KR20110013576A - 연속적인 직접-기록 광 리쏘그래피 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 본 발명에 따른 이동 가능한 SLM을 갖는 광 리쏘그래피 도구의 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 가요성 필름 기판(flexible film substrate)을 갖는 광 리쏘그래피 도구의 개략도,
도 4는 텔레센트릭 투사 광학장치를 보여주는, 도 1의 광 리쏘그래피 도구의 제 1 실시예의 개략도,
도 5는 다수의 영역 어레이 및 그에 대응하는 다수 세트의 투사 광학장치를 갖는 SLM을 보여주는, 도 1의 광 리쏘그래피 도구의 제 2 실시예의 상세도,
도 6은 다수의 영역 어레이와 단일 세트의 텔레센트릭 투사 광학장치를 갖는 SLM을 보여주는, 도 1의 광 리쏘그래피 도구의 제 3 실시예의 상세도,
도 7은 '온'과 '오프' 위치의 어레이 소자를 보여주는, 본 발명에 의한 마이크로-미러 어레이의 일부를 통과하는 도식적인 단면도,
도 8은 본 발명에 따른, 상기 기판 표면 전체를 노광하기 위해 SLM의 투사된 이미지가 따라갈 수 있는 꾸불꾸불한 모양의 경로를 보여주는 기판의 평면도,
도 9는 본 발명에 따른, 상기 전체 기판 표면을 노광시키는데 함께 사용되는 다수의 영역 어레이의 각각으로부터 투사된 이미지가 따라갈 수 있는 꾸불꾸불한 모양의 경로를 보여주는 기판의 평면도,
도 10은 본 발명에 따른, 잠상을 형성하는 공정을 도시하는 도면,
도 11은 도 10의 기판 어레이를 도시하는 도면,
도 12는 T3에서 시작하고 동일한 시간 간격(time interval) T/10로, 도 10의 기판상의 라인 세그먼트(AB)에 따른 순간 광 세기 분포를 도시하는 그래프,
도 13은 T4에서 끝나고 동일한 시간 간격 T/10로, 도 10의 기판상의 라인 세그먼트(AB)에 따른 순간 광 세기 분포를 도시하는 그래프,
도 14는 시간 T3와 T4 사이의 노광 때문에, 도 10의 기판 상의 라인 세그먼트(AB)에 따른 통합된 선량(dose) 분포를 도시하는 그래프,
도 15는 시간 T1과 T7 사이의 노광 때문에, 도 10의 기판 상의 라인 세그먼트(AB)에 따른 총 선량 분포를 도시하는 그래프,
도 16은 본 발명에 따른, 미러의 투사된 너비의 절반만큼 에지 시프트한 제 1 예를 포함하는 잠상을 형성하는 공정의 도식도,
도 17은 본 발명에 따른, 미러의 투사된 너비의 절반만큼 에지 시프트한 제 2 예를 포함하는 잠상을 형성하는 공정의 도식도,
도 18은 본 발명에 따른, 미러의 투사된 너비의 1/4만큼 에지 시프트한 예를 포함하는 잠상을 형성하는 공정의 도식도,
도 19는 본 발명에 따른, 미러의 투사된 너비의 3/4만큼 에지 시프트한 예를 포함하는 잠상을 형성하는 공정의 도식도,
도 20은 본 발명에 따른, 미러의 투사된 너비의 1/4만큼의 다른 방향으로 에지 시프트한 예를 포함하는 잠상을 형성하는 공정의 도식도,
도 21은 도 10, 16 내지 19의 기판 상에서 라인 세그먼트(AB)를 따라 통합된 선량(dose) 분포를 도시하는 그래프,
도 22는 본 발명에 따른, 잠상을 형성하는 공정을 추가적으로 도시하는 도면,
도 23은 도 22의 기판 어레이를 도시하는 도면,
도 24는 도 22의 기판 상에서 라인 세그먼트(CD, EF, GH, IJ)를 따라 통합된 선량(dose)를 도시하는 그래프,
도 25는 본 발명에 따른, 에지 시프팅(edge shifting)의 추가적인 예를 포함하는 잠상을 형성하는 공정을 도시하는 도면,
도 26은 도 25의 기판 어레이를 도시하는 도면,
도 27은 도 25의 기판 상에서 라인 세그먼트(KL, MN, OP, QR, ST)를 따라 통합된 선량 분포를 도시하는 그래프,
도 28은 본 발명에 따른 광 리쏘그래피 시스템의 블록도,
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 영역 어레이 정렬의 평면도,
도 30은 광원과 기판 사이의 광로 상에서 광스위칭 기구(121)를 보여주는, 도 4의 광 리쏘그래피 도구의 다른 실시예의 도식도,
도 31는 본 발명에 따른, 상기 광로상에 연속하게 구성된 2개의 SLM을 갖는 광 리쏘그래피 시스템의 타이밍도,
도 32는 본 발명에 따른, 상기 광로에 연속하게 구성된 2개의 SLM을 갖는 광 리쏘그래피 시스템을 사용하여 잠상을 형성하는 공정을 도시하는 도면,
도 33은 본 발명에 따른, 상기 광로상에 연속하게 구성된 SLM과 광스위칭 기구를 갖는 광 리쏘그래피 시스템의 타이밍도,
도 34는 본 발명에 따른, 상기 기판 표면에 2개의 영역 어레이의 투사된 이미지가 중첩하도록 구성된 광학장치(light optics)를 갖는 광 리쏘그래피 도구의 도식도이고,
도 35는 도 34에 도시된 광 리쏘그래피 시스템의 타이밍도이다.
120: 공간 광변조기 130 : 이미징 광학기기
140 : 기판 150 : 스테이지
160 : 좌표축 170 : 광선
Claims (25)
- 기판을 패터닝하는 광학 리쏘그래피 도구에 기초하여 공간 광변조기를 작동하는 방법에 있어서,
크기와 구성이 상기 공간 광변조기의 개별적으로 스위칭가능한 요소들의 투사된 간격과 구성에 대응하는 픽셀들의 영역 어레이(area array)를 상기 기판 표면에 한정하는 단계;
설계 데이터 파일의 피처 패턴으로부터 계산된 선량의 값을 상기 기판의 각 픽셀에 할당하는 단계;
광이 상기 기판에 도달하도록 허용하는 제 1 상태와 광이 상기 기판에 도달하는 것을 차단하는 제 2 상태를 포함하는 적어도 두 개의 상태를 갖는 상기 공간 광변조기의 각 요소에 대한 각 클럭 사이클 동안의 상태를 표시하는 일련의 값으로 상기 기판의 각 픽셀에 대한 상기 선량의 값을 디컴프레션하는 단계;
상기 요소 상태 값을 공간 광변조기 메모리에 로딩하는 단계;
상기 공간 광변조기를 조명하는 단계;
상기 공간 광변조기와 상기 기판 사이에 위치한 투사 광학기기에 의해 상기 공간 광변조기의 이미지를 상기 기판에 투사하는 단계;
상기 공간 광변조기 메모리 내의 상기 값에 따라 상기 공간 광변조기의 상기 요소들을 클럭 사이클마다 한 번씩 스위칭하는 단계;
각 클럭 사이클 동안 상기 픽셀들 사이의 상기 간격과 동일한 거리로 상기 기판과 상기 투사된 이미지를 서로에 대해서 이동시키는 단계를 포함하고,
상기 기판상의 픽셀은 상기 공간 광변조기의 다수 요소로부터 에너지의 선량을 연속적으로 받는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 개별적으로 스위칭가능한 요소와 상기 기판상의 픽셀은 1:1로 대응하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 할당 단계는 상기 계산된 선량의 값을 조정함으로써 상기 투사 광학기기에서의 왜곡(distortions)과 수차(aberrations)를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 할당 단계는 상기 계산된 선량의 값을 조정함으로써 상기 공간 광변조기의 조명의 불균일성을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 압축해제 단계(decomprssing step)는 상기 기판에 대한 상기 공간 광변조기의 위치에 대응하는 한 프레임의 선량의 데이터에 대해 클럭 사이클마다 한 번씩 실행되고,
상기 한 프레임의 선의 데이터는 한 클럭 사이클 동안 상기 공간 광변조기의 모든 요소에 대한 상기 요소 상태 값들을 한정하는데 필요한 선량의 데이터인 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 로딩 단계는 클럭 사이클마다 한 번씩 실행되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판의 노광 동안 상기 공간 광변조기는 연속적으로 조명되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 기판의 노광 동안에, 상기 공간 광변조기의 상기 이미지는 상기 기판에 연속해서 투사되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 80 항에 있어서,
상기 기판 표면에 투사된 상기 이미지는 블러링되는(blurred) 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 블러링 단계는 상기 공간 광변조기와 상기 감광성 코팅 사이에 위치한 산광기(diffuser)에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 공간 광변조기는 디지털 마이크로-미러(micro-mirror) 장치이고 상기 요소들은 개별적으로 스위칭 가능한 미러인 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판의 왜곡을 측정하는 단계; 및
상기 기판의 왜곡을 설명하는 상기 설계 데이터 파일을 변경하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 상기 요소들의 스위칭은 상기 기판상의 임의의 픽셀에 의해 얻어진 에너지의 전체 선량에 연속적으로 기여하는 상기 공간 광변조기의 요소들의 수를 변경하기 위해 제어되고, 이에 의해 상기 기판상의 일부 픽셀은 0이 아닌 상이한 에너지의 전체 선량을 받는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 측정 단계는 기판 정렬시스템에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 기판 정렬시스템은 머신 비젼시스템(machine vision system)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 요소들의 스위칭은 상기 기판상의 임의의 픽셀에 의해 얻어진 에너지의 전체 선량에 연속적으로 기여하는 상기 공간 광변조기의 요소들의 수를 변경하기 위해 제어되고, 이에 의해 상기 기판상의 일부 픽셀은 0이 아닌 상이한 에너지의 전체 선량을 받는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 기판의 표면에 투사된 상기 이미지는 블러링되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 스위칭은 상기 기판 표면상에 감광성 코팅의 피처(features)를 한정하도록 제어되고,
상기 감광성 코팅의 피처 에지(feature edges)는 상기 기판상의 상기 영역 어레이에 의해 한정된 픽셀 에지로부터 하나의 서브픽셀(sub-pixel) 거리만큼 시프트되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 상기 요소들은 직사각형 그리드상에 열과 행으로 배열되고,
상기 기판의 이동 방향은 상기 공간 광변조기의 상기 요소들의 행에 평행한 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 공간 광변조기의 상기 요소들은 직사각형 그리드상에 열과 행으로 배열되고,
상기 기판의 이동 방향은 상기 공간 광변조기의 상기 요소들의 행에 평행하지도 않고 직교하지도 않는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 스위칭은 상기 기판의 표면상의 감광성 코팅의 피처를 한정하도록 제어되고,
상기 감광성 코팅의 피처 에지는 상기 기판상의 상기 영역 어레이에 의해 한정된 픽셀 에지로부터 하나의 서브픽셀 거리만큼 시프트되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 투사 단계 이전에, 상기 기판을 상기 투사 광학기기에 정렬시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 정렬 단계는 상기 기판상의 임의의 피처를 메모리 장치에 미리 저장된 이미지와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 정렬 단계는 상기 기판상의 임의의 피처를 메모리 장치에 미리 저장된 이상적인 이미지와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법. - 제 24 항에 있어서,
상기 이상적인 이미지는 십자형과 원형으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기 작동 방법.
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