TWI801986B - 繞射光學元件及用於產生繞射光學元件之主要工具 - Google Patents

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Abstract

本發明闡述繞射光學元件(DOE)及用於產生該等DOE之主要工具。在一項態樣中，本發明闡述一種包含修改繞射光學元件之一第一像素佈局設計以獲得一經修改像素佈局設計之方法。該第一像素佈局設計包括像素，該等像素中之每一者具有一規則多邊形之一形狀(例如，一矩形形狀)。修改該第一像素佈局設計包含：以單一多邊形對該第一像素佈局設計中一像素叢集之一形狀輪廓進行近似，該多邊形相對於該第一像素佈局設計中該像素叢集之該形狀輪廓而減少邊緣之一總數目。該方法亦包含使用該經修改像素佈局設計來形成用於產生該等繞射光學元件之一主要工具。

Description

繞射光學元件及用於產生繞射光學元件之主要工具
本發明係關於繞射光學元件(DOE)及用於產生該等DOE之主要工具。
DOE係可操作以修改一入射光之相位及/或振幅以便形成具有一所規定功能性之一所期望光學輸出圖案之光學組件。DOE可具有由例如形成於一基板之表面上的兩個或更多個層級構成之一結構。該圖案可蝕刻至例如一硬基板之表面中或者在一基板之表面上之一聚合物中進行複製或者完全由聚合物製成。在某些例項中，圖案之深度可係大約光之波長(應用特有)且可調整為DOE之材料之折射率。
DOE可藉由各種技術(包含複製程序)而大規模產生。作為一實例，在一紫外線(UV)複製程序中，將一主要結構之表面拓撲複製至一基板之頂部上的一可UV固化之複製材料(諸如一可UV固化之環氧樹脂)之一薄膜中。在某些例項中，可自一主要裝置製備一工具(亦即，一負複本)，並且該工具接著用於對環氧樹脂進行UV複製。
在一晶圓級複製之完整生產鏈中，有時會使用一「產生程序」。一產生可包含一主要工具之製作、來自主要裝置之至少一個複製工具之後續製作以及DOE之後續製作。對於工業生產，通常可產生第二產生複製品或第三產生複製品。引入一產生程序之一個原因係為了保護相對昂貴之原始主要裝置。
本發明闡述繞射光學元件(DOE)及用於產生該等DOE之主要工具。
舉例而言，在一項態樣中，本發明闡述一種包含修改用於繞射光學元件之一第一像素佈局設計以獲得一經修改像素佈局設計之方法。該第一像素佈局設計包括像素，該等像素中之每一者具有一規則多邊形之一形狀(例如，一矩形形狀)。修改該第一像素佈局設計包含以單一多邊形對該第一像素佈局設計中一像素叢集之一輪廓進行近似，該多邊形相對於該第一像素佈局設計中該像素叢集之該輪廓而減少邊緣之一總數目。該方法亦包含使用該經修改像素佈局設計來形成用於產生該等繞射光學元件之一主要工具。
某些實施方案包含以下特徵中之一或多者。舉例而言，在某些例項中，該方法包含相對於該第一像素佈局設計之不同層級中之每一者中之一或多個像素叢集而執行該修改。修改該第一像素佈局設計可包含以單一多邊形對該第一像素佈局設計中該像素叢集之該輪廓進行近似，該多邊形相對於該第一像素佈局設計中該像素叢集之該輪廓而縮短該等邊緣之一總體長度。在某些例項中，對該像素叢集之該輪廓進行近似包含用一直線替換該像素叢集之一輪廓之一之字形部分。在某些情形中，該方法包含藉由最小化以下兩個區之間的一差來判定該直線：(i)該叢集中該等像素之一第一區，其中該第一區超出藉由該直線來部分地界定之該經近似化輪廓之一邊界；及(ii)一第二區，其並非係該叢集中之該等像素且位於該邊界內。在某些例項中，對該像素叢集之該輪廓進行近似包含用一各別對節點替換該叢集中之每一隅角節點。對該像素叢集之該輪廓進行近似可包含：舉例而言，用一各別對節點替換該叢集中之每一隅角節點，該對節點中之每一者相對於該隅角節點而位移。在某些實施方案中，該方法包含：合併該第一像素佈局設計中之複數個像素叢集來獲得一經合併像素叢集，該複數個像素叢集之輪廓在至少一個點中重合；以及藉由用一各別對節點替換該經合併叢集之一輪廓中之每一隅角節點來對該經合併像素叢集之該輪廓進行近似。
本發明亦闡述一種包含一多層級結構化表面之繞射光學元件，該多層級結構化表面之至少一部分具有帶有直線之一輪廓，該等直線中之每一者具有大於該光學元件中一像素大小之一長度，其中該像素大小係具有一共同中心之兩個毗鄰像素之間的一中心至中心距離，且其中該輪廓以一角度θ改變方向至少一次，其中2°＜θ＜88°或92°＜θ＜178°。
本發明進一步闡述一種用於製造繞射光學元件之主要工具。該主要工具包含一基板，其具有對應於該等繞射光學元件之一像素佈局設計之一多層級結構化表面，其中該結構化表面之至少一部分具有以一角度θ改變方向之一輪廓，其中2°＜θ＜88°或92°＜θ＜178°。
某些實施方案包含以下優點中之一或多者。舉例而言，在某些實施方案中，基於使用如本發明中所闡述之一經修改像素佈局設計獲得的一主要工具而製造之DOE可具有較少線邊緣粗糙度，且因此具有較佳光學效能。在某一例項中，該等像素隅角處尖端之出現可減少或消失。此外，在某些情形中，儲存該像素佈局設計之資訊所需的記憶體之量可減少，此可使產生更容易。在某些例項中，由於對計算能力之需求降低，因此可達成更複雜光學設計。
依據以下詳細說明、附圖及申請專利範圍，將易於明瞭其他態樣、特徵及優點。
製作DOE之初始任務中之一者係基於所期望光學效能及光學元件之設計標準而判定一像素佈局設計。在此內容脈絡中，一像素係指在進行光學設計時使用之最小構建區塊。通常，設計中之每一像素具有一規則多邊形形狀(例如，矩形或正方形)，該規則多邊形形狀之邊可具有大約幾百奈米(nm)或更小之尺寸。佈局設計可包含對應於一個別DOE之像素佈局以及用於晶圓層級產生之總體佈局。DOE結構中像素之深度可彼此不同。因此，像素佈局設計可包含兩個或更多個層級，該等層級中之每一者對應於一不同深度。在某些例項中，儘管層級之特定數目將取決於特定應用所需之光學效能及功能性，但可存在多至四個或十六個不同層級。像素佈局設計包含一各別圖案或用於每一層級之其他像素佈局，並且可包含例如微結構及/或奈米結構。然後基於像素佈局設計製備一主要工具。因此，主要工具可包含對應於像素佈局設計之一多層級結構化表面。結構化表面可被轉印(例如，藉由複製)至其他材料。
本發明之發明者認識到，在某些情形中，可藉由對原始佈局設計之一特定層級中一像素叢集之輪廓進行近似來獲得各種優點，其中個別像素中之每一者具有一規則多邊形(例如，一矩形或正方形)之輪廓。舉例而言，可以單一多邊形對一特定原始規則多邊形像素叢集之總體輪廓進行近似，該多邊形相對於原始佈局設計中像素叢集之輪廓而減少邊緣之總數目並縮短邊緣之總長度。替換多邊形之輪廓可比原始設計中之對應像素叢集具有更少隅角及/或更少之字形。此技術可應用於像素佈局設計之每一層級處之某些或所有像素叢集。像素叢集之經近似化輪廓(亦即，替換多邊形)接著可用於一替換佈局設計中以形成用於DOE之主要工具，如下文所更詳細闡述。
圖1A及圖1B圖解說明其中以一直線24 (圖1B)對一原始像素佈局設計(圖1A)中一像素22叢集20之之字形輪廓(亦即，邊緣)之一部分進行近似的一實例。在某些例項中，對直線24之判定可藉由最小化以下兩個區之間的差而達成：(i)原本位於藉由直線24來部分地界定之輪廓外部的原始像素之區(亦即，圖1B中之區26、28、30、32、34)；及(ii)原本位於藉由直線24來部分地界定之輪廓內且原本並非係原始像素之區之一部分之區(亦即，圖1B中之區36、38、40、42、44)。前述技術亦可應用於原始像素叢集20之輪廓之一或多個其他部分。接著將用具有藉由直線24界定之一邊緣之一輪廓替換原始像素叢集20之輪廓(圖1A)，如圖1C中所展示。可以一類似方式以直線對原始像素佈局設計中像素22叢集20之之字形輪廓之其他部分進行近似。
在最小化如上文所陳述之(i)與(ii)之間的差中，亦可在某些例項中使用進一步約束。舉例而言，(i)與(ii)之間的差可被最小化，同時界定線24所需之節點(亦即，原始像素22之隅角)數目相對於界定原始像素設計中之邊緣之節點數目而減少至少一所規定量(例如，40％或60％)。因此，在圖1A至圖1C之實例中，存在界定像素22之原始叢集20之邊緣38之十四個節點(隅角)，而界定直線24僅需兩個節點。
在某些例項中，使用前述技術來對原始佈局設計之一特定層級中一像素叢集之輪廓進行近似可導致替換多邊形之輪廓比原始像素叢集之輪廓具有更少之字形。舉例而言，假定原始像素叢集之輪廓係僅沿著x軸線或y軸線，則替換多邊形之輪廓之部分在x-y平面中可係斜向或傾斜的(見圖1C)。因此，經修改佈局設計中像素叢集之輪廓可以九十度之一角度θ以及以大於或小於九十度之角度(例如，0°＜θ＜90°或90°＜θ＜180°)改變方向。在某些情形中，輪廓可按一角度θ改變方向，其中2°＜θ＜88°或92°＜θ＜178°。此外，在某些情形中，輪廓可按一角度θ改變方向，其中5°＜θ＜85°或95°＜θ＜175°。
圖2A至圖2D圖解說明用於對原始佈局設計之一特定層級中一或多個像素叢集之輪廓進行近似的另一技術。圖2A展示原始光學設計中兩個像素122叢集120A、120B之一實例。每一叢集120A、120B包含一各別組連續像素，該等連續像素中之每一者在同一叢集中具有與另一像素之一邊緣接觸之至少一個邊緣。在所圖解說明實例中，第一叢集120A中一像素之邊緣係與第二叢集120B中一像素之一邊緣不接觸。另一方面，第一叢集120A中至少一個像素122A之一隅角係與第二叢集120B中一像素122B之一隅角接觸。在此一情形中，可期望將兩個叢集120A、120B合併成一單個較大經合併叢集，如下文所論述。
在某些實施方案中，為獲得經合併叢集，執行一定大小修改，其中略微增加兩個叢集120A、120B中每一像素122之一尺寸(例如，邊緣之長度)。舉例而言，若原始設計中每一像素之大小係500 nm 2，則可例如按1 nm增加每一像素之邊緣。如圖2B中所展示，經放大像素122X在某種程度上彼此重疊(亦即，重疊區域122Y)。含有經放大像素122X之叢集接著可合併成一單個經合併叢集120C，如圖2C中所展示。
接著可以一多邊形對像素之經合併叢集120C之輪廓進行近似，該多邊形比原始設計中之對應像素叢集(圖2A)具有更少隅角及/或更少之字形。舉例而言，此近似可藉由用兩個節點替換經合併叢集120C之每一隅角處之一節點而實現，該兩個節點中之每一者相對於隅角節點而位移且然後移除複製節點。圖2D圖解說明其中替換多邊形(虛線)之輪廓124疊覆在經合併叢集120C (實線)上之一實例。
舉例而言，可如下所示地實施隅角節點替換。經合併叢集之每一隅角節點之位置可儲存在記憶體中。舉例而言，可在一順時針或逆時針方向上沿著經合併叢集之輪廓依序儲存隅角節點之資訊。每一隅角節點以取決於演算法是否在順時針方向或逆時針方向上自一個隅角節點行進至下一節點之一方式而被兩個新節點替換。舉例而言，若移動在順時針方向上行進，則可如下表中所指示地替換每一隅角節點，其中每一節點可被稱為一「點」，且其中「像素/2」係一像素邊緣之長度之一半。 表 1
順時針 條件 新替換節點 #1 新替換節點 #2
情形 1 點i＋1之X座標＞點i＋2之X座標 且 點i之Y座標＞點i＋1之Y座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1＋像素/2之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1－像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值
情形 2 點i＋2之Y座標＞點i＋1之Y座標 且 點i之X座標＞點i＋1之X座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1＋像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1＋像素/2之Y值
情形 3 點i＋1之X座標＞點i之X座標 且 點i＋1之Y座標＞點i＋2之Y座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1－像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1－像素/2之Y值
情形 4 點i＋1之Y座標＞點i之Y座標 且 點i＋2之X座標＞點i＋1之X座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1－像素/2之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1＋像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值
另一方面，若移動在逆時針方向上行進，則可如下表所示地替換每一隅角節點，其中每一節點可被稱為一「點」，且其中「像素/2」係一像素邊緣之長度之一半。 表 2
逆時針 條件 新替換節點 #1 新替換節點 #2
情形 1 點i＋1之X座標＞點i之X座標 且 點i＋2之Y座標＞點i＋1之Y座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1－像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1＋像素/2之Y值
情形 2 點i之Y座標＞點i＋1之Y座標 且 點i＋2之X座標＞點i＋1之X座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1＋像素/2之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1＋像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值
情形 3 點i＋1之X座標＞點i＋2之X座標 且 點i＋1之Y座標＞點i之Y座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1－像素/2之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1－像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值
情形 4 點i之X座標＞點i＋1之X座標 且 點i＋1之Y座標＞點i＋2之Y座標 點1：i＋1 新X座標：點i＋1＋像素/2之X值 新Y座標：點i＋1之Y值 點2：i＋2 新X座標：點i＋1之X值 新Y座標：點i＋1－像素/2之Y值
在某些例項中，一校正可應用於替換節點之位置以補償結合圖2B所闡述之定大小操作。
此外，在某些例項中，可省略定大小及合併操作。舉例而言，若原始設計中之不同像素叢集不具有彼此接觸之各別隅角(亦即，如圖2A之實例中所展示)，則無需執行叢集定大小及合併操作。在此等情形中，可相對於原始佈局設計中之一像素叢集而不是一經合併叢集而執行輪廓近似操作(例如，圖2D)。
圖3A圖解說明一原始像素佈局設計之一部分之另一實例。圖3B圖解說明其中圖3A之原始像素佈局設計之輪廓被新輪廓替換之一對應實例，根據上文所闡述之技術，該等新輪廓分別對原始佈局設計之輪廓進行近似。圖3B中之替換輪廓比圖3A之原始佈局設計中對應像素叢集之輪廓可具有更少隅角及/或較少之字形。一般而言，如上所述，輪廓之直的部分可具有大於像素大小(亦即，大於具有一共同隅角之兩個毗鄰像素之間的中心至中心距離)之一長度。
原始佈局設計之每一層級處原始像素叢集之輪廓可被新輪廓替換，根據上文所闡述之技術，該等新輪廓分別對原始佈局設計之輪廓進行近似以獲得一經修改像素設計佈局。該經修改像素佈局設計接著可用於為DOE製作一主要工具(例如，具有對應於經修改像素佈局設計之多層級結構化表面)。一般而言，該輪廓至少部分地描繪了具有光學功能之光學元件之區。
圖4A至圖4I圖解說明基於一經修改像素佈局設計而製作一主要工具之一程序之一實例。
如所展示，舉例而言在圖4A中，提供一基板，諸如晶圓200。舉例而言，晶圓200可由一層多晶矽、純單晶矽或玻璃或藍寶石上非晶矽組成。在某些實施方案中，用於晶圓200之其他材料可係適當的。舉例而言，一附加微影程序可用於針對主要工具之設計而形成不同層級。一附加微影技術允許仔細控制抗蝕劑曝光及回流程序以便製作用於複雜的多層級光學元件之主要工具。光學設計可變換成一多層級繞射結構，該多層級繞射結構接著可分裂成多個遮罩圖案。下文闡述了一實例。
舉例而言，作為製作主要工具之程序之一部分，一第一抗蝕劑層202沈積(例如，藉由旋塗)至晶圓200之上表面上，並且使用一第一遮罩，抗蝕劑層202藉由微影技術(例如，電子束微影(EBL))選擇性地曝光。抗蝕劑層202之所曝光部分接著經顯影並被移除使得晶圓表面之所選擇區域不再被抗蝕劑覆蓋(見圖4B)。接下來，如圖2B中所指示，在未被抗蝕劑202覆蓋的區域中，自晶圓表面蝕刻晶圓200以形成向下至一第一深度d1之開口216。接著，抗蝕劑202之剩餘部分可被移除。圖4C中展示所得第一層級圖案216。
接下來，如圖4D中所展示，在準備至晶圓中之一第二蝕刻時，一第二抗蝕劑層218沈積在晶圓200之上(例如，藉由旋塗)。抗蝕劑218存在於先前形成之開口216中。第二抗蝕劑層218接著藉由微影技術(例如，EBL)選擇性地曝光並進行顯影，使得晶圓之特定區域不再被第二抗蝕劑層218覆蓋(見圖4E)。可在前述曝光期間使用一第二微影遮罩。在所圖解說明實例中，在第二抗蝕劑層218進行曝光及顯影之後，抗蝕劑僅部分地填充先前形成之開口216且僅部分地覆蓋基板200之上表面。接下來，在未被抗蝕劑218覆蓋的區域中對晶圓200進行蝕刻(見圖4E)。接著可移除剩餘抗蝕劑層218。圖4F中展示所得第二層級圖案219。
接下來，如圖4G中所展示，在準備至晶圓中之一第三蝕刻時，一第三抗蝕劑層220沈積在晶圓200之上(例如，藉由旋塗)。抗蝕劑220存在於先前形成之開口216中。第二抗蝕劑層218接著藉由微影技術(例如，EBL)選擇性地曝光並進行顯影，使得晶圓之特定區域不再被第三抗蝕劑層220覆蓋(見圖4H)。在前述曝光期間可使用一第三影遮罩。在所圖解說明實例中，在對第三抗蝕劑層220進行曝光及顯影之後，抗蝕劑僅選擇性地填充先前在第一蝕刻步驟及第二蝕刻步驟期間蝕刻至晶圓中之開口且僅部分地覆蓋基板200之上表面。接下來，在未被抗蝕劑220覆蓋之區域中對晶圓200進行蝕刻(見圖4H)。接著可移除剩餘抗蝕劑層220。圖4I中展示所得第三層級圖案221。
各種微影及蝕刻程序之組合導致多個不同深度下之區域(見圖4I)，該多個不同深度對應於主要工具所需之不同層級。各種遮罩用於微影步驟及蝕刻步驟之細節可基於經修改像素佈局設計而規定。以此方式，可製作一多層級主要工具。儘管圖4A至圖4I圖解說明基於一經修改像素佈局設計而製作一個八層級主要工具之一程序之一實例，但類似程序可用於基於一經修改像素佈局設計而製作具有少於或多於八個層級之主要工具。圖4A至圖4I中所圖解說明之操作中之某些或所有操作可係自動化程序之一部分。在某些實施方案中，可使用其他技術來製作主要工具。
在某些情形中，如結合前述實例所闡述地使用一經修改像素佈局設計可導致一或多個優點。舉例而言，隨著與每一像素叢集相關聯的節點之數目減少，需要儲存資訊之記憶體之量變得更小，此可使產生更容易(例如，EBL接近校正所需之計算更少；電子束寫入速度減慢)。
此外，在某些情形中，可改良自使用一像素佈局設計獲得之一主要工具製造的DOE之光學效能。一般而言，若像素大小係小的，則與其中像素大小係大的之情形相比，有可能進行一更高效能設計。然而，此小的像素大小可導致所得DOE中之線邊緣粗糙度(見圖5B)。DOE結構中之線邊緣粗糙度傾向於增加光學散射，此可減少光學效能。另一方面，在某些實施方案中，如上文所闡述地基於使用一經修改像素佈局設計獲得之一主要工具而製造的DOE可具有較少線邊緣粗糙度(見圖5C)且因此具有較佳光學效能。
可在某些情形中獲得之另一優點係避免在主要工具中之像素隅角處形成先前技術中有時出現之非常尖的尖端601 (見圖6A)。此等非常尖的尖端601需要被移除；否則其等將存在於複製工具及/或由主要工具製成之DOE中。使用經修改像素佈局設計(可以單一多邊形對根據一特定原始規則多邊形像素叢集之總體輪廓進行近似，該多邊形相對於原始佈局設計中像素叢集之輪廓而減少邊緣之總數目並縮短邊緣之總長度)，可有助於避免出現此等非常尖的尖端(見圖6B)。
在基於經修改像素佈局設計製作主要工具之後，主要工具可用於製造一或多個(負)次主要工具或複製品，該等次主要工具或複製品又可被直接或間接地用於複製DOE，例如作為一大規模產生製造程序之一部分。在某些例項中，製造DOE可在晶圓層級處進行，其中使用相同次主要工具或自主要工具衍生之其他工具並行複製幾十個、幾百個或甚至幾千個DOE。
在某些例項中，主要(或一次主要)工具之一結構化元件被複製至液體或可塑性變形之材料中，然後硬化以使其在尺寸上係穩定的，並且結構化元件(例如，DOE)被移除。此等複製、硬化及移除步驟在一基板之不同部分之上被重複以形成同一同結構化元件之複製品。
一般而言，每一繞射光學元件可包含一多層級結構化表面，該多層級結構化表面之至少一部分具有帶有直線之一輪廓，該等直線中之每一者具有大於光學元件中之一像素大小之一長度，其中像素大小具有一共同中心之兩個毗鄰像素之間的一中心至中心距離。在某些例項中，直線以一角度θ而非90°或180°改變方向至少一次。舉例而言，在某些例項中，直線以一角度θ改變方向至少一次，其中2°＜θ＜88°或92°＜θ＜178°。此外，在某些例項中，直線以一角度θ改變方向至少一次，其中5°＜θ＜85°或95°＜θ＜175°。
可使用主要工具製造之繞射光學元件之實例包含繞射光柵或其他光柵、分束器、束整形器、準直器、繞射擴散器以及其他光學元件。
本說明書中所闡述之標的物及功能性操作之各項態樣可實施於數位電子電路系統中或實施於包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物之電腦軟體、韌體或硬體中，或者實施於其中之一或多者之組合中。因此，本說明書中所闡述之標的物之態樣可實施為一或多個電腦程式產品，亦即，編碼於一電腦可讀媒體上以供資料處理設備執行或用以控制資料處理設備之操作的電腦程式指令之一或多個模組。電腦可讀媒體可係一機器可讀儲存裝置、一機器可讀儲存基板、一記憶體裝置、實現一機器可讀所傳播信號之物質之一組合物或者其中之一或多者之一組合。除包含硬體之外，設備亦可包含為所討論電腦程式創建一執行環境之代碼，例如構成處理器韌體之代碼。
可以包含編譯語言或解譯語言之任何形式的程式化語言來編寫一電腦程式(亦稱為一程式、軟體、軟體應用程序、腳本或代碼)，且可將該電腦程序部署成任何形式，包含部署為一獨立程式或部署為一模組、組件、子常式或適合在一計算環境中使用之其他單元。一電腦程式不必對應於一檔案系統中之一檔案。一程式可儲存於保持其他程式或資料(例如，儲存於一標記語言文檔中之一或多個腳本)之一檔案之一部分中、儲存於專用於所討論之程式之一單個檔案中或者儲存於多個經協調檔案(例如，儲存一或多個模組、子程式或代碼之若干部分之檔案)中。一電腦程式可經部署以在一個電腦上或位於一個位點處或跨越多個位點分佈且通過一通信網路互連之多個電腦上執行。
本說明書中所闡述之程序及邏輯流程可由執行一或多個電腦程式之一或多個可程式化處理器執行，以藉由對輸入資料進行操作並產生輸出來執行功能。該等程序及邏輯流程亦可由專用邏輯電路系統(例如，一FPGA (場可程式化閘陣列)或一ASIC (特殊應用積體電路))來執行，且還可將設備實施為專用邏輯電路系統。
藉由實例方式，適合於執行一電腦程式之處理器包含通用微處理器及專用微處理器兩者，以及任何種類之數位電腦之任何一或多個處理器。一般而言，一處理器將自一唯讀記憶體或一隨機存取記憶體或者兩者接收指令及資料。一電腦之基本元件係用於執行指令之一處理器及用於儲存指令及資料之一或多個記憶體裝置。適合於儲存電腦程式指令及資料之電腦可讀媒體包含所有形式之非揮發性記憶體、媒體及記憶體裝置，藉由實例方式，包含：半導體記憶體裝置(例如，EPROM、EEPROM及快閃記憶體裝置)；磁碟(例如，內部硬磁碟或可移除式磁碟)；磁光碟；以及CD ROM及DVD-ROM碟。處理器及記憶體可由專用邏輯電路系統補充或併入於專用邏輯電路系統中。
雖然本說明書含有諸多具體細節，但不應將此等細節視為對本發明或可揭示之範疇的限制，而是應將其視為對本發明之特定實施例所特有之特徵之闡述。在單獨實施例之內容脈絡中於本說明書中闡述之特定特徵亦可以組合方式實施於一單個實施例中。相反地，在一單個實施例之內容脈絡中闡述之各種特徵亦可單獨地或以任何適合子組合形式實施於多個實施例中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組合起作用且甚至最初主張如此，但來自一所主張組合之一或多個特徵在某些情形中可自組合去除，且所主張組合可針對一子組合或一子組合之變化形式。
可在本發明之精神內進行各種修改。因此，其他實施方案係在申請專利範圍之範疇內。
20:叢集/原始叢集/原始像素叢集 22:像素/原始像素 24:線/直線 26:區 28:區 30:區 32:區 34:區 36:區 38:區/邊緣 40:區 42:區 44:區 120A:叢集/第一叢集 120B:叢集/第二叢集 120C:經合併叢集 122:像素 122A:像素 122B:像素 122X:經放大像素 122Y:重疊區域 124:輪廓 200:晶圓/基板 202:抗蝕劑/抗蝕劑層/第一抗蝕劑層 216:開口/先前形成之開口/所得第一層級圖案 218:抗蝕劑/剩餘抗蝕劑層/第二抗蝕劑層 219:所得第二層級圖案 220:抗蝕劑/剩餘抗蝕劑層/第三抗蝕劑層 221:所得第三層級圖案 601:尖端 X:軸線/座標 Y:軸線/座標
圖1A至圖1C圖解說明用一經修改像素佈局設計替換一原始像素佈局設計之一部分之一實例。
圖2A至圖2D圖解說明用一經修改像素佈局設計替換一原始像素佈局設計之一部分之另一實例。
圖3A係一原始像素佈局設計之一部分之一實例。
圖3B係用於圖3A之原始像素佈局設計之一經修改像素佈局設計。
圖4A至圖4I圖解說明基於一經修改像素佈局設計而製作一主要工具之一程序之一實例。
圖5A至圖5C係在某些實施方案中可如何降低一像素佈局設計中之線邊緣粗糙度之一實例。
圖6A及圖6B係一主要工具之若干部分之影像。

Claims (13)

  1. 一種製造用於產生多個繞射光學元件之一主要工具的方法，其包括：修改多個繞射光學元件之一第一像素佈局設計以獲得一經修改像素佈局設計，其中該第一像素佈局設計包括多個像素，該等像素中之每一者具有一矩形形狀，且其中修改該第一像素佈局設計包含以單一多邊形對該第一像素佈局設計中一像素叢集之一輪廓進行近似，該多邊形相對於該第一像素佈局設計中該像素叢集之該輪廓而減少邊緣之一總數目；及使用該經修改像素佈局設計來形成用於產生該等繞射光學元件之一主要工具，其中該主要工具包括一基板，其具有一多層級結構化表面，其中該結構化表面之至少一部分具有以一角度θ改變方向之一輪廓，其中2°<θ<88°或92°<θ<178°。
  2. 如請求項1之方法，其包含相對於該第一像素佈局設計之不同層級中之每一者中之一或多個像素叢集執行該修改。
  3. 如請求項1之方法，其中修改該第一像素佈局設計包含以單一多邊形對該第一像素佈局設計中該像素叢集之該輪廓進行近似，該多邊形相對於該第一像素佈局設計中該像素叢集之該輪廓而縮短該等邊緣之一總體長度。
  4. 如請求項1之方法，其中對該像素叢集之該輪廓進行近似包含用一直 線替換該像素叢集之一輪廓之一之字形部分。
  5. 如請求項4之方法，其包含藉由最小化以下兩個區之間的一差來判定該直線：(i)該叢集中該等像素之一第一區，其中該第一區超出藉由該直線來部分地界定之經近似化輪廓之一邊界；及(ii)一第二區，其並非係該叢集中該等像素之一部分且位於該邊界內。
  6. 如請求項1之方法，其中對該像素叢集之該輪廓進行近似包含用一各別對節點替換該叢集中之每一隅角節點。
  7. 如請求項6之方法，其中對該像素叢集之該輪廓進行近似包含用一各別對節點替換該叢集中之每一隅角節點，該各別對節點中之每一者相對於該隅角節點而位移。
  8. 如請求項1之方法，其包含：合併該第一像素佈局設計中之複數個像素叢集來獲得一經合併像素叢集，該複數個像素叢集之輪廓在至少一個點中重合，及藉由用一各別對節點替換該經合併叢集之一輪廓中之每一隅角節點來對該經合併像素叢集之該輪廓進行近似。
  9. 一種用於製造繞射光學元件之主要工具，該主要工具包括：一基板，其具有對應於該等繞射光學元件之一像素佈局設計之一多層級結構化表面，其中該結構化表面之至少一部分具有以一角度θ改變方 向之一輪廓，其中2°<θ<88°或92°<θ<178°。
  10. 如請求項9之主要工具，其中5°<θ<85°或95°<θ<175°。
  11. 一種繞射光學元件，其包括一多層級結構化表面，該多層級結構化表面之至少一部分具有帶有直線之一輪廓，該等直線中之每一者具有大於該光學元件中一像素大小之一長度，其中該像素大小係具有一共同中心之兩個毗鄰像素之間的一中心至中心距離，且其中該等直線以一角度θ改變方向至少一次，其中2°<θ<88°或92°<θ<178°。
  12. 如請求項11之繞射光學元件，其中5°<θ<85°或95°<θ<175°。
  13. 如請求項12之繞射光學元件，其中該輪廓以一各別角度θ改變方向複數次，其中5°<θ<85°或95°<θ<175°。
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