KR100278824B1 - 개선된 레이저 패턴 발생장치 및 방법 - Google Patents

개선된 레이저 패턴 발생장치 및 방법 Download PDF

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씨. 알렌 폴
제이. 졸리 매튜
엘. 테이트즐 로빈
리저 마이클
보한 마이클
토마스 티모시
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제임스 엘. 허드
에텍 시스템즈 인코포레이티드
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Abstract

개선된 레이저 패턴 발생장치. 본 발명의 개선된 패턴 발생장치는 기판상에 회로패턴을 프린트하기 위해 워크피스상에 방사선 반응막을 노광시키기 위해 레이저 빔(501) 을 사용한다. 레이저 빔은 빔 조정수단을 사용하여 정렬된다. 레이저 빔(501) 은 브러시를 생성하기 위해 32 빔으로 분할된다. 브러시는 회전다변형 미러(510) 의 사용을 통하여 워크피스(516) 를 주사한다. 브러시의 각각의 빔은 17개의 강도값중의 하나를 가질 수 있다. 빔은 AOM(Acousto-Optical Modulator)(506) 에 의해 조절되며 발생되어져야 할 패턴을 정의하는 신호가 AOM(506)에 제공한다. 신호는 라스터라이저(507) 에 의해 생성되며 증가된 프린트 속도는 물리적 스테이지 패스를 제거하는 프린팅 방법과 폭넓은 브러스의 사용을 통하여 성취된다.

Description

[발명의 명칭]
개선된 레이저 패턴 발생장치 및 방법
[도면의 간단한 설명]
제1a도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용되는 시간지연 도입후의 최종이미지 평면에서의 빔 구성도.
제1b도는 시간지연이 도입되기 전의 빔 구성도.
제1c도는 본 발명의 바람직한 실시예에 제공되는 것으로써 빔 시간지연이 도입된 후의 빔 구성도.
제1d도는 본 발명의 바람직한 실시예의 단계 및 빔 이동에 의한 결과인 프린팅 각도를 도시하는 도
제1e도는 발생되어져야 할 패턴의 회전에 의한 결과인 오정렬된 프린팅 이미지를 도시하는 도.
제1f도는 본 발명의 바람직한 실시예에서 이용될 수 있는 것으로써 픽셀 시간지연 도입후의 보정된 프린팅 이미지를 도시하는 도
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용되는 것으로써 기입격자를 도시하는 도
제3a도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용되는 것으로써 마스크상에 프린팅하는 방법을 도시하는 도.
제3b도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 수행되는 프린팅 방법의 열장이음 특징을 도시하는 도,
제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용되는 것으로써 기하좌표 및 프레임을 도시하는 도.
제5도는 본 발명의 패턴 발생장치의 블록도.
제6도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용될 수 있는 것으로써 빔 조정수단을 도시하는 블록도.
제7도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용될 수 있는 것으로써 빔 스플리터를 도시하는 블록도.
제8도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용될 수 있는 것으로써 OPF(Once Per Facet) 검출기(Detector)를 도시하는 블록도.
제9도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 이용되는 것으로써 OPF 검출기 및 시스템 타이밍 발생기의 결합을 도시하는 도.
제10도는 본 발명의 바람직한 실시예의 동작에 사용되는 주 동기화신호의 타이밍도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
1. 발명의 분야
본 발명은 레이저 및 방사선에 반응하는 막을 사용하는 패턴발생의 분야에 관한 것이며, 특히 집적회로의 제조에 관한 것이다.
2. 종래의 기술
집적회로의 포토리소그래픽 제조에 있어서, 방사선 에너지에 반응하는 막은 회로특성을 정의하기 위해 소정 패턴으로 노광된다. 어떤 경우에, 이 에너지는 패턴을 가지는 마스크를 통과하며 이렇게 하여 반도체 몸체상에서 포토레지스트 막을 선택적으로 노광한다. 다른 경우에, 막은 마스크 기판상에 있으며 마스크 형성의 일단계로써 노광된다. 또 다른 경우에 방사선 에너지 자체의 방향은 막에서의 패턴을 정의하기 위해 제어된다. 이것은 마스크를 형성하는 부분으로써 또는 반도체 웨이퍼를 보호하는 레지스트 막에 직접 "기입(writing)"하기 위해 행해질 수 있다. 자외선, 가시광선, 간섭광, X-선 및 전자빔(E-Beam)을 포함한 다양한 방사선 에너지 소스가 사용되어 왔다.
집적회로의 포토리소그래픽 제조를 위한 시스템은 본 출원의 양수인에게 양도된, 발명의 명칭이 "레이저 패턴 발생장치(Laser Pattern Generation Apparatus)" 인 미합중국 특허 제 4,796,038호에 개시되어 있다. 미합중국 특허 제 4,796,038호에서 회로패턴은 레이저 빔을 향하게 함으로써 그리고 레이저 빔에 대해 워크피스를 이동시킴으로써 워크피스상에 기입된다. 하나의 레이저 빔은 브러시를 형성하기 위해 8 개 빔으로 분할된다. 이 빔은 다중채널 AOM(Acouto-Optical Modulator)를 통과한다.
이 AOM 은 회로패턴을 정의하는 전기신호를 수신한다. AOM 은 빔이 빔의 워크피스에 기록되어짐에 따라 빔의 강도를 제어하는데 사용된다. 조정미러는 줌렌즈 배열을 통하여 다수의 빔을 향하게 하며 빔이 회전다변형 미러로 향하게 하는데 사용된다. 이 조정미러는 워크피스의 움직임에 대응하여 빔을 정렬하고 조절하기 위해 사용된다. 줌렌즈 배열은 빔의 크기(size) 및 배치(placement) 를 조절하기 위한 것이다.
회전다변형 미러는 다수의 면(facets)을 가지며 라스터주사와 유사한 주사로써 워크피스에 빔을 주사하는데 사용된다. 브러시의 연속적인 주사를 통하여, 워크피스상에 스트라이프가 인쇄된다. 스트라이프는 집적회로패턴의 상이한 부분으로 이루어진다.
미합중국 특허 제 4,796,038호인 레이저 패턴 발생장치를 구체화하는 상업적으로 이용 가능한 시스템은 오레곤주 비버톤 소재의 에텍 시스템 주식회사의 CORE 2100, 2500, 2564 및 WAFER WRITE-6000 시스템을 포함한다.
미합중국 특허 제 4,796,038호의 레이저 패턴 발생장치 및 상업적으로 이용가능한 실시품이 만족스런 결과를 제공할지라도, 증가된 프린팅 속도는 언제나 바람직하다. 따라서 본 발명의 주목적은 프린팅 속도를 증가시키는 것이다. 더욱이, 프린팅 속도 증가는 다중- 패스 평균화의 추가 사용을 통하여 패턴 에러를 감소시키는데 사용될 수 있다.
이러한 유형의 공지된 레이저 빔 패턴 발생장치는 다른 제한사항을 갖는다. 제한사항중의 하나는 레이저 정렬(alignment)에 관한 것이다. 레이저 정렬은 중요하다. 레이저 정렬에서의 변화는 부정확한 패턴 발생결과로 되는 프린팅 공정에서의 다양한 에러를 가져온다. 레이저 빔의 방향 및 패턴 발생결과로 되는 레이저 빔의 정렬은 레이저의 온도에 의해 영향을 받는다. 전형적으로, 레이저는 수냉된다. 따라서, 수온변화는 레이저 빔의 정렬에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 시스템은 좁은 범위 (예를 들면, 0.1℃) 내에서 수온의 제어를 모니터하고 유지하는 수온제어센서를 갖는다. 수온제어가 이렇게 정확히 유지될 필요가 없는 장치를 갖는 것이 바람직하다.
추가로, 레이저 빔 정렬 조절은 장치의 상당한 가동휴지기간을 필요로 하는 수동공정이다. 필요한 가동휴지기간을 최소화하기 위해 레이저 빔 정렬이 보정되는 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
종래기술 시스템을 능가하는 다른 개선점이 본 발명의 상세한 설명에서의 장치에서 명백하게 될 것이다.
[발명의 요약]
방사선 에너지에 반응하는 막을 갖는 워크피스상에 패턴을 발생시키기 위한 개선된 장치가 개시되었다. 레이저는 방사선 에너지 빔의 소스로써 사용된다.
빔 정렬은 빔 조정수단의 사용으로 성취된다. 빔은 그후 두 그룹의 빔으로 분할되며, 소정 갭(diastemal split) 으로 분리된다. 빔은 그후 다중- 채널 AOM 을 통과한다. AOM 은 패턴을 정의하는 신호를 수신한다. 이 신호는 인쇄되어져야 할 그레이의 다수의 음영을 위해 제공된다. 조정미러는 빔을 회전다변형 미러로 향하게 하며 워크피스의 움직임에 대응하여 빔을 조절한다. 회전다변형 미러는 스위핑(sweeping) 방법으로 워크피스로 빔을 향하게 하기 위해 다수의 면을 가지며, 따라서 라스터와 유사한 주사로 패턴의 프린팅이 행해지도록 한다.
본 발명은 증가된 기입성능을 제공한다. 증가된 성능의 첫번째 요인은 폭이 넓은 브러시 즉, 매우 많은 수의 빔의 사용이다. 이것은 다변형의 한개 스윕으로 프린트되는 영역을 증가시킨다. 둘째, 농도(gray scale) 레벨의 발생은 세부 에지 배치해상도(fine edge placement resolution)를 위해 제공됨으로써 필요한 스테이지 패스의 수를 최소화한다. 마지막으로, 에러 평균을 위한 리트레이싱이 감소된다. 이것은 2 개의 인접한 다변형 면을 평균함으로써 수행된다.
이러한 성능강화는 프린팅 방법으로 구현된다. 본 발명의 프린팅 방법은 스트라이프 축 및 주사축에서 각기 1/2 유닛거리인 픽셀오프셋으로 된 2 개의 정사각형 어레이로 이루어지는 픽셀 격자(grid)에 따른 패턴 프린팅을 요구한다. 픽셀의 정사각형 어레이중의 하나는 정상격자(normal grid) 로써 참조된다. 픽셀의 정사각형 어레이중의 다른 하는 빈틈격자(interstitial grid) 로써 참조된다. 이 유닛의 분리부분은 하나의 픽셀이다. 이 패턴은 두 그룹의 빔으로 이루어지는 브러시에 의해 기입된다. 이 두 그룹의 빔은 스트라이프 방향에서 3 개 픽셀에 의해 분리된다. 그룹내의 각각의 빔은 스트라이프 방향에서 두개 픽셀에 의해 분리된다. 각각의 픽셀은 농도값을 갖는다. 스트라이프를 이루기 위해 다수의 주사가 프린트 된다. 각각의 주사는 빔 사이의 간격을 이룸으로써 야기된 갭을 채우기 위해 이전의 주사로부터의 오프셋이다. 다이(die) 의 각각의 행을 위한 각각의 스트라이프는 계산관련요구를 최소화하기 위해 프린트된다. 스트라이프는 전체 마스크가 프린트될때까지 다이의 행을 완성시키기 위해 프린트된다.
본 발명에 내재된 다른 개선사항들은 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
[바람직한 실시예의 상세한 설명]
집적회로의 제조에 사용되는 포트레지스트 층과 같은 감광층을 선택적으로 노광시키는데 특히 적합한 레이저 패턴 발생장치가 개시된다. 다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 픽셀 크기, 레이저 설계 사양 등과 같은 여러 특정 상세사항들이 설명된다. 그러나, 당업자에게는 본 발명이 이러한 특정 상세사항 없이도 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 다른 경우에, 렌즈 조립체 등과 같은 공지된 구조는 본 발명을 불필요하게 애매하지 않도록 하기 위해 상세히 설명되지 않는다.
본 발명은 미합중국 특허상표국의 명세서 공표 프로그램에 따라 제출된 공표 명세서 번호 309782호에 개시되어 있다.
본 발명은 종래기술을 능가하는 성능 및 유지보수성의 개선을 제공한다.
성능개선은 증가된 프린팅 속도결과로 된다. 집적회로 패턴프린팅을 위한 공지된 레이저 패턴 발생기는 시간당 2 마스크까지의 프린트 속도를 갖는다. 본 발명의 바림직한 실시예는 종래기술 시스템의 에러 한계(threshold)를 유지하면서 이론적으로 시간당 최대 5 마스크까지의 프린트 속도를 갖는다. 본 발명은 또한 웨이퍼상에 회로패턴을 프린트하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 증가된 프린트 속도는 3 가지 방법으로 성취된다. 첫째, 주사라인을 만들기 위해 사용되는 브러시의 폭이 증가된다. 이것은 브러시를 이루는 빔의 수를 증가시킴으로써 행해진다. 따라서, 동일영역을 프린트하기 위해 필요한 패스(pass)의 수가 더욱 작아진다. 둘째, 에지 배치 해상도가 픽셀을 위한 상이한 농도 레벨을 만듬으로써 증가된다. 이전 시스템에서, 농도 레벨은 주로 다중 패스를 통하여 행해졌다. 셋째, 더 많은 에러평균이 하나의 물리적 스테이지 패스내에서 수행된다. 이러한 기술은 새로운 프린팅 방법으로 구체화된다.
프린트 발생장치를 설명하기에 앞서, 사용된 빔 구성, 프린트 방법(strategy) 및 에러 평균기술을 설명하는 것이 유익하다.
[빔 구성]
상기한 바와 같이, 초기의 레이저 빔은 워크피스상에 이미지를 생성하기 위해 조절(modulate)되는 32 빔으로 분할된다. 제1a도는 시간지연이 도입된 후의 최종 이미지 평면에서의 효율적인 빔 구성을 도시한다. 제1a도를 참조하며, 빔은 16 빔으로 된 2 개 그룹, 각각 (101) 및 (102)로 이루어진다. 각 그룹내의 각각의 빔은 스트라이프 축에서 정해진 소정거리, 즉 2 ×픽셀간격(.533 마이크로미터) 으로 분리된다. 바람직한 실시예에서, 빔 직경은 약 0.4 미크론이다. 빔을 적절히 조절하기 위해, 빔은 반드시 1 혹은 2 미크론 이상 분리되어져야 하지만 .533 마이크로미터로 분리된 것처럼 프린트한다. 바람직한 실시예에서, 픽셀유닛은 .2666 마이크로미터 혹은 폭이 25*32/3 나노미터이다. 두개 그룹간에 스트라이프 축에서의 3 ×픽셀간격이 포함된다(.8 마이크로미터). 두 섹션간에 스트라이프 축에서의 이러한 간격은 디애스터멀 스플릿으로서 참조된다. 디애스터멀 스플릿은 프린팅 공정에서의 연속적인 패스동안 적절한 에러 평균을 발생시키는 역할을 한다.
워크피스가 브러시에 수직한 방향에서 이동함에 따라, 원하는 패턴을 얻기 위해, 브러시내의 각각의 빔으로의 데이타는 n 클록 (혹은, 픽셀주기) 만큼 지연된다. 바람직한 실시에에서 n 은 육(6) 이다. 이것은 빔이 올바른 위치에 있게 될때가지 데이타를 지연시킨다. 이 지연은 스캔방향에서의 빔 사이의 거리에 대응한다. 효과적인 브러시는 직선이다.
제1b도는 시간지연 도입전의 빔 구성을 도시한다. 제1b도를 참조하면, 시간지연 없이, 브러시를 이루는 빔은 각도 θ(110) 로 프린트된다. 픽셀(111) 과 디애스터멀 스플리트 사이의 간격은 스트라이프 축에 대한 것임을 주목하라.
이제 제1c도를 참조하면, 시간지연후의 빔 프린팅이 도시되어 있다. 빔(220) 이 먼저 프린트되고 단계가 좌측에서 우측으로 이동된다고 가정할때, 나머지 빔(221-233) 은 시간이 정해지며 따라서 프린트된 결과는 직선(straight)이다.
[프린팅 각도]
프린팅 공정이 발생함에 따라, 스테이지 이동 및 빔 이동은 스테이지 이동에 대해 각도를 이룬 라인을 생성한다. 제 1 스윕(262) 은 빔 이동축(263) 에 대해 각도를 이룬 라인을 생성한다. 이 각도는 7.812 밀리라디안(mRdian)인 tna-1(32/4096) 혹은 tan-1(91/128)이다. 프린팅 각도는 프린팅을 일방향으로 제한한다. 그렇지 않으면 "헤링본" 패턴이 결과로 될 것이다. 전체 패턴이 이 각도로 프린트된다. 인접한 패스의 시작위치는 오프셋이며 따라서 제 1 스윕은 지그- 재그가 됨이 없이 모두 정렬된다. 다음에, 프린트된 전체 이미지가 이 각도만큼 회전된다.
이러한 방식으로, 전체 패턴이 회전된다. 목적은 이러한 각도로 프린트하는 것이다. 이것을 수행하기위해 스테이지 이동축은 다변형 스핀축에 대해 약간의 각도로 설정된다. 각도 세타를 18.434° 로 설정하기 위해 도입된 지연은 브러시가 다변형 스핀에 정확히 정렬되는 결과로 된다. 따라서 주사 풋프린트는 제1e도에 나타내진 것처럼 평행사변형으로써 나타내진다. 이것은 미합중국 특허 제 4,796,038호에 설명된 레이저 패턴 발생장치에서 사용되는 방법이다.
평행사변형의 선단의 정렬에서의 에러는 32 빔 시스템의 폭넓은 브러시에 대한 1/2 픽셀이다. 이것은 수용가능한 에러한도에 비해 크다. 보정하기 위해, 모든 픽셀은 각도를 이룬 브러시를 생성하기 위해 약간 지연되며, 따라서 프린트된 영역은 평행사변형 대신 장방형이다. 20나노초의 프린트 클록 주기에서, 최대지연은 약 20나노초*1/2 혹은 10나노초이다. 빔간의 지연증가는 .312나노초이다.
이것은 빔 구성과 관련하여 논의된 빔 지연 외에 추가된 제 2 지연임을 주목하라. 최종결과는 제1f도에 도시된 것과 같이 될 것이다.
[프린트 방법 및 에러 평균]
이것은 픽셀주소 격자를 충분히 작게 하는 것에 의해, 무시할 수 있는 발생가능한 임의의 격자 스냅에러 (이것은 또한 줌렌즈 조립체 필요를 제거하는 효과를 가진다) 에 의해 결정된다. 원하는 주소 격자는 25nM의 배수이다. 선택된 주소 격자는 25nM/3 혹은 8.3333nM이다. 각각의 픽셀 유닛은 32 주소 격자 유닛을 나타낸다. 이것을 성취하기 위해, 에지 배치를 위한 빔 강도 변화 (농도단계) 가 이용된다. 종래 시스템에서, 농도는 주로 워크피스에 대해 연속적인 물리적 스테이지 패스를 통하여 달성된다. 기껏해야 하나의 중간농도가 빔 강도에 의해 직접 도입된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 농도는 브러시내의 빔의 17 레벨 강도변화를 통하여 달성되며, 선택적으로 연속적인 물리적 스테이지 패스를 통하여 달성된다. 이 강도 값은 패턴 발생장치에 결합된 라스터라이저(rasterizer)에 의해 발생된다.
해상도를 증가시키고 에러평균을 개선시키기 위해, 하나의 패스는 정상 격자에 따라 행해지고 또 하나의 패스는 빈틈 격자에 따라 행해진다. 각각의 패스동안, 16 빔의 두개 그룹은 서로 인터리브한다. 빈틈 격자는 정상 격자로부터 스트라이프 축 및 주사축 모두에서 1/2 픽셀 만큼의 오프셋이다. 효율적으로, 4 개의 패스가 두개의 물리적 스테이지 패스로써 행해진다. 빔의 각각의 그룹 및 각각의 패스를 위해 데이타는 상이한 다변형 면상에 기입된다. 그라나, 동일 데이타를 4 번 프린팅하는 대신에, 4 패스동안 데이타는 상이한 픽셀을 프린트한다. 빔 직경이 픽셀 간격보다 크기 때문에, 에러 평균은 이웃 픽셀중에서 수행된다. 이 에러평균기술은 회전미러의 상이한 면상에서 다른 모든 픽셀이 프린트되도록 강제한다.
바람직한 실시예에서 이용되는 픽셀 격자가 제 2도에 도시되어 있다. 제 2도를 참조하면, A 및 B 로 표기된 픽셀은 한 스테이지 패스에서 프린트되며 C 및 D 로 표기된 픽셀은 다른 한 스테이지 패스에서 프린트된다. A 및 B 로 표기된 픽셀은 정상 격자에 프린트되며, C 및 D 로 표기된 픽셀은 빈틈 격자에 프린트된다.
일반적으로, 프린팅 시스템은 워크피스가 스트라이프 축을 따라 이동됨에 따라 레티클(reticle) 을 가로질러 주사축을 따라 프레임을 프린트한다. 프레임은 아래에서 상세히 설명되는 프린팅 유닛이다. 유추하여, 스트라이프를 생성하기 위해 수평으로 이동하는 표면을 가로질러 상승하고 하강하는 브러시 스트로크가 시각화된다. 한 스트라이프가 완성되었을때, 프린트 방법에 의해 프린트되어져야 할 다음 스트라이프는 레티클상의 위치에 있으며, 완성된 스트라이프 바로 밑이다. 이 프린트 방법은 스트라이프마다 상이한 데이타로써, 레티클을 프린팅하기 위해 수용가능하다.
동일 데이타로써 마스크 혹은 다수의 다이를 포함하는 웨이퍼를 프린팅하기 위해, 상이한 방법이 채용된다. 제3a도는 레티클 혹은 웨이퍼상에서 집적회로의 어레이를 프린팅하기 위한 일반적인 프린트 방법을 도시한다. 제3a도를 참조하면, 스트라이프는 스트라이프 축을 따라 기판의 표면을 가로질러 프린트된다. 레티클 및 웨이퍼는 다수의 다이로 구성됨을 주목해야 한다. 레트킬 혹은 웨이퍼상의 각각의 다이는 동일회로패턴을 갖는다. 따라서, 다이의 각각의 행을 위한 데이타를 재계산 및 재로딩하는 것을 피하기 위해, 다이의 각각의 행을 위한 각각의 동일 스트라이프는 한번에 프린트된다. 이것은 기판상에서 다이의 여러 행의 각각을 위한 스트라이프(301) 가 프린트되는 제 3도에 도시되어 있다. 상기한 바와 같이, 각각의 스트라이프는 주사축을 따르는 프레임의 프린팅에 의해 프린트된다. 이것은 제 4도와 관련하여서 더욱 명백해질 것이다.
제3b도는 열장이음(dovetailing) 이라 불리는 프린트 방법의 또 다른 관점을 도시한다. 두개 패스가 서로에 대해 바로 옆에 프린트될때, 버팅(butting) 에러로 알려진 주사라인 선단의 상대적 위치에 작은 에러가 있다. 열장이음은 개별적인 빔에 의해 형성된 주사라인이 주사방향에서 교대로 오프셋이 되는 기술이다. 이것은 오프셋의 간격에 걸치는 버트 조인트에서의 에러를 효율적으로 평균한다.
제3b도를 참조하면, 빔 브러시의 일부분이 도시되어 있다. 제 1 패스동안, 빔(A1, A2 및 A3)은 빔(B1, B2 및 B3)으로부터의 오프셋이다. 버트 패스가 n 인 패스 m 동안, 빔은 동일 오프셋을 가진다. 따라서, 빔으로부터의 프린팅 결과가 인터리브 되는 것을 알 수 있다.
버트 조인트 에러는 정상 격자에 대한 주사 오프셋에서 빈틈 격자를 프린팅함으로써 추가로 감소된다. 이러한 방식으로 버트 조인트를 가진 영역이 버트 조인트가 없는 영역과 평균된다.
제 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에서 이용되는 것으로써 기하좌표 및 프린팅 유닛을 도시한다. 제 4도를 참조하면, 주사축(401) 및 스트라이프축(405) 이 도시되어 있다. 제3a도를 참조하여 설명한 바와 같이, 스트라이프는 기판을 가로질러 프린트 된다. 정확한 픽셀 데이타를 발생시키기 위한 목적으로, 스트라이프는 여러 서브 부분으로 분해된다. 제 1 유닛은 프레임, 예를 들면 프레임(403) 으로 불린다. 프레인(403) 은 폭이 1,024 픽셀이고 높이가 4,096 픽셀인 영역이다. 픽셀은 다수의 빔중 임의의 빔에 의해 프린트되는 것에 해당한다. 바람직한 실시예에서 픽셀은 폭이 .26666 마이크로미터이고 17 농도 레벨을 가질 것이다. 프레임은 4 개의 서브프레임, 예를 들면 서브프레임(404) 으로 이루어진다. 서브프레임은 폭이 1,024 픽셀이고 높이가 1,024 픽셀이다. 프레임 및 서브 프레임은 다수의 주사라인, 예를 들면 주사라인(405) 으로 구성된다. 주사라인은 브러시의 한 스윕이다. 브러시의 스윕은 프레임의 높이를 위해 발생한다. 브러시는 폭이 32 픽셀이기 때문에, 주사라인은 32×4,096 픽셀이다.
[바람직한 실시예의 레이저 패턴 발생장치의 개관]
본 발명의 레이저 패턴 발생장치는 회로 패턴을 프린트하기 위해 워크피스상에서 방사선에 반응하는 막을 노광시키기 위해 레이저 빔을 사용한다. 레이저 빔은 브러시를 생성하기 위해 32 빔으로 분할된다. 브러시는 회전다변형 미러의 사용으로 워크피스를 주사한다. 브러시의 각각의 빔은 다중채널 AOM 에 의해 조절된다. 이 채널에 결합된 전기적 신호는 발생될 특정 패턴을 결정한다. 이 전기적 신호는 라스터라이저에 의해 생성된다. 모듈레이터에 전기적 신호를 제공하기 위해 사용된 라스터라이저는 본 발명의 양수인에게 양도된, 발명의 명칭이 "패턴 발생장치를 위한 라스터라이저(Rasterizer for a Pattern Generation Apparatus)" 이고 아직 출원번호가 부여되지 않은 공동출원에 개시되어 있다.
제 5도는 바람직한 실시예의 레이저 패턴 발생장치를 형성하는 블록도를 도시한다. 레이저(501) 는 시스템에 방사선 에너지 빔 소스를 제공한다. 바람직한 실시예에서, 1 와트, 364 나노미터의 파장에서 동작하는 아르곤- 이온 레이저가 이용된다. 레이저(501) 에 의해 생성된 방사선 에너지 빔의 적절한 정렬은 빔 조정수단(502) 에 의해 수행된다. 빔 조정수단(502) 은 레이저를 냉각시키기 위해 필요한 허용오차를 감소시키며, 소스 레이저 빔의 수동 정렬을 수행할 필요를 감소시킨다. 빔 조정수단(502) 다음에 위치되는 것은 셔터(503a)이다. 셔터(503a)는 임의의 방사선 에너지 빔이 워크피스에 도달하는 것을 방지하는 편리한 수단을 제공한다. 이것은 워크피스가 위치를 바꾸어야 할때 그리고 기입되어서는 안될 워크피스의 부분이 빔의 광경로에 들어갈때 필요하다.
빔은 그후 스티그메이터 렌즈 조립체(503) 를 통과한다. 스티그메이터 렌즈 조립체(503) 는 임의의 타원율 및 다른 수차 문제점에 대한 보정을 함으로써 빔이 순환(circular)되는 것을 보장한다. 비- 순환(non-circular) 빔은 패턴 발생 에러를 가져올 수 있다. 이러한 스티그메이터 렌즈 조립체는 본 출원의 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 4,956,650호에 개시되어 있다.
보정됨 빔은 그후 빔 스플리터(504) 에 의해 32개의 개별적인 빔으로 분할된다. 다수의 빔은 일괄하여 브러시로써 참조된다. 브러시는 그후 브러시 모듈 옵틱(505) 을 통과한다. 브러시 모듈 옵틱(505) 은 빔을 재영사(reimage) 시키고 감소(shrink) 시키는데 사용되는 릴레이 렌즈이다. 빔은 그후 AOM(506)으로 들어간다. 상기한 바와 같이 AOM 은 레이저 빔의 강도를 농도 레벨중의 한 레벨에 해당하는 레벨로 조절시키는데 사용된다. AOM 을 구동시키는데 필요한 데이타는 라스터라이저(507) 에 의해 제공된다.
브러시는 그후 조정미러(508b)상의 한점에 빔을 수렴시키게 하는 릴레이 렌즈(508a)를 통과한다. 조정미러(508b)는 최종 이미지 평면에서 스트라이프 축내의 브러시의 배치에 대한 약간의 보정을 제공한다. 조정미러는 스트라이프 방향에서 다변형미러(510) 상에 브러시가 닿는 각을 변경시킨다. 바람직한 실시예에서 사용되는 조정미러는 본 출원의 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 4,778,223호에 개시되어 있다.
회전다변형 미러(510) 에 도달하기 전에, 브러시는 브러시 확대 조절 렌즈 조립체(509) 를 통과한다. 브러시 확대 조절 렌즈 조립체(509) 는 빔의 어레이의 크기를 조절하는데 사용된다. 특히, 빔은 더욱 확대되고 더욱 멀리 떨어져서 이동될 수 있거나, 혹은 더욱 작아져서 서로 근접하여 이동될 수 있다. 빔은 그후 회전다변형 미러(510) 의 면으로 향하게 된다. 회전다변형 미러(510) 는 24면을 가지며 브러시가 주사축을 따라서 워크피스를 주사하게 한다. 바람직한 실시예에서, 주어진 패턴을 위해 회전다변형 미러는 25Krpm의 일정속도로 회전한다.
회전다변형 미러로부터 반사된 빔은 그후 F-세타 렌즈 조립체(512) 를 통과한다. F-세타 렌즈 조립체(512) 는 확대된 중간 이미지 플레인 (20×이미지 플레인) 을 생성한다. 확대된 이미지 평면의 또 다른 끝부분은 환원렌즈(reduction lens)(515) 이다. 환원렌즈(515) 에 존재하는 빔은 워크피스(516) 를 주사하는 빔이다.
빔 스플리터(514) 는 확대된 중간 이미지 평면내에 배치된다. 빔 스플리터(514) 는 2 개 서브 시스템; 정렬 시스템(513) 및 면검출 광- 증배 튜브(Photo-Multiplier Tube)(PMT)(517)에 빔을 제공한다. 면 검출 PMT(517)는 회전다변형 미러(510) 의 각각의 면에 대한 데이타 타이밍을 위해 사용된다. 이것은 라스터라이저(507) 로부터 AOM(506) 으로의 정보의 제공과 회전다변형 미러(510) 의 회전의 동기화를 허용한다. 정렬 시스템(513) 은 기판상에 이전에 기입된 패턴의 위치를 검출시키는데 사용되며 따라서 기입되어질 패턴은 이전에 기입된 패턴과 정확하게 정렬될 수 있다.
또한 제 5도에 OPF 센서(511) 가 도시되어 있다. OPF 센서(511) 는 다변형 동기화 및 스테이지 제어를 위해 사용된다. 종래의 시스템은 이 정보를 제공하기 위해 면검출 PMT(517)를 사용한다. 그러나, 이것은 빔이 항상 존재할 것을 필요로 하기 때문에 약간의 곤란을 야기하였다. 이것은 워크피스의 위치가 바뀌어질때 그리고 오프셋 상태에서 AOM 의 제한된 누출로 인해 어떠한 기입도 이루어지지 않을때는 언제나 문제점을 발생시켰다.
도시되지 않았지만, 감광막을 갖는 워크피스(516) 는 스테이지 조립체상에 장착된다. 스테이지 위치는 다수의 인페로미터에 의해 모니터되며 스테이지 이동은 선형모터에 의해 수행된다. 프린팅 동안, 스테이지는 주로 스트라이프 축을 따라 이동한다. 스테이지는 기입이 일어나지 않을때 주사축을 따라 이동함으로써 다음 스트라이프에 색인을 부여한다. 이러한 스테이지 조립체는 본 발명의 기술분야에서 공지되어 있으므로 추가의 설명은 필요치 않다고 생각된다.
이하 본 발명의 다양한 관점이 더욱 상세히 설명된다.
[빔 조정수단]
빔 조정수단은 빔이 다수의 빔으로 분할되기 전에 레이저 빔의 정확한 정렬을 확실히 하기 위해 사용된다. 이러한 빔 조정수단은 정교한 레이저 냉각 시스템의 필요를 최소화하며 수동 레이저 정렬을 수행할 필요를 최소화한다.
제 6도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 사용되는 것으로써 빔 조정수단이 더욱 상세히 도시되어 있다. 제 6도를 참조하면 방사선 레이저 빔(601) 은 제 1 조정미러(602) 에서 반사된다. 이 조정미러(602) 는 스트라이프 축 및 주사축에서 빔의 굴절을 제공한다. 빔은 그후 제 2 조정미러(604) 로 향하게 되는 정지미러(station-ary mirror)(603)상에서 반사된다. 제 2 조정미러(604) 는 또한 스트라이프 축 및 스캔축에서 빔을 굴절시키는데 사용된다. 이러한 방법으로 빔의 각도 및 위치가 양 축에서 제어된다.
빔(601) 은 그후 정렬 빔(609) 을 분할하는 스플리터(605) 로 들어간다. 정렬 빔(609) 은 그후 각도 정렬 빔(611) 및 위치 정렬 빔(610) 을 분할하는 제 2 스플리터(606) 로 들어간다. 위치 정렬 빔(610) 은 이미징 렌즈(612) 를 통과하며 쿼드 포토 셀 검출기(quad photo cell detector)(607) 상에 미러표면상의 이미지를 형성한다. 따라서 검출기(607) 는 (604) 에서의 빔(601) 위치에만 반응하며 (604) 표면에서의 각을 이룬 굴절된 빔에는 반응하지 않는다. 조정미러(602) 는 쿼드 포토 셀 검출기(607) 에 의해 조절되며 조정미러(604) 는 쿼드 포토 셀 검출기(608) 에 의해 제어된다. 이러한 방식으로 빔(601) 의 위치 및 각도가 제어된다.
바람직한 실시예에서 사용되는 쿼드 포토 셀 검출기(607 및 608) 는 당업계에서 공지되어 있다. 이러한 쿼드 포토 검출기는 두개 축에서 정렬 빔의 검출에 의해 오정렬을 검출한다. 오정렬이 발생하면 신호는 정렬 빔이 검출되는 위치를 나타내는 신호가 전송된다.
본 발명의 빔 조정은 레이저 빔의 유지보수에 있어서 커다란 융통성을 제공한다. 상기한 바와 같이, 레이저 빔은 온도변화의 결과에 따라 오정렬될 수 있다. 종래의 시스템에서 이러한 레이저 빔은 수냉된다. 수온에 대해 안정하게 유지하기 위해 정밀한 제어가 적절히 유지되어져야 한다. 본 발명은 수온을 유지하는데 필요한 허용오차의 완화를 허용한다. 추가하여, 정렬은 전형적으로 수동으로 제어된다. 본 발명의 정렬은 수동 혹은 자동수단으로 제어될 수 있다.
[빔 스플리터]
제 5도의 빔 스플리터(504) 가 제 7도와 관련하여 추가로 설명된다. 본 발명에 의해 이용되는 것으로써 빔 스플리터는 본 발명의 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 4,797,696호에 개시된 것과 동종의 것이다. 어떠한 경우에도, 바람직한 실시예의 빔 스플리터 수단은 하나의 빔을 32개의 상이한 빔으로 분할한다. 추가하여 32빔의 제 1 및 제 2 섹션 사이의 갭 혹은 디애스터멀이 도입된다.
제 7도를 참조하면 빔(701) 은 빔을 두개의 빔으로 분할하는 두께 t인 제 1 스플리터로 들어간다. 스플리터는 빔의 50% 를 반사하는 제 1 표면과, 투명물질과 빔의 나머지 50% 를 반사하는 제 2 표면으로 이루어진다. 두 빔 사이의 간격은 제 1 및 제 2 표면 사이의 간격 (즉, 투명물질의 두께) 에 의해 결정된다. 어떠한 경우에도, 2 개의 빔은 그후 두께가 2t인 제 2 스플리터(703) 에서 반사된다. 제 2 스플리터(703) 는 4 개의 빔을 생성한다. 4 개의 빔은 그후 8 개의 빔을 생성하는 두께가 4t인 스플리터(704) 에서 반사된다. 8 개의 빔은 그후 16개의 빔을 생성하는 두께가 8t인 스플리터(705) 에서 반사된다. 최종적으로, 나머지 16개의 빔은 원하는 32개의 빔을 생성하기 위해 두께가 16.5t 인 스플리터(706) 에서 반사된다. 스플리터(706) 는 스플리터(705) 의 두께보다 2 배이상 두껍다는 것을 주목하다.
이것은 빔의 2 개 세트 사이에 디에스터멀 스플릿을 생성한다.
[OPF 검출기]
바람직한 실시예의 OPF 검출기는 제 8도에 더욱 상세히 도시된다. 제 8도를 참조하면, 포커싱 렌즈내의 레이저 소스(801) 는 회전다변형 미러(802) 의 면에 대해 소정 위치로 향하여지게 된다. 빔(803) 이 특정 각도로 미러의 면에 부딪치게 됨에 따라, 빔은 슬릿(807) 과 검출기(804) 를 향하도록 반사된다. 슬릿(807) 은 반사된 빔(803) 의 초점에 위치된다. 초점을 이룬 지점(spot)이 슬릿을 지나감에 따라 정확한(sharp) 타이밍신호가 검출기(804) 로부터 발생된다. 빔(803) 의 반사를 검출함으로써 다변형 미러(802) 의 회전타이밍이 검출된다. 이 정보는 다변형의 회전을 시스템 타이밍 발생기에 동기화시키기 위해 다변형 제어결합장치(805) 로 전송된다. 동시에, 스트라이프 축을 따르는 스테이지의 이동을 동기화시키기 위해 타이밍 정보는 스테이지 제어 결합장치(806) 을 경유하여 스테이지 제어기로 전송된다. 상기한 바와 같이, AOM 으로의 데이타 타이밍은 제 5도의 PMT(517)에의 발생된 면검출신호를 사용하여 동기화된다. 이러한 방식의 다변형 및 스테이지 서브시스템의 동작은 주 기입 빔과는 독립적이다.
제 9도는 OPF 의 결합장치를 도시한다. 제 8도를 참조하여 설명된 바와 같이, OPF 는 회전다변형 미러에서의 레이저 빔의 반사를 검출한다. 이것은 OPF 검출(909) 로써 도시되어 있다. OPF(903)는 스테이지 동기신호(908) 를 제공하기 위해 스테이지 제어기(904) 에 추가로 결합된다. OPF(903)는 또한 OPF 신호(907) 를 제공하기 위해 다변형 제어기(902) 에 결합된다. 다변형 제어기(902) 는 다변형 미러(905) 의 회전을 동기화시키기 위한 다변형 제어신호(910) 를 제공한다. 시스템 타이밍 발생기(901) 는 추가로 폴리동기(POLY SYNCH)신호(906) 를 제공한다. 이 동기화는 아래에서 제10도를 참조로 하여 설명된다.
제10도는 AOM 으로의 데이타 제공뿐만 아니라 다변형과 스테이지 서브시스템의 동기화를 도시하는 타이밍도이다. 스테이지 및 다변형은 OPF 검출기로부터 타이밍 정보를 수신한다. 시스템 타이밍 발생기는 폴리 동기(POLY SYNCH)신호(1001)라 불리는 안정한 클록신호를 발생시킨다. 다변형 제어기는 다변형의 속도 및 위상을 조절하며 따라서 OPF 신호(1002)는 폴리동기신호(1001)와 동기화된다.
브러시의 빔(1) 이 턴온되었을때, 면검출(FACET DETECT)신호(1004)가 면검출 PMT 에 의해 만들어진다. AOM 으로의 데이타 전달은 주사된 빔의 고속 이동 (스테이지와 비교할 때) 을 위해 증가된 속도가 요구되어짐에 따라 면검출신호(1004)로부터 시간이 정해진다. 면검출신호(1004)가 존재할때 면검출신호(1004)와 일치하는 스테이지 동기신호(1003)를 발생시기키 위해 OPF 신호에 부가된다. 스테이지 동기신호(1003)는 레이저 인페로미터 시스템에 의해 측정된 스테이지 위치를 선택(Strobe)하는데 사용된다. 이 정보는 스테이지 위치를 제어하기 위해 그리고 조정미러 및 주사 타이밍 보정 시스템으로의 입력으로 사용된다. OPF 신호(1002)는 프린팅 및 교정(calibration) 동안 각각의 주사의 시각에서 면검출을 위해 브러시의 빔(1) 을 턴온시키는 레이저 인에이블을 발생시키는데 사용된다. 이와 같이 개선된 레이저 패턴 발생장치가 설명되었다.

Claims (28)

  1. 방사 에너지에 반응하는 막을 포함하는 워크피스상에 패턴을 발생시키는 레이저 패턴 발생 장치에 있어서, a) 방사 에너지 빔을 제공하는 레이저, b) 상기 방사 에너지 빔을 정렬하는 빔 조정수단, c) 상기 방사 에너지 빔을 다수의 빔으로 분할하여 제 1세트의 빔과 제 2세트의 빔으로 편성하는 빔 분할수단이며, 각각의 빔들 사이의 간격보다 크지만 2배 보다는 작은 간격으로 상기 제 1 세트의 빔을 상기 제 2 세트의 빔에서 분리하는 상기 빔 분할수단, d) 상기 패턴을 정의하는 신호에 응답하여 상기 다수의 빔 각각의 강도를 변환시키는 조절수단, e) 상기 다수의 빔이 상기 워크피스를 주사하게 하는 다수의 면을 갖는 회전미러, f) 상기조절수단으로의 신호 제공 시기를 맞추는 타이밍 수단, g) 상기 워크피스를 유지하여 이동시키는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  2. 방사 에너지에 반응하는 막을 포함하는 워크피스상에 패턴을 발생시키는 레이저 패턴 발생 장치에 있어서, a) 방사 에너지 빔을 제공하는 레이저, b) 상기 방사 에너지 빔을 정렬하는 빔 조정수단이며, 상기 빔의 정렬을 수행하는 다수의 광 조정수단, 각도정렬 빔 및 위치정렬 빔을 발생시키는 분할수단, 그리고 각도정렬을 검출하는 제 1 검출기와 위치정렬을 검출하는 제 2 검출기를 포함하고 있는 상기 빔 조정수단, c) 상기 방사 에너지 빔을 다수의 빔으로 분할하여 제 1세트의 빔과 제 2세트의 빔으로 편성하는 빔 분할수단이며, 각각의 빔들 사이의 간격보다 더 큰 간격으로 상기 제 1세트의 빔을 상기 제 2 세트의 빔에서 분리하는 상기 빔 분할수단, d) 상기 패턴을 정의하는 신호에 응답하여 상기 다수의 빔 각각의 강도를 변환시키는 조절수단, e) 상기 다수의 빔이 상기 워크피스를 주사하게 하는 다수의 면을 갖는 회전미러, f) 상기조절수단으로의 신호 제공 시기를 맞추는 타이밍 수단, g) 상기 워크피스를 유지하여 이동시키는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다수의 광 조정수단의 각각은 조정미러인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회전미러 및 상기 스테이지에 대한 동기화 정보를 발생시키며 상기 광경로에서 떨어져 있는 면검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 면검출수단은 a) 상기 회전미러의 상기 면을 향하여 유도되는 방사 에너지 빔을 발생시키는 레이저, b) 상기 면에서 상기 방사 에너지 빔의 반사의 발생을 검출하는 광 검출기, 그리고 c) 상기 면에서 상기 방사 에너지 빔의 반사의 발생에 상응하는 신호를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조절수단은 상기 빔에 적어도 17개의 상이한 강도 레벨을 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 타이밍 수단은 소정 주기로 상기 다수의 빔의 각각에 대한 신호를 지연시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  8. 방사 에너지에 반응하는 막을 포함하는 워크피스상에 패턴을 발생시키는 레이저 패턴 발생방법에 있어서, a) 방사 에너지 빔을 발생시키는 단계, b) 상기 방사 에너지 빔을 N개의 다수의 빔으로 분할하는 단계이며, 여기에서 N은 2 보다 큰 정수이고, 상기 N개의 다수의 빔이 제 1세트의 빔과 제 2세트의 빔으로 분할되고, 제 1축선을 따르는 거리만큼 상기 제 2세트의 빔으로부터 분리된 상기 제 1세트의 빔을 각각의 빔들사이의 상기 제 1축선에 따르는 상기 거리 보다 크지만 2배보다는 작게하는 상기 분할단계, c) 상기 빔들의 각각을 다수의 강도 레벨중 하나로 조절하는 단계, d) 주사라인을 프린트하기 위해 상기 워크피스에 상기 다수의 빔을 주사하는 단계, e) 스트라이프가 프린트될때까지 c) 내지 d) 단계를 반복하는 단계, 그리고 f) 패턴이 웨이퍼상에 프린트될때까지 스트라이프를 프린팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 빔들의 각각을 다수의 강도레벨중의 하나로 조절하는 상기 조절 단계는 a) 제 1 패스로 상기 제 1 세트의 빔 및 상기 제 2 세트의 빔에 대한 픽셀값을 수신하는 단계이며, 각각의 상기 픽셀값을 상기 다수의 빔들중의 하나에 상응시키고, 제 1 세트의 빔과 제 2 세트의 빔에서의 상기 픽셀을 정상 픽셀 격자에 따라 위치시키는 상기 수신단계, 그리고 b) 제 2 패스로 제 1 세트의 빔 및 제 2 세트의 빔에 대한 픽셀값을 수신하는 단계이며, 각각의 상기 픽셀값을 상기 다수의 빔들중 하나에 상응시키고, 제 2 패스에서의 상기 픽셀을 간섭 픽셀 격자에 따라 위치시키는 상기 수신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 N개의 다수의 빔은 주사축선에서 소정각도로 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 패터 발생방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 워크피스상에 상기 다수의 빔을 주사하는 상기 주사 단계는 빔 위치에 상응하는 값만큼 연속적인 빔의 제공을 지연시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 소정각도는 18.434° ( 도) 인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  13. 제12항에 있어서, N=32인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 다수의 빔을 상기 워크피스상에 주사하는 상기 주사단계는 상기 다수의 빔의 교호 빔의 위치를 오프셋시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 다수의 강도레벨은 0 내지 16 그레이 스케일 레벨인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  16. 방사 에너지에 반응하는 막을 가지는 워크피스의 부분을 노출시키는데 레이저를 이용하며, 상기 레이저에 의해 발생된 방사 에너지 빔을 정확히 정렬 및 제어하는 빔 조정장치를 가지고 있는 레이저 패턴 발생장치에 있어서, 상기 빔 조정장치가 a) 공간내의 제 1지점에서 상기 방사 에너지 빔을 굴절시키는 제 1 수단, b) 공간내의 제 2지점에서 상기 방사 에너지 빔을 굴절시키는 제 2 수단, 그리고 c) 공간내의 상기 제 1지점 및 공간내의 상기 제 2지점에서의 상기 방사 에너지 빔의 위치를 검출하고, 방사 에너지를 굴절시키는 상기 제 1 수단과 방사 에너지를 굴절시키는 상기 제 2 수단에 결합되어 있는 위치검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 방사 에너지 빔을 굴절시키는 상기 제 1 수단은 조정미러이고, 상기 방사 에너지 빔을 굴절시키는 상기 제 2 수단은 조정미러인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 위치검출수단은 a) 상기 방사 에너지 빔으로부터 정렬 빔을 생성하는 제 1 빔 분할수단, b) 상기 정렬 빔으로부터 제 1 위치의 빔과 제 2 위치의 빔을 생성하는 제 2 빔 분할수단, c) 상기 제 1 위치의 빔으로부터 공간내의 상기 제 1지점에서의 상기 방사 에너지 빔의 위치를 검출하는 제 1 센서, 그리고 d) 상기 제 2 위치의 빔으로부터 공간내의 상기 제 2지점에서의 상기 방사 에너지 빔의 위치를 검출하는 제 2 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  19. 방사 에너지에 반응하는 막을 갖는 워크피스상에 패턴을 발생시키는 레이저 패턴 발생방법에 있어서, a) 다수의 방사 에너지 빔을 발생시키는 단계, b) 상기 다수의 빔의 각각에 대한 강도값을 제 1 주사에 제공하는 단계, c) 상기 다수의 빔의 각각이 인접 빔으로부터의 오프셋이 되도록 상기 제 1 주사를 프린팅하는 단계, d) 상기 다수의 빔의 각각에 대한 강도값을 제 2 주사에 제공하는 단계, 그리고 e) 상기 다수의 빔의 각각이 상기 1 패스로부터 상기 다수의 빔에서 교호 오프셋을 갖도록 상기 제 1 주사를 간섭하는 상기 제 2 주사를 프린팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  20. 방사 에너지에 반응하는 막을 갖는 워크피스상에 패턴을 발생시키는 레이저 패턴 발생방법에 있어서, a) 다수의 방사 에너지 빔을 발생시키는 단계, b) 정상 픽셀 격자에 따라 제 1 패스에 대한 제 1 픽셀값을 발생시키는 단계, c) 상기 정상 픽셀 격자로부터의 오프셋된 간섭 픽셀 격자에 따라 제 2 패스에 대한 제 2 픽셀값을 발생시키는 단계, d) 상기 제 1 픽셀값에 따라 상기 워크피스상에 상기 다수의 방사 에너지 빔을 주사하는 단계, 그리고 e) 상기 제 2 픽셀값에 따라 상기 워크피스상에 상기 다수의 방사 에너지 빔을 주사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생방법.
  21. 방사에너지 빔 출력을 가진 레이저, 상기 레이저에 광학적으로 연결된 입력을 가지고 있고 정렬된 방사에너지 빔 출력을 가진 빔 조정장치, 상기 빔 조정장치에 광학적으로 연결된 입력을 가지고 있고 다수의 빔세트 출력을 가진 빔분할장치이며, 다수의 빔세트가 제 1빔세트 및 제 2빔세트를 포함하게 되고, 상기 제 1빔 세트가 제 1빔 및 제 2빔을 포함하게 되고, 상기 제 1빔이 제 1축선을 따라 제 1거리만큼 상기 제 2빔에서 분리되고, 상기 제 1빔세트가 상기 제 1축선을 따라 제 2거리만큼 상기 제 2빔세트에서 분리되고, 상기 제 2거리가 상기 제 1거리 보다 크게되어 연속적인 패스들에서 에러 평균화 작업을 허용하게 되는 상기 빔분할장치, 상기 빔분할장치에 광학적으로 연결된 입력, 조절된 빔 출력 및 조절신호입력을 가지고 있고, 상기 조절된 빔을 상기 다수의 빔세트에서 개별로 조절된 빔에 상응시키는 조절장치, 상기 조절장치에 광학적으로 연결되어 있고, 조절된 빔을 유도하는 다수의 면을 가진 회전미러, 상기 회전미러에 광학적으로 연결되어 있고, 상기 조절신호입력에 연결된 타이밍 출력을 가진 타이밍장치, 그리고 상기 회전미러에 광학적으로 연결된 워크피스 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제 1거리는 픽셀폭의 두배에 상응하고 상기 제 2거리는 상기 픽셀폭의 3배에 상응하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제 1축선은 스트라이프 축선인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 빔조정장치는 상기 빔 조정장치의 상기 입력에 광학적으로 연결된 다수의 광조정장치, 상기 다수의 광조정장치에 광학적으로 연결되어, 각도정렬출력과 위치정렬출력을 가진 제 2분할장치, 상기 제 2분할장치에 광학적으로 연결된 각도정렬검출기, 그리고 상기 제2분할장치에 광학적으로 연결된 위치정렬검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 다수의 광조정장치 각각은 조정미러인 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  26. 제21항에 있어서, 면검출장치를 더 가지고 있으며, 상기 면 검출장치는 상기 조절된 빔에 관계없는 상기 회전미러의 상기 다수의 면을 검출하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 면검출장치는 상기 회전미러의 상기 다수의 면을 향하여 유도되는 제 2방사 에너지 빔 출력을 가진 제 2레이저, 상기 회전미러에 광학적으로 연결된 광검출기이며, 상기 다수의 면으로부터 상기 제 2방사 에너지 빔을 받아들이도록 의도된 검출반사입력을 가진 상기 광검출기, 그리고 상기 면으로부터 상기 제 2방사 에너지 빔의 반사의 발생에 상응하는 신호를 발생시키기 위해 상기 광검출기에 연결된 신호발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
  28. 제21항에 있어서, 상기 타이밍 장치는 상기 빔세트에 있는 각각의 빔에 상응하는 타이밍 신호를 소정주기만큼 지연시키는 것을 특징으로 하는 레이저 패턴 발생장치.
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