KR101720083B1 - 디렉트 이미지 노광 장비(시스템)에서의 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기 및 그의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법 - Google Patents

디렉트 이미지 노광 장비(시스템)에서의 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기 및 그의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 인터페이스부, 상기 노광 이미지를 저장하는 저장부 및, 상기 관리 정보처리장치로부터 입력된 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device : DMD) 출력 처리를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 노광할 노광 이미지에 씌워 광량 조절하여, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 것을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기 및 그의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법에 관한 것으로, 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용하는 노광 장비(또는, 시스템)에 있어서, 그 다중 DMD 엔진 헤더 간 중첩 부분이 발생되어 그 중첩 부분에 광량이 과다하게 조사되어 균일 노광을 방해하는 문제점을 해결하기 위해, 그 중첩 부분(Area)의 해당 픽셀을 비트마스크로 비활성화하여 다중 헤더의 중첩 부분을 처리함으로써, 광량 조사를 균등히 한다.

Description

디렉트 이미지 노광 장비(시스템)에서의 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기 및 그의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법{Digital Micromirror Device Controller with controlling amount of light of light exposure in Direct image light exposure equipment(system) and method for controlling output processing of image thereof}
본 발명은 디렉트 이미지 노광 장비(또는, 시스템)(Direct Image Expose System)에서 사용되는 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device : DMD) 제어기 및 그의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디렉트 이미지 노광 장비(또는, 시스템)(Direct Image Expose System)에는 노광 이미지를 저장하고 처리하는 관리 정보처리장치(예: PC(Personal Computer))와, 그 관리 정보처리장치(PC)와 고속 광통신 모듈로 통신하고 그에 의해 처리된 이미지를 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 장치에 출력하는 제어기, 그 제어기로부터 출력된 이미지를 디지털 광학 처리하는 DLP(Digital Light Processing) 칩셋 및, 디지털 광학 처리된 이미지를 광 변조하는 디지털 마이크로미러 디바이스 등으로 구성되어, 이미지를 노광 처리한다.
특히, 광 변조하는 디지털 마이크로미러 디바이스에 관해 다음의 사항이 알려져 있다.
『DMD는 실리콘웨이퍼 상에 16미크론 크기의 미세한 거울을 1미크론 간격으로 심어 이 거울을 통해 빛이 반사되는 것을 제어해 영상을 표현하는 장치이며, 이 기술은 마이크로 디바이스(Mirror-Device)라는 소형 마이크로 칩이 핵심 역할을 하고, 이 마이크로칩 위에는 수십만 개에 이르는 초소형 알루미늄 거울이 올려져 있다고 알려져 있으며, 이 초소형 거울이 동영상 시그널에 맞춰 기존에 놓여 있는 위치를 전환해주며, 발원체가 알루미늄 거울 표면에 빛을 비추면 렌즈를 통해 빛을 모은 거울이 동영상 이미지를 스캔하는 것이 DMD의 기본원리라고 알려져 있다.』
한편, 이러한 디지털 마이크로미러 디바이스를 이용한 디렉트 이미지 노광 장비(또는, 시스템)는 고속 처리를 위해, 단일 DMD 엔진 헤더(Header)가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용한다.
이때, 다중 DMD 엔진 헤더에서 각 헤더 중첩 부분이 발생되며, 이는 균일 노광을 방해하는 요소가 된다.
즉, 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용하는 디렉트 이미지 노광 장비(또는, 시스템)에 있어서, 그 다중 DMD 엔진 헤더 간 중첩 부분이 발생되어 그 중첩 부분에 광량이 과다하게 조사되어 균일 노광을 방해하는 문제점이 야기된다.
따라서, 그 다중 헤더의 중첩 부분을 처리하기 위해 새로운 광량 조절 방법이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용하는 디렉트 이미지 노광 장비(또는, 시스템)에 있어서, 그 다중 DMD 엔진 헤더 간 중첩 부분이 발생되어 그 중첩 부분에 광량이 과다하게 조사되어 균일 노광을 방해하는 문제점을 해결하여 광량 조사를 균등히 할 수 있도록 하는, 디렉트 이미지 노광 장비(또는, 시스템)에서 사용되는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기 및 그의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 제어기는,
단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용하는 노광 장비(또는, 시스템)에 있어서, 그 다중 DMD 엔진 헤더 간 중첩 부분이 발생되어 그 중첩 부분에 광량이 과다하게 조사되어 균일 노광을 방해하는 문제점을 해결하기 위해, 그 중첩 부분(Area)의 해당 픽셀을 비트마스크로 비활성화하여 다중 헤더의 중첩 부분을 처리함으로써, 광량 조사를 균등히 할 수 있도록 하는 해결 수단을 그 특징으로 한다.
구체적인 구조는, 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 인터페이스부, 상기 노광 이미지를 저장하는 저장부 및, 상기 관리 정보처리장치로부터 입력된 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력 처리를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 노광할 노광 이미지에 씌워 광량 조절하여, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 노광할 노광 이미지는 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 정형화된 것이고, 상기 비트 마스크(bit mask)는 상기 기설정된 단위의 이미지 크기(size)에 상응하고, 상기 기설정된 단위의 전체 이미지 크기 중에서, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역에 상응하는 픽셀 부분 크기만큼을 '0'비트(bit)로 패터닝하고, 상기 기설정된 단위의 전체 이미지 크기에서 상기 중첩 영역에 상응하는 픽셀 부분 크기를 감산한 나머지 크기를 '1'비트(bit)로 패터닝한 비트 열 패턴을 가지며, 상기 제어부는 상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)와 상기 노광할 노광 이미지를 논리곱(AND) 연산하여 광량 조절해서, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분의 크기(WA)는 다음의 [식]에 의해 정해진 것을 특징으로 한다.
[식]
WA = (W' - W) × H
여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도.
바람직하게, 상기 노광할 노광 이미지의 정형화는 상기 관리 정보처리장치에 의해, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 이루어져, 상기 인터페이스부를 통해 상기 제어부가 입력받는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서 신호를 입력받는 인터페이스 구성을 포함하고, 상기 제어부는 상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서로부터 노광 스테이지 위치 변경 신호를 입력받아 노광 스테이지 이동을 감지한 경우마다, 상기 광량 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법은,
디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법에 있어서, a) 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 단계, b) 상기 노광 스테이지 이동 여부를 감지하는 단계, c) 상기 감지 결과, 상기 노광 스테이지 이동을 감지한 경우, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 노광할 노광 이미지에 씌워 광량 조절하고, 상기 노광 스테이지 이동을 미감지한 경우 기설정 상태를 유지하는 단계 및, d) 상기 광량 조절된 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 노광할 노광 이미지는 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 정형화된 것이고, 상기 비트 마스크(bit msak)는 상기 기설정된 단위의 이미지 크기(size) 중에서, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분 크기만큼을 '0'비트로 구성하고, 상기 픽셀 부분 크기를 제외한 나머지 크기를 '1'비트로 구성한 비트 열 패턴을 가지며, 상기 광량 조절하는 단계(c)는 상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)와 상기 노광할 노광 이미지를 논리곱(AND) 연산하여 광량 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분의 크기(WA)는 다음의 [식]에 의해 정해진 것을 특징으로 한다.
[식]
WA = (W' - W) × H
여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도.
바람직하게, 상기 노광할 노광 이미지의 정형화는 상기 관리 정보처리장치에 의해, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 이루어져, 입력받는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 노광 스테이지 이동 여부를 감지하는 단계(b)는 상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서로부터의 노광 스테이지 위치 변경 신호 입력 여부를 기반으로 이루어지고, 상기 센서로부터 노광 스테이지 위치 변경 신호가 입력된 경우 노광 스테이지가 이동한 것으로 감지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용하는 노광 장비(또는, 시스템)에 있어서, 그 다중 DMD 엔진 헤더 간 중첩 부분이 발생되어 그 중첩 부분에 광량이 과다하게 조사되어 균일 노광을 방해하는 문제점을 해결한다.
즉, 그 중첩 부분의 해당 픽셀을 비트마스크로 비활성화하여 다중 헤더의 중첩 부분을 처리함으로써, 광량 조사를 균등히 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디렉트 이미지(Direct Image) 노광 시스템의 구성을 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 구성을 도시한 도면
도 3은 본 발명에 따른 노광 이미지 출력 처리 제어 방법을 순서대로 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 비트 마스크를 씌워 노광 광량을 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명에 따른 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 비활성화될 픽셀 부분의 크기(WA)를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면
도 1은 본 발명에 따른 디렉트 이미지(Direct Image) 노광 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 구성을 도시한 도면이다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제어기(100)는 광원에서 DMD로 입사된 빛은 패턴을 형성할 수 있도록 선택적인 광으로 변환되는 디렉트 이미지(Direct Image) 노광 시스템(도 1 참조)에서 노광 광량조절 방법에 관한 것으로, 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 인터페이스부(101), 상기 노광 이미지를 저장하는 저장부(102) 및, 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 상기 관리 정보처리장치로부터 입력받은 노광할 노광 이미지에 씌워 광량 조절하여, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 제어부(103)를 포함한다(도 2 참조).
인터페이스부(101)는 노광 이미지를 전체적으로 저장, 관리하는 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 통신 인터페이스 구성을 가지고, 특히, 노광 스테이지의 이동 여부를 감지할 수 있도록, 상기 노광 스테이지에 장착된 위치제어용 센서(예를 들어, 엔코더(Encoder)나 리니어(Linear) 스케일러)와의 통신 인터페이스 구성을 더 구비한다. 그리고, 이러한 센서 신호의 입력 여부를 기반으로 노광 스테이지의 이동 여부를 감지한다.
저장부(102)는 상기 관리 정보처리장치로부터 입력받은 노광할 노광 이미지를 저장한다. 상기 노광할 노광 이미지는 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 정형화된 것이고, 상기 노광할 노광 이미지의 정형화는 상기 관리 정보처리장치에 의해, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 이루어져, 상기 인터페이스부(101)를 통해 입력받는다.
제어부(103)는 상기 관리 정보처리장치로부터 입력된 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device : DMD) 출력 처리를 제어하는 것이다. 상기 제어부(103)는 상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 노광할 노광 이미지에 씌워 광량 조절하여, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리한다. 이때, 상기 노광할 노광 이미지는 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 정형화된 것이고, 상기 비트 마스크(bit msak)는 상기 기설정된 단위의 이미지 크기(size) 중에서, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분 크기만큼을 '0'비트로 구성하고, 상기 픽셀 부분 크기를 제외한 나머지 크기를 '1'비트로 구성한 비트 열 패턴을 가진다. 그리고, 이를 기반으로, 상기 제어부(103)는 상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)와 상기 노광할 노광 이미지를 논리곱(AND) 연산하여 광량 조절해서, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리한다. 특히, 상기 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분의 크기(WA)는 다음의 [식]에 의해 정해지며, 그 픽셀 부분의 크기를 정한다. [식] WA = (W' - W) × H, 여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도. 한편, 상기 노광할 노광 이미지의 정형화는 상기 관리 정보처리장치에 의해, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 이루어져, 상기 인터페이스부(101)를 통해 상기 제어부(103)가 입력받는다. 그리고, 상기 이미지 크기 단위는 2D, 3D 등 이미지 차원과 해당 제어기의 DMD 출력 처리 사양이나 메모리 용량 그리고, 기기 및 그의 디스플레이 정보 등에 상응하여 결정된다. 한편, 상기 제어부(103)는 상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서로부터 노광 스테이지 위치 변경 신호를 입력받아 노광 스테이지 이동을 감지한 경우마다, 상기한 바에 따른 광량 조절을 수행한다. 예를 들어, 상기 제어부(103)는 노광 스테이지의 위치제어용 센서에 해당하는 엔코더(Encoder)나 리니어(Linear) 스케일러로부터의 센서 신호 입력 여부를 감시하여, 상기 감시 결과, 상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서에 해당하는 엔코더(Encoder)나 또는, 리니어(Linear) 스케일러로부터 위치 변경 신호를 입력받은 경우, 노광 스테이지가 이동한 것으로 감지하여 상기한 바에 따른 광량 조절을 수행한다. 즉, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 노광할 노광 이미지에 씌우서 이루어지는 광량 조절을 수행한다. 이러한 광량 조절은 마스크(Mask) 폭(DMD Active Mirror 수)에 비례하여 이루어지고, 노광량은 하기의 [식]에 의해 결정된다. [식] : 노광 량 = 마스크(Mask) 폭 × (광원량 / 미러(Mirror) 당 조사시간).
도 3은 본 발명에 따른 노광 이미지 출력 처리 제어 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 본 발명에 따른 노광 이미지 출력 처리 제어 방법은 관리 정보처리장치로부터 노광할 노광 이미지를 입력받는다(S302).
그리고, 노광 스테이지 이동 여부를 감지한다.
상기 노광 스테이지 이동 여부는 노광 스테이지에 장착된 위치제어용 센서와 연동하여, 그 위치제어용 센서로부터의 노광 스테이지 위치 변경 신호 입력 여부를 기반으로 이루어진다(S301). 예를 들어, 상기 센서로부터 노광 스테이지 위치 변경 신호가 입력된 경우, 노광 스테이지가 이동한 것으로 감지한다.
다음, 상기 감지 결과, 노광 스테이지 이동을 감지한 경우, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하도록 하는 패턴을 가진 기설정된 비트 마스크(bit mask)를 노광할 노광 이미지에 씌워 광량 조절한다(S303).
예를 들어, 상기 광량 조절은 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 기본적인 광량 조절 개념은, 먼저 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분 크기를 산출하고, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 노광할 노광 이미지를 정형화한 다음, 그 정형화된 노광 이미지 중에서 상기 산출된 픽셀 부분 크기만큼은 비활성화되도록 하고 그 이외의 나머지 부분은 활성화되도록 하는 패턴을 가진 비트 마스크(mask)를 이용하는 방식이다.
구체적인 예를 설명한다.
우선적으로, 노광할 노광 이미지를 예를 들어, 관리 정보처리장치에 의해 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 정형화된 것으로 구성한다.
그리고, 그 기설정된 단위의 이미지 크기(size)에 맞추어 비트 마스크(bit msak)를 다음과 같이 구성한다. 즉, 상기 기설정된 단위의 이미지 크기(size) 중에서, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분 크기를 아래의 [식]에 따라 산출한다.
[식]
WA = (W' - W) × H
여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도
다음, 그 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분 크기만큼을 '0'비트로 구성하고, 상기 픽셀 부분 크기를 제외한 나머지 크기를 '1'비트로 구성한 비트 열 패턴을 가지는 비트 마스크를 형성하여 해당 정보를 기셋팅한다.
그런 다음, 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)와 상기 노광할 노광 이미지를 논리곱(AND) 연산하여 광량 조절한다.
예를 들어, 노광할 노광 이미지 데이터의 비트 열이 1010 1111 0010 1101 0111인 경우, 비트 마스크를 0000 0000 0000 0000 1111로 설정할 경우, 이 둘을 비트 연산자 중 논리곱(AND) 연산자로 연산한 경우, 0000 0000 0000 0000 0111이라는 결과 비트 열이 나온다.
즉, 노광할 노광 이미지 중에서, 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분 크기만큼은 비활성화되고, 나머지 부분만 활성화된 노광 이미지로 처리된다.
그리고, 이렇게 처리된 노광 이미지를 DMD로 출력 처리한다(S304).
그렇게 하여, 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더에서 각 헤더 중첩 부분이 발생되어 균일 노광을 방해하는 요소를 해결한다.
즉, 중첩으로 인해 광량이 과다 시 비트마스크로 해당 픽셀을 비활성화하여 다중 헤더의 중첩 부분을 처리함으로써, 균일 노광을 방해하는 요소를 해결하여 광량 조사를 균등히 한다.
이상과 같이, 본 발명은 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더를 사용하는 노광 장비(또는, 시스템)에 있어서, 그 다중 DMD 엔진 헤더 간 중첩 부분이 발생되어 그 중첩 부분에 광량이 과다하게 조사되어 균일 노광을 방해하는 문제점을 해결하기 위해, 그 중첩 부분(Area)의 해당 픽셀을 비트마스크로 비활성화하여 다중 헤더의 중첩 부분을 처리함으로써, 광량 조사를 균등히 한다.
도 4는 본 발명에 따른 비트 마스크를 씌워 노광 광량을 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노광 광량 조절 방법은 예를 들어, 관리 정보처리장치로부터 입력된 노광 이미지 데이터(401)의 비트 열이 1010 1111 0010 1101 0111인 경우, 이에 대응되는 비트 마스크(402)를 0000 0000 0000 0000 1111로 설정할 경우, 이 둘을 비트 연산자 중 논리곱(AND) 연산자로 연산(403)한 경우, 결국 0000 0000 0000 0000 0111이라는 결과 비트 열(404)이 나온다. 즉, 이러한 비트 마스크를 통해 입력된 데이터의 비트 열에서 마지막 4개의 비트인 '0111'이 추출된다. 즉, 본 발명에서 개시하는 복수의 노광엔진을 포함하는 마스크리스 노광장치에서는 비트 마스크(즉, 다중헤더 중첩영역에 상응하는 설정 길이의 비노광 비트열과, 정형화된 전체 이미지 단위 크기(또는, 비트열)에서 그 비노광 비트열을 뺀 나머지 영역에 상응하는 설정 길이의 노광 비트열로 패터닝된 비트 마스크)가 기 설정된 패턴을 기판의 소정영역에 형성하기 위한 입력 데이터에 부가되어 연산 처리됨으로써, 마이크로 미러 디바이스의 온/오프(On/Off)를 제어하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 비활성화될 픽셀 부분의 크기(WA)를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산출 방법은 단일 DMD 엔진 헤더가 아닌 다중 DMD 엔진 헤더에서 각 헤더 중첩 부분이 발생되어 균일 노광을 방해하는 요소를 해결한다. 즉, 중첩으로 인해 광량이 과다 시 비트마스크로 해당 픽셀을 비활성화하여 다중 헤더의 중첩 부분을 처리함으로써, 광량 조사를 균등히 한다.
이러한 광량 조사를 균등히 하기 위해, 정형화된 노광 이미지 크기(또는, 비트 열) 중에서, 그 중첩 부분에 상응하는 픽셀 부분의 크기만큼을 비활성화되도록 하는데, 그 크기는 다음의 [식]에 의해 정해진다.
즉, 광 조사시 다중 헤더(또는, 노광 엔진)의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분의 크기(WA)는 다음의 [식]에 의해 정해진다.
[식]
WA = (W' - W) × H
여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 제어기 101 : 인터페이스부
102 : 저장부 103 : 제어부

Claims (10)

  1. 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 인터페이스부;
    상기 노광 이미지를 저장하는 저장부; 및
    상기 관리 정보처리장치로부터 입력된 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device : DMD) 출력 처리를 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는
    노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)를 구비해서, 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크로 노광시의 다중 헤더 간 중첩 영역을 비트 마스크(bit mask)화하여, 균일하게 광량 조절해서 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하고,

    상기 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)를 구비하는 것은
    비트 마스크 크기를 설정 단위의 정형화한 노광 이미지 크기(size)에 상응해서 정하고, 비트 마스크 비트 열 패턴은 정해진 상기 비트 마스크 크기에서 노광 시 다중 헤더의 중첩 영역에 상응하는 하기의 [식 1]에 따른 픽셀 부분 크기(WA)만큼 0 비트로 패터닝하며, 정해진 상기 비트 마스크 크기에서 상기 중첩 영역에 상응하는 상기 [식 1]에 따른 픽셀 부분 크기를 감산한 나머지 크기 1 비트로 패터닝한 비트 열 패턴인 비트 마스크를 구비하고,
    [식 1]
    WA = (W' - W) × H
    여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도.

    상기 균일하게 광량 조절하는 것은,
    상기 제어부가,
    상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)와 노광할 상기 노광 이미지를 논리곱(AND) 연산하여 상기 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask) 폭에 비례하여 광량 조절은 이루어지고, 노광량은 하기의 [식 2]에 의해 결정해서,
    [식 2]
    노광 량 = 마스크(Mask) 폭 × (광원량 / 미러(Mirror) 당 조사시간)(여기서, 상기 마스크(Mask) 폭은 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask) 폭)
    광량 조절하여, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 것;
    을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    노광할 상기 노광 이미지의 정형화는,
    상기 관리 정보처리장치에 의해, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 이루어져, 상기 인터페이스부를 통해 상기 제어부가 입력받는 것을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서 신호를 입력받는 인터페이스 구성;
    을 포함하고,

    상기 제어부는,
    상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서로부터 노광 스테이지 위치 변경 신호를 입력받아 노광 스테이지 이동을 감지한 경우마다, 상기 광량 조절하는 것을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기.
  6. 노광시 광 변조하는 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device : DMD)의 노광 이미지 출력을 처리하는 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기에서 이루어지는 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법에 있어서,
    a) 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 단계;
    b) 노광 스테이지 이동 여부를 감지하는 단계;
    c) 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)를 구비해서 상기 감지하는 단계의 결과, 상기 노광 스테이지 이동 감지에 상응하는 노광 스테이지 이동 시(時)마다 상기 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크로 노광시의 다중 헤더 간 중첩 영역을 비트 마스크(bit mask)화하여, 균일하게 광량 조절하는 단계; 및
    d) 상기 균일하게 광량 조절된 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 단계;
    를 포함하고,

    상기 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)를 구비하는 것은
    비트 마스크 크기를 설정 단위의 정형화한 노광 이미지 크기(size)에 상응해서 정하고, 비트 마스크 비트 열 패턴은 정해진 상기 비트 마스크 크기에서 노광 시 다중 헤더의 중첩 영역에 상응하는 하기의 [식 1]에 따른 픽셀 부분 크기(WA)만큼 0 비트로 패터닝하며, 정해진 상기 비트 마스크 크기에서 상기 중첩 영역에 상응하는 상기 [식 1]에 따른 픽셀 부분 크기를 감산한 나머지 크기 1 비트로 패터닝한 비트 열 패턴인 비트 마스크를 구비하고,
    [식 1]
    WA = (W' - W) × H
    여기서, W'은 HCos(90 - θ) + WCos(θ), H'은 HCos(θ) + WCos(90 - θ), H는 소스(Source) 이미지 높이, W는 소스 이미지 폭, θ는 노광 스테이지 진행방향을 기준으로 회전된 노광 이미지와 X축 간의 이격 각도.

    상기 균일하게 광량 조절하는 것(c-4))은,
    상기 노광 스테이지 이동 시(時)마다, 상기 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask)와 노광할 상기 노광 이미지를 논리곱(AND) 연산하여 상기 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask) 폭에 비례하여 광량 조절은 이루어지고, 노광량은 하기의 [식 2]에 의해 결정해서,
    [식 2]
    노광 량 = 마스크(Mask) 폭 × (광원량 / 미러(Mirror) 당 조사시간)(여기서, 상기 마스크(Mask) 폭은 노광시 다중 헤더 간의 중첩 영역(Area)에 상응하는 픽셀 부분을 비활성화하는 특정 비트 열 패턴을 가진 비트 마스크(bit mask) 폭)
    광량 조절하여, 노광 이미지의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 출력을 처리하는 것;
    을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 관리 정보처리장치로부터 노광 이미지를 입력받는 단계(a))는,
    상기 관리 정보처리장치를 통한 노광할 노광 이미지의 정형화로, 기설정된 이미지 크기(size) 단위에 상응하여 동일한 이미지 크기로 이루어져, 입력받는 것을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 노광 스테이지 이동 여부를 감지하는 단계(b))는,
    상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서로부터의 노광 스테이지 위치 변경 신호 입력 여부로 이루어지고, 상기 노광 스테이지의 위치제어용 센서로부터 노광 스테이지 위치 변경 신호가 입력된 경우 노광 스테이지가 이동한 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 노광 광량 조절용 디지털 마이크로미러 디바이스 제어기의 노광 이미지 출력 처리 제어 방법.







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