KR20100117280A

KR20100117280A - 광 경로 설정을 위한 ｄｍｄ 미세 조절장치

Info

Publication number: KR20100117280A
Application number: KR1020090035938A
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 주식회사 프로텍
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2010-11-03

Abstract

본 발명은 노광 엔진에서 광 경로를 설정할 때 DMD 위치 미세 조절장치에 관한 것으로서, 스테이지 상의 기판을 노광시키기 위해 광원으로부터 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 경로를 설정할 때 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심점을 기준으로 회전시켜 가면서 광 경로를 미세 조절할 수 있도록 하여, 노광을 위한 광 경로를 확보하면서도 렌즈 즉, 노광 엔진의 부피를 줄일 수 있다.

본 발명의 상기 목적은 DMD를 고정하기 위한 DMD 고정모듈;

상기 DMD를 X축 조절자의 회전에 의해 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 위치 조절모듈;

상기 DMD를 Y축 조절자의 회전에 의해 Y축 방향으로 이동시키기 위한 Y축 위치 조절모듈; 및

상기 DMD를 회전축 조절자의 회전에 의해 상기 DMD의 수직 중심축을 중심으로 회전시키기 위한 회전축 위치 조절모듈;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치에 의하여 달성된다.

노광 엔진, DMD, 광 경로, 스테이지, 기판, 미세 조절.

Description

광 경로 설정을 위한 ＤＭＤ 미세 조절장치{THE MICRO-CONTROL OF DIGITAL MICRO-MIRROR DEVICE FOR BEAM PATH SETUP}

본 발명은 노광엔진에 장비되는 DMD(Digital Micromirror Device)의 조절장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 스테이지 상의 기판을 노광시키기 위해 광원으로부터 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 경로를 설정할 때 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심점을 기준으로 회전시켜 광 경로를 미세 조절할 수 있는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치에 관한 것이다.

최근의 PCB(Printed Circuit Board) 산업은 다양한 디지털기기의 향상되는 성능을 충족시키기 위해 기존의 경성 PCB에서 연성 PCB를 포함한 여러 분야로 확대되는 전환기로 진입하면서 PCB의 대폭적인 성능개선이 요구되고 있다.

이렇게 PCB의 대폭적인 성능개선의 요구에 적극적으로 대처하기 위해서는 PCB 상에 초미세회로 선 폭을 구현할 수 있는 새로운 방식의 노광 엔진을 필요로 한다.

또한, 이는 노광 엔진의 저 분해능에서 고분해능으로의 이행에 따른 기술혁신은 물론이고 다품종 소량생산 및 대량생산 체제에도 유연하게 대응할 수 있을 뿐만 아니라 노광 공정의 비약적인 단축과 생산성(productivity) 향상을 요구하는 신기술 적용의 필연성을 유발한다.

이에 다양한 노광 방법들이 개발되었는데, LDI(Laser Direct Imaging)를 이용한 마스크 리스(maskless) 방식이 그 중 하나이다.

기존의 마스크 방식의 노광 엔진의 문제점은 고해상도의 미세회로패턴 노광시 마스크 제작비용 및 관리비용의 증가로 인한 고분해능의 노광에 어려움이 있다.

이러한 기존의 마스크 방식의 문제점을 해결하기 위해, 근래에는 초미세회로 선 폭을 구현하고 공정 수를 대폭 줄일 수 있는 고분해능의 노광 엔진인 마스크 리스 방식의 공정기술이 부각되고 있는 추세이다.

이에 부응하기 위해, DMD(Digital Micromirror Device)를 구비한 노광 엔진이 개발되었는데, 이는 다수의 마이크로 미러가 일정한 각도를 가지고 입사되는 광(beam)을 원하는 각도로 보내고 그 외의 빔은 다른 각도로 보냄으로써 필요한 광만을 이용하여 하나의 화면을 만드는 원리를 이용하는 엔진이다.

즉, 광원(beam source)에서 생성된 광을 스테이지 상의 기판에 전달하는 종래의 노광 엔진은 도 1에 도시한 바와 같이 회절광학소자(diffractive optical element)와 푸리에 전달렌즈(fourier transform lens)(101), 미러(mirror)(102), DMD(Digital Micromirror Device)(103), 제1프로젝션 광학계(1′projection lens system)(104), 빔 이동 디바이스(beam shift device)(105) 그리고 제2프로젝션 광학계(2′projection lens system)(106) 등을 갖는다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래의 노광 엔진은 광원의 광이 진행하는 경로를 설계할 때 렌즈의 크기 및 길이 등의 제한조건이 발생하기 때문에 DMD의 사용공간이 협소하여 세팅시 어려움이 있다.

또한, 광원의 광이 진행하는 경로를 확장하기 위해서는 렌즈의 크기를 크게 해야 하나, 이 경우 전체 노광 엔진의 크기가 너무 커지기 때문에 적합하지 못하였다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은,

DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심점을 기준으로 회전시켜 가면서 광 경로를 미세 조절할 수 있도록 하여 노광을 위한 광 경로를 확보하면서도 렌즈를 포함하는 노광 엔진의 부피를 최소한으로 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광 경로 설정을 위한 미세 조절장치는,

광원으로부터 회절광학소자와 푸리에 전달렌즈를 통해 입사되는 균일한 광을 반사시키는 미러와, 상기 미러에 의해 반사되어 입사되는 균일한 광을 다수의 마이크로 미러에 의해 온/오프(on/off) 변조시키는 DMD와, 상기 DMD에 의해 온/오프 변조된 광을 스테이지 상의 기판에 전달하는 제1프로젝션 광학계 및 제2프로젝션 광학계와, 상기 제1프로젝션 광학계와 상기 제2프로젝션 광학계 사이에 배치되어 상기 제1프로젝션 광학계와 상기 제2프로젝션 광학계를 통해 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 형상과 크기를 변환시키는 마스크 및 상기 제1프로젝션 광학계와 제2프로젝션 광학계 사이에 배치되어 상기 제1프로젝션 광학계와 상기 제2프로젝션 광학계를 통해 스테이지 상의 기판에 전달되는 광을 특정방향으로 이동시키는 빔 이동 디바이스를 포함하는 노광엔진에 있어서,

상기 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심축을 중심으로 회전시켜 광의 진행경로를 미세 조절하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉 본 발명의 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치는,

상기 DMD를 고정하기 위한 DMD 고정모듈;

상기 DMD를 회전축 조절자의 회전에 의해 상기 DMD의 수직 중심축을 중심으 로 회전시키기 위한 회전축 위치 조절모듈; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 X축 위치 조절모듈은,

상기 DMD를 X축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서 하부 지지판의 양측 외곽의 상면과 상부 지지판의 양측 저면 사이에 상기 상부 지지판이 상기 하부 지지판의 상부에서 X축 방향으로 이동가능하도록 하는 두 쌍의 슬라이딩 조립체가 평행하게 내설되고, 상기 상부 지지판 상면에 조립된 고정 지지대와 상기 회전축 위치 조절모듈의 회전 지지판 상부에 조립된 가동 지지대가 연결판에 의해 연결되며, 상기 DMD를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 조절자의 단부가 상기 상부 지지판의 일측면에 닿도록 상기 가동 지지대에 결합하고, 상기 상부 지지판의 타측면이 상기 Y축 위치 조절모듈의 하부 지지판에 조립된 가동 지지부재 사이에 탄력 설치된 탄발스프링으로 지지 된 것을 특징으로 한다.

상기 연결판에는 X축 방향으로 길게 절개된 가이드공이 형성되고, 상기 가동 지지대에 측면에 분리 결합할 수 있는 고정레버가 상기 가이드공을 관통해서 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 Y축 위치 조절모듈은,

상기 DMD를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서 상기 회전축 위치 조절모듈의 회전 지지판의 저면에 맞결합하는 내측지지링의 내측 상면과 상기 하부 지지판의 양측 저면 사이에 상기 하부 지지판이 상기 회전 지지판의 상부에서 Y축 방 향으로 이동가능하도록 하는 두 쌍의 슬라이딩 조립체가 평행하게 내설되고, 상기 X축 위치 조절모듈의 상부 지지판을 탄력 지지하는 탄발스프링의 일측을 지지하고 상기 하부지지판에 조립된 가동 지지부재의 나사공에 상기 회전 지지판에 조립된 고정 지지부재의 가이드공을 관통한 고정레버가 체결되며, 상기 고정 지지부재의 일측 고정공에는 Y축 조절자가 그리고 타측의 고정공에는 스프링 수납공간에 스프링과 밀대가 내설된 수납관이 각각 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정 지지부재의 가이드공은 Y축 방향으로 길게 절개되고, 상기 고정레버가 상기 가동 지지부재의 나사공에 분리 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동 지지부재의 단부가 상기 고정 지지부재의 이동공간에 내설되고, 상기 Y축 조절자의 단부와 상기 밀대의 단부가 상기 이동공간에 내설된 상기 가동 지지부재의 단부 양 측면에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전축 위치 조절모듈은,

상기 DMD를 회전축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서 원형 고정부재의 내주단턱 상면과 내측지지링의 외주단턱 사이에 상기 회전 지지판과 내측지지링이 상기 원형 고정부재의 상부에서 DMD의 수직 중심축을 중심으로 회전가능하도록 하는 회전베어링이 내설되고, 상기 회전 지지판에 일측이 조립된 가동 지지부재의 단부에 형성된 나사공과 상기 원형 고정부재의 외주면에 조립된 고정 지지부재의 가이드공을 관통한 고정레버가 체결되며, 상기 고정 지지부재의 일측 고정공에는 회전축 조절자가 그리고 타측 고정공에는 스프링 수납공간에 스프링과 밀대가 내설된 수납관이 각각 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정 지지부재의 가이드공이 상기 고정 지지부재의 외주면을 따라 수평지게 길게 절개되고, 상기 고정레버가 상기 가동 지지부재의 단부에 분리 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동 지지부재의 단부가 상기 고정 지지부재의 이동공간에 내설되고, 상기 회전축 조절자의 단부와 상기 밀대의 단부가 상기 이동공간에 내설된 상기 가동 지지부재의 단부 양 측면에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 원형 고정부재의 상부에는 상기 회전베어링이 상기 원형 고정부재로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 뚜껑이 결합하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 본 발명은 스테이지 상의 기판을 노광시키기 위해 광원으로부터 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 경로를 설정할 때 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심점을 기준으로 회전시켜 가면서 광 경로를 미세 조절할 수 있도록 함으로써 노광을 위한 광 경로를 충분하게 확보하면서도 렌즈를 포함하는 노광 엔진의 부피를 최소한으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부되는 도면과 참조하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작동에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명이 탑재된 노광 엔진의 구조를 보인 개략도이고, 도 3은 도 2에 개시된 노광 엔진의 F부 발췌 확대도이다.

이러한 본 발명에 대한 어셈블리가 도 4 내지 도 9에 도시되어 있다.

그리고 본 발명의 구성요소에 대하여 도 10 내지 도 13에 파트별 분해사시도로 도시되어 있다.

이러한 본 발명에 의해 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시키고 회전축 방향으로 회전시켜 DMD의 위치를 미세하게 조절할 수 있는 기능을 구비한 노광 엔진에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면,

광원으로부터 회절광학소자와 푸리에 전달렌즈(101)를 통해 입사되는 균일한 광을 반사시키는 미러(102)와, 미러(102)에 의해 반사되어 입사되는 균일한 광을 다수의 마이크로 미러에 의해 온/오프(on/off) 변조시키는 DMD(103)를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 회전축을 중심으로 회전시켜 광의 진행경로를 미세 조절하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치(100)와,

상기 DMD(103)에 의해 온/오프 변조된 광을 스테이지 상의 기판에 전달하는 제1프로젝션 광학계(104) 및 제2프로젝션 광학계(106)와, 제1프로젝션 광학계(104)와 제2프로젝션 광학계(106) 사이에 배치되어 제1프로젝션 광학계(104)와 제2프로젝션 광학계(106)를 통해 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 형상과 크기를 변환시키는 마스크, 그리고 제1프로젝션 광학계(104)와 제2프로젝션 광학계(106) 사이에 배치되어 제1프로젝션 광학계(104)와 제2프로젝션 광학계(106)를 통해 스테이지 상의 기판에 전달되는 광을 특정방향으로 이동시키는 빔 이동 디바이스(105)로 구 성된다.

즉, 본 발명의 상기 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치(100)는, 도 4 내지 도 9에 자세히 도시되어 있는 바와 같이,

서로 다른 종류의 DMD(103)를 고정하기 위한 DMD 고정모듈(5)과, 상기 DMD(103)를 X축 조절자(19)의 회전각도에 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 위치 조절모듈(10)과, 상기 DMD(103)를 Y축 조절자(55)의 회전각도에 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 Y축 위치 조절모듈(40)과, 상기 DMD(103)를 회전축 조절자(74)의 회전각도에 따라DMD(103)의 수직 중심축을 중심으로 회전시키기 위한 회전축 위치 조절모듈(70) 등의 구성요소로 되어 있다.

상기 DMD 고정모듈(5)은 도 10을 더욱 참조하면,

상기 DMD(103)가 DMD 고정부재(3)에 체결된 상태로 DMD 지지부재(2)의 상부에 록킹구조에 의해 조립되고, 상기 DMD 고정부재(2)가 후술되는 상기 X축 위치 조절모듈(10)의 상부 지지판(11)의 상면(21)에 조립된 구조를 갖는다.

이때, 상기 DMD 고정부재(3)와 DMD 지지부재(2) 그리고 상부 지지판(11)의 중앙에는 광원으로부터 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 진행을 위한 광 진행통로(1)(13)가 형성되어 있다. 상기 광 진행 통로(1)(13)는 상기 DMD(103)의 형상에 맞게 사각형 형상으로 관통 형성된 구조를 갖는다.

상기 X축 위치 조절모듈(10)은 도 11을 더욱 참조하면,

상기 DMD(103) 즉, DMD(103)를 지지하고 있는 상부 지지판(11)을 X축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서, 후술되는 상기 Y축 위치 조절모듈(40)의 하부 지지판(41)의 양측 외곽의 상면(43)과 상기 상부 지지판(11)의 양측 저면(22) 사이에 상부 지지판(11)이 하부 지지판(41)의 상부에서 X축 방향으로 이동가능하도록 하는 두 쌍의 슬라이딩 조립체(12a)(12b)가 평행하게 내설되고, 상부 지지판(11) 상면(21)에 조립된 고정 지지대(14)와 후술되는 상기 회전축 위치 조절모듈(70)의 회전 지지판(71)의 상부에 조립된 가동 지지대(18)가 연결판(15)에 의해 연결되며, DMD(103)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 조절자(19)의 단부가 상부 지지판(11)의 측면(20)에 닿도록 가동 지지대(18)에 결합하여 있다.

상기 각각의 한쌍으로 구성된 슬라이딩 조립체(12a)(12b)는 몸체 상호간이 레일 이동가능한 구조로서 일측은 상기 상부 지지판(11)에, 타측은 상기 하부 지지판(41)에 볼트와 같은 체결부재에 의해 각각 체결되어 상기 X축 조절자(19)의 나사 조임(전진)량 만큼 상기 하부 지지판(41)의 상부에서 전진이동하고, 상기 X축 조절자(19)의 나사풀음(후진)량 만큼 후진하게 된다.

이때, 상기 상부 지지판(11)의 후진은 대향측과 후술되는 Y축 위치 조절모듈(40)의 하부 지지판(41)의 상면에 조립된 가동 지지부재(46) 사이에 탄력 설치된 탄발스프링(47)의 탄성력에 의해 후진(복귀)작동이 제공된다.

그리고 상기 연결판(15)에는 X축 방향으로 절개된 가이드공(17)이 형성되고, 고정레버(16)가 가이드공(17)을 관통해서 가동 지지대(18)에 측면에 체결되므로 DMD(103)를 X축 방향으로 이동시키고자 할 때 고정레버(16)를 풀어 고정레버(16)가 가이드공(17)을 따라 X축 방향으로 이동가능하도록 하고, X축 방향으로 위치 조절이 완료된 후에는 고정레버(16)를 고정시켜 DMD(103)의 X축 방향으로 이동을 방지할 수 있다.

여기서, X축 조절자(19)는 가동 지지대(18)에 조립된 상태에서 시계방향 혹은 시계 반대방향으로 돌림에 따라 그의 단부가 전진하거나 후진하면서 상부 지지판(11)을 X축 방향으로 이동시키게 되나, 선행조치로서 상기 고정레버(16)의 조임 해제 후에 작동시키게 됨은 당연할 것이다.

상기 Y축 위치 조절모듈(40)은 도 12를 더욱 참조하면,

상기 DMD(103) 즉, 하부 지지판(41)을 Y축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서, 후술 되는 상기 회전축 위치 조절모듈(70)의 회전 지지판(71)의 저면에 맞결합하는 내측지지링(72)의 내측 상면(72a)과 하부 지지판(41)의 양측 저면(44) 사이에 하부 지지판(41)이 회전 지지판(71)의 상부에서 Y축 방향으로 이동가능하도록 하는 두 쌍의 슬라이딩 조립체(45a)(45b)가 평행하게 내설되고,

상기 X축 위치 조절모듈의 상부 지지판(11)을 탄력 지지하는 탄발스프링(47)의 일측을 지지하고 상기 하부 지지판(41)에 조립된 가동 지지부재(46)가 타측을 상기 회전 지지판(71)에 조립된 고정 지지부재(49)에 수직방향으로 관통된 이동공간(50)에 수용되되, 상기 이동공간에 전 후 수평방향으로 관통된 가이드공(51)을 관통하여 고정레버(52)가 상기 가동 지지부재(46)의 단부에 형성된 나사공(48)과 체결되며, 상기 이동공간(50)을 좌우 수평방향으로 교차 관통하여 형성된 일측의 고정공(54)에는 Y축 조절자(55)가 그리고 타측의 고정공(53)에는 스프링 수납공간(58)에 탄발스프링(57)과 밀대(56)가 내설된 수납관(59)이 각각 체결되어 있다.

물론, 상기 각각의 한 쌍으로 구성된 슬라이딩 조립체(45a)(45b)는 상기 슬라이딩 조립체(12a)(12b)와 동일한 구조로서, 일측은 상기 하부 지지판(41)에, 타측은 상기 회전 지지판(71)에 볼트와 같은 체결 부재에 의해 각각 체결되어 상기 Y축 조절자(55)의 나사 조임(전진)량 만큼 상기 회전 지지판(71)의 상부에서 전진이동하고, 상기 Y축 조절자(55)의 나사풀음(후진)량 만큼 후진하게 된다.

그리고 상기 고정 지지부재(49)의 가이드공(51)은 Y축 방향으로 길게 절개상태로 관통되어 상기 고정레버(52)가 상기 가동 지지부재(46)의 나사공(48)에 분리 결합하므로 DMD(103)를 Y축 방향으로 이동시키고자 할 때 고정레버(52)를 풀어 고정레버(52)가 가이드공(51)을 따라 Y축 방향으로 이동가능하도록 하고, Y축 방향으로 위치 조절이 완료된 후에는 고정레버(52)를 고정시켜 DMD(103)의 Y축 방향으로 이동을 방지할 수 있다.

상기 가동 지지부재(46)는 그 단부가 상기 고정 지지부재(49)의 이동공간(50)에 내설된 상태에서 상기 Y축 조절자(55)의 단부와 상기 밀대(56)의 단부가 상기 이동공간(50)에 내설된 상기 가동 지지부재(46)의 양 측면에 맞닿도록 설치된다.

여기서, Y축 조절자(55)는 고정 지지부재(49)에 조립된 상태에서 시계방향 혹은 시계 반대방향으로 돌림에 따라 그의 단부가 전진하거나 후진하면서 상기 고정 지지부재(49)의 이동공간(50)에 내입된 가동 지지부재(46)를 밀거나 당기므로 하부 지지판(41)을 Y축 방향으로 이동시키게 되나, 선행조치로서 상기 고정레버(52)의 조임 해제 후에 작동시키게 됨은 당연할 것이다.

물론, 가동 지지부재(46)를 Y축 방향으로 미는 동작은 Y축 조절자(55)에 의해 직접적으로 이루어지고, 가동 지지부재(46)를 Y축 방향으로 당기는 동작은 Y축 조절자(55)가 후진함에 따라 수납관(59)에 밀대(56)가 스프링(57)의 탄발력을 전달받아 가동 지지부재(46)를 밀어냄으로써 이루어지게 된다.

이때, 상기 하부 지지판(41)의 중앙에도 광의 진행을 위한 광 진행통로(42)가 형성되어 있다.

상기 회전축 위치 조절모듈(70)은 도 13을 더욱 참조하면,

상기 DMD (103) 즉, 회전 지지판(71)을 회전축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서, 원형 고정부재(88)의 내주단턱 상면과 내측지지링 (72) 외주단턱 사이에 상기 회전 지지판(71)과 상기 내측지지링(72)이 원형 고정부재(88)의 상부에서 DMD 의 수직 중심축을 중심으로 회전가능하도록 하는 회전베어링(90)이 내설되고 ,

상기 회전 지지판(71)의 상면(82)에 일측이 조립된 가동 지지부재(73)의 타측을 상기 원형 고정부재(88)의 외주면(83)에 조립된 고정 지지부재(79)에 수직방향으로 관통된 이동공간(76)에 수용되되, 상기 이동공간에 전 후 수평방향으로 가이드공( 77)을 관통하여 고정레버(78)가 상기 가동 지지부재(73)의 단부에 형성된 나사공(73a)과 체결되며, 상기 이동공간(76)을 좌우 수평방향으로 교차하여 상기 고정 지지부재(79)에 관통 형성된 일측의 고정공(75)에는 회전축 조절자(74)가 그 리고 타측의 고정공(81)에는 스프링 수납공간(87)에 스프링(85)과 밀대(84)가 내설된 수납관(86)이 각각 체결되어 있다.

상기 고정 지지부재(79)의 가이드공(77)은 외주면을 따라 수평방향으로 길게 절개된 상태로 관통되어 상기 고정레버(78)가 상기 가동 지지부재(73)의 단부에 분리 결합하므로 DMD(103)를 회전축 방향으로 회전시키고자 할 때 고정레버(78)를 풀어 고정레버(78)가 가이드공(77)을 따라 회전축 방향으로 회전가능하도록 하고, 회전축 방향으로 위치 조절이 완료된 후에는 고정레버(78)를 고정시켜 DMD(103)의 회전축 방향으로 이동을 방지할 수 있다.

상기 가동 지지부재(73)는 그 단부가 상기 고정 지지부재(79)의 이동공간(76)에 내설된 상태에서 상기 회전축 조절자(74)의 단부와 상기 밀대(84)의 단부가 상기 이동공간(76)에 내설된 상기 가동 지지부재(73)의 양 측면에 맞닿도록 설치된다.

여기서, 회전축 조절자(74)는 고정 지지부재(79)에 조립된 상태에서 시계방향 혹은 시계 반대방향으로 돌림에 따라 그의 단부가 전진하거나 후진하면서 고정 지지부재(79)의 이동공간(76)에 내입된 가동 지지부재(73)를 밀거나 당기므로 회전 지지판(71)의 축 중심으로 회전 이동이 이루어지게 된다.

물론, 가동 지지부재(73)를 회전축 방향으로 미는 동작은 회전축 조절자(74)에 의해 직접적으로 이루어지고, 가동 지지부재(73)를 회전축 방향으로 당기는 동작은 회전축 조절자(74)가 후진함에 따라 수납관(86)에 밀대(84)가 스프링(85)의 탄발력을 전달받아 가동 지지부재(73)를 밀어냄으로써 이루어지게 된다.

이때, 원형 고정부재(88)의 상부에는 뚜껑(89)이 결합하여 있는데, 이 뚜껑(89)은 회전베어링(90)이 원형 고정부재(88)로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 DMD 고정부재(3)와 DMD 지지부재(2), 상부 지지판(11), 하부 지지판(41), 회전 지지판(71) 그리고 원형 고정부재(88)의 중앙에는 상하로 관통하는 광 진행 통로(1)(13)(42)가 형성되어 있는데, 이 광 진행 통로(1)(13)(42)는 위에서 아래로 갈수록 그 크기가 점진적으로 커지는 구조를 갖는다.

그리고 X축 조절자(19), Y축 조절자(55), 회전축 조절자(74)는 치수의 정밀조절할 수 있는 마이크로미터를 적용하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명은 스테이지 상의 기판을 노광시키기 위해 광원으로부터 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 경로를 설정할 때 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심점을 기준으로 회전시켜 광 경로를 미세 조절할 수 있음으로써,

노광 엔진의 광 경로 재설계시에 공간적인 제약에 따른 DMD의 사용의 편리성은 물론 외부에서 광 경로의 재설정에 따른 DMD의 정밀 조절이 가능하여 노광 엔진의 사용범위는 물론 편리성을 극대화할 수 있다.

그리고 렌즈의 사이즈가 변경됨으로써 노광 엔진의 크기가 커지는 단점을 극복 할 수 있다.

이상에서 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 당연하다.

도 1은 종래의 노광 엔진의 구조를 보인 개략도이다.

도 2는 본 발명에 의한 노광 엔진의 구조를 보인 개략도이다.

도 3은 도 2에 개시된 노광 엔진의 F부 발췌 확대도이다.

도 4는 노광 엔진에서 광 경로 설정을 위한 본 발명에 의한 DMD 위치 미세 조절장치를 보인 사시도이다.

도 5는 노광 엔진에서 광 경로 설정을 위한 본 발명에 의한 DMD 위치 미세 조절장치를 보인 평면도이다.

도 6은 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 A-A선 단면도이다.

도 7은 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 B-B선 단면도이다.

도 8은 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 일부를 분해한 분해 사시도이다.

도 9는 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 상세 분해 사시도이다.

도 10은 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 DMD 고정모듈의 분해 사시도이다.

도 11은 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 X축 위치 조절모듈의 분해 사시도이다.

도 12는 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 Y축 위치 조절모듈의 분해 사시도이다.

도 13은 도 5에 도시한 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치의 회전축 위치 조절모듈의 분해 사시도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1, 13, 42: 광 진행 통로 2: DMD 지지부재

3: DMD 고정부재 5: DMD 고정모듈

10: X축 위치 조절모듈 11: 상부 지지판

12a, 12b, 45a, 45b: 슬라이딩 조립체

14: 고정 지지대 15: 연결판

16, 52, 78: 고정 레버 17, 51, 77: 가이드공

18: 가동 지지대 19: X축 조절자

21, 43, 82: 상면 22, 44: 저면

40: Y축 위치 조절모듈 41: 하부 지지판

46: 가동 지지부재 47: 고정 나사

48, 73a: 나사공 49, 79: 고정 지지부재

50, 76: 이동공간 55: Y축 조절자

56, 84: 밀대 57, 85: 스프링

58, 87: 스프링 수납공간 59, 86: 수납관

70: 회전축 위치 조절모듈 71: 회전 지지판

72: 내측 상면 73: 가동 지지부재

74: 회전축 조절자 83: 외주면

88: 원형 고정부재 89: 뚜껑

90: 회전베어링

100: 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치

101: 푸리에 전달렌즈 102: 미러

103: DMD 104: 제1프로젝션 광학계

105: 빔 이동 디바이스 106: 제2프로젝션 광학계

Claims

광원으로부터 회절광학소자와 푸리에 전달렌즈를 통해 입사되는 균일한 광을 반사시키는 미러와, 상기 미러에 의해 반사되어 입사되는 균일한 광을 다수의 마이크로 미러에 의해 온/오프(on/off) 변조시키는 DMD와, 상기 DMD에 의해 온/오프 변조된 광을 스테이지 상의 기판에 전달하는 제1프로젝션 광학계 및 제2프로젝션 광학계와, 상기 제1프로젝션 광학계와 상기 제2프로젝션 광학계 사이에 배치되어 상기 제1프로젝션 광학계와 상기 제2프로젝션 광학계를 통해 스테이지 상의 기판에 전달되는 광의 형상과 크기를 변환시키는 마스크 및 상기 제1프로젝션 광학계와 제2프로젝션 광학계 사이에 배치되어 상기 제1프로젝션 광학계와 상기 제2프로젝션 광학계를 통해 스테이지 상의 기판에 전달되는 광을 특정방향으로 이동시키는 빔 이동 디바이스를 포함하는 노광엔진에 있어서,

상기 DMD를 X축과 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 중심축을 중심으로 회전시켜 광의 진행경로를 미세 조절하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제1항에 있어서,

상기 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치는,

상기 DMD를 고정하기 위한 DMD 고정모듈;

상기 DMD를 X축 조절자의 회전에 의해 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 위치 조절모듈;

상기 DMD를 Y축 조절자의 회전에 의해 Y축 방향으로 이동시키기 위한 Y축 위치 조절모듈; 및

상기 DMD를 회전축 조절자의 회전에 의해 상기 DMD의 수직 중심축을 중심으로 회전시키기 위한 회전축 위치 조절모듈;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 X축 위치 조절모듈은,

상기 DMD를 X축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서 하부 지지판의 양측 외곽의 상면과 상부 지지판의 양측 저면 사이에 상기 상부 지지판이 상기 하부 지지판의 상부에서 X축 방향으로 이동가능하도록 하는 두 쌍의 슬라이딩 조립체가 평행하게 내설되고, 상기 상부 지지판 상면에 조립된 고정 지지대와 상기 회전축 위치 조절모듈의 회전 지지판 상부에 조립된 가동 지지대가 연결판에 의해 연결되며, 상기 DMD를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 조절자의 단부가 상기 상부 지지판의 일측면에 닿도록 상기 가동 지지대에 결합하고, 상기 상부 지지판의 타측면이 상기 Y축 위치 조절모듈의 하부 지지판에 조립된 가동 지지부재 사이에 탄력 설치된 탄발스프링으로 지지 된 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장 치.
제3항에 있어서,

상기 연결판에는 X축 방향으로 길게 절개된 가이드공이 형성되고, 상기 가동 지지대에 측면에 분리 결합이 가능한 고정레버가 상기 가이드홈을 관통해서 체결되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 Y축 위치 조절모듈은,

상기 DMD를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서 상기 회전축 위치 조절모듈의 회전 지지판의 저면에 맞결합하는 내측지지링의 내측 상면과 상기 하부 지지판의 양측 저면 사이에 상기 하부 지지판이 상기 회전 지지판의 상부에서 Y축 방향으로 이동가능하도록 하는 두 쌍의 슬라이딩 조립체가 평행하게 내설되고, 상기 X축 위치 조절모듈의 상부 지지판을 탄력 지지하는 탄발스프링의 일측을 지지하고 상기 하부지지판에 조립된 가동 지지부재의 나사공에 상기 회전 지지판에 조립된 고정 지지부재의 가이드공을 관통한 고정레버가 체결되며, 상기 고정 지지부재의 일측 고정공에는 Y축 조절자가 그리고 타측의 고정공에는 스프링 수납공간에 스프링과 밀대가 내설된 수납관이 각각 체결되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제5항에 있어서,

상기 고정 지지부재의 가이드공이 Y축 방향으로 길게 절개되고, 상기 고정레버가 상기 가동 지지부재의 나사공에 분리 결합되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제5항에 있어서,

상기 가동 지지부재의 단부가 상기 고정 지지부재의 이동공간에 내설되고, 상기 Y축 조절자의 단부와 상기 밀대의 단부가 상기 이동공간에 내설된 상기 가동 지지부재의 단부 양 측면에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 미세 조절장치.
제2항에 있어서,

상기 회전축 위치 조절모듈은,

상기 DMD를 회전축 방향으로 이동시키기 위한 모듈로서 원형 고정부재의 내주단턱 상면과 내측지지링의 외주단턱 사이에 상기 회전 지지판과 내측지지링이 상 기 원형 고정부재의 상부에서 DMD의 수직 중심축을 중심으로 회전가능하도록 하는 회전베어링이 내설되고, 상기 회전 지지판에 일측이 조립된 가동 지지부재의 단부에 형성된 나사공과 상기 원형 고정부재의 외주면에 조립된 고정 지지부재의 가이드공을 관통한 고정레버가 체결되며, 상기 고정 지지부재의 일측 고정공에는 회전축 조절자가 그리고 타측 고정공에는 스프링 수납공간에 스프링과 밀대가 내설된 수납관이 각각 체결되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제8항에 있어서,

상기 고정 지지부재의 가이드공이 상기 고정 지지부재의 외주면을 따라 수평지게 길게 절개되고, 상기 고정레버가 상기 가동 지지부재의 단부에 분리 결합하는 것을 특징으로 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제8항에 있어서,

상기 가동 지지부재의 단부가 상기 고정 지지부재의 이동공간에 내설되고, 상기 회전축 조절자의 단부와 상기 밀대의 단부가 상기 이동공간에 내설된 상기 가동 지지부재의 단부 양 측면에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.
제3항 또는 제5항 또는 제8항에 있어서,

상기 X축 조절자(19), Y축 조절자(55), 회전축 조절자(74)는 마이크로미터를 적용하는 것을 특징으로 하는 광 경로 설정을 위한 DMD 미세 조절장치.