KR200492661Y1 - 스캔의 방향에 대해 실질적으로 수직인 장축을 갖는 dmd - Google Patents

스캔의 방향에 대해 실질적으로 수직인 장축을 갖는 dmd Download PDF

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Abstract

포토리소그래피 프로세스들을 수행하기 위한 시스템들 및 장치가 설명된다. 시스템 및 장치는, 레이저 광을 방출할 수 있는 광 소스; 레이저 광을 굴절시키도록 포지셔닝된 미러; 레이저 광을 반사시키도록 구성된 미러들의 어레이(또는 디지털 마이크로-미러 디바이스); 레이저 광을 굴절시키도록 구성된 렌즈; 레이저 광이 지향되는 기판을 지지할 수 있는 스테이지 ― 스테이지는 X 방향으로 이동하도록 구성됨 ―; 및 미러들의 어레이의 각각의 미러의 각도를 제어하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있으며, 미러들의 어레이는, X 방향으로 정렬된 제 1 개수의 미러들, 및 X 방향에 대해 실질적으로 수직인 Y 방향으로 정렬된 제 2 개수의 미러들을 포함하고, 제 2 개수는 제 1 개수보다 더 크다.

Description

스캔의 방향에 대해 실질적으로 수직인 장축을 갖는 DMD{DMD WITH A LONG AXIS SUBSTANTIALLY PERPENDICULAR TO THE DIRECTION OF SCAN}
[0001] 본 개시의 실시예들은 일반적으로, 하나 또는 그 초과의 기판들을 프로세싱하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이고, 더 구체적으로, 포토리소그래피(photolithography) 프로세스들을 수행하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
[0002] 포토리소그래피는 액정 디스플레이들(LCD들)과 같은 디스플레이 디바이스들 및 반도체 디바이스들의 제조에서 널리 사용된다. 대면적 기판들은 종종, LCD들의 제조에서 활용된다. LCD들 또는 플랫 패널(flat panel)들은 통상적으로, 액티브 매트릭스(active matrix) 디스플레이들, 예컨대 컴퓨터들, 터치 패널 디바이스들, PDA(personal digital assistant)들, 휴대폰(cell phone)들, 텔레비전 모니터들 등을 위해 사용된다. 일반적으로, 플랫 패널들은, 2개의 플레이트들 사이에 샌드위칭되는(sandwiched) 픽셀들을 형성하는 액정 재료의 층을 포함할 수 있다. 전력 공급부로부터의 전력이 액정 재료에 걸쳐 인가되는 경우에, 액정 재료를 통과하는 광의 양이 픽셀 위치들에서 제어되어, 이미지들이 생성될 수 있게 할 수 있다.
[0003] 마이크로리소그래피(microlithography) 기법들은 일반적으로, 픽셀들을 형성하는 액정 재료 층의 일부로서 포함되는 전기 피처(feature)들을 생성하기 위해 채용된다. 이러한 기법에 따르면, 전형적으로, 기판의 적어도 하나의 표면에 감광성 포토레지스트(photoresist)가 적용된다. 그 후에, 패턴 생성기는, 선택적인 영역들에서의 포토레지스트에 화학적인 변화들을 야기하여, 그러한 선택적인 영역들을, 전기 피처들을 생성하기 위한 후속 재료 제거 및/또는 재료 부가 프로세스들을 위해 준비시키기 위해, 패턴의 일부로서의 감광성 포토레지스트의 선택된 영역들을 광에 노출시킨다.
[0004] 소비자들에 의해 요구되는 가격들로 소비자들에게 디스플레이 디바이스들 및 다른 디바이스들을 계속 제공하기 위하여, 대면적 기판들과 같은 기판들 상에 정밀하게 그리고 비용-효율적으로 패턴들을 생성하기 위한 새로운 장치들 및 접근법들이 필요하다.
[0005] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 포토리소그래피 프로세스들을 수행하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본원에서 설명되는 실시예들은, 확고(robust)하고 신뢰가능한 포토리소그래피를 위한 디지털 마이크로-미러 디바이스(digital micro-mirror device; DMD)의 사용에 관한 것이다.
[0006] 일 실시예에서, 포토리소그래피 프로세스들을 수행하기 위한 장치가 제공된다. 장치는, 레이저 광을 방출할 수 있는 광 소스; 레이저 광을 굴절시키도록 포지셔닝된(positioned) 미러(mirror); 레이저 광을 반사시키도록 구성된 미러들의 어레이(또는 디지털 마이크로-미러 디바이스); 레이저 광을 굴절시키도록 구성된 렌즈; 레이저 광이 지향되는(directed) 기판을 지지할 수 있는 스테이지 ― 스테이지는 X 방향으로 이동하도록 구성됨 ―; 및 미러들의 어레이의 각각의 미러의 각도를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하며, 미러들의 어레이는, X 방향으로 정렬된 제 1 개수의 미러들, 및 X 방향에 대해 실질적으로 수직인 Y 방향으로 정렬된 제 2 개수의 미러들을 포함하고, 제 2 개수는 제 1 개수보다 더 크다.
[0007] 다른 실시예에서, DMD를 포함하는 장치가 제공된다. DMD는, 광 소스로부터의 광을, 스캔의 방향으로 이동가능한 기판으로 반사시킬 수 있다. DMD는, 적어도 하나의 행 및 적어도 하나의 열로 배열된 복수의 디지털 마이크로-미러들을 포함하며, 적어도 하나의 행에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수는, 적어도 하나의 열에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수를 초과하고; 그리고 적어도 하나의 행은 스캔의 방향에 대해 실질적으로 수직이다.
[0008] 다른 실시예에서, 포토리소그래피를 위한 시스템이 제공된다. 포토리소그래피를 위한 시스템은 적어도 하나의 공간적인 광 변조기를 포함한다. 각각의 공간적인 광 변조기는, 레이저 광을 방출할 수 있는 광 소스; 레이저 광이 지향될 수 있는 굴절 미러; 레이저 광을 반사시키도록 구성된 미러들의 어레이; 및 레이저 광을 굴절시키도록 구성된 렌즈를 포함한다. 포토리소그래피를 위한 시스템은, 레이저 광이 지향되는 기판을 지지할 수 있는 스테이지 ― 스테이지는 X 방향으로 이동하도록 구성됨 ―; 및 미러들의 어레이의 각각의 미러의 각도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함한다. 미러들의 어레이는, X 방향으로 정렬된 제 1 개수의 미러들, 및 X 방향에 대해 실질적으로 수직인 Y 방향으로 정렬된 제 2 개수의 미러들을 포함하고, 제 2 개수는 제 1 개수보다 더 크다.
[0009] 본 개시의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 유의되어야 하는데, 이는 본 개시가 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1은, 본원에서 개시되는 실시예들로부터 이익을 얻을 수 있는 시스템의 투시도이다.
[0011] 도 2는, 일 실시예에 따른 도 1의 시스템의 측단면도이다.
[0012] 도 3은, 일 실시예에 따른 복수의 이미지 투영(image projection) 시스템들의 개략적인 투시도이다.
[0013] 도 4는, 일 실시예에 따른 도 3의 복수의 이미지 투영 디바이스들의 이미지 투영 시스템의 개략적인 투시도이다.
[0014] 도 5는, 일 실시예에 따른 DMD의 2개의 미러들의 확대된 투시도이다.
[0015] 도 6은, 일 실시예에 따른 도 5의 DMD의 2개의 미러들에 의해 반사되는 빔을 개략적으로 예시한다.
[0016] 도 7은, 일 실시예에 따른 프로세싱 동안에 도 5의 DMD 아래로 통과하는 기판을 개략적으로 예시한다.
[0017] 도 8은, 수개의 상업적으로 이용가능한 타입들의 DMD들의 특성들을 제공하는 테이블이다.
[0018] 이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 부가적으로, 일 실시예의 엘리먼트들이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들에서의 활용에 대해 유리하게 적응될 수 있다.
[0019] 본원에서의 실시예들은 일반적으로, 포토리소그래피를 위한 방법들, 시스템들, 및 장치를 제공한다. 특히, 본원에서의 실시예들은, 다이렉트 마스크리스(direct maskless) 포토리소그래피를 위한 방법들, 시스템들, 및 장치를 제공한다. DMD의 차원(dimension)들은 다이렉트 마스크리스 포토리소그래피의 처리량 및 효율에 영향을 미친다. 예컨대, 디지털 마이크로-미러 디바이스의 더 긴 차원이, 프로세싱되는 기판의 스캔 또는 이동의 방향에 대해 실질적으로 수직인 상태로, 디지털 마이크로-미러 디바이스가 포지셔닝되는 경우에, 프로세스는 더 효율적이게 된다.
[0020] 도 1은, 본원에서 개시되는 실시예들로부터 이익을 얻을 수 있는 시스템(100)의 투시도이다. 시스템(100)은 베이스 프레임(110), 슬래브(120), 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130), 및 프로세싱 장치(160)를 포함한다. 베이스 프레임(110)은 제조 설비의 플로어(floor) 상에 놓여 있을 수 있고, 슬래브(120)를 지지할 수 있다. 베이스 프레임(110)과 슬래브(120) 사이에 패시브 공기 아이솔레이터(passive air isolator)들(112)이 포지셔닝될 수 있다. 슬래브(120)는 화강암(granite)의 일체형 피스(monolithic piece)일 수 있고, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)이 슬래브(120) 상에 배치될 수 있다. 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 각각에 의해 기판(140)이 지지될 수 있다. 복수의 리프트 핀들(미도시)이 관통하여 연장되게 허용하기 위해, 복수의 홀들(미도시)이 스테이지(130)에 형성될 수 있다. 리프트 핀들은, 예컨대 이송 로봇(미도시)으로부터 기판(140)을 수용하기 위해, 연장된 포지션(position)으로 상승될 수 있다. 이송 로봇은 리프트 핀들 상에 기판(140)을 포지셔닝할 수 있고, 그 후에, 리프트 핀들은 스테이지(130) 상에 기판(140)을 부드럽게 내려놓을 수 있다.
[0021] 기판(140)은, 예컨대, 석영으로 제조될 수 있고, 플랫 패널 디스플레이의 일부로서 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 기판(140)은 다른 재료들로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판(140)은 기판(140) 상에 형성된 포토레지스트 층을 가질 수 있다. 포토레지스트는 복사(radiation)에 대해 민감하고, 포지티브 포토레지스트 또는 네거티브 포토레지스트일 수 있고, 이는, 복사에 노출된 포토레지스트의 부분들이, 포토레지스트에 패턴이 라이팅된(written) 후에 포토레지스트에 적용되는 포토레지스트 현상제에 대해, 각각, 가용성 또는 불용성이 될 것이라는 것을 의미한다. 포토레지스트의 화학 조성이, 포토레지스트가 포지티브 포토레지스트가 될지 또는 네거티브 포토레지스트가 될지를 결정한다. 예컨대, 포토레지스트는, 디아조나프토퀴논(diazonaphthoquinone), 페놀 포름알데히드 수지(phenol formaldehyde resin), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 글루타르이미드), 및 SU-8 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 전자 회로를 형성하기 위해, 기판(140)의 표면 상에 패턴이 생성될 수 있다.
[0022] 시스템(100)은 지지부들(122)의 쌍 및 트랙들(124)의 쌍을 더 포함할 수 있다. 지지부들(122)의 쌍은 슬래브(120) 상에 배치될 수 있고, 슬래브(120)와 지지부들(122)의 쌍은 재료의 단일 피스일 수 있다. 트랙들(124)의 쌍은 지지부들(122)의 쌍에 의해 지지될 수 있고, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)은 X-방향으로 트랙들(124)을 따라 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 트랙들(124)의 쌍은 평행한 자기 채널들의 쌍이다. 도시된 바와 같이, 트랙들(124)의 쌍의 각각의 트랙(124)은 선형이다. 다른 실시예들에서, 트랙(124)은 비-선형 형상을 가질 수 있다. 인코더(126)가, 제어기(미도시)에 위치 정보를 제공하기 위해, 각각의 스테이지(130)에 커플링될 수 있다.
[0023] 프로세싱 장치(160)는 지지부(162) 및 프로세싱 유닛(164)을 포함할 수 있다. 지지부(162)는 슬래브(120) 상에 배치될 수 있고, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)이 프로세싱 유닛(164) 아래로 통과하기 위한 개구(166)를 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(164)은 지지부(162)에 의해 지지될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 유닛(164)은, 포토리소그래피 프로세스에서 포토레지스트를 노출시키도록 구성된 패턴 생성기이다. 몇몇 실시예들에서, 패턴 생성기는 마스크리스 리소그래피 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 유닛(164)은, 케이스(165)에 배치된 (도 3에서 도시된) 복수의 이미지 투영 시스템들(301)을 포함할 수 있다. 프로세싱 장치(160)는 마스크리스 다이렉트 패터닝을 수행하기 위해 활용될 수 있다. 동작 동안에, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 중 하나는, 도 1에서 도시된 바와 같은 로딩 포지션으로부터 프로세싱 포지션으로 X-방향으로 이동한다. 프로세싱 포지션은, 스테이지(130)가 프로세싱 유닛(164) 아래로 통과하는 동안의 스테이지(130)의 하나 또는 그 초과의 포지션들을 지칭할 수 있다. 동작 동안에, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)은 (도 2에서 도시된) 복수의 공기 베어링들(202)에 의해 리프팅될 수 있고, 로딩 포지션으로부터 프로세싱 포지션으로 트랙들(124)의 쌍을 따라 이동할 수 있다. (도 2에서 도시된) 복수의 수직 가이드 공기 베어링들(202)이 각각의 스테이지(130)에 커플링될 수 있고, 각각의 지지부(122)의 내측 벽(128) 근처에 포지셔닝될 수 있고, 그에 따라, 스테이지(130)의 이동을 안정시킬 수 있다. 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 각각은 또한, 기판(140)을 프로세싱하고 그리고/또는 인덱싱(indexing)하기 위해, 트랙(150)을 따라 이동함으로써 Y-방향으로 이동할 수 있다.
[0024] 도 2는, 일 실시예에 따른 도 1의 시스템(100)의 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 각각의 스테이지(130)는, 스테이지(130)를 리프팅하기 위한 복수의 공기 베어링들(202)을 포함한다. 각각의 스테이지(130)는 또한, 트랙들(124)을 따라 스테이지(130)를 이동시키기 위한 모터 코일(미도시)을 포함할 수 있다. 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 및 프로세싱 장치(160)는, 온도 및 압력 제어를 제공하기 위해, 인클로저(enclosure)(미도시)에 의해 밀폐될 수 있다.
[0025] 시스템(100)은 또한, 제어기(미도시)를 포함한다. 제어기는 일반적으로, 본원에서 설명되는 프로세싱 기법들의 제어 및 자동화를 용이하게 하도록 설계된다. 제어기는, 프로세싱 장치(160), 스테이지들(130), 및 인코더(126) 중 하나 또는 그 초과에 커플링될 수 있거나, 또는 그러한 하나 또는 그 초과와 통신할 수 있다. 프로세싱 장치(160) 및 스테이지들(130)은, 기판 프로세싱 및 기판 정렬에 관하여 제어기에 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 프로세싱 장치(160)는, 기판 프로세싱이 완료된 것을 제어기에 알리기 위해, 제어기에 정보를 제공할 수 있다. 인코더(126)는 제어기에 위치 정보를 제공할 수 있고, 위치 정보는, 그 후에, 스테이지들(130) 및 프로세싱 장치(160)를 제어하기 위해 사용된다.
[0026] 제어기는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(미도시), 메모리(미도시), 및 지원 회로들(또는 I/O)(미도시)을 포함할 수 있다. CPU는, 산업 현장들에서 다양한 프로세스들 및 하드웨어(예컨대, 패턴 생성기들, 모터들, 및 다른 하드웨어)를 제어하기 위해 사용되고 프로세스들(예컨대, 프로세싱 시간 및 기판 포지션)을 모니터링하는 임의의 형태의 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(미도시)는 CPU에 연결되고, 램덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 로컬(local) 또는 원격의 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지(storage)와 같은 쉽게 이용가능한 메모리 중 하나 또는 그 초과일 수 있다. 소프트웨어 명령들 및 데이터는, CPU에게 명령하기 위해, 코딩될 수 있고, 메모리 내에 저장될 수 있다. 지원 회로들(미도시)은 또한, 통상적인 방식으로 프로세서를 지원하기 위해, CPU에 연결된다. 지원 회로들은 통상적인 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로, 서브시스템들 등을 포함할 수 있다. 제어기에 의해 판독가능한 프로그램(또는 컴퓨터 명령들)은, 어떤 태스크들이 기판에 대해 수행가능한지를 결정한다. 프로그램은 제어기에 의해 판독가능한 소프트웨어일 수 있고, 예컨대 프로세싱 시간 및 기판 포지션을 모니터링하고 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다.
[0027] 도 3은, 일 실시예에 따른 복수의 이미지 투영 시스템들(301)의 개략적인 투시도이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 각각의 이미지 투영 시스템(301)은, 기판(140)의 표면(304) 상에 복수의 라이트 빔(write beam)들(302)을 생성한다. 기판(140)이 X-방향 및 Y-방향으로 이동함에 따라, 전체 표면(304)이 라이트 빔들(302)에 의해 패터닝될 수 있다. 이미지 투영 시스템들(301)의 개수는, 스테이지(130)의 속도 및/또는 기판(140)의 사이즈에 기초하여 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 장치(160)에 22개의 이미지 투영 시스템들(301)이 존재한다.
[0028] 도 4는, 일 실시예에 따른 도 3의 복수의 이미지 투영 시스템들(301) 중 하나의 이미지 투영 시스템(301)의 개략적인 투시도이다. 이미지 투영 시스템(301)은 광 소스(402), 애퍼처(aperture)(404), 렌즈(406), 미러(408), DMD(410), 광 덤프(light dump)(412), 카메라(414), 및 투영 렌즈(416)를 포함할 수 있다. 광 소스(402)는 발광 다이오드(LED) 또는 레이저일 수 있고, 광 소스(402)는, 미리 결정된 파장을 갖는 광을 생성하는 것이 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 미리 결정된 파장은, 약 450 nm 미만과 같은 청색 또는 근자외선(UV) 범위에 있다. 미러(408)는 구면 미러일 수 있다. 투영 렌즈(416)는 10x 대물 렌즈일 수 있다. DMD(410)는 복수의 미러들을 포함할 수 있고, 미러들의 개수는 투영되는(projected) 이미지의 해상도에 대응할 수 있다. 일 실시예에서, DMD(410)는, 고화질 텔레비전의 픽셀들의 개수를 표현하는 1920 x 1080개의 미러들을 포함한다.
[0029] 동작 동안에, 청색 범위에서의 파장과 같은 미리 결정된 파장을 갖는 빔(403)이 광 소스(402)에 의해 생성된다. 빔(403)은 미러(408)에 의해 DMD(410)로 반사된다. DMD(410)는, 개별적으로 제어될 수 있는 복수의 미러들을 포함하고, DMD(410)의 복수의 미러들 중 각각의 미러는, 제어기(미도시)에 의해 DMD(410)에 제공되는 마스크 데이터에 기초하여, "온(on)" 포지션 또는 "오프(off)" 포지션에 있을 수 있다. 빔(403)이 DMD(410)의 미러들에 도달하는 경우에, "온" 포지션에 있는 미러들은, 투영 렌즈(416)로 빔(403)을 반사시키고, 즉, 복수의 라이트 빔들(302)을 형성한다. 그 후에, 투영 렌즈(416)는 기판(140)의 표면(304)에 라이트 빔들(302)을 투영시킨다. "오프" 포지션에 있는 미러들은, 기판(140)의 표면(304) 대신에, 광 덤프(412)로 빔(403)을 반사시킨다.
[0030] 도 5는, 일 실시예에 따른 DMD(410)의 2개의 미러들(502, 504)의 확대된 투시도이다. 도시된 바와 같이, 각각의 미러(502, 504)는, 메모리 셀(508) 상에 배치된 틸팅 메커니즘(tilting mechanism)(506) 상에 배치된다. 메모리 셀(508)은 CMOS SRAM일 수 있다. 동작 동안에, 각각의 미러(502, 504)는, 메모리 셀(508) 내에 마스크 데이터를 로딩함으로써 제어된다. 마스크 데이터는, 바이너리(binary) 방식으로 미러(502, 504)의 틸팅(tilting)을 정전기적으로 제어한다. 미러(502, 504)가 리셋 모드에 있거나, 또는 전력이 인가되지 않는 경우에, 미러(502, 504)는, 어떠한 바이너리 포지션에도 대응하지 않는 평탄한(flat) 포지션에 있다. 바이너리에서의 영(0)은 "오프" 포지션에 대응할 수 있고, 이는, 미러가, -10 도, -12 도, 또는 네거티브 방향의 임의의 다른 실행가능한(feasible) 틸트로 틸팅된 것을 의미한다. 바이너리에서의 일(1)은 "온" 포지션에 대응할 수 있고, 이는, 미러가, +10 도, +12 도, 또는 포지티브 방향의 임의의 다른 실행가능한 틸트로 틸팅된 것을 의미한다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 미러(502)는 "오프" 포지션에 있고, 미러(504)는 "온" 포지션에 있다.
[0031] 도 6은, 일 실시예에 따른 도 5의 DMD(410)의 2개의 미러들(502, 504)에 의해 반사되는 빔(403)을 개략적으로 예시한다. 도시된 바와 같이, "오프" 포지션에 있는 미러(502)는, 광 소스(402)로부터 생성된 빔(403)을 광 덤프(412)로 반사시킨다. "온" 포지션에 있는 미러(504)는, 투영 렌즈(416)로 빔(403)을 반사시킴으로써 라이트 빔(302)을 형성하고, 투영 렌즈(416)는 차례로, 기판(140)에 빔(403)을 투영시킨다.
[0032] 도 7은, 스테이지(130)가, X-방향(스캔 또는 이동의 방향)으로 이미지 투영 시스템들(301) 아래에서 기판(140)을 운반하면서, 프로세싱 유닛(164) 아래로 통과하는 동안의 DMD(410)의 일 실시예를 개략적으로 예시한다. 각각의 프로세싱 포지션에서, DMD(410)의 개별적인 미러들(502, 504)은, 기판(140)의 개별적인 픽셀들을 향하여 광을 지향시키거나, 또는 다른 방향으로, 광 덤프(412) 내로 광을 지향시킨다.
[0033] DMD(410)의 미러들(502, 504 등)은 어레이로 배열된다. 도 7에서 도시된 바와 같이, DMD(410)는, 기판(140)과 실질적으로 정렬되지만 완벽하게 정렬되지는 않게 포지셔닝된다. 기판(140)과 DMD(410)의 오프셋은 에러들을 제한한다. 기판(140)이 DMD(410) 아래에서 이동하는 동안에, 기판(140)의 각각의 픽셀의, 임계 면적(threshold area) 초과의 면적이 DMD(410) 아래에 포지셔닝되는 경우에, 그 위치에서의 픽셀에 대응하는 미러(502, 504 등)는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신할 것이다. 기판(140)의 각각의 픽셀의, 임계 면적 미만의 면적이 DMD(410) 아래에 포지셔닝되는 경우에, 그 위치에서의 픽셀에 대응하는 미러(502, 504 등)는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하지 않을 것이다. 임계 면적은 픽셀의 표면 면적의 50 %일 수 있다.
[0034] 일 실시예에서, DMD(410)에서의 미러들(502, 504 등)의 어레이는, X-방향보다 Y-방향으로 더 많은 미러들(502, 504)이 배치된 직사각형일 수 있고, 여기에서, X-방향은 실질적으로, 스테이지(130) 그리고 따라서 기판(140)의 이동의 방향에 대응한다. 결과로서, DMD(410)는, 기판(140)의 이동 당, 기판(140)의 더 많은 픽셀들을, 미러들(502, 504 등)로부터 지향되는 광에 노출시킬 수 있다. 이러한 실시예는 더 높은 효율 및 처리량을 야기할 뿐만 아니라, 생산 시에 비용 및 시간을 감소시킨다.
[0035] 예컨대, X-방향으로 배치된 미러들(502, 504)의 개수 대 Y-방향으로 배치된 미러들(502, 504)의 개수의 비율은, 약 9:16 또는 약 7:21 또는 약 3:4일 수 있다. 도 8은, 수개의 상업적으로 이용가능한 타입들의 DMD들, 및 이들의 연관된, X 및 Y 방향들에서의 미러 픽셀들의 개수, 미러 픽셀 카운트들, 및 종횡비를 열거한다. 일 실시예에서, SXGA+ 타입의 DMD는, 약 1.5 백만개의 미러 픽셀 카운트 및 약 4:3의 종횡비(Y:X)에 대해, Y 방향에서의 1400개의 미러 픽셀들 및 X 방향에서의 1050개의 미러 픽셀들을 제공한다. 다른 실시예에서, 1080P 타입의 DMD는, 약 2 백만개의 총 미러 픽셀 카운트 및 약 16:9의 종횡비(Y:X)에 대해, Y방향에서의 1920개의 미러 픽셀들 및 X 방향에서의 1080개의 미러 픽셀들을 제공한다. 다른 실시예에서, WQXGA 타입의 DMD는, 약 4 백만개의 총 미러 픽셀 카운트 및 약 16:10의 종횡비(Y:X)에 대해, Y 방향에서의 2560개의 미러 픽셀들 및 X 방향에서의 1600개의 미러 픽셀들을 제공한다. 다른 실시예에서, 4K 타입의 DMD는, 약 8 백만개의 총 미러 픽셀 카운트 및 약 17:9의 종횡비(Y:X)에 대해, Y 방향에서의 4096개의 미러 픽셀들 및 X 방향에서의 2160개의 미러 픽셀들을 제공한다. 다른 실시예에서, 4K 타입과 유사하지만, X 방향에서 DMD 미러들의 개수가 절반이고, Y 방향에서 DMD 미러들의 개수가 2배인 DMD가 생성될 수 있다. 하프 4K + 하프 4K(Half 4K + Half 4K) 타입의 DMD라고 호칭되는 이러한 타입의 DMD는, 약 8 백만개의 총 미러 픽셀 카운트 및 약 68:9의 종횡비(Y:X)에 대해, Y 방향에서의 8192개의 미러 픽셀들 및 X 방향에서의 1080개의 미러 픽셀들을 제공한다. 다른 실시예에서, X 및 Y 방향들 양자 모두에서 미러들의 개수가 2배인 DMD가 생성될 수 있다. 풀 4K + 풀 4K(Full 4K + Full 4K) 타입의 DMD라고 호칭되는 이러한 타입의 DMD는, 약 16 백만개의 총 미러 픽셀 카운트 및 약 34:9의 종횡비(Y:X)에 대해, Y 방향에서의 8192개의 미러 픽셀들 및 X 방향에서의 2160개의 미러 픽셀들을 제공한다.
[0036] 다른 실시예들이 또한, 상업적으로 실시가능할 수 있고 그리고/또는 이용가능할 수 있다. 예컨대, DMD의 일 실시예는, 1080개에 달하는 X-방향에서의 미러들 및 1980개에 달하는 Y-방향에서의 미러들을 특징으로 할 수 있다. 다른 실시예에서, DMD는, 1600개에 달하는 X-방향에서의 미러들 및 2560개에 달하는 Y-방향에서의 미러들을 특징으로 할 수 있다. 다른 실시예에서, DMD는, 1960개에 달하는 X-방향에서의 미러들 및 3880개에 달하는 Y-방향에서의 미러들을 특징으로 할 수 있다. 다른 실시예에서, DMD는 21:7의 종횡비(Y:X)를 특징으로 할 수 있다.
[0037] 당업자는 다른 비율들이 또한 가능할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 실시예들은 더 많은 개수의 미러 픽셀들이 스캔의 방향으로 제공되는 특징을 공유하고, 이는, 스캐닝 효율을 증가시킨다. 그러나, 구체적인 비율은, Y-방향으로 배치된 미러들의 개수가 X-방향으로 배치된 미러들의 개수보다 더 많은 한, 설계 및 제조에 따라 변화될 수 있다.
[0038] 전술한 바가 본 개시의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 고안될 수 있고, 본 개시의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 다이렉트 리소그래피(direct lithography)를 위한 장치로서,
    레이저 광을 방출할 수 있는 광 소스;
    상기 레이저 광을 굴절시키도록 포지셔닝된(positioned) 미러(mirror);
    상기 레이저 광을 반사시키도록 구성된 미러들의 어레이;
    상기 레이저 광을 굴절시키도록 구성된 렌즈;
    상기 레이저 광이 지향되는 기판을 지지할 수 있는 스테이지 ― 상기 스테이지는 X 방향으로 이동하도록 구성됨 ―; 및
    상기 미러들의 어레이의 각각의 미러의 각도를 제어하도록 구성된 제어기
    를 포함하며,
    상기 미러들의 어레이는, 상기 X 방향으로 정렬된 제 1 개수의 미러들, 및 상기 X 방향에 대해 실질적으로 수직인 Y 방향으로 정렬된 제 2 개수의 미러들을 포함하고, 상기 제 2 개수는 상기 제 1 개수보다 더 크고,
    기판이 상기 미러들의 어레이 아래에서 이동하는 동안에, 기판의 각각의 픽셀의, 임계 면적(thereshold area) 초과의 면적이 미러들의 어레이 아래에 포지셔닝되는 경우에, 해당 위치에서의 픽셀에 대응하는 미러는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하고, 기판의 각각의 픽셀의, 임계 면적 미만의 면적이 미러들의 어레이 아래에 포지셔닝되는 경우에, 해당 위치에서의 픽셀에 대응하는 미러는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하지 않는 것인,
    다이렉트 리소그래피를 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러들의 어레이의 미러들 각각은, 적어도 2개의 세팅(setting)들 사이에서 움직일 수 있고, 상기 세팅들은,
    온(on) 상태를 표현하는 각도; 및
    오프(off) 상태를 표현하는 각도
    를 포함하는,
    다이렉트 리소그래피를 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 오프 상태를 표현하는 각도는, 빔 덤프(beam dump)에 상기 레이저 광을 지향시키는,
    다이렉트 리소그래피를 위한 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 온 상태를 표현하는 각도는, 렌즈를 통해, 상기 기판 상의 타겟에 상기 광을 지향시키는,
    다이렉트 리소그래피를 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개수 대 상기 제 2 개수의 비율은 9:16 내지 7:21인,
    다이렉트 리소그래피를 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개수 대 상기 제 2 개수의 비율은 9:16인,
    다이렉트 리소그래피를 위한 장치.
  7. 광 소스로부터의 광을, 이동의 방향으로 이동가능한 기판으로 반사시킬 수 있는 디지털 마이크로-미러 디바이스(digital micro-mirror device)로서,
    적어도 하나의 행 및 적어도 하나의 열로 배열된 복수의 디지털 마이크로-미러들을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 행에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수는, 상기 적어도 하나의 열에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수를 초과하고; 그리고
    상기 적어도 하나의 행은 상기 이동의 방향에 대해 실질적으로 수직이고,
    기판이 상기 복수의 디지털 마이크로-미러들 아래에서 이동하는 동안에, 기판의 각각의 픽셀의, 임계 면적 초과의 면적이 복수의 디지털 마이크로-미러들 아래에 포지셔닝되는 경우에, 해당 위치에서의 픽셀에 대응하는 디지털 마이크로-미러는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하고, 기판의 각각의 픽셀의, 임계 면적 미만의 면적이 복수의 디지털 마이크로-미러들 아래에 포지셔닝되는 경우에, 해당 위치에서의 픽셀에 대응하는 디지털 마이크로-미러는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하지 않는 것인,
    디지털 마이크로-미러 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수 대 상기 적어도 하나의 행에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수의 비율은 3:4 내지 9:68인,
    디지털 마이크로-미러 디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수 대 상기 적어도 하나의 행에서의 디지털 마이크로-미러들의 개수의 비율은 9:16 내지 7:21인,
    디지털 마이크로-미러 디바이스.
  10. 다이렉트 리소그래피를 위한 시스템으로서,
    적어도 하나의 공간적인 광 변조기 ― 각각의 공간적인 광 변조기는,
    레이저 광을 방출할 수 있는 광 소스,
    상기 레이저 광이 지향될 수 있는 굴절 미러,
    상기 레이저 광을 반사시키도록 구성된 미러들의 어레이, 및
    상기 레이저 광을 굴절시키도록 구성된 렌즈
    를 포함함 ―;
    상기 레이저 광이 지향되는 기판을 지지할 수 있는 스테이지 ― 상기 스테이지는 X 방향으로 이동하도록 구성됨 ―; 및
    상기 미러들의 어레이의 각각의 미러의 각도를 제어하도록 구성된 제어기
    를 포함하며,
    상기 미러들의 어레이는, 상기 X 방향으로 정렬된 제 1 개수의 미러들, 및 Y 방향으로 정렬된 제 2 개수의 미러들을 포함하고, 상기 제 2 개수는 상기 제 1 개수보다 더 크고,
    기판이 상기 미러들의 어레이 아래에서 이동하는 동안에, 기판의 각각의 픽셀의, 임계 면적 초과의 면적이 미러들의 어레이 아래에 포지셔닝되는 경우에, 해당 위치에서의 픽셀에 대응하는 미러는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하고, 기판의 각각의 픽셀의, 임계 면적 미만의 면적이 미러들의 어레이 아래에 포지셔닝되는 경우에, 해당 위치에서의 픽셀에 대응하는 미러는 "온" 또는 "오프" 신호를 수신하지 않는 것인,
    다이렉트 리소그래피를 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 미러들의 어레이의 각각의 미러는, 적어도 2개의 세팅들 사이에서 움직일 수 있고, 상기 세팅들은,
    온 상태를 표현하는 각도; 및
    오프 상태를 표현하는 각도
    를 포함하는,
    다이렉트 리소그래피를 위한 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 오프 상태를 표현하는 각도는, 빔 덤프에 상기 레이저 광을 지향시키는,
    다이렉트 리소그래피를 위한 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 온 상태를 표현하는 각도는, 렌즈를 통해, 상기 기판 상의 타겟에 상기 광을 지향시키는,
    다이렉트 리소그래피를 위한 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 개수 대 상기 제 2 개수의 비율은 3:4 내지 7:21인,
    다이렉트 리소그래피를 위한 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 개수 대 상기 제 2 개수의 비율은 9:16인,
    다이렉트 리소그래피를 위한 시스템.
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