KR101533690B1 - Modular optical apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모듈형 광학 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 선택적 전사 공정을 이용하여 기판에 존재하는 고성능 소자 중 일부를 유연 기판에 전사하는데 최적화된 것으로, 광학 장치가 다양한 형태로 구성될 수 있도록 각각의 구성이 모듈화 형태로 형성된 모듈형 광학 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a modular optical apparatus, and more particularly, to a modular optical apparatus which is optimized for transferring a part of a high-performance device existing on a substrate to a flexible substrate using a selective transfer process, To a modular optical device whose configuration is formed in a modular form.
Description
본 발명은 모듈형 광학 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 선택적 전사 공정을 이용하여 기판에 존재하는 고성능 소자 중 일부를 유연 기판에 전사하는데 최적화된 것으로, 광학 장치가 다양한 형태로 구성될 수 있도록 각각의 구성이 모듈화 형태로 형성된 모듈형 광학 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a modular optical apparatus, and more particularly, to a modular optical apparatus which is optimized for transferring a part of a high-performance device existing on a substrate to a flexible substrate using a selective transfer process, To a modular optical device whose configuration is formed in a modular form.
일반적으로 반도체 공정을 이용하는 고성능 소자들은 웨이퍼를 기반으로 한 코팅 공정, 노광 공정, 현상 공정, 식각 공정, 박막 공정, 이온주입 공정, 산화 공정, 확산 공정 등 다양한 방법을 통해 웨이퍼 상에 구현이 된다.In general, high-performance devices using a semiconductor process are implemented on a wafer by various methods such as a wafer-based coating process, an exposure process, a development process, an etching process, a thin film process, an ion implantation process, an oxidation process and a diffusion process.
이는 다이싱(Dicing), 다이본딩(Die bonding), 와이어본딩(Wire bonding), 몰딩(molding) 등의 패키징 공정을 통하여 부품의 형태를 가지게 된다. 우리가 흔히 볼 수 있는 반도체, 메모리 칩(Chip) 등이 이러한 과정을 통하여 생산이 이루어지게 된다.It has the form of parts through the packaging process such as dicing, die bonding, wire bonding, molding and so on. Semiconductor, memory chip (Chip) that we commonly see is produced through this process.
대부분의 반도체 공정은 고온, 고압을 비롯하여 다양한 화학적 환경 등의 가혹한 조건에서 공정이 이루어지고 있으므로 기판을 포함하여 공정에 사용되는 모든 재료들이 이에 적합한 형태이어야 한다.Most of the semiconductor processes are processed under harsh conditions such as high temperature, high pressure and various chemical environments. Therefore, all the materials used in the process including the substrate should be suitable for the process.
한편, 인쇄전자기술을 기반으로 유연한 소자 부품을 제작하고자 하는 시도가 이루어지고 있으며, 주로 디스플레이, RFID, 태양광발전 등 일부 제품군에 대해 적용하는 사례가 등장하고 있다.On the other hand, attempts have been made to fabricate flexible device parts based on printing electronic technology, and examples are being applied mainly to some product groups such as display, RFID, and solar power generation.
인쇄전자기술은 반도체 공정에 비해 비교적 낮은 온도이거나 상온에서 이루어지는 것이 일반적이며, 코팅공정, 프린팅 공정, 패터닝 공정 등에 의해 소자가 제작되며 배선 및 전극 형성을 위한 후공정과 접합이나 절단 등의 과정을 거쳐 유연한 부품을 얻을 수 있게 된다. Printing electronic technology is generally performed at a relatively low temperature or at room temperature as compared with a semiconductor process. The device is manufactured by a coating process, a printing process, a patterning process, etc., and is subjected to a post-process for bonding and cutting Flexible parts can be obtained.
종래의 소자 제작을 위한 공정은 각각의 방법에 따라 특징이 있다.Conventional processes for manufacturing a device are characterized by respective methods.
웨이퍼를 기반으로 한 반도체 공정은 제작 가능한 최소 패턴의 크기가 수 nm에 까지 이르므로 고밀도에 기반을 둔 고성능 소자를 제작할 수 있으나 단단한 웨이퍼를 이용으로 하므로 소자 역시 단단한 형태를 가지고 있다.The wafer-based semiconductor process can produce a high-performance device based on a high density because the minimum pattern size that can be fabricated is several nanometers. However, since the wafer is a hard wafer, the device has a hard form.
이에 반해, 유연기판을 기반으로 한 인쇄전자 기술은 제작 가능한 최소 패턴의 크기는 수 um 수준으로 반도체 공정과 같은 고성능 구현은 어려우나 유연한 필름을 기반으로 하므로 접거나 구부릴 수 있는 형태를 가지고 있다.On the other hand, printing electronic technology based on a flexible substrate has a minimum pattern size of several um, which is difficult to implement in high performance such as a semiconductor process, but has a form that can be folded or bent because it is based on a flexible film.
이러한 환경에서 최근 고성능의 유연한 소자를 제작하기 위해 이들이 가지는 장점을 최대한 활용한 사례가 고성능 소자의 박리 및 전사 공정이다.In this environment, in order to produce high-performance flexible devices, the best use of these advantages is the separation and transfer of high-performance devices.
도 1에 도시한 바와 같이, 고성능 소자의 박리 및 전사 공정은 웨이퍼를 기반으로 한 반도체 공정을 통해 얻어진 고성능 소자를 웨이퍼로부터 박리하여 유연기판에 전사시킨 뒤, 후공정을 통해 유연한 고성능 소자 부품을 제조하는 것이다.
As shown in FIG. 1, in the peeling and transferring process of a high-performance device, a high-performance device obtained through a wafer-based semiconductor process is peeled from a wafer and transferred to a flexible substrate, and then a flexible high- .
즉, 스탬프(stamp)(20)를 이용하여 웨이퍼(10)에 부착되어 있는 고성능 소자(40)를 박리한 후 이를 유연기판(30)으로 전사하는 방법이다.That is, the
이와 관련된 기술로, 국내공개특허 제2012-0053294호(공개일 2012.05.25, 명칭 : 그래핀 패턴의 형성 방법 및 그래핀 패턴을 갖는 전자소자의 제조 방법)에는 더미 기판 상에 집적 회로 패턴을 구성하고, 이를 박리하여 대상 기판에 전사하는 기술이 개시된 바 있다.With the related art, a method of forming an integrated circuit pattern on a dummy substrate is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0053294 (published May 25, 2012, titled: a method of forming a graphene pattern and a method of manufacturing an electronic element having a graphene pattern) And peeling it off and transferring it to a target substrate has been disclosed.
한편, 일반적으로 반도체 공정을 이용하여 제조되는 웨이퍼는 공정비용 등 효율성을 고려해야 하므로 소자의 밀도가 매우 높은 편이다.On the other hand, wafers manufactured using a semiconductor process generally require high efficiency, such as process cost, so that the density of devices is very high.
그러나 상술한 바와 같은 고성능 소자의 박리 및 전사 공정을 이용하여 유연기판에 패턴을 전사할 경우, 그대로 전사한다면 소자간의 간격이 너무 좁기 때문에, 재배열을 통해 소자간의 간격을 조절해야 하며, 이를 위해, 선택적 전사 공정이 필요하다.However, when the pattern is transferred to the flexible substrate by using the above-described separation and transfer process of a high-performance device, since the distance between the devices is too narrow when the pattern is directly transferred, the spacing between the devices must be adjusted by rearrangement. A selective transfer process is required.
광학식 점착 제어는 선택적 전사 공정을 위한 수단 중 하나로, 도 2와 같이 고성능 소자(40)에 대한 스탬프(20)와 유연기판(30) 사이의 점착력 차이를 이용하여 수행되되, 유연기판과 고성능 소자 사이에 자외선 경화성 물질을 도포한 상태에서 자외선을 선택적으로 조사함으로써 발생되는 점착력의 증가를 이용하게 된다.Optical adhesive control is one of the means for the selective transfer process and is performed using the adhesion difference between the
이때 선택적 경화를 위한 광학 빔이 필요한데, 이러한 광학 빔은 고성능 소자의 최소 크기보다 작아야 하며, 전사하고자 하는 고성능 소자의 일부 영역, 혹은 전 영역에 대해 조사가 이루어지도록 고성능 소자와 평행한 방향(도2의 x, y축 방향)으로의 위치이동(국부적 스캐닝)이 가능해야 한다.At this time, an optical beam for selective curing is required. The optical beam must be smaller than the minimum size of the high-performance device, and a direction parallel to the high-performance device (X, y-axis direction of the scanning direction) (local scanning).
따라서 고성능 소자의 크기의 범위가 수십 um에서 수 mm 수준임을 가정한다면, 광학 빔의 크기는 수 um에서 수백 um 수준이어야 할 것이고, 일반적으로 대물렌즈에 의한 집광이 유리할 것이다.Therefore, assuming that the range of the size of the high-performance device is several tens of μm to several millimeters, the size of the optical beam should be several um to several hundreds of um, and the convergence by the objective lens is generally advantageous.
앞에서 언급한 기능 외에도 선택적 광학 빔 조사를 위해서는 스탬프 혹은 유연기판의 표면을 따라 포커싱이 유지되도록 하는 포커싱 위치 관리 또는 제어 기능도 필요하다.In addition to the above-mentioned functions, selective optical beam irradiation also requires a focusing position management or control function to maintain focusing along the surface of the stamp or flexible substrate.
그리고 스탬프와 유연기판에 대한 광학 장치(또는 광학 빔)의 초기 위치 선정이 중요하므로 고성능 소자와 광학 빔의 위치관계를 측정할 수 있는 수단이 필요하다.Since it is important to select the initial position of the optical device (or optical beam) for the stamp and the flexible substrate, a means for measuring the positional relationship between the high-performance device and the optical beam is needed.
하지만 현재로서는 상술한 바와 같은 기능을 만족할 수 있는 광학수단이 없어, 이의 개발이 필요한 실정이다.
However, at present, there is no optical means capable of satisfying the above-mentioned functions, and development thereof is necessary.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광학 장치가 다양한 형태로 구성될 수 있도록 각각의 구성이 모듈화 형태로 형성됨으로써, 선택적 전사 공정으로 기판에 존재하는 고성능 소자 중 일부를 유연 기판에 전사하고자 할 때, 고성능 소자의 형태뿐 아니라, 유연기판의 재료, 두께 및 반사율 등과 같은 다양한 조건을 반영하여 최적화된 모듈형 광학 장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an optical device having a high performance It is an object of the present invention to provide a modular optical apparatus optimized for reflecting a variety of conditions such as a material of a flexible substrate, a thickness, and a reflectance, as well as a form of a high performance device when a part of the device is to be transferred to a flexible substrate.
본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 광학 장치는 제1광원과, 상기 제1광원과 수평 방향으로 일정거리 이격되어 배치되며 상기 제1광원으로부터 조사된 빛을 분할하는 제1빔스플리터를 포함하고, 상기 제1빔스플리터가 내부에 수용된 제1수용부의 상측면과 하측면에 제1상부조립면 및 제1하부조립면이 형성되는 광원모듈; 상기 제1하부조립면의 하측에 배치되며 상기 광원모듈의 제1빔스플리터에 의해 분할되어 입사된 평행 빔이 시편 상에 집광되도록 하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈와 연결되어 상기 시편 상에 초점이 맺히도록 수직 방향으로 이동되는 초점구동스테이지를 포함하는 대물렌즈 모듈; 상기 시편에서 반사된 빛을 통해 시편 상의 초점이 어긋난 정도에 대한 오차신호를 검출하는 센서모듈; 상기 시편에서 반사된 빛을 통해 시편의 영상정보를 획득하는 영상모듈; 을 포함하되, 상기 광원모듈 및 대물렌즈 모듈로 이루어진 베이스 조립부 상측에 상기 영상모듈 또는 센서모듈 중 적어도 어느 하나 이상이 조립되는 것을 특징으로 한다.A modular optical apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first light source and a first beam splitter disposed at a predetermined distance in the horizontal direction from the first light source and dividing light irradiated from the first light source A light source module in which a first upper assembling surface and a first lower assembling surface are formed on an upper side and a lower side of a first accommodating portion in which the first beam splitter is housed; An objective lens disposed on the lower side of the first lower assembling surface and adapted to focus a parallel beam incident on the specimen, the parallel beam being split by the first beam splitter of the light source module and focused on the specimen; An objective lens module including a focus driving stage moved in a vertical direction so as to converge; A sensor module for detecting an error signal with respect to a degree of focus deviation on the specimen through the light reflected from the specimen; An image module for acquiring image information of the specimen through the light reflected from the specimen; Wherein at least one of the image module and the sensor module is assembled on the base assembly including the light source module and the objective lens module.
또한, 상기 센서모듈은 상측면과 하측면에 제2상부조립면 및 제2하부조립면이 형성되는 제2수용부 내부에 수용되며, 상기 시편에서 수직 방향으로 입사된 빛이 다시 수평 방향으로 반사되도록 하는 제2빔스플리터; 상기 제2빔스플리터에서 반사된 빛이 통과되는 적어도 하나 이상의 센서렌즈; 상기 센서렌즈를 통과한 빛의 초점이 상기 시편 상 형성되는 기준점으로부터 어긋난 정도를 검출하는 센서소자; 을 포함하여 형성될 수 있다.In addition, the sensor module is housed in the second accommodating portion having the second upper assembling surface and the second lower assembling surface formed on the upper and lower sides, and the light incident in the vertical direction in the specimen is reflected again in the horizontal direction A second beam splitter for providing a second beam splitter; At least one sensor lens through which light reflected by the second beam splitter passes; A sensor element for detecting a degree of deviation of a focus of light passing through the sensor lens from a reference point on which the specimen is formed; May be formed.
또한, 상기 영상모듈은 상측면과 하측면에 제3상부조립면 및 제3하부조립면이 형성되는 제3수용부 내부에 수용되며, 상기 시편에서 수직 방향으로 입사된 빛이 다시 수평 방향으로 반사되도록 하는 제3빔스플리터; 상기 제3빔스플리터에서 반사된 빛이 통과되는 적어도 하나 이상의 결상렌즈; 및 상기 결상렌즈를 통과한 빛의 형상이 결상되는 영상소자; 를 포함하여 형성될 수 있다.The image module is accommodated in a third accommodating portion formed with a third upper assembling surface and a third lower assembling surface on the upper and lower sides, and the light incident in the vertical direction in the specimen is again reflected horizontally A third beam splitter for providing a second beam splitter; At least one imaging lens through which light reflected from the third beam splitter passes; And an image element in which a shape of light passing through the imaging lens is imaged; As shown in FIG.
또한, 상기 모듈형 광학 장치는 조명광원과, 상기 조명광원과 수평 방향으로 일정거리 이격되어 배치되며 상기 조명광원으로부터 조사된 빛을 분할하는 제4빔스플리터를 포함하고, 상기 제4빔스플리터가 내부에 수용된 제4수용부의 상측면과 하측면에 제4상부조립면 및 제4하부조립면이 형성되는 조명모듈; 을 더 포함할 수 있다.The modular optical device may further include an illumination light source and a fourth beam splitter disposed at a distance from the illumination light source in a horizontal direction and dividing the light emitted from the illumination light source, A fourth upper assembling surface and a fourth lower assembling surface are formed on the upper and lower sides of the fourth accommodating portion accommodated in the first accommodating portion; As shown in FIG.
또한, 상기 모듈형 광학장치는 상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈, 조명모듈 및 영상모듈 중 적어도 어느 하나 이상이 적층되어 조립되되, 상기 제1 내지 제4상부조립면, 상기 제1 내지 제4하부조립면이 모두 평행하며, 상기 제1 내지 제4하부조립면에 수직 방향으로 평행 빔이 출사 또는 입사될 수 있다.In the modular optical device, at least one of the sensor module, the illumination module, and the image module is stacked and assembled on the upper side of the base assembly, and the first to fourth upper assembling surfaces, The lower assembling surfaces are all parallel and a parallel beam can be emitted or incident in a direction perpendicular to the first to fourth lower assembling surfaces.
또한, 상기 모듈형 광학 장치는 상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈, 조명모듈 및 영상모듈 중 적어도 어느 하나 이상이 적층되되, 적층되는 모듈의 사이 공간에 상기 오프셋형 연결블록이 장착되어 서로 연결될 수 있다.In the modular optical device, at least one of the sensor module, the illumination module, and the image module is stacked on the upper side of the base assembly, and the offset type connection block is mounted in the space between the stacked modules, have.
또한, 상기 광원모듈은 상기 제1광원이 레이저 다이오드인 경우, 상기 제1광원 및 제1빔스플리터 사이에 평행 빔을 발생시키는 제1콜리메이션 렌즈를 더 포함할 수 있다.The light source module may further include a first collimation lens for generating a parallel beam between the first light source and the first beam splitter when the first light source is a laser diode.
또한, 상기 광원모듈은 상기 제1광원과 상기 제1빔스플리터 사이에 구비되는 파장형 빔스플리터; 상기 제1광원과 수직방향으로 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 제1광원과 서로 다른 파장을 갖는 제2광원; 상기 제2광원과 수평방향으로 일정거리 이격되어 배치되며 상기 제2광원으로부터 조사된 빛을 반사시켜 상기 파장형 빔스플리터로 전달하는 반사미러; 를 더 포함하여 형성되며, 상기 파장형 빔스플리터를 투과한 상기 제1광원에 의한 제1평행 빔과, 상기 파장형 빔스플리터에서 반사된 제2광원에 의한 제2평행 빔이 상기 제1빔스플리터에 의해 하측방향으로 반사될 수 있다.The light source module may further include: a wavelength-type beam splitter provided between the first light source and the first beam splitter; A second light source disposed at a predetermined distance from the first light source in a direction perpendicular to the first light source, the second light source having a wavelength different from that of the first light source; A reflective mirror disposed at a predetermined distance in the horizontal direction from the second light source and reflecting the light emitted from the second light source to transmit the reflected light to the wavelength type beam splitter; And a second parallel beam formed by the first light source that has transmitted the wavelength beam splitter and a second parallel beam that is reflected by the wavelength beam splitter and is reflected by the first beam splitter, As shown in Fig.
또한, 상기 광원모듈은 제1광원 및 제2광원이 레이저 다이오드인 경우, 상기 제1광원 및 파장형 빔스플리터 사이에 제1콜리메이션 렌즈가 구비되고, 상기 제2광원 및 반사미러 사이에 제2콜리메이션 렌즈가 구비될 수 있다.
When the first light source and the second light source are laser diodes, the light source module includes a first collimation lens between the first light source and the wavelength-type beam splitter, and a second collimation lens between the second light source and the reflection mirror. A collimation lens may be provided.
본 발명의 모듈형 광학 장치는 광학 장치가 다양한 형태로 구성될 수 있도록 각각의 구성이 모듈화 형태로 형성됨으로써, 선택적 전사 공정으로 기판에 존재하는 고성능 소자 중 일부를 유연 기판에 전사하고자 할 때, 고성능 소자의 형태뿐 아니라, 유연기판의 재료, 두께 및 반사율 등과 같은 다양한 조건을 반영할 수 있다는 장점이 있다.The modular optical apparatus according to the present invention is formed in a modular form so that the optical apparatus can be configured in various forms, so that when a part of the high performance devices existing in the substrate is transferred to the flexible substrate by the selective transfer process, It is possible to reflect not only the shape of the device but also various conditions such as the material, thickness and reflectivity of the flexible substrate.
즉, 본 발명의 모듈형 광학 장치는 광원을 발생시키는 광원모듈, 시편 상에 평행 빔이 집광되도록 하는 대물렌즈 모듈, 시편상의 초점이 어긋난 정도에 대한 오차신호를 검출하는 센서모듈, 시편의 영상정보를 획득하는 영상모듈 및 조명모듈이 필요에 따라 선택적으로 간편하게 적층 형성될 수 있도록 함으로써, 공정상의 다양한 조건을 반영한 최적화된 광학 장치를 제공할 수 있다는 장점이 있다.That is, the modular optical apparatus of the present invention includes a light source module for generating a light source, an objective lens module for collecting a parallel beam on a specimen, a sensor module for detecting an error signal with respect to a degree of deviation of focus on the specimen, It is possible to provide an optical device optimized for reflecting various conditions of the process by selectively and easily stacking the image module and the illumination module to obtain the optical module and the illumination module.
이에 따라, 본 발명의 모듈형 광학 장치는 선택적 전사 공정에 의한 유연 소자의 수율을 향상시키고, 공정이 더욱 간편하게 진행될 수 있도록 할 수 있다.
Accordingly, the modular optical device of the present invention can improve the yield of the flexible device by the selective transfer process, and can make the process proceed more easily.
도 1은 종래의 소자 박리 및 전사 공정을 이용한 고성능 유연 소자 부품의 제조공정 개념도.
도 2는 광학식 선택적 전사 공정의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 모듈형 광학 장치의 광학 모듈.
도 4는 본 발명의 따른 모듈형 광학 장치에 사용되는 오프셋형 연결블록 및 동축형 연결블록을 나타낸 도면.
도 5 내지 도 11은 본 발명에 따른 모듈형 광학 장치의 다양한 실시예들.
도 12는 도 9의 모듈형 광학 장치에서 광량 계산 값을 나타낸 도면.
도 13은 도 10의 모듈형 광학 장치에서 광량 계산 값을 나타낸 도면.1 is a conceptual view illustrating a manufacturing process of a high-performance flexible device component using a conventional device separation and transfer process.
2 is a conceptual view of an optical selective transfer process;
3 is an optical module of a modular optical device according to the present invention.
4 shows an offset connecting block and a coaxial connecting block used in a modular optical device according to the invention.
Figures 5-11 illustrate various embodiments of a modular optical device according to the present invention.
Fig. 12 is a view showing a calculated amount of light in the modular optical device of Fig. 9; Fig.
13 is a view showing a light amount calculation value in the modular optical device of Fig. 10; Fig.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 모듈형 광학 장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the modular optical apparatus of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
실시예 1에서는 모듈형 광학 장치(1)를 구성하는 각각의 광학모듈들에 대해 설명한다.In the first embodiment, the respective optical modules constituting the modular
본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 광원모듈(100), 대물렌즈 모듈(200), 센서모듈(300), 영상모듈(400), 조명모듈(500)을 포함하여 형성될 수 있다.3, the modular
먼저, 상기 광원모듈(100)은 전사공정에 사용될 광원인 제1광원(110)과, 상기 제1광원(110)과 수평 방향으로 일정거리 이격되어 배치되는 제1빔스플리터(120)를 포함하여 형성될 수 있다.First, the
상기 제1빔스플리터(120)는 상기 제1광원(110)으로부터 조사된 빛을 분할하는 것으로, 제1수용부(130)의 내부에 수평 또는 수직으로 45도 기울어진 상태로 수용된다.The
상기 제1수용부(130)는 상측면에 제1상부조립면(131)이 형성되고, 하측면에 제1하부조립면(132)이 형성된다.The first receiving
상기 광원모듈(100)은 상기 제1광원(110)이 레이저 다이오드(laser diode)와 같은 점광원일 경우, 상기 제1광원(110) 및 제1빔스플리터(120) 사이에 평행 빔을 발생시키는 제1콜리메이션 렌즈(140)를 더 포함하여 형성되며, 상기 제1광원(110)이 평행 빔을 직접 발생할 수 있는 레이저 광원인 경우에는 제1콜리메이션 렌즈(140)가 불필요하다.The
이때, 레이저는 편광이 정해져있으므로, 상기 제1빔스플리터(120)는 해당 편광(p-편광, 또는 s-편광)에 대해 반사가 이루어지고, 이와 수직 방향의 편광에 대해서는 투과가 이루어지는 편광형 빔스플리터(polarized beam splitter, PBS)가 사용된다.At this time, since the polarization of the laser beam is determined, the
상기 광원모듈(100)은 주광선(chief ray)이 상기 광원모듈(100)의 제1상부조립면(131) 및 제1하부조립면(132)에 대해 수직이 되도록 상기 제1빔스플리터(120)의 각도가 조절되어 고정되는 것이 바람직하다.The
또, 상기 광원모듈(100)은 상기 제1콜리메이션 렌즈(140)가 구비될 경우, 상기 제1콜리메이션 렌즈(140) 및 제1빔스플리터(120) 사이에 평행 빔의 크기를 조절하기 위한 조리개(190)가 더 구비되며, 상기 제1콜리메이션 렌즈(140)가 구비되지 않을 경우, 상기 제1광원(110) 및 제1빔스플리터(120) 사이에 조리개(190)가 구비될 수 있다.When the
다음, 상기 대물렌즈 모듈(200)은 상기 제1하부조립면(132)의 하측에 배치되며, 상기 광원모듈(100)의 제1빔스플리터(120)에 의해 분할되어 입사된 평행 빔이 시편 상에 집광되도록 하는 대물렌즈(210)를 포함한다.The
또한, 상기 대물렌즈 모듈(200)은 상기 대물렌즈(210)와 연결되어 상기 시편 상에 초점이 맺히도록 상기 대물렌즈(210)의 위치를 수직방향으로 조절하는 초점구동 스테이지(220)를 포함한다.The
여기서 말하는 시편은 선택적 전사 공정에서 스탬프 상에 형성된 고성능 소자를 의미할 수 있다.The specimen referred to herein may refer to a high performance device formed on a stamp in a selective transfer process.
즉, 상기 대물렌즈 모듈(200)은 평행 빔으로 입사되는 빔이 상기 대물렌즈(210)를 통해 고성능 소자가 패터닝된 스탬프와 유연기판 사이에 집광되도록 하며, 상기 초점구동 스테이지(220)에 의해 스탬프 및 유연기판에 대해 수직방향(z축 방향)을 구동이 이루어지도록 하여 초점이 고성능 소자와 유연기판 사이에 맺히도록 한다.That is, the
이때, 상기 대물렌즈 모듈(200)은 유연기판의 광학적 특성 변화(재질, 두게, 표면의 곡률 변화 등)로 인해 발생되는 평행 빔의 오차를 최소화 하거나, 임의의 값으로 조정하기 위한 보정렌즈(240)가 상기 대물렌즈(210) 상측에 추가로 장착될 수 있다.The
또한, 상기 대물렌즈 모듈(200)은 상기 보정렌즈(240) 상측에 1/4 파장판(250)(quarter-wave plate)을 장착하여 대물렌즈(210)를 통해 조사된 후 유연기판 및 고성능 소자, 스탬프의 표면에서 반사된 빔이 상기 제1광원(110)으로 되돌아가지 않고, 상기 제1빔스플리터(120)를 통과하여 후술되는 영상모듈(400) 및 센서모듈(300)로 입사되도록 할 수 있다.The
광학 장치(1) 구성을 위해, 상기 대물렌즈 모듈(200) 및 광원모듈(100)은 필수구성으로 반드시 필요하며, 상기 대물렌즈 모듈(200) 및 광원모듈(100)로 이루어진 것을 베이스 조립부라 하기로 한다.The
상기 센서모듈(300)은 상기 시편에서 반사된 빛을 통해 시편 상의 초점이 어긋난 정도에 대한 오차신호를 검출하는 것으로, 제2빔스플리터(310), 센서렌즈(320), 초점위치 센서(340)를 포함하여 형성된다.The
상기 제2빔스플리터(310)는 상측면과 하측면에 제1상부조립면(331) 및 제2하부조립면(332)이 형성되는 제2수용부(330) 내부에 수용되며, 시편으로부터 수직으로 입사 후 반사된 빛 중 일부는 수평 방향으로 반사시키고, 나머지는 수직 방향으로 투과시키도록 한다. 이때, 상기 제2빔스플리터(310)는 투과 및 반사 비율이 각각 50% 수준인 것이 바람직하다.The
상기 센서렌즈(320)는 상기 제2빔스플리터(310)에서 반사된 빛이 통과되는 것으로 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 초점위치 센서(340)는 상기 센서렌즈(320)를 통과한 빛의 초점이 상기 시편 상 형성되는 기준점으로부터 어긋난 정도를 검출한다.The
여기서 기준점이란, 선택적 전사공정에서 유연기판 및 스탬프 간에 접촉이 이루어지는 위치를 말한다.Here, the reference point refers to a position where contact is made between the flexible substrate and the stamp in the selective transfer process.
상기 영상모듈(400)은 상기 시편에서 반사된 빛을 통해 시편의 영상정보를 획득하는 것으로, 제3빔스플리터(410), 결상렌즈(420) 및 영상소자(440)를 포함하여 형성된다.The
상기 제3빔스플리터(410)는 상측면과 하측면에 제3상부조립면(431) 및 제3하부조립면(432)이 형성되는 제3수용부(430) 내부에 수용되며, 상기 시편에서 수직 방향으로 입사된 빛이 다시 수평방향으로 반사되도록 한다.The
상기 결상렌즈(420)는 상기 제3빔스플리터(410)에서 반사된 빛이 통과되는 것으로 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 영상소자(440)는 상기 결상렌즈(420)를 통과한 빛의 형상이 결상되는 것이다.The
다시 설명하면, 상기 영상모듈(400) 및 센서모듈(300)은 상기 제2하부조립면(332) 및 제3하부조립면(432)에 대해 수직방향으로 입사되는 빔이 제2빔스플리터(310) 및 제3빔스플리터(410)를 통해 반사된 후, 각각 하나 또는 다수개의 결상렌즈(420)와 센서렌즈(320)의 조합을 통해 상기 영상소자(440) 및 센서소자(340)에 도달하도록 한다.The
이때, 상기 영상모듈(400)은 스탬프와 유연기판 간에 접촉이 이루어지는 위치, 즉 기준점에 존재하는 고성능 소자의 표면 및 광학 빔의 형상이 상기 영상소자(440)에 결상되어야 한다.At this time, the
또한, 상기 센서모듈(300)은 스탬프와 유연기판 간에 접촉이 이루어지는 위치인 기준점에 빔의 초점이 맺히도록 하는 상태를 기준으로 하여, 초점이 수직방향(z축 방향)으로 어긋나 있는 경우, 상기 센서소자(340)에서 이에 비례한 초점위치 오차 신호가 발생되며, 이에 맞추어 센서렌즈(320)도 설계된다.When the focus is shifted in the vertical direction (z-axis direction), the
초점위치 오차 신호를 발생시키는 방법으로는 실린더형 렌즈와 4분할 포토다이오드를 이용한 비점수차법(astigmatic method)이 있다.As a method of generating the focus position error signal, there is an astigmatic method using a cylindrical lens and a quadrant photodiode.
이 외에도, 나이프에지(knife-edge) 등을 이용한 방법 등 초점위치 오차 신호를 발생시키는 방법은 다양하며, 얼마든지 다양하게 변경실시가 가능하다.In addition, there are various methods for generating a focus position error signal, such as a method using a knife-edge or the like, and various changes can be made.
상기 조명모듈(500)은 조명광원(510)과, 상기 조명광원(510)과 수평 방향으로 일정거리 이격되어 배치되며 상기 조명광원(510)으로부터 조사된 빛을 분할하는 제4빔스플리터(520)를 포함하여 형성된다.The
상기 제4빔스플리터(520)는 상기 제4수용부(530)의 내부에 수용되며, 상기 제4수용부(530)의 상측면과 하측면에는 제4상부조립면(531) 및 제4하부조립면(532)이 형성된다.The
상기 조명모듈(500)은 상기 조명광원(510)이 LED나 램프인 경우, 다수개의 조명렌즈가 더 구비되어 이를 평행 빔으로 형성하고, 상기 제4빔스플리터(520)를 통해 반사되도록 하되, 상기 조명광원(510)의 경우에는 무편광(non-polarization)이므로, 이때 사용되는 상기 제4빔스플리터(520)는 투과와 반사광의 비율이 각각 50% 수준인 것이 바람직하다.When the
본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 광원모듈(100) 및 대물렌즈 모듈(200)로 이루어진 베이스 조립부 상측에 상기 영상모듈(400), 센서모듈(300), 조명모듈(500) 중 적어도 어느 하나 이상이 적층 조립되는 것으로, 각각의 광학모듈에 대한 광축이 일정하게 유지될 수 있도록 오프셋형 연결블록(600)을 더 포함할 수 있다.The modular
각각의 광학모듈 조립에 대해서는 후술되는 실시예에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.
Each of the optical module assemblies will be described in more detail in the following embodiments.
실시예 2Example 2
실시예 2에서는 광학모듈의 다양한 조합으로 구성되는 모듈형 광학 장치(1)의 다양한 실시예에 대해 설명한다.In the second embodiment, various embodiments of the modular
앞선 실시예에서 이미 언급되었던 바와 같이, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈(300), 조명모듈(500) 및 영상모듈(400) 중 적어도 어느 하나 이상이 적층되어 다양한 형태로 구성될 수 있다.The modular
이때, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 제1 내지 제4상부조립면(531), 상기 제1 내지 제4하부조립면(532)이 모두 평행하게 조립되며, 상기 제1 내지 제4하부조립면(532)에 수직 방향으로 평행 빔이 출사 또는 입사되는 것을 특징으로 한다.In the modular
도 5를 참고로 설명하면, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 베이스 조립부 상측에 상기 영상모듈(400)이 조립된 형태일 수 있다.Referring to FIG. 5, the modular
이때, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 제1빔스플리터(120)를 투과한 빔이 굴절되어 발생되는 오프셋 량만큼 상기 영상모듈(400)의 광축이 수평방향으로 오프셋 되도록 조절하는 오프셋형 연결블록(600)을 포함하여 형성될 수 있다.The modular
이때, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 광원모듈(100)의 제1상부조립면(131)과 상기 영상모듈(400)의 제3하부조립면(432) 사이에 상기 오프셋형 연결블록(600)이 장착되어 서로 연결될 수 있다.The modular
도 5의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 영상모듈(400)을 통해 영상정보를 처리함으로써 초점위치와 함께 시편의 수평방향 위치 정보를 얻을 수 있다.The modular
상기 오프셋형 연결블록(600)에 대해 좀 더 설명하면, 상기 오프셋형 연결블록(600)은 플레이트(plate) 형태이며, 수직 또는 수평면으로부터 45도 회전되어 장착되는 제1 내지 제4빔스플리터(520)로 인해 이를 투과하는 빔이 굴절되어 발생되는 오프셋 량을 보상하기 위함이다.The offset
만약, 상기 제1 내지 제4빔스플리터(520)가 프리즘으로 이루어졌다면, 각각의 광학모듈을 연결하기 위해 오프셋형 연결블록(600)은 불필요하며, 도 4(b)와 같은 동축형 연결블록(610)이 필요하다.If the first to
즉, 상기 오프셋형 연결블록(600)은 광학모듈들을 연결하되, 각각의 광학 모듈에 대한 광축이 일정하게 유지될 수 있도록 하기 위해 오프셋 량만큼 치우쳐져 조립될 수 있도록 하기 위한 것이다.That is, the offset
또 다른 실시예로, 도 6의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈(300)이 조립되되, 상기 광원모듈(100)의 제1상부조립면(131)과 상기 센서모듈(300)의 제2하부조립면(332) 사이에 상기 오프셋형 연결블록(600)이 장착되어 서로 연결된다.6, the
이때, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 영상정보 없이 상기 센서모듈(300)을 통해 초점위치에 대한 오차 신호만을 얻을 수 있다.At this time, the modular
또 다른 실시예로, 도 7의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈(300), 조명모듈(500) 및 영상모듈(400) 순으로 조립되되, 상기 센서모듈(300)의 제2상부조립면(331)과 상기 조명모듈(500)의 제4하부조립면(532) 사이, 상기 조명모듈(500)의 제4상부조립면(531)과 상기 영상모듈(400)의 제3하부조립면(432) 사이에 상기 오프셋형 연결블록(600)이 장착되어 서로 연결된다.7, the modular
이 경우, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 초점위치와 영상정보를 동시에 얻을 수 있으며, 상기 조명모듈(500)을 통해 영상 품질을 향상시킬 수 있다.In this case, the modular
이에 따라, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 이를 구성하는 광학모듈의 광축이 이미 정렬되어 있으므로, 상기 오프셋형 연결블록(600)을 통한 조립만으로도 전체적인 광학 정렬이 손쉽게 이루어질 수 있으며, 작업자는 공정 조건에 맞추어 최적화된 상태의 광학 장치(1)를 간편하게 구성할 수 있다.
Accordingly, since the optical axis of the optical module constituting the modular
실시예 3Example 3
실시예 3은 도 8 내지 11을 참고로, 서로 다른 두 개의 광원이 구비된 모듈형 광학 장치(1)에 대해 설명한다.Embodiment 3 Referring to Figs. 8 to 11, a modular
상기 광원모듈(100)에서 발생되는 빔의 경우 공정을 수행하는 과정에서 켜지거나 꺼짐이 빈번히 발생될 수 있는데, 상기 센서모듈(300)로부터 얻을 수 있는 오차 신호는 광원모듈(100)이 켜진 경우에만 발생된다.In the case of the beam generated from the
이러한 이유에서, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 공정을 수행하는데 필요한 빔 외에도 상기 센서모듈(300)에 의한 초점 오차 신호를 얻기 위한 광학 빔이 별도로 추가될 수 있다.For this reason, the modular
이는 도 8 내지 11에 도시된 예로써, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 서로 다른 두 개의 파장을 갖는 광원모듈(100)을 포함하여 형성될 수 있다.8 to 11, the modular
상기 광원모듈(100)은 상기 제1광원(110) 및 제1빔스플리터(120) 외에, 파장형 빔스플리터(150), 제2광원(160) 및 반사미러(170)를 더 포함하여 형성될 수 있다.The
상기 제2광원(160)은 상기 제1광원(110)과 수직방향으로 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 제1광원(110)과 서로 다른 파장을 갖는다.The second
상기 파장형 빔스플리터(150)는 상기 제1광원(110)과 제1빔스플리터(120) 사이에 구비되는 것으로, 상기 제1광원(110)에 의한 제1평행 빔은 투과시키고, 상기 제2광원(160)에 의한 제2평행 빔은 반사되도록 한다.The wavelength-
상기 반사미러(170)는 상기 제2광원(160)과 수평방향으로 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 제2광원(160)으로부터 조사된 빛을 반사시켜 상기 파장형 빔스플리터(150)로 전달한다.The
이때, 상기 제1광원(110) 및 제2광원(160)이 레이저 다이오드인 경우, 상기 제1광원(110) 및 파장형 빔스플리터(150) 사이에 제1콜리메이션 렌즈(140)가 구비되고, 상기 제2광원(160) 및 반사미러(170) 사이에 제2콜리메이션 렌즈(180)가 구비될 수 있다.In this case, when the first and second
도 8을 참고로 설명하면, 상기 광원모듈(100)은 상기 제1광원(110)으로부터 발생되는 점광원과 상기 제1콜리메이션 렌즈(140)에 의해 제1평행 빔이 발생되고, 상기 제2광원(160)으로부터 발생되는 점광원과 상기 제2콜리메이션 렌즈(180)에 의해 또 다른 제2평행 빔이 만들어진다.Referring to FIG. 8, the
이때, 상기 제1평행 빔 및 제2평행 빔은 서로 파장이 상이하므로, 상기 파장형 빔스플리터(150)에서 상기 제1평행 빔은 투과되고, 상기 제2평행 빔은 반사된다.At this time, since the first parallel beam and the second parallel beam have different wavelengths, the first parallel beam is transmitted through the wavelength-
상기 제1평행 빔과 제2평행 빔의 편광 방향은 모두 동일하며, 두 평행 빔 모두 상기 제1빔스플리터(120)를 통해 상기 광원모듈(100)의 하측 방향으로 반사된다.The polarization directions of the first parallel beam and the second parallel beam are all the same and both parallel beams are reflected downward of the
도 9를 참고로 설명하면, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 광원모듈(100) 상측에 센서모듈(300), 조명모듈(500), 영상모듈(400) 순으로 적층되어 조립되며, 상기 광원모듈(100)에서 발생된 빛이 상기 시편에 입사된 후, 반사되어 상기 제1빔스플리터(120)를 투과하며, 상기 제2빔스플리터(310)에서 일부는 반사되어 상기 센서소자(340)로 입사되고, 일부는 투과되어 상기 제4빔스플리터(520)를 지나 상기 제3빔스플리터(410)에서 반사되어 상기 영상소자(440)로 입사된다.9, the modular
도 10의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 광원모듈(100) 상측에 조명모듈(500), 영상모듈(400), 센서모듈(300) 순으로 적층되어 조립된 예가 도시되었으며, 이는 도 9의 모듈형 광학 장치(1)와 마찬가지로, 영상정보 및 초점오차 신호를 모두 얻을 수 있다.10 shows an example in which the
도 11에 도시된 모듈형 광학 장치(1)는 도 9 및 도 10과 같이 상기 광원모듈(100) 상측에 센서모듈(300), 조명모듈(500), 영상모듈(400) 순으로 적층되어 조립되되, 상기 영상모듈(400) 및 센서모듈(300)이 상기 조명모듈(500) 및 광원모듈(100)과 다른 방향으로 배치되도록 한 것으로, 좌ㆍ우 형상이 보다 균형을 이룰 수 있다.The modular
이에 따라, 본 발명의 모듈형 광학 장치(1)는 상기 광원모듈(100) 및 조명모듈(500)로부터 조사되는 광량과, 상기 영상모듈(400) 및 센서모듈(300)의 감도(sensitivity) 등에 의해 적절한 영상 신호 및 전기적 신호가 얻어지도록 광학모듈들을 배치할 수 있으며, 장착 가능한 광학 장치의 공간 및 형태를 고려한 다양한 배치가 가능하다.Accordingly, the modular
도 12 및 도 13에 도시된 광량 계산값 예시는 모든 투과형 소자, 일예로 렌즈나 파장판 등의 광손실을 무시한 상태에서, 편광형 빔스플리터(120)는 S편광 반사 100%, P편광 투과 100%로 가정하고, 파장형 빔스플리터(150)는 제1파장 투과 100%, 제2파장 반사 100%로 가정, 나머지 모든 빔스플리터들(310, 410, 520)은 전파장, 전편광에 대해 50% 투과, 50%반사로 가정한 상태를 나타낸 것이다.
12 and 13, the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.
1 : 모듈형 광학 장치
100 : 광원모듈
110 : 제1광원 120 : 제1빔스플리터
130 : 제1수용부
131 : 제1상부조립면 132 : 제1하부조립면
140 : 제1콜리메이션 렌즈 150 : 파장형 빔스플리터
160 : 제2광원 170 : 반사미러
180 : 제2콜리메이션 렌즈
190 : 조리개
200 : 대물렌즈 모듈
210 : 대물렌즈
220 : 초점구동 스테이지
240 : 보정렌즈 250 : 1/4 파장판
300 : 센서모듈
310 : 제2빔스플리터 320 : 센서렌즈
330 : 제2수용부
331 : 제2상부조립면 332 : 제2하부조립면
340 : 센서소자
400 : 영상모듈
410 : 제3빔스플리터 420 : 결상렌즈
430 : 제3수용부
431 : 제3상부조립면 432 : 제3하부조립면
440 : 영상소자
500 : 조명모듈
510 : 조명광원 520 : 제4빔스플리터
530 : 제4수용부
531 : 제4상부조립면 532 : 제4하부조립면
540 : 조명렌즈
600 : 오프셋형 연결블록 610 : 동축형 연결블록1: Modular optics
100: Light source module
110: first light source 120: first beam splitter
130: first accommodating portion
131: first upper assembling surface 132: first lower assembling surface
140: first collimation lens 150: wavelength-type beam splitter
160: second light source 170: reflection mirror
180: second collimation lens
190: Aperture
200: objective lens module
210: Objective lens
220: focus driving stage
240: Correction lens 250: 1/4 wavelength plate
300: Sensor module
310: second beam splitter 320: sensor lens
330: second accommodating portion
331: second upper assembling surface 332: second lower assembling surface
340: sensor element
400: image module
410: third beam splitter 420: imaging lens
430: Third accommodating section
431: third upper assembling surface 432: third lower assembling surface
440: Imaging element
500: Lighting module
510: illumination light source 520: fourth beam splitter
530: fourth accommodating portion
531: fourth upper assembling surface 532: fourth lower assembling surface
540: Lighting Lens
600: offset connection block 610: coaxial connection block
Claims (9)
상기 제1하부조립면의 하측에 배치되며 상기 광원모듈의 제1빔스플리터에 의해 분할되어 입사된 평행 빔이 시편 상에 집광되도록 하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈와 연결되어 상기 시편 상에 초점이 맺히도록 수직 방향으로 이동되는 초점구동스테이지를 포함하는 대물렌즈 모듈;
상측면과 하측면에 제2상부조립면 및 제2하부조립면이 형성되는 제2수용부 내부에 수용되며, 시편으로부터 수직으로 입사 후 반사된 빛 중 일부는 수평 방향으로 반사되고, 나머지는 수직 방향으로 투과되도록 하는 제2빔스플리터와, 상기 제2빔스플리터에서 반사된 빛이 통과되는 적어도 하나 이상의 센서렌즈와, 상기 센서렌즈를 통과한 빛의 초점이 상기 시편 상 형성되는 기준점으로부터 어긋난 정도를 검출하는 센서소자를 포함하며, 상기 시편에서 반사된 빛을 통해 시편 상의 초점이 어긋난 정도에 대한 오차신호를 검출하는 센서모듈;
상측면과 하측면에 제3상부조립면 및 제3하부조립면이 형성되는 제3수용부 내부에 수용되며, 상기 시편에서 수직 방향으로 입사된 빛이 다시 수평 방향으로 반사되도록 하는 제3빔스플리터와, 상기 제3빔스플리터에서 반사된 빛이 통과되는 적어도 하나 이상의 결상렌즈와, 상기 결상렌즈를 통과한 빛의 형상이 결상되는 영상소자를 포함하며, 상기 시편에서 반사된 빛을 통해 시편의 영상정보를 획득하는 영상모듈; 을 포함하되,
상기 광원모듈 및 대물렌즈 모듈로 이루어진 베이스 조립부 상측에 상기 영상모듈 또는 센서모듈 중 적어도 어느 하나 이상이 조립되는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.
And a first beam splitter disposed at a predetermined distance in the horizontal direction from the first light source and dividing the light emitted from the first light source, the first beam splitter having a first housing A light source module having a first upper assembling surface and a first lower assembling surface formed on an upper side and a lower side of the first module;
An objective lens disposed on the lower side of the first lower assembling surface and adapted to focus a parallel beam incident on the specimen, the parallel beam being split by the first beam splitter of the light source module and focused on the specimen; An objective lens module including a focus driving stage moved in a vertical direction so as to converge;
And the second upper mounting surface and the second lower mounting surface are formed on the upper and lower sides, and part of the light reflected vertically after being incident from the specimen is reflected in the horizontal direction, At least one sensor lens through which the light reflected by the second beam splitter passes, and a second beam splitter for passing the light beam passing through the sensor lens from the reference point at which the focal point of the specimen is formed A sensor module including a sensor element for detecting an error signal with respect to a degree of focus deviation on a specimen through the light reflected from the specimen;
And a third beam splitter accommodated in a third accommodating portion in which the third upper assembling surface and the third lower assembling surface are formed on the upper and lower sides and the light incident in the vertical direction in the specimen is horizontally reflected again, At least one imaging lens through which the light reflected by the third beam splitter passes, and an image element that forms a shape of light passing through the imaging lens, wherein the image of the specimen through the light reflected from the specimen An image module for acquiring information; ≪ / RTI >
Wherein at least one of the image module and the sensor module is assembled on the upper side of the base assembly including the light source module and the objective lens module.
상기 모듈형 광학 장치는
조명광원과, 상기 조명광원과 수평 방향으로 일정거리 이격되어 배치되며 상기 조명광원으로부터 조사된 빛을 분할하는 제4빔스플리터를 포함하고, 상기 제4빔스플리터가 내부에 수용된 제4수용부의 상측면과 하측면에 제4상부조립면 및 제4하부조립면이 형성되는 조명모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.
The method according to claim 1,
The modular optical device
And a fourth beam splitter disposed at a predetermined distance in the horizontal direction from the illumination light source and dividing the light irradiated from the illumination light source, wherein the fourth beam splitter is disposed on an upper side And a fourth upper assembling surface and a fourth lower assembling surface are formed on the lower side; Further comprising: a light source for emitting the modulated light.
상기 모듈형 광학장치는
상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈, 조명모듈 및 영상모듈 중 적어도 어느 하나 이상이 적층되어 조립되되,
상기 제1 내지 제4상부조립면, 상기 제1 내지 제4하부조립면이 모두 평행하며, 상기 제1 내지 제4하부조립면에 수직 방향으로 평행 빔이 출사 또는 입사되는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.
5. The method of claim 4,
The modular optical device
Wherein at least one of the sensor module, the illumination module, and the image module is stacked and assembled on the base assembly,
Wherein the first to fourth upper assembling surfaces and the first to fourth lower assembling surfaces are all parallel and a parallel beam is emitted or incident in a direction perpendicular to the first to fourth lower assembling surfaces. Optical device.
상기 모듈형 광학 장치는
상기 베이스 조립부 상측에 상기 센서모듈, 조명모듈 및 영상모듈 중 적어도 어느 하나 이상이 적층되되,
적층되는 모듈의 사이 공간에 오프셋형 연결블록이 장착되어 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.
6. The method of claim 5,
The modular optical device
At least one of the sensor module, the illumination module, and the image module is stacked on the base assembly,
Characterized in that an offset connecting block is mounted in the space between the modules to be laminated and connected to each other.
상기 광원모듈은
상기 제1광원이 레이저 다이오드인 경우,
상기 제1광원 및 제1빔스플리터 사이에 평행 빔을 발생시키는 제1콜리메이션 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.
The method according to claim 1,
The light source module
When the first light source is a laser diode,
Further comprising a first collimation lens for generating a parallel beam between the first light source and the first beam splitter.
상기 광원모듈은
상기 제1광원과 상기 제1빔스플리터 사이에 구비되는 파장형 빔스플리터;
상기 제1광원과 수직방향으로 일정거리 이격되어 배치되며, 상기 제1광원과 서로 다른 파장을 갖는 제2광원;
상기 제2광원과 수평방향으로 일정거리 이격되어 배치되며 상기 제2광원으로부터 조사된 빛을 반사시켜 상기 파장형 빔스플리터로 전달하는 반사미러; 를 더 포함하여 형성되며,
상기 파장형 빔스플리터를 투과한 상기 제1광원에 의한 제1평행 빔과, 상기 파장형 빔스플리터에서 반사된 제2광원에 의한 제2평행 빔이 상기 제1빔스플리터에 의해 하측방향으로 반사되는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.
The method according to claim 1,
The light source module
A wavelength-type beam splitter provided between the first light source and the first beam splitter;
A second light source disposed at a predetermined distance from the first light source in a direction perpendicular to the first light source, the second light source having a wavelength different from that of the first light source;
A reflective mirror disposed at a predetermined distance in the horizontal direction from the second light source and reflecting the light emitted from the second light source to transmit the reflected light to the wavelength type beam splitter; Further comprising:
A first parallel beam of the first light source transmitted through the wavelength type beam splitter and a second parallel beam of the second light source reflected by the wavelength type beam splitter are reflected downward by the first beam splitter Wherein the modular optical device comprises:
상기 광원모듈은
제1광원 및 제2광원이 레이저 다이오드인 경우,
상기 제1광원 및 파장형 빔스플리터 사이에 제1콜리메이션 렌즈가 구비되고,
상기 제2광원 및 반사미러 사이에 제2콜리메이션 렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈형 광학 장치.9. The method of claim 8,
The light source module
When the first light source and the second light source are laser diodes,
A first collimation lens is provided between the first light source and the wavelength-type beam splitter,
And a second collimation lens is provided between the second light source and the reflection mirror.
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KR20180012963A (en) | 2016-07-28 | 2018-02-07 | 한국기계연구원 | Focusing error detecting apparatus and method thereof |
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- 2013-10-31 KR KR1020130130777A patent/KR101533690B1/en active IP Right Grant
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