KR101922204B1 - Scanning type exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스캐닝 방식의 노광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly, to a scanning exposure apparatus.
경화, 용융, 또는 소결 등을 위해 목표 대상물에 빛을 조사하는 노광 장치는 리소그래피 설비 또는 3D(3-Dimensional) 프린터 등 다양한 분야에 사용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Exposure devices that irradiate light onto a target object for curing, melting, sintering, and the like are used in various fields such as lithography equipment or 3D (3-Dimensional) printers.
반도체, 디스플레이, 멤스(MEMS, Micro Electro Mechanical System) 구조물 등을 만드는 리소그래피 설비에서 노광 장치는 기판보다 큰 고정된 평행 광원을 사용하는 것이 일반적이며, 경사진 구조물 제작 시 광원을 틸트시키거나, 기판을 틸트 또는 회전시키고 있다.BACKGROUND ART [0002] In a lithography system for forming semiconductors, displays, MEMS (Micro Electro Mechanical System) structures, etc., an exposure apparatus generally uses a fixed parallel light source larger than a substrate. When a tilted structure is manufactured, Tilt or rotate.
노광 장치는 광원이 기판 전체를 노광할 수 있도록 대형으로 제작되며, 기판이 커질수록 노광 장치도 대형화된다. 따라서 광원 전체를 틸트시키는 경우 전체 설비가 매우 커지며, 기판을 틸트시키는 경우 기판 고정을 위한 진공척과 노광 마스크 전체가 움직이게 되어 정렬(alignment)이 틀어질 우려가 있다. 또한 두 경우 모두 기판의 위치에 따라 노광량이 불균일해지는 문제가 있다.The exposure apparatus is fabricated in a large size so that the light source can expose the entire substrate. The larger the substrate, the larger the exposure apparatus is. Therefore, when the entire light source is tilted, the entire equipment becomes very large. In the case of tilting the substrate, the vacuum chuck for fixing the substrate and the entire exposure mask move, and alignment may be changed. In both cases, there is a problem that the amount of exposure is uneven depending on the position of the substrate.
본 발명은 장치 전체를 소형화할 수 있고, 대면적 기판에 대해 노광 정밀도를 유지하면서 평면 노광과 경사 노광 및 회전 노광을 진행할 수 있으며, 기판과 노광 마스크의 정렬 상태 확인과 노광 상태의 모니터링을 다양한 위치에서 자유롭게 수행할 수 있는 스캐닝 방식의 노광 장치를 제공하고자 한다. The present invention can miniaturize the entire apparatus and can carry out the planar exposure, the oblique exposure and the rotational exposure while maintaining the exposure accuracy with respect to the large area substrate, and can confirm the alignment state of the substrate with the exposure mask and monitor the exposure state at various positions Which can be freely performed in a scanning exposure apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 방식의 노광 장치는 광원 유닛, 회전 틸트 유닛, XY 스테이지, 현미경 유닛, 및 노광 마스크를 포함한다. 광원 유닛은 발광 소자를 포함한다. 회전 틸트 유닛은 광원 유닛에 결합되며, Z축을 중심으로 광원 유닛을 회전시키고, X축과 Y축 각각에 대해 광원 유닛을 틸트시킨다. XY 스테이지는 회전 틸트 유닛에 결합되며, 광원 유닛과 회전 틸트 유닛을 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시킨다. 현미경 유닛은 광원 유닛과 회전 틸트 유닛 중 적어도 하나에 결합되며, 노광 타겟을 촬영한다. 노광 마스크는 노광 타겟 상에 위치하며, 차광부와 투광부를 가진다.An exposure apparatus of a scanning type according to an embodiment of the present invention includes a light source unit, a rotary tilt unit, an XY stage, a microscope unit, and an exposure mask. The light source unit includes a light emitting element. The rotary tilt unit is coupled to the light source unit, rotates the light source unit around the Z axis, and tilts the light source unit with respect to each of the X axis and the Y axis. The XY stage is coupled to the rotary tilt unit, and moves the light source unit and the rotary tilt unit in the X-axis direction and the Y-axis direction. The microscope unit is coupled to at least one of the light source unit and the rotary tilt unit, and photographs the exposure target. The exposure mask is located on the exposure target and has a light shielding portion and a light transmitting portion.
광원 유닛은 같은 밝기로 발광하는 복수의 발광 소자를 포함할 수 있고, 노광 타겟을 지지하는 기판보다 작은 크기를 가질 수 있다. 광원 유닛과 회전 틸트 유닛이 노광 헤드를 구성할 수 있으며, XY 스테이지에 서로간 거리를 두고 적어도 두 개의 노광 헤드가 설치될 수 있다. 적어도 두 개의 노광 헤드 각각에 포함된 광원 유닛은 서로 다른 파장의 빛을 방출할 수 있다.The light source unit may include a plurality of light emitting elements that emit light at the same brightness, and may have a smaller size than the substrate that supports the exposure target. The light source unit and the rotary tilt unit can constitute an exposure head, and at least two exposure heads can be installed on the XY stage with a distance therebetween. The light source units included in each of the at least two exposure heads can emit light of different wavelengths.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스캐닝 방식의 노광 장치는 광원 유닛, 회전 틸트 유닛, XY 스테이지, 및 현미경 유닛을 포함한다. 광원 유닛은 개별적인 광량 제어가 가능한 복수의 발광 소자를 포함한다. 회전 틸트 유닛은 광원 유닛에 결합되며, Z축을 중심으로 광원 유닛을 회전시키고, X축과 Y축 각각에 대해 광원 유닛을 틸트시킨다. XY 스테이지는 회전 틸트 유닛에 결합되며, 광원 유닛과 회전 틸트 유닛을 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시킨다. 현미경 유닛은 광원 유닛과 회전 틸트 유닛 중 적어도 하나에 결합되며, 노광 타겟을 촬영한다.A scanning exposure apparatus according to another embodiment of the present invention includes a light source unit, a rotary tilt unit, an XY stage, and a microscope unit. The light source unit includes a plurality of light emitting elements capable of individual light amount control. The rotary tilt unit is coupled to the light source unit, rotates the light source unit around the Z axis, and tilts the light source unit with respect to each of the X axis and the Y axis. The XY stage is coupled to the rotary tilt unit, and moves the light source unit and the rotary tilt unit in the X-axis direction and the Y-axis direction. The microscope unit is coupled to at least one of the light source unit and the rotary tilt unit, and photographs the exposure target.
복수의 발광 소자는 제어 회로부에 의해 공급 전류가 제어되는 복수의 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 광원 유닛은 노광 타겟을 지지하는 기판보다 작은 크기를 가질 수 있으며, 복수의 발광 소자의 개별적인 광량 제어에 의해 노광 마스크를 대체할 수 있다.The plurality of light emitting elements may be composed of a plurality of light emitting diodes whose supply current is controlled by the control circuit unit. The light source unit may have a smaller size than the substrate for supporting the exposure target, and the exposure mask may be replaced by controlling the light amount of each of the plurality of light emitting elements individually.
광원 유닛과 회전 틸트 유닛이 노광 헤드를 구성할 수 있고, XY 스테이지에 서로간 거리를 두고 적어도 두 개의 노광 헤드가 설치될 수 있다. 적어도 두 개의 노광 헤드 각각에 포함된 광원 유닛은 서로 다른 파장의 빛을 방출할 수 있다.The light source unit and the rotary tilt unit can constitute the exposure head, and at least two exposure heads can be provided at the XY stage with a distance therebetween. The light source units included in each of the at least two exposure heads can emit light of different wavelengths.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스캐닝 방식의 노광 장치는 XY 스테이지와 광원 유닛 및 현미경 유닛을 포함한다. 광원 유닛은 회전 틸트 유닛을 매개로 XY 스테이지에 설치되고, 복수의 발광 다이오드를 포함하며, 노광 타겟을 지지하는 기판보다 작은 크기를 가진다. 현미경 유닛은 광원 유닛에 결합된다. 광원 유닛과 현미경 유닛은 XY 스테이지의 특정 위치에서 X축 틸트과 Y축 틸트 및 Z축 회전이 이루어진다.According to another embodiment of the present invention, an exposure apparatus of a scanning method includes an XY stage, a light source unit, and a microscope unit. The light source unit is provided on the XY stage through a rotary tilt unit, and includes a plurality of light emitting diodes, and has a smaller size than the substrate supporting the exposure target. The microscope unit is coupled to the light source unit. The light source unit and the microscope unit perform X-axis tilt and Y-axis tilt and Z-axis rotation at specific positions of the XY stage.
회전 틸트 유닛은 광원 유닛에 결합된 제1 틸트부와, 제1 틸트부에 결합된 제2 틸트부와, 제2 틸트부 및 상기 XY 스테이지에 결합된 Z축 회전부를 포함할 수 있다. 제1 틸트부와 제2 틸트부 중 어느 하나는 X축 틸트부로 기능할 수 있고, 다른 하나는 Y축 틸트부로 기능할 수 있다.The rotary tilt unit may include a first tilt unit coupled to the light source unit, a second tilt unit coupled to the first tilt unit, a second tilt unit, and a Z axis rotation unit coupled to the XY stage. Either the first tilt portion or the second tilt portion may function as an X-axis tilt portion, and the other may function as a Y-axis tilt portion.
제1 틸트부는 제1 몸체와, 제1 몸체와 광원 유닛에 연결 설치되며 회전에 의해 광원 유닛을 틸트시키는 제1 회전축을 포함할 수 있다. 제2 틸트부는 제2 몸체와, 제1 몸체와 제2 몸체에 연결 설치되며 회전에 의해 제1 몸체와 광원 유닛을 틸트시키는 제2 회전축을 포함할 수 있다. 제1 회전축 및 제2 회전축의 축 방향은 지면과 평행할 수 있고, 제1 회전축의 축 방향과 제2 회전축의 축 방향은 서로 직교할 수 있다.The first tilt unit may include a first body, and a first rotation shaft connected to the first body and the light source unit and tilting the light source unit by rotation. The second tilt part may include a second body, and a second rotation shaft connected to the first body and the second body and tilting the first body and the light source unit by rotation. The axial direction of the first rotary shaft and the second rotary shaft may be parallel to the ground, and the axial direction of the first rotary shaft and the axial direction of the second rotary shaft may be orthogonal to each other.
Z축 회전부는 XY 스테이지에 결합된 제3 몸체와, 제2 몸체와 제3 몸체에 연결 설치되며 회전에 의해 제2 몸체와 제1 몸체 및 광원 유닛을 회전시키는 제3 회전축을 포함할 수 있다. 제3 회전축의 축 방향은 중력 방향과 일치할 수 있다.The Z-axis rotation unit may include a third body coupled to the XY stage, and a third rotation shaft connected to the second body and the third body for rotating the second body, the first body, and the light source unit by rotation. The axial direction of the third rotary shaft can coincide with the gravitational direction.
현미경 유닛은 광원 유닛에 결합된 제1 현미경 유닛과, 제2 몸체에 결합된 제2 현미경 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 현미경 유닛의 범위는 광원 유닛의 노광 범위와 일치할 수 있다.The microscope unit may include at least one of a first microscope unit coupled to the light source unit and a second microscope unit coupled to the second body. The range of the first microscope unit can coincide with the exposure range of the light source unit.
스캐닝 방식의 노광 장치는 제1 Z축 이송부를 더 포함할 수 있다. 제1 Z축 이송부는 회전 틸트 유닛과 XY 스테이지 사이에 설치되어 XY 스테이지에 대해 회전 틸트 유닛과 광원 유닛을 Z축 방향으로 이동시킬 수 있다.The exposure apparatus of the scanning method may further include a first Z-axis transfer unit. The first Z-axis transfer unit may be installed between the rotary tilt unit and the XY stage to move the rotary tilt unit and the light source unit in the Z-axis direction with respect to the XY stage.
스캐닝 방식의 노광 장치는 제2 Z축 이송부를 더 포함할 수 있다. 제2 Z축 이송부는 XY 스테이지에 결합되어 XY 스테이지와 회전 틸트 유닛 및 광원 유닛을 Z축 방향으로 이동시킬 수 있다.The exposure apparatus of the scanning method may further include a second Z-axis transfer unit. The second Z-axis transfer unit is coupled to the XY stage to move the XY stage, the rotary tilt unit, and the light source unit in the Z-axis direction.
본 발명의 노광 장치는 기판보다 작은 광원 유닛을 직선 이동시키는 스캐닝 방식을 이용함으로써 장치 전체를 소형화할 수 있다. 그리고 다양한 경사 노광과 회전 노광을 수행할 수 있으므로, 다양한 형상의 경사 구조물과 3차원 형태의 격자 구조물 또는 뿔 구조물 등을 용이하게 제작할 수 있다.The exposure apparatus of the present invention can reduce the size of the entire apparatus by using a scanning method that linearly moves the light source units smaller than the substrate. Since various oblique exposure and rotational exposure can be performed, various types of inclined structures and three-dimensional lattice structures or horn structures can be easily manufactured.
또한, 현미경 유닛이 광원 유닛과 함께 회전, 틸트, 및 이동하면서 노광 타겟을 정밀하게 촬영할 수 있으므로, 노광 타겟과 노광 마스크의 정렬 상태를 용이하게 확인할 수 있으며, 노광 타겟의 노광 상태를 정밀하게 모니터링할 수 있다.Further, since the microscope unit can accurately photograph the exposure target while rotating, tilting, and moving together with the light source unit, the alignment state of the exposure target and the exposure mask can be easily confirmed, and the exposure state of the exposure target can be precisely monitored .
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스캐닝 방식의 노광 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 노광 헤드의 개략 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 광원 유닛의 예시를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 회전 틸트 유닛의 예시를 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시한 기판의 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시한 노광 장치의 경사 노광을 나타낸 구성도이다.
도 7과 도 8은 종래 기술에 의한 노광 장치의 경사 노광을 나타낸 구성도이다.
도 9는 도 1의 노광 장치를 이용한 경사 노광의 일 실시예를 나타낸 기판의 확대 단면도이다.
도 10과 도 11은 도 9에 도시한 경사 노광에 의해 제작 가능한 경사 구조물을 나타낸 단면도이다.
도 12a 내지 도 12c는 경사 노광의 다른 일 실시예를 나타낸 기판의 확대 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 노광 장치를 도시한 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 노광 장치를 도시한 구성도이다.
도 15는 도 14에 도시한 노광 장치 중 광원 유닛의 개략 평면도이다.
도 16는 도 14에 도시한 노광 장치 중 기판의 평면도이다. FIG. 1 is a configuration diagram showing a scanning exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic perspective view of the exposure head shown in Fig.
3 is a perspective view showing an example of the light source unit shown in Fig.
4 is a block diagram showing an example of the rotation tilt unit shown in Fig.
5 is a plan view of the substrate shown in Fig.
Fig. 6 is a configuration diagram showing the oblique exposure of the exposure apparatus shown in Fig. 1. Fig.
FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing the oblique exposure of the exposure apparatus according to the prior art.
9 is an enlarged cross-sectional view of a substrate showing an embodiment of oblique exposure using the exposure apparatus of FIG.
10 and 11 are sectional views showing an inclined structure that can be produced by the oblique exposure shown in FIG.
12A to 12C are enlarged sectional views of a substrate showing another embodiment of oblique exposure.
13 is a configuration diagram showing an exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention.
14 is a configuration diagram showing an exposure apparatus according to the third embodiment of the present invention.
15 is a schematic plan view of the light source unit in the exposure apparatus shown in Fig.
16 is a plan view of the substrate of the exposure apparatus shown in Fig.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스캐닝 방식의 노광 장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 노광 헤드의 개략 사시도이다.FIG. 1 is a configuration diagram showing a scanning exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of the exposure head shown in FIG.
도 1과 도 2를 참고하면, 제1 실시예의 노광 장치(100)는 발광 소자를 포함하는 광원 유닛(10), 광원 유닛(10)을 회전 및 틸트시키는 회전 틸트 유닛(20), 회전 틸트 유닛(20)에 결합된 XY 스테이지(30), 및 적어도 하나의 현미경 유닛(40)을 포함한다. 광원 유닛(10)과 회전 틸트 유닛(20)이 노광 헤드를 구성한다.1 and 2, the
광원 유닛(10)은 적어도 하나의 발광 소자(11)를 포함한다. 도 3은 도 1에 도시한 광원 유닛의 예시를 나타낸 사시도로서, 상하로 발전시킨 상태를 도시하고 있다.The light source unit (10) includes at least one light emitting element (11). Fig. 3 is a perspective view showing an example of the light source unit shown in Fig. 1, and shows a state in which the light source unit is turned upside down.
도 3을 참고하면, 광원 유닛(10)은 회로 기판(12)과, 회로 기판(12) 상에 서로간 거리를 두고 X축 방향과 Y축 방향을 따라 정렬된 복수의 발광 소자(11)와, 회로 기판(12)을 지지하는 지지체(13)를 포함할 수 있다.3, the
발광 소자(11)는 소비 전력이 낮은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)로 구성될 수 있다. 복수의 발광 소자(11)는 회로 기판(12)으로부터 같은 크기의 전류를 공급받아 동일한 밝기로 발광할 수 있으며, 광원 유닛(10)은 전류량에 따라 복수의 발광 소자(11)의 밝기를 제어할 수 있다.The
다시 도 1과 도 2를 참고하면, 광원 유닛(10)은 기판(또는 웨이퍼 등)(50)보다 작은 크기로 제작되며, 노광 타겟(51)의 특성에 따라 자외광 또는 특정 색의 가시광 등 특정 파장대의 빛을 방출할 수 있다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the
회전 틸트 유닛(20)은 Z축을 중심으로 광원 유닛(10)을 회전시키며, X축과 Y축 각각에 대해 광원 유닛(10)을 틸트시키는 구성을 가진다. 여기서 X축과 Y축은 지면과 평행하면서 서로 직교하는 두 방향을 의미하고, Z축은 중력 방향과 일치하며 X축 및 Y축과 직교하는 방향을 의미한다.The
회전 틸트 유닛(20)은 다양한 기계 부품의 조합으로 이루어질 수 있다. 도 4는 도 1에 도시한 회전 틸트 유닛의 예시를 나타낸 구성도이다.The
도 4를 참고하면, 회전 틸트 유닛(20)은 광원 유닛(10)에 결합된 제1 틸트부(21)와, 제1 틸트부(21)에 결합된 제2 틸트부(22)와, 제2 틸트부(22)에 결합된 Z축 회전부(23)를 포함할 수 있다. 제1 틸트부(21)와 제2 틸트부(22) 중 어느 하나는 X축 틸트부로 기능하고, 다른 하나는 Y축 틸트부로 기능한다.4, the
즉 광원 유닛(10)의 회전 상태에 따라 제1 틸트부(21)와 제2 틸트부(22)의 기능이 서로 바뀔 수 있다. 도 4에서는 제1 틸트부(21)가 Y축 틸트부로 기능하고, 제2 틸트부(22)가 X축 틸트부로 기능하는 경우를 예로 들어 도시하였다.That is, the functions of the
제1 틸트부(21)는 제1 몸체(24)와, 제1 몸체(24)와 광원 유닛(10)에 연결 설치된 제1 회전축(25)을 포함할 수 있다. 제1 회전축(25)은 광원 유닛(10)의 지지체(13)에 결합될 수 있으며, 제1 회전축(25)의 축 방향은 지면과 평행하다.The
광원 유닛(10)은 제1 회전축(25)의 회전에 의해 Y축 방향으로 기울어지고, 기준 위치(광원 유닛(10)이 직하 방향으로 빛을 조사하는 위치)에서 양(+)의 Y축 방향과 음(-)의 Y축 방향 각각으로 최대 90°까지 기울어질 수 있다. 즉 광원 유닛(10)은 제1 틸트부(21)에 의해 180° 범위 내에서 Y축 틸트각이 결정될 수 있다.The
제2 틸트부(22)는 제2 몸체(26)와, 제1 몸체(24)와 제2 몸체(26)에 연결 설치된 제2 회전축(27)을 포함할 수 있다. 제2 회전축(27)의 축 방향은 지면과 평행하며, 제1 회전축(25)의 축 방향과 직교한다.The
광원 유닛(10)과 제1 틸트부(21)는 제2 회전축(27)의 회전에 의해 X축 방향으로 기울어지고, 기준 위치(광원 유닛(10)과 제1 몸체(24)가 지면과 나란한 위치)에서 양(+)의 X축 방향과 음(-)의 X축 방향 각각으로 최대 90°까지 기울어질 수 있다. 즉 광원 유닛(10)과 제1 틸트부(21)는 제2 틸트부(22)에 의해 180° 범위 내에서 X축 틸트각이 결정될 수 있다.The
Z축 회전부(23)는 제3 몸체(28)와, 제2 몸체(26)와 제3 몸체(28)에 연결 설치된 제3 회전축(29)을 포함할 수 있다. 제3 회전축(29)의 축 방향은 중력 방향(Z축 방향)과 일치한다. 광원 유닛(10)과 제1 틸트부(21) 및 제2 틸트부(22) 전체는 제3 회전축(29)의 회전에 의해 회전하며, 시계 방향과 반시계 방향 각각으로 360° 회전할 수 있다.The Z-
제1 회전축(25)과 제2 회전축(27) 및 제3 회전축(29) 각각은 수동으로 조작되거나, 전기 모터, 공압 액츄에이터, 유압 액츄에이터 등의 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 작동할 수 있다. 제1 회전축(25)의 구동 장치는 제1 몸체(24) 내부에 위치할 수 있고, 제2 회전축(27)의 구동 장치는 제2 몸체(26) 내부에 위치할 수 있다. 제3 회전축(29)의 구동 장치는 제3 몸체(28) 내부에 위치할 수 있다.Each of the first
회전 틸트 유닛(20)이 구동 장치를 포함하는 경우, 구동선과 신호 처리선 등은 제3 회전축(29)을 통해 외부와 연결될 수 있다. 이를 위해 제3 회전축(29)은 속이 빈 중공축으로 구성될 수 있으며, 복수의 관통 홀을 포함할 수 있다.When the
회전 틸트 유닛(20)은 도 4에 도시한 예시로 한정되지 않으며, 광원 유닛(10)을 Z축 방향으로 회전시킴과 동시에 X축 방향과 Y축 방향으로 틸트시킬 수 있는 구성이면 모두 적용 가능하다.The
도 1과 도 4를 참고하면, XY 스테이지(30)는 회전 틸트 유닛(20)에 결합되며, 회전 틸트 유닛(20)과 광원 유닛(10)을 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시킨다. 회전 틸트 유닛(20) 중 Z축 회전부(23)의 제3 몸체(28)가 XY 스테이지(30)에 결합될 수 있다.1 and 4, the
XY 스테이지(30)는 X축 이동을 위한 제1 직선 이동부와, Y축 이동을 위한 제2 직선 이동부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 직선 이동부 각각은 모터와 엘엠(LM, Linear Motion) 가이드로 구성되거나 공지된 기계 부품의 조합으로 구성될 수 있다. 기판(50)보다 작은 크기의 광원 유닛(10)은 XY 스테이지(30)에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 이동하면서 스캐닝 방식으로 노광을 수행할 수 있다. The
제1 실시예의 노광 장치(100)는 Z축 이송부를 포함할 수 있다. Z축 이송부는 회전 틸트 유닛(20)과 XY 스테이지(30) 사이에 설치된 제1 Z축 이송부(35A) 와, XY 스테이지(30)에 결합된 제2 Z축 이송부(35B) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
제1 Z축 이송부(35A)는 XY 스테이지(30)에 대해 노광 헤드를 Z축 방향으로 이동시키며, 노광 타겟(51)과 광원 유닛(10) 사이의 거리를 변화시켜 노광 타겟(51)에 조사되는 광량을 조절하는 기능을 할 수 있다.The first Z
제2 Z축 이송부(35B)는 XY 스테이지(30)와 여기에 결합된 노광 헤드 전체를 Z축 방향으로 이동시킨다. 제2 Z축 이송부(35B)는 노광 타겟(51)에 조사되는 광량을 조절하는 기능뿐만 아니라 기판(50) 교체 시 XY 스테이지(30)와 노광 헤드를 들어 올려 기판(50)과 노광 헤드의 간섭을 방지하는 기능을 할 수 있다.The second Z-
현미경 유닛(40)은 광원 유닛(10)과 회전 틸트 유닛(20) 중 적어도 한 곳에 결합되며, 노광 타겟(51)을 정밀 촬영하는 비전 시스템을 구성한다. 도 4에서는 광원 유닛(10)에 결합된 제1 현미경 유닛(41)과, 회전 틸트 유닛(20)에 결합된 제2 현미경 유닛(42)을 도시하였으며, 제1 및 제2 현미경 유닛(41, 42) 중 하나는 생략 가능하다.The
제1 현미경 유닛(41)은 광원 유닛(10)의 지지체(13)에 결합될 수 있고, 광원 유닛(10)과 함께 직선 이동, 2축(X축과 Y축) 틸트, 및 Z축 회전을 할 수 있다. 제1 현미경 유닛(41)의 촬영 범위는 광원 유닛(10)의 노광 범위와 실질적으로 일치할 수 있다. 제1 현미경 유닛(41)은 광원 유닛(10)으로부터 빛을 조사받는 노광 타겟(51)을 정밀하게 촬영할 수 있다.The
제2 현미경 유닛(42)은 회전 틸트 유닛(20) 중 제2 틸트부(22)의 제2 몸체(26)에 결합될 수 있고, 제2 몸체(26)와 함께 직선 이동, 1축(X축 또는 Y축) 틸트, 및 Z축 회전을 할 수 있다. 광원 유닛(10)이 제1 회전축(25)에 의해 기울어질 때, 제2 현미경 유닛(42)의 촬영 범위는 제1 현미경 유닛(41)의 촬영 범위와 다를 수 있다.The
노광 장치(100)는 노광 헤드에 집적된 제1 및 제2 현미경 유닛(41, 42) 이외에 고정된 위치를 유지하는 추가의 현미경 유닛을 더 포함할 수 있다. 즉 노광 장치(100)는 노광 헤드와 같이 움직이는 적어도 하나의 이동식 현미경 유닛(41, 42)과, 노광 헤드의 움직임과 무관한 고정식 현미경 유닛을 포함할 수 있다.The
노광 장치(100)는 노광 헤드와 같이 움직이는 제1 및 제2 현미경 유닛(41, 42)을 구비함으로써 실제 노광 위치에서 기판(50)과 노광 마스크(52)의 정렬 상태를 용이하게 확인할 수 있으며, 노광 처리된 노광 타겟(51)의 상태를 정밀하게 모니터링할 수 있다. The
기판(50)은 정전척 또는 진공척과 같은 공지의 기판 지지대에 의해 지지되며, 노광 마스크(52)는 공지의 마스크 홀더에 의해 지지될 수 있다. 노광 장치(100)는 렌즈 유닛(60)을 더 포함할 수 있다. 렌즈 유닛(60)은 광원 유닛(10)에서 방출된 빛을 집속하는 집속 렌즈(61)와, 집속된 빛을 평행광으로 변환시키는 콜리메이터 렌즈(62)를 포함할 수 있으나, 도시한 예시로 한정되지 않는다.The
도 5는 도 1에 도시한 기판의 평면도이다. 도 1과 도 5를 참고하면, 광원 유닛(10)의 노광 영역(71)은 예를 들어 사각형일 수 있다.5 is a plan view of the substrate shown in Fig. 1 and 5, the
광원 유닛(10)은 특정 위치에서 턴-온되어 기판(50)의 일부를 노광한 후 턴-오프되고, 직선 이동한 다음 턴-온되어 기판(50)의 다른 일부를 노광한 후 턴-오프되는 과정을 반복할 수 있다((A) 부분 참고). 이때 첫번째 노광 영역과 두번째 노광 영역은 중첩되는 부분을 가질 수 있으며, 노광 면적당 노광 시간을 조절하여 노광 정도를 제어할 수 있다.The
다른 한편으로, 광원 유닛(10)은 턴-온된 상태에서 연속으로 직선 이동할 수 있으며((B) 부분 참고), 이동 속도와 스캐닝 반복 회수 등을 조절하여 노광 정도를 제어할 수 있다.On the other hand, the
다시 도 1을 참고하면, 본 실시예의 노광 장치(100)는 기판(50)보다 작은 광원 유닛(10)을 직선 이동시키는 스캐닝 방식을 이용함으로써 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 노광 장치(100)는 회전 틸트 유닛(20)을 이용하여 광원 유닛(10)을 손쉽게 틸트시킬 수 있다. 이러한 구성은 노광 장치(100) 전체 또는 기판(50)을 틸트시키는 구성 대비 노광 장치(100)가 적용된 설비의 대형화를 유발하지 않는다.Referring again to FIG. 1, the
도 6은 도 1에 도시한 노광 장치의 경사 노광을 나타낸 구성도이다. 도 1과 도 6을 참고하면, 경사 노광 공정에서 광원 유닛(10)은 회전 틸트 유닛(20) 에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 틸트된 상태로 빛을 방출하며, XY 스테이지(30) 에 의해 직선 이동한다.Fig. 6 is a configuration diagram showing the oblique exposure of the exposure apparatus shown in Fig. 1. Fig. Referring to FIGS. 1 and 6, in the oblique exposure process, the
본 실시예에서는 기판(50)이 커지는 것과 무관하게 XY 스테이지(30)의 이동 범위 내에서 여러 방향의 경사 노광이 가능하며, 경사 방향과 경사각 조절이 매우 용이하다. 또한, 광원 유닛(10)의 틸트에 의해 기판(50) 상에 조사되는 광량에 차이가 발생하는데, 본 실시예에서는 광원 유닛(10)의 직선 이동(스캐닝)을 여러 번 실시함으로써 광량의 편차를 최소화하거나 실질적으로 제거할 수 있다.Irregular exposure in various directions is possible within the movement range of the
도 7과 도 8은 종래 기술에 의한 노광 장치의 경사 노광을 나타낸 구성도이다. 종래의 노광 장치는 기판(50) 전체를 노광할 수 있도록 기판(50)보다 큰 광원 모듈(200)을 구비하며, 경사 노광을 위해 도 7과 같이 광원 모듈(200)을 틸트시키거나 도 8과 같이 기판(50)을 틸트시키고 있다.FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing the oblique exposure of the exposure apparatus according to the prior art. The conventional exposure apparatus has a
도 7과 도 8에 도시한 종래 기술 모두 기판(50)이 커질수록 전체 설비가 대형화되며, 경사 방향과 경사 각도를 다양하게 설정하는데 어려움이 있다.7 and 8, the larger the
본 실시예의 노광 장치(100)는 광원 유닛(10)의 자유로운 틸트와 회전에 의해 다양한 형상의 3차원 경사 구조물을 용이하게 제작할 수 있다. 도 9는 도 1의 노광 장치를 이용한 경사 노광의 일 실시예를 나타낸 기판의 확대 단면도이고, 도 10과 도 11은 도 9에 도시한 경사 노광에 의해 제작 가능한 경사 구조물을 나타낸 단면도이다.The
도 1과 도 9를 참고하면, 기판(50) 상에 노광 타겟인 감광층(51)이 위치하며, 감광층(51) 상에 노광 마스크(52)가 위치한다. 노광 마스크(52)는 차광부(53)와 투광부(54)를 포함한다. 광원 유닛(10)은 회전 틸트 유닛(20)에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 틸트되며, Z축 방향에 대해 +θ의 경사각을 가지는 빛을 조사한다.1 and 9, a
기판(50)에 조사되는 빛은 콜리메이터 렌즈(62)에 의한 평행광일 수 있다. 감광층(51) 가운데 노광 마스크(52)의 투광부(54)와 마주하는 부분이 선택적으로 경사 노광된다. 포지티브(positive) 감광층은 빛에 노출된 부분이 현상액에 대해 가용성이 되는 특성을 가지며, 네거티브(negative) 감광층은 빛에 노출된 부분이 약품에 대해 불용성이 되는 특성을 가진다.Light emitted to the
도 9에 도시한 감광층(51)이 포지티브 감광층인 경우, 노광 후 현상 작업을 수행하면 도 10과 같이 빛에 노출된 부분이 제거된 경사 구조물(81)을 얻을 수 있다. 도 9에 도시한 감광층(51)이 네거티브 감광층인 경우, 노광 후 현상 작업을 수행하면 도 11과 같이 빛에 노출된 부분이 경화되어 남아 있는 경사 구조물(82)을 얻을 수 있다.In the case where the
도 12a 내지 도 12c는 경사 노광의 다른 일 실시예를 나타낸 기판의 확대 단면도이다.12A to 12C are enlarged sectional views of a substrate showing another embodiment of oblique exposure.
도 12a를 참고하면, 감광층(51)은 네거티브 감광층일 수 있으며, 감광층(51) 위에 노광 마스크(52)가 위치한다. 광원 유닛(10)(도 1 참조)은 X축 또는 Y축 방향으로 틸트되고, Z축 방향에 대해 +θ의 경사각을 가지는 빛을 조사한다. 감광층(51) 가운데 노광 마스크(52)의 투광부와 마주하는 부분이 1차로 경사 노광된다.Referring to FIG. 12A, the
도 12b를 참고하면, 광원 유닛(10)(도 1 참조)은 기준 위치로부터 도 12a의 경우와 반대 방향으로 틸트되며, Z축 방향에 대해 -θ의 경사각을 가지는 빛을 조사한다. 감광층(51) 가운데 노광 마스크(52)의 투광부와 마주하는 부분이 2차로 경사 노광된다.12B, the light source unit 10 (see FIG. 1) is tilted from the reference position in the direction opposite to the case of FIG. 12A, and irradiates light having an inclination angle of -θ with respect to the Z-axis direction. The portion of the
1차 경사 노광과 2차 경사 노광 후 현상 작업을 수행하면 도 12c와 같이 두 방향으로 경사진 부분이 서로 얽힌 메쉬(mesh) 형태의 경사 구조물(83)을 얻을 수 있다.When the primary oblique exposure and the post-secondary oblique exposure post-exposure development work are performed, a mesh-shaped
도 10과 도 11 및 도 12c에 도시한 경사 구조물(81, 82, 83)은 회절 격자 등의 광학 부품으로 사용될 수 있다. 한편, 광원 유닛(10)은 경사 노광 시 회전할 수 있으며, 이 경우 보다 다양한 3차원 형태의 격자 구조물 또는 뿔 구조물 등을 손쉽게 제작할 수 있다.The
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 노광 장치를 도시한 구성도이다.13 is a configuration diagram showing an exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention.
도 13을 참고하면, 제2 실시예의 노광 장치(110)는 복수의 노광 헤드(90A, 90B)를 구비한 멀티 헤드 타입으로 구성된다. 도 13에서는 제1 노광 헤드(90A)와 제2 노광 헤드(90B)가 XY 스테이지(30)에 서로간 거리를 두고 설치된 경우를 예로 들어 도시하였다.Referring to FIG. 13, the
제1 노광 헤드(90A)는 제1 광원 유닛(10A)과 제1 회전 틸트 유닛(20A)을 포함하고, 제2 노광 헤드(90B)는 제2 광원 유닛(10B)과 제2 회전 틸트 유닛(20B)을 포함한다. 제1 광원 유닛(10A)과 제2 광원 유닛(10B)은 같은 발광 파장을 가질 수 있으며, 같이 움직이면서 노광을 수행할 수 있다. 이 경우 스캐닝 회수를 줄여 전체 공정 시간을 단축할 수 있다.The
다른 한편으로, 제1 광원 유닛(10A)과 제2 광원 유닛(10B)은 서로 다른 발광 파장을 가질 수 있다. 노광 타겟인 감광층(51)은 제1 파장과 제2 파장에 대해 서로 다른 광 민감도를 가질 수 있는데, 제1 광원 유닛(10A)은 제1 파장의 빛을 방출할 수 있고, 제2 광원 유닛(10B)은 제2 파장의 빛을 방출할 수 있다.On the other hand, the first
제1 노광 헤드(90A)와 제2 노광 헤드(90B)는 동시에 움직이거나 어느 하나가 선택적으로 움직일 수 있다. 제2 실시예의 노광 장치(110)는 복수의 노광 헤드(90A, 90B)를 구비함으로써 노광 속도를 향상시킬 수 있고, 감광층(51)의 광 민감도 차이를 이용하여 다양한 형상의 경사 구조물을 제작할 수 있다.The
제2 실시예의 노광 장치(110)는 노광 헤드(90A, 90B)가 복수개인 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 동일한 구성으로 이루어지며, 중복되는 설명은 생략한다.The
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 노광 장치를 도시한 구성도이고, 도 15는 도 14에 도시한 노광 장치 중 광원 유닛의 개략 평면도로서, 상하로 반전시킨 상태를 도시하고 있다.FIG. 14 is a configuration diagram showing an exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a schematic plan view of a light source unit in the exposure apparatus shown in FIG. 14, showing a state in which the light source unit is turned upside down.
도 14와 도 15를 참고하면, 제3 실시예의 노광 장치(120)에서 광원 유닛(10C)은 개별적인 밝기 제어가 가능한 복수의 발광 소자(11A)를 포함한다. 이를 위해 광원 유닛(10C)은 복수의 발광 소자(11A) 각각의 온/오프와 그레이 스케일(광량)을 제어하는 제어 회로부를 더 포함한다.Referring to Figs. 14 and 15, in the
발광 다이오드는 전류에 따라 광량이 조절되므로, 제어 회로부는 발광 다이오드 각각에 공급되는 전류를 제어함으로써 발광 다이오드의 온/오프와 그레이 스케일을 정밀하게 조절할 수 있다. 도 15에서는 편의상 오프(off) 상태의 발광 소자(11B)를 흑색으로 표시하고, 온(on) 상태의 발광 소자(11W)를 백색으로 표시하였다.Since the light amount of the light emitting diode is controlled according to the current, the control circuit unit can control the on / off and grayscale of the light emitting diode precisely by controlling the current supplied to each of the light emitting diodes. In Fig. 15, the
복수의 발광 소자(11A)는 개별적인 밝기 제어가 가능하므로, 광원 유닛(10C)은 제1 실시예의 노광 마스크를 대체할 수 있다. 즉 기판(50) 상에 노광 마스크를 배치하지 않고도 감광층(51)의 특정 부위를 선택적으로 노광할 수 있으므로, 제3 실시예의 노광 장치(120)는 제1 실시예의 노광 마스크를 생략할 수 있다.Since the plurality of light emitting
도 16는 도 14에 도시한 노광 장치 중 기판의 평면도이다. 도 14와 도 16를 참고하면, 광원 유닛(10)은 그레이 스케일을 바꾸면서 노광을 진행할 수 있다. 도 16에는 제1 광량으로 조사된 제1 노광 영역(72)과, 제1 광량보다 낮은 제2 광량으로 조사된 제2 노광 영역(73)을 나타내었다.16 is a plan view of the substrate of the exposure apparatus shown in Fig. Referring to FIGS. 14 and 16, the
또한, 광원 유닛(10)은 발광 소자들(11A)의 온/오프와 그레이 스케일을 바꾸면서 이동하여 특정 모양의 노광 영역을 형성할 수 있다. 도 16에는 여덟 개의 서로 다른 모양을 가진 노광 영역(741)의 집합으로 이루어진 구름 모양의 제3 노광 영역(74)을 나타내었다.In addition, the
제3 노광 영역(74)의 경우, 광원 유닛(10)은 제어 회로부에 의해 특정 위치에서 특정 위치의 발광 소자들(11A)을 특정 그레이 스케일로 턴-온시킨 후 턴-오프되고, 다음 위치로 이동한 다음 특정 위치의 발광 소자들(11A)을 특정 그레이 스케일로 턴-온시킨 후 턴-오프되는 과정을 반복하면서 제3 노광 영역(74)을 완성할 수 있다.In the case of the
제3 실시예의 노광 장치(120)는 광원 유닛(10C)의 구성과 노광 마스크의 생략을 제외하고 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예 중 어느 한 실시예와 같은 구성으로 이루어진다. 즉 제2 실시예의 경우 제1 광원 유닛(10A)과 제2 광원 유닛(10B)은 제3 실시예의 광원 유닛(10C)과 같은 구성을 가질 수 있으며, 노광 마스크를 생략할 수 있다.The
전술한 구성의 노광 장치(100, 110, 120)는 반도체, 디스플레이, 멤스(MEMS) 구조물 등을 제작하는 리소그래피 공정에 사용되거나, 조형 물질을 한 층씩 경화시키고 적층하여 3차원 구조물을 만드는 3D 프린트 공정 등 다양한 공정에 사용될 수 있다.The exposure apparatuses 100, 110, and 120 having the above-described structure may be used in a lithography process for manufacturing semiconductors, displays, MEMS structures, etc., or a 3D printing process for forming a three- And the like.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.
100, 110, 120: 노광 장치 10: 광원 유닛
11: 발광 소자 20: 회전 틸트 유닛
21: 제1 틸트부 22: 제2 틸트부
23: Z축 회전부 30: XY 스테이지
35A: 제1 Z축 이송부 35B: 제2 Z축 이송부
40: 현미경 유닛 50: 기판
51: 노광 타겟, 감광층 52: 노광 마스크
60: 렌즈 유닛 61: 집속 렌즈
62: 콜리메이터 렌즈100, 110, 120: Exposure device 10: Light source unit
11: light emitting element 20: rotary tilt unit
21: first tilt section 22: second tilt section
23: Z axis rotation part 30: XY stage
35A: first Z-
40: microscope unit 50: substrate
51: exposure target, photosensitive layer 52: exposure mask
60: lens unit 61: focusing lens
62: Collimator lens
Claims (16)
상기 광원 유닛에 결합되며 지면과 나란한 제1 회전축과, 제1 회전축에 결합된 제1 몸체와, 제1 몸체에 결합되며 지면과 나란하고 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축과, 제2 회전축에 결합된 제2 몸체와, 제2 몸체에 결합되며 중력 방향과 나란한 제3 회전축과, 제3 회전축에 결합된 제3 몸체를 포함하는 회전 틸트 유닛;
상기 회전 틸트 유닛에 결합되며, 상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛을 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시키는 XY 스테이지;
상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛 중 적어도 하나에 결합되며, 상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛 중 적어도 하나와 같이 움직이면서 노광 타겟을 촬영하는 이동식 현미경 유닛; 및
상기 노광 타겟 상에 위치하며, 차광부와 투광부를 가지는 노광 마스크를 포함하고,
상기 광원 유닛과 상기 이동식 현미경은 상기 XY 스테이지의 특정 위치에서 상기 제1 회전축에 의한 X축 틸트각 조절과, 상기 제2 회전축의 회전에 의한 Y축 틸트각 조절과, 상기 제3 회전축의 회전에 의한 Z축 회전각 조절이 가능한 스캐닝 방식의 노광 장치.A light source unit including a light emitting element;
A first body coupled to the first body and coupled to the light source unit, the first body coupled to the first body, the second body coupled to the first body, the second body being rotatable about the first body, A tilting unit including a second body coupled to the second body, a third body coupled to the third body, a third body coupled to the third body, and a third body coupled to the third body;
An XY stage coupled to the rotary tilt unit, the XY stage moving the light source unit and the rotary tilt unit in the X axis direction and the Y axis direction;
A movable microscope unit coupled to at least one of the light source unit and the rotation tilt unit and configured to photograph an exposure target while moving with at least one of the light source unit and the rotation tilt unit; And
And an exposure mask located on the exposure target and having a light shielding portion and a light transmitting portion,
The light source unit and the movable microscope may control the tilt angle of the X axis by the first rotation axis at a specific position of the XY stage, the tilt angle of the Y axis by the rotation of the second rotation axis, A scanning-type exposure apparatus capable of controlling the rotation angle of the Z-axis.
상기 광원 유닛은 같은 밝기로 발광하는 복수의 발광 소자를 포함하고, 상기 노광 타겟을 지지하는 기판보다 작은 크기를 가지는 스캐닝 방식의 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the light source unit includes a plurality of light emitting elements emitting light at the same brightness and has a smaller size than a substrate supporting the exposure target.
상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛이 노광 헤드를 구성하고,
상기 XY 스테이지에 서로간 거리를 두고 적어도 두 개의 노광 헤드가 설치되는 스캐닝 방식의 노광 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the light source unit and the rotary tilt unit constitute an exposure head,
Wherein at least two exposure heads are provided in the XY stage with a distance therebetween.
상기 적어도 두 개의 노광 헤드 각각에 포함된 상기 광원 유닛은 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 스캐닝 방식의 노광 장치.The method of claim 3,
Wherein the light source unit included in each of the at least two exposure heads emits light of different wavelengths.
상기 광원 유닛에 결합되며 지면과 나란한 제1 회전축과, 제1 회전축에 결합된 제1 몸체와, 제1 몸체에 결합되며 지면과 나란하고 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축과, 제2 회전축에 결합된 제2 몸체와, 제2 몸체에 결합되며 중력 방향과 나란한 제3 회전축과, 제3 회전축에 결합된 제3 몸체를 포함하는 회전 틸트 유닛;
상기 회전 틸트 유닛에 결합되며, 상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛을 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시키는 XY 스테이지; 및
상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛 중 적어도 하나에 결합되며, 상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛 중 적어도 하나와 같이 움직이면서 노광 타겟을 촬영하는 이동식 현미경 유닛을 포함하고,
상기 광원 유닛과 상기 이동식 현미경 유닛은 상기 XY 스테이지의 특정 위치에서 상기 제1 회전축의 회전에 의한 X축 틸트각 조절과, 상기 제2 회전축의 회전에 의한 Y축 틸트각 조절과, 상기 제3 회전축의 회전에 의한 Z축 회전각 조절이 가능한 스캐닝 방식의 노광 장치.A light source unit including a plurality of light emitting elements capable of individual light amount control;
A first body coupled to the first body and coupled to the light source unit, the first body coupled to the first body, the second body coupled to the first body, the second body being rotatable about the first body, A tilting unit including a second body coupled to the second body, a third body coupled to the third body, a third body coupled to the third body, and a third body coupled to the third body;
An XY stage coupled to the rotary tilt unit, the XY stage moving the light source unit and the rotary tilt unit in the X axis direction and the Y axis direction; And
And a mobile microscope unit coupled to at least one of the light source unit and the rotation tilt unit and configured to photograph an exposure target while moving with at least one of the light source unit and the rotation tilt unit,
Wherein the light source unit and the movable microscope unit are configured to adjust an X-axis tilt angle by rotation of the first rotation axis at a specific position of the XY stage, a Y-axis tilt angle control by rotation of the second rotation axis, A scanning-type exposure apparatus capable of adjusting the rotation angle of the Z-axis by rotation of the Z-
상기 복수의 발광 소자는 제어 회로부에 의해 공급 전류가 제어되는 복수의 발광 다이오드로 구성되고,
상기 광원 유닛은 상기 노광 타겟을 지지하는 기판보다 작은 크기를 가지며, 상기 복수의 발광 소자의 개별적인 광량 제어에 의해 노광 마스크를 대체하는 스캐닝 방식의 노광 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of light emitting elements are composed of a plurality of light emitting diodes whose supply current is controlled by a control circuit portion,
Wherein the light source unit has a smaller size than the substrate for supporting the exposure target, and replaces the exposure mask by an individual light amount control of the plurality of light emitting elements.
상기 광원 유닛과 상기 회전 틸트 유닛이 노광 헤드를 구성하고,
상기 XY 스테이지에 서로간 거리를 두고 적어도 두 개의 노광 헤드가 설치되는 스캐닝 방식의 노광 장치.The method according to claim 6,
Wherein the light source unit and the rotary tilt unit constitute an exposure head,
Wherein at least two exposure heads are provided in the XY stage with a distance therebetween.
상기 적어도 두 개의 노광 헤드 각각에 포함된 상기 광원 유닛은 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 스캐닝 방식의 노광 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the light source unit included in each of the at least two exposure heads emits light of different wavelengths.
상기 현미경 유닛은 상기 광원 유닛에 결합된 제1 현미경 유닛과, 상기 제2 몸체에 결합된 제2 현미경 유닛 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 제1 현미경 유닛의 범위는 상기 광원 유닛의 노광 범위와 일치하는 스캐닝 방식의 노광 장치. 9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the microscope unit comprises at least one of a first microscope unit coupled to the light source unit and a second microscope unit coupled to the second body,
Wherein the range of the first microscope unit coincides with the exposure range of the light source unit.
상기 회전 틸트 유닛과 상기 XY 스테이지 사이에 설치되어 상기 XY 스테이지에 대해 상기 회전 틸트 유닛과 상기 광원 유닛을 Z축 방향으로 이동시키는 제1 Z축 이송부를 더 포함하는 스캐닝 방식의 노광 장치.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
And a first Z-axis transferring unit installed between the rotary tilting unit and the XY stage for moving the rotary tilting unit and the light source unit in the Z-axis direction with respect to the XY stage.
상기 XY 스테이지에 결합되어 상기 XY 스테이지와 상기 회전 틸트 유닛 및 상기 광원 유닛을 Z축 방향으로 이동시키는 제2 Z축 이송부를 더 포함하는 스캐닝 방식의 노광 장치.16. The method of claim 15,
And a second Z axis transfer unit coupled to the XY stage for moving the XY stage, the rotary tilt unit, and the light source unit in the Z axis direction.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
KR20200092004A (en) * | 2019-01-24 | 2020-08-03 | ㈜ 엘에이티 | Exposure Apparatus and Fine Metal Mask Manufacturing Method using the same |
KR20210031151A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-19 | 삼일테크(주) | 3d micro structures fabricating system |
CN113568272A (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 光群雷射科技股份有限公司 | Manufacturing method of transfer printing type roller and transfer printing type roller |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100545360B1 (en) * | 1998-10-12 | 2006-01-24 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | A proximity exposing method for slantly illuminating a light |
KR100922269B1 (en) | 2004-11-05 | 2009-10-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | Polarized light irradiation device for optical alignment |
JP2014056059A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Keyence Corp | Optical microscope |
-
2017
- 2017-11-20 KR KR1020170154945A patent/KR101922204B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100545360B1 (en) * | 1998-10-12 | 2006-01-24 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | A proximity exposing method for slantly illuminating a light |
KR100922269B1 (en) | 2004-11-05 | 2009-10-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | Polarized light irradiation device for optical alignment |
JP2014056059A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Keyence Corp | Optical microscope |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200092004A (en) * | 2019-01-24 | 2020-08-03 | ㈜ 엘에이티 | Exposure Apparatus and Fine Metal Mask Manufacturing Method using the same |
KR102160258B1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-09-25 | ㈜ 엘에이티 | Exposure Apparatus and Fine Metal Mask Manufacturing Method using the same |
KR20210031151A (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-19 | 삼일테크(주) | 3d micro structures fabricating system |
KR102302617B1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-09-16 | 삼일테크(주) | 3d micro structures fabricating system |
CN113568272A (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 光群雷射科技股份有限公司 | Manufacturing method of transfer printing type roller and transfer printing type roller |
CN113568272B (en) * | 2020-04-28 | 2024-02-13 | 光群雷射科技股份有限公司 | Method for manufacturing transfer roller and transfer roller |
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