KR102733775B1 - Trigger Generating Device for Position Error Compensation of Multiple Exposure System - Google Patents

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문영성
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Abstract

The present invention relates to a trigger generation device of a multi-exposure system. The trigger generation device of the multi-exposure system comprises: a synchronization input unit for receiving a synchronization signal from the outside; an encoder signal input unit for receiving an encoder signal according to the movement of a stage; a counter unit for cumulatively calculating the number of pulses of the encoder signal received from the encoder signal input unit in conjunction with the synchronization signal received from the outside; a correction table storage unit for storing an exposure error due to yawing or axis bending at a specific position and section of the stage and a corrected trigger signal generation cycle for each section considering the exposure error, that is, the accumulated number of pulses of the encoder signal for generating a trigger signal; and a trigger output unit for outputting a trigger signal to a DMD control unit whenever the counter unit calculates the number of pulses of the encoder signal matching the corrected trigger signal generation cycle.

Description

다중 노광 시스템에서의 노광 오차 보정을 위한 트리거 발생 장치{Trigger Generating Device for Position Error Compensation of Multiple Exposure System}{Trigger Generating Device for Position Error Compensation of Multiple Exposure System}

본 명세서에 개시된 내용은 다중 노광 시스템의 DMD(디지털 마이크로미러 디바이스 장치; Digital Micromirror Device)의 제어 타이밍을 조절하기 위해 트리거 신호를 발생시키는 트리거 발생 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판의 요잉(yawing) 및 기판의 변형으로 인한 노광 오차를 보정하기 위해 트리거 신호를 조정하는 기능이 구비된 트리거 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a trigger generating device that generates a trigger signal to adjust the control timing of a DMD (digital micromirror device) of a multi-exposure system, and more specifically, to a trigger generating device having a function of adjusting a trigger signal to correct exposure errors caused by yawing of a substrate and deformation of the substrate.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the materials described in this section are not prior art to the claims of this application and their inclusion in this section is not an admission that they are prior art.

일반적으로, 마스크를 사용하지 않는 LDI(디렉트 이미지 노광 장비 나 시스템; Laser Direct Imaging)에는 노광 이미지를 저장하고 처리하는 관리 정보처리장치 예를 들어, PC(Personal Computer)와, 그 관리 정보처리장치(PC)와 고속 광통신 모듈로 통신하고 그에 의해 처리된 이미지를 DMD에 출력하는 제어기, 그 제어기로부터 출력된 이미지를 디지털 광학 처리하는 DLP(Digital Light Processing) 칩셋 및 디지털 광학 처리된 이미지를 광 변조하는 DMD 등으로 구성되어, 이미지를 노광 처리한다.In general, a laser direct imaging (LDI) system that does not use a mask comprises a management information processing device, such as a personal computer (PC), that stores and processes exposure images, a controller that communicates with the management information processing device (PC) via a high-speed optical communication module and outputs the image processed by the PC to the DMD, a DLP (Digital Light Processing) chipset that digitally optically processes the image output from the controller, and a DMD that optically modulates the digitally optically processed image, thereby exposing the image.

높은 노광 품질을 얻기 위해서는 기판을 이동시키는 스테이지가 노광 방향으로 일정 속도로 이동할 때 일정한 간격으로 DMD 이미지를 변화시켜 노광 면상에 패턴을 노광하게 되는데, 이때의 일정한 간격은 타이머 또는 스테이지의 일정 위치 간격으로 펄스 즉, 트리거 신호를 발생시킴으로써 이와 동기화하여 유지한다. 그러나 LDI의 경우, 스테이지가 노광 방향으로 이동하면서 지속적으로 노광이 발생하므로 스테이지의 요잉(Yawing) 또는 축의 휘어짐으로 인해 노광 패턴의 왜곡이 발생하고, 이는 노광 품질을 저하시키는 요인이 된다.In order to obtain high exposure quality, the DMD image is changed at regular intervals when the stage that moves the substrate moves at a regular speed in the exposure direction to expose a pattern on the exposure surface. At this time, the regular interval is synchronized and maintained by generating a pulse, i.e., a trigger signal, at a regular position interval of a timer or the stage. However, in the case of LDI, since exposure occurs continuously while the stage moves in the exposure direction, distortion of the exposure pattern occurs due to the yaw of the stage or the bending of the axis, which becomes a factor that reduces the exposure quality.

노광 패턴의 왜곡을 보정하는 방법으로 스테이지에 기준점을 두어 상기 기준점과 스테이지에 장착된 기판의 기준점과의 상대적 거리를 카메라 등으로 측정하여 제어부에서 스테이지를 회전시키는 방법이 공지되어 있다. 그러나 상기 공지 방법은 스테이지의 이동 위치에 따른 요잉 및 기판의 변형에 대해서는 대처를 할 수 없어 스테이지 이동에 따른 위치별 노광 품질이 불균일하다는 문제점을 내재하고 있다. 또한, 스테이지를 1um 이하의 정밀도로 회전하는 것을 조절하기 위해서는 고정밀의 기계적 장치가 필요하기 때문에 구현 비용이 고가라는 문제점을 가지고 있었다.There is a known method of correcting distortion of an exposure pattern by placing a reference point on a stage, measuring the relative distance between the reference point and a reference point of a substrate mounted on the stage with a camera or the like, and causing the control unit to rotate the stage. However, the known method has an inherent problem in that it cannot deal with yawing and deformation of the substrate according to the movement position of the stage, and thus the exposure quality is uneven depending on the position according to the movement of the stage. In addition, since a high-precision mechanical device is required to control the rotation of the stage with an accuracy of 1 um or less, it has the problem of high implementation costs.

또 다른 노광 패턴의 왜곡을 보정하는 방법으로는 기판에 슬릿을 구성하여 이를 기준으로 노광점의 위치 정보와 피측정화소의 위치정보를 비교하고 이들의 상대적인 위치 어긋남을 산출한 후 이를 기초로 하여 원래의 이미지 패턴을 보정하여 DLP 칩셋 및 DMD로 전송하여 실제 원하는 이미지의 노광 패턴을 얻는 방법이 공지되어 있다. 그러나 보정된 이미지 패턴을 구현하기 위해서는 컴퓨터 프로그램상에서 많은 연산을 실시간으로 하는 것을 필요로 하기 때문에 실제 상용화하는데 어려움이 있었다. Another known method for correcting distortion of an exposure pattern is to configure a slit on a substrate, compare the position information of an exposure point with the position information of a measured pixel based on this, calculate their relative positional misalignment, and then correct the original image pattern based on this and transmit it to a DLP chipset and DMD to obtain an exposure pattern of an actual desired image. However, in order to implement a corrected image pattern, it is necessary to perform many calculations in real time on a computer program, so it has been difficult to commercialize in practice.

1. 대한민국 등록특허공보 10-1711726 "LDI 노광장치의 스테이지 보정장치 및 이를 이용한 보정방법"1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-1711726 “Stage correction device of LDI exposure device and correction method using the same” 2. 대한민국 등록특허공보 10-0737875 "노광장치"2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-0737875 “Exposure Device”

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다중 노광 시스템에서 스테이지가 노광 방향으로 일정한 속도로 이동하면서 지속적으로 노광을 할 경우 스테이지의 요잉 또는 축의 휘어짐 등에 의한 원하는 노광위치와 실제 노광되는 위치의 노광 오차를 고려하여 스테이지의 이동 구간별 트리거 신호 발생 주기를 보정함으로써 기판 전체에 대해 높은 노광 품질을 얻고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to obtain high exposure quality for the entire substrate by correcting the trigger signal generation cycle for each movement section of the stage by considering the exposure error between the desired exposure position and the actual exposure position due to yawing of the stage or bending of the axis, when the stage moves at a constant speed in the exposure direction in a multi-exposure system and continuously exposes.

또한, 기존 노광 패턴 왜곡을 보정하는 공지된 방법의 경우 고가의 구현 비용이 소요되는 데 비해, 본 발명은 노광 패턴 왜곡을 저가의 비용으로 구현하고자 하는 것이다.In addition, while the known methods for correcting existing exposure pattern distortion require high implementation costs, the present invention seeks to implement exposure pattern distortion at a low cost.

다중 노광 시스템에 있어서 노광 노광할 시기에 동기되어 DMD 제어부로 트리거 신호(펄스)를 발생키는 다중 노광 시스템의 트리거 발생 장치는 외부로부터 동기 신호를 수신하는 동기입력부; 스테이지의 이동에 따른 엔코더 신호를 수신하는 엔코더 신호입력부; 외부로부터 받은 상기 동기 신호와 연동하여 상기 엔코더 신호입력부로부터 수신하는 엔코더 신호의 펄스 수를 누적 계산하는 카운터부; 상기 스테이지의 특정 위치 및 구간에서 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차와 상기 노광 오차를 고려한 구간별 보정된 트리거 신호 발생 주기 즉, 트리거 신호를 발생시키는 엔코더 신호의 펄스 수를 저장하는 보정테이블 저장부; 및 상기 카운터부에서 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기와 일치하는 엔코더 신호의 펄스 수를 계산할 때마다 DMD 제어부로 트리거 신호를 출력하는 트리거 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a multi-exposure system, a trigger generating device for generating a trigger signal (pulse) to a DMD control unit in synchronization with an exposure exposure period includes: a synchronization input unit for receiving a synchronization signal from the outside; an encoder signal input unit for receiving an encoder signal according to movement of a stage; a counter unit for accumulating and calculating the number of pulses of an encoder signal received from the encoder signal input unit in conjunction with the synchronization signal received from the outside; a correction table storage unit for storing an exposure error due to yawing or shaft bending at a specific position and section of the stage and a section-by-section corrected trigger signal generation cycle that takes into account the exposure error, that is, the number of pulses of the encoder signal that generates the trigger signal; and a trigger output unit for outputting a trigger signal to the DMD control unit whenever the counter unit calculates the number of pulses of the encoder signal that matches the corrected trigger signal generation cycle.

그리고 상기 트리거 발생 장치에 포함되는 상기 보정 테이블 저장부에는 상기 스테이지의 특정 이동위치; 상기 스테이지의 특정 이동위치에 해당하는 엔코더 신호의 펄스 수; 상기 스테이지의 특정 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 상기 노광 오차; 및 상기 노광 오차를 고려한 구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기가 저장되고, 구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기는 아래의 [수식]에 의해 정해지는 것을 특징으로 한다.And the compensation table storage unit included in the trigger generating device stores a specific movement position of the stage; a pulse number of an encoder signal corresponding to a specific movement position of the stage; an exposure error due to yawing or shaft bending at the specific movement position of the stage; and a compensation trigger signal generation cycle for each section that takes into account the exposure error, and the compensation trigger signal generation cycle for each section is characterized in that it is determined by the following [formula].

[수식][formula]

여기서, Yn : n번째 스테이지 이동위치(mm), Here, Y n : nth stage movement position (mm),

yn : n번째 스테이지 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차(um), y n : Exposure error (um) due to yawing or axis bending at the nth stage movement position

a : 스테이지 엔코더 신호 1펄스 당 스테이지 이동거리(um),a: Stage movement distance per 1 pulse of stage encoder signal (um),

b : 노광 간격(um)b: Exposure interval (um)

스테이지의 요잉 또는 축의 휘어짐 등에 의한 원하는 노광위치와 실제 노광되는 위치의 오차, 즉 노광 오차를 고려하여 스테이지의 이동 구간 별 트리거 신호 발생 주기를 보정함으로써 기판 전체에 대해 높은 노광 품질을 얻을 수 있는 효과가 있다.By taking into account the exposure error, i.e. the error between the desired exposure position and the actual exposure position due to yawing of the stage or bending of the axis, etc., the trigger signal generation cycle for each stage movement section is corrected, thereby achieving high exposure quality for the entire substrate.

또한, 기존 노광 패턴 왜곡을 보정하는 공지된 방법에 비해 매우 저가의 비용으로 노광 패턴의 왜곡을 보정할 수 있는 효과가 있다. In addition, it has the effect of correcting distortion of an exposure pattern at a very low cost compared to known methods for correcting distortion of an existing exposure pattern.

도 1 다중 노광 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2 본 발명 위치 보정을 위한 트리거 발생 장치의 블록도이다.
도 3 노광 패턴 왜곡이 발생하는 요인으로서 요잉 또는 축 휘어짐 현상을 보여주는 도면이다.
도 4 본 발명 트리거 발생 장치의 보정 테이블 저장부에 저장되는 파라미터의 실시예이다.Figure 1 is a drawing showing the configuration of a multiple exposure system.
FIG. 2 is a block diagram of a trigger generating device for position correction of the present invention.
FIG. 3 is a drawing showing the phenomenon of yawing or axis bending as a factor causing exposure pattern distortion.
FIG. 4 is an example of parameters stored in the correction table storage unit of the trigger generating device of the present invention.

도 1은 다중 노광 시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 관리정보처리장치(10)는 노광하고자 하는 이미지 데이터를 다중 노광 시스템(100)에 내재되어 있는 제어기(110)로 고속 통신 방식에 의해 전송하고, 상기 제어기(110)는 상기 관리정보처리장치(10)로부터 수신한 이미지 데이터를 출력 이미지로 변환하여 DMD 제어부(120) 전송한다. 기판(160)은 스테이지(170)에 장착되어 y축 방향으로 이동하도록 되어 있고, 상기 스테이지(170)는 y축 방향으로 이동하면서 설정된 거리를 이동할 때마다 엔코더 신호(펄스)를 발생시켜, 트리거 발생 장치(200)로 보낸다. 일반적으로 상기 스테이지(170)는 y축으로 0.1um 이동할 때마다 엔코더 신호(펄스)를 발생시키며, 만일 상기 스테이지(170)가 100mm를 이동한다면 누적으로 1,000,000개의 엔코더 신호를 발생시킨다. 그러나 이것은 하나의 예시이고, 엔코더 신호를 발생시키는 스테이지(170)의 이동거리는 달리 설정할 수 있다. FIG. 1 is a drawing showing the configuration of a multi-exposure system. A management information processing device (10) transmits image data to be exposed to a controller (110) embedded in a multi-exposure system (100) by a high-speed communication method, and the controller (110) converts the image data received from the management information processing device (10) into an output image and transmits it to a DMD control unit (120). A substrate (160) is mounted on a stage (170) and moves in the y-axis direction, and the stage (170) generates an encoder signal (pulse) every time it moves a set distance while moving in the y-axis direction, and sends it to a trigger generating device (200). In general, the stage (170) generates an encoder signal (pulse) every time it moves 0.1 um in the y-axis, and if the stage (170) moves 100 mm, it generates 1,000,000 encoder signals cumulatively. However, this is just one example, and the movement distance of the stage (170) that generates the encoder signal can be set differently.

상기 트리거 발생 장치(200)는 상기 관리정보처리장치(10)로부터 운용자가 설정한 각종 파라미터를 전송받아 저장하고, 상기 운용자가 설정한 각종 파라미터에 따라 상기 스테이지(170)로부터 수신한 상기 엔코더 신호(펄스)의 수를 누적 계산하며, 상기 스테이지(170)의 이동 위치에 상응하는 누적 계산된 상기 엔코더 신호(펄스)의 수에 해당하는 시기에 트리거 신호를 발생시켜 상기 DMD 제어부(120)로 보낸다. The above trigger generating device (200) receives and stores various parameters set by the operator from the management information processing device (10), accumulates the number of encoder signals (pulses) received from the stage (170) according to the various parameters set by the operator, and generates a trigger signal at a time corresponding to the accumulated number of encoder signals (pulses) corresponding to the movement position of the stage (170) and sends the trigger signal to the DMD control unit (120).

상기 DMD는 실리콘웨이퍼 상에 16미크론 크기의 미세한 거울을 1미크론 간격으로 심어 이 거울을 통해 빛이 반사되는 것을 제어해 영상을 표현하는 장치이며, 이 기술은 마이크로 디바이스(Mirror-Device)라는 소형 마이크로 칩이 핵심 역할을 하고, 이 마이크로칩 위에는 수십만 개에 이르는 초소형 알루미늄 거울이 올려져 있다. 이 초소형 거울이 동영상 시그널에 맞춰 기존에 놓여 있는 위치를 전환해주며, 발원체가 알루미늄 거울 표면에 빛을 비추면 렌즈를 통해 빛을 모은 거울이 동영상 이미지를 스캔하는 것이 DMD의 기본원리이다.The above DMD is a device that expresses an image by controlling the reflection of light through fine mirrors that are 16 micron in size and are planted at 1 micron intervals on a silicon wafer. This technology is based on a small microchip called a microdevice, and hundreds of thousands of ultra-small aluminum mirrors are placed on top of this microchip. This ultra-small mirror switches its existing position according to the video signal, and when a source shines light on the surface of the aluminum mirror, the mirror collects the light through a lens and scans the video image. This is the basic principle of DMD.

상기 DMD 제어부(120)는 상기 제어기(110)로부터 전송받은 상기 출력이미지에 따라 상기 트리거 발생 장치(200)로부터 수신한 상기 트리거 신호에 동기되어 DMD의 정렬된 거울들 중 일부의 거울 각도를 조절하여 기판의 원하는 위치에 광원(140)의 빛이 노광 되도록 한다. The above DMD control unit (120) adjusts the mirror angles of some of the aligned mirrors of the DMD in synchronization with the trigger signal received from the trigger generating device (200) according to the output image transmitted from the controller (110) so that light from the light source (140) is exposed to a desired location on the substrate.

광학계(150)는 DMD로부터 반사된 빛을 원하는 기판의 원하는 위치에 노광 되도록 굴절시키기 위한 각종 렌즈들의 구성이다.The optical system (150) is composed of various lenses to refract light reflected from the DMD so that it is exposed to a desired location on a desired substrate.

도 2는 다중 노광 시스템에서 본 발명 위치 보정을 위한 트리거 발생 장치(200)의 한 실시예로서의 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of a trigger generating device (200) for position correction in a multi-exposure system of the present invention.

상기 트리거 발생 장치(200)는 외부로부터 동기 신호를 수신하는 동기입력부(210); 스테이지(170)의 이동에 따른 엔코더 신호를 수신하는 엔코더 신호입력부(220); 외부로부터 수신받은 상기 동기 신호와 연동하여 상기 엔코더 신호입력부(220)로부터 수신하는 엔코더 신호의 펄스 수를 누적 계산하는 카운터부(230); 상기 스테이지(170)의 특정 위치 및 구간에서 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차와 상기 노광 오차를 고려한 구간별 보정된 트리거 신호 발생 주기 즉, 트리거 신호를 발생시키는 엔코더 신호의 누적 펄스 수를 저장하는 보정테이블 저장부(250); 및 상기 카운터부(230)에서 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기와 일치하는 엔코더 신호의 펄스 수를 계산할 때마다 DMD 제어부로 트리거 신호를 출력하는 트리거 출력부(240)를 포함한다. The above trigger generating device (200) includes a synchronization input unit (210) that receives a synchronization signal from the outside; an encoder signal input unit (220) that receives an encoder signal according to movement of a stage (170); a counter unit (230) that accumulates and calculates the pulse number of an encoder signal received from the encoder signal input unit (220) in conjunction with the synchronization signal received from the outside; a correction table storage unit (250) that stores an exposure error due to yawing or shaft bending at a specific position and section of the stage (170) and a section-by-section corrected trigger signal generation period that takes into account the exposure error, that is, the accumulated pulse number of an encoder signal that generates a trigger signal; and a trigger output unit (240) that outputs a trigger signal to the DMD control unit whenever the counter unit (230) calculates the pulse number of an encoder signal that matches the corrected trigger signal generation period.

상기 동기입력부(210)로 수신되는 외부 동기 신호는 상기 엔코더 신호 주파수의 100배 이상이며, 일반적으로 외부 동기 신호는 100MHz이다. 상기 엔코더 신호입력부(220)는 상기 스테이지(170)가 이동하면서 발생하는 엔코더 신호를 수신한다. 상기 카운터부(230)에서는 상기 동기입력부(210)에서 수신되는 상기 외부 동기 신호와 동기를 맞추어 상기 엔코더 신호입력부(220)에서 수신되는 상기 엔코더 신호의 펄스 수를 누적 카운트 한다.The external synchronization signal received by the above-mentioned synchronization input unit (210) is 100 times or more the frequency of the encoder signal, and generally, the external synchronization signal is 100 MHz. The above-mentioned encoder signal input unit (220) receives an encoder signal generated as the above-mentioned stage (170) moves. The above-mentioned counter unit (230) synchronizes with the external synchronization signal received by the above-mentioned synchronization input unit (210) and cumulatively counts the number of pulses of the encoder signal received by the above-mentioned encoder signal input unit (220).

상기 보정테이블 저장부(250)에는 상기 스테이지(170)의 특정 이동위치; 상기 스테이지(170)의 상기 특정 이동위치에 해당하는 엔코더 신호의 누적 펄스 수; 상기 스테이지(170)의 특정 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 상기 노광 오차; 및 상기 노광 오차를 고려한 구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기가 저장된다. 상기 스테이지(170)의 특정 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 상기 노광 오차는 여러 방법에 의해 측정을 할 수 있다. 한 가지 예로는 샘플로 하나의 기판을 노광한 후에 노광된 샘플 기판의 노광된 이미지와 원하는 이미지 패턴 즉, 상기 관리정보처리장치(10)에서 전송한 이미지 데이터를 비교하여 상기 노광 오차를 측정할 수 있다.The above correction table storage unit (250) stores a specific movement position of the stage (170); an accumulated pulse number of an encoder signal corresponding to the specific movement position of the stage (170); an exposure error due to yawing or axial bending at the specific movement position of the stage (170); and a corrected trigger signal generation cycle for each section considering the exposure error. The exposure error due to yawing or axial bending at the specific movement position of the stage (170) can be measured by various methods. For example, after exposing one substrate as a sample, the exposure error can be measured by comparing an exposed image of the exposed sample substrate with a desired image pattern, i.e., image data transmitted from the management information processing device (10).

상기 트리거 출력부(240)는 운용자가 설정한 각종 파라미터와 상기 보정테이블 저장부(250)에 저장된 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기를 기반으로 상기 카운터부(230)에서 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기와 일치하는 엔코더 신호의 펄스 수를 계산할 때마다 DMD 제어부로 트리거 신호를 출력한다. 상기 운용자가 설정한 각종 파라미터는 상기 스테이지(170)의 이동속도에 따른 트리거 신호의 발생 주기, 트리거 신호의 발생 횟수 제한 및 검출시작 위치 등이 있을 수 있으며, 이러한 상기 파라미터들은 상기 관리정보처리장치(10)를 통해 이용자가 설정할 수 있으며, 상기 트리거 발생 장치(200) 내에 삽입되는 메모리소자(도면에 표시하지 않음)에 저장된다. The above trigger output unit (240) outputs a trigger signal to the DMD control unit whenever the number of pulses of the encoder signal matching the corrected trigger signal generation period is calculated by the counter unit (230) based on various parameters set by the operator and the corrected trigger signal generation period stored in the correction table storage unit (250). The various parameters set by the operator may include the generation period of the trigger signal according to the moving speed of the stage (170), a limit on the number of trigger signal generation times, and a detection start position, and these parameters can be set by the user through the management information processing device (10) and are stored in a memory device (not shown in the drawing) inserted into the trigger generation device (200).

도 3은 노광 패턴 왜곡이 발생하는 요인으로서 가판의 요잉 또는 축 휘어짐 현상을 보여주는 도면이고, 도 4는 이러한 요잉 또는 축 휘어짐 현상으로 인한 원하는 노광위치와 실제 노광되는 위치의 오차, 즉 노광 오차가 발생하는 것과 상기 노광 오차를 보정하기 위해 보정테이블에 저장되는 파라미터들의 예를 보여준다.FIG. 3 is a drawing showing a phenomenon of yawing or axial bending of a plate as a factor causing exposure pattern distortion, and FIG. 4 shows an example of an error between a desired exposure position and an actual exposure position caused by such a phenomenon of yawing or axial bending, that is, an exposure error, and parameters stored in a correction table to correct the exposure error.

상기 보정 테이블 저장부(250)에는 상기 스테이지(170)의 특정 이동위치; 상기 스테이지(170)의 특정 이동위치에 해당하는 엔코더 신호의 누적 펄스 수; 상기 스테이지(170)의 특정 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 상기 노광 오차; 및 상기 노광 오차를 고려한 구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기가 저장되고, 구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기는 아래의 [수식]에 의해 정해지는 것을 특징으로 한다.The above correction table storage unit (250) stores a specific movement position of the stage (170); an accumulated pulse number of an encoder signal corresponding to a specific movement position of the stage (170); an exposure error due to yawing or shaft bending at a specific movement position of the stage (170); and a corrected trigger signal generation cycle for each section that takes into account the exposure error, and the corrected trigger signal generation cycle for each section is characterized in that it is determined by the following [formula].

[수식][formula]

여기서, Yn : n번째 스테이지 이동위치(mm), Here, Y n : nth stage movement position (mm),

yn : n번째 스테이지 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차(um), y n : Exposure error (um) due to yawing or axis bending at the nth stage movement position

a : 스테이지 엔코더 신호 1펄스 당 스테이지 이동거리(um),a: Stage movement distance per 1 pulse of stage encoder signal (um),

b : 노광 간격(um)b: Exposure interval (um)

하나의 예로서 도 4의 헤더 1번의 경우, 스테이지의 이동 위치가 100mm이고(Y1), 상기 이동 위치에서 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차가 - 20um이며(y1), 상기 스테이지 엔코더 신호 1펄스 당 스테이지 이동거리가 0.1um이고, 노광 간격이 10um인 경우(즉, 10um 마다 노광을 실시) 원래 트리거 신호 발생 주기는 엔코더 펄스의 누적 계산 수가 100일 때 트리거 신호 발생 주기가 되나, 상기 수식을 이용하여 보정된 트리거 신호 발생 주기는 99.98이 된다. 이로 인해, 실제 상기 스테이지의 이동 위치가 100mm인 지점에서 999,800의 엔코더 펄스의 누적 계산이 될 때, 트리거 신호가 출력되므로, 상기 100mm 지점의 노광 위치는 0.1umX999,800으로 99,980um로 100mm에서 20um 전에 노광을 함으로써, 상기 노광 오차를 보정할 수 있다. As an example, in the case of header 1 of Fig. 4, when the stage movement position is 100 mm (Y 1 ), the exposure error due to yawing or axis bending at the movement position is -20 um (y 1 ), the stage movement distance per 1 pulse of the stage encoder signal is 0.1 um, and the exposure interval is 10 um (i.e., exposure is performed every 10 um), the original trigger signal generation period becomes the trigger signal generation period when the accumulated calculation number of encoder pulses is 100, but the trigger signal generation period corrected using the above formula becomes 99.98. Accordingly, when the actual movement position of the stage is 100 mm and the cumulative calculation of 999,800 encoder pulses is completed, a trigger signal is output, so that the exposure position at the 100 mm point is 0.1 um X 999,800 (99,980 um), and by exposing 20 um before 100 mm, the exposure error can be compensated.

마찬가지로, 스테이지의 이동 위치가 200mm이고(Y2), 상기 이동 위치에서 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차가 + 20um이며(y2), 상기 스테이지 엔코더 신호 1펄스 당 스테이지 이동거리가 0.1um이고, 노광 간격이 10um인 경우(즉, 10um 마다 노광을 실시) 원래 트리거 신호 발생 주기는 엔코더 펄스의 누적 계산 수가 100일 때 트리거 신호 발생 주기가 되나, 상기 수식을 이용하여 보정된 트리거 신호 발생 주기는 100.04가 된다. 이로 인해, 스테이지의 이동 위치가 100mm에서 200mm로 이동하였을 때, 상기 200mm 지점의 노광 위치는 999,80um+0.1umX1,000,400으로 200,020um로 200mm지점에서 20um 후에 노광을 함으로써, 상기 노광 오차를 보정할 수 있다.Similarly, if the stage movement position is 200 mm (Y 2 ), the exposure error due to yawing or axis bending at the movement position is +20 um (y 2 ), the stage movement distance per pulse of the stage encoder signal is 0.1 um, and the exposure interval is 10 um (i.e., exposure is performed every 10 um), the original trigger signal generation cycle is the trigger signal generation cycle when the accumulated count of the encoder pulse is 100, but the trigger signal generation cycle corrected using the above formula is 100.04. Therefore, when the stage movement position moves from 100 mm to 200 mm, the exposure position at the 200 mm point is 999.80 um + 0.1 um X 1,000,400 = 200,020 um, so the exposure error can be corrected by performing exposure 20 um after the 200 mm point.

전술한 예시는 상기 노광 오차를 보정하기 위한 것을 설명하기 위한 것으로 보정 테이블에 저장되는 파라미터들은 노광 조건에 따라 운용자가 설정할 수 있으며, 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기는 상기 수식에 의해 구할 수 있다.The above-described example is intended to explain the correction for the above exposure error, and the parameters stored in the correction table can be set by the operator according to the exposure conditions, and the corrected trigger signal generation cycle can be obtained by the above formula.

10 관리정보장치
100 다중 노광 시스템
110 제어기
120 DMD (Digital Micromirror Device) 제어부
130 DMD (Digital Micromirror Device)
140 광원
150 광학계
160 기판
170 스테이지
200 트리거 발생 장치10 Management Information Device
100 Multi-exposure System
110 controller
120 DMD (Digital Micromirror Device) Control Unit
130 DMD (Digital Micromirror Device)
140 light source
150 optical system
160 substrate
Stage 170
200 trigger generator

Claims (2)

외부로부터 동기 신호를 수신하는 동기입력부;
스테이지의 이동에 따른 엔코더 신호를 수신하는 엔코더 신호입력부;
외부로부터 받은 상기 동기 신호와 연동하여 상기 엔코더 신호입력부로부터 수신하는 엔코더 신호의 펄스 수를 누적 계산하는 카운터부;
상기 스테이지의 특정 위치 및 구간에서 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차와 상기 노광 오차를 고려한 구간별 보정된 트리거 신호 발생 주기를 저장하는 보정테이블 저장부; 및
상기 카운터부에서 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기와 일치하는 엔코더 신호의 펄스 수를 누적 계산할 때마다 DMD 제어부로 트리거 신호를 출력하는 트리거 출력부를 포함하는 다중 노광 시스템의 트리거 발생 장치.A synchronous input unit that receives a synchronous signal from outside;
An encoder signal input section that receives an encoder signal according to the movement of the stage;
A counter section that accumulates the number of pulses of an encoder signal received from the encoder signal input section in conjunction with the above-described synchronous signal received from an external source;
A compensation table storage unit storing exposure errors due to yawing or axial bending at specific positions and sections of the stage and a compensation table generation cycle for each section that takes into account the exposure errors; and
A trigger generation device of a multi-exposure system including a trigger output unit that outputs a trigger signal to a DMD control unit each time the number of pulses of an encoder signal matching the corrected trigger signal generation cycle is accumulated in the counter unit. 제 1항에 있어서,
상기 보정테이블 저장부에는
상기 스테이지의 특정 이동위치;
상기 스테이지의 특정 이동위치에 해당하는 엔코더 신호의 누적 펄스 수;
상기 스테이지의 특정 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 상기 노광 오차; 및
상기 노광 오차를 고려한 구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기가 저장되고,
구간별 상기 보정된 트리거 신호 발생 주기는 아래의 [수식]에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 다중 노광 시스템의 트리거 발생 장치.
[수식]

여기서, Yn : n번째 스테이지 이동위치(mm),
yn : n번째 스테이지 이동위치에서의 요잉 또는 축 휘어짐으로 인한 노광 오차(um),
a : 스테이지 엔코더 신호 1펄스 당 스테이지 이동거리(um),
b : 노광 간격(um)In paragraph 1,
In the above correction table storage section,
Specific movement location of the above stage;
The accumulated number of pulses of the encoder signal corresponding to a specific movement position of the above stage;
The exposure error due to yawing or axial bending at a specific moving position of the stage; and
The above corrected trigger signal generation cycle for each section considering the above exposure error is stored,
A trigger generating device of a multi-exposure system, characterized in that the above-mentioned corrected trigger signal generation cycle for each section is determined by the following [formula].
[formula]

Here, Y n : nth stage movement position (mm),
y n : Exposure error (um) due to yawing or axis bending at the nth stage movement position
a: Stage movement distance per 1 pulse of stage encoder signal (um),
b: Exposure interval (um)
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