KR101038746B1 - micro tunnel array for Exposure device having a function of lightbeam diffusing shutting - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노광장치용 마이크로 터널 어레이에 관한 것으로서, 특히 마스크 리스 노광장치 내부의 디지털 마이크로 미러 디바이스로부터 입사되는 광이 이웃 되는 화소에 영향을 주지 않도록 확산 되는 광을 차단할 수 있는 마이크로 터널 어레이를 구비함으로써, 투과되는 광량을 손실 없이 사용가능할 수 있도록 함과 동시에 노광 성능을 향상시킬 수 있는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이에 관한 것이다. 구성은 빛을 출사(방출)하는 광원(光源)과, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 각각 제어 신호에 따라 변조하는 복수의 화소부가 제공되는 디지털 마이크로 미러 디바이스 소자와, 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스 소자의 각 화소부에 의해 변조된 광을 결상하여 상기 각 화소부의 상을 결상시키는 광학계를 포함하는 노광장치의 상기 화소부에 의해 변조되고 상기 광학계를 통과한 광이 각각 입사하는 복수의 마이크로 터널로 이루어지는 마이크로 터널 어레이에 있어서, 상기 마이크로 터널 어레이는, 광 입사부는 넓게 형성되고 광 출사부는 좁게 형성된 마이크로 터널이 연이어지게 배열되며, 상기 각 마이크로 터널의 경계부분으로는 이웃 화소에 영향을 주는 확산 광을 차단하고, 투과하는 광은 집광시켜 광량이 상승 되도록 하는 확산광 차단부가 형성되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro-tunnel array for an exposure apparatus, and more particularly, by having a micro-tunnel array capable of blocking the diffused light so that light incident from the digital micromirror device inside the maskless exposure apparatus does not affect neighboring pixels. The present invention relates to a micro-tunnel array for an exposure apparatus having a diffused light blocking function that enables the amount of transmitted light to be used without loss and at the same time improves the exposure performance. The configuration includes a digital micromirror device element provided with a light source for emitting (emitting) light, a plurality of pixel portions for modulating the light emitted from the light source according to a control signal, and each of the digital micromirror device elements. A micro-tunnel comprising a plurality of micro-tunnels modulated by the pixel portion of the exposure apparatus including an optical system for forming an image modulated by the pixel portion to form an image of each pixel portion, and to which light passing through the optical system is incident. In the array, the micro-tunnel array, the light incidence portion is formed in a wide and the light exit portion is arranged in a series of narrow micro-tunnel, the boundary portion of each micro-tunnel block the diffused light affecting the neighboring pixels, Diffuse light blocking unit for collecting the transmitted light to increase the amount of light Characterized in that the formation.

Description

확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이{micro tunnel array for Exposure device having a function of lightbeam diffusing shutting}Micro tunnel array for Exposure device having a function of lightbeam diffusing shutting}

본 발명은 노광장치용 마이크로 터널 어레이에 관한 것으로서, 특히 마스크 리스 노광장치 내부의 디지털 마이크로 미러 디바이스로부터 입사되는 광이 이웃 되는 화소에 영향을 주지 않도록 확산 되는 광을 차단할 수 있는 마이크로 터널 어레이를 구비함으로써, 투과되는 광량을 손실 없이 사용가능할 수 있도록 함과 동시에 노광 성능을 향상시킬 수 있는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro-tunnel array for an exposure apparatus, and more particularly, by having a micro-tunnel array capable of blocking the diffused light so that light incident from the digital micromirror device inside the maskless exposure apparatus does not affect neighboring pixels. The present invention relates to a micro-tunnel array for an exposure apparatus having a diffused light blocking function that enables the amount of transmitted light to be used without loss and at the same time improves the exposure performance.

일반적으로, 만들려고 하는 회로패턴을 지니고 있는 마스크를 통해 빛을 통과시켜 그 형태를 마스크로부터 감광제로 옮기는 작업, 즉 광원을 이용하여 원하는 미세 패턴을 형성시키는 기술을 광 미세 가공기술(Photo-lithography)이라 하고, 이러한 공정을 수행하는 장치를 노광장치라고 한다. In general, photo-lithography is a technique of passing light through a mask having a circuit pattern to be made and transferring its form from a mask to a photosensitive agent, that is, forming a desired fine pattern using a light source. This apparatus is called an exposure apparatus.

이와 같은 노광장치는 반도체 산업뿐만 아니라 디스플레이 산업 등에서 많이 사용되고 있고, 노광 방식에 따라 근접 노광(Proximity Exposure), 투영 노광(Projection Exposure)으로 구분할 수 있고, 다시 투영 노광은 아래의 표 1과 같이 마스크를 사용하는 대면적 노광장치(전통적인 노광방식)와 마스크를 사용하지 않는 마스크 리스(mask less, 최근 개발된 노광방식)노광장치가 있다.Such exposure apparatuses are widely used not only in the semiconductor industry but also in the display industry, and may be classified into proximity exposure and projection exposure according to the exposure method. There is a large area exposure apparatus (traditional exposure system) used and a mask less exposure apparatus without a mask.

Figure 112011023420838-pat00001
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Figure 112011023420838-pat00002
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 대면적 Large area 노광광학계Exposure optical system maskmask lessless 노광광학계Exposure optical system

상기 마스크 리스(mask less) 노광장치는 화소 크기(pixel size)가 13.8um이고, 화소간의 간격이 1um이며, 크기가 20mm 정도인 DMD 모듈을 축소 노광하여 1개 화소의 축소 노광된 크기, 즉 선폭이 1.5um ∼ 10um정도가 되도록 하는 방법으로 10분의 1 정도로 축소할 경우 실제 노광 면적은 2mm에 불과하여 노광 면적이 Φ200mm인 대면적 노광 방식의 1/100에 불과하다. The mask less exposure apparatus has a reduced size of one pixel, that is, a line width by reducing and exposing a DMD module having a pixel size of 13.8 μm, a distance between pixels of 1 μm, and a size of about 20 mm. When the size is reduced to about one tenth by 1.5 um to about 10 um, the actual exposure area is only 2 mm, which is only 1/100 of the large area exposure method having an exposure area of Φ 200 mm.

또, 상기 마스크 리스(mask less) 노광 기술의 기본이 되는 micro lens array 기술은 이미 선진국에서 특허를 점유하고 있어 외국의존도가 높을 수밖에 없는 실정이다.In addition, the micro lens array technology, which is the basis of the mask less exposure technology, already occupies a patent in an advanced country, and has a high dependency on foreign countries.

또한, 마스크가 있는 전통적인 대면적 노광장치는 마스크(레티클)를 뒤에서 조명하고 한 개의 프로젝션렌즈를 사용하면서 대면적 노광을 하는 장치인데 비하여 마스크 대신 DMD를 사용하는 마스크 리스 노광장치는 최근 발명된 노광 방법으로 노광하고자 하는 면적이 적기 때문에 도 1a와 같은 노광 광학계를 여러 개 병렬로 배치하여 노광 면적을 확대하는 방식을 택하고 있고, 2개의 투사렌즈(61과 62)의 중간에 마이크로렌즈 어레이(63)를 두는 방식이 채택되고 있다.In addition, the conventional large-area exposure apparatus with a mask is a device for illuminating a mask (reticle) from the back and using a single projection lens for large-area exposure, whereas a maskless exposure apparatus using a DMD instead of a mask is a recently invented exposure method. Since the area to be exposed is small, a method of enlarging the exposure area by arranging several exposure optical systems as shown in FIG. 1A in parallel, and using the microlens array 63 in the middle of the two projection lenses 61 and 62 The method of putting is adopted.

마스크 리스 노광(Mask-less Exposure) 방식으로 구성된 노광장치의 일 예를 설명하면 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 빛을 출사(방출)하는 광원(光源)(10)과; 상기 광원(10)으로부터 출사된 광(Le)을 입사시켜 균일한 광 강도 분포를 갖도록 보정 출사시키는 광 강도 분포 보정 광학계(20)와; 상기 광 강도 분포 보정 광학계(20)로부터 출사된 광(Le)을 반사시켜서 광로의 방향을 절곡하는 미러(30)와; 상기 미러(30)로 반사시킨 광(Le)을 전반사시켜 각각 소정의 제어 신호에 따라 공간 광 변조하는 복수의 화소부인 미소 미러(41)를 형성한 디지털 마이크로 미러 디바이스(digital micromirror device:DMD)(40)와; 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(40)에 의해 공간 광 변조되어 출사된 각 광(Le)을 투과시키는 전반사 프리즘(50)과; 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(40)의 미소 미러(41)에 의해 공간 광 변조시킨 각 광(Le)을 결상시키는 렌즈(61a),(61b)로 이루어지는 제 1 결상 광학계(61)와, 상기 제 1 결상 광학계(61)에 의해 결상시킨 각 광(Le)의 결상 위치 근처에 배치됨과 동시에 상기 각 광(Le)을 개별적으로 통과시키는 마이크로렌즈(63a)를 다수 배열하여 이루어지는 마이크로렌즈 어레이(63)와; 다수의 어퍼쳐(64a)로 이루어지는 어퍼쳐 어레이(64)와; 상기 각 마이크로렌즈(63a) 및 어퍼쳐(64a)를 통과한 각 광(Le)을 다시 노광면(70)에 결상시키는 렌즈(62a),(62b)로 이루어지는 제 2 결상 광학계(62) 등으로 이루어져 있다.An example of an exposure apparatus configured in a maskless exposure method will be described with reference to FIGS. 1A, 1B and 1C, a light source 10 for emitting (emitting) light; A light intensity distribution correction optical system 20 for correcting and outputting the light Le emitted from the light source 10 to have a uniform light intensity distribution; A mirror 30 for bending the direction of the optical path by reflecting the light Le emitted from the light intensity distribution correction optical system 20; A digital micromirror device (DMD) in which a micromirror 41, which is a plurality of pixel units, which totally reflects the light Le reflected by the mirror 30 and spatially modulates the light according to a predetermined control signal, is formed ( 40); A total reflection prism (50) for transmitting each light (Le) emitted by the spatial light modulated by the digital micro mirror device (40); A first imaging optical system 61 consisting of lenses 61a and 61b for imaging each light Le that is spatially light-modulated by the micromirror 41 of the digital micromirror device 40, and the first A microlens array 63 formed by arranging a plurality of microlenses 63a arranged near the imaging position of each light Le formed by the imaging optical system 61 and passing each light Le individually; ; An aperture array 64 composed of a plurality of apertures 64a; With a second imaging optical system 62 or the like consisting of lenses 62a, 62b for imaging each light Le passing through the microlenses 63a and apertures 64a on the exposure surface 70 again. consist of.

그러나, 이와 같은 종래의 마스크 리스 노광장치(100)는 상기 제 1 결상 광학계(61)에서 화소(미세미러)의 크기가 13.8um이고, 화소 간의 간격이 1um로 형성된 디지털 마이크로 미러 디바이스(40)의 상을 마이크로 렌즈 어레이(63)에 확대 결상시키는데 상기 제 1 결상 광학계(61)의 성능이 완벽하거나 제작시 정렬이 완벽할 경우 확대된 상의 모양이 도 1c와 같은 모양으로 화소의 간격이 완벽하게 나타나겠지만, 실제 상황에서는 렌즈의 분해능과 왜곡, 수차, 정렬 오차 등에 의하여 각 화소로 입사되는 광이 번지거나 위치 오차가 발생하여 이웃하는 화소에 영향을 미치게 된다. 이는 결과적으로 상기 노광면(70)에서의 노광 성능에 영향을 미치게 되어 원하는 형상의 무늬를 완벽하게 구현하기가 어려운 문제점이 있었다.However, such a conventional maskless exposure apparatus 100 of the digital micromirror device 40 in which the size of a pixel (micromirror) is 13.8 μm and the interval between pixels is 1 μm in the first imaging optical system 61 is described. When the image is enlarged and imaged on the micro lens array 63, when the performance of the first imaging optical system 61 is perfect or the alignment is perfect during manufacturing, the enlarged image is shaped as shown in FIG. However, in actual situations, light incident on each pixel may be blurred or positional errors may occur due to resolution, distortion, aberration, and alignment error of the lens, thereby affecting neighboring pixels. As a result, it affects the exposure performance on the exposure surface 70, there is a problem that it is difficult to implement the pattern of the desired shape perfectly.

뿐만 아니라, 상기 화소의 크기가 통상 13.8um이고, 어퍼처 어레이(64)의 크기는 3um 정도일 때, 상기 마이크로렌즈(63a)를 통해 입사되는 광이 효율적으로 어퍼처(64a)를 투과하지 못하고 개략 20% 정도만 투과하게 된다. 즉, 상기 마이크로렌즈(63a)는 통상 볼록렌즈로 형성되므로, 각 광(Le)이 상기 마이크로 렌즈(63a)를 통과하면서 일부는 굴절, 확산 등에 의해 완벽하게 집광 및 투과되지 못하고 광량의 손실이 일어나 작은 크기의 어퍼쳐(aperture)(64a)로 구성된 어퍼쳐 어레이(aperture array)(64)에 광(Le)이 효율적으로 출사되지 못하는 문제점이 있었다 In addition, when the size of the pixel is typically 13.8 um and the size of the aperture array 64 is about 3 um, light incident through the microlens 63a does not efficiently transmit through the aperture 64a and is roughly outlined. Only about 20% is transmitted. That is, since the microlens 63a is generally formed as a convex lens, each light Le passes through the microlens 63a while a part of the microlens 63a is not completely condensed and transmitted through refraction or diffusion, and thus a loss of light amount occurs. There was a problem in that light (Le) could not be efficiently emitted to an aperture array 64 composed of a small size of aperture 64a.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 디지털 마이크로 미러 디바이스에 의해 변조된 광을 결상시키는 제 1 결상 광학계를 통과한 후에 광을 반사 방식 금속재의 넓은 입사부와 좁은 출사부를 갖는 다수의 터널로 입사시켜 터널의 내측 면에서 반사시켜 광량 손실 없이 출사되도록 하며, 터널의 바깥으로 일부 확산 되는 광은 터널 외측 부분에 형성되는 확산광 차단부에 의해 차단되도록 하여 터널의 출사부에서 나온 광이 이웃하는 화소에 영향을 주지 않게 함으로써, 노광 성능 향상을 이루도록 한 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wide incidence portion of a reflective metal material after passing through a first imaging optical system for imaging light modulated by a digital micromirror device. And enters into a plurality of tunnels having a narrow exit portion and reflects from the inner side of the tunnel so that the light exits without loss of light quantity, and the light partially diffused out of the tunnel is blocked by a diffused light blocking unit formed at the outer portion of the tunnel. It is to provide a micro-tunnel array for an exposure apparatus having a diffused light blocking function that does not affect the neighboring pixels by the light emitted from the exit portion of the.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 빛을 출사(방출)하는 광원(光源)과, 상기 광원으로부터 출사 되는 광을 각각 제어 신호에 따라 변조하는 복수의 화소부가 제공되는 디지털 마이크로 미러 디바이스 소자와, 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스 소자의 각 화소부에 의해 변조된 광을 결상하여 상기 각 화소부의 상을 결상시키는 광학계 및 상기 화소부에 의해 변조되고 상기 광학계를 통과한 광이 각각 입사하는 복수의 마이크로 터널로 이루어지는 마이크로 터널 어레이를 포함하고, 상기 변조된 광에 의한 상을 감광 재료 상에 결상하는 결상 광학계를 구비하는 노광장치에 있어서, 상기 마이크로 터널 어레이는, 광 입사부는 넓게 형성되고 광 출사부는 좁게 형성되며, 일 측으로는 확산광 차단부를 형성하여 이웃 화소에 영향을 주는 확산 광을 차단하고, 투과하는 광은 집광시켜 광량이 상승 되도록 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a digital micromirror device device provided with a light source for emitting (emitting) light, and a plurality of pixel units for modulating the light emitted from the light source according to a control signal, respectively; An optical system for forming light modulated by each pixel unit of the digital micromirror device to form an image of each pixel unit, and a plurality of micro tunnels into which light modulated by the pixel unit and light passing through the optical system are respectively incident. An exposure apparatus comprising a micro-tunnel array comprising: an imaging optical system for forming an image by the modulated light on a photosensitive material, wherein the micro-tunnel array has a wide light incident portion and a narrow light output portion; On one side, a diffused light blocking unit is formed to diffuse diffused light affecting neighboring pixels. Stage, and the transmitted light which is characterized in that a quantity of light to be condensed to the rise.

선택적으로, 상기 확산광 차단부는 상기 마이크로 터널 어레이의 각 마이크로 터널의 경계 부분에 일체로 형성되거나, 각 마이크로 터널의 경계 부분에 분리 형성되는 것 중, 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In some embodiments, the diffuse light blocking unit may be integrally formed at a boundary portion of each micro-tunnel of the micro-tunnel array or separately formed at a boundary portion of each micro-tunnel.

상기 마이크로 터널은 입사부로 입사되는 광은 입사 후 내측면에서 반사 진행시키고, 마이크로 터널의 바깥으로 일부 확산 되는 광은 확산광 차단부에 의해 차단되도록 한 것을 특징으로 한다.The micro-tunnel is characterized in that the light incident to the incident portion proceeds to the reflection from the inner side after the incident, the light partially diffused to the outside of the micro-tunnel is blocked by the diffuse light blocking unit.

상기 마이크로 터널은 입사부와 출사부의 내 측면이 입사되는 광의 반사를 용이하게 하도록 반사 가능한 물질이나 반사 코팅된 미러와 같은 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The micro-tunnel is formed of a material such as a reflective material or a reflective coated mirror to facilitate the reflection of the light incident on the inner side of the incident part and the exit part.

상기 마이크로 터널 어레이는 입사부와 출사부를 갖는 각 마이크로 터널이 입사부와 입사부 간에 간격이 없이 다수 배열 형성되거나, 또는 입사부와 입사부 간에 상호 간격을 두고 다수 배열형성되는 것 중, 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The micro-tunnel array is formed of any one of a plurality of micro-tunnels having an incidence portion and an incidence portion formed in a plurality of arrays without a gap between the incidence portion and the incidence portion, or a plurality of micro-tunnels formed in the spaced interval between the incidence portion and the incidence portion. It is characterized by.

이상에서와 같은 본 발명은 광의 입사부는 넓게 하고, 출사부는 좁게 하여 제1결상렌즈로부터 입사되는 광을 반사를 이용하여 집광시키고, 또 확산광 차단부를 형성하여 화소의 광이 번지거나 이동하여 이웃하는 화소에 영향을 주지 않도록 광의 확산을 차단함으로써, 보다 효과적으로 광이 집광 및 투과되도록 하여 광량을 손실 없이 100% 사용가능할 수 있도록 함과 동시에 노광성능을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.In the present invention as described above, the incident part of the light is widened and the exit part is narrowed to condense the light incident from the first imaging lens by reflection, and to form a diffused light blocking part so that the light of the pixel is spread or moved to neighboring areas. By blocking the diffusion of light so as not to affect the pixel, the light can be collected and transmitted more effectively, so that the amount of light can be used 100% without loss, and the exposure performance can be improved.

도 1a는 종래의 마이크로 렌즈 어레이를 설치한 노광장치를 나타낸 도면이다.
도 1b는 종래의 마이크로 렌즈 어레이를 광이 투과하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 1c는 디지털 마이크로 렌즈 디바이스를 확대하여 화소와 화소간의 간격을 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명에 따른 마이크로 터널의 바람직한 일 실시 예인 사각뿔 형상을 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 발명에 따른 마이크로 터널의 바람직한 다른 실시 예인 사각뿔과 원뿔의 조합 형상을 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명에 따른 마이크로 터널의 바람직한 또 다른 실시 예인 원뿔형상을 나타낸 도면이다.
도 3a는 본 발명에 따른 사각뿔 형상의 마이크로 터널을 틈이 없이 배열하고, 확산광 차단부를 분리 형성한 마이크로 터널 어레이의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명에 따른 사각뿔 형상의 마이크로 터널을 반사 방식의 금속재에 상호 간격(틈)을 두고 다수 형성한 마이크로 터널 어레이를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 마이크로 터널의 광로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로 터널의 길이와 입사각에 따른 반사각, 출사각 등의 변화를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 마이크로 터널의 어레이의 사용 상태를 나타낸 도면이다.1A is a view showing an exposure apparatus provided with a conventional micro lens array.
1B is a view illustrating a state in which light passes through a conventional micro lens array.
FIG. 1C is a diagram illustrating a pixel-to-pixel spacing by enlarging a digital microlens device. FIG.
Figure 2a is a view showing a square pyramid shape which is a preferred embodiment of the micro-tunnel according to the present invention.
Figure 2b is a view showing a combination shape of a square pyramid and a cone, which is another preferred embodiment of the microtunnel according to the present invention.
Figure 2c is a view showing the cone shape which is another preferred embodiment of the micro-tunnel according to the present invention.
3A is a view illustrating an embodiment of a micro-tunnel array in which a rectangular pyramid-shaped microtunnel according to the present invention is arranged without a gap, and the diffused light blocking unit is separated and formed.
FIG. 3B is a view illustrating a microtunnel array in which a plurality of quadrangular pyramid-shaped microtunnels are formed in a reflective metal material with a gap therebetween.
4 is a view showing an optical path of the micro-tunnel of the present invention.
5 is a view schematically showing a change in reflection angle, emission angle, etc. according to the length and incidence angle of the micro-tunnel according to the present invention.
6 is a view showing a state of use of the array of micro-tunnel according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Here, the components having the same function in all the following drawings are omitted by repeated reference to the same reference numerals, and the following terms are defined in consideration of functions in the present invention, which is a unique commonly used meaning It should be interpreted as.

도 2 내지, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마이크로 터널 어레이(200)는, 광(Le)이 들어가는 입사부(201a)는 출사부(210b)에 비해 넓게 형성되고, 출사부(210b)는 좁게 형성되는 마이크로 터널(210), (220), (230) 중, 어느 하나가 다수 배열 형성된다.2 to 6, in the micro-tunnel array 200 of the present invention, the incidence portion 201a into which the light Le enters is formed wider than the emission portion 210b, and the emission portion 210b. ) Is narrowly formed of any one of a plurality of micro-tunnels 210, 220, 230 are arranged.

즉, 상기 마이크로 터널 어레이(200)는 사각뿔 형상을 이루는 마이크로 터널(210), 사각뿔과 원뿔의 조합형상을 이루는 마이크로 터널(220), 원뿔형상을 이루는 마이크로 터널(230)로 형성될 수 있다.That is, the micro-tunnel array 200 may be formed of a microtunnel 210 having a quadrangular pyramid shape, a microtunnel 220 having a combination shape of a quadrangular pyramid and a cone, and a microtunnel 230 having a conical shape.

예컨대, 조합형상의 경우에는 도 2b에 도시된 바와 같이 마이크로 터널(220)의 광(Le) 입사부(220a)는 디지털 마이크로 미러 디바이스 화소(digital micromirror device pixel)의 모양과 동일한 사각으로 형성되고, 출사부(220b)는 최종 원하는 패턴의 형태에 따라 사각형, 원형, 다각형으로 형성될 수 있다.For example, in the case of the combined shape, as shown in FIG. 2B, the light incident part 220a of the micro tunnel 220 is formed in the same quadrangular shape as that of the digital micromirror device pixel. The exit unit 220b may be formed in a rectangle, a circle, and a polygon according to the shape of the final desired pattern.

특히, 상기와 같은 마이크로 터널(210),(220),(230)로 이루어지는 마이크로 터널 어레이(200)에는 확산광 차단부(211)가 일체로 형성되거나 또는 분리 형성된다.In particular, the diffused light blocking unit 211 is integrally formed or separated from the microtunnel array 200 including the microtunnels 210, 220, and 230.

구체적으로는 도 3a에 도시된 바와 같이 마이크로 터널 어레이(200)는, 각 마이크로 터널(210)의 일측 즉, 각 마이크로 터널(210)의 입사부(210a)가 상호 간격(틈)이 없이 연이어지게 배열 형성되고, 상기 입사부(210a)와 입사부(210a)의 경계부분 전면에 별도로 제작된 확산광 차단부(211)를 형성한다.Specifically, as shown in FIG. 3A, the micro-tunnel array 200 may have one side of each micro tunnel 210, that is, the incidence portions 210a of the micro tunnels 210 connected to each other without a gap. The diffusion light blocking unit 211 is formed in an array and separately manufactured in front of the boundary portion between the incident part 210a and the incident part 210a.

이러한 구성은 별도로 제작되는 확산광 차단부(211)가 각 마이크로 터널(210)의 입사부(210a)와 떨어져 분리형성되거나, 각 마이크로 터널(210)의 입사부(210a)와 입사부(210a) 사이에 일체를 이루도록 형성될 수 있다.Such a configuration may include a separately formed diffused light blocking unit 211 separated from the incidence portion 210a of each micro tunnel 210 or the incidence portion 210a and the incidence portion 210a of each micro tunnel 210. It can be formed to be integral between.

또, 본 발명에 따른 마이크로 터널 어레이(200)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 광 입사부(210a)와 출사부(210b)를 갖는 사각뿔 형상을 이루는 마이크로 터널(210)을 반사 방식의 금속재에 입사부(210a)와 입사부(210a)가 상호 간격을 두고 다수 배열되도록 형성함으로써, 확산 광의 차단을 위한 별도의 확산광 차단부(211)를 형성하지 않고, 일체형의 확산광 차단부(211)가 형성 되도록 한 것이다.In addition, the micro-tunnel array 200 according to the present invention, as shown in FIG. 3b, the micro-tunnel 210 having a rectangular pyramid shape having a light incident portion 210a and an exit portion 210b is formed on a reflective metal material. By forming the incidence portion 210a and the incidence portion 210a to be arranged at a plurality of intervals, the integrated diffused light blocking portion 211 is not formed without forming a separate diffused light blocking portion 211 for blocking the diffused light. Will be formed.

즉, 상기 마이크로 터널 어레이(200)를 반사 가능한 금속재를 이용하여 확산광의 차단과 입사광의 집광 투과를 이루도록 한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 광의 반사 가능한 금속재료의 내부에 광의 입사부(210a)와 출사부(210b)가 형성된 구멍 형태의 마이크로 터널(210)을 다수 배열 형성하여 각 마이크로 터널(210)의 입사부(210a)로 입사되는 광(Le)은 입사 후, 반사 가능한 마이크로 터널(210)의 측면을 통해 반사 진행시키고, 마이크로 터널(210)의 바깥으로 일부 확산 되는 광(Le)은 마이크로 터널(210)의 광 입사부(210a) 외 측 부분에 형성되는 확산광 차단부(211)에 의해 차단되도록 함으로써, 이웃 화소에 영향을 주는 확산 광(Le)은 자연적으로 차단되게 하였다.That is, the micro-tunnel array 200 is formed by using a reflective metal material to block diffused light and transmit incident light. More specifically, the light incident part 210a and the light exit inside the reflective metal material. A plurality of micro-tunnels 210 having a hole shape in which the portions 210b are formed are formed, and the light Le incident to the incidence portions 210a of the micro-tunnels 210 is reflected thereafter. Reflected light is propagated through the side surface, and the light Le partially diffused to the outside of the micro tunnel 210 is diffused by the light blocking part 211 formed at the outside portion of the light incident part 210a of the micro tunnel 210. By being blocked, diffused light Le affecting neighboring pixels is naturally blocked.

또, 상기 마이크로 터널(210)은 광 입사부(210a)와 광 출사부(210b)의 내 측면이 입사되는 광의 반사를 용이하게 하도록 반사 가능한 물질이나 반사 코팅된 미러와 같은 물질로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the micro-tunnel 210 is preferably formed of a material such as a reflective material or a reflection-coated mirror to facilitate the reflection of the light incident on the inner side of the light incident part 210a and the light exiting part 210b. Do.

이와 같이, 상기 마이크로 터널 어레이(200)는 입사부와 출사부를 갖는 각 마이크로 터널(210)이 입사부(210a)와 입사부(210a) 간에 간격이 없이 다수 배열 형성되거나, 또는 입사부(210a)와 입사부(210a) 간에 상호 간격을 두고 다수 배열형성되는 것으로 구성할 수 있다.As described above, the micro-tunnel array 200 is formed of a plurality of micro-tunnels 210 having an incidence part and an outgoing part are arranged in a large number without an interval between the incidence part 210a and the incidence part 210a, or the incidence part 210a. And the plurality of arrangements may be formed at intervals between the incidence portions 210a.

한편, 상기와 같이 마이크로 터널(210)이 배열된 마이크로 터널 어레이(200)를 형성할 경우에는 최초의 입사각이 15°이고, 터널(210) 내측 면의 경사각이 10°라고 가정하면 내측 면에서 반사할 때 내측 면과 25°각도를 이루게 되고, 최종 출사시에도 35°가 된다.On the other hand, in the case of forming the micro-tunnel array 200 in which the micro-tunnel 210 is arranged as described above, it is assumed that the initial incident angle is 15 °, and the inclination angle of the inner surface of the tunnel 210 is 10 °, which is reflected from the inner surface. When you make a 25 ° angle with the inner surface, and 35 ° even at the final exit.

즉, 미러와 같이 반사 가능한 마이크로 터널(210)의 경계면에서 광(Le)의 입사나 반사시에는 스넬의 법칙에 의거 n sinθ = n' sinθ' 이 적용되는데 이때, 공기 중의 굴절률은 1이므로 마이크로 터널(210)에서의 입사각과 반사각은 동일하다.That is, n sin θ = n 'sin θ' is applied according to Snell's law when the light Le is incident or reflected on the boundary surface of the reflective micro tunnel 210 such as a mirror. The incident angle and the reflected angle at 210 are the same.

상기 마이크로 터널(210)의 입사부(210a) 크기가 13.8um이고, 출사부(210b) 크기가 3um인 경우의 광(Le)의 입사각을 15°로 두고 설명하였으나, 실제 경우에는 이보다 15°보다 상당한 작은 값이 된다. When the incident portion 210a of the micro-tunnel 210 has a size of 13.8 μm and the output portion 210b has a size of 3 μm, the angle of incidence of the light Le is set to 15 °. It is a fairly small value.

실제 경우의 입사각은 분해능으로부터 계산이 가능하다. 즉 최초 패턴을 형성하는 디지털 마이크로 미러 디바이스 화소(digital micromirror device pixel)의 사이즈(size)는 13.8um이고, 화소(pixel) 간격은 1um 정도이다. 마이크로 터널 어레이(200) 앞에 있는 제 1 결상 광학계(beam expander)의 분해능 성능은 최저 13.8um, 최고 1um이라고 볼 수 있다. The actual incident angle can be calculated from the resolution. That is, the size of the digital micromirror device pixels forming the initial pattern is 13.8 um, and the pixel interval is about 1 um. The resolution performance of the first imaging expander (beam expander) in front of the micro-tunnel array 200 can be seen as a minimum of 13.8um, 1um.

상기 분해능에 대한 식은 통상 [ 분해능 = λ(광의 파장) / ( 2 × NA(렌즈 개구수) ) ] 로 주어지고 이 식의 결과는 MTF(Modulation Transfer Function : 피사체의 상과 렌즈를 통과하여 실제로 촬상 면에 맺힌 렌즈의 상의 형태를 비교하여 나타낸 값)값이 0.4 정도인 경우의 NA를 나타내게 된다.The formula for the resolution is given by [resolution = λ (wavelength of light) / (2 × NA (lens numerical aperture))], and the result of this expression is actually captured by passing through the image transfer lens and the lens of the subject. The value shown by comparing the shape of the image of the lens formed on the surface is shown as NA when the value is about 0.4.

즉, 파장(λ)을 자외선 0.365um 라고 하고 적당히 0.35um을 적용하면 13.8 um (최저 분해능) = 0.35 um / (2 × NA) => NA = n sinθ = 0.01268로서, n은 공기 굴절률 1.0이고, 각도 θ = 0.73°가 된다.In other words, when the wavelength λ is 0.365 um and 0.35 um is appropriately applied, 13.8 um (minimum resolution) = 0.35 um / (2 × NA) => NA = n sinθ = 0.01268, where n is an air refractive index of 1.0, Angle θ = 0.73 °.

최고 분해능 1um를 적용하면 θ = 10.08 도가 되어 본 발명에서 실시 예로든 최초 입사각 15°보다는 작은 값이 된다. When the maximum resolution of 1um is applied, θ = 10.08 degrees, which is smaller than the initial angle of incidence of 15 ° in the present invention.

여기서, 본 발명의 마이크로 터널(210)의 길이를 결정하기 위한 입사각(β)을 적당히 중간값인 3°를 대입하면 다음과 같다.Here, if the angle of incidence β for determining the length of the microtunnel 210 of the present invention is appropriately substituted with an intermediate value of 3 °, it is as follows.

즉, 마이크로 터널(210)의 길이(L)를 결정하는 첫 번째 방법은 최초의 광(Le)이 입사 후 상측 끝단을 향하여 상측에서 하측으로 경사각을 가지고 입사 후 마이크로 터널(210) 내측 면에서 그대로 진행 후, 1번 반사하고 난 후, 출사부(210b) 상측 끝단으로 출사하는 경우로서, 입사부(210a)의 크기(D1)는 13.8um, 출사부(210b)의 크기(D2)는 3um이고, 입사각(a)을 상측에서 하측으로 3°, 경사각(b)을 1.5도라고 하면,That is, the first method of determining the length (L) of the micro-tunnel 210 has the inclination angle from the upper side to the lower side toward the upper end after the initial light (Le) is incident on the inside surface of the micro-tunnel 210 after the incident After proceeding, after reflecting once, and exiting to the upper end of the exit portion 210b, the size (D1) of the incident portion 210a is 13.8um, the size (D2) of the exit portion 210b is 3um If the angle of incidence a is 3 degrees from the top to the bottom and the inclination angle b is 1.5 degrees,

L(길이) = D1/(tan a + tan b) + D2/(tan (a + 2b) - tan b) ----------------- (식 1)L (length) = D1 / (tan a + tan b) + D2 / (tan (a + 2b)-tan b) ----------------- (Equation 1)

= 13.8 / (tan 3 + tan 1.5) + 3 / (tan 6 - tan 1.5 ) = 213.64um 가 된다.= 13.8 / (tan 3 + tan 1.5) + 3 / (tan 6-tan 1.5) = 213.64 um.

두 번째 방법은 최초의 광(Le)이 마이크로 터널(210) 입사부(210a)의 상측 끝단을 향하여 광축과 평행하게 입사 후 마이크로 터널(210) 내측 면에 1번 반사 후 그대로 진행하여 반사하지 않고 출사부(210b)의 하측 끝단으로 출사하는 경우로서, 마이크로 터널(210) 입사부(210a)의 크기(D1)는 13.8um, 경사각(b)을 1.5°라고 한다면, In the second method, the first light Le is incident parallel to the optical axis toward the upper end of the incidence portion 210a of the micro-tunnel 210, and then once reflected on the inner surface of the micro-tunnel 210, it proceeds as it is without being reflected. In the case of exiting to the lower end of the exit portion 210b, if the size D1 of the incident portion 210a of the microtunnel 210 is 13.8 um and the inclination angle b is 1.5 °,

L(길이) = D1 / ( tan b + tan 2b) ------ (식 2)L (length) = D1 / (tan b + tan 2b) ------ (Equation 2)

= 13.8 / ( tan 1.5 + tan 3 ) = 175.586um 가 된다.= 13.8 / (tan 1.5 + tan 3) = 175.586 um.

이때, 상기 출사부(210b)의 크기(D2)는 다음의 식에 의하여 At this time, the size (D2) of the exit unit 210b by the following equation

D2 = D1(1 - (2 tan b) / (tan b + tan 2b))D2 = D1 (1-(2 tan b) / (tan b + tan 2b))

= 13.8 ×(1 -(2 tan 1.5) / (tan 1.5 + tan 3))= 13.8 × (1-(2 tan 1.5) / (tan 1.5 + tan 3))

= 4.604um 이다.= 4.604 um.

세 번째 방법은 최초의 광(Le)이 마이크로 터널(210) 입사부(210a) 상측 끝단을 향하여 상측으로 경사를 가지고 입사 후, 내측 면에 1번 반사하고 그대로 진행하여 하측에서 반사하지 않고 출사부(210b)의 하측 끝단으로 출사하는 경우로서, 입사부(210a)의 크기(D1)는 13.8um, 경사각(b)을 1.5°라고 하고, 최초 광선이 3°의 입사각(a)으로 입사하고, 최종 출사 광(Le)이 마이크로 터널(210)의 입사면 상부 끝에서 1번 반사한 후 출사면의 하부 끝을 통과한다고 가정한다. In the third method, the first light Le is inclined upwardly toward the upper end of the incidence portion 210a of the micro-tunnel 210, and then is reflected once on the inner side and proceeds as it is without being reflected from the lower side. In the case of exiting to the lower end of 210b, the size D1 of the incidence portion 210a is 13.8 um, the inclination angle b is 1.5 °, and the first ray is incident at the incidence angle a of 3 °. It is assumed that the final exit light Le passes through the lower end of the exit plane after reflecting once at the upper end of the entrance plane of the micro-tunnel 210.

최초 입사전 3°의 값은 경사각을 갖는 터널(210) 내측 면 상부에서 반사를 하여 측면과 만나는 각도 및 반사 후의 각도는 4.5°(3 + 1.5)이고, 광축과 이루는 출사 각도는 6°(4.5 + 1.5)가 된다.The value of 3 ° before the initial incidence is 4.5 ° (3 + 1.5), which is reflected from the upper side of the tunnel 210 inside the inclined angle and meets the side, and the angle after reflection is 6 ° (4.5). + 1.5).

이리하여 최종 출사 광(Le)이 마이크로 터널(210)의 입사면 상부 끝에서 1번 반사한 후 출사면의 하부 끝을 통과한다면, Thus, if the final exit light Le reflects once from the upper end of the entrance face of the micro-tunnel 210 and then passes through the lower end of the exit face,

L = D1 / (tan (a + 2b) ＋ tan b)) ------ (식 3)L = D1 / (tan (a + 2b) + tan b)) ------ (Equation 3)

= 13.8 / (tan 6 + tan 1.5) = 105.11um 가 된다.= 13.8 / (tan 6 + tan 1.5) = 105.11 um.

이때, 상기 출사부(210b)의 크기(D2)는 다음의 식에 의하여At this time, the size (D2) of the exit unit 210b by the following equation

D2 = L (tan (a + b) - tan b)D2 = L (tan (a + b)-tan b)

= 105. 11 ×(tan 6 - tan 1.5)= 105. 11 × (tan 6-tan 1.5)

= 8.295um 이다.= 8.295 um.

이로써, 본 발명에 따른 마이크로 터널(210)의 길이는 최소 105.11um에서 최대 213.6um 까지 할 수 있는데. 상기 첫 번째 경우는 출사부(210b)의 크기가 3um인데 반하여 두 번째와 세 번째 경우는 출사부의 크기가 다르게 나타나고 있다. 그러므로 출사부(210b)의 크기를 원하는 크기로 하기 위해서는 터널(210)의 내 측면 경사각을 조정하면 된다. 이는 전체 투과 광량과 제작의 효율성을 생각하여 결정하는 것이 바람직하다.Thus, the length of the micro-tunnel 210 according to the present invention can be up to a minimum of 105.11um to 213.6um. In the first case, the size of the exit unit 210b is 3um, whereas in the second and third cases, the size of the exit unit is different. Therefore, in order to make the size of the exit portion 210b the desired size, the inner side inclination angle of the tunnel 210 may be adjusted. This is preferably determined in consideration of the total amount of transmitted light and the production efficiency.

다시 말해, 1번 반사인 경우 터널의 길이는 3°의 입사각으로 입사할 경우 공식은, 최장 : L = D1 / (tan α + tan b) +D2 / (tan (a + 25) - tan b)이고, 최단 : L = D1 / ((tan (a + 2b) ＋ tan 2b))이다.In other words, in the case of reflection 1, the length of the tunnel is incident at an angle of incidence of 3 °, the formula is longest: L = D1 / (tan α + tan b) + D2 / (tan (a + 25)-tan b) And the shortest: L = D1 / ((tan (a + 2b) + tan 2b)).

본 발명의 마이크로 터널(210)은 노광장치의 집광효율 및 노광 선폭, 제작의 효율성에 따라 마이크로 터널(210)의 전장이 긴 것을 적용하거나, 전장이 짧은 것을 선택하여 형성하는 것이 바람직하다.The microtunnel 210 of the present invention is preferably formed by applying a long electric field of the microtunnel 210 or selecting a short electric field according to the light collecting efficiency, the exposure line width, and the production efficiency of the exposure apparatus.

예컨대, 마이크로 터널(210)의 전장은 상기 식 1, 2, 3과 같이 계산되며, 전장의 범위는 1번 반사시 최대는 식 1, 최소는 식 3으로 계산한다.For example, the total length of the micro-tunnel 210 is calculated as in Equations 1, 2, and 3, and the range of the electric field is calculated as Equation 1 and Equation 3 when the maximum reflection is performed once.

즉, 상기 마이크로 터널(210)은 1번 반사를 할 경우 전장(L)의 범위는 최장 L = D1 / (tan a + tan b) ＋ D2 / (tan (α+2b) - tan b) 이고,That is, when the micro-tunnel 210 reflects once, the range of the full length L is the longest L = D1 / (tan a + tan b) + D2 / (tan (α + 2b)-tan b),

최단 L = D1 / (tan (a + 2b) + tan b)) 이므로, 노광장치의 집광효율 및 노광 선폭, 제작의 효율성에 따라 상기 범위 내의 마이크로 터널(210)을 선택 형성하게 된다.Since the shortest L = D1 / (tan (a + 2b) + tan b)), the microtunnel 210 within the above range is selected and formed according to the light condensing efficiency, the exposure line width, and the production efficiency of the exposure apparatus.

이로부터 정리하여 보면, 1번 반사 후 출사하는 경우에는 아래 표 2와 같다.In summary, when emitting after the first reflection is shown in Table 2 below.

최초입사각Initial incident angle 입사후 경사진 측면과의 각도Angle with inclined side after entering 1번 반사후 광축과의 각도Angle with optical axis after reflection 1 1번반사후 출사각Emission angle after the first reflection 00 1010 2020 2020 +15+15 2525 3535 3535 -15-15 -5-5 55 55 aa α + bα + b a+ 2ba + 2b a+ 2ba + 2b

이상에서 1번의 반사에 대해여 설명하였으나, 두번 또는 세번 이상 다중 반사도 가능하다.Although one reflection has been described above, multiple reflections of two or three times are possible.

즉, 2번 반사 후 출사하는 경우에는 표 3과 같다.That is, in the case of emitting after reflection twice, it is shown in Table 3.

최초입사각Initial incident angle 굴절후 경사면과의 각도Angle with slope after refraction 1번반사후 광축과의 각도Angle with optical axis after the first reflection 2번반사후 광축과의 각도Angle with optical axis after second reflection 2번반사후 출사각Emission angle after the second reflection 00 1010 2020 4040 4040 +15+15 2525 3535 5555 5555 -15-15 -5-5 55 2525 2525 aa a + ba + b a + 2ba + 2b a + 4ba + 4b a + 4ba + 4b

계속해서 3번 반사 이상 다중반사(m번)에 대한 최종 출사각은 (a + 2mb)로 주어진다.Subsequently, the final exit angle for multiple reflections (number m) over three reflections is given by (a + 2mb).

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention having the above-described structure will now be described.

먼저, 노광장치(100)를 이용하여 노광면(70) 중에 적층 되어 있는 감광 재료를 노광할 때에는 상기 광원(10)으로부터 출사된 광(Le)은 집광렌즈(21)와 로드 인티그레이터(22) 및 콜리메이트 렌즈(23)로 구성된 광 강도 분포 보정 광학계(20)에 의해 광 강도 분포가 개략 일정한 평행 광으로 보정되어 미러(30)에 의해 반사되어 광로의 방향을 절곡하여 디지털 마이크로 미러 디바이스(40)로 입사시킨다.First, when exposing the photosensitive material stacked in the exposure surface 70 using the exposure apparatus 100, the light Le emitted from the light source 10 is collected by the condenser lens 21 and the rod integrator 22. And the light intensity distribution correction optical system 20 composed of the collimated lenses 23 is corrected to substantially constant parallel light, reflected by the mirror 30 to bend the direction of the optical path, and thereby the digital micro mirror device 40. Incident).

상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(40)의 화소에 입사된 광(Le)은 공간 광 변조되어 미소 미러(41)가 온 상태일 때에 이 미소 미러(41)에 의해 반사되어 렌즈(61a),(61b)로 이루어지는 제 1 결상 광학계(61)를 투과하면서 광로의 광축 방향과 직교하는 동일 평면상 즉, 다수의 마이크로 터널(210)로 이루어지는 마이크로 터널 어레이(200)에 결상된다.The light Le incident on the pixel of the digital micromirror device 40 is spatially light modulated and is reflected by the micromirror 41 when the micromirror 41 is in an on state, thereby causing the lenses 61a and 61b to reflect. It forms in the micro-tunnel array 200 which consists of a plurality of micro-tunnels 210 on the same plane orthogonal to the optical axis direction of an optical path, while passing through the 1st imaging optical system 61 which consists of these.

이때, 상기 마이크로 터널 어레이(200)에 형성된 확산광 차단부(211)에 의해 디지털 마이크로 미러 디바이스(40) 및 제 1 결상 광학계(61)를 통해 입사되는 광(Le)이 이웃하는 마이크로 터널(210)로 확산 되는 것이 차단되어 이웃 화소에 영향을 미치지 않게 된다.At this time, the light Le incident through the digital micromirror device 40 and the first imaging optical system 61 by the diffuse light blocking unit 211 formed in the microtunnel array 200 is adjacent to the microtunnel 210. Diffusion is blocked so that neighboring pixels are not affected.

또한, 상기 마이크로 터널(210)은 광 입사부(210a)의 크기가 광 출사부(210b)의 크기보다 크게 형성, 예컨대 광 입사부(210a)의 크기는 13.8um이고, 광 출사부(210b)의 크기는 3um로 구성되어 있기 때문에 광로에서, 13.8um면적의 광 입사부(210a)로 들어오는 광(Le)이 반사에 의하여 3um 면적의 광 출사부(210b)로 모두 투과하게 된다.In addition, the micro-tunnel 210 has a larger size of the light incident portion 210a than the size of the light emitting portion 210b, for example, the size of the light incident portion 210a is 13.8 um, and the light emitting portion 210b is formed. Since the size of is composed of 3um, in the optical path, the light (Le) coming into the light incident portion 210a of the 13.8um area is transmitted through the light output portion 210b of the 3um area by reflection.

따라서, 일부 확산되는 광은 확산광 차단부(211)에 의해 차단되어 이웃하는 화소에 영향을 주지 않게 됨은 물론 효과적으로 집광 되어 광량의 손실도 없게 되므로 광량을 거의 100% 사용할 수 있게 되어 종래에 비해 더욱더 월등히 광량을 상승시키게 된다.Therefore, the part of the diffused light is blocked by the diffused light blocking unit 211, so as not to affect the neighboring pixels, as well as effectively condensed and there is no loss of light amount, almost 100% of the light amount can be used. It will increase the amount of light significantly.

이후, 상기 마이크로 터널 어레이(200) 중에 결상된 광(Le)은 바로 렌즈(62a),(62b)로 이루어지는 제 2 결상 광학계(62)를 거치면서 확대되어 노광면(70)의 감광 재료상에 배선 패턴의 상이 형성되고, 감광 재료상의 각 노광 영역을 효과적으로 노광하게 되므로 노광 성능을 향상시킬 수 있다.Thereafter, the light Le formed in the micro-tunnel array 200 is enlarged while passing through the second imaging optical system 62 formed of the lenses 62a and 62b to be wired on the photosensitive material of the exposure surface 70. Since an image of a pattern is formed and each exposure area on the photosensitive material is effectively exposed, the exposure performance can be improved.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications, variations, and modifications to other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art to which the invention pertains.

100 : 노광장치 10 : 광원
20 : 광 강도 분포 보정 광학계 21 : 집광렌즈
22 : 로드 인티그레이터 23 : 콜리메이트렌즈
30 : 미러
40 : 디지털 마이크로 미러 디바이스
41 : 미소 미러 50 : 프리즘
60 : 결상 광학계 61 : 제 1 결상 광학계
61a, 61b : 렌즈 62 : 제 2 결상 광학계
62a, 62b : 렌즈 63 : 마이크로렌즈 어레이
63a : 마이크로렌즈 70 : 노광면
200 : 마이크로 터널 어레이 210 : 마이크로 터널
210a : 입사부 210b : 출사부
211 : 확산광 차단부 100 exposure apparatus 10 light source
20: light intensity distribution correction optical system 21: condensing lens
22: road integrator 23: collimated lens
30: mirror
40: digital micro mirror device
41: Smile Mirror 50: Prism
60: imaging optical system 61: first imaging optical system
61a, 61b: Lens 62: Second imaging optical system
62a, 62b: lens 63: microlens array
63a: microlens 70: exposure surface
200: micro tunnel array 210: micro tunnel
210a: entrance part 210b: exit part
211: diffused light blocking unit

Claims (5)

빛을 출사(방출)하는 광원(光源)과, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 각각 제어 신호에 따라 변조하는 복수의 화소부가 제공되는 디지털 마이크로 미러 디바이스 소자와, 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스 소자의 각 화소부에 의해 변조된 광을 결상하여 상기 각 화소부의 상을 결상시키는 광학계를 포함하는 노광장치의 상기 화소부에 의해 변조되고 상기 광학계를 통과한 광이 각각 입사하는 복수의 마이크로 터널로 이루어지는 마이크로 터널 어레이에 있어서,
상기 마이크로 터널 어레이는, 광 입사부는 넓게 형성되고 광 출사부는 좁게 형성된 마이크로 터널이 연이어지게 배열되며, 상기 각 마이크로 터널의 경계부분으로는 이웃 화소에 영향을 주는 확산 광을 차단하고, 투과하는 광은 집광시켜 광량이 상승 되도록 하는 확산광 차단부가 형성되는 것을 특징으로 하는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이.A digital micromirror device element provided with a light source for emitting (emitting) light, a plurality of pixel parts for modulating the light emitted from the light source according to a control signal, and each pixel portion of the digital micromirror device To a micro-tunnel array comprising a plurality of micro-tunnels modulated by the pixel portion of the exposure apparatus including an optical system for forming an image modulated by the light and forming an image of each pixel portion, and to which light passing through the optical system is incident. In
In the micro-tunnel array, the light incidence part is formed to be wide and the light output part is arranged to be in succession, and the micro-tunnel is arranged in succession. And a diffused light blocking unit for condensing and increasing a light quantity. 청구항 1에 있어서, 상기 확산광 차단부는 상기 마이크로 터널 어레이의 각 마이크로 터널의 경계 부분에 일체로 형성되거나, 각 마이크로 터널의 경계 부분에 분리 형성되는 것 중, 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이.The diffused light blocking unit of claim 1, wherein the diffused light blocking unit is one of integrally formed at a boundary portion of each microtunnel of the microtunnel array or separately formed at a boundary portion of each microtunnel. Micro tunnel array for exposure apparatus having a function. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로 터널은 입사부로 입사되는 광은 입사 후 내측면에서 반사 진행시키고, 마이크로 터널의 바깥으로 일부 확산 되는 광은 확산광 차단부에 의해 차단되도록 한 것을 특징으로 하는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이.The diffused light blocking of claim 1, wherein the light incident to the incident part of the micro-tunnel is reflected from the inner side after the incident part, and the light partially diffused to the outside of the micro-tunnel is blocked by the diffused light blocking part. Micro tunnel array for exposure apparatus having a function. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로 터널은 입사부와 출사부의 내 측면이 입사되는 광의 반사를 용이하게 하도록 반사 가능한 물질이나 반사 코팅된 미러와 같은 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이.The method of claim 1, wherein the micro-tunnel is formed of a material such as a reflective material or a reflection-coated mirror to facilitate the reflection of the light incident on the inner side of the incidence and the exit portion is an exposure having a diffusion light blocking function Micro Tunnel Array for Devices. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로 터널 어레이는 입사부와 출사부를 갖는 각 마이크로 터널이 입사부와 입사부 간에 간격이 없이 다수 배열 형성되거나, 또는 입사부와 입사부 간에 상호 간격을 두고 다수 배열형성되는 것 중, 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산광 차단 기능을 갖는 노광장치용 마이크로 터널 어레이.

The method of claim 1, wherein the micro-tunnel array is formed in a plurality of arrays each micro-tunnel having the incidence and the exit portion without a gap between the incidence portion and the incidence portion, or a plurality of arrays are formed at a mutual interval between the incidence portion and the incidence portion. The micro-tuner array for exposure apparatus which has a diffused light blocking function characterized by the above-mentioned.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH055859A (en) * 1991-06-26 1993-01-14 Ricoh Co Ltd Imaging formation element and formation thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH055859A (en) * 1991-06-26 1993-01-14 Ricoh Co Ltd Imaging formation element and formation thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101391665B1 (en) * 2011-11-15 2014-05-27 주식회사 나래나노텍 Line Light Source and Light Source Module for Exposure Apparatus, and Exposure Apparatus and System for Forming Patterns Having the Same

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