KR20010031353A - 사진석판 장치 및 방법 - Google Patents

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lens assembly
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엘마 쿨만
라인하르트 폴켈
카린 웰스
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Abstract

본 발명에 따른 사진석판 장치 및 방법은 기판 위에 이미지를 형성하기 위한 빛을 제공하는 투광원과, 상기 기판 위에 투사하기 위한 패턴을 포함하는 마스크와, 상기 기판 위에 있는 다수개의 렌즈 채널들을 지나가는 빛을 투사하기 위한 렌즈 어셈블리와, 간섭 효과를 줄이기 위해 마스크와 기판에 대해 평행한 평면에서 상기 어셈블리를 움직이기 위한 엑추에이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

사진석판 장치 및 방법{LENS ARRAY PHOTOLITHOGRAPHY}
마이크로이미지의 투사(projection)는 전기적인 마이크로 소자와 기계적인 마이크로소자 둘 다를 포함하는 마이크로소자의 제조 과정에서 공통된 방법이다. 마이크로소자는 초소형의 집적화된 회로와 같은 전기적인 타입의 소자, FPD(flat panel display device), LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display device), FED(field emission display)에 한정되는 것이 아니라 표면 탄성파 소자와 같은 물리적인 소자, 마이크로모터(micromotor) 그리고 다른 초소형의 기계적인 소자를 포함한다.
현재 초미세 가공기술(microlithography) 과정은 때때로 마이크로미터(㎛)만큼 작거나 마이크로미터보다 더 작은 형태의 광투사 이미지(projection of light image)를 필요로한다.
초미세 가공기술 장치를 위한 이러한 작은 형태의 이미지는 사진석판술 투사 기계의 큰 렌즈에 의해 만들어진다. 이미지의 형태가 더 작을수록 이런 작은 형태를 정확하게 재생산하기 위해 더 큰 렌즈가 필요하다. 그러나 렌즈 크기가 증가함에 따라 렌즈 수차(aberration), 열적 안정성 문제, 한정된 시야, 그리고 균등성(uniformity) 문제를 포함하여 많은 문제가 발생한다.
석판 인쇄 장치에 이미지를 투사하기 위한 일반적인 노출 도구는 스텝어(stepper) 장치라 한다. 스텝어 장치는 일반적으로 높은 개구수를 갖는 매우 정확한 큰 렌즈를 포함한다. 몇몇 스텝어 기계는 0.5 마이크론(microns)만큼 작은 형태의 이미지를 정확하게 재생산할 수 있다.
많은 소자들은 매우 작은 요소들로 구성되지만 전체적으로는 반드시 수 센티미터 이상에 이른다. 예를 들면, FPD는 한변이 단지 50 마이크론인 각각의 화소들이 수 백만개 모여서 한변이 50 센티미터가 될 수 있다. 주어진 스텝어 장치의 최대 필드 보다 더 큰 이미지가 필요한 소자를 제작하기 위해서 몇몇 스텝어의 이미지 필드는 서로 옆에 있는 연속적인 노출로 즉시 투사된다. 이 방법은 인쇄되는 소자 기판에 대해 스텝어를 옮기는 것이 필요하고, 따라서 매우 세밀한 이동과 배열 장치가 필요하다. 노츨 단계와 이동 단계는 소자 기판의 전체 표면이 노출될 때까지 반복된다. 이 방법에서 큰 면적을 갖는 소자는 한번의 노출이 복잡할 수 있고, 스텝어 필드가 한정되어 있다.
그리고, 두 개의 스텝어 필드를 함께 배열하기 어렵다. 배열을 정확하기 위해서는 이미지의 크기는 100 ㎚ 만큼 작은 부분으로 되는 것이 필요하다. 배열이 완벽할 때에도 인접한 이미지가 항상 서로 통하는 것은 아니다. 이는 주로 핀쿠션(pincusion) 일그러짐과 같은 수차때문이다. 핀쿠션 일그러짐은 이미지판에서 렌즈축으로부터 측정된 이미지 포인트 반지름를 갖는 입방체 함수만큼 더 나빠진다. 이 수차는 하나의 필드를 인접한 필드에 배열하는 것을 좀 더 복잡하게 하는 기하하적인 이미지 배치로서 필드 전체 영역에 걸쳐 발생한다.
스텝어 노출 기계의 필드 사이즈가 제한되어 있고, 하나를 필드를 인접한 필드에 배열하는 것이 대단히 어렵기 때문에 다수의 작은 서브 필드(sub-field)로 이루지는 넓은 면적이 노출되어야 하는 소자는 시간이 오래 걸린다. 프로세스를 수행하는데 걸리는 시간은 주어진 기계가 만들 수 있는 소자의 양을 제한한다. 이 제한은 시스템의 원료 처리량(throughput)으로 표시되고, 스텝어 기계의 주요한 단점은 이 낮은 원료 처리량이다.
높은 산출량을 실현하기 위한 평판 디스플레이의 제조에는 좀 더 문제점이 있다. 스텝핑 방법에서 일반적인 필드의 잘못된 배열은 하나의 에러를 야기시키고 전체 소자를 쓸모없게 할 수 있다. 때때로 소자 제조의 헛점이 소자에 결정적인 영향을 끼칠 수 있다. 그럼에도 불구하고 '스텝과 리피트'(step-and-repeat)방법은 FPD와 같은 큰 소자를 생산하기 위한 미세가공기술 방법으로 선호되고 있다. 스텝어 기계를 사용함으로써 용납할 수 없는 낮은 원료 처리량과 산출량 문제를 야기시킨다.
매우 넓은 면적의 소자에 사용되는 잘 알려진 또 다른 사진석판술은 ″접촉 인쇄(contact printing)″ 이라 불린다. 접촉 인쇄는 인쇄되는 기판에 매우 인접하게 있는 포토마스크를 사용하여 인쇄하는 것을 요구한다, 접촉 인쇄는 필드 크기 제한이 없고, 광범위한 오염(contamination) 문제가 있다. 오염(혹은 다른 손상)은 포토마스크와 가까이 위치해야 하는 기판과 포토마스크 사이에 발생한다. 따라서 접촉 인쇄는 선택할 수 있는 방법에 해당하지 않는다.
본 발명은 마이크로이미징에 관련된 것으로 특히, 렌즈 배열을 이용한 사진석판술(photolithography)에 관한 것이다.
본 발명의 요약에서 언급한 특징과 또 다른 특징, 본발명의 이점과 관점은 첨부한 청구항과 도면의 다음의 상세한 설명에서 좀 더 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 사진석판 장치의 구성도이다.
도 2은 본 발명에 따른 노출 기구의 블록도이다.
도 3는 본 발명에 따른 도 2의 노출 기구의 상세한 블록도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 마이크로 물체 어셈블리의 4개의 선택적인 배열을 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 미세 대물렌즈(micro-objective) 어셈블리에서 두 개의 선택적인 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 육각형의 둘러싼 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 선택적인 렌즈 배열을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 렌즈 배열에서 사용되는 볼과 그루브의 배열 유도장치를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 렌즈층을 배열하기 위해서 구모양 볼의 간격 유도 장치를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 이미징 시스템에서 양 방향의 이미징 경로를 나타낸 것이다.
도 11a는 본 발명에 따른 미세 대물렌즈 어셈블리가 마스크홀더와 일체가 되는 것을 나타낸 것이다.
도 11b는 본 발명에 따른 미세 대물렌즈를 움직이기 위한 이동 경로를 나타낸 것이다.
도 11c는 본 발명에 따른 미세 대물렌즈 어셈블리의 복잡한 이동 경로를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 수직적인 이미징 시스템을 나타낸 것이다.
도 13a 내지 13b는 본 발명에 따른 스캐닝(scanning) 시스템을 나타낸 것이다.
도 13c는 본 발명에 따른 다른 스캐닝 시스템을 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 타일(tile)을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 다른 타일의 레이아웃(layout)을 나타낸 것이다,
도 16은 본 발명에 따른 진동(oscillation) 시스템을 나타낸 것이다.
일반적으로 본 발명은 대물렌즈 패턴의 1:1 이미징을 제공하는 두개의 연속적인 미세 대물렌즈를 포함하는 미세광학 이미징 시스템을 특징으로 한다. 각각의 미세 대물렌즈는 하나 또는 그 이상의 미세렌즈들과 하나 또는 그 이상의 스톱 어레이(stop array)로 이루어진다. 대물렌즈 사이의 이미지는 이미지판에서 미세 대물렌즈 사이에 위치한다. 중간의 이미지는 대물렌즈 이미지와 같은 크기로 바뀌거나 줄일 수 있다. 이미징 시스템은 프린팅하기 위한 방향(앞쪽)과 마스크 웨이퍼를 배열하기 위한 방향(뒤쪽) 모두에서 사용될 수 있다. 이미징 시스템은 간섭 효과를 평준화하기 위해 그리고 이미지판에서 강도를 균일화하기 위해서 옆으로(수직 이미징 시스템의 x, y 평면에서) 이동한다.
본 발명은 기판 위에 이미지를 형성하기 위한 빛을 제공하는 투광원을 포함하는 기판과, 기판 위에 투사하기 위한 패턴을 포함하는 마스크와, 기판 위에 다수개의 렌즈 채널을 지나가는 빛을 투사하기 위한 렌즈 어셈블리와, 간섭효과를 줄이기 위한 기판과 마스크에 대해 평행한 평면에서 렌즈 어셈블리를 움직이는 엑추에이터를 포함하는 기판의 노출을 위한 사진석판 장치를 포함한다.
그리고 본 발명은 다음의 특징을 포함한다.
엑추에이터는 원형을 그리는 제 1 이동 경로를 따라서 렌즈 어셈블리를 움직인다. 상기 원형은 몇개의 렌즈의 지름을 반지름으로 한다. 상기 엑추에이터는 제 1 이동경로를 가로지는 동안 제 2 이동 경로를 따라서 렌즈 어셈블리를 움직인다. 제 2 이동 경로는 더 작은 반지름를 갖는 제 2의 원을 그린다.
상기 렌즈 어셈블리는 다수개의 타일을 포함한다. 타일들은 패턴된 얇은판을 형성하기 위해 배열된다. 패턴된 얇은 판은 타일들 사이에 있는 접합부분을 포함한다. 패턴된 얇은 판은 각각의 타일이나 접합 영역과 관련된 결함들을 제거하기 위해 스캔된다. 패턴된 얇은 판은 각각의 타일 혹은 접합 부분과 관련된 결함들을 없애기 위해서 기판에 대해 움직인다.
상기 렌즈 어셈블리는 기판 뒷면에서 마스크와 기판을 배열하기 위한 마스크의 표면까지 이미지를 투사하기 위한 양방향의 렌즈 채널들을 포함한다.
빛은 다색광이다. 다색광의 성분은 기판에서 다른 깊이에 이미지를 형성한다.
본 발명은 기판 위에 이미지를 형성하기 위한 빛을 제공하는 투광원과, 기판 위에 투사하기 위한 패턴을 포함하는 마스크와, 기판 위에 있는 다수개의 렌즈 채널들을 지나가는 빛을 투사하기 위한 렌즈 어셈블리와, 기판 표면 일부분 위에 투광원으로부터 온 빛을 반사하기 위한 스캐닝 거울를 포함하는 기판 노출를 위한 사진석판 장치를 제공한다. 상기 스캐닝 거울은 기판 표면 전체에 투광하기 위해 이미징 표면에 평행하게 움직일 수 있다.
본 발명은 다음의 특징을 포함한다. 상기 렌즈 어셈블리는 스캐닝 거울에 부착되어 렌즈 어셈블리와 스캐닝 거울이 함께 움직이고, 간섭 효과는 평준화된다. 렌즈 어셈블리는 적어도 기판 크기보다 크고 마스크에 고정된다.
또한, 본 발명은 기판 노출을 위한 사진석판술에서 간섭 효과를 줄이고 렌즈 배열의 결함을 평준화하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은 기판 위의 마스크로부터 이미지를 투사하기 위한 다수개의 렌즈 채널들을 포함하는 렌즈 배열을 제공하는 단계와, 사진석판술 과정 동안 렌즈 배열에서 기판 위의 모든 영역이 둘 또 그 이상의 렌즈 채널들에 의해 상이 비춰지는 것처럼 제 1 경로를 따라서 기판에 대해 렌즈 배열을 움직이는 단계를 포함한다.
본 발명은 종래의 방법과 소자에서 해결할 수 없는 문제들을 해결하기 위해 사진석판술 노출을 사용한 새로운 방법과 소자를 포함한다.
본 발명의 방법은 넓은 영역의 마이크로소자 제조에서 가장 심각한 문제점인 원료 처리량과 제조 산출량을 증가시킬 수 있다. 게다가 본 발명의 렌즈 배열은 이미지판에서 이미지 양을 증가시키기 위해 렌즈 배열의 결함을 보정하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 각각의 우선적인 실시예에 따라 사진석판술의 노출 방법와 장치가 제공된다. 설명되는 각각의 실시예는 장치와 방법 모두를 포함하고 우선적인 실시예는 다른 실시예의 방법과 장치와 다를 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발발은 스텝어, 근접한 프린터들, 근접한 마스크얼라이너(maskaligner)를 포함하는 다양한 사진석판기술의 도구로 결합된다. 설명은 근접한 프린터, 마스크얼라이너 관점에서 한다.
먼저 도 1를 참조하면, 석판 인쇄술의 기계 장치(100)는 기판 처리 시스템(102), 배열(alignment) 기계(도면에는 나타나있지 않음), 도 2에 나타낸 광원를 포함하는 투광 시스템(104), 도 2에 나타낸 미세 대물렌즈 어셈블리와 포토마스크(106)를 포함한다.
처리 시스템(102)은 척(chuck, 110), 기체와 진공의 연관부(plumbing, 112), 피스톤(114), 스텝 모터(118)를 포함한다. 척(110)은 이미지된 기판(111) 즉 웨이퍼를 지지하기 위한 플랫폼을 제공한다. 공기와 진공의 연관부(112)는 외부의 증착 소스(도면에는 나타나 있지 않음)에 의해 진공이 되도록 하기 위해서 척(110) 위에 있는 기판(111)을 유지하기 위한 기판 밑부분에 척(110)을 통과하는 경로를 제공한다. 피스톤(114)은 공기의 작용으로 고정되고 척(110)과 투광 시스템(104)에 평행한 기판(111)을 지탱한다(특히, 미세 대물렌즈 어셈블리).
투광 시스템(104)와 관련된 기판(111)의 배열과 포토마스크(106)는 아래 도 9에서 상세하게 설명된다.
노출 도구(exposure tool)
투광 시스템은 기판(111) 위에 있는 포토마스크(116)의 투광이 필요하다. 선택된 투광원의 타입은 기판 위에 생성된 이미지의 양에 영향을 끼친다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 투광 시스템(104)에서 광학적인 배열의 한 예는 광원(2), 이미징 시스템(202), 포토마스크(106), 미세 대물렌즈 어셈블리를(204) 포함한다. 광원(2)은 쇼트 아크 램프(short-arc lamp)나 엑시머 레이저(excimer laser)가 될 수 있다.
광원(2)으로 온 빛은 타원형의 거울(3)에 의해 집속될 수 있다. 집속된 빛의 스펙트럼의 화학선(化學線) 부분은 냉광 거울(cold light mirror, 4)에 의해 타원형의 거울로 반사되고, 확산기(6)에 의해 균질화되고, 제 1 조정 렌즈(7)의해 조정되고, 한쌍의 렌즈판(8,9)로 보내진다. 렌즈판(8,9)은 다수 개의 렌즈들을 지탱하고(도면에는 나타나있지 않음), 조정 각도와, 투광 빔의 수와, 회전할 수 있는 거울(11)에 제공된 빔의 기하학적인 관계를 제어하기 위해서 렌즈의 수는 조절될 수 있다(보통 7에서 20 사이). 이때 다른 빔은 제 2 조정 렌즈(12)로 조정된다. 다른 빔의 광은 마스크 평면에 겹쳐 놓이게 되고, 그 결과 포토마스크(106)에 투광된다.
포토마스크(photomask)
포토마스크(106)는 진폭 패턴, 위상 패턴 혹은 진폭과 위상의 조합을 포함할 수 있다. 포토마스크(106)는 입사하는 빛의 분배를 바꾼다. 이 빛은 변하지 않는 포토마스크를 통해서 반사되거나, 흡수되거나, 분산되거나, 산란되거나, 전송될 수 있다. 포토마스크(106) 아래에서, 포토마스크(106)에 의해 분배된 빛은 미세 대물렌즈 어셈블리(204)에 도달할 때까지 자유 공간에서 움직인다.
포토마스크(106)는 개구 스톱(aperture stop)들과 동일한 광 필드를 공간적으로 패턴된 광 필드로 바꾸는 개구들이 있는 광마스크이다. 기본적으로 포토마스크(106)는 증착된 크롬 패턴이 있는 평편한 글라스 기판이 될 수 있다. 크롬 패턴은 사진석판기술 과정에서 기판에 전송되는 미세 대물렌즈(원형 또는 다른 구조)를 문제삼지 않는다.
또는 포토마스크(106)는 스톱과 다양한 타입의 개구들을 포함하는 위상 이동 마스크가 될 수 있다. 이때, 포토마스크에서 몇 몇 개구를 지나가는 광 필드 파면(波面)의 위상은 대개 높은 인덱스의 투명 물질들에 의해 이동된다.
미세 대물렌즈 어셈블리
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 미세 대물렌즈 어셈블리(204)는 넓은 면적의 기구에 사용될 수 있고, 따라서 전체 마스크/인쇄 면적을 덮기 위한 크기로 연속된 얇은 판 형태로 될 수 있다. 타일링(tiling)과 스캐닝(scanning) 시스템을 포함하는 미세 대물렌즈 어셈블리(204)의 또 다른 형태는 아래 도 13과 도 14를 참조하여 좀 더 상세하게 설명된다. 상기 얇은 판의 크기는 중요하지 않고, 따라서 상기 어셈블리(204)의 구조가 고려된다. 미세 대물렌즈 어셈블리(204)는 하나의 렌즈가 될 수 있고, 혹은 중간에 있는 이미지판(402)에 대해 대칭적인 복수 개의 렌즈(400-1, 400-2)를 포함할 수 있다. 포토마스크(106)는 중간의 이미지판(402)에 대한 렌즈(400-1)에 의해 이미지되고, 기판(111) 위에 있는 제 2 렌즈(400-2)에 의해 이미지된다. 렌즈(400-1)은 하나의 미세렌즈나 대물렌즈를 형성하는 두 개 이상의 미세렌즈의 조합일 수 있다. 대칭적인 렌즈 시스템은 코마(coma), 일그러짐(distortion), 수평 칼라를 포함하는 비대칭적인 파면 수차를 최소화하도록 한다.
하나 또는 그 이상의 필드 렌즈들(404)은 중간의 이미지판(402)에 대해 대칭적으로 놓일 수 있고, 렌즈들(400-1,400-2) 사이에 놓일 수 있다. 미세 대물렌즈 어셈블리에서 렌즈(400) 사이에 있는 필드 렌즈들은 렌즈(400-1)의 출구 동공을 지나가는 모든 빛이 렌즈(400-2)의 입구에 부딪히도록 한다. 하나 또는 그 이상의 개구 또는 스톱 배열(406)은 시스템을 지나가는 에너지가 통과하는 것을 제한할 수 있고, 인접한 이미징 채널의 누화를 피하도록 할 수 있다.
각각의 렌즈들은 다수 개의 미세 대물렌즈 채널(이하, 채널로함)을 포함한다. 각각의 채널은 미세 대물렌즈 어셈블리를 통과하는 입사광을 전달하고, 이 입사광을 기판이 위치한 이미지판으로 투사한다. 포토마스크(106)의 한 점으로부터 온 빛은 하나 또는 그 이상의 평행한 미세 대물렌즈 채널에 의해 전달된다.
렌즈들(400,404)은 구면(球面) 또는 비구면이고, 한면이 평평하고 다른 면이 볼록하며, 굴절률이 있는 렌즈이거나 그 조합이 될 수 있다. 렌즈들(400,404)은 다른 미세 광학 요소가 될 수 있다. 예를 들면, 양면이 볼록함, 오목함, 요철렌즈 또는 다른 굴절률, 회절률, 경사율(gradient), 혹은 이종의 렌즈들, 프리즘, 회절격자나 위상 변화와 같은 요소들이다. 회절하고 굴절하는 광의 조합은 색수차로 보정될 수 있다. 각각의 렌즈(400)는 주어진 렌즈의 맞은편에서 생성된 회절하고 굴절하는 광을 포함할 수 있다.
렌즈 채널의 배열은 다양하고 반복적인 성질을 만들기 위해서 몇 가지 방법으로 구현될 수 있다. 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7은 렌즈 채널이 어떻게 중심(504,505)에 배열될 수 있는지를 보여준다. 이때, 중심(504,505)은 육각형의 둘러싼 형태와 같이 직각의(도 5a) 또는 삼각형의(도 5b,6, 7)의 반복적인 형태를 한정한다.
도 7는 본 발명의 스캐닝 시스템에서 사용될 수 있는 육각형이 아닌 삼각형 형태를 나타낸 것이다. 육각형이 아닌 형태는 스캐닝 방향과 수직인 방향에서 파생되는 연속한 수평렬(600-1,600-2, 600-3)로 나타낸다. 하나의 실시예에서 동일한 수평렬에 있는 인접한 렌즈 채널은 수평면에 대해 0°에서 60°가 되고(여기서, 오프셋의 0°는 오프셋 없이 완전하게 수평렬이 되거나 오프셋의 60°는 도 6에서 나타낸 것처럼 삼각형 형태로 된다), 대개 0°와 30°사이가 된다. 육각형이 아닌 형태를 사용하는 것과 그 효과는 스캐닝 시스템, 도 11a, 도 11b, 도 11c를 참조하여 아래에서 설명된다.
렌즈들(400,404)은 자외선에서 분명해질 수 있다. 하나의 실시예 렌즈들은 수정(융해된 실리콘)으로 구성된다. 또는 에피택시얼 다이어몬드처럼 높은 굴절률을 갖는 물질은 주어진 렌즈 어셈블리의 분해점 사이즈가 한정된 회절을 증가시키기 위해서 사용될 수 있다. 에피택시얼 다이어몬드는 융해된 실리콘에 비해 더 높은 굴절률를 갖는다. 다른 높은 굴절률을 갖는 물질들은 인디아나주의 인디아나폴리스에 있는 Shipley 회사가 제작하고 굴절률이 1.755(365㎚ 파장에서)인 DPV 포토레지스트 파트 넘버 ″2HS″를 포함할 수 있다.
다수 개의 미세 광학 요소들(예를 들면, 렌즈 채널)은 2 차원 배열에서 배열된다. 이러한 다수 개의 2 차원 배열은 미세 대물렌즈 어셈블리(204)를 형성한다(도 2). 상기 어셈블리는 완성된 기판과 미세 광학 요소들을 샌드위치 구조로 쌓아올림으로써 실현될 수 있다.
쌓아올리는 것은 필요한 공간, 다양한 기판층 사이에 스페이서(spacer)를 둠으로써 이루어질 수 있다. 섬유나 초소형의 정확한 베어링(bearing)은 층 사이에 스페이서로 쓰인다. 또는 기판의 일측(보통 한쪽은 평평하고 다른 면은 볼록한 구조의 뒷면)이 식각되고, 도 8에 나타낸 것과 같이 배열과 간격(spacing) 유도장치가 제공된다. 특히, 볼(800)은 한개의 기판(801)의 하층으로 식각될 수 있고, 식각된 그루브(802)는 인접한 기판의 상층(804)에 대응하도록 매치된다. 일단 배열된 볼(800)과 그루브(802)는 미세 렌즈 어셈블리에서 기판층의 적당한 간격을 제공한다.
기판층 서로의 연결이나 기판과 스페이서의 연결은 접착(cementing), 결합(bonding), 고정(clamping), 일부 용해(local melting), 리베팅(riveting)과 같은 방법에 의해 이루어질 수 있다.
기판층의 배열은 배열 마스크나 물리적인 방법을 사용함으로써 이루어질 수 있다. 마스크얼라이너(maskaligner)를 참조하여 기판을 배열하기 위해 개구는 이용될 수 있다. 미세 대물렌즈의 배열은 도 9를 참조하여 아래에서 상세하게 설명될 것이다.
기판
본 발명에 따른 사진석판기술의 개구는 적어도 하나의 이미지을 형성하기 위한 광학 요소들의 배열을 지나가는 광 필드를 제공한다. 동일한 평명파 광 필드는 포토마스크 혹은 광 필드의 광학적인 대응물과 떨어져 있는 광원에서 생성되고, 패턴 정보를 포함하고 있는 광 필드를 조절하는 포토마스크를 통과한다. 곧 패턴 정보가 있는 광 필드는 미세 대물렌즈 어셈블리를 통과한다. 모든 미세 대물렌즈 채널은 하나의 이미지(불완전한 이미지)를 형성한다. 불완전한 이미지는 기판 위에 있는 원래의 포토마스크의 1:1 복사를 형성한다.
마크스 형태의 이미지는 기판의 감광성층에서 형성된다. 종래의 포토레지스트도 사용될 수 있다.
투광 시스템은 시스템 필요 조건에 따라서 포토마스크를 투광하기 위한 다색 또는 단색 파장을 제공할 수 있다. 다양한 투광 스펙트럼들은 기판(111)에 형성된 이미지에 중대한 영향을 미친다(도 1). 예를 들면, 위에서 언급한 대칭적인 이미지 시스템에서 물질의 산란 때문에 이미지판과 파장은 바뀐다. 인접한 이미지 채널로부터의 이미지가 정확하게 오버랩하는 부합판(plane of coincidence)은 파장과 독립적이다. 따라서 모든 이미지는 포토마스크의 하나의 포인트로부터 생성되고, 다른 파장이 부합판에서 정확하게 오버랩됨으로써 미세 대물렌즈 어셈블리를 통해 전달된다.
그러나 하나의 파장은 이미지판과 같다. 다른 파장으로부터의 다른 이미지는 정확하게 오버랩하지만 이미지판에서 분해능(resolution)은 감소한다. 다중 파장 이미징은 포토레지스트층 두께가 10에서 100 마이크론 혹은 더 두꺼운 두께에서 프린트될 수 있다. 가장 짧은 파장의 이미지(예를 들면 I 라인 영상)는 절연층의 거의 꼭대기에 위치하는 반면 가장 긴 파장의 이미지는 절연층의 거의 밑부분에 위치한다. 이 기술은 다른 절연판에서 다수 개의 이미지를 프린트할 수 있고, 초점 깊이가 50과 100 마이크론 사이일 때 5 마이크론의 분해능이 된다.
기판 배열을 위한 마스크(mask to substrate alignment)
물체의 1:1 이미징을 위해서 미세 대물렌즈 어셈블리는 물체(마스크)와 이미지(기판 위에 형성된 이미지) 사이에 배열되거나 있을 수 있다. 초점 깊이는 이미지판이 실제 이미징 표면에 대해 잘못 배열될 수 있고(미세 대물렌즈 어셈블리의 부적절한 위치, 구부러짐 또는 다른 결함때문에), 이미징 표면에서 필요한 분해능 이미지를 만들 수 있는 거리에 속한다. 근접한 프린팅에서 분해능은 거리(수평 이미징 시스템에서 z축에서)에 대해 급속하게 감소한다.
물체에 대해 이미지판을 유지하기 위한 한 가지 해결방법은 도 9에 나타낸 것 처럼 샌디위치 구조의 마스크와 렌즈 어셈블리(1500)를 제공하는 것이다.
샌드위치 구조는 렌즈 어셈블리(1502) 요소들과 포토마스크(1504) 사이에 고정된 거리가 있다. 이런 구조의 배열은 다수의 독립된 구조를 배열하는 것과 달리 하나의 구조(마스크와 렌즈 샌드위치 어셈블리,1500) 배열로 단순하다. 렌즈 어셈블리와 포토마스크의 공간은 샌드위치 구조에 흩어져 있는 스페이서(1506)의해 지탱될 수 있다. 또는 소자의 식각된 뒷면은 앞에서 설명한 것처럼 볼과 그루브가 형성될 수 있다. 이러한 조합된 구조는 포토마스크 자체 구조의 부착물 때문에 비용이 많이 들지만, 샌드위치 구조의 프린팅 시스템의 간격(보통 1∼5 ㎛)은 프린트가 근접한 프린팅 장치에서 작동하는 동안 최소한의 접촉으로 인한 손상이 발생할 것이다.
혹은 미세 대물렌즈 어셈블리는 포토마스크에 대한 기판의 배열에서 유용하게 사용될 수 있다. 종래의 사진석판기술은 배열 마스크의 사용이나 선행 이미징 마스크에 대해 기판을 배열하기 위해 기판 위에 물리적인 배열 장치를 이용할 수 있다.
본 발명은 기판에 대해 마스크의 배열을 쉽게 할 수 있도록 한다. 도 10을 참조하면, 미세 대물렌즈 어셈블리를 이용하는 시스템은 양방향의 광경로를 제공한다. 특히, 투광원이 기판 위의 이미징 표면에서 이미지에 초점을 맞추기 위해 각각의 미세 렌즈를 통과하는 광경로를 이용하는 것과 같이, 사용자는 포토마스크 밑면에 있는 기판 표면에 위치한 배열 마스크에 상을 비추기 위해 미세 렌즈의 광경로를 이용할 수 있다. 기판 배열을 위한 마스크는 근접하거나 접촉하는 복사용 마스크얼라이너와 결합하여 사용되는 배열 현미경에 의해 수행될 수 있다.
미세 대물렌즈 어셈블리의 이동(movemnet of the micro-objective assembly)
이미지판에서 빛의 강도가 일정한 것은 이미지 분해능에 결정적이다. 빛은 마스크에서 미세 대물렌즈 어셈블리에 있는 조밀하게 둘러싸인 이미징 채널을 통해서 이미지판으로 이동된다. 미세 대물렌즈 어셈블리 구조는 빛을 통과하지 않는 채널들 사이의 빛을 통과시키지 않는 부분이 특징이다. 게다가 채널 중에 하나는 비균질성에 의한 국부적인 영역을 형성하는 결함을 포함할 수 있다. 이미지판의 일정하지 않은 강도는 이러한 비균질 영역으로 부터 발생한다.
게다가 마스크로부터 온 빛을 조밀하게 둘러싼 병행 채널들을 사용하여 이미지판으로 이동시킴으로써 간섭 효과가 생긴다. 평행하게 있는 인접한 이미지 채널을 지나간다. 간섭 효과는 부분적인 간섭성과 비간섭성의 빛에 대해서 이미지판 표면에 생성될 수 있다. 그 결과 이미지판에 사인(sine)곡선 모양을 갖는 간섭 패턴이 형성된다.
마이크로 대물렌즈 어셈블리에서 비균질성을 보상하기 위해서 그리고 다수의 다른 이미지들과 각각의 간섭 패턴들의 중첩을 위해서 미세 대물렌즈 어셈블리는 마스크와 기판에 대해 움직일 수 있다.
미세 대물렌즈 어셈블리가 경로를 따라서 수평방향으로(수직 시스템에 대한 빛의 수직방향) 움직이는 것은 특별한 이미징 시스템의 결함들을 평준화하는 것으로써 간섭과 결합 영향들을 효과적으로 제거될 수 있다. 이미지 필드를 가로지르는 빛의 강도는 이동에 의해서 균질로 된다. 이 이동은 마스크로부터의 거리와 평행에서 정확하게 될 수 있고 기판은 유지될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 미세 대물렌즈 어셈블리는 몇 개의 렌즈의 지름을 반지름으로 하는 제 1 원형 경로(1182)를 따라서 움직일 수 있다. 제 1 원형 경로의 최소 지름은 결함이 있는 렌즈 상태를 보상하기 위한 몇 개의 렌즈 지름이다. 좀 더 큰 경로는 미세 대물렌즈 어셈블리와 관련된 기계적인 필요 조건을 단순화 하기 위해서 사용될 수 있다. 제 2 원형 경로(1184)는 임의의 렌즈의 중심이 제 1 원형 경로에 의해서 한정되는 전체 이동 영역을 덮도록 하기 위해서 제 1 원형 경로를 따라 이동하는 미세 대물렌즈 어셈블리에 적용될 수 있다.
혹은 미세 대물렌즈 어셈블리는 미세 대물렌즈 어셈블리가 프린트/이미지 영역을 스캔하는 스캐닝 시스템과 일체가 될 수 있다. 스캐닝은 놓쳤거나 손상된 렌즈의 영향을 평준화하도록 돕는다. 스캐닝 시스템에서의 이미지를 지나가는 렌즈 라인에서, 하나 또는 그 이상의 렌즈 결함은 기판에 투사된 합성 이미지의 결과에서 효과를 줄인다. 이는 더 많은 수의 결함이 없는 렌즈들 또한 라인에서 이미지를 지나가기 때문이다. 스캐닝은 렌즈 어셈블리에서의 작은 틈 때문에 빛의 산란 또는 손실을 최소화하고 평준화하는 경향이 있다. 스캐닝 시스템에서 경로를 따라 미세 대물렌즈 어셈블리가 이동하는 것은 이미지판에 균일한 투광을 제공한다. 스캐닝 시스템은 도 13a 내지 도 13c를 참조하여 아래에서 좀 더 상세하게 설명될 것이다.
적용(application)
하나의 시스템 사용으로 FPD를 만든다. 본 설명은 FPD 생산에 초점을 맞춰서 있는 반면 본 발명의 기술은 다양한 마이크로소자를 편리하게 만드는데 사용될 수 있다. 종래의 FPD 생산에는 스텝어를 사용하는 것이 필요했다. 이때 스텝어는 완성된 소자를 만들기 위해서 넓은 영역에 걸쳐 여러번 노출된다. 심한 투광은 이러한 시스템의 원료 처리량과 산출량에서 나타난다. 이런 투광을 피하기 위해서 앞에서 설명하고, ″ 사진석판기술을 이용한 레즈 배열″ 이라는 제목을 가지고 출원 중인 명세서에 공개된 것처럼 넓은 영역의 도구는 유용하게 사용될 수 있다.
종래의 FPD 생산 기술은 여러 번 기판의 단계(노출)를 포함한다. 앞에서 공개된 기술과 일치하여 조립된 넓은 영역의 미세 대물렌즈 어셈블리를 포함하는 넓은 영역의 도구는 종래의 스텝어를 사용하는 것과 관련하여 투광을 분해할 것이다.
그러나 매우 넓은 미세 대물렌즈 어셈블리의 사용에서 투광은 있다. 첫째, 대부분의 종래 이미징 시스템은 수평방향으로 온다. 즉, 이미지판은 수평이고 모든 렌즈 요소들은 수평 위치에 있다. 따라서 렌즈 요소들의 크기가 커짐에 따라 렌즈 요소에서 중력 효과가 생긴다. 시스템의 이미징 특징은 렌즈 사이의 상대적인 간격, 물체, 이미지와 관련된다.
기울어짐(sagging)은 전체 표면 영역에 걸쳐 이미지 분해능을 떨어뜨린다.
수직 이미징 시스템(vertical imaging system)
중력의 영향을 최소화하기위해서 앞에서 설명한 미세 대물렌즈 어셈블리 이미지 시스템은 큰 도구의 수직 이미징 시스템과 일체화될 수 있다. 도 12를 참조하면, 렌즈가 수직방향으로 쌓아올려진 수직 이미징 시스템을 나타낸 것이다. 수직 이미징을 제공함으로써 렌즈에 대한 중력의 영향은 효과적으로 없어지진다. 스캐닝 시스템에서 사용되는 다른 수직 노출 도구는 도 13a 내지 도 13c와 연결하여 아래에서 설명된다.
스캐닝 시스템(scanning system)
수직 시스템은 미세 대물렌즈 어셈블리(렌즈 배열)에서 중력의 영향을 줄이는 반면 매우 큰 미세 대물렌즈 어셈블리는 생산하기 힘들고 비용이 비싸다. 이는 렌즈 어셈블리 자체를 생산하기 위해 필요한 미세가공기술 때문이다. 미세 대물렌즈 어셈블리의 크기는 미세 대물렌즈 어셈블리를 스캐닝 시스템으로 완성함으로써 최소화할 수 있다. 그리고 이미징 시스템의 렌즈 어셈블리 부분은 더 큰 마스크/프린트 영역의 단지 작은 부분을 덮는다. 스캐닝 시스템은 또한 이미지판에서 동일한 투광을 유용하게 제공한다. 더 큰 마스크 프린트 영역을 노출시키기 위한 방법들은 여러 가지가 있다. 그 중 한가지 방법은 고정된 광원, 웨이퍼, 기판에 대해 미세 대물렌즈 어셈블리를 스캔하는 것이고, 그 중에 다른 한 가지 방법은 광원과 미세 대물렌즈 어셈블리에 의해 동시에 마스크와 웨이퍼를 스캔하는 것이다.
반도체 산업에서 스캐닝 시스템은 일반적으로 위에 언급한 두 가지 방법 중 후자 쪽의 방법을 사용하는 반면, 미세 대물렌즈 어셈블리의 특성은 전자 쪽이 더 좋은 해결책이다. 미세 대물렌즈 어셈블리는 일반적으로 투사(투광) 시스템보다 무게가 2 내지 3배 더 가볍다. 따라서 미세 대물렌즈 어셈블리가 이동하는 스캐닝 시스템이 더 좋다.
도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 스캐닝 시스템(1300)이 소스(1102), 스캐닝 거울(1104), 포토마스크(1108)과 기판(1110) 사이에 있는 렌즈 어셈블리(1106)를 포함하는 것을 나타낸 것이다. 스캐닝 거울(1104)은 기판에 대한 한 개의 축(z축)에서 수직방향의 열(1112)을 따라서 스캐닝 거울(1114)을 이동하기 위한 모터와 결합되어 있다.
노출 도구(1114)는 소스(1102)), 타원형의 반사경(1120), 콜드 미러(cold mirror, 1122), 셔터(shutter, 1124), 조리개(1126), 콘덴서(1128), 제 1 접는 거울(1130), 조리개(1132), 제 2 접는 거울(1134),파리눈(fly eye, 1136), 포물선 모양의 거울(1138)를 포함한다.
하나의 실시예로 노출 도구(1114)는 독일 Garching 지역의 Karl Suss KG GmbH ＆ Co 에서 제작한 MA-5000 스텝어의 노출 도구이다.
다수개의 확장된 광원 이미지는 투광 패턴을 노출판(1140)에 보내기 위해서 투광 패턴을 스캐닝 거울(1104)에 제공하는 포물선 모양의 거울(1138)을 나타낸다. 노출판(1140)에서 여러 영역에 걸쳐 투과 패턴을 만들기 위해서 스캐닝 시스템(1104)는 z축에서 움직인다.
일반적으로 포토마스크(1108), 렌즈 어셈블리(1106), 기판(1110)은 노출판(1140)에 위치한다. 도 13b는 일반적으로 U 모양의 브래킷(1139)에 의해 스캐닝 거울(1104)에 연결되어 있는 움직이는 미세 대물렌즈 어셈블리(204)를 포함한다. 이러한 구조에서 작은 미세 대물렌즈 어셈블리(204)는 더 넓은 영역의 기판(111) 위에 상을 비출 수 있다. 미세 대물렌즈 어셈블리는 스캐닝 거울에 의해서 제공되는 투광 패턴보다 크거나 똑같은 크기로 될 수 있다. 더 작은 미세 대물렌즈 어셈블리는 생산하기 더 쉽고 더 경제적일 수 있다. 기판 표면에 이미징하기 위해서 포토마스크를 지나가는 광원으로 부터의 빛을 변조함으로써 기판의 여러 부분을 투광하는 기판 위에 미세 대물렌즈 어셈블리와 광원은 일치하여 움직인다. 혹은 미세 대물렌즈 어셈블리(204)는 고정될 수 있다. 이런 구조에서(도 13c에 나타낸 것과 같이) 마스크(106)와 미세 대물렌즈 어셈블리(204)는 마스크 고정장치(1142)에 의해 수직방향으로 고정된 위치에 배열된다. 기판(111)은 기판 고정장치(1146)에 의해 척(1144)과 미세 대물렌즈 어셈블리(106)사이의 위치에 있다. 굴절성의 볼(도면에 나타나 있지 않음)은 렌즈 어셈블리와 기판의 수평 배열을 제공하는 기판 사이에 주입된다. 센서(도면에 나타나 있지 않음)는 절연성의 볼이 렌즈 어셈블리 및 기판과 접촉하는 힘의 크기를 측정하고, 그 결과는 척(1144)의이동을 제어하는 제어 회로(도면에는 나타나 있지 않음)로 피드백된다.
스캐닝은 사진석판기술 시스템에서 많은 장접이 있다.
첫째, 스캐닝 시스템은 상이 비춰진 기판에 노출 강도를 집적하는 시간을 일정하게 제공한다. 한정된 필드를 가진 광원은 시스템 원료 처리량을 줄이는 것 없이 스캐닝 시스템에서 사용될 수 있다. 게다가 스캐닝 시스템이 수직방향의 시스템에서 노출하는 동안 스캐닝은 또한 수평방향의 시스템에서 유용하게 사용될 수 있다. 수평방향의 시스템에서, 스캐닝은 중력 영향때문에 일그러짐이 일어나기 쉬운 작은 미세 대물렌즈 어셈블리를 사용할 수 있다.
타일링 시스템(tiling system)
렌즈 어셈블리의 크기를 줄이기 위한 다른 방법은 타일링과 같은 넓은 영역을 이미지하는 것이 필요하다. 타일링은 넓은 영역을 이미지하는 패턴에서 일련의 미세렌즈들을 이어 맞추는 것과 연관된다. 각각의 렌즈들은 상대적으로 자고, 쉽게 제작되고, 수평방향의 시스템에서 앞에서 설명한 휨(sagging) 효과로 쉽게 손상되지 않는다. 타일들은 일반적인 투명 기판(UV에 투명한)에 올려놓음으로써 연결된다. 그러나 이 기판의 두께는 포토마스크 대 렌즈 어셈블리 또는 렌즈 어셈블리 대 기판의 간격(거리)보다 더 클 수는 없다. 이런 시스템에서 간격은 6 인치의 이미징 시스템에서 사용되는 2.5㎜로 1㎜에서 5㎜ 이다. 타일 배열이 클수록 수평 장치의 조건을 만족하는 기계적인 안정성 조건을 요구하는 투명 기판의 두께는 더 두껍다.
도 14를 참조하면, 기계적으로 딱딱한 구조의 변(1202)은 타일 배열(1200)의 경계를 따라서 있다. 연결부(1204)는 각각의 타일(1206)을 연결하기 위해 간격이 있는 착색된 유리와 유사한 구조로 형성될 수 있다. 혹은 접착체, 기계적인 홀더, 용접이나 다른 수단이 각각의 타일을 연결하기 위해 사용될 수 있다.
타일링은 물체를 이미징하는데 즉 경계 영역에 한 가지 문제가 있다. 타일 사이에 경계는 빛의 산란 또는 장해가 일어날 수 있는 영역이다. 따라서 이러한 결함이 있는 영역에 상응하는 물체 영역은 기판 위에 상이 비추어지지 않을 수 있다. 일련의 렌즈 채널의 에지에서 완전하게 끝나는 에지가 있는 타일은 이상적으로 제작될 수 있다.
일련의 렌즈 채널은 이상적으로 전체 기판 위에 이미징하기 위해 제공하는 타일의 에지에 근접하게 열(row)을 형성해야 한다. 불행하게도 렌즈(육각형의 둘러싼)의 공간적인 기하학과 이미징 기술은 그렇게 할 수 있다. 타일의 표면의 에지 영역은 및을 방해하거나 산란시키는 많은 불완전한 렌즈들을 포함하고, 일부 영역에서 전체 이미징을 형성한다. 게다가 영역 사이의 접합부는 다른 물질들(옆에서 설명한 착색된 유리 구조에서 사용될 수 있는 것과 같은)을 포함할 수 있고 그 결과 더 큰 결함있는 영역이 된다. 본 발명은 계속해서 넓은 영역에 걸쳐 상을 비추는 동안 이러한 결함있는 영역의 영향을 최소화하거나 평준화하는 여러 가지 방법들을 제공한다.
1.스캐닝 시스템(scanning systems)
렌즈 어셈블리에서 국부적인 결함과 관련하여 앞에서 설명한 바와 같이, 스캐닝 시스템은 타일링 결합때문에 생긴 결함들을 최소화하는데 사용될 수 있다. 특히, 타일들은 이런 접합 라인의 영향을 최소화하기 위한 스캔에 대해 일정 방향으로 놓일 수 있다.
도 15를 참조하면, 넓은 영역의 스캔에서 타일링 배열(1400)을 나타낸 것이다. 이상적으로 타일은 타일 경계가 스캔의 방향에 있지 않도록 배열된다. 마름모 모양 조각의 레이아웃(layout)은 상이 비춰진 기판에서 결함있는 영역이 생기는것을 없앤다.
타일링은 넓은 영역의 이미지를 만들기 위해 스캐닝 기ㅖ를 따라서 유용하게 사용될 수 있다. 이런 실시예에서 렌즈 어셈블리는 도 15에 나타낸 것과 유사한 형태로 타일된다. 렌즈 어셈블리는 투광 소스를 따라서 움직이고 그 결과 타일 배열에서 에지(접합부)때문에 결함을 평준화한다.
2. 타일 배열의 이동(movement of the tile array)
타일에서 접합부의 영향을 줄이기 위한 다른 방법은 타일 사이의 접합부를 효과적으로 줄이기 위해 타일 배열을 움직이는 것이다. 앞 단락에서 설명한 바와 같이, 이미징 표면(기판)에 대해 타일을 움직이는 것의 효과는 결함으로 인한 영향을 평준화하는 것이다. 이미지된 영역 위의 전체 타일을 스캐닝하는 것보다 큰 타일이 접합 영역을 보상하기 위해 움직이는 것만큼 긴 타일이 사용될 수 있다. 타일의 이동은 x축과 y축 회전을 제공하는 하나 또는 두 방향(일차원 또는 이차원의 진동)에서 될 수 있다(수평 이미징 시스템으로 가정하고). 회전은 타일 배열에서 임의의 타일 접합부와 수직이다. 따라서 일차원 타일 배열에서 배열의 이동은 한방향에서 필요하다. 이차원 배열은 넓은 이미징 영역에서 사용될 수 있고, 이차원 이동이 필요하다. 이차원 타일 배열에서 진동 패턴은 사이클로이드 경로(cycloid path)이다.
도 16을 참조하면, 제공된 엑추에이터(1400)은 이차원에서 배열을 회전하기 위해 타일 렌즈 어셈블리(1402)에 결합한다. 엑추에이터는 피에조 전기 모터나 다른 수단이 될 수 있다. 시간을 평준화하는 것은 타일 배열이 움직이는 거리에 비례하고, 타일 배열 시간은 특정 영역에서 많이 걸린다. 이동이 클수록 타일 넓이의 거리의 평균이 커진다. 타일이 임의의 차원에서 이동하는 최소 거리는 평균낸 경계 영역(접합부)의 넓이의 몇 배이다.
본 발명은 특정한 실시예에 대해 설명되었고, 본 발명은 이 실시예로 한정되지 않는다. 다른 실시예들은 다음의 청구범위 내에 있다
상기 내용에 포함되어 있음.

Claims (21)

  1. 기판 위에 이미지를 형성하기 위한 빛을 제공하는 투광원과;
    상기 기판 위에 투사하기 위한 패턴을 포함하는 마스크와;
    상기 기판 위에 있는 다수개의 렌즈 채널들을 지나가는 빛을 투사하기 위한 렌즈 어셈블리와;
    간섭 효과를 줄이기 위해 마스크와 기판에 대해 평행한 평면에서 상기 어셈블리를 움직이기 위한 엑추에이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 사진석판 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑추에이터는 원형으로 된 제 1 이동 경로를 따라서 상기 렌즈 어셈블리를 움직이는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 원형은 상기 몇 개의 렌즈 지름을 반지름으로 하는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 엑추에이터는 제 1 이동 경로를 가로지르는 동안 제 2 이동 경로를 따라서 렌즈 어셈블리를 움직이고, 제 2 이동 경로는 더 작은 반지름을 갖는 제 2의 원을 그리는 것을 특징으로 사진석판 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 다수개의 타일(tile)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 타일은 패턴된 얇은 판을 형성하기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 패턴된 얇은 판은 타일들 사이에 있는 접합 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴된 얇은 판은 각각의 타일 또는 접합 영역과 관련된 결함들을 제거하기 위해 스캔하는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴된 얇은 판은 각각의 타일이나 접합 영역과 관련된 결함들을 제거하기 위해 기판에 대해 움직이는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 기판 뒷면에서 마스크와 기판을 배열하기 위한 마스크의 표면까지 이미지를 투사하기 위해 양방향의 렌즈 채널들을 포함하는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛은 다색광인 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다색광의 성분들은 기판에서 다른 깊이로 이미지를 만드는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 표면의 일부분 위에 투광원으로 온 빛을 반사하기 위한 스캐닝 거울을 더 포함하고, 상기 스캐닝 거울은 기판 표면 전체에 투광하기 위해 이미징 표면과 평행하게 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 스캐닝 거울에 부착되어서 렌즈 어셈블리와 스캐닝 거울이 함께 움직이고, 간섭 효과는 평준화되는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 크기는 적어도 기판보다 크고, 마스크에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  16. 기판 위에 이미지를 형성하기 위한 빛을 제공하는 투광원과,
    기판 위에 투사하기 위한 패턴을 포함하는 마스크와,
    기판 위에 있는 다수개의 렌즈 채널들을 지나가는 빛을 투사하기 위한 렌즈 어셈블리와,
    기판 표면 전체에 투광하기 위해 이미징 표면에 평행하게 움직일 수 있고, 기판 표면 일부분 위에 투광원으로부터 온 빛을 반사하기 위한 스캐닝 거울을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는 스캐닝 거울에 부착되어 렌즈 어셈블리와 스캐닝 거울이 함께 움직이고, 간섭 효과는 평준화되는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리의 크기는 적어도 기판보다 크고 마스크에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 사진석판 장치.
  19. 사진석판술을 이용한 기판 노출에서 간섭 효과를 줄이고 렌즈 배열의 결함을 평준화하기 위한 방법에 있어서,
    기판 위의 마스크로부터 이미지를 투사하기 위한 다수개의 렌즈 채널들을 포함하는 렌즈 배열을 제공하는 단계;
    사진석판술 과정동안 렌즈 배열에서 기판 위의 모든 영역이 둘 또 그 이상의 렌즈 채널들에 의해 상이 비춰지는 것처럼 제 1 경로를 따라서 기판에 대해 렌즈 배열을 움직이는 단계를 포함하는 이루어지는 것을 특징으로 하는 사진석판 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 경로는 원모양을 그리는 것을 특징으로 하는 사진석판 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 렌즈 배열은 제 1 이동 경로를 가로지르는 동안 제 2 이동 경로를 따라서 움직이고, 제 2 이동 경로는 더 작은 반지름을 갖는 두번째 원을 그리는 것을특징으로 하는 사진석판 방법.
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