KR20010025044A - 레이저 패턴 발생기 - Google Patents

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마이클 제이. 보한
모리스 에이치. 그린
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에텍 시스템즈, 인코포레이티드
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Abstract

스캐닝 시스템은 넓은 분리 빔을 가지는 다중-빔 브러시, 스캔 빔의 픽셀의 강도를 제어하는 변조기, 불-균일 스캐닝 빔 속도로 스캔 라인의 구부러짐을 최소화하는 광학 시스템, 픽셀 속도의 불-균일성을 보상하는 가변 주기를 갖는 픽셀 클럭 신호를 발생시키는 타이밍 발생기를 이용한다. 스캔 빔의 넓은 분리는 변조기가 상기 스캐닝 방향과 반대인 빔의 상기 횡-단면에서 밝게하거나 어둡게하는 방향으로 빔을 온 또는 오프하도록 허용한다. 상기 브러시에서 빔의 새로운 배열은 이미지 영역을 균일하게 노출시키도록 균일한 인덱싱 단계 크기를 허용한다. 일실시예에서, 타이밍 발생기는 픽셀 주기 값 소스, 픽셀 주기 값의 각각 픽셀에 대해 선택하도록 연결된 선택 회로, 및 상기 픽셀에 대해 선택된 픽셀 주기 값으로부터 제 1 값을 로드하고 제 1값에 의해 지시된 시간 주기를 카운트하고, 주기의 종결을 알리는 제 2 신호를 발하고 제 1 신호는 제 2 신호로부터 유추되는 카운터를 포함한다. 상기 카운터로부터 상기 신호를 따라서 추가적인 지연은 상기 카운터에 대한 클럭 신호의 주기보다 더 짧을 수 있고 상기 픽셀 주기 값에 의해 제어된다.

Description

레이저 패턴 발생기 {LASER PATTERN GENERATOR}
스캐너를 포함하는 프린팅 기술은 종이에 글자를 인쇄하고, 집적 회로 제조 과정 동안 포토레지스트를 패턴화하고, 돌출형 포토리소그래피 시스템에 대한 마스크 및 격자선(reticle)을 만들어내는 것을 포함하는 다양한 응용에 적합하다. 집적 회로 응용에 있어서, 프린팅 시스템은 전형적으로 서브미크론의 정밀도의 정확성을 필요로한다. 도 1a는 스캐닝을 사용하는 정밀 프린팅 시스템(100)의 기초적 구성을 도시한다. 이러한 시스템(100)은 레이저와 같은 광원(100), 하나 이상의 입력 빔(135)의 강도를 제어하는 음향-광학 변조기(acousto-optic modulator, 120), 입력 빔(135)의 위치, 형상, 및 조준을 제어하는 프리-스캔 광학 시스템(pre-scan optics, 130), 스캔 방향을 따라 스캔 빔(145)을 스위핑하는 다면 거울(polygon mirror)과 같은 스캐닝 구성 소자(140), 및 스캔 빔을 이미지 평면(160)상에 초점 맞추는 포스트-스캔 광학 시스템(post-scan optics, 150)를 포함한다. 스캔 빔(145)의 스캐닝은 평면(160)의 이미지 영역 내에서 패턴을 노출시키는 스캔 라인을 형성한다. 음향-광학 변조기(120)는 스캔 빔(145)이 노출시키는 패턴을 선택하도록 입력 빔(135)의 강도를 변조한다.
종래의 음향-광학 변조기는 입력 빔을 전파하는 용융된 실리카와 같은 물질 블록을 포함한다. 입력 빔을 온, 오프하거나 그 강도를 변화시키기 위해, 변환기(transducer)는 블록 내에서 입력 빔의 경로를 횡단하는 음파(acoustic wave)를 발생시킨다. 음파는 블록의 광학적 특성을 국부적으로 변화시키고 입력 빔의 일부분을 편향시킨다. 전형적으로, 광학 트레인 후방에 위치된 빔 조리개는 빔의 편향되지 않은 부분을 차단한다.
종래의 음향-광학 변조기를 갖는 정밀 스캐너에서 주요 관심 사항은 입력 빔을 변조하는 음파의 전파 방향에 대한 스캐닝 방향의 배향이다. 음파의 전파 방향과 스캐닝 방향이 동일 선상에 있지 않다면, 빔의 온 및 오프는 가장자리의 선명도를 감소시키거나 조사되는 패턴의 바람직하지 못한 왜곡(skew) 또는 방향성 바이어스를 발생시킬 수 있다. 도 1b는 [광학 시스템(130, 150)을 통한 콘솔루션(convolution)이후에] 스캔 방향(172)에 수직한 방향(178)으로 음파가 입력 빔을 편향시킬 때 형성되는 스캔 라인의 조사 영역(170)을 도시한다. 편향 방향(178)은 전형적으로 음향-광학 변조기에서의 음파의 전파 방향과 대응한다. 음향-광학 변조기(120)가 입력 빔(135)을 턴 온시킬 때, 빔의 횡단면(174)은 편향 방향(178)으로 확장된다. 따라서, 조사 영역(170)의 초기 조사 부분은 좁고 입력 빔이 횡단면(175)과 같이 완전히 조사된 횡단면을 가질 때까지 일 가장자리를 향하게 된다. 유사하게, 음향-광학 변조기(120)가 입력 빔(135)을 턴 오프할 때, 입력 빔의 일 가장자리는 먼저 어두워지고, 빔의 줄어든 횡단면(176)은 조사 영역(170)이 반대편 가장자리 쪽으로 갈수록 감소되도록 한다. 이것은 다중 스캔 라인에 의해 형성된 조사 영역의 가장자리에서의 선명도를 감소시키고, 직사각형으로 조사된 영역을 왜곡시키며 스캔 방향에 45°인 패턴 라인의 두께와 스캔 방향에 135°의 패턴 라인과 두께를 상이하게 한다. 그러나, 좁은 스캔 브러시와 빔 강도의 독립적인 제어를 제공하기 위해, 음향-광학 변조기의 음파는 일반적으로 스캔 방향과 각을 이루어 전파된다.
도 1c에서, 음파(122, 124, 126, 및 128)가 각각의 빔(132, 134, 136, 및 138)을 독립적으로 변조하기 위해 음향-광학 변조기(120) 내부의 빔(132, 134, 136, 및 138) 사이의 간격(separation, 133)은 충분해야 한다. 전형적으로, 간격(133)은 빔의 직경보다 커야 한다. 간격에 의해 스캔 라인 사이에 틈이 발생되는 것을 피하기 위해, 빔(132, 134, 136, 및 138)이 스캔 방향(172)을 따라 볼때 스캐닝 방향(172)이 중첩되도록 선택된다. 중첩하는 빔의 장점은 스캔 브러시의 좁은 폭(180)이다. 좁은 브러시는 통상의 f-θ스캔 렌즈에서 공통적인 스캔 라인의 구부러짐(scan line bow)을 감소시킨다(스캔 라인의 구부러짐은 스캔 렌즈의 광학 축선을 벗어나는 스캔 라인의 곡률이다). 또한, 스캔 방향(172)을 따르는 스캐닝 중첩 빔은 빔 사이에 틈을 발생시키지 않으면서 스캔 라인의 밴드를 형성하여, 이미지 영역을 커버하도록 스캔 라인의 인덱싱을 단순화시킨다. 전술한 대로, 도 1c의 구성도 이미지의 가장자리의 선명도가 저하되고, 직사각형 영역이 왜곡되며, 45°/135°라인 두께가 편향된다는 단점을 가지고 있다.
이와 달리, 도 1d에 도시된 바와 같이 스캔 방향(172)은 음향-광학 변조기(120)내에서의 음파(122, 124, 126, 및 128)의 전파 방향과 같거나 반대일 수 있다. 이러한 구성에서는, 빔을 독립적으로 변조하기 위해 요구되는 간격(133)이 스캔 라인 사이의 간격을 제어한다. 이것은 도 1c의 브러시보다 더 넓은 스캔 브러시를 발생시키고, 더 넓은 스캔 브러시는 통상의 f-θ스캔 렌즈로부터 스캔 라인의 구부러짐을 증가시켜서 집적 회로 응용에 필요한 정확도를 달성하기 어렵게 만든다. 다른 타입의 스캔 렌즈는 스캔 라인의 구부러짐을 감소시킬 수 있으나 일반적으로 스캔 빔이 불-균일한 속도로 이동하도록 하여서 이미지를 왜곡할 수 있다.
따라서, 더 빠른 스캐닝을 위해 동시 스캐닝 빔을 이용하면서도 스캔 라인의 구부러짐 및 이미지 왜곡을 방지하고, 또한 스캔 방향에 각을 이루며 전파하는 음파를 갖는 음향-광학 변조기와 관련된 방향성 바이어스, 왜곡, 불선명한 가장자리를 방지하는 시스템 및 방법이 요구되었다.
본 발명은 프린팅 시스템 및 방법, 더 자세하게는 넓은 횡방향 간격을 갖는 다중 스캔 빔을 이용하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1a은 종래 기술에 따른 프린팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 1b는 온되고나서 오프된 스캔 빔의 횡단면과 그리고 결과로 조사된 영역의 형상 사이의 관계를 도시한 도면이다.
도 1c와 도1d는 음향-광학 변조기에서 스캔 방향의 선택적인 배향을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀 프린팅 시스템의 블록선도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 인터리빙된 스캐닝 과정을 도시한 도면이다.
도 4, 도 5, 및 도 6은 도 2에 도시된 바와 같이 프린팅 시스템을 위한 타이밍 발생기의 블록선도이다.
다른 도면에 같은 도면 부호의 사용은 같거나 동일한 용어를 지시한다.
본 발명에 따르면, 다중-빔 스캐너는 넓은 스캔 브러시, 스캔 빔의 픽셀의 강도를 제어하는 변조기, 불-균일 스캐닝 빔 속도를 무릅쓰고 스캔 라인의 구부러짐을 최소화하는 광학 시스템, 및 픽셀 속도의 불-균일성을 보정하기 위해 가변 주기를 갖는 픽셀 클럭 신호를 발생시키는 타이밍 발생기를 갖는다. 스캔 빔의 넓은 간격은 변조기가 상기 스캐닝 방향과 반대인 빔의 상기 횡-단면 내의 밝게 하거나 어둡게 하는 방향으로 빔을 온 또는 오프하도록 허용한다. 이것은 가장자리 선명도를 개선시키고 직사각형 영역의 왜곡을 방지하고, 라인 두께의 방향성 바이어스를 방지하도록 밝게 하는 방향이 스캔 방향에 반대가 되는 것을 허용한다.
상기 브러시에서 빔의 새로운 배열은 균일한 인덱싱 단계 크기가 이미지 영역을 균일하게 노출시키도록 허용한다. 특히, m대 n비가 b대 어떤 공통 인수도 가지지 않는 정수(q)의 비와 동일하도록 빔의 수(b) 및 거리(n, m)가 정해진다면, 거리(n)로 균일하게 이격된 b개의 빔을 갖는 브러시는 거리(m)에 의해 반복되는 스캐닝 및 인덱싱 후에 상기 이미지 영역을 커버한다. 일 실시예에서, 간극성 브러시(diastemal brush)는 거리(n)로 균일하게 이격된 빔의 수(b)를 포함하는 상부 반쪽 및 거리(n)로 균일하게 이격된 빔(b)을 포함하는 하부 반쪽을 갖는다. 상부 및 하부 반쪽의 거리는 1.5×n이다. 이러한 간극성 브러시 및 균일 인덱싱 거리(m)를 가진 경우에, 상부 반쪽은 균일하게 이격된 스캔 라인을 형성하고, 하부 반쪽은 상부 반쪽이 형성한 인접한 스캔 라인들 사이의 중간에 스캔 라인을 형성한다. 상기 스캔 브러시의 다른 실시예는 두개 이상의 간극(diastema)에 의해 분리된 균등 간격 빔의 3개 이상의 섹션을 포함한다.
일 실시예에서, 타이밍 발생기는 픽셀 주기 값의 소스 및 카운터를 포함한다. 카운터는 픽셀에 대해 선택된 픽셀 주기 값의 제 1 부분을 로드하고 제 1부분에 의해 지시된 시간 주기을 카운트하고, 주기의 종결을 알리는 신호를 발(assert)한다. 추가적인 지연 계산기(delay calculator) 회로는 카운터에 클럭 신호의 주기보다 더 짧은 시간 동안 카운터로부터의 신호를 지연시킬 수 있다. 픽셀 주기 값의 제 2 부분은 지연을 제어한다. 카운트를 위한 시간 및 지연 결합은 완전한 픽셀 주기를 형성한다. 하나의 픽셀 주기에 대한 픽셀 클럭용 펄스를 발한 후에, 소스는 다음 픽셀 주기에 대한 카운트 및 지연을 제어하는 다음 픽셀 주기 값을 공급한다.
이와 다른 실시예에서는, 픽셀 주기 값의 소스는 한 세트의 레지스터, 레지스터 및 일련의 가산기, 또는 참조 테이블을 포함한다. 일 실시예에서, 픽셀 주기 값의 소스는 참조 테이블, 시작 인덱스 레지스터, 및 픽셀 카운터를 포함하는데, 이 픽셀 카운터는 초기에 시작 인덱스 카운터로부터 로드되고 참조 테이블에 어드레스를 제공한다. 한 세트의 레지스터, 레지스터 및 일련의 가산기가 픽셀 주기 값을 제공하면, 멀티플렉서는 참조 테이블로부터 선택 신호에 따른 픽셀 주기 값을 선택한다. 참조 테이블은 픽셀에 의해 인덱스되고 각각의 픽셀에 대한 적합한 픽셀 주기 값을 선택한다. 픽셀 카운터는 타이밍 발생기가 픽셀의 경계를 표시하는 각각의 시간에 픽셀 인덱스를 증가시키고, 변화된 픽셀 인덱스에 대응하여 타이밍 발생기는 다음 픽셀 주기 값을 선택한다.
본 발명의 일 양태에서, 정밀 프린팅 시스템은 개별적 빔 사이의 간격을 갖는 넓은 스캔 브러시 내에 배열되는 스캐너 및 다중 스캔 빔을 사용한다. 프린팅 시스템에서 음향-광학 변조기 또는 편향기는 스캔 방향을 따라 배향되는 음파를 이용하여 개별적인 스캔 빔의 강도를 제어한다. 따라서, 음향-광학 변조기가 빔을 온하거나 오프하면서 스캔 빔 횡-단면의 연속적인 부분은 스캔 라인의 전파의 방향을 따라 밝게 되거나 어둡게 된다. 상기 프린팅 시스템은 스캔 브러시의 폭에 의해 발생되는 스캔 라인의 구부러짐을 감소시키는 f-sinθ과 같은 스캔 렌즈, 및 스캔 빔의 속도의 변화를 보정하도록 가변 주기를 갖는 픽셀 클럭 신호를 발생시키는 타이밍 발생기를 이용한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스캐닝을 사용하는 정밀 프린팅 시스템(200)을 도시한다. 시스템(200)의 프리-스캔 부분은 빔 소스(210), 음향-광학 변조기(이하 AOM라고 함, 220), 및 프리-스캔 광학 시스템(230)을 포함한다. 빔 소스(210)는 브러시를 형성하기 위해 라인을 따라 균일하게 이격된 다중 입력 빔(219)을 형성한다. AOM(220)는 독립적으로 각각의 입력 빔(219)의 강도를 변조시키고 프리-스캔 광학 시스템(230)에 변조된 스캔 빔(229)를 지향시킨다. 본 발명의 하나의 양태에 따르면, AOM(220)의 음파는 AOM(220)이 빔(229)을 온 시키면 각각의 빔(229)이 빔(229)의 라인에 수직인 방향으로 밝아지도록 배향된다. 프리-스캔 광학 시스템(230)은 스캐닝 구성소자(240) 상에 변조된 입력 빔(229)의 라인을 지향시켜 스캐닝 구성 소자의 이동으로부터 초래된 스캐닝 방향이 빔(229)의 밝은 방향과 반대가 되도록 한다. 프리-스캔 광학 시스템(230)은, 밝은 부분과 스캔 방향을 정렬하는 것이 필요하다면 브러시의 라인을 회전시키는, K 거울(K mirror) 또는 도브 프리즘(dove prism)과 같은 브러시 회전 광학 시스템을 선택적으로 포함한다.
스캐닝 구성 소자(240)는 다중 스캔 빔(249)을 포스트-스캔 광학 시스템(250)으로 지향시킨다. 스캐닝 구성 소자(240)는 바람직하게 스캐닝 동안 일정한 각속도로 회전하는 회전 다면 거울이다. 이와 달리, 진동 거울 또는 회전 홀로그래피 구성소자가 사용될 수 있다. 포스트-스캔 광학 시스템(250)은 스캔 빔이 작업편의 표면상의 스캔 라인을 따라 스위핑할 때, 스캔 빔을 포커싱한다. 포스트-스캔 광학 시스템(250)은 스캔 렌즈(252) 및 축소 렌즈(258)을 포함한다. 시스템(200)의 예제적인 실시예에서, 스캔 렌즈(252)는 넓은 스캔 브러시에 대한 스캔 라인의 구부러짐을 감소시키는 f-sinθ 렌즈이다. F-sinθ렌즈는 당해 기술분야에서 공지되어 있다. 시로타(Shirota)에게 허여된 미국 특허 5,018807호 및 사사다(Sasada)에게 허여된 5,234,438은 f-sinθ 렌즈의 예를 기술하고 있다. 스캔 렌즈(252)가 f-sinθ 렌즈이고 스캐닝 구성 소자(240)는 균일한 속도로 회전하기 때문에, 작업편 상에 스캔 라인을 형성하는 스캔 빔은 이미지 평면 내에서 불균일한 속도로 움직인다. 밑에 더 자세하게 기술될 타이밍 발생기(226)는 스캔 빔의 변조를 작업편 상의 스캔 빔의 위치와 동기시키기 위해 불-균일 픽셀 클럭을 제공한다.
축소 렌즈(258)는 스캔 라인 크기 및 간격을 감소시키고 그리고 작업편 상에 형성되는 이미지에 필요한 정도로 결과적 이미지 크기를 감소시킨다. 예시적 실시예에서, 작업편은 마스크, 격자선, 미처리 웨이퍼, 또는 포토레지스트층으로 코팅된 부분 처리된 웨이퍼이다. 간섭계(262) 및 정렬 시스템(264)에 연결된 정밀 스테이지 시스템(260)은 정렬 및 각각의 스캔 라인 후에 인덱싱에 필요한 정도로 작업편을 위치시키고 이동시킨다. 정렬 시스템(264)은 축소 렌즈(258)를 통해 보이는 작업편 상의 정렬 표시의 위치를 확인하고 이에따라 스캔 라인에 대해 상대적인 작업편의 위치 및 배향을 결정한다. 간섭계(262)는 인덱싱을 위한 작업편의 이동을 모니터한다.
빔 소스(210)는 광원(211), 빔-성형 구성소자(212, 214), 빔 조향 시스템(213), 빔 분할기(215), 및 브러시 광학 소자(또는 망원경, 216)를 포함한다. 광원(211)은 양호하게 수행되는 프린팅를 위한 적합한 파워 및 파장 응집성의 빔을 발생시키는 레이저이다. 본 발명의 예제적인 실시예에서, 광원(211)은 약 0.1W보다 큰 파워를 갖는 강한 자외선 단색성 빔을 만드는 레이저이다. 예컨대, Coherent Inc.로부터 이용되는 "사브리 프레드(Sabre Fred)" 시스템은 244nm 또는 257nm의 0.5-W 빔을 전달한다. 이러한 강한 UV 레이저(deep UV laser)는 오존의 형성 및 크리스탈을 2중으로 겹친 BBO의 분해를 막기위해 산소 및 습기없는 공진 공동(resonant cavity)을 갖는다. 시스템(200)대에서 적합한 구성 소자를 갖는 이런 레이저는 다중 패스 프린팅을 이용하여 200mJ/cm2이하의 노출 도스로 20nm이하의 배치 정밀도 및 ±20nm의 균일함을 갖는 360nm의 최소 미세구조 크기를 달성할 수 있다. 광학 시스템 및 작업편을 위한 환경(environment)은 ±0.05℃로 제어되는 온도를 유지하는 세정 환경이다. 높은 순도 질소는 요구되는 적합한 정화 가스이다.
빔 준비 광학 소자(212) 및 빔 조향 시스템(213)은 광원(211)으로부터 빔 분할기(215)에 빔을 지향시키고, 이 빔 분할기(215)는 AOM(220)에 대해 빔을 다중 입력 빔(219)으로 분할한다. 예시적인 실시예에서, 빔 분할기(215) 및 망원경(216)은 404.8μm의 중심 간격을 갖는 라인을 따르는 32개 입력 빔(219)을 형성한다. 중앙 두 빔은 추가적으로 202.4μm의 간격을 더 가지고, 따라서 607.2μm(정상 간격의 1.5배)의 전체 간격을 가진다. 입력 빔(219) 사이의 간격은 AOM(220)이 각각의 빔 강도를 독립적으로 변조하기에 충분하다.
AOM(220)은 일 표면에 접착된 리듐 니오베이트(lithium niobate) 패턴 층을 갖는 용융된 실리카와 같은 물질의 블록이다. 리듐 니오베이트를 커버하는 도전 층에 리소그래피적으로 형성된 접점에 인가된 전기적 신호는 다중 음파를 발생시킨다. 각각의 음파는 블록 내의 연관된 입력 빔의 경로를 통해 전파되고 연관된 입력 빔을 편향시키고, 분해된 빔을 선택하는 개구에 도달시키며 강도를 제어한다. 래스터라이저(rasterizer, 224)는 음파를 생성시키는 신호를 발생시키고 결과적으로 변조된 빔(229)의 강도를 제어한다. 특히, 레스터라이저(224)는 각각의 스캔 라인을 픽셀로 분해하고, 각각의 픽셀이 원하는 강도를 가지는데 소요되는 정도의 신호를 발생시킨다. 타이밍을 위하여, 단면 탐지 시스템(facet detection system, 242)은 스캔 라인의 시작을 확인하기 위해 스캐닝 구성 소자(240)의 배향을 탐지하고, 타이밍 발생기(226)는 스캔 라인의 각각의 픽셀의 시작을 식별하도록 픽셀 클럭 신호를 발생시킨다. 스캔 빔이 균일한 비율로 스캔하는 시스템에서, 픽셀 클럭 신호는 균일한 주기를 가진 주기적 신호가 된다. 예시적인 실시예에서는, 픽셀 클럭 신호는 관련된 스캔 라인에 대해 스캔 비율의 변화에 따라 변하는 주기를 가진다. 불-균일 스캔 비율에 대한 적합한 타이밍 발생기는 아래에 기술된다.
개별적인 빔 강도를 제어하는 이격된 음파를 위한 최대 간격을 제공하기 위해서, 음파는 입력 빔(229)의 라인에 수직한 방향을 따라 전파된다. 음파의 전파 방향은 AOM(220)이 빔을 온시켜 빔(229)의 연속적인 부분이 조사되는 방향과 같다. 이러한 방향은 본 명세서에서는 때때로 밝은 방향으로서 지칭된다. 본 발명의 일 양태에 따라, 시스템(200)의 이미지 평면에서 스캔 빔에 대한 밝은 방향은 스캔 방향과 반대 방향이 된다. 이것은 흐림, 왜곡, 및 전술한 라인 두께 바이어스를 방해하지만, 스캔 방향에 수직인 방향을 따라 스캔 빔사이의 간격을 남긴다. 스캔 빔은 그래서 각각으로부터 이격되는 다중 스캔 라인의 동시 조사의 경우에 "브러시"를 형성한다.
도 3은 예제적인 브러시 구성, 7개 스캔(S0 내지 S6)하는 동안 스캔 빔의 상대적 위치 및 스캔하는(S0 내지 S6) 동안 축적된 노출을 도시한다. 예제적인 브러시 구성은 32개의 빔(B0 내지 B31)을 포함한다. 도 3에서, 빔(B0 내지 B31)의 크기 및 빔(B0 내지 B31)사이의 간격은 가상의 "그리드 단위"로 나타낸다. 예컨대, 각각의 스캔 빔(B0 내지 B31)은 약 2 그리드 단위의 반지름을 갖고, 인접한 빔 사이의 중심-대-중심 간격은 6 그리드 단위(9 그리드 단위에 의해 분리된 중심 빔(B15, B16)을 제외하고)이다. 빔의 실제의 간격 및 크기는 시스템(200)의 광학적 특성에 따라 변한다. AOM(220)에서 빔(B0 내지 B31, 즉 빔 219)의 간격은 404.8μm 또는 607.2μm이나, AOM(220) 및 시스템(200)의 이미지 평면 사이의 축소는 1/400이어서 이미지 평면에서의 간격은 1μm정도이다.
도 3의 스캔 브러시의 인터리빙된 스캐닝은 이미지 영역에 걸친다. 중심 빔(B15, B16) 사이의 50% 더 넓은 간격을 갖는, 예제적인 브러시에 있어서, 이미지 영역(IA)의 균일한 유효범위를 위해 각각 스캔 후에 인덱싱에 대한 일정한 변위가 스캔 빔을 인터리빙한다. 예컨대, 도 3에서 인덱싱은 스캔되는 물체에 대해 32 그리드 단위로 스캔 브러시를 변위시킨다. 시스템(200)에서, 인덱싱은 정밀 스테이지(260)가 스캔되는 물체를 스캔 라인 방향에 수직하게 이동시킬 때 발생한다. 스테이지(260)가 물체를 이동시키는 거리는 이미지 평면의 32 그리드 단위와 동일하다. 스캔(S0 내지 S6)후에, 이미지 영역(IA)에서 축적된 노출(ACC)은 일 그리드 단위의 균일한 중심-대-중심 간격을 갖는 스캔 라인을 포함한다. 1 그리드 단위 중심-대-중심 간격은 더 고른 이미지를 위하여 스캔 라인을 중첩시킨다. 스캔(S6) 후의 추가적인 스캔을 추가하는 것은 균일한 노출의 영역(IA)을 확장시킬 것이다.
도 3에서 도시된 비월 스캐닝(interlaced scanning)은 일반화될 수 있다. 특히, 만약 n 단위에 의해 분리된 중심을 갖는 균일하게 이격된 빔 b를 포함하는 브러시가 각각 스캔 사이의 m 단위의 증분을 가지고 반복하여 스캔된다면, 균일한 유효범위(즉, 균일하게 이격된 스캔 라인)는 스캔 파라미터가 식(1)을 만족한다면 달성될 것이다.
식(1) :
상기 식(1)에서, 파라미터(q)는 빔의 수(b)와 어떤 공통 인수를 갖지 않는 정수이다. 인터리빙된 스캐닝은 또한 도 3에서 도시된 대로 간극성 브러시(diastemal brush)와 함께 사용될 수 있다. 특히, 식(1)을 각각의 반쪽은 독립적으로 만족하고 그리고 반쪽 사이에 1.5 m의 간극을 갖는 균일한 간격의 2개의 반쪽을 갖는 빔은, 상부 반쪽이 형성한 스캔 라인이 하부 반쪽이 형성하는 스캔 라인들의 정확하게 중간에 위치하면서 균일하게 이격된 스캔 라인을 기록할 것이다. 도 3에 도시된 스캐닝 반쪽당 빔의 수(b)는 16이다. 빔 사이의 단위의 수(n)는 6이다. 균일한 유효범위(coverage)를 필요로 하는 스캔의 수(NS)는 6이고, 스캔 사이의 오프셋(m)은 32이다. 원하는 유효범위 영역(IA)에서 스캔의 결과로서, 스캔 라인은 1 단위로 균일하게 이격된다. 그리고나서 빔의 반지름은 스캔 라인의 원하는 유효범위 또는 중첩을 제공하도록 선택될 수 있다.
이와 다른 간극성 스캔 브러시는 균일하게 이격된 빔의 3개 이상의 섹션을 포함하는데 여기에서 섹션 쌍 사이의 간격이 섹션 내의 빔의 간격유지과는 다르다. 예컨대, 간극성 스캔 브러시는 1 단위로 균일하게 이격된 빔을 포함하는 3개의 섹션을 포함할 수 있고, 섹션 사이에는 4/3의 단위의 간격을 제공하는 두 개의 간극은 균일한 스캔 유효범위를 제공할 수 있다. 여러개의 간극을 갖는 많은 다른 간극성 스캔 브러시가 가능하다.
도 2로 돌아와서, 래스터라이저(224)는 균일한 크기 픽셀의 직사각형 어레이를 포함하는 이미지를 형성하도록 개별적인 빔의 강도를 제어한다. 픽셀의 직사각형 어레이를 형성하기 위해서, 양호한 실시예의 스캔 렌즈(252)는 스캔 렌즈(252)를 통과할 때 축선에서 상당히 벗어나는 스캔 빔에 대해 조차 직선 스캔 라인을 형성하는 f-sinθ 스캔 렌즈이다. f-sinθ 스캔 렌즈를 사용하면, 스캔 위치는 다면 각(polygon angle)에 대해 선형이 아니고, 타이밍 발생기(226)는 스캔 라인을 따른 스캔 비율의 비-선형성에 대해 보정하도록 각각의 스캔 라인을 약간씩 가로질러 픽셀사이의 타이밍을 변화시킨다. 추가적으로, f-sinθ 스캔 렌즈는 스캔 렌즈(252)의 광축을 통과하는 스캔 평면으로부터 빔의 오프셋에 의존하여 서로 다른 빔은 서로 다른 스캔 위치를 갖도록 한다. 예제적인 실시예어서, 이것은 약 12°의 완전 반 필드 결손(full half defection)의 경우 중심 빔과 가장자리 빔 사이에서 13nm 지연(lag)에 달한다. 원한다면, 타이밍 발생기(226)는 각각의 빔에 대한 다른 지연을 보정하도록 분리된 빔에 대해 분리된 타이밍 신호를 발생시킬 수 있다. 그러나, 예제적인 실시예어서 타이밍 발생기(226)는 모든 빔에 대한 단일의 픽셀 클럭 신호를 발생시킨다.
도 4는 도 2의 시스템의 타이밍 발생기(226)로서 사용에 적합한 타이밍 발생기(400)의 블록선도이다. 타이밍 발생기(400)는 시작 인덱스 레지스터(430), 픽셀 카운터(440), 참조 테이블(450), 카운터(460), 및 지연 계산기(470)을 포함한다. 시작 인덱스 레지스터(430) 및 픽셀 카운터(440)는 참조 테이블(450)에 다음 픽셀의 시작에서 스캔 빔의 위치와 대응하는 인덱스(INDEX) 신호를 제공한다. 참조 테이블(450)은 그후 카운터(460) 및 지연 계산기(470)에 하나의 픽셀의 시작[예컨대, 단일 픽셀 클럭(PIXELCLK)의 일 상승 에지] 및 다음 픽셀의 시작[예컨대, 단일 픽셀 클럭(PIXELCLK)의 다음 상승 에지] 사이의 주기을 제어하는 픽셀 주기 값을 공급한다.
스캔 광학 시스템에 의해 조사되는 동안 스캔 빔의 동작에서 계획적인 스캔 방향 비-선형성을 보정하기 위해 참조 테이블(450) 내의 픽셀 클럭 주기 값들은 서로 다르다. 특히, 테이블이 다음의 식(2)을 대략 만족시키는 픽셀 주기(Ti)을 표시하는 픽셀 주기 값을 포함한다.
식(2) :
여기서, f는 f-sinθ 스캔 렌즈의 초점 길이이고, ω는 스캐닝에 대한 일정한 각 진동수이고 XN은 인덱스 값(N)에 대응하는 픽셀의 위치이다. 픽셀 주기 값은 0도의 각에 대응하는 0인덱스에 대해 대칭적이다.
예제적인 실시예에서, 참조 테이블(450)은 스캔 라인에 대해 필요한 것보다 더 많은 픽셀에 대해 픽셀 주기 값을 포함한다. 이것은 정밀 스테이지(260)가 스캔 방향으로 이끄는 위치 에러에 대한 보정을 가능하도록 한다. 특히, 작업편 상의 스캔 라인의 시작에서 스캔 빔의 각은 작업편의 위치에 의존하고, 정확한 픽셀 주기는 픽셀의 각 위치에 따라 선택된다. 스캔 라인에 대한 스테이지 위치의 에러를 결정한 후에 시작 인덱스 레지스터(430)에는 노출된 스캔 라인의 제 1 픽셀 위치에 대한 픽셀 주기 값에 대응하는 인덱스가 로딩된다. 상기 레지스터(430)로부터의 인덱스 값은 스캔 라인의 시작에서 픽셀에 대한 픽셀 카운터(440)를 초기화하도록 이용된다. 픽셀 카운터(440)는 참조 테이블(450)용 어드레스를 지시하는 인덱스 신호(INDEX)를 발생시켜서 카운터(460) 및 지연 계산기(470)를 위한 정확한 주기 픽셀 값을 선택한다.
픽셀 주기 값은 클럭 신호(CLK)의 완전 주기 수 및 클럭 신호(CLK)의 주기 프랙션(fraction)을 나타낸다. 예제적인 실시예에서, 신호(CLK)는 2ns 주기를 가지고, 픽셀 주기 값은 완전 주기의 5-비트 카운트 및 프랙션을 나타내는 3-비트 값을 포함하는 8-비트 값이다. 픽셀에 대한 주기를 발생시키기 위해, 카운터(460)는 픽셀 주기 값을 로드하고 종료 카운트에 도달할 때까지 클럭 신호(CLK)에 따라 카운트한다. 카운터(460)는 그후 지연 계산기(470)에 종료 카운트 신호를 발한다. 지연 계산기(470)는 클럭 신호(CLK)의 주기의 프랙션에 의해 픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)를 발하는 것(assertion)을 지연한다. 상기 프랙션은 픽셀 주기으로부터의 프랙션과 픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)를 가장 최근 발함에 이용된 프랙션성 지연의 결합이다. 결합의 결과는 현재 픽셀에 대한 프랙션성 지연인 프랙션 부분을 갖는다. 지연 계산기(470)가 클럭 신호(CLK)의 일 주기보다 더 큰 지연을 계산할 때, 지연 계산기(470)는 종료 카운트를 변화시키거나 그렇지 않으면 카운터(460)가 종료 카운트 신호를 발하기 이전에 프로그램된 값보다 더 긴 하나의 카운트를 대기하게 하는 대기 신호(WAIT)를 카운터(460)에 보낸다. 지연 계산기(470)는 종료 카운트 신호를 수신하고 클럭 신호(CLK)의 주기의 프랙션 동안 대기한 후에 픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)를 발한다. 이같은 방법으로 타이밍 발생기(400)는 클럭 신호(CLK)의 일 주기보다 더 미세한 해상도를 갖는 픽셀 주기를 발생시킨다.
도 4의 실시예에서, 지연 계산기(470)는 현재 및 이전의 프랙션에 대한 레지스터(472, 476), 가산기(474) 및 프로그램 가능한 지연(programmalble delay, 470)을 포함한다. 픽셀의 시작(예컨대, 픽셀 클락 신호(PIXELCLK)의 발함) 에서 레지스터(472, 476)는 픽셀 주기 값으로부터의 프랙션 및 가산기(474)로부터 이전에 결정된 프랙션을 각각 등록한다. 동시에, 카운터(460)는 픽셀 주기 값으로부터 완전한 주기의 수를 등록하고 카운트를 시작한다. 픽셀 주기에 대한 프랙션 지연을 결정하기 위해, 가산기(474)는 레지스터(472, 476)으로부터 프랙션을 더한다. 결과적 합이 클럭 신호(CLK)의 일 주기보다 더 크면, 카운터(460)가 종료 카운트 신호를 발하는 것을 1 클럭 사이클 지연시키도록, 가산기(474)는 대기 신호(WAIT)로서 캐리(carry) 비트를 발하고, 가산기(474)로부터의 프랙션은 지연 양을 제어한다. 특정한 일실시예에서, 가산기(474)는 출력 신호 가산기(474)가 8개의 지연 중 하나를 선택하도록 프로그램 가능한 지연(478)에 인가하기 위해 3-비트 폭을 가진다. 프로그램 가능한 지연이 2-ns의 하나의 클럭 사이클보다 적게 스팬되기 때문에, 각각의 지연 증분은 2ns/8 즉 약 0.250ns이된다. 이와 달리, 가산기(474)는 프로그램 가능한 지연의 보다 미세한 분할을 허용하기 위해 3비트보다 더 큰 폭을 가질 수 있다.
픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)를 발하는 것은 픽셀의 시작을 나타내고, 카운터(460) 및 지연 계산기(470)가 현재의 픽셀 주기 값을 등록하게 하고, 픽셀 카운터(440)를 참조 테이블(450)로부터 다음 픽셀 주기 값을 증가시키고 선택하게 한다. 스캔 라인은 발생된 픽셀 클럭 주기의 수가 스캔 라인의 픽셀의 수와 같을 때 완성된다. 그리고나서 공정은 다음 스캔 라인에 대한 작업편의 위치 결정에 따라 시작 인덱스 레지스터(430)의 값을 업데이트 하면서 다음 스캔 라인에 대해 다시 시작한다.
도 5 및 도 6은 타이밍 발생기(226)의 선택적인 다른 실시예의 블록선도이다. 도 5는 스캔 라인에서 픽셀의 시작을 나타내는 픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)를 발생시키는 타이밍 발생기(500)를 도시한다. 타이밍 발생기(500)에 있어서, 하나 픽셀의 시작과 다음 픽셀의 시작 사이의 주기는 N이 2 또는 그 이상일 때 N개의 다른 시간 중 어느 하나이다. 타이밍 발생기(500)는 상이한 주기에 대응하는 픽셀 주기 값을 저장하는 N 디지탈 저장 구성 소자(510, 예컨대 N 레지스터 또는 ROM 셀)를 포함한다. 저장 구성소자(510)는 참조 테이블(550)에 연결된 선택 종료를 갖는 멀티플레서(530)의 입력과 연결된다. 참조 테이블(550)은 i-비트 선택 값을 포함하고, i는 2i가 N보다 크거나 같은 정수이다. 상기 선택 값은 픽셀과 대응하고, 각각의 선택 값은 N픽셀 주기 값 중 어느것이 대응하는 픽셀에 대한 주기에 대응하는지를 식별한다.
전술한 대로, 픽셀(440)는 각각 스캔 라인의 시작전에 작업편의 위치 결정 에러에 따라 초기화되고, 픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)가 발하게 되는 각각의 시간에 픽셀 카운트를 증가시킨다. 카운터(440)로부터의 카운트는 픽셀은 참조 테이블(550)에 어드레스 신호를 제공한다. 참조 테이블(550)은 멀티플렉서(530)에 픽셀 카운트에 대응하는 선택 값을 출력한다. 선택 값에 응답하여, 멀티플렉서(530)는 저장 구성 요소(510)들의 픽셀 주기 값 중에서 하나를 선택하고, 카운터(460)에 선택된 주기 값의 최상위 비트 중에서 하나 이상의 비트를 인가하고 지연 계산기(470)에는 픽셀 주기 값의 최하위 비트 중에서 하나 이상의 비트를 인가한다. 픽셀 클럭 신호(PIXELCLK)가 픽셀의 시작을 표시하도록 발하게 될 때, 카운터(460)는 멀티플렉서(530)의 픽셀 주기 값의 일부분을 로드하고, 클럭 신호(CLK)에 의해 결정된 비율로 로드된 값을 증가시키기 시작한다. 카운트가 종료 카운트에 도달하면, 카운터(460)는 지연 계산기(470)에 종료 카운트 신호를 발한다. 지연 계산기(470)는 클럭 신호(CLK)의 주기의 프랙션인 지연 이후에 픽셀클럭 신호(PIXELCLK)를 발하고, 상기 프랙션은 이전 픽셀에 대한 지연 및 현재 픽셀 주기 값의 최하위 비트에 의해 결정된다.
도 6은 저장 구성 소자(610) 및 한 세트의 가산기(620)가 멀티플렉서(530)에 주기 값을 제공하는 타이밍 발생기(600)의 블록선도이다. 특히, 저장 구성 소자(610)는 연속 픽셀의 시작 사이의 최소 주기를 나타내는 카운트를 저장한다. 가산기(620)는 다양한 픽셀과 관련된 픽셀 주기 값을 발생시키도록 상기 최소 주기에 오프셋을 가산한다. 멀티플렉서(530)는 저장 구성소자(610) 및 가산기(620) 중의 하나로부터 픽셀 주기 값을 선택하고, 선택된 픽셀 주기 값을 카운터(460) 및 지연(470)에 인가한다. 다른 점에서는 도 6의 타이밍 발생기(600)도 도 5의 타이밍 발생기(500)와 같은 방법으로 작동한다.
각각의 스캔 라인이 이웃하는 것으로부터 약간씩 다른 비율로 스캔되기 때문에, 티이밍 발생기(226)는 타이밍 발생기(400, 500, 및 600)과 같은 타이밍 회로를 다수 포함할 수 있다. 본 발명의 예제적인 실시예는 동시에 형성되는 모든 스캔 라인에 대해 하나의 타이밍 회로 및 단일의 픽셀 클럭 신호를 이용한다.
본 발명이 특정한 실시예에 대해 기술된다 하여도, 이러한 기술은 본 발명의 응용예에 지나지 않으며 이로서 제한되지 않는다. 예컨대, 도 6의 타이밍 회로(600)의 가산기(620)들은 픽셀 주기 값의 범위를 발생시키기 위해 최소 픽셀 주기 값에 오프셋을 가산하나, 이와달리 픽셀 값의 범위는 다양한 연산 또는 로직 회로를 이용하는 최소, 최대, 또는 중간 픽셀 주기 카운트로부터 발생할 수 있다. 설명된 실시예 특징의 여러 다른 변형 및 결합은 다음의 청구범위에 의해 한정된 발명의 범위 내이다.

Claims (35)

  1. 스캐닝 시스템으로서,
    다중 빔의 소스,
    이미지 평면의 스캔 라인의 스캔 방향을 따라서 빔을 스위핑하는 스캔 광학 시스템으로서, 하나 이상의 빔이 불균일한 속도로 관련 스캔 라인을 따라 움직이는 스캔 광학 시스템,
    다중 빔의 강도를 분리 제어하도록 위치된 변조기로서, 각각의 스캔 라인이 일련의 균일한 크기 픽셀로 분리되고, 상기 변조기가 각각의 픽셀에 대한 강도를 제어하는 변조기, 및
    스캔 라인의 픽셀의 경계를 지시하기 위해 상기 변조기에 제 1 신호를 제공하도록 연결된 타이밍 발생기를 포함하며,
    상기 타이밍 발생기는,
    픽셀 주기 값의 소스,
    각각의 픽셀에 대해 픽셀 주기 값들 중에서 하나를 선택하도록 연결된 선택 회로, 및
    상기 선택 회로에 연결된 카운터로서, 각각의 픽셀에 대해, 상기 픽셀에 대하여 선택된 픽셀 주기 값으로부터 제 1 값을 로드하고, 상기 제 1값에 의해 지시된 시간 주기를 카운트하며, 그리고 주기의 종결을 나타내는 제 2 신호를 발하고 그리고 상기 제 1 신호가 상기 제 2 신호로부터 얻어지도록 하는 카운터를 포함하는 스캐닝 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 타이밍 발생기는 상기 제 2 신호를 수신하고 상기 제 1 신호를 발생시키도록 연결된 지연 계산기를 더 포함하고, 상기 지연 계산기는 상기 픽셀 주기 값으로부터 제 2 값에 의존하는 지속시간을 갖는 프로그램 가능한 지연에 의해 상기 제 2 신호의 발함에 대하여 상기 제 1 신호의 발함을 늦추는 스캐닝 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 프로그램 가능한 지연의 지속시간은 상기 카운터가 카운트하도록 하는 카운터 클럭 신호의 주기의 프랙션인 스캐닝 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 현재 픽셀에 대한 상기 픽셀 주기 값으로부터 상기 제 2 값에 의해 지시된 지연 및 선행하는 픽셀에 대해 이용되는 지연의 합이 카운터가 카운트되도록 하는 클럭 신호의 일 주기보다 더 클 때, 카운터 클럭 신호의 일 주기동안 상기 제 2 신호의 발함을 늦추도록 상기 지연 계산기가 상기 카운터에 신호 보내는 스캐닝 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 지연 계산기는
    상기 제 2신호의 발함과 제 1신호의 발함 사이에서 프로그램 가능한 지연을 제공하는 프로그램 가능 지연 회로, 및
    프로그램 가능한 지연에 대한 지속시간을 선택하도록 상기 프로그램 가능한 지연 회로에 연결된 로직을 포함하는 스캐닝 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 지연 계산기의 상기 로직은
    프로그램 가능한 지연에 대한 지속시간을 선택하도록 연결된 출력 포트를 갖는 가산기, 및
    상기 가산기의 출력 포트에 연결된 기록 포트 및 상기 가산기의 입력 포트에 연결된 판독 포트를 갖는 레지스터를 포함하는 스캐닝 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 가산기는 상기 카운터에 연결되고, 상기 가산기가 상기 카운터가 상기 제 2 신호의 발함을 지연하도록 하는 캐리 비트를 갖는 스캐닝 시스템.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 가산기는 상기 픽셀 주기 값으로부터의 값을 수신하는 제 2 입력 포트를 갖는 스캐닝 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 타이밍 발생기는
    상기 제 2 신호를 수신하고 상기 제 1신호를 발생시키도록 연결된 지연 계산기로서, 상기 카운터가 카운트하도록 하는 카운터 클럭 신호의 주기의 프랙션인 지속시간을 갖는 프로그램 가능한 지연에 의해 상기 제 2신호의 발함에 대하여 상기 제 1신호의 발함을 지연시키는 지연 계산기, 및
    프로그램 가능한 지연에 대한 지속 시간을 선택하도록 프로그램 가능한 지연 회로에 연결된 로직을 더 포함하며,
    상기 로직은
    상기 픽셀 주기 값으로부터 값을 수신하는 제 1입력 포트 및 상기 프로그램 가능한 지연에 대한 지속시간을 선택하도록 연결된 출력 포트를 갖는 가산기로서, 상기 가산기는 상기 카운터에 연결되고, 상기 가산기가 현재 픽셀에 대한 픽셀 주기 값으로부터 상기 제 2 값에 의해 지시된 지연 및 선행하는 픽셀에 대해 이용되는 지연의 합이 카운터 클럭 신호의 일 주기보다 더 클 때, 상기 카운터가 카운터 클럭 신호의 일 주기 동안에 상기 제 2 신호의 발함을 지연시키도록 하는 캐리 비트를 갖는 가산기, 및
    상기 가산기의 출력 포트에 연결된 입력 포트 및 상기 가산기의 제 2입력 포트에 연결된 출력 포트를 갖는 레지스터를 포함하는 스캐닝 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 소스는 복수의 저장 영역을 포함하고, 각각의 저장 영역은 복수의 픽셀 주기 값들 중 하나를 저장하는 스캐닝 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 선택 회로는 멀티플렉서를 포함하는 스캐닝 시스템.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 타이밍 발생기는 멀티플렉서에 연결된 참조 테이블을 더 포함하고, 상기 참조 테이블은 픽셀에 대응하는 선택 값을 포함하고, 각각의 픽셀에 대해, 상기 참조 테이블은 상기 멀티플렉서가 상기 픽셀에 대해 어떤 픽셀 주기 값을 선택하는지 제어하는 선택 값을 상기 멀티플렉서에 제공하는 스캐닝 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 타이밍 발생기는 상기 참조 테이블에 인덱스를 제공하도록 연결된 픽셀 카운터를 더 포함하는 스캐닝 시스템.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 소스는 저장 영역 및 상기 저장 영역에 연결된 가산기를 포함하고, 상기 저장 영역은 스캔 라인에서 픽셀 경계의 발생 사이에서 최소 주기을 지시하는 픽셀 주기 값을 저장하고, 상기 가산기가 상기 저장 영역 내의 상기 픽셀 주기 값으로부터 제 2 픽셀 주기 값을 발생시키는 스캐닝 시스템.
  15. 제 1항에 있어서 결합된 상기 소스 및 선택 회로가 참조 테이블을 구성하는 스캐닝 시스템.
  16. 상기 제 15항에 있어서, 상기 타이밍 발생기는 상기 참조 테이블에 인덱스를 제공하도록 연결되는 픽셀 카운터를 더 포함하고, 상기 픽셀 카운터는 픽셀의 경계를 지시하는 상기 변조기로의 상기 신호에 대응하는 인덱스를 증가시키는 스캐닝 시스템.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 스캔 렌즈는 f-sin 렌즈인 스캐닝 시스템.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 스캔 브러시의 상기 스캐닝 방향을 따른 일 스위핑이 균일하게 이격된 스캔 라인의 제 1세트 및 균일하게 이격된 스캔 라인의 2세트를 형성하도록 상기 빔은 간극성 스캔 브러시를 형성하고, 상기 제 1 세트의 스캔 라인이 상기 제 2 세트의 스캔 라인으로부터 상기 제 1세트의 스캔 라인 사이의 간격과는 다른 간격에 의해 이격되어 있는 스캐닝 시스템.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 이미지 평면 내에 작업편을 유지하고 상기 스캔 브러시의 스위핑 사이의 균일한 거리로 상기 작업편을 이동시키는 스테이지를 더 포함하고, 상기 균일 거리는 상기 브러시의 복수의 스위핑이 상기 작업편의 목표 영역에서 균일하게 이격된 스캔 라인을 노출시키도록 하는 스캐닝 시스템.
  20. 스캐닝 시스템으로서,
    다중 빔의 소스,
    이미지 평면의 스캔 라인의 스캐닝 방향을 따라서 빔을 스위핑하는 스캔 광학 시스템으로서, 하나 이상의 빔이 불균일한 속도로 관련 스캔 라인을 따라 움직이는 스캔 광학 시스템,
    상기 다중 빔의 강도를 분리 제어하도록 위치된 변조기로서, 각각의 스캔 라인이 일련의 균일한 크기 픽셀로 분할되고, 상기 변조기가 각각의 픽셀에 대한 강도를 제어하는 변조기, 및
    스캔 라인의 픽셀의 경계를 지시하기 위해 상기 변조기에 제 1 신호를 제공하도록 연결된 타이밍 발생기를 포함하며,
    그리고 상기 타이밍 발생기는
    상기 스캔 라인의 상기 픽셀에 대응하는 픽셀 주기 값을 포함하는 참조 테이블,
    상기 참조 테이블에 인덱스를 발생시키는 제 1 카운터로서, 상기 제 1카운터는 경계를 지시하는 상기 변조기에의 상기 신호에 대응하여 상기 인덱스를 변화시키고 그리고 상기 인덱스에 대응하여 상기 참조 테이블은 상기 인덱스에 대응하는 픽셀 주기 값을 출력하는 제 1 카운터, 및
    상기 참조 테이블에 연결된 제 2카운터로서, 각각의 픽셀에 대해, 상기 카운터는 상기 참조 테이블로부터 상기 픽셀 주기 값으로 제 1 값을 로드하고, 제 1 값에 의해 지시된 시간 주기를 카운트하고, 상기 주기의 종결을 나타내는 제 2 신호를 발하고, 상기 제 1신호가 상기 제 2신호로부터 유추되는 제 2 카운터를 포함하는 스캐닝 시스템.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 타이밍 발생기는 상기 제 2 신호를 수신하고 상기 제 1 신호를 발생시키도록 연결된 지연 계산기를 더 포함하고, 상기 지연 계산기는 상기 픽셀 주기 값으로부터 제 2 값에 의존하는 지속시간을 갖는 프로그램 가능한 지연에 의해 상기 제 2 신호의 발함에 대하여 상기 제 1 신호의 발함을 늦추는 스캐닝 시스템.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 스캔 렌즈는 f-sinθ 렌즈인 스캐닝 시스템.
  23. 스캐닝 시스템으로서,
    거리(n)만큼 균일하게 이격된 간격을 유지하는 스캔 라인 수(b)를 단일 스위핑으로 형성하는 제 1 복수 빔을 포함하는 스캔 브러시 소스,
    이미지 평면의 스캔 라인의 스캐닝 방향을 따라 상기 스캔 브러시를 스위핑하는 스캔 광학 시스템,
    거리(m)만큼 상기 스캔 브러시에 대해 물체를 이동시키는 인덱싱 시스템으로서, 거리(m), 거리(n), 및 수(b)가 다음 수식
    ,
    를 만족시키며, 정수인 q는 b와 공통의 어떤 인수도 가지고 있지 않은 인덱싱 시스템을 포함하는 스캐닝 시스템.
  24. 제 23항에 있어서, 제 1 복수 빔의 강도를 분리 제어하도록 위치된 변조기를 더 포함하며, 상기 변조기는 각각의 빔이 상기 스캐닝 방향에 반대인 조사 방향을 갖도록 하는 스캐닝 시스템.
  25. 제 23항에 있어서, 상기 거리(m)은 상기 스캐닝 방향에 수직인 스캐닝 시스템.
  26. 제 23항에 있어서, 상기 소스로부터의 스캔 브러시는 거리(n)만큼 균일하게 이격된 스캔 라인을 단일 스위핑으로 형성하는 제 2 복수 빔을 더 포함하며, 상기 제 2 복수 빔이 상기 스위핑으로 형성하는 상기 스캔 라인은 제 1 복수 빔이 상기 거리(n)와 다른 간격만큼 스위핑으로 형성되는 스캔 라인과 분리되는 스캐닝 시스템.
  27. 프린팅하는 방법으로서,
    거리 (n)만큼 균일하게 이격된 스캔 라인의 수(b)를 단일 스위핑으로 형성하는 제 1 복수 빔을 포함하는 스캔 브러시를 형성하는 단계,
    상기 물체 상에 한 세트의 스캔라인을 노출시키도록 물체를 따라 스캔 브러시를 스캐닝하는 단계,
    거리(m)만큼 상기 스캔 브러시에 대해 물체를 이동시키는 단계로서, 거리(m), 거리(n), 및 수(b)가 다음 수식
    ,
    를 만족시키며, 정수인 q는 b와 같이 어떤 인자도 가지고 있지 않은 단계,
    상기 물체 상의 영역에 상기 거리(n)보다 작은 거리만큼 균일하게 이격된 스캔 라인을 노출시키도록 상기 스캐닝 및 이동 단계를 스캔 수(NS) 배수만큼 반복하는 단계를 포함하는 프린팅 방법.
  28. 상기 27항에 있어서, 상기 스캔 브러시를 형성하는 거리(n)만큼 균일하게 이격된 스캔 라인을 단일 스위핑으로 형성하는 제 2 복수 빔을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 스위핑으로 제 2 복수 빔에 의해 형성된 상기 스캔 라인은 제 1 복수 빔에 의해 스위핑으로 형성되는 상기 스캔 라인으로부터 상기 거리(n)와 다른 간격만큼 분리되어 있는 프린팅 방법.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 영역의 균일하게 이격된 스캔 라인은 제 1 복수 빔에 의해 형성된 스캔 라인 및 제 2 복수 빔에 의해 형성된 스캔 라인을 포함하는 프린팅 방법.
  30. 제 28항에 있어서, 상기 간격은 상기 거리(n)의 1.5배인 프린팅 방법.
  31. 제 27항에 있어서, 상기 물체 상에 상기 스캔 라인을 형성하는 스캔 광학 소자에 f-sin(θ) 렌즈를 이용하는 단계를 더 포함하는 프린팅 방법.
  32. 제 27항에 있어서, 상기 스캔을 구성하는 균일 크기 픽셀의 노출을 제어하도록 각각의 빔 강도를 독립적으로 변조하는 단계를 더 포함하는 프린팅 방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 물체 전반에 걸쳐 상기 스캔 브러시를 스위핑하도록 균일한 각 속도로 스캐닝 구성소자를 회전시키는 단계, 및
    상기 픽셀의 경계를 확인하는 픽셀 클럭 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 픽셀 클럭 신호의 주기는 불-균일하고 상기 물체에 빔의 불-균일 속도를 보정하는 단계를 더 포함하는 프린팅 방법.
  34. 상기 33항에 있어서, 상기 물체상의 상기 스캔 라인을 형성하는 스캔 광학 소자에 f-sin(θ)을 이용하는 단계를 더 포함하는 프린팅 방법.
  35. 제 27항에 있어서, 상기 영역에서 각각 균일하게 이격된 스캔 라인은 각각 스캔 라인이 이웃하는 스캔 라인과 중첩될 수 있는 두께를 갖는 프린팅 방법.
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