專利名稱：圖形寫裝置、圖形寫方法和襯底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)用調(diào)制光束輻射襯底進(jìn)行寫圖形的技術(shù)。
在用光進(jìn)行圖形寫操作的圖形寫裝置對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行寫操作時(shí)，為圖形寫操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的量非常大，因此產(chǎn)生該數(shù)據(jù)需要太多的時(shí)間。
此外，在只在整個(gè)襯底上寫相對(duì)粗糙的一塊圖形(下面稱為“圖形塊”)時(shí)，與印刷電路板的情況一樣，可通過(guò)根據(jù)襯底膨脹或收縮而均勻膨脹或收縮圖形塊來(lái)寫合適的圖形，但是在寫大量非常精細(xì)的圖形塊時(shí)，與半導(dǎo)體襯底情況一樣，如果所有的圖形塊都均勻膨脹或收縮，則存在由于光柵中的離散化效應(yīng)可能在某些超細(xì)圖形中產(chǎn)生微量偏移。
本發(fā)明涉及通過(guò)用光束輻射襯底進(jìn)行圖形寫操作的圖形寫裝置。該圖形寫裝置包括用于發(fā)射調(diào)制光束的光束發(fā)射部分、用于掃描來(lái)自光束發(fā)射部分的光束在襯底上的輻射位置的掃描機(jī)構(gòu)、用于產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的寫數(shù)據(jù)發(fā)生部分、通過(guò)在寫數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上控制光束發(fā)射部分和掃描機(jī)構(gòu)而用于在襯底上寫多個(gè)圖形塊的陣列的寫控制部分、以及用于檢測(cè)襯底的膨脹或收縮的檢測(cè)器，在該圖形寫裝置中，寫數(shù)據(jù)發(fā)生部分產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)，其中根據(jù)來(lái)自檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果改變相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度，而多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度在至少一個(gè)方向保持不變。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，寫數(shù)據(jù)發(fā)生部分產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)，其中相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度改變，而多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度在互相垂直的兩個(gè)方向保持不變。
因此可以在不用復(fù)雜控制的情況下適當(dāng)?shù)貙憟D形塊。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，掃描機(jī)構(gòu)在主掃描方向和副掃描方向掃描光束的輻射位置，并且在主掃描方向重復(fù)各在副掃描方向延伸的條形區(qū)的寫操作，每個(gè)單元區(qū)包括多個(gè)圖形塊之一，單元區(qū)的主掃描方向的端部上的每個(gè)邊緣與條形區(qū)之一的邊緣重合，并且寫數(shù)據(jù)發(fā)生部分將每個(gè)單元區(qū)分成多個(gè)分割區(qū)，每個(gè)分割區(qū)在主掃描方向具有預(yù)定寬度，以便在多個(gè)分割區(qū)的每個(gè)上獲得部分寫數(shù)據(jù)。
此外，寫數(shù)據(jù)發(fā)生部分將部分寫數(shù)據(jù)校正成在檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變副掃描方向的端部上的非圖形區(qū)的寬度的數(shù)據(jù)，和/或?qū)?duì)應(yīng)主掃描方向的端部上的分割區(qū)的部分寫數(shù)據(jù)校正成在檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變主掃描方向的端部上的非圖形區(qū)的寬度的數(shù)據(jù)。
由此可以減少用于產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的計(jì)算量。
本發(fā)明還涉及通過(guò)用光束輻射襯底進(jìn)行圖形寫操作的圖形寫方法以及通過(guò)該圖形寫方法在其上寫圖形的襯底。
通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明使本發(fā)明的這些和其它目的、特點(diǎn)、方案和優(yōu)點(diǎn)更明顯。


圖10是用于解釋由數(shù)據(jù)校正部分進(jìn)行的數(shù)據(jù)校正的示意圖；圖11是表示條紋的示意圖；圖12是用于解釋由數(shù)據(jù)校正部分進(jìn)行的數(shù)據(jù)校正的示意圖；圖13是表示條紋的示意圖；圖14是表示圖形寫裝置的另一操作的流程圖；圖15是用于解釋另一示意數(shù)據(jù)校正的示意圖；和圖16是表示計(jì)算機(jī)中的另一功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
操作臺(tái)14由操作臺(tái)傳送機(jī)構(gòu)141在圖1的Y方向(光束的副掃描方向)運(yùn)送，輻射頭15由頭傳送機(jī)構(gòu)151在X方向(光束的主掃描方向)運(yùn)送。該圖形寫裝置中的構(gòu)成元件的各個(gè)操作由電支座16中的控制電路控制，電支座16設(shè)有用于產(chǎn)生圖形寫操作所需要的數(shù)據(jù)的電路。
圖2是表示輻射頭15的主內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在輻射頭15中，依次設(shè)置用作光源的激光器21、光束擴(kuò)展器22、光束分離器23和多信道聲光調(diào)制器24(以下稱為“AOM”)，并且來(lái)自光束分離器23的多個(gè)激光光束分量(即多信道光束)單獨(dú)由聲光調(diào)制器24調(diào)制。來(lái)自聲光調(diào)制器24的多信道光束由具有各種透鏡和反射鏡的光學(xué)單元25調(diào)制，并由反射鏡26反射和引導(dǎo)到多角鏡27。
由多角鏡27偏轉(zhuǎn)的光束由轉(zhuǎn)向鏡28引向垂直于襯底9的方向(圖1的(-Z)方向) (在圖2中的相同平面上示出了來(lái)自轉(zhuǎn)向鏡28的光束的行程)，并通過(guò)具有場(chǎng)透鏡和柱面透鏡的光學(xué)單元29發(fā)射到襯底9。由多角鏡27進(jìn)行的光束的主掃描對(duì)應(yīng)圖1的X方向。
圖3是表示利用圖形寫裝置1通過(guò)曝光在其上寫圖形的襯底9的示意圖。在襯底9上，寫入對(duì)應(yīng)LSI芯片的管芯的大量圖形塊，該大量圖形塊在互相垂直的X和Y方向按照點(diǎn)陣排列。在圖3中，包括一個(gè)圖形塊的每個(gè)區(qū)(它是作為重復(fù)圖形的單元的區(qū)域，下面將其稱為“單元區(qū)”)由參考標(biāo)記901表示。圖4是表示一個(gè)單元區(qū)901的放大示意圖。一個(gè)單元區(qū)901由圖形塊911和在圖形塊911周圍作為邊緣的非圖形區(qū)912構(gòu)成。因此，多個(gè)圖形塊設(shè)置在襯底9上，并且非圖形區(qū)912置于其間。
對(duì)于在Y方向(副掃描方向)延伸的每個(gè)條形區(qū)(下面稱為“條”)921在主掃描方向重復(fù)進(jìn)行圖形寫操作，如圖3所示。在X方向在每個(gè)條921內(nèi)部通過(guò)多角鏡27(見(jiàn)圖2)進(jìn)行光束的輻射部位的主掃描，并通過(guò)用操作臺(tái)傳送機(jī)構(gòu)141在Y方向(見(jiàn)圖1)傳送操作臺(tái)14，進(jìn)行副掃描。在完成一個(gè)條921的寫操作時(shí)，用頭部傳送機(jī)構(gòu)151在主掃描方向傳送輻射頭15，以便開(kāi)始下一條921的寫操作。
條921的寫操作從由參考標(biāo)記922表示的寫開(kāi)始位置開(kāi)始進(jìn)行。某些寫開(kāi)始位置922是(-Y)一側(cè)上的單元區(qū)901中的(-X)一側(cè)和(-Y)一側(cè)上的角部位置以及遠(yuǎn)離這個(gè)位置預(yù)定距離的位置。換言之，寫開(kāi)始位置922被確定在單元區(qū)901中的特定位置上，并且單元區(qū)901的主掃描方向中的端部上的每個(gè)邊緣與一個(gè)條921的邊緣重合。因此，每個(gè)單元區(qū)901被條921相等地分割，并由此可以減少用于產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)所需要的計(jì)算量，這將在后面介紹。
圖5是表示涉及寫控制的圖形寫裝置1的部分結(jié)構(gòu)的方框圖。計(jì)算機(jī)31和寫控制部件32設(shè)置在電支座16中，并且攝像機(jī)15a設(shè)置在輻射頭15內(nèi)以進(jìn)行襯底9(見(jiàn)圖1)上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖像拾取。計(jì)算機(jī)31具有CPU、存儲(chǔ)器311等，并且光柵化部件312、膨脹/收縮率計(jì)算部件313、數(shù)據(jù)校正部件314、和數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315是功能部件，它們根據(jù)預(yù)定程序通過(guò)計(jì)算機(jī)31中的CPU的計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。寫控制部件32控制輻射頭15、頭部傳送機(jī)構(gòu)151以及操作臺(tái)傳送機(jī)構(gòu)141，由此進(jìn)行多個(gè)圖形塊911的寫操作。
圖6是表示在制備用于圖形寫操作的光柵數(shù)據(jù)時(shí)圖形寫裝置1的操作的流程圖，圖7和8是表示進(jìn)行圖形寫操作的圖形寫裝置1的操作的流程圖。下面參照?qǐng)D1-8，將介紹圖形寫裝置1的操作。
在圖5和6的圖形寫裝置1中，首先，在存儲(chǔ)器311中制備對(duì)應(yīng)一個(gè)LSI的圖像數(shù)據(jù)(它是表示包括圖形塊911的單元區(qū)901的圖像數(shù)據(jù)，并具有很多格式，如矢量格式)，將其作為L(zhǎng)SI數(shù)據(jù)931(圖6步驟S11)。該LSI數(shù)據(jù)931是由外部CAD系統(tǒng)等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。光柵化數(shù)據(jù)312通過(guò)分割由LSI數(shù)據(jù)931表示的單元區(qū)901而進(jìn)行光柵化，以便產(chǎn)生光柵數(shù)據(jù)932并在存儲(chǔ)器311中儲(chǔ)存該數(shù)據(jù)(步驟S12和S13)。
圖9是表示由光柵化部件312進(jìn)行的操作。光柵化部件312將由LSI數(shù)據(jù)931表示的單元區(qū)901分割成分割區(qū)901a，每個(gè)分割區(qū)901a在從(-X)一側(cè)的主掃描方向上具有預(yù)定寬度W1(步驟S12)。然而，在最(-X)一側(cè)上的分割區(qū)901b的寬度W2不大于W1。然后，光柵化部件312使分割區(qū)901a和901b光柵化，由此在每個(gè)分割區(qū)上產(chǎn)生光柵數(shù)據(jù)932(部分寫數(shù)據(jù))(步驟S13)。
當(dāng)完成光柵數(shù)據(jù)932的制備或并列制備光柵數(shù)據(jù)932時(shí)，將盒子91裝載在圖1的圖形寫裝置1中并放在盒子支架11上(圖7步驟S21)。傳送自動(dòng)裝置12將一個(gè)襯底9從盒子91中取出并將該襯底9傳送到預(yù)對(duì)準(zhǔn)部件13。預(yù)對(duì)準(zhǔn)部件13通過(guò)預(yù)對(duì)準(zhǔn)初步確定襯底9的位置(步驟S22)，并且傳送自動(dòng)裝置12將該襯底9運(yùn)送到操作臺(tái)14上(步驟S23)。
之后，通過(guò)操作臺(tái)傳送機(jī)構(gòu)141和頭部傳送機(jī)構(gòu)151將襯底9上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記依次定位在輻射頭15的下面，并且攝像機(jī)15a進(jìn)行圖像拾取。來(lái)自攝像機(jī)15a的圖像數(shù)據(jù)由電支座16中的圖像處理電路(圖5中未示出)處理，并精確獲得操作臺(tái)14上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在操作臺(tái)14上以在Z方向圍繞軸輕微旋轉(zhuǎn)襯底9，并利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)(定位)，由此襯底9可具有適合于圖形寫操作的取向(步驟S24)。
圖5的膨脹/收縮率計(jì)算部件313得到了由圖像處理電路獲得的襯底9上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置以及襯底9的取向的校正量(步驟S25)，并獲得對(duì)準(zhǔn)之后的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，即襯底9在主掃描方向和副掃描方向的膨脹/收縮率(即主表面的膨脹/收縮率)(步驟S26)。
另一方面，數(shù)據(jù)校正部件314獲取圖9的最(-X)一側(cè)上的分割區(qū)901a上的光柵數(shù)據(jù)932(步驟S27)，并在作為檢測(cè)膨脹或收縮的結(jié)果的膨脹/收縮率基礎(chǔ)上校正數(shù)據(jù)(步驟S28)。圖10是表示用于由數(shù)據(jù)校正部件314校正的數(shù)據(jù)的示意圖。在圖10中，左邊分割區(qū)901a表示校正之前的狀態(tài)，中心分割區(qū)901a對(duì)應(yīng)在襯底9在副掃描方向膨脹的情況下的校正之后的數(shù)據(jù)，左邊分割區(qū)901a對(duì)應(yīng)在襯底9在副掃描方向收縮情況下的校正之后的數(shù)據(jù)。
從左邊和中心分割區(qū)901a之間的比較可以看出，當(dāng)襯底9在副掃描方向膨脹時(shí)，在分割區(qū)901a內(nèi)部在副掃描方向(在(+Y)一側(cè)上)的正向端部上的非圖形區(qū)912的寬度(在主掃描方向更長(zhǎng))增加了，而圖形塊911的形狀保持不變。從左邊和右邊分割區(qū)901a之間的比較來(lái)看，當(dāng)襯底9在副掃描方向收縮時(shí)，在副掃描方向的正向端部上的非圖形區(qū)912的寬度減小了，而圖形塊911的形狀保持不變。通過(guò)單元區(qū)901在副掃描方向的長(zhǎng)度乘以襯底9在副掃描方向的膨脹收縮率可分別獲得非圖形區(qū)912的寬度的改變量ΔL11和ΔL12。
接著，當(dāng)完成分割區(qū)901a上的數(shù)據(jù)校正時(shí)，被校正光柵數(shù)據(jù)932輸送到數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315。數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315產(chǎn)生如圖11所示通過(guò)在副掃描方向重復(fù)被改變的分割區(qū)901a而得到的寫數(shù)據(jù)，換言之，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)一個(gè)條921的數(shù)據(jù)(步驟S33)。如此產(chǎn)生的寫數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315輸送到寫控制部件32，并且寫控制部件32控制輻射頭15和操作臺(tái)傳送機(jī)構(gòu)141，以便進(jìn)行一個(gè)條的寫操作(步驟S34)。在數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315中，可產(chǎn)生具有格式的寫數(shù)據(jù)，它包括重復(fù)在一個(gè)分割區(qū)的數(shù)據(jù)上寫操作的指令。
當(dāng)完成一個(gè)條921的寫操作時(shí)，在主掃描方向的下一個(gè)分割區(qū)901a上進(jìn)行相同操作，并因此串行進(jìn)行每個(gè)條921的寫操作(步驟S35)。然后，開(kāi)始在圖9的最(+X)一側(cè)上的分割區(qū)901b上進(jìn)行操作，在那里分割區(qū)901b被數(shù)據(jù)校正部件314獲取(步驟S27)，并在襯底9在副掃描方向的膨脹收縮率基礎(chǔ)上改變?cè)诟睊呙璺较虻亩瞬可系姆菆D形區(qū)912的寬度(步驟S28)。在單元區(qū)901的最后分割區(qū)901b的情況下，進(jìn)一步進(jìn)行用于改變?cè)谥鲯呙璺较?在(+X)一側(cè)上)的正向端部上的非圖形區(qū)912的寬度的數(shù)據(jù)校正(步驟S31和S32)。
圖12是用于解釋在主掃描方向的正向端部上的非圖形區(qū)912的寬度(在副掃描方向延伸)的示意圖。在圖12中，上部分割區(qū)901b表示校正之前的狀態(tài)，中心分割區(qū)901b對(duì)應(yīng)在襯底9在主掃描方向膨脹的情況下校正之后的數(shù)據(jù)，下部分割區(qū)901b對(duì)應(yīng)在襯底9在主掃描方向收縮情況下的校正之后的數(shù)據(jù)。
從上部和中心分割區(qū)901b之間的比較可以看出，當(dāng)襯底9在主掃描方向膨脹時(shí)，在分割區(qū)901b內(nèi)部在主掃描方向(在(+X)一側(cè)上)的正向端部上的非圖形區(qū)912的寬度增加了，而圖形塊91 1的形狀保持不變。從上部和下部分割區(qū)901b之間的比較來(lái)看，當(dāng)襯底9在主掃描方向收縮時(shí)，在主掃描方向的正向端部上的非圖形區(qū)912的寬度減小了，而圖形塊911的形狀保持不變。通過(guò)單元區(qū)901在主掃描方向的長(zhǎng)度乘以襯底9在主掃描方向的膨脹收縮率可分別獲得非圖形區(qū)912的寬度的改變量ΔL21和ΔL22。
當(dāng)完成在主掃描方向和副掃描方向的分割區(qū)901b上的數(shù)據(jù)校正時(shí)，被校正光柵數(shù)據(jù)932輸送到數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315，在那里，產(chǎn)生通過(guò)在如圖13所示的副掃描方向重復(fù)被改變的分割區(qū)901b而得到的用于一個(gè)條921的寫數(shù)據(jù)(步驟S33)。如此產(chǎn)生的寫數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315輸送到寫控制部件32，在那里進(jìn)行一個(gè)條921的寫操作(步驟S34)。
之后，在與對(duì)應(yīng)分割區(qū)901b(見(jiàn)圖3)的條921相鄰的副掃描方向設(shè)置的多個(gè)單元區(qū)901上進(jìn)行相同的操作，并由此進(jìn)行襯底9上的每個(gè)條921的寫操作。當(dāng)完成所有條921上的寫操作時(shí)(步驟S35)，利用傳送自動(dòng)裝置12將襯底9返回到盒子91(步驟S36)，并取出下一個(gè)襯底9，在其上開(kāi)始進(jìn)行寫操作(步驟S37)。當(dāng)完成在盒子91中容納的所有襯底9上的寫操作時(shí)，從圖形寫裝置1卸載盒子91(步驟S38)。
在上述圖形寫裝置1中，在每個(gè)襯底9上檢測(cè)在主掃描方向和副掃描方向上的膨脹/收縮率，并改變?cè)谥鲯呙璺较虻亩瞬可虾驮诟睊呙璺较虻亩瞬可?對(duì)于每個(gè)分割區(qū)901a只有在副掃描方向的端部上的寬度)的每個(gè)非圖形區(qū)912的寬度。此時(shí)，由于圖形塊911的尺寸保持不變，因此可以改變相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度(更準(zhǔn)確地說(shuō)，在主掃描方向中的每個(gè)間隙的寬度和在副掃描方向上每個(gè)間隙的寬度)，而在襯底9上寫的每個(gè)圖形塊911的寬度在主掃描方向和副掃描方向保持不變。
由于襯底上的一個(gè)圖形塊911的膨脹/收縮量通常很小，因此通過(guò)在主掃描方向和副掃描方向保持圖形塊911的寬度不變，可以實(shí)現(xiàn)合適的寫操作。換言之，如果進(jìn)行根據(jù)襯底9的膨脹或收縮而膨脹或收縮的圖形塊911的寫操作，則存在該圖形可能由于光柵化或掃描控制中的離散化誤差而部分變形的可能性，但是圖形寫裝置1不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。
在機(jī)械提取或收縮被寫在整個(gè)襯底9上的圖形的情況下(即通過(guò)改變操作臺(tái)的傳輸速度和光束的掃描寬度)，與常規(guī)情況下一樣，需要復(fù)雜控制，但是在圖形寫裝置1中，由于圖形塊911的尺寸不變，因此很容易控制。
在圖形寫裝置1中，由于只在對(duì)應(yīng)一個(gè)LSI的數(shù)據(jù)上進(jìn)行光柵化，因此與被寫在整個(gè)襯底9上的圖形被光柵化的情況相比，可以顯著減少數(shù)據(jù)處理的時(shí)間。
圖14是表示圖形寫裝置1的另一操作的示意圖。圖形寫裝置1的構(gòu)成(結(jié)構(gòu))與圖1、2和5所示的相同。圖14表示在光柵化部件312預(yù)先光柵化整個(gè)LSI數(shù)據(jù)931和在光柵化數(shù)據(jù)作為光柵數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器311中的情況下的操作的示意圖。圖形寫裝置1進(jìn)行與圖7和8相同的流程的操作，除了在圖7的步驟S26和S27之間另外插入步驟S41和S42，并省略了圖8的步驟S31和S32之外。
當(dāng)在圖形寫裝置1中得到襯底9在主掃描方向和副掃描方向的膨脹/收縮率時(shí)(步驟S26)，數(shù)據(jù)校正部件314在整個(gè)單元區(qū)901上進(jìn)行數(shù)據(jù)校正，用于改變非圖形區(qū)912在主掃描方向和副掃描方向的寬度，同時(shí)保持圖形911的形狀不變，如圖15所示(步驟S41)。圖15表示副掃描方向的寬度L1增加ΔL13和主掃描方向的寬度L2減小ΔL23的情況。
數(shù)據(jù)校正部件314利用多角鏡27根據(jù)在主掃描方向的光束掃描寬度進(jìn)行被改變單元區(qū)901的分割(步驟S42)。通過(guò)這個(gè)操作，產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)圖9的分割區(qū)901a和901b的光柵數(shù)據(jù)。之后，通過(guò)重復(fù)產(chǎn)生用于每個(gè)條的寫數(shù)據(jù)(步驟S27和S33)和用于每個(gè)條的寫操作(圖8步驟S34)，在襯底9的整個(gè)主表面上進(jìn)行寫操作。
在圖14的操作中，由于在每個(gè)單元區(qū)901上進(jìn)行光柵化，光柵化不受輻射頭的主掃描寬度的限制，因此很容易通過(guò)由一般計(jì)算機(jī)31進(jìn)行的處理分開(kāi)制備光柵數(shù)據(jù)932。
圖16是表示計(jì)算機(jī)31內(nèi)部的另一功能結(jié)構(gòu)的方框圖。圖16示出了這樣的結(jié)構(gòu)，從圖5的結(jié)構(gòu)中刪除了數(shù)據(jù)校正部件314，并在該圖中未示出光柵化部件312等。作光柵數(shù)據(jù)932，象圖4那樣制備在分割之后的單元區(qū)901上的數(shù)據(jù)。
在圖16的數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件315中，不校正光柵數(shù)據(jù)932并產(chǎn)生用于利用寫控制部件32對(duì)從輻射頭15發(fā)射的光束和操作臺(tái)14的傳送進(jìn)行控制的數(shù)據(jù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)，利用每個(gè)非圖形區(qū)912在主掃描方向和副掃描方向改變的寬度和不變的每個(gè)圖形塊911的尺寸進(jìn)行寫操作。
具體而言，當(dāng)襯底9在主掃描方向膨脹時(shí)，在完成一個(gè)分割區(qū)901a(或分割區(qū)901b)的寫操作時(shí)空著傳送操作臺(tái)14，并且光束的輻射部位偏移到下一個(gè)分割區(qū)的寫開(kāi)始位置。由此相鄰圖形塊之間的間隙的寬度增加，而圖形塊911的寬度在副掃描方向保持不變。另一方面，當(dāng)襯底9在副掃描方向收縮時(shí)，在完成一個(gè)分割區(qū)上的寫操作之前，對(duì)下一個(gè)分割區(qū)的寫操作進(jìn)行處理，并且相鄰圖形塊之間的間隙的寬度減小，而圖形塊911的寬度在副掃描方向保持不變。
在完成對(duì)應(yīng)分割區(qū)901b的條921上的寫操作時(shí)，根據(jù)襯底9在主掃描方向的膨脹或收縮控制輻射頭15的傳送，并在主掃描方向控制下一個(gè)條921的寫開(kāi)始位置。結(jié)果是，圖形塊之間的間隙的寬度增加或減小，而圖形塊911的寬度在主掃描方向也保持不變。
這樣，可以機(jī)械改變?cè)谥鲯呙璺较蚝透睊呙璺较虻膱D形塊911之間的每個(gè)間隙的寬度，并且這種方法還允許在襯底9上適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行寫操作。
盡管前面已經(jīng)討論了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明不限于上述優(yōu)選實(shí)施例，而是允許進(jìn)行各種修改的。
光束不限于多通道，也可以是單光束。作為光束的光源，除了可以使用氣體激光器或半導(dǎo)體激光器之外，例如還可以采用燈、發(fā)光二極管等?？梢酝ㄟ^(guò)采用電流計(jì)反射鏡或傳送輻射頭15來(lái)進(jìn)行光束的主掃描。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中，在由計(jì)算機(jī)31產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)時(shí)，圖5中所示的所有或部分功能可利用專用電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
襯底9的膨脹或收縮的測(cè)量可利用其它方法進(jìn)行，例如可以進(jìn)行與分開(kāi)發(fā)射的其它光束的非接觸測(cè)量。襯底9上的測(cè)量可在操作臺(tái)14以外的其它某些位置上進(jìn)行。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中在單元區(qū)901中的每個(gè)非圖形區(qū)912在主掃描方向和副掃描方向的寬度改變，但也可以是圖形塊911的寬度在主掃描方向或副掃描方向保持不變和在其它方向的寬度通過(guò)主掃描或副掃描的控制而膨脹或收縮的情況。在圖形寫裝置1的結(jié)構(gòu)中，特別是，可以通過(guò)控制多角鏡27的操作和光束的調(diào)制適當(dāng)?shù)卦谥鲯呙璺较蜻M(jìn)行串行膨脹或收縮。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中在光柵數(shù)據(jù)932上進(jìn)行校正，但也可以在LSI數(shù)據(jù)931上進(jìn)行校正。換言之，如果只在主掃描方向和副掃描方向基本上改變每個(gè)非圖形區(qū)912的寬度，則數(shù)據(jù)校正的方法可以適當(dāng)改變。
圖形塊911的陣列不限于點(diǎn)陣(即矩陣)排列，可以采用圖形塊在副掃描方向?qū)?zhǔn)并在主掃描方向不對(duì)準(zhǔn)的陣列。
適于利用光束在半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行圖形寫操作的圖形寫裝置1還可用在其它襯底上，如在其上寫多個(gè)圖形塊911的印刷電路板。
前面已經(jīng)詳細(xì)介紹了本發(fā)明，但前述說(shuō)明只是示意性的而非限制性的。因此應(yīng)該理解在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以做很多修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種圖形寫裝置，它通過(guò)用光束輻射襯底而進(jìn)行圖形寫操作，該裝置包括用于發(fā)射調(diào)制光束的光束發(fā)射部件；用于掃描來(lái)自所述光束發(fā)射部件的光束在襯底上的輻射部位的掃描機(jī)構(gòu)；用于產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件；寫控制部件，通過(guò)在寫數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上控制所述光束發(fā)射部件和所述掃描機(jī)構(gòu)，在襯底上寫多個(gè)圖形塊的陣列；和用于檢測(cè)襯底的膨脹或收縮的檢測(cè)器，其中，所述寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)，其中在來(lái)自所述檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度，而所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度在至少一個(gè)方向保持不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖形寫裝置，其中所述寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)，其中相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度改變了，而所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度在互相垂直的兩個(gè)方向保持不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖形寫裝置，其中所述掃描機(jī)構(gòu)在主掃描方向和副掃描方向掃描光束的輻射部位，并且在所述主掃描方向重復(fù)進(jìn)行各在所述副掃描方向延伸的條形區(qū)的寫操作，每個(gè)單元區(qū)包括所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)，和所述每個(gè)單元區(qū)的所述主掃描方向上的每個(gè)邊緣與所述條形區(qū)之一的邊緣重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的圖形寫裝置，其中所述寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件將每個(gè)所述單元區(qū)分割成多個(gè)分割區(qū)，每個(gè)分割區(qū)具有在所述主掃描方向的預(yù)定寬度，以便獲得在所述多個(gè)分割區(qū)的每個(gè)上的部分寫數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的圖形寫裝置，其中所述寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件將所述部分寫數(shù)據(jù)校正成其中在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變?cè)谒龈睊呙璺较虻亩瞬可系姆菆D形區(qū)的寬度的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的圖形寫裝置，其中所述寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件將對(duì)應(yīng)所述主掃描方向的端部上的分割區(qū)的部分寫數(shù)據(jù)校正成其中在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變?cè)谒鲋鲯呙璺较虻亩瞬可系姆菆D形區(qū)的寬度的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的圖形寫裝置，其中通過(guò)在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上基本上改變包括所述多個(gè)圖形塊之一的每個(gè)單元區(qū)的非圖形區(qū)的寬度，所述寫數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件產(chǎn)生所述寫數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的圖形寫裝置，其中所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)對(duì)應(yīng)被寫在半導(dǎo)體襯底上的一個(gè)芯片。
9.用光束輻射襯底而進(jìn)行圖形寫操作的圖形寫方法，包括以下步驟制備包括要寫在襯底上的圖形塊的圖像數(shù)據(jù)；獲取所述襯底的膨脹或收縮的檢測(cè)結(jié)果；產(chǎn)生對(duì)應(yīng)排列成陣列的多個(gè)圖形塊的寫數(shù)據(jù)；和通過(guò)在所述寫數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上發(fā)射調(diào)制光束同時(shí)掃描所述襯底上的輻射部位，將所述多個(gè)圖形塊寫在所述襯底上，其中在產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的所述步驟中產(chǎn)生這樣的數(shù)據(jù)，其中在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度而所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度至少在一個(gè)方向保持不變。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的圖形寫方法，其中在產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的所述步驟中產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)，其中相鄰圖形塊之間的每個(gè)間隙的寬度改變了，而所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度至少在互相垂直的兩個(gè)方向保持不變。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的圖形寫方法，其中在主掃描方向和副掃描方向掃描所述光束的輻射部位，并在所述寫步驟中在所述主掃描方向重復(fù)進(jìn)行各在所述副掃描方向延伸的條形區(qū)的寫操作，每個(gè)單元區(qū)包括所述多個(gè)圖形塊之一，和所述每個(gè)單元區(qū)的所述主掃描方向的端部上的邊緣與所述條形區(qū)之一的邊緣重合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的圖形寫方法，其中產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的所述步驟包括以下步驟將所述每個(gè)單元去分割成多個(gè)分割區(qū)，每個(gè)分割區(qū)具有在所述主掃描方向的預(yù)定寬度，以便獲得在所述多個(gè)分割區(qū)的每個(gè)上的部分寫數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的圖形寫方法，其中產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的所述步驟包括以下步驟將所述部分寫數(shù)據(jù)校正成其中在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變所述副掃描方向的端部上的非圖形區(qū)的寬度的數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的圖形寫方法，其中產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的所述步驟包括以下步驟將對(duì)應(yīng)所述主掃描方向的端部上的分割區(qū)的部分寫數(shù)據(jù)校正成其中在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上改變?cè)谒鲋鲯呙璺较虻亩瞬可系姆菆D形區(qū)的寬度的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的圖形寫方法，其中在所述產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的步驟中，通過(guò)在所述檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上基本上改變包括所述多個(gè)圖形塊之一的每個(gè)單元區(qū)的非圖形區(qū)的寬度，產(chǎn)生所述寫數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的圖形寫方法，其中所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)對(duì)應(yīng)被寫在半導(dǎo)體襯底上的一個(gè)芯片。
17.一種襯底，通過(guò)輻射調(diào)制光束同時(shí)掃描所述光束在其上寫圖形，該襯底包括在主表面上排列的多個(gè)圖形塊；和各在所述多個(gè)圖形塊的相鄰兩個(gè)之間的非圖形區(qū)，其中所述圖形塊的相鄰兩個(gè)之間的每個(gè)間隙的寬度根據(jù)所述主表面的膨脹或收縮而改變，而所述圖形塊的每個(gè)的寬度至少在一個(gè)方向保持不變。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的襯底，其中所述圖形塊的相鄰兩個(gè)之間的每個(gè)間隙的寬度根據(jù)所述主表面的膨脹或收縮而改變，而所述多個(gè)圖形塊的每個(gè)的寬度在所述多個(gè)圖形塊排列且互相垂直的兩個(gè)方向保持不變。
全文摘要
在用于寫排列在襯底上的LSI芯片的多個(gè)圖形塊的圖形寫裝置中，提供用于光柵化LSI數(shù)據(jù)931的光柵化部件(312)、用于在來(lái)自攝像機(jī)(15a)的圖像基礎(chǔ)上獲得襯底9的膨脹/收縮率的膨脹/收縮率計(jì)算部件(312)、用于根據(jù)膨脹/收縮率校正光柵數(shù)據(jù)(932)的數(shù)據(jù)校正部件(314)以及用于在校正數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件(315)。從由數(shù)據(jù)產(chǎn)生部件(315)產(chǎn)生的寫數(shù)據(jù)，在襯底上寫圖形塊陣列，其中在相鄰圖形塊之間的非圖形區(qū)的寬度改變而每個(gè)圖形塊的寬度保持不變。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1467570SQ0313135
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月6日
發(fā)明者中井一博 申請(qǐng)人:大日本網(wǎng)目版制造株式會(huì)社