KR102171301B1 - Dmd를 이용한 디지털 노광기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

DMD를 이용한 디지털 노광기는 스테이지, 제1 광원, 제2 광원, 제1 헤드, 제2 헤드, 및 DMD 제어부를 포함한다. 상기 스테이지는 패턴이 형성되는 기판이 안착되고, 스캔 방향으로 이동한다. 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원에서 제공된 광을 변조하여 생성된 스팟 빔들을 상기 기판에 조사한다. 상기 DMD 제어부는 상기 스팟 빔들의 에너지를 상기 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어한다.

Description

DMD를 이용한 디지털 노광기 및 그 제어 방법{DIGITAL EXPOSURE DEVICE USING DMD AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 DMD를 이용한 디지털 노광기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상력을 향상시키기 위한 DMD를 이용한 디지털 노광기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel), 평판 디스플레이 패널(FPD; Flat Panel Display)을 구성하는 기판에 패턴을 형성하는 방법은 먼저 기판에 패턴 재료를 도포하고, 포토 마스크를 사용하여 패턴 재료에 선택적으로 노광을 하여 화학적 성질이 달라진 패턴 재료 부분 또는 그 외의 부분을 선택적으로 제거함으로서 패턴을 형성한다.
그러나, 기판이 점차 대형화되고 패턴이 정밀화되어 감에 따라 포토 마스크를 사용하지 않고서도 기판에 패턴을 형성할 수 있는 디지털 노광기가 개발되고 있다. 상기 디지털 노광기는 전자 장치(Electronic Device)를 사용하여 전기적인 신호로 만들어진 패턴 정보를 가지고 광 빔을 기판에 전사시키는 방식을 통해 패턴을 형성한다.
상기 디지털 노광기는 GLV(Grating Light Valve)를 이용한 디지털 노광기와 DMD(Digital Micro-mirror Device)를 이용한 디지털 노광기를 포함할 수 있다.
DMD를 이용한 디지털 노광기는 복수의 마이크로 미러가 일정한 각도를 가지고 입사된 광을 원하는 각도로 보내고, 그 외의 광은 다른 각도로 보냄으로써 필요한 광만을 노광하는 원리이다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 각 헤드 마다 패턴 폭과 두께를 일정하게 형성할 수 있고, 복수의 헤드들의 중첩 영역에서 형성된 패턴의 불량을 방지할 수 있는 DMD를 이용한 디지털 노광기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 과제는 상기 DMD를 이용한 디지털 노광기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DMD를 이용한 디지털 노광기는 스테이지, 제1 광원, 제2 광원, 제1 헤드, 제2 헤드, 및 DMD 제어부를 포함한다.
상기 스테이지에는 패턴이 형성되는 기판이 안착되고, 상기 스테이지는 스캔 방향으로 이동한다.
상기 제1 광원은 제1 광을 제공하고, 상기 제2 광원은 제2 광을 제공한다.
상기 제1 헤드는 상기 스테이지와 제1 방향으로 이격되고, 상기 제1 광을 제공받고, 상기 제1 광을 변조하여 생성된 스팟 빔들을 상기 기판에 조사한다.
상기 제2 헤드는 상기 제2 광을 제공받고, 상기 제2 광을 변조하여 생성된 스팟 빔들을 상기 기판에 조사한다.
상기 DMD 제어부는 상기 제1 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 에너지를 상기 제1 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어한다. 상기 DMD 제어부는 상기 제2 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 에너지를 상기 제2 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어한다.
상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는 상기 제1 방향 및 상기 스캔 방향에 수직한 제2 방향으로 순서대로 배치될 수 있다. 상기 제1 헤드의 상기 제2 방향 마지막 스팟 빔과 상기 제2 헤드의 상기 제2 방향 첫번째 스팟 빔의 사이즈는 100 ㎚ 이하의 차이를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DMD를 이용한 디지털 노광기의 제어 방법은, 제1 헤드 및 제2 헤드의 중첩 영역에서, 상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 사이즈와 상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 사이즈가 100 ㎚ 이하의 차이를 갖도록 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드를 배치하는 단계; 및 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드 각각에서 출사되는 스팟 빔들의 에너지를 상기 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DMD를 이용한 디지털 노광기 및 그 제어 방법에 따르면, 각 헤드 별로 스팟 빔의 사이즈에 따라 스팟 빔의 에너지를 다르게 적용함으로써 각 헤드로부터 기판에 형성되는 패턴 폭을 일정하게 제어할 수 있다. 또한, 서로 인접하고 각각 다른 헤드로부터 형성된 스팟 빔들의 사이즈 차이가 일정 범위 이하를 만족하도록 복수의 헤드들을 배치함으로써, 상기 헤드들의 중첩 영역에서 형성된 패턴의 불량을 방지할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용한 디지털 노광기를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 제1 DMD 및 제2 DMD로부터 형성된 패턴을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 상기 제1 헤드(30)에서 출사된 스팟 빔을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 제1 헤드 및 제2 헤드 별로 제2 방향(DR2)에 따른 스팟 빔의 사이즈를 도시한 그래프이다.
도 5는 상기 제1 헤드와 상기 제2 헤드의 배열 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드 별로 제2 방향(DR2)에 따른 스팟 빔의 에너지를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 DMD 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용한 디지털 노광기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 DMD를 이용한 디지털 노광기(2000)는 제1 광원(LZ1), 제2 광원(LZ2), 광원 제어부(10), 제1 헤드(30), 제2 헤드(40), 스테이지(50), 및 DMD 제어부(60)를 포함한다.
상기 제1 광원(LZ1)은 레이저 광을 상기 제1 헤드(30)에 제공한다. 상기 제2 광원(LZ2)은 상기 제1 광원(LZ1)과 이격되고, 레이저 광을 상기 제2 헤드(40)에 제공한다. 상기 제1 광원(LZ1) 및 상기 제2 광원(LZ2)은 광원 제어부(미도시)에 의해 레이저 광의 출력 파워를 제어할 수 있다.
상기 스테이지(50)는 제1 방향(DR1)으로 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40) 하부에 배치된다. 상기 스테이지(50)의 상면에는 기판(SB)이 안착된다. 상기 기판(SB)은 웨이퍼, 글라스 등 패턴을 형성하고자 하는 물체일 수 있다.
상기 스테이지(50)는 상기 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 수직한 스캔 방향으로 이동한다. 상기 스테이지(50)가 이동하면서, 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40)는 상기 기판(SB)의 일측에서 타측으로 스캐닝한다.
상기 제1 헤드(30)는 상기 제1 광원(LZ1)으로부터 제공된 레이저 광을 변조하여 상기 기판(SB)에 조사한다. 상기 제1 헤드(30)는 제1 DMD(31), 제1 상부 렌즈(32), 제1 마이크로 렌즈 어레이(33), 및 제1 하부 렌즈(34)를 포함한다.
상기 제1 DMD(31)는 각도를 조절 가능하게 배열된 복수의 마이크로 미러들을 포함한다. 각 마이크로 미러는 외부로부터 제공된 설계 데이터에 따라 온/오프 제어되어 제공된 레이저 광을 선택적으로 반사한다. 상기 마이크로 미러가 온 동작하는 경우, 상기 제1 DMD(31)에 제공된 레이저 광은 상기 마이크로 미러에 반사되어 상기 제1 상부 렌즈(32)에 제공된다. 상기 마이크로 미러가 오프 동작하는 경우, 상기 제1 DMD(31)에 제공된 레이저 광은 상기 마이크로 미러에 반사되어 상기 제1 상부 렌즈(32)에 제공되지 않는다. 상기 온 동작하는 마이크로 미러와 상기 오프 동작하는 마이크로 미러는 상기 스테이지(50)에 평행한 평면에 대해 서로 다른 각도를 가질 수 있다.
상기 제1 상부 렌즈(32), 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(33), 및 상기 제1 하부 렌즈(34)는 상기 제1 DMD(31) 및 상기 스테이지(50) 사이에 순서대로 배치된다.
상기 온 동작하는 마이크로 미러에서 반사된 레이저 광은 상기 제1 상부 렌즈(32)를 통과하면서 레이저 광의 크기가 확대되고, 상기 제1 상부 렌즈(32)를 통과한 레이저 광은 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(33)를 통과하면서 일정한 크기로 집약되고, 상기 마이크로 렌즈 어레이(33)를 통과한 광은 상기 제1 하부 렌즈(34)를 통과하면서 레이저 광의 해상도를 조절하여 상기 기판(SB)에 조사된다.
상기 제2 헤드(40)는 상기 제1 헤드(30)와 이격되고, 상기 제2 광원(LZ2)으로부터 제공된 레이저 광을 변조하여 상기 기판(SB)에 조사한다. 상기 제2 헤드(40)는 제2 DMD(41), 제2 상부 렌즈(42), 제2 마이크로 렌즈 어레이(43), 및 제2 하부 렌즈(44)를 포함한다.
상기 제2 DMD(41), 상기 제2 상부 렌즈(42), 상기 제2 마이크로 렌즈 어레이(43), 및 상기 제2 하부 렌즈(44)는 각각 상기 제1 DMD(31), 상기 제1 상부 렌즈(32), 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(33), 및 상기 제1 하부 렌즈(34)에 각각 대응되는 구성으로 실질적으로 그 기능이 동일하므로, 구체적인 설명을 생략한다.
상기 기판(SB)이 대면적화 되면서, 한 번의 스캐닝으로 상기 기판(SB)을 노광하기 위해 DMD를 구비한 복수개의 헤드들이 요구된다. 도 1에는 가장 간단한 형태인 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40)를 일 예로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 헤드의 개수는 3 개 이상으로 구비될 수 있다.
상기 DMD 제어부(60)는 상기 제1 DMD(31) 및 상기 제2 DMD(41) 각각에 구비된 마이크로 미러를 개별적으로 온/오프 제어한다. 구체적인 내용은 후술된다.
도 2는 도 1의 제1 DMD 및 제2 DMD로부터 형성된 패턴을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 DMD(31) 및 상기 제2 DMD(41)는 상기 기판(SB)에 평행한 평면에 대해 소정 각도 기울어 지게 배치될 수 있다. 이는 상기 기판(SB)에 형성하고자 하는 패턴의 상기 제2 방향(DR2) 제어폭을 축소시키기 위함이다.
상기 제1 DMD(31) 및 상기 제2 DMD(41)는 상기 스캔 방향(DR3)에 대해 일부 중첩하게 배치된다. 상기 제1 DMD(31)와 상기 제2 DMD(41)가 중첩되는 영역을 중첩 영역 (AR1)으로 정의하고, 상기 제1 DMD(31)와 상기 제2 DMD(41)가 비중첩되는 영역을 비중첩 영역으로 정의한다. 상기 비중첩 영역 중 상기 중첩 영역에 인접하고, 상기 중첩 영역과 동일한 상기 제2 방향(DR2) 폭을 갖는 영역을 인접 영역(AR2)으로 정의한다.
상기 중첩 영역(AR1) 및 상기 인접 영역(AR2)에서 상기 제1 DMD(31) 및/또는 상기 제2 DMD(41)가 차지하는 면적은 서로 동일하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 인접 영역(AR2)에서 상기 제1 DMD(31) 또는 상기 제2 DMD(41)가 차지하는 면적이 1이라면, 상기 중첩 영역(AR1)에서는 상기 제1 DMD(31)가 차지하는 면적이 0.5이고, 상기 제2 DMD(41)가 차지하는 면적이 0.5일 수 있다.
이상적인 경우, 상기 중첩 영역(AR1)으로부터 노광되어 형성된 패턴(PT1)과 상기 인접 영역(AR2)으로부터 노광되어 형성된 패턴(PT2) 사이에 품질의 차이가 없어야 한다. 하지만, 일반적으로, 제1 DMD(31)와 상기 제2 DMD(41) 각각으로부터 형성되는 스팟 빔들의 사이즈, 위치, 에너지가 이상적인 경우와는 차이가 있기 때문에, 상기 중첩 영역(AR1)에 의해 형성된 패턴(PT1)은 상기 인접 영역(AR2)에 의해 형성된 패턴(PT2)과 다르게 형성되고 이는 얼룩 또는 스티치(Stich) 형태로 시인될 수 있다.
도 3은 도 1의 상기 제1 헤드(30)에서 출사된 스팟 빔을 도시한 도면이다.
도 3에서, 상기 제1 DMD(31)은 11ⅹ8개의 마이크로 미러들(DM1~DM88)을 포함하고, 상기 마이크로 미러들(DM1~DM88)은 모두 온 동작하는 것을 일 예로 도시하였다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 광원(LZ1)으로부터 입사된 레이저 광은 상기 제1 DMD(31)에서 반사되어 상기 제1 상부 렌즈(32), 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(33), 및 상기 제1 하부 렌즈(34)를 통과하여 복수의 빔들(B1~B88)로서 상기 기판(SB)에 조사된다. 상기 빔들(B1~B88) 각각은 상기 마이크로 미러들(DM1~DM88) 각각으로부터 반사되어 변조된 광이다.
상기 빔들(B1~B88) 중 상기 스캔 방향(DR3)에 평행한 라인에 중첩되는 빔들은 상기 제1 상부 렌즈(32), 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(33), 및 상기 제1 하부 렌즈(34)를 통과하여 상기 기판(SB) 상에 포커싱된 스팟 빔을 형성한다.
도 3에는 제1 빔(B1), 제24 빔(B24), 제35 빔(B35), 제58 빔(B58), 및 제81 빔(B81)에 의해 형성된 제1 스팟 빔(SB1)과 제9 빔(B9), 제20 빔(B20), 제43 빔(B43), 및 제66 빔(B66)에 의해 형성된 제2 스팟 빔(SB2)을 일 예로 도시하였다.
상기 제1 스팟 빔(SB1) 및 상기 제2 스팟 빔(SB2)은 상기 제2 방향(DR2)에 평행한 동일한 선(XL) 상에 포커싱되어 상기 기판(SB)을 동시에 노광시킨다.
도 3에 도시된 바와 같이 동일한 상기 제1 DMD(31)에 의해 형성된 상기 제1 스팟 빔(SB1)의 사이즈(SZ1)는 상기 제2 스팟 빔(SB2)의 사이즈(SZ2)와 서로 다를 수 있다. 이는 다양한 원인으로부터 발생되는 문제일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 DMD(31)가 열에 의해 팽창되어 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(33)와 미스얼라인되어 발생되는 문제일 수 있다. 도 3에는 상기 제1 스팟 빔(SB1)의 사이즈(SZ1)가 상기 제2 스팟 빔(SB2)의 사이즈(SZ2) 보다 더 큰 것을 일 예로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 경우에 따라 상기 제1 스팟 빔(SB1)의 사이즈(SZ1)가 상기 제2 스팟 빔(SB2)의 사이즈(SZ2) 보다 더 작을 수도 있다. 한편, 도시하지는 않았으나, 유사한 원인에 의해, 상기 제1 헤드(30)에서 출사되는 스팟 빔들의 평균 사이즈와 상기 제2 헤드(40) 에서 출사되는 스팟 빔들의 평균 사이즈는 서로 다를 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 제1 헤드 및 제2 헤드 별로 제2 방향(DR2)에 따른 스팟 빔의 사이즈를 도시한 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 헤드(30)의 스팟 빔의 사이즈 분포와 상기 제2 헤드(40)의 스팟 빔의 사이즈 분포는 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40) 각각의 스팟 빔의 사이즈는 상기 제2 방향(DR2)에 따라 일정하지 않다.
도 5는 상기 제1 헤드와 상기 제2 헤드의 배열 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40)는 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40)의 중첩 영역에서 상기 제1 헤드(30)의 스팟 빔의 사이즈와 상기 제2 헤드(40)의 스팟 빔의 사이즈의 차이(?S)가 100 ㎚ 이하이도록 배치된다. 구체적으로, 상기 제1 헤드의 제2 방향(DR2) 마지막 스팟 빔과 상기 제2 헤드의 상기 제2 방향(DR2) 첫번째 스팟 빔의 사이즈는 100 ㎚ 이하의 차이를 가질 수 있다.
서로 인접하고 각각 다른 헤드로부터 형성된 스팟 빔들의 사이즈가 100 ㎚이상의 차이를 갖는 경우, 중첩 영역으로부터 기판에 형성된 패턴은 사용자에게 스티치로 시인되는 문제가 있다. 본 발명에서는 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40) 각각으로부터 형성되고, 서로 인접한 두 스팟 빔의 사이즈가 100 ㎚이하의 차이를 갖도록 하여 상기한 문제를 해결할 수 있다.
본 실시예에서는 두 개의 제1 헤드(30) 및 제2 헤드(40)를 일 예로 설명하였으나, 다른 실시예에서 디지털 노광기가 3개 이상의 헤드를 포함하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 디지털 노광기가 제1 헤드, 제2 헤드, 및 제3 헤드를 상기 제2 방향으로 순서대로 배치하는 경우, 제1 헤드의 마지막 스팟 빔과 상기 제2 헤드의 첫번째 스팟 빔은 100 ㎚ 이하의 사이즈 차이를 갖고, 상기 제2 헤드의 마지막 스팟 빔과 상기 제3 헤드의 첫번째 스팟 빔은 100 ㎚ 이하의 사이즈 차이를 가질 수 있다.
도 6은 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드 별로 제2 방향(DR2)에 따른 스팟 빔의 에너지를 도시한 도면이다.
도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 기판(SB)에 형성되는 패턴의 상기 제2 방향(DR2) 패턴 폭은 상기 스팟 빔의 사이즈와 상기 스팟 빔의 에너지의 곱에 의해 결정된다. 따라서, 상기 패턴 폭을 일정하게 하기 위해서는 상기 스팟 빔의 상기 제2 방향(DR2) 사이즈와 상기 스팟 빔의 에너지의 곱을 일정하게 유지해야 한다.
상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40) 각각에서 상기 스팟 빔들의 사이즈와 반비례하도록 스팟 빔들의 에너지를 제어하여 상기 제1 헤드(30) 및 상기 제2 헤드(40) 각각으로부터 상기 기판(SB)에 형성되는 상기 제2 방향(DR2) 패턴 폭을 일정하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 헤드(30)의 스팟 빔의 에너지와 상기 제2 헤드(40)의 스팟 빔의 에너지를 독립적으로 제어함으로써, 상기 제1 헤드(30)로부터 상기 기판(SB)에 형성되는 상기 제2 방향(DR2) 패턴 폭과 상기 제2 헤드(40)로부터 상기 기판(SB)에 형성되는 상기 제2 방향(DR2) 패턴 폭을 동일하게 제어할 수 있다.
도 7은 도 1의 DMD 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 상기 DMD 제어부(60)는 상기 제1 DMD(31) 및 상기 제2 DMD(41) 각각에 구비된 마이크로 미러를 개별적으로 온/오프 제어함으로써, 상기 제1 헤드(30)의 스팟 빔의 에너지와 상기 제2 헤드(40)의 스팟 빔의 에너지를 개별적으로 설정한다.
이하에서, 상기 제1 헤드(30)로부터 형성되고, 서로 다른 사이즈를 갖는 상기 제1 스팟 빔(SB1)과 상기 제2 스팟 빔(SB2) 각각의 에너지를 설정하는 과정을 일 예로 설명한다. 상기 제2 헤드(40)로부터 형성되는 스팟 빔들의 사이즈에 따라 에너지를 제어하는 것은 제1 헤드(30)와 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명을 생략한다.
모든 마이크로 미러들이 온 동작하는 경우, 상기 제1 스팟 빔(SB1)은 제1 빔(B1), 제24 빔(B24), 제58 빔(B58), 제81 빔(B81)으로 이루어져 총 5개의 빔들로 이루어질 수 있고, 상기 제2 스팟 빔은(SB2)은 제9 빔(B9), 제20 빔(B20), 제43 빔(B43), 및 제66 빔(B66)d로 이루어져 총 4개의 빔들로 이루어질 수 있다. 이때, 각 빔들의 사이즈는 서로 다를 수 있으나, 스팟 빔의 에너지는 빔의 개수와 연관되므로, 각 빔의 사이즈 차이는 고려하지 않을 수 있다.
상기 DMD 제어부(60)는 상기 제1 스팟 빔(SB1) 및 상기 제2 스팟 빔(SB2) 각각을 이루는 빔들에 대응하는 상기 마이크로 미러들을 선택적으로 온 시키고, 나머지를 오프 시킬 수 있다.
상기 DMD 제어부(60)는 상기 제1 스팟 빔(SB1)을 이루는 빔들을 제공하기 위해 온 동작하는 마이크로 미러들의 개수가 상기 제2 스팟 빔(SB2)을 이루는 빔들을 제공하기 위해 온 동작하는 마이크로 미러들의 개수 보다 작도록 제어한다.
상기 DMD 제어부(60)는 제1 마이크로 미러(DM1), 제24 마이크로 미러(DM24), 제35 마이크로 미러(DM35), 제58 마이크로 미러(DM58), 제81 마이크로 미러(DM81) 중 2개(제58 마이크로 미러(DM58), 제81 마이크로 미러(DM81))를 오프시키고, 나머지는 온 시킬 수 있다. 또한, 상기 DMD 제어부(60)는 제9 마이크로 미러(DM9), 제20 마이크로 미러(DM20), 제43 마이크로 미러(DM43), 및 제66 마이크로 미러(DM66) 모두를 온 시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 스팟 빔(SB1)은 3 개의 빔들로 이루어져 3개의 빔들에 대응하는 스팟 빔 에너지를 갖고, 상기 제2 스팟 빔(SB2)은 4 개의 빔들로 이루어져 4 개의 빔들에 대응하는 스팟 빔 에너지를 가질 수 있다. 한편, 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 제1 스팟 빔(SB1)을 이루는 빔들의 개수가 상기 제2 스팟 빔(SB2)을 이루는 빔들의 개수 보다 작다면, 구체적인 빔들의 개수는 스팟 빔들의 사이즈에 따라 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DMD를 이용한 디지털 노광기에 따르면, 각 헤드 별로 스팟 빔의 사이즈에 따라 스팟 빔의 에너지를 다르게 적용함으로써 각 헤드로부터 기판에 형성되는 패턴 폭을 일정하게 제어할 수 있다. 또한, 서로 인접하고 각각 다른 헤드로부터 형성된 스팟 빔들의 사이즈 차이가 일정 범위 이하를 만족하도록 복수의 헤드들을 배치함으로써, 상기 헤드들의 중첩 영역에서 형성된 패턴의 불량을 방지할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
2000: DMD를 이용한 디지털 노광기 30: 제1 헤드
40: 제2 헤드 50: 스테이지
60: DMD 제어부 SB: 기판

Claims (17)

  1. 패턴이 형성되는 기판이 안착되고, 스캔 방향으로 이동하는 스테이지;
    제1 광을 제공하는 제1 광원;
    상기 스테이지와 제1 방향으로 이격되고, 상기 제1 광을 제공받고, 상기 제1 광을 변조하여 생성된 스팟 빔들을 상기 기판에 조사하는 제1 헤드; 및
    상기 제1 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 에너지를 상기 제1 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어하는 DMD 제어부를 포함하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 헤드는 각도를 조절 가능하게 배열된 복수의 마이크로 미러들을 구비하고, 상기 제1 광을 선택적으로 반사하는 제1 DMD를 포함하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 헤드는,
    상기 제1 DMD에서 반사된 제1 광을 확대하는 제1 상부 렌즈;
    상기 제1 상부 렌즈를 통과한 제1 광을 일정한 크기로 집약시키는 제1 마이크로 렌즈 어레이; 및
    상기 제1 마이크로 렌즈 어레이를 통과한 제1 광의 해상도를 조절하는 제1 하부 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 헤드에서 출사되는 스팟 빔들은 서로 다른 사이즈를 갖는 제1 스팟 빔 및 제2 스팟 빔을 포함하고,
    상기 DMD 제어부는 상기 제1 스팟 빔의 에너지와 상기 제2 스팟 빔의 에너지를 서로 다르게 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스팟 빔의 사이즈와 상기 제1 스팟 빔의 에너지의 곱은, 상기 제2 스팟 빔의 사이즈와 상기 제2 스팟 빔의 에너지의 곱과 동일한 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 DMD 제어부는 상기 제1 스팟 빔을 이루는 빔들을 제공하기 위해 온 동작하는 마이크로 미러들의 개수와 상기 제2 스팟 빔을 이루는 빔들을 제공하기 위해 온 동작하는 마이크로 미러들의 개수를 서로 다르게 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광원과 이격되고, 제2 광을 제공하는 제2 광원; 및
    상기 제2 광을 제공받고, 상기 제2 광을 변조하여 생성된 스팟 빔들을 상기 기판에 조사하는 제2 헤드를 더 포함하고,
    상기 DMD 제어부는 상기 제2 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 에너지를 상기 제2 헤드에서 출사되는 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 헤드는 각도를 조절 가능하게 배열된 복수의 마이크로 미러들을 구비하고, 상기 제2 광을 선택적으로 반사하는 제2 DMD를 포함하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 헤드는,
    상기 제2 DMD에서 반사된 제2 광을 확대하는 제2 상부 렌즈;
    상기 제2 상부 렌즈를 통과한 제2 광을 일정한 크기로 집약시키는 제2 마이크로 렌즈 어레이; 및
    상기 제2 마이크로 렌즈 어레이를 통과한 제2 광의 해상도를 조절하는 제2 하부 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 DMD 및 상기 제2 DMD는 상기 스캔 방향으로 중첩한 중첩 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 중첩 영역에서, 상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 사이즈와 상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 사이즈의 차이는 100 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드는 상기 제1 방향 및 상기 스캔 방향에 수직한 제2 방향으로 순서대로 배치되고,
    상기 제1 헤드의 상기 제2 방향 마지막 스팟 빔과 상기 제2 헤드의 상기 제2 방향 첫번째 스팟 빔의 사이즈의 차이는 100 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 DMD 제어부는,
    상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 에너지와 상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 에너지를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기.
  14. 제1 헤드 및 제2 헤드의 중첩 영역에서, 상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 사이즈와 상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 사이즈가 100 ㎚ 이하의 차이를 갖도록 상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드를 배치하는 단계; 및
    상기 제1 헤드 및 상기 제2 헤드 각각에서 출사되는 스팟 빔들의 에너지를 상기 스팟 빔들의 사이즈에 반비례하도록 제어하는 단계를 포함하는 DMD를 이용한 디지털 노광기의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스팟 빔들의 에너지는 상기 스팟 빔들을 이루는 빔들을 제공하기 위해 온 동작하는 마이크로 미러들의 개수를 제어함으로써 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔의 사이즈와 상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔의 에너지의 곱은,
    상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔의 사이즈와 상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔의 에너지의 곱과 일정하게 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기의 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 에너지와 상기 제2 헤드에서 출사된 스팟 빔들의 에너지를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 DMD를 이용한 디지털 노광기의 제어 방법.
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