曝光用ｌｅｄ光源模块、曝光用ｌｅｄ光源装置及曝光用ｌｅｄ光源装置管理系统的制作方法
曝光用ｌｅｄ光源模块、曝光用ｌｅｄ光源装置及曝光用ｌｅｄ光源装置管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供包括多个将LED（Light?Emitting?Diode）用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的光刻胶（Photo?resist，PR）进行曝光，并提供能够有效地控制并管理它的装置以及管理系统，从而提供能够精细而简便地调节曝光光源的强度而准确且快速地对曝光对象物进行曝光，且能够迅速而简便地处理故障的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统。
【专利说明】曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置及曝光用LED光源装置管理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体晶片或显示板曝光用光源装置，尤其涉及提供包括多个将LED(Light Emitting Diode)用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的光刻胶(Photo resist,PR)进行曝光，并提供能够有效地控制并管理它的装置以及管理系统，从而能够精细而简便地调节曝光光源的强度而准确且快速地对曝光对象物进行曝光，且能够迅速而简便地处理故障的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统。
【背景技术】
[0002]在用于半导体(Semiconductor)的晶片(Wafer)和F1DP (Plasma Display Panel)、LCD (Liquid Crystal Display)等平板显不器装置(Flat panel Display:FPD)中所用的基板的制造工序中，选择性地去除涂覆在晶片和基板的表面的PR的曝光工作包括为了处理晶片和基板等的曝光对象物而去除涂覆在边缘的PR的前处理工序、选择性地去除PR而形成微细图案的影印工序等。
[0003]这样，旨在曝光晶片或基板的光源包括超高压水银灯、卤钨灯在内最近使用LED(Light Emitting Diode)等。
[0004]其中，超高压水银灯、卤钨灯等现有的曝光用光源由填充高压气体且供给高电压阳极和阴极而产生的电弧放电而产生曝光用光。
[0005]为了对晶片和基板的边缘进行曝光须向光曝光区域提供具有用于对所需程度的一定宽度准确地进行曝光的均匀的光束的光，与此相同地、为了形成微细图案须提供光束均匀且具有足够的强度的、最少限度的照射时间的光。
[0006]但如超高压水银灯、卤钨灯等现有的光源由于制造工序的特性而尽管须24小时持续地维持接通状态但灯的寿命也较短，因而存在须频繁地且定期地更换的问题。尤其，就这种灯的更换而言，生产线停止状态需要维持大致一个小时左右，因而显著降低制造产品
的生产率。
[0007]而且，存在为了使水银灯等放电需要高压电，且在接通/断开灯时直至一定的发光强度的紫外线放出为止耗时的问题。
[0008]而且，水银灯大而沉因而须将光源装置配置在与用于曝光的位置相隔的位置，由此，需要有用于将由灯产生的紫外线集聚并引导至曝光对象物所处的曝光位置的光缆等多种配件，因而还存在导致费用只能昂贵的问题。
[0009]甚至，用于灯的水银产生对人体有害的物质即臭氧(O3)使得生产线的工作环境恶化，且灯在高温高压状态工作，因而还存在爆炸这一更大的危险，在对到了使用寿命的水银灯进行更换或作废时还引发难以处理环境污染物质如水银的问题。
[0010]因此最近正在开发将LED用作光源的曝光装置，而韩国授权专利第10-0960083号(2010.05.19.授权)和公开专利第10-2011-0058501号(2011.06.01.公开)等中公开了对于曝光用LED及利用了它的曝光用光源装置的技术。
[0011]根据在先技术，与利用了现有的水银灯等的技术相比，将LED用作光源以提高曝光用紫外线灯的使用寿命从而能够节省因更换曝光用紫外线灯而引起的所需费用且防止更换曝光用紫外线灯时工序线须停止一定时间等损失。
[0012]但就这种最近的将LED用作光源的各曝光用光源装置而言，在对半导体晶片的边缘部进行曝光的情况下以及对显示所用基板的边缘和微细图案进行曝光的情况下，须供给的光强度互不相同且随使用了所需波长的PR而多种多样，因而存在须根据曝光对象物和PR使用另外的光源装置的不便。
[0013]而且，在前述的各在先技术中有一部分在PCB基板排列LED元件并为了使在LED产生的不稳定的光源均匀地变化而使用蝇眼透镜，而这种由阵列形态的LED元件组而产生的光源因各个LED元件所产生的光彼此干涉而存在产生光束不均匀的光的问题。
【发明内容】
[0014]技术课题
[0015]因此如前所述，为了解决现有的利用了水银灯等的曝光用光源装置的问题，并为了改进最近的将LED用作光源的曝光用光源装置的问题而研究出了本发明。
[0016]为此，本发明的目的在于提供一种以一个光源能够对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光的曝光用LED光源模块。
[0017]而且，本发明的另一目的在于提供一种有效地控制包括多个将LED用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光而精细且简便地调节曝光光源的强度，而从能够对曝光对象物准确而快速地进行曝光的曝光用LED光源装置。
[0018]而且，本发明的另一目的在于提供一种对于有效地控制包括多个将LED用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光的曝光用LED光源装置进行远程集中控制和管理，并在发生异常时能够迅速而简便地进行处理的曝光用LED光源装置管理系统。
[0019]解决课题方案
[0020]旨在解决上述课题的根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，包括:包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens)。
[0021]此时，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述曝光用LED光源单元进一步包括将从上述一个以上的LED光源单元射出的光分别向上述棒状透镜传递的光纤。
[0022]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述曝光用LED光源单元进一步包括接受从上述棒状透镜射出的光的受光透镜；以及容纳将从上述受光透镜接受的光集聚到上述曝光区域的聚光透镜，并使从上述棒状透镜射出的光到达上述曝光区域地进行导向的导向透镜系统。
[0023]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述曝光用LED光源单元进一步包括:上述LED ;容纳形成有决定在上述LED产生的光的转印图案的狭缝的掩模并在外周面形成有对在上述LED产生的热进行散热的多个散热片的镜筒；以及位于上述LED与上述掩模之间且由集聚在上述LED产生的光的多个透镜构成的聚光光学系统。
[0024]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述一个以上的曝光用LED光源单元、上述棒状透镜以及上述导向透镜系统各自能够分离或组装。
[0025]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述导向透镜系统调节上述受光透镜与上述聚光透镜之间的距离而变更上述曝光区域的大小和光密度。
[0026]此时，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述导向透镜系统进一步具备调节在上述聚光透镜所聚光的光的强度的光圈。
[0027]而且，旨在解决上述课题的根据本发明的曝光用LED光源装置其特征是，包括:LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED(Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens);分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部；按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部；向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；以及向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部。
[0028]此时，根据本发明的曝光用LED光源装置其特征是，进一步包括用于向外部的操作终端传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值，并接收利用了上述操作终端的管理者的操作命令的第一通信部。
[0029]而且，根据本发明的曝光用LED光源装置其特征是，进一步具备从上述曝光设备接收设备状态信号以根据曝光设备的状况供给和中断向上述LED光源单元供给的电流的
第二通信部。
[0030]而且，旨在解决上述课题的根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统其特征是，包括曝光用LED光源装置和中央管理服务器，其中，上述曝光用LED光源装置包括:LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (LightEmitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens);分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部；按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部；向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部；以及向外部传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的第一通信部，上述中央管理服务器通过有线/无线通信网远程集中控制和管理各自设置于多个曝光设备的上述各曝光用LED光源装置。
[0031]此时，根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统其特征是，进一步包括操作终端，该操作终端具备:显示从上述曝光用LED光源装置的上述第一通信部传输的上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示机构；输入控制数据和控制命令以便管理者能够根据上述LED光源模块各自的动作状态设定上述LED光源模块各自的供给电流值的输入机构；以及按照从上述输入机构输入的控制数据和控制命令在相隔的位置控制上述曝光用LED光源装置的控制机构，上述操作终端以一对一的方式与上述曝光用LED光源装置连接，并通过上述有线/无线通信网使上述各曝光用LED光源装置与上述中央管理服务器远程连接。
[0032]发明效果
[0033]如上所述，本发明具有使用寿命比现有的水银灯长且较小较轻，并且价廉、使用简便的优点。
[0034]而且，由于LED光源单元可分离和组装因而可迅速更换光源且可仅更换必要的部分，因此本发明具有节省所需费用的效果。
[0035]因此，本发明更换周期较长，不仅必要时可迅速更换，而且以单一的LED光源使多个LED光源单元模块化，因而具有即便不停止工序线也能够处理故障的优点，能够防止因停止工序线而导致的损失。
[0036]而且，本发明具有能够以单一光源模块对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光的优点。
[0037]而且，由于能够精细而简便地调节LED光源的曝光强度，因而本发明具有能够准确而快速地对曝光对象物进行曝光的优点。
[0038]而且，由于远程集中控制并管理曝光用LED光源装置，因而本发明具有能够迅速而简便地处理故障的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1是根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统的框图。
[0040]图2是根据本发明的曝光用LED光源装置的框图。
[0041]图3是根据本发明的曝光用LED光源模块的框图。
[0042]图4是图3的曝光用LED光源模块的立体图。
[0043]图5是图4的曝光用LED光源模块的分离立体图。
[0044]图6a至图6c是图5的曝光用LED光源模块的各分离部的剖视图。
[0045]图7是表示了图6a的光源部的另一实施例的立体图。
[0046]图8是根据本发明的曝光用LED光源单元的剖视图。
【具体实施方式】
[0047]下面将参照附有详细的说明的各【专利附图】
【附图说明】本发明的各优选实施例。需要注意的是，对于各附图中相同的构成无论在何处均以相同的符号表示。在下述的说明中出现具体的特定事项，而这是为了有助于进一步全面地理解本发明而提供的。而且就说明本发明而言，在判断为对于相关的公知功能或构成的具体的说明有可能使本发明的要旨不必要地模糊的情况下省略其详细的说明。
[0048]在下面叙述的详细的说明中，在旨在解决上述的技术课题的本发明中将揭示代表性的各实施例。而且，为了便于说明本发明，用于各实施例的LED的个数、用于驱动LED的电压、电流以及频率将限定在一定范围内进行说明，但勿庸置疑，对这种个数以及数值的限定并不是限定本发明的范围，在具有类似的技术背景的情况下可适当地变形而适用于相应的电路的场合。
[0049]图1是根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统的框图，首先参照图1对于根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统的整体构成进行说明。
[0050]如图1所示，根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统包括:设置于对曝光对象物10进行曝光的各曝光设备20的包括根据本发明的曝光用LED光源模块110的各曝光用LED光源装置100 ;个别地控制、管理并运用该曝光用LED光源装置100的各操作终端200 ；以及通过有线/无线网络30总体上远程管理各曝光用LED光源装置100的中央管理服务器 300。
[0051]上述曝光对象物10可以是多种大小和种类的半导体晶片以及显示板等。上述曝光对象物10是通过光刻胶工序而涂覆有PR膜的半导体晶片或显示板。
[0052]上述曝光设备20是用于去除涂覆在上述曝光对象物10的表面的ArF PR,DUV PR、1-Line PR等多种PR的曝光器，在上述曝光设备20分别配置有将在下面参照图2详细说明的根据本发明的曝光用LED光源装置100而对曝光对象物10进行曝光。
[0053]上述操作终端200可以是PC形态的电脑终端或现场管理者的便携式移动终端，且各自与曝光用LED光源装置100有线/无线连接。
[0054]上述操作终端200具备显示从对应的曝光用LED光源装置100传输的自身的LED光源模块110各自的动作状态和供给电流值的显示器等显示机构。而且，操作终端200具备如输入控制数据和控制命令以便管理者能够根据对应的LED光源装置100的LED光源模块110各自的动作状态设定LED光源模块110各自的供给电流值的键盘等的输入机构。由此，操作终端200具备控制机构而按照从输入机构输入的控制数据和控制命令在相隔的位置控制曝光用LED光源装置100。上述操作终端200以一对一的方式与根据本发明的各个曝光用LED光源装置100连接，并通过上述有线/无线网络30使对应的曝光用LED光源装置100与中央管理服务器300远程连接。另一方面，可以选择性地使用上述操作终端200，在不使用操作终端200的情况下，上述曝光用LED光源装置100通过有线/无线网络30与上述中央管理服务器300直接连接。
[0055]上述中央管理服务器300统一控制和管理通过有线/无线网络30连接的操作终端200和曝光用LED光源装置100，并提供使用者接口以便管理者即便在远处也能够综合把握多个曝光用LED光源装置100的状态且管理故障。
[0056]图2中图示了根据本发明的上述曝光用LED光源装置100的详细的构成。图2是根据本发明的曝光用LED光源装置的框图，如图所示，本发明的曝光用LED光源装置包括:总体上控制装置的构成部的控制部120 ;按照上述控制部120的控制对曝光对象物10进行曝光的曝光用LED光源模块110 ;按照上述控制部120的控制向上述曝光用LED光源模块110供给指定的电流的电源供给部130 ;向使用者显示上述LED光源模块110各自的动作状态和供给电流值的显示部140 ;向上述控制部120输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源模块110供给的电流的大小的键操作部150 ;用于向外部的操作终端200传输上述LED光源模块110各自的动作状态和供给电流值，并接收利用了上述操作终端200的管理者的操作命令的第一通信部160 ；以及根据曝光设备20的状况从上述曝光设备20接收设备状态信号以供给和中断向上述LED光源模块110供给的电流第二通信部170。
[0057]上述曝光用LED光源模块110包括具有产生强度由电源供给部130的供给电流所控制的光的一个以上LED (Light Emitting Diode)的一个以上LED光源单元。对于上述曝光用LED光源模块110将在下面参照图3详细说明。
[0058]上述控制部120分别控制向上述曝光用LED光源模块110的LED光源单元111供给的电流的大小而决定到达曝光对象物10的曝光区域的光的强度，并控制上述电源供给部130而控制电流的供给和中断。
[0059]控制部120接收从曝光设备20输入的曝光用LED光源模块110的接通/断开控制命令或向曝光对象物10照射的光源的强度测定结果，且生成用于接通/断开曝光用LED光源模块110或者调节强度的PWM信号并输出。
[0060]上述第一通信部160是为了接收从曝光设备20施加的曝光用LED光源模块110的控制命令或测定结果并为了与曝光设备20进行通信而具备的，因而能够以D-sub、Idc,Gpib、Gpio接口等具体实现。
[0061]为了接收来自操作终端200的曝光用LED光源模块110控制命令并向操作终端200传输关于曝光用LED光源模块110的动作的各种信息，上述第二通信部170能够以RS232、RS485接口等具体实现，所传输的各信息以及数据存储并保持在操作终端200中，且向远处的中央管理服务器300传输。
[0062]上述键操作部150由一个或多个键或触屏等构成，执行旨在接通/断开曝光用LED光源装置100、个别地接通/断开曝光用LED光源模块110、以及控制所产生的光的强度的操作。
[0063]上述显示部140视觉显示通过上述键操作部150进行的使用者的操作、曝光用LED光源装置100的各构成部的动作状况、来自曝光设备20的控制命令等。根据本发明的一实施例的上述显示部140不仅能够包括IXD面板还能够包括绿色LED和红色LED,并能够显示对于某一个或多个LED的接通/断开、持续的发光和闪烁的控制信息。
[0064]图3是根据本发明的曝光用LED光源模块的框图，图4是图3的曝光用LED光源模块的立体图，图5是图4的曝光用LED光源模块的分离立体图。而且，图6a至图6c是图5的曝光用LED光源模块的各分离部的剖视图，图7是表示了图6a的光源部的另一实施例的立体图。
[0065]以下参照图3至图7，首先如图3和图4所示，根据本发明的曝光用LED光源模块110根据其作用可大体上区分为光源部110a、透镜部110b、以及掩模部110c，如图5所示，可进行分离和结合。这里，根据LED光源单元111的变形可省略光纤113，在该情况下，各LED光源单元111各自不是由个别的多个单元构成而是仅有所需的个数的LED与棒状透镜115直接连接使得在LED射出的光直接入射到棒状透镜115中。
[0066]首先，如图3所示，构成根据本发明的曝光用LED光源模块110的光源部IlOa包括多个曝光用LED光源单元111和在光源部主体112内将从多个曝光用LED光源单元111各自射出的光集聚在一起的多个光纤113 (Optical Fiber)。透镜部IlOb包括棒状透镜114(Rod lens),掩模部IlOc构成将在下面参照图6c说明的导向透镜系统(Guide Lens)。在图4和图5中分别图示了图3所示的根据本发明的曝光用LED光源模块110的结合以及分离立体图，并在图6a至图6c中图示了对于曝光用LED光源模块110的各分离部的详细的剖视图，且在图7中图示了对于图6a所示的曝光用LED光源模块110的光源部IlOa的
另一实施例。
[0067]根据本发明的曝光用LED光源模块110的曝光用LED光源单元111包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上LED(Light Emitting Diode)。对于上述曝光用LED光源单元111将在下面参照图8详细说明。
[0068]首先参照图6a，光源部IlOa在上部容纳多个曝光用LED光源单元111，旨在将从各个单元射出的光集聚在一处的光纤113内置在光源部主体112中。如图7所示，上述光源部IlOa还能够以圆形的光源部主体112具体实现，且以圆形配置多个曝光用LED光源单元 111。
[0069]参照图6b，棒状透镜114具有决定由从上述曝光用LED光源单元111的LED产生的光而曝光的曝光对象物10的曝光区域的图样的剖面，且集中在上述LED光源单元111放射的光并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出。上述棒状透镜114还称之为均质化杆(Homogenizing rod),并以剖面为圆形、三角形、四边形、六边形、两端的直径互不相同的锥形等多种形态使用，利用光的全反射原理使中心较亮周边部较暗的LED光源均匀。
[0070]S卩、将从多个LED放射的光直接或使用上述光纤113做成如从一处发光，从而若通过棒状透镜114成像，则使光纤芯在曝光区域成像。上述锥形棒状透镜能够得到减小入射的光的发散角度的效果，四边和六边棒状透镜虽无减小角度的效果但能够起到使光混合的作用。
[0071]上述光纤113各自向上述棒状透镜114传递从上述一个以上的LED光源单元111射出的光。光纤113为了使在各个LED射出的光集聚在上述棒状透镜114而利用光纤束。由此，解决因在阵列形态的LED中存在于LED与LED之间的空着的空间而引起的难以聚光的问题，从而使所射出的光能够集聚成均匀的一个光源。
[0072]上述导向部IlOc执行使棒状透镜114的射出面在曝光对象物10的所希望的曝光区域成像的导向功能从而能够称之为导向透镜系统，它所起的作用是，从棒状透镜114以所希望的大小向所希望的位置传输均匀分布的光。
[0073]就导向透镜系统而言，由透镜的像差特性和光学因素决定像的品质，为了得到品质优良的像使用多个各种各样的透镜而以最佳的成像条件进行设计，图6c图示了其详细构造。
[0074]参照图6c，导向部IIOc容纳接受从棒状透镜114射出的光的受光透镜115和将从上述受光透镜115接受的光集聚到曝光区域的聚光透镜116，而使从棒状透镜114射出的光到达曝光区域地进行导向。就导向透镜系统的大小而言，根据棒状透镜114射出面的大小和目标曝光区域的大小而决定倍率，并以棒状透镜大小/曝光区域面积求得。导向部IlOc还可调节上述受光透镜115与聚光透镜116之间的距离而变更曝光区域的大小和光密度。
[0075]而且，导向部IlOc能够进一步具备调节从聚光透镜116所聚光的光量的光圈117，并具备下部具备了狭缝119的掩模118，从而能够最终决定到达了曝光区域的光的转印图案。
[0076]如图3至图7所示，上述曝光用LED光源单元111在根据本发明的曝光用LED光源模块110具备有多个，个别地控制供给电流而控制根据本发明的曝光用LED光源模块110的输出，从而能够将在365nm、405nm、430nm、460nm、465nm等多个波段反应的各种PR以所要求的深度进行曝光。由此，根据本发明的曝光用LED光源模块110无需更换地使用单一模块而能够组合具有各种各样的大小和形态的半导体晶片以及显示板所要求的多种输出，因而能够以对于多种PR所要求的深度和宽度进行曝光。
[0077]如图8所示，上述曝光用LED光源单元111包括=LEDll ;容纳形成有决定在上述LEDll产生的光的转印图案的狭缝的掩模13并在外周面形成有对在上述LEDll产生的热有效地进行散热的多个散热片17a、17b的镜筒15 ;以及位于LEDll与掩模13之间且由集聚在LEDll产生的光的多个透镜构成的聚光光学系统19。
[0078]图8是根据本发明的曝光用LED光源单元的剖视图，参照该附图，LEDll可以是射出365nm或385nm波长的光的LED。
[0079]镜筒15以按照容纳于内部的LED11、掩模13以及聚光光学系统19可分离组装的形态具体实现，并在后端部配置有旨在从外部接受用于驱动LEDll的电源输入的电源线缆(未图示)。
[0080]聚光光学系统19能够由多个透镜构成，包括用于集聚在LEDll射出的光的各透镜以及用于使所聚光的紫外线的光束变形为所希望的形态的光束变形透镜等。为了使所发光的紫外线的损失最小化，由光束变形透镜而变形的光束最好几乎与狭缝的形态一致。
[0081]这里，在LEDll产生的光不具有方向性而发散，因而无法有效地集聚这种光而形成理想的较小的一个点，因此从几何光学(Ray Optics)的观点来讲，为了聚光适用复杂的非球面透镜或多个透镜的组合。
[0082]如上所述，根据本发明的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统以单一的LED光源使多个LED光源单元模块化，从而即便不停止工序线也能够对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光。
[0083]而且,根据本发明的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统能够精细而简便地调节LED光源的曝光强度，因而能够准确而快速地对曝光对象物进行曝光，且远程集中控制并管理，从而可实现对于故障的迅速而简便的处理。
[0084]另一方面，在本发明的详细的说明中关于具体实施例进行了说明，当然，在不逸出本发明的范围的情况下可进行各种变形。因此，本发明的范围不可限定于所说明的实施例，而不仅由所附的权利要求书所定义，还应由与权利要求书等同的范围的方案所定义。
【权利要求】
1.一种曝光用L E D光源模块,其特征在于,包括: 包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及 具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens)。
2.根据权利要求1所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 进一步包括将从上述一个以上的LED光源单元射出的光分别向上述棒状透镜传递的光纤。
3.根据权利要求1所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 进一步包括:接受从上述棒状透镜射出的光的受光透镜；以及 容纳将从上述受光透镜接受的光集聚到上述曝光区域的聚光透镜，使从上述棒状透镜射出的光到达上述曝光区域地进行导向的导向透镜系统。
4.根据权利要求1所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 上述曝光用LED光源单元进一步包括:上述LED ;容纳形成有决定在上述LED产生的光的转印图案的狭缝的掩模并在外周面形成有对在上述LED产生的热进行散热的多个散热片的镜筒；以及位于上述LED与上述掩模之间且由集聚在上述LED产生的光的多个透镜构成的聚光光学系统。
5.根据权利要求3所述的`曝光用LE D光源模块，其特征在于， 就上述曝光用LED光源模块而言，上述一个以上的曝光用LED光源单元、上述棒状透镜以及上述导向透镜系统各自能够分离或组装。
6.根据权利要求3所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 上述导向透镜系统调节上述受光透镜与上述聚光透镜之间的距离而变更上述曝光区域的大小和光密度。
7.根据权利要求6所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 上述导向透镜系统进一步具备调节在上述聚光透镜所聚光的光的强度的光圈。
8.一种曝光用L E D光源装置，其特征在于，包括: LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED(Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens)； 分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部； 按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部； 向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；以及 向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部。
9.根据权利要求8所述的曝光用LE D光源装置，其特征在于， 进一步包括用于向外部的操作终端传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值，并接收利用了上述操作终端的管理者的操作命令的第一通信部。
10.根据权利要求8所述的曝光用LE D光源装置，其特征在于， 进一步具备从上述曝光设备接收设备状态信号以根据曝光设备的状况供给和中断向上述LED光源单元供给的电流的第二通信部。
11.一种曝光用L E D光源装置管理系统，其特征在于， 包括曝光用LED光源装置和中央管理服务器，其中， 上述曝光用LED光源装置包括:LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens);分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部；按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部；向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部；以及向外部传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的第一通信部， 上述中央管理服务器通过有线/无线通信网远程集中控制和管理各自设置于多个曝光设备的上述各曝光用LED光源装置。
12.根据权利要求11所述的曝光用LE D光源装置管理系统，其特征在于， 进一步包括操作终端，该操作终端具备:显示从上述曝光用LED光源装置的上述第一通信部传输的上述LED光源模块各`自的动作状态和供给电流值的显示机构；输入控制数据和控制命令以便管理者能够根据上述LED光源模块各自的动作状态设定上述LED光源模块各自的供给电流值的输入机构；以及按照从上述输入机构输入的控制数据和控制命令在相隔的位置控制上述曝光用LED光源装置的控制机构，上述操作终端以一对一的方式与上述曝光用LED光源装置连接，并通过上述有线/无线通信网使上述各曝光用LED光源装置与上述中央管理服务器远程连接。
【文档编号】F21V8/00GK103502723SQ201280021659
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】李在庆, 吴玿永, 沈铉昌, 尹东吉, 金东映, 任祥均, 郑成容, 徐在寅, 朴锺植, 崔桓溶, 申美善, 金韩龙 申请人:(株)茵匹泰克
【专利摘要】本发明提供包括多个将LED（Light?Emitting?Diode）用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的光刻胶（Photo?resist，PR）进行曝光，并提供能够有效地控制并管理它的装置以及管理系统，从而提供能够精细而简便地调节曝光光源的强度而准确且快速地对曝光对象物进行曝光，且能够迅速而简便地处理故障的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统。
【专利说明】曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置及曝光用LED光源装置管理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体晶片或显示板曝光用光源装置，尤其涉及提供包括多个将LED(Light Emitting Diode)用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的光刻胶(Photo resist,PR)进行曝光，并提供能够有效地控制并管理它的装置以及管理系统，从而能够精细而简便地调节曝光光源的强度而准确且快速地对曝光对象物进行曝光，且能够迅速而简便地处理故障的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统。
【背景技术】
[0002]在用于半导体(Semiconductor)的晶片(Wafer)和F1DP (Plasma Display Panel)、LCD (Liquid Crystal Display)等平板显不器装置(Flat panel Display:FPD)中所用的基板的制造工序中，选择性地去除涂覆在晶片和基板的表面的PR的曝光工作包括为了处理晶片和基板等的曝光对象物而去除涂覆在边缘的PR的前处理工序、选择性地去除PR而形成微细图案的影印工序等。
[0003]这样，旨在曝光晶片或基板的光源包括超高压水银灯、卤钨灯在内最近使用LED(Light Emitting Diode)等。
[0004]其中，超高压水银灯、卤钨灯等现有的曝光用光源由填充高压气体且供给高电压阳极和阴极而产生的电弧放电而产生曝光用光。
[0005]为了对晶片和基板的边缘进行曝光须向光曝光区域提供具有用于对所需程度的一定宽度准确地进行曝光的均匀的光束的光，与此相同地、为了形成微细图案须提供光束均匀且具有足够的强度的、最少限度的照射时间的光。
[0006]但如超高压水银灯、卤钨灯等现有的光源由于制造工序的特性而尽管须24小时持续地维持接通状态但灯的寿命也较短，因而存在须频繁地且定期地更换的问题。尤其，就这种灯的更换而言，生产线停止状态需要维持大致一个小时左右，因而显著降低制造产品
的生产率。
[0007]而且，存在为了使水银灯等放电需要高压电，且在接通/断开灯时直至一定的发光强度的紫外线放出为止耗时的问题。
[0008]而且，水银灯大而沉因而须将光源装置配置在与用于曝光的位置相隔的位置，由此，需要有用于将由灯产生的紫外线集聚并引导至曝光对象物所处的曝光位置的光缆等多种配件，因而还存在导致费用只能昂贵的问题。
[0009]甚至，用于灯的水银产生对人体有害的物质即臭氧(O3)使得生产线的工作环境恶化，且灯在高温高压状态工作，因而还存在爆炸这一更大的危险，在对到了使用寿命的水银灯进行更换或作废时还引发难以处理环境污染物质如水银的问题。
[0010]因此最近正在开发将LED用作光源的曝光装置，而韩国授权专利第10-0960083号(2010.05.19.授权)和公开专利第10-2011-0058501号(2011.06.01.公开)等中公开了对于曝光用LED及利用了它的曝光用光源装置的技术。
[0011]根据在先技术，与利用了现有的水银灯等的技术相比，将LED用作光源以提高曝光用紫外线灯的使用寿命从而能够节省因更换曝光用紫外线灯而引起的所需费用且防止更换曝光用紫外线灯时工序线须停止一定时间等损失。
[0012]但就这种最近的将LED用作光源的各曝光用光源装置而言，在对半导体晶片的边缘部进行曝光的情况下以及对显示所用基板的边缘和微细图案进行曝光的情况下，须供给的光强度互不相同且随使用了所需波长的PR而多种多样，因而存在须根据曝光对象物和PR使用另外的光源装置的不便。
[0013]而且，在前述的各在先技术中有一部分在PCB基板排列LED元件并为了使在LED产生的不稳定的光源均匀地变化而使用蝇眼透镜，而这种由阵列形态的LED元件组而产生的光源因各个LED元件所产生的光彼此干涉而存在产生光束不均匀的光的问题。
【发明内容】
[0014]技术课题
[0015]因此如前所述，为了解决现有的利用了水银灯等的曝光用光源装置的问题，并为了改进最近的将LED用作光源的曝光用光源装置的问题而研究出了本发明。
[0016]为此，本发明的目的在于提供一种以一个光源能够对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光的曝光用LED光源模块。
[0017]而且，本发明的另一目的在于提供一种有效地控制包括多个将LED用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光而精细且简便地调节曝光光源的强度，而从能够对曝光对象物准确而快速地进行曝光的曝光用LED光源装置。
[0018]而且，本发明的另一目的在于提供一种对于有效地控制包括多个将LED用作光源的光源单元的单一光源模块以能够以一个光源对晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光的曝光用LED光源装置进行远程集中控制和管理，并在发生异常时能够迅速而简便地进行处理的曝光用LED光源装置管理系统。
[0019]解决课题方案
[0020]旨在解决上述课题的根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，包括:包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens)。
[0021]此时，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述曝光用LED光源单元进一步包括将从上述一个以上的LED光源单元射出的光分别向上述棒状透镜传递的光纤。
[0022]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述曝光用LED光源单元进一步包括接受从上述棒状透镜射出的光的受光透镜；以及容纳将从上述受光透镜接受的光集聚到上述曝光区域的聚光透镜，并使从上述棒状透镜射出的光到达上述曝光区域地进行导向的导向透镜系统。
[0023]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述曝光用LED光源单元进一步包括:上述LED ;容纳形成有决定在上述LED产生的光的转印图案的狭缝的掩模并在外周面形成有对在上述LED产生的热进行散热的多个散热片的镜筒；以及位于上述LED与上述掩模之间且由集聚在上述LED产生的光的多个透镜构成的聚光光学系统。
[0024]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述一个以上的曝光用LED光源单元、上述棒状透镜以及上述导向透镜系统各自能够分离或组装。
[0025]而且，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述导向透镜系统调节上述受光透镜与上述聚光透镜之间的距离而变更上述曝光区域的大小和光密度。
[0026]此时，根据本发明的曝光用LED光源模块其特征是，上述导向透镜系统进一步具备调节在上述聚光透镜所聚光的光的强度的光圈。
[0027]而且，旨在解决上述课题的根据本发明的曝光用LED光源装置其特征是，包括:LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED(Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens);分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部；按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部；向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；以及向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部。
[0028]此时，根据本发明的曝光用LED光源装置其特征是，进一步包括用于向外部的操作终端传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值，并接收利用了上述操作终端的管理者的操作命令的第一通信部。
[0029]而且，根据本发明的曝光用LED光源装置其特征是，进一步具备从上述曝光设备接收设备状态信号以根据曝光设备的状况供给和中断向上述LED光源单元供给的电流的
第二通信部。
[0030]而且，旨在解决上述课题的根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统其特征是，包括曝光用LED光源装置和中央管理服务器，其中，上述曝光用LED光源装置包括:LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (LightEmitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens);分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部；按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部；向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部；以及向外部传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的第一通信部，上述中央管理服务器通过有线/无线通信网远程集中控制和管理各自设置于多个曝光设备的上述各曝光用LED光源装置。
[0031]此时，根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统其特征是，进一步包括操作终端，该操作终端具备:显示从上述曝光用LED光源装置的上述第一通信部传输的上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示机构；输入控制数据和控制命令以便管理者能够根据上述LED光源模块各自的动作状态设定上述LED光源模块各自的供给电流值的输入机构；以及按照从上述输入机构输入的控制数据和控制命令在相隔的位置控制上述曝光用LED光源装置的控制机构，上述操作终端以一对一的方式与上述曝光用LED光源装置连接，并通过上述有线/无线通信网使上述各曝光用LED光源装置与上述中央管理服务器远程连接。
[0032]发明效果
[0033]如上所述，本发明具有使用寿命比现有的水银灯长且较小较轻，并且价廉、使用简便的优点。
[0034]而且，由于LED光源单元可分离和组装因而可迅速更换光源且可仅更换必要的部分，因此本发明具有节省所需费用的效果。
[0035]因此，本发明更换周期较长，不仅必要时可迅速更换，而且以单一的LED光源使多个LED光源单元模块化，因而具有即便不停止工序线也能够处理故障的优点，能够防止因停止工序线而导致的损失。
[0036]而且，本发明具有能够以单一光源模块对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光的优点。
[0037]而且，由于能够精细而简便地调节LED光源的曝光强度，因而本发明具有能够准确而快速地对曝光对象物进行曝光的优点。
[0038]而且，由于远程集中控制并管理曝光用LED光源装置，因而本发明具有能够迅速而简便地处理故障的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1是根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统的框图。
[0040]图2是根据本发明的曝光用LED光源装置的框图。
[0041]图3是根据本发明的曝光用LED光源模块的框图。
[0042]图4是图3的曝光用LED光源模块的立体图。
[0043]图5是图4的曝光用LED光源模块的分离立体图。
[0044]图6a至图6c是图5的曝光用LED光源模块的各分离部的剖视图。
[0045]图7是表示了图6a的光源部的另一实施例的立体图。
[0046]图8是根据本发明的曝光用LED光源单元的剖视图。
【具体实施方式】
[0047]下面将参照附有详细的说明的各【专利附图】
【附图说明】本发明的各优选实施例。需要注意的是，对于各附图中相同的构成无论在何处均以相同的符号表示。在下述的说明中出现具体的特定事项，而这是为了有助于进一步全面地理解本发明而提供的。而且就说明本发明而言，在判断为对于相关的公知功能或构成的具体的说明有可能使本发明的要旨不必要地模糊的情况下省略其详细的说明。
[0048]在下面叙述的详细的说明中，在旨在解决上述的技术课题的本发明中将揭示代表性的各实施例。而且，为了便于说明本发明，用于各实施例的LED的个数、用于驱动LED的电压、电流以及频率将限定在一定范围内进行说明，但勿庸置疑，对这种个数以及数值的限定并不是限定本发明的范围，在具有类似的技术背景的情况下可适当地变形而适用于相应的电路的场合。
[0049]图1是根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统的框图，首先参照图1对于根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统的整体构成进行说明。
[0050]如图1所示，根据本发明的曝光用LED光源装置管理系统包括:设置于对曝光对象物10进行曝光的各曝光设备20的包括根据本发明的曝光用LED光源模块110的各曝光用LED光源装置100 ;个别地控制、管理并运用该曝光用LED光源装置100的各操作终端200 ；以及通过有线/无线网络30总体上远程管理各曝光用LED光源装置100的中央管理服务器 300。
[0051]上述曝光对象物10可以是多种大小和种类的半导体晶片以及显示板等。上述曝光对象物10是通过光刻胶工序而涂覆有PR膜的半导体晶片或显示板。
[0052]上述曝光设备20是用于去除涂覆在上述曝光对象物10的表面的ArF PR,DUV PR、1-Line PR等多种PR的曝光器，在上述曝光设备20分别配置有将在下面参照图2详细说明的根据本发明的曝光用LED光源装置100而对曝光对象物10进行曝光。
[0053]上述操作终端200可以是PC形态的电脑终端或现场管理者的便携式移动终端，且各自与曝光用LED光源装置100有线/无线连接。
[0054]上述操作终端200具备显示从对应的曝光用LED光源装置100传输的自身的LED光源模块110各自的动作状态和供给电流值的显示器等显示机构。而且，操作终端200具备如输入控制数据和控制命令以便管理者能够根据对应的LED光源装置100的LED光源模块110各自的动作状态设定LED光源模块110各自的供给电流值的键盘等的输入机构。由此，操作终端200具备控制机构而按照从输入机构输入的控制数据和控制命令在相隔的位置控制曝光用LED光源装置100。上述操作终端200以一对一的方式与根据本发明的各个曝光用LED光源装置100连接，并通过上述有线/无线网络30使对应的曝光用LED光源装置100与中央管理服务器300远程连接。另一方面，可以选择性地使用上述操作终端200，在不使用操作终端200的情况下，上述曝光用LED光源装置100通过有线/无线网络30与上述中央管理服务器300直接连接。
[0055]上述中央管理服务器300统一控制和管理通过有线/无线网络30连接的操作终端200和曝光用LED光源装置100，并提供使用者接口以便管理者即便在远处也能够综合把握多个曝光用LED光源装置100的状态且管理故障。
[0056]图2中图示了根据本发明的上述曝光用LED光源装置100的详细的构成。图2是根据本发明的曝光用LED光源装置的框图，如图所示，本发明的曝光用LED光源装置包括:总体上控制装置的构成部的控制部120 ;按照上述控制部120的控制对曝光对象物10进行曝光的曝光用LED光源模块110 ;按照上述控制部120的控制向上述曝光用LED光源模块110供给指定的电流的电源供给部130 ;向使用者显示上述LED光源模块110各自的动作状态和供给电流值的显示部140 ;向上述控制部120输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源模块110供给的电流的大小的键操作部150 ;用于向外部的操作终端200传输上述LED光源模块110各自的动作状态和供给电流值，并接收利用了上述操作终端200的管理者的操作命令的第一通信部160 ；以及根据曝光设备20的状况从上述曝光设备20接收设备状态信号以供给和中断向上述LED光源模块110供给的电流第二通信部170。
[0057]上述曝光用LED光源模块110包括具有产生强度由电源供给部130的供给电流所控制的光的一个以上LED (Light Emitting Diode)的一个以上LED光源单元。对于上述曝光用LED光源模块110将在下面参照图3详细说明。
[0058]上述控制部120分别控制向上述曝光用LED光源模块110的LED光源单元111供给的电流的大小而决定到达曝光对象物10的曝光区域的光的强度，并控制上述电源供给部130而控制电流的供给和中断。
[0059]控制部120接收从曝光设备20输入的曝光用LED光源模块110的接通/断开控制命令或向曝光对象物10照射的光源的强度测定结果，且生成用于接通/断开曝光用LED光源模块110或者调节强度的PWM信号并输出。
[0060]上述第一通信部160是为了接收从曝光设备20施加的曝光用LED光源模块110的控制命令或测定结果并为了与曝光设备20进行通信而具备的，因而能够以D-sub、Idc,Gpib、Gpio接口等具体实现。
[0061]为了接收来自操作终端200的曝光用LED光源模块110控制命令并向操作终端200传输关于曝光用LED光源模块110的动作的各种信息，上述第二通信部170能够以RS232、RS485接口等具体实现，所传输的各信息以及数据存储并保持在操作终端200中，且向远处的中央管理服务器300传输。
[0062]上述键操作部150由一个或多个键或触屏等构成，执行旨在接通/断开曝光用LED光源装置100、个别地接通/断开曝光用LED光源模块110、以及控制所产生的光的强度的操作。
[0063]上述显示部140视觉显示通过上述键操作部150进行的使用者的操作、曝光用LED光源装置100的各构成部的动作状况、来自曝光设备20的控制命令等。根据本发明的一实施例的上述显示部140不仅能够包括IXD面板还能够包括绿色LED和红色LED,并能够显示对于某一个或多个LED的接通/断开、持续的发光和闪烁的控制信息。
[0064]图3是根据本发明的曝光用LED光源模块的框图，图4是图3的曝光用LED光源模块的立体图，图5是图4的曝光用LED光源模块的分离立体图。而且，图6a至图6c是图5的曝光用LED光源模块的各分离部的剖视图，图7是表示了图6a的光源部的另一实施例的立体图。
[0065]以下参照图3至图7，首先如图3和图4所示，根据本发明的曝光用LED光源模块110根据其作用可大体上区分为光源部110a、透镜部110b、以及掩模部110c，如图5所示，可进行分离和结合。这里，根据LED光源单元111的变形可省略光纤113，在该情况下，各LED光源单元111各自不是由个别的多个单元构成而是仅有所需的个数的LED与棒状透镜115直接连接使得在LED射出的光直接入射到棒状透镜115中。
[0066]首先，如图3所示，构成根据本发明的曝光用LED光源模块110的光源部IlOa包括多个曝光用LED光源单元111和在光源部主体112内将从多个曝光用LED光源单元111各自射出的光集聚在一起的多个光纤113 (Optical Fiber)。透镜部IlOb包括棒状透镜114(Rod lens),掩模部IlOc构成将在下面参照图6c说明的导向透镜系统(Guide Lens)。在图4和图5中分别图示了图3所示的根据本发明的曝光用LED光源模块110的结合以及分离立体图，并在图6a至图6c中图示了对于曝光用LED光源模块110的各分离部的详细的剖视图，且在图7中图示了对于图6a所示的曝光用LED光源模块110的光源部IlOa的
另一实施例。
[0067]根据本发明的曝光用LED光源模块110的曝光用LED光源单元111包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上LED(Light Emitting Diode)。对于上述曝光用LED光源单元111将在下面参照图8详细说明。
[0068]首先参照图6a，光源部IlOa在上部容纳多个曝光用LED光源单元111，旨在将从各个单元射出的光集聚在一处的光纤113内置在光源部主体112中。如图7所示，上述光源部IlOa还能够以圆形的光源部主体112具体实现，且以圆形配置多个曝光用LED光源单元 111。
[0069]参照图6b，棒状透镜114具有决定由从上述曝光用LED光源单元111的LED产生的光而曝光的曝光对象物10的曝光区域的图样的剖面，且集中在上述LED光源单元111放射的光并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出。上述棒状透镜114还称之为均质化杆(Homogenizing rod),并以剖面为圆形、三角形、四边形、六边形、两端的直径互不相同的锥形等多种形态使用，利用光的全反射原理使中心较亮周边部较暗的LED光源均匀。
[0070]S卩、将从多个LED放射的光直接或使用上述光纤113做成如从一处发光，从而若通过棒状透镜114成像，则使光纤芯在曝光区域成像。上述锥形棒状透镜能够得到减小入射的光的发散角度的效果，四边和六边棒状透镜虽无减小角度的效果但能够起到使光混合的作用。
[0071]上述光纤113各自向上述棒状透镜114传递从上述一个以上的LED光源单元111射出的光。光纤113为了使在各个LED射出的光集聚在上述棒状透镜114而利用光纤束。由此，解决因在阵列形态的LED中存在于LED与LED之间的空着的空间而引起的难以聚光的问题，从而使所射出的光能够集聚成均匀的一个光源。
[0072]上述导向部IlOc执行使棒状透镜114的射出面在曝光对象物10的所希望的曝光区域成像的导向功能从而能够称之为导向透镜系统，它所起的作用是，从棒状透镜114以所希望的大小向所希望的位置传输均匀分布的光。
[0073]就导向透镜系统而言，由透镜的像差特性和光学因素决定像的品质，为了得到品质优良的像使用多个各种各样的透镜而以最佳的成像条件进行设计，图6c图示了其详细构造。
[0074]参照图6c，导向部IIOc容纳接受从棒状透镜114射出的光的受光透镜115和将从上述受光透镜115接受的光集聚到曝光区域的聚光透镜116，而使从棒状透镜114射出的光到达曝光区域地进行导向。就导向透镜系统的大小而言，根据棒状透镜114射出面的大小和目标曝光区域的大小而决定倍率，并以棒状透镜大小/曝光区域面积求得。导向部IlOc还可调节上述受光透镜115与聚光透镜116之间的距离而变更曝光区域的大小和光密度。
[0075]而且，导向部IlOc能够进一步具备调节从聚光透镜116所聚光的光量的光圈117，并具备下部具备了狭缝119的掩模118，从而能够最终决定到达了曝光区域的光的转印图案。
[0076]如图3至图7所示，上述曝光用LED光源单元111在根据本发明的曝光用LED光源模块110具备有多个，个别地控制供给电流而控制根据本发明的曝光用LED光源模块110的输出，从而能够将在365nm、405nm、430nm、460nm、465nm等多个波段反应的各种PR以所要求的深度进行曝光。由此，根据本发明的曝光用LED光源模块110无需更换地使用单一模块而能够组合具有各种各样的大小和形态的半导体晶片以及显示板所要求的多种输出，因而能够以对于多种PR所要求的深度和宽度进行曝光。
[0077]如图8所示，上述曝光用LED光源单元111包括=LEDll ;容纳形成有决定在上述LEDll产生的光的转印图案的狭缝的掩模13并在外周面形成有对在上述LEDll产生的热有效地进行散热的多个散热片17a、17b的镜筒15 ;以及位于LEDll与掩模13之间且由集聚在LEDll产生的光的多个透镜构成的聚光光学系统19。
[0078]图8是根据本发明的曝光用LED光源单元的剖视图，参照该附图，LEDll可以是射出365nm或385nm波长的光的LED。
[0079]镜筒15以按照容纳于内部的LED11、掩模13以及聚光光学系统19可分离组装的形态具体实现，并在后端部配置有旨在从外部接受用于驱动LEDll的电源输入的电源线缆(未图示)。
[0080]聚光光学系统19能够由多个透镜构成，包括用于集聚在LEDll射出的光的各透镜以及用于使所聚光的紫外线的光束变形为所希望的形态的光束变形透镜等。为了使所发光的紫外线的损失最小化，由光束变形透镜而变形的光束最好几乎与狭缝的形态一致。
[0081]这里，在LEDll产生的光不具有方向性而发散，因而无法有效地集聚这种光而形成理想的较小的一个点，因此从几何光学(Ray Optics)的观点来讲，为了聚光适用复杂的非球面透镜或多个透镜的组合。
[0082]如上所述，根据本发明的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统以单一的LED光源使多个LED光源单元模块化，从而即便不停止工序线也能够对半导体晶片、显示板等多种大小和种类的曝光对象物以及多种性质的PR进行曝光。
[0083]而且,根据本发明的曝光用LED光源模块、曝光用LED光源装置以及曝光用LED光源装置管理系统能够精细而简便地调节LED光源的曝光强度，因而能够准确而快速地对曝光对象物进行曝光，且远程集中控制并管理，从而可实现对于故障的迅速而简便的处理。
[0084]另一方面，在本发明的详细的说明中关于具体实施例进行了说明，当然，在不逸出本发明的范围的情况下可进行各种变形。因此，本发明的范围不可限定于所说明的实施例，而不仅由所附的权利要求书所定义，还应由与权利要求书等同的范围的方案所定义。
【权利要求】
1.一种曝光用L E D光源模块,其特征在于,包括: 包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及 具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens)。
2.根据权利要求1所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 进一步包括将从上述一个以上的LED光源单元射出的光分别向上述棒状透镜传递的光纤。
3.根据权利要求1所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 进一步包括:接受从上述棒状透镜射出的光的受光透镜；以及 容纳将从上述受光透镜接受的光集聚到上述曝光区域的聚光透镜，使从上述棒状透镜射出的光到达上述曝光区域地进行导向的导向透镜系统。
4.根据权利要求1所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 上述曝光用LED光源单元进一步包括:上述LED ;容纳形成有决定在上述LED产生的光的转印图案的狭缝的掩模并在外周面形成有对在上述LED产生的热进行散热的多个散热片的镜筒；以及位于上述LED与上述掩模之间且由集聚在上述LED产生的光的多个透镜构成的聚光光学系统。
5.根据权利要求3所述的`曝光用LE D光源模块，其特征在于， 就上述曝光用LED光源模块而言，上述一个以上的曝光用LED光源单元、上述棒状透镜以及上述导向透镜系统各自能够分离或组装。
6.根据权利要求3所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 上述导向透镜系统调节上述受光透镜与上述聚光透镜之间的距离而变更上述曝光区域的大小和光密度。
7.根据权利要求6所述的曝光用LE D光源模块，其特征在于， 上述导向透镜系统进一步具备调节在上述聚光透镜所聚光的光的强度的光圈。
8.一种曝光用L E D光源装置，其特征在于，包括: LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED(Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens)； 分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部； 按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部； 向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；以及 向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部。
9.根据权利要求8所述的曝光用LE D光源装置，其特征在于， 进一步包括用于向外部的操作终端传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值，并接收利用了上述操作终端的管理者的操作命令的第一通信部。
10.根据权利要求8所述的曝光用LE D光源装置，其特征在于， 进一步具备从上述曝光设备接收设备状态信号以根据曝光设备的状况供给和中断向上述LED光源单元供给的电流的第二通信部。
11.一种曝光用L E D光源装置管理系统，其特征在于， 包括曝光用LED光源装置和中央管理服务器，其中， 上述曝光用LED光源装置包括:LED光源模块，该LED光源模块包括产生强度由供给电流所控制的光的一个以上的LED (Light Emitting Diode)的一个以上曝光用LED光源单元、以及具有决定由从上述LED产生的光而曝光的曝光区域的图样的剖面，且将在上述LED光源单元放射的光集中并均匀地整齐排列上述所集中的光的光束并以上述剖面的形态射出的棒状透镜(Rod lens);分别控制向上述LED光源模块的上述LED光源单元供给的电流的大小而决定到达上述曝光区域的光的强度，并控制上述电流的供给和中断的控制部；按照上述控制部的控制向上述LED光源单元供给电流的电源供给部；向使用者显示上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的显示部；向上述控制部输入使用者的外部命令以控制向上述LED光源单元供给的电流的大小的键操作部；以及向外部传输上述LED光源模块各自的动作状态和供给电流值的第一通信部， 上述中央管理服务器通过有线/无线通信网远程集中控制和管理各自设置于多个曝光设备的上述各曝光用LED光源装置。
12.根据权利要求11所述的曝光用LE D光源装置管理系统，其特征在于， 进一步包括操作终端，该操作终端具备:显示从上述曝光用LED光源装置的上述第一通信部传输的上述LED光源模块各`自的动作状态和供给电流值的显示机构；输入控制数据和控制命令以便管理者能够根据上述LED光源模块各自的动作状态设定上述LED光源模块各自的供给电流值的输入机构；以及按照从上述输入机构输入的控制数据和控制命令在相隔的位置控制上述曝光用LED光源装置的控制机构，上述操作终端以一对一的方式与上述曝光用LED光源装置连接，并通过上述有线/无线通信网使上述各曝光用LED光源装置与上述中央管理服务器远程连接。
【文档编号】F21V8/00GK103502723SQ201280021659
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】李在庆, 吴玿永, 沈铉昌, 尹东吉, 金东映, 任祥均, 郑成容, 徐在寅, 朴锺植, 崔桓溶, 申美善, 金韩龙 申请人:(株)茵匹泰克
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1