[发明专利]改进的图形发生器

说明书

本发明涉及到在诸如半导体器件和显示器的光掩模之类的光敏表面上印制精度极高的图形。还涉及到半导体器件图形、显示屏、集成光学器件以及电子互连结构的直接写入。而且能够应用于诸如保密印刷之类的其它类型的精密印刷。应该广义地理解印刷这个术语，它意味着光刻胶和照相乳胶的曝光以及借助于光或热激发的烧蚀或化学过程而在诸如干法印相纸之类的其它光敏媒质上的光作用。光不局限于可见光，而是包括从红外(IR)到远紫外UV的广阔范围的波长。特别重要的是从370nm(UV)，通过远紫外(DUV)、真空紫外(VUV)和超紫外(EUV)直至几毫微米波长的紫外范围。在本申请中，EUV被定义为从100nm以下直至有可能以光的形式来处理的辐射的范围。EUV的典型波长为13nm。IR被定义为780nm直至大约20微米。

另一方面，本发明涉及到空间光调制器以及采用这种调制器的投影显示器和印相机的技术。确切地说，借助于模拟调制技术，改进了这种调制器的灰度性质、通过焦点的图象稳定性和图象均匀性以及数据处理。模拟调制的最重要的应用是用来在诸如具有地址网格亦即比空间光调制器象素产生的网格精细得多的用以规定图形中的边沿位置增量的光刻胶之类的高对比度材料中产生图象。

在本技术领域中已知用微镜类型的微镜空间光调制器(SLM)的投影来建立精密图形发生器(Nelson 1988，Kuck 1990)。比之使用扫描激光斑点的更广为使用的方法来说，在图形发生器中使用SLM具有大量优点：SLM是整体并行器件且每秒钟能够写入的象素的数目非常大。在SLM的照明不严格，而激光扫描仪中整个光束路径必须具有高精度的意义上，光学系统也更简单。比之某些类型的扫描仪，特别是电光和声光扫描仪，微镜SLM由于是纯反射器件而能够在更短的波长下使用。

在上述二个参考文献中，空间调制器仅仅使用各个象素的开通-关断调制。输入数据被转换到具有一位深度，亦即各个象素中具有数值0和1的象素图。利用图形处理器或具有区域填充指令的用户逻辑，能够有效地实现这一转换。

在同一个发明人Sandstrom的早先的一个申请中(Sandstrom等人，1990)，描述了使用图形元件边界处的中等曝光数值精细调节激光扫描仪产生的图象中元件边界位置的能力。

在本技术领域中，还已知利用SLM，借助于改变象素被开通的时间或借助于用开通不同次数的象素几次印刷同一个象素，来更好地产生视频图象的投影显示和印刷的灰度图象。本发明制作了具有空间光调制器的用于直接产生灰度特别是产生超精密图形的系统。各个最佳实施例中的重要情况是各个象素之间的图象均匀性和部件相对于SLM象素的准确位置的独立性以及当焦点有意或无意被改变时的稳定性。

因此，本发明的目的是提供一种用来印刷精密图形的改进了的图形发生器。

利用根据所附权利要求的装置，提供SLM中的象素的模拟调制，达到了此目的。

图1示出了现有技术的印相机。SLM由使来自透镜光孔的光发生偏移的微镜组成。

图2示出了多个象素设计，上面4个象素处于关断状态，而其余5个象素开通。

图3示出了像活塞那样上下运动从而产生相位差的象素阵列。这就是用相位型SLM能够精细定位边界的原因。

图4示出了具有偏转反射镜的SLM与具有变形反射镜的SLM之间的示意比较。

图5示出了将数据转换和馈送到SLM的方法的流程图。

图6示出了根据本发明的图形发生器的最佳实施例。

图7示意地示出了不同类型SLM的可能复振幅。

图8示意地示出了SLM反射镜的不同类型的控制。