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KR101711376B1 - Digital 3D lithography method and apparatus - Google Patents

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KR101711376B1
KR101711376B1 KR1020100041439A KR20100041439A KR101711376B1 KR 101711376 B1 KR101711376 B1 KR 101711376B1 KR 1020100041439 A KR1020100041439 A KR 1020100041439A KR 20100041439 A KR20100041439 A KR 20100041439A KR 101711376 B1 KR101711376 B1 KR 101711376B1
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Abstract

본 발명은 노광 요소의 수직 방향의 위치 조절이나 적층에 따른 정렬이 필요 없이 기존의 2차원용 디지털 노광기를 그대로 사용하여 다양한 형태의 3차원 노광량 분포를 정확하게 형성할 수 있는 디지털 3차원 리소그래피 방법으로서, 가상 레이어링에 의해 디지털 2차원 리소그래피로 3차원 노광량 분포를 형성할 수 있는 디지털 3차원 리소그래피 방법을 제공한다. 본 발명의 디지털 3차원 리소그래피 방법은 제어부에서 기판상에 형성된 감광막의 특성 및 제작하고자 하는 3차원 구조물의 형상에 기초하여 목표 노광량 분포를 결정하는 단계, 상기 제어부에서 상기 목표 노광량 분포를 오프셋 보정하여, 보정된 목표 노광량 분포를 결정하는 단계, 상기 보정된 목표 노광량 분포에 기초하여 n(n은 1 이상의 자연수)개의 층으로 나눠진 분할 노광량 분포들을 형성하는 단계, 각 스캔 스텝에서 상기 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나씩을 선택하여 노광될 패턴으로 설정하는 단계, 상기 각 스캔 스텝에서 설정된 상기 패턴에 따라 광 변조기를 제어하여 디지털 마스크를 형성하는 단계 및 상기 디지털 마스크에 기초하여 상기 감광막을 노광하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention is a digital three-dimensional lithography method capable of precisely forming various types of three-dimensional exposure dose distributions using the conventional two-dimensional digital exposure apparatus as it is without the need to adjust the position of the exposure elements in the vertical direction or alignment with stacking, A digital three-dimensional lithography method capable of forming a three-dimensional exposure dose distribution by digital two-dimensional lithography by virtual layering is provided. The digital three-dimensional lithography method of the present invention includes the steps of: determining a target exposure amount distribution based on characteristics of a photoresist formed on a substrate and a shape of a three-dimensional structure to be fabricated in a control unit; (N is a natural number equal to or greater than 1) layers on the basis of the corrected target exposure amount distribution, and dividing the n divided exposure dose distributions A step of forming a digital mask by controlling the optical modulator according to the pattern set in each of the scan steps, and a step of exposing the photoresist film based on the digital mask .

Description

디지털 3차원 리소그래피 방법 및 장치{Digital 3D lithography method and apparatus}[0001] Digital 3D lithography method and apparatus [0002]

본 발명은 3차원 구조물을 형성하기 위해서 감광막이 형성된 기판상에, 감광막의 특징 및 3차원 구조물의 형상에 의해 결정된 목표 노광량 분포를 형성하는 방법 및 상기 목표 노광량 분포를 오프셋 보정하는 방법에 관한 것으로, 특히 가상 레이어링(layering)에 의해 디지털 2차원 리소그래피로 3차원의 목표 노광량 분포를 형성할 수 있는 디지털 3차원 리소그래피 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a target exposure dose distribution determined by a characteristic of a photoresist film and a shape of a three-dimensional structure on a substrate on which a photoresist film is formed to form a three-dimensional structure, and a method of offset- To a digital three-dimensional lithography method capable of forming a three-dimensional target exposure dose distribution by digital two-dimensional lithography by virtual layering.

포토리소그래피(photo-lithography)에 의해 3차원 구조물을 제조하는 종래 기술로는 그레이 스케일(gray scale) 마스크를 이용하는 방법, 직접 이미징 또는 라이팅(direct imaging or writing)하는 방법, 감광재의 리플로우(reflow)를 이용하는 방법, 한 층씩 경화해가며 3차원을 형성하는 스테레오 리소그래피(stereo lithography) 방법 등이 있다. 그러나, 그레이 스케일 방법은 마스크 및 마스터의 제작에 시간과 비용이 많이 들며, 리플로우 방법은 정밀함을 요구하는 구조물의 제작에 어려움이 있다. 또한, 직접 이미징 또는 라이팅 방법 및 스테레오 리소그래피 방법은 직접 가공하는데 시간과 비용이 상당히 들며, 레이어들 간의 디스크릿(discrete) 현상에 의해 표면 거칠기의 저하를 초래한다. 그리고, 대부분의 종래 기술은 2차원 리소그래피의 반복 수행으로 이루어지는 적층 방식으로, 적층에 따른 정렬(alignment)이 필수적이고 매우 중요하다.Conventional techniques for manufacturing a three-dimensional structure by photo-lithography include a method using a gray scale mask, a method of direct imaging or writing, a reflow of a photosensitive material, , A stereo lithography method in which a layer is cured and a three-dimensional layer is formed, and the like. However, the gray scale method is time-consuming and costly to manufacture masks and masters, and the reflow method is difficult to fabricate structures requiring precision. In addition, the direct imaging or writing method and the stereolithography method have considerable time and cost in direct processing, resulting in a discrete phenomenon between the layers resulting in a reduction in surface roughness. And, most of the prior art is a lamination method consisting of repetition of two-dimensional lithography, alignment along the lamination is essential and very important.

포토리소그래피에 의해 3차원 구조물을 제조하는 종래 기술은 그 기본이 되는 2차원 리소그래피가 마스크를 사용하는 리소그래피, 레이저를 이용하여 직접 패턴을 그리는 직접 이미징 리소그래피 및 공간 광 변조기를 사용하는 스테레오 리소그래피는 한 층(layer)씩 노광 요소(광학계, 기판 또는 마스크)의 수직 방향 위치를 조절해가면서 단계적으로 노광하는 적층 방식으로서, 2차원 리소그래피를 반복 수행함으로써 3차원 구조물을 패터닝할 수 있다. 따라서, 적층에 따른 정렬(alignment)이 필수적이며 중요하다. 더욱이, 3차원 구조물이 복잡한 양각 또는 음각의 구, 타원체의 일부, 원뿔체 및 피라미드 형상의 정사각형, 직사각형 또는 벌집 모양의 배열인 경우는, 노광 요소의 수직 방향의 위치 조절이나 적층에 따른 정렬이 어렵기 때문에 노광 결과로 형성된 3차원 노광량 프로파일이 정밀하지 못하다. 또한, 위치 조절이나 정렬에 소요되는 시간 및 비용 때문에 노광 공정이 비경제적이고 비효율적이기 때문에 상기 리소그래피들을 실제 3차원 구조물의 양산에 적용하기 어렵다.Conventional techniques for fabricating three-dimensional structures by photolithography are based on lithography using two-dimensional lithography as a basis, direct imaging lithography using a laser as a direct pattern, and stereolithography using a spatial light modulator, a three-dimensional structure can be patterned by repeating the two-dimensional lithography in a stacking manner in which the vertical positions of the exposure elements (optical system, substrate, or mask) Accordingly, alignment along the stacking is essential and important. Furthermore, in the case where the three-dimensional structure is a square having a complicated embossing or embossing shape, a part of an ellipsoid, a cone shape, and a pyramid shape, a square, a rectangular or a honeycomb arrangement, it is difficult to adjust the position of the exposure element in the vertical direction, The three-dimensional exposure amount profile formed as a result of exposure is not precise. In addition, since the exposure process is uneconomical and inefficient due to the time and cost required for position adjustment and alignment, it is difficult to apply the lithography to mass production of actual three-dimensional structures.

본 발명은 상기 노광 요소의 수직 방향의 위치 조절이나 적층에 따른 정렬이 필요 없이 기존의 2차원용 디지털 노광기를 그대로 사용하여 다양한 형태의 3차원 노광량 분포를 정확하게 형성할 수 있는 디지털 3차원 리소그래피 방법으로서, 가상 레이어링에 의해 디지털 2차원 리소그래피로 3차원 노광량 분포를 형성할 수 있는 디지털 3차원 리소그래피 방법을 제공한다.The present invention is a digital three-dimensional lithography method capable of precisely forming various types of three-dimensional exposure dose distribution using the existing two-dimensional digital exposure apparatus as it is without the need to adjust the position of the exposure elements in the vertical direction or align them according to stacking Dimensional digital lithography method capable of forming a three-dimensional exposure dose distribution by digital two-dimensional lithography by virtual layering.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 방법은A digital three-dimensional lithography method according to an embodiment of the present invention

제어부에서 기판상에 형성된 감광막의 특성 및 제작하고자 하는 3차원 구조물의 형상에 기초하여 목표 노광량 분포를 결정하는 단계;Determining a target exposure dose distribution based on the characteristics of the photoresist formed on the substrate and the shape of the three-dimensional structure to be fabricated;

상기 제어부에서 상기 목표 노광량 분포를 오프셋 보정하여, 보정된 목표 노광량 분포를 결정하는 단계;The control unit offset-corrects the target exposure dose distribution to determine a corrected target exposure dose distribution;

상기 보정된 목표 노광량 분포에 기초하여 n(n은 1 이상의 자연수)개의 층으로 나눠진 분할 노광량 분포들을 형성하는 단계;Forming divided exposure amount distributions divided into n (n is a natural number of 1 or more) layers based on the corrected target exposure amount distribution;

각 스캔 스텝에서 상기 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나씩을 선택하여 노광될 패턴으로 설정하는 단계;Selecting one of the n divided exposure dose distributions in each scan step and setting the selected pattern as a pattern to be exposed;

상기 각 스캔 스텝에서 설정된 상기 패턴에 따라 광 변조기를 제어하여 디지털 마스크를 형성하는 단계; 및Controlling a light modulator according to the pattern set in each scan step to form a digital mask; And

상기 디지털 마스크에 기초하여 상기 감광막을 노광하는 단계;를 포함할 수 있다.And exposing the photoresist film based on the digital mask.

상기 보정된 목표 노광량 분포를 결정하는 단계는The step of determining the corrected target exposure dose distribution

상기 제어부에서 상기 목표 노광량 분포에 기초하여 n(n은 1 이상의 자연수)개의 층으로 나눠진 분할 노광량 분포들을 결정하는 단계;Determining, by the control unit, divided exposure amount distributions divided into n (n is a natural number of 1 or more) layers based on the target exposure amount distribution;

상기 분할 노광량 분포들을 모두 합하여 누적 노광량 분포를 결정하는 단계; 및Summing the divided exposure dose distributions to determine an accumulated exposure dose distribution; And

상기 목표 노광량 분포 및 상기 누적 노광량 분포의 차에 기초하여 오프셋 양을 결정하고, 상기 목표 노광량 분포를 상기 오프셋 양만큼 오프셋 보정하는 단계;를 포함할 수 있다.Determining an offset amount based on a difference between the target exposure amount distribution and the cumulative exposure amount distribution, and offset-correcting the target exposure amount distribution by the offset amount.

상기 오프셋 보정하는 단계는 상기 제1층의 분할 노광량 분포에 대해서 제1오프셋 양만큼 작게 하는 오프셋 보정하고, 상기 제n층의 분할 노광량 분포에 대해서 제n오프셋 양만큼 크게 하는 오프셋 보정할 수 있다.The offset correcting step may perform offset correction to reduce the first exposure amount distribution of the first layer by the first offset amount and offset correction to increase the nth exposure amount distribution of the nth layer by the nth offset amount.

상기 오프셋 보정하는 단계는 상기 제L층(L은 1 보다 크고 n 보다 작은 자연수)의 분할 노광량 분포에 대해서 제L오프셋 양만큼 오프셋 보정할 수 있다.The offset correction step may perform offset correction on the Lth layer (L is a natural number smaller than 1 and a natural number smaller than n) by the Lth offset amount with respect to the divided exposure amount distribution.

상기 n개의 분할 노광량 분포는 목표 노광량 분포를 n개의 층들로 균등하게 분할하고, 분할된 n개의 층들에 대하여 각 층에 속하는 하나의 수평 단면을 선택하여 얻어지는 n개의 2차원 수평 단면들로 형성될 수 있다.The n divided exposure amount distributions may be formed into n two-dimensional horizontal sections obtained by evenly dividing the target exposure amount distribution into n layers and selecting one horizontal section belonging to each layer with respect to the divided n layers have.

상기 각 스캔 스텝에서 노광되어야 할 패턴은 전체 스캔 스텝들을 n개의 그룹으로 묶고, n개의 그룹별 스캔 스텝들과 상기 n개의 분할 노광량 분포들이 각각 대응될 수 있도록 상기 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나씩을 선택하여 설정될 수 있다.Wherein the pattern to be exposed in each of the scan steps is grouped into n groups of all the scan steps and one of the n divided exposure dose distributions is grouped into n groups of scan steps and n divided exposure dose distributions, Can be selected and set.

본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 장치는 A digital three-dimensional lithography apparatus according to another embodiment of the present invention

광원부;A light source;

복수 개의 디지털 마이크로미러 소자들을 포함하고, 상기 광원부로부터 입사된 광을 반사시켜 기판상의 감광막에 조사하는 광 변조기; 및An optical modulator that includes a plurality of digital micromirror elements and reflects the light incident from the light source part and irradiates the light to the photoresist film on the substrate; And

목표 노광량 분포, 분할 노광량 분포 및 누적 노광량 분포에 기초하여 보정된 목표 노광량 분포를 결정하고, 상기 보정된 목표 노광량 분포에 따라서 상기 광 변조기를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.And a controller for determining a corrected target exposure amount distribution based on the target exposure amount distribution, the divided exposure amount distribution, and the cumulative exposure amount distribution, and controlling the optical modulator according to the corrected target exposure amount distribution.

상기 제어부는 상기 목표 노광량 분포 및 상기 누적 노광량 분포의 차에 기초하여 오프셋 양을 결정하고, 상기 목표 노광량 분포를 상기 오프셋 양만큼 오프셋 보정하여 상기 보정된 목표 노광량 분포를 결정할 수 있다.The control unit may determine an offset amount based on the difference between the target exposure amount distribution and the cumulative exposure amount distribution, and may offset the target exposure amount distribution by the offset amount to determine the corrected target exposure amount distribution.

본 발명은 가상 레이어링에 의해 노광 요소의 수직 방향의 위치 조절이나 적층에 따른 정렬 공정이 필요 없어 종래의 리소그래피 방법보다 정확하게 리소그래피 공정을 수행할 수 있으며, 정렬에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 또한, 보정된 목표 노광량 분포에 따라 노광하여, 정밀한 3차원 구조물을 얻을 수 있다.The present invention eliminates the need for adjusting the position of the exposure elements in the vertical direction or aligning process according to the stacking by virtue of the virtual layering, and it is possible to perform the lithography process more accurately than the conventional lithography method, and the time and cost required for the alignment can be reduced . In addition, exposure can be performed in accordance with the corrected target exposure amount distribution to obtain a precise three-dimensional structure.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 방법에 의해 3차원 구조물을 패터닝하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a는 도 1b에 도시된 4개의 층으로 구분된 목표 노광량 분포 E(x, y)를 반시계 방향으로 90˚ 회전시켜 도시한 것이다. 그리고, 도 2b는 도 2a에 도시된 목표 노광량 분포의 각 층의 수평 단면을 나란하게 배열하여 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 목표 노광량 분포가 등 간격의 층으로 구분된 분할 노광량 분포의 누적에 의해 구해지는 단계들을 도시한 것이다.
도 4a는 실제로 본 발명의 일 실시예에 따라 노광된 노광량의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4b는 도 4a에 도시된 노광량을 4개층으로 구분하여 따로 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5f는 각 층의 분할 노광량 분포가 각 스캔 스텝의 노광 공정에 의해 구해지는 과정을 도시한 것이다.
도 6은 도 5a 내지 도 5f의 각 스캔 스텝의 노광 공정에서의 각 노광량을 누적시킨 분할 노광량(I)(노광 에너지) 분포를 도시한 것이다.
도 7은 각 층의 누적된 분할 노광량 분포, 누적 노광량 분포(Y(x)), 목표 노광량 분포(E(x)) 및 보정된 노광량 분포(E'(x))를 함께 도시한 것이다.
도 8은 제L층의 누적 노광량 분포(Y(x)), 목표 노광량 분포(E(x)) 및 보정된 노광량 분포(E'(x))를 함께 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 장치의 개략도이다.
FIGS. 1A to 1D schematically illustrate a process of patterning a three-dimensional structure by a digital three-dimensional lithography method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a view showing the target exposure amount distribution E (x, y) divided into four layers shown in FIG. 1B by rotating 90 degrees counterclockwise. FIG. 2B shows the horizontal cross-section of each layer of the target exposure dose distribution shown in FIG. 2A arranged side by side.
FIG. 3 shows steps in which a target exposure dose distribution is obtained by accumulation of a divided exposure dose distribution divided into equal-interval layers according to an embodiment of the present invention.
4A shows a cross-sectional view of the amount of exposure exposed in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 4B shows the exposure amount shown in FIG. 4A by dividing the exposure amount into four layers.
5A to 5F show a process in which the divided exposure dose distribution of each layer is determined by an exposure process of each scan step.
Fig. 6 shows the distribution of the exposure dose I (exposure energy) obtained by accumulating the respective exposure amounts in the exposure steps of the respective scan steps in Figs. 5A to 5F.
FIG. 7 shows the cumulative divided exposure dose distribution, cumulative exposure dose distribution Y (x), target exposure amount distribution E (x), and corrected exposure amount distribution E '(x) of each layer.
8 shows the cumulative exposure amount distribution (Y (x)), the target exposure amount distribution (E (x)) and the corrected exposure amount distribution (E '(x)) of the Lth layer.
9 is a schematic diagram of a digital three-dimensional lithography apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, 각 구성 요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 방법에 의해 3차원 구조물을 패터닝하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.FIGS. 1A to 1D schematically illustrate a process of patterning a three-dimensional structure by a digital three-dimensional lithography method according to an embodiment of the present invention.

도 1a에는 가공하려고 하는 3차원 구조물의 형상(f(x, y))의 단면도가 도시되어 있다. 3차원 구조물의 형상(f(x, y))은 IGS, STL 또는 STEP 포맷 등과 같은 3차원 CAD 데이터이거나 구형, 콘형, 피라미드형 및 리트로 리플렉터(retro reflector) 등과 같이 비교적 단순한 형상에 대해서 정의된 프리미티브로 표현될 수 있다. Fig. 1A shows a cross-sectional view of a shape (f (x, y)) of a three-dimensional structure to be processed. The shape of the three-dimensional structure (f (x, y)) may be a three-dimensional CAD data such as an IGS, STL or STEP format or a primitive defined for a relatively simple shape such as a rectangle, a cone, a pyramid and a retro reflector . ≪ / RTI >

도 1b에는 3차원의 목표 노광량 분포(E(x, y))의 단면도가 도시되어 있다. 포토리소그래피에 의하여 기판상에 형성된 감광막을 노광하여 3차원 구조물을 형성하기 위해서는 감광막의 특성에 맞는 3차원 노광량 분포를 형성해야 한다. 따라서, 목표 노광량 분포(E(x, y))는 노광 장치의 제어부에서 감광막의 특성 및 3차원 구조물의 형상(f(x, y))에 기초하여 결정할 수 있다. 목표 노광량 분포(E(x, y))는 감광막의 가공될 두께를 노광 에너지(노광량)의 로그 함수로 근사한, 노광 에너지에 대한 가공 두께의 상관 관계식인 수학식 1에 의해서 산출될 수 있다.1B is a cross-sectional view of a three-dimensional target exposure amount distribution E (x, y). In order to expose a photoresist film formed on a substrate by photolithography to form a three-dimensional structure, a three-dimensional exposure dose distribution matching the characteristics of the photoresist film must be formed. Therefore, the target exposure dose distribution E (x, y) can be determined based on the characteristics of the photosensitive film and the shape f (x, y) of the three-dimensional structure in the control unit of the exposure apparatus. The target exposure dose distribution E (x, y) can be calculated by the following equation (1), which is a correlation equation of the thickness of the photosensitive film to be processed with respect to the exposure energy, which approximates the thickness of the photosensitive film to be processed with the logarithm of exposure energy (exposure dose).

Figure 112010028596511-pat00001
Figure 112010028596511-pat00001

수학식 1에서 감광막의 콘트라스트(photoresist contrast) γ는 다음 수학식2를 만족시킨다.The photoresist contrast? Of the photoresist film in Equation (1) satisfies the following equation (2).

Figure 112010028596511-pat00002
Figure 112010028596511-pat00002

여기에서 t(x, y)는 감광막의 가공 두께이고,

Figure 112010028596511-pat00003
는 감광막의 최대 가공 두께이다. 그리고,
Figure 112010028596511-pat00004
은 최소 노광량을 의미하고,
Figure 112010028596511-pat00005
는 최대 노광량을 의미한다. 가공 두께 t(x, y)는 다음 수학식 3을 만족시킨다.Here, t (x, y) is the working thickness of the photosensitive film,
Figure 112010028596511-pat00003
Is the maximum processing thickness of the photosensitive film. And,
Figure 112010028596511-pat00004
Quot; means the minimum exposure amount,
Figure 112010028596511-pat00005
Means the maximum exposure amount. The machining thickness t (x, y) satisfies the following equation (3).

Figure 112010028596511-pat00006
Figure 112010028596511-pat00006

그리고, 목표 노광량 분포 E(x, y)는 다음 수학식 4를 만족시킨다.Then, the target exposure dose distribution E (x, y) satisfies the following equation (4).

Figure 112010028596511-pat00007
Figure 112010028596511-pat00007

도 1c에는 목표 노광량 분포 E(x, y)를 4개의 층으로 구분한 분할 노광량 분포의 단면도가 도시되어 있다. 여기서는 목표 노광량 분포 E(x, y)를 4개의 층으로 구분하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 목표 노광량 분포 E(x, y)를 n(n은 1 이상의 자연수)개의 층으로 구분할 수 있다. 노광 장치의 제어부에서 n개의 각 층에 대한 분할 노광량 분포는 목표 노광량 분포 E(x, y)를 등 간격의 n개의 층(layer)으로 구분하여(slicing) 결정할 수 있다. 또한, n개의 분할 노광량 분포는 n개의 층으로 분할된 목표 노광량 분포 E(x, y)의 각 층에 속하는 하나의 수평 단면을 선택하여 얻어지는 n개의 2차원 수평 단면들로 형성될 수 있다. 1C is a sectional view of the divided exposure dose distribution in which the target exposure dose distribution E (x, y) is divided into four layers. Although the target exposure dose distribution E (x, y) is divided into four layers in this embodiment, the target exposure dose distribution E (x, y) is not limited thereto. The divided exposure dose distribution for each of n layers in the control unit of the exposure apparatus can be determined by slicing the target exposure dose distribution E (x, y) into n layers of equal intervals. Further, the n divided exposure dose distributions can be formed of n two-dimensional horizontal sections obtained by selecting one horizontal section belonging to each layer of the target exposure dose distribution E (x, y) divided into n layers.

도 1d에는 상기에서 결정한 n개 층의 분할 노광량 분포를 기초로 기판(10)상의 감광막(20)을 노광하여 얻은 3차원 구조물의 단면도가 도시되어 있다. 도 1d의 3차원 구조물은 각 층의 분할 노광량 분포에 에너지 경사 구간이 존재하기 때문에, 목표 노광량과 실제 노광량이 서로 달라져서 형성된 3차원 구조물이 목표했던 3차원 구조물과 차이가 있을 수 있다.FIG. 1D shows a cross-sectional view of a three-dimensional structure obtained by exposing the photoresist film 20 on the substrate 10 based on the divided exposure dose distribution of n layers determined above. In the three-dimensional structure of FIG. 1D, since the energy gradient section exists in the divided exposure dose distribution of each layer, the three-dimensional structure formed by the difference between the target exposure amount and the actual exposure amount may differ from the target three-dimensional structure.

도 2a는 도 1b에 도시된 4개의 층으로 구분된 목표 노광량 분포 E(x, y)를 반시계 방향으로 90˚ 회전시켜 도시한 것이다. 그리고, 도 2b는 도 2a에 도시된 목표 노광량 분포의 각 층의 수평 단면을 나란하게 배열하여 도시한 것이다. 목표 노광량 분포 E(x, y)를 n개의 층으로 구분하는 경우, n개의 수평 단면을 고려할 수 있으며 n개의 수평 단면으로부터 n개의 분할 노광량 분포를 구할 수 있다.FIG. 2A is a view showing the target exposure amount distribution E (x, y) divided into four layers shown in FIG. 1B by rotating 90 degrees counterclockwise. FIG. 2B shows the horizontal cross-section of each layer of the target exposure dose distribution shown in FIG. 2A arranged side by side. When the target exposure dose distribution E (x, y) is divided into n layers, n horizontal cross sections can be considered and n divided exposure dose distributions can be obtained from n horizontal cross sections.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 목표 노광량 분포가 등 간격의 층으로 구분된 분할 노광량 분포의 누적에 의해 구해지는 단계들을 도시한 것이다.FIG. 3 shows steps in which a target exposure dose distribution is obtained by accumulation of a divided exposure dose distribution divided into equal-interval layers according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 일정한 각도로 기울어진 공간 광 변조기가 단위 스캔 거리(P) 만큼 이동하면서, 목표 노광량 분포를 구현하기 위해서 각 층들에 대한 노광을 번갈아 수행한다. 여기서, 단위 스캔 거리(P)는 광 변조기의 디지털 마이크로미러 소자가 한번의 온/오프(on/off) 동작 동안에 이동하는 거리를 말한다. 본 실시예에 따르면, 분할 노광량 분포의 제1층에 대한 제0스캔 스텝에서 노광한 뒤, 제2층에 대한 제1스캔 스텝에서 노광한다. 그 다음에는 제3층에 대한 제2스캔 스텝에서 노광한 뒤, 제4층에 대한 제3스캔 스텝에서 노광하게 된다. 그리고 다시 제1층에 대한 제4스캔 스텝에서 노광하며, 이렇게 각 층에 대한 스캔 스텝에서의 노광을 번갈아 수행하여 목표 노광량 분포를 구현할 수 있다. 노광 장치의 제어부에서 각 스캔 스텝에서 노광될 패턴은 전체 스캔 스텝들을 n개의 그룹으로 묶고, n개의 그룹별 스캔 스텝들이 n개의 분할 노광량 분포들과 서로 각각 대응되도록 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나의 분할 노광량 분포를 선택하여 설정될 수 있다. 그리고, 각 스캔 스텝에서 선택된 분할 노광량 분포를 노광될 패턴으로 설정한 다음, 제어부에서 이 패턴에 따라서 광 변조기를 제어하여 디지털 마스크를 형성한다. 그 다음에는 상기 디지털 마스크에 기초하여 감광막을 노광한다. 따라서, 본 실시예에 따르면 각 층에 대한 노광을 완료한 뒤 각 층간의 재정렬 단계가 필요하지 않기 때문에, 재정렬에 필요한 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 각 층간의 정렬 실수(mis-alignment)에 의한 패턴의 품질 저하도 방지할 수 있다. 상기 n개의 분할 노광량 분포는 목표 노광량 분포를 n개의 층들로 균등하게 분할하고, 분할된 n개의 층들에 대하여 각 층에 속하는 하나의 수평 단면을 선택하여 얻어지는 n개의 2차원 수평 단면들로 형성될 수 있다. 상기 각 스캔 스텝에서 노광할 패턴은 전체 스캔 스텝들을 n개의 그룹으로 묶고, n개의 그룹별 스캔 스텝들과 상기 n개의 분할 노광량 분포들이 각각 대응될 수 있도록 상기 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나씩을 선택하여 설정될 수 있다. Referring to FIG. 3, the spatial light modulator tilted at a certain angle moves by a unit scan distance P, and alternately performs exposure for each layer in order to realize a target exposure dose distribution. Here, the unit scan distance P refers to the distance that the digital micromirror device of the optical modulator moves during one on / off operation. According to the present embodiment, the exposure is performed in the first scan step for the second layer after exposing in the 0th scan step for the first layer of the divided exposure amount distribution. And then exposed in the second scan step for the third layer, and then exposed in the third scan step for the fourth layer. Then, the exposure is performed again in the fourth scan step for the first layer, and the exposure in the scan step for each layer is alternately performed to realize the target exposure amount distribution. In the control unit of the exposure apparatus, the pattern to be exposed in each scan step is grouped into n groups, and the scan steps of n groups correspond to the n divided exposure amounts distributions, one of the n divided exposure amount distributions And can be set by selecting the divided exposure amount distribution. Then, the divided exposure dose distribution selected at each scan step is set as a pattern to be exposed, and then the control unit controls the optical modulator according to the pattern to form a digital mask. And then exposes the photoresist film based on the digital mask. Therefore, according to the present embodiment, since the re-arranging step between layers is not necessary after the exposure for each layer is completed, the time required for re-arrangement can be shortened and the productivity can be improved. It is also possible to prevent degradation of pattern quality due to misalignment between layers. The n divided exposure amount distributions may be formed into n two-dimensional horizontal sections obtained by evenly dividing the target exposure amount distribution into n layers and selecting one horizontal section belonging to each layer with respect to the divided n layers have. The pattern to be exposed in each of the scan steps is grouped into n groups, and one of the n divided exposure dose distributions is selected so that the n divided scan steps and the n divided exposure dose distributions can correspond to each other .

반면에, 종래의 3차원 리소그래피 방법 중 마스크나 마스트에 의해 층 별로 순차적으로 노광하는 방식의 경우, 첫 번째 마스크를 노광기에 장착하고 정렬하여, 첫 번째 층(layer)을 노광한다. 그리고 그 후에 첫 번째 마스크를 두 번째 마스크로 교체하여 장착하고 재정렬하여, 두 번째 층을 노광하게 된다. 따라서 층의 개수만큼 장착, 정렬 및 노광 공정의 반복 수행에 의해서 목표 노광량을 구현하게 된다. 한편, 마스크나 마스트를 사용하지 않고 직접 노광을 수행하는 방식의 경우, 정렬 및 노광 공정을 반복 수행하여 목표 노광량을 달성하게 된다. 이렇게 종래의 3차원 리소그래피 방법에 따르면, 각 층을 서로 재정렬하는 공정이 꼭 필요하기 때문에, 재정렬하는데 많이 시간이 소요되며, 정렬이 완벽하지 않아서 패턴의 품질이 저하될 수 있다.On the other hand, in the conventional three-dimensional lithography method, in the case of sequentially exposing layers one by one by a mask or a mast, the first mask is mounted and aligned on the exposer, and the first layer is exposed. Then, the first mask is replaced with a second mask, mounted and reordered to expose the second layer. Accordingly, the target exposure amount is realized by repeating the mounting, alignment, and exposure processes as many as the number of layers. On the other hand, in the case of direct exposure without using a mask or a mast, the alignment and exposure process is repeated to achieve the target exposure dose. According to the conventional three-dimensional lithography method, since it is necessary to rearrange each layer to each other, it takes a lot of time to rearrange and the alignment is not perfect and the quality of the pattern may be deteriorated.

도 4a는 실제로 본 발명의 일 실시예에 따라 노광된 노광량의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4b는 도 4a에 도시된 노광량을 4개층으로 구분하여 따로 도시한 것이다. 도 4b에 도시된 각 층의 분할 노광량 분포는 도 3에서 각 층에 해당하는 스캔 스텝들에서 수행된 노광 공정의 각 노광량을 모두 합한 총 노광량을 의미한다. 즉, 제1층의 분할 노광량 분포는 제1층에 대한 노광 공정에 해당하는 제0, 4, 8, 12스캔 스텝에서의 노광량을 모두 합한 것이며, 제2층의 분할 노광량 분포는 제2층에 대한 노광 공정에 해당하는 제1, 5, 9, 13스캔 스텝에서의 노광량을 모두 합한 것이다. 또한, 제3층 및 제4층의 분할 노광량 분포 역시 같은 방법으로 구해진 것이다. 따라서, 제n층의 분할 노광량 분포는 제n층에 대한 노광 공정에 해당하는 각 스캔 스텝에서의 노광량을 모두 합하여 구할 수 있다.4A shows a cross-sectional view of the amount of exposure exposed in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 4B shows the exposure amount shown in FIG. 4A by dividing the exposure amount into four layers. The divided exposure dose distribution of each layer shown in FIG. 4B means the total exposure amount of all the exposure amounts in the exposure process performed in the scan steps corresponding to each layer in FIG. That is, the divided exposure dose distribution of the first layer is the total of the exposure amounts in the 0th, 4th, 8th and 12th scan steps corresponding to the exposure process for the first layer, and the divided exposure dose distribution of the second layer is the And the exposure amounts in the first, fifth, ninth and thirteenth scan steps corresponding to the exposure step for the first exposure step. The distribution of the divided exposure dose of the third layer and the fourth layer is also obtained by the same method. Therefore, the divided exposure dose distribution of the n-th layer can be obtained by summing up the exposure amounts in each scan step corresponding to the exposure process for the n-th layer.

도 5a 내지 도 5f는 각 층의 분할 노광량 분포가 각 스캔 스텝의 노광 공정에 의해 구해지는 과정을 도시한 것이다. 광 변조기의 DMD(30, 35)의 반사 영역(w)이 목표 노광 영역(l)에 대응되는 경우 즉, 기판 상에서 봤을 때 반사 영역(w)이 목표 노광 영역(l)과 서로 겹치는 비율이 반사 영역(w)의 50% 이상이 되는 경우에, DMD(30, 35)의 동작 상태가 온이 되는 방식을 예로 들어 설명한다. 여기서, 광 변조기의 DMD(30, 35)는 기판(10)에 대해 상대적으로 화살표 방향으로 이동한다. 여기서, DMD(30, 35) 및 목표 노광 영역은 설명의 편의상 2차원의 단면도에 한정하여 설명한다. w는 DMD의 반사 영역의 길이를, l은 목표 노광 영역의 길이를 의미한다. DMD 및 목표 노광 영역의 길이는 DMD 및 목표 노광 영역의 넓이로 표현될 수도 있다.5A to 5F show a process in which the divided exposure dose distribution of each layer is determined by an exposure process of each scan step. When the reflection area w of the DMDs 30 and 35 of the optical modulator corresponds to the target exposure area 1, that is, the ratio of the reflection area w overlapping with the target exposure area 1, The case where the operating state of the DMDs 30 and 35 is turned on when the current value becomes 50% or more of the region w will be described as an example. Here, the DMDs 30 and 35 of the optical modulator move in the direction of the arrow relative to the substrate 10. Here, the DMDs 30 and 35 and the target exposure area are limited to a two-dimensional sectional view for convenience of explanation. w denotes the length of the reflection area of the DMD, and 1 denotes the length of the target exposure area. The length of the DMD and the target exposure area may be expressed as the width of the DMD and the target exposure area.

도 5a를 참조하면, 제1DMD(30)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이가 제1DMD(30)의 길이(w)의 50%에 해당하여, 제1DMD(30)의 동작이 온 상태에 있다. 한편, 제2DMD(35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)은 아직 겹치는 부분이 없으므로, 제2DMD(35)의 동작은 오프 상태에 있다. 5A, the length of a portion where the reflection area of the first DMD 30 overlaps with the target exposure area 1 corresponds to 50% of the length w of the first DMD 30, The operation is in an on state. On the other hand, since the reflection area of the second DMD 35 and the target exposure area 1 do not overlap yet, the operation of the second DMD 35 is in the OFF state.

도 5b를 참조하면, 제1DMD(30)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이가 제1DMD(30) 길이의 100%에 해당하여 제1DMD(30)의 동작은 계속 온 상태에 있다. 제2DMD(35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이가 아직 제2DMD(35) 길이의 50%보다 작기 때문에, 제2DMD(35)의 동작은 아직 오프 상태에 있다.Referring to FIG. 5B, the length of a portion where the reflection area of the first DMD 30 overlaps with the target exposure area 1 corresponds to 100% of the length of the first DMD 30, . The operation of the second DMD 35 is still off because the length of the portion where the reflection area of the second DMD 35 overlaps with the target exposure area 1 is still smaller than 50% of the length of the second DMD 35. [

도 5c를 참조하면, 제1 및 제2DMD(30, 35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이가 제1 및 제2DMD(30, 35) 길이의 50% 이상에 해당하여 제1DMD(30)의 동작은 계속 온 상태에 있으며, 제2DMD(35)의 동작은 오프 상태에서 온 상태로 바뀌게 된다. Referring to FIG. 5C, when the length of a portion where the reflection area of the first and second DMDs 30 and 35 overlaps with the target exposure area 1 corresponds to 50% or more of the lengths of the first and second DMDs 30 and 35 The operation of the first DMD 30 is still in the ON state and the operation of the second DMD 35 is changed from the OFF state to the ON state.

도 5d를 참조하면, 제1 및 제2DMD(30, 35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이가 제1 및 제2DMD(30, 35) 길이의 50% 이상에 해당하여 제1 및 제2DMD(30, 35)의 동작은 계속 온 상태에 있다.5D, when the length of a portion where the reflection area of the first and second DMDs 30 and 35 overlaps with the target exposure area 1 corresponds to 50% or more of the lengths of the first and second DMDs 30 and 35 The operations of the first and second DMDs 30 and 35 are kept on.

도 5e를 참조하면, 제1DMD(30)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이가 제1DMD(30) 길이의 50%보다 작기 때문에, 제1DMD(30)의 동작은 오프 상태로 바뀌게 된다. 반면에 제2DMD(35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이는 제2DMD(35) 길이의 50%보다 크기 때문에, 제2DMD(35)의 동작은 계속 온 상태에 있다.5E, since the length of the portion where the reflection area of the first DMD 30 overlaps with the target exposure area 1 is smaller than 50% of the length of the first DMD 30, the operation of the first DMD 30 is in the OFF state . On the other hand, since the length of the portion where the reflection area of the second DMD 35 overlaps with the target exposure area 1 is larger than 50% of the length of the second DMD 35, the operation of the second DMD 35 is kept on.

도 5f를 참조하면, 제1DMD(30)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분이 없기 때문에, 제1DMD(30)의 동작은 계속 오프 상태에 있다. 반면에 제2DMD(35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분의 길이는 제2DMD(35) 길이의 50% 정도이기 때문에, 제2DMD(35)의 동작은 계속 온 상태에 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 이후 제1 및 제2DMD(30, 35)의 반사 영역과 목표 노광 영역(l)이 겹치는 부분이 없어지기 때문에, 제1 및 제2DMD(30, 35)의 동작은 모두 오프 상태에 있게 될 것이다.Referring to FIG. 5F, since there is no portion where the reflection area of the first DMD 30 overlaps with the target exposure area 1, the operation of the first DMD 30 is kept off. On the other hand, since the length of the portion where the reflection area of the second DMD 35 overlaps with the target exposure area 1 is about 50% of the length of the second DMD 35, the operation of the second DMD 35 is kept on. The operation of the first and second DMDs 30 and 35 is completed because both the reflection area of the first and second DMDs 30 and 35 overlap with the target exposure area 1 Off state.

도 6은 도 5a 내지 도 5f의 각 스캔 스텝의 노광 공정에서의 각 노광량을 누적시킨 분할 노광량(I)(노광 에너지) 분포를 도시한 것이다.Fig. 6 shows the distribution of the exposure dose I (exposure energy) obtained by accumulating the respective exposure amounts in the exposure steps of the respective scan steps in Figs. 5A to 5F.

도 6을 참조하면, 누적된 분할 노광량 분포에는 에너지 경사 구간이 존재함을 알 수 있다. 에너지 경사 구간은 목표 노광 영역(l)의 양 경계선에 존재하고 있다. 그리고, 에너지 경사 구간의 길이는 DMD(도 5a의 30, 35)의 반사 영역의 길이(w)와 같다는 것을 알 수 있다. 이렇게 누적된 분할 노광량 분포에 에너지 경사 구간이 존재하기 때문에, 모든 층에 대한 분할 노광량 분포들을 모두 누적한 누적 노광량 분포는 달성하고자 했던 목표 노광량 분포와 다르게 될 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that there is an energy slope in the cumulative divided exposure dose distribution. The energy gradient region exists at both boundary lines of the target exposure region (1). It can be seen that the length of the energy gradient section is the same as the length (w) of the reflection area of the DMD (30, 35 in FIG. 5A). Since there is an energy gradient section in the cumulative divided exposure dose distribution, the cumulative exposure dose distribution in which all of the divided exposure dose distributions for all the layers are accumulated can be different from the target exposure dose distribution to be achieved.

도 7은 각 층의 누적된 분할 노광량 분포, 분할 노광량 분포를 누적하여 합한 누적 노광량 분포 Y(x), 목표 노광량 분포 E(x) 및 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)를 함께 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해서, 누적 노광량 분포 Y(x) 및 목표 노광량 분포 E(x)를 x에 관한 함수로 단순화한다. 또한, 목표 노광량 분포 E(x)를 x축 절편이 w/2가 되도록 x축 방향으로 평행 이동시키고, 다음 수학식 5를 만족하도록 변형한다. 그리고, 목표 노광량 분포 E(x)가 단조 증가 함수가 되는 x 구간만을 설명하기로 한다. 여기에서, d는 목표 노광량 분포 E(x)가 최대값을 가질 때의 x 값 즉,

Figure 112010028596511-pat00008
일 때의 x 값이다.7 shows the accumulated exposure amount distribution Y (x), the target exposure amount distribution E (x), and the corrected target exposure amount distribution E '(x), which are accumulated cumulative divided exposure amount distribution and divided exposure amount distribution of each layer . For convenience of explanation, the cumulative exposure dose distribution Y (x) and the target exposure dose distribution E (x) are simplified by a function relating to x. Further, the target exposure amount distribution E (x) is translated in the x-axis direction so that the x-axis intercept is w / 2, and is modified to satisfy the following equation (5). Only the section x in which the target exposure amount distribution E (x) is a monotone increasing function will be described. Here, d is an x value when the target exposure dose distribution E (x) has a maximum value, that is,
Figure 112010028596511-pat00008
X < / RTI >

Figure 112010028596511-pat00009
Figure 112010028596511-pat00009

Figure 112010028596511-pat00010
Figure 112010028596511-pat00010

Figure 112010028596511-pat00011
Figure 112010028596511-pat00011

n개의 층으로 분할된 각 분할 노광량 분포에 대한 노광 결과로서, 분할 노광량 분포는 각(脚)의 기울기가

Figure 112010028596511-pat00012
인 사다리꼴 형상이며, i번째의 분할 노광량 분포는 수학식 6과 같이 정리할 수 있다. 여기에서, 각(脚)은 사다리꼴에서 서로 평행하지 않은 두 변 중 한 변을 의미한다.As a result of exposure for each divided exposure dose distribution divided into n layers, the divided exposure dose distribution is obtained by dividing the slope of each (leg)
Figure 112010028596511-pat00012
, And the i-th divided exposure dose distribution can be summarized as shown in Equation (6). Here, each leg represents one of two sides that are not parallel to each other in a trapezoid.

Figure 112010028596511-pat00013
Figure 112010028596511-pat00013

Figure 112010028596511-pat00014
Figure 112010028596511-pat00014

Figure 112010028596511-pat00015
Figure 112010028596511-pat00015

이들에 대한 첫번째부터 i번째까지의 분할 노광량 분포에 대한 누적 노광량 분포는

Figure 112010028596511-pat00016
로 표기하고 수학식 7과 같이 정리될 수 있다.The cumulative exposure dose distribution for the first to i-th divided exposure dose distributions
Figure 112010028596511-pat00016
And can be summarized as Equation (7).

Figure 112010028596511-pat00017
Figure 112010028596511-pat00017

설명의 편의를 위해서, x를 0 ≤ x < d, d ≤ x < w 및 d ≤ x < w + d의 세 구간으로 나누어서 모든 층들에 대한 누적 노광량 분포 Y(x)를 정리한다.For convenience of explanation, the cumulative exposure dose distribution Y (x) for all the layers is summarized by dividing x by three sections of 0 ≤ x <d, d ≤ x <w and d ≤ x <w + d.

도 7을 참조하여 제1구간(0 ≤ x < d)에 대해서 누적 노광량 분포 Y(x)를 정리하면 수학식 8과 같다.Referring to FIG. 7, the cumulative exposure amount distribution Y (x) for the first section (0? X <d) is summarized as Equation (8).

Figure 112010028596511-pat00018
Figure 112010028596511-pat00018

수학식 8은

Figure 112010028596511-pat00019
이고, 누적 노광량 분포를 무한 개(n→∞)로 분할한다고 가정하면 다음 수학식 9와 같이 정리될 수 있다.Equation (8)
Figure 112010028596511-pat00019
And the cumulative exposure dose distribution is divided into an infinite number (n → ∞), the following equation (9) can be obtained.

Figure 112010028596511-pat00020
Figure 112010028596511-pat00020

따라서, 수학식 8은 상기 제1구간에 대해서 다음 수학식 10과 같이 정리될 수 있다.Therefore, Equation (8) can be summarized as Equation (10) with respect to the first section.

Figure 112010028596511-pat00021
Figure 112010028596511-pat00021

또한, 같은 방법으로 제2구간(d ≤ x < w) 및 제3구간(d ≤ x < w + d)에서 누적 노광량 분포 Y(x)는 다음 수학식 11 및 수학식 12와 같이 정리될 수 있다.In the same way, the cumulative exposure dose distribution Y (x) in the second section (d? X <w) and the third section (d? X <w + d) have.

Figure 112010028596511-pat00022
Figure 112010028596511-pat00022

Figure 112010028596511-pat00023
Figure 112010028596511-pat00023

상기 수학식 10 내지 12는 d < w인 경우를 가정하여 산출되었다.Equations 10 to 12 are calculated assuming that d < w.

한편, 상기와 같은 방법으로 d ≥ w인 경우에 대해서 누적 노광량 분포 Y(x)를 구한다. x는 0 ≤ x < w, w ≤ x < d 및 d ≤ x < d + w의 세 구간으로 나누어진다. 제1구간(0 ≤ x < w) 및 제3구간(d ≤ x < d + w)에 대한 누적 노광량 분포

Figure 112010028596511-pat00024
Figure 112010028596511-pat00025
는 수학식 10 및 수학식 12와 동일한 결과로 정리되고, 제2구간(w ≤ x < d)에 대한 누적 노광량 분포
Figure 112010028596511-pat00026
는 다음 수학식 13과 같이 정리될 수 있다.On the other hand, the cumulative exposure dose distribution Y (x) is obtained for the case of d? W in the same manner as described above. x is divided into three sections: 0 ≤ x <w, w ≤ x <d and d ≤ x <d + w. Cumulative exposure dose distribution for the first section (0? X <w) and the third section (d? X <d + w)
Figure 112010028596511-pat00024
And
Figure 112010028596511-pat00025
Are summarized in the same manner as in Equations (10) and (12), and the cumulative exposure amount distribution for the second section (w < x &lt; d)
Figure 112010028596511-pat00026
Can be rearranged as shown in the following equation (13).

Figure 112010028596511-pat00027
Figure 112010028596511-pat00027

이렇게

Figure 112010028596511-pat00028
의 형태로 표현될 수 있는 목표 노광량 분포 E(x)에 대해서 무수히 많은 수의 분할 노광량 분포로 분할하고, 각각에 대하여 노광하여 그 결과를 모든 층에 대해 누적하여 얻어진 누적 노광량 분포는 d < w인 경우 수학식 10, 11 및 12와 같이, d ≥ w인 경우에는 수학식 10, 12 및 13과 같이 Y(x)로 표현될 수 있다.like this
Figure 112010028596511-pat00028
The cumulative exposure dose distribution obtained by dividing the target exposure dose distribution E (x), which can be expressed in the form of the exposure dose distribution E (x), into a large number of divided exposure dose distributions, (10), (11), and (12), when d? W, it can be expressed as Y (x) as shown in Equations (10), (12), and (13).

이는 처음 목표로 했던 목표 노광량 분포 E(x)에 기초하여 실제로 노광 공정을 수행하면, 그 결과는 누적 노광량 분포 Y(x)에 따라 구현된다는 것이다. 따라서, 노광 결과가 목표했던 목표 노광량 분포 E(x)와 동일하게 구현되게 하기 위해서는 목표 노광량 분포 E(x)에 대한 노광량 보정이 필요하다.This is because if the actual exposure process is performed based on the target target exposure dose distribution E (x), the result is realized according to the cumulative exposure dose distribution Y (x). Therefore, in order to realize the exposure result equal to the targeted target exposure dose distribution E (x), it is necessary to correct the exposure dose for the target exposure dose distribution E (x).

보정된 목표 노광량 분포 E'(x)를 산출하는 방법을 제1구간(0 ≤ x < d)에 대해서 설명한다. 상기 수학식 10에서, 목표 노광량 분포 E(x)는 아래의 수학식 14와 같이 제1구간에서 누적 노광량 분포 Y1(x)로 구현되었다. 그러나, 실제로 노광 결과 구현하고자하는 노광량 분포는 목표 노광량 분포 E(x)임을 감안하면, 보정된 노광량 분포 E'(x)에 기초하여 노광하면 그 결과로써 누적 노광량 분포 Y1(x)가 목표로 하는 목표 노광량 분포 E(x)와 일치하게 될 것이다.A method for calculating the corrected target exposure dose distribution E '(x) will be described for the first section (0 < x &lt; d). In Equation (10), the target exposure amount distribution E (x) is implemented as the cumulative exposure amount distribution Y 1 (x) in the first section as shown in the following Equation (14). However, considering that the exposure dose distribution to be actually achieved as the exposure result is the target exposure dose distribution E (x), if the exposure is based on the corrected exposure dose distribution E '(x), the cumulative exposure dose distribution Y 1 (X) of the target exposure dose E (x).

Figure 112010028596511-pat00029
Figure 112010028596511-pat00029

즉, 다음의 수학식 15와 같이 누적 노광량 분포 Y1(x)를 목표로 하는 목표 노광량 분포 E(x)와 일치되게 두고, 이를 수학식 14를 이용해 광 누적 역변환을 산출함으로써 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)를 구할 수 있다.That is, the cumulative exposure amount distribution Y 1 (x) is made to coincide with the target target exposure amount distribution E (x) as shown in the following expression (15), and the corrected exposure amount distribution E '(x) can be obtained.

Figure 112010028596511-pat00030
Figure 112010028596511-pat00030

이렇게 광 누적 역변환으로 구해진 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)에 대해 노광 공정을 수행하면, 그 결과는 원래 구현하고자 했던 목표 노광량 분포 E(x)와 일치하게 된다. 수학식 15에서 목표 노광량 분포 E(x)가

Figure 112010028596511-pat00031
임을 감안하면, 보정된 노광량 분포 E'(x)는 다음 수학식 16과 같다.When the exposure process is performed on the corrected target exposure dose distribution E '(x) obtained by the optical cumulative inverse transformation in this way, the result coincides with the target exposure dose distribution E (x) originally intended to be implemented. In Equation 15, if the target exposure dose distribution E (x) is
Figure 112010028596511-pat00031
, The corrected exposure dose distribution E '(x) is expressed by the following equation (16).

Figure 112010028596511-pat00032
Figure 112010028596511-pat00032

이로써 원래 목표했던 목표 노광량 분포

Figure 112010028596511-pat00033
와 같이 실제로 노광이 구현되게 하기 위해서는, 보정된 목표 노광량 분포
Figure 112010028596511-pat00034
를 기초로 노광 공정이 수행되어야 함을 알 수 있다. 제2구간(d ≤ x < w) 및 제3구간(d ≤ x < w + d)에 대한 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)는 상기 제1구간에서와 같이 광 누적 역변환을 이용하여 산출할 수 있다.Thus, the target target exposure dose distribution
Figure 112010028596511-pat00033
In order to realize the actual exposure, the corrected target exposure amount distribution
Figure 112010028596511-pat00034
It is understood that the exposure process should be performed. The corrected target exposure dose distribution E '(x) for the second section (d? X <w) and the third section (d? X <w + d) is calculated using the optical cumulative inverse transform as in the first section can do.

본 실시예는 보다 정밀한 가공을 하기 위해서, 목표 노광량 분포 E(x)를 오프셋 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 각각의 분할 노광량 분포들을 오프셋 보정하여 목표 노광량 분포 E(x) 및 누적 노광량 분포 Y(x)를 보정할 수 있다. 이런 보정 단계는 상기에서 설명한 바와 같이 분할 노광량 분포에 에너지 경사 구간에 의한 패턴의 품질 저하를 방지하고, 목표하는 3차원 구조물을 얻기 위해서 수행된다. 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)는 목표 노광량 분포 E(x)를 d < w인 경우 수학식 10, 11 및 12를, d ≥ w인 경우에는 수학식 10, 12 및 13을 이용하여 오프셋 보정하여 구할 수 있다. 즉, 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)는 목표 노광량 분포 E(x)와 누적 노광량 분포 Y(x)를 비교하여 그 차이 값만큼 분할 노광량 분포에서 오프셋 보정을 하여 구할 수 있다. 도 7을 참조하면, 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)를 목표 노광량 분포 E(x) 및 누적 노광량 분포 Y(x)와 비교해 보면 제1층에 대해서는 w/2만큼 노광 영역이 작아지고, 제n층에 대해서는 w/2만큼 노광 영역이 커져야 한다.The present embodiment may further include a step of offset-correcting the target exposure amount distribution E (x) in order to perform finer processing. The target exposure amount distribution E (x) and the cumulative exposure amount distribution Y (x) can be corrected by offset-correcting the respective divided exposure amount distributions. This correction step is performed in order to prevent deterioration of the pattern due to the energy gradient period in the divided exposure dose distribution and obtain the target three-dimensional structure as described above. The corrected target exposure dose distribution E '(x) is calculated using equations (10), (11) and (12) when the target exposure dose distribution E Can be obtained by calibrating. That is, the corrected target exposure amount distribution E '(x) can be obtained by comparing the target exposure amount distribution E (x) with the cumulative exposure amount distribution Y (x) and performing offset correction on the divided exposure amount distribution by the difference value. 7, when the corrected target exposure amount distribution E '(x) is compared with the target exposure amount distribution E (x) and the cumulative exposure amount distribution Y (x), the exposure area becomes smaller by w / 2 for the first layer, For the nth layer, the exposure area must be enlarged by w / 2.

더 자세한 오프셋 보정은 도 8을 참조하여 설명한다. 목표 노광량 분포 E(x)에서 제L층의 누적된 분할 노광량이

Figure 112010028596511-pat00035
을 만족하는 x의 값이 xE (L)이고, 누적 노광량 분포 Y(x)에 대해서 같은 노광량 값을 만족하는 즉,
Figure 112010028596511-pat00036
를 만족하는 x의 값을 xY (L)이라고 할 때, 보정된 노광량 분포 E'(x)에 관해
Figure 112010028596511-pat00037
를 만족하는 x 값, xE' (L)은 다음 수학식 17과 같이 구할 수 있다. 여기에서, 제L층에 대한 오프셋 양 즉 제L오프셋 양은 (xE(L)-xY(L))이 된다.A more detailed offset correction will be described with reference to FIG. The cumulative divided exposure amount of the Lth layer in the target exposure amount distribution E (x)
Figure 112010028596511-pat00035
(X) is x E (L) , and the cumulative exposure dose distribution Y (x) satisfies the same exposure amount value, that is,
Figure 112010028596511-pat00036
With respect to the values of x which satisfies x Y, the corrected exposure amount distribution E '(x) to that (L)
Figure 112010028596511-pat00037
X E ' (L) can be obtained by the following equation (17). Here, the offset amount, i.e., the Lth offset amount with respect to the Lth layer becomes (x E (L) -x Y (L) ).

Figure 112010028596511-pat00038
Figure 112010028596511-pat00038

목표 노광량 분포 E(x)에 대한 오프셋 보정은 각 층에 대한 분할 노광량 분포의 값에 대한 보정으로 구현됨을 고려하면, 상기 수학식 17은 근사값으로의 보정이지만 바람직한 방법이라고 할 수 있다.Considering that the offset correction for the target exposure dose distribution E (x) is implemented as a correction to the value of the divided exposure dose distribution for each layer, the above equation (17) can be said to be a correction to an approximate value, but a preferable method.

상기 수학식 17에 의해서 제1층의 분할 노광량 분포에 대해서는 다음식

Figure 112010028596511-pat00039
를 만족하며 여기에서 xE(1)=w/2이고 xY (1)=0이므로, 제1오프셋 양
Figure 112010028596511-pat00040
만큼 보정되어
Figure 112010028596511-pat00041
을 만족하게 된다. 마찬가지로 제n층의 분할 노광량 분포에 대해서는 다음식
Figure 112010028596511-pat00042
를 만족하며 여기에서 xE(n)=w/2+d이고 xY (n)=w+d이므로, 제n오프셋 양
Figure 112010028596511-pat00043
만큼 보정되어
Figure 112010028596511-pat00044
를 만족하게 된다. 이렇게 오프셋 보정 단계를 거쳐 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)에 따라 노광 공정이 수행되면, 누적 노광량 분포 Y(x)가 원래 노광하고자 했던 목표 노광량 분포 E(x)와 일치할 수 있게 된다.With respect to the divided exposure amount distribution of the first layer according to the above expression (17)
Figure 112010028596511-pat00039
, Where x E (1) = w / 2 and x Y (1) = 0, the first offset amount
Figure 112010028596511-pat00040
As much as
Figure 112010028596511-pat00041
. Similarly, with respect to the divided exposure dose distribution of the n-th layer,
Figure 112010028596511-pat00042
, Where x E (n) = w / 2 + d and x Y (n) = w + d,
Figure 112010028596511-pat00043
As much as
Figure 112010028596511-pat00044
. When the exposure process is performed according to the target exposure dose distribution E '(x) corrected through the offset correction step, the cumulative exposure dose distribution Y (x) can coincide with the target exposure dose distribution E (x) originally intended to be exposed.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 장치의 개략도이다.9 is a schematic diagram of a digital three-dimensional lithography apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 3차원 리소그래피 방법에 사용되는 디지털 3차원 리소그래피 장치(100)가 개시되어 있다. 디지털 3차원 리소그래피 장치(100)는 광원부(40), 광 변조기(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다. 광 변조기(50)는 광원부(40)로부터 출사된 광을 반사시켜 기판(10)상의 감광막(20)에 조사한다. 또한, 광 변조기(50)는 복수 개의 디지털 마이크로미러 소자(digital micromirror device)들을 포함할 수 있으며, 이 디지털 마이크로미러 소자들은 어레이 형태로 배열될 수 있다. 제어부(60)는 광 변조기(50)를 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)에 따라서 제어한다. 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)는 목표 노광량 분포 E(x), 분할 노광량 분포 및 누적 노광량 분포 Y(x)에 기초하여 결정된다. 즉, 제어부(60)는 목표 노광량 분포 E(x) 및 누적 노광량 분포 Y(x)의 차에 기초하여 오프셋 양을 결정하고, 목표 노광량 분포 E(x)를 상기 오프셋 양만큼 오프셋 보정하여 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)를 결정할 수 있다. 보정된 목표 노광량 분포 E'(x)를 결정하는 방법은 앞서 설명한 디지털 3차원 리소그래피 방법에서 설명된 바와 같으므로 그 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, a digital three-dimensional lithography apparatus 100 for use in a digital three-dimensional lithography method according to an embodiment of the present invention is disclosed. The digital three-dimensional lithography apparatus 100 may include a light source unit 40, an optical modulator 50, and a control unit 60. The optical modulator 50 reflects the light emitted from the light source unit 40 and irradiates the photoresist film 20 on the substrate 10. In addition, the optical modulator 50 may include a plurality of digital micromirror devices, which may be arranged in an array form. The control unit 60 controls the optical modulator 50 according to the corrected target exposure amount distribution E '(x). The corrected target exposure amount distribution E '(x) is determined based on the target exposure amount distribution E (x), the divided exposure amount distribution and the cumulative exposure amount distribution Y (x). That is, the control unit 60 determines the amount of offset based on the difference between the target exposure amount distribution E (x) and the cumulative exposure amount distribution Y (x), and corrects the target exposure amount distribution E (x) The target exposure dose distribution E '(x) can be determined. The method of determining the corrected target exposure dose distribution E '(x) is the same as that described in the digital three-dimensional lithography method described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이러한 본 발명인 디지털 3차원 리소그래피 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The digital three-dimensional lithography method of the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings to facilitate understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent implementations You will understand that an example is possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.

10: 기판 20: 감광막
30: 제1DMD 35: 제2DMD
40: 광원부 50: 광 변조기
60: 제어부
l: 목표 노광 영역의 길이 w: 반사 영역의 길이
10: substrate 20: photosensitive film
30: first DMD 35: second DMD
40: light source 50: optical modulator
60:
l: length of the target exposure area w: length of the reflection area

Claims (8)

제어부에서 기판상에 형성된 감광막의 특성 및 제작하고자 하는 3차원 구조물의 형상에 기초하여 목표 노광량 분포를 결정하는 단계;
상기 제어부에서 상기 목표 노광량 분포를 오프셋 보정하여, 보정된 목표 노광량 분포를 결정하는 단계;
상기 보정된 목표 노광량 분포에 기초하여 n(n은 1 이상의 자연수)개의 층으로 나눠진 분할 노광량 분포들을 형성하는 단계;
각 스캔 스텝에서 상기 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나씩을 선택하여 노광될 패턴으로 설정하는 단계;
상기 각 스캔 스텝에서 설정된 상기 패턴에 따라 광 변조기를 제어하여 디지털 마스크를 형성하는 단계; 및
상기 디지털 마스크에 기초하여 상기 감광막을 노광하는 단계;를 포함하고,
상기 보정된 목표 노광량 분포를 결정하는 단계는
상기 제어부에서 상기 목표 노광량 분포에 기초하여 n(n은 1 이상의 자연수)개의 층으로 나눠진 분할 노광량 분포들을 결정하는 단계;
상기 분할 노광량 분포들을 모두 합하여 누적 노광량 분포를 결정하는 단계; 및
상기 목표 노광량 분포 및 상기 누적 노광량 분포의 차에 기초하여 오프셋 양을 결정하고, 상기 목표 노광량 분포를 상기 오프셋 양만큼 오프셋 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 3차원 리소그래피 방법.
Determining a target exposure dose distribution based on the characteristics of the photoresist formed on the substrate and the shape of the three-dimensional structure to be fabricated;
The control unit offset-corrects the target exposure dose distribution to determine a corrected target exposure dose distribution;
Forming divided exposure amount distributions divided into n (n is a natural number of 1 or more) layers based on the corrected target exposure amount distribution;
Selecting one of the n divided exposure dose distributions in each scan step and setting the selected pattern as a pattern to be exposed;
Controlling a light modulator according to the pattern set in each scan step to form a digital mask; And
And exposing the photoresist film based on the digital mask,
The step of determining the corrected target exposure dose distribution
Determining, by the control unit, divided exposure amount distributions divided into n (n is a natural number of 1 or more) layers based on the target exposure amount distribution;
Summing the divided exposure dose distributions to determine an accumulated exposure dose distribution; And
Determining an offset amount based on a difference between the target exposure amount distribution and the cumulative exposure amount distribution, and offset-correcting the target exposure amount distribution by the offset amount.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 오프셋 보정하는 단계는 상기 n개의 층으로 나눠진 분할 노광량 분포들 가운데 제1층의 분할 노광량 분포에 대해서 제1오프셋 양만큼 작게 하는 오프셋 보정하고, 제n층의 분할 노광량 분포에 대해서 제n오프셋 양만큼 크게 하는 오프셋 보정하는 것을 특징으로 하는 디지털 3차원 리소그래피 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the offset correction step performs offset correction to reduce the first exposure amount distribution of the first layer among the divided exposure amount distributions divided by the n number of layers by a first offset amount, And the offset correction is performed so as to increase the size of the digital three-dimensional lithography.
제 1 항에 있어서,
상기 오프셋 보정하는 단계는 제L층(L은 1 보다 크고 n 보다 작은 자연수)의 분할 노광량 분포에 대해서 제L오프셋 양만큼 오프셋 보정하는 것을 특징으로 하는 디지털 3차원 리소그래피 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the offset correction step performs offset correction on the Lth layer (L is a natural number smaller than 1 and a natural number smaller than n) by a Lth offset amount with respect to a divided exposure amount distribution.
제 1 항에 있어서,
상기 n개의 분할 노광량 분포는 목표 노광량 분포를 n개의 층들로 균등하게 분할하고, 분할된 n개의 층들에 대하여 각 층에 속하는 하나의 수평 단면을 선택하여 얻어지는 n개의 2차원 수평 단면들로 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 3차원 리소그래피 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the n divided exposure dose distributions are formed by n two-dimensional horizontal cross sections obtained by evenly dividing the target exposure dose distribution into n layers and selecting one horizontal section belonging to each layer with respect to the divided n layers Wherein the digital three-dimensional lithography method is characterized by:
제 1 항에 있어서,
상기 각 스캔 스텝에서 노광되어야 할 패턴은 전체 스캔 스텝들을 n개의 그룹으로 묶고, n개의 그룹별 스캔 스텝들과 상기 n개의 분할 노광량 분포들이 각각 대응될 수 있도록 상기 n개의 분할 노광량 분포들 중 하나씩을 선택하여 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 3차원 리소그래피 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pattern to be exposed in each of the scan steps is grouped into n groups of all the scan steps and one of the n divided exposure dose distributions is grouped into n groups of scan steps and n divided exposure dose distributions, And the selected three-dimensional lithography method is selected and set.
광원부;
복수 개의 디지털 마이크로미러 소자들을 포함하고, 상기 광원부로부터 입사된 광을 반사시켜 기판상의 감광막에 조사하는 광 변조기; 및
목표 노광량 분포, 분할 노광량 분포 및 누적 노광량 분포에 기초하여 보정된 목표 노광량 분포를 결정하고, 상기 보정된 목표 노광량 분포에 따라서 상기 광 변조기를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 목표 노광량 분포 및 상기 누적 노광량 분포의 차에 기초하여 오프셋 양을 결정하고, 상기 목표 노광량 분포를 상기 오프셋 양만큼 오프셋 보정하여 상기 보정된 목표 노광량 분포를 결정하는 것을 특징으로 하는 디지털 3차원 리소그래피 장치.
A light source;
An optical modulator that includes a plurality of digital micromirror elements and reflects the light incident from the light source part and irradiates the light to the photoresist film on the substrate; And
And a control unit for determining a corrected target exposure amount distribution based on the target exposure amount distribution, the divided exposure amount distribution, and the cumulative exposure amount distribution, and controlling the optical modulator according to the corrected target exposure amount distribution,
Wherein the control unit determines an offset amount based on a difference between the target exposure amount distribution and the cumulative exposure amount distribution and determines the corrected target exposure amount distribution by offset correction of the target exposure amount distribution by the offset amount. Dimensional lithography apparatus.
삭제delete
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007193243A (en) * 2006-01-23 2007-08-02 Sony Corp Exposure mask, exposure method, exposure mask manufacturing method, three-dimensional device, and three-dimensional device manufacturing method
JP2009132126A (en) 2007-12-03 2009-06-18 Sony Corp Stereolithography apparatus and stereolithography method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4413825B2 (en) * 2005-07-13 2010-02-10 株式会社東芝 Latent image calculation method, mask pattern creation method, and semiconductor device manufacturing method
JP5339671B2 (en) * 2006-06-26 2013-11-13 株式会社オーク製作所 Drawing system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007193243A (en) * 2006-01-23 2007-08-02 Sony Corp Exposure mask, exposure method, exposure mask manufacturing method, three-dimensional device, and three-dimensional device manufacturing method
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