特許 7536939 強度が可変的なダイオードを備えた空間光変調器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】強度が可変的なダイオードを備えた空間光変調器

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240813BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240813BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20240813BHJP

   F21W 131/40 20060101ALN20240813BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240813BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240813BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 501

F21S2/00 600

F21S2/00 310

F21V7/00 590

F21W131:40

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023061225

(22)【出願日】2023-04-05

(62)【分割の表示】P 2020549761の分割

【原出願日】2019-02-05

(65)【公開番号】P2023098934

(43)【公開日】2023-07-11

【審査請求日】2023-05-02

(31)【優先権主張番号】15/933,147

(32)【優先日】2018-03-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ジョンソン， ジョセフ アール．

(72)【発明者】

【氏名】ベンチャー， クリストファー デニス

【審査官】坂上 大貴

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２３３４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５１０４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５４１００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７２３６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０

９／００

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｈ０１Ｓ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に画像を生成する方法であって、
ＧａＮ層に複数のエミッタアレイを備える画像投影システムに命令を送信することであって、
前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することと、
前記基板の第１の部分を露光するために、オン状態で前記エミッタに、約１ナノ秒から約５０マイクロ秒の範囲の期間の間、パルスを送ることと、
前記基板の第２の部分を露光するために、前記基板を、稼働中に約５ｍｍのステップサイズ分平行移動で走査させて、前記オン状態で前記エミッタにパルスを送ることと、
前記基板が処理されるまで、前記基板の後続の部分を露光するために前記オン状態で前記エミッタにパルスを送ることを繰り返すこと
を含み、
ＧａＮ層に複数のエミッタアレイを含む画像投影システムに命令を送信することであって、前記命令は前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することは、
露光のためのピクセル数を決定することと、
露光のための前記ピクセル数に対応するエミッタの１つ以上のアレイ内で、各エミッタを設定すること
を含み、
露光のための前記ピクセル数に対応するエミッタの１つ以上のアレイ内で、各エミッタを設定することは、エミッタの少なくとも１つのアレイ内の各エミッタに対する少なくとも１つのトランジスタへの入力を選択的に提供して、各エミッタ内で可変的な強度を生成することを含む、方法。

【請求項2】

各エミッタ内の前記可変的な強度が、ベース電流ｘの倍数から選択される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

複数のエミッタアレイを含む画像投影システムに命令を送信することであって、前記命令は前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することは、
エミッタを選択的にオン状態にすることにより、エミッタアレイのパターンを生成することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

第１の量の信号が第１のエミッタアレイに伝達され、第２の量の信号が第２のエミッタアレイに伝達される、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

基板上で画像を生成するシステムであって、
前記システムと通信するコントローラを備え、
前記コントローラは、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行されると、基板上に画像を生成する操作を実行する命令が格納されたメモリと
を有し、
前記操作は、
ＧａＮ層に複数のエミッタアレイを備える前記システムに命令を送信することであって、前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することと、
前記基板の第１の部分を露光するために、オン状態で前記エミッタに約１ナノ秒から約５０マイクロ秒の範囲の期間の間、パルスを送ることと、
前記基板の第２の部分を露光するために、前記基板を、走査モードで稼働中に約５ｍｍのステップサイズ分平行移動させ、前記オン状態で前記エミッタに約１ナノ秒から約５０マイクロ秒の範囲の期間の間、パルスを送ることと、
前記基板が処理されるまで、前記基板の後続の部分を露光するために前記オン状態で前記エミッタにパルスを送ることを繰り返すこと
を含み、
ＧａＮ層に複数のエミッタアレイを含む画像投影システムに命令を送信することであって、前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することは、
露光のためのピクセル数を決定することと、
露光のための前記ピクセル数に対応するエミッタの１つ以上のアレイ内で、各エミッタを設定すること
を含み、
露光のための前記ピクセル数に対応するエミッタの１つ以上のアレイ内で、各エミッタを設定することは、エミッタの少なくとも１つのアレイ内の各エミッタに対する少なくとも１つのトランジスタへの入力を選択的に提供して、各エミッタ内で可変的な強度を生成することを含む、方法。

【請求項6】

複数のエミッタアレイを含む画像投影システムに命令を送信することであって、前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することは、
エミッタを選択的にオン状態にすることにより、エミッタアレイのパターンを生成することを含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

第１の量の信号が第１のエミッタアレイに伝達され、第２の量の信号が第２のエミッタアレイに伝達される、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含み、前記状態情報は、各エミッタアレイについての線量情報を含み、前記線量情報は、各エミッタアレイに伝達される信号量を含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項9】

非一過性のコンピュータ可読媒体であって、
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに基板上に画像を生成する方法を実行させる命令が格納されており、
前記基板上に画像を生成する方法は、
ＧａＮ層に複数のエミッタアレイを備える画像投影システムに命令を送信することであって、前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信することと、
前記基板の第１の部分を露光するために、オン状態で前記エミッタに約１ナノ秒から約５０マイクロ秒の範囲の期間の間、パルスを送ることと、
前記基板の第２の部分を露光するために、前記基板を、走査モードで稼働中に約５ｍｍのステップサイズ分平行移動させ、前記オン状態で前記エミッタに約１ナノ秒から約５０マイクロ秒の範囲の期間の間、パルスを送ることと、
前記基板が処理されるまで、前記基板の後続の部分を露光するために前記オン状態で前記エミッタにパルスを送ることを繰り返すこと
を含み、
ＧａＮ層に複数のエミッタアレイを含む画像投影システムに命令を送信することであって、前記命令は前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信す
ることは、
露光のためのピクセル数を決定することと、
露光のための前記ピクセル数に対応するエミッタの１つ以上のアレイ内で、各エミッ
タを設定すること
を含み、
露光のための前記ピクセル数に対応するエミッタの１つ以上のアレイ内で、各エミッタを設定することは、エミッタの少なくとも１つのアレイ内の各エミッタに対する少なくとも１つのトランジスタへの入力を選択的に提供して、各エミッタ内で可変的な強度を生成することを含む、
非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項10】

複数のエミッタアレイを含む画像投影システムに命令を送信することであって、前記命
令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含む、命令を送信
することは、
エミッタを選択的にオン状態にすることにより、エミッタアレイのパターンを生成す
ることを含む、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項11】

前記命令は、前記複数のエミッタアレイ内の各エミッタについての状態情報を含み、前
記状態情報は、各エミッタアレイについての線量情報を含み、前記線量情報は、各エミッ
タアレイに伝達される信号量を含む、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項12】

前記第１の量の信号は第１の量の電流であり、前記第２の量の信号は第２の量の電流である、請求項４に記載に方法。

【請求項13】

前記第１の量の信号は第１の量の電流であり、前記第２の量の信号は第２の量の電流である、請求項７に記載にシステム。

【請求項14】

前記命令によって実行される前記方法が、
第１の量の信号が第１のエミッタアレイに伝達され、第２の量の信号が第２のエミッタアレイに伝達されることを含む、請求項９に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【請求項15】

前記第１の量の信号は第１の量の電流であり、前記第２の量の信号は第２の量の電流である、請求項１４に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は概して、基板上に画像を生成する装置に関し、特には、改良された空間光変調器に関する。

【背景技術】

【0002】

フォトリソグラフィは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）といった、半導体素子及びディスプレイデバイスの製造に広く使用されている。大面積基板は、ＬＣＤの製造に利用されることが多い。ＬＣＤ又はフラットパネルは、一般的に、コンピュータ、タッチパネルデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、及びテレビモニタ等といった、アクティブマトリクスディスプレイに使用される。一般に、フラットパネルは、２枚のプレートの間に挟まれたピクセルを形成する液晶材料の層を含みうる。電源からの電力が液晶材料全体に印加されるときには、液晶材料を透過する光の量がピクセル位置において制御され、画像の生成が可能となりうる。

【0003】

ピクセルを形成する液晶材料層の一部として組み込まれた電気的特徴を作り出すために、一般的にマイクロリソグラフィ技法が用いられる。この技法により、典型的には、基板の少なくとも１つの表面に感光性フォトレジストが付けられる。次いで、パターン生成装置が、パターンの一部として選択された感光性フォトレジストの領域に光を照射して、選択領域内のフォトレジストに化学変化を引き起こし、これらの選択領域に、電気的特徴を作り出す後続の材料除去及び／又は材料追加のプロセスのための準備を行う。

【0004】

従来のマイクロリソグラフィーシステムは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）を利用して、フォトレジストに向かって光を反射させることにより複数の光ビームを形成する。ＤＭＤは複数のミラーを含み、ＤＭＤの各ミラーは「オン」位置または「オフ」位置のいずれかにあり、システムをバイナリエミッタの画質に制限する。画質がより精密なディスプレイデバイス及びその他のデバイスを提供し続けるために、新たな装置、手法、及びシステムが、大面積基板といった基板上に正確かつコストパフォーマンス良くパターンを生成するために必要とされている。

【0005】

先に示したように、基板上に精密かつ良好なコストパフォーマンスでパターンを生成するための改良された技術が絶え間なく必要とされている。

【発明の概要】

【0006】

１つ以上の実施形態において、画像投影システムが本明細書で開示される。画像投影システムは、アクティブマトリクス固体エミッタ（ＳＳＥ：ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｅｍｉｔｔｅｒ）デバイスを備える。アクティブマトリクス固体エミッタは、基板、シリコン層、およびエミッタ基板を含む。シリコン層が、複数のトランジスタが形成された基板の上に堆積される。エミッタ基板が、シリコン層と基板との間に配置される。エミッタ基板は、複数のエミッタアレイを備える。各エミッタアレイがピクセルを画定し、１つのピクセルは、複数のトランジスタからの１つ以上のトランジスタを含む。各トランジスタは、可変量の電流を受け取るよう構成される。

【0007】

他の実施形態において、基板上に画像を生成する方法が本明細書に開示される。命令が画像投影システムに送信される。画像投影システムは、複数のエミッタアレイを備える。命令は、複数のエミッタアレイ内の各アレイについての状態情報を含む。ＯＮ状態のエミッタには、基板の第１の部分を露光するためにパルスが送られる。基板が、ステップサイズ分平行移動させられる。ＯＮ状態のエミッタには、基板の第２の部分を露光するためにパルスが送られる。基板が処理されるまで、オン状態のエミッタにパルスを送ることが、基板の後続部分を露光するためのステップサイズ分の各平行移動の後に繰り返される。

【0008】

本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって行うことができ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示しており、従って、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】１つ以上の実施形態に係る処理システムの斜視図を示す。

【図2】１つ以上の実施形態に係る図１の処理システムの側方断面図を示す。

【図3】１つ以上の実施形態に係る複数の画像投影システムの斜視図を示す。

【図4A】図３の複数の画像投影システムのうちの１つの画像投影システムの概略的な斜視図を示す。

【図4B】１つ以上の実施形態に係る複数のＤＭＤアセンブリの斜視図を示す。

【図5】１つ以上の実施形態に係る複数の改良された画像投影システムの斜視図を示す。

【図6】図５の複数の画像投影システムのうちの１つの改良された画像投影システムの斜視図を示す。

【図7A】１つ以上の実施形態に係るアクティブマトリクス放射エミッタの概略的な側面図を示す。

【図7B】１つ以上の実施形態に係るＡＭＳＳＥの回路図である。

【図7C】１つ以上の実施形態に係るＡＭＳＳＥの一構成を示す図である。

【図7D】他の実施形態に係るＡＭＳＳＥの一構成を示す図である。

【図8】図６の改良された画像投影システムを用いて基板上に画像を生成する方法を示す。

【図9】図６の改良された画像投影システムを用いて基板上に画像を生成する方法を示す。

【図10】図６の改良された画像投影システムを用いて基板上に画像を生成する方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の構成要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると想定されている。

【0011】

しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、付随する図面は本開示の典型的な実施形態しか例示しておらず、従って、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

【0012】

本開示の実施形態は概して、画像投影システムに関する。１つの画像投影システムは、アクティブマトリクス固体エミッタ（ＳＳＥ：ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｅｍｉｔｔｅｒ）デバイスを備える。アクティブマトリクス固体エミッタは、基板、シリコン層、およびエミッタ基板を含む。シリコン層が、複数のトランジスタがその中／その上に形成された基板の上に堆積される。エミッタ基板が、シリコン層と基板との間に配置される。エミッタ基板は、複数のエミッタアレイを備える。各エミッタアレイがピクセルを画定し、１つのピクセルは、複数のトランジスタからの２つ以上のトランジスタを含む。各トランジスタは、可変量の電流を受け取るよう構成される。各エミッタの強度を制御することが可能であり、ピクセルアドレス指定可能システムにおいてグレーレベルの制御が提供される。実施形態及び態様を以下において詳細に説明する。

【0013】

図１は、本明細書で開示されている実施形態から恩恵を受けうるシステム１００の斜視図である。システム１００は、ベースフレーム１１０、板状体（ｓｌａｂ）１２０、１つ以上のステージ１３０、及び処理装置１６０を含む。ベースフレーム１１０は、製造施設のフロアに置かれ、フロア上で板状体１２０を支持する。受動空気アイソレータ１１２が、ベースフレーム１１０と板状体１２０の間に位置付けられる。１つ以上の実施形態において、板状体１２０は花崗岩の一枚板であり、ステージ１３０は、板状体１２０の上に配置される。基板１４０が、ステージ１３０によって支持される。複数の孔（図示せず）が、複数のリフトピン（図示せず）がそれらを通って延在することを可能にするために、ステージ１３０に形成される。幾つかの実施形態において、リフトピンは、例えば１つ以上の移送ロボット（図示せず）から基板１４０を受け取るために、伸長位置まで上昇する。基板１４０をロードし及びステージ１３０からアンロードするために、１つ以上の移送ロボットが使用される。

【0014】

基板１４０は、平坦なパネルディスプレイの一部として使用される任意の適切な材料を含む。他の実施形態において、基板１４０は他の材料で作製される。基板１４０上には、フォトレジスト層が形成される。フォトレジストは、少なくとも或る一定の波長の電磁放射に曝露されたときに感応する。ポジ型フォトレジストには、電磁放射に曝露されると、電磁放射を用いてフォトレジストにパターンが書き込まれた後に、フォトレジストに塗布されたフォトレジスト現像液にそれぞれが溶けるフォトレジストの部分が含まれている。ネガ型フォトレジストには、電磁放射に曝露されると、電磁放射パターンがフォトレジストに書き込まれた後に、フォトレジストに塗布されたフォトレジスト現像液にそれぞれが溶けないフォトレジストの部分が含まれている。フォトレジストの化学組成により、そのフォトレジストがポジ型フォトレジストであるか、又はネガ型フォトレジストであるかが決まる。例えば、フォトレジストは、ジアゾナフトキノン、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（メチルグルタルイミド）、及びＳＵ－８のうちの少なくとも１つを含むが、これらには限定されない。このように、パターンが、基板１４０上のフォトレジスト層の表面上に生成されて、電子回路が形成される。

【0015】

システム１００は、一対の支持体１２２と、一対の軌道１２４とを含む。一対の支持体１２２は板状体１２０の上に配置され、一対の板状体１２０と一対の支持体１２２は単一材料片である。一対の軌道１２４は一対の支持体１２２によって支持され、ステージ１３０は、軌道１２４に沿ってＸ方向に可動である。１つ以上の実施形態において、一対の軌道１２４は、一対の平行な磁気チャネルである。図示されるように、一対の軌道１２４の各軌道１２４は直線経路上に延在している。エンコーダ１２６が、ステージ１３０の位置についての情報をコントローラ（図示せず）に提供するために各ステージ１３０に結合されている。

【0016】

処理装置１６０は、支持体１６２及び処理ユニット１６４を含む。支持体１６２は、板状体１２０の上に配置され、ステージ１３０が処理ユニット１６４の下を通るための開口１６６を含む。処理ユニット１６４は、板状体１２０の上方で支持体１６２によって支持される。１つ以上の実施形態において、処理ユニット１６４は、フォトリソグラフィプロセスでフォトレジストを露光するよう構成されたパターン生成装置である。幾つかの実施形態において、パターン生成装置は、マスクレスリソグラフィプロセスを実施するよう構成される。処理ユニット１６４は、（図５に図示する）複数の画像投影装置を含む。１つ以上の実施形態において、処理ユニット１６４は８４個の画像投影装置を包む。各画像投影装置は、ケース１６５に配置される。処理装置１６０は、フォトレジスト又は他の電磁放射に感応する材料にマスクレスで直接パターンを書き込むために役立つ。

【0017】

稼働中に、ステージ１３０は、図１に示すローディング位置から処理位置へと、Ｘ方向に移動する。処理位置は、ステージ１３０が処理ユニット１６４の下を通る際の、ステージ１３０の１つ以上の位置である。稼働中に、ステージ１３０は、複数の空気軸受２０２（図２に示す）によって軌道１２４から上昇し、軌道１２４から上げられている間は、ローディング位置から処理位置へと、一対の軌道１２４に沿って移動する。ステージ１３０の動きを安定させるために、複数の垂直ガイド空気軸受（図示せず）が、各ステージ１３０に結合され、各支持体１２２の内壁１２８の近傍に位置付けられている。ステージ１３０はまた、基板１４０の処理及び／又は割り出し（ｉｎｄｅｘ）のために、軌道１５０に沿って移動することによって、Ｙ方向にも移動する。ステージ１３０は、独立した動作が可能であり、基板１４０を１の方向に走査し及び他の方向に進むことが可能である。

【0018】

計測システムは、複数の画像投影装置の各々がフォトレジストで覆われた基板上の正しい位置に書き込まれたパターンを精確に位置特定することができるように、各ステージの、ステージ１３０のＸ及びＹの横位置座標をリアルタイムで測定する。計測システムは、垂直軸又はＺ軸の周りの、ステージ１３０の角度位置のリアルタイムの測定も提供する。角度位置の測定は、サーボ機構を用いたスキャン中に、ステージ１３０の角度位置を一定に保つために利用することが可能であり、又は、図５に示している画像投影装置２７０によって基板１４０に書き込まれるパターンの位置に補正を加えるために利用することが可能である。これらの技法を、組み合わせて使用することが可能である。

【0019】

図２は、１つ以上の実施形態に係る図１の処理システム１００の側方断面図である。上述のように、各ステージ１３０は、ステージ１３０を上昇させるための複数の空気軸受２０２を含む。各ステージ１３０はまた、軌道１２４に沿ってステージ１３０を移動させるための、モータといったアクチュエータも含みうる。温度及び圧力の制御を行うために、２つ以上のステージ１３０及び処理装置１６０は、囲い（図示せず）によって囲まれうる。

【0020】

システム１００はまたコントローラ１９０も含む。コントローラ１９０は、通常、本明細書に記載の処理技法の制御及び自動化を容易にするよう設計される。コントローラ１９０は、１つ以上の処理装置１６０、ステージ１３０、及びエンコーダ１２６に連結されうるか、又はそれらと通信可能でありうる。処理装置１６０及びステージ１３０は、基板処理及び基板の位置合わせに関して、コントローラ１９０に情報を提供しうる。例えば、処理装置１６０は、コントローラ１９０に基板処理が完了したことを警告するために、コントローラ１９０に情報を提供しうる。

【0021】

コントローラ１９０は、中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１９２、メモリ１９４、及びサポート回路（又はＩ／Ｏ）１９６を含みうる。ＣＰＵは、様々な処理を制御するために産業用設定で使用される任意の形態のコンピュータプロセッサとハードウェア（パターン生成装置、モータ、及びその他のハードウェアなど）のうちの１つであり、プロセス（処理時間や基板位置など）を監視しうる。メモリ１９４は、ＣＰＵ１９２に接続されており、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピーディスク、ハードディスク、または任意の他の形態のローカルもしくは遠隔のデジタルストレージなど、容易に利用可能な１つ以上のメモリであってよい。ＣＰＵ１９２に命令するために、ソフトウェア命令及びデータは、コード化され、メモリ１９４内に格納されうる。サポート回路１９６はまた、従来のやり方でプロセッサをサポートするように、ＣＰＵに接続される。サポート回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、入出力回路、及びサブシステム等を含んでよい。コントローラによって可読なプログラム（又はコンピュータ命令）が、どのタスクが基板で実施可能であるかを決定する。このプログラムは、コントローラによって可読なソフトウェアであってよく、例えば処理時間及び基板位置を監視し制御するためのコードを含みうる。

【0022】

図３は、１つ以上の実施形態に係る処理システム１００内で利用しうる複数の従来の画像投影システム３０１の斜視図である。図３に示しているように、各画像投影システム３０１は、基板１４０の表面３０４に向けて複数の書き込みビーム３０２を発する。基板１４０がＸ方向及びＹ方向に移動するにつれて、表面３０４の全体が、書き込みビーム３０２によってパターニングされうる。画像投影システム３０１の数は、基板１４０のサイズ及び／又はステージ１３０のスピードに基づいて変動しうる。

【0023】

図４Ａは、１つ以上の実施形態に係る、図３の複数の画像投影システム３０１のうちの１つの従来の画像投影システム３０１の概略斜視図である。画像投影システム３０１は、１つ以上の光源４０２、開孔４０４、レンズ４０６、ミラー４０８、ＤＭＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）４１０、光ダンプ４１２、カメラ４１４、及び投影レンズ４１６を含みうる。光源４０２は、ＬＥＤ又はレーザでありうる。光源４０２は、所定の波長の光を生成することが可能でありうる。１つ以上の実施形態において、所定の波長とは、青色範囲又は近紫外（ＵＶ：ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）範囲内（例えば約４５０ｎｍ未満）のものである。ミラー４０８は、球面ミラー又は他の適切なミラーでありうる。投影レンズ４１６は、１０倍の対物レンズでありうる。代替的に、投射レンズ４１６は他の倍率を有しうる。

【0024】

稼働中に、光源４０２によって、青色範囲内の波長などの所定の波長を有するビーム４０３が生成される。ビーム４０３はミラー４０８に反射して、ＤＭＤ４１０に至る。

【0025】

ＤＭＤ４１０は、個別に制御されうる複数のミラーを含み、ＤＭＤの複数のミラーの各ミラーは、コントローラ（図示せず）によりＤＭＤに提供されるマスクデータに基づいて、「オン（ｏｎ）」位置又は「オフ（ｏｆｆ）」位置にありうる。ビーム４０３がＤＭＤ４１０の鏡に到達すると、「オン」位置のミラーがビーム４０３を反射させ、例えば、複数の書き込みビーム３０２が形成されて、投影レンズ４１６に至る。投影レンズ４１６は次いで、基板１４０の表面３０４に書き込みビーム３０２を投影する。「オフ」の位置にあるミラーは、基板１４０の表面３０４の代わりに、光ダンプ４１２に向けて、ビーム４０３を反射する。

【0026】

図４Ｂは、一実施形態に係るＤＭＤ４１０の２つのミラー４５２、４５４を示している。図示しているように、ＤＭＤ４１０の各ミラー４５２、４５４はチルト機構４５６に載置され、チルト機構４５６はメモリセル４５８に載置されている。稼働中に、メモリセルにマスクデータをロードすることによって、各ミラー４５２、４５４が制御される。マスクデータは、ミラー４５２、４５４の傾斜を二進法で静電制御する。ミラー４５２、４５４がリセットモードにあり、又は給電されていないときには、当該ミラーは、どの二進数にも対応しない平坦位置に設定されうる。二進法におけるゼロは、「オフ」の位置に対応しうる。つまり、ミラーが、－１０度、－１２度、又は他の適切な負の傾斜度で傾けられる。二進法における１は、「オン」の位置に対応しうる。つまり、ミラーが、＋１０度、＋１２度、又は他の適切な正の傾斜度で傾けられる。図４Ｂに示しているように、ミラー４５２は「オフ」位置にあり、鏡４５４は「オン」位置にある。

【0027】

画像投影システム３０１のような現在の画像投影システムは、いくつかの制限を受ける。例えば、従来の画像投影システムは、ＤＭＤ４１０内の各ミラーが「オン」状態と「オフ」状態との間でのみ設定可能であり、したがって２つの可能な露光のみを提供するという点で制限される。さらに、従来の画像投影システムは、ＤＭＤ４１０内の各ミラーが「オン」または「オフ」状態のいずれかになるように適所に移動する必要があるという点で制限される。例えば、稼働中に、各ミラーの各メモリセル４５８がコントローラからデータを受信して、「オン」位置または「オフ」位置のいずれかに切り替える準備時間がある。このアプリケーションの目的のために、各メモリセル４５８に命令を送信するのに要する時間は、「データロード」時間と呼ばれる。幾つかの例では、これは約１０マイクロ秒掛かりうる。データロード時間に加えて、各ミラーをオンまたはオフ位置に設定するのに掛かる後続の時間、例えば「フリップ時間」がある。各ミラーは、それぞれのメモリセル４５８に送られた命令に基づいて、その正しい位置に移動する必要がある。幾つかの例において、このことには１０～１５マイクロ秒掛かる。最後に、各ミラーがその正しい位置に置かれた後に、システムが各ミラーが安定するのを待つ期間、例えば「整定時間」もある。この整定時間は、機械的運動の結果として揺れたり振動したりするミラーが存在しないことを保証する。従って、各露光に対して、データロード時間＋フリップ時間＋整定時間の合計準備時間が存在する。各ミラーを所与の位置に設定し、続いて安定させる必要があるため、改良しうる唯一の変数はデータロード時間であり、これはより強いメモリセル４５８によって改良されうる。しかしながら、フリップ時間と整定時間は、従来の画像投影システムの制約として残るであろう。

【0028】

図５は、１つ以上の実施形態に係る、処理システム１００内での利用のための複数の改良された画像投影システム５００の斜視図である。図５に示しているように、各画像投影システム５００は、基板１４０の表面５０４に向けて複数の書き込みビーム５０２を発する。基板１４０がＸ方向及びＹ方向に移動するにつれて、表面５０４の全体が、書き込みビーム５０２によってパターニングされうる。画像投影システム５００の数は、基板１４０のサイズ及び／又はステージ１３０のスピードに基づいて変動しうる。

【0029】

図６は、１つ以上の実施形態に係る、図５の複数の画像投影システム５００のうちの１つの改良された画像投影システム５００の概略斜視図である。画像投影システム５００は、アクティブマトリクス固体エミッタディスプレイ（ＡＭＳＳＥ：ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｅｍｉｔｔｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ）６０２、カメラ６１４、焦点センサ６１６、光学素子６０６、および投影光学系６１８を含みうる。ＡＭＳＳＥ６０２は少なくとも（図７と併せて以下で論じ、かつ示される）複数の放出素子を含み、各放出素子は、基板１４０に向かって放射線６０４を放出するよう構成される。放出素子は、放射線を放出することが可能な任意の十分な素子でありうる。１つ以上の実施形態において、各放出素子は、ダイオードなどのマイクロエミッタ素子である。従って、画像投影システム５００は、画像投影システム３０１のＤＭＤ４１０のような従来の機械的構成要素を含まず、また、画像投影システム５００は、各放出素子がそれ自身のエネルギー源であるため、別個のエネルギー源４０２を含まない。１つ以上の実施形態において、画像投影システム５００は、さもなければ従来の画像投影システム３０１のＤＭＤ４１０内の１つのミラーであったであろう少なくとも１つの放出素子を含むよう構成される。

【0030】

図示の実施形態では、ビーム６０４がカメラ６１４に向かって放出される。カメラ６１４と投影光学系６１８は、図４Ａおよび４Ｂと関連して先に検討したカメラ４１４および投影レンズ４１６と類似している。１つ以上の実施形態において、投影レンズ６１８は投影レンズである。光学素子６０６は、ＡＭＳＳＥ６０２とカメラ６１４と間に配置される。光学素子６０６は、送信される画像の照射野サイズの、基板１４０への縮小をもたらす。１つ以上の実施形態において、光学素子６０６はレンズである。焦点センサ６１６が、ＡＭＳＳＥ６０２とカメラ６１４との間に配置されうる。他の実施形態において、焦点センサ６１６は、カメラ６１４の近傍に配置されうる。焦点センサ６１６は、画像投影システム５００の位置合わせ及び検査に関するフィードバックを提供する。１つ以上の実施形態において、焦点センサ６１６は１つ以上の放射線源を含み、当該放射線源は、カメラ６１４のレンズを通して方向付けられ、次いでカメラ６１４のレンズを透過して戻ってセンサ上で結像し、放射線源から投影されるビームスポットがフォトレジストの平面に焦点が合っているかどうかが検出される。

【0031】

図７Ａは、１つ以上の実施形態に係る、図６のＡＭＳＳＥ６０２の部分断面図である。ＡＭＳＳＥ６０２は、基板７００上に形成されうる。１つ以上の実施形態において、基板７００はサファイアで形成されうる。ＧａＮ層７０２が基板７００の上に堆積されている。シリコン層７０６が、ＧａＮ層７０２の上に堆積されている。ＧａＮ層７０２は、ｐ－ＧａＮ層７２０、ｉ－ＧａＮ層７２２、およびｎ－ＧａＮ層７２４を含みうる。１つ以上のトランジスタ７０４が、ＧａＮ層７０２内に延在する複数の接点７２６を通してシリコン層７０６内に形成されている。複数の光変調素子が、ＧａＮ層７０２内に配置されている。複数の光変調素子及びＧａＮ層７０２は、エミッタ基板７１１と総称される。例えば、光変調素子は、行及び列に配置された複数のエミッタ７０８を含みうる。各エミッタ７０８は、放射を放出するよう構成可能な任意のエミッタでありうる。１つ以上の実施例において、各エミッタ７０８はマイクロエミッタである。或るアレイに配置された１つ以上のエミッタ７０８が、ピクセル７１０を画定しうる。例えば，エミッタ７０８は，総計約２，０７３，６００ピクセルの１９２０ピクセル×１０８０ピクセルのアレイを含む１０８０ｐディスプレイを画定しうる。本実施例における２，０７３，６００ピクセルの各ピクセルは、エミッタ７０８のアレイを含みうる。本実施例で続けると、２，０７３，６００ピクセルの各ピクセルは、シリコン層７０６内に形成された１つ以上のトランジスタ７０４に対応しうる。幾つかの例において、エミッタ７０８は、合計８，２９４，４００ピクセルの３８４０ピクセル×２１６０ピクセルのアレイを含む超高精細（ＵＨＤ：ｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ－ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ディスプレイを画定しうる。概して、エミッタ７０８は、任意の適切なディスプレイ（例えば、ＵＨＤ、１０８０ｐ、及び７２０ｐ等）を画定しうる。

【0032】

各エミッタ７０８は、「オン」状態と「オフ」状態との間で設定可能である。「オン」状態では、各エミッタ７０８がエネルギーを放出しうる。エネルギーは、あらゆる形態の電磁放射でありうる。例えば、１つ以上の実施形態において、約３００ｎｍ～約８００ｎｍのスペクトル内の波長を有する電磁放射が利用されうる。他の実施形態において、上記スペクトル以外の波長（赤外線、及びＸ線等）も利用しうる。他の実施形態において、複数のエミッタ７０８の各エミッタ７０８は、異なった波長を有する。コントローラ１９０のようなコントローラが、各エミッタ７０８をオン状態またはオフ状態のいずれかに設定しうる。加えて、コントローラ１９０はまた、エミッタ７０８に供給される電流量も制御しうる。ＤＭＤを用いた従来の映像投影システムで以前必要であったように、各エミッタ７０８を機械的に動かす必要がもはやないため、フリップ時間および整定時間が無くなり、従って全準備時間が短縮されて、スループットが向上する。加えて、各エミッタ７０８の強度を変調して、時間の経過と共に露光を制御することが可能である。従来の画像投影システムでは、各ミラーは「オン」状態または「オフ」状態のいずれかにあり、それらの間の中間状態は存在しない。

【0033】

図７Ｂは、１つ以上の実施形態に係るＡＭＳＳＥ６０２の回路図７０１である。図７０１は、第１のトランジスタ７４４ａと、第２のトランジスタ７４４ｂと、エミッタ７０８とを含む。エミッタ７０８は、第１のトランジスタ７４４ａおよび／または第２のトランジスタ７４４ｂから電流を受け取る。幾つかの例において、どのトランジスタ７４４ａ、７４４ｂがオンまたはオフであるかを決定することで、ピクセルに対応するエミッタのアレイに印加される電流の量が決まる。ピクセルは、エミッタにより受け取られる電流に従って、様々な階調を表示するよう設定可能である。１つ以上の実施形態において、各トランジスタは、Ｘアンペアから２Ｘアンペアの電流を受け取るよう構成される。１つ以上の実施形態において、ピクセルに対応するエミッタ７０８のアレイに供給される可能な電流量は、３Ｘアンペア（両方のトランジスタがオン）、２Ｘアンペア（一方のトランジスタがオン）、Ｘ（一方のトランジスタがオン）、および０アンペア（両方のトランジスタがオフ）である。トランジスタが受け取れる電流の量は、そのトランジスタ内のゲートの幅に依存し、これにより、ゲートの幅が広ければ広いほど、より多くの電流が流れうる。１つ以上の実施形態において、トランジスタ７４４ａはオンで、Ｘアンペアの電流を受け取るよう構成され、トランジスタ７４４ｂはオンで、２Ｘアンペアの電流を受け取るように構成され、ピクセルの第１の明るさに対応するエミッタ７０８のアレイに印加される全電流は合計３Ｘアンペアとなる。他の実施形態において、トランジスタ７４４ａがオフにされ、トランジスタ７４４ｂはオンにされて２Ｘアンペアの電流を受け取り、ピクセルの第２の明るさに対応するエミッタのアレイに印加される全電流は合計２Ｘアンペアとなる。幾つかの実施形態において、トランジスタ７４４ａがオンにされ、トランジスタ７４４ｂがオフにされている間にＸアンペアの電流を受け取り、ピクセルの第３の明るさに対応するエミッタのアレイに印加される全電流は合計Ｘアンペアとなる。他の実施形態において、各トランジスタは、可変量の電流を受け取るよう構成されてうる。前述の例を総括すると、各ピクセルは、２ｎ＋１階調を表示するよう構成可能であり、但し、ｎは、ピクセルに対応するトランジスタの数を表す。したがって、ＡＭＳＳＥ６０２は、ピクセルアドレス指定可能なフォトリソグラフィシステムにおいて階調制御を提供する、ピクセル単位のグレースケールを獲得することが可能である。他の実施形態において、各エミッタは、グレーレベルスケールの代わりにカラースケールが生成されるように、様々な波長を放出しうる。

【0034】

図７Ｃは、１つ以上の実施形態に係るＡＭＳＳＥ６０２の一構成を示す図７５０である。図示されるように、エミッタ７０８と電気的に連通するｐ－ＧａＮ層７２０内に形成された単一の金属接点７４０が存在する。図７５０には、３つのトランジスタ７５２ａ、７５２ｂ、及び７５２ｃが含まれている。トランジスタ７５２ａは、接続線７５４ａを介して金属接点７４０に接続されている。トランジスタ７５２ｂは、接続線７５４ｂを介して金属接点７４０に結合されている。トランジスタ７５２ｃは、接続線７５４ｃを介して金属接点７４０に結合されている。すべてのトランジスタ７５２ａ～７５２ｃが、金属接点７４０と電気的に接触している。したがって、各トランジスタ７５２ａ～７５２ｃは、金属接点７４０に可変量の信号を供給しうる。例えば、金属接点７４０に供給される可変量の信号は、可変量の電圧、可変量の電流、または、高／低電気線内の可変量でありうる。例えば，トランジスタ７５２ａは、１００ｍＡの電流を供給するよう構成され、トランジスタ７５２ｂは、２００ｍＡの電流を供給するよう構成され、トランジスタ７５２ｃは、４００ｍＡの電流を供給するよう構成される。

【0035】

コントローラ１９０は、各トランジスタ７５２ａ～７５２ｃを選択的にオン／オフする。１つ以上の実施例において、コントローラ１９０は、電流が金属接点に流れうるようにトランジスタ７５２ａをオンにするだけである。上記の実施例でさらに続けると、オン位置にあるトランジスタ７５２ａのみを用いて、金属接点７４０は１００ｍＡの電流を受け取る。幾つかの例において、コントローラ１９０は、トランジスタ７５２ｂおよび７５２ｃをオンにして、電流がトランジスタ７５２ｂから金属接点７４０に流れ及びトランジスタ７５２ｃから金属接点７４０に流れるようにする。したがって、トランジスタ７５２ｂおよび７５２ｃは、金属接点７４０に合計５００ｍＡの電流を供給する。

【0036】

図７Ｄは、１つ以上の実施形態に係るＡＭＳＳＥ６０２の一構成を示す図７６０である。図示されるように、ｐ－ＧａＮ層７２０内で画定された金属接点領域７７０が存在する。金属接点領域７７０内には複数の金属接点７７２ａ～７７２ｃが形成されている。例えば、金属接点７７２ａ、７７２ｂ、および７７２ｃが金属接触領域７７０内に配置されている。図７６０には、３つのトランジスタ７６２ａ、７６２ｂ、及び７６２ｃがさらに含まれている。トランジスタ７６２ａは、接続線７６４ａを介して金属接点７７２ａに接続されている。トランジスタ７６２ｂは、接続線７６４ｂを介して金属接点７７２ｂに結合されている。トランジスタ７６２ｃは、接続線７６４ｃを介して金属接点７７２ｃに結合されている。すべてのトランジスタ７６２ａ～７６２ｃが、金属接点７４０と電気的に接触している。したがって、各トランジスタ７６２ａ～７６２ｃは、そのそれぞれの金属接点７７２ａ～７７２ｃに可変量の信号を供給しうる。例えば、ランジスタ７６２ａは、１００ｍＡの電流を金属接点７７２ａに供給するよう構成され、トランジスタ７６２ｂは、２００ｍＡの電流を金属接点７７２ｂに供給するよう構成され、トランジスタ７６２ｃは、４００ｍＡの電流を金属接点７７２ｃに供給するよう構成される。金属接点領域７７０は、複数の金属接点７７２ａ～７７２ｃを含むが、金属接点７７２ａ～７７２ｃは、光学的には単一のエミッタとして見られ、したがって、可変電流を可能とする。

【0037】

コントローラ１９０は、各トランジスタ７６２ａ～７６２ｃを選択的にオン／オフする。１つ以上の実施例において、コントローラ１９０は、電流が金属接点７７２ａに流れうるようにトランジスタ７６２ａをオンにするだけである。上記の実施例で更に続けると、オン位置にあるトランジスタ７６２ａのみを用いて、金属接点７７２ａは１００ｍＡの電流を受け取る。幾つかの例において、コントローラ１９０は、トランジスタ７６２ｂおよび７６２ｃをオンにして、電流がトランジスタ７６２ｂから金属接点７７２ｂに流れ及びトランジスタ７６２ｃから金属接点７７２ｃに流れるようにする。したがって、トランジスタ７６２ｂおよび７６２ｃは、金属接触領域７７０に合計５００ｍＡの電流を供給する。

【0038】

図８は、１つ以上の実施形態に係る、先の図５～図７Ｂに開示されたもののような改良された画像投影システムで基板を露光する方法８００である。本方法は、ブロック８０２で開始される。ブロック８０２において、ＡＭＳＳＥ６０２は、露光パターンを含む命令をコントローラ１９０から受信する。例えば、コントローラ１９０は、どのエミッタが「オン」位置にあるべきかをＡＭＳＳＥ６０２に指示し、例えば、コントローラ１９０は、受け取った露光パターンに基づいて、どのエミッタ７０８がオンまたはオフになるかをＡＭＳＳＥ６０２に指示する。例えば、コントローラ１９０は、どのエミッタ７０８をオンまたはオフにしうるかを選択的に選択することによって、エミッタ７０８の形状を作りうる。エミッタ７０８の形状は、露光プロセスのためにどのエミッタ７０８を「オン」状態にするかについてのパターンを指している。本実施例で続けると、ｎ×ｍのエミッタ構成があるとすると、コントローラ１９０は、ｎ×ｍのエミッタ７０８の１００×２０の部分集合を選択的にオンにして、細長い矩形を得ることが可能である。他の実施例において、コントローラは、エミッタ７０８を選択的にオンにして、円形パターンまたは他の所望のパターンを得ることが可能である。基本的に、ユーザは、ＡＭＳＳＥ６０２から放出される放射の形状を変更することが可能であり、その際に、ＡＭＳＳＥ６０２内のエミッタ７０８の配置を変更する必要はない。

【0039】

ブロック８０４において、基板１４０の第１の部分が露光される。基板１４０を露光することで、基板１４０上にパターンが形成され、基板１４０上のフォトレジストが露光される。各露光は、約２マイクロ秒～約８５マイクロ秒の間、例えば約５マイクロ秒～約７５マイクロ秒の範囲の期間継続しうる。例えば、コントローラは、基板１４０の第１の部分を露光するために、オン状態の各エミッタにパルスを送りうる。パルスは、始点と終点とを有するものとして定義することが可能であり、ここで、始点と終点とはそれらの間の継続時間を有する。例えば、継続時間は、数マイクロ秒以内に短くても、数日以上の長さであってよい。

【0040】

ブロック８０６では、基板１４０がステップサイズ分平行移動させられ、基板１４０の第２の部分が露光される。各露光は、約２マイクロ秒～約８５マイクロ秒の間、例えば約５マイクロ秒～約７５マイクロ秒の範囲の期間継続しうる。例えば、コントローラは、基板１４０の第１の部分を露光するために、オン状態の各エミッタ７０８にパルスを送りうる。幾つかの実施形態において、基板１４０がステップサイズ分平行移動させられるのではなく、基板１４０は静止したままで、ＡＭＳＳＥ６０２がステップサイズ分平行移動されてもよい。

【0041】

ブロック８０８において、基板をステップサイズ分平行移動させて、第２の部分を電磁放射の第２のショットに露光するプロセスが、基板が完全に処理されるまで繰り返される。各露光により、基板１４０上にパターニングされたグラフィカルオブジェクトに関係するデータセットが生成されうる。各データセットは、コントローラのメモリに格納されうる。各データセットは組み合わされて、基板１４０上に画像パターンを形成しうる。各露光により、基板１４０の一部の空中像が形成されうる。

【0042】

図９は、１つ以上の実施形態に係る、先の図５～図７Ｂに開示されたもののような改良された画像投影システムで基板を露光する方法９００である。本方法は、ブロック９０２で開始される。ブロック９０２において、ＡＭＳＳＥ６０２は、露光パターンを含む命令をコントローラ１９０から受信する。例えば、コントローラ１９０は、どのエミッタ７０８が「オン」位置になるかをＡＭＳＳＥ６０２に指示し、例えば、コントローラ１９０は、受け取った露光パターンに基づいて、どのエミッタ７０８がオンまたはオフになるかに関してＡＭＳＳＥ６０２に指示する。例えば、コントローラ１９０は、どのエミッタ７０８をオンまたはオフにしうるかを選択的に選択することによって、エミッタ７０８の形状を作りうる。エミッタの形状は、露光プロセスのためにどのエミッタ７０８を「オン」状態にするかについてのパターンを指している。本実施例で続けると、ｎ×ｍのエミッタ７０８の構成があるとすると、コントローラ１９０は、ｎ×ｍのエミッタ７０８の１００×２０の部分集合を選択的にオンにして、細長い矩形を得ることが可能である。他の実施例において、コントローラは、エミッタ７０８を選択的にオンにして、円形パターンまたは他の所望のパターンを得ることが可能である。基本的に、ユーザは、ＡＭＳＳＥ６０２から放出される放射の形状を変更することが可能であり、その際に、ＡＭＳＳＥ６０２内のエミッタ７０８の配置を変更する必要はない。

【0043】

ブロック９０４において、ＡＭＳＳＥ６０２は、エミッタ７０８のアレイごとのトランジスタ情報を含む命令をコントローラ１９０から受け取る。例えば、第１のピクセルを画定するエミッタ７０８の第１のアレイについて第１の集合のトランジスタがあるとすると、ＡＭＳＳＥ６０２は、どのトランジスタがオンにされ、どのトランジスタがオフされるかに関する命令を受け取る。具体例を用いると、第１のピクセルを画定するエミッタ７０８の第１のアレイに関連付けられた３つのトランジスタの集合について、３つのトランジスタの全てがオンにされるという命令が送られたと仮定すると、第１のピクセルは、２^３＝８階調を表示することが可能であろう。

【0044】

ブロック９０６において、基板１４０の第１の部分が露光される。基板１４０を露光することで、基板１４０上にパターンが形成され、基板１４０上のフォトレジストが露光される。各露光は、おおよそ、約２マイクロ秒～約８５マイクロ秒の間、例えば約５マイクロ秒～約７５マイクロ秒の間継続しうる。例えば、コントローラは、基板１４０の第１の部分を露光するために、オン状態の各エミッタ７０８にパルスを送る。

【0045】

ブロック９０８では、基板１４０がステップサイズ分平行移動させられ、基板１４０の第２の部分が露光される。各露光は、おおよそ、約２マイクロ秒～約８５マイクロ秒の間、例えば約５マイクロ秒～約７５マイクロ秒の間継続しうる。例えば、コントローラは、基板１４０の第１の部分を露光するために、オン状態の各エミッタ７０８にパルスを送りうる。幾つかの実施形態において、基板１４０がステップサイズ分平行移動させられるのではなく、基板１４０は静止したままで、ＡＭＳＳＥ６０２がステップサイズ分平行移動されてよい。

【0046】

ブロック９１０において、基板をステップサイズ分平行移動させて、第２の部分を電磁放射の第２のショットに露光するプロセスが、基板が完全に処理されるまで繰り返される。各露光により、基板１４０上にパターニングされたグラフィカルオブジェクトに関係するデータセットが生成されうる。各データセットは、コントローラのメモリに格納されうる。各データセットは、組み合わされて、基板１４０上に画像パターンを形成しうる。各露光により、基板１４０の一部の空間像が形成されうる。

【0047】

図１０は、１つ以上の実施形態に係る、先の図５～図７Ｂに開示されたもののような改良された画像投影システムで基板を露光する方法１０００である。本方法は、ブロック１００２で開始される。ブロック１００２において、ＡＭＳＳＥ６０２は、露光パターンを含む命令をコントローラ１９０から受信する。例えば、コントローラ１９０は、どのエミッタ７０８が「オン」位置になるかをＡＭＳＳＥ６０２に指示し、例えば、コントローラ１９０は、受け取った露光パターンに基づいて、どのエミッタ７０８がオンまたはオフになるかに関してＡＭＳＳＥ６０２に指示する。例えば、コントローラ１９０は、どのエミッタ７０８をオンまたはオフにしうるかを選択的に選択することによって、エミッタ７０８の形状を生成しうる。エミッタの形状は、露光プロセスのためにどのエミッタ７０８を「オン」状態にするかについてのパターンを指す。本実施例で続けると、ｎ×ｍのエミッタ７０８の構成があるとすると、コントローラ１９０は、ｎ×ｍのエミッタ７０８の１００×２０の部分集合を選択的にオンにして、細長い矩形を得ることが可能である。他の実施例において、コントローラは、エミッタ７０８を選択的にオンにして、円形パターンまたは他の所望のパターンを得ることが可能である。基本的に、ユーザは、ＡＭＳＳＥ６０２から放出される放射の形状を変更することが可能であり、その際に、ＡＭＳＳＥ６０２内のエミッタ７０８の配置を変更する必要はない。

【0048】

ブロック１００４において、ＡＭＳＳＥ６０２は、エミッタ７０８のアレイごとのトランジスタ情報を含む命令をコントローラ１９０から受け取る。例えば、第１のピクセルを画定するエミッタ７０８の第１のアレイについて第１の集合のトランジスタがあるとすると、ＡＭＳＳＥ６０２は、どのトランジスタがオンにされ、どのトランジスタがオフされるかに関する命令を受け取る。具体例を用いると、第１のピクセルを画定するエミッタ７０８の第１のアレイに関連付けられた３つのトランジスタの集合について、３つのトランジスタの全てがオンにされるという命令が送られたと仮定すると、第１のピクセルは、２^３＝８階調を表示することが可能であろう。

【0049】

ブロック１００６において、ＡＭＳＳＥ６０２は、ブロック１００４のトランジスタごとの信号情報を含む命令をコントローラ１９０から受け取る。例えば、信号情報は、各トランジスタに供給されまたは各トランジスタを通して供給される電流の量、電圧の量、または可変的な「オン」状態情報を含みうる。一実施形態において、各エミッタ内の可変的な強度が、ベース電流ｘの倍数で選択される。他の実施形態において、各エミッタにおける可変的な強度が、ｘ、２ｘ、または３ｘから選択される。具体例を用いると、ブロック１００４で論じた３つのトランジスタの集合について、命令は、エミッタによって引かれた４５０ｍＡの電流、同じエミッタによって引かれた３００ｍＡ、および同じエミッタによって引かれた０ｍＡを含んでよい。このようにして、エミッタは、異なる階調を有するよう変調されうる。従って、各ピクセルは、可変的な輝度を生成するよう駆動されうる。

【0050】

ブロック１００８において、基板１４０の第１の部分が露光される。基板１４０が露光されることで、基板１４０上にパターンが形成され、基板１４０上のフォトレジストが露光される。各露光は、約２マイクロ秒～約８５マイクロ秒の間、例えば約５マイクロ秒～約５０マイクロ秒の範囲の期間継続しうる。例えば、コントローラは、基板１４０の第１の部分を露光するために、オン状態の各エミッタにパルスを送りうる。

【0051】

ブロック１０１０では、基板１４０がステップサイズ分平行移動させられ、基板１４０の第２の部分が露光される。各露光は、おおよそ、約２マイクロ秒～約８５マイクロ秒の間、例えば約５マイクロ秒～約７５マイクロ秒の間、継続しうる。例えば、コントローラは、基板１４０の第１の部分を露光するために、オン状態の各エミッタにパルスを送りうる。一実施形態において、各エミッタには、基板の第１の部分を露光するために、オン状態で約１ナノ秒～約５０マイクロ秒の範囲の期間の間パルスが送られる。

【0052】

幾つかの実施形態において、基板１４０が５ｍｍ以下のステップサイズ分平行移動させられるのではなく、基板１４０は静止したままで、ＡＭＳＳＥ６０２がステップサイズ分平行移動されてよい。

【0053】

ブロック１０１２において、基板をステップサイズ分平行移動させて、第２の部分を電磁放射の第２のショットに露光するプロセスが、基板が完全に処理されるまで繰り返される。各露光により、基板１４０上にパターニングされたグラフィカルオブジェクトに関係するデータセットが生成されうる。各データセットは、コントローラのメモリに格納されうる。各データセットは、組み合わされて、基板１４０上に画像パターンを形成しうる。各露光により、基板１４０の一部の空間像が形成されうる。

【0054】

ピクセルごとの可変的な輝度を可能とすることによって、改良された画像投影システムが、以前に使用されたＤＭＤベースのツールと比較して、改良されたリソグラフィ制御のために使用されうる。例えば、ピクセルの選択的な輝度を活用することによって、改良された画像投影システムは、露光される基板全体に亘る均一性をより良好に制御することが可能である。特定の実施形態において、エンドユーザは、基板全体にわたる任意の長さの範囲の輝度変動を補正するために、可変的な輝度を有するよう列の駆動信号を較正しうる。

【0055】

幾つかの例において、改良された画像投影システムは、エンドユーザが、グレースケール効果を生むために各ピクセルに異なる信号を供給することによる、ピクセル単位のレベル制御を有することを可能とする。このことは、リソグラフィフィーチャのエッジの配置を制御する際に役立ちうる。加えて、このような能力は、基板全体に階段状の対角ラインが、直交するアドレスグリッドに生じないようにするのに役立つ。ピクセル毎の輝度制御により、エンドユーザは、各ピクセルから放出される放射量を変えることによって、基板が露光されるときの階段状のラインを防止するように「線量」を制御することが可能である。

【0056】

幾つかの例において、レジストの現像後にレジストが２つの異なる深さにパターニングされるように、異なる線量が基板の異なる領域に伝達されうる。基板が異なる深さにエッチングされる具体的な例において、２つの異なる線量を伝達することによって、結果的に、ピクセル線量を２つの異なるレベルに駆動することにより、単一のリソグラフィ工程でデュアルダマシンパターンがもたらされる。

【0057】

幾つかの例において、改良された画像投影システムは、エンドユーザが、連続する帯状領域間のステッチが混ざり合っていることを確かめる必要がある帯状領域をプリントする際に使用されうる。このことは、ピクセルの線量を１００％から０％に減衰させることにより利用されうる。

【0058】

以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10】