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KR20110050168A - Exposure apparatus having cooling module of LED light source - Google Patents

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KR20110050168A
KR20110050168A KR1020090107029A KR20090107029A KR20110050168A KR 20110050168 A KR20110050168 A KR 20110050168A KR 1020090107029 A KR1020090107029 A KR 1020090107029A KR 20090107029 A KR20090107029 A KR 20090107029A KR 20110050168 A KR20110050168 A KR 20110050168A
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light
led light
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led
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이준형
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마이다스시스템주식회사
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Abstract

본 발명은 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 관한 것으로, UV 영역의 빛을 스테이지 상에 위치하는 기판에 조사하기 위한 광을 생성하는 엘이디 광원부, 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛을 평행광으로 전환하여 상기 기판에 조사하는 평행광 발생부, 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛의 강도를 일정하게 유지하도록 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 광량 제어모듈, 상기 광량 제어모듈로부터 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 동안 상기 광량 제어모듈과 연동하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하는 냉각모듈 및 상기 광량 제어모듈의 신호로부터 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하도록 제어하고, 상기 조절된 광량에 대응하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하도록 상기 냉각모듈을 제어하는 메인 제어부를 포함하는 구성을 마련한다.

상기와 같은 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치를 이용하는 것에 의해, 광량 제어모듈에 대응하여 냉각모듈의 동작을 제어함으로써 노광장치에 채택되는 엘이디 광원부의 과열을 방지할 수 있다.

Figure P1020090107029

광원, LED, 노광장치, 광량 제어모듈, UV센서

The present invention relates to an exposure apparatus including a cooling module of an LED light source, comprising: an LED light source unit generating light for irradiating a substrate positioned on a stage with light in a UV region, and converting light emitted from the LED light source unit into parallel light; Parallel light generating unit for switching to irradiate the substrate, a light amount control module for adjusting the light amount of the LED light source unit to maintain a constant intensity of the light emitted from the LED light source unit, the light amount control module to adjust the light amount of the LED light source unit While controlling the light amount of the LED light source unit from the signal of the cooling module and the light amount control module to prevent overheating of the LED light source unit in conjunction with the light amount control module, and overheating the LED light source unit corresponding to the adjusted light amount The main control unit for controlling the cooling module to prevent the Prepare a complimentary configuration.

By using the exposure apparatus including the cooling module of the LED light source as described above, it is possible to prevent overheating of the LED light source unit adopted in the exposure apparatus by controlling the operation of the cooling module in response to the light amount control module.

Figure P1020090107029

Light source, LED, exposure device, light quantity control module, UV sensor

Description

엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치 {Exposure apparatus having cooling system of UV LED light sources}Exposure apparatus having cooling module of LED light source {Exposure apparatus having cooling system of UV LED light sources}

본 발명은 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 관한 것으로, 특히 광원으로 사용되는 UV LED의 온도을 일정하게 유지하여 마스크의 패턴을 기판에 전사함으로써 UV LED의 수명을 향상시키고, 노광장치의 유지비용을 줄일 수 있는 엘에디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus including a cooling module of the LED light source, and in particular, by maintaining a constant temperature of the UV LED used as the light source to transfer the pattern of the mask to the substrate to improve the life of the UV LED, maintaining the exposure apparatus It relates to an exposure apparatus having a cooling module of the LED light source that can reduce the cost.

일반적으로 반도체 소자는 산화공정, 확산공정, 이온주입공정, 증착공정 및 노광공정 등과 같이 다양한 공정들을 통해서 제조되고 있다. 이 중에서 노광공정은 웨이퍼 상에 포토레지스트(Photoresist)를 증착하고, 상기 포토레지스트에 광원으로부터 방출된 단파장의 빛을 조사함으로써 패턴을 형성하기 위한 것이다. 이 경우, 광원으로 단파장의 빛을 사용하는 이유는 파장이 짧을수록 분해능(Resolution) 특성이 향상되기 때문이다. In general, semiconductor devices are manufactured through various processes such as an oxidation process, a diffusion process, an ion implantation process, a deposition process, and an exposure process. Among these, the exposure step is to form a pattern by depositing a photoresist on a wafer and irradiating the photoresist with light having a short wavelength emitted from a light source. In this case, the reason why the short wavelength of light is used as the light source is that the shorter the wavelength, the better the resolution characteristic.

이러한 특성으로 인해 종래 노광장치의 광원은 파장이 약 360nm 정도의 UV 영역에서 수은 램프 등이 주로 사용되었다. 그러나, 상기 수은 램프는 약 800h ~ 1,000h 정도의 수명을 가지므로 정기적으로 교환되어야 했기 때문에 노광장치의 유 지 보수 비용을 증가시키는 요인이 되었다. 또한, 종래 노광장치는 램프의 조도를 증가시키기 위해 높은 전력을 필요로 하므로 그에 따른 발열 대책 등이 필요했고, 램프 사용의 부주의로 인한 폭발의 위험성도 존재했다. 폭발시에는 수은이 증기 상태로 존재하기 때문에 사람에게 치명적인 영향을 끼칠 수 있어 폭발이 일어난 장소를 밀폐하고 일정시간이 지난 후에 공정을 진행할 수 있었다.Due to these characteristics, a mercury lamp or the like is mainly used as a light source of a conventional exposure apparatus in a UV region having a wavelength of about 360 nm. However, since the mercury lamp has a lifespan of about 800 h to 1,000 h, the mercury lamp had to be replaced regularly, thus increasing the maintenance cost of the exposure apparatus. In addition, the conventional exposure apparatus requires a high power in order to increase the illuminance of the lamp, so a heat generation countermeasure is required, and there is a risk of explosion due to inadvertent use of the lamp. During the explosion, mercury is present in the vapor phase, which can have a devastating effect on humans, allowing the process to be sealed after a certain period of time.

따라서, 최근에는 수은 램프에 비해 발광 효율이 높아 전력을 줄일 수 있으며, 상대적으로 발열 특성이 우수하여 유지비용을 줄일 수 있는 고체 반도체 소자인 발광 다이오드를 이용한 노광장치의 광원이 개발되고 있다.Therefore, recently, a light source of an exposure apparatus using a light emitting diode, which is a solid-state semiconductor device capable of reducing electric power due to a higher luminous efficiency than a mercury lamp and having a relatively high heat generation property and reducing maintenance costs, has been developed.

이와 같이 발광 다이오드를 이용한 노광장치의 광원에 대한 일례가 도 1에 도시되어 있다.An example of a light source of the exposure apparatus using the light emitting diode is shown in FIG. 1.

도 1에서 도시한 바와 같이, 노광용 광원 장치는 복수의 자외선 발광 다이오드(UV-LED)가 내장된 UV-LED 유닛(1), 제어 회로를 포함한 전원부(2), 탑재된 웨이퍼(3)를 회전시키기 위한 구동부를 갖는 회전 스테이지(4)를 포함하여 구성된다. 상기 웨이퍼(3) 상에는 포토레지스트(5)가 도포되어 있고, UV-LED 유닛(1)과 포토레지스트(5) 사이에는 마스크(6)가 위치하고 있다. 상기 UV-LED 유닛(1)과 전원부(2)는 전기 케이블(7)로 접속되어 있다.As shown in FIG. 1, the exposure light source device rotates a UV-LED unit 1 having a plurality of ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs), a power supply unit 2 including a control circuit, and a mounted wafer 3. It comprises a rotating stage (4) having a drive for making. A photoresist 5 is coated on the wafer 3, and a mask 6 is positioned between the UV-LED unit 1 and the photoresist 5. The UV-LED unit 1 and the power supply unit 2 are connected by an electric cable 7.

그러나, UV-LED를 사용하는 노광장치는 마스크와 기판에 평행광을 만들어 일정 조도(Intensity of illumination)를 유지하면서 빛을 조사하는 것이 어렵다는 문제점을 갖는다. 또한, 상기 노광장치는 종래의 수은 램프에 비해서는 발열특성이 향상되었지만 UV-LED의 온도가 상승하면 광 효율특성이 떨어지는 단점이 있기 때문 에 UV-LED의 온도상승을 억제해야 하는 문제점도 갖는다.However, the exposure apparatus using the UV-LED has a problem that it is difficult to irradiate light while maintaining a constant intensity of illumination by making parallel light on the mask and the substrate. In addition, the exposure apparatus has improved heat generation characteristics compared to the conventional mercury lamp, but also has a problem in that the temperature rise of the UV-LED is suppressed because the light efficiency characteristic is lowered when the temperature of the UV-LED rises.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 광량 제어모듈을 이용함으로써 광원으로부터 기판에 조사되는 빛의 조도를 일정하게 유지할 수 있는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems described above, and provides an exposure apparatus including a cooling module of an LED light source capable of maintaining a constant illuminance of light irradiated from a light source to a substrate by using a light amount control module. It is.

본 발명의 다른 목적은 광량 제어모듈로 조절된 광량에 대응하여 엘이디 광원부의 온도를 낮춤으로써 엘이디의 광 효율특성을 향상시킬 수 있는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus including a cooling module of an LED light source capable of improving the light efficiency characteristics of the LED by lowering the temperature of the LED light source unit corresponding to the light amount controlled by the light amount control module.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, UV 영역의 빛을 스테이지 상에 위치하는 기판에 조사하기 위한 광을 생성하는 엘이디 광원부, 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛을 평행광으로 전환하여 상기 기판에 조사하는 평행광 발생부, 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛의 강도를 일정하게 유지하도록 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 광량 제어모듈, 상기 광량 제어모듈로부터 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 동안 상기 광량 제어모듈과 연동하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하는 냉각모듈 및 상기 광량 제어모듈의 신호로부터 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하도록 제어하고, 상기 조절된 광량에 대응하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하도록 상기 냉각모듈을 제어하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an exposure apparatus including a cooling module of an LED light source according to an embodiment of the present invention to achieve the above object, an LED light source unit for generating light for irradiating a substrate located on the stage with the light of the UV region, the LED A parallel light generating unit for converting the light emitted from the light source unit into parallel light and irradiating the substrate, a light amount control module for adjusting the light amount of the LED light source unit to maintain a constant intensity of light emitted from the LED light source unit, the light amount control While controlling the amount of light from the LED light source unit from the module to control the amount of light from the LED light source unit from the signal of the cooling module and the light amount control module to prevent overheating of the LED light source unit in conjunction with the light amount control module, To prevent overheating of the LED light source unit corresponding to the amount of light It characterized in that it comprises a main control unit for controlling each module.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 상기 냉각모듈은 상기 엘이디 광원부의 상부에 위치하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하는 냉각 자켓, 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 냉각 자켓에 공급되는 냉매를 순환시키는 냉각기 및 상기 냉각기 냉매의 온도를 낮추어 순환시키기 위한 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.In addition, according to the exposure apparatus including a cooling module of the LED light source according to an embodiment of the present invention, the cooling module is located above the LED light source unit cooling jacket for preventing overheating of the LED light source unit, the control of the main control unit The cooler for circulating the refrigerant supplied to the cooling jacket and a cooling fan for circulating lowering the temperature of the coolant refrigerant is characterized in that it comprises.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 상기 냉각 자켓 및 상기 엘이디 광원부 사이에는 상기 엘이디 광원부으로부터 생성된 열을 방출하기 위한 방열판을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the exposure apparatus including a cooling module of the LED light source according to an embodiment of the present invention, between the cooling jacket and the LED light source unit further comprises a heat sink for dissipating heat generated from the LED light source unit do.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 상기 광량 제어모듈은 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛의 조도를 감지하는 UV센서, 상기 UV센서로부터 감지된 빛을 증폭하기 위한 광 증폭기, 상기 광 증폭기에서 증폭된 빛을 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터 및 상기 A/D 컨버터에서 출력된 디지털 값을 상기 메인 제어부로부터 입력받아 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the exposure apparatus including a cooling module of the LED light source according to an embodiment of the present invention, the light amount control module is a UV sensor for detecting the illumination of the light emitted from the LED light source unit, the light detected from the UV sensor An optical amplifier for amplifying, an A / D converter for converting light amplified by the optical amplifier into a digital value, and a PWM for adjusting the amount of light of the LED light source unit by receiving the digital value output from the A / D converter from the main controller. It characterized in that it comprises a control unit.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 상기 평행광 발생부는 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛을 직광으로 형성하는 1차 응집렌즈, 상기 1차 응집렌즈로부터 직광된 빛을 통과시켜 빛의 다발(flux)로 형성하는 플라이 아이렌즈 및 상기 빛의 다발을 평형광으로 형성하여 상기 기판에 조사하는 2차 응집렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the exposure apparatus including a cooling module of the LED light source according to an embodiment of the present invention, the parallel light generating unit from the primary coherent lens, the primary coherent lens for forming the light emitted from the LED light source unit to direct light It comprises a fly-eye lens for passing through the direct light to form a bundle of light (flux) and a secondary aggregation lens for forming the bundle of light as a balanced light to irradiate the substrate.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 광량 제어모듈을 이용함으로써 광원으로부터 스테이지 상에 위치한 기판에 조사되는 빛의 조도를 일정하게 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the exposure apparatus including the cooling module of the LED light source according to the embodiment of the present invention, by using the light amount control module it is possible to maintain the constant illuminance of the light irradiated to the substrate located on the stage from the light source Effect is obtained.

또한, 본 발명에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 광량 제어모듈로 조절된 광량에 대응하여 광원의 온도를 낮춤으로써 엘이디의 광 효율특성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.In addition, according to the exposure apparatus including the cooling module of the LED light source according to the present invention, the effect that the light efficiency characteristics of the LED can be improved by lowering the temperature of the light source corresponding to the amount of light controlled by the light amount control module.

또한, 본 발명에 따른 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치에 의하면, 종래의 수은 램프에 비해 상대적으로 긴 수명을 갖는 엘이디를 사용함으로써 노광장치의 유지보수 비용을 줄일 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the exposure apparatus including the cooling module of the LED light source according to the present invention, the effect that the maintenance cost of the exposure apparatus can be reduced by using the LED having a relatively long life compared to the conventional mercury lamp.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated in detail according to drawing.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in description of this invention, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the repeated description is abbreviate | omitted.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광량 제어모듈 및 엘이디 냉각모듈을 구비하는 노광장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광량 제어모듈 및 엘이디 냉각모듈의 구성을 보여주는 블록도이다.2 is a view schematically illustrating an exposure apparatus including a light amount control module and an LED cooling module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a configuration of a light amount control module and an LED cooling module according to an embodiment of the present invention. A block diagram showing.

도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 노광장치는 전원부(21), 평행광 발생부(23), 엘이디 광원부(25), 광량 제어모듈(27), 냉각모듈(29) 및 메인 제어부(31)를 포함하여 구성된다.2 and 3, the exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, the power supply unit 21, parallel light generating unit 23, LED light source unit 25, light amount control module 27, cooling module ( 29) and the main control part 31 is comprised.

상기 전원부(21)는 공급된 상용 전원을 직류 전원으로 변환하여 엘이디 광원부(25)를 구동한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 전원부(21)는 상용 전원의 노이즈를 필터링 하는 필터, 엘이디를 구동하는 주전원 및 전원을 제어하는 회로에 전원을 인가하기 위한 보조 전원을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 전원부(21)는 엘이디 광원부(25)와 전기 케이블로 연결되어 있다.The power supply unit 21 converts the supplied commercial power into direct current power to drive the LED light source unit 25. Although not shown, the power supply unit 21 may include a filter for filtering out noise of commercial power, a main power for driving the LED, and an auxiliary power for applying power to a circuit for controlling the power. The power supply unit 21 is connected to the LED light source unit 25 by an electric cable.

상기 평행광 발생부(23)는 엘이디 광원부(25)로부터 방출된 빛을 평행광으로 전환하여 스테이지(도시하지 않음) 상에 위치하는 기판에 조사하는 역할을 수행한다. 상기 평행광 발생부(23)는 1차 응집렌즈(33), 플라이 아이렌즈(35) 및 2차 응집렌즈(37)로 구성될 수 있다. 상기 1차 응집렌즈(33)는 엘이디 광원부(25)의 하부에 위치하여 엘이디 광원부(25)로부터 입사된 빛을 직광으로 형성하는 역할을 수행한다. 상기 1차 응집렌즈(33)는 복수 개로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 1차 응집렌즈(33)를 통과한 빛은 플라이 아이렌즈(35)로 입사된다.The parallel light generator 23 converts light emitted from the LED light source unit 25 into parallel light and irradiates a substrate on a stage (not shown). The parallel light generator 23 may include a primary coherent lens 33, a fly eye lens 35, and a secondary coherent lens 37. The primary coherent lens 33 is positioned below the LED light source unit 25 and serves to form light incident from the LED light source unit 25 into direct light. Preferably, the primary aggregation lens 33 is formed in plural. Light passing through the primary coherent lens 33 is incident to the fly's eye lens 35.

상기 플라이 아이렌즈(35)는 1차 응집렌즈(33)로부터 직광된 빛을 통과시켜 조도가 균일한 빛의 다발(flux)로 형성하는 역할을 수행한다. 상기 2차 응집렌즈(37)는 플라이 아이렌즈(35)를 통과한 균일 조도의 빛을 평행광으로 변환하는 역할을 수행한다. 상기 2차 응집렌즈(37)는 반구형의 볼록렌즈로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 2차 응집렌즈(37)로부터 형성된 평행광은 2차 응집렌즈(37)의 하부에 위치하는 패턴 마스크(도시하지 않음)를 관통하고, 상기 패턴 마스크를 통과한 빛은 스테이지 상에 형성된 기판에 조사된다. 상기 기판은 포토레지스트(Photoresist)가 도포되어 있어 빛에 노출된 또는 노출되지 않은 포토레지스트를 제거하는 세정공정을 거친 후에 패터닝된다.The fly's eye lens 35 plays a role of forming a bundle of light having uniform illuminance by passing light emitted from the primary aggregation lens 33. The secondary coherent lens 37 converts light of uniform illuminance passing through the fly's eye lens 35 into parallel light. The secondary coherent lens 37 is preferably formed of a hemispherical convex lens. Parallel light formed from the secondary coherent lens 37 passes through a pattern mask (not shown) positioned below the secondary coherent lens 37, and the light passing through the pattern mask passes through a substrate formed on the stage. Is investigated. The substrate is patterned after a photoresist is applied to perform a cleaning process to remove photoresist exposed or not exposed to light.

한편, 상기 엘이디 광원부(25)는 전원부(21)에서 전압이 인가되면 포토레지스트가 도포된 기판에 조사하기 위한 UV 영역의 빛을 생성하게 된다. 상기 엘이디 광원부(25)는 알루미늄 기판에 행과 열을 따라 형성된 복수 개의 고체 발광소자, 예를 들어 복수 개의 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 구비할 수 있다. 따라서, 종래의 수은 램프를 엘이디 광원부(25)로 대체함으로써 수은 램프의 수명 특성으로 인한 보수 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 폭발사고의 위험성도 예방할 수 있다. 상기 엘이디 광원부(25)에서 방출된 빛의 일부는 광량 제어모듈(27)에 입사된다.In the meantime, when the voltage is applied from the power source unit 21, the LED light source unit 25 generates light in a UV region for irradiating the substrate to which the photoresist is applied. The LED light source unit 25 may include a plurality of solid state light emitting devices, for example, a plurality of light emitting diodes (LEDs), formed in rows and columns on an aluminum substrate. Therefore, by replacing the conventional mercury lamp with the LED light source unit 25, it is possible to prevent the maintenance cost due to the life characteristics of the mercury lamp to increase, it is possible to prevent the risk of explosion accident. A portion of the light emitted from the LED light source unit 25 is incident on the light amount control module 27.

상기 광량 제어모듈(27)은 엘이디 광원부(25)로부터 방출된 빛의 강도를 일정하게 유지하기 위해 엘이디 광원부(25)의 광량을 조절한다. 상기 광량 제어모듈은 UV센서(39), 광 증폭기(41), A/D 컨버터(43) 및 PWM 제어부(45)를 포함한다. 상기 UV센서(39)는 플라이 아이렌즈(35) 및 2차 응집렌즈(37)의 사이에서 플라이 아이렌즈(35)로부터 2차 응집렌즈(37)로 입사되는 빛의 경로를 방해하지 않는 위치에 설치된다. 예를 들어, 상기 UV센서(39)는 플라이 아이렌즈(35) 및 2차 응집렌즈(37) 사이의 노광장치 일측 벽에 설치될 수 있다. 상기 UV센서(39)는 엘이디 광원부(25)로부터 방출된 빛의 조도(illuminance)를 감지한다.The light amount control module 27 adjusts the light amount of the LED light source unit 25 to maintain a constant intensity of the light emitted from the LED light source unit 25. The light amount control module includes a UV sensor 39, an optical amplifier 41, an A / D converter 43, and a PWM controller 45. The UV sensor 39 is positioned at a position that does not obstruct the path of light incident from the fly eye lens 35 to the secondary aggregation lens 37 between the fly eye lens 35 and the secondary aggregation lens 37. Is installed. For example, the UV sensor 39 may be installed on one wall of the exposure apparatus between the fly's eye lens 35 and the secondary coherent lens 37. The UV sensor 39 detects illuminance of light emitted from the LED light source 25.

상기 광 증폭기(41)는 UV센서(39)로부터 감지된 빛을 증폭하고, 증폭된 값을 A/D 컨버터(43)로 전송한다. 상기 A/D 컨버터(43)는 증폭된 값을 디지털 값으로 변환하고, 변환된 값을 메인 제어부(31)로 전송하게 된다. 상기 메인 제어부(31)는 변환된 값을 PWM 제어부(45)로 전송하고, 상기 PWM 제어부(45)는 UV센서(39)에서 검출한 조도와 미리 설정된 기준 조도값을 비교하여 전압차이에 대한 제어신호를 출력하여 엘이디 광원부(25)로 전송한다. 따라서, 상기 PWM 제어부(45)는 엘이디 광원부(25)에서 방출하는 빛의 양을 제어할 수 있다.The optical amplifier 41 amplifies the light sensed by the UV sensor 39 and transmits the amplified value to the A / D converter 43. The A / D converter 43 converts the amplified value into a digital value and transmits the converted value to the main controller 31. The main control unit 31 transmits the converted value to the PWM control unit 45, and the PWM control unit 45 controls the voltage difference by comparing the illumination intensity detected by the UV sensor 39 with a preset reference illumination value. The signal is output and transmitted to the LED light source unit 25. Therefore, the PWM control unit 45 may control the amount of light emitted from the LED light source unit 25.

한편, 상기 냉각모듈(29)은 광량 제어모듈(27)로부터 엘이디 광원부(25)의 광량을 조절하는 동안 광량 제어모듈(27)과 연동하여 엘이디 광원부(25)의 과열을 방지한다. 상기 냉각모듈(29)은 냉각 자켓(47), 냉각기(49) 및 냉각팬(51)을 포함하여 구성된다. 상기 냉각 자켓(47)은 냉각기(49)로부터 공급된 냉매를 이용하여 엘이디 광원부(25)의 상부에 위치하여 엘이디 광원부(25)의 과열을 방지할 수 있다. 상기 냉매는 액체 냉매, 예를 들어 물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 냉각 자켓(47) 및 엘이디 광원부(25) 사이에는 엘이디 광원부(25)로부터 생성된 열을 방출하기 위한 방열판(53)이 더 구비될 수 있다. 따라서, 상기 방열판(53)은 냉각 자켓(47)에 액체 냉매가 공급되지 않더라도 엘이디 광원부(25)의 과열을 방지할 수 있다.Meanwhile, the cooling module 29 interlocks with the light amount control module 27 to prevent overheating of the LED light source unit 25 while adjusting the light amount of the LED light source unit 25 from the light amount control module 27. The cooling module 29 includes a cooling jacket 47, a cooler 49, and a cooling fan 51. The cooling jacket 47 may be positioned above the LED light source unit 25 using the refrigerant supplied from the cooler 49 to prevent overheating of the LED light source unit 25. The coolant is preferably a liquid coolant, for example water. A heat dissipation plate 53 may be further disposed between the cooling jacket 47 and the LED light source unit 25 to release heat generated from the LED light source unit 25. Therefore, the heat sink 53 may prevent overheating of the LED light source unit 25 even when the liquid refrigerant is not supplied to the cooling jacket 47.

상기 냉각기(49)는 메인 제어부(31)의 제어에 따라 냉각 자켓(47)에 액체 냉매를 공급한다. 상기 냉각기(49)는 냉각 자켓(47)과 액체 냉매 공급관(inlet) 및 회수관(outlet)으로 연결되어 있다. 상기 냉각팬(51)은 냉각기(49) 냉매의 온도를 낮추어 순환시키는 역할을 수행한다. 이 경우, 상기 메인 제어부(31)는 A/D 컨버터(43)로부터 입력되는 빛의 조도에 대한 디지털 값에 따라 냉각기(49)를 제어하여 냉각 자켓(47)에 공급되는 액체 냉매의 온도 또는 양을 제어할 수 있다.The cooler 49 supplies the liquid refrigerant to the cooling jacket 47 under the control of the main controller 31. The cooler 49 is connected to the cooling jacket 47 by a liquid refrigerant supply inlet and an outlet. The cooling fan 51 serves to circulate by lowering the temperature of the cooler 49. In this case, the main control unit 31 controls the cooler 49 according to the digital value of the illuminance of the light input from the A / D converter 43 to supply the temperature or amount of the liquid refrigerant supplied to the cooling jacket 47. Can be controlled.

또한, 상기 메인 제어부(31)는 엘이디 광원부(25)에 장착된 온도센서(도시하지 않음)로부터 센싱된 온도 값에 따라 냉각기(49)를 제어하여 냉각 자켓(47)에 공급되는 액체 냉매의 온도 또는 양을 제어할 수도 있다. 결과적으로, 상기 메인 제어부(31)는 냉각모듈(29) 및 광량 제어모듈(27)의 신호로부터 엘이디 광원부(25)의 광량을 조절하도록 제어하고, 상기 조절된 광량에 대응하여 엘이디 광원부(25)의 과열을 방지할 수 있다.In addition, the main controller 31 controls the cooler 49 according to a temperature value sensed by a temperature sensor (not shown) mounted on the LED light source unit 25 to supply the temperature of the liquid refrigerant supplied to the cooling jacket 47. Alternatively, the amount may be controlled. As a result, the main control unit 31 controls to adjust the light amount of the LED light source unit 25 from the signals of the cooling module 29 and the light amount control module 27, the LED light source unit 25 corresponding to the adjusted light amount It can prevent overheating.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by the present inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

도 1은 종래기술에 따른 엘이디 광원을 구비하는 노광장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an exposure apparatus having an LED light source according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광량 제어모듈 및 엘이디 냉각모듈을 구비하는 노광장치를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically illustrating an exposure apparatus including a light amount control module and an LED cooling module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광량 제어모듈 및 엘이디 냉각모듈의 구성을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of the light amount control module and the LED cooling module according to an embodiment of the present invention.

Claims (5)

UV 영역의 빛을 스테이지 상에 위치하는 기판에 조사하기 위한 광을 생성하는 엘이디 광원부;An LED light source unit generating light for irradiating a substrate positioned on the stage with light in the UV region; 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛을 평행광으로 전환하여 상기 기판에 조사하는 평행광 발생부;A parallel light generator for converting the light emitted from the LED light source into parallel light and irradiating the light onto the substrate; 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛의 강도를 일정하게 유지하도록 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 광량 제어모듈;A light amount control module configured to adjust a light amount of the LED light source unit to maintain a constant intensity of light emitted from the LED light source unit; 상기 광량 제어모듈로부터 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 동안 상기 광량 제어모듈과 연동하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하는 냉각모듈; 및A cooling module configured to prevent overheating of the LED light source unit in cooperation with the light amount control module while adjusting the light amount of the LED light source unit from the light amount control module; And 상기 광량 제어모듈의 신호로부터 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하도록 제어하고, 상기 조절된 광량에 대응하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하도록 상기 냉각모듈을 제어하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치.And a main controller configured to control the amount of light of the LED light source unit from the signal of the light amount control module and to control the cooling module to prevent overheating of the LED light source unit in response to the adjusted light amount. An exposure apparatus having a cooling module of the. 제1항에 있어서, 상기 냉각모듈은 The method of claim 1, wherein the cooling module 상기 엘이디 광원부의 상부에 위치하여 상기 엘이디 광원부의 과열을 방지하는 냉각 자켓;A cooling jacket positioned above the LED light source to prevent overheating of the LED light source; 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 냉각 자켓에 공급되는 냉매를 순환시키는 냉각기; 및A cooler configured to circulate a coolant supplied to the cooling jacket under control of the main controller; And 상기 냉각기 냉매의 온도를 낮추어 순환시키기 위한 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치.And a cooling fan for lowering and circulating the temperature of the coolant refrigerant. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 냉각 자켓 및 상기 엘이디 광원부 사이에는 상기 엘이디 광원부로부터 생성된 열을 방출하기 위한 방열판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치.And a heat sink for dissipating heat generated from the LED light source unit between the cooling jacket and the LED light source unit. 제1항에 있어서, 상기 광량 제어모듈은 The method of claim 1, wherein the light amount control module 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛의 조도를 감지하는 UV센서;UV sensor for detecting the illumination of the light emitted from the LED light source; 상기 UV센서로부터 감지된 빛을 증폭하기 위한 광 증폭기;An optical amplifier for amplifying the light sensed by the UV sensor; 상기 광 증폭기에서 증폭된 빛을 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터; 및An A / D converter for converting light amplified by the optical amplifier into a digital value; And 상기 A/D 컨버터에서 출력된 디지털 값을 상기 메인 제어부로부터 입력받아 상기 엘이디 광원부의 광량을 조절하는 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치.And a PWM control unit for receiving the digital value output from the A / D converter from the main control unit to adjust the amount of light of the LED light source unit. 제1항에 있어서, 상기 평행광 발생부는The method of claim 1, wherein the parallel light generating unit 상기 엘이디 광원부로부터 방출된 빛을 직광으로 형성하는 1차 응집렌즈;A primary aggregation lens for forming light emitted from the LED light source into direct light; 상기 1차 응집렌즈로부터 직광된 빛을 통과시켜 빛의 다발(flux)로 형성하는 플라이 아이렌즈; 및A fly's eye lens that passes through the light direct from the primary aggregation lens to form a bundle of light; And 상기 빛의 다발을 평형광으로 형성하여 상기 기판에 조사하는 2차 응집렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원의 냉각모듈을 구비하는 노광장치.And a secondary coherent lens for forming the bundle of light into balanced light to irradiate the substrate.
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