KR102582575B1 - 필드 불균일성들을 해결하기 위한 공간 광 변조기 섹션들의 예비 - Google Patents

필드 불균일성들을 해결하기 위한 공간 광 변조기 섹션들의 예비 Download PDF

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Abstract

본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 디지털 마이크로거울 디바이스(DMD)를 사용하는 개선된 포토리소그래피 시스템들 및 방법들을 제공한다. DMD는 기판에 대향하여 배치된 마이크로거울들의 열들 및 행들을 포함한다. 광 빔들은 마이크로거울들로부터 기판 상으로 반사되어, 패터닝된 기판을 초래한다. 마이크로거울들의 열들 및 행들의 특정 하위세트들은, 패터닝된 기판에서의 균일성 에러들, 즉, 원하는 것보다 더 큰 피쳐들을 정정하기 위해, 그 하위세트들이 광을 덤핑하도록, "비작동" 위치에 위치될 수 있다. 유사하게, 마이크로거울들의 열들 및 행들의 특정 하위세트들은 "비작동" 위치로 기본설정될 수 있고, 패터닝된 기판에서의 균일성 에러들, 즉, 원하는 것보다 더 작은 피쳐들을 정정하기 위해, 그 하위세트들의 프로그래밍된 위치로 복귀하도록 선택적으로 허용될 수 있다.

Description

필드 불균일성들을 해결하기 위한 공간 광 변조기 섹션들의 예비
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 하나 이상의 기판을 처리하기 위한 장치들, 시스템들 및 방법들에 관한 것으로, 더 구체적으로, 포토리소그래피 프로세스들을 수행하기 위한 장치들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 처리 동안 기판들에서의 필드 불균일성들을 해결하기 위한 개선된 장치들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
포토리소그래피는 반도체 디바이스들 및 디스플레이 디바이스들, 예컨대, 액정 디스플레이들(LCD들)의 제조에 폭넓게 사용된다. 대면적 기판들이 종종, LCD들의 제조에 활용된다. LCD들, 또는 평면 패널들은 능동 매트릭스 디스플레이들, 예컨대, 컴퓨터들, 터치 패널 디바이스들, 개인 휴대 정보 단말기들(PDA들), 휴대폰들, 텔레비전 모니터들 등에 일반적으로 사용된다. 일반적으로, 평면 패널들은 2개의 판들 사이에 개재된 픽셀들을 형성하는 액정 물질의 층을 포함한다. 전력 공급부로부터 전력이 액정 물질에 걸쳐 인가되면, 액정 물질을 통과하는 광량이, 이미지들이 생성될 수 있게 하는 픽셀 위치들에서 제어된다.
마이크로리소그래피 기법들은 픽셀들을 형성하는 액정 물질 층의 일부로서 통합되는 전기 피쳐들을 생성하는 데 채용되었다. 이러한 기법들에 따르면, 감광성 포토레지스트가 기판의 적어도 하나의 표면에 도포된다. 그 다음, 전기 피쳐들을 생성하기 위해 선택 영역들을 후속 물질 제거 및/또는 물질 추가 프로세스들에 대해 준비시키기 위해서 이러한 선택 영역들에서 포토레지스트에 화학적 변화들을 야기하도록 패턴 생성기가 광을 이용하여 패턴의 일부로서 감광성 포토레지스트의 선택된 영역들을 노출시킨다.
디스플레이 디바이스들 및 다른 디바이스들을 고객들이 요구하는 가격들로 계속 제공하기 위해, 기판들, 예컨대, 대면적 기판들 상에 패턴들을 정밀하고 비용 효율적으로 생성하기 위한 새로운 장치들 및 접근법들이 필요하다.
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 공간 광 변조기, 예컨대, 디지털 마이크로거울 디바이스(DMD)를 사용하는 개선된 포토리소그래피 시스템들 및 방법들을 제공한다. 일 실시예에서, DMD 디바이스가 개시된다. DMD는 기판에 대향하여 배치된 마이크로거울들의 열들을 포함한다. 광 빔들은 마이크로거울들로부터 기판 상으로 반사되어, 패터닝된 기판을 초래한다. 마이크로거울들의 열들의 특정 하위세트들은, 패터닝된 기판에서의 균일성 에러들, 즉, 누적된 노출을 정정하기 위해, 그 하위세트들이 광을 덤핑하도록, "비작동" 위치에 위치될 수 있다. 유사하게, 마이크로거울들의 열들의 특정 하위세트들은 "작동" 위치로 기본설정될 수 있고, 패터닝된 기판에서의 균일성 에러들, 즉, 과소 노출된 영역을 정정하기 위해, 그 하위세트들의 프로그래밍된 위치로 복귀하도록 선택적으로 허용될 수 있다.
일 실시예에서, DMD를 사용하여 기판을 패터닝하기 위한 방법이 개시된다. DMD가 기판을 스캔한 후에, 기판은 균일성 에러들에 대해 평가된다. 과다 노출된 영역들이 발견되는 경우, DMD의 열들의 하위세트는 "비작동" 위치로 설정되어, 광 빔들이, 패터닝된 기판 대신에 광 덤프로 반사된다. 그 결과는 기판의 지정된 영역들에서의 패턴의 감쇠이다.
다른 실시예에서, DMD를 사용하여 기판을 패터닝하기 위한 다른 방법이 개시된다. DMD가 기판을 스캔하기 전에, DMD의 마이크로거울들의 열들의 하위세트는 "비작동" 위치로 설정되고, 예비부(reserve)로서 작용한다. DMD가 기판을 스캔한 후에, 기판은 균일성 에러들에 대해 평가된다. 과소 노출된 영역들이 발견되면, 마이크로거울들이 프로그래밍된 대로 배치되도록 예비 열들의 하위세트가 활성화된다. 그 결과, 패턴은 기판의 지정된 영역들에서 지원된다(즉, 노출의 횟수가 증가된다).
본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 위에 간략히 요약된 본 개시내용의 더 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이들 중 일부는 첨부 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 본 개시내용은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있기 때문에, 첨부 도면들은 본 개시내용의 전형적인 실시예들만을 예시하고 그러므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 주목해야 한다.
도 1a는 본원에 개시된 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템의 사시도이다.
도 1b는 본원에 개시된 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템의 사시도이다.
도 2a는 본원에 개시된 실시예들에 따른 이미지 투영 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2b는 본원에 개시된 실시예들에 따른 이미지 투영 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본원에 개시된 실시예들에 따른 디지털 마이크로거울 디바이스의 개략도이다.
도 4는 본원에 개시된 실시예들에 따라 기판을 패터닝하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 본원에 개시된 실시예들에 따라 기판을 패터닝하는 방법의 흐름도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 모든 경우에, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 추가적으로, 일 실시예의 요소들은 본원에 설명된 다른 실시예들에서의 활용을 위해 유리하게 적응될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 디지털 마이크로거울 디바이스(DMD)를 사용하는 개선된 포토리소그래피 시스템들 및 방법들을 제공한다. 일 실시예에서, DMD 디바이스가 개시된다. DMD는 기판에 대향하여 배치된 마이크로거울들의 열들을 포함한다. 광 빔들은 마이크로거울들로부터 기판 상으로 반사되어, 패터닝된 기판을 초래한다. 마이크로거울들의 열들의 특정 하위세트들은, 패터닝된 기판에 대한 노출들의 횟수를 감소시킴으로써, 균일성 에러들을 정정하기 위해, 그 하위세트들이 광을 덤핑하도록, "비작동" 위치에 위치될 수 있다. 유사하게, 마이크로거울들의 열들의 특정 하위세트들은 "비작동" 위치로 기본설정될 수 있고, 패터닝된 기판으로 전달되는 노출들의 횟수를 증가시킴으로써, 균일성 에러들을 정정하기 위해, 그 하위세트들의 프로그래밍된 위치로 복귀하도록 선택적으로 허용될 수 있다.
도 1a는 본원에 개시된 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템(100)의 사시도이다. 시스템(100)은 베이스 프레임(110), 슬래브(120), 스테이지(130), 및 처리 장치(160)를 포함한다. 베이스 프레임(110)은 제조 설비의 바닥 상에 놓이고 슬래브(120)를 지지한다. 수동 공기 격리기들(112)이 베이스 프레임(110)과 슬래브(120) 사이에 위치된다. 일 실시예에서, 슬래브(120)는 화강암의 단일 조각이고, 스테이지(130)가 슬래브(120) 상에 배치된다. 기판(140)이 스테이지(130)에 의해 지지된다. 복수의 홀들(도시되지 않음)이, 그를 통해 복수의 리프트 핀들(도시되지 않음)이 연장되는 것을 허용하기 위해 스테이지(130)에 형성된다. 일부 실시예들에서, 리프트 핀들은, 예컨대, 하나 이상의 이송 로봇(도시되지 않음)으로부터 기판(140)을 수용하기 위해, 연장된 위치까지 상승한다. 하나 이상의 이송 로봇은 기판(140)을 스테이지(130)에 로딩하고 그로부터 언로딩하는 데 사용된다.
기판(140)은 평면 패널 디스플레이의 일부로서 사용되는 임의의 적합한 물질, 예를 들어, 석영을 포함한다. 다른 실시예들에서, 기판(140)은 다른 물질들로 만들어진다. 일부 실시예들에서, 기판(140)은 기판 상에 형성된 포토레지스트 층을 갖는다. 포토레지스트는 방사선에 민감하다. 포지티브 포토레지스트는, 방사선에 노출될 때, 포토레지스트 내에 패턴이 기입된 후, 포토레지스트에 적용된 포토레지스트 현상제에 대해 각각 가용성이 될, 포토레지스트의 부분들을 포함한다. 네거티브 포토레지스트는, 방사선에 노출될 때, 포토레지스트 내에 패턴이 기입된 후, 포토레지스트에 적용된 포토레지스트 현상제에 대해 각각 불용성이 될, 포토레지스트의 부분들을 포함한다. 포토레지스트의 화학적 조성이, 포토레지스트가 포지티브 포토레지스트일지 또는 네거티브 포토레지스트일지 여부를 결정한다. 포토레지스트들의 예들은, 디아조나프토퀴논, 페놀 포름알데히드 수지, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 글루타르이미드), 및 SU-8 중 적어도 하나를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이 방식으로, 전자 회로를 형성하기 위해 패턴이 기판(140)의 표면 상에 생성된다.
시스템(100)은 한 쌍의 지지부들(122) 및 한 쌍의 트랙들(124)을 포함한다. 한 쌍의 지지부들(122)은 슬래브(120) 상에 배치되고, 슬래브(120) 및 한 쌍의 지지부들(122)은 물질의 단일 조각이다. 한 쌍의 트랙들(124)은 한 쌍의 지지부들(122)에 의해 지지되고, 스테이지(130)는 트랙들(124)을 따라 X 방향으로 이동한다. 일 실시예에서, 한 쌍의 트랙들(124)은 한 쌍의 평행한 자기 채널들이다. 도시된 바와 같이, 한 쌍의 트랙들(124) 중 각각의 트랙(124)은 선형이다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 트랙(124)은 비선형이다. 위치 정보를 제어기(도시되지 않음)에 제공하기 위해 인코더(126)가 스테이지(130)에 결합된다.
처리 장치(160)는 지지부(162) 및 처리 유닛(164)을 포함한다. 지지부(162)는 슬래브(120) 상에 배치되고, 스테이지(130)가 처리 유닛(164) 아래를 지나가기 위한 개구부(166)를 포함한다. 처리 유닛(164)은 지지부(162)에 의해 지지된다. 일 실시예에서, 처리 유닛(164)은 포토리소그래피 프로세스에서 포토레지스트를 노출시키도록 구성된 패턴 생성기이다. 일부 실시예들에서, 패턴 생성기는 마스크없는 리소그래피 프로세스를 수행하도록 구성된다. 처리 유닛(164)은 복수의 이미지 투영 장치(도 2a 및 2b에 도시됨)를 포함한다. 일 실시예에서, 처리 유닛(164)은 84개의 이미지 투영 장치를 포함한다. 각각의 이미지 투영 장치는 케이스(165)에 배치된다. 처리 장치(160)는 마스크없는 직접 패터닝을 수행하는 데 유용하다.
작동 동안, 스테이지(130)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 로딩 위치로부터 처리 위치로 X 방향으로 이동한다. 처리 위치는 스테이지(130)가 처리 유닛(164) 아래를 지나갈 때의 스테이지(130)의 하나 이상의 위치이다. 작동 동안, 스테이지(130)는 복수의 공기 베어링들(도시되지 않음)에 의해 들어올려지고 한 쌍의 트랙들(124)을 따라 로딩 위치로부터 처리 위치로 이동한다. 스테이지(130)의 이동을 안정화하기 위해 복수의 수직 안내 공기 베어링들(도시되지 않음)이 스테이지(130)에 결합되고, 각각의 지지부(122)의 내측 벽(128)에 인접하여 위치된다. 스테이지(130)는 또한, 기판(140)을 처리하고/거나 인덱싱하기 위해 트랙(150)을 따라 이동함으로써 Y 방향으로 이동한다. 스테이지(130)는 독립적인 작동이 가능하고, 기판(140)을 한 방향으로 스캔하고 다른 방향으로 스텝이동할 수 있다.
계측 시스템은 복수의 이미지 투영 장치 각각이, 기입되는 패턴들을 포토레지스트로 덮힌 기판에 정확하게 위치시킬 수 있도록 스테이지(130) 각각의 X 및 Y 측방향 위치 좌표들을 실시간으로 측정한다. 계측 시스템은 또한, 수직 또는 Z 축에 대한 스테이지(130) 각각의 각도 위치의 실시간 측정을 제공한다. 각도 위치 측정은 스캔 동안 각도 위치를 서보 메커니즘에 의해 일정하게 유지하는 데 사용될 수 있거나, 도 2a-2b에 도시된, 이미지 투영 장치(270)에 의해 기판(140) 상에 기입되는 패턴들의 위치들에 보정들을 적용하는 데 사용될 수 있다. 이러한 기법들은 조합하여 사용될 수 있다.
도 1b는 본원에 개시된 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템(200)의 사시도이다. 시스템(200)은 시스템(100)과 유사하지만; 시스템(200)은 2개의 스테이지들(130)을 포함한다. 2개의 스테이지들(130) 각각은 독립적인 작동이 가능하고, 기판(140)을 한 방향으로 스캔하고 다른 방향으로 스텝이동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 2개의 스테이지들(130) 중 하나가 기판(140)을 스캔하는 중일 때, 2개의 스테이지들(130) 중 다른 하나는 노출된 기판을 언로딩하고 노출될 다음 기판을 로딩하는 중이다.
도 1a-1b가 포토리소그래피 시스템의 2개의 실시예들을 도시하지만, 다른 시스템들 및 구성들이 또한, 본원에서 고려된다. 예를 들어, 임의의 적합한 개수의 스테이지들을 포함하는 포토리소그래피 시스템들이 또한 고려된다.
도 2a는, 포토리소그래피 시스템, 예컨대, 시스템(100) 또는 시스템(200)에 유용한, 일 실시예에 따른 이미지 투영 장치(270)의 개략적인 사시도이다. 이미지 투영 장치(270)는 하나 이상의 공간 광 변조기(280), 초점 센서(283) 및 카메라(285)를 포함하는 정렬 및 검사 시스템(284), 및 투영 광학계(286)를 포함한다. 이미지 투영 장치의 구성요소들은 사용되는 공간 광 변조기에 따라 달라진다. 공간 광 변조기들은 마이크로LED들, VCSEL들, 전자기 방사선의 임의의 고체 상태 방출기들, 디지털 마이크로거울 디바이스들(DMD들) 및 액정 디스플레이들(LCD들)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
작동 시에, 공간 광 변조기(280)는 이미지 투영 장치(270)를 통해 기판, 예컨대, 기판(140)에 투영되는 광의 하나 이상의 특성, 예컨대, 진폭, 위상 또는 편광을 변조하는 데 사용된다. 정렬 및 검사 시스템(284)은 이미지 투영 장치(270)의 구성요소들의 정렬 및 검사를 위해 사용된다. 일 실시예에서, 초점 센서(283)는 이미지 투영 장치(270)가 초점이 맞는지를 검출하기 위해, 카메라(285)의 렌즈를 통해 지향되고 다시 카메라(285)의 렌즈를 통해 돌아와 센서들 상에 촬상되는 복수의 레이저들을 포함한다. 카메라(285)는 이미지 투영 장치(270)와 포토리소그래피 시스템(100 또는 200)의 정렬이 정확하거나, 미리 결정된 허용오차 내에 있는 것을 보장하기 위해 기판, 예컨대, 기판(140)을 이미지화하는 데 사용된다. 투영 광학계(286), 예컨대, 하나 이상의 렌즈는 광을 기판, 예컨대, 기판(140) 상에 투영하는 데 사용된다.
도 2b는 본원에 설명된 실시예들에 따른 이미지 투영 장치(281)이다. 도 2b에 도시된 실시예에서, 이미지 투영 장치(281)는 하나 이상의 DMD(289)를 공간 광 변조기(들)로서 사용한다. 이미지 투영 장치(281)는 정렬 및 검사 시스템(284) 및 투영 광학계(286)에 추가하여, 광원(272), 애퍼쳐(274), 렌즈(276), 프러스트레이티드 프리즘 조립체(frustrated prism assembly)(288), 하나 이상의 DMD(289)(하나가 도시됨), 및 광 덤프(282)를 포함하는 이미지 투영 시스템(290)의 일부이다. 광원(272)은 미리 결정된 파장을 갖는 광을 생성할 수 있는 임의의 적합한 광원, 예컨대, 발광 다이오드(LED) 또는 레이저이다. 일 실시예에서, 미리 결정된 파장은 청색 또는 근자외선(UV) 범위, 예컨대, 약 450 nm 미만에 있다. 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288)는 복수의 반사 표면들을 포함한다. 투영 렌즈(286)는, 예로서, 10x 대물 렌즈이다. 도 2b에 도시된 이미지 투영 장치(281)의 작동 동안, 미리 결정된 파장, 예컨대, 청색 범위의 파장을 갖는 광 빔(273)이 광원(272)에 의해 생성된다. 광 빔(273)은 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288)에 의해 DMD(289)로 반사된다. DMD(289)는 복수의 거울들을 포함하고, 거울들의 개수는 투영될 픽셀들의 개수에 대응한다. 복수의 거울들은 개별적으로 제어가능하고, 복수의 거울들 중 각각의 거울은, 제어기(도시되지 않음)에 의해 DMD(289)에 제공되는 마스크 데이터에 기초하여, "작동" 위치 또는 "비작동" 위치에 있다. 광 빔(273)이 DMD(289)의 거울들에 도달할 때, "작동" 위치에 있는 거울들은 광 빔(273), 즉, 복수의 기입 빔들을 형성하는 광 빔을 투영 렌즈(286)로 반사시킨다. 그 다음, 투영 렌즈(286)는 기입 빔들을 기판(140)의 표면으로 투영한다. "비작동" 위치에 있는 거울들은 광 빔(273)을 기판(140)의 표면 대신에 광 덤프(282)로 반사시킨다.
일부 경우들에서, 필드에 걸쳐 균일성 에러들을 도입하는 에러들이 발생할 수 있다. 예를 들어, DMD(289)의 거울들 상으로 투영되는 광 빔(273)은, 더 높은 강도의 광이 DMD(289)의 하나의 영역 상으로 투영되고 더 낮은 강도의 광이 DMD(289)의 다른 영역 상으로 투영되도록 하는 일부 에러들을 가질 수 있다. 결과적으로, 기판(140)의 표면으로 투영된 복수의 기입 빔들은, 더 많은 광이 기판(140)의 표면의 한 영역에 투영되고 더 적은 광이 기판(140)의 표면의 다른 영역에 투영되도록 하는 균일성 에러들을 포함할 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 이러한 균일성 에러들을 감소시키기 위해 방법들 및 디바이스들을 개선한다.
도 3은 DMD(289)에 대해 이동하는 기판(140)의 개략도이다. DMD(289)의 거울들은 행들 및 열들로 배열된다. DMD(289)의 거울들의 열들의 총 개수는 문자(C)로 표현된다. 기판(140)은 DMD(289)에 대해 특정 속도로 이동한다. 유사하게, 광 빔(273)은 규칙적인 간격으로 광원(272)으로부터 번쩍인다. 기판(140)은, 광 빔(273)의 번쩍임 사이에서 기판(140)이 DMD(289)에 대해 X 방향으로 거리(W) 만큼 이동하도록 하는 속도로 이동한다. 거리(W)는 DMD(289)의 거울들의 다수의 열들(Q)에 대응한다. DMD(289)가 전체 기판(140)을 한 번 스캔할 때 취해지는 노출들의 총 횟수는 문자(T)로 표현된다. 단일 스캔 동안에 취해진 노출들의 총 횟수(T)로 나눈 DMD(280)의 거울들의 열들의 총 개수(C)는 단일 간격 동안에 DMD(280)에 의해 이동된 열들의 개수(Q)와 동일하다.
도 4는, 과다 노출 영역들에서 광 빔들의 감쇠를 제공하기 위한, 기판을 패터닝하는 방법의 흐름도이다. 410에서, DMD(289)는 기판(140)을 스캔하고, 고체 상태 프로그래밍 디바이스에 의해 표시된 바와 같이 기판을 패터닝한다. 420에서, 고체 상태 프로그래밍 디바이스는 패터닝된 기판(140)의 균일성을 평가한다. 일 실시예에서, 패터닝된 기판(140)의 균일성을 평가하는 단계는 패터닝된 기판(140)의 피쳐들의 강도 또는 치수들을 비교하는 단계를 포함한다. 430에서, 프로그래밍 디바이스는 패터닝된 기판의 불균일한 영역들을 식별한다. 예를 들어, 불균일한 영역들은 정확한 치수들을 갖지 않는 피쳐들, 즉, 이 실시예에서, 의도된 것보다 더 큰 피쳐들에 의해 표시될 수 있다. 의도된 것보다 더 큰 피쳐들은, 그러한 피쳐들이 나타나는, 패터닝된 기판(140)의 영역에서 수신된 노출들의 횟수를 감소시킴으로써 정정될 수 있다. 440에서, 불균일성 에러를 정정하기 위해, 프로그래밍 디바이스는 DMD의 다음 스캔 또는 스캔들 동안의 감쇠를 위해 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 하위세트를 지정한다. 450에서, 감쇠를 위해 지정된 마이크로거울들의 열들 및 행들은, 마이크로거울들이 "비작동" 위치로 전환된, 즉, 광 빔들(273)을 기판(140)의 표면 상으로가 아니라 광 덤프 내로 반사하도록 위치된 열들 및 행들이다. 460에서, DMD는 "비작동" 위치로 설정된 마이크로거울들의 열들 및 행들의 지정된 하위세트로 기판을 다시 스캔한다. 마이크로거울들의 지정된 열들 및 행들의 비활성화를 위한 기간은, 감쇠를 위해 지정된 영역을 DMD가 스캔하는 데 필요한 기간이다.
결과적인 스캔은, 그러한 균일성 에러들이 나타나는, 패터닝된 기판(140)의 영역들에서 수신된 노출들의 횟수를 감소시킴으로써 균일성 에러들의 개선을 제공한다. 다시 말해서, 감쇠를 위해 지정된 영역은, 패터닝된 기판(140)의 나머지보다 하나 적은, 광 빔들(273)의 펄스에 노출된다. 예를 들어, DMD(289)가 1600개의 열들을 포함하고, 기판 상의 영역이 광 빔들(273)의 190개의 펄스들을 수신하도록 설정된 경우, "비작동" 위치로 기본으로 설정될 열들의 개수는 1600/190 = 8.42와 동일하고, 가장 가까운 정수인 8로 내림된다. 지정된 8개의 열들은 이전에 프로그래밍된 패턴에 관계없이 "비작동"으로 기본으로 설정된다. 그 결과, 패터닝된 기판의 대응하는 영역은, DMD(289)의 그 단일 스캔 동안, 패터닝된 기판의 나머지가 수신하는 것보다 하나 적은 펄스를 수신한다. 그 영역에서의 결과적인 감쇠도는 8/1600 = 0.5% 감쇠이다. 균일성에 대한 개선은 또한, 전체 열들이 아니라, 감쇠를 위해 지정된 열들 내의 행들의 정확한 하위세트로 제한될 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자는 패터닝된 기판에서 균일성 에러들을 발견하기 위해 사용되는 방법들을 이해할 것이다. 균일성 에러들은 패터닝된 기판의 피쳐들을 원하는 패턴과 비교하고 원하는 패턴과 상이한 피쳐들을 식별함으로써 발견될 수 있다. 균일성 에러들은 또한, 포토다이오드를 사용하여 발견될 수 있다. 예를 들어, 포토다이오드 또는 다른 센서는 DMD(289)가 기판에 걸쳐 스캔할 때 DMD로부터의 광의 강도를 기록할 수 있다. 센서는 스캔 동안 광 방출기의 불균일성들을 판독할 수 있다. 균일성 에러들은 또한, 패터닝된 기판의 추가의 처리 후에 발견될 수 있다. 예를 들어, 추가의 처리 단계가 기판의 특정 영역을 바이어싱할 때, 그 바이어스는 기판의 패터닝의 균일성 에러를 나타낼 수 있다.
도 5는, 균일성 에러들이 나타나고 이 에러들이, 의도된 것보다 더 작은 피쳐들이 나타나는, 패터닝된 기판(140)의 영역들에서의 노출들의 횟수를 증가시킴으로써 정정될 수 있는 영역들에 지원을 제공하기 위한, 기판을 패터닝하는 방법의 흐름도이다. 510에서, 프로그래밍 디바이스는, 비활성화되고 잠재적 지원을 위해 예비로 유지될, DMD(289)의 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 하위세트를 지정한다. 520에서, 프로그래밍 디바이스는 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 지정된 하위세트를 "비작동" 위치로 설정하거나, 이들을 비활성화한다. 530에서, DMD(289)는 기판(140)을 스캔한다. 이 스캔 동안에, 지정된 열들의 마이크로거울들은 광 빔들(273)을 광 덤프로 반사한다. 540에서, 프로그래밍 디바이스는 패터닝된 기판(140)의 균일성을 평가한다. 일 실시예에서, 패터닝된 기판(140)의 균일성을 평가하는 단계는 패터닝된 기판(140)의 피쳐들의 강도 또는 치수들을 원하는 패턴과 비교하는 단계를 포함한다. 550에서, 프로그래밍 디바이스는 패터닝된 기판의 불균일한 영역들을 식별한다. 예를 들어, 불균일한 영역들은 정확한 치수들을 갖지 않는 피쳐들, 즉, 이 실시예에서, 의도된 것보다 더 작은 피쳐들에 의해 표시될 수 있다. 의도된 것보다 더 작은 그러한 피쳐들은 노출들의 횟수를, 패터닝된 기판(140)의 주변 영역들에 제공되는 노출들의 횟수에 대해 증가시킴으로써 정정될 수 있다. 560에서, 불균일성 에러를 정정하기 위해, 프로그래밍 디바이스는 DMD(289)의 다음 스캔 또는 스캔들 동안의 지원을 위해, 520에서 예비로 유지된, 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 하위세트를 지정한다. 570에서, 지원을 위해 지정된 마이크로거울들의 열들 및 행들은, 마이크로거울들이 그들의 프로그래밍된 위치들로 전환되는, 즉, 광 빔들(273)을 광 덤프 내로 반사시키기 위해 비활성화되거나 기본설정되기보다는 패턴에 따라 위치되는 열들 및 행들이다. 580에서, DMD(289)는 패터닝된 위치로 설정된 마이크로거울들의 열들의 지정된 하위세트로 기판을 다시 스캔한다. 마이크로거울들의 지정된 열들 및 행들의 활성화를 위한 기간은, 적어도, 지원을 위해 지정된 영역을 DMD가 스캔하는 데 필요한 기간이다.
단일 패터닝된 기판(140) 상에서, 감쇠를 필요로 하는 하나 이상의 불균일한 영역뿐만 아니라, 지원을 필요로 하는 하나 이상의 불균일한 영역도 나타나는 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우들에서, DMD는 적절한 영역들에서 감쇠 및 지원 양쪽 모두를 수용하도록 프로그래밍될 수 있다.
본원에 개시된 실시예들은 DMD(289)를 사용하여 기판들을 패터닝할 때 균일성 에러들을 개선하기 위한 방법들 및 디바이스들을 제공한다. 이러한 방법들은 불균일성을 해결하기 위해 고려되는 다른 방법들에 비해 개선된다. 예를 들어, 광 빔들(273)을 광 덤프로 지향시키기 위해 마이크로거울들을 무작위로 선택함으로써, 노출 강도를 무작위 기준으로 감쇠시키려는 시도들이 이루어졌다. 그러나, 이러한 방법은 "클럼핑", 즉, 매우 근접한 너무 많은 마이크로거울들이 광 빔들(273)을 덤핑하도록 프로그래밍되는 것을 초래했다. 그러나, 본원에 개시된 실시예들은, 클럼핑 없이, 증가된 또는 감소된 노출 강도의 문제들을 해결하기 위한 균일한 방법을 제공한다.
전술한 내용은 본 개시내용의 예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 예들은 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 디지털 마이크로거울 디바이스를 사용하여 기판을 패터닝하기 위한 방법으로서,
    상기 디지털 마이크로거울 디바이스는 복수의 열들 및 행들로 배열된 마이크로거울들의 어레이를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계;
    상기 기판의 균일성을 평가하는 단계 - 상기 기판의 균일성을 평가하는 상기 단계는 상기 기판의 하나 이상의 피쳐의 하나 이상의 치수들을 평가하는 단계를 포함함 -;
    상기 기판의 불균일한 영역을 식별하는 단계;
    감쇠를 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 하위세트를 지정하는 단계;
    기간 동안 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 지정된 하위세트를 비작동으로 전환하는 단계 - 상기 기간은 상기 디지털 마이크로거울 디바이스가 상기 기판의 상기 불균일한 영역에 걸쳐 스캔하는 데 필요한 시간을 포함함 -; 및
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 지정된 하위세트를 비작동으로 전환한 후에,
    감쇠를 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 행들의 하위세트를 지정하는 단계; 및
    상기 마이크로거울들의 복수의 행들의 상기 지정된 하위세트를 비작동으로 전환하는 단계를 더 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상기 불균일한 영역을 식별하는 단계는, 상기 기판과 원하는 패턴 간의 상이한 영역들의 위치를 찾는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    감쇠를 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 하위세트를 지정하는 단계는 상기 기판의 상기 불균일한 영역에 대응하는 상기 복수의 열들의 상기 하위세트를 선택하는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계는,
    광 빔에 대한 상기 마이크로거울들의 어레이의 제1 노출;
    상기 기판의 위치의 거리(W) 만큼의 이동; 및
    상기 광 빔에 대한 상기 마이크로거울들의 어레이의 제2 노출을 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  6. 디지털 마이크로거울 디바이스를 사용하여 기판을 패터닝하기 위한 방법으로서,
    상기 디지털 마이크로거울 디바이스는 복수의 열들 및 행들로 배열된 마이크로거울들의 어레이를 포함하고, 상기 방법은:
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계 - 상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계는 상기 기판의 위치의 거리(W) 만큼의 이동을 포함함 -;
    상기 기판의 균일성을 평가하는 단계;
    상기 기판의 불균일한 영역을 식별하는 단계;
    감쇠를 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 하위세트를 지정하는 단계 - 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 하위세트의 열들의 개수는, 가장 가까운 정수로 내림된, 상기 거리(W)의 마이크로거울들의 열들의 개수와 동일함 -;
    상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 지정된 하위세트를 비작동으로 전환하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 거리(W) 만큼의 이동은 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 열들의 총 개수를 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 단일 스캔 시의 노출들의 총 횟수로 나눔으로써 결정되는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  8. 디지털 마이크로거울 디바이스를 사용하여 기판을 패터닝하기 위한 방법으로서,
    상기 디지털 마이크로거울 디바이스는 복수의 열들 및 행들로 배열된 마이크로거울들의 어레이를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계 - 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 상기 복수의 열들의 하위세트는 상기 스캔 동안 비작동으로 전환됨 -;
    상기 기판의 균일성을 평가하는 단계 - 상기 기판의 균일성을 평가하는 상기 단계는 상기 기판의 하나 이상의 피쳐의 하나 이상의 치수들을 평가하는 단계를 포함함 -;
    상기 기판의 불균일한 영역을 식별하는 단계;
    지원을 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 하위세트를 지정하는 단계;
    기간 동안 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 지정된 하위세트를 작동으로 전환하는 단계 - 상기 기간은 상기 디지털 마이크로거울 디바이스가 상기 기판의 상기 불균일한 영역에 걸쳐 스캔하는 데 필요한 시간을 포함함 -; 및
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    지원을 위한 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 지정된 하위세트는, 상기 스캔 동안 비작동으로 전환된 상기 복수의 열들의 상기 하위세트의 모든 열들 미만을 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 상기 불균일한 영역을 식별하는 단계는, 상기 기판과 원하는 패턴 간의 상이한 영역들의 위치를 찾는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    지원을 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 하위세트를 지정하는 단계는 상기 기판의 상기 불균일한 영역에 대응하는 상기 복수의 열들의 상기 하위세트를 선택하는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계는,
    광 빔에 대한 상기 마이크로거울들의 어레이의 제1 노출;
    상기 기판의 위치의 거리(W) 만큼의 변위; 및
    상기 광 빔에 대한 상기 마이크로거울들의 어레이의 제2 노출을 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  13. 디지털 마이크로거울 디바이스를 사용하여 기판을 패터닝하기 위한 방법으로서,
    상기 디지털 마이크로거울 디바이스는 복수의 열들 및 행들로 배열된 마이크로거울들의 어레이를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계 - 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 상기 복수의 열들의 하위세트는 상기 스캔 동안 비작동으로 전환되고, 상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계는 상기 기판의 위치의 거리(W) 만큼의 변위를 포함함 -;
    상기 기판의 균일성을 평가하는 단계;
    상기 기판의 불균일한 영역을 식별하는 단계;
    지원을 위해 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 하위세트를 지정하는 단계 - 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 하위세트의 열들의 개수는, 가장 가까운 정수로 내림된, 상기 거리(W)의 마이크로거울들의 열들의 개수와 동일함 -;
    상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 상기 지정된 하위세트를 작동으로 전환하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 디지털 마이크로거울 디바이스로 스캔하는 단계를 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 거리(W) 만큼의 변위는 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 열들의 총 개수를 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 단일 스캔 시의 노출들의 총 횟수로 나눔으로써 결정되는, 기판을 패터닝하기 위한 방법.
  15. 삭제
  16. 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스로서,
    마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들로 배열된 마이크로거울들의 어레이를 포함하고, 상기 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 개수는 유닛으로서 활성화 또는 비활성화되도록 구성되고; 상기 디지털 마이크로거울 디바이스는 제어기와 통신하고, 상기 제어기는:
    상기 기판의 불균일한 영역을 식별하고;
    유닛으로서 활성화 또는 비활성화될 상기 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 개수의 하위세트를 지정하도록 구성되며, 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 개수의 상기 하위세트는:
    상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 마이크로거울들의 열들의 총 개수를 상기 디지털 마이크로거울 디바이스의 스캔 시의 노출들의 횟수로 나누는 단계; 및
    가장 가까운 정수로 내림하는 단계에 의해 결정되는, 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스.
  17. 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스로서,
    마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들로 배열된 마이크로거울들의 어레이를 포함하고, 상기 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 개수는 유닛으로서 활성화 또는 비활성화되도록 구성되고; 상기 디지털 마이크로거울 디바이스는 제어기와 통신하고, 상기 제어기는:
    상기 기판의 불균일한 영역을 식별하고;
    유닛으로서 활성화 또는 비활성화될 상기 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 개수의 하위세트를 지정하도록 구성되며, 상기 마이크로거울들의 복수의 열들 및 행들의 개수의 상기 하위세트는 기간 동안 유닛으로서 활성화 또는 비활성화되고, 상기 기간은 상기 디지털 마이크로거울 디바이스가 상기 기판의 상기 불균일한 영역에 걸쳐 스캔하는 데 필요한 시간을 포함하는, 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는:
    상기 불균일한 영역이 상기 기판의 주변 필드에 대해 증가된 또는 감소된 노출의 영역인지를 결정하도록 더 구성되는, 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 불균일한 영역이 상기 기판의 주변 필드에 대해 증가된 노출의 영역인 경우, 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 개수의 하위세트를 비활성화하도록 더 구성되는, 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 불균일한 영역이 상기 기판의 주변 필드에 대해 감소된 노출의 영역인 경우, 상기 마이크로거울들의 복수의 열들의 개수의 하위세트를 활성화하도록 더 구성되는, 기판을 패터닝하기 위한 디지털 마이크로거울 디바이스.
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