KR100756503B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 요청된 도즈 패턴의 표현을, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 시퀀스로 전환하는 데이터-경로를 갖는 리소그래피 장치에 관한 것으로, 상기 데이터 경로는 복수의 데이터 매니퓰레이션 디바이스 및 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들간의 계산 부하가 균형을 이루도록 하는 계산 부하 제어기를 포함한다. 또한, 본 발명은, 리소그래피 장치의 요소들을 사용하는 디바이스 제조방법 및 상기 방법을 이용하여 제조되는 평판 디스플레이 및 집적 회로 디바이스에 관한 것이다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;

도 3은 도 2에 나타낸 바와 같은 본 발명의 실시예를 사용하여 기판으로 패턴을 전사하는 모드를 나타낸 도;

도 4는 광학 엔진들의 구성을 나타낸 도;

도 5는 계산 윈도우 및 광학 엔진들 사이의 평판 디스플레이 패턴의 분포를 나타낸 도;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 계산 로드 제어기 및 데이터 재-분배 디바이스를 나타낸 도;

도 7a 및 7b는 계산 윈도우내의 서브-영역들이 데이터 모듈레이션 디바이스들 사이에서 어떻게 분포되는지를 예시한 도;

도 8은 상이한 크기로 된 타일(tile)들로 나누어진 예시의 요청된 도즈 패턴을 나타낸 도이다.

본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 또는 기판의 부분상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 평판 디스플레이, 집적회로(IC) 및 미세 구조체와 관련된 여타 디바이스의 제조에 사용될 수 있다. 종래의 장치에서는, 마스크 또는 레티클이라 지칭되기도 하는 패터닝 디바이스가 평판 디스플레이(또는 여타 디바이스)의 개별층에 대응되는 회로 패턴을 생성시키는데 사용될 수 있다. 이 패턴은, 예를 들어 기판상에 제공되는 방사선 감응재(레지스트) 층상으로의 이미징(imaging)을 통해, 기판(예를 들어, 유리 플레이트)(의 부분)상에 전사(transfer)될 수 있다.

회로 패턴 대신에, 다른 패턴, 예를 들어 칼라 필터 패턴이나 도트들의 매트릭스를 생성시키는데 패터닝수단이 사용될 수도 있다. 패터닝 디바이스는, 마스크 대신에 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 포함하는 패터닝 어레이를 포함할 수도 있다. 마스크-기반 시스템과 비교할 경우 이러한 시스템의 장점은 패턴이 보다 신속하게 변화될 수 있고 비용이 덜 든다는 점이다.

평판 디스플레이 기판은 직사각형의 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 타입의 기판을 노광하도록 설계된 리소그래피 장치는, 직사각형 기판의 전체 폭을 덮거나, 또는 폭의 일 부분(예를 들어, 폭의 절반)을 덮는 노광 영역을 제공할 수 있다. 기판은 노광 영역 아래에서 스캐닝될 수 있으며, 마스크 또는 레티클은 투영빔을 통해 동기적으로 스캐닝된다. 이러한 방식으로, 패턴이 기판으로 전사된다. 노 광 영역이 기판의 전체 폭을 덮는다면, 노광은 단일 스캔으로 완료될 수 있다. 노광 영역이, 예를 들어 기판 폭의 절반을 덮는다면, 기판은 제 1 스캔 후에 횡방향으로 이동될 수 있으며, 통상적으로 기판의 나머지 부분을 노광하기 위채 추가적인 스캔이 수행된다.

개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 기판상의 패턴을 생성하는데 사용되는 경우에, 래스터라이징된(rasterized) 패턴 데이터가 처리되고 적합한 제어 신호로서 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이로 전달되는(pass to) 속도는 리소그래피 장치의 성능에 결정적인 인자이며, 상기 장치의 전체 비용의 상당 부분이 이러한 처리를 수행하기 위해 제공되는 계산용 하드웨어(computational hardware)와 연관된다. 계산용 하드웨어에 관한 요건들은, 기판이 노광되고 있는 동시에 처리가 수행되어야 하는 경우(흔히 "온-더-플라이(on-the-fly)"라 칭함) 특히 엄격하다.

패턴 데이터는 복수의 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 의해 노광되고, 이들 각각에는, 별도의 광학기 및 데이터 처리 하드웨어가 제공될 수도 있다(이러한 각각의 조립체 모두 또는 일부는 흔히 "광학 칼럼(optical column)" 또는 "광학 엔진(optical engine)"이라 지칭된다). 각각의 광학 칼럼은 노광될 기판의 특정 스트립(strip)에 지배적으로 할당될 수도 있으며, 그에 따라 데이터 처리 임무가 나누어질 수도 있다.

패턴 레이아웃들의 변화에 대처할 수 있도록, 각각의 광학 엔진에는 충분한 처리 능력이 제공되어, 그것이 다루어야 하는 고가의 패턴 스트립에 대한 최악의 시나리오에 대처할 수 있어야 한다.

본 발명의 목적은 데이터 처리가 보다 효율적으로 관리되는 리소그래피 장치를 제공하는 데 있다.

일 실시예에서는,

- 방사선 빔을 모듈레이팅하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이;

- 요청된 도즈 패턴의 제 1 데이터 표현(representation)을 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 시퀀스로 전환시켜, 기판상에 상기 요청된 도즈 데이터를 실질적으로 형성시키는 데이터 처리 파이프라인을 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며,

상기 데이터 처리 파이프라인은:

- 복수의 데이터 모듈레이션 디바이스; 및

- 상기 제 1 데이터 표현을 복수의 데이터 패킷으로 나누되, 그들 각각은 상기 요청된 도즈 패턴의 서브-영역들의 세트 중 하나에 대응되고, 상기 데이터 패킷 각각을 상기 데이터 모듈레이션 디바이스들 중 하나로 전송(forward)하도록 구성된 계산 로드 제어기(calculation load controller)를 포함하며,

상기 계산 로드 제어기는 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이의 전체 계산 로드에 균형을 맞추도록(balance) 상기 데이터 모듈레이션 디바이스들 각각으로 전송하기 위한 데이터 패킷을 선택하도록 구성된다.

일 실시예에서는,

- 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 사용하여 방사선 빔을 모듈레이팅하는 단계;

- 요청된 도즈 패턴의 제 1 데이터 표현을 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 시퀀스로 전환시켜 기판상에 상기 요청된 도즈 패턴을 형성시키는 단계;

- 상기 제 1 데이터 표현을 복수의 데이터 패킷으로 나누되, 그들 각각은 상기 요청된 도즈 패턴의 서브-영역들의 세트 중 하나에 대응되고, 상기 전환을 위해 상기 데이터 패킷 각각을 상기 데이터 모듈레이션 디바이스들 중 하나로 전송하는 단계; 및

- 전체 계산 로드가 상기 데이터 모듈레이션 디바이스들 사이에서 균형을 이루도록 하는 방식으로 상기 데이터 모듈레이션 디바이스들 각각으로 전송하기 위한 데이터 패킷들을 선택하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 나타낸 도이다. 상기 장치는:

- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선)을 콘디셔닝하도록 구성된 조명시스템(일루미네이터)(IL);

- 상기 투영빔을 모듈레이팅하는 패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이)로서, 일반적으로 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 위치는 아이템(PS)에 대해 고정되나; 특정 파라미터에 따라 개별 적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 정확하게 위치시키도록 구성되는 위치설정장치에 연결될 수도 있는, 상기 패터닝 디바이스(PD);

- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 기판)(W)을 지지하고, 특정 파라미터에 따라 상기 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정장치(PW)에 연결되도록 구성된 기판테이블(WT); 및

- 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 의해 모듈레이팅된 방사선 빔을 상기 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 1이상의 다이를 포함함)상에 투영하도록 구성된 투영시스템(예를 들어, 굴절 투영렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

조명시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소, 또는 그들의 조합과 같은 다양한 종류의 광학 구성요소를 포함할 수도 있다.

여기서 사용되는 "패터닝 디바이스(patterning device)"라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면을 모듈레이팅하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 예를 들어, 패턴이 위상-시프팅 피처들 또는 소위 어시스트 피처들을 포함한다면, 방사선 빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의해야 한다. 이와 유사하게, 기판상에 최종적으로 생성된 패턴은 어느 한 순간에 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이상에 형성되는 패턴과 일치하지 않을 수도 있다. 이는, 개별적으로 제어가능한 요소들상의 패턴 및/또는 기판의 상대적인 위치가 변하는 주어진 시간 주기 또는 주어진 횟수의 노광에 걸쳐, 기 판 각 부분상에 형성되는 최종 패턴이 조성되는 구성의 경우일 수 있다. 일반적으로 기판의 타겟부상에 생성된 패턴은 타겟부, 예컨대 집적 회로 또는 평판 디스플레이에 생성되는 디바이스의 특정 기능층(예를 들어 평판 디스플레이의 칼라 필터층 또는 평판 디스플레이의 박막 트랜지스터 층)에 해당할 것이다. 이러한 패터닝 디바이스의 예시로는, 예를 들어 레티클, 프로그램가능한 거울 어레이, 레이저 다이오드 어레이, 발광 다이오드 어레이(light emitting diode array), 격자 광 밸브(grating light valve) 및 LCD 어레이가 포함된다. 각각 방사선 빔의 일 부분의 세기를 모듈레이팅할 수 있는 복수의 프로그램가능한 요소들을 포함하는 패터닝 디바이스(예를 들어, 레티클을 제외하고 앞서 언급된 모든 디바이스)와 같은, 패턴이 전자수단(예를 들어, 컴퓨터)의 도움으로 프로그램가능한 패터닝 디바이스들은, 본 명세서에서 집합적으로 "콘트라스트 디바이스(contrast devices)"라 지칭된다. 방사선 빔의 인접한 부분들에 대해 방사선 빔 일 부분의 위상을 모듈레이팅함으로써 방사선 빔에 패턴을 부여하는 복수의 프로그램가능한 요소들을 갖는 전자적으로 프로그램가능한 패터닝 디바이스가 사용될 수도 있다. 일 실시예에서, 패터닝 디바이스는 10이상의 프로그램가능한 요소들, 예를 들어, 100이상, 1000이상, 10000이상, 100000이상, 1000000이상 또는 10000000이상의 프로그램가능한 요소들을 포함한다. 이들 디바이스들의 몇가지 실시예들은 보다 상세히 후술된다.

- 프로그램가능한 거울 어레이. 프로그램가능한 거울 어레이는 점탄성 제어층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면(matrix-addressable surface)을 포함할 수 있다. 이러한 장치의 기본 원리는,(예 를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광을 회절광으로 반사하는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광을 비회절광으로 반사하는 것이다. 적절한 공간 필터를 사용하면, 반사된 빔 중으로부터 상기 비회절광이 필터링됨으로써 회절광만이 그를 떠나 기판에 도달하도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 빔은 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 대안례로서, 필터는 회절광을 필터링하여, 비회절광이 그를 떠나 기판에 도달하도록 할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 회절 광학 MEMS(micro electrical mechanical system) 디바이스의 어레이가, 대응되는 방식으로 사용될 수도 있다. 회절 광학 MEMS 디바이스는, 입사광을 회절광으로서 반사시키는 격자(grating)를 형성하도록 서로에 대해 변형(deform)될 수 있는 복수의 반사 리본(reflective ribbon)들로 구성된다. 프로그램가능한 거울 어레이의 추가 대안실시예에는, 적절히 국부화된 전기장을 가하거나 압전 작동 수단(piezoelectric actuation means)을 채용하여 축선을 중심으로 각각의 거울이 개별적으로 기울어질 수 있는 작은 거울들의 매트릭스 배치를 채용한 프로그램가능한 거울 어레이가 포함될 수 있다. 마찬가지로, 상기 거울들은 매트릭스-어드레서블이며, 어드레스된 거울들은 입사되는 방사선 빔을 어드레스되지 않은 거울과는 다른 방향으로 반사시킬 것이다. 이러한 방식으로, 상기 반사된 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 거울들의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝될 수 있다. 이때 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 여기서 언급된 바와 같은 거울 어레이들에 관한 보다 많은 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 인용 참조되고 있는, 미국 특허 US 5,296,891호, US 5,523,193 호 및 PCT 특허출원 WO 98/38597호, WO 98/33096호로부터 얻을 수 있다.

- 프로그램가능한 LCD 어레이. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 인용 참조되는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다.

리소그래피 장치는 1이상의 패터닝 디바이스를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 복수의 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 가질 수도 있으며, 그들 각각은 서로 독립적으로 제어된다. 이러한 구성에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 중 몇몇 또는 모두는 1이상의 공통의 조명시스템(또는 조명시스템의 일부), 개별적으로 제어가능한 요소들의 공통의 지지구조체 및/또는 공통의 투영시스템(또는 투영시스템의 일부)를 가질 수도 있다.

도 1에 나타낸 실시예와 같은 일 실시예에서, 기판(W)은, 선택적으로 그것의 주변부의 부분을 따라 노치 및/또는 평탄화된 에지를 구비한, 실질적으로 원형의 형상을 갖는다. 일 실시예에서, 기판은 다각형의 형상, 예를 들어 직사각형의 형상을 가진다. 기판이 실질적으로 원형의 형상을 갖는 실시예들은, 25mm이상, 예컨대 50mm이상, 75mm이상, 100mm이상, 125mm이상, 150mm이상, 175mm이상, 200mm이상, 250mm이상 또는 300mm이상의 직경을 갖는 실시예들을 포함한다. 일 실시예에서, 기판은, 500mm이하, 400mm이하, 350mm이하, 300mm이하, 250mm이하, 200mm이하, 150mm이하, 100mm이하, 75mm이하의 직경을 갖는다. 기판이 다각형, 예를 들어 직사각형인 실시예들은 기판의 1이상의 측면, 예를 들어 2이상 또는 3이상의 측면이 5cm이상, 25cm이상, 50cm이상, 100cm이상, 150cm이상, 200cm이상 또는 250cm이상의 길이를 갖는 실시예들을 포함한다. 일 실시예에서, 기판의 1이상의 측면은 1000cm이하, 750cm이하, 500cm이하, 350cm이하, 250cm이하, 150cm이하 또는 75cm이하의 길이를 갖는다. 일 실시예에서, 기판은, 대략 250-350cm의 길이 및 250-300cm의 폭을 갖는 직사각형 기판이다. 기판의 두께는 변할 수도 있으며, 어느 정도는(to a extend) 기판 재료 및/또는 기판 크기에 따라 좌우된다. 일 실시예에서, 두께는 50㎛이상, 예컨대, 100㎛이상, 200㎛이상, 300㎛이상, 400㎛이상, 500㎛이상 또는 600㎛이상이다. 일 실시예에서, 기판의 두께는 5000㎛이하, 예컨대 3500㎛이하, 2500이하, 1750㎛이하, 1250㎛이하, 1000㎛이하, 800㎛이하, 600㎛이하, 500㎛이하, 400㎛이하 또는 300㎛이하이다. 본 명세서에서 언급된 기판은 노광 전 또는 후에, 예를 들어 트랙(통상적으로 기판에 레지스트의 층을 적용하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다.

일 실시예에서, 기판상에는 레지스트 층이 제공된다. 일 실시예에서, 기판(W)은 웨이퍼, 예를 들어 반도체 웨이퍼이다. 일 실시예에서, 웨이퍼 재료는 Si, SiGe, SiGeC, SiC, Ge, GaAs, InP 및 InAs로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 일 실시예에서, 웨이퍼는 Ⅲ/Ⅴ 혼합물 반도체 웨이퍼이다. 일 실시예에서, 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼이다. 일 실시예에서, 기판은 세라믹 기판이다. 일 실시예에서, 기판은 유리 기판이다. 유리 기판은, 예를 들어 평판 디스플레이 및 액정 디스플레이 패널의 제조에 유용할 수 있다. 일 실시예에서, 기판은 플라스틱 기판이다. 일 실시예에서, 기판은 (육안으로 볼 경우) 투명하다. 일 실시예에서, 기판은 칼라이다. 일 실시예에서, 기판은 칼라가 아니다.

본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지유체(immersion fluid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 여타의 인자에 대하여 적절한, 굴절 광학시스템, 반사 광학시스템, 카타디옵트릭 광학시스템, 자기 광학시스템, 전자기 광학시스템 및 정전기 광학시스템 또는 그들의 여하한의 조합을 포함하는 어떠한 형태의 투영시스템도 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도, "투영시스템"이라는 보다 일반적인 용어와 동의어로서 간주될 수 있다.

투영시스템은 패턴이 기판상에 코히어런트하게(coherently) 형성되도록 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이상에 패턴을 이미징한다; 대안적으로, 투영시스템은 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 셔터로서 작용하는 2차 소스를 이미징할 수도 있다. 이러한 관점에서, 투영시스템은, 예를 들어 2차 소스를 형성하고 기판상에 스폿들을 이미징하기 위하여 마이크로 렌즈 어레이(MLA로서 알려짐) 또는 프레넬 렌즈 어레이(Fresnel lens array)와 같은 포커싱 요소들의 어레이를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 포커시 요소들의 어레이(예를 들어, MLA)는 10이상의 포커스 요소, 예를 들어 100이상, 1000이상, 10000이상, 100000이상 또는 1000000이상의 포커스 요소를 포함한다. 일 실시예에서, 패터닝 디바이스의 개별적으로 제어가능한 요소들의 개수는 포커싱 요소들의 어레이에서의 포커싱 요소들의 개수와 같거나 그보다 더 많다. 일 실시예에서, 포커싱 요소들의 어레이는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에서 개별적으로 제어가능한 요소들 중 1이상과 광학적으로 연관된 1이상의 포커싱 요소(예를 들어, 1000이상, 대부분 또는 거의 모두)를 포함한다. 일 실시예에서, MLA는, 예를 들어 1이상의 액추에이터를 사용하 여, 적어도 기판을 향하는 방향 및 기판으로부터 멀어지는 방향으로 (액추에이터의 사용에 의해) 이동가능하다. MLA를 기판을 향해 그리고 기판으로부터 멀어지도록 이동시킬 수 있는 것은, 예를 들어 기판을 이동시키지 않고도 포커스의 조정을 가능하게 한다.

여기서 나타낸 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 반사형 어레이를 채용하는) 반사형이다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 투과형 어레이를 채용하는) 투과형으로 이루어질 수 있다.

리소그래피 장치는, 2(듀얼 스테이지) 이상의 기판테이블을 갖는 형태로 이루어질 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피장치는, 투영시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일 부분이 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어, 물을 갖는 "침지 액체(immersion liquid)"로 덮힐 수 있는 형태로 이루어질 수도 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피장치에서, 예를 들어 패터닝 디바이스와 투영시스템 사이의 다른 공간들에 적용될 수도 있다. 침지 기술(immersion technique)은 투영시스템의 개구수를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지(immersion)"라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 "침지(immersion)"라는 용어는, 기판과 같은 구조체가 액체내에 잠겨야한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 노광 동안에 투영시스템과 기판 사이에 액체가 배치된다는 것을 의미하는 것이다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선소스(S0)로부터 방사선의 빔을 수용한다. 일 실시예에서, 방사선 소스는 5nm이상, 예를 들어 10nm이상, 50nm이상, 100nm이상, 150nm이상, 175nm이상, 200nm이상, 250nm이상, 275nm이상, 300nm이상, 325nm이상, 350nm이상 또는 360nm이상의 파장을 갖는 방사선을 제공한다. 일 실시예에서, 방사선소스(SO)에 의해 제공되는 방사선은 450nm이하, 예를 들어 425nm이하, 375nm이하, 360nm이하, 325nm이하, 275nm이하, 250nm이하, 225nm이하, 200nm이하 또는 175nm이하의 파장을 갖는다. 일 실시예에서, 방사선은, 436nm, 405nm, 365nm, 355nm, 248nm, 193nm, 157nm 및/또는 126nm를 포함하는 파장을 갖는다. 일 실시예에서, 방사선은 365nm 또는 355nm 부근의 파장을 포함한다. 일 실시예에서, 방사선은, 예를 들어 365, 405 및 436nm를 포괄하는 넓은 대역의 파장들을 포함한다. 355nm 레이저 소스가 사용될 수 있다. 상기 소스 및 리소그래피 장치는, 예를 들어 소스가 엑시머 레이저인 경우 별도의 개체들(entities)일 수도 있다. 이러한 경우에, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은, 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스펜더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 진행한다. 여타의 경우에, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수도 있다. 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요하다면 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라 지칭될 수도 있다. 패터닝 디바이스가, 광 소스 그 자체, 예를 들어 레이저 다이오드 어레이 또는 발광 다이오드 어레이라면, 상기 장 치는 조명 시스템 또는 적어도 단순화된 조명 시스템 없이 디자인될 수도 있다(예를 들어, 방사선 소스(SO)에 대한 필요성이 회피될 수도 있다).

일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도세기분포를 조정하는 조정기구(AD)를 포함한다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필평면내의 세기분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타 다양한 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 그 단면에 필요한 균일성과 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 콘디셔닝하는데 사용될 수도 있다. 일루미네이터(IL) 또는 그와 연관된 추가 구성요소는, 방사선 빔을, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 중 하나 또는 복수의 개별적으로 제어가능한 어레이와 연관된 복수의 서브-빔들로 나누도록 구성될 수도 있다. 2-차원 회절 격자는, 예를 들어 방사선 빔을 서브-빔들로 나누는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "방사선의 빔" 또는 "방사선 빔"이라는 용어는, 빔이 방사선의 복수의 서브-빔들로 이루어지는 상황을 포괄하나, 그로써 제한되는 것은 아니다.

방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이) 상에 입사되고 패터닝 디바이스에 의하여 모듈레이팅된다. 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(PD)에 의해 반사되어 투영시스템(PS)을 통과하고, 상기 투영시스템(PS)은 상기 빔을 기판(W)의 타겟부 상에 포커싱한다. 위치설정장치(PW) 및 위치센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더(linear encoder) 또는 캐퍼서티 센서(capacitive sensor))의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 방사선 빔(B) 의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 위한 위치설정 수단들이 사용된다면, 예를 들어 스캔하는 동안 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(PD)의 위치를 정확히 보정하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 기판테이블(WT)의 이동은, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현되는데, 도 1에는 명확히 도시되어 있지 않다. 일 실시예에서, 기판은 적어도 기판테이블(WT)을 이동시키기 위한 짧은 행정 모듈이 존재하지 않는다. 이와 유사한 시스템은 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 위치시키는데 사용될 수도 있다. 투영빔(B)은 대안적으로/추가적으로 이동될 수 있는 한편, 대상물 테이블 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이는 요구되는 상대적 움직임을 제공하기 위하여 고정된 위치를 가질 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 구성은 장치의 크기를 제한하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 평판 디스플레이의 제조에서 적용가능할 수도 있는 추가적인 대안으로서, 기판테이블(WT) 및 투영시스템(PS)의 위치는 고정될 수 있으며, 기판(W)은 기판테이블(WT)에 대해 이동되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판테이블(WT)에는 실질적으로 일정한 속도로 그를 가로질러 스캐닝되도록 하는 시스템이 제공될 수도 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 방사선 빔(B)은, 방사선이 초기에 빔 스플리터에 의해 반사되고 패터닝 디바이스(PD)로 지향되도록 구성된 빔 스플리터(BS)에 의하여 패터닝 디바이스(PD)로 지향될 수 있다. 방사선 빔(B)은 빔 스플리터를 사용하지 않고 패터닝 디바이스로 지향될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 일 실시예에 서, 방사선 빔은 0 내지 90°, 예를 들어 5 내지 85°, 15 내지 75°, 25 내지 65°, 또는 35 내지 55°의 각으로 패터닝 디바이스로 지향된다(도 1에 나타낸 실시예는 90°각도로 되어 있다). 패터닝 디바이스(PD)는 방사선 빔(B)을 모듈레이팅하고, 모듈레이팅된 빔을 투영시스템(PS)으로 전사하는 빔 스플리터(BS)로 다시 그것을 반사시킨다. 하지만, 방사선 빔(B)을 패터닝 디바이스(PD)로 지향시키고 후속해서 투영시스템(PS)으로 지향시키기 위해 대안적인 구성이 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 특히, 도 1에서 도시된 것과 같은 구성은 투과성 패터닝 디바이스가 사용된다면 필요하지 않을 수도 있다.

도시된 장치는 4가지 바람직한 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C)상에 투영된다{즉, 단일 정적 노광(single static exposure)}. 그런 후, 기판테이블(WT)은 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판은 방사선 빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다{즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)}. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 기판의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PS)의 이미지 반전 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 동적 노 광시 타켓부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 펄스 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이는 기본적으로 정지되어 유지되며, 전체 패턴은 펄싱된 방사선 소스를 사용하여 기판(W)의 타겟부 상으로 투영된다. 기판테이블(WT)은 투영빔(B)이 기판(W)을 가로지르는 라인을 스캐닝하도록 하기 위해 기본적으로 일정한 속도로 이동된다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴은 방사선 시스템의 펄스들 사이에서 필요에 따라 업데이트되며, 펄스들은 연속적인 타겟부(C)들이 기판(W) 상의 요구되는 위치에서 노광되도록 시간조정된다(timed). 따라서, 투영빔(B)은 기판의 스트립에 대해 완전한 패턴을 노광하기 위해 기판(W)을 가로질러 스캐닝할 수 있다. 이 프로세스는 완전한 기판(W)이 라인별로(line by line) 노광될 때까지 반복된다.

4. 연속 스캔 모드에서, 기판(W)은 모듈레이팅된 방사선 빔(B)에 대해 실질적으로 일정한 속도로 스캐닝되고, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴은 투영빔(B)이 기판(W)을 가로질러 스캐닝하고 그것을 노광할 때 업데이트 된다는 것을 제외하고 펄스 모드와 기본적으로 동일하다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴의 업데이트와 동기화되는 펄싱된 방사선 소스 또는 실질적으로 일정한 방사선 소스가 사용될 수도 있다.

또한, 상술된 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 상이한 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

리소그래피에서, 패턴은 기판 상의 레지스트 층 상에 노광된다. 그 다음, 레 지스트가 현상된다. 후속해서, 기판 상에서는 추가적인 처리 단계들이 수행된다. 기판의 각 부분 상의 이러한 후속하는 처리 단계들의 효과는 레지스트의 노광에 달려 있다. 특히, 주어진 도즈 임계치 위의 방사선을 수용하는 기판의 부분들은 도즈 임계치 아래의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들과는 상이하게 반응하도록 튜닝된다. 예를 들어, 에칭 프로세스에서, 임계치 위의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 영역들은 현상된 레지스트의 층에 의하여 에칭으로부터 보호된다. 하지만, 노광-후 현상에서, 임계치 아래의 방사선 도즈를 수용하는 레지스트의 부분들은 제거되며, 따라서 상기 영역들은 에칭으로부터 보호되지 않는다. 따라서, 원하는 패턴이 에칭될 수도 있다. 특히, 패터닝 디바이스의 개별적으로 제어가능한 요소들은, 패턴 피처 내의 기판 상의 영역으로 전사되ㄴ는 방사선이, 노광 중에 상기 영역이 도즈 임계치 위의 방사선의 도즈를 수용하는 충분히 높은 세기가 되도록 설정된다. 기판 상의 나머지 영역들은 0 또는 현저히 낮은 방사선 세기를 제공하기 위하여, 대응되는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정함으로써 도즈 임계치 아래의 방사선 도즈를 수용한다.

실제에 있어, 개별적으로 제어가능한 요소들이 피처 경계부의 일 측 상에서는 최대의 방사선 세기를 제공하고 다른 측 상에서는 최소의 방사선 세기를 제공하도록 설정되는 경우에도, 패터닝 피처의 에지의 방사선 도즈는 주어진 최대의 도즈로부터 제로 도즈까지 급격하게 변하지는 않는다. 그 대신, 회절 효과로 인하여, 방사선 도즈의 레벨은 전이 구역을 넘어 급감한다(drop off). 궁극적으로 현상된 레지스트에 의하여 형성되는 패턴 피처의 경계부의 위치는 수용되는 도즈가 방사선 도즈 임계치 아래로 떨어지는 위치에 의하여 결정된다. 전이 구역에 걸친 방사선 도즈의 드롭-오프의 프로파일 및 그에 따른 패턴 피처 경계부의 정확한 위치는, 패턴 피처 경계부 상이나 그 부근에 있는 기판 상의 포인트들에, 최대 또는 최소 레벨뿐만 아니라 최대 세기 레벨과 최소 레벨 사이의 세기 레벨들까지의 방사선을 제공하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 정밀하게 설정함으로써 제어될 수 있다. 이를 통상적으로 "그레이스케링일(grayscaling)"이라 칭한다.

그레이스케일링은, 주어진 개별적으로 제어가능한 요소들에 의하여 기판에 제공되는 방사선의 세기는, 단 2가지의 값(즉, 최대값 및 최소값)으로만 설정될 수 있는 리소그래피 시스템에서 가능한 것보다 양호한 패턴 피처 경계부들의 위치 제어를 제공한다. 일 실시예에서는, 3이상의 상이한 방사선 세기값들, 예를 들어 4 이상, 8 이상, 16 이상, 32 이상, 64 이상, 128 이상 또는 256 이상의 방사선 세기값이 기판 상에 투영될 수 있다.

그레이스케일링은 상술된 것에 대해 추가적인 목적 또는 대안적인 목적에 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 노광 후의 기판의 처리는 수용되는 방사선 도즈 레벨에 따라, 기판의 영역들의 2 이상의 잠재적인 반응들이 존재하도록 튜닝될 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계치 아래의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분은 제 1 방식으로 반응하고; 상기 제 1 임계치 위에 있으나 제 2 임계치 아래에 있는 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분은 제 2 방식으로 반응하며; 상기 제 2 임계치 위의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분은 제 3 방식으로 반응한다. 따라서, 그레이스케일링이 2 이상의 원하는 도즈 레벨들을 갖는 기판을 가로 지르는 방사선 도즈 프로파일을 제공하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 방사선 도즈 프로파일은 2이상의 원하는 도즈 레벨, 예를 들어 3 이상, 4 이상, 6 이상 또는 8 이상의 방사선 도즈 레벨을 갖는다.

또한, 방사선 도즈 프로파일은, 상술된 바와 같이 단지 기판의 각 포인트에서 수용되는 방사선의 세기를 제어하는 것과는 다른 방법들에 의해 제어될 수도 있다. 예를 들어, 기판 상의 각 포인트에 의하여 수용되는 방사선 도즈는 상기 포인트의 노광의 지속시간을 제어함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수도 있다. 추가 예시에서, 기판 상의 각 포인트는 복수의 연속하는 노광들에서 방사선을 잠재적으로 수용할 수도 있다. 따라서, 각각의 포인트에 의하여 수용되는 방사선 도즈는 상기 복수의 연속하는 노광들의 선택된 서브셋(subset)을 사용하여 상기 포인트를 노광함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수도 있다.

기판 상의 요구되는/요청되는 패턴을 형성하기 위하여, 패터닝 디바이스에서의 개별적으로 제어가능한 요소들 각각을 노광 프로세스 동안의 각 스테이지의 요청 상태로 설정할 필요가 있다. 따라서, 요청 상태들을 나타내는 제어 신호들이 개별적으로 제어가능한 요소들 각각으로 전송되어야 한다. 리소그래피 장치는 제어 신호들을 생성시키는 제어기를 포함하는 것이 바람직하다. 기판 상에 형성될 패턴은 GDSII와 같은 벡터-형성(vector-defined) 포맷에서의 리소그래피 장치로 제공될 수도 있다. 디자인 정보를 각각의 개별적으로 제어가능한 요소들을 위한 제어 신호들로 전환시키기 위하여, 제어기는, 1이상의 데이터 매니퓰레이션 디바이스(data manipulation device)를 포함하는데, 그들 각각은 패턴을 나타내는 데이터 스트림 과 관련된 처리 단계를 수행하도록 구성된다. 데이터 매니퓰레이션 디바이스들은 집합적으로 "데이터패스(datapath)"라 지칭될 수도 있다.

데이터패스의 데이터 매니퓰레이션 디바이스들은: 비트맵 패턴 데이터를 요구되는/요청되는 방사선 도즈 맵(즉, 기판에 걸쳐 요구되는 방사선 도즈 프로파일)으로 전환시키는 기능; 요구되는 방사선 도즈 맵을 각각의 개별적으로 제어가능한 요소에 대해 요구되는 방사선 세기 값들로 전환시키는 기능; 및 각각의 개별적으로 제어가능한 요소들을 위해 요구되는 방사선 세기의 값들을 대응되는 제어 신호들로 전환시키는 기증 중 1이상을 수행하도록 구성될 수도 있다.

도 2는, 예를 들어 평판 디스플레이의 제조에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타내고 있다. 도 1에 나타낸 구성요소들에 대응되는 구성요소들은 동일한 참조부호로 나타나 있다. 또한, 다양한 실시예들의 상기 설명들, 예를 들어 기판의 다양한 구조들, 콘트라스트 디바이스, MLA, 방사선 빔 등의 다양한 구성들이 적용가능하게 유지된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 투영시스템(PS)은 2개의 렌즈(L1, L2)를 포함하는 빔 익스팬더를 포함한다. 제 1 렌즈(L1)는 모듈레이팅된 방사선 빔(B)을 수용하고 그것을 어퍼처 스톱(AS)의 어퍼처를 통해 포커싱하도록 구성된다. 추가 렌즈(AL)는 어퍼처 내에 위치될 수도 있다. 그 다음, 방사선 빔(B)은 분기되고(diverge) 제 2 렌즈(L2)(예를 들어, 필드 렌즈)에 의하여 포커싱된다.

투영시스템(PS)은 확산되는 모듈레이팅된 방사선(B)을 수용하도록 구성된 렌즈들의 어레이(MLA)를 더 포함한다. 패터닝 디바이스(PD)의 개별적으로 제어가능한 요소들 중 1 이상에 대응되는 모듈레이팅된 방사선 빔(B)의 상이한 부분들은 렌즈들의 어레이(MLA)의 각각의 상이한 렌즈들을 통과한다. 각각의 렌즈(ML)는 기판(W) 상에 놓여 있는 포인트들에 모듈레이팅된 방사선 빔(B)의 각각의 부분들을 포커싱한다. 이러한 방식으로, 방사선 스폿들(S)의 어레이가 기판(W) 상에 노광된다. 예시된 렌즈들의 어레이(MLA) 중 단지 8개의 렌즈들(ML)이 도시되어 있으나, 렌즈들의 어레이는 수많은 렌즈들을 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다(이는 패터닝 디바이스(PD)로서 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 경우에도 동일하다).

도 3은 기판(W) 상의 패턴이 어떻게 생성될 수 있는 지를 개략적으로 예시하고 있다. 내부가 채워진 원들은 투영시스템(PS)의 렌즈들의 어레이(MLA)에 의하여 기판 상에 투영되는 스폿들(S)의 어레이를 나타낸다. 기판은, 일련의 노광부(exposure)들이 기판 상에서 노광될 때 투영시스템에 대해 Y 방향으로 이동된다. 빈(open) 원들은 이미 기판 상에서 노광된 스폿 노광부(SE)들을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 투영시스템(PS) 내에서 렌즈들의 어레이에 의해 기판 상에 투영되는 각각의 스폿은 기판(W) 상의 스폿 노광들의 행(R)을 노광시킨다. 기판에 대한 완전한 패턴은 각각의 스폿들(S)에 의하여 노광되는 스폿 노광부들(SE)의 모든 행들(R)의 합에 의해 생성된다. 이러한 구성은 통상적으로 "픽셀 그리드 이미징(pixel grid imaging)"이라 지칭된다.

방사선 스폿들(S)의 어레이는 기판(W)에 대해 각도 θ로 배치된다는 것을 알 수 있다(기판의 에지들은 X 및 Y 방향과 평행하게 놓인다). 이는, 기판이 스캐닝 방향(Y-방향)으로 이동되는 경우, 각각의 방사선 스폿이 기판의 상이한 영역에 걸쳐 지나가, 전체 기판이 방사선 스폿들(S)의 어레이에 의하여 커버링될 수 있도록 이행된다. 일 실시예에서, 상기 각도 θ는, 최대 20°, 10°, 예컨대 최대 5°, 최대 3°, 최대 1°, 최대 0.5°, 최대 0.25°, 최대 0.10°, 최대 0.05° 또는 최대 0.01°이다. 일 실시예에서, 각도 θ는 적어도 0.0001°이다.

도 4는, 복수의 광학 엔진들을 사용하여, 전체 평판 디스플레이 기판(W)이 어떻게 단일 스캔으로 노광되는지를 개략적으로 나타내고 있다. 방사선 스폿들(S)의 8개의 어레이(SA)들은 방사선 스폿들(S)의 일 어레이의 에지가 방사선 스폿들(S)의 인접한 어레이의 에지와 약간 오버랩되도록 "체스 보드" 구조의 2개의 행(R1, R2)으로 구성되는 8개의 광학 엔진들(도시 안됨)에 의하여 생산된다. 일 실시예에서, 광학 엔진들은 3 이상의 행, 예컨대 4행 또는 5행으로 구성된다. 이러한 방식으로, 방사선의 밴드(band)는 기판(W)의 폭에 걸쳐 연장되어, 전체 기판의 노광이 단일 스캔으로 수행되도록 한다. 어떠한 적합한 수의 광학 엔진들도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일 실시예에서, 광학 엔진들의 개수는, 1이상, 예컨대 2 이상, 4 이상, 8 이상, 10 이상, 12 이상, 14 이상 또는 17 이상이다. 일 실시예에서, 광학 엔진들의 개수는 40 보다 작은데, 예를 들면, 30 또는 20 보다 작다.

상술된 바와 같이, 각각의 광학 엔진들은 별도의 조명시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD) 및 투영시스템(PS)을 포함할 수 있다. 하지만, 2 이상의 광학 엔진들은 조명시스템, 패터닝 디바이스 및 투영시스템 중 1이상의 적어도 일부를 공유할 수 도 있다.

데이터패스는, 각각의 광학 엔진에, 광학 엔진에 의해 노광될 요청된 도즈 패턴의 부분을 생산하기에 적합한 제어 데이터의 시퀀스를 제공하도록 구성된다. 각 시퀀스의 제어 데이터는 사용자에 의해 정의되는 요청된 도즈 패턴의 부분(또는 부분들)로부터 유도된다. 이러한 유도 프로세스는 통상적으로 래스터화 단계(rasterization step)(예를 들어, 패턴의 벡터-기반 데퍼니션(vector-based definition)을 비트맵 표현(bitmap representation)으로 전환시키는 단계) 및/또는 압축해제 단계(decompression step)와 관련되어 있으며, 이 단계들 중 어느 하나 또는 둘 모두는 기판이 노광되고 있는 동안, 온라인으로(즉, 실질적으로 실시간으로) 수행되어야 한다. 통상적으로, 이 표현은 그 모두를 쉽게 액세스가능하고 비용면에서 효율적인 방식으로 저장하기에는 너무 크기 때문에, 요청되는 전체 도즈 패턴의 원(raw)(즉, 압축되지 않은) 비트맵 표현으로부터 직접적으로 제어 데이터를 생성시키는 것은 가능하지 않다.

따라서, 리소그래피 장치의 성능은 데이터 매니퓰레이션 디바이스들이 그들 각각의 계산들(예를 들어, 래스터화, 압축해제 등)을 수행할 수 있는 속도에 따른다. 이러한 이유로, 그리고 통상적인 도즈 패턴에 요구되는 계산들의 스케일로 인하여, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들은, 관련된 계산들의 타입에 대해 최적화된, 특수 계산 하드웨어로부터 조성된다. 예를 들어, Field Programmable Gate Arrays를 포함하는 대규모(massively) 병렬 처리 시스템(parallel processing system)이 사용될 수도 있다.

요청되는 도즈 패턴의 복잡성은 패턴의 일 영역으로부터 다른 영역으로 크게 변할 수도 있으며, 일반적으로 미리 알려지지 않는다. 실제로, 리소그래피 장치의 사용자는 도즈 패턴을 선택하는 경우 완전한 자유도를 가지는 것이 바람직하다. 패턴의 선택은 리소그래피 프로세스의 속도에 영향을 미치지 않는 것이 바람직하다.

상술된 바와 같이, 패터닝 프로세스는 복수의 광학 엔진들 사이에서 나누어질 수 있으며, 각각의 광학 엔진들에 대해 데이터 매니퓰레이션 디바이스들이 제공되어 제어 데이터의 시퀀스들을 각각에 대해 병렬로 생성시킬 수 있다. 도 5는 평판 디스플레이 패턴이 이러한 구성에 따라 어떻게 형성될 수 있는지를 나타내고 있다. 이웃하는 광학 엔진들에 의하여 노광되는 패턴들 사이에 약간의 오버랩이 있는 것이 바람직할 수도 있으나, 대략적으로 말해서 화살표(501-508)로 나타내고 점선(510)에 의해 경계 지워지는 바와 같이, 광학 엔진들은 요청되는 도즈 패턴의 뚜렷한(distinct) "스트립들"을 노광시킨다. 도면에서, 기판의 스캐닝 방향은 Y와 평행하게 상향되어, 패턴의 상부가 먼저 노광되도록 한다.

패터닝 디바이스(들)에 대한 제어 데이터는, 스캐닝 방향과 평행한 유한한 폭을 가지며 특정 처리 스테이지(예를 들어, 래스터화 또는 압축해제)의 단계를 수행하기 위하여 데이터 매니퓰레이션 디바이스들의 주어진 세트에 입력될 요청된 도즈 패턴의 일부를 나타내는, 요청되는 도즈 패턴(화살표(522))에 대해 "계산 윈도우"(520)를 스캐닝함으로써 조성될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들은 윈도우의 각각의 위치에 대한 제어 데이터의 패킷들을 생성시킬 수도 있으며, 이는, 예를 들어 조명 방사선의 각각의 플래시에 대해 한 번씩 전방으로 " 스테핑(stepped)"될 수 있다. 계산 윈도우(520)의 기하학적 형상은 노광 방법에 따른다. 예를 들어, 광학 칼럼들은, 기판에 걸쳐 상대적으로 산재하는(sparse) 스폿들의 어레이를 스캐닝함으로써 상대적으로 밀집된 비트맵을 통해 형성되는 요청된 도즈 패턴을 노광할 수 있다(예를 들어, 상기 각각의 스폿은 마이크로-렌즈 어레이들 중 하나에 대응된다). 이러한 구성에 따르면, 계산 윈도우(520)의 폭 및/또는 길이에 영향을 미칠 수도 있는 밀집된 비트맵 패턴의 다수의 상이한 라인들 상에서 스폿들이 동시에 노광된다(예를 들어, 계산 윈도우(520)는, 적어도 방사선 소스의 어떠한 하나의 플래시에서 노광될 수 있는 비트맵 패턴의 모든 인접한 라인들을 포괄하기에 충분한 넓이가 되도록 선택될 수도 있다). 추가적으로 또는 대안적으로, 데이터 매니퓰레이션 디바이스 계산들은 콘텍스트 정보를 고려할(예를 들어 광학 엔진에 의해 노광되는 각각의 방사선 스폿은 요청되는 도즈 패턴의 비트맵 표현의 몇몇 라인들을 오버랩할 수도 있다는 사실을 고려할) 필요가 있을 수도 있다. 이는, 윈도우(520)의 요구되는 폭 및/또는 길이를 확대시키려는 경향을 보인다.

데이터 매니퓰레이션 디바이스들이 윈도우(520)의 주어진 위치에 대해 요구되는 작업들을 수행할 수 있는 속도는, 윈도우(520)가 기판(W)에 걸쳐 얼마나 신속하게 스캐닝될 수 있는지, 따라서 요청되는 도즈 패턴이 얼마나 신속하게 형성될 수 있는지를 나타낼(dictate) 것이다. 주어진 디바이스 아키텍처와 관련하여, 계산된 속도는 흔히 상술된 바와 같이 윈도우(520)의 상이한 영역들에 대해 상당히 변할 수도 있는 윈도우(520)의 요청된 도즈 패턴의 특성에 따를 것이다. 예를 들어, 평판 디스플레이에 대한 도면인 도 5에 나타낸 디자인과 관련하여, 경계 영역들 (530)에 대한 계산들은 디스플레이 영역(540)에 대한 계산들과는 상당히 상이한 수단들(resources)을 필요로 하기 쉽다. 통상적으로, 경계 영역들(530)은 연결 와이어 등을 위한 패터닝을 포함하는 한편, 통상적으로 디스플레이 영역(540)은 디스플레이 픽셀들에 대응되는 다수의 반복 패턴들을 포함한다. 따라서, 경계 영역들(530)의 무질서(disorder) 또는 엔트로피는 디스플레이 영역(540)의 것보다 커지기 쉬워서, 일반적으로 이들 영역들은 압축해제 및 온라인 래스터화 둘 모두에 대한 처리를 보다 어렵게 한다(즉, 그들은 계산 하드웨에에 보다 많은 요구를 부과한다).

데이터 매니퓰레이션 디바이스들이 하나의 특정 광학 엔진에 대한 제어 데이터를 제공함에 있어 제한되는 경우, 계산 부하(calculation load)는, 광학 엔진들 사이에서 노광될 패턴의 특성 변화로 인하여 상이한 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이에서 크게 변하기 쉽다. 예를 들어, 도 5에서, 슬라이스들(501 및 508)을 위한 제어 데이터를 제공하는 데이터 매니퓰레이션 디바이스들은, 그들이 처리하는 패턴의 보다 큰 부분이 경계 영역들(530)과 관련되기 때문에, 다른 것들보다 훨씬 더 큰 부하를 가지려는 경향이 있다. 하지만, 고객들이 기판 상에 패턴을 배열하기를 원하는 방식을 제한하는 것은 바람직하지 않기 때문에, 슬라이스들(501-508) 모두에 대해 동등한 계산 파워를 제공할 필요가 있다. 특히 이것은, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 모두에, 최악의 시나리오에 대처할 수 있는 충분한 능력이 제공되어야 한다는 것을 의미하는데, 이러한 능력은 대부분의 시간 동안 사용되지 않는다는 사실에도 불구하고 그러하다.

도 6은, 과도한 능력의 상술된 문제를 극복하고, 이에 의해 비슷한(comparable) 성능 대비 리소그래피 장치의 비용을 저감시키고 및/또는 비슷한 비용 대비 성능을 향상시키도록 디자인된 본 발명의 일 실시예를 예시하고 있다. 도시된 시스템은 (복수의 패터닝 디바이스(PD1-PD8)에 의하여 나타낸) 다수의 광학 엔진들을 포함하나, 본 발명의 범위는, 요청되는 패턴의 상이한 영역들을 병렬로 처리하기 위하여 복수의 매니퓰레이션 디바이스들이 제공되는 단 하나의 광학 엔진을 포함하는 시스템까지 확장될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 요구되는/요청되는 도즈 패턴의 세부사항들을 입력하기 위한 입력 디바이스(600)가 제공된다. 이것은, GDSII와 같은 벡터-기판 표현으로서 입력 디바이스(600)내에 저장될 수 있다. 그 다음, 상기 데이터는 링크(602)를 통해 데이터 처리 파이프라인 또는 데이터-경로(610)로 전송된다. 링크(602)는 점선으로 도시되는데, 이는 직접적인 링크, 또는 예를 들어 패턴 데이터의 오프라인 매니퓰레이션을 수행하기 위해 제공될 수 있는 1 이상의 데이터 처리 디바이스들을 통해 만들어지는 링크를 포함할 수 있기 때문이다. 도시된 데이터-경로(610)의 부분은 (오프라인 디바이스들 및/또는 다른 온라인 디바이스들에 의하여 이미 부분적으로 전환되었을 수도 있는) 요청된 도즈-맵의 벡터-기판 표현과, 패터닝 디바이스들(PD1-PD2)에 의하여 요구되는 제어 데이터의 비트맵-기반 시퀀스들 사이의 전환 프로세스의 하나의 온라인 스테이지를 수행하도록(도시되지 않은 데이터-경로의 추가 부분들에 의하여 다른 스테이지들이 처리될 수도 있음) 구성된다. 상술된 바와 같이, 전환 프로세스의 온라인 스테이지는, 예를 들어 실시간 압축해제 또는 실시 간 래스터화를 포함할 수도 있다.

전환의 온라인 스테이지(들)은 실질적으로 계산 수단들을 필요로 하며, 부하는, 예를 들어 패터닝 디바이스들(PD1-PD8)의 개수와 그 수가 동일한 다수의 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638) 사이에서 나누어질 수도 있다. 하지만, 각각의 패터닝 디바이스(PD1-PD8)에 의하여 노광될 패턴의 영역들에 따라 데이터를 나누는 대신에, 또는 기하학적으로 약간 다르거나 그렇지 않으면 편리한 방식으로, 본 실시예는, 각 부분이 관련된 데이터 매니퓰레이션 디바이스에 대해 나타나는 작업부하(workload)에 따라 패턴 데이터를 분배하여 전체 작업부하를 균등하게 또는 최적의 방식 및/또는 균형 잡힌 방식으로 분포시키도록 구성되는 계산 부하 제어기(620)를 포함한다. 특히, 요청된 도즈 패턴의 (통상 부분적으로 처리되는) 표현을 수용하고, 사전설정된 부하 분배 알고리즘에 따라 데이터를 나누며, 각각 도즈 패턴의 특정 영역에 대응되는 생성된 데이터의 패킷들을 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638)로 전송시키도록(forward) 구성된다. 부하 분배 알고리즘은, 예를 들어 도즈 패턴을 작은 영역들("타일들(tiles)")로의 나눔 및 이웃하는 영역들을 지배적으로 처리하기 위하여 상이한 데이터 매니퓰레이션 디바이스들에 대한 배열에 의존하는 각각의 요청된 도즈 패턴에 대해 동일한 방식으로 운용될 수도 있다. 상기 영역들이 패턴의 복잡성(또는 계산 부하와 관련된 여타 특성들)이 크게 변하는 것으로 예측되는 길이 스케일보다 현저히 작게 선택되는 한, 이러한 접근법은 전체 계산 부하를 분포시키기에 효과적인 방식을 제공해야 한다.

추가적으로 또는 대안적으로, 요청된 도즈 패턴을 통해 스캐닝할 수 있고 데 이터 매니퓰레이션 디바이스들의 작동과 관련한 패턴의 특성들의 공간 변화를 결정할 수 있는 패턴 프리-프로세서(pre-processor)(650)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 프리-프로세서(650)는 엔트로피 또는 패턴 복잡성 맵을 생성할 수도 있다. 계산 부하 제어기(620)는, 패턴 프리-프로세서의 출력을 기반으로 하는 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이의 계산 부하를 어떻게 최적 분배할 수 있는지를 평가하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 부하 분배 알고리즘은, 높은 엔트로피/복잡성 등으로서 평가되고, 따라서 처리를 위한 실질적인 수단들을 포함하기 쉬운 영역들에 대응되는 데이터가 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이에서 균등하게 나눠지도록 할 수도 있다. 프리-프로세서(650)는 도 6에 데이터-경로(610)의 온라인 부분으로서 도시되어 있으나, 프리-프로세서(650)는 오프라인으로 작동할 수도 있다.

예를 들어, 일 실시예에 따른 리소그래피 디바이스는 기판 상의 복수의 LCD 디스플레이들을 위한 패턴을 형성하도록 구성될 수도 있다. 각각의 LCD는 높은 반복 정도(즉, 반복 디스플레이 픽셀들)를 갖는 큰 중심 영역을 가진다. 디스플레이의 경계부에서, 영역들에는 보다 "하얀(white) 노이즈"(임의의 변화, 높은 엔트로피) 패턴이 존재한다. 부하 분배 알고리즘 및/또는 타일 크기는, 증가된 전체 처리 작업부하(예를 들어, 보다 작은 타일들의 사용이 전체 작업부하의 증가를 가져올 수도 있음)와 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638) 사이의 작업부하의 향상된 밸런싱 사이에서 원하는 밸런스가 달성될 때까지 변할 수 있다. 변화에 따르면, 작업부하의 균형을 맞추기 위하여(이 예시에서는 상이한 타일들과 연관된 작업부하의 변화를 저감시킴으로써), 이 예시에서의 경계 영역들과 같은 높은 엔트로피의 영역 들에 대해서는 보다 작은 타일들이 선택될 수 있고, 디스플레이 영역과 같은 낮은 엔트로피의 영역에 대해서는 보다 큰 타일들이 선택될 수 있다. 패턴의 복잡성에 따른 타일 크기의 제어는, 프리-프로세서(650)와 같은 프리-프로세서의 출력을 기준으로 하거나 패턴 레이아웃의 사전-정의된 설명을 기준으로 하여 수행될 수도 있다(주어진 예시에서, 이러한 설명은 디스플레이 및 경계 영역들의 아웃라인들을 포함할 수 있다).

데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638)은 데이터 패킷들을 처리하고(예를 들어, 래스터화하거나 압축해제하고) 처리된 데이터를 데이터 재-분배 디바이스(640)로 출력한다. 데이터 재-분배 디바이스(640)는 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638)로부터의 데이터를 사용하여, 제어 데이터의 시퀀스들 또는 적어도 (예를 들어, 간단한 압축해제 알고리즘을 통해) 제어 데이터의 시퀀스로 쉽게 전환되어 패터닝 디바이스들(PD1-PD8) 각각으로 전송될 수 있는 데이터의 패킷들을 생성시킨다. 데이터 커넥션(652)에는, 필요하다면 패턴 데이터가 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638) 사이에서 어떻게 분배되었는지에 관한 정보를 제공하기 위한 계산 부하 제어기(620)가 제공될 수도 있다. 상이한 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638)로부터의 출력들간의 타이밍 차이를 고려하고, 패터닝 디바이스들(PD1-PD8)로 전송되기 이전에 처리된 데이터의 효율적인 재조합을 가능하게 하기 위한 버퍼가 제공될 수도 있다.

도 7a는 계산 부하 제어기(620)가 어떻게 패턴의 예시적 영역(530)에 대응되는 패턴 데이터를 분배하도록 구성될 수 있는지를 예시하고 있다(도 5 참조). 영역 (530)은 다수의 서브-영역들(701-708)로 나뉜다. 도시된 예시에서는, 64개의 서브-영역들이 사용되지만, 보다 많은 또는 보다 적은 수가 선택될 수도 있다. 그 다음, 영역들이 특정 데이터 매니퓰레이션 디바이스들에 할당된다. 본 실시예에서는, 8개의 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638)이 존재하고, 64개의 서브-영역들이 (상부-좌측으로부터 하부-우측으로의) 대각선을 따라 분할되는데, 이웃하는 대각선들에 따라 놓이는 서브-영역들은 상이한 데이터 매니퓰레이션 디바이스들로 전송되고, 동일한 대각선을 따라 놓이는 서브-영역들은 동일한 데이터 매니퓰레이션 디바이스로 전송된다. 이 예시에서, 서브-영역들(701-708) 중 8개와 연관된 패턴 데이터는 각각의 데이터 매니퓰레이션 디바이스로 전송되고, 이것은 후속하는 대각선으로부터 후속하는 데이터 매니퓰레이션 디바이스들로 데이터를 전송함으로써 편리하게 달성된다: 예를 들어, 서브-영역들(701)은 데이터 매니퓰레이션 디바이스(631)로, 서브-영역들(702)은 데이터 매니퓰레이션 디바이스(632)로 전송될 수 있다. 도 7b는, 이러한 패턴 분배 전략이 어떻게 계산 윈도우(520)에 걸쳐 연장되도록 이루어질 수 있는지를 나타내고 있다. 어두운(blacked-out) 정사각형들은 서브-영역들(705)에 대응되고, 신호 데이터 매니퓰레이션 디바이스(이 경우에는, 디바이스(635))로의 입력이 어떻게 계산 윈도우(520)에 걸쳐 분배될 수 있는지를 나타내기 위해 이러한 방식으로 강조된다. 다른 데이터 매니퓰레이션 디바이스들로의 입력은 매우 유사한 방식으로 분배되지만, 간명성을 위해 이것이 도시되어 있지는 않다. 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 중 어느 하나에 대응되는 서브-영역들의 대각선 및 이격된 기하학적 구조는 디바이스 패턴에서의 엔트로피/복잡성의 변화들의 기하 학적 구조에 그리 쉽게 따르지 않는다. 이와 유사하게, 평판 디스플레이의 경계 영역(530)과 같은, 특히 어려운 패턴의 큰 영역들은 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638) 사이에서 균등하게 분배된다. 그 결과는, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638)간의 계산 부하의 변화가, 겪기 쉬운 모든 요청된 데이터 패턴에 대해 현저히 저감된다는 것이다. 이것은, 피크의 부하가 실질적으로 낮기 때문에, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들(631-638) 각각의 능력이 동일한 전체 성능에 대해 낮을 수 있다는 것을 의미한다.

도 7a 및 7b에 나타낸 분포는 계산 부하 제어기가 어떻게 구성될 수 있는지의 예시이다. 패턴은, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다른 방식으로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 계산 윈도우(520)의 서브-영역들(701-708)은 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이에서 무작위적으로 분배될 수도 있다. 이것은, 디바이스 피처들이 우연히 (상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스에 대한 부하에 있어서의 예기치 못한 스파이크 또는 트러프(trough)를 야기할 수도 있는) 특정 데이터 매니퓰레이션 디바이스에 대한 서브-영역들의 기하학적 구조를 따라 놓일 가능성을 더욱 저감시키는 장점을 갖는다.

도 8은, 계산 부하 제어기(620)에 의하여 요청된 도즈 패턴이 어떻게 가변적인 크기의 타일들로 나누어질 수 있는지를 예시하고 있으며, 상기 타일의 크기는 각각이 타일들과 연관된, 요청된 도즈 패턴의 "특성(nature)"에 따라 제어된다. 본 명세서에서, 패턴 "특성"의 관련 실시형태들은 데이터 매니퓰레이션 디바이스들이 어떻게 타일을 처리하는지: 예를 들어, 많은 계산 작업부하가 어떻게 타일을 처리 하는데 요구되는지에 영향을 미치는 특성들이다. 나타낸 예시에서, 요청된 도즈 패턴(800)은 (평판 디스플레이용 패턴의 경계 영역들에 대응될 수 있는) 높은 패턴 복잡성/엔트로피(810)의 영역들 및 (평판 디스플레이용 패턴의 디스플레이 영역들에 대응될 수 있는) 낮은 패턴 복잡성/엔트로피(820)의 영역들을 포함한다. 상이한 타일들의 처리와 연관된 계산 부하의 변화를 저감시키기 위하여, 부하 제어기(620)는 낮은 복잡성 영역들에서의 타일들(840)이 높은 복잡성 영역의 타일들(830)보다 커지도록 패턴을 분할한다. 주어진 예시에서, 타일의 크기들은 타일 내의 요청된 도즈 패턴의 복잡성 및/도는 엔트로피의 함수로서 제어된다. 하지만, 타일의 크기는 타일들 간의 변화를 저감시키기 위하여 (따라서, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들간의 작업부하 변화의 저감을 촉진시키기 위하여) 계산 작업부하에 링크된 여타 특성들의 함수로서 변화될 수도 있는 것이 일반적이다. 예를 들어, 패턴의 디바이스 피처들의 밀도는 타일 크기를 제어하는 기초로서 사용될 수 있다. 이와 관련한 기준으로서 사용하기 위한 패턴 특성의 선택은, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들에 의하여 수행될 처리의 특성뿐만 아니라 해당 패턴 특성이 어떻게 쉽게 측정/적량화(quantified)될 수 있는지 그리고 타일의 계산 작업부하와 패턴 특성간의 관계가 얼마나 신뢰가능한지를 포함하는 다수의 인자들에 의존한다. (패턴이 압축될 수 있는 정도의 측정을 제공하는) 압축비들은, 예를 들어 패턴 엔트로피/복잡성을 정량화하는데 사용될 수 있다. 계산 부하 제어기(620)는 타일 크기의 제어를 독립적으로 구현하거나, 또는 (상술된 바와 같이) 크기의 제어와, 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이에 타일들을 적절하게(intelligently) 분배하는 함수를 조합하여, 작 업부하의 밸런싱의 원하는 레벨을 효율적으로 실행할 수 있도록 한다.

본 명세서에서는, 특정 디바이스(예를 들어, 집적 회로 또는 평판 디스플레이)의 제조에 있어서의 리소그래피 장치의 사용에 대해 언급하였으나, 본 명세서에서 기술된 리소그래피 장치는 다른 응용례들을 가질 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 응용례들은, 집적 회로, 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 유도 및 검출패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, MEMS(micro-electromechanical devices) 등의 제조를 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 예를 들어 평판 디스플레이에서, 본 장치는 다양한 층들, 예를 들어 박막 트랜지스터 및/또는 칼라 필터층의 생성을 돕는데 사용될 수도 있다.

광학 리소그래피의 배경에서 본 발명의 실시예들의 사용에 대해 언급하였으나, 가능하다면 본 발명은 다른 응용례들, 예를 들어 임프린트(imprint) 리소그래피에서 사용될 수도 있으나, 광학 리소그래피로 제한되는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판 상에 생성되는 패턴을 형성한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판으로 공급되는 레지스트의 층내로 가압되며, 상기 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그들의 조합을 가함으로써 경화된다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 레지스트로부터 이동해 나가며 그 안에 패턴을 남긴다.

본 발명의 특정 실시예들에 대해 상술하였으나, 본 발명은 상술된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 발명은 상술된 바와 같은 방법을 기술하는 기계-판독가능한(machine-readable) 명령어들의 1 이상의 시퀀 스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램의 형태 또는 컴퓨터 프로그램이 내장된 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광 디스크)의 형태를 취할 수도 있다.

본 발명의 특정 실시예들이 상술되었으나, 그들의 다양한 수정례들이 쉽게 구성되거나 당업자들에게 제안될 수도 있으며, 본 발명은 후속 청구항의 기술적사상 및 범위에 의해서만 제한되도록 되어 있다는 것을 이해해야 한다.

본 발명에 따르면, 데이터 처리가 보다 효율적으로 관리되는 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법을 얻을 수 있다.

Claims (22)

1. 리소그래피 장치에 있어서,

   - 방사선 빔을 모듈레이팅하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이;

   - 기판 상에 요청된 도즈 패턴을 실질적으로 형성시키기 위하여, 상기 요청된 도즈 패턴의 제 1 데이터 표현을 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 시퀀스로 전환시키는 데이터 처리 파이프라인을 포함하고,

   상기 데이터 처리 파이프라인은:

   - 복수의 데이터 매니퓰레이션 디바이스; 및

   - 상기 제 1 데이터 표현을 상기 요청된 도즈 패턴의 서브-영역들의 세트 중 하나에 각각 대응되는 복수의 데이터 패킷들로 나누고, 상기 데이터 패킷들 각각을 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 중 하나로 전송하도록 구성된 계산 부하 제어기를 포함하며,

   - 상기 계산 부하 제어기는 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들간의 전체 계산 부하의 균형을 맞추기 위하여 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 각각으로 전송하기 위한 상기 데이터 패킷들을 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 데이터 표현을 분석하고, 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들에 의하여 수행되는 상기 전환의 1이상의 스테이지에 대해 상기 패턴의 복수의 영역들 각각이 어떻게 상기 계산 부하에 기여할 것으로 예측되는지를 나타내는 데이터를 출력하도록 구성되는 패턴 프리-프로세서를 더 포함하고, 상기 계산 부하 제어기는 상기 출력 데이터를 기반으로 하는 상기 데이터 패킷들을 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   - 상기 제어 데이터의 시퀀스를 형성시키기 위하여 상기 복수의 데이터 매니퓰레이션 디바이스들로부터 출력되는 데이터를 수신 및 재-조합하도록 구성되는 데이터 재-분배 디바이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 계산 부하 제어기는 각각의 데이터 매니퓰레이션 디바이스를 위한 데이터 패킷들을 실질적으로 무작위적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 서브-영역들은, 상기 전체 계산 부하가 실질적으로 균형을 이루도록 하기 위해 상기 요청된 도즈 패턴의 피처들과 비교하여 충분히 작게 선택되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   - 상기 부하 제어기는 상기 서브-영역에 대응되는 상기 요청된 도즈 패턴의 특성에 따라 각각의 상기 서브-영역의 크기를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 부하 제어기는 상기 서브-영역에 대응되는 요청된 도즈 패턴의 부분의 다음 특성들: 즉 패턴 불규칙성의 정도, 패턴 밀도, 패턴 엔트로피, 패턴 복잡성 및 상기 서브-영역으로부터 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들의 전체 계산 부하로의 예측된 기여 중 하나에 따라 각각의 상기 서브-영역의 크기를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 부하 제어기는 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들간의 전체 계산 부하가 실질적으로 균형을 이루도록 하기 위해 상기 서브-영역들 각각의 크기를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   - 각각 방사선 빔을 모듈레이팅할 수 있는 복수의 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 포함하고:

   - 함께, 기판 상에 상기 요청된 도즈 패턴을 실질적으로 형성시키기 위하여, 상기 데이터 처리 파이프라인은 상기 요청된 도브 패턴의 상기 제 1 데이터 표현을, 그 각각이 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이들 중 하나를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 복수의 시퀀스로 전환시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 데이터 표현을 분석하고, 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들에 의하여 수행되는 상기 전환의 1이상의 스테이지에 대해 상기 패턴의 복수의 영역들 각각이 어떻게 상기 계산 부하에 기여할 것으로 예측되는지를 나타내는 데이터를 출력하도록 구성되는 패턴 프리-프로세서를 더 포함하고, 상기 계산 부하 제어기는 상기 출력 데이터를 기반으로 하는 상기 데이터 패킷들을 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    - 상기 제어 데이터의 복수의 시퀀스를 형성시키기 위하여, 상기 복수의 데이터 매니퓰레이션 디바이스들로부터 출력되는 데이터를 수용 및 재-배열하도록 구성되는 데이터 재분배 디바이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장 치.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 계산 부하 제어기는 각각의 데이터 매니퓰레이션 디바이스에 대한 데이터 패킷들을 실질적으로 무작위적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 서브-영역들은 상기 전체 계산 부하가 실질적으로 균형을 이루도록 하기 위해 상기 요청된 도즈 패턴의 피처들과 비교하여 충분히 작게 배열되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 계산 부하 제어기는, 그 위로 투영되는 방사선 빔에 대한 상기 기판의 스캐닝 방향에 대해 비스듬한 1이상의 라인을 따라 놓인 서브-영역들의 세트에 대응되는 1이상의 데이터 매니퓰레이션 디바이스로 데이터 패킷들을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
15. 디바이스 제조방법에 있어서,

    - 방사선 빔을 모듈레이팅하기 위해 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 를 사용하는 단계;

    - 기판 상에 상기 요청된 도즈 패턴을 실질적으로 형성시키기 위하여, 요청된 도즈 패턴에 대응되는 제 1 데이터 표현을, 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 시퀀스로 전환시키는 단계;

    - 상기 제 1 데이터 표현을, 그 각각이 상기 요청된 도즈 패턴의 서브-영역들의 세트 중 하나에 대응되는 복수의 데이터 패킷들로 나누고, 상기 전환을 위해 상기 데이터 패킷들 각각을 복수의 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 중 하나로 전송하는 단계; 및

    - 상기 전체 계산 부하가 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 사이에서 균형을 이루는 방식으로, 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들 각각으로 전송하기 위한 상기 데이터 패킷들을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    - 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들에 의하여 수행되는 상기 전환의 스테이지에 대해 상기 계산 부하에 대한 서브-영역의 기여들(contributions)이 상기 요청된 도즈 패턴 내의 서브-영역들의 위치의 함수로서 어떻게 변할 것으로 예측되는지를 결정하기 위하여 상기 제 1 데이터 표현을 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
17. 제 15 항에 있어서,

    - 상기 서브-영역에 대응되는 상기 요청된 도즈 패턴의 특성에 따라 각각의 상기 서브-영역의 크기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
18. 제 15 항에 있어서,

    - 상기 서브-영역에 대응되는 상기 요청된 도즈 패턴의 부분의 다음 특성들: 즉 패턴 불규칙성의 정도, 패턴 밀도, 패턴 엔트로피, 패턴 복잡성 및 상기 서브-영역으로부터 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들의 전체 계산 부하로의 예측된 기여 중 1 이상에 따라 각각의 상기 서브-영역의 크기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
19. 제 15 항에 있어서,

    - 실질적으로 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스들간의 전체 계산 부하가 균형을 이루도록 하기 위해 상기 서브-영역들의 크기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
20. 제 15 항에 있어서,

    - 방사선 빔을 모듈레이팅하기 위하여 복수의 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 사용하는 단계;

    - 함께, 기판 상에 상기 요청된 도즈 패턴을 실질적으로 형성시키기 위하여, 상기 요청된 도브 패턴의 상기 제 1 데이터 표현을, 그 각각이 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이들 중 하나를 제어하기에 적합한 제어 데이터의 복수의 시퀀스로 전환시키는 단계; 및

    - 1 이상의 서브셋이 개별적으로 제어가능한 요소들의 상이한 어레이들에 의하여 형성될, 상기 요청된 도즈 패턴의 복수의 영역들로부터의 데이터 패킷들을 처리하기 위하여 각각의 상기 데이터 매니퓰레이션 디바이스를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
21. 제 15 항의 방법에 따라 제조된 평판 디스플레이.
22. 제 15 항의 방법에 따라 제조된 집적 회로 디바이스.

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