CN109478024A - 用于直接写入无掩模光刻的设备 - Google Patents

Abstract

一种曝光设备被描述，所述曝光设备包括：衬底保持器，构造成支撑衬底；图案形成装置，配置成提供根据所期望的图案来调制的辐射，所述图案形成装置包括多个辐射源模块的阵列，所述多个辐射源模块的阵列被配置成将已调制的辐射投影到所述衬底上多个曝光区的相应的阵列上；分布式处理系统，配置成处理与投影相关的数据以实现将所期望的图案投影至所述衬底上，所述分布式处理系统包括至少一个中央处理单元(1700)及与相应的多个辐射源模块相关联的多个模块处理单元(1710)。

Description

用于直接写入无掩模光刻的设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月19日递交的欧洲申请16180163.4的优先权，并且它通过引用全文并入本发明。

技术领域

本发明涉及到一种用于无掩模光刻的光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案应用到衬底或衬底的部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)、平板显示器和具有精细特征的其他器件或结构的制造中。在常规的光刻设备中，可以将可称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生与IC、平板显示器或其他器件的单层对应的电路图案。可以将该图案例如经由成像到设置于衬底(例如，硅晶片或玻璃板)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上而转印到衬底(的部分)上。

代替电路图案，图案形成装置可用于产生其他图案，例如，彩色滤光器图案或点阵。代替常规掩模，图案形成装置可包括图案形成阵列，所述图案形成阵列包括产生电路或其他适用图案的可单独寻址元件的阵列。这种“无掩模”系统相比于常规的基于掩膜的系统的优点在于：可更快且成本更少地提供和/或改变图案。

因此，无掩模系统包括可编程图案形成装置(例如，空间光调制器、对比器件等等)。可编程图案形成装置被编程(例如，电子地或光学地)以使用可单独寻址元件的阵列来形成所期望的图案化束。可编程图案形成装置的类型包括微反射镜阵列、液晶显示器(LCD)阵列、光栅光阀阵列，等等。

发明内容

例如，期望提供一种包括可编程图案形成装置的柔性低成本的光刻设备。

在一实施例中，提供一种曝光设备，包括：

衬底保持器，构造成支撑衬底；

图案形成装置，配置成提供根据所期望的图案调制的辐射，所述图案形成装置包括多个辐射源模块的阵列，所述多个辐射源模块的阵列被配置成将已调制的辐射投影至所述衬底上多个曝光区的相应的阵列上；

分布式处理系统，配置成处理与投影相关的数据以实现将所期望的图案投影至所述衬底上，所述分布式处理系统包括至少一个中央处理单元及与相应的多个辐射源模块相关联的多个模块处理单元。

附图说明

合并到本文中且形成说明书的一部分的附图图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起进一步用来解释本发明的实施例的原理，且用来使得本领域技术人员能够执行和使用所述实施例。

图1图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性侧视图。

图2图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性俯视图。

图3图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性俯视图。

图4A和图4B图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性侧视图。

图5图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性俯视图。

图6图示出将图案转印至衬底的方案的实施例。

图7A、图7B、图7C、图7D和图7E是根据一实施例的制造方法的示意图。

图8A和图8B图示出将图案转印至衬底的方案的实施例。

图9A、图9B、图9C、图9D和图9E是根据一实施例的制造方法的示意图。

图10是透镜数目相对于相邻发射器之间的间距而变化的图。

图11图示出根据一实施例的多个透镜的示意性俯视图，所述多个透镜各自具有发射器阵列和键合焊盘。

图12图示出根据一实施例的发射器阵列的示意性仰视图。

图13A图示出根据一实施例的发射器阵列的示意图。

图13B图示出根据一实施例的发射器阵列的示意图。

图14图示出根据一实施例的微透镜阵列(MLA)模块的示意图。

图15图示出根据一实施例的图案形成设备的一部分的示意性俯视图。

图16图示出根据一实施例的如可应用于曝光设备中的处理单元。

图17图示出根据一实施例的如可应用于曝光设备中的分布式处理系统。

图18图示出根据一实施例的如可应用于曝光设备中的另一分布式处理系统。

图19图示出根据一实施例的衬底及图案形成设备的一部分的示意性俯视图。

现在将参考附图来描述一个或更多个实施例。在所述附图中，类似的附图标记可指示相同或功能上类似的元件。

具体实施方式

本发明中描述无掩模光刻设备、无掩模光刻方法、可编程图案形成装置以及其他设备、制品和方法的一个或更多个实施例。在一实施例中，提供低成本和/或灵活性的无掩模光刻设备。因为其是无掩模的，所以无需常规掩模来曝光例如IC或平板显示器。

在一实施例中，光刻设备是高度灵活性的。在一实施例中，对于具有不同尺寸、类型和特性的衬底，光刻设备是可缩放的。因此，光刻设备可运用单一光刻设备或使用多个使用基本上共同的光刻设备平台的光刻设备来实现多个应用(例如，IC、平板显示器、封装等等)。

在一实施例中，光刻设备具有低成本。在一实施例中，仅使用常见的现成的部件(例如，辐射发射二极管、简单可移动衬底保持器，和透镜阵列)。在一实施例中，使用像素栅格成像以使得能使用简单投影光学元器件。在一实施例中，使用具有单一扫描方向的衬底保持器来减少成本和/或减少复杂度。

图1示意性地图示出根据一实施例的光刻投影设备100的一部分。设备100包括图案形成装置10、物体保持器106(例如，物体台，例如衬底台)，和投影系统108。

在一实施例中，图案形成装置104包括用于调制辐射以将图案应用至束110的多个可单独寻址元件102。在一实施例中，多个可单独寻址元件102的位置可相对于投影系统108而固定。然而，在替代布置中，可将多个可单独寻址元件102连接至定位装置(未示出)以根据某些参数(例如，相对于投影系统108)来准确地定位所述可单独寻址元件中的一个或更多个。

在一实施例中，图案形成装置104是自发射对比装置。这样的图案形成装置104消除对于辐射系统的需求，这可减少例如光刻设备的成本和尺寸。例如，可单独寻址元件102是辐射发射二极管，诸如：发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、聚合物LED(PLED)、激光二极管(例如，固态激光二极管)、垂直外腔面发射激光器(VECSEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)，或它们的任何组合。在一实施例中，可单独寻址元件102都是LED。在一实施例中，可单独寻址元件102发射具有在约380纳米至440纳米(例如，约400纳米或405纳米)的范围内的波长的辐射。在一实施例中，可单独寻址元件102中的每个可提供选自1微瓦至100微瓦(μW)的范围的输出功率。在一实施例中，可单独寻址元件102中的每个可提供约3微安(μA)的输出电流。在一实施例中，可单独寻址元件102中的每个具有约2微米(μm)或小于2微米的发射横截面宽度，例如约1微米或小于1微米(例如，假定1∶1光学元器件的情况下；如果使用缩小化光学元器件(例如，2∶1或4∶1)，则可使用较大发射横截面宽度，诸如约8微米或小于8微米)。

在一实施例中，自发射对比装置包括比所需更多的可单独寻址元件102，以在另一可单独寻址元件102未能操作或未适当地操作的情况下允许使用“冗余”可单独寻址元件102。另外，可使用比可能需要更多的可单独寻址元件102，以如果在单独元件102无法单独提供足够光学输出的情况下使元件102-起工作以传递某一功率或剂量，或通过将元件102的使用率从其最大值或设计规格降低而使元件102“共享负荷”。

光刻设备100包括物体保持器106。在此实施例中，物体保持器包括用于保持衬底114(例如，抗蚀剂涂覆的硅晶片或玻璃衬底)的物体台106。物体台106可在高达6个自由度中(例如，在X和/或Y方向上)移动且连接至定位装置116以根据某些参数来准确地定位衬底114。例如，定位装置116可相对于投影系统108和/或图案形成装置104来准确地定位衬底114。在一实施例中，可运用包括长行程模块(粗定位)且视情况包括短行程模块(精定位)的定位装置116来实现物体台106的移动，所述长行程模块和所述短行程模块未在图1中明确地图示出。可使用类似系统以定位可单独寻址元件102，使得例如可单独寻址元件102可在高达6个自由度中(例如，在X和/或Y方向上)移动，例如，在大体上与物体台106的扫描方向平行的方向上进行扫描且视情况在与扫描方向正交的方向上步进。束110可替代地/另外可移动，而物体台106和/或可单独寻址元件102可具有固定位置以提供所需相对运动。这种布置可辅助限制所述设备的尺寸。

在例如可适用于平板显示器的制造的实施例中，物体台106可以是静止的且定位装置116被配置成相对于物体台106(例如，在物体台106上方)移动衬底114。例如，物体台106可被设置有用来以大体上恒定速度跨越衬底114以扫描衬底114的系统。在完成此操作的情况下，物体台106可被设置有在平坦的最上部表面的多个开口，气体被馈送通过所述开口以提供能够支撑衬底114的气垫。该气垫通常被称作气体轴承布置。使用能够相对于束110的路径来准确地定位衬底114的一个或更多个致动器(未示出)而在物体台106上方移动衬底114。替代地，可通过选择性地启动和阻塞气体通过开口的通道而相对于物体台106移动衬底114。在一实施例中，物体保持器106可以是衬底被轧制/滚压的轧辊系统，且定位装置116可以是用于使轧辊系统转动以将衬底提供至物体台106上的电机。

投影系统108(例如，石英、玻璃、塑料(例如COC)和/或CaF₂透镜系统或光学元件，或包括由这些材料制成的透镜元件的反射折射系统，或反射镜系统，或具有额外聚合物层的光学元件(例如玻璃元件)，或包括平坦表面和球面的光学元件(所述球面可使用例如聚合物层等等而修改成非球面)可用于将由可单独寻址元件102调制的图案化束投影到衬底114的目标部分120(例如，一个或更多个管芯)上。投影系统108可使由多个可单独寻址元件102提供的图案成像，从而使得所述图案相干地形成于衬底114上。替代地，投影系统108可投影以多个可单独寻址元件102的元件充当遮光片的次级源的图像。

在这方面，投影系统可包括聚焦元件或多个聚焦元件(本文中一般被称作透镜阵列)，例如，微透镜阵列(被称为MLA)或菲涅尔透镜阵列，例如用于形成次级源且使光点成像至衬底114上。在一实施例中，透镜阵列(例如，微透镜阵列)包括至少10个聚焦元件，例如，至少100个聚焦元件、至少1,000个聚焦元件、至少10,000个聚焦元件、至少100,000个聚焦元件、或至少1,000,000个聚焦元件。在一实施例中，图案形成装置中的可单独寻址元件的数目等于或大于透镜阵列中的聚焦元件的数目。在一实施例中，透镜阵列包括多个聚焦元件，至少一个聚焦元件与可单独寻址元件的阵列中的可单独寻址元件中的一个或更多个光学上相关联，例如，与可单独寻址元件的阵列中的可单独寻址元件中的仅一个光学上相关联，或与可单独寻址元件的阵列中的2个或更多个(例如，3个或更多个、5个或更多个、10个或更多个、20个或更多个、25个或更多个、35个或更多个、或50个或更多个)可单独寻址元件光学上相关联；在一实施例中，多个光学元件的至少一个聚焦元件与少于5,000个可单独寻址元件(例如，少于2,500个、少于1,000个、少于500个或少于100个可单独寻址元件)光学上相关联。

在一实施例中，透镜阵列包括各自与呈二维阵列的多个可单独寻址元件光学上相关联的两个或更多个聚焦元件(例如，多于1,000个，大部分、或约全部聚焦元件)。

在一实施例中，图案形成装置104可至少在朝向和远离衬底的方向上例如借助于一个或更多个致动器而移动。能够将图案形成装置移动朝向衬底和移动远离衬底会允许例如在不移动衬底或透镜阵列的情况下进行调焦(例如，允许在非平坦衬底上进行局部调焦)。

在一实施例中，透镜阵列包括塑料聚焦元件(其可易于进行例如注射模制，和/或是负担得起的)，其中例如辐射的波长大于或等于约400纳米(例如，405纳米)。在一实施例中，辐射的波长选自约350纳米至500纳米的范围，例如约375纳米至425纳米的范围。在一实施例中，透镜阵列包括石英或玻璃聚焦元件。

在一实施例中，每个聚焦元件或多个聚焦元件可以是不对称透镜(例如，具有一个或更多个不对称表面)。多个聚焦元件中的每个的不对称性可相同，或多个聚焦元件的一个或更多个聚焦元件的不对称性可不同于多个聚焦元件的一个或更多个不同聚焦元件的不对称性。不对称透镜可促进将卵形辐射输出转换成圆形投影光点，或反之亦然。

在一实施例中，聚焦元件具有高数值孔径(NA)，其被布置成在焦点外将辐射投影到衬底上以获得用于系统的低NA。较高NA透镜相比于可用的低NA透镜可以是较经济、流行的和/或具备较佳品质。在一实施例中，低NA小于或等于0.3，在一实施例中是0.18、0.15或更小。因此，较高NA透镜的NA大于用于系统的设计NA，例如，大于0.3、大于0.18或大于0.15。

虽然在一实施例中，投影系统108与图案形成装置104分离，但其无需如此。投影系统108可与图案形成装置108是一体的。例如，透镜阵列块或板可附接至图案形成装置104(与图案形成装置104集成一体)。在一实施例中，透镜阵列可呈单个空间上分离的多个微透镜的形式，每个微透镜附接至图案形成装置104的一个或更多个可单独寻址元件(与图案形成装置104的一个或更多个可单独寻址元件集成一体)，如下文更详细地讨论。

视情况，光刻设备可包括用于将辐射(例如，紫外线(UV)辐射)供应至多个可单独寻址元件102的辐射系统。如果图案形成装置是辐射源自身(例如，激光二极管阵列或LED阵列)，则光刻设备可被设计成不具有辐射系统(即，不具有除图案形成装置自身以外的辐射源)，或至少是简化的辐射系统。

辐射系统包括被配置成从辐射源接收辐射的照射系统(照射器)。照射系统包括以下元件中的一个或更多个：辐射传递系统(例如，合适的导向反射镜)、辐射调节装置(例如，扩束器)、用于设定辐射的角强度分布的调整装置(通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整)、积分器、和/或聚光器。照射系统可用于调节将被提供至可单独寻址元件102的辐射，以在其横截面中具有所需均一性和强度分布。照射系统可被布置成将辐射划分成多个子束，所述多个子束可例如各自与多个可单独寻址元件中的一个或更多个相关联。例如，可使用二维衍射光栅以将辐射划分成子束。在本发明的描述中，术语“辐射的束”和“辐射束”涵盖但不限于束包括辐射的多个这些子束的情形。

辐射系统也可包括用于产生辐射以供应至多个可单独寻址元件102或由多个可单独寻址元件102供应的辐射源(例如，准分子激光器)。例如，当辐射源是准分子激光器时，辐射源和光刻设备100可以是分离的实体。在这些情况下，不认为辐射源形成光刻设备100的部件，且辐射从源传递至照射器。在其他情况下，例如，当源是汞灯时，辐射源可以是光刻设备100的集成部件。

在一实施例中，辐射源(其在一实施例中可以是多个可单独寻址元件102)可提供具有至少5纳米的波长的辐射，例如，至少10纳米、至少50纳米、至少100纳米、至少150纳米、至少175纳米、至少200纳米、至少250纳米、至少275纳米、至少300纳米、至少325纳米、至少350纳米或至少360纳米。在一实施例中，辐射具有至多450纳米的波长，例如，至多425纳米、至多375纳米、至多360纳米、至多325纳米、至多275纳米、至多250纳米、至多225纳米、至多200纳米、或至多175纳米。在一实施例中，辐射具有包括436纳米、405纳米、365纳米、355纳米、248纳米、193纳米、157纳米、126纳米和/或13.5纳米的波长。在一实施例中，辐射包括大约365纳米或大约355纳米的波长。在一实施例中，辐射包括波长的宽频带，例如涵盖365纳米、405纳米和436纳米。可使用355纳米激光源。在一实施例中，辐射具有约405纳米的波长。

在光刻设备100的操作中，在图案形成装置104并非具辐射发射性的情况下，辐射从辐射系统(照射系统和/或辐射源)入射到图案形成装置104(例如，多个可单独寻址元件)上且由图案形成装置104调制。

替代地，在光刻设备100的操作中，其中图案形成装置是自发射的且包括多个可单独寻址元件102(例如LED)的情况下，多个可单独寻址元件由控制电路(未示出)调制使得所述可单独寻址元件中的每个可根据所期望的图案而被“接通”或“关断”，其中“接通”相比于“关断”是具有较高强度或剂量的辐射发射状态。在一实施例中，“接通”或“关断”可包括变化灰度。

在已经通过多个可单独寻址元件102产生之后的图案化束110传递通过投影系统108，投影系统108将束110聚焦至衬底114的目标部分120上。

凭借定位装置116(以及视情况位于基座136上的位置传感器134(例如，接收干涉束138的干涉测量装置、线性编码器或电容传感器))，可准确地移动衬底114，例如以便将不同目标部分120定位于束110的路径中。在使用时，用于多个可单独寻址元件102的定位装置可用于例如在扫描期间准确地校正所述多个可单独寻址元件102相对于束110的路径的位置。

尽管根据一实施例的光刻设备100在本文中被描述成被配置成曝光衬底上的抗蚀剂，但所述设备100可用于投影图案化束110以用于无抗蚀剂光刻中。

光刻设备100可以是反射类型(例如，使用反射性可单独寻址元件)。替代地，所述设备可以是透射类型(例如，使用透射性可单独寻址元件)。

所图示设备100可用于一个或更多个模式中，诸如：

1.在步进模式中，可单独寻址元件102和衬底114被保持基本上静止，而整个图案化辐射束110被-次投影到目标部分120上(即，单一静态曝光)。然后将衬底114在X和/或Y方向上移位，使得可以将不同目标部分120曝光至图案化辐射束110。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一静态曝光中成像的目标部分120的尺寸。

2.在扫描模式中，在对可单独寻址元件102和衬底114同步地进行扫描的同时，将图案辐射束110投影到目标部分120上(即，单一动态曝光)。衬底相对于可单独寻址元件的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中的目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而扫描运动的长度确定了目标部分的长度(沿扫描方向)。

3.在脉冲模式中，将可单独寻址元件102被保持为基本上静止，并且使用脉动(例如，由脉冲式辐射源提供，或通过使可单独寻址元件脉动而提供)将整个图案投影到衬底114的目标部分120上。衬底114以基本上恒定速度移动，从而导致图案化束110对跨越衬底114的线进行扫描。在脉冲之间按需更新由可单独寻址元件提供的图案，并且脉冲被时控使得在衬底114上的所期望的部位处曝光连续的目标部分120。因此，图案化束110可跨越衬底114进行扫描以曝光用于衬底114的条带的完整图案。重复进行所述过程直至已逐行地曝光完整衬底114为止。

4.在连续扫描模式中，其基本上与脉冲模式相同，除了相对于已调制的辐射束B在大体上恒定速度的情况下扫描所述衬底114、并且在图案化束110跨越衬底114进行扫描且曝光所述衬底时更新可单独寻址元件的阵列上的图案。可使用与可单独寻址元件的阵列上的图案的更新同步的大体上恒定辐射源或脉冲式辐射源。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变型，或完全不同的使用模式。

图2图示出根据一实施例的用于与衬底(例如，300毫米晶片)一起使用的光刻设备的一部分的示意性俯视图，其。如图2所示，光刻设备100包括用于保持衬底114的衬底台106。与衬底台106相关联的定位装置116用于在至少如以箭头123所示的X方向上移动所述衬底台106。视情况，定位装置116可在Y方向和/或Z方向上移动所述衬底台106。定位装置116也可使衬底台106围绕X方向、Y方向和/或Z方向旋转。因此，定位装置116可提供高达6个自由度的运动。在一实施例中，衬底台106提供仅在X方向上的运动，这种情况的优点在于较低成本和较小复杂度。

光刻设备100还包括布置于框架160上的多个可单独寻址元件102。框架160可与衬底台106和其定位装置116机械地隔离。例如，可通过将框架160连接至地、或与用于衬底台106和/或其定位装置116的框架分离的牢固基座，来提供机械隔离。另外或替代地，可将阻尼器设置于框架160和与所述框架160相连接的结构之间，而不论所述结构是地、牢固基座、或支撑所述衬底台106和/或其定位装置116的框架。

在这种实施例中，可单独寻址元件102中的每个是辐射发射二极管，例如LED。为了简单起见，图2示出沿着Y方向延伸(且在X方向上间隔)的三行可单独寻址元件102，每一行在此实施例中具有足够列以延伸跨越所述衬底的宽度；可以在框架160上布置更大数目行的可单独寻址元件102。在一实施例中，可单独寻址元件102中的每个被配置成提供多个辐射束。在一实施例中，图2所图示的可单独寻址元件102中的每个包括多个可单独寻址元件102(因此，图2中被标注为102的每个圆圈表示多个可个别寻址元件102)。在一实施例中，可单独寻址元件102的一个或更多个行在Y方向上与可单独寻址元件102的相邻行交错排列，如图2所示出。在一实施例中，可单独寻址元件102实质上静止，即，它们在投影期间并不显著移动或根本不移动。

光刻设备100(特别是可单独寻址元件102)可被布置成提供像素栅格成像，如本文中更详细地描述。然而，在一实施例中，光刻设备100无需提供像素栅格成像。更确切地说，光刻设备100可以以并不形成个别像素以投影到衬底上而是形成大体上连续图像以投影到衬底上的方式将可单独寻址元件102的辐射投影到衬底上。

如图2所图示的光刻设备100的元件150可包括测量系统。这种测量系统可例如包括对准传感器、水平传感器或这二者。例如，在一实施例中，光刻设备100包括对准传感器150。所述对准传感器用于在衬底114的曝光之前和/或期间确定衬底114与例如可单独寻址元件102之间的对准。对准传感器150的结果可由光刻设备100的控制器使用以控制例如用于定位衬底台106的定位装置116，从而改善对准。另外或替代地，控制器可例如响应于来自传感器150的信号而控制与可单独寻址元件102相关联的用于定位可单独寻址元件102中的一个或更多个可单独寻址元件(包括例如将元件102中的一个或更多个相对于一个或更多个其他元件102而定位)的定位装置以改善对准，和/或响应于来自传感器150的信号而控制与可单独寻址元件102相关联的用于定位所述束中的一个或更多个束(包括例如将束中的一个或更多个束相对于一个或更多个其他束而定位)的偏转器以改善对准。在一实施例中，对准传感器150可包括用于执行对准的图案识别功能/软件。

在一实施例中，光刻设备100另外或替代地包括水平传感器150。水平传感器150用于确定衬底106相对于所述图案从可单独寻址元件102的投影是否是齐平的。水平传感器150可在衬底114的曝光之前和/或期间确定水平。水平传感器150的结果可由光刻设备100的控制器使用以控制例如用于定位所述衬底台106的定位装置116以改善调平。另外或替代地，控制器可例如响应于来自传感器150的信号而控制与投影系统108(例如透镜阵列)相关联的用于对投影系统108的元件进行定位的定位装置(例如透镜阵列的透镜、或较小透镜阵列，包括例如将所述透镜阵列的透镜或较小透镜阵列相对于所述透镜阵列的另一透镜、或另一较小透镜阵列来定位)以改善调平。在一实施例中，水平传感器可通过将超音束投影于衬底106处而操作和/或通过将电磁辐射束投影于衬底106处而操作。

在一实施例中，来自对准传感器和/或水平传感器的结果可用于变更由可单独寻址元件102提供的图案。图案可被变更以校正例如可源自于例如可单独寻址元件102与衬底114之间的光学元器件(如果存在)的失真、衬底114的定位的不规则性、衬底114的不均匀度等等。因此，来自对准传感器和/或水平传感器的结果可用于变更投影的图案以实现非线性失真校正。非线性失真校正可例如对可不具有一致线性或非线性失真的柔性显示器有用。

在光刻设备100的操作中，使用例如机器人处理装置(未示出)将衬底114装载至衬底台106上。接着使衬底114在框架160和可单独寻址元件102下方在如以箭头123所示的X方向上移位。通过水平传感器和/或对准传感器150来测量衬底114，且接着使用可单独寻址元件102将衬底114曝光至图案。例如，在衬底正在移动且可单独寻址元件102在图案形成装置104中至少部分地或完全地被“接通”或“切断”时，经过投影系统108的焦平面(图像平面)来扫描衬底114。在衬底114上形成与图案形成装置104的图案对应的特征。可单独寻址元件102可被操作例如以提供如本文中所讨论的像素栅格成像。

在一实施例中，可在正X方向上完全地扫描衬底114且接着在负X方向上完全地扫描衬底114。在这种实施例中，可单独寻址元件102的相对侧上的额外水平传感器和/或对准传感器150可以是用于负X方向扫描所需的。

图3图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性俯视图，其用于在例如平板显示器(例如LCD、OLED显示器等等)的制造中曝光衬底。类似于图2所示的光刻设备100，光刻设备100包括：用于保持平板显示器衬底114的衬底台106、用来在高达6个自由度上移动衬底台106的定位装置116、用于确定可单独寻址元件102与衬底114之间的对准的对准传感器150，和用于确定衬底114是否相对于图案从可单独寻址元件102的投影齐平的水平传感器150。

光刻设备100还包括布置于框架160上的多个可单独寻址元件102。在这个实施例中，可单独寻址元件102中的每个是辐射发射二极管，例如LED。为了简单起见，沿着Y方向延伸的三行可单独寻址元件102被示出于图3中且具有足够列以覆盖衬底的宽度；更大数目行的可单独寻址元件102可被布置于框架160上。在一实施例中，可单独寻址元件102中的每个被配置成提供多个辐射束。在一实施例中，图3所图示出的可单独寻址元件102中的每个包括多个可单独寻址元件102(因此，图3中被标注为102的每个圆圈表示多个可单独寻址元件102)。另外，在一实施例中，可单独寻址元件102的数个行在Y方向上与可单独寻址元件102的一个或更多个相邻行交错排列，如图3所示。光刻设备100(特别是可单独寻址元件102)可被布置成提供像素栅格成像。在一实施例中，可单独寻址元件102实质上静止，即，它们在投影期间并不显著移动。

在光刻设备100的操作中，使用例如机器人处理装置(未示出)将平板显示器衬底114装载至衬底台106上。接着使衬底114在框架160和可单独寻址元件102下方在如以箭头123所示出的X方向上移位。通过水平传感器和/或对准传感器150来测量衬底114，且接着使用可单独寻址元件102将衬底114曝光至图案。一个或更多个透镜可用于将图案化束从可单独寻址元件102投影到衬底。可单独寻址元件102可被操作例如以提供如本文中所讨论的像素栅格成像。

如上文所讨论，多个可单独寻址元件102与投影系统108的透镜在光学上相关联。在一实施例中，来自多个可单独寻址元件102的图案化束大体上覆盖所述投影系统108的关联透镜的视场。在一实施例中，多个可单独寻址元件102共同地形成二维发射器阵列，每个阵列与投影系统108的单一透镜相关联。且因此，在一实施例中，设置多个发射器阵列，每个阵列与投影系统108的透镜阵列(在X-Y平面中延伸)的单一透镜相关联。因此，在一实施例中，单一透镜形成用于可单独寻址元件102阵列的投影系统108的全部或部分。

图4A图示出根据一实施例的光刻设备的一部分的示意性侧视图。如图4A所示，光刻设备100包括图案形成装置104和投影系统108。图案形成装置104包括发射器阵列101。如上所讨论，发射器阵列101包括呈二维阵列形式的多个可单独寻址元件102。在一实施例中，可单独寻址元件102中的每个是LED。

投影系统108包括沿着光轴的两个透镜122、124。第一透镜122，即场镜，被布置成从发射器阵列101接收已调制的辐射束110。辐射束110朝向场镜122发散。场镜112接着有效地准直所述辐射束且将它们导向朝向第二透镜124(成像透镜)。透镜124将束110聚焦至衬底114上。在一实施例中，透镜124可提供0.15或0.18的NA。在一实施例中，可使用致动器使透镜122和/或透镜124在高达6个自由度上(例如，在X-Y-Z方向上)移动。

如图4A所示，自由工作距离128被设置于衬底114与透镜124之间。这个距离允许衬底114和/或透镜124移动以允许例如聚焦校正。在一实施例中，自由工作距离在1毫米至3毫米的范围内，例如约1.4毫米。

在一实施例中，投影系统108可以是1∶1投影系统，这是因为衬底114上的图像光点的阵列间隔与图案形成装置104的可单独寻址元件102的阵列间隔相同。为了提供改善的分辨率，可通过调整场镜122、成像透镜124、或这二者而使图像光点比图案形成装置104的每个可单独寻址元件102的尺寸小得多。

参看图4B，在一实施例中，图案形成装置104包括两个或更多个发射器阵列101。因此，两个或更多个投影系统108用于将图案化束从这个图案形成装置104投影到衬底114。在一实施例中，可存在100个或1000个发射器阵列，每个发射器阵列与包括透镜122和/或透镜124的投影系统108相关联。在一实施例中，透镜122和/或124的横截面宽度(例如，直径)109是1毫米(mm)。图4B图示出运用于图案形成装置104中的多个发射器阵列101的实施例。已调制的辐射束110的不同集合(每个集合对应于图案形成装置104中的两个或更多个发射器阵列101中的一发射器阵列101)传递通过各自相应透镜122和124且被聚焦至衬底114。结果，辐射光点的阵列(每个光点具有例如大约1微米的尺寸)被曝光至衬底114上。图案形成装置104的可单独寻址元件102可按照可在衬底114处引起成像光点的相同间距的间距而布置。

在一实施例中，每个发射器阵列101和相关联的透镜122和/或透镜124可共同地被看作是单独的光学引擎部件。为了容易复制，可将所述单独的光学引擎部件制造成单元。在一实施例中，单独的光学引擎部件可用于印刷实质上覆盖所述透镜122、124的视场的刷。此外，框架160可被配置成可扩展的且可配置成容易采用任何数目的这种光学引擎部件。以此方式，可容易地利用有功能的/可运行的光学引擎部件来替换不适当工作的光学引擎部件(例如，如果发射器阵列101的一可单独寻址元件并未适当地工作)。

参看图5，图示出单独的光学引擎部件500的高度示意性的俯视图。单独的光学引擎部件500包括发射器阵列101和透镜122和/或124。在一实施例中，发射器阵列101包括被布置呈二维阵列的多个可单独寻址元件102，它们实质上覆盖所述透镜122、124的视场区域。如图5所示，发射器阵列101包括被布置呈正方形15×15阵列的225个可单独寻址元件102，其中所述阵列的每侧为例如约70微米长。因此，所述阵列的对角线为约100微米长，近似等于透镜122、124的视场的宽度(例如，直径)。在一实施例中，透镜122和/或124的横截面宽度(例如，直径)502为约1毫米(mm)。在一实施例中，可单独寻址元件102的束的光点尺寸为约1微米。在一实施例中，每个可单独寻址元件102将约3μW光学功率或更少的光学功率传递至衬底上(其例如用于扫描速度为大约10毫米/秒且抗蚀剂敏感度为大约20毫焦/平方厘米的平板显示器应用)。在一实施例中，被定义成相邻可单独寻址元件102的中心之间的距离的间距是例如约5微米。在一实施例中，运用双合透镜122、124将所述阵列成像(1∶1)至衬底114上。在一实施例中，透镜122、124以约1毫米间距而布置。

每个可单独寻址元件102朝向衬底114发射电磁辐射，由此在衬底114上产生辐射光点。如图5所示，发射器阵列101被定位以相对于衬底114与可单独寻址元件102之间的相对运动的扫描方向123(例如，衬底114的移动方向123)成角度θ。这种情况使得当在扫描方向上在衬底114与可单独寻址元件102之间存在相对运动时，每个辐射光点有效地传递遍及衬底的不同区域(但可存在一定重叠)，由此使得能够产生宽度与透镜122的视场有关的已调制辐射的刷503。在一实施例中，刷503的宽度501为70微米。在一实施例中，角度θ为至多20°、10°，例如至多5°、至多3°、至多1°、至多0.5°、至多0.25°、至多0.10°、至多0.05°、或至多0.01°。在一实施例中，角度θ为至少0.0001°，例如至少0.001°。根据图像光点尺寸(其为衬底与透镜122、124之间的工作距离的函数)，相邻辐射光点之间的间距，和透镜122、124的视场，确定倾斜角度θ。

图6示意性地图示可如何产生衬底114上的图案的俯视图。已填满的圆圈表示由发射器阵列101中的可单独寻址元件102投影到衬底114上的光点S的阵列。在一系列曝光被曝光于衬底114上时使衬底114相对于投影系统108在X方向上移动。空心圆圈表示先前已曝光于衬底114上的光点曝光SE。如图所示，由发射器阵列101中的可单独寻址元件102投影到衬底114上的每个光点将光点曝光列R曝光于衬底114上。用于衬底114的完整图案由光点S中的每个光点所曝光的光点曝光SE的所有列R的总和产生。这种布置通常被称为“像素栅格成像”。应了解，图6是示意图且光点S和/或由不同光点S曝光的光点曝光SE实际上可重叠。

与图5所示的情况类似，辐射光点S的阵列被布置成相对于扫描方向成角度θ(在此示例中，衬底114的边缘平行于X方向和Y方向)。这种情况使得当在扫描方向上在衬底114与可单独寻址元件102之间存在相对运动时，每个辐射光点将有效地传递遍及衬底114的不同区域，由此允许在单次扫描中产生刷。如上所讨论，根据图像光点尺寸、相邻辐射光点之间的间距和透镜122、124的视场，确定倾斜角度θ。

各种实施例可采用，以通过使用一个或更多个单独的光学引擎部件500写入图案以覆盖衬底114的整个表面积。首先，关于刷503，在一实施例中，光学引擎部件500足够大以完全曝光所述刷503的宽度。如果光学引擎部件500并非足够大到在单次扫描中完全曝光所述刷503的宽度，则可使用各种实施例以完全覆盖刷503宽度。在一实施例中，多次扫描所述光学引擎部件500，同时在这些扫描之间，在正交于扫描方向的方向上进行小运动以“填充”间隙。在一实施例中，沿着扫描方向设置多个光学引擎部件500，但所述光学引擎部件在正交于扫描方向的方向上以一偏移而定位，因此，第二光学引擎部件500、第三光学引擎部件500等等填充由第一光学引擎部件500留下的间隙。

接着，需要使用多个刷503(例如，具有例如70微米的宽度的刷503)来曝光整个衬底(例如晶片、平板显示器等等)。因此，设置多个光学引擎部件500。在一实施例中，衬底主要由以例如1毫米的间距而分布的光学引擎部件500完全覆盖。接着，以曲折方式提供在光学引擎部件500与衬底114之间的相对运动以进行多次扫描。在这种实施例中，可将光学引擎部件500与衬底之间的相对运动在正交的X和Y方向两者上限于例如约1毫米。因此，如果运用宽度为约70微米的刷行程来以曲折方式遍及1平方毫米重复进行光学引擎部件500中的每个与衬底之间的相对运动(即，针对每次扫描包括在与扫描方向垂直的方向上的偏移)，则可有效地曝光衬底上的所有区域。可通过放大扫描范围来实施冗余(例如，使用另一可单独寻址元件以曝光不合格的/失效的或并未恰当地工作的可单独寻址元件102的区域)。例如，如果扫描范围是2毫米而非1毫米，则多个光学引擎部件500可接着促成衬底上的主要与所述光学引擎部件500中之一相关联的区域的曝光。

在其中衬底相对大且没有必要或不可能运用光学引擎部件500覆盖衬底的整个区域(例如，这是因为无需总体辐射功率)的实施例中，光学引擎部件500可设置成覆盖在正交于扫描方向的方向上的衬底的宽度，例如图2和图3所示出。以此方式，可在光学引擎部件500与衬底之间的相对运动的单次扫描行程中曝光所述衬底。在一实施例中，存在足够多列的光学引擎部件500使得能够在单次扫描中曝光整个衬底的宽度。因此，例如，如果一个光学引擎部件以1毫米的间距曝光70微米的宽度，则15行光学引擎部件500(沿着扫描方向布置且沿着正交于扫描方向的方向互相移位使得所述光学引擎部件500的各相应刷重叠)应足够用于完全曝光。当然，将会沿着Y方向设置足够数目列的光学引擎部件500以覆盖衬底的宽度。在需要更大辐射功率的情况下，则可添加更多行(例如，可将衬底上的同一部位曝光多次(第一次由第一光学引擎部件曝光且接着再次由另一光学引擎部件曝光)和/或提供冗余，如上文所讨论)。

在一实施例中，如果需要较小辐射功率且可以用高频率调制所述辐射，则可在一个方向上遍及衬底的整个长度来扫描所述衬底且接着可在与扫描方向正交的方向上在例如1毫米上提供曲折部。因此，光学引擎部件500可在Y方向上并不跨越衬底的宽度共同地延伸。在所述情况下，光学引擎部件500可在第一次扫描中共同地写入所述衬底的第一部分，接着施加在Y方向上的偏移且随后可应用一个或更多个进一步扫描(例如，在相反方向上、接着在前向方向上等等，即，以曲折方式)以曝光衬底的剩余部分。类似于先前实施例，可通过曲折遍及多于例如1毫米来实施冗余。例如，运用4毫米曲折部，则存在促成所述衬底上的主要地被规定用于特定光学引擎部件500的单一区域的曝光的多个光学引擎部件500。

在一实施例中，在一次扫描中产生于衬底114上的刷与在先前扫描中产生的刷稍微重叠。

图7A、图7B、图7C、图7D和图7E图示出例如用于制造平板显示器的制造方法的示意图。在图7A中，可单独寻址元件702(诸如可单独寻址元件102)的列700被定位以相对于衬底114(为方便起见而在图7中未示出，但将会处于元件702上方或下方)与可单独寻址元件702之间的相对运动的扫描方向705成角度α。相邻的可单独寻址元件702之间的间距703为约5微米。每个可单独寻址元件702朝向衬底114发射电磁辐射，由此在衬底114上产生辐射光点。因此，当在扫描方向705上在衬底114与可单独寻址元件702之间存在相对运动时，由不同可单独寻址元件702产生的辐射光点将传递遍及衬底114的不同区域(尽管在由可单独寻址元件中的两个或更多个所覆盖的区域之间可存在重叠)，因此产生多个辐射线704(刷的刷线)，每条辐射线具有约1微米的宽度。可单独寻址元件702的“接通”或“关断”被时控从而使得沿着衬底114上的每条辐射线704的长度形成适当图案。在一实施例中，每个可单独寻址元件的发射器尺寸为约1微米；因此，在一实施例中，辐射光点尺寸为约1微米。在一实施例中，在相邻的可单独寻址元件702之间的有效间距701(即，在垂直于扫描方向705的方向上的移位)为约0.4微米。

另外，作为有效间距的倒数的灰度因子(或通常有效间距基于灰度因子而被确定并且是灰度因子的倒数)等于约2.5。灰度因子可用于指示相邻辐射线之间的重叠度。例如，大的灰度因子指示高重叠度，且小的灰度因子指示低重叠度。灰度因子(以及因此有效间距)是基于例如响应于来自光点的辐射而形成图案的抗蚀剂能力、线宽粗糙度规格等等的设计参数。灰度因子将衬底上的光学光点尺寸与所需设计栅格(有效光点间隔或重叠)(例如0.4微米，其中光点尺寸是1微米，且因此灰度因子是2.5)之间的比率指定为以足够品质来曝光图案。在一实施例中，列700包括15个可单独寻址元件702，可单独寻址元件中的每个在衬底114上产生具有约1微米宽度的辐射线704。如图7A所示，相邻辐射线704具有相当大的重叠。结果，辐射线704被拼合在一起并且共同地产生连续刷线。例如，在行700的两个侧上考虑0.5微米的透镜置放误差的情况下，行700可共同地产生具有约5微米宽度的刷线。

如图7B所示，多列700大体上平行地堆叠以形成发射器阵列710。每列700被定位以相对于扫描方向(即，X方向)成角度α。在一实施例中，相邻列之间的间距与列700中的相邻可单独寻址元件之间的间距703相同。由可单独寻址元件702的相邻列700所产生的刷线可具有微小重叠，使得由发射器阵列710中的所有列700所产生的刷线共同地产生具有约70微米刷宽度的刷，所述刷有效地覆盖位于发射器阵列710与衬底之间的透镜122、124的视场。在一实施例中，发射器阵列710包括15行700的可单独寻址元件702。由于每行700可产生具有约5微米宽度的刷线，因此，当相邻刷线具有适当重叠时，发射器阵列可产生具有约70微米刷宽度的刷。

在图7C中，发射器阵列710与透镜715(诸如透镜122、124)相关联，从而形成单独的光学引擎部件718。在一实施例中，透镜715的横截面宽度(例如直径)是约1毫米，且透镜715的视场为约100微米。多个单独的光学引擎部件进一步形成单独的光学引擎部件718的列720。在一实施例中，相邻单独的光学引擎部件718的透镜715接触或接近接触。在这种情况下，通过透镜715的横截面宽度(例如，直径)确定相邻单独的光学引擎部件718中的发射器阵列710之间的间隔。单独的光学引擎部件的列720被定位以相对于扫描方向(即，X方向)成角度β。基于例如刷宽度(例如，约70微米)、透镜715的横截面宽度(例如，直径)和其他光学引擎部件718的部位/位置来确定角度β。所述角度被设置成使得当在扫描方向(即，X方向)上在衬底114与光学引擎部件718之间存在相对运动时，由列720的单独的光学引擎部件产生于衬底114上的刷与一个或更多个其他刷(例如，相邻刷、光学引擎部件的另一行(包括多列)中的刷，等等)可具有微小重叠。另外，在一实施例中，刷的集合(以及因此光学引擎部件718)可共同地覆盖(“刷涂”)所述衬底上的具有大体上等于透镜715的横截面宽度的宽度的区域。例如，列720可包括15个单独的光学引擎部件。每个单独的光学引擎部件可产生具有70微米刷宽度的刷。通过谨慎地选择角度β，单独的光学引擎部件718的列720可共同地覆盖衬底上的具有约1毫米宽度的区域。

在图7D中，图示出微透镜阵列(MLA)模块730。微透镜阵列模块730包括基本上平行地布置的单独的光学引擎部件718的多列720。单独的光学引擎部件718的列720被定位以相对于扫描方向(X方向)成角度β，使得由一列中的第一单独的光学引擎部件(例如，单独的光学引擎部件715)所产生的刷与由相邻列中的最后单独的光学引擎部件(例如，单独的光学引擎部件727)所产生的刷具有微小重叠，而列720的行中的光学引擎部件718互相重叠。因此，由微透镜阵列模块730中的单独的光学引擎部件所产生的刷被拼合在一起。在一实施例中，微透镜阵列模块730中的单独的光学引擎部件718的列720与单独的光学引擎部件718的相邻列720接触，例如，它们的透镜715接触或接近接触。微透镜阵列模块730中的列720的数目与微透镜阵列模块730预期覆盖的衬底上的区域的宽度成比例。在一实施例中，微透镜阵列模块730包括30列720的单独的光学引擎部件。如上文所描述，单独的光学引擎部件的每列720可覆盖具有约1毫米宽度的区域。因此，具有30列的微透镜阵列模块730可共同地产生覆盖衬底114上的具有约30毫米宽度的区域的图案。可设置十个微透镜阵列模块以覆盖具有约300毫米宽度(例如，直径)的衬底。应了解，微透镜阵列模块730可包括单独的光学引擎部件的任何数目列720。

图7E图示出例如在平板显示器的制造中的图案形成装置740(例如图案形成装置104)。图案形成装置740包括微透镜阵列模块730的行735。为了单程扫描，通常通过衬底114的宽度和由每个微透镜阵列模块730产生的图案的宽度来确定设置于行735中的微透镜阵列模块730的数目。例如，如果衬底114的宽度是3m且每个微透镜阵列模块730能够覆盖所述衬底上的具有约30毫米宽度的区域，则至少100个微透镜阵列模块730应被设置于微透镜阵列模块730的行735中。行735被定位成垂直于扫描方向，且行735中的每个微透镜阵列模块730被定位以相对于扫描方向(即，X方向)成角度β。相邻微透镜阵列模块730之间的间距被谨慎地选择使得由相邻微透镜阵列模块730产生的图案具有微小重叠。结果，微透镜阵列模块730的行735可共同地覆盖衬底114的整个宽度(例如，3m)。

在一实施例中，图案形成装置740包括基本上平行地堆叠且在扫描方向(即，X方向)上对准的微透镜阵列模块730的两个或更多个相同行735。这种布置可例如允许当另一行735(例如第一行)中的微透镜阵列模块730的对应部分未能操作或未适当地操作时，使用另一735中的“冗余”微透镜阵列模块730的至少部分(例如，微透镜阵列模块730中的一个或更多个可单独寻址元件102)。另外或替代地，微透镜阵列模块730的一个或更多个额外行735可在控制微透镜阵列模块730中的可单独寻址元件102上的热负荷方面具有优点。例如，可将微透镜阵列模块730的第一行用于某一周期，且随后在第一行冷却时将第二行用于另一周期，等等。

在一实施例中，微透镜阵列模块730的多行735可在稳态下以它们的操作能力的一部分来操作。例如，每行735中的微透镜阵列模块730可在稳态期间以它们的能力的大约80％来操作，并且如果一个或更多行中的一个或更多个模块730的至少部分未能操作或未适当地操作，则剩余微透镜阵列可在稳态下以更高百分比(例如，它们的能力的88％)来操作以提供接近或相同的所需辐射功率和亮度。

在光刻中，通过将衬底上的抗蚀剂层选择性地曝光至辐射(例如，通过将抗蚀剂层曝光至图案化辐射)，可在衬底上产生所需特征。接收某最小辐射剂量(“剂量阈值”)的抗蚀剂的区域经受化学反应，而其他区域保持不变。抗蚀剂层中的由此产生的化学差异允许使抗蚀剂显影，即，选择性地移除已接收至少最小剂量的区域、或移除未接收最小剂量的区域。结果，衬底的部分仍受到抗蚀剂保护，而衬底的移除抗蚀剂的区域则被曝光，从而允许例如额外处理步骤，例如衬底的选择性蚀刻、选择性金属淀积等等，由此产生所需特征。在一实施例中，图7E中的两个或更多个行中的两个或更多个微透镜阵列模块730的至少部分共同地提供足够辐射剂量以允许在衬底114的对应区域中发生这种化学反应。因此，可通过在同一微透镜阵列模块730或理想地在不同微透镜阵列模块730中的不同光学引擎部件718将衬底上的区域多次曝光至辐射。

在以上讨论中，发射器阵列101被描述成能够在衬底114的表面上产生有效地覆盖透镜122、124的视场的整个连续刷。然而，在一实施例中，无需是这种情况，或可能并非是这种情况。使用发射器阵列101产生整个刷的能力取决于选自以下的一个或更多个因素：相邻可单独寻址元件102之间的间距、透镜122、124的视场，和/或发射器阵列101相对于扫描方向而定位所成的角度。在许多示例中，在开始时指定透镜122、124(例如，仅某些透镜尺寸可用，和/或所期望的NA是需要的)且因此确定视场。在这种情况下，由发射器阵列101产生整个刷的能力取决于例如发射器阵列101中的相邻可单独的寻址元件102之间的间距、和发射器阵列101相对于扫描方向而定位所成的角度。

参看图8A，图示出发射器阵列800的示意性俯视图。与上文所讨论类似地，发射器阵列800是单独的光学引擎部件的一部分并且与透镜(例如，透镜122、124)光学地相关联。在一实施例中，透镜的视场被确定为100微米。如图所示，发射器阵列800包括可单独寻址元件807(诸如可单独寻址元件102并且包括元件803、804、805、806)的多个列(例如，列R1至R3)。可单独寻址元件的每列包括多个可单独寻址元件，其中在相邻可单独寻址元件之间具有例如约5微米的间距801。在一实施例中，每个可单独的寻址元件的光点尺寸为约1微米。在一实施例中，可单独寻址元件中的每个是LED。可单独寻址元件的列(例如，列R1至R3)基本上平行地定位，其在可单独寻址元件的相邻列之间也具有间距801。因此，在一实施例中，发射器阵列800形成可单独寻址元件807的正方形阵列，即，发射器阵列800的四侧802具有基本上相等长度。在一实施例中，发射器阵列800的每侧802为70微米长。因此，发射器阵列800的对角线为约100微米长，其近似等于与发射器阵列800相关联的透镜的视场。

发射器阵列800被定位以相对于扫描方向808成角度α1。实现这种情况，使得当衬底(未示出)由来自发射器阵列800的束照射且在扫描方向808上在衬底114与发射器阵列800之间存在相对运动时，来自可单独寻址元件的每个辐射光点将有效地传递遍及衬底的不同区域，由此允许产生不同辐射线。

如图所示，辐射线与由来自相同列(例如列R2)的可单独寻址元件写入的相邻辐射线具有微小重叠。另外，由列R2的第一可单独寻址元件806写入的辐射线与由列R1的最后可单独寻址元件803写入的辐射线具有重叠。另外，由列R2的最后可单独寻址元件804写入的辐射线与由列R3的第一可单独寻址元件805写入的辐射线具有重叠。因此，由发射器阵列800中的可单独寻址元件的所有列写入的辐射线可被共同地拼合以产生具有例如70微米宽度的刷。

现在参看图8B，其图示出另一发射器阵列810的示意性俯视图。发射器阵列810是单独的光学引擎部件的一部分，并且与类似于图8A所描述透镜的透镜以光学方式相关联。在一实施例中，透镜的视场例如是100微米。如图所示，发射器阵列810包括可单独寻址元件的多列(例如，列R1′至R3′)。可单独寻址元件的每列包括多个可单独寻址元件，其中在相邻可单独寻址元件之间具有例如约7微米的间距809。每个可单独寻址元件的尺寸为约1微米。在一实施例中，可单独寻址元件中的每个是LED。可单独寻址元件的列(例如，列R1′至R3′)基本上平行地定位，其中在可单独寻址元件的相邻列之间具有间距809。因此，在一实施例中，发射器阵列810形成可单独寻址元件807的正方形阵列，即，发射器阵列810的四侧802具有基本上相等长度。在这种情况下，发射器阵列810的尺寸类似于发射器阵列800的尺寸。在一实施例中，发射器阵列810的每侧802为70微米长。因此，发射器阵列810的对角线为约100微米长，其近似等于与发射器阵列810相关联的透镜的视场。

发射器阵列810被定位以相对于扫描方向818成角度β1。实现这种情况，使得当衬底(未示出)被来自发射器阵列810的束照射并且在扫描方向上在衬底114与发射器阵列810之间存在相对运动时，来自可单独寻址元件的每个辐射光点将传递遍及衬底的不同区域，由此允许由可单独寻址元件的同一列(例如，列R2′)写入的辐射线与相邻辐射线具有微小重叠。但，由于与图8A中的间距(即，约5微米)相比更大的间距(即，约7微米)，角度β1小于角度α1。

另外，尽管由可单独寻址元件的同一列(例如，列R2’)写入的辐射线可拼合在一起，但这些辐射线可不与由可单独寻址元件的一个或更多个相邻列(例如，列R1′和R3′)写入的辐射线拼合。例如，由列R2′的第一可单独的寻址元件816写入的辐射线可不与由列R1′的最后可单独寻址元件813写入的辐射线稍微重叠。类似地，由列R2′的最后可单独寻址元件814写入的辐射线可不与由列R3′的第一可单独寻址元件815写入的辐射线稍微重叠。结果，发射器阵列810可能并不能够在衬底114上产生具有70微米的宽度的整个刷。此外，在逆时针方向上增加角度β1可减少由可单独寻址元件的相邻列(例如，R1′与R2′，和/或R2′与R3′)产生的辐射线之间的间隙。然而，这种情况可在由同一列(例如，R2′)中的相邻可单独寻址元件产生的相邻辐射线之间产生间隙。在任一情况下，发射器阵列810可由于相邻可单独寻址元件之间的相对大间距而产生不理想的“斑马或条纹(zebra)”线。为了解决这种问题，在垂直于扫描方向的方向上具有移位的两个或更多个发射器阵列810可用于共同地产生刷。

图9A、图9B、图9C、图9D和图9E图示出例如用于制造平板显示器的制造方法的示意图。在图9A中，由实心圆圈表示的可单独寻址元件902的列907被定位以相对于扫描方向901成角度θ。在一实施例中，相邻可单独寻址元件902之间的间距911为约7微米。每个可单独寻址元件902朝向衬底114发射电磁辐射，由此在衬底114上产生辐射光点。因此，当在扫描方向901上在衬底114与可单独寻址元件902之间存在相对运动时，由不同可单独寻址元件902产生的辐射光点将传递遍及衬底114的不同区域，由此允许产生各自具有1微米宽度的多个辐射线903。可单独寻址元件902的“接通”或“关断”被时控从而使得在衬底114上的每条辐射线903中产生所期望的图案。在一实施例中，辐射光点尺寸是1微米。由于相对大间距(即，约7微米相对于约5微米)，则相邻辐射线903具有在它们之间的间隙。例如，间隙可以是约0.4微米、约0.35微米、约0.3微米、约0.2微米等等。

如图所示，由空心圆圈表示的可单独寻址元件904的另一列909被定位以相对于扫描方向901成角度θ。列909类似于列907，但在垂直于扫描方向的方向上具有小移位使得由可单独寻址元件904的列909产生的辐射线905可与由可单独寻址元件902的列907产生的辐射线903交错。因此，辐射线905可填充相邻辐射线903之间的间隙。结果，辐射线903和辐射线905可共同地产生刷。在一实施例中，在相邻辐射线之间的移位906是0.4微米，等于图7A中的有效间距。在一实施例中，列907和列909二者包括11个可单独寻址元件902、904。在考虑在列907和909的两侧的0.5微米的透镜置放误差的情况下，由列907和909共同地产生的刷线可具有约6.8微米的宽度。

为了能实现交错，图9B图示出分别具有列907和列909的两个发射器阵列910、915。第一发射器阵列910包括基本上平行地堆叠的多个列907，每列被定位以相对于扫描方向901成角度θ。相邻列907的间距与列907中的相邻可单独寻址元件902之间的间距相同。在一实施例中，相邻列907的间距为约7微米。在一实施例中，第一发射器阵列910的每侧为约70微米长，使得第一发射器阵列910的对角线大约等于与第一发射器阵列910相关联的透镜的视场(约100微米)。

类似地，第二发射器阵列915包括基本上平行地堆叠的多个列909，每列被定位以相对于扫描方向901成角度α。相邻列909的间距与列909中的相邻可单独寻址元件904之间的间距相同。在一实施例中，相邻列909的间距为约7微米。在一实施例中，第二发射器阵列915的每侧为约70微米，使得第二发射器阵列915的对角线大约等于与第二发射器阵列915相关联的透镜的视场(约100微米)。第二发射器阵列915在垂直于扫描方向的方向上相对于第一发射器阵列910具有小移位。这种情况使得由第一发射器阵列910中的可单独寻址元件902的列907产生的辐射线903与由第二发射器阵列915中的可单独寻址元件904的列909产生的辐射线905交错，如图9A所描述。结果，第一发射器阵列910和第二发射器阵列915可共同地产生覆盖与第一发射器阵列910或第二发射器阵列915相关联的透镜的视场的刷。在一实施例中，第一发射器阵列910和第二发射器阵列915分别包括可单独寻址元件902的十一个列907和可单独寻址元件904的十一个列909。每列907可与一列909成对以产生具有约6.8微米宽度的刷线。因此，一对第一发射器阵列910与第二发射器阵列915可共同地产生具有约6.8微米×11＝74.8微米的刷宽度的刷。

如应了解，交错无需是均一的和/或可由多于一个额外发射器阵列提供。

如图9C中所示，第一发射器阵列910和第二发射器阵列915各自与透镜925相关联，从而分别形成第一单独的光学引擎部件921和第二单独的光学引擎部件923。在一实施例中，透镜925的宽度(例如，直径)为约1毫米，且透镜925的视场为约100微米。一对927第一单独的光学引擎部件921与第二单独的光学引擎部件923用于产生如图9B中所描述的刷。多个这些对927可如图所示出而布置并且形成对927的组920。通过例如透镜925的宽度(例如，直径)来确定组920中的对的数目；例如使得刷连续地延伸以覆盖透镜925的宽度。具体地，在组920中，相邻对927在垂直于扫描方向的方向上具有适当移位。实现这种情况，使得诸对927的组920可共同地覆盖衬底上的具有与透镜925的宽度相等的宽度的区域。例如，组920可包括14对第一单独的光学引擎部件921与第二单独的光学元件923。由于由每对927产生的刷具有约75微米的刷宽度，故由组920产生的刷可覆盖衬底上的具有约1.05毫米宽度的区域，所述宽度近似等于透镜925的宽度(例如，1毫米)。

图9D图示出示例微透镜阵列(MLA)模块930，其包括如图所示而布置的多个组920使得由组中的第一对935产生的刷与由相邻组中的最后对937产生的刷具有微小重叠。以此方式，由微透镜阵列模块930中的所有组920产生的刷被拼合在一起。通过微透镜阵列模块930中所包含的组920的数目来确定了所述衬底上的使微透镜阵列模块730能够覆盖的区域的宽度。在一实施例中，微透镜阵列模块930包括对927的三十个组920。如上文所描述，对927的每个组920可覆盖具有约1毫米宽度的区域。因此，微透镜阵列模块930可共同地产生覆盖所述衬底上的具有约30毫米宽度的区域的图案。应理解，微透镜阵列模块930可包括不同数目的组920。

图9E图示出例如用于平板显示器的制造中的图案形成装置940。图案形成装置940包括微透镜阵列模块930的行939。通过例如衬底114的宽度和在若需要在单程中曝光衬底114的情况下由每个微透镜阵列模块930产生的图案的宽度，来确定设置于行939中的微透镜阵列模块930的数目。例如，如果衬底114是3m宽，且每个微透镜阵列模块930能够覆盖衬底上的具有约30毫米宽度的区域，则至少100个微透镜阵列模块930应被设置于微透镜阵列模块930的行939中。行939被定位垂直于扫描方向。相邻微透镜阵列模块930之间的间距被谨慎地选择，使得由相邻微透镜阵列模块930产生的图案具有微小重叠。结果，在一实施例中，微透镜阵列模块930的行939共同地覆盖衬底114的整个宽度。

应注意，用于覆盖衬底上的具有与透镜的直径相等的宽度的区域所需的透镜的总数目，与相邻可单独寻址元件之间的间距、透镜的视场、透镜位置公差、透镜的直径和所需冗余度密切相关，将对此进行进一步讨论。换言之，当透镜的视场(例如，100微米)、透镜位置公差(例如，透镜的每侧上为0.5微米)、透镜的宽度(例如直径)(例如，1毫米)和所需冗余度都被确定时，所需透镜的总数目与相邻可单独寻址元件之间的间距密切相关。在一实施例中，图案形成装置940包括平行地堆叠且在扫描方向上对准的微透镜阵列模块930的两个或更多个行939，用于引入例如冗余度等等，如关于图7E类似地描述。

因此，在一实施例中，通过利用耦合至微透镜阵列的发射器(例如LED)的阵列写入图案来执行直接发射器成像。如上文所讨论，基本上平行于扫描方向(即，成上文所讨论的角度)的发射器的单个行界定了单条刷线。接着，遍及微透镜的视场的宽度的彼此相邻的多条刷线形成单个刷。因此，取决于例如发射器结合间距(换言之，发射器可被置放成彼此相邻的紧密程度)，则运用一个或更多个微透镜(每个微透镜具有将束投影通过其的可单独的寻址元件且具有在扫描方向上堆叠的可单独寻址元件，如上文所讨论)以实现所需刷线宽度和刷宽度以有效地覆盖微透镜的视场。另外，使用多个刷以通过利用发射器在扫描方向上再次堆叠微透镜而填充微透镜间距的宽度。接着，可按需在垂直于扫描方向的方向上重复实现上述布置以适应于待曝光的衬底的尺寸。

因此，除了发射器结合间距以外，若干设计参数也施加对可使用的发射器和微透镜的数目的约束。第一参数是单一微透镜的视场。透镜的宽度(例如，直径)与其视场之间的比率确定了跨越微透镜间距的宽度进行写入所需的微透镜的量。另一参数是用于图案的冗余，其确定每像素所需的发射器的最小量。另外，结合应用的剂量要求(例如，用于图案化抗蚀剂所需的剂量的量)的单一发射器的光学功率设定了每像素所需的发射器的最小量。另外，微透镜定位误差引入发射器阵列的所需重叠，且因此影响用于写入完整图案的微透镜的总量。

因此，在一实施例中，在给出具有例如是1毫米的宽度(例如，直径)和例如70微米的视场的微透镜的情况下，需要至少15个微透镜以填充与微透镜的间距对应的1毫米扫描宽度。针对1微米CD，在考虑2.5的灰度因子和0.5微米的透镜定位误差的情况下，为了从单一透镜产生70微米的刷，在视场中需要至少15×15个发射器。这种情况引起针对具有最低数目的透镜的解决方案的约5.0微米的最大发射器间距(例如，5.0微米发射器结合间距)。

所使用的透镜的数目随着发射器间距而积极地缩放，如图10所示。图10图示出用于覆盖具有与每个透镜的直径(例如，1毫米)相等的宽度的区域所需的透镜的总数目与用于针对约0.4微米CD的特定透镜的相邻可单独寻址元件之间的间距之间的关系。X轴表示相邻可单独寻址元件之间的间距，且Y轴表示用于覆盖具有与每个透镜的宽度相等的宽度的区域所需的透镜的总数目。如图所示，当发射器间距在4微米与5微米之间时，需要15个透镜来覆盖具有1毫米宽度的区域。但当发射器间距增加时(例如，如果不可能提供约5微米的发射器间距的情况下)，需要的透镜的数目取决于发射器间距而变化，如图10所示。例如，下一理想发射器间距将会是约7微米。当间距是约7微米时，需要约28个透镜来覆盖具有1毫米宽度的区域，例如如图9C所示。另外，例如，如图9B所描述，在相邻可单独寻址元件之间的间距是约7微米的情况下，设置两个发射器阵列910和915以共同地产生覆盖透镜的视场宽度的刷，即，使用每刷两个透镜。因此，图9C指示28个透镜925覆盖衬底上的具有与每个透镜925的宽度(例如，1毫米)相等的宽度的区域。通过将间距从5微米改变至7微米，使用于覆盖衬底上的1毫米宽度的区域的透镜的数目近似加倍。

图案形成装置(例如，图案形成装置740、940)可具有数千个可单独寻址元件。一个或更多个控制器可被设置以控制这些可单独寻址元件(例如，将这些可单独寻址元件调制成“接通”和“关断”，“接通”和“关断”包括在它们之间的各种灰度，例如用于256个功率级别的8位寻址)。在一实施例中，所述一个或更多个控制器可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)控制电路。所述控制电路无需被连接至可单独寻址元件102，但如应了解，空间是非常有限的。直接凸点结合是用于通过使用已淀积至半导体器件上的焊料凸点来将单独的半导体器件互连至外部电路的常见方法。然而，凸点间距尺寸通常是至少20微米。但如上文所讨论，可单独寻址元件的尺寸可以仅为1微米且间距可以为约5微米或7微米，且因此，直接凸点结合技术可并未提供足够分辨率以允许一个或更多个控制电路与每个可单独寻址元件互连。

图11图示出包括多个单独的光学引擎部件1118的图案形成装置(例如，图案形成装置104、740或940)的一部分的高度示意性的俯视图。每个单独的光学引擎部件1118包括发射器阵列1110和透镜1115，它们分别类似于发射器阵列710、910、915和透镜715、925。在一实施例中，透镜1115具有例如100微米的视场(等于发射器阵列1110的对角线)和例如1毫米的宽度。因此，两个相邻发射器阵列1110之间的间隔1125为约至少1毫米。每个单独的光学引擎部件1118还包括与发射器阵列1110相邻的键合焊盘区域1120。例如，在发射器阵列1110处于透镜1115上方的情况下，键合焊盘区域1120类似地在透镜1115上方。在一实施例中，键合焊盘区域1120附接至透镜1115。尽管键合焊盘区域是正方形，如图11所示，但键合焊盘区域可具有任何其他合适形状，例如圆圈、多边形等等。

图11图示出键合焊盘区域1120的一部分1130的放大图。如图所示，键合焊盘区域1120的部分1130包括多个键合焊盘1135。尽管键合焊盘1135具有正方形形状，如图11所示，但键合焊盘1135可具有任何其他合适形状，诸如圆圈、矩形等等。每个接合衬垫1135的尺寸可多于或等于约400平方微米且小于或等于约1600平方微米。键合焊盘1135可大于或等于20微米*20微米、大于或等于30微米*30微米、大于或等于40微米*40微米，等等。键合焊盘1135使能够利用如上文所提及的直接凸点结合技术或任何其他合适技术(诸如使用键合线)来与一个或更多个控制电路互连。如应了解，键合焊盘1135可始终围绕发射器阵列1110的周边而布置。因此，键合焊盘区域可环绕发射器阵列1110且甚至与发射器阵列1110重叠(例如，在若其被产生于实体不同层中，且因此可被堆叠于发射器阵列的顶部上的情况下)。键合焊盘区域因此允许更多区域实现所有单独的发射器的结合。由于发射器与结合技术之间的间距失配，故通常将会需要比发射器阵列1110更大的区域以实现结合。

如图11所示出和图12所示的键合焊盘区域1120的部分1130的放大图所示，键合焊盘1135中的每个经由金属线1137而被进一步连接至发射器阵列1110中的对应可单独寻址元件1210，由此允许控制可单独寻址元件1210。在一实施例中，金属线1137是铜线、金线或铝线。可使用常规光刻设备使用例如掩模来产生金属线1137。每条金属线1137的线宽可以是至少几百纳米。金属线1137彼此并不接触以避免诸如短路的电问题。从发射器阵列1110延伸并且围绕发射器阵列1110的周边延伸的键合焊盘区域1120、键合焊盘1135和金属线1137的这种配置可被称作扇出型结构。

各种实施例可被运用于在发射器阵列1110中布置金属线1137。在一实施例中，在发射器阵列1110的表面上的单层中产生所有金属线1137，如图12所示。在一实施例中，相邻可单独寻址元件1210之间的间距是5微米，并且可单独寻址元件1210中的每个被连接至金属线1137。因此，在一实施例中，金属线1137的线宽可以是429纳米或更小。金属线之间的间隔可以是429纳米或更小，且金属线的组与相邻可单独寻址元件1210之间的间隔可以是约1微米或更小。在一实施例中，具有429纳米的相等间隔的至多四个金属线位于相邻可单独寻址元件1210之间。

替代地或另外，可以用金属线1137中的任两条金属线并不相互交叉以避免诸如短路的电问题的方式而在发射器阵列1110的表面上的2个或更多个层中产生金属线1137。这种方案的优点在于：例如，可在发射器阵列1110的表面上产生较宽金属线1137，由此减少金属线1137的电阻率。金属线1137的电阻率的减少可减轻多个相关电问题，诸如加热和电迁移。

线宽粗糙度(LWR)可以是现有技术光刻的限制性因素之一。线宽粗糙度是特征形状与平滑理想形状的偏差。已发现，线宽粗糙度的效果可受到位于发射器阵列中的相邻可单独寻址元件之间的最大距离的限制。换言之，可通过减少相邻可单独寻址元件之间的最大距离来减轻线宽粗糙度的效果。然而，如上文所讨论，相邻可单独寻址元件的间距是由诸如透镜宽度等等的各种因素确定。因此，没有可能通过减少发射器阵列中的间距来减轻线宽粗糙度。然而，可通过根据特定的理想配置设计所述发射器阵列来实现改善的性能。

类似于发射器阵列710、910和915，发射器阵列1300可具有被布置呈矩形形状的多个可单独寻址元件1310，如图13A所示。如上文所讨论，发射器阵列的尺寸应被选择用于覆盖与发射器阵列相关联的透镜的视场。如图13A所示，发射器阵列1300包括可单独寻址元件1310的六行1320。每行1320包括六个可单独寻址元件1310。发射器阵列1300的间距由“P”表示。因此，可单独寻址元件可与同一行或同一列中的相邻可单独的寻址元件具有相等距离(“p”)。然而，相邻可单独寻址元件1310之间的最大距离介于一可单独寻址元件与其在对角线方向上的相邻可单独寻址元件之间，其由“√2p”表示。在一实施例中，发射器阵列1300可被称作具有布置呈正方形配置的相邻可单独寻址元件的发射器阵列。

为了比较，在一实施例中，图13B示出具有与发射器阵列1300类似的尺寸的发射器阵列1350。发射器阵列1350包括可单独寻址元件的七行。类似于1320，每行(即，Rl、R2，…，R7)包括六个可单独寻址元件1310，并且同一行中的相邻可单独寻址元件1310之间的间距由“p”表示。不同于发射器阵列1300，发射器阵列1350被配置成使得例如偶数行(即，R2、R4和R6)具有相对于奇数行(即，R1、R3、R5和R7)而言的0.5p的水平移位1360。在一实施例中，相邻行之间的垂直移位1370是近似0.87p。因此，以这种配置，发射器阵列1350中的相邻可单独寻址元件1310之间的距离全都等于p。结果，发射器阵列1350可包括多个六边形结构1375。因此，发射器阵列1350可被称作具有被布置呈六边形配置的相邻可单独寻址元件的发射器阵列。在一实施例中，发射器阵列1350可以被定位成可单独寻址元件1310的列1380与用于在衬底(例如衬底114)与发射器阵列1350之间的相对运动的扫描方向1390之间成角度θ。

相比于发射器阵列1300，发射器阵列1350中的相邻可单独寻址元件之间的最大距离从√2p(如在图13A中)减少至p(如在图13B中)。因此，线宽粗糙度效应可减轻√2之一倍。例如，当发射器阵列1350被配置成角度θ时，针对1微米CD，有效间距从0.4微米增加至0.4√2微米(即，0.57微米)。另外，可针对正方形构造的发射器阵列实现灰度因子的减少，其特别地基于为了考虑最坏情况线宽粗糙度的与可单独寻址元件相邻的最大距离而被确定。因此，灰度因子可从2.5减少至2.5/√2(即，1.77)。

在一实施例中，发射器阵列1350相比于发射器阵列1300在相同最小间距情况下具有每透镜更高密度的可单独寻址元件1310。有利地，这种情况可减少成本。

根据另一观点，可在将发射器阵列1350中的可单独寻址元件1310的密度保持成与发射器阵列1300中的可单独寻址元件1310的密度相同的同时增加发射器阵列1350的间距。有利地，较大间距例如利用如上文所描述的结合而诱发较小技术风险。

因此，六边形构造可在恒定成像性能下得到每单位面积发射器的所需数目的显著减少(排除每发射器的剂量限制)，以及相对于正方形构造的填充密度增益。此外，数据路径随着可单独寻址元件的数目而缩放，且因此，六边形构造可得到例如较小复杂度和减少的成本。另外，可相比于正方形构造运用六边形构造以每区域相同数目的可单独寻址元件来改善线宽粗糙度。

所述六边形构造也可被扩展至其他部件。例如，微透镜可在微透镜阵列中布置呈六边形构造。在另一示例中，微透镜阵列模块可以被布置呈六边形构造。

在一实施例中，在特征的形成中存在一定的聚焦依赖性(例如，特征的分布依据聚焦而改变)，且因此，通过改变来提供聚焦控制，例如改变焦距、调整衬底与焦点或焦距范围之间的相对位置，等等。在能够对于在特征的形成中的聚焦依赖性进行表征的各种参数当中，聚焦深度(DOF)参数规定在印刷于衬底上的特征的品质变得过于退化之前可容许的焦点的范围。例如，用于平板显示器应用的如本文中所描述的图案形成装置(例如，图案形成装置104、740或940)的预期DOF可在3微米至5微米的范围内。这指示了所述特征不能够被良好地印刷于衬底上，其中例如衬底的一部分与衬底的标称平面相距的距离(出于方便起见而在下文中被称作衬底的高度变化)在不具有聚焦控制的情况下超出选自例如3微米至5微米的范围的DOF。但针对作为一示例的平板显示器应用，衬底可展现遍及衬底上的150毫米的距离的高达12微米的高度变化，其远超出上文所描述的DOF。因此，需要图案形成装置(例如，图案形成装置104、740或940)相对于衬底的局部聚焦控制。可能的解决方案是使用一个或更多个致动器在大体上正交于衬底的方向(出于方便起见而在下文中被称作高度)上调整图案形成装置中的每个可单独寻址元件与衬底之间的相对位置。这种情况例如由于用于实施这种解决方案的大量致动器的要求而并非有成本效益。此外，在具有发射器的小间距的情况下，独立地实施针对每个发射器的聚焦控制可能并不现实。

因此，在一实施例中，代替调整每个可单独寻址元件的高度和/或倾角，可使用一个或更多个高精度致动器以在微透镜阵列模块(例如，微透镜阵列模块730和930)中共同地调整多个可单独寻址元件的高度和/或倾角。在正交于高度方向的平面中的微透镜阵列模块的尺寸被确定为使得与微透镜阵列模块的尺寸对应的衬底的最大高度变化是在DOF内。例如，微透镜阵列模块的尺寸可以是10毫米*10毫米(特定地关于与衬底相邻的微透镜阵列)。在给定每横向毫米为80纳米的衬底高度变化的情况下，对应衬底的最大高度变化是10毫米*80纳米/毫米＝0.8微米，其远低于3微米至5微米的DOF。因此，通过操作一个或更多个致动器以共同地调整所述可单独寻址元件相对于衬底的高度和/或倾角(例如，在0.5微米精度的情况下在20微米内)，能够将微透镜阵列的可单独寻址元件的焦点与衬底之间的相对位置精确地控制在DOF内。当然，微透镜阵列模块可具有其他合适尺寸，只要衬底的对应部分的最大高度变化在DOF内即可。另外，由于图案形成装置可包括多个这些微透镜阵列模块(例如，500至2500个微透镜阵列模块)，故能够通过使用本发文中所描述的方法精确地控制图案形成装置的每个微透镜阵列模块(例如，能够独立于一个或更多个其他微透镜阵列模块来控制一个或更多个微透镜阵列模块)而将用于图案形成装置的焦点控制在DOF内。

除了寻址焦点以外或替代寻址焦点，也可需要校正微透镜阵列模块之间的对准。即，例如，一个或更多个微透镜阵列模块可相对于一个或更多个其他微透镜阵列模块并未适当地对准(例如，在初始设置下或随着时间推移)。因此，可使用一个或更多个高精度致动器来调整微透镜阵列模块相对于另一微透镜阵列模块在X和/或Y方向上的位置。

参看图14，图示出已拆卸微透镜阵列模块1400的高度示意性的视图。微透镜阵列模块1400可类似于微透镜阵列模块730和930。微透镜阵列模块1400包括微透镜阵列(微透镜阵列)1470、电子板1460和结构1420。

如图所示，微透镜阵列1470包括被布置呈正方形阵列的多个透镜1480(当然，可提供不同布置)。在一实施例中，每个透镜1480具有1毫米的宽度(例如，直径)。每个透镜1480被配置成将束从相关联的发射器阵列1465投影到衬底(未示出)。

多个发射器阵列1465位于电子板1460的(底部)表面上。在一实施例中，透镜1480的数目等于发射器阵列1465的数目。每个发射器阵列1465包括多个可单独寻址元件，如上文所描述。在一实施例中，可单独寻址元件是LED。在一实施例中，微透镜阵列1470被附接至多个发射器阵列1465，例如附接至电子板1460。

一个或更多个高精度致动器1455位于电子板1460与结构1420之间。如图14所示，例如四个致动器1455位于电子板1460的拐角处；在一实施例中，可设置更少或更多致动器，且在一个或更多个不同部位处设置所述致动器(例如，一致动器可位于中心部分中)。一个或更多个致动器1455具有例如20微米的调谐范围与0.5微米精度。通过调谐一个或更多个致动器1455，可相应地共同地调整多个发射器阵列1465与微透镜阵列1470的相关联透镜的聚焦。例如，一个或更多个致动器1455可在所示的Z方向上移动多个发射器阵列1465和微透镜阵列1470的相关联透镜以例如能实现调焦。另外，在一实施例中，另外或替代地，一个或更多个致动器1455能够围绕所示的X和/或Y方向来移动多个发射器阵列1465和微透镜阵列1470的相关联透镜以例如能实现调焦。另外，在一实施例中，另外或替代地，一个或更多个致动器1455能够在所示的X和/或Y方向上移动多个发射器阵列1465和微透镜阵列1470的相关联透镜，以能实现例如多个发射器阵列1465和微透镜阵列1470的所述相关联透镜相对于另外多个发射器阵列和另一微透镜阵列的相关联透镜的对准。虽然结构1420被示出为覆盖电子板1460，但其无需如此。

在一实施例中，电子板1460还包括多个局部存储器1430和局部处理单元1450。在一实施例中，局部存储器1430被配置成储存致使局部处理单元1450控制微透镜阵列模块1400中的多个发射器阵列1465的每个可单独寻址元件(例如，“接通”或“关断”每个可单独寻址元件)的数据路径信号(或其他控制信号)。某些控制信号可致使局部处理单元1450自动地调谐一个或更多个致动器1455以控制微透镜阵列模块1400的聚焦和/或微透镜阵列模块1400相对于另一微透镜阵列模块的对准。

结构1420经由一个或更多个致动器1455耦接至电子板1460。在一实施例中，结构1420包括接口1410，所述接口被配置成将来自一个或更多个外部控制器的数据路径信号或其他控制信号耦合至局部处理单元1450和/或一个或更多个致动器1455。在一实施例中，接口1410被进一步配置成将局部处理单元1450和/或可单独寻址元件和/或一个或更多个致动器1455耦接至外部电源(未示出)，所述外部电源向处理单元1450和/或可单独寻址元件和/或一个或更多个致动器1455提供电力。

如由以上内容将明白，为了将如例如应用于曝光设备的实施例中的微透镜阵列模块(例如模块730、930、1400)的辐射光束正确地投影至衬底上，需要大量的数据传送及数据处理。更具体地，为了在衬底上形成图案，有必要在曝光过程期间在每个阶段将图案形成装置设定成必需状态。因此，表示必需状态的控制信号必须被传输至图案形成装置。理想地，曝光设备因此包括产生控制信号的控制系统或处理系统在本发明的涵义内，数据传送负荷可指待传送的总数据量和/或指待传送的数据的峰值负荷。

本发明旨在提供这种处理系统的所需处理负荷的较有效分配，这使得能够降低所需的数据传送负荷(即，待传送的总数据量或待传送的数据的峰值负荷)。为了实现这种情形，如应用于本发明的实施例中的处理系统为分布式处理系统。特别地，曝光设备包括分布式处理系统，该分布式处理系统被配置成处理与投影相关的数据以使所期望的图案能够投影至衬底上，由此该分布式处理系统包括与相应的多个辐射源模块(例如上文所描述的微透镜阵列模块)相关联的至少一个中央处理单元和多个模块处理单元。通过分配数据的所需处理，可降低数据传送负荷。

根据本发明的曝光设备设置有例如布置成一维阵列或二维阵列的多个辐射源模块。这些辐射源模块的示例为如上文所描述的微透镜阵列模块730、930、1400，其通常包括多个辐射源，诸如上文所描述的光学引擎部件。在本发明的涵义内，辐射源模块因此是指聚集于一单元中且被布置成在扫描曝光期间曝光衬底上的特定区的辐射源的集合或一组辐射源。在一实施例中，该模块可包含辐射源的二维阵列，例如如上文所描述的光学引擎部件。

图15示意性地示出根据本发明的曝光设备的俯视图，该曝光设备具有包括多个辐射源的图案形成装置104；所述辐射源(例如如上文所描述的光学引擎部件)聚集于模块1500中，特别是以基本上跨越待曝光的衬底114的宽度W的辐射源模块1500阵列的形式。该设备进一步包括测量系统150和定位装置116，用于使衬底114在扫描方向123上移位且用于相对于图案形成装置104来准确地定位衬底114。

在一实施例中，诸如微透镜阵列模块730或930的辐射源模块可例如沿着衬底的宽度W跨越例如几厘米的宽度。对辐射源模块的尺寸或聚集至一模块中的辐射源的数量的选择可基于衬底的预期高度变化且基于模块的可用的聚焦深度，如例如上文所描述。

在一实施例中，可存在辐射源模块的多个阵列，诸如例如图9E中所示的模块930。辐射源模块可具有六边形轮廓。

在本发明的涵义内，将衬底曝光至辐射的所期望的图案涉及以下两个步骤：

1.产生待投影至衬底上的所期望的图案，及

2.将所期望的图案投影于衬底上的所需的部位上。

为了实现将衬底曝光至辐射的所期望的图案而需要处理的数据可被称作与投影相关的数据。

在本发明的涵义内，如上文所示的步骤1(即产生所需的图案)可涉及以下步骤：

a)接收待曝光的所期望的图案的(数学)描述；

b)将描述所期望的图案的数据转换成描述待由辐射源模块中的每个产生的所需辐射的数据该所需辐射依据衬底与模块的相对位置而变化；

c)将描述每模块的所需辐射的数据转换成用于控制模块的单独发射器的命令或控制信号。

如步骤a)中所提及的所期望的图案的(数学)描述可例如以例如GDSII的向量定义格式而提供至光刻设备。也被称作与图案相关的数据或设计信息的这种数据因此可被认为是用于分布式处理系统的输入数据。因而，在一实施例中，将图案描述数据经由分布式处理系统的中央处理单元的输入终端提供至曝光设备。为了将设计信息转换成用于控制模块的单独发射器的命令或控制信号，分布式处理系统包括与相应多个辐射源模块相关联的至少一个中央处理单元和多个模块处理单元。这些中央处理单元或模块处理单元可被认为是数据操纵装置，每个数据操纵装置被配置成对数据流执行处理步骤。在本发明的涵义内，处理单元或数据操纵装置可被共同地称作“数据路径”。

图16示意性地示出如例如可作为中央处理单元或模块处理单元而应用于本发明中的处理单元的可能结构。在图16中，示意性地示出如可应用于根据本发明的曝光设备中的处理单元1600。如应用于本发明中的处理单元1600可例如包括处理器1600.1、微处理器、计算机或用于处理诸如所接收的输出信号的数据的类似装置。在一实施例中，处理单元还可包括存储器1600.2或存储器单元，其用于储存诸如例如来自测量系统的任何所接收的信号或所接收的数据的数据。在如所示的实施例中，处理单元1600包括用于接收数据或信号1610的输入终端1600.3及用于输出信号或数据1620的输出终端1600.4，例如，在由处理单元1600的处理器1600.1处理之后获得的数据或信号。可在处理单元1600内部在输入终端1600.3和输出终端1600.4与处理器1600.1和存储器单元1600.2之间提供通信路径(由箭头指示)。

如上文所示的步骤b和c涉及与图案相关的数据的处理，即，变成用于控制辐射源模块的单独发射器的命令或控制信号的图案的(数学)描述。这些命令可例如用公式表示为设定点的阵列，其指示是否应开启特定单独发射器以及所需强度。在本发明的一实施例中，处理步骤b和c可通过分布式处理系统的中央处理单元来执行，该中央处理单元例如具有如图16中所示的结构。在此实施例中，处理步骤b和c因此可主要通过分布式处理系统的中央处理单元来执行。在这方面，可指出，为了获得用于控制单独发射器的控制信号，应考虑每个发射器的实际物理性能。通常可经由校准过程针对施加于特定模块中的单独发射器中的每个确定可如何实现所需辐射设定点来获得此数据。这样的数据可例如被称作强度校准数据，其指示针对单独发射器依据已施加的控制信号而变化的已获得的强度该控制信号例如表示供应至特定发射器的所需电流。因而，如上文所示的步骤c通常可涉及考虑单独辐射源的校准数据(诸如强度校准数据)以获得所需控制信号。在一实施例中，校准数据也可涉及在单独发射器的发射光谱或波长中观测到的变化。由于该波长或光谱可例如影响与衬底的材料的相互作用，如所观测的发射光谱的变化(例如与预期光谱的偏差)可通过调整强度而被考虑。

作为通过中央处理单元处理这种校准数据的替代例，本发明的一实施例分散这种处理并且在局部水平上尤其在模块水平上执行所期望的或所需的设定点向用于发射器的控制信号的转换。在此实施例中，中央处理单元可被配置成将所期望的图案的描述转换成待由辐射源模块中的每个产生的所期望的辐射的描述，该所需辐射依据衬底与模块的相对位置而变化，即执行如上文所示的步骤b，从而导致用于每个辐射源的设定点(描述所期望的辐射)。中央处理单元可之后被配置成将用于辐射源中的每个的该设定点输出(即实时地或预先地输出)至所需的辐射源模块，尤其输出至与所需辐射源模块相关联的模块处理单元的输入终端，于是该模块处理单元可被配置成将所接收的设定点(即，描述用于该模块的发射器的所期望的辐射)转换成用于控制该模块的单个发射器的命令或控制信号，即，基本上执行如上文所示的步骤c。为了进行此转换，模块处理单元可例如借助于用于关联的辐射源模块的校准数据该数据例如被储存于该模块处理单元的存储器单元中。

在这种实施例中，如上文所示的处理步骤b和c因此分配于中央处理单元和模块处理单元上，如图17中示意性地示出的。图17示意性地示出中央处理单元1700，其包括输入终端1700.1和输出终端1700.2，中央处理单元1700被配置成将命令和/或数据1705提供至多个模块处理单元1710，所述模块处理单元具有用于从中央处理单元1700接收命令和/或数据的输入终端1710.1和用于输出命令和/或数据1715的输出终端1710.2，例如，用于控制与模块处理单元1710相关联的辐射源模块1730的控制信号。

在本发明的一实施例中，中央处理单元1700因此可被配置成通过以下操作来至少部分地处理与图案相关的数据(例如以诸如GDSII的向量定义格式的图案布局数据1650)：

-在输入终端1700.1处接收指示待投影至衬底上的所需的图案的图案布局数据来作为与图案相关的数据；

-例如在处理单元1700的处理器中通过将图案布局数据转换成用于辐射源模块中的每个的辐射设定点数据来处理图案布局数据；和

-经由输出终端1700.2将辐射设定点数据提供至与相应的辐射源模块1730相关联的模块处理单元1710。

在这种实施例中，多个模块处理单元1710可之后被配置成通过将如从中央处理单元1700所接收的辐射设定点数据1705转换成用于相应的多个辐射源模块1730的辐射源控制信号1715来处理该辐射设定点数据1705。

在这种实施例中，模块处理单元1710可例如包括用于暂时储存所接收的辐射设定点数据的相应的存储器单元。另外，在本发明的一实施例中，模块处理单元的存储器单元可包括关联的辐射源模块的前述校准数据，因此使模块处理单元1710能够基于校准数据确定适当的控制信号1715。

替代地，在本发明的一实施例中，如上文所示的步骤b和c两者可通过模块处理单元例如基于与图案相关的数据(例如图案布局数据)来执行。在这种实施例中，中央处理单元可例如接收图案布局数据且将其分配至模块处理单元，所述模块处理单元将所接收的图案布局数据处理成用于其相应的辐射源模块的辐射设定点数据。

在本发明的一实施例中，通过利用待传送的数据的压缩，例如利用任何已知的数据压缩方法(尤其是无损数据压缩方法)来减小数据传送负荷。优选地，数据压缩及解压缩方法应需要极小计算工作量或负荷，因此使得能够满足对数据输送的任何实时要求且有可能降低处理器复杂性，因此降低成本及热负荷。在这些实施例中，曝光设备的中央处理单元1700可被配置成：

-在输入终端1700.1处接收指示待投影至衬底上的所期望的图案的图案布局数据作为与图案相关的数据；

-将图案布局数据压缩成已压缩的图案布局数据，例如如图17中所示的数据1705，且将该已压缩的图案布局数据例如经由输出终端1700.2提供至模块处理单元1710。

在这种实施例中，与辐射源模块1730相关联的模块处理单元1710可被配置成通过以下操作来处理已压缩的图案布局数据：

-例如经由输入终端1710.1来解压缩所接收的已压缩的图案布局数据；

-将图案布局数据转换成用于相应的辐射源模块的辐射设定点数据；

-将辐射设定点数据转换成用于辐射源模块的辐射源控制信号。

在本发明的一实施例中，因此通过利用待由中央处理单元1700传送至模块处理单元的数据压缩及通过模块处理单元1710解压缩该已压缩的数据而减小数据传送负荷。如对于本领域技术人员将清楚的是，用于减小数据传送负荷的这种措施可与前述的措施组合以通过模块处理单元执行如步骤c所示的转换，因此进一步减小了至辐射源模块的数据传送。

在根据任一前述权利要求的曝光设备的一实施例中，模块处理单元1710可集成于相应的辐射源模块1730中。

如上文所示的步骤2，即将所期望的图案投影于衬底上的所期望的部位上，包括将衬底相对于辐射源模块的准确定位。一般而言，为了确保通过曝光设备制造的器件的正确运行，所期望的图案需要被投影于衬底上的适当的平面内的部位处，即，如图2、图3及图15中所示的XY平面中的适当位置处。特别地，为了确保所制造的器件的正确运行，如已投影的图案可需要被与衬底上的先前已施加的图案对准。除了在XY平面中的适当对准以外，也可需要衬底相对于辐射源模块在Z方向上的适当定位，以便将衬底保持处于诸如模块730、930、1400、1500或1730的辐射源模块的焦平面中或附近。

参看图14，本发明的一实施例通过使用包含于辐射源模块1400中的高精度致动器1455来控制MLA的焦平面或聚焦的位置而提供对辐射源模块(即，微透镜阵列模块1400)的焦平面或聚焦与衬底的表面之间的适当匹配。

现在将讨论用于控制模块的聚焦位置及控制在XY平面中的适当对准的替代或额外的实施例。

在例如图2、图3及图15中所示的实施例中，根据本发明的曝光设备包括定位装置，诸如如上文所描述的定位装置116，该定位装置可用于相对于图案形成装置104来移位并定位衬底114。为了相对于图案形成装置准确定位衬底，本发明的实施例包括被配置成测量衬底的几何属性的测量系统(诸如图2、图3及图15中所示的水平传感器/对准传感器150)。这些几何属性的示例为：

-衬底上的先前已施加的图案或层的位置；

-衬底上的标记、特征或结构的位置，所述标记(也被称作对准标记)指示待投影的图案的所期望的部位；

-衬底相对于图案形成装置的高度位置。

衬底之后的几何属性可例如用于控制衬底与辐射源模块的焦平面的相对位置，而之前的几何属性(先前已施加的图案或层或标记的位置)可例如用于控制衬底相对于辐射源模块的平面内位置。

在本发明的涵义内，如从这种测量系统获得的测量数据被称作与衬底相关的数据这是由于其与衬底的几何属性相关。在本发明的一实施例中，与衬底相关的数据的至少部分的处理通过专用处理单元来执行，例如，分布式处理系统的与中央处理单元(诸如中央处理单元1700)分离的处理单元。

在本发明的一实施例中，测量系统150包括高度测量系统，诸如上文所描述的水平传感器。在这种实施例中，高度测量系统可包括高度传感器阵列，该高度传感器阵列例如配置成平行于包括可单独寻址元件的辐射源模块阵列。在这种实施例中，高度传感器阵列可被配置成产生表示沿着辐射源模块阵列的衬底的高度的一个或更多个高度信号。高度测量系统可还包括被配置成处理高度传感器阵列的高度信号的高度处理单元，来作为曝光设备的分布式处理系统的部分。这种高度处理单元可例如具有与图16的处理单元1600相同或相似的结构。

基于高度传感器阵列的高度信号，高度处理单元可例如确定用于控制设备的定位装置(例如图2、图3及图15中所示的定位装置116)的一个或更多个控制信号。

特别地，基于如从高度测量系统获得的高度信号，高度处理单元可确定衬底的高度轮廓，尤其在图案待被投影所处的部位处或附近的高度轮廓。利用该高度轮廓，高度处理单元可确定控制信号以例如通过定位装置116的致动来控制衬底的高度，以便将衬底维持处于图案形成装置的焦平面中。这种配置意味着：定位装置116包括用于在Z方向上定位衬底(例如图2、图3及图16的衬底114)的一个或更多个致动器。替代地或另外，衬底与图案形成装置104之间的距离也可通过调整图案形成装置104的位置来调整。因而，图案形成装置104(特别是诸如模块730、930、1400、1500或1730的辐射源模块)可例如经由一个或更多个致动器而相对于所述设备的基座136以可移位的方式进行安装，而不是借助于定位装置在Z方向上定位衬底。在这种配置中，辐射源模块可安装至共同框架，借此可借助于一个或更多个框架致动器在Z方向上定位该框架，以便在图案的投影期间维持衬底是对焦的。在这种实施例中，高度处理系统因此可被配置成基于所接收的高度信号确定用于控制一个或更多个框架致动器的一个或更多个控制信号，由此控制衬底与图案形成装置的相对位置。

使用定位装置116或一个或更多个框架致动器可以实现通过使图案形成装置104或衬底在Z方向上平移和/或通过使图案形成装置104或衬底围绕平行于扫描方向的轴线旋转而控制衬底与图案形成装置在Z方向上的相对位置。

如本领域技术人员应了解的，通过使图案形成装置104或衬底114在Z方向上平移和/或通过使图案形成装置104或衬底114围绕平行于扫描方向的轴线旋转而控制衬底与图案形成装置在Z方向上的相对位置仅提供衬底114的表面与图案形成装置104的焦平面之间的粗略的第一阶匹配。

为了使辐射源模块的焦平面更准确地与衬底的局部高度匹配，可使用如上文参考图14所讨论的高精度致动器来调整作为一单元的辐射源模块的高度和/或倾角(或倾斜)，由此共同地调整辐射源模块的可单独寻址元件的高度和/或倾角。也被称作模块致动器的这些致动器的示例可例如为压电致动器、磁致伸缩致动器或电磁致动器。

因而，在本发明的一实施例中，辐射源模块包括一个或更多个模块致动器，该一个或更多个模块致动器被配置成调整模块的高度和/或倾角，以便调整模块的焦平面相对于如通过高度测量系统确定的衬底的高度的位置。

在这种实施例中，高度测量系统(尤其高度测量系统的高度处理单元)可被配置成处理高度传感器阵列的高度信号且基于所接收的高度信号来确定用于辐射源模块的模块致动器中的每个的控制信号。

作为对高度传感器阵列的替代例，可应用单个传感器，该传感器例如被配置成沿着衬底的宽度扫描衬底高度。作为又一替代例，也可将气压计布置的测量光束(例如空气流)应用为高度传感器。

在本发明的一实施例中，如由高度测量系统提供的高度信号无需由该高度测量系统处理，而是被提供至辐射源模块，尤其提供至与相应的多个辐射源模块相关联的模块处理单元。在这种布置中，模块处理单元可被配置成从高度测量系统接收高度信号(或其的选择)且处理其以确定用于关联的辐射源模块的模块致动器的控制信号。

在如所描述的实施例中，模块致动器可在模块的外部且被配置成使该模块作为一单元移位。

除了如参考图14所描述的实施例以外或作为对如参考图14所描述的实施例的替代例，可应用用于相对于衬底定位辐射源模块的上述选项，以便将衬底表面维持在模块的聚焦深度内。在图14中所描述的实施例中，高精度致动器用于使发射器阵列1465和/或微透镜阵列1470的关联透镜移位以实现对微透镜阵列模块1400的焦平面的调整。

在如上文所描述的实施例中，讨论用于控制衬底与多个辐射源模块的相对Z位置的各种选项。如所解释，高度信号的所需的数据处理可通过诸如高度处理单元的专用处理单元或通过模块处理单元来执行。另外，也将高度信号提供至中央处理单元，这可以是有利的。在这种实施例中，中央处理单元可例如处理整个高度信号的集合或组。这种处理可例如包括确定遍及衬底的宽度W的衬底的平均高度水平。衬底的这种平均高度可例如用于控制定位装置116或前述框架致动器以控制衬底与作为整体的辐射源模块的相对位置。由此，可降低提供焦平面或焦点相对于局部衬底高度的定位的高精度致动器1455或模块致动器的所需的操作范围。

这种定位因此可被认为是用于将单独辐射源模块的聚焦与衬底表面匹配，借此定位装置116或框架致动器提供粗略定位且高精度致动器1455或模块致动器提供精细定位的两级定位。这种两级定位也可被称作长冲程/短冲程定位，借此相比于高精度致动器或模块致动器，框架致动器被配置成使辐射源模块遍及较长冲程移位。在本发明的一实施例中，用于实现这种两级定位的数据的处理通过使用分布式处理系统来分配，借此通过中央处理单元处理高度信号以产生用于实现粗略定位的所需控制信号，且借此通过高度处理单元或模块处理单元处理高度信号以产生用于实现精细定位的所需的控制信号。

在本发明的一实施例中，中央处理单元可处理高度信号以评估在高度信号中是否存在可指示测量误差的任何异常值或偏差。这些非异常值或偏差可例如通过比较单独测量与测量的平均值或经由测量而拟合的曲线而进行检测。当注意到测量误差的这种指示时，中央处理单元可被配置成滤出该异常值且将已校正的高度信号提供至所涉及的模块处理单元。

替代地或另外，也可在局部水平上、即在模块水平上，作出如由特定模块处理单元接收的高度信号是否正确的评估。这可例如通过向该模块处理单元提供意欲由一个或更多个相邻的模块处理的额外高度信号来实现。通过比较这些高度信号，可例如通过滤波而检测及校正测量中的偏差或异常值。

图18示意性地图示如应用于本发明的包括高度测量系统的实施例中的可能的数据流及数据处理。

除了示出图17的分布式处理系统以外图18还示意性地示出高度测量系统1800及关联的高度处理单元1810，该高度处理单元具有输入终端1810.1，例如用于接收如通过高度测量系统1800测量的高度信号1805。

在这种实施例中，高度处理单元1810可被配置成：

-基于所接收的一个或更多个信号1805而确定用于相应的辐射源模块1730、尤其用于模块的高精度致动器和/或模块致动器的一个或更多个控制信号1815，以控制辐射源模块的焦点或焦平面与衬底的相对位置；

-经由高度处理单元1810的输出终端1810.2将控制信号1815输出至辐射源模块1730。

另外或作为替代例，也可将一个或更多个高度信号提供至模块处理单元1710，如由附图标记1825所示。在这种布置中，模块处理单元1710可被配置成处理高度信号1825且确定用于控制辐射源模块1730的所需的控制信号。

另外，如上文所描述，如由高度测量系统1800产生的高度信号也可被提供至中央处理单元1700，如由附图标记1835所示，例如以确定用于使图案形成装置相对于衬底的粗略定位的所需的控制信号或对测量数据执行诊断，例如以检测该数据中的测量误差。

在本发明的一实施例中，根据本发明的曝光设备包括测量系统150以促进衬底114与图案形成装置104的平面内定位，即，衬底与图案形成装置(尤其是辐射源模块)在XY平面中的相对定位。为了实现此定位，测量系统150可包括图案位置测量系统，即，被配置成确定衬底上的先前已施加的图案或图案部分或标记的平面内位置的测量系统。以上所描述的对准系统或对准传感器为作为这种图案位置测量系统的示例。

一般而言，这种图案位置测量系统可利用任何测量原理来确定标记或图案的部分的位置。这些测量原理例如包括基于图像的测量，由此捕捉衬底或其的一部分的图像，且使用图案辨识功能/软件来确定相关特征的位置。作为另一示例，可将测量束以倾斜角投影至衬底且可评估已反射的束来确定特征的位置。

在一实施例中，图案位置测量系统可被配置成观测已经存在于衬底上的图案的边缘的位置。此边缘位置数据(通常为图案位置数据)可由分布式处理系统应用于确定待投影的图案的所需位置，以便获得已投影的图案与已经存在的图案的适当对准。在这方面，应指出，由于衬底的处理及操纵，在图案的实际位置与图案的预期位置之间可存在偏差，即，归因于衬底的处理及操纵，衬底上的图案可能已变形。

图19示意性地图示根据本发明的曝光设备的部分及安装至该曝光设备的衬底的俯视图。图19示意性地示出衬底1900包括(以点线1910)存在于该衬底上的图案的片段。图19进一步示意性地示出被配置成确定存在于衬底1900上的图案的位置的图案位置检测系统1920，及被配置成将图案投影至衬底1900上的辐射源模块阵列1930。优选地，图案位置测量系统1920被配置成测量在沿着衬底的宽度W及沿着衬底的长度两种情况的多个位置处的图案的位置。通过比较特定图案部分或标记的测量位置与预期位置可确定衬底的变形且可调整待施加的图案的投影。在这方面，可利用标记或图案部分的绝对位置及标记与图案部分之间的如所确定的相对位置两者。作为一示例，假定当在图案位置测量系统1920下方(在方向1940上)扫描衬底1900时，已经例如通过使用图案位置测量系统1920进行端点PI、P2、P3、P4、P5的位置测量。测量P2、P3及P5可用于确定线L1的位置，该线L1可需要由阵列1930的特定辐射源模块1930.1“遵循”。测量P3与P4之间的差可指示线L2的变形。这些变形可例如包括图案或其部分的移位，或图案的形状的变形，或图案的放大率(缩小率)，或其组合。

在本发明的一实施例中，图案位置测量系统被配置成在待施加图案的曝光或投影期间测量先前已施加的图案的位置。在这种布置中，图案位置测量系统可被配置成测量存在于沿着辐射源模块阵列的多个位置处的图案的位置，由此产生多个图案位置信号。可以以与高度测量系统的高度信号的处理类似的方式执行对这些信号的处理。特别地，在一实施例中，图案位置测量系统可设置有图案位置处理单元，该图案位置处理单元被配置成例如在该图案位置处理单元的输入终端处接收图案位置信号且基于所接收的图案位置信号而确定用于辐射源模块的控制信号。替代地或另外，也可将图案位置信号提供至中央处理单元。在一实施例中，中央处理单元可例如被配置成使用图案位置信号来调整用于辐射源模块的设定点数据。

根据本发明，存在用于控制辐射源模块以将所期望的图案投影至所期望的部位上的各种方式，即保持已投影的图案与已经存在于衬底上的图案或标记对准。

在一实施例中，可通过调整图案本身(即通过调整由辐射源模块中的每个投影的图案)而使所期望的图案的投影遵循已经存在的图案。一般而言，辐射源模块中的每个被布置成将图案投影至衬底的某一区上。这在图19示意性地图示出，其中辐射源模块1930.2被配置成将图案曝光或投影至衬底1900的区域1950上。如上文所讨论，可能有利的是确保在由不同辐射源模块曝光的区域之间存在某些重叠。此重叠也可有利地被应用于考虑图案的变形，例如图案的侧向移位(沿着Y轴)。因而，辐射源模块可被设置有用于跨越宽于需要曝光的区域的宽度的单独发射器的设定点数据。在这种实施例中，如果注意到已经存在的图案例如在Y方向上移位，则辐射源模块仍可具有适当的设定点数据以将适当的图案投影至其预期曝光的区域上。在这种实施例中，因此不存在对每个辐射源模块将图案投影至其上的实际区域的调整；仅图案本身基于图案位置测量来调整。

在另一实施例中，辐射源模块被配置成调整图案被投影至其上的区域，而不是调整图案本身。在这种实施例中，辐射源模块可例如设置有致动器，所述致动器相似于如上文所描述的模块致动器或高精度致动器，所述致动器可使辐射源模块移位，使得待投影的图案投影至适当的部位上，该适当的部位基于图案位置测量而确定。在一实施例中，辐射源模块可例如配备有一个或更多个致动器以使辐射源模块在所示的Y或-Y方向上移位，以便考虑已经存在的图案的移位。图案已投影的部位的相似移位也可通过使辐射源模块围绕平行于扫描方向1940的轴线旋转而获得。如果需要在扫描方向(即，X或-X方向)上进行校正，则可通过控制信号至辐射源模块的适当的时序控制而考虑此情形。此时序控制的调整可例如通过确保数据可例如在与辐射源模块相关联的模块处理单元的存储器或存储器单元中被缓冲来实现。

在本发明的一实施例中，在图案的投影之前执行例如在沿着辐射源模块阵列的多个部位处的图案位置测量。在这种实施例中，在第一步骤中，通过图案位置测量系统扫描衬底，由此获得图案位置数据，该图案位置数据可被认为是与衬底相关的数据的部分。可之后例如通过中央处理单元或专用的单独处理单元(诸如如上文所描述的图案位置处理单元)来处理该图案位置数据。在使用图案位置数据的情况下，中央处理单元或图案位置处理单元可确定已经存在的图案(即，先前已施加的图案)的变形。在使用此变形的情况下，中央处理单元可在考虑变形的情况下提供用于辐射源模块中的每个的较准确设定点数据。

在一实施例中，中央处理单元或图案位置处理单元可被配置成基于图案位置数据来确定衬底的变形图案。在这种实施例中，变形可例如被描述为基本或模态变形形状的组合，例如放大率或缩小率、平移等等。

如果被提供至辐射源模块中的每个的设定点数据已经考虑图案的实际位置，且因此包含用于特定辐射源模块必须将图案投影至其上的名义区域(例如图19中的区域1950)的所需设定点数据，则可以理解，提供至辐射源模块的数据的重叠可被降低。

因而，通过向辐射源模块提供针对先前已施加的图案的变形已经校正的设定点数据，数据传送负荷也可被降低。

数据路径的处理单元或数据操纵装置可被配置成执行以下功能中的一个或更多个：将基于向量的设计信息转换成位图图案数据(且之后转换成所需的辐射剂量图(即，跨越衬底的所需的辐射剂量轮廓))或转换成所需的辐射剂量图；将所需的辐射剂量图转换成用于每个可单独寻址元件的所需的辐射强度值；及将用于每个可单独寻址元件的所需的辐射强度值转换成对应的控制信号。

在一实施例中，可通过有线或无线通信将控制信号供应至可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他装置(例如传感器)。另外，可将来自可单独寻址元件102和/或来自一个或更多个其他装置(例如传感器)的信号传达至控制器。以与控制信号相似的方式，可通过有线或无线的手段将功率供应至可单独寻址元件102或一个或更多个其他装置(例如偏转器和/或传感器)。例如，在有线的实施例中，可由一个或更多个线供应功率，而不管其是与携载信号的线相同还是不同的。可提供滑动接触布置来传输功率。在无线的实施例中，可通过RF耦接来传递功率。

虽然先前讨论集中关注于将控制信号供应至可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如偏转器和/或传感器)，但另外或替代地，它们应被理解为涵盖通过适当配置来将信号从可单独寻址元件102和/或从一个或更多个其他器件(例如传感器)至控制器的传输。因此，通信可以是单向的(例如，仅到达或来自可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如传感器))或双向的(即，来自和到达可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如传感器))。

在一实施例中，用于提供图案的控制信号可被改变以考虑可影响衬底上的图案的适当供应和/或显现的因素。例如，可将校正应用于控制信号以考虑对于可单独寻址元件102、透镜等等中的一个或更多个的加热。这种加热可造成可单独寻址元件102、透镜等等的指向方向改变、辐射的均一性的改变，等等。在一实施例中，与可单独寻址元件102和/或来自例如传感器的其他元件相关联的测量的温度和/或膨胀/收缩可用于改变本来会被以其他方式提供以形成图案的控制信号。因此，例如，在曝光期间，可单独寻址元件102的温度可变化，所述变化造成将会在单一恒定温度下提供的投影图案的改变。因此，控制信号可被改变以考虑这种变化。类似地，在一实施例中，可使用来自对准传感器和/或水平传感器150的结果以改变由可单独寻址元件102提供的图案。图案可被改变以校正例如可由于例如可单独寻址元件102与衬底114之间的光学元器件(如果存在的话)而引起的变形，衬底114的定位的不规则性、衬底114的不均匀度，等等。

在一实施例中，可基于与由所测量的参数(例如，所测量的温度、由水平传感器测量的距离，等等)所引起的所期望的图案上的物理/光学结果相关的理论，来确定控制信号的改变。在一实施例中，可基于与由所测量的参数所引起的所期望的图案上的物理/光学结果相关的实验或经验模型，来确定控制信号的改变。在一实施例中，可以用前馈和/或回馈方式应用控制信号的改变。

在一实施例中，光刻设备可包括传感器118，该传感器用于测量由一个或更多个可单独寻址元件102朝向或待朝向衬底传输的辐射的特性。这种传感器可以是光斑传感器或透射图像传感器。例如，该传感器可用于确定来自可单独寻址元件102的辐射的强度、来自可单独寻址元件102的辐射的均一性、来自可单独寻址元件102的辐射光斑的横截面尺寸或面积，和/或来自可单独寻址元件102的辐射光斑的部位(在X-Y平面中)。

在一实施例中，控制器被设置用于控制可单独寻址元件102和/或图案形成装置104。例如，在可单独的寻址是辐射发射器件的示例中，控制器可控制何时“接通”或“关断”可单独寻址元件且能实现可单独寻址元件的高频率调制。控制器可控制由可单独寻址元件中的一个或更多个发射的辐射的功率。控制器可调制由可单独寻址元件中的一个或更多个发射的辐射的强度。控制器可控制/调整跨越可单独寻址元件的阵列的全部或部分的强度均一性。控制器可调整可单独寻址元件的辐射输出以校正成像误差，例如，集光率和光学像差(例如，彗形像差、散光/像散，等等)。

在一实施例中，对辐射进行图案化可通过控制图案形成装置104使得被透射至所需特征内的衬底上的抗蚀剂层的区域的辐射处于足够高强度以使得所述区域在曝光期间接收高于剂量阈值的辐射剂量，而衬底上的其他区域通过提供零或显著较低辐射强度而接收低于剂量阈值的辐射剂量来实现。

实际应用中，所需特征的边缘处的辐射剂量可并非从给定最大剂量突然改变至零剂量，即使在若被设定成在特征边界的一侧上提供最大辐射强度且在另一侧上提供最小辐射强度的情况也如此。替代地，由于衍射效应，辐射剂量的程度可跨越过渡区而下降。接着通过所接收剂量下降低于辐射剂量阈值处的位置而确定在使抗蚀剂显影之后最终所形成的所需特征的边界的位置。可通过将不仅达到最大或最小强度程度而且达到介于最大强度程度与最小强度程度之间的强度程度的辐射提供至衬底上的处于特征边界上或附近的点，来更精确地控制跨越过渡区的辐射剂量的降低的分布和(因此)特征边界的精确位置。这通常被称作“灰度调整”或“灰度层次化”。

灰度调整相比于在提供至衬底的辐射强度可仅被设定为两个值(即，仅仅是最大值和最小值)的光刻系统中可能的情形可提供对于特征边界的位置的更大控制。在一实施例中，可投影至少三个不同辐射强度值，例如，至少4个辐射强度值、至少8个辐射强度值、至少16个辐射强度值、至少32个辐射强度值、至少64个辐射强度值、至少100个辐射强度值、至少128个辐射强度值、或至少256个辐射强度值。如果图案形成装置是辐射源自身(例如，发光二极管或激光二极管的阵列)，则可例如通过控制透射的辐射的强度程度来实现灰度调整。如果图案形成装置包括偏转器，则可例如通过控制偏转器的倾斜角度来实现灰度调整。又，可通过将多个可编程元件和/或偏转器分组且控制所述组内的在给定时间被接通或切断的元件和/或偏转器的数目来实现灰度调整。

在一个示例中，图案形成装置可具有一系列状态，包括：(a)黑色状态，其中所提供的辐射对其相对应像素的强度分布具有最小或甚至零贡献；(b)最白色状态，其中所提供辐射作出最大贡献；和(c)介于它们二者之间的多个状态，在所述多个状态中所提供辐射作出中间贡献。所述状态被划分成用于正常束图案化/印刷的正常集合，和用于补偿有缺陷元件的效果的补偿集合。正常集合包括黑色状态以及中间状态的第一组。这个第一组将被描述为灰色状态，且它们是可选择的以提供对相对应像素强度的从最小黑色值直至某一正常最大值的逐渐增加的贡献。补偿集合包括中间状态的剩余的第二组、连同最白色状态。中间状态的这个第二组将被描述为白色状态，且它们是可选择的以提供大于正常最大值的逐渐增加直至对应于最白色状态的真实最大值的贡献。尽管中间状态的第二组被描述为白色状态，但应了解，这仅仅是为了便于在正常曝光步骤与补偿性曝光步骤之间的区分。整个多个状态可替代地被描述为介于黑色与白色之间的灰色状态的序列，它们是可选择的以实现灰度印刷。

应了解，灰度调整可用于除了上文所描述的目的以外或替代上文所描述的目的的目的。例如，在曝光之后的对于衬底的处理可被调谐使得取决于所接收辐射剂量程度而存在有所述衬底的区域的多于两个潜在响应。例如，接收低于第一阈值的辐射剂量的衬底的一部分以第一方式作出响应；接收高于第一阈值但低于第二阈值的辐射剂量的衬底的一部分以第二方式作出响应；以及接收高于第二阈值的辐射剂量的衬底的一部分以第三方式作出响应。因此，灰度调整可用于提供跨越具有多于两个所需剂量程度的衬底的辐射剂量分布。在一实施例中，辐射剂量分布具有至少2个所需剂量程度，例如，至少3个所需辐射剂量程度、至少4个所需辐射剂量程度、至少6个所需辐射剂量程度或至少8个所需辐射剂量程度。

应进一步了解，可通过除了如上文所描述的仅仅控制在每个点处所接收的辐射强度以外的方法来控制辐射剂量分布。例如，替代地或另外，可通过控制每个点的曝光的持续时间来控制由所述点所接收的辐射剂量。作为另外示例，每个点可在多次连续曝光中潜在地接收辐射。因此，替代地或另外，可通过使用所述多次连续曝光的选定子集曝光每个点来控制由所述点所接收的辐射剂量。

另外，虽然以上关于灰度调整的讨论集中关注光刻，但可将类似概念应用于本文中所讨论的材料淀积。例如，功率程度和/或流动速率可受控制以提供与材料淀积相关联的灰度调整。

为了在衬底上形成图案，有必要在曝光工艺期间在每个阶段将图案形成装置设定为必需状态。因此，表示必需状态的控制信号必须被传输至图案形成装置。理想地，光刻设备包括如上文所描述的产生控制信号的分布式处理系统。可将待形成于衬底上的图案以向量定义的格式(例如GDSII)提供至光刻设备。为了将设计信息转换成控制信号，分布式处理系统包括一个或更多个数据操纵器件或处理单元，其各自被配置成对表示图案的数据流执行处理步骤。所述数据操纵器件或处理单元可共同地被称作“数据路径”。

数据路径的数据操纵器件或处理单元可被配置成执行以下功能中的一个或更多个：将基于向量的设计信息转换成位图图案数据(且接着转换成所需辐射剂量图(即，跨越衬底的所需辐射剂量分布))或转换成所需辐射剂量图；将所需辐射剂量图转换成用于每个可单独寻址元件的所需辐射强度值；和将用于每个可单独寻址元件的所需辐射强度值转换成对应控制信号。

在一实施例中，可通过有线或无线通信将控制信号供应至可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如传感器)。另外，可将来自可单独寻址元件102和/或来自一个或更多个其他器件(例如传感器)的信号传送至控制器。以与控制信号类似的方式，可通过有线或无线手段将功率供应至可单独寻址元件102或一个或更多个其他器件(例如偏转器和/或传感器)。例如，在有线实施例中，可由一个或更多个线供应功率，而不管其是与携载信号的线相同还是不同的。可提供滑动接触布置来传输功率。在无线实施例中，可通过RF耦合来传递功率。

虽然先前讨论集中关注将控制信号供应至可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如偏转器和/或传感器)，但另外或替代地，它们应被理解为涵盖通过适当构造来将信号从可单独寻址元件102和/或从一个或更多个其他器件(例如传感器)至控制器的传输。因此，通信可以是单向的(例如，仅达到或来自可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如传感器))或双向的(即，来自和达到可单独寻址元件102和/或一个或更多个其他器件(例如传感器))。

在一实施例中，用于提供图案的控制信号可被改变以考虑可影响衬底上的图案的适当供应和/或显现的因素。例如，可将校正应用于控制信号以考虑对于可单独寻址元件102、透镜等等中的一个或更多个的加热。这种加热可造成可单独寻址元件102、透镜等等的指向方向改变、辐射的均一性的改变，等等。在一实施例中，与可单独寻址元件102和/或来自例如传感器的其他元件相关联的测量的温度和/或膨胀/收缩可用于改变本来会被以其他方式提供以形成图案的控制信号。因此，例如，在曝光期间，可单独寻址元件102的温度可变化，所述变化造成将会在单一恒定温度下提供的投影图案的改变。因此，控制信号可被改变以考虑这种变化。类似地，在一实施例中，可使用来自对准传感器和/或水平传感器150的结果以改变由可单独寻址元件102提供的图案。图案可被改变以校正例如可由于例如可单独寻址元件102与衬底114之间的光学元器件(如果存在)而引起的失真、衬底114的定位的不规则性、衬底114的不均匀度，等等。

在一实施例中，可基于与源自所测量参数(例如，所测量温度、由水平传感器测量的距离，等等)的所期望的图案相关的物理/光学结果的理论，来确定控制信号的改变。在一实施例中，可基于与源自所测量参数的所期望的图案相关的物理/光学结果的实验或经验模型，来确定控制信号的改变。在一实施例中，可以用前馈和/或回馈方式应用控制信号的改变。

在一实施例中，光刻设备可包括传感器118，该传感器用于测量由一个或更多个可单独寻址元件102朝向或待朝向衬底传输的辐射的特性。这种传感器可以是光点传感器或透射图像传感器。例如，该传感器可用于确定来自可单独寻址元件102的辐射的强度、来自可单独寻址元件102的辐射的均一性、来自可单独寻址元件102的辐射光点的横截面尺寸或面积，和/或来自可单独寻址元件102的辐射光点的部位(在X-Y平面中)。

尽管可在本文中具体地参考光刻设备在特定器件或结构(例如，集成电路或平板显示器)的制造中的使用，应理解到，本文中所描述的光刻设备和光刻方法可以具有其他应用。应用包括但不限于：制造集成电路、集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、LCD、OLED显示器、薄膜磁头、微机电器件(MEMS)、微光机电系统(MOEMS)、DNA芯片、封装(例如，倒装芯片、重新分布等等)、柔性显示器或电子元器件(其是可卷起的、可弯曲的与纸类似的且保持不变形、顺应性的、坚固、薄和/或轻量的显示器或电子件，例如柔性塑料显示器)等等。还例如在平板显示器中，本设备和方法可用于辅助产生多种层，例如薄膜晶体管层和/或彩色滤光器层。因此，本文中的同一设备的变型可用于制造包括例如位于柔性衬底上的各种电子元器件和其他器件或图案，诸如使用例如卷轴式技术的塑料或金属箔和/或玻璃载体上的箔。

本领域技术人员将领会到，在这些替代应用的情形下，本文中术语“晶片”或“管芯”的任何用法可以被认为分别是与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义的。本文中所称的衬底可以在暴露之前或之后被加工，例如在轨道(例如，一种通常将一层抗蚀剂涂覆到衬底上并且使得被曝光的抗蚀剂显影的工具)中，计量工具和/或检验工具中。当适用时，本文的公开可以适用于这些和其它衬底加工工具。此外，所述衬底可以被不止一次地加以加工，例如以便创建多层集成电路，从而使得本文中所用的术语衬底也可以指代已包含多个已加工层的衬底。

平板显示器衬底的形状可以是矩形。被设计用于曝光这种类型的衬底的光刻设备可提供覆盖矩形衬底的全宽或覆盖所述宽度的一部分(例如，所述宽度的一半)的曝光区。可在曝光区下方扫描所述衬底，而图案形成装置同步地提供图案化束。以此方式，将所期望的图案的全部或部分转印至衬底。如果所述曝光区覆盖衬底的全宽，则可利用单次扫描完成所述曝光。如果曝光区覆盖例如衬底的宽度的一半，则可在第一扫描之后横向地移动所述衬底，且通常执行另一扫描以曝光衬底的剩余部分。

本文中使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于调制辐射束的横截面以便在衬底(的部分)中形成图案的任何装置。应该注意的是，赋予辐射束的图案可能不与衬底的目标部分中的所期望的图案精确地对应(例如，如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。类似地，最终产生于衬底上的图案可不对应于在任何瞬时由可单独寻址元件的阵列所形成的图案。这种情况可以呈以下布置：其中形成于衬底的每个部分上的最终图案遍及给定的时间段或给定的曝光次数(在此期间，由可单独寻址元件的阵列提供的图案和/或衬底的相对位置改变)而积聚。通常，产生于衬底的目标部分上的图案将对应于目标部分中所产生的器件(例如，集成电路或平板显示器)中的特定功能层(例如，平板显示器中的彩色滤光器层或平板显示器中的薄膜晶体管层)。这些图案形成装置的示例包括例如掩模版、可编程反射镜阵列、激光二极管阵列、发光二极管阵列、光栅光阀和LCD阵列。图案凭借电子器件(例如计算机)而可编程的图案形成装置(例如，包括能够各自调制所述辐射束的一部分的强度的多个可编程元件的图案形成装置)(例如，先前句子中所提及的除了掩模版以外的所有器件)在本文中被共同地称作“对比器件”，所述图案形成装置包括具有多个可编程元件的电子可编程图案形成装置，所述多个可编程部件通过调制所述辐射束的一部分相对于所述辐射束的相邻部分的相位而将图案赋予至所述辐射束。在一实施例中，图案形成装置包括至少10个可编程元件，例如至少100个、至少1000个、至少10000个、至少100000个、至少1000000个或至少10000000个可编程元件。下文中更详细地讨论这些器件中的若干器件的实施例：

-可编程反射镜阵列。所述可编程反射镜阵列可包括具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备所隐含的基本原理例如：反射表面的已寻址区域将入射福射反射成衍射辐射，而未寻址区域将入射辐射反射成非衍射辐射。在使用适当空间滤光器的情况下，可从反射束滤出非衍射辐射，从而仅使衍射辐射到达衬底。以此方式，束变得根据矩阵可寻址表面的寻址图案而图案化。作为替代，滤光器可滤出衍射辐射，从而使非衍射辐射到达衬底。也可以相对应方式使用衍射光学MEMS器件的阵列。衍射光学MEMS器件可包括多个反射带，所述多个反射带可相对于彼此变形以形成将入射辐射反射成衍射辐射的光栅。可编程反射镜阵列的另外实施例运用微小反射镜的矩阵布置，所述微小反射镜中的每个可通过施加合适的局部化电场、或通过运用压电致动构件而围绕轴线单独地倾斜。倾斜度限定了每个反射镜的状态。当元件并没有缺陷时，可通过来自控制器的适当控制信号来控制反射镜。可控制每个非缺陷元件以采用一系列状态中的任一状态，以便调整它的在投影辐射图案中的相对应像素的强度。再次，反射镜是矩阵可寻址的，使得已寻址反射镜在与未寻址反射镜不同的方向上反射入射辐射；以此方式，可根据矩阵可寻址反射镜的寻址图案而图案化反射束。可使用合适电子构件来执行所需矩阵寻址。例如，可从全文以引用方式并入本发明中的美国专利号US5,296,891和US5,523,193以及PCT专利申请公开号W098/38597号和W098/33096收集到如此处所提及的关于反射镜阵列的更多信息。

-可编程LCD阵列。全文以引用方式并入本发明中的美国专利号US5,229,872给出此构造的示例。

光刻设备可包括一个或更多个图案形成装置，例如一个或更多个对比器件。例如，光刻设备可具有可单独寻址元件的多个阵列，每个彼此独立地受控制。在这种布置中，可单独寻址元件的阵列中的一些或全部可具有共同照射系统(或照射系统的部分)、用于可单独寻址元件的阵列的共同支撑结构和/或共同投影系统(或投影系统的部分)中的至少一个。

例如，在使用了特征的预偏置、光学近接校正特征、相位变化技术和/或多个曝光技术的情况下，“显示”于可单独寻址元件的阵列上的图案可大体上不同于最终转印至衬底的层或衬底上的图案。类似地，最终产生于衬底上的图案可不对应于在任何瞬时形成于可单独寻址元件的阵列上的图案。这种情况可呈如下布置：其中形成于衬底的每个部分上的最终图案在一给定时间段或给定曝光次数(在此期间，可单独寻址元件的阵列上的图案和/或衬底的相对位置改变)而积聚。

投影系统和/或照射系统可包括用于导向、成形或控制辐射束的各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件，或其任何组合。

光刻设备可以是具有两个(例如，双平台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个图案形成装置台)或与不保持衬底的另一台(例如，用于清洁和/或测量等等的台)相结合的一个或更多个衬底台的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其他台用于曝光。

光刻设备还可以是这种类型：其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的“浸没液体”(例如，水)覆盖，以便填充投影系统与衬底之间的空间。浸没液体还可以被施加到光刻设备中的其他空间，例如，图案形成装置与投影系统之间的空间。浸没技术被用于增加投影系统的NA。这里所使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸没于液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统与衬底之间。

另外，所述设备可具备流体处理单元以允许在流体与衬底的受照射部分之间的相互作用(例如，以将化学物质选择性地附接至衬底或选择性地改变衬底的表面结构)。

在一实施例中，衬底具有大体上圆形形状，其视情况沿着其周边部分具有凹口和/或平坦化边缘。在一实施例中，衬底具有多边形形状，例如矩形形状。其中衬底具有大体上圆形形状的实施例包括其中衬底的直径为至少25毫米(例如是至少50毫米、至少75毫米、至少100毫米、至少125毫米、至少150毫米、至少175毫米、至少200毫米、至少250毫米或至少300毫米)的实施例。在一实施例中，衬底具有是至多500毫米、至多400毫米、至多350毫米、至多300毫米、至多250毫米、至多200毫米、至多150毫米、至多100毫米或至多75毫米的直径。其中衬底是多边形(例如，矩形)的实施例包括其中衬底的至少一个侧边(例如，至少2个侧边或至少3个侧边)的长度是至少5厘米(例如，至少25厘米、至少50厘米、至少100厘米、至少150厘米、至少200厘米或至少250厘米)的实施例。在一实施例中，衬底的至少一个侧边具有至多1000厘米(例如，至多750厘米、至多500厘米、至多350厘米、至多250厘米、至多150厘米或至多75厘米)的长度。在一实施例中，衬底是长度约250厘米至350厘米且宽度约250厘米至300厘米的矩形衬底。衬底的厚度可变化且在一定程度上可例如取决于衬底材料和/或衬底尺寸。在一实施例中，厚度是至少50微米、例如是至少100微米、至少200微米、至少300微米，至少400微米、至少500微米或至少600微米。在一个实施例中，衬底的厚度是至多5000微米，例如是至多3500微米、至多2500微米、至多1750微米、至多1250微米、至多1000微米、至多800微米、至多600微米、至多500微米、至多400微米或至多300微米。可在曝光之前或之后在例如轨道(即通常将抗蚀剂层施加至衬底且显影已曝光抗蚀剂的工具)中处理本文中所提及的衬底。可在曝光之前或之后例如在量测工具和/或检测工具中测量衬底的属性。

在一实施例中，将抗蚀剂层设置于衬底上。在一实施例中，衬底是晶片，例如半导体晶片。在一实施例中，晶片材料选自包括以下各项的组：Si、SiGe、SiGeC、SiC、Ge、GaAs、InP和InAs。在一实施例中，晶片是III/V化合物半导体晶片。在一实施例中，晶片是硅晶片。在一实施例中，衬底是陶瓷衬底。在一实施例中，衬底是玻璃衬底。玻璃衬底可用于例如平板显示器和液晶显示面板的制造中。在一实施例中，衬底是塑料衬底。在一实施例中，衬底是透明的(对于人类肉眼而言)。在一实施例中，衬底是彩色的。在一实施例中，衬底不具有颜色。在一实施例中，衬底包括暂时性玻璃载体上的塑料箔。这种塑料箔可包括例如玻璃衬底上的聚酰亚胺的涂层，所述玻璃衬底以与玻璃显示器类似的方式被处理，但其中在使用例如UV激光步骤进行处理之后(理想地在利用保护性塑料层压剩余箔之后)移除玻璃以实现增加的稳固性和处置简易性。

可使用以下方面来进一步描述实施例：

1.一种曝光设备，包括：

衬底保持器，构造成支撑衬底；

图案形成装置，配置成提供根据所期望的图案调制的辐射，所述图案形成装置包括多个辐射源模块的阵列，所述多个辐射源模块的阵列被配置成将已调制的辐射投影到所述衬底上相应的多个曝光区的阵列上；

分布式处理系统，配置成处理与投影相关的数据以实现所期望的图案投影至所述衬底上，所述分布式处理系统包括至少一个中央处理单元和与相应的多个辐射源模块相关联的多个模块处理单元。

2.根据方面1所述的曝光设备，还包括定位装置，所述定位装置被配置成提供沿扫描方向在所述衬底与所述辐射源模块的阵列之间的相对运动，以用于曝光所述衬底。

3.根据方面1或方面2所述的曝光设备，其中所述与投影相关的数据包括与衬底相关的数据和与图案相关的数据。

4.根据方面3所述的曝光设备，其中所述曝光设备还包括用于产生所述与衬底相关的数据的测量系统。

5.根据方面4所述的曝光设备，其中所述测量系统包括用于确定所述衬底的高度的高度测量系统。

6.根据方面5所述的曝光设备，其中所述高度测量系统被配置成确定沿着所述辐射源模块的阵列的所述衬底的在多个部位处的高度。

7.根据方面6所述的曝光设备，其中所述高度测量系统包括与所述辐射源模块的阵列相关联的高度传感器的阵列，所述高度传感器的阵列被配置成产生表示所述衬底的曝光区的阵列的高度的一个或更多个高度信号且将所述一个或更多个高度信号作为所述与衬底相关的数据的至少部分提供至所述多个模块处理单元。

8.根据方面3所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成至少部分地处理所述与图案相关的数据。

9.根据方面8所述的曝光设备，其中所述与图案相关的数据包括指示待投影至所述衬底上的所期望的图案的图案布局数据。

10.根据方面9所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成：

在输入终端处接收所述图案布局数据；

通过将所述图案布局数据转换成用于所述辐射源模块中的每个的辐射设定点数据来处理所述图案布局数据；和

将所述辐射设定点数据提供至与相应的辐射源模块相关联的模块处理单元。

11.根据方面10所述的曝光设备，其中所述多个模块处理单元被配置成通过将所述辐射设定点数据转换成用于相应的多个辐射源模块的辐射源控制信号来处理该辐射设定点数据。

12.根据方面11所述的曝光设备，其中所述模块处理单元包括相应的存储器单元，所述存储器单元包括用于相应的辐射源模块的校准数据。

13.根据方面12所述的曝光设备，其中将所述辐射设定点数据转换成用于相应的多个辐射源模块的控制信号是基于所述相应的辐射源模块的校准数据。

14.根据方面3至13中任一项所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成：

在输入终端处接收指示待投影至所述衬底上的所期望的图案的图案布局数据作为所述与图案相关的数据；

将所述图案布局数据压缩成已压缩的图案布局数据且将该已压缩的图案布局数据提供至所述模块处理单元。

15.根据方面14所述的曝光设备，其中所述模块处理单元被配置成通过以下操作处理所述已压缩的图案布局数据：

-解压缩所述已压缩的图案布局数据；

-将所述图案布局数据转换成用于相应的辐射源模块的辐射设定点数据；

-将所述辐射设定点数据转换成用于所述辐射源模块的辐射源控制信号。

16.根据任何前述方面所述的曝光设备，其中所述模块处理单元集成于相应的辐射源模块中。

17.根据方面4所述的曝光设备，其中所述测量系统包括图案位置测量系统，所述图案位置测量系统被配置成检测所述衬底上的先前已施加的图案的位置。

18.根据方面17所述的曝光设备，其中所述图案位置测量系统被配置成确定沿着所述辐射源模块的阵列的在多个部位处的所述先前已施加的图案的位置。

19.根据方面18所述的曝光设备，其中所述图案位置测量系统包括与所述辐射源模块的阵列相关联的位置传感器的阵列，所述位置传感器的阵列被配置成产生表示沿着所述辐射源模块的阵列的在多个部位处的先前已施加的图案的位置的一个或更多个位置信号，且将所述一个或更多个位置信号作为所述与衬底相关的数据的至少部分提供至所述多个模块处理单元。

20.根据方面19所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成基于所述一个或更多个位置信号来确定先前已施加的图案的变形。

21.根据方面20所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成基于所述变形来确定所述辐射设定点数据。

22.根据前述方面中任一方面所述的曝光设备，其中所述辐射源模块在实质上垂直于所述衬底的平面的方向上可单独地移位。

23.根据方面16所述的曝光设备，其中所述辐射源模块包括模块致动器，所述模块致动器被配置成使该辐射源模块在实质上垂直于所述衬底的平面的所述方向上移位。

24.根据方面7或19所述的曝光设备，其中所述模块处理单元被配置成基于所述一个或更多个高度信号或所述一个或更多个位置信号来控制所述模块致动器。

25.根据方面5所述的曝光设备，其中所述高度测量系统包括高度传感器的阵列，所述高度传感器的阵列被配置成产生表示沿着所述辐射源模块的阵列的所述衬底的高度的一个或更多个高度信号，其中所述辐射源模块包括模块致动器，所述模块致动器被配置成使所述辐射源模块在实质上垂直于所述衬底的平面的方向上移位，且其中所述高度测量系统还包括所述处理系统的高度处理单元，所述高度处理单元被配置成：

在所述高度处理单元的输入终端处接收表示沿着所述辐射源模块的阵列的所述衬底的高度的所述一个或更多个信号；

基于所接收的一个或更多个信号来确定用于相应的辐射源模块的模块致动器中的每个的控制信号，用于控制所述辐射源模块在所述方向上的位置；

-经由所述高度处理单元的输出终端将用于所述辐射源模块中的每个的控制信号输出至所述辐射源模块。

26.根据方面25所述的曝光设备，其中所述高度处理单元被配置成通过滤波而减轻所述一个或更多个信号中的异常值。

27.根据方面25或26所述的曝光设备，其中所述辐射源模块被安装至共同框架，且其中所述共同框架借助于框架致动器在实质上垂直于所述衬底的平面的方向上可移位。

28.根据方面26所述的曝光设备，其中所述高度处理单元被进一步配置以基于所述高度测量来确定用于所述框架致动器的控制信号，以控制所述共同框架的位置。

29.根据任何前述方面所述的曝光设备，其中所述辐射源模块的焦平面位置通过调节所述辐射源模块的光学部件而是可调整的。

30.根据任何前述方面所述的曝光设备，其中所述辐射源模块的阵列的辐射源模块包括辐射源的二维阵列，每个辐射源被配置成发射辐射束。

31.根据任何前述方面所述的曝光设备，其中所述辐射源模块的阵列的辐射源模块包括微透镜阵列模块。

虽然在一实施例中，图案形成装置104被描述和/或图示出是处于衬底114的上方，但其可代替或另外位于衬底114的下方。另外，在一实施例中，图案形成装置104与衬底114可以是并排的，例如，图案形成装置104与衬底114直立地延伸且图案被水平地投影。在一实施例中，图案形成装置104被设置成曝光衬底114的至少两个相对侧。例如，可存在至少两个图案形成装置104，其至少位于衬底114的每个相应的相对侧上，以曝光那些侧。在一实施例中，可存在用于投影衬底114的一侧的单个图案形成装置104，和用于将图案从单个图案形成装置104投影到衬底114的另一侧上的适当的光学元器件(例如束定向反射镜)。

在本文的描述中，术语“透镜”通常应被理解为涵盖了提供与所提及的透镜相同功能的任何折射光学元件、反射光学元件和/或衍射光学元件。例如，成像透镜可以被实施为呈具有光焦度的常规折射透镜的形式、呈具有光焦度的Schwarzschild(施瓦兹希尔德)反射系统的形式，和/或呈具有光焦度的波带板的形式。此外，如果所得效应将会是产生收敛束，则成像透镜可包括非成像光学元器件。

尽管本发明的具体实施例已在上面描述，将理解到本发明可以用如所描述以外的其它方式实施。例如，本发明的实施例可采取以下形式：计算机程序，其包含描述如上文所披露方法的机器可读指令的一个或更多个序列；或其中储存有这种计算机程序的数据储存介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。

此外，尽管已描述某些实施例和示例，但由本领域技术人员应理解，本发明的范围延伸超出特定披露的实施例至其他替代实施例和/或本发明的用途以及其显而易见的修改和等同。另外，虽然已详细地示出和描述本发明的多种变化，但在本发明的范围内的其他修改将对于本领域技术人员基于本公开是易于明白的。例如，设想到，可进行所述实施例的特定特征和方面的各种组合或子组合，且所述组合或子组合仍落入本发明的范围内。因此，应理解，可将所披露实施例的各种特征和方面互相组合或互相替代，以便形成所披露的发明的变型模式。在一实施例中，美国专利申请公开号US2011-0188016和PCT专利申请公开号W02010/032224中所披露的一个或更多个特征或方面(美国专利申请公开号US2011-0188016号和PCT专利申请公开号WO2010/032224的全部内容以引用方式并入本文)可与本文中所披露的一个或更多个特征或方面相组合或替代本发明中所披露的一个或更多个特征或方面。

因此，虽然上文已描述各种实施例，应理解到所述实施例仅作为示例呈现而非是限制性的。本领域技术人员将明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明的广度和范围不应受上述示例性实施例中的任一个限制，而应仅根据下列的权利要求书及其等同方案来界定。

Claims (15)

1.一种曝光设备，包括：

衬底保持器，构造成支撑衬底；

图案形成装置，配置成提供根据所期望的图案调制的辐射，所述图案形成装置包括多个辐射源模块的阵列，所述多个辐射源模块的阵列被配置成将已调制的辐射投影到所述衬底上的多个曝光区的相应的阵列上；

分布式处理系统，配置成处理与投影相关的数据以实现将所期望的图案投影至所述衬底上，所述分布式处理系统包括至少一个中央处理单元和与相应的多个辐射源模块相关联的多个模块处理单元。

2.根据权利要求1所述的曝光设备，还包括定位装置，所述定位装置被配置成提供沿扫描方向在所述衬底与所述辐射源模块的阵列之间的相对运动以用于曝光所述衬底。

3.根据权利要求1所述的曝光设备，其中所述与投影相关的数据包括与衬底相关的数据和与图案相关的数据。

4.根据权利要求3所述的曝光设备，其中所述曝光设备还包括用于产生所述与衬底相关的数据的测量系统。

5.根据权利要求4所述的曝光设备，其中所述测量系统包括用于确定所述衬底的高度的高度测量系统。

6.根据权利要求5所述的曝光设备，其中所述高度测量系统被配置成确定沿着所述辐射源模块的阵列的在多个部位处的所述衬底的高度，其中所述高度测量系统包括与所述辐射源模块的阵列相关联的高度传感器的阵列，所述高度传感器的阵列被配置成产生表示所述衬底的曝光区的阵列的高度的一个或更多个高度信号且将所述一个或更多个高度信号作为所述与衬底相关的数据的至少部分提供至所述多个模块处理单元。

7.根据权利要求3所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成至少部分地处理所述与图案相关的数据。

8.根据权利要求7所述的曝光设备，其中所述与图案相关的数据包括指示待投影至所述衬底上的所期望的图案的图案布局数据，其中所述中央处理单元被配置成：

在输入终端处接收所述图案布局数据；

通过将所述图案布局数据转换成用于所述辐射源模块中的每个的辐射设定点数据来处理所述图案布局数据；以及

将所述辐射设定点数据提供至与相应的辐射源模块相关联的模块处理单元。

9.根据权利要求8所述的曝光设备，其中所述多个模块处理单元被配置成通过将所述辐射设定点数据转换成用于相应的多个辐射源模块的辐射源控制信号来处理所述辐射设定点数据。

10.根据权利要求9所述的曝光设备，其中所述模块处理单元包括相应的存储器单元，所述存储器单元包括用于相应的辐射源模块的校准数据。

11.根据权利要求10所述的曝光设备，其中将所述辐射设定点数据转换成用于相应的多个辐射源模块的控制信号是基于所述相应的辐射源模块的校准数据。

12.根据权利要求3所述的曝光设备，其中所述中央处理单元被配置成：

在输入终端处接收指示待投影至所述衬底上的所期望的图案的图案布局数据作为所述与图案相关的数据；

将所述图案布局数据压缩成已压缩的图案布局数据且将所述已压缩的图案布局数据提供至所述模块处理单元。

13.根据权利要求12所述的曝光设备，其中所述模块处理单元被配置成通过以下操作处理所述已压缩的图案布局数据：

解压缩所述已压缩的图案布局数据；

将所述图案布局数据转换成用于相应的辐射源模块的辐射设定点数据；

将所述辐射设定点数据转换成用于所述辐射源模块的辐射源控制信号。

14.根据权利要求4所述的曝光设备，其中所述测量系统包括图案位置测量系统，所述图案位置测量系统被配置成检测所述衬底上的先前已施加的图案的位置。

15.根据权利要求14所述的曝光设备，其中所述图案位置测量系统被配置成确定沿着所述辐射源模块的阵列的在多个部位处的所述先前已施加的图案的位置。