KR101692265B1 - 마스크리스 노광 장치와 이를 이용한 패턴 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

DMD(Digital Micro-mirror Device)를 이용한 마스크리스(Maskless) 노광 장치에서 스테이지의 요잉(yawing)으로 인한 노광 패턴의 왜곡을 보정하는 방법을 개시한다. DMD의 프레임을 스위칭하는 동기 신호(PEG)의 조정을 통하여 스테이지 요잉(yawing) 제어 성능에 대한 요구 조건을 완화할 수 있으며, 이에 따라 대형 스테이지의 가격 절감을 도모할 수 있다. 또한 스테이지의 요잉(yawing) 제어에 의해서 제거되지 못한 요잉(yawing)에 의해서 발생할 수 있는 노광 패턴의 왜곡을 디지털적으로 보상할 수 있어 고품질의 노광을 달성할 수 있게 된다.

Description

마스크리스 노광 장치와 이를 이용한 패턴 보정 방법{MASKLESS EXPOSURE APPARATUS AND PATTERN COMPENSATING METHOD USING THE SAME}
DMD(Digital Micro-mirror Device)를 이용한 마스크리스(Maskless) 노광 장치에서 스테이지의 요잉(Yawing)으로 인한 노광 패턴의 왜곡을 보정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel), 평판 디스플레이 패널(FPD; Flat Panel Display)을 구성하는 기판에 패턴을 형성하는 방법은 먼저 기판에 패턴 재료를 도포하고, 포토 마스크를 사용하여 패턴 재료에 선택적으로 노광을 하여 화학적 성질이 달라진 패턴 재료 부분 또는 그 외의 부분을 선택적으로 제거함으로서 패턴을 형성한다.
그러나, 기판이 점차 대형화되고 패턴이 정밀화되어 감에 따라 포토 마스크를 사용하지 않고서도 기판에 패턴을 형성할 수 있는 마스크리스 노광 장치가 개발되고 있다. 마스크리스 노광 장치는 전자 장치(Electronic Device)를 사용하여 전기적인 신호로 만들어진 패턴 정보를 가지고 광 빔을 기판에 전사시키는 방식을 통 해 패턴을 형성한다. 전자 장치의 대표적인 예로 DMD(Digital Micro-mirror Device)가 있다. DMD는 복수의 마이크로 미러(micro mirror)가 일정한 각도를 가지고 입사된 광을 원하는 각도로 보내고, 그 외의 광은 다른 각도로 보냄으로써 필요한 광만을 이용하여 노광 면상에 패턴을 노광하는 원리이다.
이러한 DMD를 이용한 마스크리스 노광 장치는 기판을 이동시키는 스테이지가 노광 방향으로 일정 속도로 스캐닝(scanning)할 때 일정한 간격으로 DMD 이미지(frame)를 변화시켜 노광 면상에 패턴을 노광하게 되는데, 이때의 일정한 간격은 타이머 또는 스테이지의 일정 위치 간격으로 펄스를 발생하여 이와 동기시켜 유지한다. 보통의 경우 Position Event Generator(PEG; 이하, 동기 신호라 한다)라 하여 스테이지의 위치를 이용하는 방법이 일반적이다. 그러나 마스크리스 노광 장치의 경우, 스캐닝 중에 지속적으로 노광이 발생하므로 스테이지의 요잉(Yawing)으로 인한 노광 패턴의 왜곡이 발생하고, 이는 노광 품질에 직접적인 영향을 미치게 된다. 특히 기술 발달과 더불어 기판의 크기가 커짐에 따라 스테이지 역시 대형화되었고, 이로 인해 스테이지의 요잉 현상 또한 심화되었다. 이에 종래에는 스테이지의 요잉을 제어적으로 최소화하는 방법이 제안되었으나, 스테이지가 점차 대형화됨에 따라 제어적으로 요잉을 최소화하는 데에는 한계가 있다.
DMD를 이용한 마스크리스 노광 장치에서 스테이지가 일정 속도로 스캐닝할 때 스테이지의 요잉에 의해 발생하는 노광 패턴의 왜곡을 보정하는 방법을 제시한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치는, 패턴 정보에 따라 광을 기판에 선택적으로 조사하는 다수개의 DMD; 기판을 스캔 방향으로 이동시키는 스테이지; 기판의 이동에 따른 상기 스테이지의 위치를 측정하는 위치 측정부; 스테이지의 위치에 따라 다수개의 DMD의 구동 시점을 조정하는 동기 신호(PEG)를 발생하는 동기 신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
위치 측정부는 스테이지의 왼쪽과 오른쪽의 위치 측정을 위해 다수개의 레이저 간섭계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
동기 신호 발생부는 다수개의 레이저 간섭계를 통해 측정된 위치 카운터를 평균하여 스테이지의 중심부 위치 데이터를 구하고, 스테이지의 중심부 위치 데이터를 이용하여 동기 신호(PEG)를 주기적으로 발생하는 것을 특징으로 한다.
동기 신호 발생부는 다수개의 레이저 간섭계를 통해 측정된 위치 카운터 차이에 따라 스테이지의 요잉량을 환산하여 각각의 DMD에서 보정해야 할 보정량을 계산하는 것을 특징으로 한다.
동기 신호 발생부는 다수개의 DMD 수와 동일한 수의 동기 신호(PEG)를 발생하고, 계산된 보정량에 따라 다수개의 동기 신호가 발생되는 간격을 조정하여 각각 의 DMD에 전송하는 것을 특징으로 한다.
동기 신호 발생부는 계산된 보정량의 증가분과 레이저 간섭계의 증가분을 비교하여 동기 신호(PEG)의 간격 조정 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
다수개의 DMD는 동기 신호 발생부로부터 서로 다른 동기 신호(PEG)를 전송받아 각각의 프레임을 서로 다른 위치에서 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치의 패턴 보정 방법은, 기판이 안착된 스테이지를 스캔 방향으로 이동시키고; 스테이지의 위치를 측정하여 스테이지의 요잉량을 환산하고; 스테이지의 요잉량에 따라 다수개의 DMD를 구동시키는 동기 신호(PEG)의 간격을 조정하고; 간격이 조정된 동기 신호(PEG)를 다수개의 DMD에 전송하여 기판에 패턴을 노광하는 것을 특징으로 한다.
스테이지의 위치를 측정하는 것은, 스테이지의 왼쪽과 오른쪽의 위치 데이터를 다수개의 레이저 간섭계를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 한다.
스테이지의 요잉량을 환산하는 것은, 스테이지의 왼쪽과 오른쪽의 위치 카운터 차이에 따라 스테이지의 요잉량을 환산하여 다수개의 DMD에서 보정해야 할 보정량을 계산하는 것을 특징으로 한다.
기판에 패턴을 노광하는 것은, 동기 신호의 간격에 따라 다수개의 DMD의 구동 시점을 조정하여 노광 패턴의 왜곡을 방지하는 것을 특징으로 한다.
다수개의 DMD는 간격이 조정된 동기 신호(PEG)를 전송받아 각각의 프레임을 스위칭하여 스테이지의 요잉에 따른 노광 패턴의 왜곡을 방지하는 것을 특징으로 한다.
개시된 마스크리스 노광 장치와 이를 이용한 패턴 보정 방법에 의하면, DMD의 프레임을 스위칭하는 동기 신호(PEG)의 조정을 통하여 스테이지 요잉(yawing) 제어 성능에 대한 요구 조건을 완화할 수 있으며, 이에 따라 대형 스테이지의 가격 절감을 도모할 수 있다. 또한 스테이지의 요잉(yawing) 제어에 의해서 제거되지 못한 요잉(yawing)에 의해서 발생할 수 있는 노광 패턴의 왜곡을 디지털적으로 보상할 수 있어 고품질의 노광을 달성할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치(1)는 스테이지(10), 광원(20), 노광부(30), 위치 측정부(40), 동기 신호 발생부(50) 및 패턴 제공부(70)를 포함한다.
스테이지(10)는 노광하고자 하는 기판(12; 웨이퍼, 글라스 등 소정의 패턴을 형성하고자 하는 모든 물체)을 안착하는 것으로, 노광부(30)에서 제공되는 광이 기판(12)의 표면을 따라 기판(12)의 일측에서부터 타측으로 스캐닝(scanning)될 수 있도록 스테이지(10)의 상면과 평행한 스캔 방향으로 이동한다.
광원(20)는 노광을 위한 레이저 광을 노광부(30)에 전달하는 것으로, 반도체 레이저와 반도체 레이저에서 출사되는 레이저 광을 조절하는 광학계를 포함한다.
노광부(30)는 광원(20)에서 입사되는 레이저 광을 제공된 패턴 정보(화상 데이터)에 따라 변조하여 기판(12)에 선택적으로 조사하는 것으로, 노광부(30)에는 별도의 마스크를 사용하지 않고 광을 선택적으로 조사할 수 있는 DMD(32)와 제1프로젝션 렌즈(34), 마이크로 렌즈 어레이(36), 제2프로젝션 렌즈(38)를 포함한다.
DMD(32)는 복수의 마이크로 미러(micro mirror)가 각도 조절 가능하게 배열되어 구성되는 것으로, 각 마이크로 미러의 각도를 달리하여 일정한 각도를 가지고 입사된 광은 원하는 각도로 보내고, 그 외의 광은 다른 각도로 보냄으로써 제공된 패턴 정보에 따라 광을 선택적으로 반사한다.
DMD(32)에서 반사된 광은 DMD(32)의 하부에 구비된 제1프로젝션 렌즈(34)를 통과하면서 광의 크기가 확대되고, 제1프로젝션 렌즈(34)를 통과한 광은 제1프로젝션 렌즈(34)의 하부에 구비된 마이크로 렌즈 어레이(36)를 통과하면서 일정한 크기로 집약되고, 마이크로 렌즈 어레이(36)를 통과한 광은 마이크로 렌즈 어레이(36)의 하부에 구비된 제2프로젝션 렌즈(38)를 통과하면서 광의 해상도를 조정하여 기판(12)에 조사된다.
위치 측정부(40)는 스테이지(10)의 이동 과정을 모니터링하여 스캔 위치 간격으로 이동하는 스테이지(10)의 위치를 측정하는 것으로, 리니어 스캐일러(Linear Scaler) 또는 레이저 간섭계(Laser Interferometer)를 이용하여 측정한다. 위치 신호는 펄스 신호 및 사인 파형의 신호로 발생되며, 스테이지(10)가 이동함에 따라 일정한 간격으로 발생되어 동기 신호 발생부(50)와 패턴 제공부(70)로 전송된다.
동기 신호 발생부(50)는 위치 측정부(40)로부터 위치 신호를 전송받아 DMD(32)의 구동 시점 즉, DMD(32)의 프레임(frame) 스위칭을 제어하는 동기 신호(PEG)를 발생하는 것으로, DMD(32)의 수와 동일한 다수개의 동기 신호(PEG)를 발생하고, 다수개의 동기 신호(PEG)를 분배하여 각각의 DMD(32)에 하나의 동기 신호(PEG)를 전송한다. 다수개의 동기 신호(PEG)는 서로 같은 주기를 가지지만 각각의 위상차는 서로 다른 값을 가지도록 형성된다. 이와 같이 같은 주기와 서로 다른 위상차를 가지는 다수개의 동기 신호(PEG)는 각각의 DMD(32)에 전송되어 각 DMD(32)의 구동 시점 즉, DMD(32)의 프레임(frame)을 스위칭한다.
동기 신호(PEG)는 DMD(32)의 프레임(frame) 변화에 동기되는 펄스 신호로, 스테이지(10)의 스캔 방향에 따라 일정한 위치에서 발생되고, 이와 동기되어 DMD(32)의 프레임(frame)을 변환(스위칭)시켜 노광을 수행하게 된다.
패턴 제공부(70)는 사용자로부터 기판(12)에 형성하고자 하는 패턴에 관한 정보를 입력받아 DMD(32)에 제공하는 것으로, 위치 측정부(40)로부터 위치 신호를 전송받아 DMD(32)의 프레임(frame)을 변화시키는 주기 즉, 스테이지(10)의 스캔 위치 간격에 따라 위치 신호에 동기되어 패턴 정보를 DMD(32)에 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치의 주요 구성 부분을 나타낸 도면이다.
도 2에서, 스테이지(10)의 상면에는 기판(12)이 안착되고, 스테이지(10)는 그 상면과 평행한 평면에 대해 스캔 방향(Y축 방향)으로 이동한다.
스테이지(10)의 상부에는 기판(12)에 광을 조사하는 DMD(32) 어레이가 구비된다. DMD(32) 어레이는 노광 면적을 크게 하기 위한 것으로 다수개의 DMD(32)로 구성된다. 즉, 다수개의 DMD(32)가 스테이지(10)의 X축을 따라 일렬로 정렬된다. 그리고 DMD(32)의 정렬 방향으로 DMD1와 DMD2가 교대로 배열된다.
본 발명의 일 실시예에서는 8G 글라스를 한 번의 스캐닝으로 노광하기 위해 50개의 DMD(32; DMD1~DMD50)를 장착한 헤드가 요구되는데, 이때 DMD(32)의 수는 한정되는 것은 아니고 노광 면적이나 스테이지(10)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 이상적인 상황에서는 50개의 DMD(32; DMD1~DMD50)는 같은 동기 신호(PEG)에 따라 동시에 프레임 변환을 하게 되지만, 일반적으로 스테이지(10)의 성능, 글라스 변형, 헤드 misalignment 등에 의해 각기 다른 동기 신호(PEG)가 설정된다.
스테이지(10)의 하부에는 스테이지(10)의 이동 과정을 모니터링하여 스캔 위치 간격으로 이동하는 스테이지(10)의 위치를 측정하는 위치 측정부(40)가 구비된다. 위치 측정부(40)는 대형 스테이지(10)의 요잉을 제어하기 위해 Y1, Y2의 두 개의 위치 측정을 위한 제1 및 제2레이저 간섭계(41, 42)를 사용하여 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽을 각기 제어한다. 그러나 스테이지(10)의 대형화에 따라 요잉 제어는 한계가 있고, 8G 스테이지(10)의 경우 수 ㎛의 요잉(yawing)이 필연적으로 발생한다. 이러한 요잉(yawing)에 의해 가로 방향 패턴 다발을 노광 시 패턴 간의 간격이 일정하지 않고, 도 3에 도시한 바와 같이, 노광 패턴의 왜곡이 발생한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 스테이지 요잉에 의한 노광 패턴의 왜곡 과정을 설명하는 개념도이다.
도 3에서, 노광하고자 하는 목표 이미지가 제공되면, 50개의 DMD(32; DMD1~DMD50)는 제공된 패턴 정보에 따라 광을 기판(12) 상에 선택적으로 조사하여 패턴을 노광한다.
그러나, 마스크리스 노광 장치의 경우, 스테이지(10)가 스캔 방향으로 스캐닝하는 중에 지속적으로 노광이 발생하므로 대형 스테이지(10)의 경우, 요잉으로 인한 노광 패턴의 왜곡이 발생함을 알 수 있다. 이것은 50개의 DMD(32; DMD1~DMD50)를 같은 동기 신호(PEG) 간격으로 제어함에 의해서 발생하는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 노광 패턴의 왜곡 보정을 설명하는 개념도이다.
도 4에서, 스캔 방향을 기준으로 반시계 방향으로 스테이지(10)의 요잉(yawing)이 발생하였을 경우(②), 50개의 DMD(32; DMD1~DMD50)를 같은 동기 신호(PEG) 간격으로 동일하게 프레임을 스위칭하면, 현재 그려지는 패턴이 이전의 패턴에 비해 시계 방향으로 기울어지게 된다. 이를 방지하기 위해 스테이지(10)의 중심부를 기준으로 오른쪽에 있는 DMD(32; DMD50, DMD49, DMD48 ...)일수록 보다 빨리 스위칭을 하게 되면(②, ③, ④, ⑤), 시계 반대 방향으로 기울어지는 패턴을 구현할 수 있게 된다. 따라서 도 4의 ⑥에 도시한 바와 같이, 보정된 패턴을 얻을 수 있게 된다. 물론 실제로는 도 4에 도시한 바와 같이, 한순간에 기울어지는 패턴이 완성되진 않고 수 만개의 동기 신호(PEG) 주기가 지나서야 전체적으로 기울어진 패턴이 구현될 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 노광 패턴의 왜곡을 보정하기 위한 제어 블록도이다.
도 5에서, 스테이지(10)의 위치를 측정하는 위치 측정부(40)에서 제1 및 제2 레이저 간섭계(41, 42)를 이용하여 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽의 Y1, Y2 위치 데이터를 동기 신호 발생부(50)에 전송한다.
동기 신호 발생부(50)는 제1 및 제2레이저 간섭계(41, 42)로부터 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽의 Y1, Y2 위치 데이터를 전송받는 제1 및 제2카운터(51, 52)와, 제1 및 제2카운터(51, 52)를 통해 전송받은 Y1, Y2 위치 데이터를 평균하여 스테이지(10) 중심부의 위치 데이터로 변환하는 위치 데이터 변환기(53)와, 동기 신호(PEG)의 초기 위치 데이터, 증가분(PEG량), 최종 위치 데이터를 저장하는 레지스터(54)와, 평균기(53)에서 구해진 스테이지(10) 중심부의 위치 데이터와 레지스터(54)에 저장된 위치 데이터를 비교하여 스테이지(10)가 초기 위치를 지나 최종 위치에 도달하기까지 스테이지(10)의 스캔 방향에 따라 일정한 위치에서 주기적으로 동기 신호(PEG)를 발생시키는 제1비교기(55)를 포함한다.
또한, 동기 신호 발생부(50)는 제1 및 제2카운터(51, 52)를 통해 전송받은 Y1, Y2 위치 데이터를 이용하여 각각의 DMD(32; DMD1~DMD50)에서 보정해야 할 스테이지(10)의 요잉량을 환산하는 요잉량 환산부(56)와, 요잉량 환산부(56)에서 환산된 요잉량에 따라 각각의 DMD(32; DMD1~DMD50)에서 보정해야 할 보정량의 증가분을 계산하는 보정량 계산부(57)와, 제2레이저 간섭계(42)로부터 전송받은 Y2 위치 데이터를 전송받아 간섭계 증가분을 구하는 제3카운터(58)와, 보정량 계산부(57)에서 계산된 보정량 증가분과 제3카운터(58)에서 구해진 간섭계 증가분을 비교하는 제2비교기(59)와, 제2비교기의 비교 결과 간섭계 증가분이 보정량 증가분보다 작을 경우 보정량의 증가분으로 보정을 계속하고, 간섭계 증가분이 보정량 증가분을 초과 할 경우 보정을 중지하는 제1업데이트부(60)와, 제1업데이트부(60)의 결과에 따라 보정량의 증가분 또는 원래의 증가분(PEG 량)으로 동기 신호를 발생하도록 하는 제2업데이트부(61)를 포함한다.
보정량 계산부(57)는 요잉량 환산부(56)에서 환산된 요잉량으로 보정량의 증가분을 계산하는 것으로, 요잉량 환산부(56)에서 환산된 요잉량에 따라 구해진 현재 보정량(K번째 보정량)을 저장하는 현재 보정량 저장부(571)와, 현재 보정량 이전의 보정량(K-1번째 보정량)을 저장하는 이전 보정량 저장부(572)와, 현재 보정량(K번째 보정량)에서 이전 보정량(K-1번째 보정량)을 빼서 적산되지 않은 보정량의 증가분을 계산하는 제3비교기(573)와, 샘플링을 통하여 요잉의 주기를 업데이트하는 제3업테이트부(574)를 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성된 마스크리스 노광 장치와 이를 이용한 패턴 보정 방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 노광 패턴의 왜곡을 보정하기 위한 제어 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 6에서, 스테이지(10)의 상면에 기판(12)을 안착시킨 후 스테이지(10)가 스캔 방향으로 이동함에 따라, 스캔 위치 간격으로 이동하는 스테이지(10)의 위치를 측정하는 위치 측정부(40)에서 제1 및 제2레이저 간섭계(41, 42)를 이용하여 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽의 Y1, Y2 위치 데이터를 측정한다(100).
제1 및 제2레이저 간섭계(41, 42)를 통해 측정된 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽의 Y1, Y2 위치 데이터는 동기 신호 발생부(50)에 전송된다.
동기 신호 발생부(50)의 위치 데이터 변환기(53)는 제1 및 제2레이저 간섭계(41, 42)로부터 전송된 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽의 Y1, Y2 위치 데이터를 제1 및 제2카운터(51, 52)를 통해 전달받아 이를 평균하여 스테이지(10) 중심부의 위치 데이터로 변환한다(102). 변환된 스테이지(10) 중심부의 위치 데이터가 스테이지(10)의 스캔 방향에 따라 일정한 위치에서 주기적으로 동기 신호(PEG)를 발생하게 되는데, 이때 점진적으로 위치가 증가하는 증가분(PEG 량)에 따라 증가분(PEG 랑)만큼 위치가 증가할 때마다 동기 신호(PEG)가 발생하게 된다.
그리고, 동기 신호 발생부(50)의 요잉량 환산부(56)는 제1 및 제2레이저 간섭계(41, 42)로부터 전송된 스테이지(10)의 왼쪽과 오른쪽의 Y1, Y2 위치 데이터를 제1 및 제2카운터(51, 52)를 통해 전달받아 아래의 [식 1]에 따라 각각의 DMD(32; DMD1~DMD50)에서 보정해야 할 스테이지(10)의 요잉량으로 환산한다(104).
[식 1]
△Yn = ｜Y1 - Y2｜× (n - 0.5N - 0.5)/N
[식 1]에서, n은 해당 DMD(1 ≤ n ≤ N)이고, N은 DMD 개수이다.
예를 들어, Y1, Y2의 위치 카운터 차이가 100이고, DMD(32)의 수가 50개라면 50번째 DMD(32)의 보정량은 49가 되고, 49번째 DMD(32)의 보정량은 47이 되며, 1번째 DMD(32)의 경우 보정량은 다시 49가 된다. 보정량이 +인지 -인지는 Y1과 Y2의 차의 부호에 의해서 결정될 것이다.
예를 들어, 도 4에서는 Y2가 Y1보다 크고 따라서 차는 -값을 가진다. 이 경우 DMD26에서 DMD50까지는 -의 보정값을 가지게 되고, DMD1에서 DMD24는 +의 보정 값이 가지게 될 것이다. 다시 말해서 DMD26~DMD50은 동기 신호(PEG)의 간격이 좁아져야 하고, 나머지(DMD1~DMD24)는 동기 신호(PEG)의 간격이 반대로 넓어져야 한다는 것을 의미한다.
위의 [식 1]을 통해 환산된 요잉량 즉, 보정량은 보정량 계산부(57)에 전달되고, 보정량 계산부(57)는 환산된 요잉량에 따라 각각의 DMD(32; DMD1~DMD50)에서 보정해야 할 보정량의 증가분을 계산한다(106).
보정량의 증가분을 계산하는 것은, 요잉량에 따라 구해진 현재 보정량(K번째 보정량)에서 이전 보정량(K-1번째 보정량)을 빼서 보정량이 적산되는 것을 방지한다. 또한 이에 앞서 이들 샘플링을 통하여 요잉(yawing)의 주기를 감안한 보정이 되도록 행한다. 일반적으로 스테이지(10)는 스캐닝 동안 10회 이내의 요잉(yawing) 주파수를 갖는데, 스테이지(10)의 스캐닝 시간이 60초 소요된다면 1/6Hz가 된다. 따라서 100Hz의 샘플링만으로도 충분한 요잉(yawing) 보상이 가능해지게 된다.
이후, 보정량 계산부(57)에서 계산된 보정량 증가분과 제3카운터(58)에서 구해진 간섭계 증가분을 제2비교기(59)에서 비교하여(108), 간섭계 증가분이 보정량 증가분보다 작을 경우, 보정을 계속하면서 보정량 증가분에 따라 각 DMD(32)의 동기 신호(PEG)를 발생하여 각각의 DMD(32)에 전송한다(110).
단계 108의 비교 결과, 간섭계 증가분이 보정량 증가분보다 작지 않을 경우, 보정을 중지하고 원래의 증가분(PEG 량)에 따라 각 DMD(32)의 동기 신호(PEG)를 발생하여 각각의 DMD(32)에 전송한다(112).
따라서, 각각의 DMD(32)는 보정량 증가분 또는 원래 증가분(PEG 량)으로 전 송된 동기 신호(PEG)에 동기되어 DMD(32)의 프레임(frame)을 변환(스위칭)시켜 노광을 수행하게 된다(114).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치의 주요 구성 부분을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 스테이지 요잉에 의한 노광 패턴의 왜곡 과정을 설명하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 노광 패턴의 왜곡 보정을 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 노광 패턴의 왜곡을 보정하기 위한 제어 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크리스 노광 장치에서 노광 패턴의 왜곡을 보정하기 위한 제어 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 스테이지 12 : 기판
20 : 광원 30 : 노광부
32 : DMD 40 : 위치 측정부
41, 42 : 제1 및 제2간섭계 50 : 동기 신호 발생부
53 : 위치 데이터 변환기 56 : 요잉량 환산부
57 : 보정량 계산부 70 : 패턴 제공부

Claims (12)

  1. 패턴 정보에 따라 광을 기판에 선택적으로 조사하는 다수개의 DMD;
    상기 기판을 스캔 방향으로 이동시키는 스테이지;
    상기 스테이지의 적어도 2개의 위치를 측정하는 위치 측정부; 및
    상기 스테이지의 적어도 2개의 위치의 평균값에 따라 상기 다수개의 DMD의 구동 시점을 조정하는 동기 신호(PEG)를 발생하는 동기 신호 발생부;
    를 포함하는 마스크리스 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 측정부는 상기 스테이지의 적어도 2개의 위치 측정을 위해 다수개의 레이저 간섭계를 포함하는 마스크리스 노광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동기 신호 발생부는 상기 다수개의 레이저 간섭계를 통해 측정된 위치 카운터를 평균하여 상기 스테이지의 중심부 위치 데이터를 구하고, 상기 스테이지의 중심부 위치 데이터를 이용하여 상기 동기 신호(PEG)를 주기적으로 발생하는 마스크리스 노광 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 동기 신호 발생부는 상기 다수개의 레이저 간섭계를 통해 측정된 위치 카운터 차이에 따라 상기 스테이지의 요잉량을 환산하여 각각의 DMD에서 보정해야 할 상기 요잉량의 보정량을 계산하는 마스크리스 노광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 동기 신호 발생부는 상기 다수개의 DMD 수와 동일한 수의 동기 신호(PEG)를 발생하고, 상기 계산된 보정량에 따라 상기 다수개의 동기 신호가 발생되는 간격을 조정하여 상기 각각의 DMD에 전송하는 마스크리스 노광 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 동기 신호 발생부는 상기 계산된 보정량의 증가분과 상기 레이저 간섭계의 증가분을 비교하여 상기 동기 신호(PEG)의 간격 조정 여부를 결정하는 마스크리스 노광 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 다수개의 DMD는 상기 동기 신호 발생부로부터 서로 다른 동기 신호(PEG)를 전송받아 각각의 프레임을 서로 다른 위치에서 스위칭하는 마스크리스 노광 장치.
  8. 기판이 안착된 스테이지를 스캔 방향으로 이동시키고;
    상기 스테이지의 적어도 2개의 위치를 측정하여 상기 스테이지의 요잉량을 환산하고;
    상기 스테이지의 적어도 2개의 위치를 평균하여 평균값을 획득하고;
    상기 평균값에 따라 다수개의 DMD를 구동시키는 동기 신호(PEG)의 간격을 조정하고;
    상기 간격이 조정된 동기 신호(PEG)를 상기 다수개의 DMD에 전송하여 상기 기판에 패턴을 노광하는 마스크리스 노광 장치의 패턴 보정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스테이지의 위치를 측정하는 것은,
    상기 스테이지의 적어도 2개의 위치를 다수개의 레이저 간섭계를 이용하여 측정하는 마스크리스 노광 장치의 패턴 보정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스테이지의 요잉량을 환산하는 것은,
    상기 스테이지의 적어도 2개의 위치의 카운터 차이에 따라 상기 스테이지의 요잉량을 환산하여 상기 다수개의 DMD에서 보정해야 할 상기 요잉량의 보정량을 계산하는 마스크리스 노광 장치의 패턴 보정 방법.
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