KR102065107B1 - 무마스크 노광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브 모듈은, 기판, 그리고 상기 기판 위에 위치하는 복수의 리본을 포함하며, 상기 리본은, 절연층, 상기 절연층 위에 위치하는 도전층, 그리고 상기 도전층 위에 위치하는 산화방지층을 포함한다.

Description

무마스크 노광 장치 {MASKLESS EXPOSURE DEVICE}
본 발명은 노광 장치, 더욱 상세하게는 무마스크 노광 장치에 관한 것이다.
반도체 장치나 평판 표시 장치 등에 박막 패턴을 제조할 때에는 감광막과 노광 마스크를 사용하는 것이 일반적이다. 예를 들면, 기판 위에 박막을 적층하고 그 위에 감광막을 도포한다. 노광 마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사하고 감광막을 현상하여 감광막 패턴을 형성한다. 감광막 패턴을 마스크로 삼아 박막을 식각하면 박막 패턴이 형성된다.
그런데 반도체 장치나 평판 표시 장치에 사용되는 기판은 크기가 커질수록 제조 단가가 낮아지기 때문에 기판을 대형화하는 것이 일반적인 추세이다. 그러나 기판을 대형화하면 노광 마스크의 크기도 커지고 이에 따라 노광 마스크의 단가가 높아질 수 있다.
또한 노광 마스크를 사용하면 미세 패턴, 예를 들면 선폭이 1.5 μm 이하인 박막 패턴을 형성하기가 어려울 수 있다.
이에 대한 대안으로 무마스크(maskless) 노광 기술이 제안되었다. 무마스크 노광 장치는 마스크 없이 직접 감광막에 노광 빔을 조사하여 감광막 패턴을 형성할 수 있도록 한다. 무마스크 노광 장치에 사용되는 기술로는 디지털 미세 거울 장치(digital micro-mirror device, DMD)나 격자 광 밸브(grating light valve, GLV)를 예로 들 수 있다.
디지털 미세 거울 장치의 경우, 노광 속도가 상대적으로 늦고 선폭이 약 2 μm 이하인 패턴을 형성하기 어려운 문제점이 있다.
격자 광 밸브 노광 장치의 경우에는 선폭이 약 1.5 μm 이하인 패턴을 형성할 때 노광 빔의 주사(scanning) 방향의 선폭 편차에 비하여 그에 수직인 방향의 선폭 편차가 큰 문제점이 있다. 또한 격자 광 밸브에 사용되는 리본이 쉽게 열화하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 하나는 격자 광 밸브 무마스크 노광 장치의 리본의 열화를 줄이는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 다른 하나는 패턴의 선폭 편차를 줄이는 격자 광 밸브 무마스크 노광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브 모듈은, 기판, 그리고 상기 기판 위에 위치하는 복수의 리본을 포함하며, 상기 리본은, 절연층, 상기 절연층 위에 위치하는 도전층, 그리고 상기 도전층 위에 위치하는 산화방지층을 포함한다.
상기 산화방지층은 질화물을 포함할 수 있다.
상기 산화방지층은 AlN3를 포함할 수 있다.
상기 산화방지층은, AlN3막, 그리고 상기 AlN3막 위에 위치하는 TiO2막을 포함할 수 있다.
상기 AlN3막과 TiO2막의 총 두께는 550 nm 내지 950 nm일 수 있다.
한 실시예에 따른 노광 장치는, 광원, 상기 광원으로부터 빔을 받아 상기 빔의 형태를 변경하는 조명계, 상기 조명계로부터 빔을 받아 스위칭하는 격자 광 밸브 모듈, 그리고 상기 격자 광 밸브 모듈로부터 빔을 받아 감광막이 형성된 기판에 조사하는 투영계를 포함하며, 상기 격자 광 밸브 모듈은, 기판, 그리고 상기 기판 위에 위치하는 복수의 리본을 포함하며, 상기 리본은, 절연층, 상기 절연층 위에 위치하는 도전층, 그리고 상기 도전층 위에 위치하는 산화방지층을 포함한다.
상기 산화방지층은 질화물을 포함할 수 있다.
상기 산화방지층은 AlN3를 포함할 수 있다.
상기 산화방지층은, AlN3막, 그리고 상기 AlN3막 위에 위치하는 TiO2막을 포함할 수 있다.
상기 AlN3막과 TiO2막의 총 두께는 550 nm 내지 950 nm일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 노광 장치에 구비된 리본의 수명을 늘릴 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 무마스크 노광 장치는 또한 박막 패턴의 선폭 편차를 줄이고 일정한 선폭을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무마스크 노광 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무마스크 노광 장치의 광학부의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브용 리본의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 격자 광 밸브용 리본을 도 4의 V-V선을 따라 잘라 도시한 개략적인 단면도이다.
도 6 및 도 7은 각각 실험예와 비교예에 따른 격자 광 밸브의 반사율을 나타낸 표 및 그래프이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브와 격자 광 밸브 제어부를 포함하는 무마스크 노광 장치의 개략적인 블록도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광 격자 밸브 셀 블록의 개략적인 블록도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 광 격자 밸브 제어부의 개략적인 블록도이다.
도 11은 실험예와 비교예에 따른 무마스크 노광 장치에서 출력되는 진폭 신호를 화소의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 12는 비교예의 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막 패턴을 나타낸 사진이다.
도 13은 실험예의 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막 패턴을 나타낸 사진이다.
첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 무마스크 노광 장치에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무마스크 노광 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무마스크 노광 장치의 광학부의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브의 개략적인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브용 리본의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시한 격자 광 밸브용 리본을 도 4의 V-V선을 따라 잘라 도시한 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 무마스크 노광 장치(1)는 광학부(optical unit)(10)과 제어부(control unit)(20)를 포함한다.
광학부(10)는 광원(12), 조명계(lighting unit)(14), 격자 광 밸브 모듈(grating light valve module, GLV module)(16) 및 투영계(projection unit)(18)를 포함하며, 제어부(20)는 자동 초점 제어기(auto focusing controller, AF controller)(22)와 격자 광 밸브 제어기(GLV controller)(24)를 포함한다. 자동 초점 제어기(22)는 조명계(14) 및 투영계(18)와 연결되어 이들을 제어하며, 격자 광 밸브 제어기(24)는 격자 광 밸브 모듈(16)를 제어한다.
도 2를 참고하면, 광원(12)은 예를 들면 레이저빔을 생성하는 레이저를 포함할 수 있다. 레이저빔의 파장은 약 405 nm 또는 약 355 nm일 수 있다.
조명계(14)는 광원(12)에서 나온 빛을 분산, 집속 및 감쇠시켜 적절한 형태와 적절한 강도의 빔을 만들어내는 곳으로서, 차례로 배열되어 있는 복수의 렌즈(142, 144, 146, 148)와 감쇠기(attenuator)(149)를 포함한다. 한 실시예에 따르면, 복수의 렌즈(142, 144, 146, 148)는 파월 렌즈(Powell lens)(142), x축 보정 렌즈(144), y축 보정 렌즈(146) 및 집광 렌즈(condensing lens)(148) 등을 포함한다.
파월 렌즈(142)는 입사되는 레이저빔을 분산한다.
x축 보정 렌즈(144)와 y축 보정 렌즈(146)는 레이저빔의 형태를 보정하는 렌즈로서, x축 보정 렌즈(144)는 레이저빔의 x축 위치를 보정하고, y축 보정 렌즈(146)는 레이저빔의 y축 위치 또는 레이저빔의 폭을 보정한다. x축 보정 렌즈(144)와 y축 보정 렌즈(146)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
집광 렌즈(148)는 x방향 주광선의 기울기를 제어하며, 감쇠기(149)는 레이저빔의 투과율을 제어한다.
조명계(14)는 또한 가우시안 분포를 가지는 레이저빔의 형태를 일정한 광량 분포로 변환하는 렌즈(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
조명계(14)는 또한 레이저빔의 진행 방향을 바꿔주는 거울(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있다. 이 경우 렌즈(142, 144, 146, 148)와 감쇠기(149)가 일직선 상에 배열되지 않고 꺾인 형태로 배열될 수 있다.
조명계(14)는 이외에도 빔 시프터(beam shifter)(도시하지 않음) 또는 빔 샘플러(beam sampler)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 빔 샘플러는 감쇠기(149)에서 출력되는 레이저빔의 극히 일부만 반사시켜 광량을 측정할 수 있다.
투영계(18)는 격자 광 밸브 모듈(16)에서 나온 빛이 입사되며 쐐기형 프리즘을 포함하는 x축 시프터(shifter)(182), 감광막이 도포된 기판(2)에 레이저빔을 조사하는 대물 렌즈(186), 그리고 x축 시프터(182)와 대물 렌즈(186) 사이에 배치되어 배율을 보정하는 복수의 렌즈(184) 등을 포함한다.
이상에서 y축은 레이저빔의 조사 방향과 평행한 축이고, x축은 y축에 수직이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 격자 광 밸브 모듈(16)는 기판(160)과 그 위에 위치하는 복수의 리본(170)을 포함한다. 도 4를 참고하면, 각각의 리본(170)의 양 끝은 기판(160) 위에 위치하지만, 나머지 부분은 지지대(162)에 의하여 기판(160)과 떨어져 있다. 지지대(162)는 기판(160) 위, 리본(170)의 아래에 위치하며 리본(170)의 양 끝에서 약간 떨어진 곳에 위치하여, 리본(170)의 중앙부와 기판(160) 사이에 간극이 생기도록 한다.
도 5를 참고하면, 각 리본(170)은 차례로 적층된 절연층(172), 도전층(174) 및 산화방지층(176)을 포함한다.
절연층(172)은 예를 들면 Si3N4를 포함할 수 있으며, 도전층(174)은 예를 들면 알루미늄을 포함할 수 있다.
산화방지층(176)은 도전층(174)이 산화되는 것을 방지하기 위한 것으로서 예를 들면 질화막을 포함할 수 있다. 산화방지층(176)은 고굴절 재료를 포함할 수 있으며 이 경우 레이저빔의 반사 효율을 높여줄 수 있다. 산화방지층(176)은 다중막 구조를 가질 수 있으며 예를 들면, AlN3막(177)과 TiO2막(178)의 이중막을 포함할 수 있다. 이때 AlN3막(177)과 TiO2막(178)의 총 광학 지연값이 레이저빔 반파장(half wavelength)의 정수배, 예를 들면 약 550 nm 내지 약 950 nm가 되도록 두께를 정하면 반사 효율을 높일 수 있다.
그러나 산화방지층(176)은 단일막 구조를 가질 수도 있다.
이와 같이 본 실시예에 따르면 격자 광 밸브 모듈(16)의 리본(170)의 도전층(174) 위에 산화방지층(176)을 둠으로써 격자 광 밸브의 산화를 줄이고 수명을 늘릴 수 있다.
그러면 실험예와 비교예에 따른 격자 광 밸브에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6은 실험예와 비교예에 따른 격자 광 밸브의 반사율을 측정한 표이고, 도 7은 실험예와 비교예에 따른 격자 광 밸브의 반사율을 측정한 그래프이다.
비교예와 실험예 1, 실험예 2에 따른 격자 광 밸브를 제작한 다음, 약 60℃의 온도와 약 95%의 습도에서 고온 고습 가습 시험을 수행하였다. 비교예는 도 5에 도시한 구조에서 AlN3막(177)과 TiO2막(178)이 생략된 것이고, 실험예 1은 도 5에 도시한 구조에서 TiO2막(178)이 생략된 것이며, 실험예 2는 도 5에 도시한 것과 같은 구조이다.
도 6 및 도 7을 참고하면, AlN3막(177)과 TiO2막(178)이 모두 있는 실험예 2의 경우가 가장 우수한 반사 특성을 나타냈고, AlN3막(177)만 있는 실험예 1의 경우에도 AlN3막(177)과 TiO2막(178)이 모두 없는 비교예의 경우에 비하여 매우 뛰어난 반사 특성을 나타내었다.
다음, 도 8 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브와 격자 광 밸브 제어부를 포함하는 무마스크 노광 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 격자 광 밸브와 격자 광 밸브 제어부를 포함하는 무마스크 노광 장치의 개략적인 블록도이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광 격자 밸브 셀 블록의 개략적인 블록도이며, 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 광 격자 밸브 제어부의 개략적인 블록도이며, 도 11은 실험예와 비교예에 따른 무마스크 노광 장치에서 출력되는 진폭 신호를 화소의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 8을 참고하면, 한 실시예에 따른 무마스크 노광 장치(200)는 광 격자 밸브부(GLV unit)(210), 광 격자 밸브 제어부(GLV control unit)(220) 및 데이터 변환부(data conversion unit)(230)를 포함한다.
광 격자 밸브부(210)는 복수의 광격자 밸브 셀 블록(212, 214)을 포함하며, 복수의 광격자 밸브 셀 블록(212, 214)은, 예를 들면, 복수의 짝수 번째 광격자 밸브 셀 블록(212)과 복수의 홀수 번째 광격자 밸브 셀 블록(214)을 포함할 수 있다. 각각의 짝수 번째 광격자 밸브 셀 블록(212)은 복수의 짝수 번째 광격자 밸브 셀을 포함하는데, 예를 들면, 약 256 개의 짝수 번째 광격자 밸브 셀을 포함할 수 있다. 각각의 홀수 번째 광격자 밸브 셀 블록(214)은 복수의 홀수 번째 광격자 밸브 셀을 포함하는데, 예를 들면, 약 256 개의 홀수 번째 광격자 밸브 셀을 포함할 수 있다. 광 격자 밸브부(210)에 포함된 광격자 밸브 셀 블록(212, 214)의 수효는 예를 들면 약 32 개일 수 있다.
데이터 변환부(230)은 복수의 디지털-아날로그 변환기(232)를 포함하며 광 격자 밸브 제어부(220)와 셀 블록(212, 214) 사이에 연결되어 있다.
광 격자 밸브 제어부(220)는 데이터 변환부(230) 및 광 격자 밸브부(210)와 연결되어 있으며, 예를 들면 FPGA(field-programmable gate array)를 포함할 수 있다.
도 9를 참고하면, 각각의 광 격자 밸브 셀 블록(300)은 광 격자 밸브 셀(310), 데이터 인터페이스(320) 및 전역 블록 로직(global block logic)(330)을 포함한다.
광 격자 밸브 셀(310)은 화소(pixel)(311), 제1 내지 제3 샘플-홀드(sample-hold) 소자(SH)(312a, 312b, 312c), 증폭기(313), 제1 및 제2 레지스터(register, RG)(314a, 314b) 및 비교기(315)를 포함한다.
데이터 인터페이스(320)는 제1 시프트 레지스터(shift register, SR)(322), 제2 시프트 레지스터(324) 및 DDR(double data rate) 인터페이스(interface)(326)를 포함한다.
전역 블록 로직(330)은 레지스터(332)와 램프 카운터(ramp counter)(334)를 포함한다.
데이터 인터페이스(320)에 포함되어 있는 DDR 인터페이스(326)의 입력단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 있고, 출력단은 제1 레지스터(314a)의 입력단 및 제2 시프트 레지스터(324)와 연결되어 있으며, 클록단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 클록 신호(Sck)를 수신한다. DDR 인터페이스(326)는 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 클록 신호(Pck)에 따라 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 4 비트 지연 데이터를 8 비트 데이터로 변환하여 출력한다.
제1 시프트 레지스터(322)의 입력단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 신호(Psrdi)를 수신하고, 출력단은 제1 샘플-홀드 소자(312a)의 입력단과 연결되어 있으며, 클록단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 클록 신호(Pck)를 수신한다. 제1 시프트 레지스터(322)는 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 클록 신호(Pck)에 따라 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 신호(Psrdi)를 시프트하여 출력한다.
제2 시프트 레지스터(324)의 입력단은 DDR 인터페이스(326)의 출력단과 연결되어 있고, 출력단은 제1 샘플-홀드 소자(312a)의 클록단과 연결되어 있으며, 클록단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 클록 신호(Sck)를 수신한다. 제2 시프트 레지스터(324)는 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 클록 신호(Sck)에 따라 DDR 인터페이스(326)로부터의 신호를 시프트하여 출력한다.
전역 블록 로직(330)에 포함되어 있는 램프 카운터(334)의 입력단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 신호(Pcs)를 수신하고, 출력단은 비교기(315)의 입력단과 연결되어 있으며, 클록단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 클록 신호(Wck)를 수신한다. 램프 카운터(334)는 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 클록 신호(Wck)에 따라 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 신호(Pcs)를 카운팅하여 8 비트의 신호를 생성한다.
전역 블록 로직(330)에 포함되어 있는 레지스터(332)의 입력단은 광 격자 밸브 제어부(220)와 연결되어 광 격자 밸브 제어부(220)로부터의 신호(Pcs)를 수신하고, 출력단은 광 격자 밸브 셀(310)의 제2 레지스터(314b)의 클록단과 연결되어 있다.
광 격자 밸브 셀(310)에 포함되어 있는 제1 및 제2 레지스터(314a, 314b)는 직렬로 연결되어 있다. 제1 레지스터(314a)의 입력단은 데이터 인터페이스(320)의 DDR 인터페이스(326)와 출력단은 제2 레지스터(314b)와 연결되어 있으며, 클록단은 및 제2 시프트 레지스터(324)와 연결되어 있다. 제2 레지스터(314b)의 입력단은 제1 레지스터(314a)의 출력단과 연결되어 있고, 출력단은 비교기(315)와 연결되어 있으며, 클록단은 전역 블록 로직(330)의 레지스터(332)와 연결되어 있다. 제1 레지스터(314a)와 제2 레지스터(314b)는 DDR 인터페이스(326)로부터의 8 비트 신호를 지연시켜 출력한다.
비교기(315)의 입력단은 제2 레지스터(314b)의 출력단 및 전역 블록 로직(330)의 램프 카운터(334)와 연결되어 있고, 출력단은 제3 샘플-홀드 소자(312c)의 입력단과 연결되어 있다. 비교기(315)는 제2 레지스터(314b)로부터의 신호와 램프 카운터(334)로부터의 신호를 비교하고 그 결과를 출력한다.
제1 내지 제3 샘플-홀드 소자(312a, 312b, 312c)는 직렬로 연결되어 있다. 제1 샘플-홀드 소자(312a)의 입력단은 디지털-아날로그 변환기(232) 및 데이터 인터페이스(320)의 제1 시프트 레지스터(322)와 연결되어 있고, 출력단은 제2 샘플-홀드 소자(312b)와 연결되어 있다. 제2 샘플-홀드 소자(312b)의 입력단은 제1 샘플-홀드 소자(312a)의 출력단 및 제2 레지스터(314b)와 연결되어 있다. 제3 샘플-홀드 소자(312c)의 입력단은 제2 샘플-홀드 소자(312b)의 출력단 및 비교기(315)와 연결되어 있으며, 출력단은 증폭기(313)와 연결되어 있다.
제1 샘플-홀드 소자(312a)는 데이터 인터페이스(320)의 제1 시프트 레지스터(322)로부터의 신호에 기초하여 디지털-아날로그 변환기(232)로부터의 아날로그 데이터, 예를 들면 신호의 진폭(amplitude)을 샘플링하고 홀드한다. 제2 샘플-홀드 소자(312b)는 제2 레지스터(314b)로부터의 신호에 기초하여 제1 샘플-홀드 소자(312a)로부터의 신호를 샘플링하고 홀드한다. 제3 샘플-홀드 소자(312b)는 비교기(315)로부터의 신호에 기초하여 제2 샘플-홀드 소자(312b)로부터의 신호를 샘플링하고 홀드한다.
증폭기(313)의 입력단은 제3 샘플-홀드 소자(312c)에 연결되어 있고, 출력단은 화소(311)에 연결되어 있다. 증폭기(313)는 제3 샘플-홀드 소자(312c)로부터 신호를 받아 증폭하여 화소(311)에 전달한다.
도 10을 참고하면, 광 격자 밸브 제어부(400), 예를 들면 FPGA는 복수의 채널(460)과 이에 연결되어 있는 여러 부분들을 포함한다. 예를 들면, 광 격자 밸브 제어부(400)는 제1 데이터 분배기(410), 한 쌍의 화소 데이터 레지스터(422, 424), 제2 데이터 분배기(430) 및 DDR 변환기(440)를 포함한다.
화소 데이터 레지스터(422)는 짝수 열의 화소 데이터 레지스터(422)와 홀수 열의 화소 데이터 레지스터(424)를 포함한다.
제1 데이터 분배기(410)는 외부로부터 채널 당 6 비트의 화소 데이터를 수신하고 이를 짝수 열의 화소 데이터와 홀수 열의 화소 데이터로 나누어 출력한다. 짝수 열의 화소 데이터 레지스터(422)는 제1 데이터 분배기(410)로부터 짝수 열의 화소 데이터를 수신하고 이를 저장하였다가 채널(460)에 전달한다. 홀수 열의 화소 데이터 레지스터(424)는 제1 데이터 분배기(410)로부터 홀수 열의 화소 데이터를 수신하고 이를 저장하였다가 채널(460)에 전달한다.
채널(460)은 제3 데이터 분배기(461), 진폭 테이블(amplitude table)(462), 이전 진폭 데이터 레지스터(previous amplitude data register)(463), 에지 검출 테이블(edge detection table)(464), 에지 지연 오프셋 테이블(edge delay offset table)(465), 논리적/물리적 지연 변환 테이블(logical/physical delay convert table)(466), 가산 및 제한기(467), 그레이 코드 변환 테이블(gray code conversion table)(468), 헤더(header)(469), 리셋 명령(reset command)(470), 리던던시 및 테스트 가능성 드라이버(redundancy and testability driver)(471) 및 멀티플렉서(multiplexer)(472)를 포함한다.
제3 데이터 분배기(461)는 화소 데이터 레지스터(422, 424)로부터의 화소 데이터를 수신하고 이를 3 비트의 진폭 데이터(Amp) 2 개와 3 비트의 위치 또는 위상 데이터(V-pos)로 나누어 출력한다.
진폭 테이블(462)은 제3 데이터 분배기(461)로부터 받은 3 비트의 진폭 데이터를, 예를 들면 7 레벨 10 비트의 진폭 데이터로 변환한다.
진폭 테이블(462)에서 출력된 10 비트의 진폭 데이터는 인접한 채널에서 출력된 진폭 데이터와 함께 제2 데이터 분배기(430)으로 입력되었다가 디지털-아날로그 변환기(232)에 입력된다.
이전 진폭 데이터 레지스터(463)는 제3 데이터 분배기(461)로부터 받은 진폭 데이터를 저장하였다가 지연시켜 출력한다. 에지 검출 테이블(464)은 제3 데이터 분배기(461)로부터 받은 현재의 진폭 데이터와 이전 진폭 데이터 레지스터(463)로부터 받은 이전의 진폭 데이터를 토대로 에지를 검출한다. 에지 지연 오프셋 테이블(465)은 에지 검출 테이블(464)로부터의 데이터를 기초로 에지 지연 오프셋을 산출한다.
제3 데이터 분배기(461)로부터의 위상 데이터(V-pos)는 논리적/물리적 지연 변환 테이블(466)에 의하여 변환되고, 에지 지연 오프셋 테이블(465)로부터의 지연 오프셋과 함께 가산 및 제한기(467)에 의하여 가산 및 제한되어 그레이 코드 변환 테이블(468)로 입력된다. 가산 및 제한기(467)는 8 비트의 지연 합을 소정의 범위 내, 예를 들면 최저 값과 최고 값 사이로 제한한다.
그레이 코드 변환 테이블(468)에서 변환된 지연 값은 헤더(469), 리셋 명령(470) 및 리던던시 및 테스트 가능성 드라이버(471)로부터의 신호와 함께 멀티플렉서(472)에 입력되어 선택적으로 출력된다.
DDR 변환기(440)는 멀티플렉서(472)로부터의 8 비트 데이터를 두 개의 4 비트 지연 데이터로 나누어 광 격자 밸브 셀 블록(212, 214)으로 출력한다.
이와 같이 본 실시예에서는 광 격자 밸브 셀 블록(300)에 DDR 인터페이스(326)와 제1 및 제2 시프트 레지스터(322, 324)를 포함하는 데이터 인터페이스(320)를 부가하고 광 격자 밸브 셀(310) 내에 제1 및 제2 레지스터(314a, 314b)를 둠으로써 아날로그 데이터 대신 디지털 데이터로 처리할 수 있도록 함으로써 종래의 아날로그 지연에 따른 문제점을 해결할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참고하면, DDR 인터페이스(326)가 없고 제1 및 제2 레지스터(314a, 314b) 대신 아날로그 데이터를 처리하는 한 쌍의 샘플-홀드 소자가 있는 종래의 무마스크 노광 장치의 경우 아날로그 지연에 의하여 스위칭 시간에 약 100 ns의 지연이 발생하고 이에 따라 약 4 화소를 주기로 진폭이 커지는 경우가 있으나, 본 실시예에 따른 무마스크 노광 장치(200)에서는 이러한 문제 없이 거의 균일한 진폭을 유지함을 알 수 있다.
그러면 실험예와 비교예에 따른 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막 패턴에 대하여 도 12 및 도 13을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 12는 비교예의 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막 패턴을 나타낸 사진이고, 도 13은 실험예의 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막 패턴을 나타낸 사진이다.
도 12를 참고하면, 비교예의 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막의 경우에는 박막의 선폭이 균일하지 않고 약 1.5 μm의 라인 간격을 확보하기 어려웠다. 그러나 도 13을 참고하면, 실험예의 무마스크 노광 장치를 사용하여 형성한 박막의 경우에는 박막의 선폭이 균일할 뿐 아니라 약 1.5 μm의 라인 간격 및 약 0.2 μm의 LER(line edge roughness)을 확보할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 무마스크 노광 장치
2: 기판
10: 광학부
12: 광원
14: 조명계
16: 광 밸브 모듈
18: 투영계
20: 제어부
22: 자동 초점 제어기
24: 광 밸브 제어기
142: 파월 렌즈
144: x축 보정 렌즈
146: y축 보정 렌즈
148: 집광 렌즈
149: 감쇠기
160: 기판
162: 지지대
170: 리본
172: 절연층
174: 도전층
176: 산화방지층
177: AlN3막
178: TiO2막
182: x축 시프터
184: 렌즈
186: 대물 렌즈
200: 무마스크 노광 장치
210: 광 격자 밸브부
212, 214, 300: 광 격자 밸브 셀 블록
220, 400: 격자 밸브 제어부
230: 데이터 변환부
232: 디지털-아날로그 변환기
310: 광 격자 밸브 셀
311: 화소
312a, 312b, 312c: 샘플-홀드 소자
313: 증폭기
314a, 314b: 레지스터
315: 비교기
320: 데이터 인터페이스
322, 324: 시프트 레지스터
326: DDR 인터페이스
330: 전역 블록 로직
332: 레지스터
334: 램프 카운터
410: 제1 데이터 분배기
422, 424: 화소 데이터 레지스터
430: 제2 데이터 분배기
440: DDR 변환기
460: 채널
461: 제3 데이터 분배기
462: 진폭 테이블
463: 이전 진폭 데이터 레지스터
464: 에지 검출 테이블
465: 에지 지연 오프셋 테이블
466: 논리적/물리적 지연 변환 테이블
467: 가산 및 제한기
468: 그레이 코드 변환 테이블
469: 헤더
470: 리셋 명령
471: 리던던시 및 테스트 가능성 드라이버
472: 멀티플렉서

Claims (10)

  1. 기판, 그리고
    상기 기판 위에 위치하는 복수의 리본
    을 포함하며,
    상기 리본은,
    절연층,
    상기 절연층 위에 위치하는 도전층, 그리고
    상기 도전층 위에 위치하는 산화방지층
    을 포함하고,
    상기 산화방지층은 AlN3를 포함하는 격자 광 밸브 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 산화방지층은,
    AlN3막, 그리고
    상기 AlN3막 위에 위치하는 TiO2막
    을 포함하는
    격자 광 밸브 모듈.
  5. 제4항에서,
    상기 AlN3막과 상기 TiO2막의 광학 지연값은 550 nm 내지 950 nm인 격자 광 밸브 모듈.
  6. 광원,
    상기 광원으로부터 빔을 받아 상기 빔의 형태를 변경하는 조명계,
    상기 조명계로부터 빔을 받아 스위칭하는 격자 광 밸브 모듈, 그리고
    상기 격자 광 밸브 모듈로부터 빔을 받아 감광막이 형성된 기판에 조사하는 투영계
    를 포함하며,
    상기 격자 광 밸브 모듈은,
    기판, 그리고
    상기 기판 위에 위치하는 복수의 리본
    을 포함하며,
    상기 리본은,
    절연층,
    상기 절연층 위에 위치하는 도전층, 그리고
    상기 도전층 위에 위치하는 산화방지층
    을 포함하고,
    상기 산화방지층은 AlN3를 포함하는
    노광 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에서,
    상기 산화방지층은,
    AlN3막, 그리고
    상기 AlN3막 위에 위치하는 TiO2막
    을 포함하는
    노광 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 AlN3막과 상기 TiO2막의 광학 지연값은 550 nm 내지 950 nm인 노광 장치.

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