KR20170029917A - 자외선 led 광원을 이용한 근접 노광 장치 - Google Patents

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주식회사 필옵틱스
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Abstract

본 발명은 근접 노광 장치로서, 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광을 수행하는 근접 노광 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 LED 소자 어레이로 배열된 멀티 LED칩이 복수개로 배치된 LED 광원; 상기 LED 광원에서 방사되는 자외선빔을 평행광으로 변환하여 출력하는 콜리메이터; 상기 콜리메이터를 통과하는 자외선빔을 입력받아 균일도를 높여 출력하는 인터그레이터; 및 상기 인터그레이터에서 출력되는 자외선빔을 반사시켜 노광면으로 자외선빔이 입사되도록 하는 구면경;을 포함하며, LED 광원을 이루는 각각의 멀티 LED칩의 표면 발광량이 균일하지 않도록 할 수 있다.

Description

자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치{Exposure apparatus using UV LED light}
본 발명은 근접 노광 장치로서, 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광을 수행하는 근접 노광 장치에 관한 것이다.
기존 근접 노광기의 구조는 초고압 수은램프, 수은램프에서 발광된 빔을 인터그레이터(intergrator)로 집광시켜주는 타원경 미러(mirror), 노광면의 빔의 균일도 및 콜리메이터 각도(collimator angle)를 결정하는 인터그레이터(intergrator), 인터그레이터(intergrator)에서 출사되는 빔을 평행광으로 만들어주는 구면 미러(mirror)로 구성되어 있다.
근접 노광기의 해상력을 좌우하는 성능은 콜리메이터 각도(collimator angle), 파장, 마스크(mask)와 감광성 소재와의 거리(Gap), 광학계 회절 성능이 포괄적으로 연관된다.
기존에는 콜리메이터에서 출사되는 빔의 콜리메이터 각도(collimator angle)를 낮추기 위해 해상력을 개선하는 방법을 사용하였다. 즉, 주로 인터그레이터(intergrator)의 출사단 위치에 광강도 조절수단인 애퍼처(aperture)를 사용하거나 인터그레이터(intergrator)의 크기를 줄여서 콜리메이터 각도(collimator angle)를 낮추는 방법과 인터그레이터(intergrator)와 구면경 사이 거리를 크게 하여 콜리메이터 각도(collimator angle)를 낮추어 해상력이 개선되도록 하였다.
그러나 이러한 방법은 근접 노광기에서 마스크와 기판 사이의 약 50~200um의 갭(gap)이 있어 노광광을 결상할 수 없으며 해상도에도 한계가 있기 때문에 투영 광학계보다 해상도가 낮은 문제가 있다.
또한 한국공개특허 10-2012-0037907에서는 광원부를 멀티 램프 시스템을 이용하여 멀티 램프(multi lamp)의 주광축이 인터그레이터(intergrator)의 중심에서 벗어난 위치에 통과시켜 광학계 회절 특성을 낮추어 해상력 개선에 하고자 하였다.
그러나 이러한 방법은, 주광축을 인터그레이터(intergrator)의 중심에서 벗어난 위치에 통과시켜야 하는 정밀함이 필요한 번거로움이 있다.
한국공개특허 10-2012-0037907
본 발명의 기술적 과제는 근접 노광기에서의 회절 특성을 감소시켜 해상력을 향상시키는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 근접 노광기의 LED 광원의 방열을 개선하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 LED 소자 어레이로 배열된 멀티 LED칩이 복수개로 배치된 LED 광원; 상기 LED 광원에서 방사되는 자외선빔을 평행광으로 변환하여 출력하는 콜리메이터; 상기 콜리메이터를 통과하는 자외선빔을 입력받아 균일도를 높여 출력하는 인터그레이터; 및 상기 인터그레이터에서 출력되는 자외선빔을 반사시켜 노광면으로 자외선빔이 입사되도록 하는 구면경;을 포함하며, LED 광원을 이루는 각각의 멀티 LED칩의 표면 발광량이 균일하지 않도록 할 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 멀티 LED칩의 중심점에서 미리 설정된 반경 내에 있는 중심부가 상기 중심부를 둘러싸는 주변부보다 더 작은 발광량을 가지도록 할 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 상기 중심부에는 LED 소자가 배치되지 않으며, 상기 중심부를 둘러싸는 주변부에만 복수의 LED 소자들이 배치될 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 상기 중심부에 복수의 LED 소자들인 중심부 LED 소자들이 배치되며 상기 중심부를 둘러싸는 주변부에 복수의 LED 소자들인 주변부 LED 소자들이 배치되어, 상기 중심부 LED 소자들의 발광량이 상기 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 할 수 있다.
상기 중심부 LED 소자들을 구동 오프시키거나, 또는 상기 중심부 LED 소자들의 구동 전류를 상기 주변부 LED 소자들의 구동 전류보다 작게 함으로써, 상기 중심부 LED 소자들의 발광량이 상기 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 할 수 있다.
멀티 LED칩이 복수의 LED 소자가 N×M개의 어레이로 배열되었다고 하고, 상기 중심부 LED 소자들의 최소 배열은 Nmin×Mmin이라고 할 때, Nmin은, N이 홀수이면 1, N이 짝수이면 2의 값으로 결정되며, Mmin은, M이 홀수이면 1, M이 짝수이면 2의 값으로 결정될 수 있다.
멀티 LED칩이 복수의 LED 소자가 N×M개의 어레이로 배열되었다고 하고, N > 5이고 M > 5의 조건을 충족하며, 상기 중심부 LED 소자들의 최대 배열은 Nmax×Mmax이라고 할 때, Nmax은 N-2의 값으로 결정되며, Mmax은 M-2의 값으로 결정될 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 링 형태의 폐구간을 이루는 복수의 링 구역부가 이격되어 설정되며, 링 구역부가 아닌 영역인 링 주변부에서 발광되는 발광량이 링 구역부에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 할 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 상기 링 구역부에 복수의 LED 소자들이 배치되며, 상기 링 주변부에 LED 소자가 배치되지 않을 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 상기 링 구역부에 복수의 LED 소자들인 링 구역부 LED 소자들이 배치되며 상기 링 주변부에 복수의 LED 소자들인 링 주변부 LED 소자들이 배치되어, 상기 링 구역부 LED 소자들의 발광량이 상기 링 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 큰 발광량을 가지도록 할 수 있다.
상기 각각의 멀티 LED칩은, 상기 링 구역부에 복수의 LED 소자들인 링 구역부 LED 소자들이 배치되며 상기 링 주변부에 복수의 LED 소자들인 링 주변부 LED 소자들이 배치되어, 상기 링 주변부에서 발광되는 발광량이 링 구역부에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 할 수 있다.
상기 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치는, 노광면으로 입사되는 자외선빔의 영역별 조도를 측정하는 조도 측정기;를 포함하며, 측정된 영역별 조도가 균일하게 되도록 각각의 멀티 LED칩의 구동 전류를 개별 제어할 수 있다.
상기 콜리메이터는 상기 멀티 LED칩의 개수에 대응되게 다수개로 구성되며, 각각의 멀티 LED칩과 콜리메이터는 상기 인터그레이터 중심에 위치하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 근접 노광기에서의 회절 특성을 감소시켜 해상력을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 멀티 LED칩의 중심부의 발광량을 적게 하여 중심부 열을 최소화함으로써, LED 광원의 방열을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 광원에 배치된 멀티 LED칩을 도시한 그림.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 중심부에 LED 소자가 배치되지 않은 멀티 LED 칩을 도시한 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 중심부에 배치된 LED 소자의 발광량이 주변부에 배치된 LED 소자의 발광량보다 작게 되는 멀티 LED 칩을 도시한 그림.
도 5는 기존의 근접 노광 장치에서 인터그레이터에 집속된 자외선빔의 프로파일을 도시한 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 중심부가 주변부보다 더 작은 발광량을 가질 경우의 인터그레이터에 집속된 자외선빔의 프로파일을 도시한 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 링 구역부에 LED 소자가 배치된 멀티 LED 칩을 도시한 그림.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치의 개념도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 광원에 배치된 멀티 LED칩을 도시한 그림이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 중심부에 LED 소자가 배치되지 않은 멀티 LED 칩을 도시한 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 중심부에 배치된 LED 소자의 발광량이 주변부에 배치된 LED 소자의 발광량보다 작게 되는 멀티 LED 칩을 도시한 그림이다.
참고로, 도 1의 도면에서는 LED 광원(100)과 구면경(400) 사이의 복수의 평면경이 구비될 수 있는데, 설명의 편이를 위해 이를 생략하였다.
근접 노광 장치는, 기판(W)과 마스크(M) 사이에 소정의 간극이 형성된 상태에서, 기판(W)에 대하여 노광용 광을 마스크(M)를 개재하여 조사하는 노광 장치이다.
마스크(M)를 마스크 스테이지에서 유지함과 함께 기판(W)을 워크 스테이지에서 유지하여 양자를 근접하여 대향 배치한 후, 기판(W)에 패턴 노광용 자외선 빔을 조사함으로써, 마스크(M)에 그려진 복수의 패턴을 기판(W) 상에 노광 전사한다. 또한, 스캔 노광 장치에서는, 마스크(M)에 대하여 소정의 간극이 형성된 상태에서, 일정 속도로 반송되고 있는 기판(W)에 대하여, 노광용 자외선 빔을 마스크(M)를 통과시켜 조사하고, 기판(W)상에 마스크(M)의 패턴을 노광 전사시킬 수 있다.
콜리메이터(200)(collimator)는, LED 광원(100)에서 방사되는 자외선빔을 평행광으로 변환하여 출력하는 광학계이다. 콜리메이터(200)는 평행 광선을 얻기 위한 장치로서, 공지된 다양한 광학계 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 구면 수차 및 색수차가 보정된 렌즈의 초점면의 전방에 핀홀 또는 슬릿을 놓고 광원으로 조명하면, 렌즈에서 나오는 광선은 평행광이 될 수 있다. 한편, 콜리메이터는 상기 멀티 LED칩의 개수에 대응되게 다수개로 구성되며, 각각의 멀티 LED칩과 콜리메이터는 상기 인터그레이터 중심에 위치하도록 배치될 수도 있다.
인터그레이터(300)(intergrator)는 콜리메이터(200)를 통과하여 출사되는 자외선빔을 입력받아 균일도를 높여 출력하는 광학계이다. 인터그레이터(300) 역시 공지된 다양한 광학계 구성을 가질 수 있다.
구면경(400)은, 인터그레이터(300)에서 출력되는 자외선빔을 반사시켜 노광면으로 자외선빔이 입사되도록 하는 미러(mirror)이다. 구면경(400) 역시 공지된 다양한 광학계 구성을 가질 수 있다.
LED 광원(100)은 도 2에 도시한 바와 같이 베이스판(110) 위에 복수개의 멀티 LED칩(120)이 배치된 광원이다. 각각의 멀티 LED칩(120)은 자외선빔을 발광하여 콜리메이터(200)로 각 멀티 LED칩(120)의 자외선빔이 중첩되어 입사되도록 한다. 본 발명은, LED 광원(100)에서 발광되는 자외선빔의 회절력을 감소시켜 해상도를 높이기 위하여, LED 광원(100)은, LED 광원(100)을 이루는 각각의 멀티 LED칩(120)의 표면 발광량이 균일하지 않도록 발광한다.
LED 광원(100)을 이루는 각각의 멀티 LED칩(120)의 표면 발광량이 균일하지 않도록 하기 위하여 다음과 같은 두 가지 실시예로서 구현될 수 있다.
제1실시예는, 멀티 LED칩(120)의 중심점에서 미리 설정된 반경 내에 있는 중심부(S1)가 중심부(S1)를 둘러싸는 주변부(S2)보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 실시예이며, 제2실시예는 링 형태의 폐구간을 이루는 복수의 링 구역부(S3)가 이격되어 설정되며, 링 구역부(S3)가 아닌 영역인 링 주변부(S4)에서 발광되는 발광량이 링 구역부(S3)에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 실시예이다.
우선, 도 3 내지 도 6과 함께 멀티 LED칩(120)의 중심점에서 미리 설정된 반경 내에 있는 중심부(S1)가 중심부(S1)를 둘러싸는 주변부(S2)보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 제1실시예를 설명한다.
본 발명의 제1실시예는, 광학계로 입사되는 빛의 형태를 바꾸어주는 방식으로서, 균일 패턴 노광기에 필수적인 인터그레이터(300)(integrator) 광학계인 플라이 아이 렌즈(Fly eye lens)에 입사되는 광원의 형태를 렌즈면 전체에 가우시안(Gaussian) 방식에서 빛의 세기가 상대적으로 높은 빛의 중심부(S1)의 세기를 줄여주면서 플라이 아이 렌즈(Fly eye lens)로 된 인터그레이터(300)를 통과하여 마스크(M)의 패턴을 지나면서 발생되는 회절 현상을 감소시켜 해상도를 높이도록 하는 것이다.
이와 같이 중심부(S1)가 주변부(S2)보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 제1실시예는 두 가지 방식으로 구현될 수 있다.
하나의 방식은, 도 3에 도시한 바와 같이, 멀티 LED칩(120)의 중심점에서 미리 설정된 반경 내에 있는 중심부(S1)에는 LED 소자가 배치되지 않으며, 중심부(S1)를 둘러싸는 주변부(S2)에만 복수의 LED 소자인 주변부 LED 소자(122)들이 배치되도록 하는 구조이다. 따라서 멀티 LED칩(120)의 중심부(S1)에 LED 소자를 배치하지 않음으로써, 중심부(S1)에서 발광되는 자외선빔을 없애줌으로서 주변부(S2)가 상대적으로 높은 세기의 자외선빔을 발광하게 되어, 인터그레이터(300)를 통과하여 마스크(M)의 패턴을 지나면서 발생되는 회절 현상을 감소시켜 해상도를 높일 수 있다. 또한 LED 소자의 수명 및 성능을 좌우하는 가장 큰 요소는 LED 소자에서 발생되는 열을 가장 잘 방출시켜야 최대한의 성능을 낼수 있다. 하지만 멀티 LED칩(120) 구현시에 중심부(S1)의 LED 소자들의 열을 낮추기가 가장 어려운 문제였지만, 중심부(S1)에 LED 소자를 아예 없애줌으로써, 중심부(S1)의 열이 발생되지 않아 LED 소자의 수명 및 성능 향상을 이룰 수 있다.
한편, 중심부(S1)가 주변부(S2)보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 제1실시예의 다른 하나의 방식은, 도 4에 도시한 바와 같이, 중심부(S1)에 복수의 LED 소자들인 중심부 LED 소자(121)들이 배치되며 중심부(S1)를 둘러싸는 주변부(S2)에 복수의 LED 소자들인 주변부 LED 소자(122)들이 배치되어, 중심부 LED 소자(121)들의 발광량이 주변부 LED 소자(122)들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 것이다.
즉, 중심부 LED 소자(121)들을 구동 오프시키거나, 또는 상기 중심부 LED 소자(121)들의 구동 전류를 상기 주변부 LED 소자(122)들의 구동 전류보다 작게 함으로써, 상기 중심부 LED 소자(121)들의 발광량이 상기 주변부 LED 소자(122)들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 것이다.
따라서 멀티 LED칩(120)의 중심부 LED 소자(121)들의 발광량이 주변부 LED 소자(122)들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 함으로써, 중심부(S1)보다 주변부(S2)가 상대적으로 높은 세기의 자외선빔을 발광하게 되어, 인터그레이터(300)를 통과하여 마스크(M)의 패턴을 지나면서 발생되는 회절 현상을 감소시켜 해상도를 높일 수 있다. 또한 멀티 LED칩(120) 구현시에 중심부(S1)의 LED 소자들의 열을 낮추기가 가장 어려운 문제였지만, 중심부 LED 소자(121)들을 구동 오프시키거나, 또는 상기 중심부 LED 소자(121)들의 구동 전류를 상기 주변부 LED 소자(122)들의 구동 전류보다 작게 함으로써, 중심부(S1)의 열이 상대적으로 적게 발생되어 LED 소자의 수명 및 성능 향상을 이룰 수 있다.
중심부(S1)에 배치되는 중심부 LED 소자(121)들의 개수는, 다수의 실험 결과 다음과 같은 범위를 가질 때 해상도를 향상시킬 수 있음을 알게 되었다.
멀티 LED칩(120)이 복수의 LED 소자가 N×M개의 어레이로 배열되었다고 하고, 중심부 LED 소자(121)들의 최소 배열은 Nmin×Mmin이라고 할 때, Nmin은, N이 홀수이면 1, N이 짝수이면 2의 값으로 결정되며, Mmin은, M이 홀수이면 1, M이 짝수이면 2의 값을 가지도록 한다.
예를 들어, 멀티 LED칩(120)이 9×9개 어레이로 배열되었다고 가정하면, 중심부 LED 소자(121)들의 최소 배열은 1×2개 어레이를 가진다.
또한, 멀티 LED칩(120)이 복수의 LED 소자가 N×M개의 어레이로 배열되었다고 하고, N > 5이고 M > 5의 조건을 충족하며, 상기 중심부 LED 소자(121)들의 최대 배열은 Nmax×max이라고 할 때, Nmax은 N-2의 값으로 결정되며, Mmax은 M-2의 값을 가지도록 한다.
예를 들어, 멀티 LED칩(120)이 9×9개 어레이로 배열되었다고 가정하면, 중심부 LED 소자(121)들의 최대 배열은 7×7개 어레이까지 구동 전류를 오프(off)시키거나 주변부(S2)보다 약하게 제공할 수 있다.
실험결과, 상기에 설명한 최대 배열보다 크게 될 경우, 회절이 의미있는 수치로서 감소되지 않기 때문에, 중심부 LED 소자(121)들의 배열은, 상기에서 설명한 최대 배열보다 같거나 작아야 한다.
참고로, 도 5는 기존의 근접 노광 장치에서 인터그레이터에 집속된 자외선빔의 프로파일을 도시한 그림이다. 도 6은 각 멀티 LED칩이 중심부에는 LED 소자가 배치되지 않으며 중심부를 둘러싸는 주변부에만 복수의 LED 소자들이 배치되도록 하거나, 또는 중심부에 복수의 LED 소자들인 중심부 LED 소자들이 배치되며 상기 중심부를 둘러싸는 주변부에 복수의 LED 소자들인 주변부 LED 소자들이 배치되어 중심부 LED 소자들의 발광량이 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 경우, 인터그레이터에 집속된 자외선빔의 프로파일을 도시한 그림이다. 도 5와 비교할 때 본 발명의 도 6이 회절력이 감소되어 해상도가 향상될 수 있음을 알 수 있다.
한편, LED 광원(100)을 이루는 각각의 멀티 LED칩(120)의 표면 발광량이 균일하지 않도록 하기 위한 도 3 내지 도 6의 실시예는, 멀티 LED칩(120)의 중심점에서 미리 설정된 반경 내에 있는 중심부(S1)가 중심부(S1)를 둘러싸는 주변부(S2)보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 실시예이다.
LED 광원(100)을 이루는 각각의 멀티 LED칩(120)의 표면 발광량이 균일하지 않도록 하기 위한 다른 제2실시예는, 도 7에 도시한 바와 같이, 링 형태의 폐구간을 이루는 복수의 링 구역부(S3)가 이격되어 설정되며, 링 구역부(S3)가 아닌 영역인 링 주변부(S4)에서 발광되는 발광량이 링 구역부(S3)에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 구조이다.
이를 위해 링 구역부(S3)에 복수의 LED 소자들이 배치되며, 링 주변부(S4)에 LED 소자가 배치되지 않도록 함으로써, 링 구역부(S3)가 아닌 영역인 링 주변부(S4)에서 발광되는 발광량이 링 구역부(S3)에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 할 수 있다.
또는 링 구역부(S3)에 복수의 LED 소자들인 링 구역부(S3) LED 소자들이 배치되며 상기 링 주변부(S4)에 복수의 LED 소자들인 링 주변부 LED 소자(122)들이 배치되어, 상기 링 구역부(S3) LED 소자들의 발광량이 상기 링 주변부 LED 소자(122)들의 발광량보다 더 큰 발광량을 가지도록 할 수 있다.
참고로, 폐구간 형태의 링 구역부(S3)는, 원형링, 사각링 등의 다양한 형태의 링 구조를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 자외선 LED 광원(100)을 이용한 근접 노광 장치는, 최종적인 노광면의 영역별 조도를 균일하게 하기 위하여 멀티 LED칩(120) 내의 각 LED 소자를 개별 제어하도록 구현할 수 있다.
이를 위해 자외선 LED 광원(100)을 이용한 근접 노광 장치는, 노광면으로 입사되는 자외선빔의 영역별 조도를 측정하는 조도 측정기를 포함할 수 있다. 측정된 영역별 조도가 균일하게 되도록 각각의 멀티 LED칩(120)의 구동 전류를 개별 제어함으로써, 노광면의 영역별 조도를 균일하게 할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
100:LED 광원
120:멀티 LED칩
121:중심부 LED 소자
122:주변부 LED 소자
S1:중심부
S2:주변부
S3:링 구역부
S4:링 주변부

Claims (13)

  1. LED 소자 어레이로 배열된 멀티 LED칩이 복수개로 배치된 LED 광원;
    상기 LED 광원에서 방사되는 자외선빔을 평행광으로 변환하여 출력하는 콜리메이터;
    상기 콜리메이터를 통과하는 자외선빔을 입력받아 균일도를 높여 출력하는 인터그레이터; 및
    상기 인터그레이터에서 출력되는 자외선빔을 반사시켜 노광면으로 자외선빔이 입사되도록 하는 구면경;을 포함하며,
    LED 광원을 이루는 각각의 멀티 LED칩의 표면 발광량이 균일하지 않도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    멀티 LED칩의 중심점에서 미리 설정된 반경 내에 있는 중심부가 상기 중심부를 둘러싸는 주변부보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    상기 중심부에는 LED 소자가 배치되지 않으며, 상기 중심부를 둘러싸는 주변부에만 복수의 LED 소자들이 배치되는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    상기 중심부에 복수의 LED 소자들인 중심부 LED 소자들이 배치되며 상기 중심부를 둘러싸는 주변부에 복수의 LED 소자들인 주변부 LED 소자들이 배치되어, 상기 중심부 LED 소자들의 발광량이 상기 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 중심부 LED 소자들을 구동 오프시키거나, 또는 상기 중심부 LED 소자들의 구동 전류를 상기 주변부 LED 소자들의 구동 전류보다 작게 함으로써, 상기 중심부 LED 소자들의 발광량이 상기 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  6. 청구항 3 또는 청구항4에 있어서,
    멀티 LED칩이 복수의 LED 소자가 N×M개의 어레이로 배열되었다고 하고,
    상기 중심부 LED 소자들의 최소 배열은 Nmin×Mmin이라고 할 때,
    Nmin은, N이 홀수이면 1, N이 짝수이면 2의 값으로 결정되며, Mmin은, M이 홀수이면 1, M이 짝수이면 2의 값으로 결정되는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  7. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    멀티 LED칩이 복수의 LED 소자가 N×M개의 어레이로 배열되었다고 하고,
    N > 5이고 M > 5의 조건을 충족하며, 상기 중심부 LED 소자들의 최대 배열은 Nmax×Mmax이라고 할 때,
    Nmax은 N-2의 값으로 결정되며, Mmax은 M-2의 값으로 결정되는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    링 형태의 폐구간을 이루는 복수의 링 구역부가 이격되어 설정되며, 링 구역부가 아닌 영역인 링 주변부에서 발광되는 발광량이 링 구역부에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    상기 링 구역부에 복수의 LED 소자들이 배치되며, 상기 링 주변부에 LED 소자가 배치되지 않는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    상기 링 구역부에 복수의 LED 소자들인 링 구역부 LED 소자들이 배치되며 상기 링 주변부에 복수의 LED 소자들인 링 주변부 LED 소자들이 배치되어, 상기 링 구역부 LED 소자들의 발광량이 상기 링 주변부 LED 소자들의 발광량보다 더 큰 발광량을 가지도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 각각의 멀티 LED칩은,
    상기 링 구역부에 복수의 LED 소자들인 링 구역부 LED 소자들이 배치되며 상기 링 주변부에 복수의 LED 소자들인 링 주변부 LED 소자들이 배치되어, 상기 링 주변부에서 발광되는 발광량이 링 구역부에서 발광되는 발광량보다 더 작은 발광량을 가지도록 하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  12. 청구항 2 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치는, 노광면으로 입사되는 자외선빔의 영역별 조도를 측정하는 조도 측정기;를 포함하며,
    측정된 영역별 조도가 균일하게 되도록 각각의 멀티 LED칩의 구동 전류를 개별 제어하는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 콜리메이터는 상기 멀티 LED칩의 개수에 대응되게 다수개로 구성되며, 각각의 멀티 LED칩과 콜리메이터는 상기 인터그레이터 중심에 위치하도록 배치되는 자외선 LED 광원을 이용한 근접 노광 장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108826232A (zh) * 2018-08-02 2018-11-16 苏州汇影光学技术有限公司 一种模块化可叠加紫外光源模组
KR20190056895A (ko) * 2017-11-17 2019-05-27 주식회사 필옵틱스 미세 패턴 정밀 가공 장치
KR20190060416A (ko) 2017-11-24 2019-06-03 (주)포인트엔지니어링 광디바이스용 기판 및 이를 구비하는 광디바이스 패키지
KR20200046933A (ko) * 2018-10-26 2020-05-07 엘지이노텍 주식회사 노광기용 조명 장치
CN116088281A (zh) * 2023-03-11 2023-05-09 广东科视光学技术股份有限公司 一种曝光机的光纤导光uvled光源机构
CN116224721A (zh) * 2023-02-03 2023-06-06 广东科视光学技术股份有限公司 一种曝光机的光源

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120037907A1 (en) 2009-01-30 2012-02-16 Cambridge Display Technology Limited Method of Forming Source and Drain Electrodes of Organic Thin Film Transistors by Electroless Plating

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120037907A1 (en) 2009-01-30 2012-02-16 Cambridge Display Technology Limited Method of Forming Source and Drain Electrodes of Organic Thin Film Transistors by Electroless Plating

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190056895A (ko) * 2017-11-17 2019-05-27 주식회사 필옵틱스 미세 패턴 정밀 가공 장치
KR20190060416A (ko) 2017-11-24 2019-06-03 (주)포인트엔지니어링 광디바이스용 기판 및 이를 구비하는 광디바이스 패키지
CN108826232A (zh) * 2018-08-02 2018-11-16 苏州汇影光学技术有限公司 一种模块化可叠加紫外光源模组
KR20200046933A (ko) * 2018-10-26 2020-05-07 엘지이노텍 주식회사 노광기용 조명 장치
CN116224721A (zh) * 2023-02-03 2023-06-06 广东科视光学技术股份有限公司 一种曝光机的光源
CN116224721B (zh) * 2023-02-03 2023-11-14 广东科视光学技术股份有限公司 一种曝光机的光源
CN116088281A (zh) * 2023-03-11 2023-05-09 广东科视光学技术股份有限公司 一种曝光机的光纤导光uvled光源机构
CN116088281B (zh) * 2023-03-11 2023-10-10 广东科视光学技术股份有限公司 一种曝光机的光纤导光uvled光源机构

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