KR20200095189A - 마스크리스 리소그래피 시스템 및 방법 - Google Patents

마스크리스 리소그래피 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하며, 상기 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면이 평탄한 표면을 갖는 패턴 형성부와, 상기 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 위치한 픽셀들이 구동되도록 상기 패턴 형성부를 제어하는 발광 제어부와, 상기 패턴 형성부의 발광면을 조사 대상 영역에 근접하도록 이동시키는 이동부를 포함하는 마스크리스 리소그래피 장치를 제공한다.

Description

마스크리스 리소그래피 시스템 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MASKLESS LITHOGRAPHY}
본 발명은 마스크리스 리소그래피 시스템 및 방법에 관한 것이다.
반도체 제조에서 핵심 공정 중 하나인 리소그래피 공정은 반도체 소자를 구성하는 다수의 패턴을 웨이퍼에 형성하는 공정이다. 종래의 리소그래피 시스템은 마스크 또는 레티클(reticle)과 같은 패턴형성수단을 이용하여 감광성 물질(예, 포토레지스트)을 선택적으로 노광시켜 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 기존 리소그래피 공정은 패턴을 형성하기 위해 마스크 또는 레티클과 같은 선택적 조사를 위한 패턴형성수단을 미리 제조하고, 패턴이 변경될 때마다 새로운 패턴형성수단을 제조해야 하므로, 공정 비용이 증가할 뿐만 아니라 마스크 등의 준비에 상당한 시간이 요구되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들 중 하나는 마스크 또는 레티클을 사용하지 않고 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있는 마스크리스 리소그래피 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들 중 다른 하나는 마스크 또는 레티클을 사용하지 않고 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있는 마스크리스 리소그래피 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예는, 개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하며, 상기 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면이 평탄한 표면을 갖는 패턴 형성부와, 상기 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 위치한 픽셀들이 구동되도록 상기 패턴 형성부를 제어하는 발광 제어부와, 상기 패턴 형성부의 발광면을 조사 대상 영역에 근접하도록 이동시키는 이동부를 포함하는 마스크리스 리소그래피 장치를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 패턴 형성부는, 상기 픽셀 어레이를 구비한 LCD 패널과, 상기 LCD 패널에 자외선 광을 제공하는 백라이트 광원을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 픽셀은 각각 적어도 하나의 마이크로 LED를 포함하며, 상기 복수의 자외선 마이크로 LED는 개별적으로 어드레스 가능하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 픽셀은 각각 서로 다른 파장의 자외선 광을 방출하며 선택적으로 구동 가능한 복수의 LED를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이동부는, 상기 원하는 패턴에 대응되는 영역에서 노광량이 부족한 데드 스팟(dead spot) 상에 상기 픽셀들이 위치하도록 상기 패턴 형성부와 상기 기판 중 적어도 하나를 추가적으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패턴 형성부의 발광면과 상기 조사 대상 영역 사이에 배치된 투명 보호 필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 기판 상에 배치된 포토레지스트층을 패터닝하기 위한 마스크리스 리소그래피 방법에 있어서, 개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하며 상기 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면이 평탄한 표면을 갖는 패턴 형성부를 마련하는 단계와, 상기 패턴 형성부의 발광면이 상기 포토레지스트층의 조사 대상 영역에 근접하도록 상기 패턴 형성부와 상기 기판 중 적어도 하나를 이동시키는 단계와, 상기 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 위치한 픽셀들을 구동하여 상기 조사 대상 영역을 선택적으로 노광하는 단계와, 상기 노광된 포토레지스트층을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 마스크리스 리소그래피 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 원하는 패턴에 대응되는 영역에서 노광량이 부족한 데드 스팟(dead spot)이 발생하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 선택적으로 노광하는 단계 후에, 상기 데드 스팟 상에 상기 픽셀들이 위치하도록 상기 패턴 형성부와 상기 기판 중 적어도 하나를 추가적으로 이동시키는 단계와, 상기 데드 스팟에 위치한 픽셀들을 구동하여 상기 조사 대상 영역을 추가적으로 노광하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 추가적으로 이동시키는 단계는, 인접한 픽셀의 피치보다 작은 거리로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, LCD 또는 LED 디스플레이와 같은 평판형 디스플레이(flat panel display)를 구비한 패턴 형성장치를 이용하여 마스크와 같은 패턴형성수단 없이 직접 포토레지스트를 패터닝할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이의 각 픽셀을 개별 어드레스가 가능하도록 구성함으로써, 원하는 패턴이 실시간으로 형성되고 이에 대응되는 위치의 픽셀들은 자외선을 선택적으로 방출하여 디스플레이의 해상도를 준하는 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 디스플레이의 평탄한 발광면을 조사 대상 영역에 근접하게 배치하거나 실질적으로 밀착시킴으로써 다른 광학계 없이 포토레지스트에 발광영역에 대응되는 원하는 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도1에 도시된 리소그래피 장치에 채용 가능한 패턴 형성부의 일 예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 도1에 도시된 리소그래피 장치에 채용 가능한 패턴 형성부의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 패턴 형성부에 구현될 수 있는 구동회로도를 개략적으로 나타낸다.
도 5 및 도 6은 각각 패턴 형성부의 일 픽셀의 일 예를 나타내는 개략도 및구동회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8c은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 방법에 채용된 패턴 형성부의 선택적 조사 및 x-y축 이동과정을 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c은 각각 도 8a 내지 도 8c에 도시된 패턴 형성부에 따른 포토레지스트의 노광 패턴을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 예를 들어, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 본 명세서에서, '상부', '상면', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 "일 실시예(one example)"라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 그러나, 아래 설명에서 제시된 실시예들은 다른 실시예의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 리소그래피 장치(100)는 각각 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 갖는 패턴 형성부(50)와, 원하는 패턴에 위치하는 픽셀을 선택적으로 구동시키는 구동 제어부(60)와 상기 패턴 형성부(50)를 이동시키는 이동부(70)를 포함할 수 있다.
상기 리소그래피 장치(100)는 기판(11) 상에 배치된 포토레지스트(15)를 자외선을 이용하여 노광/현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 장치로 제공된다. 포토레지스트 패턴은 기판(11)을 패터닝하는데 사용될 수 있다.
상기 패턴 형성부(50)의 복수 픽셀은 각각 개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면(50L)은 평탄한 표면을 가질 수 있다. 상기 패턴 형성부(50)의 발광면(50L)는 포토레지스트(15)의 조사 대상 영역에 근접하도록 배치될 수 있다. 자외선 광은 포토레지스트 물질에 따라 선택될 수 있으며, 예를 들어, 상기 패턴 형성부(50)는 365㎚, 405㎚ 또는 436㎚ 파장의 광을 방출하는 광원일 수 있다. 본 실시예에 채용가능한 패턴 형성부(50)는 광원의 배치에 따라 크게 2가지 형태를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 리소그래피 장치(100)는 별도의 광학계를 포함하지 않는 대신에, 패턴 형성부(50)의 발광면(50L)을 조사 대상 영역에 직접 또는 근사(proximity) 콘택시키고, 이러한 콘택 상태에서 조사함으로써 거의 동일한 크기(1:1)로 조사할 수 있다. 특정 예에서, 상기 패턴 형성부(50)의 발광면(50L)은 포토레지스트(15)의 조사 대상 영역에 직접 접촉하도록 배치될 수 있다.
이와 같이 직접 접촉하는 경우에는, 미경화 포토레지스트(15)로 인해 발광면(50L)이 오염되고 노이즈로 작용할 수 있으나, 마이크로 선폭의 리소그래피 공정인 경우에 그 오염으로 인한 문제가 크지 않으며, 필요한 경우에 간단히 세척하여 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 보호 필름(20)을 상기 패턴 형성부(50)의 발광면(50L)과 상기 조사 대상 영역 사이에 배치시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 패턴 형성부(50)로부터 생성된 자외선 광은 1:1 비율로 투명 보호 필름(20)을 그대로 투과되어 미경화 포토레지스트(15)에 도달하면서도, 미경화 포토레지스트(15)와의 직접적인 접촉을 피하므로 원하지 않는 오염을 방지할 수 있다.
이러한 패턴 형성부(50)의 이동은 상기 이동부(70)에 의해 수행될 수 있다. 상기 패턴 형성부(50)는 레티클과 같이 포토레지스트를 반복적으로 조사하도록 구성될 수 있다. 패턴 형성부(50)의 이동 경로는 다양하게 설정될 수 있으며, 포토레지스트(15)와 접촉 상태에 따라 적절히 설명될 수 있다.
예를 들어, 반복적인 리소그래피 공정시에, 일 예(주로 접촉하지 않고 근접한 경우)에서는 패턴 형성부(50)는 수평방향으로 이동하도록 구성될 수 있다(A1). 투명 보호 필름(20)을 채용하는 경우에 포토레지스트(15)와 밀착된 경우에도 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
다른 예(접촉하는 경우)에서 패턴 형성부(50)는 포토레지스트(15)의 일 조사 대상 영역으로부터 수직방향으로 이동시킨 후(B1)에 원하는 위치로 수평 이동하고(B2), 포토레지스트(15)의 다른 조사 대상 영역에 근접하도록 수직 방향으로 이동시킬 수 있다(B3).
일부 실시예에서, 상기 원하는 패턴에 대응되는 영역에서 노광량이 부족한 데드 스팟(dead spot)이 발생되는 경우에, 상기 이동부(70)를, 조사 대상 영역에서 수평방향으로 약간 이동시킴으로써 패턴에 대응되는 영역을 적절히 조사할 수 있다이에 대해서는, 도 7 내지 도 9c에서 더 상세히 설명한다.
이러한 이동부(70)의 작동은 이미지 검출수단(80)을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 이미지 검출수단(80)은 CCD 카메라일 수 있다. 이미지 검출수단(80)은 패턴 형성부(50)의 현재 위치를 판단하고, 이동과정에서 원하는 이동할 영역(예, 조사 대상 영역)에 위치하였는지 여부를 판단하도록 이미지 정보를 촬영하고, 촬영된 정보를 별도의 제어부(미도시)에 제공하고, 이러한 과정을 통해서 이동부(70)를 적절하게 제할 수 있다.
본 실시예에 채용되는 패턴 형성부(50)는 디스플레이와 유사하게 복수의 픽셀이 2차원 배열된 픽셀 어레이를 포함할 수 있으며, 크게 LCD 패널을 포함하는 형태(도 2 참조)와 픽셀에 자체 발광 광원을 갖는 형태(도 3 참조)로 구현될 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 패턴 형성부(50A)는, 상기 픽셀(P) 어레이를 구비한 LCD 패널(53)과, 상기 LCD 패널(53)에 자외선 광을 제공하는 백라이트 광원(55a,55b)을 포함할 수 있다. 백라이트 광원(55a,55b)은 LCD 패널(53) 하면에 배치된 도광판(51)의 두 측면에 배치되어 자외선 광을 방출하도록 배치될 수 있다. 백라이트 광원(55a,55b)은 365㎚, 405㎚ 또는 436㎚ 파장의 광을 방출하는 LED 광원을 포함할 수 있다. LCD 패널(53)의 픽셀(P)은 각각 개별 구동가동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, LCD 패널(53)은 고해상도(예, 500 PPI 이상)를 가질 수 있으며, 바람직하게 1000 PPI 이상을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 패턴 형성부(50B)는, 각각 픽셀(P)이 적어도 하나의 마이크로 LED(L)를 포함한다. 상기 마이크로 LED는 OLED 또는 마이크로 반도체 LED가 각 픽셀에 전사된 디스플레이 형태일 수 있다. 각 픽셀(P)에 위치한 마이크로 LED가 개별적으로 어드레스 가능하도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 패턴 형성부(50B)는 도 4에 도시된 구동회로로 구현될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 패턴 형성부에 구현될 수 있는 구동회로도를 개략적으로 나타낸다.
도3을 참조하면, m×n 픽셀의 어레이에서 개별적으로 어드레스 가능한 구동 회로도의 일 예가 도시되어 있다. 각 픽셀에는 자외선 LED가 배치되며, 각각의 자외선 LED는 수직방향(행방향)의 경로, 즉 데이터 라인(D1,D2,D3....Dm-2,Dm-1,Dm)에 통해서 데이터 신호를 수용할 수 있다. 각 자외선 LED는 수평방향(열방향) 경로, 즉 제어 라인(G1,G2,G3....Gn-2,Gn-1,Gn)을 통해서 제어 신호(즉, 게이트 신호)를 수용할 수 있다. 제1 및 제2 구동 회로(52D,52G)는 데이터 라인 및 제어 라인을 통해서 복수의 픽셀(P)을 개별적으로 어드레스하여 구동할 수 있다. 제1 및 제2 구동 회로(52D,52G)는 집적 회로, 박막 트랜지스터 패널 회로 또는 다른 적합한 회로로 형성될 수 있고, 마이크로 프로세서와, 스토리지와 같은 메모리와, 처리 회로와 통신 회로를 포함할 수 있다. 구동 제어부(60)로부터 패턴 형성부(50B)의 디스플레이될 이미지의 정보(IS)는 제1 및 제2 구동 회로(52D,52G)에 공급될 수 있다.
상기 구동 제어부(60)는 원하는 패턴에 대응되는 디스플레이될 이미지의 정보를 생성하여 상기 패턴 형성부(50)에 제공할 수 있다. 디스플레이될 이미지는 원하는 패턴에 대응되며, 이미지 정보는 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 대응되는 픽셀을 선택적으로 구동시키는 정보를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 복수의 픽셀은 각각 서로 다른 파장의 자외선 광을 방출하며 선택적으로 구동 가능한 복수의 LED를 포함할 수 있다. 서로 다른 파장의 자외선 광은 포토레지스트 물질의 종류에 따라 적정한 파장의 광을 가질 수 있다. 도 5 및 도 6은 각각 이러한 픽셀의 일 예를 나타내는 개략도 및 구동회로도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀(P')에서 서로 다른 파장의 자외선 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 LED(U1,U2,U3)를 포함할 수 있다. 삼각형 배열로 예시되어 있으며, 다른 픽셀에서도 동일한 배열의 제1 내지 제3 LED(U1,U2,U3)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 LED(U1,U2,U3)는 각각 365㎚, 405㎚ 및 436㎚ 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각 픽셀에서 제1 내지 제3 LED(U1,U2,U3)는 독립적으로 구동되도록 다양한 회로 연결 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 도10에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 LED(U1,U2,U3)의 양극(Po)은 동일한 행에 위치한 다른 셀의 제1 내지 제3 LED(U1,U2,U3)는 양극과 함께 일 데이터 라인에 연결되고, 제1 내지 제3 LED(U1,U2,U3)의 음극(N1,N2,N3)은 동일한 열에서 각 파장별로 복수의 제어라인(Ga,Gb,Gc)에 연결될 수 있다. 이러한 연결을 통해서 각 픽셀에서 원하는 파장의 자외선 LED를 선택적으로 구동시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 따라 구동될 픽셀을 선택한다(S110).
구체적으로, 원하는 패턴은 포토레지스트에 형성하고자 하는 패턴이며, 선폭이 마이크로 수준의 패턴일 수 있다. 구동 제어부는 원하는 패턴을 입력받아 원하는 패턴의 이미지 정보에 대응되도록 픽셀을 선택적으로 구동시키는 구동 신호를 생성하고, 구동 신호를 패턴 형성부에 전송할 수 있다.
단계(S130)에서, 상기 구동 신호에 따라 패턴 형성부를 구동하기 전에, 패턴 형성부는 이동부에 의해 노광 영역으로 이동시킬 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 패턴 형성부의 픽셀 어레이는 개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열될 수 있다. 상기 패턴 형성부는 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면이 평탄한 표면을 가질 수 있다. 상기 패턴 형성부의 발광면이 상기 포토레지스트층의 조사 대상 영역에 근접하도록 상기 패턴 형성부와 상기 기판 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다.
이어, 단계(S140)에서, 원하는 패턴에 위치한 픽셀을 개별적으로 구동시켜 노광할 수 있다.
필요에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 단계(S140) 후에, 상기 원하는 패턴에 대응되는 영역에서 노광량이 부족한 데드 스팟(dead spot)이 발생하는지 여부를 판단한다(S160). 데드 스팟의 존재 여부는 패턴 이미지 생성시에 미리 예상할 수 있으므로 데드 스팟을 제거하기 위한 추가적인 노광 단계(S170)을 수행할 수 있으나, 별도의 검출수단(이미지 촬영/분석 수단, 예, 도 1의 이미지 검출수단(80))을 이용하여 데드 스팟의 존재 여부를 판단하고, 이에 필요한 노광 단계를 추가할 수 있다.
데드 스팟이 발생되지 않은 경우에는, 다른 노광 영역(또는 조사 대상 영역)으로 패턴 형성부를 이동시켜 반복적인 노광 공정을 수행하고, 노광하는 단계 후에 상기 노광된 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다(S190).
데드 스팟을 제거하기 위한 추가적인 이동 및 노광은 도 8a 내지 도 8c와, 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 설명한다.
도 8a 내지 도 8c은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 방법에 채용된 패턴 형성부의 선택적 조사 및 x-y축 이동과정을 나타내며, 도 9a 내지 도 9c은 각각 도 8a 내지 도 8c에 도시된 패턴 형성부에 따른 포토레지스트의 노광 패턴을 나타낸다.
우선, 도 8a에 도시된 바와 같이, 패턴 형성부(50B)의 픽셀 어레이에서 LED(L)를 선택적으로 구동시켜 원하는 패턴에 대응되는 이미지 패턴을 형성한다.
본 실시예의 패턴 형성부는 도 3에 도시된 마이크로 LED 디스플레이와 같은 자체 발광 디스플레이 형태일 수 있다. 구체적으로, P1로 표시된 픽셀들은 구동시키고, P0로 표시된 픽셀을 오프시킬 수 있다. 도 8a에 도시된 이미지 패턴을 도 9a에 도시된 포토레지스트의 조사 대상 영역에 근접시켜 노광시킨다.
도 9a를 참조하면, LP1은 현상에 필요한 노광량으로 충분히 조사된 영역을 표시하며, LP는 원하는 패턴에 대응되는 영역을 나타낸다. 발광면과 포토레지스트의 간격 및 노광시간에 따라 다소 달리하지만, 본 예와 같이 실제 노광 영역(LP1)은 원하는 패턴 영역(LP)을 커버하지 못하며, 점광원인 LED(L)들의 사이에 데드 스팟(Dx,Dy), 즉 충분히 노광되지 않은 영역이 존재할 수 있다. 이러한 데드 스팟은 x 방향에 따라 위치한 제1 데드 스팟(Dx)과, y 방향에 따라 위치한 제2 데드 스팟(Dy)을 포함할 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 패턴 형성부(50B)를 x 방향, 즉 좌우로 이동시켜 제1 데드 스팟(Dx)을 충분히 노광시켜 제거하고, 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 데드 스팟(Dy)만 남겨진 조사 영역을 가질 수 있다. 이러한 수평 이동은 인접한 픽셀의 피치보다 작은 거리로 이동될 수 있다. 예를 들어, 본 예와 같이, 피치의 절반 정도로 좌우 이동시켜 추가적인 노광을 수행할 수 있다.
이어, 도 8c에 도시된 바와 같이, 패턴 형성부(50B)를 y 방향, 즉 상하로 이동시켜 제2 데드 스팟(Dy)을 충분히 노광시켜 제거하고, 도 9c에 도시된 바와 같이, 실질적으로 원하는 패턴 영역(LP)을 커버하는 조사 영역을 가질 수 있다. 이러한 수직 이동은 수평 이동과 유사하게 인접한 픽셀의 피치보다 작은 거리로 이동될 수 있다. 예를 들어, 본 예와 같이, 피치의 절반 정도로 상하 이동시켜 추가적인 노광을 수행할 수 있다.
이와 같이, LCD 또는 LED 디스플레이와 같은 평판형 디스플레이(flat panel display)를 구비한 패턴 형성부를 이용하여 마스크 없이 직접 포토레지스트를 패터닝할 수 있으며, 디스플레이의 해상도를 준하는 정밀한 패턴을 형성할 수 있다. 추가적으로, 데드 스팟에 대해서는 추가적인 이동 및 노광 공정을 통해서 제거함으로써 원하는 패턴을 더욱 정밀하게 형성할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 리소그래피 장치
11: 기판
15: 포토레지스트
50: 패턴 형성부
60: 구동 제어부
70: 이동부

Claims (9)

  1. 개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하며, 상기 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면이 평탄한 표면을 갖는 패턴 형성부;
    상기 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 위치한 픽셀들이 구동되도록 상기 패턴 형성부를 제어하는 구동 제어부; 및
    상기 패턴 형성부의 발광면을 조사 대상 영역에 근접하도록 이동시키는 이동부를 포함하는 마스크리스 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 형성부는, 상기 픽셀 어레이를 구비한 LCD 패널과, 상기 LCD 패널에 자외선 광을 제공하는 백라이트 광원을 포함하는 마스크리스 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀은 각각 적어도 하나의 마이크로 LED를 포함하며, 상기 복수의 픽셀 각각에 위치한 마이크로 LED는 개별적으로 어드레스 가능한 마스크리스 리소그래피 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀은 각각 서로 다른 파장의 자외선 광을 방출하며 선택적으로 구동 가능한 복수의 LED를 포함하는 마스크리스 리소그래피 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 원하는 패턴에 대응되는 영역에서 노광량이 부족한 데드 스팟(dead spot) 상에 상기 픽셀들이 위치하도록 상기 패턴 형성부를 추가적으로 이동시키는 마스크리스 리소그래피 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 형성부의 발광면과 상기 조사 대상 영역 사이에 배치된 투명 보호 필름을 더 포함하는 마스크리스 리소그래피 장치.
  7. 기판 상에 배치된 포토레지스트층을 패터닝하기 위한 마스크리스 리소그래피 방법에 있어서,
    개별적으로 어드레스 가능하며 자외선 광을 방출하는 복수의 픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하며 상기 복수의 픽셀로부터 방출되는 발광면이 평탄한 표면을 갖는 패턴 형성부를 마련하는 단계;
    상기 패턴 형성부의 발광면이 상기 포토레지스트층의 조사 대상 영역에 근접하도록 상기 패턴 형성부와 상기 기판 중 적어도 하나를 이동시키는 단계;
    상기 복수의 픽셀 중 원하는 패턴에 위치한 픽셀들을 구동하여 상기 조사 대상 영역을 선택적으로 노광하는 단계; 및
    상기 노광된 포토레지스트층을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 마스크리스 리소그래피 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 원하는 패턴에 대응되는 영역에서 노광량이 부족한 데드 스팟(dead spot)이 발생하는지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 선택적으로 노광하는 단계 후에, 상기 데드 스팟 상에 상기 픽셀들이 위치하도록 상기 패턴 형성부와 상기 기판 중 적어도 하나를 추가적으로 이동시키는 단계와,
    상기 데드 스팟에 위치한 픽셀들을 구동하여 상기 조사 대상 영역을 추가적으로 노광하는 단계를 더 포함하는 마스크리스 리소그래피 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 추가적으로 이동시키는 단계는, 인접한 픽셀의 피치보다 작은 거리로 이동시키는 단계를 포함하는 마스크리스 리소그래피 방법.
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