KR101485437B1

KR101485437B1 - 기준 위치 측정 장치 및 방법, 및 패턴 형성 장치

Info

Publication number: KR101485437B1
Application number: KR20080029384A
Authority: KR
Inventors: 야스히코 모리모토; 히로시 우에무라; 타카시 후쿠이
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2015-01-22
Also published as: KR20080089304A; JP2008249958A; US20080273184A1

Abstract

기판의 상면 상에 패턴을 형성하는 디지털 노광 장치는 기판의 상면에 제공되는 기준 마크로부터 카메라를 통하여 얻어진 화상 데이터로부터 기판의 위치를 검출하는 얼라인먼트 유닛을 갖는다. 얼라인먼트 유닛은 카메라의 소정의 초점면으로부터 기판의 상면의 변동량(Δ)을 측정하는 Z 방향 센서를 더 갖는다. 측정량(Δ)에 따라 왜곡 보정 데이터의 세트가 미리 저장된 왜곡 보정 데이터로부터 선택되거나 그것에 의거하여 산출된다. 기준 마크의 화상 데이터는 선택되거나 산출된 왜곡 보정 데이터로 보정되어 초점면으로부터의 변동에 의해 야기되는 에러는 얼라인먼트 유닛의 카메라의 광축 방향에서 기판의 위치를 조정하지 않고 보정된다.

기준 위치 측정 장치 및 방법, 패턴 형성 장치, 얼라인먼트 유닛

Description

기준 위치 측정 장치 및 방법, 및 패턴 형성 장치{APPARATUS AND METHOD OF REFERENTIAL POSITION MEASUREMENT AND PATTERN-FORMING APPARATUS}

본 발명은 기판에 제공된 기준 마크로 기판의 기준 위치를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기판에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치에 관한 것이며, 상기 패턴 형성 장치는 기준 위치 측정 장치에 의해 측정되는 위치 데이터에 의거하여 기판 상의 패턴 형성 위치를 조정하기 위해 기준 위치 측정 장치를 제공한다.

멀티 빔 노광 장치 또는 빔 리소그래피로도 불리는 디지털 노광 장치는 기판에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치로서 알려져 있다. 디지털 노광 장치는 그 패턴형성 구역에서 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 등의 공간 광변조 소자를 제공하고, 변조된 광빔으로 기판을 노광함으로써 기판에 패턴을 형성하도록 광빔을 변조시키기 위해 패턴 데이터(패턴의 디지털 이미지 신호)에 의거하여 DMD를 구동한다. DMD는 1대 1의 관계에서 반도체 랜덤 액세스 메모리 셀(SRAM 셀)의 배열에 장착된 마이크로미러의 배열로 구성되는 미러 디바이스이다. SRAM 셀과 마찬가지로 미러 디바이스도 2차원 매트릭스에서 배열되고, 대응되는 SRAM 셀에 기록된 패턴 데이터[정전(靜電) 전하]의 2진값에 따라서 개별적으로 2개의 틸트 방향 사이에 각 반사면을 전환한다.

디지털 노광 장치는 기판에 제공되는 기준 마크의 위치를 측정하는 얼라인먼트 유닛으로도 불리는 기준 위치 측정 장치를 제공한다. 기준 위치 측정 장치는 이동 스테이지 상의 기판이 일정한 속도에서의 방향으로 반송되면서 카메라를 통하여 기준 마크를 촬영함으로써 기준 마크의 위치를 측정한다. 측정된 기준 위치에 의거하여 노광 장치는, 예를 들면 WO2007-890(일본 특허 공개 2007-10736호)에 개시된 바와 같이, 기판 상의 패턴 형성 위치를 조정한다.

미소한 물리적 변형이 기준 위치 측정 장치의 카메라에 사용된 광학계 또는 촬영 디바이스에 존재하므로 카메라에 의한 촬영은 대응되는 야간의 왜곡을 갖는다. 기준 마크의 위치가 높은 정밀도 및 정확도로 측정되기 요구되는 만큼 미소한 왜곡도 무시할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 상기 언급된 종래 기술은 미리 준비된 왜곡 보정 데이터로 촬영 데이터를 보정하여 왜곡에 대하여 오프셋함으로써 기준 마크의 위치 측정의 정밀도를 향상시키는 것이 제안된다.

또한, 촬영 화상은 카메라의 광축 방향, 즉 기판의 기판의 상면과 수직 방향으로 기판의 기판의 상면의 위치에서의 변동에 의해 야기되는 화상의 상배율(image magnification)에서의 변동으로부터 왜곡을 받을 수 있다. 기판의 기판의 상면의 위치에서의 변동은 각 기판 사이의 차이, 기판을 보유하는 스테이지의 정밀도에서의 차이 등으로부터 초래될 수 있다. 상면측 위치에서의 변동의 영향력이 억제되기 위해서 기준 위치 측정 장치의 카메라는 피사체 거리의 변화, 즉 광축 방향에서의 피사체의 위치에서의 변화에 대해 상배율은 거의 변하지 않고 필드의 긴 깊이를 가져서 피사체에 대하여 넓은 측정가능 범위를 허용하는 텔레센트릭(telecentric) 광학계를 사용한다. 그러나, 텔레센트릭 광학계에서의 작은 오차, 소위 텔레센트릭 오차도 광축 방향으로의 피사체의 위치에서의 변동에 의해 야기된다. 텔레센트릭 오차는 매우 높은 정밀도를 가지도록 요구되는 기준 위치 측정 장치에서 무시할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 일본 특허 공개 2006-332480호 또는 일본 특허 공개 1999-295230호에 개시된 바와 같은 방식으로 스테이지의 높이를 변화시켜 카메라의 광축 방향에서의 기판의 위치를 변화시킴으로써 상배율을 조정할 수 있다.

그러나, 전자의 종래 기술의 디지털 노광 장치에 후자의 종래 기술에 개시된 바와 같이 스테이지의 높이 조정을 적용하였을 경우 스테이지의 높이 조정은 기준 마크 위치의 측정 동정 동안에 스테이지의 이동의 중단을 필요로 하고, 기판 처리의 효율(작업 처리량)을 낮추는 문제가 있다.

상기를 감안하여 본 발명의 주요 목적은 기판의 작업 처리량을 낮추지 않고 스테이지, 또는 스테이지에 배치된 기판의 기판의 상면에 형성된 하나 이상의 기준 마크의 위치를 측정하는 기준 위치 측정 장치, 및 기판의 높이 변동에 의해 야기되는 기준 마크의 위치 검출에서의 오차 등을 보정하는 기준 위치 측정 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 기준 위치 측정 장치에 의해 측정된 기준 마크의 위치 데이터에 의거하여 기판 상의 패턴 형성 위치를 조정하기 위하여 본 발 명의 기준 위치 측정 장치를 제공하는 패턴 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 다른 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 기준 위치 측정 장치는 스테이지 상방에 배치되어 상기 기판 기판의 상면에 대하여 실질적으로 수직 방향으로 상기 기준 마크의 화상을 촬영하는 촬영 디바이스, 상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 기판의 상면의 다른 변동량 레벨에 대응된 다른 왜곡 보정 데이터 세트를 저장하는 저장 디바이스, 상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 기판의 상면의 변동량을 측정하는 측정 디바이스, 측정된 변동량 및 상기 저장 디바이스에 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 최적의 왜곡 보정 데이터 세트를 결정하는 결정 디바이스, 상기 결정 디바이스에 의해 결정된 왜곡 보정 데이터를 이용하여 상기 촬영 디바이스에 의해 촬영된 상기 기준 마크의 화상의 왜곡을 보정하는 보정 디바이스, 및 상기 왜곡이 상기 보정 디바이스에 의해 보정된 후 상기 기준 마크의 화상에 의거하여 상기 기준 마크의 위치를 특정하는 위치 특정 디바이스를 포함한다.

바람직하게는, 상기 왜곡 보정 데이터는 상기 촬영 디바이스의 물리적 변형에 의해 야기되는 화상의 왜곡, 및 상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 기판의 상면의 변동에 의해 야기되는 상배율의 변화를 보정하기 위해 지시된다.

바람직하게는, 상기 왜곡 보정 데이터는 상기 촬영 디바이스에 의해 촬영된 상기 화상의 모든 화소에 할당되는 2차원 보정 벡터로 구성된다. 바람직하게는, 상 기 촬영 디바이스는 텔레센트릭 광학계를 포함한다.

본 발명의 패턴 형성 장치는 패턴 데이터에 따라 구동되어 스테이지에 배치된 기판의 기판의 상면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 디바이스, 상기 스테이지 또는 상기 패턴 형성 디바이스를 이동시켜서 상기 기판이 상기 패턴 형성 디바이스의 패턴 형성 영역을 상대적으로 통과하는 이동 디바이스, 상기 스테이지 또는 기판의 기판의 상면에 형성된 하나 이상의 기준 마크의 위치를 측정하는 기준 위치 측정 디바이스; 및 상기 기준 위치 측정 디바이스에 의해 측정된 기준 마크의 위치에 의거하여 상기 기판 기판의 상면에 상대적으로 상기 패턴 형성 디바이스의 패턴 형성 위치를 조정하는 조정 디바이스를 포함하고, 상기 기준 위치 측정 디바이스는 상기 열거된 본 발명의 기준 위치 측정 장치로서 구성된다.

바람직하게는, 상기 조정 디바이스는 상기 기준 위치 측정 디바이스에 의해 측정된 기준 마크의 위치를 참조하여 상기 패턴 데이터를 보정함으로써 상기 패턴 형성 위치를 조정한다.

바람직하게는, 상기 이동 디바이스는 상기 스테이지를 직선 트랙을 따라 이동시키고, 상기 기준 위치 측정 디바이스 및 패턴 형성 디바이스는 상기 직선 트랙 상에 고정 배치된다.

바람직하게는, 상기 기판 기판의 상면은 감광 재료를 제공하고, 상기 패턴 형성 디바이스는 광빔에 기판의 상면을 노광함으로써 패턴을 형성한다. 더 바람직하게는, 상기 패턴 형성 디바이스는 상기 패턴 데이터를 따라 광빔을 변조하는 디지털 마이크로미러 디바이스를 포함하므로 상기 패턴 형성 디바이스는 각각 상기 디지털 마이크로미러 디바이스를 제공하는 노광 헤드의 배열를 포함하고, 상기 노광 헤드는 상기 기판의 상기 패턴 형성 디바이스에 대한 상기 기판의 상대 이동 방향에 직교하는 열로 배열된다.

본 발명의 기준 위치 측정 방법은 광축이 상기 기판의 기판의 상면에 대하여 실질적으로 수직인 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 기판의 상면의 다른 변동량 레벨에 대응된 다른 왜곡 보정 데이터 세트를 저장하는 단계; 상기 촬영 디바이스를 통하여 상기 기준 마크의 화상을 촬영하는 단계; 상기 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 기판의 상면의 변동량을 측정하는 단계; 측정된 변동량 및 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 최적의 왜곡 보정 데이터 세트를 결정하는 단계; 결정된 왜곡 보정 데이터를 이용하여 상기 기준 마크의 화상의 왜곡을 보정하는 단계; 및 왜곡이 보정된 후 상기 기준 마크의 화상에 의거하여 상기 기준 마크의 위치를 특정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 기준 위치 측정 장치 및 기준 위치 측정 방법은 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 기판의 기판의 상면의 다른 위치 변동 레벨에 관한 다른 왜곡 보정 데이터 세트를 미리 저장하고 기준 마크의 촬영 동안에 기판의 상면의 위치를 측정하여 저장된 왜곡 보정 데이터 세트에 의거하여 최적의 왜곡 보정 데이터 세트를 특정한다. 그리고, 기준 마크로부터 촬영된 화상의 왜곡은 소정의 왜곡 보정 데이터로 보정된다. 그러므로, 기판의 기판의 상면이 소정의 초점면으로부터 변동되어 기준 마크의 위치에 관한 검출 결과에서의 에러를 초래하면서도 촬영 디바이스의 축 방향, 즉 기판의 상면과 수직 방향으로 스테이지의 위치를 조정할 필 요없이 에러는 보정된다.

따라서, 본 발명의 기준 위치 측정 장치를 제공하는 본 발명의 패턴 형성 장치는 그 수직 위치 또는 높이를 조정하기 위해 정지될 필요가 없다. 그러므로, 본 발명의 패턴 형상 장치는 높은 작업 처리 능률을 성취한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 및 이점은 첨부 도면과 연관되어 읽을 때 바람직한 실시예의 이하 상세 설명으로부터 더 명백해질 것이고, 동일한 참조 번호는 여러 도면를 통하여 동일한 또는 대응되는 부분을 의미한다.

도 1에서 디지털 노광 장치(10)는 광학 리소그래피에 의해 패턴을 형성하기 위한 목표 대상으로서 기판(11)을 반송하는 플래이너(planer) 스테이지(12)를 제공한다. 플래이너 스테이지(12)는 흡착에 의해 그 상면에 기판(11)을 보유한다. 기판(11)은 프린트된 회로판이나 평면 패널 디스플레이용 글래스 기판을 형성하기 위한 것이고, 감광 재료가 그 상면에 도포 또는 점착에 의해 제공된다. 또한, 기판(11) 상의 노광 위치 또는 패턴 형성 위치를 정렬하는 기준점을 나타내는 기준 마크(M)가 기판(11)의 상면 또는 감광면 상에 제공된다. 예를 들면, 기준 마크(M)는 엠보싱 박막에 의해 형성되어 직사각형 기판(11)의 각 코너에서 배치된다.

4개의 다리(13) 상에 지지된 베이스 테이블(14)은 그 상면에 1쌍의 평행 가이드 레일(15)을 갖는다. 가이드 레일(15)은 직선 트랙을 제공하기 위해 테이블(14)의 길이 방향, 이하 Y 방향을 따라 연장된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 이동 스테이지(12)의 다리부(12a)는 이동 스테이지(12)가 가이드 레일(15)에 Y 방향 으로 슬라이딩할 수 있는 가이드 레일(15) 상에 장착되어 이동 스테이지(12)는 리니어 모터로 구성되는 스테이지 구동부(71)(도 9 참조)에 의해 구동된다. 또한, 이동 스테이지(12)는 흡착에 의해 기판(11)을 보유하는 기판 홀더(12b), 및 기판 홀더(12b)를 상하, 즉 수직 방향(Z 방향)으로 이동시키는 상하 기구(12c)를 제공한다.

게이트(16)는 Y 방향에 관하여 테이블(14)의 중앙부에 고정 장착되어 가이드 레일(15)에 거쳐 연장된다. 게이트(16)는 노광 헤드(18)의 배열로 구성되는 노광부(17)를 제공한다. 예를 들면, 16개의 노광 헤드(18)가 이동 스테이지(12)의 직선 트랙을 가로지르는 2개의 행으로 배열된다. 그러므로, 노광 장치(17)는 이동 스테이지의 트랙에 걸쳐 고정 배치된다. 즉, 노광 헤드(18)는 Y 방향과 직교하는 방향, 이하 X 방향으로 정렬된다.

노광부(17)는 광파이버(20)을 통하여 광원 유닛(19)과 접속되고, 신호 케이블(22)를 통하여 화상 처리 유닛(21)과 접속된다. 노광 헤드(18)는 화상 처리 유닛(21)으로부터 공급되는 프레임 데이터(패턴 데이터)에 의거하여 광원 유닛(19)으로부터의 광빔을 변조하고, 기판(11)에 포토 리소그래피로 화상을 회화하기 위해 변조된 광빔에 기판(11)을 노광한다. 노광 헤드(18)의 수나 배열은 기판(11)의 사이즈나 다른 요인에 따라 변경될 수 있음을 주목해라.

게이트(16) 외에도 게이트(23)는 테이블(14) 상의 가이드 레일(15)에 걸쳐 연장되고 얼라인먼트 유닛(24)은 게이트(23)에 장착된다. 얼라인먼트 유닛(24)은 그 위로부터 수직으로, 즉 상면(11a)에 대하여 실질적으로 수직 방향으로 보이는 기판(11)의 상면(11a)(도 3 참조)의 화상을 각각 촬영하는 3개의 카메라(25)를 제공한다. Z 방향 센서(26)는 각 카메라(25)에 고정 장착된다. 예를 들면, Z 방향 센서(26)는 기판(11)의 상면(11a)의 수직 위치나 높이를 측정하는 레이저 변위계이다.

이하 상세히 기재되는 바와 같이, 얼라인먼트 유닛(24)은 각 카메라(25)에 의해 얻어지는 화상에 의거하여 각 기준 마크(M)의 위치를 측정하고, 이상적인 또는 설계된 위치로부터 기판(11)의 변차량을 특정하기 위해 이동 스테이지(12) 상의 기판(11)의 위치에 관한 데이터를 검출한다. 검출된 위치 데이터 또는 편차량은 기판(11) 상의 노광 위치를 조정하기 위해 사용되고, 상면(11a)은 노광 유닛(17)에 의해 노광된다. 카메라(25)의 수는 기판(11)의 사이즈 또는 다른 요인에 따라 변경될 수 있음을 주목해라. Z 방향 센서(26)나 레이저 변위계는 기판(11)의 상면(11a) 상의 감광 재료가 감광되지 않는 파장 범위의 레이저 빔을 사용하는 것이 바람직하다.

도 3은 각 노광 헤드(18)의 내부 구조를 나타낸다. 노광 헤드(18)는 공간 광변조 소자로서의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)(30), 및 DMD(30)의 입사면을 향하여 광파이버(20)로부터 레이저 빔을 반사하는 반사 미러(31)를 제공한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, DMD(30)는 SRAM 셀 어레이(32)의 각 셀에 1대 1의 관계로 배열된 다수의 마이크로미러(33)로 구성된다. 각 마이크로미러(33)는 도시되지 않은 피벗 상에 지지되어 2개의 틸트 위치 사이의 피벗 상에 요동될 수 있다. 예를 들면, 마이크로미러(33)는 600×800 매트릭스 격자로 배열되어 DMD(30)는 전체로서 직사각형이 된다. DMD 드라이버(39)는 신호 케이블(22)에 접속되어 그것을 통하여 프레임 데이터가 화상 처리 유닛(21)으로부터 DMD 드라이버(39)로 공급되고, DMD 드라이버(39)는 SRAM 어레이(32)의 각 셀에 프레임 데이터를 기록한다.

SRAM 셀 어레이(32)의 각 셀은 셀에 기록된 프레임 데이터의 이진값(1 또는 0)에 따라 그 정전 상태에 걸쳐 스위칭되는 플립 플롭 회로로 구성된다. 각 마이크로미러(33)는 SRAM 셀에 대응되는 정전 상태에 따라 그 틸트 위치를 변화시킴으로써 반사 미러(31)로부터의 레이저 빔의 반사 방향을 변화시킨다. 즉, DMD(30)는 입사 레이저 빔을 프레임 데이터에 따라 변조하면서 반사한다. 예를 들면, 데이터값 "0"이 기록된 SRAM 셀에 대응되는 마이크로미러(33)만 렌즈계(34)를 향하여 레이저 빔을 반사하지만, 다른 마이크로미러, 즉 데이터값 "1"이 기록된 SRAM 셀에 대응되는 마이크로미러(33)로부터 반사된 레이저 빔은 도시되지 않은 광흡수 부재로 흡수되므로 노광에 기여하지 않는다.

렌즈계(34) 및 렌즈계(35)는 특정 사이즈로 반사된 광빔의 유동을 펴는 확대 광학계로 구성되어 반사된 광빔의 확대 화장이 렌즈계(35)의 출사측에 배치된 마이크로렌즈 어레이(36)에 형성된다. 마이크로렌즈 어레이(36)는 DMD(30)의 각 마이크로미러(33)에 1대 1의 관계로 배열되는 다수의 마이크로렌즈(36a)가 일체로 통합됨으로써 형성된다. 즉, 마이크로렌즈(36a)는 렌즈계(34 및 35)로부터의 각 레이저빔의 광축 상에 있다. 마이크로렌즈 어레이(36)는 입사된 확대 화상을 선예하고 선예된 화상을 렌즈계(37)에 입사한다. 본 실시예에서 렌즈계(37) 및 렌즈계(38)는 고정 확대 광학계로 구성되고 동일한 사이즈에서 기판(11)으로 광학 화상을 투영하여 그것은 렌즈계(37)에 입사된다. 그러므로, 기판(11)은 광학 화상으로 노광된다. 각 노광 헤드(18)는 렌즈계(37 및 38)의 후방 초점면이 기판(11)의 상면(11a)과 일치하여 배치되어 이동 스테이지(12)에 반송된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 각 노광 헤드(18)에 의해 한번에 노광되는 영역인 기판(11)상의 각 노광 에리어(40)는 DMD(30)와 동일한 형상, 즉 직사각형을 갖는다. DMD(30)는 그 4개의 측이 Y 방향, 즉 스테이지(12)의 이동 방향에 상대적으로, 예를 들면 0.1~0.5도로 약간 틸트되어 배치된다. 따라서, 노광 에리어(40)는 스테이지(12)와 노광 유닛(17) 사이의 상대적인 이동으로 기판(11)을 가로지르는 노광 유닛(17)의 주사 방향인 스테이지(12) 이동 방향으로 상대적으로 틸트된다. 결과로서 DMD(30)의 각 마이크로미러(33)에 대응되는 노광점 또는 화소는 주사 방향으로 상대적으로 약간 틸트되는 격자로 배열되어 주사선 사이의 피치 또는 노광점의 X 방향에서의 간격은 DMD(30)가 주사 방향에 상대적으로 틸트되지 않는 경우와 비교하여 좁아진다. 주사선 사이의 좁은 피치는 화소 밀도를 상승시키므로 수반되는 화상의 더 높은 해상도를 성취한다.

노광 헤드(18)는 스테이지 이동 방향에 대하여 실질적으로 수직인 X 방향, 즉 주사 방향을 따라 2열로 빽빽하게 배열된다. 제 1 열에서의 노광 헤드(18)는 제 2 열로부터 1/2 피치만큼 엇갈린다. 그러므로, 제 2 열의 노광 헤드(18)가 제 1 열의 노광 헤드(18)에 의해 노광될 수 없는 영역을 노광한다. 따라서, 스테이지 이동과 함께 노광된 밸트 영역(41)이 X 방향으로 빽빽하게 주사 방향을 따라 기판(11)에 형성된다.

도 6은 얼라인먼트 유닛(24)의 내부 구성을 나타낸다. 카메라(25)는 조명부(50), 하프 미러(51), 텔레센트릭 렌즈(52) 및 촬영 소자(53)로 각각 구성된다. 조명부(50)는 LED 등으로 이루어지고, 백색광 또는 특정 파장 범위의 조명광을 하프 미러(51)를 향하여 출사한다. 하프 미러(51)는 조명부(50)로부터의 조명광을 텔레센트릭 렌즈(52)를 향하여 반사한다. 텔레센트릭 렌즈(52)는 입사된 조명광을 기판(11)에 입사되기 위해 투과시키고, 또한 기판(11)의 상면(11a)으로부터 반사된 광을 투과시킨다. 텔레센트릭 렌즈(52)를 투과한 후 상면(11a)으로부터의 반사광은 텔레센트릭 렌즈(52)에 입사된다. 촬영 소자(53)는 CCD 화상 센서 등의 2차원 화상 센서이며, 입사광을 전기적인 촬영 신호로 변환하고 전기적인 촬영신호를 출력한다. 카메라(25)는 촬영 소자(53)에 입사하는 광의 광축이 기판(11)의 상면(11a)에 대하여 실질적으로 수직, 즉 Z 방향과 실질적으로 평행이다.

상기 기재된 바와 같이, Z 방향 센서(26)는 각각의 카메라(25)에 부착된다. Z 방향 센서(26)는 기판(11)의 상면(11a)을 실질적으로 수직으로 향하게 레이저 빔을 투영한다. 투영된 레이저 빔과 상면(11a)으로부터 반사된 광 사이의 간섭을 사용하여 Z 방향 센서(26)는 Z 방향에 관한 상면(11a)의 위치를 측정한다. 구체적으로, Z 방향 센서(26)는 카메라(25)의 인 포커스(in-focus) 위치 또는 저스트 포커스(just-focus) 위치로부터의 상면(11a)의 수직 위치에서의 변동량(Δ)을 측정한다. Z 방향 센서(26)는 기준 마크(M) 주위의 영역에서의 변동량(Δ)을 측정하고, 측정된 변동량(Δ)은, 후술될 왜곡 보정부(58)로 전송된다.

각 카메라(25)로부터 출력된 촬영 신호는 화상 처리부(54)로 공급되어 기 판(11)에 형성된 패턴에 대응되는 화상 데이터로 화상 신호를 처리한다. 화상 처리부(54)에 의해 생성된 화상 데이터는 마크 추출부(55)로 공급된다. 마크 추출부(55)는 기준 마크(M)를 포함하는 화상 데이터의 단편을 추출하여 마크 대조부(56)로 전송한다. 마크 대조부(56)는 추출된 화상 데이터를 마크 데이터 저장부(57)에 미리 저장된 마크 데이터와 대조한다. 마크 대조부(56)는 마크 데이터와 일치하는 화상 데이터, 즉 각각의 기준 마크(M)의 화상 데이터를 삐뚤어짐 보정부(58)로 전송한다.

왜곡 보정부(58)는 보정 데이터 저장부(59), 보정 데이터 결정부(60) 및 화상 보정 처리부(61)로 구성된다. 보정 데이터 저장부(59)는 화상의 왜곡을 제거하기 위해 화상 데이터를 보정하는 여러가지 왜곡 보정 데이터 세트(D0,D1,D2, ...)를 저장한다. 화상의 왜곡은 기판(11)의 Z(수직) 방향에서의 높이 또는 위치에서의 변동, 즉 카메라(25)로부터의 기판(11)의 거리에서의 변화로 초래되는 상배율에서의 변화에 의해 야기된다. 구체적으로, 왜곡 보정 데이터(D0)는 높이 변동(Δ)이 0일 때도 화상이 받는 왜곡, 즉 광학계의 왜곡이나 촬영 소자의 변형 등의 카메라(25)의 물리적 변형을 보정하기 위한 것이다. 다른 왜곡 보정 데이터 세트(D1,D2,D3,...)는 소정의 변동량(Δ)에 대응된다. 예를 들면, D1, D2, D3 및 D4는 가각 +5㎛, +10㎛, -5㎛, -10㎛의 변동량(Δ)에 대응된다.

보정 데이터 결정부(60)는 Z 방향 센서(26)에 의해 측정된 높이 변동량(Δ)이 공급되고, 보정 데이터 결정부(60)는 보정 데이터 저장부(59)에 저장된 것 중에서 선택하거나 산출함으로써 높이 변동량(Δ)에 따른 왜곡 보정 데이터를 결정한 다. 구체적으로는, 저장된 왜곡 보정 데이터 중 어느 것이 입력된 변동량(Δ)에 대응되면 보정 데이터 결정부(60)는 대응되는 왜곡 보정 데이터를 선택한다. 저장된 왜곡 보정 데이터 중 어느 것도 입력된 변동량(Δ)에 대응되지 않으면 보정 데이터 결정부(60)는 보정 데이터 저장부(59)에 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 입력된 변동량(Δ)에 대응되는 왜곡 보정 데이터를 예를 들면, 스플라인 또는 선형 보간 처리의 보간 처리에 의해 산출한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 왜곡 보정 데이터는 각각 카메라(25)의 촬영 영역(62)의 전체 측정점 중 하나의 각각에 대해 보정 방향 및 보정량을 나타내는 차원 보정을 위한 보정 벡터(H)로 구성된다. 보정 데이터 결정부(60)에 의해 결정된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 화상 보정 처리부(61)는 마크 대조부(56)로부터 전송된 기준 마크(M)의 화상 데이터의 왜곡을 보정하고, 보정된 기준 마크(M)의 화상 데이터는 위치 데이터 산출부(63)로 전송된다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 위치 데이터 산출부(63)는 입력된 화상 데이터에 의해 지시되는 기준 마크(M')의 위치를 본래의 설계된 기준 마크(M)의 위치와 비교하여 오프셋 벡터(S)를 산출한다. 오프셋 벡터(S)는 각 기준 마크(M)에 대해서 산출되고, 각 기준 마크(M)에 대한 오프셋 벡터(S)는 기판(11)의 위치 데이터로서 디지털 노광 장치(10)의 전체 제어부(70)로 공급된다.

도 9를 참조하여 디지털 노광 장치(10)는 디지털 노광 장치(10)를 전체적으로 제어하는 전체 제어부(70)를 제공한다. 전체 제어부(70)는 이동 스테이지(12)를 구동하여 이동시키기 위해 스테이지 구동부(71)를 제어하고, 또한 광원 유닛(19) 및 화상 처리 유닛(21)을 제어하여 노광하게 한다. 또한, 전체 제어부(70)는 얼라인먼트 유닛(24)을 제어하여 얼라인먼트 유닛(24)을 통하여 얻어진 기판(11)의 위치 데이터를 화상 처리 유닛(21)에서의 프레임 데이터 생성부(72)로 공급하고, 화상 처리 유닛(21)을 제어하여 기판(11) 상의 노광 영역에 대응하도록 프레임 데이터에 보정 처리를 실행시킨다.

화상 처리 유닛(21)은 외부의 화상 데이터 출력 장치(73)로부터 출력되는 래스터화(rasterize)된 화상 데이터를 저장하는 화상 데이터 저장부(74)를 제공한다. 프레임 데이터 생성부(72)는 화상 데이터 저장부(74)에 저장된 화상 데이터에 의거하여 프레임 데이터를 생성한다. 구체적으로, 프레임 데이터 생성부(72)는 각 노광 헤드(18)의 배치뿐만 아니라 각 DMD(30)의 각 마이크로미러(33)의 배치에 의해 결정되는 각 노광 에리어(40)에서의 각 노광점의 좌표값에 의거하여 프레임 데이터를 생성한다. 또한, 프레임 데이터 생성부(72)는 얼라인먼트 유닛(24)에 의해 검출되는 기판(11)의 위치 데이터에 의거하여 기판(11)이 그 이상적인 또는 설계된 위치로부터 벗어나지 않으면 동일한 위치에 노광점이 형성되도록 프레임 데이터를 보정한다.

상술된 디지털 노광 장치(10)의 노광 동작은 디지털 노광 장치(10)의 동작 시퀀스를 나타내는 도 10A, 도 10B 및 도 10C를 참조하여 설명될 것이다. 기판(11)이 이동 스테이지(12) 상에 배치되면 스테이지(12)는 도 10A에서의 우측인 전방향으로 이동하기 시작한다. 이동 스테이지(12)의 전방 이동 동안에 전체 제어부(70)는 Z 방향 센서(26), 및 도시되지 않은 X 방향 및 Y방향 센서를 통하여 이동 스테 이지(12)의 위치를 모니터링한다.

도 10B에 나타낸 바와 같이, 전방 이동에서 이동 스테이지(12)의 선단이 얼라인먼트 유닛(24) 아래로 오면 카메라(25)는 촬영을 시작하고 촬영 동안에 Z 방향 센서(26)는 기판(11)의 상면(11a)의 높이 변동량(Δ)을 검출한다. 도 10C에 나타낸 바와 같이, 전방 이동에서 이동 스테이지(12)의 후단이 얼라인먼트 유닛(24) 아래로 오면 카메라(25)는 촬영을 중지하고 화상 처리부(54)는 화상 데이터를 생성한다. 화상 처리부(54)로부터의 화상 데이터, 및 Z 방향 센서(26)로부터의 높이 변동량(Δ)을 이용하여 얼라인먼트 유닛(24)은 상기 기재된 방식으로 각 기준 마크(M)의 오프셋 벡터(S)를 정밀도 좋게 검출하여 기판(11)의 위치 데이터로서 전체 제어부(70)로 전송된다.

그 후 이동 스테이지(12)는 도면의 좌측인 후방향으로의 이동을 시작하고 이동 스테이지(12)의 후반 이동 동안에 기판(11)이 노광부(17) 아래를 통과하면 노광부(17)는 기판(11)을 노광한다. 노광부(17)에 의한 기판(11)의 노광 위치는 상기 기재된 방식으로 얼라인먼트 유닛(24)에 의해 측정된 기판(11)의 위치 데이터에 의거하여 프레임 데이터(패턴 데이터)을 노광 시작 타이밍으로 보정함으로써 조정된다.

여기까지 기재된 바와 같이, 본 발명에 의하면 기판(11)의 상면(11a)의 높이에서의 변동에 의해 야기되는 기준 마크(M)의 각각의 변위는 기판(11)의 위치가 얼라인먼트 측정, 즉 본 실시예에서의 얼라인먼트(24)에 의한 측정 동안에 이동 스테이지(12)의 수직 위치 또는 높이를 조정할 필요없이 보정된다. 그러므로, 본 발명 은 고선명도의 노광을 성취할 수 있고, 동시에 과정에서의 작업 처리 효율를 증가시킨다. 높이 변동에 의해 야기되는 오차는 고정밀도로 보정되므로 카메라(25)는 고정밀도의 텔레센트릭성을 갖도록 요구되지 않는다.

상술된 노광 모드의 외에 디지털 노광 장치(10)는 왜곡 보정 데이터 생성 모드를 제공한다. 왜곡 보정 데이터 생성 모드를 실행하기 위해서 얼라인먼트 유닛(24)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 왜곡 보정 데이터 생성부(80)를 제공한다. 왜곡 보정 데이터 생성부(80)는 보정 벡터 산출부(81) 및 연산 처리부(82)로 구성된다.

왜곡 보정 데이터 생성 모드에서는 기판(11)을 대신하여 교정용 기판이 사용된다. 교정용 기판은 그 상면에 형성된 교정 패턴(K)을 갖는다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 교정 패턴(K)은 카메라(25)의 촬영 영역(62)(도 7 참조)에 관하여 충분히 작은 간격에서 매트릭스로 배열된 다수의 마크(KM)로 구성된다. 교정용 기판은 석영 등의 시간에 따라 변형되지 않아 교정의 정확도를 유지하는 재질로 이루어지고, 교정 패턴(K)은 크롬 도금 등으로 형성된다.

왜곡 보정 데이터 생성 모드에서 카메라(25)에 의해 촬영된 교정 패턴(K)의 화상 데이터는 전체 제어부(70)의 제어 하에 화상 처리부(54)로부터 보정 벡터 산출부(81)로 전송된다. 보정 벡터 산출부(81)은, 도 13에 나타낸 바와 같이, 촬영된 교정 패턴(K')의 각 마크(KM')의 위치와 마크(KM)의 본래의 위치를 비교하여 본래의 위치로부터의 교정 마크(KM')의 각 변위량에 의거하여 보정 벡터(H)를 산출한다. 보정 벡터 산출부(81)에 의해 산출된 보정 벡터는 연산 처리부(82)로 공급된 다.

또한, 연산 처리부(82)는 Z 방향 센서(26)로부터 저스트 포커스 위치로부터의 높이 변동량(Δ)으로서 교정용 기판의 상면의 수직 위치를 나타내는 측정값이 공급된다. 게다가, 카메라(25)는 각 촬영 공정에서 오차를 보정하기 위해서 여러번 교정 패턴(K)을 촬영하기 때문에 연산 처리부(82)는 교정 패턴(K)이 촬영된 횟수의 데이터를 포함하는 화상 데이터가 공급된다. 연산 처리부(82)는 데이터 저장부(83), 평균화 처리부(84) 및 보간 처리부(85)로 구성된다. 데이터 저장부(83)는 여러번의 촬영으로 얻어진 보정 벡터(H)를 저장한다. 평균화 처리부(84)는 각 마크(KM)에 대하여 저장된 보정 벡터(H)를 평균화한다. 보간 처리부(85)는 X 및 Y 방향에 대하여 스플라인 또는 선형 보간 처리로 보정 벡터(H)를 보간하여 촬영 영역(62)의 모든 점에서 보정 벡터(H)를 얻는다. 그러므로, 얻어진 보정 벡터(H)는 왜곡 보정 데이터로서 생성되고, Z 방향 센서(26)에 의해 측정된 높이 변동량(Δ)와 연관하여 상술된 보정 데이터 저장부(59)로 기록된다.

다음에 왜곡 보정 데이터 생성 모드에서의 디지털 노광 장치(10)의 동작이 도 14의 플로우챠트를 참조하여 설명될 것이다. 우선, 교정용 기판이 이동 스테이지(12) 상에 세트되고, 왜곡 보정 데이터 생성 모드가 도시되지 않은 조작 부재를 조작함으로써 설정되면[스텝(S1)에서의 Yes] 기판 상에 형성된 교정 패턴(K)이 카메라(25)의 각 촬영 영역(62)에 위치되도록 이동 스테이지(12)가 이동된다[스텝(S2)]. 이 촬영 위치에서 스테이지(12)의 상하 이동기구(12c)는 구동되어 교정용 기판의 상면의 위치를 Z 방향, 즉 수직 방향으로 조정한다[스텝(S3)]. 예를 들면, 기판의 상면은 높이 변동량(Δ)=0인 저스트 포커스 위치에서 초기 세트된다.

이 위치에서 보정 벡터 산출부(81)는 각 촬영에서 촬영된 화상 데이터로부터 보정 벡터(H)를 산출하면서 카메라(25)는 교정 패턴(K)으로부터 화상 데이터를 소정 횟수 촬영한다[스텝(S4)]. 다음에, 연산 처리부(82)는 각 마크(KM)에 대하여 보정 벡터(H)를 평균화하고[스텝(S5)], 보간 처리부(85)는 카메라(25)의 촬영 영역(62)의 모든 점, 즉 각 카메라(25)에 의해 촬영된 화상의 모든 화소에 할당된 보정 벡터(H)를 산출하고 보간한다[스텝(S6)]. 그러므로, 본 예에서 초기 Δ=0인 특정 높이 변동량(Δ)에 대한 왜곡 보정 데이터는 생성되어 특정 변동량(Δ)과 관련하여 보정 데이터 저장부(59)에 기록된다[스텝(S7)].

이 후 상하 이동기구(12c)가 다시 구동되어 교정용 기판의 상면의 수직 위치를 소정의 량만큼 변경하고[스텝(S9)] 왜곡 보정 데이터 생성 처리의 스텝(S4~S7)이 실행되어 수정된 높이 변동량(Δ)에 대한 왜곡 교정 데이터를 생성한다. 기판의 상면의 수직 위치를 변경하면서 상기와 같은 동일한 처리가 반복된다. 왜곡 보정 데이터 생성 처리가 소정 레벨의 높이 변동량(Δ)에 대해서 완수되면[스텝(S8)에서의 "Yes"] 스테이지(12)는 초기 위치로 리셋되고[스텝(S10)] 왜곡 보정 데이터 생성 모드는 종료된다.

왜곡 보정 데이터 생성 모드를 제공함으로써 디지털 노광 장치(10)는 시간에 의해 야기된 기준 마크의 검출 오차를 적절한 시간에 보정할 수 있다.

상기 실시예에서 기준 마크는 박막 엠보싱에 의해 형성되지만, 기준 마크는 프린팅 등의 다른 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 기준 마크의 위치 상기 실시예 에서 한정되지 않지만 적당히 변경가능하다. 또한, 왜곡 보정 데이터 생성 모드를 실행함으로써 기준 마크의 형상도 적당히 변경가능할 수 있다.

상기 실시예에서 기준 마크는 기판 상에 형성되지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않고 기준 마크가 이동 스테이지 상에 형성되어 위치 검출되는 경우에도 적용가능하다.

또한, 상기 실시예에서 기판의 상면의 수직 위치를 검출하는 Z 방향 센서가 각 카메라에 필수적으로 설치되는 것은 아니지만 복수의 카메라에 관하여 단일 Z 방향 센서를 제공할 수도 있다. Z 방향 센서는 레이저 변위계로 한정되지 않고, 다른 종류의 길이 측정기일 수 있다.

상기 실시예에서 촬영을 보조하기 위한 조명부가 카메라에 장착된다. 그러나, 조명부는 이 실시예에 한정되지 않고 적당히 변경가능하다. 다른 종류의 조명부를 전환가능하게 제공할 수 있다. 이 경우에서 조명부의 각 종류에 대하여 삐뚤어짐 보정 데이터를 생성하는 것이 바람직하다. 조명부는 가변 파장의 광을 출사할 수 있다. 이 경우에서 광의 가변 파장의 각 값에 대하여 삐뚤어짐 보정 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.

게다가, 예시된 실시예에서 촬영 소자 및 렌즈는 카메라에 고정 장착되고, 상기 언급된 일본 특허 공개 2007-10736호에 개시된 종래 기술과 같이 촬영 소자 및/또는 렌즈는 광축에 상대적으로 그 각을 변경할 수 있다. 촬영 소자는 선형 화상 센서일 수 있다.

디지털 노광 장치는 본 발명의 패턴 형성 장치의 바람직한 실시예로서 기재 되었지만, 본 발명은 패턴 데이터에 의거하여 광빔을 변조하여 기판 상에 패턴을 형성하기 위해 변조된 광빔에 기판을 노광하는 디지털 노광 장치에 한정되지 않는다. 본 발명은 패턴 데이터에 의거하여 패턴을 형성하기 위해 잉크 도트를 분사하는 잉크젯 패턴 형성 장치에도 적용가능할 수 있다.

그러므로, 본 발명은 상기 실시예에 한정되기는커녕 첨부되는 청구항의 범위로부터 벗어남 없이 다양한 수정이 가능할 것이다.

도 1은 디지털 노광 장치의 개략적인 사시도이다.

도 2는 이동 스테이지의 개략적인 측면도이다.

도 3은 디지털 노광 장치의 노광 헤드의 내부 구성을 나타내는 모식도이다.

도 4는 디지털 노광 장치의 디지털 마이크로미러 디바이스의 개략적인 사시도이다.

도 5는 노광 헤드에 의해 노광되는 기판 상의 노광 에리어를 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 6은 디지털 노광 장치의 얼라인먼트 유닛을 나타내는 블럭도이다.

도 7은 왜곡 보정 데이터를 구성하는 보정 벡터를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 8은 왜곡 보정 후의 기준 마크의 위치와 이상적인 기준 마크의 위치 사이의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 9는 디지털 노광 장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 10A, 도 10B 및 도 10C는 디지털 노광 장치의 동작 시퀸스를 나타내는 설명도이다.

도 11은 왜곡 보정 데이터 생성부를 나타내는 블럭도이다.

도 12는 교정용 기판 상에 형성된 교정 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 13은 교정 패턴으로부터 촬영된 화상을 나타내는 설명도이다.

도 14는 왜곡 보정 데이터 생성 모드의 동작 시퀀스를 나타내는 플로우챠트이다.

Claims

스테이지 또는 상기 스테이지에 적재된 기판의 상면에 형성된 하나 이상의 기준 마크의 위치를 측정하는 기준 위치 측정 장치로서:

상기 스테이지의 상방에 배치되어 상기 기판의 상면에 대하여 수직 방향으로 상기 기준 마크의 화상을 촬영하는 촬영 디바이스;

상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 다른 변동량 레벨에 대응된 다른 왜곡 보정 데이터 세트를 저장하는 저장 디바이스;

상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 변동량을 측정하는 측정 디바이스;

측정된 변동량 및 상기 저장 디바이스에 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 왜곡 보정 데이터 세트를 결정하는 결정 디바이스;

상기 결정 디바이스에 의해 결정된 왜곡 보정 데이터를 이용하여 상기 촬영 디바이스에 의해 촬영된 상기 기준 마크의 화상의 왜곡을 보정하는 보정 디바이스; 및

상기 화상의 왜곡이 상기 보정 디바이스에 의해 보정된 후 상기 기준 마크의 화상에 의거하여 상기 기준 마크의 위치를 특정하는 위치 특정 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 왜곡 보정 데이터는 상기 촬영 디바이스의 물리적 변형에 의해 야기되는 화상의 왜곡, 및 상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 변동에 의해 야기되는 상배율의 변화를 보정하는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 왜곡 보정 데이터는 상기 촬영 디바이스에 의해 촬영된 상기 화상의 모든 화소에 할당되는 2차원 보정 벡터로 구성되는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 촬영 디바이스는 텔레센트릭 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 결정 디바이스는 저장된 왜곡 보정 데이터로부터의 선택에 의해, 또는 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거한 계산에 의해 상기 왜곡 보정 데이터 세트를 결정하는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 장치.
패턴 데이터에 따라 구동되어 스테이지에 적재된 기판의 상면에 패턴을 형성하는 패턴 형성 디바이스;

상기 스테이지 또는 상기 패턴 형성 디바이스를 이동시켜서 상기 기판이 상기 패턴 형성 디바이스의 패턴 형성 영역을 상대적으로 통과하는 이동 디바이스;

상기 스테이지 또는 기판의 상면에 형성된 하나 이상의 기준 마크의 위치를 측정하는 기준 위치 측정 디바이스; 및

상기 기준 위치 측정 디바이스에 의해 측정된 기준 마크의 위치에 의거하여 상기 기판의 상면에 대한 상기 패턴 형성 디바이스의 패턴 형성 위치를 조정하는 조정 디바이스를 포함하는 패턴 형성 장치로서:

상기 기준 위치 측정 디바이스는,

상기 스테이지의 상방에 배치되어 상기 기판의 상면에 대하여 수직 방향으로 상기 기준 마크의 화상을 촬영하는 촬영 디바이스;

상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 다른 변동량 레벨에 대응된 다른 왜곡 보정 데이터 세트를 저장하는 저장 디바이스;

상기 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 변동량을 측정하는 측정 디바이스;

측정된 변동량 및 상기 저장 디바이스에 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 왜곡 보정 데이터 세트를 결정하는 결정 디바이스;

상기 결정 디바이스에 의해 결정된 왜곡 보정 데이터를 이용하여 상기 촬영 디바이스에 의해 촬영된 상기 기준 마크의 화상의 왜곡을 보정하는 보정 디바이스; 및

상기 화상의 왜곡이 상기 보정 디바이스에 의해 보정된 후 상기 기준 마크의 상기 화상에 의거하여 상기 기준 마크의 위치를 특정하는 위치 특정 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 조정 디바이스는 상기 기준 위치 측정 디바이스에 의해 측정된 기준 마크의 위치를 참조하여 상기 패턴 데이터를 보정함으로써 상기 패턴 형성 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 이동 디바이스는 상기 스테이지를 직선 트랙을 따라 이동시키고, 상기 기준 위치 측정 디바이스 및 패턴 형성 디바이스는 상기 직선 트랙 상에 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 기판의 상면에는 감광 재료가 제공되어 있고, 상기 패턴 형성 디바이스는 광빔에 상면을 노광함으로써 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 패턴 형성 디바이스는 상기 패턴 데이터에 따라 광빔을 변조하는 디지털 마이크로미러 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 패턴 형성 디바이스는 각각 상기 디지털 마이크로미러 디바이스를 구비한 복수의 노광 헤드를 포함하고, 상기 노광 헤드는 상기 패턴 형성 디바이스에 대한 상기 기판의 상대 이동 방향에 직교하는 열로 배열되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
스테이지 또는 상기 스테이지에 적재된 기판의 상면에 형성된 하나 이상의 기준 마크의 위치를 측정하는 기준 위치 측정 방법으로서:

광축이 상기 기판의 상면과 수직인 촬영 디바이스의 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 다른 변동량 레벨에 대응된 다른 왜곡 보정 데이터 세트를 저장하는 단계;

상기 촬영 디바이스를 통하여 상기 기준 마크의 화상을 촬영하는 단계;

상기 소정의 초점면으로부터의 상기 기판의 상면의 변동량을 측정하는 단계;

측정된 변동량 및 저장된 왜곡 보정 데이터에 의거하여 왜곡 보정 데이터 세트를 결정하는 단계;

결정된 왜곡 보정 데이터를 이용하여 상기 기준 마크의 화상의 왜곡을 보정하는 단계; 및

왜곡이 보정된 후 상기 기준 마크의 화상에 의거하여 상기 기준 마크의 위치를 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 소정의 초점면으로부터의 다른 변동량 레벨에 대응된 다른 왜곡 보정 데이터 세트는 상면에 교정 패턴이 형성된 교정용 기판의 상면의 위치를 상기 소정의 초점면으로부터 단계적으로 변화시키면서 상기 촬영 디바이스를 통하여 상기 교정용 기판으로부터 얻어진 화상 데이터에 의거하여 미리 산출되는 것을 특징으로 하는 기준 위치 측정 방법.