KR20210120789A - 노광 장치 및 노광 방법 - Google Patents

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타카시 오쿠야마
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가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼
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Abstract

[과제] 노광점을 균일하게 분산시킬 수 있는 새로운 다중 노광을 제공한다.
[해결수단] 노광 장치(10)에서, 하기 (1)식에 근거한 피치 간격(P)에 의한 다중 노광 동작이 실시된다. 단위 노광 영역 내에서의 기준 노광점의 위치를 설정하고, 복수의 노광점 라인의 사이에서 노광점을 순서대로 이동시킴으로써, 주(主)주사방향(X)과 함께 부(副)주사방향(Y)에 관해서 노광점을 산재(散在)시킨다. 단, 소정의 피치 간격을 P, 광 변조 소자의 단위 노광 영역을 C, m을 2 이상의 정수, n을 임의의 정수, u를 m 보다 작은 정수, a를 C 보다 작은 값으로 한다.
Figure pat00004

Description

노광 장치 및 노광 방법{EXPOSURE DEVICE AND EXPOSURE METHOD}
본 발명은, 광 변조 소자 어레이를 이용해 패턴을 형성하는 노광 장치에 관한 것으로, 특히, 다중 노광에 관한 것이다.
마스크리스(Maskless) 노광 장치에서는, 기판이 탑재되는 스테이지를 주사 방향에 따라 이동시키면서, DMD(Digital Micro-mirror Device) 등의 광 변조 소자 어레이에 의해 패턴광을 기판에 투영한다. 거기에서는, 스테이지에 탑재되어, 포토레지스트(photoresist)층을 형성한 기판 상에서의 투영 에리어(노광 에리어)의 위치에 따라 패턴광을 투영하도록, 2차원상으로 배열된 광 변조 소자(마이크로 미러(micromirror) 등)를 제어한다.
마이크로 오더의 패턴 해상도에서는, 마이크로 미러 등의 투영 사이즈(셀 사이즈) 이하로 패턴을 형성할 필요가 있기 때문에, 노광 영역을 오버랩(overlap)시키면서 반복 노광하는 다중 노광이 실시된다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조). 거기에서는, 노광 동작의 피치 간격을 셀 사이즈의 정수 배로 하지 않고, 노광 에리어가 주(主)주사방향에 대해 미소하게 경사하도록, 광 변조 소자 어레이 혹은 기판 탑재 스테이지를 배치한다.
다중 노광에서의 피치 간격을 P, 마이크로 미러의 단위 노광 영역(하나의 미러 이미지의 에리어)의 사이즈를 C로 하면, 피치 간격 P = A+a (A는 임의의 정수, C > a)에 따라 다중 노광이 실시된다. 이에 따라, 단위 노광 영역(하나의 미러 이미지의 에리어)에, 다수의 노광점(쇼트 중심 위치)이 2차원적으로 분산된다(특허문헌 3 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 제4203649호 공보 [특허문헌 2] 일본 특표 2004-514280호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 제4728536호 공보
근년, 포토레지스트의 고감도화가 진행되고, 또, 광원 출력의 상승, 광학계의 성능 향상, 쓰루풋(throughput) 향상 등에 수반하여, 단위 노광 영역에 대해 실시하는 쇼트 수가 감소 경향에 있다. 그 때문에, 단위 노광 영역 내에서의 노광점이 분산하지 않고 불균일하게 되어, 패턴 선폭이나 윤곽이 소망하는 정밀도로 되지 않을 우려가 있다.
따라서, 노광점을 균일하게 분산시킬 수 있는 새로운 다중 노광이 요구된다.
본 발명의 노광 장치는, 복수의 광 변조 소자를 2차원 배열시킨 광 변조 소자 어레이와, 주(主)주사방향에 대해 미리 정해진(所定) 경사 각도로 경사지는, 상기 광 변조 소자 어레이의 노광 에리어를, 피묘화체에 대해 주주사방향으로 상대 이동시키는 주사부와, 미리 정해진 피치 간격으로 상기 복수의 광 변조 소자를 변조해, 다중 노광 동작을 실시하는 노광 제어부를 갖춘다.
본 발명에서는, 상기 노광 제어부가, 미리 정해진 단위 노광 영역에 있어서, 상기 경사 각도에 따른 복수의 노광점 라인의 사이에서, 노광 동작 마다, 노광점을 정하는 노광점 라인을 절체(switching)한다. 「소정 단위 노광 영역」은, 기판 위에서 볼 때 하나의 광 변조 소자의 투영 영역에 상당하는 사이즈를 가지는 영역을 나타낸다. 또, 「노광점 라인」은, 다중 노광 동작을 미리 정해진 피치 간격으로 실시했을 때, 기판 위에서 볼 때 경사 각도 방향에 따라 노광점을 이은 라인을 나타내고, 서로 평행한 복수의 노광점 라인이 기판 상에서 규정된다. 노광 제어부가 노광 동작 마다 노광점 라인을 절체함으로써, 노광점은, 순차적으로 다른 노광점 라인 상에 있는 노광점으로 절체되어 간다.
노광 제어부는, 서로 이웃하며 늘어선 복수의 노광점 라인의 사이에서, 노광점 라인을 순서대로 절체하는 것이 가능하다. 또, 노광 제어부는, 다음의 노광 동작에서 노광점이 상기 미리 정해진 단위 노광 영역 내로 이동하는 노광점 라인을, 다음의 노광 동작에서 노광점이 상기 미리 정해진 단위 노광 영역에서 벗어나는 노광점 라인과 절체할 수 있다.
노광 제어부는, 각 노광점 라인의 노광점 간격이 동일해지는 피치 간격으로, 다중 노광 동작을 실시할 수 있다. 혹은, 노광 제어부는, 서로 이웃하는 노광점 라인의 주주사방향에 따른 노광점 위치가 엇갈리는 피치 간격으로, 다중 노광 동작을 실시하는 것도 가능하다. 예를 들면, 노광 제어부는, 상기 미리 정해진 단위 노광 영역 내에 있어서, 2k-1(k=1, 2,··)번째의 노광점 라인과 2k번째의 노광점 라인과의 사이에서, 노광점 라인을 교대로 절체한다.
한편, 노광 제어부는, 서로 이웃하는 노광점 라인의 주주사방향에 따른 노광점 위치가 동일한 피치 간격으로, 다중 노광 동작을 실시할 수 있다. 예를 들면, 노광 제어부는, 상기 미리 정해진 단위 노광 영역 내에 있어서, 3k-2(k=1, 2,··)번째의 노광점 라인과, 3k-1번째의 노광점 라인과, 3k번째의 노광점 라인과의 사이에서, 노광점 라인을 순서대로 절체한다.
상술한 다중 노광 동작의 피치 간격으로는, 예를 들면, 피치 간격을 P, 광 변조 소자의 단위 노광 영역을 C, m을 2 이상의 정수, n을 임의의 정수, u를 m 보다 작은 정수, a를 C 보다 작은 값으로 하면, 이하의 식
Figure pat00001
으로 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 양태인 노광 방법은, 복수의 광 변조 소자를 2차원 배열시킨 광 변조 소자 어레이를 배치하고, 상기 광 변조 소자 어레이의 노광 에리어를 주(主)주사방향에 대해 미리 정해진 경사 각도로 경사지게 하고, 상기 노광 에리어를 피묘화체에 대해 주주사방향으로 상대 이동시키고, 미리 정해진 피치 간격으로 상기 복수의 광 변조 소자를 변조해, 다중 노광 동작을 실시하는 노광 방법에 있어서, 미리 정해진 단위 노광 영역에 있어서, 상기 경사 각도에 따른 복수의 노광점 라인의 사이에서, 노광 동작 마다, 노광점을 정하는 노광점 라인을 절체한다.
본 발명에 의하면, 노광 장치에서, 고해상의 패턴을 형성할 수 있다.
[도 1] 본 실시 형태인 노광 장치의 블록도이다.
[도 2] 스테이지에 대한 노광 헤드의 배치를 도시한 도면이다.
[도 3] 기판(W) 상에 그려진 패턴을 부분적으로 도시한 도면이다.
[도 4] 복수의 노광점 라인을 이용한 다중 노광 동작의 일례를 도시한 도면이다.
[도 5] 복수의 노광점 라인을 이용한 다중 노광 동작의 다른 예를 도시한 도면이다.
[도 6] 도 5에 도시한 다중 노광 동작의 변형 예를 도시한 도면이다.
이하에서는, 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1은, 제1 실시 형태인 노광 장치의 블록도이다. 도 2는, 스테이지에 대한 노광 헤드의 배치를 도시한 도면이다.
노광 장치(10)는, 포토레지스트 등의 감광 재료를 도포, 혹은 첩부(貼付)한 기판(노광 대상)(W)으로 광을 조사함으로써 패턴을 형성하는 마스크리스 노광 장치이며, 기판(W)을 탑재하는 스테이지(12)가 주(主)주사방향에 따라 이동 가능하게 설치되어 있다. 스테이지 구동 기구(15)는, 스테이지(12)를 주주사방향(X), 부(副)주사방향(Y)에 따라 이동시킨다.
노광 장치(10)에는, DMD(22), 조명 광학계(23), 투영 광학계(25)를 갖추고, 패턴광을 투영하는 복수의 노광 헤드(18)가 설치되어 있다(도 1에서는 하나의 노광 헤드만 도시). 복수의 노광 헤드(18)는, 도 2에 도시한 것처럼, 부주사방향(Y)에 따라 지그재그(zigzag, 千鳥足) 배열되어 있다. 광원(20)은, 예를 들면, 방전 램프(도시하지 않음)에 의해 구성되고, 광원 구동부(21)에 의해 구동된다.
벡터 데이터 등으로 구성되는 CAD/CAM 데이터가 노광 장치(10)로 입력되면, 벡터 데이터가 래스터 변환 회로(26)에 보내지고, 벡터 데이터가 래스터 데이터로 변환된다. 생성된 래스터 데이터는, 버퍼 메모리(도시하지 않음)에 일시적으로 저장된 후, DMD 구동 회로(24)로 보내진다.
DMD(22)는, 미소한 마이크로 미러를 2차원 배열시킨 광 변조 소자 어레이이며, 각 마이크로 미러는, 자세를 변화시킴으로써 광의 반사 방향을 선택적으로 절체한다. DMD 구동 회로(24)에 의해 각 미러가 자세 제어되는 것으로, 패턴에 따른 광이, 투영 광학계(25)를 통해 기판(W)의 표면에 투영(결상)된다. 이에 따라, 패턴 이미지가 기판(W)에 형성된다.
스테이지 구동 기구(15)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어 신호에 따라, 스테이지(12)를 이동시킨다. 컨트롤러(노광 제어부)(30)는, 노광 장치(10)의 동작을 제어하고, 위치 검출부(27)로부터 보내져 오는 스테이지 위치 정보에 근거해, 스테이지 구동 기구(15), DMD 구동 회로(24)로 제어 신호를 출력한다.
노광 동작 중, 스테이지(12)는 일정 속도로 이동하고, DMD(22) 전체의 투영 에리어(이하, '노광 에리어'라고 한다)(EA)는, 기판(W)의 이동에 수반해 기판(W) 상을, 주주사방향(X)에 따라 상대 이동한다.　 도 2에 도시한 것처럼, 복수의 노광 헤드(18)는, 그 부주사방향(Y)에 따른 배열 방향이 부주사방향(Y)과 일치하지 않고, 소정 각도(α) 만큼 경사져 있다. 그 때문에, 스테이지(12)가 화살표 A로 나타낸 방향으로 이동하면, 노광 에리어(EA)는, 주주사방향(X)에 대해 소정 각도(α) 경사진 영역이 되고, 경사진 상태에서 주주사방향(X)으로 상대 이동해 간다. 덧붙여, 도 2에서는, 경사 각도(α)를 과장해서 그리고 있다.
컨트롤러(30)는, 다중 노광, 즉, 전(前)의 노광 에리어의 일부 영역과 겹치는 위치에서 다음의 노광을 실시하는 오버랩 노광을 실행한다. 노광 동작은 소정의 피치 간격에 따라 실시되고, DMD(22)의 각 마이크로 미러를 노광 에리어의 상대 위치(스테이지 위치)에 따라 변조함으로써, 노광 에리어의 위치에 그려야 할 패턴의 광이 순차 투영된다. 복수의 노광 헤드(18)에 의해 기판(W) 전체를 묘화하는 것으로, 기판(W) 전체에 패턴이 형성된다. 덧붙여, 스테이지(12)는, 연속적 이동 대신에, 간헐적 이동해도 무방하다.
상술한 것처럼, 노광 에리어(EA)는 주주사방향(X)에 대해 경사져 있기 때문에, 각 마이크로 미러를 소정의 피치 간격으로 변조했을 때의 노광 중심점(쇼트 중심 위치, 이하에서는 '노광점'이라고 한다)은, 기판을 기준으로 보면, 그 경사 각도에 따른 라인 상(上)에 위치한다. 본 실시 형태에서는, 그러한 라인(이하, '노광점 라인'이라고 한다)을 선택적으로 절체하면서 다중 노광 동작을 실시한다. 이하, 이에 대하여 상술한다.
도 3은, 기판(W) 상에 투영된 패턴을 부분적으로 도시한 도면이다. 주주사방향(X), 부주사 방향(Y)은, 기판(W) 상에서의 묘화 좌표계를 규정한다.
DMD(22)의 하나의 마이크로 미러에 의한 패턴은, 정방형상(正方形狀)의 마이크로 미러에 따라서 폭 C의 방형(方形) 패턴이 된다. 예를 들면, C는 10 ㎛ 이하가 된다. 오버랩 노광을 필요로 하는 다중 노광 동작에서는, C의 정수 배가 아닌, 피치 간격으로 노광 동작이 반복된다.
패턴(S1)을 형성한 노광점(N1)을 노광 개시점으로 하면, 다음의 노광점(N2)은, 노광 에리어(EA)의 주주사방향(X)에 대한 경사 각도(α) 만큼 부주사방향(Y)으로 시프트 한다. 도 3에서는, 이어서 노광된 패턴(S1)과 패턴(S2)을 도시하고 있다. DMD(22)는, 부주사방향(Y)에 따른 종방향, 주주사방향(X)에 따른 횡방향에 따라 마이크로 미러가 소정 수 늘어서는(예를 들면, 3840×2160) 구조이며, 패턴(S1, S2)은, 주주사방향(X)에 따른 횡방향으로 늘어서는 마이크로 미러에 의해 노광된다. 피치 간격 일정으로 노광 동작이 반복해 실시되면, 이후의 노광점은, 노광점(N1)으로부터 경사 각도(α)에 따라 늘어나는 노광점 라인(L1) 상의 위치로 정해진다.
한편, DMD(22)의 횡방향으로 다수의 마이크로 미러가 늘어서 있으므로, 노광 개시점으로부터 주주사방향(X)과 반대측(-X방향)에 다음의 패턴을 형성하는 것도 가능하다. 도 3에서는, 노광 개시점이 되는 노광점(N3)의 패턴(S3)과, 다음의 노광점(N4)의 패턴(S4)을 도시하고 있다. 패턴(S4)의 노광점(N4)은, 노광점(N3)으로부터 경사 각도(α)에 따라 늘어나는 노광점 라인(L2)과는 다른 노광점 라인(L3) 상에 위치한다.
그런데, 하나의 마이크로 미러의 투영 영역에 상당하는 크기의 기판 상의 영역을 단위 노광 영역으로 했을 때, 노광하는 패턴 해상도를 단위 노광 영역의 사이즈 이하로 하기 위해서는, 단위 노광 영역 이하의 피치로 다중 노광하여 노광점을 분산시킬 필요가 있지만, 어느 단위 노광 영역 내에서의 최초의 노광점(이하, 기준 노광점)은, 반드시 단위 노광 영역의 단부(端部)에 위치한다고는 할 수 없고, 그 위치를 임의로 설정할 수 있다.
예를 들면, 종래와 같이 기준 노광점(N5)이 정방 영역(正方領域)의 단점(端点)이 되는 단위 노광 영역(E1)의 대신에, 정방 영역의 중간점을 기준 노광점(N6)으로 하는 단위 노광 영역(E2)을 정할 수도 있다. 그렇게 하면, 노광 피치를 조정하는 것에 의해, 기준 노광점(N6)의 다음의 노광점을, 기준 노광점(N6)으로부터 경사 각도(α)의 방향으로 늘어나는 노광점 라인(L4)이 아니라, 그것과 평행하며 단위 노광 영역(E2) 내에 노광점이 들어가는 노광점 라인(L5)으로 정할 수 있다.
노광 에리어(EA)가 상대 이동하는 동안, 단위 노광 영역 내에 위치하는 노광점(쇼트 중심 위치)이 노광 타이밍 마다 어느 하나의 노광점 라인에 있으면, 노광점 라인을 순서대로 바꾸면서 노광 동작을 반복할 수 있다. 이는, 피치 간격이 일정한 주주사방향(X)과는 다르게, 부주사방향(Y)이 서로 이웃하는 노광점 간격을 좁히는 것을 가능하게 한다.
본 실시 형태에서는, 노광 동작의 피치 간격은 이하의 식에 의해 정해진다. 단, 피치 간격을 P, 광 변조 소자의 단위 노광 영역의 사이즈(폭)를 C, m을 2 이상의 정수, n을 임의의 정수, u를 m 보다 작은 정수로 한다. 또, a는 C 보다 작은 값을 나타낸다.
Figure pat00002
···········(1)
도 4는, 복수의 노광점 라인을 이용한 다중 노광 동작의 일례를 도시한 도면이다.
여기서는, 단위 노광 영역(E)의 단변(端邊)을 주주사방향(X)으로 2등분한 중간점을 기준 노광점(N1)으로 한다. 그리고, 서로 이웃하는 2개의 노광점 라인의 사이에서 교대로 노광점이 이동해 변하도록, 피치 간격(P)으로 노광 동작이 실시된다. 구체적으로는, (1)식에서, m=2, u=1로 정해진다.
기준 노광점(N1)에서 노광 동작이 실시되어(도 4(A) 참조), 피치 간격(P) 만큼 진행되면, 기준 노광점(N1)으로부터 주주사방향(X)과는 역측으로 단위 노광 영역(E)의 단변으로부터 거리(a) 만큼 떨어진 위치에, 새로운 노광점(N2)이 설정된다. 노광점(N1)의 노광점 라인(L1) 상에 위치하지 않는 노광점(N2)에서 다음의 노광 동작이 실시된다. 노광점 라인(L1) 상에서는, 마이크로 미러를 변조하지 않고 노광하지 않는다(도 4(B) 참조).
피치 간격(P) 만큼 더 진행되면, 노광점 라인(L1) 상에 있는 노광점(N3)에서 노광 동작이 실시된다(도 4(C) 참조). 이를 피치 간격(P) 진행될 때 마다 반복함으로써, 노광점 라인(L1와 L2)과의 사이에서 교대로 노광점이 이동해 변한다. 도 4(D)에서는, 시계열적으로 순서대로 정해지는 노광점(N1~N9)을 도시하고 있다.
노광점 라인(L1)에서의 노광점(N5)은, 단위 노광 영역(E)의 단(端)에 위치하고, 노광점 라인(L1) 상에서의 다음의 노광점은 단위 노광 영역(E)에서 벗어난다. 그와 함께, 노광점(N7)이 단위 노광 영역(E)의 타방의 단에 분포한다. 그리고, 그 후의 노광 동작에서는, 노광점(N7)으로부터 늘어나는 노광점 라인(L3)이 노광점 라인(L1)과 바뀌고, 노광점 라인(L2)과 노광점 라인(L3)과의 사이에서 교대로 노광점이 이동하는 노광 동작이 실시된다. 각 노광점 라인 상의 노광점은, 거리 간격(2a)으로 노광 동작이 실시되기 때문에, 주주사방향(X)으로 거리 간격(2a) 만큼 서로 떨어져 있다.
이와 같이, 단위 노광 영역(E) 내에서, 아래로부터 2k-1번째 (k는 1 이상의 정수)의 노광점 라인과 2k번째의 노광점 라인과의 사이에서, 노광점 라인을 교대로 절체하면서 노광 동작이 실시되는 결과, 서로 이웃하는 노광점 라인에서는 주주사방향(X)에 따른 노광점 위치가 서로 엇갈리고, 또, 부주사방향(Y)에 따라 보다 많은 위치에서 노광점이 분포하는 다중 노광 동작을 실시할 수 있다. 그 때문에, 단위 노광 영역(E) 내의 노광 횟수(노광점 분포 수)를 억제하면서 균일하게 노광량을 분산시킨 패턴 형성이 가능해진다.
도 5는, 복수의 노광점 라인을 이용한 다중 노광 동작의 다른 예를 도시한 도면이다.
여기서는, 단위 노광 영역(E)의 단변을 주주사방향(X)으로 3등분 했을 때의 하나의 분할점을 기준 노광점(N1)으로 한다. 그리고, 서로 이웃하며 늘어선 3개의 노광점 라인의 사이에서 교대로 노광점이 이동해 변하는 피치 간격(P)으로 노광 동작이 실시된다. 구체적으로는 (1)식에 대해, m=3, u=1로 정해진다.
기준 노광점(N1)에서 노광 동작이 실시되어(도 5(A) 참조), 피치 간격(P) 만큼 진행되면, 또 하나의 단위 노광 영역(E)의 단변을 3등분한 분할 위치로부터 주주사방향(X)으로 거리(a) 만큼 떨어진 위치에, 노광점(N2)이 단위 노광 영역(E) 내에 설정된다. 이 노광점(N2)에서 다음의 노광 동작이 실시된다(도 5(B) 참조). 노광점(N2)은, 노광점(N1)의 노광점 라인(L1) 상에 위치하지 않으며, 노광점 라인(L1) 상에서 노광 동작은 실시되지 않는다.
피치 간격(P) 만큼 더 진행되면, 단위 노광 영역(E)의 단(端)으로부터 주주사방향(X)으로 거리(a) 만큼 떨어진 위치에 노광점(N3)이 설정된다. 이 노광점(N3)에서 노광 동작이 실시된다(도 5(C) 참조). 노광점 라인(L1), 노광점 라인(L2)에서는 노광 동작은 실시되지 않는다. 노광점 라인(L1~L3)의 사이에서는, 이처럼 순차적으로 다른 노광점 라인으로 노광점을 이동하는 노광 동작이 반복된다. 도 5(D)에서는, 시계열적으로 순서대로 정해지는 노광점(N1~N9)을 도시하고 있다.
노광점 라인(L1)에서의 노광점(N5)은, 단위 노광 영역(E)의 단에 위치하고, 노광점 라인(L1) 상에서의 다음의 노광점은 단위 노광 영역(E)에서 벗어난다. 한편, 2 피치 간격(P) 만큼 진행되었을 때, 노광점(N8)이 단위 노광 영역(E)의 타방의 단에 분포한다. 그 후의 노광 동작에서는, 노광점(N8)으로부터 늘어나는 노광점 라인(L4)이 노광점 라인(L1)과 바뀌고, 노광점 라인(L2)~노광점 라인(L3)과의 사이에서 순서대로 노광점이 이동해 변하는 노광 동작이 실시된다. 각 노광점 라인 상을 따라 위치하는 노광점은, 모두 거리 간격(3a) 만큼 떨어져 있어 동일하다.
이와 같이, 단위 노광 영역(E) 내에 있어서, 3k-2번째의 노광점 라인과, 3k-1번째의 노광점 라인과, 3k번째의 노광점 라인과의 사이에서, 노광점 라인을 순서대로 절체하는 노광 동작이 실시되는 결과, 부주사방향(Y)에 따라 보다 많은 위치에 노광점이 분포하게 되어, 노광량에 편향이 없는 다중 노광 동작을 실시할 수 있다.
도 6은, 도 5에 도시한 다중 노광 동작의 변형 예를 도시한 도면이다.
여기서는, (1)식에서 m=3, u=2로 정해지는 피치 간격(P)으로 노광 동작이 실시된다. 도 5(A)에 도시한 것처럼, 기준 노광점(N1)은, 단위 노광 영역(E)의 단변을 3등분 했을 때의 주주사방향(X)측에 위치한다. 그리고, 피치 간격(P) 만큼 진행될 때마다, 노광점(N2), 노광점(N3)이 단위 노광 영역(E) 내에 설정된다. 여기에서도, 도 5와 같은 노광점 분포를 얻을 수 있다. u는, 3개 이상의 노광점 라인이 존재하는 경우, 기준 노광점의 위치를 나타낸다.
이와 같이 본 실시 형태에 의하면, 노광 장치(10)에서, 상기 (1)식에 근거한 상기 피치 간격(P)에 의한 다중 노광 동작이 실시된다. 단위 노광 영역 내에서의 기준 노광점의 위치를 설정하고, 복수의 노광점 라인의 사이에서 노광점을 순서대로 이동시킴으로써, 주주사방향(X)과 함께 부주사방향(Y)에 관해서 노광점을 산재시키는 것이 가능해진다.
상술한 기준 노광점과는 다른 기준 노광점을 설정해도 무방하고, 4개 이상의 서로 이웃하며 늘어선 노광점 라인의 사이에서 노광점이 이동해 변하도록 해도 무방하다. 게다가, 서로 이웃하지 않는 노광점 라인 사이에서 노광점을 이동해 절체하도록 해도 무방하다.
노광 장치(10)는, 단일 노광 헤드에 의한 구성도 가능하고, 또, 컨트롤러(30) 이외의 제어 구성에 의해 다중 노광 동작을 실시해도 무방하다. 마이크로 미러 이외의 광 변조 소자에서 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
10: 노광 장치
22: DMD(광 변조 소자 어레이)
30: 컨트롤러(노광 제어부)

Claims (10)

  1. 복수의 광 변조 소자를 2차원 배열시킨 광 변조 소자 어레이와,
    주(主)주사방향에 대해 미리 정해진 경사 각도로 경사지는, 상기 광 변조 소자 어레이의 노광 에리어를, 피묘화체에 대해 주주사방향으로 상대 이동시키는 주사부와,
    미리 정해진 피치 간격으로 상기 복수의 광 변조 소자를 변조해, 다중 노광 동작을 실시하는 노광 제어부
    를 갖추고,
    상기 노광 제어부가,
    미리 정해진 단위 노광 영역에 있어서, 상기 경사 각도에 따른 복수의 노광점 라인의 사이에서, 노광 동작 마다, 노광점을 정하는 노광점 라인을 절체하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    서로 이웃하며 늘어선 복수의 노광점 라인의 사이에서, 노광점 라인을 순서대로 절체하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    다음의 노광 동작에서 노광점이 상기 미리 정해진 단위 노광 영역 내로 이동하는 노광점 라인을, 다음의 노광 동작에서 노광점이 상기 미리 정해진 단위 노광 영역에서 벗어나는 노광점 라인과 절체하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    각 노광점 라인의 노광점 간격이 동일해지는 피치 간격으로, 다중 노광 동작을 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    서로 이웃하는 노광점 라인의 주주사방향에 따른 노광점 위치가 엇갈리는 피치 간격으로, 다중 노광 동작을 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    상기 미리 정해진 단위 노광 영역 내에 있어서, 2k-1(k=1, 2,··)번째의 노광점 라인과 2k번째의 노광점 라인과의 사이에서, 노광점 라인을 교대로 절체하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    서로 이웃하는 노광점 라인의 주주사방향에 따른 노광점 위치가 동일한 피치 간격으로, 다중 노광 동작을 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 노광 제어부가,
    상기 미리 정해진 단위 노광 영역 내에 있어서, 3k-2(k=1, 2,··)번째의 노광점 라인과, 3k-1번째의 노광점 라인과, 3k번째의 노광점 라인과의 사이에서, 노광점 라인을 순서대로 절체하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 피치 간격을 P, 광 변조 소자의 단위 노광 영역을 C, m을 2 이상의 정수, n을 임의의 정수, u를 m 보다 작은 정수, a를 C 보다 작은 값으로 하면, P가 이하의 식
    Figure pat00003

    으로 표현되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  10. 복수의 광 변조 소자를 2차원 배열시킨 광 변조 소자 어레이를 배치하고,
    상기 광 변조 소자 어레이의 노광 에리어를 주(主)주사방향에 대해 미리 정해진 경사 각도로 경사지게 하고, 상기 노광 에리어를 피묘화체에 대해 주주사방향으로 상대 이동시키고,
    미리 정해진 피치 간격으로 상기 복수의 광 변조 소자를 변조해, 다중 노광 동작을 실시하는 노광 방법에 있어서,
    미리 정해진 단위 노광 영역에 있어서, 상기 경사 각도에 따른 복수의 노광점 라인의 사이에서, 노광 동작 마다, 노광점을 정하는 노광점 라인을 절체하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004514280A (ja) 2000-11-14 2004-05-13 ボール　セミコンダクター　インコーポレイテッド スムーズなデジタル成分を作成するためのデジタルフォトリソグラフィーシステム
JP4203649B2 (ja) 2003-09-05 2009-01-07 株式会社オーク製作所 多重露光描画方法及び多重露光描画装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6606739B2 (en) 2000-11-14 2003-08-12 Ball Semiconductor, Inc. Scaling method for a digital photolithography system
JP4728536B2 (ja) 2001-07-05 2011-07-20 株式会社オーク製作所 多重露光描画方法及び多重露光描画装置
JP4500657B2 (ja) * 2004-11-30 2010-07-14 旭化成イーマテリアルズ株式会社 パターン形成材料、並びにパターン形成装置及びパターン形成方法
KR20100030999A (ko) 2008-09-11 2010-03-19 삼성전자주식회사 마스크리스 노광 장치 및 이를 이용한 정렬 오차의 보상 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004514280A (ja) 2000-11-14 2004-05-13 ボール　セミコンダクター　インコーポレイテッド スムーズなデジタル成分を作成するためのデジタルフォトリソグラフィーシステム
JP4203649B2 (ja) 2003-09-05 2009-01-07 株式会社オーク製作所 多重露光描画方法及び多重露光描画装置

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