本發(fā)明涉及一種曝光用光源,其用于光刻工藝(Photolithography),以便在半導體晶元或顯示面板等形成微細的電路圖案,更為詳細地涉及一種用于曝光的光源模塊單元及包括該光源模塊單元的曝光裝置,其是經(jīng)改良的,以便通過多個紫外線發(fā)光元件(UVLED)列陣(array)模塊和聚光透鏡列陣(array)模塊的組合,能夠有效提升曝光性能和效率的同時,能夠容易且經(jīng)濟可行地替換現(xiàn)有的曝光機的光源。
背景技術:
::例如,作為電氣電子設備的主要部件而內置的半導體元件或電路基板(PCB)及類似于液晶顯示器(LCD;LiquidCrystalDisplay)或有機發(fā)光二極管(OLED;OrganicLightEmittingDiode)和等離子顯示板(PDP;PlasmaDisplayPanel)的影像顯示板,在其制造工序上的曝光工藝中,通過被統(tǒng)稱為光刻(Photolithography)的光微細加工技術,從而制造為形成有微小電路圖案。通常,現(xiàn)有的曝光工藝中所使用的用于曝光的光源主要使用超高壓水銀燈或鹵素(Halogen)燈,但眾所周知地,所述現(xiàn)有的用于曝光的光源不僅有伴隨壽命低和電力高消費的低效率及高費用引起的曝光工藝的效率問題,而且在環(huán)保方面也暴露出諸多問題。尤其,近來的液晶顯示元件(LCD)或有機發(fā)光二極管(OLED)等顯示領域的薄膜晶體管(TFT;ThinFilmTransitor)制造或彩色濾光片(CF;ColorFilter)制造時,盡管對利用曝光圖案的微細化技術的超高分辨率實現(xiàn)方面市場有切實要求,但是由于利用現(xiàn)有的曝光光源(HgLamp)的曝光圖案的微細化工藝的技術局限,十分遺憾的是曝光圖案的微細化和顯示器產(chǎn)業(yè)的核心技術超高分辨率實現(xiàn)方面是不可能的。此外,由于近來對半導體元件的小型化和大容量化及高度集成化和高密度化的趨勢,對曝光圖案的微細化和高密度化的要求增加,由此問題在于,通過現(xiàn)有的用于曝光的光源實現(xiàn)對現(xiàn)有的微細化圖案的要求方面存在限制。由此,近來,例如,類似于液體浸沒式曝光或極紫外線曝光等的新曝光技術的開發(fā)正在積極進行中,尤其紫外線發(fā)光元件(UVLED)作為一種耗電低和壽命長、單一波長的選擇性使用和短波長使用可能、以及綠色環(huán)保的用于曝光的光源,正作為現(xiàn)有的用于曝光的光源的替代品而備受矚目。但是,就將紫外線發(fā)光元件(UVLED)用作光源的曝光裝置而言,迫切需要開發(fā)用于 通過可消減光損失的光路徑的構成或照明度分布度及光輸出的功率的提高、以及曝光圖案的微細化的超高分辨率的實現(xiàn)和、小型化、大容量化及高密度化等的高效新光源(UVLED),與此同時,對光學部件、模塊、單元等的開發(fā)的需要也處于迫切的階段。本發(fā)明在所述的技術背景下得以導出,所述
背景技術:
:的問題是本申請人為了導出本發(fā)明而持有的,或者是在本發(fā)明的導出過程中新習得或確認的內容,不能視為在本發(fā)明申請前被一般公眾所公知的內容?!鞠刃屑夹g文獻】【專利文獻】(專利文獻1)韓國登記專利公報第10-1440874號(專利文獻2)韓國登記專利公報第10-1401238號(專利文獻3)韓國公開專利公報第10-2012-0095520號(專利文獻4)韓國公開專利公報第10-2015-0049563號技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明在如上所述的
背景技術:
:下,考慮到現(xiàn)有曝光裝置的用于曝光的光源存在的問題,為了對所述問題進行改善而提出的,本發(fā)明的目的在于提供一種低耗電型用于曝光的光源模塊單元,其通過多個紫外線發(fā)光元件(UVLED)和聚光透鏡列陣模塊的最優(yōu)組合,可對聚光效率進行最大化。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種低耗電型用于曝光的光源模塊單元及包括該單元作為光源的曝光裝置,其能夠有效且突破性地提高曝光性能和曝光效率,以便可實現(xiàn)曝光圖案的微細化和高分辨率。本發(fā)明的有另一個目的在于提供一種改良為可易于替代為現(xiàn)有曝光裝置的光源的、可互換替代的模塊單元從而經(jīng)濟可行且實用的低耗電型用于曝光的光源模塊單元及包括該單元作為光源的曝光裝置。為了達成所述目的,就通過本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元而言,其包括:光源板,其構成為,多個單位紫外線發(fā)光元件以矩陣(matrix)形態(tài)的列陣構造貼裝于電路基板上,并裝載于支撐板;光學板,其具有如下構造,多個單位聚光透鏡以從與所述發(fā)光元件分別對應的位置相對主光軸向穿過所述光源板上的紫外線發(fā)光元件列陣的中心的任意基準中心軸線側偏心的狀態(tài)的矩陣形態(tài)的列陣結構設置在以與所述光源板相互面對的形態(tài)配置于所述紫外線發(fā)光元件的光射出側的透鏡板(LENSPANEL)。并且,為了達成所述目的,根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置包括:曝光工作臺(table),其用于對涂覆有感光劑的用于曝光的基板進行支撐;驅動裝置,其對所述曝光工作臺以能夠在X-Y平面坐標上進行移動的狀態(tài)進行驅動;用于曝光的光源模塊單元,其設置為向所述基板射出用于曝光的照明光;光學系統(tǒng),其設置于所述基板和用于曝光的光源模塊單元之間;以及控制裝置,其對所述驅動裝置和用于曝光的光源單元的驅動進行控制,所述用于曝光的光源模塊單元包括:光源板,其構成為,多個單位紫外線發(fā)光元件(UVLED)以矩陣(matrix)形態(tài)的列陣構造貼裝于電路基板上,并裝載于支撐板;光學板,其具有如下構造,多個單位聚光透鏡以從與所述發(fā)光元件分別對應的位置相對主光軸向穿過所述光源板上的紫外線發(fā)光元件列陣的中心的任意基準中心軸線側偏心的狀態(tài)的矩陣形態(tài)的列陣結構設置在以與所述光源板相互面對的形態(tài)配置于所述紫外線發(fā)光元件的光射出側的透鏡板(LENSPANEL)。根據(jù)本發(fā)明,所述單位聚光透鏡越是逐漸遠離穿過所述光源板上的紫外線發(fā)光元件列陣的中心的任意的基準中心軸線側而配置于靠近邊緣的位置,相對所對應的單位紫外線發(fā)光元件的主光軸的偏心量越是增加,并形成矩形形態(tài)的列陣構造,從而構成為使得從各個單位紫外線發(fā)光元件所照射的擴散的光得以聚光在收光區(qū)域,所述收光區(qū)域設定于曝光裝置的光學系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個側面,所述紫外線發(fā)光元件可在單位電路基板上以封裝形態(tài)的LED光源貼裝一列以上。由此,形成所述光源板的支撐板上具有在多個單位電路基板上分別貼裝多個封裝形態(tài)的LED光源的構成。根據(jù)本發(fā)明的另一個側面,所述紫外線發(fā)光元件可以以封裝形態(tài)的LED光源貼裝在單一的電路基板。根據(jù)本發(fā)明的另一個側面,所述紫外線發(fā)光元件可以以單一芯片或多個芯片形態(tài),以LED光源貼裝在單一或多個電路基板。本發(fā)明中,所述光學板上的單位聚光透鏡以兩面凸透鏡構成,并且可配置根據(jù)列陣位置具有相互不同光學構造的曲率面的兩面凸透鏡。根據(jù)本發(fā)明,相對從所述紫外線發(fā)光元件至收光區(qū)域的設定于光學系統(tǒng)的光學距離“a”,從穿過所述光源板上的紫外線發(fā)光元件列陣的中心的基準中心軸線側分離的紫外線發(fā)光元件的分離距離“b”、以及所述紫外線發(fā)光元件和聚光透鏡的面對面分離距離“c”、以及所述各個紫外線發(fā)光元件的中心軸和聚光透鏡的中心軸之間的偏心距離“x”、以及收光區(qū)域A的直徑“t”的關系優(yōu)選為,聚光透鏡的偏心距離“x”的基準 設定為滿足“x=b*c/a”,并且所述“x”的范圍構成為滿足“bc(2b-t)/2ab<x<bc(2b+t)/2ab”。此外,優(yōu)選地,所述紫外線發(fā)光元件和聚光透鏡的面對面分離距離c和所述聚光透鏡的直徑d構成為滿足1.0c<d<2.5c的條件。優(yōu)選地,所述光源板和所述光學板構成為,被殼體(housing)支撐并且以可在曝光裝置上進行裝卸的單元狀態(tài)。此外,優(yōu)選地,在所述光源板和所述光學板的周圍還包括散熱裝置。根據(jù)利用本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元,對作為多個紫外線發(fā)光元件(UVLED)列陣模塊的光源板組合作為聚光透鏡列陣模塊的光學板,所述聚光透鏡列陣模塊可將聚光效率最大化,從而實現(xiàn)低耗電,尤其通過紫外線的單一波長和短波長可實現(xiàn)高輸出及高效率,由此通過曝光性能和曝光效率的有效提升,使得曝光圖案的微細化和突破性的高分辨率成為可能。并且,根據(jù)利用本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元,使得容易地替代為現(xiàn)有曝光裝置的光源的替代互換的模塊單元化成為可能,從而使得實用且經(jīng)濟可行的曝光設備的提供成為可能。此外,根據(jù)利用本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元,通過低耗電的使用、光源替換費用的節(jié)省、曝光設備運轉時間的提高及環(huán)境問題的解決等,從而可期待如下效果:有突破性地節(jié)省維修費用。不僅如此,利用本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元,根據(jù)需要特別高效率高輸出的單一波長及短波長的紫外線光,使得自由選擇使用成為可能,因此通過作為高品質的曝光性能實現(xiàn)的核心技術的圖案微細化,使得高分辨率成為可能。附圖說明圖1是對根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元進行示出的簡略分離立體圖。圖2是為了說明根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的單位光源和聚光透鏡(lens)列陣(array)構造而進行模式化示出的簡略立體圖。圖3是對構成為根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的單位光源的紫外線發(fā)光元件的列陣構造進行模式化展示的簡略平面圖。圖4及圖5是分別為了說明根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的單位光源和聚光透鏡的偏心列陣構造而展示的模式圖。圖6是表示與根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的聚光結構相關的集光量的測定結果的圖表。圖7是對根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的光照射狀態(tài)進行拍攝并展示的圖。圖8及圖9是分別對使得根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元在互不相同的殼體(housing)得以單元化的狀態(tài)進行簡略示出的外觀立體圖。圖10及圖11是分別對根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于曝光的光源模塊單元和聚光透鏡列陣構造進行示出的簡略立體圖及平面圖。圖12是對通過根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元和作為現(xiàn)有的用于曝光的光源的水銀燈(HgLamp)分別形成于晶元的電路圖案的重點部位進行拍攝,并對根據(jù)掩膜(mask)線寬的CD值測定結果進行相互比較并示出的圖。圖13是對根據(jù)電路圖案掩膜線寬的CD值測定結果進行比較,并以圖表顯示的圖,所述電路圖案是通過根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元和作為現(xiàn)有的用于曝光的光源的水銀燈(HgLamp)分別形成于晶元的電路圖案。圖14是對使用根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的曝光裝置的重要部位進行抽選并模式化示出的簡略構成圖。具體實施方式以下,參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元進行詳細說明。以下的說明內容和附圖只是以本發(fā)明的優(yōu)選實施例為主而進行的說明,并非限定權利要求所記載的本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元。參照圖1及圖2,根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100包括:光源板110,其構成為,多個單位紫外線發(fā)光元件(UVLED)111以矩陣(matrix)形態(tài)的列陣構造安裝于電路基板112上并裝載于支撐板113;光學板120,其具有如下構造,多個單位聚光透鏡121以從與所述紫外線發(fā)光元件111列陣的間隔p分別對應的間隔p的位置相對主光軸向穿過所述光源板110上的紫外線發(fā)光元件111列陣的中心O(參照圖2)的任意基準中心軸線側偏心的狀態(tài)e1、e2的矩陣形態(tài)的列陣結構設置在為了與所述光源板110相互面對而配置于所述紫外線發(fā)光元件111的光射出側的透鏡板(LENSPANEL)122。根據(jù)本發(fā)明的一個側面,如圖1所示,優(yōu)選地,所述紫外線發(fā)光元件111,一列以上以射出100nm波長至410nm波長范圍的紫外線光的芯片(chip)、封裝(package) 或芯片和封裝的混合形態(tài)的LED光源安裝在帶形態(tài)的單位電路基板112。由此,就所述光源板110而言,多個帶形態(tài)的單位電路基板112以并排列陣的狀態(tài)分別裝載于支撐板113上,并且安裝于各個單位電路基板112的紫外線發(fā)光元件111形成x-y坐標上的矩陣形態(tài)的列陣。另外,所述紫外線發(fā)光元件111,以射出100nm波長至410nm波長范圍的紫外線光的芯片、封裝或芯片和封裝混合形態(tài)的LED光源安裝在較大面積的單一電路基板112,以便形成矩陣形態(tài)的列陣構造。圖3是對構成為根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100的單位光源的紫外線發(fā)光元件111的列陣構造進行模式化展示的簡略平面圖。參照圖3,根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100形成,在以紫外線發(fā)光元件111列陣的中心O為原點的x-y直交坐標上多個紫外線發(fā)光元件111以一定間隔p分離配置的矩陣形態(tài)的列陣構造,所述紫外線發(fā)光元件111在所述光源板110上。另外,所述支撐板113雖然以四邊形的板示例,但是所述支撐板113的形狀構造作為一個實施例而展示,并非限定根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100。由此,根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100,可適用變形為例如類似圓盤形板等各種形狀的實施例。換句話說,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,其根據(jù)安裝為光源的曝光裝置的規(guī)格或構成,或者曝光對象或曝光圖案等可變形為各種形態(tài),以便支撐板113的形狀構造以最優(yōu)化的形態(tài)得以使用,所述支撐板113上列陣有紫外線發(fā)光元件111。根據(jù)本發(fā)明的一個側面,如圖3所示,就所述紫外線發(fā)光元件111在支撐板113上以奇數(shù)(9個)的橫列和縱列列陣而成的構造而言,所述光源板110的紫外線發(fā)光元件列陣的中心O可配置有單位紫外線發(fā)光元件111。另外,就所述紫外線發(fā)光元件111在支撐板113上以偶數(shù)的橫列和縱列列陣而成的構造而言,具有所如下列陣構造,在所述光源板110的紫外線發(fā)光元件列陣的中心O排除單位紫外線發(fā)光元件111的配置。換句話說,所述光源板110上的紫外線發(fā)光元件列陣的中心O與受光區(qū)域(參照圖4及圖5的附圖標號“A”)的中心配置于同軸上,成為決定各單位聚光透鏡121的偏心量(參照圖2及圖4的e1、e2、en)的基準,所述受光區(qū)域為從各個單位紫外線發(fā)光元件照射而來的擴散光通過聚光透鏡121聚光的區(qū)域。所述受光區(qū)域(參照圖4及圖5的附圖標號“A”)形成為孔(aperture)形態(tài),以便形成經(jīng)過反射鏡集束光通過的聚光靶(target),所述反射鏡包括于未示出的曝光裝置的光學系統(tǒng)。由此,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,從各個單位紫外線發(fā)光元件111照射而來的擴散的光通過聚光透鏡121而發(fā)生聚光折射,從而得到聚光以便通過形成為收光區(qū)域的聚光靶(target)的孔(aperture)。換句話說,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,所述光源板110上的紫外線發(fā)光元件111列陣的中心O與透鏡板212的中心配置于相同軸上,并且逐漸遠離穿過所述中心O的任意的基準中心軸線側而配置于靠近邊緣的位置上的聚光透鏡121配置為,相對于與其相對應的紫外線發(fā)光元件111的主光軸向所述基準中心軸線側偏心的距離逐漸增加??偠灾?,根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100構成為,聚光透鏡121以相對于紫外線發(fā)光元件111的主光軸偏心的方式得到配置,比方說,執(zhí)行斜視(strabismus)透鏡的作用和功能,由此對從各個單位紫外線發(fā)光元件111照射而來的擴散光的聚光效率進行最大化。另外,就根據(jù)具有如上所述構成的本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,為了對從紫外線發(fā)光元件111照射而來的擴散光的聚光效率進行最大化,優(yōu)選地,聚光透鏡121由兩面凸透鏡構成,并且優(yōu)選地,具有根據(jù)列陣位置具有相互不同光學構造的曲率面的兩面凸透鏡。圖4及圖5是分別為了說明根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100的聚光透鏡121相對于紫外線發(fā)光元件111的主光軸偏心的列陣構造而展示的模式圖。在圖4及圖5中“a”表示從紫外線發(fā)光元件111至孔(aperture)的光學距離,所述孔設定于作為聚光靶(target)的收光區(qū)域A。并且,“b”表示從穿過所述光源板110的紫外線發(fā)光元件列陣的中心O的基準中心軸線側分離配置的紫外線發(fā)光元件111的分離距離。此外,“c”表示紫外線發(fā)光元件111和聚光透鏡121的面對面分離距離,“x”表紫外線發(fā)光元件111的中心軸和聚光透鏡121的中心軸之間的偏心距離,“t”表示收光區(qū)域A的直徑。參照圖4及圖5,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,針對從紫外線發(fā)光元件111至孔(aperture)的光學距離“a”,優(yōu)選地,所述“b”和“c”、“x” 及“t”的關系通過以下公式定義,所述孔設定為作為聚光靶(target)的收光區(qū)域A。換句話說,聚光透鏡121的偏心距離“x”的基準設定為滿足“x=b*c/a”,并且所述“x”的范圍設定為滿足“bc(2b-t)/2ab<x<bc(2b+t)/2ab”。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100的聚光構造的集光量的測定結果的圖表,“a”表示從紫外線發(fā)光元件111至孔(aperture)的光學距離,所述孔設定為作為聚光靶(target)的收光區(qū)域A,“c”表示紫外線發(fā)光元件111和聚光透鏡121的面對面分離距離,“d”表示聚光透鏡121的直徑。參照圖6,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,對于紫外線發(fā)光元件111和聚光透鏡121的面對面分離距離“c”的聚光透鏡121的直徑“d”的比率值d/c為1以上時,光量急劇增加,與此相反,d/c的值為2以上時,光量維持為一定。由此,優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100構成為,紫外線發(fā)光元件111與聚光透鏡121的面對面分離距離c、以及所述聚光透鏡的直徑d滿足1.0c<d<2.5c的條件。圖7是對根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的光照射狀態(tài)進行拍攝并展示的圖,圖7的(a)是對排除光學板120的狀態(tài)的光源板110的光照射狀態(tài)進行的拍攝,并且圖7的(b)是對通過光學板120的光照射狀態(tài)進行的拍攝。參照圖7,可確認相比排除光學板120的狀態(tài)的光照射狀態(tài),通過光學板120的光照射狀態(tài)的亮度更加明亮。另外,分別如圖8及圖9所示,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,使得所述光源板110和光學板120安裝為通過殼體(housing)130、140得到支撐,從而可具有單元化的構成。由此,以安裝于殼體130、140的方式單元化的用于曝光的光源模塊單元100因為可利用為曝光裝置(未示出)的可裝卸的光源,所以能夠非常經(jīng)濟可行且易于替代類似于水銀或鹵素燈等的現(xiàn)有曝光裝置的光源。另外,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,在使得所述光源板110和光學板120以形成為一組的方式結合的狀態(tài)下,也可設置為通過曝光裝置所包括的支架(bracket)或凸緣(flange)等構造物得以支撐的光源。并且,就根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元100而言,優(yōu)選地,進一步包括設置于所述殼體130、140的散熱裝置,以便設置于光源板110和光學板120的周圍。就所述散熱裝置而言,例如,可設置內置于所述殼體130、140的散熱器(heatsink),以便裝載所述光源板110和光學板120,并且也可設置空冷式散熱裝置,所述空 冷式散熱裝置使用用于空氣循環(huán)的風扇(fan)或鼓風機(blower),并且如圖10所示,也可設置水冷式散熱裝置,所述水冷式散熱裝置與冷卻裝置(chiller)連接,以便通過冷卻水流入口141和流出口142使得冷卻水循環(huán),并且可以以所述空冷式和水冷式散熱裝置合并的狀態(tài)設置。根據(jù)本發(fā)明的另一個側面,如圖10及圖11不同實施例分別所展示的,通過本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元可構成為具有使得紫外線發(fā)光元件111和聚光透鏡121以圓形得以列陣的構造。所述圓形列陣構造的情況具有如下優(yōu)點:可排出四邊形列陣構造中,從在距離最遠離中心O的棱角位置上列陣的紫外線發(fā)光元件111所產(chǎn)生的光損失。另外,圖12是對根據(jù)具有如上所述構成的本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元和作為現(xiàn)有的用于曝光的光源的水銀燈(HgLamp)的曝光性能進行測試并比較后,將結果拍攝為相片并展示的圖。圖12所展示的測試結果是經(jīng)如下過程而得到的,向3.5英寸(inch)晶元涂覆1.5um厚度的光刻膠(photoresist)(產(chǎn)品名:DTFR-JC800),并將掩膜(mask)線寬在1.0至3.5um范圍內分別以0.2(或0.3um)的間隔進行設定,從而進行曝光后,通過氫氧化四甲基氫氧化銨(TMAH)2.38wt%顯像液進行顯像,從而對通過在常規(guī)LCD制造工藝中所使用的光刻法(photolithography)所形成的微細電路圖案的臨界線寬微細尺寸(CD;CriticalDimension)以照片拍攝進行測定。參照圖12,能夠確認如下事實:利用現(xiàn)有的作為用于曝光的光源的水銀燈能夠實現(xiàn)的微細電路圖案的臨界線寬微細尺寸CD的限度為2.0um左右,與此相反,利用根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元能夠實現(xiàn)的微細電路圖案的臨界線寬微細尺寸CD可以為1.4um左右。并且,圖13是為了將圖12中通過照片拍攝測定的臨界線寬微細尺寸CD與理想的臨界線寬微細尺寸CD進行比較以圖表進行整理并表示的圖。參照圖13,就利用根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元可實現(xiàn)的微細電路圖案的臨界線寬微細尺寸CD而言,可確認如下事實:與利用現(xiàn)有的作為用于曝光的光源的水銀燈可實現(xiàn)的微細電路圖案的臨界線寬微細尺寸CD進行比較,形成為更接近理想的臨界線寬微細尺寸CD的圖案。由此,就利用根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元而形成的微細電路圖案的線寬而言,可確認如下事實:與利用現(xiàn)有的作為用于曝光的光源的水銀燈而形成的電路圖案的線寬相比,可形成得更加微細且精密。由此,根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元 在曝光工藝中可實現(xiàn)突破性的高分辨率。圖14是對使用根據(jù)本發(fā)明的用于曝光的光源模塊單元的曝光裝置的重要部位進行抽選并模式化示出的簡略構成圖。在此,與前述所示出的附圖的參照標號相同的參照標號表示相同的構成要素。參照圖14,根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置200包括:曝光工作臺(table)250,其用于對涂覆有感光劑的用于曝光的玻璃基板10進行支撐;驅動裝置(無附圖標號),其對所述曝光工作臺250以能夠在X-Y平面坐標上進行移動的狀態(tài)進行驅動;用于曝光的光源模塊單元100,其設置為向所述玻璃基板10射出用于曝光的照明光;光學系統(tǒng)210~230,其設置于所述玻璃基板10和用于曝光的光源模塊單元100之間;以及控制裝置(無附圖標號),其對所述驅動裝置和用于曝光的光源單元100的驅動進行聯(lián)系并控制。在此,未說明的附圖標號240表示形成有曝光圖案的用于曝光的掩膜。所述玻璃基板10設置為,從所述用于曝光的光源模塊單元100照射而出的照明光所入射的面上涂覆有感光劑,并且掩膜240將空氣層夾在中間支撐于曝光工作臺250,所述掩膜240形成有與形成于所述感光面上的感光圖案相同圖案。由此,用于曝光的光源模塊單元100所射出的照明光通過光學系統(tǒng)210~230得以聚光的同時,通過掩膜240向玻璃基板10的感光面照射,由此執(zhí)行使得形成于掩膜240的曝光圖案轉印至玻璃基板3的感光面的曝光工藝。就所述曝光工作臺250而言,根據(jù)玻璃基板10和掩膜240的相對尺寸,通過驅動裝置向X-Y平面坐標上進行移動的同時,在對玻璃基板10和掩膜240的位置進行排列的狀態(tài)下,執(zhí)行曝光工藝。另外,通過本發(fā)明的曝光裝置200中,所述玻璃基板10和掩膜240,雖然對以相互分離的方式設置的構成進行了示例,但是所述構并非限定本發(fā)明。另外,可具有使得掩膜240緊貼于玻璃基板10的感光面的構成,所述構成的情況下,玻璃基板10的感光面得以緊貼曝光,從而掩膜240的圖案轉印于感光面。此外,通過對玻璃基板10和掩膜240之間的間隙(gap)進行擴大,從而在玻璃基板10和掩膜240之間介入縮小投影透鏡的構成,可將形成于掩膜240的圖案向玻璃基板10的感光面進行縮小投影曝光。并且,所述光學系統(tǒng)210~230的設置是為了將照明光有效地聚光至掩膜240,其包括用于反射的反射鏡210和用于將通過所述孔(aperture)A的照明光向用于聚光的反射鏡230進行折射的復眼透鏡(flyeyelens)221、聚光透鏡(condenselens)222 及平透鏡(platelens)223、224,所述用于反射的反射鏡210進行反射從而使得從用于曝光的光源模塊單元100所照射的照明光通過設定為收光區(qū)域的孔(aperture)A;所述用于聚光的反射鏡230將通過所述孔(aperture)A的照明光向掩膜聚光。所述光學系統(tǒng)210~230的構成并非限定根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置200,并且根據(jù)曝光對象和掩膜的規(guī)格等也可適用多種形態(tài)的變形構成。所述用于曝光的光源模塊單元100作為使根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置200具有特征的構成要素,其包括:光源板110,其構成為,多個單位紫外線發(fā)光元件(UVLED)111以矩陣(matrix)形態(tài)的列陣構造貼裝于電路基板112上并裝載于支撐板113;光學板120,其具有如下構造,多個單位聚光透鏡121以從與所述紫外線發(fā)光元件111列陣的間隔p分別對應的間隔p的位置相對主光軸向穿過所述光源板110上的紫外線發(fā)光元件111列陣的中心O(參照圖2)的任意基準中心軸線側偏心的狀態(tài)e1、e2的矩陣形態(tài)的列陣結構設置在為了與所述光源板110相互面對而配置于所述紫外線發(fā)光元件111的光射出側的透鏡板(LENSPANEL)122。根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置200,就所述紫外線發(fā)光元件111而言,如圖1所示,優(yōu)選地,一列以上以射出100nm波長至410nm波長范圍的紫外線光的芯片(chip)、封裝(package)或芯片和封裝的混合形態(tài)的LED光源安裝在帶形態(tài)的單位電路基板112。所述的用于曝光的光源模塊單元100對作為多個紫外線發(fā)光元件(UVLED)列陣模塊的光源板組合作為聚光透鏡列陣模塊的光學板,所述聚光透鏡列陣模塊可將聚光效率最大化,具有通過圖1至圖12詳細說明、且權利要求范圍的權利要求1至10所記載的構成,省略其詳細說明。綜上所述,就根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置200而言,其設置為具有對現(xiàn)有常規(guī)的曝光裝置替換所述用于曝光的光源模塊單元100,由此通過低耗電、節(jié)省光源替換費用、提升曝光裝置的運轉時間及解決環(huán)境問題等可期待突破性的節(jié)省維修費用的效果,不僅如此,尤其具有如下優(yōu)點:通過紫外線的單一波長和短波長可實現(xiàn)高輸出及高效率,由此通過曝光性能和曝光效率的有效提升,使得曝光圖案的微細化和突破性的高分辨率成為可能。以上說明的本發(fā)明并非被上述特定的優(yōu)選實施例所限定,并且在不脫離權利要求范圍內所要求的本發(fā)明的要點的情況下,在該發(fā)明所屬的
技術領域:
:具有一般知識的人員皆能進行各種變形實施例,并且所述變形所屬于所記載的權利要求范圍內。標號說明100:用于曝光的光源模塊單元110:光源板111:紫外線發(fā)光元件112:電路基板113:支撐板120:光學板121:聚光透鏡122:透鏡板200:曝光裝置210:反射鏡240:掩膜A:收光區(qū)域/孔(aperture)當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3