用于无掩模光刻技术的半色调方案的制作方法

本公开内容的实施方式大致关于光刻系统。更特定地，本公开内容的实施方式关于光刻工艺的系统、软件应用、及方法，用以在单程(single pass)中写入全色调部分及灰色调部分。

背景技术：

1、光刻广泛地使用在半导体装置(像是用于半导体装置的后端处理)及显示装置(像是液晶显示器(lcd))的制造中。例如，在lcd的制造中经常采用大面积基板。lcd(或平板显示器)通常使用于主动矩阵式显示器，像是计算机、触控板装置、个人数字助理(pda)、手机、电视屏幕、及类似者。一般而言，平板显示器包括夹在两板之间的作为各像素处的相变材料的一层液晶材料。当来自电源的电力施加在或施加通过液晶材料时，在像素位置处控制(即选择性地调制)穿过液晶材料的光的量，使影像能在显示器上生成。

2、借助已知的光刻系统，为了将具有多个全色调部分(全色调部分具有全色调剂量)及多个灰色调部分(灰色调部分具有灰色调剂量)的图案写入设置在基板之上的光刻胶中，需要基板在光刻系统的可写入区域下通过多次。基板在数字光刻系统的可写入区域下多次通过减少了产量。

3、因此，本领域中需要用于在单程中写入全色调部分及灰色调部分的光刻工艺的系统、软件应用、及方法。

技术实现思路

1、在一个实施方式中，提供一种系统。系统包括平板，及可设置在平板之上的可移动平台。平台经构造以支撑具有其上设置有光刻胶的基板，且编码器耦接至平台并经构造以向控制器提供基板的位置，控制器经构造以提供掩模图案数据至光刻系统。掩模图案数据具有多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形。光刻系统支撑件耦接至平板，其具有开口以让平台在光刻系统支撑件的下方通过。光刻系统具有处理单元，处理单元具有接收掩模图案数据的多个影像投射系统。每个影像投射系统包括空间光调制器，空间光调制器具有多个空间光调制器像素以投射多次发射(shot)。控制器经构造以通过至少灰色调组和全色调组的空间光调制器像素来在空间上划分多个空间光调制器像素。当由控制器进行划分时，灰色调组的空间光调制器像素是可操作的，以将第一数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形。当由控制器进行划分时，全色调组的空间光调制器像素是可操作的，以将第二数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形。

2、在另一实施方式中，提供一种非暂时性计算机可读取介质。计算机可读取介质储存有指令，当指令由处理器执行时，致使计算机系统进行下列步骤：向光刻系统的处理单元提供具有多个曝光多边形的掩模图案数据，在多个影像投射系统下对其上设置有光刻胶的基板进行单次扫描之中，通过灰色调组的空间光调制器像素将至少第一数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形，并通过全色调组的空间光调制器像素将至少第二数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形。处理单元具有接收掩模图案数据的多个影像投射系统。掩模图案数据具有多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形。

3、在又一实施方式中，提供一种方法。方法包括向光刻系统的处理单元提供具有多个曝光多边形的掩模图案数据。处理单元具有接收掩模图案数据的多个影像投射系统。掩模图案数据具有多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形。在多个影像投射系统下对其上设置有光刻胶的基板进行单次扫描之中，该方法包括：通过灰色调组的空间光调制器像素将至少第一数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形，和通过全色调组的空间光调制器像素将至少第二数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形。

技术特征：

1.一种系统，包含：

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述空间光调制器的所述多个空间光调制器像素中的每个空间光调制器像素独立可控，且经构造以投射对应于多个像素中的一个像素的写入光束。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述空间光调制器是电寻址元件的阵列。

4.根据权利要求3所述的系统，其中至少一个电寻址元件的所述空间光调制器像素是被所述灰色调组、所述全色调组和所述其余组的至少一者在空间上划分的镜。

5.根据权利要求1所述的系统，其中：

6.一种储存有指令的非暂时性计算机可读取介质，当所述指令由处理器执行时，致使计算机系统进行下列步骤：

7.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述空间光调制器将所述多次发射投射至汇集发射图案的多个地址点。

8.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述多次发射形成多个灰色调部分，所述多个灰色调部分具有曝露至所述第一数量的所述多次发射的灰色调发射地址点，且所述多次发射形成多个全色调部分，所述多个全色调部分具有曝露至至少所述第一数量和所述第二数量的所述多次发射的全色调发射地址点。

9.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述第一数量的所述多次发射对应于灰色调剂量，而所述第一数量和所述第二数量所述多次发射的组合对应于全色调剂量。

10.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述第一数量的所述多次发射对应于灰色调剂量，并且所述第一数量、所述第二数量和所述第三数量的所述多次发射的组合对应于全色调剂量。

11.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读取介质，其中由每个影像投射系统的光源所生成的光束具有强度。

12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述强度是大约10mj/cm2到大约200mj/cm2。

13.一种方法，包含下列步骤：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述空间光调制器将所述多次发射投射至汇集发射图案的多个地址点。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多次发射形成多个灰色调部分，所述多个灰色调部分具有曝露至所述第一数量的所述多次发射的灰色调发射地址点，且所述多次发射形成多个全色调部分，所述多个全色调部分具有曝露至至少所述第一数量和所述第二数量的所述多次发射的全色调发射地址点。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一数量的所述多次发射对应于灰色调剂量，并且所述第一数量和所述第二数量的所述多次发射的组合对应于全色调剂量。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一数量的所述多次发射对应于灰色调剂量，并且所述第一数量、所述第二数量和所述第三数量的所述多次发射的组合对应于全色调剂量。

18.根据权利要求13所述的方法，其中由每个影像投射系统的光源所生成的光束具有强度。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述强度是大约10mj/cm2到大约200mj/cm2。

20.根据权利要求13所述的方法，其中所述多次发射是在50次发射与500次发射之间。

技术总结
本文描述的实施方式提供光刻工艺的系统、软件应用、及方法，以在单程中写入全色调部分及灰色调部分。实施方式包括经构造以提供掩模图案数据至光刻系统的控制器。控制器经构造以通过至少灰色调组的空间光调制器像素和全色调组的空间光调制器像素来在空间上划分多个空间光调制器像素。当由控制器划分时，灰色调组的空间光调制器像素是可操作的，以将第一数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形及多个灰色调曝光多边形，而全色调组的空间光调制器像素是可操作的，以将第二数量的多次发射投射至多个全色调曝光多边形。

技术研发人员：克里斯多弗·丹尼斯·本彻,约瑟夫·R·约翰逊,托马斯·L·莱蒂格
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15