KR20000041336A - 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지 형성부의 스크린 상에 결상되는 영상을 외부의 모니터를 통해 확인할 수 있도록 함으로써 광학특성의 계측이 정확히 이루어질 수 있도록 하고, 측정자를 자외선으로부터 보호할 수 있도록 하는 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치( Measurement apparatus for stepper's optical characteristic )에 관한 것으로서,
노광기 조명계에서 출사되는 자외선에 의해 계측대상의 이미지가 형성되는 이미지 형성부와, 상기 이미지 형성부에 형성된 이미지의 영상을 획득하는 CCD 카메라부와, 상기 CCD 카메라부로부터 영상신호를 입력받아 광학특성 측정자가 확인할 수 있도록 디스플레이 시키는 모니터부를 포함한다. 이때, 상기 이미지 형성부는 계측대상으로부터의 자외선을 통과시키는 핀홀(pin hole)과, 상기 핀홀을 통과한 자외선의 영상이 형성되고 영상의 크기를 표시하기 위한 계측용 눈금이 새겨져 있는 인디케이터(indicator)와, 상기 인디케이터를 통과한 자외선의 영상이 상기 CCD 카메라부에 형성되도록 집광하는 이미징 렌즈(imaging lens)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치에 관한 것으로서 특히, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel : PDP)의 제조공정에서 광경사각 및 시준각을 측정하여 그 결과를 이용하여 조명계를 조정하도록 함으로써 노광효과를 향상시킬 수 있도록 하는 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치에 관한 것이다.
일반적으로, PDP의 제조라인에서 사용되는 노광기는 PDP의 전극패턴 또는 격벽패턴을 형성하는 리소그래피 공정에서 중요한 기능을 수행한다. 즉, 노광기의 성능에 따라 광학성능이 결정되기 때문에 PDP 제품의 품질에 큰 영향을 미친다.
도 1은 현재 사용되고 있는 PDP 노광기의 조명계를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 참조번호 1은 백색광을 출사하는 광원을 나타내고, 2는 상기 광원(2)에서 출사된 백색광을 특정방향으로 진행하도록 반사시키는 반사미러를 나타낸다. 이때, 상기 광원(1)은 고압 수은램프(high pressure mercury)를 사용하고, 상기 반사미러(2)는 타원의 형태를 갖는데 적외선을 흡수하고 가시광 만을 반사시키는 기능을 수행한다.
또한, 참조번호 3 및 4는 상기 관원(1)으로부터 출사된 광의 경로를 변경하면서 광에 포함된 적외선 성분을 흡수하는 제1 및 제2 콜드미러(cold mirror)를 나타내고, 5는 상기 제1 및 제2 콜드미러(3, 4)의 사이에 배치되어 광을 집속시키는 인테그레이터(integrator)를 나타낸다. 이때, 상기 인테그레이터(5)는 플라이 아이 렌즈(fly-eye lens)를 사용한다.
또한, 참조번호 6은 상기 제2 콜드미러(4)에서 반사된 광을 평행광으로 만들고 PDP 기판(7) 및 포토 마스크(8)를 향하여 진행하도록 광의 경로를 변경시키는 콜리메이션 미러(collimation lens)를 나타낸다.
상기와 같은 노광기의 조명계는 콜리메이션 미러(6)에서 포토 마스크(8)를 향하여 이상적인 평행광이 수직으로 입사되어야 PDP의 전극패턴 및 격벽패턴을 정확히 형성시킬 수 있어서 PDP 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. 그러나, 실제로 상기 콜리메이션 렌즈에서는 이상적인 평행광이 만들어지지 않기 때문에 광경사각(declination angle) 및 시준각(collimation half angle) 등의 광학특성을 측정하여 시스템의 위치 및 각도 조정을 수행하여야 한다.
도 2는 종래 기술에 의하여 광학특성을 측정하는 동작을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 참조번호 11은 인테그레이터(5) 및 콜리메이션 렌즈(6)를 통하여 출사되는 자외선의 광학특성인 광경사각 및 시준각을 계측하는 이미지 형성부를 나타내고, 12는 상기 이미지 형성부(11)를 고정하는 지그 플레이트를 나타낸다. 이때, 상기 이미지 형성부(11)는 도 3에 도시된 바와 같이 핀홀(pin hole)(13)을 통과한 자외선광을 수렴시키는 이미징 렌즈(imaging lens)(14)와, 수렴된 자외선광에 의해 이미지가 형성되는 스크린(15)를 포함한다.
상기에서 핀홀(13)은 100 내지 500㎛ 크기로 형성되는데, 노광기 조명계에서 출사되는 자외선을 입사한다. 또한, 이미징 렌즈(14)는 상기 핀홀(13)을 통과한 자외선광을 스크린(15)에 수렴시켜 이미지를 특정배율의 크기로 형성시키는 역할을 수행한다. 또한, 상기 스크린(15)에는 집광된 이미지의 실제적 크기를 관측할 수 있도록 측정눈금이 새겨져 있다.
도 3에서 FOV는 시야범위, h1은 계측대상의 크기, h1'는 스크린(15)에 결상되는 영상의 크기, a는 이미징 렌즈(14)에서 계측대상까지의 거리, b는 이미징 렌즈(14)에서 스크린(15)까지의 거리를 나타낸다. 이때, 종래의 이미지 형성부(11)에서는 하기의 수학식 1이 만족된다.
상기에서 f는 렌즈의 초점거리, M은 배율, n은 렌즈의 굴절율, R은 렌즈의 곡률반경, d는 렌즈의 두께를 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같은 종래의 기술에서는 이미지 형성부(11)를 지그 플레이트(12) 상에 측정자가 직접 수직으로 고정하고, 자외선에 피복되면서 측정을 목시적으로 수행하여야 하므로 자외선에 의한 측정자의 재해가 발생할 수 있으며, 측정의 행동반경이 상당히 위축되는 문제점이 있다.
또한, 자외선 내에서 측정자가 이미지 형성부(11) 내부의 이미지 계측시 빛의 간섭과 측정자의 그림자 발생 등으로 광학특성의 정확한 계측이 어렵고, 측정의 반복성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 측정자에 따른 측정오차가 심하여 측정의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 이미지 형성부의 스크린 상에 결상되는 영상을 외부의 모니터를 통해 확인할 수 있도록 함으로써 광학특성의 계측이 정확히 이루어질 수 있도록 하고, 측정자를 자외선으로부터 보호할 수 있도록 하는 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치를 제공하는데 있다.
도 1은 PDP 제조공정에 사용되는 노광기용 조명계의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 종래 기술에 의하여 광학특성의 측정동작을 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래 기술에 의한 이미지 형성부의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 의한 광학특성의 측정동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 이미지 형성부의 구성을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
21 : 이미지 형성부 22 : CCD 카메라부
23 : 모니터부 24 : 지그 플레이트
25 : 핀홀(pin hole) 26 : 인디케이터(indicator)
27 : 이미징 렌즈(imaging lens)
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 노광기 조명계에서 출사되는 자외선에 의해 계측대상의 이미지가 형성되는 이미지 형성부와, 상기 이미지 형성부에 형성된 이미지의 영상을 획득하는 CCD 카메라부와, 상기 CCD 카메라부로부터 영상신호를 입력받아 광학특성 측정자가 확인할 수 있도록 디스플레이 시키는 모니터부를 포함하는 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치를 제공한다.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 이미지 형성부는 계측대상으로부터의 자외선을 통과시키는 핀홀(pin hole)과, 상기 핀홀을 통과한 자외선의 영상이 형성되고 영상의 크기를 표시하기 위한 계측용 눈금이 새겨져 있는 인디케이터(indicator)와, 상기 인디케이터를 통과한 자외선의 영상이 상기 CCD 카메라부에 형성되도록 집광하는 이미징 렌즈(imaging lens)를 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 광학특성의 측정동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 노광기 조명계(5, 6 참조)에서 출사되는 자외선에 의해 계측대상의 이미지가 형성되는 이미지 형성부(21)와, 상기 이미지 형성부(21)에 형성된 이미지의 영상을 획득하는 CCD 카메라부(22)와, 상기 CCD 카메라부(22)로부터 영상신호를 입력받아 광학특성 측정자가 확인할 수 있도록 디스플레이 시키는 모니터부(23)를 포함한다. 이때, 상기 이미지 형성부(21)는 지그 플레이트(24)에 의해 입사되는 자외선과 수직이 되도록 고정된다.
상기 이미지 형성부(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 계측대상으로부터의 자외선을 통과시키는 핀홀(pin hole)(25)과, 상기 핀홀(25)을 통과한 자외선의 영상이 형성되고 영상의 크기를 표시하기 위한 계측용 눈금이 새겨져 있는 인디케이터(indicator)(26)와, 상기 인디케이터(26)를 통과한 자외선의 영상이 상기 CCD 카메라부(22)에 형성되도록 집광하는 이미징 렌즈(imaging lens)(27)를 포함한다.
도 5에서 FOV는 시야범위, h1은 계측대상의 크기, h1'는 인디케이터에서 결상되는 영상의 크기, h1''는 CCD 카메라부에서 결상되는 영상의 크기, a는 이미징 렌즈와 인디케이터 사이의 거리, b는 이미징 렌즈에서 CCD 카메라부 사이의 거리, c는 핀홀에서 인디케이터 사이의 거리, d는 계측대상에서 핀홀 사이의 거리를 나타낸다. 이때, 이미지 형성부에서는 하기의 수학식 2가 만족된다.
상기에서 f는 렌즈의 초점거리, M은 배율, n은 렌즈의 굴절율, R은 렌즈의 곡률반경, D는 렌즈의 두께를 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치는 광학특성인 광경사각 및 시준각을 정확하게 측정할 수 있도록 하기 때문에 노광체에 광이 수직으로 입사되도록 노광 시스템을 조정할 수 있어서 노광기의 노광효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 측정자가 자외선에 피복되지 않고 외부에서 모니터를 통해 광학특성을 확인할 수 있어서 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있으며, 측정자를 자외선으로부터 보호할 수 있게 되는 효과가 있다.
Claims (2)
- 노광기 조명계에서 출사되는 자외선에 의해 계측대상의 이미지가 형성되는 이미지 형성부와, 상기 이미지 형성부에 형성된 이미지의 영상을 획득하는 CCD 카메라부와, 상기 CCD 카메라부로부터 영상신호를 입력받아 광학특성 측정자가 확인할 수 있도록 디스플레이 시키는 모니터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 이미지 형성부는 계측대상으로부터의 자외선을 통과시키는 핀홀(pin hole)과, 상기 핀홀을 통과한 자외선의 영상이 형성되고 영상의 크기를 표시하기 위한 계측용 눈금이 새겨져 있는 인디케이터(indicator)와, 상기 인디케이터를 통과한 자외선의 영상이 상기 CCD 카메라부에 형성되도록 집광하는 이미징 렌즈(imaging lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치.
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| KR1019980057187A KR20000041336A (ko) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 노광기용 조명계의 광학특성 계측장치 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020075613A (ko) * | 2001-03-26 | 2002-10-05 | 엘지전자주식회사 | 광학식 계측기 및 그 동작방법 |
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1998
- 1998-12-22 KR KR1019980057187A patent/KR20000041336A/ko not_active Application Discontinuation
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