KR100993539B1

KR100993539B1 - Light source apparatus for exposing device

Info

Publication number: KR100993539B1
Application number: KR1020080091932A
Authority: KR
Inventors: 위창현; 송요탁; 조용진; 서현우
Original assignee: 오에프티 주식회사
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-11-10
Also published as: KR20100032991A

Abstract

본 발명은 노광기용 광원장치에 관한 것으로서, 전방으로 빛을 방출하는 복수의 광원; 및 상기 복수의 광원의 전방에 각각 근접 또는 접촉되게 설치되어 상기 복수의 광원으로부터 방출된 빛을 평행하게 커플링 하는 복수의 렌즈부가 일체 형성되어 이루어지는 플라이아이 렌즈;를 포함하되, 상기 복수의 렌즈부는, 상기 복수의 광원으로부터 방출된 빛이 입사되는 입사면으로 소정의 평행광이 입사될 때, 그 평행광이 모이는 초점 부위에 빛이 출사되는 출사면이 형성된다.The present invention relates to a light source device for an exposure apparatus, comprising: a plurality of light sources emitting light forwardly; And a fly-eye lens having a plurality of lens units integrally coupled to each other in front of or in contact with each other in front of the light sources, the lens having a plurality of lens units coupling the light emitted from the plurality of light sources in parallel. When a predetermined parallel light is incident on the incident surface to which the light emitted from the plurality of light sources is incident, an exit surface for emitting light is formed at a focal point where the parallel light is collected.

본 발명에 의하면, 복수의 광원으로부터 방출된 빛을 평행하게 커플링 함에 있어서, 그 구성이 간단하여 노광을 위한 충분한 양의 빛을 얻을 수 있으면서도 간편하고 저렴하게 제작될 수 있으며, 빛의 손실을 최소화하여 광 전달효율을 제고할 수 있다.According to the present invention, in coupling the light emitted from a plurality of light sources in parallel, the configuration is simple, and a sufficient amount of light for exposure can be obtained while being simple and inexpensive, and the loss of light is minimized. The light transmission efficiency can be improved.

노광기, 광원장치, 플라이아이 렌즈 Exposure equipment, light source device, fly's eye lens

Description

Light source apparatus for exposing device

본 발명은 노광기용 광원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요구되는 광량이 확보되면서도 간편하고 저렴하게 제작될 수 있고, 광 전달효율을 제고할 수 있는 광원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light source device for an exposure apparatus, and more particularly, to a light source device that can be manufactured easily and inexpensively while securing a required amount of light, and can improve light transmission efficiency.

일반적으로, 감광물질을 기판에 도포한 후 노광시켜 패턴을 형성하는 포토리소그래피(Photolithography) 공정을 포함하는 반도체소자 또는 디스플레이 패널기판 제조 분야 등에 있어서, 상술한 노광을 수행하여 기판에 도포된 감광물질에 노광 패턴을 형성하는 노광기에는 노광에 충분한 양의 빛을 생성하는 노광기용 광원장치가 구비된다.In general, in the field of manufacturing a semiconductor device or a display panel substrate including a photolithography process in which a photosensitive material is applied to a substrate and then exposed to form a pattern, the above-described exposure is performed to the photosensitive material applied to the substrate. The exposure machine which forms an exposure pattern is provided with the light source device for exposure machines which produces | generates the quantity of light enough for exposure.

상기 노광기용 광원장치에는 다양한 종류의 광원이 사용되는데, 최근 그 중에서도 단일 파장의 빛을 방출하므로 필요한 파장의 빛을 추출하기 위한 파장 필터링이 필요하지 않고, 전력 대비 빛 방출 효율이 우수하며, 발열량이 적어 방열 또는 냉각을 위한 별도의 구성이 필요하지 않은 레이저 다이오드(LD; Laser Diode)가 각광받고 있다.Various types of light sources are used in the light source device for the exposure machine, and among them, since a single wavelength of light is emitted recently, wavelength filtering is not required to extract light of a required wavelength, and light emission efficiency is excellent compared to power, and the amount of heat is generated. At least, laser diodes (LDs), which do not need a separate configuration for heat dissipation or cooling, have been in the spotlight.

그러나, 이러한 레이저 다이오드로 노광에 필요한 충분한 광량이 확보될 만 큼의 고용량 레이저 다이오드가 개발되어 있지 않다. 따라서, 레이저 다이오드를 다수개 구비하여, 이들로부터 방출되는 빛을 커플링 함으로써 충분한 광량을 확보하는 방식이 이용된다.However, high-capacity laser diodes have not been developed in such a way that a sufficient amount of light for exposure is secured with such a laser diode. Therefore, a method of securing a sufficient amount of light by providing a plurality of laser diodes and coupling the light emitted from them is used.

이러한 방식을 이용하기 위해, 복수의 레이저 다이오드에서 방출되는 빛을 평행하게 커플링하여 하나의 광원에서 방출되는 것과 같이 빛을 방출할 수 있는 노광기용 광원장치가 개발되어 있다.In order to use this method, a light source device for an exposure apparatus has been developed which can couple light emitted from a plurality of laser diodes in parallel to emit light as emitted from one light source.

이와 같은 종래의 노광기용 광원장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전방으로 빛을 방출하는 복수의 레이저 다이오드(10), 레이저 다이오드(10)의 전방에 각각 위치되어 레이저 다이오드(10)로부터 방출된 빛의 경로를 변화시키는 복수의 볼 렌즈(20; Ball lens) 및 볼 렌즈(20)를 통과한 빛이 일측의 입사단부(31)로 입사되고 타측의 출사단부(32)로 방출되도록 설치되어 빛을 전달하는 복수의 광섬유(30)로 구성된다.Such a conventional light source device for an exposure machine, as shown in FIG. 1, is positioned in front of the plurality of laser diodes 10 and the laser diodes 10 that emit light forward, and emits from the laser diodes 10. A plurality of ball lens 20 and the light passing through the ball lens 20 to change the path of the light is incident to the incident end 31 of one side and is installed to be emitted to the exit end 32 of the other side It is composed of a plurality of optical fibers 30 for transmitting light.

여기서, 복수의 광섬유(30) 타측의 출사단부(32)들은 서로 나란하게 묶음 고정되어, 상기 출사단부(32)로 출사되는 빛이 평행광을 이루고 하나의 광원에서 방출되는 빛과 같이 커플링 된다.Here, the output ends 32 of the other ends of the plurality of optical fibers 30 are bundled and fixed in parallel to each other, and the light emitted to the output ends 32 forms parallel light and is coupled together with the light emitted from one light source. .

이러한 종래의 노광기용 광원장치는, 레이저 다이오드(10)마다 방출된 빛을 커플링하는 구성요소인 볼 렌즈(20) 및 광섬유(30)가 각각 구비되고, 빛의 손실을 최소화하기 위해 볼 렌즈(20) 및 광섬유(30)를 바람직한 광 경로에 대응되는 위치에 각각 설치해야 하므로 제작이 복잡하고 번거로운 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 레이저 다이오드(10)마다 각각 구비되는 볼 렌즈(20) 및 광섬유(30)가 고가이어서 제작 비용이 높은 단점이 있다.The conventional light source device for an exposure machine includes a ball lens 20 and an optical fiber 30, which are components for coupling the emitted light for each laser diode 10, and a ball lens (for the purpose of minimizing the loss of light). 20) and the optical fiber 30 have to be installed at positions corresponding to the desired optical paths, respectively, so that the production is complicated and cumbersome. In addition, since the ball lens 20 and the optical fiber 30, which are provided for each laser diode 10, are expensive, the manufacturing cost is high.

그리고, 종래의 노광기용 광원장치는, 레이저 다이오드(10)에서 방출되는 빛이 볼 렌즈(20) 및 광섬유(30)를 차례로 통과하면서 볼 렌즈(20) 및 광섬유(30)의 투과율에 따라 일부 손실되고, 레이저 다이오드(10) 전방에 대하여 비스듬히 방출되는 빛 중 일부는 입사단부(31)로 입사되지 못하여 전달되지 못함으로써, 광 전달 효율이 다소 낮은 문제점이 있다.In the conventional light source device for an exposure machine, the light emitted from the laser diode 10 sequentially passes through the ball lens 20 and the optical fiber 30, and accordingly, some losses are lost depending on the transmittance of the ball lens 20 and the optical fiber 30. In addition, some of the light emitted obliquely to the front of the laser diode 10 may not be transmitted to the incident end 31 and thus may not be transmitted.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 간편하고 저렴하게 제작될 수 있도록 그 구성이 간소화되고, 이에 따라 각 구성 요소의 광 투과율에 따른 빛의 손실을 감축할 수 있으며, 광원에서 비스듬히 방출되는 빛의 손실을 최소화할 수 있는 노광기용 광원장치를 제공하고자 한다.In order to solve the problems as described above, the present invention, the configuration is simplified so that it can be produced easily and inexpensively, thereby reducing the loss of light according to the light transmittance of each component, it is emitted at an angle from the light source An object of the present invention is to provide a light source device for an exposure machine that can minimize the loss of light.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 노광기용 광원장치는, 전방으로 빛을 방출하는 복수의 광원; 및 상기 복수의 광원의 전방에 각각 근접 또는 접촉되게 설치되어 상기 복수의 광원으로부터 방출된 빛을 평행하게 커플링 하는 복수의 렌즈부가 일체 형성되어 이루어지는 플라이아이 렌즈(Fly-eye lens);를 포함하되, 상기 복수의 렌즈부는, 상기 복수의 광원으로부터 방출된 빛이 입사되는 입사면으로 소정의 평행광이 입사될 때, 그 평행광이 모이는 초점 부위에 빛이 출사되는 출사면이 형성된다.In order to solve the above problems, the light source device for an exposure apparatus according to the present invention, a plurality of light sources for emitting light forward; And a fly-eye lens installed in front of the plurality of light sources, respectively, in contact with or in contact with each other, wherein a plurality of lens parts are integrally formed to couple the light emitted from the plurality of light sources in parallel. When the predetermined parallel light is incident on the incident surface on which the light emitted from the plurality of light sources is incident, the plurality of lens units have an emission surface on which the light is emitted at a focal point where the parallel light is collected.

상기 복수의 광원은, 레이저 다이오드(Laser diode)로 각각 구비될 수 있다.The plurality of light sources may be provided as laser diodes, respectively.

상기 출사면은, 상기 출사면으로 소정의 평행광이 입사될 때, 상기 입사면에 그 평행광이 모이는 초점이 위치되도록 하는 곡률반경을 갖는 구면으로 이루어질 수 있다.The emission surface may include a spherical surface having a radius of curvature so that when a predetermined parallel light is incident on the emission surface, a focal point where the parallel light is collected is placed on the incident surface.

상기 입사면과 상기 출사면은, 그 단부가 원형이 되도록 반구형으로 구비될 수 있다.The entrance face and the exit face may be provided in a hemispherical shape such that their ends are circular.

상기 복수의 렌즈부는, 그 중 하나의 상기 렌즈부가 인근의 서로 다른 상기 렌즈부와 모두 접촉되어 지그재그 형태로 배열될 수 있다.The plurality of lens parts may be arranged in a zigzag form, in which one of the lens parts contacts all of the adjacent different lens parts.

이러한 본 발명의 노광기용 광원장치에 의하면, 종래의 복수의 볼 렌즈 및 복수의 광섬유의 구성을 저렴한 단가로 구비될 수 있는 하나의 플라이아이 렌즈로 간소화함으로써, 간편하고 저렴하게 제작될 수 있다.According to the light source device for exposure apparatus of the present invention, by simplifying the configuration of a plurality of conventional ball lenses and a plurality of optical fibers into one fly-eye lens that can be provided at a low cost, it can be produced simply and inexpensively.

그리고, 이와 같이 구성이 간소해짐에 따라 복수의 광원에서 방출된 빛이 통과하는 구성 요소의 개수가 감소되고, 이에 따라 빛이 각 구성 요소를 통과하면서 소량 손실되는 것, 즉 광 투과율에 따른 빛의 손실을 감축할 수 있다.As the configuration is simplified, the number of components through which the light emitted from the plurality of light sources passes is reduced, so that a small amount of light passes through each component, that is, the light transmittance is reduced. You can reduce your losses.

또한, 복수의 광원으로부터 전방에 대하여 비스듬히 방출되는 빛도 모두 플라이아이 렌즈의 렌즈부 입사면으로 입사될 수 있어, 복수의 광원으로부터 방출되는 대부분의 빛을 커플링 함으로써, 빛의 손실을 최소화하여 광 전달효율을 제고할 수 있다.In addition, all the light emitted obliquely to the front from the plurality of light sources may be incident on the lens incidence plane of the fly's eye lens, thereby coupling most of the light emitted from the plurality of light sources, thereby minimizing the loss of light. It can improve the transmission efficiency.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명에 따른 노광기용 광원장치는, 포토리소그래피 공정을 포함하는 반도체소자 또는 디스플레이 패널기판 제조 분야 등에 있어서, 기판에 도포된 감광물질 에 노광 패턴이 형성되도록 노광 공정을 수행하는 노광기에 구비되어, 요구되는 노광에 충분한 양의 빛을 생성하는 장치이다.The light source device for an exposure machine according to the present invention is provided in an exposure apparatus for performing an exposure process so that an exposure pattern is formed on a photosensitive material applied to a substrate in a semiconductor device or display panel substrate manufacturing field including a photolithography process, and It is a device that generates a sufficient amount of light for exposure.

특히, 전방을 향해 빛을 방출하는 다수의 광원의 빛을 커플링 하여, 하나의 광원에서 방출되는 것과 같은 빛을 생성하는 장치이다.In particular, it is a device for coupling the light of a plurality of light sources that emit light toward the front, to generate light such as emitted from one light source.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 3c를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치는, 복수의 광원(100) 및 플라이아이 렌즈(200)를 포함한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 2 to 3c, the configuration and effect of the light source device for an exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. The light source apparatus for an exposure machine according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of light sources 100 and a fly's eye lens 200.

상기 복수의 광원(100)은 전방을 향해 소정의 각도 범위로 빛을 방출하는 소자로서, 일례로 바람직하게는 단일 파장의 빛을 방출하고 전력 대비 빛 방출 효율이 우수한 레이저 다이오드로 각각 구비될 수 있다. 상기 복수의 광원(100)은 가로 및 세로로 평행하게 바둑판 형상으로 서로 근접 배열된다.The plurality of light sources 100 are devices that emit light in a predetermined angle range toward the front, for example, preferably may be provided as a laser diode that emits light of a single wavelength and excellent light emission efficiency compared to power. . The plurality of light sources 100 are arranged close to each other in a checkerboard shape in parallel to the horizontal and vertical.

상기 플라이아이 렌즈(200)는 복수의 광원(100)의 위치에 각각 대응 접촉되도록 복수의 렌즈부(210)가 바둑판 형상으로 배열된 상태로 일체 형성되어 이루어진다. 여기서, 상기 렌즈부(210)는 정면에서 보았을 때, 정사각 형상으로 구비되고, 복수의 광원(100)으로부터 방출된 빛이 입사되는 입사면(211)과 입사된 빛이 방출되는 출사면(212)은 구면으로 구비된다.The fly's eye lens 200 is integrally formed in a state in which a plurality of lens parts 210 are arranged in a checkerboard shape so as to correspond to positions of the plurality of light sources 100, respectively. Here, the lens unit 210 is provided in a square shape when viewed from the front, the incident surface 211 to which the light emitted from the plurality of light sources 100 is incident and the emission surface 212 to which the incident light is emitted. Is provided with a spherical surface.

그리고, 본 발명의 제1실시예에 있어서, 상기 플라이아이 렌즈(200)는 복수의 광원(100)에 접촉되도록 구비되었으나, 이에 한정되지 않고, 접촉되지 않고 근접되게 구비될 수도 있다.In addition, in the first embodiment of the present invention, the fly's eye lens 200 is provided to be in contact with the plurality of light sources 100, but is not limited thereto and may be provided in proximity without being in contact.

이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 상기 렌즈부(210)의 형상에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the shape of the lens unit 210 will be described in more detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

상기 광원(100)에서 소정의 각도 범위로 방출된 빛이 입사면(211)에 입사될 때, 그 입사되는 폭에 대응되는 폭을 갖는 소정의 평행광(P1)이 입사면(211)으로 입사될 때를 가정하면, 그 평행광이 모이는 초점(F1)에 출사면이 형성된다. 즉, 입사면(211)의 곡률반경에 따른 초점(F1) 거리에 따라, 렌즈부(210)의 두께(T)가 결정된다.When light emitted from the light source 100 in a predetermined angle range is incident on the incident surface 211, predetermined parallel light P1 having a width corresponding to the incident width is incident on the incident surface 211. If it is assumed, the emission surface is formed at the focal point F1 where the parallel light is collected. That is, the thickness T of the lens unit 210 is determined according to the focal length F1 according to the radius of curvature of the incident surface 211.

이때, 상기 입사면(211)의 곡률반경이 작게 구비될수록 렌즈부(210)의 두께(T)가 감소되는데, 렌즈부(210)의 두께(T)가 감소되면 제작 비용 절감, 빛 손실 감소, 장치의 부피 감소 등의 유리한 효과가 있으므로, 입사면(211)의 곡률반경을 최소화할 필요가 있다.At this time, the smaller the curvature radius of the incident surface 211 is reduced the thickness (T) of the lens unit 210, if the thickness (T) of the lens unit 210 is reduced manufacturing cost reduction, light loss, Since there is an advantageous effect such as volume reduction of the device, it is necessary to minimize the radius of curvature of the incident surface 211.

따라서, 입사면(211)의 곡률반경은 정면에서 바라본 렌즈부(210)의 대각선(L) 길이의 절반으로 구비되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 렌즈부(210)를 정면에서 바라본 형상이 정사각 형상이므로, 이 정사각 형상을 대각선(L)을 따라 절단하였을 때 입사면(211)에 대한 단면이 반원이 되면, 입사면(211)이 최소 곡률반경으로 이루어졌다고 볼 수 있기 때문이다.Therefore, the radius of curvature of the incident surface 211 is preferably provided at half the length of the diagonal (L) of the lens unit 210 viewed from the front. The reason is that the front face of the lens unit 210 is a square shape. When the square shape is cut along the diagonal L, when the cross section of the incident surface 211 becomes a semicircle, the incident surface 211 is used. This is because the minimum curvature radius can be considered.

즉, 입사면(211)이 더 작은 곡률반경을 갖게 되면, 기하학적으로 렌즈부(210)의 정면에서 바라본 형상이 정사각 형상으로 유지된 상태에서 대각선(L) 상의 꼭짓점이 이어질 수 없기 때문에 입사면(211)의 최소 곡률반경은 정면에서 바라본 렌즈부(210)의 대각선(L) 길이의 절반인 것이다.That is, when the incident surface 211 has a smaller radius of curvature, since the vertex on the diagonal L cannot be continued while the shape viewed from the front of the lens unit 210 is square, the incident surface ( The minimum radius of curvature of 211 is half the length of the diagonal line L of the lens unit 210 viewed from the front.

한편, 상기 출사면(212)은, 렌즈부(210)의 폭과 동일한 폭을 갖는 소정의 평행광(P2)이 출사면(212)으로 입사되었을 때, 입사면(211) 끝단에 초점(F2)이 형성될 수 있도록 그 곡률반경이 결정된다.On the other hand, the emission surface 212 is the focal point F2 at the end of the incident surface 211 when a predetermined parallel light P2 having the same width as that of the lens unit 210 is incident on the emission surface 212. The radius of curvature is determined so that) can be formed.

상술한 바와 같은 형상으로 플라이아이 렌즈(200)가 구비되면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(100)에서 방출된 빛이 모두 복수의 렌즈부(210)를 통과하여 하나의 광원에서 방출된 빛과 같이 커플링 되어 출사면(212) 측으로 출사된다.When the fly's eye lens 200 is provided in the shape as described above, as shown in FIG. 3C, all of the light emitted from the plurality of light sources 100 passes through the plurality of lens units 210 to be used in one light source. Coupled together with the emitted light, it is emitted toward the exit surface 212.

그리고, 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치는, 렌즈부(210)의 출사면(212) 측에 집광렌즈(300, condenser lens)가 더 구비될 수 있다. 상기 집광렌즈(300)는 출사면(212) 측으로 출사된 빛을 모아 피노광물에 균일하게 조사될 수 있도록 한다. 상기 집광렌즈(300)는 출사되는 빛을 모두 집광할 수 있도록 충분한 크기로 구비되는 것이 바람직하며, 이에 따라 광원(100)이 많이 구비될수록 광원(100)의 개수에 비례하여 더 큰 크기로 구비될 수 있다.The light source device for an exposure machine according to the first embodiment of the present invention may further include a condenser lens 300 on the emission surface 212 side of the lens unit 210. The condenser lens 300 collects the light emitted toward the emission surface 212 so as to be uniformly irradiated onto the object to be exposed. The condenser lens 300 is preferably provided with a sufficient size to condense all the emitted light. Accordingly, the more the light source 100 is provided, the larger the size is in proportion to the number of the light sources 100. Can be.

본 발명의 제1실시예의 경우, 렌즈부(210)의 입사면(211) 끝단에 광원(100)이 접촉 설치된 상태를 기준으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 광원(100)은 입사면(211) 끝단에 대하여 이격된 상태로 근접 설치될 수도 있다.In the case of the first embodiment of the present invention, the light source 100 is contacted at the end of the incident surface 211 of the lens unit 210. However, the light source 100 is not limited thereto. It may be installed close to the end spaced apart.

이 경우, 상기 출사면(212)은, 렌즈부(210)의 폭과 동일한 폭을 갖는 소정의 평행광(P2)이 출사면(212)으로 입사되었을 때, 입사면(211) 끝단보다 더 뒤쪽에 초점이 형성되도록 그 곡률반경이 결정될 수 있다.In this case, the exit surface 212 is further rearward than the end of the entrance surface 211 when a predetermined parallel light P2 having the same width as that of the lens unit 210 is incident on the exit surface 212. The radius of curvature may be determined such that focal points are formed.

그리고, 본 발명의 제1실시예에 대한 도면에는 복수의 광원(100)과 복수의 렌즈부(210)가 각각 3×3의 배열로 9개씩 구비되었으나, 그 구비 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 4×4의 배열로 16개 또는 5×5의 배열로 25개가 구비될 수도 있다.In the drawings of the first exemplary embodiment of the present invention, nine light sources 100 and a plurality of lens units 210 are provided in an array of 3 × 3, respectively, but the number of the light sources 100 is not limited thereto. For example, 16 may be provided in an arrangement of 4 × 4 or 25 in an arrangement of 5 × 5.

이하, 도 4 내지 도 5c를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치는 복수의 광원(100')의 배열, 복수의 렌즈부(210')의 형상 및 배열을 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치와 그 구성이 유사하다. 따라서 이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치의 복수의 렌즈부(210')를 중심으로 설명하며, 유사한 구성 및 특징은 제1실시예의 설명을 참조하고, 생략하도록 한다.Hereinafter, the configuration and operation effects of the light source device for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 5C. The light source apparatus for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention is an exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention except for the arrangement of the plurality of light sources 100 ', the shape and the arrangement of the plurality of lens units 210'. The configuration is similar to that for a light source device. Therefore, hereinafter, the plurality of lens units 210 ′ of the light source device for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention will be described, and similar configurations and features will be omitted by referring to the description of the first embodiment.

본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치의 렌즈부(210')에 있어서, 입사면(211')과 출사면(212')는 그 단부가 원형이 되도록 반구형으로 구비된다. 따라서, 정면에서 바라본 렌즈부(210')의 형상은 원형이 된다. 이렇게 상기 입사면(211')과 출사면(212')이 반구형으로 구비될 경우, 입사면(211')과 출사면(212')은 제1실시예의 경우보다 더 작은 곡률반경을 갖도록 구비될 수 있다.In the lens portion 210 'of the light source apparatus for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention, the incident surface 211' and the exit surface 212 'are provided in a hemispherical shape so that their ends are circular. Therefore, the shape of the lens portion 210 'viewed from the front becomes circular. When the entrance surface 211 'and the exit surface 212' are provided in a hemispherical shape, the entrance surface 211 'and the exit surface 212' are provided to have a smaller radius of curvature than in the first embodiment. Can be.

물론 이 경우에도 입사면(211')의 곡률반경이, 광원(100)에서 방출된 빛이 모두 입사되지 못할 정도로 작게 구비될 수는 없다. 따라서, 그 최솟값은 광원(100)에서 방출되는 빛의 방출 범위에 따라 결정되는데, 일반적으로 이러한 빛의 방출 범위에 따라 결정되는 입사면(211') 곡률반경의 최솟값은, 정면에서 바라본 렌즈부(210)가 정사각 형상의 제한이 있는 제1실시예의 입사면(211) 곡률반경의 최솟값보다 작다.Of course, even in this case, the radius of curvature of the incident surface 211 ′ may not be so small that all of the light emitted from the light source 100 cannot be incident. Therefore, the minimum value is determined according to the emission range of the light emitted from the light source 100. In general, the minimum value of the radius of curvature of the incident surface 211 'determined according to the emission range of the light is determined by the lens unit (viewed from the front). 210 is smaller than the minimum value of the radius of curvature of the incident surface 211 of the first embodiment with the limitation of the square shape.

구체적으로 예를 들어 설명하면, 정면에서 바라볼 때, 가로 및 세로 길이가 2z인 정사각 형상에 대응되는 크기를 갖는 렌즈부(210, 210')에 있어서, 제1실시예에 따른 렌즈부(210)의 입사면(211) 최소 곡률반경은 앞서 설명한 바와 같이 대각선(L) 길이(2z√2)의 절반인 z√2가 되지만, 제2실시예에 따른 렌즈부(210')의 입사면(211') 최소 곡률반경은 z 이다.Specifically, for example, when viewed from the front, the lens unit 210 according to the first embodiment in the lens unit 210, 210 'having a size corresponding to a square shape having a horizontal and vertical length of 2z. ), The minimum radius of curvature of the incident surface 211 is z√2, which is half of the diagonal L length 2z√2 as described above, but the incident surface of the lens unit 210 'according to the second embodiment 211 ') The minimum radius of curvature is z.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 입사면(211')은 정면에서 바라본 형상이 정사각 형상으로 제한되지 않고 원형으로 구비될 수도 있기 때문에, 가로 및 세로 길이가 2z인 정사각 형상에 대응되는 크기의 원은 반지름이 z인 원이기 때문이다.In the second embodiment of the present invention, since the incident surface 211 ′ is not limited to the square shape but may be provided in a circular shape, the incident surface 211 ′ has a size corresponding to a square shape having a horizontal and vertical length of 2z. This is because the circle of is a circle of radius z.

이상에서 살펴본 바와 같이, 상기 입사면(211')과 출사면(212')이 반구형으로서 그 곡률반경이 작게 구비되는 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치의 경우, 렌즈부(210')의 두께(T')도 작아지므로, 제작 비용이 절감되고, 빛의 렌즈부(210') 통과 거리가 짧아짐에 따라 빛의 손실도 감소될 뿐만 아니라, 장치의 부피도 감축할 수 있다.As described above, in the case of the light source device for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention in which the incident surface 211 ′ and the emission surface 212 ′ are hemispherical and their curvature radius is small, the lens unit 210 is provided. Since the thickness' T 'is also reduced, manufacturing cost is reduced, and as the light passing through the lens portion 210' is shortened, not only the light loss is reduced but also the volume of the device can be reduced.

한편, 정면에서 바라본 렌즈부(210')의 형상이 원형일 경우, 복수의 렌즈부(210')들이 가로 및 세로로 평행하게 바둑판 형상으로 배열될 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수의 렌즈부(210') 중 어느 하나가 인근의 서로 다른 렌즈부(210')들과 모두 접 촉되어 지그재그 형태로 배열된 상태로 일체 형성되어 플라이아이 렌즈(200')를 이룬다.On the other hand, when the shape of the lens portion 210 'viewed from the front is circular, the plurality of lens portions 210' do not need to be arranged in a checkerboard shape parallel to the horizontal and vertical. Accordingly, in the light source device for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5A, any one of the plurality of lens units 210 ′ may be adjacent to all other adjacent lens units 210 ′. Contact is formed integrally in a zigzag form to form a fly's eye lens 200 '.

이에 따라, 복수의 광원(100')도 복수의 렌즈부(210')의 위치에 대응되도록 지그재그 형태로 배열된다.Accordingly, the plurality of light sources 100 ′ are also arranged in a zigzag form so as to correspond to the positions of the plurality of lens units 210 ′.

상술한 바와 같이, 복수의 광원(100') 및 복수의 렌즈부(210')가 지그재그 형태로 배열된 경우, 장치의 부피가 감소되고 빛의 집중도는 더욱 높아지게 되는 효과가 있다.As described above, when the plurality of light sources 100 'and the plurality of lens units 210' are arranged in a zigzag form, the volume of the device is reduced and the concentration of light is further increased.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 복수의 렌즈부(210')는 그 중 어느 하나가 인근의 서로 다른 렌즈부(210')들과 모두 접촉되도록 구비되었으나, 반드시 이에 한정되지 않고 인근의 서로 다른 렌즈부(210')의 일부와 접촉되어 지그재그 형태로 배열되도록 구비될 수도 있다.In the second embodiment of the present invention, the plurality of lens parts 210 'are provided such that any one of them is in contact with all other adjacent lens parts 210', but is not necessarily limited thereto. It may be provided to be in contact with a part of the other lens unit 210 'arranged in a zigzag form.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and variations belong to the appended claims. will be.

도 1은 종래의 노광기용 광원장치 및 복수의 광원에서 방출된 빛의 경로를 도시한 도면,1 is a view showing a path of light emitted from a conventional light source device for an exposure machine and a plurality of light sources,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치를 도시한 사시도,2 is a perspective view showing a light source device for an exposure machine according to a first embodiment of the present invention;

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치를 도시한 정면도,3A is a front view showing a light source device for an exposure machine according to a first embodiment of the present invention;

도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치의 렌즈부를 도시한 측면도,3B is a side view illustrating a lens unit of the light source apparatus for an exposure machine according to the first embodiment of the present invention;

도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광기용 광원장치 및 복수의 광원에서 방출된 빛의 경로를 도시한 측면도,3C is a side view illustrating a path of light emitted from a light source device for an exposure machine and a plurality of light sources according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치를 도시한 사시도,4 is a perspective view showing a light source device for an exposure machine according to a second embodiment of the present invention;

도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치를 도시한 정면도,5A is a front view showing a light source device for an exposure machine according to a second embodiment of the present invention;

도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치의 렌즈부를 도시한 측면도,5B is a side view showing a lens unit of the light source apparatus for an exposure machine according to the second embodiment of the present invention;

도 5c는 본 발명의 제2실시예에 따른 노광기용 광원장치 및 복수의 광원에서 방출된 빛의 경로를 도시한 측면도이다.5C is a side view illustrating a path of light emitted from a light source device for an exposure machine and a plurality of light sources according to a second embodiment of the present invention.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊＊ Explanation of symbols for main part of drawing ＊

100, 100' : 광원100, 100 ': light source

200, 200' : 플라이아이 렌즈200, 200 ': Fly-eye Lens

210, 210' : 렌즈부210, 210 ': Lens part

211, 211' : 입사면211, 211 ': incident surface

212, 212' : 출사면212, 212 ': exit surface

300, 300' : 집광렌즈300, 300 ': condenser lens

L : (제1실시예에 있어서) 정면에서 바라본 렌즈부의 대각선L: Diagonal view of the lens portion seen from the front (in the first embodiment)

T, T' : 렌즈부의 두께T, T ': lens thickness

Claims

A plurality of light sources emitting light forward; And

It includes; fly-eye lens is provided in front of the plurality of light sources in close proximity or in contact with each other is integrally formed with a plurality of lens units for coupling the light emitted from the plurality of light sources in parallel;

When the predetermined parallel light is incident on the incident surface to which the light emitted from the plurality of light sources is incident, the plurality of lens units have an emission surface on which the light is emitted at a focal point where the parallel light is collected,

And said exit surface comprises a spherical surface having a radius of curvature such that when a predetermined parallel light is incident on said exit surface, a focal point where said parallel light is collected is located on said entrance surface.

The method of claim 1,

The plurality of light sources,

The light source device for the exposure apparatus, characterized in that each provided with a laser diode (Laser diode).

delete

The method of claim 1,

The entrance face and the exit face,

And a hemispherical shape so that the end thereof is circular.

The method according to any one of claims 1, 2 and 4,

The plurality of lens units,

The light source device for the exposure apparatus of claim 1, wherein the lens unit is arranged in a zigzag form in contact with all of the adjacent different lens units.