Digital Mirror Device와 다중 UV광원을 이용한 고속 및 고해상도 노광 방법의 구현

Abstract

IT 산업의 선두에서 최신 기술의 동향을 보여주는 스마트 폰(smart phone) 이나 모든 전자 기기에는 인쇄 회로 기판(PCB : Printed Circuit Board)가 존재하며, 인쇄회로기판에 장착된 주요 핵심 부품인 반도체 칩(Chip)의 소형화에 보조를 맞추어 인쇄회로기판의 회로 선 폭은 수 마이크론(㎛)단위로 초 미세화 되고 있다. 인쇄회로기판의 회로를 제작하는 방법으로 패턴 마스크(pattern mask)를 통과하는 빛에 의한 간접노광 방법과 광원을 대상물에 직접 조사하는 직접노광 방법이 있다. 현재는 인쇄회로기판의 선폭 미세화, 대형화, 잦은 모델 변경 등으로 인해서 직접노광 방법에 대한 연구 개발이 많이 이루어지고 있다.

본 연구는 다중광원과 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulation)인 DMD(Digital Micromirror Device)를 이용한 직접 노광(LDI: Light Direct Imaging) 방법에 대한 연구이며, 노광 방법을 통해서 DMD가 가지는 고유의 해상도를 개선하는 SPB(SubPixel Block)방법을 제시하고 구현하였다. 그리고 가공물 표면이 안착된 구동장치의 이동과 DMD 이미지 스크롤(image scroll) 동기 제어 과정에서 DMD동작 소요 시간으로 인한 한정된 노광속도를 개선할 수 있는 방법을 구현하였다. 고해상도 구현 및 노광속도 향상을 위한 노광 모듈은 가공물 표면이 안착되어 이동하는 구동장치와 특별한 기하학적 배치를 필요로 하며, 이를 위해서 DMD 정렬을 위한 별도의 방안을 수립하여 노광 방법에 부합한 상태로 제작 구현하였다.

본 연구결과의 SPB노광 방법은 DMD를 이용한 직접노광 방법(LDI)에 국한하지 않으며, DMD와 같거나 유사한 모든 SLM을 활용한 직접노광 방법에 적용 가능하며, SLM이 가지는 고유 해상도를 개선할 수 있는 새로운 방법임을 확인 할 수 있었다.