KR20040010084A - 패턴 묘화장치 및 패턴 묘화방법 - Google Patents

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Abstract

감광재료에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화장치에 있어서, 반사광을 변조하는 미소 미러 군(群)을 가지는 DMD가 설치된 헤드부, 기판을 유지하는 스테이지, 및 헤드부및 스테이지를 상대적으로 이동하는 기구가 설치된다. DMD의 각 미소 미러로부터의 광은 기판 위의 광 조사 영역(61)으로 안내되어, 기판이 헤드부에 대해서 이동함으로써, 광 조사 영역(61)이 기판 위를 이동한다. DMD는, 광 조사 영역(61)의 배열이 주(主)주사 방향에 관해서 경사지도록 헤드부에 설치되고, 대략 주 주사 방향에 인접하는 2개의 광 조사 영역(61) 사이의 부 주사 방향에 대한 거리(L1)는 기판 상의 묘화 셀(620)의 부 주사 방향의 피치(P1)와 동등하게 된다. 이것에 의해, 각 묘화 셀(620)을 중심으로 하는 중복 노광을 행할 수 있어, 정밀도 좋게 패턴 선폭을 제어하면서 고속으로 묘화를 행할 수 있다.

Description

패턴 묘화장치 및 패턴 묘화방법{Pattern writing apparatus and pattern writing method}
본 발명은, 감광재료를 노광하여 패턴을 묘화(描畵)하는 패턴 묘화장치에 관한 것이다.
종래부터, DMD(Digital Micromirror Device) 등의 공간광변조(spatial light modulator) 디바이스에 의해 변조된 광 빔을 반도체 기판과 프린트 기판 등(이하,「기판」이라 한다)에 형성된 포토레지스트막 위에 조사하여, 미세한 패턴의 노광(露光)(즉, 노광에 의한 패턴의 묘화)을 행하는 기술이 알려져 있다.
일본특허공개 소62-21220호 공보에서는, DMD의 미소(微小) 미러 군에 의해 공간 변조된 광 빔을 감광재료 위에 조사하면서, 감광재료를 소정의 거리만큼 보내면서 DMD로의 신호를 제어하여 미세한 패턴을 묘화하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 일본특허공개 2001-133893호 공보에서는, DMD가 형성하는 감광재료 위의 상(像)을 주(主) 주사(走査)방향에 대해서 45°만큼 기울여 더 미세한 패턴을 묘화하는 방법이 제안되어 있다. 도 1은, 일본특허공개 2001-133893호 공보에서의 묘화의 모양을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 있어서, 감광재료 위의 DMD의 상(90)중에서 주 주사 방향에 수직한 방향으로 1열로 늘어 선 광 조사 영역(irradiation region)군(91)은 DMD의 주 주사 미러 세트에 대응하고, 주사 방향에 수직한 방향에 관해서 광 조사 영역(91)의 영역 사이에 위치하는 또 하나의 광 조사 영역군(92)은 DMD의 보간(補間) 주 주사 미러 세트에 대응한다. 상(90)은 주 주사 방향인 화살표(94)의 방향에 감광재료 위를 주사하여, 어떤 시점에서 주 주사 미러 세트의 각 미러에 의해 노광되는 감광재료 위의 영역의 사이가 보간 주 주사 미러 세트의 각 미러에 의해 노광되어, 미세한 패턴의 묘화가 실현된다.
그런데, DMD 등의 공간광변조 디바이스에서는, 감광재료 위에 결상(結像)된 상(즉, 광 빔의 공간 변조를 나타내는 패턴)을 변경할 때, 각 광변조 소자에 대응하는 메모리셀에 데이터를 기록하는 시간과, 리셋 펄스를 수신하고 나서 각 광변조 소자가 홀드(즉, DMD의 각 미소 미러의 자세가 안정한다)될 때까지의 시간 등이 필요하지만, 이들의 시간을 단축하는데는 기술적인 한계가 있다. 따라서, 공간광변조 디바이스를 더 고속으로 구동시키는 것에 의해 노광에 의한 패턴 묘화(pattern writing)를 고속화하는 것은 용이한 것은 아니다.
예를 들어, 48행 1024열의 미소 미러로 구성되는 블록이 열(列)방향으로 16개 늘어져 768행 1024열로 된 것이 있고, 이와 같은 DMD에서는 블록마다 제어가 행해지도록 되어 있다. 그렇지만 블록 내에 기록 데이터의 어드레스 지정은, 통상 행(行)단위로 지정하는 것이므로, 도 1에 나타낸 방법에서 DMD를 사용하는 경우는, 주 주사 미러 세트 및 보간 주 주사 미러 세트의 일부를 포함해서 모든 블록에 데이터의 기록을 행할 필요가 있어, 고속으로 패턴을 묘화하는 것이 곤란해진다.
본 발명은 미세한 패턴을 고속으로 묘화하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 감광재료에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 패턴 묘화장치는, 격자 형태로 배열된 광 조사 영역군의 각각으로 광을 조사하는 헤드부와, 감광재료 위에 있어서 상기 광 조사 영역군을 배열방향에 대해서 경사진 주사 방향으로 주사하고, 상기 감광재료 위의 복수의 묘화영역의 각각에 대해서 복수의 광 조사 영역을 통과시키는 주사기구와, 상기 광 조사 영역군의 주사에 동기하면서 상기 광 조사 영역군으로의 광 조사의 온/오프(ON/OFF)를 개별로 제어하는 것에 의해, 상기 감광재료 위의 각 묘화영역에 조사되는 광의 양을 제어하는 컨트롤러를 구비한다.
본 발명에 의하면, 감광재료 위에 효율 좋게 광을 중복하여 조사할 수 있어, 패턴을 고속으로 묘화하는 것이 실현된다.
본 발명의 더 바람직한 실시형태에서는, 상기 광변조 소자군의 각 소자가, 자세를 변경하는 미소 미러이고, 광 조사 영역이 서로 수직한 2방향에 대해서 등간격으로 배열된다.
본 발명의 하나의 국면에서는, 상기 광 조사 영역군의 2개의 배열방향중 상기 주사 방향에 대략 따르는 방향에 관해서 서로 인접하는 광 조사 영역에 있어서, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 대한 중심 사이의 거리가, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 관해서 서로 인접하는 묘화영역의 중심 사이의 거리와 동등하다.
보다 바람직하게는, 상기 컨트롤러가, 상기 주사 방향으로 늘어선 2개의 묘화영역의 중심 사이의 거리의 2배의 거리만큼 상기 광 조사 영역군을 주사시키는 동안에 상기 광 조사의 온/오프(ON/OFF)를 1회 제어한다.
이것에 의해, 보다 고속으로 패턴을 묘화할 수 있다.
또, 상기 주사기구가, 상기 광 조사 영역군을 연속적으로 이동하는 것에 의해, 고속의 묘화가 촉진된다.
구체적으로는, 패턴 묘화장치는 프린트 배선기판용의 기판 위의 포토레지스트막에 패턴을 묘화한다.
본 발명은, 감광재료에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화방법에 관한 것이기도 하다.
도 1은 종래의 패턴 묘화장치에 의한 노광동작을 설명하기 위한 도면,
도 2는 패턴 묘화장치의 개략 구성을 나타내는 도면,
도 3은 DMD를 나타내는 도면,
도 4는 패턴 묘화장치에 의한 노광동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 노광동작의 흐름을 나타내는 도면,
도 6은 패턴 묘화장치에 의한 노광동작을 설명하기 위한 도면,
도 7은 패턴 묘화장치에 의한 노광동작을 설명하기 위한 도면,
도 8의 (a) 내지 (c)는 주(主)주사 방향에 관해서 묘화 셀에 광이 조사되는 모양을 설명하기 위한 도면,
도 9의 (a) 내지 (c)는 부(副)주사 방향에 관해서 묘화 셀에 광이 조사되는 모양을 설명하기 위한 도면,
도 10은 패턴 묘화장치에 의한 노광동작의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 11의 (a) 내지 (d)는 배속(倍速)동작에 있어서 주 주사 방향에 관해서 묘화 셀에 광이 조사되는 모양을 설명하기 위한 도면,
도 12의 (a) 및 (b)는 비교예와 본 발명에 관한 패턴 묘화장치와의 비교를행하기 위한 도면,
도 13은 기판 위의 DMD의 상(像)을 나타내는 도면이다.
본 발명의 상기 및 그 이외의 목적, 특징, 양상 및 이점은 첨부된 도면과 결합되는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 2는, 본 발명의 일실시형태에 관한 패턴 묘화장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에서는 장치의 내부 구조를 나타내기 위해 장치의 일부를 파선으로 나타내고 있다. 패턴 묘화장치(1)는, 포토레지스트막이 형성된 기판(9)을 유지하는 스테이지(2), 스테이지(2)를 도 2중의 Y 방향으로 이동시키는 스테이지 이동기구(31), 광 빔을 기판(9)으로 향해서 방사하는 헤드부(4), 헤드부(4)를 도 2중의 X 방향으로 이동시키는 헤드부 이동기구(32) 및 스테이지 이동기구(31), 헤드부(4) 및 헤드부 이동기구(32)에 접속된 제어부(5)를 가진다.
헤드부(4)는, 광을 방사하는 램프인 광원(41) 및 격자 형태로 배열된 미소 미러 군이 설치된 DMD(42)를 가지고, 미소 미러 군에 의해 광원(41)으로부터의 광 빔이 반사되는 것에 의해 공간 변조된 광 빔이 도출된다.
구체적으로는, 광원(41)에서 방사된 광은 미러(431) 및 렌즈(432)에 의해 광량 조정필터(light control filter)(44)로 안내되어, 광량 조정필터(44)에 있어서, 광 빔이 소망의 광량으로 조정된다. 광량 조정필터(44)를 투과한 광 빔은 로드 인터그레이터(rod integrator)(433), 렌즈(434) 및 미러(435)를 통해서 미러(436)로 안내되고, 미러(436)는 광 빔을 집광시키면서 DMD(42)로 안내한다. DMD(42)로 입사하는 광 빔은 소정의 입사각(angle of incidence)(예를 들어, 24도)에서 DMD(42)의 미소 미러 군에 균일하게 조사된다. 이상과 같이, 미러(431), 렌즈(432), 로드 인터그레이터(433), 렌즈(434), 미러(435) 및 미러(436)에 의해 광원(41)으로부터의 광을 DMD(42)로 안내하는 조명광학계(43a)가 구성된다.
DMD(42)의 각 미소 미러중 소정의 자세(후술하는 DMD(42)에 의한 광 조사의 설명에 있어서, ON 상태에 대응하는 자세)에 있는 미소 미러로부터의 반사광만으로형성되는 광 빔(즉, 공간 변조된 광 빔)은 줌렌즈(437)로 입사하고, 줌렌즈(437)에 의해 배율이 조정되어 미러(438)를 통해서 투영렌즈(projector lens)(439)로 안내된다. 그리고, 투영렌즈(439)로부터의 광 빔은 미소 미러 군에 대해서 광학적으로 공역(共役)(conjugate)한 기판(9) 위의 영역으로 조사된다. 이와 같이, 패턴 묘화장치(1)에서는 줌렌즈(437), 미러(438), 투영렌즈(439)에 의해, 각 미소 미러로부터의 광을 기판(9) 위의 대응하는 광 조사 영역으로 안내하는 투영광학계(43b)가 구성된다.
스테이지(2)는 리니어 모터인 스테이지 이동기구(31)의 이동체측에 고정되어 있고, 제어부(5)가 스테이지 이동기구(31)를 제어하는 것에 의해, 미소 미러 군으로부터의 광이 조사되는 광 조사 영역군(1개의 미소 미러가 1개의 광 조사 영역에 대응하는 것으로 한다)이 포토레지스트막 위를 도 2중의 Y 방향에 상대적으로 이동한다. 즉, 광 조사 영역군은 헤드부(4)에 대해서 상대적으로 고정되고, 기판(9)의 이동에 의해 광 조사 영역군이 기판(9) 위를 이동한다.
헤드부(4)는 헤드부 이동기구(32)의 이동체측에 고정되고, 광 조사 영역군의 주 주사 방향(도 2중의 Y 방향)에 대해서 수직한 부 주사 방향(X 방향)으로 간헐적으로 이동한다. 즉, 주 주사가 종료할 때마다 헤드부 이동기구(32)는 다음의 주 주사의 개시위치에서 헤드부(4)를 X 방향으로 이동시킨다.
도 3은 DMD(42)를 나타내는 도면이다. DMD(42)는 실리콘 기판(421)의 위에 다수의 미소 미러가 격자 형태로 등간격으로 배열된(서로 수직한 2 방향으로 M행 N열로 배열되어 있는 것으로 하여 이하 설명한다) 미소 미러 군(422)을 가지는 공간광변조 디바이스이고, 각 미소 미러에 대응하는 메모리셀에 기록된 데이터에 따라서, 각 미소 미러가 정전계(static electric field)의 작용에 의해 소정의 각도만큼 기울어진다.
도 2에 나타내는 제어부(5)에서 DMD(42)로 리셋 펄스가 입력되면, 각 미소 미러는 대응하는 메모리셀에 기록된 데이터에 따라서 반사면의 대각선을 축으로 하여 소정의 자세로 일제히 기울어진다. 이것에 의해, DMD(42)에 조사된 광 빔은 각 미소 미러의 기울어지는 방향에 따라서 반사되고, 광 조사 영역으로의 광 조사의 온/오프(ON/OFF)가 행해진다. 요컨대, 메모리셀에 온(ON)을 나타내는 데이터가 기록된 미소 미러가 리셋 펄스를 수신하면, 그 미소 미러로 입사하는 광은줌렌즈(437)로 반사되어, 대응하는 광 조사 영역에 광이 조사된다. 또한, 미소 미러가 오프(OFF) 상태로 되면, 미소 미러는 입사한 광을 줌렌즈(437)와는 다른 소정의 위치로 반사하고, 대응하는 광 조사 영역은 광이 안내되지 않은 상태로 된다.
도 4는, 패턴 묘화장치(1)에서의 기판(9) 위의 광 조사 영역(61) 및 묘화 셀(620)을 나타내는 도면이다. 광 조사 영역(61)은 헤드부(4)에 대해서 고정된 영역이고, 묘화 셀(writing cell)(620)은 기판(9) 위에 고정된 묘화의 최소 단위에 상당하는 영역이며, 헤드부(4)가 기판(9)에 대해서 상대적으로 이동하는 것에 의해, 광 조사 영역(61)이 묘화 셀(620) 위를 이동한다. 묘화 셀(620)은, DMD(42)에 의한 1회의 노광 제어에서의 광 조사 영역(61)의 중심위치(정확하게는, 연속적으로 이동하고 있는 도중의 광 조사 영역(61)의 중심위치)를 기준으로 기판(9) 위의 영역을 분할한 노광영역이다. 도 4에서는, DMD(42)의 각 미소 미러에 대응해서 광이 조사되는 격자 형태의 광 조사 영역군을 2점 쇄선으로 나타내고, 기판(9) 위의 묘화 셀군을 실선으로 나타내고 있다. 또, 도 4에서는 묘화 셀(620) 및 광 조사 영역(61)의 일부만이 도시되어 있다.
묘화 셀(620)은 도 4중의 X 방향(부 주사 방향) 및 Y 방향(주 주사 방향)에 각각 피치 P1 및 P2로 배열된 사각형의 노광영역이고, 대응하는 묘화 셀 데이터(DMD(42)에 기록되는 데이터)에 따른 광의 조사가 묘화 셀(620)을 중심으로 해서 행해진다. DMD(42)의 각 미소 미러의 반사광이 조사되는 광 조사 영역(61)은 미소 미러의 형상에 대응해서 대략 정사각형의 영역으로 되어 있다. 광 조사 영역(61)은 서로 수직한 2 방향에 대해서 등간격으로 배열되어, 광 조사 영역(61)의 배열방향이 주 주사 방향에 대해서 경사지도록 DMD(42)가 헤드부(4)내에서 경사져 설치된다.
광 조사 영역군의 주 주사 방향에 대한 경사는, 광 조사 영역군의 2개의 배열방향중, 주 주사 방향에 대략 따르는 방향(주 주사 방향과 이루는 각도가 작은 방향)에 관해서 서로 인접하는 2개의 광 조사 영역(61)에 있어서, 부 주사 방향(X 방향)의 중심 사이 거리(L1)와 묘화 셀(620)의 X 방향의 피치(P1)(부 주사 방향에 관해서 인접하는 묘화 셀(620)의 중심 사이 거리)가 동등하게 되도록 경사진다. 이하의 설명에서는, 대략 Y 방향에 따르는 방향을 DMD(42)에서의 열방향이라 하고, 대략 X 방향에 따르는 또 하나의 방향을 행방향이라 한다.
다음에, 패턴 묘화장치(1)가 기판(9) 위의 포토레지스트막으로의 패턴의 묘화를 행할 때의 동작에 대해 도 5를 참조하면서 설명을 행한다. 이하, 패턴 묘화장치(1)의 동작의 설명에 있어서는, 묘화 셀군에 대해서 광 조사 영역군이 주 주사 방향 및 부 주사 방향으로 이동하는 것으로 한다(스텝 S1).
우선, 노광이 개시될 때에는, 도 4중의 묘화 셀(620)중 최초의 광 조사 영역(61)의 위치에 대응하는 묘화 셀(621)(요컨대, 각 광 조사 영역(61)의 중앙에 위치하는 묘화 셀(621))로의 묘화 셀 데이터가, 제어부(5)에서 대응하는 DMD(42)의 각 미소 미러의 메모리셀로 송신된다(스텝 S2). 그리고, 제어부(5)가 DMD(42)에 리셋 펄스를 송신하는 것에 의해, 각 미소 미러가 메모리셀의 데이터에 대응한 자세로 되어, 최초의 묘화 셀(621)에의 노광(즉, 광의 조사의 온/오프(ON/OFF)를 제어하는 동작)이 행해진다(스텝 S3).
리셋 펄스가 송신된 후, 즉시 다음 묘화 셀(622)(각 묘화 셀(621)의 (-Y)측에인접하는 묘화 셀(622))에 대응하는 묘화 셀 데이터가 각 미소 미러의 메모리셀로 송신되어, 메모리셀에의 데이터의 기록이 행해진다. 리셋 펄스의 DMD(42)로의 송신은, 스테이지 이동기구(31)가 스테이지(2)를 주 주사 방향으로 연속적으로 이동시키는 동작에 동기해서 행해진다. 즉, 1회째의 리셋 펄스로부터 광 조사 영역(61)이 주 주사 방향(도 4에서는 (-Y)방향)으로 피치(P2)의 거리만큼 이동한 시점에서 다음의 리셋 펄스가 DMD(42)로 송신되어, 각 미소 미러가 묘화 셀 데이터에 따른 자세가 된다. 이것에 의해, 도 6에 나타내는 바와 같이 2회째의 리셋 펄스에 의해 묘화 셀(622)에 대응하는 노광이 행해진다.
제어부(5)가 스테이지 이동기구(31)와 DMD(42)의 제어를 동기시키면서 이상의 노광동작이 반복되면, 18회째의 리셋 펄스에서 최초로 노광이 행해진 묘화 셀(621)을 중심으로 하는 2번째의 노광이 행해진다. 도 7은 18회째의 리셋 펄스에 의한 노광이 행해진 모양을 나타내는 도면이다. 도 7에서는 평행 사선의 방향을 바꾸는 것에 의해 1회의 노광만이 행해진 묘화 셀(623)과 2회의 노광이 행해진 묘화 셀(624)을 구별해서 나타내고 있다.
예를 들어, 도 4에 나타내는 1회째의 리셋 펄스에 있어서 광 조사 영역(61a)에 대응하는 묘화 셀(621a)에 주목한 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 18회째의 리셋 펄스에 의해(광 조사 영역(621a)의 (+Y)측에 위치한다) 광 조사 영역(61b)이 묘화 셀(621a)을 중심으로 하는 노광을 행하게 된다. 즉, 광 조사 영역(61a)에 대응하는 광의 조사가 행해진 묘화 셀(621a)에 대해서, 광 조사 영역(61a)에서DMD(42)의 열방향((+Y)방향)으로 4개, 행방향((-X)방향)으로 1개 떨어진 광 조사 영역(61b)을 중복해서 통과하고, 묘화 셀(621a)에 대응한 노광을 다시 행한다.
이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 패턴 묘화장치(1)에 있어서 M행의 미소 미러에 의해 구성되는 DMD(42)가 이용되는 경우에는 기판(9) 위에 있어서 (M/4)회 중복하여 노광이 행해지고, 각 묘화 셀(620)을 중심으로 하는 (M/4)계조의 노광이 가능해진다.
다음에, 광 조사 영역(61)으로의 광 조사의 온/오프(ON/OFF) 제어와 묘화 셀(620)의 감광과의 관계에 대해서 설명한다. 1개의 묘화 셀(620)에 대응하는 노광이 행해질 때 실제로 광이 조사되는 영역은 1개의 광 조사 영역(61)의 대략 전체이기 때문에, 대응하는 묘화 셀(620)의 주위에 위치하는 묘화 셀(620)에 대해서도 광이 조사된다(도 4, 도 6 및 도 7 참조).
도 8의 (a)는 1개의 광 조사 영역(61)으로의 광 조사의 온/오프가 5개의 묘화 셀(620)마다 절환된 때에, 주 주사 방향으로 늘어 선 묘화 셀(620)에 묘사되는 패턴을 예시하는 도면이고, 도 8의 (b)는 1개의 광 조사 영역(61)이 묘화 셀(620)에 대해서 화살표(71)의 방향(주 주사 방향)으로 상대 이동할 때의 궤적을 나타내고 있다. 또한, 도 8의 (c)는 도 8의 (b)에 있어서 광 조사 영역(61)에 의해 조사되는 광량의 Y 방향(주 주사 방향)에 대한 변화를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8의 (c)에서는 부 주사 방향으로 어긋난 위치를 통과하는 광 조사 영역(61)의 노광 제어도 같은 것으로 가정해서 묘사하고 있다.
광 조사 영역(61)은 도 8의 (b)와 같이 온(ON)(실선으로 나타내는 광 조사영역(61)) 또는 오프(OFF)(파선으로 나타내는 광 조사 영역(61))의 상태에서 묘화 셀(620)에 대해서 연속적으로 상대 이동하기 때문에, 묘화 셀(620)에 조사되는 누적 광량은 도 8의 (c)에 있어서 선(72)으로 나타내는 바와 같이 산형(山形)의 분포가 된다. 따라서, 예를 들어, 광 조사 영역(61)이 온(ON)의 상태를 계속하는 주 주사 방향의 거리(도 8의 (a)에 나타내는 묘화 셀(620)의 피치(P2)의 5배의 거리)와 도 8의 (c)에 있어서 (단위면적당의)광량(Q1)으로 포토레지스트막이 감광하는 길이(L2)가 동등하게 되도록 선(72)으로 나타내는 산형의 형상이 조정되면(정확하게는 도 2에 나타내는 광량 조정필터(44)에 의해 DMD(42)로 조사되는 광 빔의 강도가 조정되어 누적 광량이 조정된다), 도 8의 (a)에 나타내는 패턴의 묘화가 실현된다.
도 9의 (a)~ 도 9의 (c)는 부 주사 방향에 관해서 5개의 묘화 셀(620)마다 광 조사 영역(61)의 온/오프가 절환될 때 얻어지는 누적 광량에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)는 부 주사 방향에 관해서 묘화 셀(620)이 묘사되는 패턴을 예시하고, 도 9의 (b)는 복수의 광 조사 영역(61)이 묘화 셀(620)에 대해서 화살표(71)의 방향(주 주사 방향)으로 상대 이동하여 주 주사 방향의 소정의 위치를 통과할 때의 모양을 나타내고 있다. 또한, 도 9의 (c)는 도 9의 (b)의 복수의 광 조사 영역(61)에 의해 누적되는 광량의 X 방향(부 주사 방향)에 관한 변환를 나타내는 도면이다. 또, 도 9의 (c)에서는 주 주사 방향의 도중에 있어서 광 조사 영역(61)으로의 광 조사의 온/오프가 절환되지 않는 것으로 가정하여 묘사하고 있다.
도 9의 (b)에서는, 온(ON) 상태의 5개의 광 조사 영역(61)(실선으로 나타내는 광 조사 영역(61))이 거리(L1)(즉, 피치(P1))의 간극(間隙)으로 나열되고, 계속해서 오프 상태의 5개의 광 조사 영역(61)(파선으로 나타내는 광 조사 영역(61))이 동일하게 거리(L1)의 간격으로 늘어 서 있는 모양을 나타내고 있다. 노광동작시에 있어서 각 광 조사 영역(61)은 원칙으로서 주 주사 방향으로만 이동하는 것이므로, 부 주사 방향에 관한 누적 광량은 본래 불연속으로 변화한다. 그렇지만, 각 광 조사 영역(61)은 기울어진 상태로 연속적으로 주 주사 방향으로 이동하는 것이므로, 실제로는 도 9의 (c)의 선(74)으로 나타내는 바와 같이 누적 광량은 X 방향으로 연속적으로 산형으로 변화하게 된다. 따라서, 도 8의 (c)의 경우와 같이, 피치(P1)의 5배의 거리와 선(74)에 있어서 광량(Q2)으로 포토레지스트막이 감광하는 길이(L3)가 동등하게 되도록 DMD(42)로의 광 강도를 조정함으로써, 도 9의 (a)에 나타내는 패턴의 묘화가 실현된다.
이상과 같이, 주 주사 방향 또는 부 주사 방향에만 주목한 경우, 기판(9) 위에 조사되는 광량은 이들 방향에 대해서 산형으로 변화시킬수 있다. 또한, 기술한 바와 같이 패턴 묘화장치(1)에서는 제어부(5)가 광 조사 영역군의 주사에 동기하면서 광 조사 영역군으로의 광 조사의 온/오프를 개별로 제어함으로써, M행의 미소 미러를 가지는 DMD(42)를 이용해서, 각 묘화 셀(620)을 중심으로 하는 광 조사의 광량을 (M/4)단계로 제어할 수 있다. 따라서, 패턴 묘화장치(1)에 의해 주 주사 방향 및 부 주사 방향에 대한 패턴의 선폭을 고정밀도로 제어하면서 묘화를 행할 수 있다. 또한, 중복 노광에 의해 DMD(42)의 반사광의 강도의 변동의 영향도 억제할 수 있다.
또, 통상, 피치(P1)와 피치(P2)는 동등하게 되고, 광 조사 영역(61)이 정사각형이므로, 주 주사 방향 및 부 주사 방향의 선폭의 최소 제어단위를 동등하게 할 수 있다.
다음에, 패턴 묘화장치(1)가 노광에 의해 기판(9) 위의 포토레지스트막으로의 묘화를 행하는 다른 동작예에 대해서 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10에서는 광 조사 영역(61) 및 묘화 셀(620)이 도 4, 도 6 및 도 7과 동일하게 배열되어 있고, 광 조사 영역(61)이 묘화 셀(620)에 대해서 (-Y)방향으로 피치(P2)의 2배의 거리만큼 상대 이동하는 사이에 광 조사 영역(61)으로의 온/오프 제어가 1회 행해진다(이하, 「배속 동작(倍速動作)」이라 한다).
구체적으로는, 도 10의 (-X)측의 묘화 셀(620)의 열에 주목하면, 1회째의 리셋 펄스에 의해 (+Y)측의 묘화 셀(621c), 묘화 셀(621c)에서 피치(P2)의 17배의 거리만큼 (-Y)방향으로 떨어진 묘화 셀(621d) 및 묘화 셀(621c)에서 피치(P2)의 34배의 거리만큼 (-Y)방향으로 떨어진 묘화 셀(621e)을 중심으로 하는 노광이, 광 조사 영역(61c, 61d, 61e)에서 행해진다.
계속해서, 광 조사 영역군이 묘화 셀군에 대해서 (-Y)방향으로 피치(P2)의 2배의 거리만큼 상대 이동한 때에 2회째의 리셋 펄스가 DMD(42)로 입력되고, 광 조사 영역(61c~61e)에 있어서 각각 묘화 셀(621c)에서 피치(P2)의 2배의 거리만큼 (-Y)방향으로 떨어진 묘화 셀(621f), 묘화 셀(621c)에서 피치(P2)의 19배의 거리만큼 (-Y)방향으로 떨어진 묘화 셀(621g) 및 묘화 셀(621c)에서 피치(P2)의 36배의 거리만큼 (-Y)방향으로 떨어진 묘화 셀(621h)에 대응한 노광이 행해진다.
이상의 동작에 의해, 예를 들어, 1회째의 리셋 펄스에서 2회째의 리셋 펄스까지의 사이의 전반(前半)에 있어서 묘화 셀(621e)에 대응하는 노광이 광 조사 영역(61e)에 의해 행해지는 것으로 한면, 9회째의 리셋 펄스에서 10회째의 리셋 펄스까지의 사이의 후반(後半)에 있어서 묘화 셀(621e)에 대응하는 중복 노광이 광 조사 영역(61d)에 의해 행해지게 된다. 게다가, 18회째의 리셋 펄스에서 19회째의 리셋 펄스까지의 사이의 전반(前半)에 있어서 묘화 셀(621e)에 대응하는 중복 노광이 광 조사 영역(61c)에 의해 행해진다. 이와 같이 배속 동작에서는, 각 묘화 셀(620)에 대응하는 중복 노광의 동작은 주 주사 방향에 인접하는 묘화 셀(620)에 대한 노광과 함께 행해진다.
다음에, 배속 동작시의 광 조사 영역(61)에 대한 광의 조사와 묘화 셀(620)이 수광하는 광량과의 관계에 대해서 설명을 행한다. 도 11의 (a)는 배속 동작에 있어서 주 주사 방향에 관해서 묘화 셀(620)이 묘사되는 패턴을 예시하고, 도 11의 (b)는 선행하는 광 조사 영역(61e)이 묘화 셀(620)에 대해서 화살표(71)의 방향(주 주사 방향)으로 상대 이동하는 궤적을 나타내고 있다. 또한, 도 11의 (c)는 후속의 광 조사 영역(61d)이 묘화 셀(620)에 대해서 화살표(71)의 방향으로 상대 이동하는 궤적을 나타내고, 도 11의 (d)는 도 11의 (b) 및 도 11의 (c)의 광 조사 영역(61e) 및 광 조사 영역(61d)에 의해 누적되는 광량의 Y 방향(주 주사 방향)에 대한 변화를 나타내는 도면이다.
도 11의 (b)에서는, 광 조사 영역(61e)은 피치(P2)의 2배의 거리를 이동할 때마다 온/오프 제어되고, 3회 온 상태로 된 후에 2회 오프 상태로 되는 모양을 나타내고 있다. 한편, 도 11의 (c)에서는, 광 조사 영역(61d)도 피치(P2)의 2배의 거리를 이동할 때마다 온/오프 제어되고, 2회 온 상태로 된 후에 3회 오프 상태로 되는 모양을 나타내고 있다. 이와 같은 노광동작에 의해, 도 11의 (d)중에 선(76)으로 나타내는 바와 같이, Y 방향으로 늘어 선 묘화 셀(620) 위에는 Y 방향에 대해서 산형으로 변화하는 누적 광량이 주어진다(정확하게는 주 주사 방향으로 늘어 선 다른 광 조사 영역(61)에서도 중복 노광이 행해진다). 또한, 도 11의 (d)중에 나타내는 광량(Q3)에 의해 포토레지스트막이 감광하는 것으로 한 경우, 도 11의 (a)에 예시하는 패턴이 묘화되게 된다.
게다가, 기술한 바와 같이 중복 노광에 의해 다단계로 조사광량이 제어 가능한 것이므로, 도 11의 (d)중에 나타내는 산형의 광량 분포의 형상을 변화시킬수 있고, 배속 동작이라도 포토레지스트막 위에 묘화되는 패턴의 주 주사 방향의 폭(부 주사 방향으로 연장되는 패턴의 선폭)을 고정밀도로 제어할 수 있다. 또, 부 주사 방향에 위치하는 복수의 광 조사 영역(61)에 의한 누적 광량도 도 9에서의 설명과 같이 산형의 분포로 할 수 있기 때문에, 패턴의 부 주사 방향의 폭도 고정밀도로 제어할 수 있다.
이상과 같이, 패턴 묘화장치(1)에서의 배속 동작에서는 제어부(5)가 광 조사 영역(61)을 피치(P2)의 2배의 거리만큼 주사시키는 동안에 1회의 리셋 펄스를 발신하여 광 조사 영역(61)으로의 광 조사의 온/오프를 제어한다. 이것에 의해, 패턴의 선폭을 제어하면서 고속으로 노광을 행할 수 있다.
또, 배속 동작에서는 도 4, 도 6 및 도 7에 나타내는 동작만큼 유연하게는각 묘화 셀(620)에 대해서 M/4단계의 광량 제어를 행할 수 없지만, 통상, 묘화되는 패턴의 최소 선폭(線幅)(즉, 패턴의 분해(pattern resolution)은 선폭의 최소 제어단위(즉, 선폭 정밀도)의 수배 정도 크게 설정되기 때문에, 실용상은 배속 동작을 행해도 문제가 생기는 일은 없다. 예를 들어, 패턴 묘화장치(1)에서는 선폭 또는 인접하는 선(線)의 사이의 스페이스의 폭이 15㎛가 되고, 선폭 또는 스페이스의 폭의 최소 제어단위가 2㎛가 된다.
또한, 도 10에 나타내는 동작예의 경우도 중복 노광에 의해 각 광 조사 영역(61)에 조사되는 광량의 변동의 영향을 억제하는 것이 실현된다.
도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는, 패턴 묘화장치(1)에 의한 패턴의 묘화와, 광 조사 영역의 배열방향을 주 주사 방향에 대해서 경사지게 하지 않는 경우의 패턴의 묘화(이하,「비교예」라 한다)를 비교하기 위한 도면이다. 도 12의 (a)는 비교예에서의 패턴의 묘화의 모양을 나타내고, 도 12의 (b)는 패턴 묘화장치(1)에 있어서 배속 동작에 의해 패턴의 묘화가 행해지는 모양을 나타내는 도면이다. 비교예에서는 각 광 조사 영역을 묘화 셀에 등등한 크기로 설정할 필요가 있기 때문에, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이 DMD(42)의 상(42a)이 도 12의 (b)에서의 상(42b)보다도 작게 된다.
또, 사용되는 DMD는, 서로 수직한 2 방향(행방향 및 열방향)에 대해서, 한변이 14㎛인 정사각형의 미소 미러가 48행 1024열로 등간격으로 배열된 블록을 16개 가지고, 16개의 블록이 열방향으로 배열되는 것에 의해, 768행 1024열의 미소 미러 배열로 되어 있다. 1개의 블록에 속하는 미소 미러 군은 리셋 펄스가 입력되는 것에 의해, 반사면의 대각선을 축으로 하여 베이스 면에 대해서 (+12)도 또는 (-12)도의 어느 것인가의 자세로 일제히 기울어진다.
또한, 묘화 셀의 부 주사 방향 및 주 주사 방향의 피치 P1 및 P2는 2㎛로 되고, 패턴 묘화장치(1)에서는 광 조사 영역(61) 사이의 2 방향의 피치(DMD(42)에 있어서 행방향 및 열방향에 대응하는 피치)가 약 8.25㎛가 되도록 줌렌즈(437) 및 투영렌즈(439)에 의해 축소 투영이 행해진다.
게다가, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에서의 비교에서는, DMD의 고속화(데이터 기록의 고속화 혹은 동작의 간소화)를 도모하기 위해, 768행 1024열의 미소 미러중 1개 블록의 미소 미러만이 사용되는 것으로 한다. 도 13은 DMD(42)의 기판(9) 위의 상(42b)을 모식적으로 나타내는 도면이고, 사용되는 1개의 블록에 대응하는 광 조사 영역군(423)에 평행 사선을 붙여서 나타내고 있다(실제로는 16 블록 존재하고, 1 블록에 다수의 미소 미러가 존재한다).
상기 조건의 경우, 메모리셀로의 데이터 기록시간은, 데이터의 전송속도가 매초 7.6Gbit이기 때문에, 최단으로 약 6.5마이크로초로 하는 것도 가능하지만, 리셋 후의 미소 미러의 안정시간(미소 미러의 자세가 안정할 때까지의 시간이고, 약 15마이크로초)를 고려하여, 24마이크로초를 1개의 묘화 셀(620)에 대응하는 최단 노광시간(즉, 다음의 리셋 펄스를 입력할 때까지의 최단 시간)으로 하고 있다. 또, 기판(9) 위의 전체의 묘화 셀은 100㎜×100㎜의 정사각형의 영역으로 배열되어 있는 것으로 한다.
우선, 도 12의 (a)에 나타내는 비교예에서는, DMD의 기판(9) 위의 상(42a)에있어서, 각 미소 미러에 대응하는 광 조사 영역의 2개의 배열 방향과 주 주사 방향 및 부 주사 방향이 일치하는 것이므로, DMD의 상(42a)이 묘화 셀의 주 주사 방향의 피치인 2㎛를 이동하기 위해 필요로 하는 시간은, 리셋 펄스 사이의 최단 시간인 24마이크로초가 되어, 기판(9)의 이동속도는 매초 83.3㎜가 된다. 따라서, 주 주사 방향으로 100㎜의 길이를 노광하기 위해서는 약 1.2초의 시간이 걸린다. 또한, DMD의 상(42a)의 X 방향의 길이는 약 2㎜가 되므로, 기판(9)의 전체를 노광하기 위해서는 약 50회의 주 주사가 필요해지고, 약 60초를 필요로 하게 된다.
한편, 도 12의 (b)에 나타내는 패턴 묘화장치(1)에서는, DMD(42)의 상(42b)이 최단 노광시간의 24마이크로초의 사이에 묘화 셀(620)의 주 주사 방향의 피치(P2)의 2배의 거리인 4㎛를 상대 이동하기 때문에, 기판(9)의 이동속도는 매초 166.7㎜가 된다. 따라서, 100㎜의 주사거리를 노광하기 위해 필요한 시간은 약 0.6초가 된다. 또한, 광 조사 영역(61) 사이의 X 방향의 피치가 8㎛이기 때문에, 한번의 주사로 노광할 수 있는 영역의 X 방향의 폭은 약 8㎜가 되며, 기판(9)의 전체를 노광하기 위해서는 13회의 주 주사를 행하면 된다. 따라서, 패턴 묘화장치(1)가 기판(9)의 전체를 묘화하기 위해 필요한 시간은 7.8초가 된다.
이상과 같이, 패턴 묘화장치(1)에서는 2차원 배열된 광 조사 영역군을 주 주사 방향에 대해서 경사지게 함으로써, 노광에 의한 정밀도 높은 묘화를 대단히 고속으로 행하는 것이 실현된다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형이 가능하다.
패턴 묘화장치(1)에 설치되는 공간광변조 디바이스는, 상기 실시형태에서 이용되는 DMD(42)에는 한정되지 않고, 예를 들어, 액정셔터 등의 공간광변조 디바이스를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 광원으로서 복수의 발광 다이오드 등을 2차원 배열하고, 발광 다이오드군에 대응하는 광 조사 영역군의 배열 방향이 주사 방향에 대해서 경사진 상태로, 각 발광 다이오드의 온/오프를 광 조사 영역의 상대 이동에 동기하여 제어함으로써, 패턴의 묘화가 행해져도 된다.
스테이지(2)와 헤드부(4)의 주 주사 방향 및 부 주사 방향으로의 상대 이동(즉, 기판(9) 위의 묘화 셀군과 광 조사 영역군과의 상대 이동)은, 스테이지(2) 또는 헤드부(4)의 어느 하나만의 이동에 의해 행해져도 된다.
광 조사 영역군의 피치 및 묘화 셀의 피치도 상기 실시형태에 나타낸 것에 한정되지 않고, 사양에 따라서 적절히 변경되어도 된다. 즉, 광 조사 영역군의 주 주사 방향에 대한 경사의 각도는, 광 조사 영역(61)과 묘화 셀(620)의 크기와 중복 노광의 횟수 등에 따라서 적절히 변경된다.
게다가, 상기 실시형태에서는 광 조사 영역군에 있어서 부 주사 방향의 단부에 위치하는 광 조사 영역(61)(예를 들어, 도 4에서의 (-X)측 또 (-Y)측의 광 조사 영역(61))으로의 광 조사의 제어에 언급하고 있지 않지만, 제어를 간단히 행하기 위해 이들 광 조사 영역(61)으로의 광 조사는 행하지 않는다.
본 발명이 상세하게 제시되고 설명되었지만, 상술한 설명은 다양한 예시일뿐 그것에 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명에 의하면, 감광재료 위에 효율 좋게 광을 중복하여 조사할 수 있어, 패턴을 고속으로 묘화하는 것이 실현된다.
본 발명에 의하면, 광 조사 영역군의 2개의 배열방향중 상기 주사 방향에 대략 따르는 방향에 관해서 서로 인접하는 광 조사 영역에 있어서, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 대한 중심 사이의 거리가, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 관해서 서로 인접하는 묘화영역의 중심 사이의 거리와 동등하다. 보다 바람직하게는, 상기 컨트롤러가, 상기 주사 방향으로 늘어선 2개의 묘화영역의 중심 사이의 거리의 2배의 거리만큼 상기 광 조사 영역군을 주사시키는 동안에 상기 광 조사의 온/오프(ON/OFF)를 1회 제어한다. 이것에 의해, 보다 고속으로 패턴을 묘화할 수 있다. 또, 상기 주사기구가, 상기 광 조사 영역군을 연속적으로 이동하는 것에 의해, 고속의 묘화가 촉진된다.
본 발명에 의하면, 각 묘화 셀을 중심으로 하는 중복 노광을 행할 수 있어, 정밀도 좋게 패턴 선폭을 제어하면서 고속으로 묘화를 행할 수 있다.

Claims (16)

  1. 감광재료에 패턴을 묘화(描畵)하는 패턴 묘화장치로서,
    격자 형태로 배열된 광 조사 영역군의 각각으로 광을 조사하는 헤드부와,
    감광재료 위에 있어서 상기 광 조사 영역군을 배열방향에 대해서 경사진 주사 방향으로 주사하고, 상기 감광재료 위의 복수의 묘화영역의 각각에 대해서 복수의 광 조사 영역을 통과시키는 주사기구와,
    상기 광 조사 영역군의 주사에 동기하면서 상기 광 조사 영역군으로의 광 조사의 온/오프(ON/OFF)를 개별로 제어하는 것에 의해, 상기 감광재료 위의 각 묘화영역에 조사되는 광의 양을 제어하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부가,
    반사광을 공간 변조하는 광변조 소자군을 격자 형태로 배열하고 있는 공간광변조기와,
    상기 공간광변조기로 조사되는 광을 방사하는 광원과,
    상기 광 조사 영역군의 각각으로 각 광변조 소자로부터의 광을 안내하는 광학계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광변조 소자군의 각 소자가, 자세를 변경하는 미소 미러인 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 조사 영역군의 광 조사 영역이, 서로 수직한 2 방향에 대해서 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 조사 영역군의 2개의 배열방향중 상기 주사 방향에 대략 따르는 방향에 관해서 서로 인접하는 광 조사 영역에 있어서, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 대한 중심 사이의 거리가, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 관해서 서로 인접하는 묘화영역의 중심 사이의 거리와 동등한 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러가, 상기 주사 방향으로 늘어 선 2개의 묘화영역의 중심 사이 거리의 2배의 거리만큼 상기 광 조사 영역군을 주사시키는 동안에 상기 광 조사의 온/오프를 1회 제어하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    프린트 배선 기판용의 기판 위의 포토레지스트막에 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사기구가, 상기 광 조사 영역군을 연속적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화장치.
  9. 감광재료에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화방법으로서,
    격자 형태로 배열된 광 조사 영역군의 각각으로 광을 조사하고, 감광재료 위에서 상기 광 조사 영역군을 배열방향에 대해서 경사진 주사 방향으로 주사하는 것에 의해, 상기 감광재료 위의 복수의 묘화영역의 각각에 대해서 복수의 광 조사 영역을 통과시키는 공정과,
    상기 광 조사 영역군의 주사에 동기하면서 상기 광 조사 영역군으로의 광 조사의 온/오프(ON/OFF)를 개별로 제어하는 것에 의해, 상기 감광재료 위의 각 묘화영역에 조사되는 광의 양을 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    반사광을 공간 변조하는 광변조 소자군을 격자 형태로 배열하고 있는 공간광변조기를 통해서, 상기 광 조사 영역군의 각각으로 광이 조사되는 것을 특징으로하는 패턴 묘화방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광변조 소자군의 각 소자가, 자세를 변경하는 미소 미러인 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 조사 영역군의 광 조사 영역이, 서로 수직한 2 방향에 대해서 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 조사 영역군의 2개의 배열방향중 상기 주사 방향에 대략 따르는 방향에 관해서 서로 인접하는 광 조사 영역에 있어서, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 대한 중심 사이의 거리가, 상기 주사 방향에 수직한 방향에 관해서 서로 인접하는 묘화영역의 중심 사이의 거리와 동등한 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어하는 공정에 있어서, 상기 주사 방향으로 늘어 선 2개의 묘화영역의 중심 사이 거리의 2배의 거리만큼 상기 광 조사 영역군을 주사시키는 동안에 상기 광 조사의 온/오프가 1회 제어되는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    프린트 배선 기판용의 기판 위의 포토레지스트막에 패턴이 묘화되는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 조사 영역군이 연속적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888526B1 (ko) * 2006-10-18 2009-03-11 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤 패턴 묘화 장치, 패턴 묘화 시스템 및 패턴 묘화 방법

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353927A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン描画装置
JP4201178B2 (ja) * 2002-05-30 2008-12-24 大日本スクリーン製造株式会社 画像記録装置
US7663734B2 (en) 2003-04-11 2010-02-16 Tadahiro Ohmi Pattern writing system and pattern writing method
JP4502596B2 (ja) * 2003-05-26 2010-07-14 財団法人国際科学振興財団 パターン描画方法及びパターン描画装置
USRE43515E1 (en) * 2004-03-09 2012-07-17 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4508743B2 (ja) 2004-03-31 2010-07-21 日立ビアメカニクス株式会社 パターン露光方法およびパターン露光装置
US7283209B2 (en) * 2004-07-09 2007-10-16 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system for microlithography
US20060138467A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Hsiang-Lan Lung Method of forming a small contact in phase-change memory and a memory cell produced by the method
JP4638826B2 (ja) * 2005-02-04 2011-02-23 富士フイルム株式会社 描画装置及び描画方法
JP2006284842A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd パターン形成方法
JP4753625B2 (ja) * 2005-05-31 2011-08-24 大日本スクリーン製造株式会社 パターン描画装置およびブロック数決定方法
JP2007003661A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp パターン形成方法
JP2007003861A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 露光方法および装置
JP2007010785A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp 永久パターン形成方法
JP2007024969A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Fujifilm Holdings Corp セル内構造の製造方法及びセル内構造並びに表示装置
JP2007025394A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Fujifilm Holdings Corp パターン形成方法
US20070153249A1 (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method using multiple exposures and multiple exposure types
JP2007219011A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Hitachi Via Mechanics Ltd マスクレス露光装置及びその露光方法
DE102006008080A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-30 Kleo Maschinenbau Ag Belichtungsanlage
JP2009535779A (ja) * 2006-05-04 2009-10-01 エルジー・ケム・リミテッド 発光パターンを有する有機発光素子、その製造方法および装置
JP5182913B2 (ja) 2006-09-13 2013-04-17 大日本スクリーン製造株式会社 パターン描画装置およびパターン描画方法
JP2008129248A (ja) 2006-11-20 2008-06-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン描画装置及びパターン描画方法
JP5211487B2 (ja) 2007-01-25 2013-06-12 株式会社ニコン 露光方法及び露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法
DE102009020320A1 (de) * 2008-11-19 2010-05-20 Heidelberg Instruments Mikrotechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steigerung der Auflösung und/oder der Geschwindigkeit von Belichtungssystemen
CN102292676B (zh) * 2008-11-26 2014-03-12 麦克罗尼克迈达塔有限责任公司 使用复杂二维交织方案的图像读取和写入
CN102362226B (zh) * 2008-12-05 2014-11-05 麦克罗尼克迈达塔有限责任公司 用于在工件上写入或读取图像的旋转臂
JP2010197750A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Hitachi High-Technologies Corp 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP5355245B2 (ja) * 2009-06-25 2013-11-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP5331622B2 (ja) * 2009-09-02 2013-10-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 露光装置
US8743165B2 (en) 2010-03-05 2014-06-03 Micronic Laser Systems Ab Methods and device for laser processing
US8335999B2 (en) * 2010-06-11 2012-12-18 Orbotech Ltd. System and method for optical shearing
TWI483705B (zh) * 2010-07-28 2015-05-11 Crystalvue Medical Corp 眼底光學影像裝置
JP5433524B2 (ja) * 2010-08-03 2014-03-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 露光装置及び露光方法並びに表示用パネル基板製造装置及び表示用パネル基板の製造方法
JP5687013B2 (ja) * 2010-09-14 2015-03-18 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 露光装置および光源装置
DE102010046395B4 (de) 2010-09-24 2013-10-24 Printprocess Ag Belichtungsanordnung
DE102012000650A1 (de) 2012-01-16 2013-07-18 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren und vorrichtung zum abrastern einer oberfläche eines objekts mit einem teilchenstrahl
EP2832087B1 (en) * 2012-03-29 2018-10-10 Anteleon Imaging S.à.r.l. Imaging device for capturing images of moving objects
DE102012207866A1 (de) * 2012-05-11 2013-11-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Baugruppe für eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie
CN110073269B (zh) 2016-12-20 2022-03-01 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用于曝光光敏层的设备和方法
US11460777B2 (en) 2016-12-20 2022-10-04 Ev Group E. Thallner Gmbh Method and device for exposure of photosensitive layer
CN110235060B (zh) * 2017-01-20 2021-12-07 应用材料公司 具有防闪耀dmd的分辨率增强的数字光刻
CN112236721A (zh) * 2018-06-19 2021-01-15 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用于像点曝光的方法和设备
KR102592916B1 (ko) * 2018-07-31 2023-10-23 삼성전자주식회사 마스크리스 노광 장치와 노광 방법, 및 그 노광 방법을 포함한 반도체 소자 제조방법
JP7128760B2 (ja) * 2019-03-11 2022-08-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 露光装置、露光方法およびプログラム
KR20240014513A (ko) * 2021-07-05 2024-02-01 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 제어 방법, 및 디바이스 제조 방법
CN114200784A (zh) * 2021-12-24 2022-03-18 锡凡半导体无锡有限公司 可提高分辨率的无掩膜激光直写光刻用扫描方法
US11899198B2 (en) 2022-05-23 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Controlling light source wavelengths for selectable phase shifts between pixels in digital lithography systems

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6221220A (ja) 1985-07-22 1987-01-29 Canon Inc マスクレス露光装置
US5049901A (en) * 1990-07-02 1991-09-17 Creo Products Inc. Light modulator using large area light sources
DE4022732A1 (de) 1990-07-17 1992-02-20 Micronic Laser Systems Ab Auf einem lichtempfindlich beschichteten substrat durch fokussierte laserstrahlung hergestellte struktur sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung
JP2717035B2 (ja) * 1991-07-15 1998-02-18 大日本スクリーン製造株式会社 マルチビーム走査記録装置
CA2075026A1 (en) 1991-08-08 1993-02-09 William E. Nelson Method and apparatus for patterning an imaging member
CA2087625C (en) 1992-01-23 2006-12-12 William E. Nelson Non-systolic time delay and integration printing
JP2710519B2 (ja) 1992-05-27 1998-02-10 大日本スクリーン製造株式会社 マルチビーム記録装置
JPH06100829A (ja) 1992-09-17 1994-04-12 Sakura Color Prod Corp ボールペン用水性インキ組成物
JP2875125B2 (ja) 1992-12-25 1999-03-24 クレオ プロダクツ インコーポレイテッド 平面基板上にデータパターンを記録するためのシステム
EP0991959B1 (en) 1996-02-28 2004-06-23 Kenneth C. Johnson Microlens scanner for microlithography and wide-field confocal microscopy
DE19626176A1 (de) * 1996-06-29 1998-01-08 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Lithographie-Belichtungseinrichtung und Lithographie-Verfahren
JPH10112579A (ja) 1996-10-07 1998-04-28 M S Tec:Kk レジスト露光方法及びその露光装置
JPH11320968A (ja) 1998-05-13 1999-11-24 Ricoh Microelectronics Co Ltd 光像形成方法及びその装置、画像形成装置並びにリソグラフィ用露光装置
US6251550B1 (en) * 1998-07-10 2001-06-26 Ball Semiconductor, Inc. Maskless photolithography system that digitally shifts mask data responsive to alignment data
JP3620580B2 (ja) 1999-11-04 2005-02-16 ノーリツ鋼機株式会社 ライン露光式画像形成装置
US6425669B1 (en) * 2000-05-24 2002-07-30 Ball Semiconductor, Inc. Maskless exposure system
US6552779B2 (en) * 2000-05-25 2003-04-22 Ball Semiconductor, Inc. Flying image of a maskless exposure system
US6493867B1 (en) * 2000-08-08 2002-12-10 Ball Semiconductor, Inc. Digital photolithography system for making smooth diagonal components
US6537738B1 (en) * 2000-08-08 2003-03-25 Ball Semiconductor, Inc. System and method for making smooth diagonal components with a digital photolithography system
US6473237B2 (en) * 2000-11-14 2002-10-29 Ball Semiconductor, Inc. Point array maskless lithography
JP2006502558A (ja) * 2001-11-07 2006-01-19 アプライド　マテリアルズ　インコーポレイテッド 光学式スポット格子アレイ印刷装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888526B1 (ko) * 2006-10-18 2009-03-11 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤 패턴 묘화 장치, 패턴 묘화 시스템 및 패턴 묘화 방법

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