，雷射二極體)輸出之調變將圖案產生於基板上。如圖4可看出，投影方案實現移動拼接。亦即，當使用單一可移動透鏡時，在該透鏡之單一移動(例如，框架8之旋轉)期間曝光每一區域A11、A12等等。另外，投影方案實現個別可定址元件拼接。亦即，對於每一區域A11，多個個別可定址元件(例如，雷射二極體)光束成像於目標部分上。另外，投影方案實現照明拼接。亦即，在隙縫方向上，每一區域A11、A12等等係用不同個別可定址元件(例如，雷射二極體)光束且用相同透鏡進行曝光。另外，投影方案實現透鏡拼接。亦即，在掃描方向上，每一區域係用相同個別可定址元件(例如，雷射二極體)光束且用不同透鏡進行曝光。另外，投影方案實現光學圓柱拼接。亦即，目標部分(例如，基板)之寬度係由多個鄰近光學圓柱進行曝光。
多個光束通過同一透鏡之投影允許在較短時間框內(在可旋轉框架8之同一旋轉速度下)處理整個基板，此係因為對於每次穿過一透鏡，複數個光束用每一透鏡來掃描(例如)基板之目標部分，藉此允許針對順次掃描在方向D上之位移增加。以不同觀點而言，對於給定處理時間，當多個光束經由同一透鏡而投影朝向基板上時，可旋轉框架之旋轉速度可縮減，藉此可能地縮減歸因於高旋轉速度之效應，諸 如，可旋轉框架之變形、磨損、振動、擾動，等等。在一實施例中，光束以與透鏡14、18之旋轉之切線成一角度而配置，如圖4所展示。在一實施例中，光束經配置成使得每一光束與一鄰近光束之掃描路徑重疊或鄰接一鄰近光束之掃描路徑。
可在放寬容許度時發現多個光束一次性由同一透鏡投影之態樣之另一效應。歸因於透鏡之容許度(定位、光學投影，等等)，順次區域A11、A12、A13、A14之位置(及/或區域A21、A22、A23及A24之位置，及/或區域A31、A32、A33及A34之位置)可展示相對於彼此的某一程度之定位不準確度。因此，可需要在順次區域A11、A12、A13、A14之間的某一程度之重疊。在一個光束之(例如)10%作為重疊的狀況下，處理速度將藉此在單一光束一次性通過同一透鏡的狀況下縮減達10%之相同因數。在存在一次性投影通過同一透鏡之5個或5個以上光束的情形中，將針對每隔5個或5個以上經投影線而提供10%之相同重疊(相似地參看上文之一個光束實例)，因此將總重疊縮減達大約5或5以上之因數而達到2%或2%以下，藉此對總處理速度具有顯著較低效應。相似地，投影至少10個光束可將總重疊縮減達大約10之因數。因此，容許度對基板之處理時間之效應可藉由多個光束一次性由同一透鏡投影之特徵而縮減。另外或替代地，可允許更多重疊(因此允許較大容許度範圍(tolerance band))，此係因為：其對處理之效應在多個光束一次性由同一透鏡投影的情況下低。
替代地，或除了一次性經由同一透鏡而投影多個光束以外，亦可使用交錯技術，然而，其可能需要透鏡之間的可比較更嚴格之匹配。因此，一次性經由透鏡中之同一透鏡而投影朝向基板上之至少兩個光束具有相互間隔，且裝置可經配置以操作第二致動器以便相對於光學圓柱而使基板移動以具有待投影於該間隔中之光束之後繼投影。
為了縮減在方向D上呈群組之形式的順次光束之間的距離(藉此 (例如)達成在方向D上之較高解析度)，該等光束可相對於方向D而相對於彼此對角地配置。可藉由在光學路徑中提供分段鏡面30來進一步縮減間隔，每一片段係用以反射光束之一各別光束，該等片段經配置以便相對於如入射於鏡面上之光束之間的間隔而縮減如由鏡面反射之光束之間的間隔。此效應亦可藉由複數個光纖來達成，光束中每一者入射於該等光纖中之一各別光纖上，該等光纖經配置以便沿著光學路徑相對於在該等光纖上游之光束之間的間隔而縮減在該等光纖下游之光束之間的間隔。
另外，此效應可使用具有複數個輸入之整合式光波導電路來達成，複數個輸入各自係用於接收光束中之一各別光束。整合式光波導電路經配置以便沿著光學路徑相對於在整合式光波導電路上游之光束之間的間隔而縮減在整合式光波導電路下游之光束之間的間隔。
可提供用於控制投影至目標部分上之影像之聚焦的系統。可提供該配置以調整藉由呈如上文所論述之配置之形式的光學圓柱之部分或全部投影之影像的聚焦。
在一實施例中，投影系統將至少一輻射光束投影至基板17上方之由材料層形成之基板上，在基板17上方待形成一器件以便造成材料(例如，金屬)小滴藉由雷射誘發性材料轉移之沈積。因此，可實現附加製造製程。
參看圖5，描繪雷射誘發性材料轉移之實體機構。在一實施例中，輻射光束200在低於實質上透明材料202(例如，玻璃)之電漿崩潰之強度下聚焦通過該材料202。在由上覆該材料202之供體材料層204(例如，金屬膜)形成之基板上發生表面熱吸收。熱吸收造成供體材料204之熔融。另外，加熱造成在前向方向上之誘發性壓力梯度，從而導致供體材料小滴206自供體材料層204之前向加速且因此自供體結構(例如，板)208之前向加速。因此，供體材料小滴206係自供體材料層 204釋放，且移動(在重力之輔助下或不在重力之輔助下)朝向及到達待形成有器件之基板17。藉由將光束200指向供體結構208上之適當位置上，可將供體材料圖案沈積於基板17上。在一實施例中，光束聚焦於供體材料層204上。因此，本文中對目標部分之參考可為對供體結構208上之目標部分之參考且對基板17之相關參考可為對供體結構208之參考。在一實施例中，供體材料結構經組態以使供體材料層204移動或位移。
在一實施例中，一或多個短脈衝係用以造成供體材料之轉移。在一實施例中，脈衝可為幾皮秒或幾飛秒長以獲得熔融材料之準一維前向熱及質量轉移。此等短脈衝在材料層204中促進很少至無側向熱流，且因此在供體結構208上促進很少或無熱負荷。短脈衝實現材料之快速熔融及前向加速(例如，諸如金屬之汽化材料將丟失其前向方向性，從而導致飛濺沈積)。短脈衝使材料能夠加熱至恰好高於加熱溫度但低於汽化溫度。舉例而言，對於鋁，需要約攝氏900度至攝氏1000度之溫度。
在一實施例中，經由使用雷射脈衝，將適量材料(例如，金屬)以100奈米至1000奈米之小滴的形式自供體結構208轉移至基板17。在一實施例中，供體材料包含金屬或基本上由金屬組成。在一實施例中，金屬為鋁。在一實施例中，材料層204係呈膜之形式。在一實施例中，該膜附接至另一本體或層。如上文所論述，本體或層可為玻璃。
在一實施例中，自發射對比器件4中每一者為垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)。VECSEL或VCSEL為發射實質上垂直於供製造發射器之基板表面之輻射的相對小半導體雷射。將此VECSEL或VCSEL與在基板之平面中發射輻射之雷射二極體進行比較。幾何形狀之結果為：雷射二極體自晶圓切割且被個別地裝配於封裝中。與此對比，VECSEL或VCSEL可以個別可定址 陣列之形式在小間距(例如，小於2000微米、小於1500微米、小於1000微米、小於900微米、小於800微米、小於700微米、小於500微米、小於300微米、小於150微米、小於100微米、2微米至50微米之間、10微米至100微米之間、50微米至300微米之間、75微米至500微米之間、100微米至700微米之間、約400微米，或約100微米)下進行製造。以此方式，光學件之縮小率可自(例如)500倍縮減至20倍至100倍之間，從而使容許度問題小。因為發射面積較大(例如，10微米至15微米之直徑)，所以相比於使用雷射二極體之情形，光束指標亦可更穩定。因此，VCSEL及VECSEL具有在小間距下進行陣列製造(此可縮減照明光學件之複雜度)之益處。VCSEL及VECSEL可提供極佳光譜純度、高功率及良好光束品質。
在一實施例中，VECSEL或VCSEL可輸出約800奈米之輻射，例如，772奈米、774奈米或810奈米之輻射。當前，主要可用如由GaAs製成之此VECSEL或VCSEL，且發射具有選自約700奈米至1150奈米之範圍之波長的輻射。對於使用雷射誘發性材料轉移或粒子燒結之附加製造製程(如下文中所描述)，VECSEL或VCSEL可經操作以將其處於選自約700奈米至1150奈米之波長的原始輸出輻射遞送至供體結構208。因此，可視需要針對附加製造製程來遞送高曝光劑量。在一實施例中，VECSEL或VCSEL可輸出約400奈米之輻射，例如，405奈米之輻射。當前，主要可用如由GaN製成之此VECSEL或VCSEL。
然而，提供於目標部分處之輻射可不同於由VECSEL或VCSEL輸出之輻射。在一實施例中，VECSEL或VCSEL輻射經轉換至約400奈米、約248奈米、約193奈米、約157奈米，或約128奈米。在一實施例中，VECSEL或VCSEL之輻射輸出經頻率倍增至(例如)約400奈米、約248奈米、約193奈米、約157奈米或約128奈米。在一實施例中，VECSEL或VCSEL經組態以在約810奈米下發射，且輸出經倍頻至405 奈米。在實施例中，輻射輸出經三倍頻或四倍頻。在一實施例中，使用倍頻之兩個階段而使輻射四倍頻。在一實施例中，頻率倍增係藉由使光束傳遞通過頻率倍增(例如，加倍)晶體來進行。在一實施例中，頻率倍增係使用BBO(β-BaB2O4)、週期性極化鈮酸鋰(PPLN)及/或KBBF(KBe2BO3F2)非線性光學件來進行。在一實施例中，四倍頻係在第一階段中使用BBO或PPLN且在第二階段中使用KBBF來進行。在一實施例中，轉換效率可為約1%。在一實施例中，對於使用倍頻之兩個階段之四倍頻，第一階段可具有約20%之轉換效率且第二階段可具有約5%之轉換效率。在一實施例中，可在空腔內執行倍頻。舉例而言，倍頻之第一階段可為使用BBO或PPLN之空腔內倍頻。使用頻率倍增會提供與各種波長一起工作之基礎，其考慮到未來客戶解析度要求。頻率轉換之非線性性質實際上亦可在雷射發射器經維持高於臨限點火狀態時縮減背景輻射。相比於針對較高輸入功率之頻率轉換效率，針對較低輸入功率之頻率轉換效率較小。因此，所要輸出波長下之背景輻射之相對位準將藉由轉換程序而降低。
在一實施例中，VCSEL及VECSEL可遞送多於100毫瓦特之光束。在一實施例中，VCSEL及VECSEL可遞送具有選自100毫瓦特至1000毫瓦特之範圍的功率之光束。在VCSEL及VECSEL輸出經頻率倍增的情況下，VCSEL及VECSEL可遞送為1毫瓦特至20毫瓦特之光束(例如，經倍頻之GaAs之VECSEL)。因此，在彼狀況下，約十個(10個)VCSEL及VECSEL可替換單一雷射二極體(例如，雷射二極體可自單一發射器發射高達250毫瓦特)。在一實施例中，可在目標部分位階處藉由每一VCSEL或VECSEL提供高達20mJ/cm2(例如，在1mJ/cm2至20mJ/cm2之範圍內)之劑量。此劑量位準可多於必需之劑量位準。此劑量位準可提供未經放大抗蝕劑在以抗蝕劑為基礎之程序中之使用，此情形可縮減線邊緣粗糙度及/或放寬處理後要求。在一實施例 中，光束可在目標部分位階處具有4微瓦特之功率，以提供(例如)高達20mJ/cm2之曝光劑量。
在一實施例中，可藉由對VECSEL或VCSEL陣列施加「脈衝式」操作且使用10倍光束縮減器來達成光束強度，該10倍光束縮減器在執行波長加倍及準直之後進一步增加光束強度。
一潛在改良可為模式鎖定VECSEL或VCSEL以產生短皮秒脈衝。在一實施例中，主動模式鎖定可用以產生與為100MHz之曝光頻率同步之脈衝。
對於附加製造製程，可需要比用於以抗蝕劑為基礎之曝光程序之功率多約20倍的功率。相似地，對於附加製造製程，每一像素處之停留時間為約至少1微秒，而以抗蝕劑為基礎之曝光程序可在每一像素處具有約5奈秒之停留時間。
可藉由在叢發模式中遞送劑量來模擬較長停留時間：將劑量遞送至單一光點之複數個(例如，十個)VCSEL及VECSEL遍及至少1微秒同樣地展開而完成任務。因為光學圓柱之部分可以約100m/s而移動(例如，旋轉)，所以光點遍及至少100微米之長度而展開。
在一實施例中，可提供VECSEL或VCSEL陣列。複數個VECSEL或VCSEL發射複數個光束。舉例而言，該陣列可提供於單一基板(例如，GaAs晶圓)上。在一實施例中，該陣列係二維的。在一實施例中，該陣列可包含例如呈10×10陣列之形式的一百個(100個)VECSEL或VCSEL，因此發射100個光束。可使用其他數目個VECSEL或VCSEL。在一實施例中，關於複數個光學圓柱，每光學圓柱可存在一VECSEL或VCSEL陣列。在一實施例中，複數個VECSEL或VCSEL非水平地配置，例如，其在X或Y方向上發射(參見(例如)圖6)。在一實施例中，複數個VECSEL或VCSEL水平地配置，亦即，其在Z方向上發射(參見(例如)圖7及圖8)。
VECSEL或VCSEL為頂部發射器，且因此其可(例如)一起緊湊地裝配於單一基板上。VECSEL或VCSEL可促進光束之遠心投影。比較而言，雷射二極體為邊緣發射器且通常被個別地封裝。因此，雷射二極體之裝配通常相隔(例如)1公分之距離。因此，為使雷射二極體輻射光點彼此足夠接近(例如，相隔約4微米之間距)，存在朝向目標部分之顯著縮小率。雷射二極體之此間隔及/或縮小率可引入歸因於遠心性誤差之線邊緣粗糙度及/或聚焦深度問題。
另外，因為每一雷射二極體可由多個VECSEL或VCSEL(例如，約10個VECSEL或VCSEL)替換，所以引入冗餘。舉例而言，若10個VECSEL或VCSEL中之一者出故障或未適當地操作，則仍存在9個其他VECSEL或VCSEL以提供接近或相同的所要輻射功率及亮度。在使用雷射二極體的情況下，目標部分上之每一位置可由單一雷射二極體曝光。
在一實施例中，複數個VECSEL或VCSEL可在其處於穩態之操作能力之分率下進行操作，以允許冗餘。舉例而言，10個VECSEL或VCSEL可以其在穩態期間之容量的大約80%進行操作，且萬一彼等VECSEL或VCSEL中之一或多者出故障或未適當地操作，剩餘VECSEL或VCSEL可以處於穩態之較高百分比(例如，其能力的88%)進行操作以提供接近或相同的所要輻射功率及亮度。
在一實施例中，自發射對比器件包含比所需要之個別可定址元件多的個別可定址元件102，以在另一個別可控制元件102未能操作或未適當地操作之情況下允許使用「冗餘」個別可控制元件102。另外或替代地，額外個別可定址元件可具有用於在個別可定址元件之第一集合可用於某一週期且接著在第一集合冷卻時第二集合用於另一週期時控制個別可定址元件上之熱負荷之優點。
相似於圖3之配置，圖6描繪使用複數個VECSEL或VCSEL 4之光 學圓柱之旋轉框架8(在其周邊處具備透鏡14、18)的高度示意性透視圖。來自複數個VECSEL或VCSEL 4之複數個光束入射於透鏡中之一者上且投影至(例如)由基板台2或供體結構208固持之基板17之目標部分上。在一實施例中，光束係以包含複數個列或行之陣列而配置，每一列或行具有呈一直線之形式之複數個光束(參見(例如)圖10；雖然圖6體現光束之此二維配置，但光束緊密地在一起使得其二維配置在圖6中未在視覺上顯而易見。實情為，參見圖10之二維配置)。因此，複數個VECSEL或VCSEL 4可相似地以複數個列或行而配置，每一列或行具有呈之直線之形式之複數個VECSEL或VCSEL(例如，經配置於單一基板上)，如圖10所展示。在一實施例中，複數個VECSEL或VCSEL 4可以與光束配置不同的方式予以配置，且光學元件(例如，本文所描述之鏡面30)可將該複數個VECSEL或VCSEL 4之輸出之空間配置轉換成目標部分處之光束之空間配置。舉例而言，在圖6中，複數個VECSEL或VCSEL 4被描繪為在X-Y平面中發射，且光束經偏轉以在Z方向上行進。然而，複數個VECSEL或VCSEL 4可以與圖6所展示之定向不同的定向予以配置(參見(例如)圖7及圖8)，且光束可根本不偏轉或以一不同角度偏轉。另外，雖然圖6展示三列VECSEL或VCSEL，每列五個VECSEL或VCSEL，但列及行之數目可不同(例如，10列及10行VECSEL或VCSEL)。
可旋轉框架係借助於致動器(圖中未繪示)而圍繞軸線10可旋轉。由於可旋轉框架8之旋轉，光束將入射於順次透鏡14、18(場透鏡14及成像透鏡18)上，且將入射於每一順次透鏡上，藉此經偏轉以便沿著目標部分之表面之一部分行進，如將參看圖10更詳細地予以解釋。在一實施例中，每一光束係由一各別源產生，亦即，自發射對比器件(例如，VECSE或VCSEL(未在圖6中具體地展示))。在圖6所描繪之配置中，光束係由分段鏡面30偏轉及集合，以便縮減光束之間的距離， 以藉此使較大數目個光束能夠投影通過同一透鏡且達成解析度要求。
隨著可旋轉框架旋轉，光束入射於順次透鏡上，且每當透鏡受到光束輻照時，光束入射於透鏡之表面上的地點便會移動。因為光束取決於光束在透鏡上之入射地點而不同地投影(以(例如)不同偏轉)，所以光束(當到達(例如)目標部分時)將隨著每次通過一後繼透鏡而進行一掃描移動。參看圖10來進一步解釋此原理。
圖7描繪其中複數個VECSEL或VCSEL 80或81係用作輻射源之實施例。如上文所提及，VECSEL或VCSEL可經組態以在比對應複數個雷射二極體小得多的間距下直接發射輻射。結果，可縮減後續光學縮小率。在一實施例中，為了增加每輻射光束之功率輸出，可一起使用VECSEL或VCSEL之群組以貢獻於一個輸出輻射光束82中之輻射。舉例而言，兩個VECSEL或VCSEL之輸出可組合成一個輸出輻射光束82。提供光學系統76以將來自每一群組之多個VECSEL或VCSEL發射78轉換成單一輸出輻射光束82。因此，不僅VECSEL或VCSEL陣列提供複數個光束，而且複數個VECSEL或VCSEL之輸出可經組合以形成複數個光束之各別單個輻射光束。此情形可引入進一步冗餘。舉例而言，因為每一單光束係與複數個VECSEL或VCSEL相關聯，所以在該等VECSEL或VCSEL中之一者之故障或不當操作時，另外VECSEL或VCSEL可提供接近之所要輻射功率及亮度。與上文所論述相似地，在此情境下之VECSEL或VCSEL之輸出可在其處於穩態之操作能力之分率下進行操作以允許冗餘，亦即，在VECSEL或VCSEL中之一或多者之故障或不當操作時，剩餘VECSEL或VCSEL可以較高能力進行操作以實現適當功率及亮度。
自VECSEL或VCSEL或自光學系統76直接輸出之輻射光束82接著經提供至移動透鏡系統68，該移動透鏡系統68經組態以將處於所要間距之光束投影至(例如)基板台2上之在透鏡系統68下方移動之目標 上。當應用於圖1至圖6所描繪之類型之實施例時，該移動透鏡系統將包含透鏡14及18。
在一實施例中，來自複數個VECSEL或VCSEL 80之輸出輻射光束82具有為450奈米或小於450奈米之波長。因此，在此實施例中，為了產生適於微影之輻射，可無需頻率倍增器件。在一實施例中，此功能性係使用以GaN為基礎之VECSEL或VCSEL來達成。在一實施例中，VECSEL或VCSEL經組態以輸出具有約405奈米之波長之輻射。
在一實施例中，來自複數個VECSEL或VCSEL 80之輸出輻射光束82具有為700奈米至1150奈米之波長。在一實施例中，VECSEL或VCSEL為以GaAs為基礎之VECSEL或VCSEL。在一實施例中，光束82可藉由(例如)整合至每一VECSEL或VCSEL單元或VECSEL或VCSEL單元之群組中的頻率倍增器件而轉換至較低波長。
圖8說明其中VECSEL或VCSEL 81在一系統中經組態以將具有約405奈米之波長之輻射提供至目標部分的實施例。在此實施例之一實例中，VECSEL或VCSEL 81經組態以發射具有(例如)約810奈米之波長之輻射92。在所展示之實施例中，頻率倍增器件64及濾光器74係用以提供具有適於微影之波長之複數個輻射光束82。在此類型之一實例實施例中，VECSEL或VCSEL經組態以發射在700奈米至1150奈米之範圍內(例如，處於810奈米)之輻射。在一實施例中，VECSEL或VCSEL為以GaAs為基礎之VECSEL或VCSEL。自頻率倍增器件64及濾光器74輸出之輻射光束82接著經提供至移動透鏡系統68，該移動透鏡系統68經組態以將處於所要間距之光束投影至(例如)基板台2上之在透鏡系統68下方移動之目標上。當應用於圖1至圖6所描繪之類型之實施例時，移動透鏡系統將包含透鏡14及18。
圖9描繪包含整合式頻率倍增器件102之實例VECSEL單元(由Princeton Optronics生產)。在此實例中，頻率倍增器件包含週期性極 化鈮酸鋰(PPLN)之轉換晶體。VECSEL包含具有抗反射介電塗層106之低摻雜GaAs基板104。區108包含生長於部分反射n型分散式布瑞格反射器(DBR)上之多個量子井之堆疊。高度反射p型DBR鏡面經添加至該結構以形成內部光學空腔。視情況連接至散熱片之熱散播器110經提供以移除熱。自器件之基板側輸出輻射112(底部發射)。光學元件114(例如，透鏡或微透鏡陣列)將發射輻射聚焦至PPLN晶體上。在此實例中，外部空腔係由玻璃鏡面116及部分反射介電塗層118形成以提供回饋供雷射作用。10毫米長之週期性極化PPLN晶體係用作第二諧波產生晶體。週期性極化維持基本波長980奈米與第二諧波490奈米之波長之間的相位匹配且提供長轉換區。為了增強空腔內功率，介電塗層118在基本波長下高度反射，且在第二諧波波長下部分透射。
在一實施例中，複數個VECSEL或VCSEL 80係以一個別可定址陣列而提供。在一實施例中，個別VECSEL或VCSEL之間的平均分離度小於或等於1000微米。在一實施例中，平均分離度係在300微米與500微米之間。
相似於圖4，圖10描繪由圖6、圖7或圖8之光學圓柱之框架8或光學系統68之一部分至目標部分上之投影的高度示意性俯視圖。第一光束集合係由B1表示，第二光束集合係由B2表示，且第三光束集合係由B3表示。不同於圖4中之光束，光束集合B1、B2及B3包含來自複數個VECSEL或VCSEL之二維光束陣列。亦即，存在二維光束陣列，而非如圖4所展示之光束之單一線。雖然圖10展示三列光束，每列五個光束，但列及行之數目可不同(例如，10列及10行光束)。
類似於圖4，每一光束集合經投影通過可旋轉框架8之一各別透鏡集合14、18。隨著可旋轉框架8旋轉，光束B1在掃描移動中投影至(例如)基板17之目標部分上，藉此掃描區域A14。相似地，光束B2掃描區域A24且光束B3掃描區域A34。在藉由對應致動器對可旋轉框架8 之旋轉的同時，基板17及基板台在方向D(其可沿著X軸，如圖2所描繪)上移動，藉此實質上垂直於區域A14、A24、A34中之光束之掃描方向。由於藉由第二致動器在方向D上之移動(例如，藉由對應基板台馬達對基板台之移動)，在藉由可旋轉框架8之順次透鏡投影時光束之順次掃描經投影以便彼此實質上鄰接，從而引起針對光束B1之每一順次掃描的實質上鄰接區域A11、A12、A13、A14(區域A11、A12、A13先前被掃描且A14當前被掃描，如圖10所展示)、針對光束B2之區域A21、A22、A23及A24(區域A21、A22、A23先前被掃描且A24當前被掃描，如圖10所展示)，以及針對光束B3之區域A31、A32、A33及A34(區域A31、A32、A33先前被掃描且A34當前被掃描，如圖10所展示)。藉此，基板表面之區域A1、A2及A3可用在使可旋轉框架8旋轉的同時在方向D上之基板之移動而覆蓋。多個光束通過同一透鏡之投影允許在較短時間框內(在可旋轉框架8之同一旋轉速度下)處理整個基板，此係因為對於每次穿過一透鏡，複數個光束用每一透鏡來掃描目標部分，藉此允許針對順次掃描在方向D上之位移增加。在一實施例中，光束經配置成使得每一光束與一鄰近光束之掃描路徑重疊或鄰接一鄰近光束之掃描路徑。在一實施例中，每一區域A11、A12等等具有約12毫米之寬度W1及約6微米(例如，6.4微米)之隙縫高度S1。
替代地，或除了一次性經由同一透鏡而投影多個光束以外，亦可使用交錯技術，然而，其可能需要透鏡之間的可比較更嚴格之匹配。因此，一次性經由透鏡中之同一透鏡而投影至目標部分上之至少兩個光束具有相互間隔，且裝置可經配置以操作第二致動器以便相對於光學圓柱而使基板移動以具有待投影於該間隔中之光束之後繼投影。
為了縮減在方向D上呈群組之形式的順次光束之間的距離(藉此(例如)達成在方向D上之較高解析度)，該等光束可相對於方向D而相 對於彼此對角地配置。如圖10所展示，光束光點陣列之每一列或行之光束光點可相對於彼此對角地配置。
可藉由在光學路徑中提供(例如)如圖6所展示之分段鏡面30來進一步縮減間隔，每一片段係用以反射光束之一各別光束，該等片段經配置以便相對於如入射於鏡面上之光束之間的間隔而縮減如由鏡面反射之光束之間的間隔。此效應亦可藉由複數個光纖來達成，光束中每一者入射於該等光纖中之一各別光纖上，該等光纖經配置以便沿著光學路徑相對於在該等光纖上游之光束之間的間隔而縮減在該等光纖下游之光束之間的間隔。
另外，此效應可使用具有複數個輸入之整合式光波導電路來達成，複數個輸入各自係用於接收光束中之一各別光束。整合式光波導電路經配置以便沿著光學路徑相對於在整合式光波導電路上游之光束之間的間隔而縮減在整合式光波導電路下游之光束之間的間隔。
在本文所描述之實施例中，提供控制器以控制個別可定址元件(例如，VECSEL或VCSEL)。舉例而言，在個別可定址元件為輻射發射器件之一實例中，控制器可控制何時接通或關閉個別可定址元件且實現個別可定址元件之高頻率調變。控制器可控制由個別可定址元件中之一或多者發射之輻射之功率。控制器可調變由個別可定址元件中之一或多者發射之輻射之強度。控制器可控制/調整橫越個別可定址元件陣列之全部或部分之強度均一性。控制器可調整個別可定址元件之輻射輸出以校正成像誤差，例如，光展量及光學像差(例如，彗形像差、散光，等等)。
圖11描繪涉及粒子之燒結之附加製造製程的實施例。參看圖11，在一實施例中，來自一或多個VECSEL或VCSEL之一或多個輻射光束200聚焦至包含施加至基板17(例如，玻璃或矽基板)之粒子212之層上。光束200起局域熱源作用以誘發層(亦即，粒子)之選擇性局域熔 融/燒結，其在冷卻之後形成圖案之一部分210。在一實施例中，光束200及/或基板17相對於彼此相對移動以經由層212之一或多個部分之選擇性燒結而形成所要圖案。在一實施例中，可存在該層之該一或多個部分之實質上完整燒結。或在一實施例中，該層(亦即，粒子)之該一或多個部分經部分燒結。在彼情況下，該層之該一或多個部分附接至基板，且在該層之未經燒結部分被移除時並未「沖洗掉」。在第二步驟(例如，烘箱中之剩餘層之烘烤或剩餘層至未經圖案化輻射光束之泛溢曝光)中，層之經部分燒結之一或多個部分經進一步燒結(例如)至實質上完全燒結。
在一實施例中，粒子為金屬，例如，諸如銀之導電金屬。在一實施例中，粒子之大小(例如，直徑)係選自1奈米至900奈米之範圍，或粒子之大小係選自1奈米至50奈米之範圍。在一實施例中，粒子可懸浮於溶劑中，將該混合物施加(例如，旋塗)於基板2上。溶劑接著被蒸發，以留下包含粒子之膜212。視情況，膜214(例如，PDMS)可應用於層212上方以強化光束200及/或限制層212之材料之流出。在一實施例中，可移動框架8或移動透鏡系統68係用以施加光束。如上文所論述，在一實施例中，一或多個VECSEL或VCSEL之原始輸出可應用於層212。在完成光束處理時，可藉由(例如)施加溶劑以留下經光束處理(金屬)圖案來移除層212之剩餘未熔融部分。因此，本文中對目標部分之參考可為對層212上之目標部分之參考。
在一實施例中，可移動框架8或移動透鏡系統68不用於圖5及/或圖11之實施例。
根據一器件製造方法，可自已經投影有圖案之基板來製造諸如顯示器、積體電路或任何其他項目之器件。
裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空 間。亦可將浸潤液體施加於裝置中之其他空間，例如，圖案化器件/調變器與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被已知用於增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
儘管在本文中可特定地參考微影或曝光裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影或曝光裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指已經含有多個經處理層之基板。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中任一者，包括折射、繞射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件或其組合。
一實施例可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。
此外，儘管已描述某些實施例及實例，但由熟習此項技術者應理解，本發明延伸超出具體揭示之實施例而至其他替代實施例及/或用途及顯見修改及其等效者。另外，雖然已展示並詳細描述數個變 化，但在本發明之範疇內之其他修改將對熟習此項技術者基於本發明易於顯而易見。舉例而言，應預期，可進行該等實施例之特定特徵及態樣的各種組合或子組合，且該等組合或子組合仍屬於本發明之範疇。因此，應理解，可將所揭示實施例之各種特徵及態樣彼此組合或彼此取代，以便形成本發明之變化模式。
因此，雖然上文已描述各種實施例，但應瞭解，該等實施例已僅作為實例而非限制來呈現。對於熟習相關技術者將顯而易見，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，可在形式及細節方面在其中作出各種改變。因此，本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者來界定。
因此，以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下進行修改。
17‧‧‧基板
A1‧‧‧區域
A2‧‧‧區域
A3‧‧‧區域
A11‧‧‧區域
A12‧‧‧區域
A13‧‧‧區域
A14‧‧‧區域
A21‧‧‧區域
A22‧‧‧區域
A23‧‧‧區域
A24‧‧‧區域
A31‧‧‧區域
A32‧‧‧區域
A33‧‧‧區域
A34‧‧‧區域
B1‧‧‧第一光束集合
B2‧‧‧第二光束集合
B3‧‧‧第三光束集合

Claims (43)

  1. 一種曝光裝置，其包含：一基板固持器(substrate holder)，其經建構以固持一基板；一調變器，其包含用以發射電磁輻射之複數個輻射源，該調變器經組態以將一目標部分曝光至根據一所要圖案而調變的複數個輻射光束；一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該目標部分上且包含用以接收該複數個光束之一光學元件陣列；及一致動器，其經組態以在該目標部分之曝光期間相對於該複數個輻射源來使該光學元件陣列移動，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像，其中該複數個該等光束之該二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置(arranged diagonally)。
  2. 一種曝光裝置，其包含：一可程式化圖案化器件，其具有用以提供複數個光束之複數個輻射源；及一可移動框架(movable frame)，其具有用以自該複數個輻射源接收該等輻射光束且將該等光束投影朝向一目標部分及一基板之光學元件，該等光學元件為折射光學元件，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像，其中該複數個該等光束之該二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  3. 如請求項1或2之裝置，其中該基板為一輻射敏感基板，且其中該等光學元件經組態以將該等光束投影至該基板之該目標部分上。
  4. 如請求項1或2之裝置，其進一步包含一供體結構(donor structure)，該供體結構在使用時定位於自該複數個輻射源至該基板之光學路徑中，該供體結構經組態以支撐一供體材料層，該供體材料層自該供體結構可轉移至該基板上且該等光束照射至該供體材料層上。
  5. 如請求項1或2之裝置，其中該基板包含一包含粒子之層，且其中該等光學元件經組態以將該等光束投影至該基板之該目標部分上以燒結(sinter)該層之至少部分。
  6. 如請求項1或2之裝置，其中該移動包含：旋轉及/或該移動造成該等光束位移。
  7. 如請求項1或2之裝置，其中該光學元件陣列係相對於該複數個輻射源而旋轉。
  8. 如請求項1或2之裝置，其中每一光學元件包含至少兩個透鏡，該至少兩個透鏡係沿著該複數個該等光束之該二維陣列的自該複數個輻射源至該目標部分之一光束路徑而配置。
  9. 如請求項1或2之裝置，其中該光學元件陣列係以一個二維陣列而配置。
  10. 如請求項1或2之裝置，其中該複數個輻射源係以一個二維陣列而配置。
  11. 如請求項1或2之裝置，其中該複數個輻射源包含複數個垂直外部空腔表面發射雷射(VECSEL)或垂直空腔表面發射雷射(VCSEL)。
  12. 如請求項1或2之裝置，其中該複數個輻射源包含複數個微發光二極體(micro LED)。
  13. 一種曝光裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板； 一調變器，該調變器經組態以將一目標部分曝光至根據一所要圖案而調變的複數個光束，該調變器包含複數個VECSEL或VCSEL以提供該複數個光束；一供體(donor)結構，其在使用時定位於自該等VECSEL或VCSEL至該基板之光學路徑中，該供體結構經組態以支撐一供體材料層，該供體材料層可自該供體結構轉移至該基板上且該等光束照射至該供體材料層上，該等光束未經頻率倍增；及一投影系統，其經組態以將該光束投影至該供體材料層上；其中該複數個該等光束之一二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  14. 如請求項13之裝置，其中該供體材料為一金屬。
  15. 如請求項13或14之裝置，其中該供體結構經組態以使該供體材料層移動或位移。
  16. 一種可程式化圖案化器件，其包含：複數個輻射源，其用以提供根據一所要圖案而調變之複數個光束；一光學元件陣列，其用以接收該複數個光束；及一致動器，其經組態以在該複數個光束之提供期間相對於該等光束來使該光學元件陣列移動，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像，其中該複數個該等光束之該二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  17. 如請求項16之器件，其中該光學元件陣列為一個二維陣列。
  18. 如請求項16或17之器件，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以將脈衝信號提供至該複數個輻射源以調變該複數個輻射源。
  19. 如請求項16或17之器件，其中該移動包含：旋轉及/或該移動造成該等光束位移。
  20. 如請求項16或17之器件，其中該複數個輻射源包含複數個VECSEL或VCSEL。
  21. 如請求項16或17之器件，其中該複數個輻射源包含複數個微LED。
  22. 一種器件製造方法，其包含：使用提供輻射之複數個輻射源來提供根據一所要圖案而調變之複數個輻射光束；使用接收該複數個光束之一光學元件陣列而將該複數個光束投影至一目標部分上；及在該投影期間相對於該等光束來使該光學元件陣列移動，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像，其中該複數個該等光束之該二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  23. 一種器件製造方法，其包含：調變複數個輻射源以提供根據一圖案而調變之複數個光束；使具有用以自該複數個輻射源接收該等輻射光束之光學元件之一框架移動；及將該等光束自該等光學元件投影朝向一目標部分及一基板，該等光學元件為折射光學元件，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用該複數個光學元件中之一單一光學元件而成像，其中該複數個該等光束之該二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  24. 如請求項22或23之方法，其中該基板為一輻射敏感基板，且其中該等光學元件將該等光束投影至該基板之該目標部分上。
  25. 如請求項22或23之方法，其進一步包含一供體結構，該供體結構定位於自該複數個輻射源至該基板之光學路徑中，該供體結構支撐一供體材料層，該供體材料層自該供體結構可轉移至該基板上且該等光束照射至該供體材料層上。
  26. 如請求項22或23之方法，其中該基板包含一包含粒子之層，且其中該等光學元件經組態以將該等光束投影至該基板之該目標部分上以燒結該層之至少部分。
  27. 如請求項22或23之方法，其中該移動包含：旋轉及/或該移動造成該等光束位移。
  28. 如請求項22或23之方法，其中該光學元件陣列係相對於該等光束而旋轉。
  29. 如請求項22或23之方法，其中每一光學元件包含至少兩個透鏡，該至少兩個透鏡係沿著該複數個該等光束之該二維陣列的自該複數個輻射源至該目標部分之一光束路徑而配置。
  30. 如請求項22或23之方法，其中該複數個輻射源係以一個二維陣列而配置。
  31. 如請求項22或23之方法，其中該複數個輻射源包含複數個VECSEL或VCSEL。
  32. 一種器件製造方法，其包含：使用複數個VECSEL或VCSEL來提供複數個輻射光束；根據一所要圖案調變該複數個輻射光束；將經調變之該等輻射光束投影至一材料之一供體層之一目標部分上，該供體層係由定位於自該等VECSEL或VCSEL至一基板之光學路徑中的一供體結構支撐，該等輻射光束未經頻率倍增；及將來自該等輻射光束照射之該供體層之該材料自該供體結構 轉印至該基板上；其中該等輻射光束之一二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  33. 一種器件製造方法，其包含：使用複數個VECSEL或VCSEL來提供複數個輻射光束；根據一所要圖案調變該複數個輻射光束；及將經調變之該等輻射光束投影至包含一材料之粒子之一層之一目標部分上，該層係在一基板上且該等輻射光束燒結該等粒子以在該基板上形成一圖案之一部分；其中該等輻射光束之一二維陣列之光束係相對於彼此對角地配置。
  34. 如請求項32之方法，其進一步包含使用供體結構來使供體層移動或位移。
  35. 如請求項32至34中任一項之方法，其中該材料為一金屬。
  36. 一種曝光裝置，其包含：一基板固持器，其經建構以固持一基板；一調變器，其包含用以發射電磁輻射之複數個輻射源，該調變器經組態以將一目標部分曝光至根據一所要圖案而調變之複數個輻射光束，該等輻射源係以小於或等於2000微米之一間距(pitch)而配置；一投影系統，其經組態以將該等經調變光束投影至該目標部分上且包含用以接收該複數個光束之一光學元件陣列；及一致動器，其經組態以在該目標部分之曝光期間相對於該複數個輻射源來使該光學元件陣列移動。
  37. 一種曝光裝置，其包含：一可程式化圖案化器件，其具有用以提供複數個光束之複數 個輻射源，該等輻射源係以小於或等於2000微米之一間距而配置；及一可移動框架，其具有一光學元件，該光學元件用以自該複數個輻射源接收該等輻射光束且將該等光束投影朝向一目標部分及一基板。
  38. 如請求項36或37之裝置，其中該複數個該等光束之一個二維陣列係運用一單一光學元件而成像。
  39. 如請求項36或37之裝置，其中該複數個輻射源係以一個二維陣列而配置。
  40. 如請求項36或37之裝置，其中該複數個輻射源包含複數個VECSEL或VCSEL。
  41. 如請求項36或37之裝置，其中該複數個輻射源包含複數個微LED。
  42. 一種請求項1至15中任一項之曝光裝置、請求項16至21中任一項之可程式化圖案化器件、請求項22至35中任一項之器件製造方法、或請求項36至41中任一項之曝光裝置之用途，其用於平板顯示器之製造中。
  43. 一種請求項1至15中任一項之曝光裝置、請求項16至21中任一項之可程式化圖案化器件、請求項22至35中任一項之器件製造方法、或請求項36至41中任一項之曝光裝置之用途，其用於積體電路之製造中。
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