空间光调制器装置、光刻设备、显示装置、产生具有空间光图案的光束的方法以及制造器件的方法

摘要

用于提供响应于电信号可变的空间光图案的空间光调制器装置(SLM)包括第一调制器元件(ME1)和第二调制器元件(ME2。可以叠加通过第一调制器元件(ME1)处理过的第一光束(LB1)和通过第二调制器元件(ME2)处理过的第二光束(LB2)以形成空间光图案。这样，可以用第二调制器元件(ME2)的相应像素来补偿第一调制器元件(ME1)中的缺陷。通过第一调制器元件(ME1)和第二调制器元件(ME2)提供的空间光图案是互补的，并且组合为所需空间光图案。可以将所述空间光调制器装置(SLM)用在光刻设备(LA)或显示装置(DD)中。

说明书

技术领域

本发明涉及空间光调制器(SLM)装置，用于提供响应于电信号可变的空间光图案，SLM装置包括调制器元件，用于接收光束的一部分并且响应于电信号来改变光束的一部分。

本发明还涉及包括这种空间光调制器装置的光刻设备。

本发明还涉及包括这种空间光调制器装置的显示装置。

本发明还涉及一种产生具有空间光图案的光束的方法，其中使用这种空间光调制器装置。

本发明还涉及一种制造器件的方法，包括其中使用这种空间光调制器装置的光刻步骤。

背景技术

将空间光图案理解为意味着在与光束的传播方向垂直的平面内的各向异性光强分布。

US6,618,185 B2公开了一种具有图1中所示一行像素的阵列200的SLM装置。所述像素包括通过支撑构件310-316可移动地与衬底300相连的可移动微镜10-16。通过向地址电极410-416以及可移动微镜10-16施加电势差，可以使可移动微镜10-16倾斜。倾斜程度依赖于各个地址电极和各个可移动微镜之间的电势差。当通过正确选择的电势差被寻址时，可以这样配置微镜，使得它们或者基本上与衬底300平行，参见图1中的微镜10和14-16，或者倾斜基本相同的角度，参见图1中的微镜11-13。

实际上，SLM装置可能包括有缺陷的像素，即通过施加电势差不能足够地控制其位置的像素。这样的像素可能被卡在特定的位置中，例如接通状态、断开状态或这两个状态之间的任意状态。在更一般的情况下，有缺陷的像素是其响应在可接受规范或操作限制之外的任意像素。有缺陷的像素可以对于空间光图案贡献太多或太少的光。结果，可能不会获得所需的空间光图案。当在光刻方法中使用空间光图案时，这可能导致在用所述空间光图案照射的工作物中的缺陷。

US6,618,185 B2公开了一种补偿光刻方法中的有缺陷像素的方法。在所述方法中，在利用具有有缺陷像素所导致的缺陷的空间光图案的第一写入过程中、以及在利用具有已经针对第一写入过程中的缺陷进行了补偿的空间光图案的第二写入过程中照射工作物。这是通过在第一和第二写入过程中分别使用其他像素来实现的。为此目的，校准了像素，即确定了有缺陷的像素。然后，将已校准的像素用于实现使用第一和第二写入过程补偿有缺陷像素的方法。

US 6,618,185 B2公开了如图2所示的这种方法的实施例，其中将多个阵列用于坏像素的补偿。图2包括第一SLM 1610和第二SLM 1620和分束器1630。向第一SLM 1601和第二SLM 1620馈送相同的图案数据。然而，用于第一和第二SLM中的单独像素的校准功能是惟一的。将SLM区域一起校准，使得第一SLM中的每一个像素与第二SLM中的一组像素相对应。这是在两个方向上实现的。通过这么做，人们将得到沿两个方向的一对四像素关系。SLM差别将这样被校正。如果将第一SLM相对于第二SLM旋转180°，将抵消SLM本身中的一些几何误差。可以将第一和第二SLM通过相同强度的电磁辐射来照射。然而，通过不同强度照射第一和第二SLM，可以实现进一步的灰度等级。灰度等级的数目将依赖于这两个强度的关系和绝对值。

公知SLM装置的缺点是：有缺陷像素的补偿要求第一和第二写入过程。用于第二写入过程的电压调节要求相对较长的时间，特别是对于较大的像素阵列。这致使公知SLM装置的操作相对较慢。当在光刻工具中使用时，这种光刻工具的产量相对较低。

发明内容

本发明的目的是提出一种SLM装置，能够在单个写入过程中提供补偿有缺陷像素的空间光图案的调制。

该目的是通过权利要求1中所述的SLM装置来实现的。在根据本发明的SLM装置中，将第一调制器元件和第二调制器元件配置为使得当第一调制器元件的像素和第二调制器元件的像素处于它们各自的第一状态时，在空间光图案中的那部分第一光束和那部分第二光束配置为基本上重合。在空间光图案中，来自于第二调制器元件中的像素的那部分第二光束可以代替在第一调制器元件的像素有缺陷的情况下由于那部分第一光束导致的调制。这意味着可以将第二调制器元件的一个单独像素用于补偿第一调制器元件中的像素的缺陷。因为将空间光图案中的那部分第一光束和那部分第二光束配置为基本重合，这种代替获得空间光图案中的所需调制。因此，可以将只具有两个不同状态的第二调制器元件的单个像素用于代替通过第一调制器元件中的像素的调制。

与此相反，在公知的SLM装置中，通过使用相同的第一SLM的第二写入过程来补偿第一SLM中的有缺陷像素。这对于第二SLM也是相同的。为此目的，将第一和第二SLM的像素中的每一个均进行校准。然后将第二SLM用于增加装置的动态范围，即引入灰度等级。将SLM区域一起校准，使得第一SLM中的每一个像素与第二SLM中的一组像素相对应。按照这种方式就实现了灰度等级。通常，当第二调制器元件中的一组像素处于第一状态时，第二光束的各个部分不再与那部分第一光束重合。因此，那组像素不能如在本发明的情况下那样简单地代替第一调制器元件的像素。在公知的SLM装置中，这只有当正确的选择了用于第二调制器元件的微镜的电信号时才能实现，这要求与一个接通状态相对应的多于简单的一个信号。必须用不同的信号对每一个微镜进行寻址，从而实现所需补偿，而在根据本发明的SLM装置中只要求两个状态。

术语“与第一光束基本上无关”意味着在其中第一光束入射到第一调制器元件的像素上和其中第一光束没有入射到其上的情况之间不存在显著的差别。术语“与第二光束基本上无关”具有相应的意思。

空间光调制器装置还可以包括控制单元，用于接收所需的空间光图案，例如空间光调制装置的用户希望获得的空间光图案，并且用于提供第一电信号和第二电信号以获得所需的空间光图案。可以将控制单元配置用于防止第一调制器元件的像素和第二调制器元件的像素同时处于它们各自的第一状态。这意味着当第一调制器元件的像素和第二调制器元件的像素是功能正常的，即没有缺陷时，只获得以下三种组合状态之一：(1)两个像素处于第二状态，即没有像素对于空间光图案贡献光；(2)第一调制器元件的像素处于第一状态，而第二调制器元件的像素处于第二状态，即只有第一调制器元件的像素对于空间光图案有贡献；以及(3)第二调制器元件的像素处于第一状态而第一调制器元件的像素处于第二状态，即只有第二调制器元件的像素对于空间光图案有贡献。在该实施例中，控制单元不可用于使两个像素都处于第一状态，即两个像素不能同时对于空间光图案贡献光。这种控制单元允许互补地使用第一调制器元件和第二调制器元件，即可以选择第二调制器的像素而不是第一调制器元件的像素来向空间光图案贡献光。当空间光图案是二元光图案，即空间光图案由具有较低强度或较高强度的像素组成时，该实施例是特别有利的，因为它防止像素可能具有太高强度。

第一调制器元件可以具有单独的像素或多个像素。多个像素可以具有基本上完全相同的尺寸和性质，并且可以配置为阵列，如在公知的SLM装置中那样。

第二调制器元件可以具有单个的像素或多个像素。多个像素可以具有基本上完全相同的尺寸和性质，并且可以配置为阵列。

在实施例中，第一和第二调制器元件具有同样的尺寸和布局。第一调制器元件的多个像素中的每一个像素可以具有第二调制器元件的多个像素中的相应像素，使得当第一调制器元件的多个像素中的像素和第二调制器元件的相应像素处于它们各自的第一状态时，将空间光图案中的第一和第二光束的相应部分配置为基本重合。这意味着可以将第二调制器元件的每一个元素用于补偿第一调制器元件中的任意像素的缺陷。因为空间光图案中的那部分第一光束和那部分第二光束配置为针对第一调制器元件和相应的第二调制器元件的每一对像素基本上重合，这种代替不会导致空间光图案的调制中的任意缺陷。因此，可以将只具有两个不同状态的第二调制器元件的单个像素用于代替通过第一调制器元件中的任意像素的调制。

在实施例中，第一调制器元件的像素是有缺陷的，并且修改所述有缺陷像素，使得空间光图案基本上与入射到有缺陷像素上的那部分第一光束无关，不论第一电信号如何。通常有缺陷像素可能对于空间光图案有贡献，不论第一电信号如何。这种像素是永久接通的。那么，不可以获得其中相应部分是暗的即没有光的空间光图案。在该实施例中，当修改所述有缺陷像素时防止了这种效应，使得空间光图案与入射到有缺陷像素上的那部分第一光束基本上无关，不论第一电信号如何。为了对于第一调制器元件的全部像素获得该效应，修改第一调制器元件的基本上全部有缺陷像素，使得空间光图案与入射到任意有缺陷像素上的那部分第一光束无关，不论第一电信号如何。

当与第一调制器元件的有缺陷像素相对应的第二调制器元件的像素无缺陷时，可以将第二调制器元件的该像素用于补偿第一调制器元件的有缺陷像素。当第一调制器元件的每一个有缺陷像素具有第二调制器元件的相应无缺陷像素时，可以通过第二调制器元件的相应像素补偿第一调制器元件的每一个有缺陷像素。那么，可以产生任意二元的空间光图案，即其中光具有或高或低强度级别的空间光图案，甚至当第一调制器元件具有缺陷时也是如此，只要第二调制器元件的相应像素是无缺陷的。

类似地，第二调制器元件可以具有一个或更多有缺陷像素。可以修改第二调制器元件的有缺陷像素，使得空间光图案基本上与入射到第二调制器元件的有缺陷像素上的那部分第二光束无关，不论第二电信号如何。于是确保第二调制器元件的有缺陷像素对于空间光图案没有贡献，而这可能导致实际的空间光图案与所需空间光图案背离。当与第二调制器元件的有缺陷像素相对应的第一调制器元件的像素无缺陷时，第一调制器元件的该像素不要求通过第二调制器元件的有缺陷元件的补偿。优选地，与第二调制器元件中的有缺陷像素相对应的第一调制器元件的全部像素是无缺陷的。

第一和/或第二调制器元件的像素可以具有分别响应于第一和/或第二电信号可变的反射。调制器单元的可变反射可能导致入射到调制器单元上的光束的重新定向和/或相位变化。替换地或附加地，第一和/或第二调制器单元的像素可以具有分别响应于第一和/或第二电信号可变的透射。

像素可以包括与公知SLM的微镜类似的一个或更多微镜。替换地或附加地，像素可以包括能够沿轴引入折射率变化的液晶(LC)单元。可以将LC单元用于响应于施加到LC单元的电信号改变入射到其上的光的振幅和/或方向。LC单元可以操作为透射或反射。

代替LC单元，可以使用基于在国际专利申请IB2004/052620和欧洲专利申请03104914.1中所述的电子湿润(electro-wetting)单元，这两个专利均转让给本申请的申请人并且具有内部参考号PHNL031520。

在实施例中，用于叠加通过第一调制器元件处理过的第一光束和通过第二调制器元件处理过的第二光束的装置包括半透明光学元件，所述半透明光学元件透射通过第一调制器元件处理过的第一光束，并且反射通过第二调制器元件处理过的第二光束，使得将通过第一调制器元件处理过的第一光束和通过第二调制器元件处理过的第二光束组合为组合光束。替换地，用于叠加通过第一调制器元件处理过的第一光束和通过第二调制器元件处理过的第二光束的装置包括半透明光学元件，所述半透明光学元件配置用于透射通过第二调制器元件处理过的第二光束，并且反射通过第一调制器元件处理过的第一光束，使得将通过第二调制器元件处理过的第二光束和通过第一调制器元件处理过的第一光束组合为组合光。按照这种方式，当第一和第二处理过的光束共线时可以方便地传输组合光图案。半透明光学元件可以是诸如偏振分束器之类的分束器。

在替换实施例中，将处理过的第一和第二光束不共线地叠加，即在诸如平面之类的空间限制区域中叠加。这可以通过镜子或透镜来实现，利用所述镜子或透镜将第二处理过的光束导引到第一处理过的光束，或者将第一处理过的光束导引到第二处理过的光束。

在实施例中，当分别不存在第一和/或第二电信号时，第一和/或第二调制器元件的像素处于第二状态。结果，例如在由于有缺陷电连接导致没有正确地提供电信号的情况下，调制器元件的像素对于空间光图案没有贡献。那么可以通过向另一个调制器元件的相应像素提供电信号来对此进行补偿。

在实施例中，SLM装置还包括分束元件，用于接收输入光束，并且用于将输入光束分为第一光束和第二光束。这允许使用提供成本有效的单独输入光束的单独光源。在替换实施例中，将第一和第二调制器元件配置用于接收分别对应于第一和第二不同光源的第一和第二光束。这具有以下优势：空间光图案可以具有相对较大的功率。

可以将分束元件配置为也作为半透明光学元件，用于叠加通过第一调制器元件处理过的第一光束和通过第二调制器元件处理过的第二光束。这允许具有相对较小个数的光学部件的相对紧凑的SLM装置。

本发明的一个方面涉及一种光刻设备，用于利用具有空间光图案的光化学辐射照射在工作物上设置的光化学材料层。光刻设备包括：光源，用于提供光化学辐射；以及如上任意实施例中所述的根据本发明的SLM装置，配置用于接收通过光源提供的光化学辐射。将SLM装置配置用于调制已接收的光化学辐射，使得已调制的光化学辐射具有空间光图案。然后可以将具有空间光图案的光化学辐射提供给光化学材料层。

光刻设备可以是允许无需掩模来执行光刻的无掩模光刻设备。无掩模光刻是本质上是公知的，并且在US 6,618,185 B2中描述了具有基于微镜阵列的SLM装置的光刻设备。

SLM装置可以是具有例如微镜的芯片，所述微镜可以局部地改变光化学材料层中的光子密度。光子密度图案反映了在传统光刻中的掩模中编码的信息。可以电驱动所述微镜。将图案数据通过电子数字装置直接发送至芯片。调制元件越长，光刻设备的产量可以越大。在调制器元件上，称为上级像素的诸如单个微镜或一组微镜之类的每一个像素表示光化学材料层中的点(spot point)。然而，这意味着因为没有这种点可以出故障，所以如果存在，调制器元件必须在每一个像素或上级像素的水平上是无缺陷的。这限制了调制器元件的尺寸，并且因此限制了光刻设备的产量。

根据本发明的实施例，将光化学层通过两个(或更多)调制器元件来曝光，将所述空间光图案组合为光化学层中的组合空间光图案。这两个调制器元件一起限定了光化学层中的完整空间光图案。调制器元件可以具有诸如有缺陷镜子之类的有缺陷像素，但是优选地通过这些有缺陷像素处理的那部分光不会与空间光图案重合。

本发明的一个方面涉及一种用于显示图像的显示装置。所述显示装置包括：光源，用于提供光束；以及如以上任意实施例所述的根据本发明的SLM装置，配置用于接收通过光源提供的光束以调制已接收到的光束，使得已调制的光束具有与图像相对应的空间光图案，并且向显示器表面提供具有空间光图案的光束。显示装置可以包括多于一个(例如三个)光源，用于提供多于一个(例如三个)不同颜色的光束，例如红色、绿色和蓝色。通过光源提供的每一个光束可以通过根据本发明的一个SLM来调制。替换地，可以通过根据本发明的一个相同的SLM装置的不同部分来调制两个或更多(如果存在)的光束。

附图说明

本发明的这些和其他方面将参考附图进一步地描述，其中：

图1示出了公知SLM装置的像素阵列的行；

图2示出了具有两个微镜阵列的公知SLM装置的实施例；

图3示意性地示出了具有根据本发明的SLM装置的光刻设备；

图4示意性地示出了根据本发明的SLM装置的另一个实施例；

图5示意性地示出了根据本发明的SLM装置的另一个实施例；以及

图6示出了用于显示图像的具有根据本发明的SLM装置的显示装置。

具体实施方式

图3中所示的光刻设备LA适合于通过具有在该示例中表示为“P”的空间光图案的光化学辐射来照射设置在工作物P上的光化学材料层AL。光化学材料可以是光刻中通用的光致抗蚀剂。可以通过用光化学辐射照射所述材料来改变光化学材料的溶解性。在实施例中，通过光化学辐射照射的那部分光化学材料变为可溶解的并且可以被去除，而没有照射的那部分保持在显影剂溶液中不溶解。在另一个实施例中，通过光化学辐射照射的那部分光化学层保持不溶解的并且不能被去除，而没有照射的那部分在显影剂溶液中是可溶解的并且可以被去除。通常将这两种类型的光化学材料分别称为正抗蚀剂和负抗蚀剂。

工作物W可以是诸如硅晶片之类的任意类型衬底，在所述衬底上布置了例如诸如氧化硅之类的绝缘材料和诸如掺杂硅、铝或铜之类的导电材料的已构图层(patterned layer)。衬底可以是将在其上制作液晶显示器(LCD)的透明绝缘层。在衬底上可以是通过光刻、以及随后的诸如刻蚀之类的材料去除处理进行构图的层。光化学材料的已显影层可以作为材料去除处理中的掩模。进行构图的层可以是例如掺杂半导体材料或金属之类的导电层。或者，进行构图的层可以是诸如二氧化硅之类的绝缘层。

光刻设备LA包括用于提供光化学辐射的光源LS。在该示例中，光源LS是发射波长248nm的受激准分子激光器。在另一个实施例中，LS发射红外(IR)、可见或紫外(UV)辐射。

将通过光源LS发射的光束称为输入光束ILB，并且可以将其馈送至空间光调制器装置SLM中，即将空间光调制器装置SLM配置用于接收通过光源LS提供的光化学辐射。空间光调制器装置SLM能够调制已接收的光化学辐射使得已调制的光化学辐射具有空间光图案，并且能够向光化学材料层AL提供具有空间光图案的光化学辐射。

空间光调制器装置SLM包括分束元件BS，用于接收输入光束ILB，并且用于将输入光束分为第一光束LB1和第二光束LB2。在该实施例中，分束元件BS是偏振分束器。分束元件BS可以用诸如半透明平板光学元件之类的任意其他合适的分束元件来代替。在另一个实施例中，可以使用未示出的两个分立光源。可以将这两个分立光源配置为发射基本相同波长的光。

空间光调制器装置SLM包括：具有用于接收第一电信号并且响应于第一电信号处理第一光束LB1的像素的第一调制器元件ME1；以及具有用于接收第二电信号并且响应于第二电信号处理第二光束LB2的像素的第二调制器元件ME2。第一和第二调制器元件ME1和ME2两者都是与公知的SLM装置的微镜阵列类似的微镜阵列。所述像素可以通过单独的微镜或通过形成所谓上级像素的多个微镜来形成。阵列可以具有1000乘1000微镜的尺寸，但是本发明不局限于具有矩形布局的阵列，也不局限于具有该尺寸的阵列。第一和第二调制器元件ME1和ME2可以具有相同的尺寸和布局。

与公知SLM装置类似，可以通过在图1中所示的微镜10-16和电极410-416之间施加电势差来调节阵列中的微镜朝向。当微镜基本上与衬底300平行时，参见图1中的微镜10和14-16，光束LB1或LB2分别垂直入射，即与微镜的表面垂直入射。微镜的表面是反射性的，例如通过涂敷铝层，并且基本上与衬底300平行的微镜分别返回光束LB1或LB2。参见图1中的微镜11-13，相对于衬底300倾斜的微镜将入射到其上的那部分光束沿另一个方向反射至未示出的束流收集器，在所述束流收集器中吸收相应的那部分光束。

按照这种方式，第一和第二调制器元件ME1和ME2分别处理第一和第二光束LB1和LB2，其中所述处理依赖于施加到各个电极410-416和微镜10-16上的电势差。将施加到第一和第二调制器元件ME1和ME2的各个电极410-416和微镜10-16上的电势差分别称为第一和第二电信号。

作为处理的结果，第一和第二光束LB1和LB2每一个均具有分别通过第一和第二条调制器元件ME1和ME2中的微镜可变的空间光图案。通过第一调制器元件ME1处理的第一光束和通过第二调制器元件ME2处理的第二光束通过半透明光学元件BS叠加，所属半透明光学元件BS配置用于透射通过第一调制器元件ME1处理过的第一光束以及反射通过第二调制器元件ME2处理过的第二光束，使得将通过第一调制器元件ME1处理过的第一光束和通过第二调制器元件ME2处理过的第二光束组合为组合光束CLB。组合光束CLB具有作为处理过的第一和第二光束的空间光图案的叠加结果的空间光图案。因此，空间光调制器装置SLM能够提供响应于电信号可变的空间光图案。电信号包括施加到第一调制器元件ME1上的第一电信号和施加到第二调制器元件ME2上的第二电信号。

将组合光束CLB通过光化学材料层AL上的两个透镜LE来聚焦。这些透镜LE将所述空间光图案例如缩小4倍。在另一个实施例中，没有缩小空间光图案。通过空间光调制器装置SLM提供的空间光图案可以具有如此小的特征，使得除非先将它们放大否则不能被人眼观察到。

在该实施例中，将分束元件BS配置成也作为半透明光学元件，用于叠加通过第一调制器元件处理过的第一光束和通过第二调制器元件处理过的第二光束。在未示出的另一个实施例中，使用两个分立的光学元件。

第一调制器元件ME1的像素具有响应于第一电信号可调的状态，所述可调状态包括：第一状态，用于处理第一光束LB1，使得入射到像素上的一部分第一光束LB1是空间光图案的一部分，例如与衬底300平行的微镜10和14-16；以及第二不同的状态，用于处理第一光束LB1使得空间光图案基本上与那部分第一光束LB1无关，例如相对于衬底300倾斜的微镜11-13。类似地，第二调制器元件ME2的像素具有响应于第二电信号可调的状态，所述可调状态包括：第一状态，用于处理第二光束LB2，使得入射到像素上的一部分第二光束LB2是空间光图案的一部分；以及第二不同的状态，用于处理第二光束LB2，使得空间光图案基本上与那部分第二光束LB2无关。第一和第二调制器元件ME1和ME2的像素因此具有分别响应于第一和第二电信号可变的反射。

第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2每一个均包括多个像素，在该实施例中是微镜阵列。第一调制器元件ME1的多个像素中的每一个像素均具有第二调制器元件ME2的多个像素中的相应像素，使得当第一调制器元件ME1的多个像素中的像素和第二调制器元件ME2的相应像素处于它们各自的第一状态时，例如与各自衬底300平行时，空间光图案中的第一和第二光束的相应部分配置为基本重合。

将第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2安装到未示出的普通支撑结构。在实施例中，第二调制器元件ME2相对于第一调制器元件ME1的位置是可调的，以便配置空间光图案中的第一和第二光束的相应部分的那部分基本重合。

空间光调制器装置SLM包括控制单元CU，用于接收所需的空间光图案，并且用于提供第一电信号和第二电信号以获得所需空间光图案。在该实施例中，控制单元CU是计算机，并且所需空间光图案是“P”，但是本发明不局限于仅用于说明本发明的该所需空间光图案。

将通过第一光束LB1观看的第一调制器元件ME1的正视图在图3中示意性地示出在实黑线ME1的顶部上，所述实黑线ME1表示第一调制器元件ME1的截面。第一调制器元件ME1具有若干个通过空心圆在图3中第一调制器元件ME1的正视图中表示的有缺陷像素DP1。一些缺陷与所需光图案重合，即，在“P”的内部。只使用第一调制器元件ME1将导致具有缺陷的空间光图案。“P”外部的有缺陷像素可能对于空间光图案有贡献，而“P”内部的有缺陷像素可能对于空间光图案没有贡献。

基本上修改第一调制器元件ME1的全部有缺陷像素，使得空间光图案基本上与入射到任意有缺陷像素DP1上的那部分第一光束LB1无关，不论第一电信号如何。这是通过有缺陷微镜的铝层的激光切除来实现的。替换地，可以使用任意其他合适的掩模技术。结果，第一调制器元件ME1的有缺陷像素DP1对于空间光图案没有贡献。

只通过使用第一调制器元件ME1获得的空间光图案不等于所需“P”。它在图案中具有由于第一调制器元件ME1中的有缺陷像素导致的多个空洞。控制单元CU向与在图案中引起空洞的第一调制器元件ME1的有缺陷像素相对应的第二调制器元件ME2的那些像素提供第二电信号，使得将空洞用第二光束LB2的部分来填充。

通过第二光束LB2观看的第二调制器元件ME2的正视图在图3中示意性地示为表示第二调制器元件ME2的截面的实黑线ME2的右侧。在第二调制器元件ME2的正视图中，用灰色示出了通过第一调制器元件ME1提供的那部分图案“P”。通过第二调制器元件ME2填充的在通过第一调制器元件ME1提供的图案“P”中的空洞通过黑色圆圈示出，表示提供返回分束器BS并去往组合光束CLB的那部分第二光束LB2的第二调制器元件ME2的像素。

因此，第二调制器元件ME2提供没有通过第一调制器元件ME1提供的那部分空间光图案。结果，即使当在第一和第二调制器元件ME1和ME2中存在缺陷时也可以获得所需空间光图案。

在该实施例中，第二调制器元件ME2具有在图3中的第二调制器元件ME2的正视图中通过空心圆圈表示的多个有缺陷像素DP2。第二调制器元件ME2的有缺陷像素DP2与第一调制器元件ME1的无缺陷像素相对应。类似地，在ME2的正视图中通过灰色圆圈示出的与第一调制器元件ME1的有缺陷像素DP1相对应的第二调制器元件ME2的像素是无缺陷的。因此，可以获得无缺陷的所需空间光图案。

控制单元CU包括其中存储了第一调制器元件ME1中的有缺陷像素DP1的位置的存储器。当所需图案将要求这种有缺陷像素DP1对空间光图案贡献一部分第一光束LB1时，控制单元CU激活第二调制器元件ME2中的相应像素来代替有缺陷的像素DP1，使得该相应的像素对于组合光束CLB贡献一部分第二光束LB2来代替那部分第一光束LB1，以获得所需空间光图案。这意味着将控制单元CU配置用于防止第一调制器元件ME1的像素和第二调制器元件ME2的相应像素同时处于它们各自的第一状态。

在另一个实施例中，将控制单元CU配置为使用近似相等个数的第一调制器ME1和第二调制器ME2的像素以获得所需空间光图案。第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2的像素的其他组合也是可以的，只要获得提供所需空间光图案即可。

在图4中所示的空间光调制器装置SLM的替换实施例中，将第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2布置在相同平面中，这简化了第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2的对齐。可以将第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2集成在一个相同微镜阵列中，这更进一步地简化了对齐。通过分束器BS将入射光束ILB分为导引到第一调制器元件ME1的第一光束LB1和经由镜子M导引到第二调制器元件ME2的第二光束。

与图3的实施例类似，通过分束器BS将通过第一调制器元件ME1处理过的第一光束LB1和通过第二调制器元件ME2处理过的第二光束LB2组合为组合光束CLB。按照与图3的实施例类似的方式，控制单元CU可以与第一和第二调制器元件ME1和ME2相连。

图5中所示的空间光调制器装置SLM具有第一和第二调制器元件ME1和ME2，每一个均包括具有分别响应于第一和第二电信号可变的透射率的像素阵列。所述像素可以是液晶(LC)单元，所述液晶单元针对偏振光具有依赖于LC单元中的液晶分子取向的透射率。可以通过向LC单元施加电压来控制液晶分子的取向。可以使用其第一和第二光束LB1和LB2通过第一分束器BS1分离的偏振输入光束ILB来操作图5的SLM装置。第一和第二光束LB1和LB2可以通过调制器元件ME1和ME2来处理，并且可以通过第二分束器BS2叠加已处理的第一和第二光束LB1和LB2以获得具有所需空间光图案的组合光束CLB。再次，可以按照与图3的实施例类似的方式将控制单元CU与第一和第二调制器元件ME1和ME2相连。可以将第一和第二调制器元件ME1和ME2的LC单元集成到一个相同的装置中。替换地，它们可以通过两个分离的装置来实现。

代替地或者附加地，第一和/或第二调制器元件的LC单元可以包括在申请号为IB2004/052620的国际专利申请和申请号为03104914.1的欧洲专利申请中所述的电子浸润单元，这两个专利均转让给本申请的申请人并且具有内部参考号PHNL031520。

代替图3中所示的SLM装置，图4和图5中所示的SLM装置可以用在光刻设备LA中。

可以将第一和第二调制器元件ME1和ME2配置用于交替地接收第一和第二光束LB1和LB2，即在第一时间段间内将第一调制器元件ME1配置为接收第一光束LB1而将第二调制器元件ME2配置为不接收第二光束LB2，以及在与第一时间段不同的第二时间段内将第二调制器元件ME2配置为接收第二光束LB2而将第一调制器元件ME1配置为不接收第一光束LB1。这可以通过在第一和第二光束LB1和LB2的光路上使用适当的快门(shutter)或者当通过不同的光源发射第一和第二光束LB1和LB2时通过关闭相应的光源来实现。在该实施例中，将入射到SLM装置上的总光强减小了一半，这在存在耗散的情况下是有利的。

例如，SLM装置可以具有矩形或正方形微镜，所述微镜具有1-20微米的长度和宽度。例如，可以将它们配置为具有1-200cm²尺寸的矩形或正方形阵列。

可以将图3、4和5中任意一个所示的空间光调制器SLM用在如图6所示的用于显示图像的显示装置DD中。显示装置DD包括用于提供光束的光源LS和配置用于接收通过光源LS提供的光束ILB的空间光调制器装置SLM。空间光调制器装置SLM与控制单元CU相连，所述控制单元CU配置用于提供第一和第二电信号以调制接收到的光束，使得已调制的光束具有与图像相对应的空间光图案。然后可以将具有空间光图案的光束CLB提供给未示出的显示表面。显示表面可以是也可以不是根据本发明的显示装置DD的一部分。

总之，用于提供响应于电信号可变的空间光图案的空间光调制器装置SLM包括第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2。可以叠加通过第一调制器元件ME1处理过的第一光束LB1和通过第二调制器元件ME2处理过的第二光束LB2，用于形成空间光图案。按照这种方式，可以用第二调制器元件ME2的相应像素来补偿第一调制器元件ME1中的缺陷。通过第一调制器元件ME1和第二调制器元件ME2提供的空间光图案是互补的，并且组合为所需空间光图案。可以将空间光调制器装置SLM用在光刻设备LA或显示装置DD中。