KR100800579B1 - 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법 - Google Patents

면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100800579B1
KR100800579B1 KR1020060039010A KR20060039010A KR100800579B1 KR 100800579 B1 KR100800579 B1 KR 100800579B1 KR 1020060039010 A KR1020060039010 A KR 1020060039010A KR 20060039010 A KR20060039010 A KR 20060039010A KR 100800579 B1 KR100800579 B1 KR 100800579B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser beam
laser
lens
light source
light
Prior art date
Application number
KR1020060039010A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070106306A (ko
Inventor
이대영
윤희상
김수종
박근형
최호용
Original Assignee
충북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 충북대학교 산학협력단 filed Critical 충북대학교 산학협력단
Priority to KR1020060039010A priority Critical patent/KR100800579B1/ko
Publication of KR20070106306A publication Critical patent/KR20070106306A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100800579B1 publication Critical patent/KR100800579B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/201—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by an oblique exposure; characterised by the use of plural sources; characterised by the rotation of the optical device; characterised by a relative movement of the optical device, the light source, the sensitive system or the mask
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

본 발명은 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 이용되는 광 발생 장치의 광원으로 발산각이 크고 고간섭성 및 균일한 면광을 발생시킬 수 있도록 하는 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 면광 발생 장치는, 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 구비되어 피사체에 광을 조사하는 광 발생 장치에 있어서, 간섭 특성이 우수한 광을 발생하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저 빔의 직경을 확대시켜 출사시키는 빔 확장 렌즈와, 상기 빔 확장 렌즈로부터 출사되는 레이저 빔으로부터 광속을 분리하고 발산각을 크게 하기 위한 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈 표면 또는 레이저 빔의 출사창의 먼지나 이물에 의한 얼룩과 산란을 제거하며 레이저 빔의 회절에 의한 간섭 무늬 경계를 모호하게 하기 위한 핀 홀이 형성된 핀 홀 마운트, 및 상기 핀 홀을 통과한 레이저 빔의 필요 영역만 자르거나 레이저 빔을 유도하기 위한 빔 가이드를 포함하여 이루어진다.
또한, 이를 위한 본 발명의 면광 발생 방법은 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치의 피사체에 광을 조사하는 방법에 있어서, 레이저 광원을 발진시켜 레이저 빔을 발생시키고 빔 확장 렌즈를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 레이저 빔이 빔 확장 렌즈를 투과하여 상기 빔 확장 렌즈의 배율만큼 확대되도록 하는 과정과, 상기 빔 확장 렌즈에서 확대된 레이저 빔을 대물 렌즈의 개구부에 입사시키고 대물 렌즈를 X축 방향 및 Y축 방 향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 대물 렌즈에 의해 광원의 파장 크기로 한 점에 수렴된 레이저 빔을 핀 홀에 입사시키고 핀 홀 마운트를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 핀 홀을 통과한 레이저 빔을 빔 가이드를 이용하여 필요 영역만 잘라 피사체에 유도시키는 과정을 포함하여 이루어진다.
면광, 레이저 빔, 핀 홀, 대물 렌즈, 빔 확장 렌즈

Description

면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법{APPARATUS FOR SURFACE LIGHT PRODUCTION AND METHOD FOR SURFACE LIGHT PRODUCTION USING OF THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 면광 발생 장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면광 발생 장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 면광 발생 장치를 이용한 면광 발생 방법을 나타낸 과정도.
도 4는 본 발명의 면광 발생 장치를 이용하여 편광 필름에 면광을 투과시켜 결함을 검출하는 방법을 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명의 면광 발생 장치를 이용하여 편광 필름에 면광을 반사시켜 결함을 검출하는 방법을 나타낸 구성도.
도 6은 종래 기술에 따른 빔 프로젝트의 광 발생 장치를 도시한 개념도.
도 7은 종래의 다른 기술에 따른 빔 프로젝트의 광 발생 장치를 도시한 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1 : 광원
2 : 빔 확장 렌즈
3 : 대물 렌즈
4 : 핀 홀 마운트, 41 : 핀 홀
5 : 빔 가이드
6 : 스크린
7 : 필름 홀더, 71 : 편광 필름
8 : 필름스크린
9 : CCD 카메라
10 : 면광 발생 장치
본 발명은 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 이용되는 광 발생 장치의 광원으로 발산각이 크고 고간섭성 및 균일한 면광을 발생시킬 수 있도록 하는 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 프로젝트나 비전 결함 검사 장치 및 노광 장치에는 산란 및 회절 등의 광학 특성을 나타내는 간섭성(Coherency)이 뛰어나며 균일한 광원을 발생하는 광 발생 장치가 이용되고 있다.
상기 빔 프로젝터는 광원과 광학계를 가지며 두께가 얇으면서 대화면을 구현할 수 있는 평판 디스플레이로서 소화면 화상을 대형 스크린에 확대 투사시키는 장 치로 크게 음극선관(CRT)를 사용 하는 방식과 액정디스플레이(LCD)를 사용하는 방식으로 구분된다.
상기 음극선관(CRT)방식의 프로젝터(이하 "CRT 프로젝터"라 한다)는 영상 빔을 투사하는 CRT(CATHODE-RAY TUBE) 조립체와, 투사된 빔을 반사하는 반사경과, 반사된 빔으로 화상을 형성하는 필름스크린 등으로 구성된다.
상기 액정디스플레이(LCD)방식의 프로젝터(이하 "액정 프로젝터"라 한다)는 상기 CRT방식에서 CRT조립체 대신에 액정을 이용하여 계조값을 구현한 화상을 확대 투사하는 표시장치로, 박형화 추세에 대응하여 LCD를 사용하는 액정 프로젝터가 대두되고 있다.
액정프로젝터는 소형 경량화, 고휘도화, 고개구율과 고해상도를 기본 축으로 발전하고 있으며, 이를 위해 광원으로 사용되는 램프가 작은 발광 크기를 갖도록 개선되고 있고, 광원으로부터 발생한 광을 하나의 선편광으로 변환하는 편광 변환계와 고개율을 갖는 액정패널을 채용하여 광효율이 향상되게 하고 있다.
그런데, 이러한 노력에도 불구하고 프로젝터는 여전히 음극선관과 같은 선명한 화상을 제공하지 못하므로 광효율을 더욱 향상시켜야하는 과제를 안고 있다.
도 6은 종래 기술에 따른 빔프로젝트의 광 발생 장치를 도시한 개념도로, 이를 참조하면, 광 발생 장치는 할로겐 램프와 같은 광원(110)과, 상기 광원(110)으로부터의 광을 평행광으로 만들기 위하여 광원(110)을 감싸는 형태로 설치된 포물 면경(120)과, 상기 포물 면경(120)에서 평행광으로 만들어진 광을 집광 시켜 LCD 패널(140)로 투사시키는 프레넬 렌즈(130), 상기 LCD 패널(140)에 맺힌 광의 초점 을 조절하는 투사렌즈(150) 및 상기 투사 렌즈(150)로부터 초점 조절된 광을 확대시켜 스크린(170)에 투영시키는 프리즘 거울(160)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성에 따르면, 상기 광원(110)으로부터의 광은 포물 면경(120)에 의해 평행광으로 만들어진 후 프레넬 렌즈(130)로 집광된다.
상기 프레넬 렌즈(130)에 집광된 광은 LCD 패널(140)로 투사되고, LCD 패널(140)에 맺힌 화상은 투사렌즈(150)에 의해 초점 조절 된 후 프리즘 거울(160)을 통해 스크린(170)에 확대 투사되어 대형 화면의 구현이 가능해 지는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 광 발생 장치를 이용한 영상 투영 방식에 따르면, 투영된 사각형의 화상이 전체적으로 균일한 밝기를 갖지 못하고, 가운데 부분이 밝고 모서리로 갈수록 어두워지는 단점이 있다.
도 7은 종래의 다른 기술에 따른 빔프로젝트의 광 발생 장치를 도시한 개념도로, 이를 참조하면, 광 발생 장치는 광원(210)과, 일정한 크기의 직경을 갖고 내부가 비어져 있으며 그 내부에는 빛을 반사시키는 도료가 코팅된 적분구(220)로 구성된다.
상기 적분구(220)에는 상기 광원(210)으로부터 출사되는 광이 입사되는 입력 포트(230)와, 상기 입력 포트(230)로부터 입사되는 광이 그 내부에서 여러번 반사된 후 출력되는 출력 포트(240)가 형성되어 있다.
이러한 적분구(220)를 이용한 광 발생 장치는 입력 포트(230)를 통해 들어오는 미세한 산란광을 검출하는 것으로, 상기 입력 포트(230)를 통해 입사된 광은 그 내부에서 수차례 혹은 수십~수만 번 반사된 후 출력 포트(240)를 통해 방사되는 것 으로, 내부에서 반사를 반복하면서 균일한 면광원을 얻게 되는 것이다.
그런데, 이렇게 적분구를 이용하는 경우에는 입사된 광이 내부에서 반사를 반복하면서 반사 경로가 바뀌게 되어 간섭 특성이 흐트러져 결국 간섭성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 이용되는 광 발생 장치의 광원으로 간섭 특성이 우수한 헬륨 네온이나 반도체 레이저를 이용하고, 레이저 빔의 빔 직경을 확대하기 위한 빔 확장 렌즈와 빔 확장 렌즈를 투과한 레이저 빔으로부터 광속을 분리하고 발산각을 얻기 위한 현미경용 대물 렌즈와, 대물 렌즈의 표면 또는 광원 출사창의 먼지나 이물에 의한 얼룩과 산란을 제거하며 빔의 회절에 의한 간섭 무늬 경계를 모호하게 하기 위한 핀 홀 및 광원의 필요한 영역만을 자르거나 유도하기 위한 빔 가이드를 구비하여, 광원 불균일에 의한 얼룩 없이 균일하며 간섭성이 뛰어난 면광원을 발생시킬 수 있는 면광 발생 장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 면광 발생 장치는, 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 구비되어 피사체에 광을 조사하는 광 발생 장치에 있어서, 간섭 특성이 우수한 광을 발생하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저 빔의 직경을 확대시켜 출사시키는 빔 확장 렌즈와, 상기 빔 확장 렌즈로부터 출사되는 레이저 빔으로부터 광속을 분리하고 발산각을 크 게 하기 위한 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈 표면 또는 레이저 빔의 출사창의 먼지나 이물에 의한 얼룩과 산란을 제거하며 레이저 빔의 회절에 의한 간섭 무늬 경계를 모호하게 하기 위한 핀 홀이 형성된 핀 홀 마운트, 및 상기 핀 홀을 통과한 레이저 빔의 필요 영역만 자르거나 레이저 빔을 유도하기 위한 빔 가이드를 포함하여 이루어진다.
상기 레이저 광원은 헬륨 네온 레이저 또는 반도체 레이저일 수 있으며, 상기 빔 확장 렌즈는 상기 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저 빔과 상기 대물 렌즈의 개구부 직경에 따라 배율이 설정된다.
상기 핀 홀은 원형이나 다각형으로 형성될 수 있고 상기 핀 홀의 직경은 5~10㎛로 형성된다.
그리고, 상기 빔 가이드는 회절 현상에 의한 간섭 무늬를 줄일 수 있도록 레이저 빔이 닿는 부분은 구배지게 형성됨이 바람직하다.
상기 빔 확장 렌즈와, 상기 대물 렌즈와, 상기 핀 홀 마운트는 각각 상기 레이저 광원과의 광축을 일치시키기 위하여 X축 방향 및 Y축 방향으로 위치 조절이 가능하게 설치되어야 한다.
또한, 상기 대물 렌즈와 상기 핀 홀 마운트는 동일 베이스에 구비되며 상기 대물 렌즈와 상기 핀 홀 마운트는 상기 베이스 상에서 상호 거리 조절이 가능하게 설치된다.
또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 면광 발생 방법은 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치의 피사체에 광을 조사하는 방법에 있어 서, 레이저 광원을 발진시켜 레이저 빔을 발생시키고 빔 확장 렌즈를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 레이저 빔이 빔 확장 렌즈를 투과하여 상기 빔 확장 렌즈의 배율만큼 확대되도록 하는 과정과, 상기 빔 확장 렌즈에서 확대된 레이저 빔을 대물 렌즈의 조리개에 입사시키고 대물 렌즈를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 대물 렌즈에 의해 광원의 파장 크기로 한 점에 수렴된 레이저 빔을 핀 홀에 입사시키고 핀 홀 마운트를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 대물 렌즈와 핀 홀 마운트 사이의 거리 조절을 통해 간섭 무늬의 밝기나 경계를 명확성 조절을 하는 과정과, 상기 핀 홀을 통과한 레이저 빔을 빔 가이드를 이용하여 필요 영역만 잘라 피사체에 유도시키는 과정을 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 면광 발생 방법에서, 상기 레이저 빔의 광축과 피사체는 동일 광축 상에 배치하여 투사광을 조사하도록 하거나 상기 피사체에 대하여 상기 광원을 기울여 설치하여 반사광을 조사할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 면광 발생 장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 면광 발생 장치의 구성도로, 본 발명은 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 구비되어 피사체에 광을 조사하는 면광 발생 장치에 있어서, 간섭 특성이 우수한 광을 발생하는 레이저 광원(1)과, 상기 레이저 광원(1)으로부터 출사되는 레이저 빔의 직경을 확대시켜 출사시키는 빔 확장 렌즈(2)와, 상기 빔 확장 렌즈(2)로부터 출사되는 레이저 빔으로부터 광속을 분리하고 발산각을 크게 하기 위한 대물 렌즈(3)와, 상기 대물 렌즈(3) 표면 또는 레이저 빔의 출사창의 먼지나 이물에 의한 얼룩과 산란을 제거하며 레이저 빔의 회절에 의한 간섭 무늬 경계를 모호하게 하기 위한 핀 홀(41)이 형성된 핀 홀 마운트(4), 및 상기 핀 홀(41)을 통과한 레이저 빔의 필요 영역만 자르거나 레이저 빔을 유도하기 위한 빔 가이드(5)를 포함하여 이루어진다.
상기 레이저 광원(1)은 간섭성이 뛰어난 레이저를 이용하되, 일례로 헬륨 네온 레이저 또는 반도체 레이저를 이용할 수 있다.
상기 빔 확장 렌즈(Beam Expand Lens : 2)는 상기 레이저 광원(1)으로부터 출사되는 레이저 빔과 상기 대물 렌즈(3)의 조리개 직경에 따라 배율이 설정되는 것이다.
예를 들어, 레이저 빔의 직경이 1㎜이고, 대물 렌즈(3)의 개구부 직경이 3㎜가 되면 ×3 배율을 선택하면 된다.
상기 대물 렌즈(3)는 렌즈의 배율에 따라 면광원의 발산각을 결정하는 중요한 요인이 되며, 원하는 발산각에 따라 렌즈 배율을 설정한다.
상기 핀 홀(41)은 그 직경에 따라 면광원의 밝기 및 발산각의 결정에 중요한 요인이 되므로, 원형이나 다각형으로 형성하며, 그 직경은 5~10㎛ 정도가 되도록 한다.
이때, 상기 핀 홀(41)의 모양에 따라 간섭 무늬가 다르게 나타나는데, 원형의 경우 둥근 회절 간섭 무늬가 생기고, 사각형의 경우 사각형의 각 변 방향으로 간섭 무늬가 생긴다.
상기 핀 홀(41)은 대물 렌즈에 의해 사용하는 수렴된 고밀도의 빛 에너지가 조사되므로 고출력 레이저 빔을 이용할 때는 고출력용 핀 홀을 이용함이 바람직하다.
상기 빔 가이드(5)는 상기 핀 홀(41)을 통과하여 발산각을 갖는 면광원을 원하는 크기로 제한하고 유도하기 위한 것으로, 빔의 자른 경계면에서의 회전 형상에 의한 간섭 무늬를 줄일 수 있도록 레이저 빔이 닿는 부분은 구배지게 형성함이 바람직하다.
그리고, 상기 빔 확장 렌즈(2)와, 상기 대물 렌즈(3)와, 상기 핀 홀 마운트(4)는 각각 상기 레이저 광원(1)과의 광축을 일치시키기 위하여 X축 방향 및 Y축 방향으로 위치 조절이 가능하게 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 대물 렌즈(3)와 상기 핀 홀 마운트(4)는 상호 거리 조절이 가능하게 하기 위하여, 동일 베이스에 설치함이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 면광 발생 장치를 이용한 면광 발생 방법을 나타낸 과정도이다.
이하, 이러한 본 발명의 면광 발생 장치를 이용한 면광 발생 방법을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명은 레이저 광원(1)을 발진시켜 레이저 빔을 발생시키고 빔 확 장 렌즈(2)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 레이저 빔이 빔 확장 렌즈(2)를 투과하여 상기 빔 확장 렌즈(2)의 배율만큼 확대되도록 하는 과정과, 상기 빔 확장 렌(2)즈에서 확대된 레이저 빔을 대물 렌즈(3)의 조리개에 입사시키고 대물 렌즈(3)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 상기 대물 렌즈(3)에 의해 광원의 파장 크기로 한 점에 수렴된 레이저 빔을 핀 홀(41)에 입사시키고 핀 홀 마운트(4)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과, 스크린(6)에 유도시킨 회절 간섭 무늬를 관찰하면서 베이스에 설치되는 대물 렌즈(3)와 핀 홀 마운트(4) 사이의 거리를 대물 렌즈(3)의 초점 거리 및 동작 거리(Working distance) 내에서 미세하게 조절하는 과정과, 상기 핀 홀(41)을 통과한 레이저 빔을 빔 가이드(5)를 이용하여 필요 영역만 잘라 스크린(6)에 유도시키는 과정을 포함하여 이루어진다.
이렇게, 스크린(6)에 유도시킨 회절 간섭 무늬를 관찰하면서 베이스에 설치되는 대물 렌즈(3)와 핀 홀 마운트(4) 사이의 거리를 대물 렌즈(3)의 초점 거리 및 동작 거리(Working distance) 내에서 미세하게 조절을 하면, 회절 간섭 무늬의 밝고 어두운 부분의 경계가 모호해지면서 전체적으로 밝은 균일한 면광이 발생된다.
이와 같이 본 발명은 면광원과 피사체와의 거리 및 피사체와 필름스크린과의거리에 따라 원하는 확대 비율을 획득할 수 있게 됨에 따라, 거리를 멀리하여도 상이 흐려지거나 왜곡되지 않도록 하여 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 면광 발생 장치를 이용하여 편광 필름에 면광을 투과시켜 결함을 검출하는 방법을 나타낸 구성도이다.
도면을 참조하면, 면광 발생 장치(10)를 필름 홀더(7)에 고정된 편광 필름(71)의 상부에 위치시키고, 상기 편광 필름(71)의 하부에 상기 편광 필름(71)을 투과한 상이 맺히도록 필름스크린(8)을 위치시키며, 상기 필름스크린(8)에 맺힌 영상을 획득하도록 필름스크린(8)의 하부에 CCD 카메라(9)를 설치하였다.
상기 면광 발생 장치(10)와 편광 필름(71) 및 CCD 카메라(9)는 도 4에 도시된 바와 같이 동축 상에 배치하였다.
이와 같은 구성에 따라, 면광 발생 장치(10)에서 출사되는 균일한 고간섭 면광은 편광 필름(71)을 투과하여 필름스크린(8) 확대된 영상이 유도된다.
이렇게 유도된 영상을 CCD 카메라(9)로 촬영한 후 상기 CCD 카메라(9)에 촬영된 영상을 분석하여 면광이 조사된 영역 내의 이물 및 기포 등과 같은 결함이 발생하였는지를 판단하게 된다.
이때, 편광 필름(71)과 면광 발생 장치(10) 사이의 거리가 가까워지면 영상의 비율을 확대되나 편광 필름(71)의 고간섭성 면광의 조사 영역이 좁아지며, 반대로 편광 필름(71)과 면광 발생 장치(10)와의 거리가 멀어지면 고간섭성 면광원의 조사 영역은 넓어지지만 확대 비율이 작아지게 된다.
따라서, 영상 검사 방법에서 면광 발생 장치(10)와 편광 필름(71) 사이의 거리 조절이 중요한 요인이 되므로, 적절한 거리 조절이 이루어져야 하며, 10~40㎝ 정도가 적당하다.
한편, 상기 편광 필름(71)은 편광 필름(71)의 전 영역에 대해 검사가 가능하 도록 전,후,좌,우로 이동 가능함이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 면광 발생 장치를 이용하여 편광 필름에 면광을 반사시켜 결함을 검출하는 방법을 나타낸 구성도이다.
도면을 참조하면, 면광 발생 장치(10)를 필름 홀더(7)에 고정된 편광 필름(71)의 상부에 소정 각도 기울여 위치시키고, 상기 편광 필름(71)의 상부에 상기 편광 필름(71) 표면에서 반사한 상이 맺히도록 필름스크린(8)를 위치시키며, 상기 필름스크린(8)에 맺힌 영상을 획득하도록 필름스크린(8)의 상부에 CCD 카메라(9)를 설치하였다.
상기 면광 발생 장치(10)와 상기 CCD 카메라(9)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 편광 필름(71)에 대하여 소정 각도 기울여 배치한다.
이와 같은 구성에 따라, 면광 발생 장치(10)에서 출사되는 균일한 고간섭 면광은 편광 필름(71) 표면에서 반사되어 피사체(6)에 유도된다.
이렇게 유도된 영상을 CCD 카메라(9)로 촬영하고, 상기 CCD 카메라(9)에 촬영된 영상을 분석하여 면광이 조사된 영역 내의 눌림, 찍힘, 밀림 등과 같은 결함이 발생하였는지를 판단하게 된다.
이때, 편광 필름(71)과 면광 발생 장치(10) 사이의 거리가 가까워지면 영상의 비율을 확대되나 편광 필름(71)의 고간섭성 면광의 조사 영역이 좁아지며, 반대로 편광 필름(71)과 면광 발생 장치(10)와의 거리가 멀어지면 고간섭성 면광원의 조사 영역은 넓어지지만 확대 비율이 작아지게 된다.
따라서, 영상 검사 방법에서 면광 발생 장치(10)와 편광 필름(71) 사이의 거 리 조절이 중요한 요인이 되므로, 적절한 거리 조절이 이루어져야 하며, 10~30㎝ 정도가 적당하다.
이때, 중요한 것은 상기 편광 필름(71)을 기준으로 면광 발생 장치(10)와 필름스크린(8)의 각도가 작으면 반사된 영상의 밝기가 밝지만 편광 필름(71) 특유의 물결 형태가 나타나며, 각도가 크면 물결 형태의 모양이 줄어들지만 밝기가 어두워진다.
따라서, 면광 발생 장치(10)와 필름스크린(8)의 각도는 30~60ㅀ가 적당하다.
한편, 상기 편광 필름(71)은 편광 필름의 전 영역에 대해 검사가 가능하도록 전,후,좌,우로 이동 가능함이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 간섭 특성이 우수한 헬륨 네온이나 반도체 레이저를 광원으로 용하고, 광원으로부터 출사되는 레이저빔을 빔 확장 렌즈로 확장 시켜 대물 렌즈로 입사시키고 대물 렌즈를 이용하여 레이저 빔으로부터 광속을 분리하고 발산각을 얻으며, 핀 홀을 이용하여 대물 렌즈의 표면 또는 광원 출사창의 먼지나 이물에 의한 얼룩과 산란을 제거하며 빔의 회절에 의한 간섭 무늬 경계를 매끄럽게 한 후 빔 가이드를 이용하여 레이저 빔의 필요한 영역만을 잘라 피사체에 유도시킴으로써, 레이저 빔 불균일에 의한 얼룩 없이 균일하며 간섭성이 뛰어난 면광원을 발생시켜 결함의 크기나 종류에 관계 없이 결함 검출 효율 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 면광원 발생장치와 피사체와의 거리 및 피사체와 스크린과 의 거리에 따라 원하는 확대 비율을 획득할 수 있게 됨에 따라, 거리를 멀리하여도 상이 흐려지거나 왜곡되지 않도록 하여 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (12)

  1. 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치에 구비되어 피사체에 광을 조사하는 광 발생 장치에 있어서,
    레이저 광원(1)과,
    상기 레이저 광원(1)으로부터 출사되는 레이저 빔의 직경을 확대시켜 출사시키는 빔 확장 렌즈(2)와,
    상기 빔 확장 렌즈(2)로부터 출사되는 레이저 빔으로부터 광속을 분리하고 발산각을 크게 하기 위한 대물 렌즈(3)와,
    상기 대물 렌즈(3) 표면 또는 레이저 빔의 출사창의 먼지나 이물에 의한 얼룩과 산란을 제거하며 레이저 빔의 회절에 의한 간섭 무늬 경계를 모호하게 하기 위한 핀 홀(41)이 형성된 핀 홀 마운트(4), 및
    상기 핀 홀(41)을 통과한 레이저 빔의 필요 영역만 자르거나 레이저 빔을 유도하기 위한 빔 가이드(5)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 광원(1)은;
    헬륨 네온 레이저 또는 반도체 레이저임을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 확장 렌즈(2)는;
    상기 레이저 광원(1)으로부터 출사되는 레이저 빔과 상기 대물 렌즈(3)의 개구부 직경에 따라 배율이 설정됨을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 핀 홀(41)은 원형이나 다각형으로 형성될 수 있고,
    상기 핀 홀(41)의 직경은 5~10㎛로 형성됨을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 가이드(5)는 회절 현상에 의한 간섭 무늬를 줄일 수 있도록 레이저 빔이 닿는 부분은 구배지게 형성됨을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 확장 렌즈(2)와, 상기 대물 렌즈(3)와, 상기 핀 홀 마운트(4)는 각각 상기 레이저 광원(1)과의 광축을 일치시키기 위하여 X축 방향 및 Y축 방향으로 위치 조절이 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 대물 렌즈(3)와 상기 핀 홀 마운트(4)는 동일 베이스에 구비되며,
    상기 대물 렌즈(3)와 상기 핀 홀 마운트(4)는 상기 베이스 상에서 상호 거리 조절이 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 면광 발생 장치.
  8. 빔 프로젝트나 비전 검사 장치 또는 노광 장치의 피사체에 광을 조사하는 방법에 있어서,
    레이저 광원을 발진시켜 레이저 빔을 발생시키고 빔 확장 렌즈를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과,
    상기 레이저 빔이 빔 확장 렌즈를 투과하여 상기 빔 확장 렌즈의 배율만큼 확대되도록 하는 과정과,
    상기 빔 확장 렌즈에서 확대된 레이저 빔을 대물 렌즈의 조리개에 입사시키고 대물 렌즈를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과,
    상기 대물 렌즈에 의해 광원의 파장 크기로 한 점에 수렴된 레이저 빔을 핀 홀에 입사시키고 핀 홀 마운트를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔의 광축과 일치시키는 과정과,
    상기 핀 홀을 통과한 레이저 빔을 빔 가이드를 이용하여 필요 영역만 잘라 피사체에 유도시키는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 면광 발생 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 레이저 광원으로는 헬륨 네온 레이저 또는 반도체 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 면광 발생 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 피사체에 레이저 빔을 유도시킨 후 대물 렌즈와 핀 홀 마운트 사이의 거리 조절을 통해 간섭 무늬의 밝기나 경계를 명확성 조절을 하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 면광 발생 방법,
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 핀 홀은 원형이나 다각형으로 형성되며 그 직경은 5~10㎛ 범위로 형성된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 면광 발생 방법.
  12. 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 광축과 피사체는 동일 광축 상에 배치하여 투과광을 조사하도록 하거나 상기 피사체에 대하여 상기 광원을 기울여 설치하여 반사광을 조사하는 것을 특징으로 하는 면광 발생 방법.
KR1020060039010A 2006-04-28 2006-04-28 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법 KR100800579B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060039010A KR100800579B1 (ko) 2006-04-28 2006-04-28 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060039010A KR100800579B1 (ko) 2006-04-28 2006-04-28 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020060012480U Division KR200428234Y1 (ko) 2006-05-10 2006-05-10 면광 발생 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070106306A KR20070106306A (ko) 2007-11-01
KR100800579B1 true KR100800579B1 (ko) 2008-02-04

Family

ID=39062314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060039010A KR100800579B1 (ko) 2006-04-28 2006-04-28 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100800579B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9298098B2 (en) 2012-02-21 2016-03-29 Samsung Display Co., Ltd. Exposure apparatus and method of configuring exposure apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10161295A (ja) 1996-03-18 1998-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光装置
KR200142927Y1 (ko) 1994-11-25 1999-06-01 윤종용 배면투사형 프로젝터 광학계
KR20020089611A (ko) * 2001-05-23 2002-11-30 엘지전자 주식회사 광 확산기 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200142927Y1 (ko) 1994-11-25 1999-06-01 윤종용 배면투사형 프로젝터 광학계
JPH10161295A (ja) 1996-03-18 1998-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光装置
KR20020089611A (ko) * 2001-05-23 2002-11-30 엘지전자 주식회사 광 확산기 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9298098B2 (en) 2012-02-21 2016-03-29 Samsung Display Co., Ltd. Exposure apparatus and method of configuring exposure apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070106306A (ko) 2007-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4260587B2 (ja) パターン欠陥検査装置
TWI646401B (zh) 帶有簡化光學元件的極紫外線（ｅｕｖ）基板檢查系統及其製造方法
JP3385432B2 (ja) 検査装置
JP2012212146A (ja) レーザ照明装置
JP3483948B2 (ja) 欠陥検出装置
JP2007233371A (ja) レーザ照明装置
KR101634329B1 (ko) 레이저 노광 장치
CN218917225U (zh) 检测系统
JP2003177102A (ja) パターン欠陥検査方法およびその装置
KR20190097065A (ko) 광-감지 층을 노광하기 위한 디바이스 및 방법
JP4100553B2 (ja) 動的形状及び動的位置の同時測定装置及び同時測定方法
KR100800579B1 (ko) 면광 발생 장치 및 그를 이용한 면광 발생 방법
KR200428234Y1 (ko) 면광 발생 장치
JP4576006B2 (ja) 外観検査用投光装置
CN114047619B (zh) 一种三维显微成像的方法及其成像光路结构
JP6371022B1 (ja) 照明方法、検査方法、照明装置及び検査装置
JP3752935B2 (ja) パターン欠陥検査方法及びその装置
JP2002090313A (ja) パターン欠陥検査装置
JP3325095B2 (ja) 検査装置
JP3644311B2 (ja) 投写レンズ検査装置および投写レンズ検査方法
JP2008164387A (ja) 光学検査方法および装置
JPS6313446Y2 (ko)
KR102019673B1 (ko) 구조 조명 현미경 및 촬영 방법
JP2787699B2 (ja) 干渉パターンの強度測定方法および露光装置
TWI769545B (zh) 用於測量光的物體之反射率的測量方法以及用於執行該方法的計量系統

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130115

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140114

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee