KR102362864B1 - 동적 마스크를 이용하여 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 서로 다른 제1 파장의 광 및 제2 파장의 광을 방출하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 광을 반사시키며 2차원 배열된 마이크로 미러들을 포함하는 동적 마스크와, 상기 동적 마스크로부터 반사된 광이 결상되며, 상기 제1 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키지 않고 상기 제2 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키는 감광액이 도포된 기판과, 상기 기판이 장착되며 상하 이동 가능한 스테이지와, 상기 기판 상의 감광액 면에 결상된 이미지를 표시하는 촬상부를 포함하고, 상기 제1 파장의 광이 상기 감광액 면에 결상된 이미지는, 상기 스테이지를 상하 이동하면서 상기 동적 마스크로부터 상기 기판까지의 경로를 포함하는 광학계의 초점을 맞추기 위해 이용되고, 상기 제2 파장의 광은, 상기 동적 마스크에 반사되어 상기 감광액 면에 노광됨으로써 포토리소그래피를 수행하는 데 이용되는, 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템을 제공한다.

Description

동적 마스크를 이용하여 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템 및 방법{Optical system and method for performing photolithography using dynamic mask}

본 발명의 실시예들은, 동적 마스크를 이용하여 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템 및 방법 에 관한 것으로, 구체적으로는 동적 마스크를 이용하여 마이크로미터 이하 수준의 리소그래피를 실현할 수 있는 광학시스템 및 방법에 관한 것이다.

기존의 기술에 따르면 포토리소그래피(photolithography)는 노광하고자 하는 패턴의 종류만큼 포토마스크(photomask)가 필요하다. 또한 일반적으로 포토마스크는 전자빔(e-beam) 리소그래피로 제작될 수 있어, 제작에 시간과 비용이 많이 소모된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 동적 마스크가 이용될 수 있다.

한편 기존의 동적 마스크를 활용하여 포토리소그래피를 수행하는 경우, 패턴의 크기가 마이크로미터 수준 이상으로 제작되어, 마이크로미터 이하 크기의 패턴을 형성하기 위한 기술이 필요한 실정이다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 동적 마스크를 이용하여 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 동적 마스크를 이용하여 마이크로미터 이하 수준의 정밀한 패턴을 제작할 수 있고, 기판의 표면에 정밀한 결상을 가능하게 하는 광학시스템 및 방법에 관한 것이다.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템 은, 서로 다른 제1 파장의 광 및 제2 파장의 광을 방출하는 광원; 상기 광원으로부터 입사된 광을 반사시키며 2차원 배열된 마이크로 미러들을 포함하는 동적 마스크; 상기 동적 마스크로부터 반사된 광이 결상되며, 상기 제1 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키지 않고 상기 제2 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키는 감광액이 도포된 기판; 상기 기판이 장착되며 상하 이동 가능한 스테이지; 및 상기 기판 상의 감광액 면에 결상된 이미지를 표시하는 촬상부;를 포함하고, 상기 제1 파장의 광이 상기 감광액 면에 결상된 이미지는, 상기 스테이지를 상하 이동하면서 상기 동적 마스크로부터 상기 기판까지의 경로를 포함하는 광학계의 초점을 맞추기 위해 이용되고, 상기 제2 파장의 광은, 상기 동적 마스크에 반사되어 상기 감광액 면에 노광됨으로써 포토리소그래피를 수행하는 데 이용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 광학시스템은, 상기 감광액 면에 노광하기 위한 대상 이미지를 입력 받아, 상기 대상 이미지에 따라 상기 동적 마스크에 포함된 상기 마이크로 미러들을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 마이크로 미러들에 각각 대응하는 복수의 픽셀들의 픽셀 밝기를 개별적으로 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 복수의 픽셀들 각각이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적이 클수록 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 더 밝게 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 마이크로 미러들은 각각 복수의 픽셀들에 대응하고, 상기 대상 이미지의 패턴의 격자 방향과 상기 복수의 픽셀들의 격자 방향은 평행하지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하기 위한 방법은, 제1 파장의 광을 2차원 배열된 마이크로 미러들을 포함하는 동적 마스크에 반사시켜, 기판 상의 감광액 면에 결상시키는 단계; 상기 제1 파장의 광이 상기 감광액 면에 결상된 이미지를 촬상부가 표시하는 단계; 상기 촬상부가 표시하는 이미지에 기초하여 상기 기판이 장착된 스테이지를 상하 이동함으로써 상기 동적 마스크로부터 상기 기판까지의 경로를 포함하는 광학계의 초점을 맞추는 단계; 제2 파장의 광을 상기 동적 마스크에 반사시켜, 상기 기판 상의 감광액 면에 노광하는 단계; 를 포함하고, 상기 감광액은 상기 제1 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키지 않고 상기 제2 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 동적 마스크에 포함된 상기 2차원 배열된 마이크로 미러들은 각각 복수의 픽셀들에 대응하고, 상기 방법은, 대상 이미지를 상기 복수의 픽셀들 상에 배치하는 단계; 상기 복수의 픽셀들 각각이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적에 기초하여 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 설정하는 단계는, 상기 복수의 픽셀들 중 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 제1 면적을 식별하는 단계; 및 상기 제1 픽셀의 밝기를, 상기 제1 면적에 비례하도록 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 픽셀의 밝기를 설정하는 단계는, 픽셀의 최대 밝기에, 상기 제1 픽셀의 전체 면적 대비 상기 제1 면적이 차지하는 비율을 곱한 수치를 상기 제1 픽셀의 밝기로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은, 격자 상수를 갖는 패턴으로 구성된 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하되, 상기 패턴의 격자 방향과 상기 복수의 픽셀들의 격자 방향이 평행하지 않게 배치하는 단계; 상기 복수의 픽셀들 각각이 상기 대상 이미지와 겹치는지 여부에 기초하여 상기 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부를 결정하는 단계; 상기 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부에 따라 상기 동적 마스크를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부를 결정하는 단계는, 상기 복수의 픽셀들 중 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적이 지정된 면적 이상이면 상기 제1 픽셀을 온(on)으로 설정하고, 상기 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적이 상기 지정된 면적 미만이면 상기 제1 픽셀을 오프(off)로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동적 마스크를 이용하여 마이크로 이하 수준의 정밀한 패턴을 결상시킬 수 있다. 동적 마스크를 이용함으로써 포토마스크 제작 비용을 절감할 수 있다.

또한, 패턴의 격자 상수가 동적 마스크의 픽셀 크기에 제한되지 않으며, 임의의 격자 상수를 가지는 패턴을 제작할 수 있다.

물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템(10)을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)의 일부를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법의 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드에서 동작하는 광학시스템(10)을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드에서 동작하는 광학시스템(10)을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)에서 동적 마스크(30)를 제어하는 동작의 예이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법에서 동적 마스크(30)의 픽셀 밝기를 제어하는 동작의 예이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법에서 동적 마스크(30)의 픽셀 밝기를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 픽셀 밝기를 제어하여 포토리소그래피를 수행한 전자현미경(SEM) 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법의 다른 예이다.
도 12는 도 11에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소, 부, 블록, 모듈 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 구성 요소, 부, 블록, 모듈 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소, 부, 블록, 모듈 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소, 부, 블록, 모듈들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소, 부, 블록, 모듈들 중간에 다른 영역, 구성 요소, 부, 블록, 모듈들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템(10)을 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)은, 광원(20), 동적 마스크(30), 광이 결상되는 기판(40), 기판(40)이 장착되는 스테이지(50), 결상된 이미지를 표시하는 촬상부(60)를 포함할 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 발의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있으며, 일부 구성요소가 생략될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)은 두 가지 모드에서 동작할 수 있다. 제1 모드는 제1 파장의 광을 사용하는 모드로, 광학시스템(10)의 초점을 맞추기 위한 모드일 수 있다. 제2 모드는 제2 파장의 광을 사용하는 모드로, 포토리소그래피(photolithography)를 위하여 노광하는 모드일 수 있다. 제1 파장보다 제2 파장이 더 짧을 수 있다.

광원(20)은 제1 파장의 광을 방출하는 제1 광원(21) 및 제2 파장의 광을 방출하는 제2 광원(22)을 포함할 수 있다. 제1 파장 및 제2 파장은 서로 다르며, 제1 파장의 광은 제1 파장을 포함하는 소정의 대역폭(bandwidth)을 가진 광을 지칭할 수 있고, 제2 파장의 광은 제2 파장을 포함하는 소정의 대역폭을 가진 광을 지칭할 수 있다. 예를 들면 제1 파장의 광은 제1 파장을 중심으로 하는 소정의 대역폭을 가진 광이고, 제2 파장의 광은 제2 파장을 중심으로 하는 소정의 대역폭을 가진 광일 수 있다. 상기 소정의 대역폭은, 수 내지 수십 나노미터(nm)일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 파장은 광학시스템(10)의 초점을 맞추기 위해 이용되는 바, 기판(40)에 도포된 감광액(photoresist)에 광화학 반응을 일으키지 않는 파장이다. 제2 파장은 노광을 위해 이용되는 바, 감광액에 광화학 반응을 일으키는 파장이다. 일 실시예 따르면, 제1 파장은 625 nm 이고 제2 파장은 405 nm 일 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 기판(40)에 도포되는 감광액의 종류에 따라 제1 파장 및 제2 파장은 변경될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 광원(20)은 서로 다른 별개의 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)으로 구성될 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)이 분리된 장치가 아니라, 하나의 광원(20)에 의해 서로 다른 제1 파장의 광 및 제2 파장의 광이 방출될 수도 있다. 예를 들면 광원(20)은 단색광분광계(monochromator)를 포함할 수 있고, 상기 단색광분광계를 통해 제1 파장 또는 제2 파장의 광을 방출할 수 있다.

이하에서 광원(20)은, 제1 광원(21) 및/또는 제2 광원(22)을 지칭할 수 있다. 광원(20)(또는 제1 광원(21), 제2 광원(22))은 LED 광원(light source)을 포함할 수 있다. 광원(20)에서 방출된 광은 동적 마스크(30)로 입사될 수 있다. 동적 마스크(30)로 입사된 광은, 감광액이 도포된 기판(40)으로 반사될 수 있다.

동적 마스크(dynamic mask)(30)는 감광액(photoresist)이 도포된 기판(40)에, 기 설정된 대상 이미지 또는 패턴을 노광할 수 있도록 동작할 수 있다. 동적 마스크(30)는 광원(20)으로부터 입사된 광으로부터, 노광하고자 하는 대상 이미지 또는 패턴에 상응하는 광을 반사시킬 수 있다. 동적 마스크(30)는 원하는 패턴 또는 대상 이미지에 따라 동적으로 변할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 동적 마스크(30)는 2차원 배열된 마이크로 미러들을 포함할 수 있다. 동적 마스크(30)는 2차원 배열된 마이크로 미러들을 개별적으로 제어할 수 있는 제어부(미도시)와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 제어부는, 동적 마스크(30)에 포함된 2차원 배열된 마이크로 미러들을 개별적으로 온(on) 또는 오프(off)시킬 수 있다. 이로 인하여 동적 마스크(30)는 원하는 패턴 또는 대상 이미지에 상응하는 광을 반사시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 제어부는 동적 마스크(30)에 포함된 마이크로 미러들에 대응하는 픽셀 밝기를 개별적으로 제어할 수 있다. 이로 인하여 동적 마스크(30)는 원하는 패턴 또는 대상 이미지를 노광시킬 수 있다.

동적 마스크(30)는 예를 들면 DMD(digital micromirror device)일 수 있다. 동적 마스크(30)에 의해 반사된 광은, 기판(40)에 결상될 수 있다.

기판(40)(또는 웨이퍼(wafer))은 포토리소그래피가 수행되는 대상으로, 기판(40)의 상면에는 감광액이 도포될 수 있다. 감광액은 제1 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키지 않고 제2 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으킬 수 있다. 감광액은 다양한 방법으로 기판(40) 상에 형성될 수 있으며, 예를 들면 스핀-코팅될(spin-coated) 수 있다. 기판(40)은 스테이지(50)에 장착될 수 있다. 스테이지(50)는 상하 이동할 수 있다.

촬상부(60)는 기판(40) 상에 결상된 이미지를 확대하여 표시할 수 있다. 촬상부(60)는 예를 들면 CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서로 구현된 카메라일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)의 일부를 예시적으로 도시한다.

도 2를 참조하면, 동적 마스크(30)는 2차원으로 배열된 마이크로 미러들을 포함할 수 있다. 마이크로 미러들은 개별적으로 제어될 수 있다. 즉 마이크로 미러들은 각각 픽셀에 대응할 수 있으며, 따라서 동적 마스크(30)는 픽셀 단위로 제어될 수 있다. 따라서 동적 마스크(30)를 통해 노광되는 대상 이미지도 픽셀로 구성될 수 있다.

광원(20)으로부터 입사된 광은 동적 마스크(30)에 의해 반사될 수 있고, 상기 반사된 광이 기판(40)에 결상되도록 광학시스템(10)이 구성될 수 있다.

예를 들면 동적 마스크(30)로부터 반사된 광은, 튜브 렌즈(tube lens)(31) 및 대물 렌즈(objective lens)(33)를 통해 집광되어, 기판(40) 상의 감광액 면에 결상될 수 있다. 이미지 I1은 감광액에 노광된 이미지를 나타낸다. 노광된 이미지 I1은, 동적 마스크(30)의 제어에 따라 설정된 대상 이미지에 상응한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 동적 마스크(30)로 1920 x 1080 픽셀(pixel)의 DMD가 사용될 수 있다. DMD의 총 가로 길이(width)는 10.37 mm, 총 세로 길이(height)는 5.83 mm일 수 있다. 또한 일 실시예에 따르면 초점 거리 190 mm인 튜브 렌즈(31), 및 초점 거리 1 mm인 대물 렌즈(33)가 사용될 수 있다. 이 경우 기판(40) 상의 감광액 면에 결상된 이미지 I1의 한 픽셀의 크기(즉, 하나의 마이크로 미러에 의해 결상되는 픽셀의 크기)는, 이론적으로 약 28.4 nm일 수 있다. 다만 실제로 결상된 픽셀의 크기는, 빛의 회절 효과로 인해 상기 이론값으로부터 약간의 오차가 발생할 수 있다. 이 경우 동적 마스크(30)를 사용하여 한 번의 노광으로 기판(40) 상에 패터닝할 수 있는 면적의 크기는 총 가로 길이(W) 54.6 μm, 총 세로 길이(H) 30.7 μm일 수 있다. 다만 이는 일 실시예일뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 또한 본 발명은 상술한 값들의 오차 범위까지 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법의 예이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법은, 제1 모드 및 제2 모드를 포함할 수 있다. 제1 모드는 제1 파장의 광을 사용하는 모드이며, 제2 모드는 제2 파장의 광을 사용하는 모드이다. 도 3을 참조하면, S101 내지 S103는 제1 모드 상태이며, S104는 제2 모드 상태이다.

먼저 S101에서, 제1 파장의 광을 동적 마스크(30)에 반사시켜 기판(40) 상의 감광액 면에 결상시킬 수 있다. 이는 제1 파장을 사용하여 초점을 맞추기 위한 제1 모드이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드에서 동작하는 광학시스템(10)을 도시한다.

도 4를 참조하면, 제1 광원(21)은 제1 파장의 광을 방출할 수 있고, 제1 광원(21)에서 방출된 광은 제1 렌즈(L1)에 의해 평행광으로 전환되어 동적 마스크(30)로 진행할 수 있다. 제1 렌즈(L1)는 볼록렌즈일 수 있다. 제1 파장의 평행광을 동적 마스크(30)에 도달시키기 위해 다양한 방법으로 광학계를 구성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 렌즈(L1)에 의해 전환된 제1 파장의 평행광은, 다이크로익 미러(dichroic mirror)(DM) 및/또는 미러(M)를 포함하는 경로를 통해 동적 마스크(30)에 입사될 수 있다. 다이크로익 미러(DM)는 특정 파장의 광을 반사하고 다른 특정 파장의 광을 투과할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 다이크로익 미러(DM)는 제1 광원(21)에서 방출된 제1 파장의 광은 반사시키고, 제2 광원(22)에서 방출된 제2 파장의 광은 투과시키기 위해 (또는 그 반대의 동작을 위해) 설치될 수 있다. 다이크로익 미러(DM)를 사용하여, 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)의 위치를 고정시킨 상태로 제1 모드 또는 제2 모드로의 변경을 용이하게 할 수 있다. 다만, 다이크로익 미러(dichroic mirror)(DM) 및/또는 미러(M)를 포함하는 경로는 일 실시예일뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

동적 마스크(30)는 입사된 제1 파장의 광을 반사시켜 기판(40) 상에 결상시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동적 마스크(30)에 의해 반사된 제1 파장의 광은, 튜브 렌즈(31), 공간 필터(spatial filter)(32), 및 대물 렌즈(33)를 통해 기판(40) 상에 결상될 수 있다. 튜브 렌즈(31)와 대물 렌즈(33)는 볼록렌즈로써, 광을 집광하거나 평행광으로 전환할 수 있다. 공간 필터(32)는 노이즈를 제거할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 동적 마스크(30), 튜브 렌즈(31), 공간 필터(32), 대물 렌즈(33), 및 기판(40)은 4f-시스템을 구성할 수 있다. 즉, 동적 마스크(30)와 튜브 렌즈(31) 사이의 거리, 및 튜브 렌즈(31)와 공간 필터(32) 사이의 거리는, 튜브 렌즈(31)의 초점 거리에 상응할 수 있다. 또한 공간 필터(32)와 대물 렌즈(33) 사이의 거리, 및 대물 렌즈(33)와 기판(40) 상면 사이의 거리는, 대물 렌즈(33)의 초점 거리에 상응할 수 있다. 다만 상기와 같은 경로 구성은 일 실시예일뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같은 제1 모드에서는, 제1 파장의 광이 기판(40) 상의 감광액 면에 노광되어도 감광액의 광화학 반응이 일어나지 않는다.

다음으로 S102에서, 제1 파장의 광이 기판(40) 상의 감광액 면에 결상된 이미지를 촬상부(60)가 표시할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 튜브 렌즈(31)와 공간 필터(32) 사이에 빔 스플리터(beam splitter)(BS)가 위치할 수 있다. 빔 스플리터(BS)는 입사하는 광량의 일부는 반사하며 일부는 투과하는 반투명 거울일 수 있다. 따라서 기판(40) 감광액 면에 결상된 이미지는, 빔 스플리터(BS)에 의해 반사되어(즉, 광로가 분할되어), 제3 렌즈(L3)에 입사될 수 있다. 상기 결상 이미지는, 제3 렌즈(L3)에 의해 평행광으로 전환되어 촬상부(60)로 입사될 수 있다. 따라서 촬상부(60)는 기판(40) 상의 감광액 면에 결상된 이미지를 확대하여 표시할 수 있다. 다만 상기와 같은 촬상부(60)로 진행하는 경로 구성은 일 실시예일뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로 S103에서 기판(40)이 장착된 스테이지(50)를 상하 이동함으로써 광학시스템(10)의 초점을 조절할 수 있다. 구체적으로, 촬상부(60)가 표시하는 제1 파장의 결상 이미지에 기초하여, 스테이지(50)를 상하 이동함으로써 동적 마스크(30)로부터 기판(40)까지의 경로를 포함하는 광학계의 초점을 맞출 수 있다. 예를 들면 촬상부(60)가 표시하는 결상 이미지를 육안으로 확인하며 스테이지(50)를 상하 이동하여 초점을 맞출 수 있다. 제1 파장은 가시광선 범위, 예를 들면 625 nm일 수 있다. 이와 같은 초점 조절 동작(즉, 제1 모드에서의 동작)으로 인해, 노광 모드(즉 제2 모드)에서 결상 이미지를 선명하고 세밀하게 할 수 있다. 동적 마스크(30)를 포함하는 광학시스템(10)에서, 제1 모드에 따른 초점 조절 동작으로 인해, 회절 효과를 무시한다면 한 픽셀이 수십 나노미터의 크기를 가지는 포토리소그래피를 실현할 수 있다. 다만, 제작할 수 있는 가장 작은 구조의 크기는 회절 한계에 의해 제한될 수 있다.

다음으로 S104에서, 제2 파장의 광을 동적 마스크(30)에 반사시켜 기판(40) 상의 감광액 면에 노광할 수 있다. 이는 제2 파장을 사용하여 포토리소그래피를 수행하기 위한 제2 모드이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드에서 동작하는 광학시스템(10)을 도시한다.

도 5를 참조하면, 광학시스템(10)의 구성요소들 및 각 구성요소들의 배치는 도 4와 동일할 수 있다. 제2 광원(22)은 제2 파장의 광을 방출할 수 있고, 제2 광원(22)에서 방출된 광은 제2 렌즈(L2)에 의해 평행광으로 전환되어 동적 마스크(30)로 진행할 수 있다. 제2 렌즈(L2)는 볼록렌즈일 수 있다. 제2 파장의 평행광을 동적 마스크(30)에 도달시키기 위해 다양한 방법으로 광학계를 구성할 수 있다.

일 실시예에 따르면 제2 렌즈(L2)에 의해 전환된 제2 파장의 평행광은, 다이크로익 미러(dichroic mirror)(DM) 및/또는 미러(M)를 포함하는 경로를 통해 동적 마스크(30)에 입사될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 다이크로익 미러(DM)는 제1 광원(21)에서 방출된 제1 파장의 광은 반사시키고, 제2 광원(22)에서 방출된 제2 파장의 광은 투과시키기 위해 (또는 그 반대의 동작을 위해), 제1 광원(21)에서 방출된 광과 제2 광원(22)에서 방출된 광이 교차하는 위치에 설치될 수 있다. 다이크로익 미러(DM)를 사용하여, 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)의 위치를 고정시킨 상태로 제1 모드 또는 제2 모드로의 변경을 용이하게 할 수 있다. 다만, 다이크로익 미러(dichroic mirror)(DM) 및/또는 미러(M)를 포함하는 경로는 일 실시예일뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이후 동적 마스크(30)에 입사된 제2 파장의 광이 반사되어 기판(40) 상의 감광액 면에 결상되는 동작은 도 4와 동일할 수 있으므로 생략한다. 이와 같은 제2 모드에서는, 제2 파장의 광이 기판(40) 상의 감광액 면에 노광되면 감광액의 광화학 반응이 일어나, 포토리소그래피를 수행할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에서, 제1 모드 및 제2 모드에서의 동작을 통해, 동적 마스크(30)를 이용한 포토리소그래피의 해상도를 높일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시스템(10)에서 동적 마스크(30)를 제어하는 동작의 예이다.

도 6의 동작들은 동적 마스크(30)를 제어하는 제어부(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 상기 제어부는 동적 마스크(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.

S201에서, 제어부는 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치할 수 있다. 복수의 픽셀들은 동적 마스크(30)에 포함된 복수의 마이크로 미러들이 지시하는 영역에 대응한다. 즉, 복수의 픽셀들 각각은 복수의 마이크로 미러들 각각에 대응한다.

대상 이미지는 기판(40) 상의 감광액 면에 노광하고자 하는 이미지 또는 패턴을 지칭한다. 제1 모드와 제2 모드에서 대상 이미지는 다를 수 있다. 제1 모드에서는 초점 조절에 용이한 임의의 이미지를 대상 이미지로 설정할 수 있고, 제2 모드에서는 포토리소그래피를 위한 패턴이 대상 이미지일 수 있다.

대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하는 것은, 복수의 마이크로 미러들을 이용하여 대상 이미지에 상응하는 광을 반사시키도록, 복수의 마이크로 미러들 각각을 제어하기 위한 동작일 수 있다.

대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하는 것은, 계산이나 알고리즘에 따르는 수학적 동작을 의미할 수 있다. 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하는 것은, 대상 이미지를 포함하는 영역을 복수의 픽셀들로 분할하는(또는 구분하는) 동작을 의미할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들의 배열(예: 가로 세로 픽셀 수)은 동적 마스크(30)를 구성하는 2차원 마이크로 미러들의 배열에 따라 기 설정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부와 연동된 프로그램을 통해 대상 이미지를 입력 받을 수 있고, 상기 프로그램은 대상 이미지를 포함하는 영역을, 복수의 픽셀들로 분할하거나 복수의 픽셀들 상에 배치할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.

S202에서 제어부는 복수의 픽셀들 상에 배치된 대상 이미지에 기초하여, 복수의 픽셀들 각각의 동작을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부는 복수의 픽셀들 각각의 온 오프를 제어할 수 있다. 예를 들면 제어부는 노광하고자 하는 영역에 해당하는 픽셀을 온(on) 시키고, 노광하지 않을 영역에 해당하는 픽셀을 오프(off) 시킬 수 있다. 개별 픽셀을 온 오프 제어하는 동작은, 상기 픽셀에 대응하는 개별 마이크로 미러를 온 오프 제어하는 동작에 상응한다. 온 상태의 마이크로 미러는 광을 반사시킬 수 있으며, 오프 상태의 마이크로 미러는 광을 반사시키지 않거나 또는 기판이 위치한 방향과 다른 방향으로 반사시킬 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 제어부는 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 제어할 수 있다. 예를 들면 제어부는 개별 마이크로 미러가 단위 시간당 온(on) 상태인 시간을 조정함으로써 상기 마이크로 미러에 대응하는 픽셀 밝기를 제어할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 미러가 단위 시간(예: 초)당 온(on) 상태인 시간이 길수록 픽셀 밝기가 밝고, 온(on) 상태인 시간이 짧을수록 픽셀 밝기가 어두울 수 있다.

S203에서 광원(20)에서 방출된 제1 파장의 광 또는 제2 파장의 광을, 대상 이미지에 상응하도록 반사할 수 있다. 초점을 조절하는 제1 모드에서는 제1 파장의 광을 반사할 수 있으며, 노광을 위한 제2 모드에서는 제2 파장의 광을 반사할 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법에서 동적 마스크(30)의 픽셀 밝기를 제어하는 동작의 예이다. 도 7 및 도 8의 동작들은, 동적 마스크(30)를 제어하는 제어부(또는 제어부와 연동된 프로그램)에 의해 수행될 수 있다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법에서 동적 마스크(30)의 픽셀 밝기를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면 S301에서 동적 마스크(30)를 제어하는 제어부(또는 제어부와 연동된 프로그램)는, 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치할 수 있다. 이는 도 6의 S201의 동작에 상응한다.

예를 들면 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하는 것은, 계산이나 알고리즘에 따르는 수학적 동작을 의미할 수 있다. 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하는 것은, 대상 이미지를 포함하는 전체 영역을 복수의 픽셀들로 분할하는(또는 구분하는) 동작을 의미할 수 있다.

S302에서 제어부는, 복수의 픽셀들 각각이 대상 이미지와 겹치는 면적에 기초하여 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 설정할 수 있다. 예를 들어 노광하고자 하는 대상 이미지와 픽셀이 겹치는 면적이 클수록 상기 픽셀의 밝기를 밝게 설정할 수 있고, 상기 대상 이미지와 픽셀이 겹치는 면적이 작을수록 픽셀의 밝기를 어둡게 설정할 수 있다.

S302의 상세한 동작의 일 예시가 도 8을 참조하여 설명된다. 다만 이는 일 실시예일뿐이며, 본 발명 일 실시예에 따른 픽셀 밝기를 설정하는 동작은 다양할 수 있다.

먼저 S401에서 제어부는 임의의 한 픽셀이, 노광하고자 하는 대상 이미지와 겹치는 면적을 식별할 수 있다. S402에서 제어부는 픽셀 하나의 전체 면적 대비, 상기 대상 이미지와 겹치는 면적이 차지하는 비율을 식별할 수 있다. 상기 비율은 0 이상 1 이하의 값을 가질 수 있다. S403에서 제어부는 최대 밝기에 상기 비율을 곱한 수치를 픽셀 밝기로 설정할 수 있다. S404에서 모든 픽셀에 대하여 픽셀 밝기가 설정되었는지 여부를 식별하고, 모든 픽셀에 대하여 픽셀 밝기가 설정되지 않았다면, 다음 픽셀로 이동하여(S405), 상기 과정을 반복할 수 있다. 모든 픽셀에 대하여 픽셀 밝기가 설정되었다면 S303으로 진행할 수 있다.

S303에서 제어부는 설정된 픽셀 밝기에 기초하여 동적 마스크(30)의 마이크로 미러들을 개별적으로 제어할 수 있다. 특히 제2 파장의 광을 사용하는 제2 모드에서 상술한 바와 같은 제어를 통해 노광함으로써, 정밀한 포토리소그래피를 수행할 수 있고, 임의의 패턴을 노광할 수 있다.

도 9를 참조하면, 개념도 901은 복수의 마이크로 미러들에 대응하는 복수의 픽셀들 상에 대상 이미지(TI)가 배치된 상황을 나타낸다. 또는 대상 이미지(TI)를 포함하는 전체 영역이 복수의 픽셀들로 분할된 상황을 나타낸다.

개념도 902는 상기 대상 이미지(TI)에 기초하여 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기가 설정된 것을 나타낸다.

픽셀 P11은, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 0.5454이다. 따라서 최대 밝기를 255라고 하면, 픽셀 P11의 픽셀 밝기는, 최대 밝기에 상기 비율을 곱한 수치인 255 x 0.5454 = 139 로 설정될 수 있다. 픽셀 P12은, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 0.9717이므로, 픽셀 P11의 픽셀 밝기는 255 x 0.9717 = 248 로 설정될 수 있다. 픽셀 P12은, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 0.9717이므로, 픽셀 P12의 픽셀 밝기는 255 x 0.9717 = 248 로 설정될 수 있다. 픽셀 P13은, 픽셀 전체가 노광하고자 하는 대상 이미지(TI)에 포함되는 바, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 1이므로, 픽셀 P13의 픽셀 밝기는 최대 밝기인 255 로 설정될 수 있다.

또한 픽셀 P21은, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 0.1494이므로, 픽셀 P21의 픽셀 밝기는 255 x 0.1494 = 37 로 설정될 수 있다. 픽셀 P22는, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 0.8864이므로, 픽셀 P22의 픽셀 밝기는 255 x 0.8864 = 226으로 설정될 수 있다. 픽셀 P23은, 픽셀 면적 대비 대상 이미지(TI)와 겹치는 면적이 차지하는 비율이 0.4708이므로, 픽셀 P23의 픽셀 밝기는 255 x 0.4708 = 120으로 설정될 수 있다. 픽셀 P24는, 픽셀 전체가 노광하고자 하는 대상 이미지(TI)와 겹치므로, 픽셀 P24의 픽셀 밝기는 최대 밝기인 255 로 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 복수의 픽셀들 각각을 온(on) 또는 오프(off)로만 제어하는 것이 아니라, 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기의 정도를 제어함으로써 픽셀 기반 노광의 한계를 극복할 수 있다.

예를 들어 설명하면, 개념도 901에서 대상 이미지(TI)인 두 개의 원은 동일한 모양이지만, 복수의 픽셀들에 대하여 상대적인 배치가 서로 다르다. 그런데 만약 픽셀을 온(on) 또는 오프(off)로만 제어한다면, 상기 두 개의 원의 노광 이미지가 서로 다르거나 일그러질 수 있다. 또는, 픽셀을 온(on) 또는 오프(off)로만 제어하면서 두 개의 원의 노광 이미지가 서로 동일하게끔 통제하려면, 상기 두 개의 원 사이의 간격(예: 패턴의 격자 상수)이 픽셀의 정수 배가 될 수밖에 없는 제약이 생긴다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법은, 동적 마스크(30)의 픽셀 밝기의 정도를 개별적으로 제어함으로써, 픽셀 기반의 한계를 극복하고 임의의 도형을 임의의 위치에 노광할 수 있다. 예를 들면 임의의 노광 이미지의 경계를 부드럽게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 밝기를 제어하는 포토리소그래피는, 픽셀 크기와 무관한, 임의의 격자 상수를 가지는 패터닝을 가능하게 한다. 구체적으로, 노광하고자 하는 패턴의 격자 상수가 픽셀 크기의 정수 배가 아니어도, 균일한 패턴을 노광할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 픽셀 밝기를 제어하여 포토리소그래피를 수행한 전자현미경(SEM) 사진이다.

도 10을 참조하면, 사진 1001, 1002, 1003은 노광 및 현상한 후에 건식 식각을 진행한 기판(40)의 전자현미경(SEM) 사진을 나타낸다.

사진 1001은, 격자 상수 a = 24*p = 683.4 nm 인 패턴이고(p는 픽셀 하나의 크기), 사진 1003은 격자 상수 a = 25*p = 714 nm 인 패턴이다. 한편 사진 1002는, 본 발명의 일 실시예에 따라 픽셀 밝기를 제어함으로써, 격자 상수 a = 24.5 *p = 699.7 nm 인 패턴을 제작한 것이다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따라 픽셀 밝기를 제어하면, 격자 상수가 픽셀 하나의 크기 p의 정수 배가 아니더라도, 도형 간의 거리를 정밀하게 조정할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법의 다른 예이다. 도 11의 동작들은, 동적 마스크(30)를 제어하는 제어부(또는 제어부와 연동된 프로그램)에 의해 수행될 수 있다. 도 12는 도 11에 따른 포토리소그래피를 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, S501에서 제어부는 대상 이미지의 패턴의 격자 방향과 복수의 픽셀들의 격자 방향이 평행하지 않게, 즉 비스듬하게 배치할 수 있다.

대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하는 것은, 계산이나 알고리즘에 따르는 수학적 동작을 의미할 수 있다. S501 동작은, 대상 이미지의 패턴의 격자 방향과 복수의 픽셀들의 격자 방향이 비스듬해지도록, 대상 이미지를 포함하는 전체 영역을 복수의 픽셀들로 분할(또는 구분)하는 것을 의미할 수 있다. 이는 도 12를 참조하면, 개념도 1220에 상응할 수 있다.

S502에서 제어부는 복수의 픽셀들 각각이 대상 이미지와 겹치는지 여부에 기초하여 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부를 결정할 수 있다.

이 실시예에 따르면, 제어부는 픽셀 밝기를 제어하지 않을 수 있으며, 픽셀의 온 또는 오프만 제어할 수 있다. 대신, 대상 이미지의 패턴의 격자 방향과 복수의 픽셀들의 격자 방향이 평행하지 않게 배치함으로써, 픽셀의 온 오프 제어만으로도, 패턴의 격자 상수를 픽셀 하나의 크기 p의 정수 배뿐만 아니라, 정수 배의 사이 값으로도 조절할 수 있다. 이를 통해 격자 상수의 불연속성이 1/10 수준으로 감소하는 효과를 얻을 수 있다.

복수의 픽셀들 각각이 대상 이미지와 겹치는지 여부에 기초하여 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부를 결정하는 동작은, 예를 들면, 임의의 픽셀이 대상 이미지와 겹치는 면적이 지정된 면적 이상이면 상기 픽셀을 온(on)으로 설정하고, 임의의 픽셀이 대상 이미지와 겹치는 면적이 지정된 면적 이하이면 상기 픽셀을 오프(off)로 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 지정된 면적은 픽셀 하나의 면적의 1/2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예를 들면, 대상 이미지를 처음부터 픽셀 기반으로 생성할 수도 있다.

S503에서 제어부는 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부에 따라 동적 마스크(30)를 제어할 수 있다. 특히 제2 파장의 광을 사용하는 제2 모드에서 상술한 바와 같은 제어를 통해 노광함으로써, 패턴의 격자 상수의 자유도를 높일 수 있다. 즉, 픽셀의 정수 배가 아닌 격자 상수를 갖는 패턴을 노광할 수 있다.

도 12를 참조하면, 개념도 1210은 격자 상수 a = 24*p = 683.4 nm 인 패턴을 설계한 것이고(p는 픽셀 하나의 크기), 사진 1201은 상기 설계에 따라 포토리소그래피를 수행한 전자현미경 사진(즉, 노광 및 현상한 후에 건식 식각을 진행한 기판(40)의 전자현미경 사진)이다.

또한 개념도 1230은 격자 상수 a = 25*p = 714 nm 인 패턴을 설계한 것이고, 사진 1203은 상기 설계에 따라 포토리소그래피를 수행한 전자현미경 사진이다. 개념도 1210 및 1230에서 밝은 색 픽셀은 온 상태로 설정된 것을 나타내고, 어두운 색 픽셀은 오프 상태로 설정된 것을 나타낸다. 이와 같이 픽셀을 온 또는 오프로만 제어하는 경우, 패턴의 격자 방향과 픽셀의 격자 방향을 나란히 배치(설계)한다면 패턴의 격자 상수 a가 p의 정수 배인 패턴만 제작 가능할 수 있다.

하지만 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개념도 1220과 같이, 패턴의 격자 방향과 픽셀의 격자 방향을 비스듬하게 배치함으로써, 격자 상수 a = 24.52*p = 700.3 nm인 패턴을 설계할 수 있다. 사진 1202는 상기 설계에 따라 포토리소그래피를 수행한 전자현미경 사진이다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따라 패턴의 격자 방향과 픽셀의 격자 방향을 평행하지 않게 배치하면 픽셀을 온/오프로만 동작시키더라도, 격자 상수 a가 픽셀 하나(p)의 정수 배가 아닌, 다양한 간격의 패턴을 제작할 수 있다. 이 경우 픽셀 밝기의 정도를 제어하지 않으므로, 제어부 및 동적 마스크(30)의 로드가 감소할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 마이크로미터 이하, 즉 수십 내지 수백 나노미터 스케일의, 임의의 미세한 도형을 자유롭게 노광할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 광학시스템
20: 광원
21: 제1 광원
22: 제2 광원
30: 동적 마스크
31: 튜브 렌즈
32: 공간 필터
33: 대물 렌즈
40: 기판
50: 스테이지
60: 촬상부

Claims (11)

1. 서로 다른 제1 파장의 광 및 제2 파장의 광을 방출하는 광원;
   상기 광원으로부터 입사된 광을 반사시키며 2차원 배열된 마이크로 미러들을 포함하는 동적 마스크;
   상기 동적 마스크로부터 반사된 광이 결상되며, 상기 제1 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키지 않고 상기 제2 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키는 감광액이 도포된 기판;
   상기 기판이 장착되며 상하 이동 가능한 스테이지;
   상기 기판 상의 감광액 면에 결상된 이미지를 표시하는 촬상부; 및
   상기 감광액 면에 노광하기 위한 대상 이미지를 입력 받아, 상기 대상 이미지에 따라 상기 동적 마스크에 포함된 상기 마이크로 미러들을 제어하는, 제어부;를 포함하고,
   상기 제1 파장의 광이 상기 감광액 면에 결상된 이미지는, 상기 스테이지를 상하 이동하면서 상기 동적 마스크로부터 상기 기판까지의 경로를 포함하는 광학계의 초점을 맞추기 위해 이용되고,
   상기 제2 파장의 광은, 상기 동적 마스크에 반사되어 상기 감광액 면에 노광됨으로써 포토리소그래피를 수행하는 데 이용되고,
   상기 제어부는 상기 마이크로 미러들에 각각 대응하는 복수의 픽셀들 각각이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적에 기초하여 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 설정하는,
   포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 픽셀들 중 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 제1 면적을 식별하고, 상기 제1 픽셀의 밝기를 상기 제1 면적에 비례하도록 설정하는,
   포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 픽셀의 밝기는 픽셀의 최대 밝기에 상기 제1 픽셀의 전체 면적 대비 상기 제1 면적이 차지하는 비율을 곱한 수치인,
   포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 마이크로 미러들은 각각 복수의 픽셀들에 대응하고,
   상기 대상 이미지의 패턴의 격자 방향과 상기 복수의 픽셀들의 격자 방향은 평행하지 않은,
   포토리소그래피를 수행하기 위한 광학시스템.
6. 제1 파장의 광을 2차원 배열된 마이크로 미러들을 포함하는 동적 마스크에 반사시켜, 기판 상의 감광액 면에 결상시키는 단계;
   상기 제1 파장의 광이 상기 감광액 면에 결상된 이미지를 촬상부가 표시하는 단계;
   상기 촬상부가 표시하는 이미지에 기초하여 상기 기판이 장착된 스테이지를 상하 이동함으로써 상기 동적 마스크로부터 상기 기판까지의 경로를 포함하는 광학계의 초점을 맞추는 단계;
   대상 이미지를 상기 2차원 배열된 마이크로 미러들 각각에 대응하는 복수의 픽셀들 상에 배치하는 단계;
   상기 복수의 픽셀들 각각이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적에 기초하여 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 설정하는 단계;
   제2 파장의 광을 상기 동적 마스크에 반사시켜, 상기 기판 상의 감광액 면에 노광하는 단계; 를 포함하고,
   상기 감광액은 상기 제1 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키지 않고 상기 제2 파장의 광에 대하여는 광화학 반응을 일으키는,
   포토리소그래피를 수행하는 방법.
7. 삭제
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 밝기를 설정하는 단계는,
   상기 복수의 픽셀들 중 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 제1 면적을 식별하는 단계; 및
   상기 제1 픽셀의 밝기를, 상기 제1 면적에 비례하도록 설정하는 단계;를 포함하는,
   포토리소그래피를 수행하는 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제1 픽셀의 밝기를 설정하는 단계는,
   픽셀의 최대 밝기에, 상기 제1 픽셀의 전체 면적 대비 상기 제1 면적이 차지하는 비율을 곱한 수치를 상기 제1 픽셀의 밝기로 설정하는 단계;를 포함하는,
   포토리소그래피를 수행하는 방법.
10. 청구항 6에 있어서,
    격자 상수를 갖는 패턴으로 구성된 대상 이미지를 복수의 픽셀들 상에 배치하되, 상기 패턴의 격자 방향과 상기 복수의 픽셀들의 격자 방향이 평행하지 않게 배치하는 단계;
    상기 복수의 픽셀들 각각이 상기 대상 이미지와 겹치는지 여부에 기초하여 상기 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부를 결정하는 단계;
    상기 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부에 따라 상기 동적 마스크를 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    포토리소그래피를 수행하는 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 각각의 온 오프 여부를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 픽셀들 중 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적이 지정된 면적 이상이면 상기 제1 픽셀을 온(on)으로 설정하고,
    상기 제1 픽셀이 상기 대상 이미지와 겹치는 면적이 상기 지정된 면적 미만이면 상기 제1 픽셀을 오프(off)로 설정하는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피를 수행하는 방법.

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