KR100490577B1 - 조사각도를바꿀수있는프록시미터노광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워크로의 광(光)의 조사(照射)각도를 바꿀 수 있는 프록시미티 노광(露光)장치를 제공하는 것으로서, 출사부(出射部, 10b)는 베이스(21) 상에 고정되고, 광원부(10a)는 베어링(26, 27)에 의해 지지된다. 램프(1)가 방출하는 광은 타원 집광경(2)으로 집광되고, 마스크(M)를 통하여 워크(W)에 조사된다. 베이스(21)의 양단부는 원호 형상 아암(22, 23)의 가이드에 걸어맞춤하고 있고, 베이스(21)를 회전시킴으로써 출사부(10b)가 기울어져 워크(W)에 사선 방향으로 광을 조사할 수 있다. 광원부(10a)는 베어링(26, 27)에 의해 지지되어 있고, 베이스(21)를 기울여도 광원부(10a)의 램프를 수직 상태로 유지할 수 있다. 또, 볼 스플라인(ball spline) 등으로 광원부(10a)의 이동 방향을 수평 방향으로 규제하고, 도시하지 않는 구동수단에 의해 광원부(10a)를 이동시킴으로써, 광원부(10a)를 수직으로 유지한 채로 출사부(10b)를 기울일 수도 있다.

Description

조사각도를 바꿀 수 있는 프록시미티 노광장치{Proximity printing device with variable irradiation angle}

본 발명은 마스크를 통과한 광을 워크에 조사하여 노광하는 프록시미티 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 워크에 조사하는 광의 각도를 바꿀 수 있는 프록시미티 노광장치에 관한 것이다.

반도체 소자나 액정 화면, 혹은 한 장의 기판 상에 다종 다수의 전기소자를 제작하여 하나의 모듈로 하는 멀티팁·모듈 등, 미크론 사이즈의 가공이 필요한 다양한 전기부품의 제작공정에 노광공정이 이용되고 있다.

상기 노광공정에 있어서의 노광방식의 하나에 마스크와 워크 사이에 미소한 간격을 형성한 상태로 평행광을 조사하는 프록시미티 노광방식이 있다.

프록시미티 노광방식은 밀착 노광방식에 비해 마스크와 워크가 접촉하지 않기 때문에 마스크에 이물질이 부착되기 어렵고, 마스크의 수명이 길다고 하는 이점을 가진다.

도 8은 프록시미티 노광장치의 개략구성을 도시하는 도면이다.

동 도면에 있어서, 10은 광조사장치이고, 광조사장치(10)는 자외선을 포함하는 광을 방사하는 초고압 수은램프 등의 방전 램프(1), 타원 집광경(2), 제1 미러(3), 인테그레이터 렌즈(4), 셔터(5), 제2 미러(6), 및 콜리메이터 렌즈(7)로 구성되어 있다.

그리고, 방전 램프(1)가 방사하는 자외광을 포함하는 광은 타원 집광경(2)으로 집광되어, 제1 미러(3)로 반사하여, 인테그레이터 렌즈(4)에 입사한다. 인테그레이터 렌즈(4)로부터 나온 광은 셔터(5)를 통하여 다시 제2 미러(6)로 반사하여, 콜리메이터 렌즈(7)를 통하여 광조사장치(10)로부터 출사한다.

11은 마스크 스테이지이고, 마스크 스테이지(11)에는 마스크(M)가 재치·고정된다. 12는 워크 스테이지, 12a는 갭 조정기구, 13은 XYZθ스테이지, W는 워크이고, 워크(W)는 워크 스테이지(12) 상에 재치고정된다.

AM은 얼라인먼트 현미경이고, 얼라인먼트 현미경(AM)에 의해 마스크(M)의 마스크 얼라인먼트 마크(MAM)와, 워크(W)의 워크 얼라인먼트 마크(WAM)를 관찰하고, 마스크(M)와 워크(W)의 얼라인먼트를 행한 후, 마스크(M)를 통하여 상기 광조사장치로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한다.

XYZθ스테이지(13)는 도시하지 않는 스테이지 구동기구에 의해 구동되고, 워크 스테이지(12)를 XYZθ (X는 도 8의 좌우 방향, Y는 동 도면의 전후 방향, Z는 동 도면의 상하 방향, θ는 워크 스테이지면에 수직한 축을 중심으로 한 회전)로 이동시킨다.

또, 갭 조정기구(12a)는 마스크(M)와 워크(W)를 소정 간격으로 평행 상태로 설정하기 위해 설치된 것이고, 본 출원인이 먼저 일본국 특개평 7-74096호 공보에 개시한 간격 설정기구 등을 사용하여 실현할 수 있다.

도 8에 있어서, 워크(W)로의 노광은 다음과 같이 이루어진다.

우선, 마스크(M)를 마스크 스테이지(11)의 소정 위치에 설정하여 고정한다. 다음에 XYZθ스테이지(13)를 구동하여 워크 스테이지(12)를 하강시키고, 워크(W)를 워크 스테이지(12)에 재치한다. 이어서, XYZθ스테이지(13)를 구동하여 워크 스테이지(12)를 상승시키고, 워크(W)를 마스크(M)에 접촉시킨 후, 워크(W)를 더욱 상승시킨다. 이로써, 갭 조정기구(12a)가 변위하여, 마스크(M)의 전면이 워크(W)와 접촉하고, 마스크(M)와 워크(W)의 경사가 일치한다.

다음에 갭 조정기구(12a)의 변위 상태를 유지시킨 상태로, XYZθ스테이지(13)를 구동하여 워크 스테이지(12)를 소정량 하강시킨다. 이로써, 마스크(M)와 워크(W)는 평행하게 또한 그 간격이 일정하게 설정된다.

워크(W)와 마스크(M)의 간격이 일정치로 설정되면, 얼라인먼트 현미경(AM)에 의해 마스크(M) 상에 표시된 마스크 얼라인먼트 마크(MAM)와 워크(W) 상에 표시된 얼라인먼트 마크(WAM)를 관찰하고, XYZθ스테이지(13)를 구동하여 워크 스테이지(12)를 XYθ방향으로 이동시키고, 마스크 얼라인먼트 마크(MAM)와 워크 얼라인먼트 마크(WAM)의 위치를 일치시켜, 광조사부(10)로부터 자외광을 포함하는 광을 마스크(M) 상에 조사하여 워크(W)를 노광한다.

그런데, 최근 도 9에 도시하는 바와 같이, 단차 부분에 배선패턴이 있는 워크에 자외선을 포함하는 광을 조사하여 노광하거나, 혹은 입체구조의 워크에 자외선을 포함하는 광을 조사하여 노광하는 것이 요구되고 있다.

상기 워크에 자외선을 포함하는 광을 조사하여 노광할 경우, 마스크에 대해 수직으로 광을 조사해도 단차 부분을 충분히 노광할 수 없다.

즉, 도 10(a)(b)에 도시하는 바와 같이 단차 부분이 있는 워크를 노광할 경우에는 광을 비스듬하게 조사하지 않으면 단차 부분 혹은 수직면을 충분히 노광할 수 없다.

상기한 종래의 프록시미티 노광장치에 있어서는 광조사장치(10)가 마스크 스테이지(11) 및 XYZθ스테이지(13)의 상방에 고정적으로 설치되어 있고, 자외선을 포함하는 광을 마스크(M) 및 워크(W)면에 비스듬하게 조사할 수 없고, 상기한 요구에 응할 수 없었다.

본 발명은 상기한 사정을 고려하여 이루어진 것이고, 본 발명의 제1 목적은 워크로의 광의 조사각도를 바꿀 수 있는 프록시미티 노광장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 방전 램프를 구비한 광원부를 수직 상태로 유지한 채로, 워크에 대한 조사각도를 임의로 설정·위치결정하는 것이 가능하고, 외력이 가해져도 설정한 조사각도로부터 벗어나는 일이 없는 프록시미티 노광장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 본 발명에 있어서는 다음과 같이 해결한다.

(1) 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광출사부와, 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와, 워크를 유지하는 워크 스테이지를 구비한 프록시미티 노광장치에 있어서, 상기 광출사부로부터의 광이 워크에 대해 사선 방향으로부터 조사되도록 광조사부를 기울이는 기구를 설치한다.

상기와 같이 광출사부를 기울이는 기구를 설치하고, 광을 워크의 사선 방향으로부터 조사할 수 있도록 함으로써, 상기한 워크의 단차 부분 등에 사선 방향으로부터 광을 조사할 수 있고, 단차가 있는 워크나 기타 사선 방향으로부터 광을 조사하는 워크에 효과적으로 광을 조사할 수 있다.

(2) 광출사부를 고정하는 경사대와, 경사대를 회전 가이드를 통하여 회전가능하게 유지하는 베이스와, 상기 경사대에 회전 베어링을 통하여 회전가능하게 접속되고, 방전 램프로부터 방출되는 자외광을 포함하는 광을 상기 광출사부에 공급하는 광원부와, 상기 광원부의 구동 방향을 수평 방향으로 규제하는 수평 방향 가이드수단과, 광원부를 상기 수평 방향 가이드수단을 따라 수평 방향으로 구동하는 구동수단과, 상기 수평 방향 가이드수단을 유지하는 유지수단과, 상기 유지수단을 직선이동 가이드수단을 통하여 상하 방향으로 이동가능하게 지지하는 지지수단을 설치한다. 그리고, 상기 구동수단을 구동함으로써, 광원부를 수직으로 유지한 상태로, 상기 광출사부를 기울이고, 상기 광조사부로부터의 광을 워크에 대해 사선 방향으로부터 조사한다.

상기 구성으로 함으로써, 방전 램프를 구비한 광원부를 수직 상태로 유지한 채로, 워크에 대한 조사각도를 임의로 설정·위치결정할 수 있다. 또, 광원부에 외력이 가해진 경우라도 광원부를 수직으로 유지할 수 있고, 램프 하우스에 대해 외력이 가해진 경우라도 설정한 조사각도로부터 벗어나는 일이 없다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시예의 프록시미티 노광장치의 전체구성을 도시하는 도면이다.

동 도면에 있어서, 10a는 광원부, 10b는 출사부이고, 광원부(10a) 및 출사부(10b)로 광조사장치(10)를 구성하고 있다.

광원부(10a) 및 출사부(10b)에는 상기 도 8과 마찬가지로 자외선을 포함하는 광을 방사하는 초고압 수은램프 등의 방전 램프(1), 타원 집광경(2), 제1 미러(3), 인테그레이터 렌즈(4), 셔터(5), 제2 미러(6), 및 콜리메이터 렌즈(7)가 설치되어 있다.

그리고, 방전 램프(1)가 방사하는 자외광을 포함하는 광은 타원 집광경(2)으로 집광되고, 제1 미러(3)로 반사하여, 인테그레이터 렌즈(4)에 입사한다. 인테그레이터 렌즈(4)로부터 나온 광은 셔터(5)를 통하여 다시 제2 미러(6)로 반사하고, 콜리메이터 렌즈(7)를 통하여 광조사장치(10)로부터 출사한다.

11은 마스크 스테이지, 12는 워크 스테이지, 12a는 갭 조정기구, 13은 XYZθ스테이지, M은 마스크, W는 워크이고, 마스크(M)는 마스크 스테이지(11) 상에 재치고정되며, 워크(W)는 워크 스테이지(12) 상에 재치고정된다.

AM은 얼라인먼트 현미경이고, 얼라인먼트 현미경(AM)에 의해 마스크(M)의 마스크 얼라인먼트 마크(MAM)와, 워크(W)의 워크 얼라인먼트 마크(WAM)를 관찰하고, 마스크(M)와 워크(W)의 얼라인먼트를 행한 후, 마스크(M)를 통하여 상기 광조사장치(10)로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한다.

XYZθ스테이지(13)는 상기한 바와 같이 도시하지 않는 스테이지 구동기구에 의해 구동되고, 워크 스테이지(12)를 XYZθ방향으로 이동시킨다. 또, 갭 조정기구(12a)는 상기한 바와 같이 마스크(M)와 워크(W)를 소정 간격으로 평행 상태로 설정하기 위해 사용된다.

출사부(10b)는 베이스(21) 상에 고정되어 있고, 베이스(21)의 좌우양측의 돌기부(21a)는 도시하지 않은 지지부재에 고정된 원호 형상 아암(22, 23)에 설치된 가이드에 걸어맞춤하고 있고, 베이스(21)는 원호 형상 아암(22, 23)의 가이드를 따라 바로 앞쪽으로 회전한다.

또, 베이스(21)에는 베어링 지지체(24, 25)가 장착되어 있고, 베어링 지지체(24, 25)에는 제1, 제2의 베어링(26, 27)이 장착되어 있다. 제1 베어링(26)은 광원부(10a)의 제1 원통 형상 돌기부(26a)를 회전가능하게 지지하고 있고, 또 제2의 베어링(27)은 광원부(10a)의 제2의 원통 형상 돌기부(27a)를 회전가능하게 지지하고 있다. 이 때문에 광원부(10a)는 상기 제1, 제2의 원통 형상 돌기부(26a, 27a)의 중심을 연결하는 선을 축으로 하여 회전할 수 있다.

제2의 베어링(27), 제2의 원통 형상 돌기부(27a)는 중공이고, 내부를 동 도면에 도시하는 바와 같이 인테그레이터 렌즈(4)로부터 출사한 광이 통과한다.

도 2는 상기 광조사부의 외관도, 도 3은 그 분해도, 도 4는 광조사부를 도 1의 A방향에서 본 도면이고, 동 도면은 원호 형상 아암(22, 23)을 따라 베이스(21)가 거의 45° 회전한 상태를 도시하고 있다.

다음에 도 2, 도 3, 도 4에 의해 본 실시예의 광조사부의 구성에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이 베이스(21)의 4귀퉁이에는 돌기부(21a)가 설치되어 있고, 상기한 바와 같이 돌기부(21a)는 원호 형상 아암(22, 23)에 형성된 원호 형상 가이드(22a, 23a)에 걸어맞춤하고 있다. 이 때문에 베이스(21)는 상기 원호 형상 가이드(22a, 23a)를 따라 회전한다.

베이스(21)에는 도 3에 도시하는 바와 같이 제1 개구부(21b), 제2 개구부(21c)가 설치되어 있다.

출사부(10b)는 베이스(21)에 장착되고, 출사부(10b)의 광출사 입구부(30)가 상기 제1 개구부(21b)에 끼워맞춤한다.

또, 베이스(21)에는 베어링 지지체(24, 25)가 장착되어 있고, 광원부(10a)의 상기한 원호 형상 돌기부(26a, 27a)를 지지하는 제1, 제2의 베어링(26, 27)이 상기 베어링 지지체(24, 25)에 장착된다.

출사부(10b)에는 구멍(32)이 설치되어 있고, 구멍(32)에 상기 제2의 베어링(27)이 끼워맞춤한다.

본 실시예의 광조사장치(10)를 조립하는 데에는 베이스(21)의 돌기부(21a)를 원호 형상 아암(22, 23)의 가이드(22a, 23a)에 걸어맞춤시키고, 베이스(21)를 원호 형상 아암(22, 23)에 장착함과 동시에, 도 3에 도시하는 바와 같이, 베이스(21)의 개구부(21b)에 출사부(10b)의 광출사 입구부(30)를 끼워맞춤하여 출사부(10b)를 베이스(21)에 고정한다.

이어서, 광원부(10a)에 장착된 제2의 베어링(27)을 상기 출사부(10b)의 구멍(32)에 끼워맞춤하고, 제1, 제2의 베어링(26, 27)을 베어링 지지체(24, 25)에 고정한다. 이로써, 도 2에 도시하는 본 실시예의 광조사부가 조립된다.

본 실시예의 광조사부는 상기한 바와 같이 광원부(10a)가 제1, 제2의 베어링(26, 27)에 의해 베이스(21)에 대해 회전가능하게 장착되어 있으므로, 베이스(21)가 원호 형상 아암(22, 23)을 따라 회전하였을 때, 광원부(10a)의 방전 램프(1)를 수직으로 유지할 수 있다.

도 4는 베이스(21)를 거의 45° 기울였을 때의 상태를 도시하는 도면이고, 동 도면에 도시하는 바와 같이 베이스(21)를 기울이면 그에 따라 출사부(10b)도 경사 피조사체에 사선으로 광을 조사할 수 있다. 이 때, 광원부(10a)는 동 도면에 도시하는 바와 같이 수직으로 유지된다.

점등시, 방전 램프가 수직 상태로 유지되어 있으면, 아크는 도 5(a)에 도시하는 바와 같이 전극간에 정상적인 형상으로 유지되지만, 방전 램프가 기울어지면 도 5(b)에 도시하는 바와 같이 아크의 형상이 변형한다. 이와 같이 아크의 형상이 변형하면, 램프의 관벽 온도가 상승하고, 방전 램프가 파열할 가능성이 있다.

이 때문에, 점등시 방전 램프를 수직으로 유지할 필요가 있는데, 상기와 같은 구조로 함으로써, 방전 램프를 수직으로 유지할 수 있어, 방전 램프의 파열을 피할 수 있다.

또한, 광원부(10a)를 항상 수직 상태로 유지하는 데에는, 예를 들면 광원부(10a)의 하부에 웨이트 등을 장착하면 좋다.

또, 원호 형상 아암(22, 23)의 원호의 중심부(O)는 광조사면의 중심부와 거의 일치하도록 설정되어 있다. 따라서, 출사부(10b)에서 출사되는 광의 광축이 베이스(21)를 회전시켜도 항상 광조사면의 거의 중심부를 통과하므로, 이하에 도시하는 노광을 확실히 행할 수 있게 된다.

다음에 본 실시예의 프록시미티 노광장치에 의한 노광처리에 대해 설명한다.

도 1로 돌아가, 우선 마스크(M)를 마스크 스테이지(11)의 소정 위치에 설정하여 고정한다. 다음에 XYZθ스테이지(13)를 구동하여 워크 스테이지(12)를 하강시키고, 예를 들면 상기 도 10(a)에 도시하는 바와 같은 단차 부분이 있는 워크(W)를 워크 스테이지(12)에 재치한다.

이어서, 상기한 순서로 마스크(M)와 워크(W)를 평행하게 또한 그 간격이 일정해지도록 설정하고, 마스크(M) 상에 표시된 마스크 얼라인먼트 마크(MAM)와 워크(W) 상에 표시된 워크 얼라인먼트 마크(WAM)의 위치를 일치시킨다.

다음에 베이스(21)를 수평 상태로 설정하고, 마스크(M)를 통하여 워크(W)에 수직 방향으로부터 광을 1쇼트 조사한다. 이어서, 베이스(21)를 상기한 원호 형상 아암(22, 23)의 가이드를 따라 회전시켜서 상기 도 4에 도시한 바와 같이 출사부(10b)를 기울이고, 워크(W)의 단차 부분에 광이 닿도록 사선으로 광을 1쇼트 조사한다.

이로써, 워크(W)의 단차 부분을 노광할 수 있다.

또한, 상기 설명에서는 단차가 있는 워크에 대해 사선으로 광을 조사하여 노광할 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들면 액정 기판에 사선으로 광을 조사하고, 배향막의 광배향처리 등을 행할 수도 있다.

또, 상기 실시예에서는 마스크를 수평으로 유지하여 노광할 경우에 대해 설명하였지만, 마스크 스테이지를 기울이는 기구를 설치하고, 상기 도 10(a)(b)에 도시하는 형상의 워크를 노광할 때, 워크에 대해 마스크를 기울여 노광해도 좋다.

도 6은 본 발명의 제2의 실시예의 프록시미티 노광장치의 구성을 도시하는 도면이고, 본 실시예는 모터 등으로 구성되는 구동기구를 이용하고, 광원부를 수직으로 유지하면서 출사부를 기울이는 기구를 구비한 실시예를 도시하고 있다.

도 6에 있어서, 41은 베이스이고, 베이스(41)의 A부분은 개구하고 있으며, 베이스(41)의 양측에는 R가이드 지지부(41a, 41b)가 설치되어 있다. 또, R가이드 지지부(41a, 41b)에는 원호 형상 R가이드(42)가 장착되어 있고, R가이드(42)에는 R가이드(42)를 따라 이동가능한 R가이드 베어링 서포터(43a, 43b)가 장착되어 있다(동 도면에서는 R가이드가 하나밖에 도시되어 있지 않지만, R가이드 지지부(41a), (41b)의 각각에 R가이드가 설치되어 있다).

R가이드 베어링 서포터(43a, 43b)에는 경사대(40)가 장착되어 있고, R가이드 베어링 서포터(43a, 43b)가 R가이드(42)를 따라 이동하면 경사대(40)는 경사진다. 또, R가이드 베어링 서포터(43b)에는 경사각도 지시지침(44)이 장착되고, 또 R가이드 지지부(41b)에는 각도표시눈금(45)이 기재되어 있다.

경사대(40) 상에는 출사부(10b)와, 베어링 지지체(24, 25)가 장착되어 있고, 베어링 지지체(24, 25)에는 제1, 제2의 베어링(26, 27)이 장착되고, 제1, 제2의 베어링(26, 27)에 의해 광원부 재치대(46)가 회전가능하게 지지되어 있다. 즉, 광원부 재치대(46)는 제1, 제2의 베어링(26, 27)의 중심을 연결하는 축을 중심으로하여 회전한다.

광원부 재치대(46)에는 일점쇄선으로 나타낸 광원부(10a)가 재치되고, 경사대(40)의 광원부 재치대(46)의 하측은 개구하고 있다. 또한, 광원부(10a)와 출사부(10b)에는 상기 도 1에 도시한 바와 같이, 자외광을 포함하는 광을 방사하는 방전 램프, 타원 집광경, 제1 미러, 인테그레이터 렌즈, 셔터와, 제2 미러, 및 콜리메이터 렌즈가 설치되어 있다. 또, 출사부(10b)의 하측에는 상기 도 1에 도시 바와 같이, 마스크 스테이지(11)와 워크 스테이지(12)가 배치되어 있고, 출사부(10b)로부터 방사되는 광이 마스크 스테이지(11)에 재치된 마스크(M)를 통하여 워크(W) 상에 조사된다.

또, 베이스(41)에는 이동판 지지체(47)가 장착되어 있고, 이동판 지지체(47)에는 직선 가이드(48)를 통하여 이동판(49)이 장착되어 있다. 이 때문에, 이동판(49)은 상기 직선 가이드(48)를 따라 상하 방향으로 이동가능하다.

또한, 도 6에 도시하고 있지는 않지만, 이동판 지지체(47)의 이면측에는 웨이트가 상하 방향으로 이동가능하게 설치되어 있고, 이동판(49)과 상기 웨이트는 와이어 등으로 연결되고, 와이어는 이동판 지지체(47) 상에 장착된 도르래에 의해 지지되어 있다(상기 웨이트, 도르래, 와이어에 대해서는 도 7에서 후술한다).

이동판(49)에는 볼나사(50)와 볼 스플라인(51)이 장착되어 있고, 볼나사(50)는 이동판(49)과 함께 이동하는 모터(52)에 의해 회전구동된다. 모터(52)는 브레이크가 부착된 모터이고, 커플링을 통하여 볼나사(50)에 연결되어 있다.

볼나사(50)에는 볼나사 베어링부(53)가 걸어맞춤하고 있고, 볼나사 베어링부(53)에 광원부 재치대(46)가 장착되어 있다. 또, 볼 스플라인(51)에는 광원부 재치대(46)가 볼 스플라인(51)의 축 방향으로 이동가능하게 장착되어 있다.

따라서, 모터(52)를 구동하면, 광원부 재치대(46)는 수직 상태를 유지한 채로 볼 스플라인(51)의 축 방향으로 이동하고, 또 경사대(40) 및 출사부(10b)는 R가이드(42)를 따라 이동하여 경사진다.

도 7은 본 실시예에 있어서, 경사대(40), 출사부(10b)를 기울였을 때의 상태를 설명하는 도면이다. 동 도면(a)은 경사가 0°인 상태, 동 도면(b)은 경사가 45°인 경우를 도시하고 있고, 도 6에 도시한 것과 동일한 것에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 동 도면에서는 모터(52)는 생략되어 있다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 이동판 지지체(47)의 이동판(49)의 이면측에는 웨이트(54)가 설치되어 있고, 이동판 지지체(47)의 상부에는 도르래(55)가 장착되어 있다. 그리고, 도르래(55)에 와이어(56)가 걸려 있고, 와이어(56)의 양단에 이동판(49)과 웨이트(54)이 장착되어 있다. 웨이트(54)의 무게는 [이동판(49)+모터(52)+볼나사(50)+볼 스플라인(51)] 과 거의 같게 되어, 웨이트(54)에 의해 이동판(49) 등의 중량을 상쇄할 수 있다. 이 때문에, 경사대가 기울어졌을 때라도 볼나사(50)와 볼 스플라인(51)에는 이동판(49)과 모터(52)의 무게가 부과되지 않고, 볼나사(50)와 볼 스플라인(51)에 곡력이 작용하는 것을 방지할 수 있다.

그런데, 도 7(a)의 상태에서 모터(52)를 구동하면, 볼나사(50)가 회전하고 볼나사 베어링부(53)가 동 도면의 우측 방향으로 이동하고, 이것에 고정된 광원부 재치대(46)도 이동한다. 광원부 재치대(46)는 볼 스플라인(51)에 의해 자세가 규제되어 있으므로, 볼 스플라인(51)에 평행하게 이동한다.

한편, 경사대(40)는 광원부 재치대(46)와 2개의 베어링(26, 27)에 의해 연결되어 있으므로, 광원부 재치대(46)가 수평 방향으로 이동함에 따라서, 경사대(40)는 R가이드(42)를 따라 경사진다.

또, 상기와 같이 경사대(40)가 경사지면, 광원부 재치대(46)를 하방으로 이동시키는 힘이 작용하고, 볼나사(50), 볼 스플라인(51)이 장착된 이동판(49)이 하강한다.

이상과 같이, 모터(52)를 구동하여 볼나사(50)를 회전시킴으로써, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이 경사대(40)에 고정된 출사부(10b)는 2개의 베어링(26, 27)의 중심축을 중심으로 회전이동하고, 광원부(10a)는 광원부 재치대(46)에 고정되어 수직 상태를 유지한 채로 하방으로 이동한다.

경사대(40)가 기울어지면 그와 함께 경사각도 지시지침(44)이 이동하고, R가이드 지지부(41b)에 기재된 각도표시눈금(45)에 의해 경사각도가 표시된다.

상기 각도표시눈금(45)에 의해 경사각도를 확인하고, 설정한 경사각도까지 출사부(10b)가 기울어졌을 때 모터(52)를 정지한다. 이로써 모터(52)에 브레이크가 걸리고, 출사부(10b)는 소정 각도로 고정된다.

본 실시예에 있어서는 상기와 같이 광원부(10a)가 볼 스플라인(51)에 의해 유지된 광원부 재치대(46)에 재치되어 있으므로, 광원부(10a)에 외력이 가해진 경우라도 광원부(10a)를 수직으로 유지할 수 있고 광원부(10a)가 기울어지는 일이 없다.

볼나사(50)를 모터(52)에 의해 구동·정지시킴으로써, 워크에 대한 조사각도를 임의로 설정·위치결정할 수 있고, 램프 하우스에 대해 외력이 가해진 경우라도 설정한 조사각도에서 벗어나는 일이 없다.

또, 경사대(40)는 R가이드(42)를 따라 이동하므로, 수직 조사시와 사선 조사시의 어느 쪽에 있어서도, 광원부(10a)로부터의 조사중심은 변화하지 않고, 워크를 워크 스테이지의 소정 위치에서 정밀도 좋게 노광할 수 있다.

본 실시예의 프록시미티 노광장치에 의한 노광처리는 상기 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하며, 사선 방향에서 광을 조사하여 노광할 경우에는, 모터(52)를 구동하여 출사부(10b)를 워크에 대해 소망 각도로 기울여, 단차가 있는 워크의 단차 부분, 혹은 액정 기판 등을 노광한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 광출사부를 기울이는 기구를 설치하고, 광을 워크의 사선 방향에서 조사할 수 있도록 함으로써, 상기한 워크의 단차 부분 등에 효과적으로 광을 조사할 수 있다. 또, 액정 기판의 배향막의 광배향 등에 이용할 수도 있다.

(2) 수평 방향 가이드수단을 따라 광원부를 수평 방향으로 구동하는 구동수단을 설치함으로써, 상기 구동수단을 구동·정지시켜, 워크에 대한 조사각도를 임의로 설정·위치결정할 수 있다. 또, 램프 하우스에 대해 외력이 가해진 경우라도 설정한 조사각도에서 벗어나는 일이 없다.

(3) 광원부를 수평이동 가이드에 의해 수평 방향으로 이동이 규제된 광원부 재치대에 재치하고 있으므로, 광원부에 외력이 가해진 경우라도 광원부를 수직으로 유지할 수 있다.

(4) 경사대를 회전 가이드를 따라 이동시킴으로써, 수직 조사시와 사선 조사시의 어느 쪽에 있어서도, 광원부로부터의 조사중심은 변화하지 않고, 워크를 워크스테이지의 소정 위치로 정밀도 좋게 노광할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 프록시미티 노광장치의 전체구성을 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예의 광조사부의 외관도,

도 3은 본 발명의 실시예의 광조사부의 분해도,

도 4는 본 발명의 실시예의 광조사부가 기울어진 상태를 도시하는 도면,

도 5는 램프가 기울어졌을 때의 아크의 상태를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 제2의 실시예를 도시하는 도면,

도 7은 제2의 실시예의 광조사부가 기울어진 상태를 도시하는 도면,

도 8은 종래의 프록시미티 노광장치의 개략구성을 도시하는 도면,

도 9는 단차 부분이 있는 워크의 일례를 도시하는 도면,

도 10은 단차 부분이 있는 워크 등을 노광할 경우의 광의 조사 방향을 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 방전 램프 2 : 타원 집광경

3 : 제1 미러 4 : 인테그레이터 렌즈(integrator lens)

5 : 셔터 6 : 제2 미러

7 : 콜리메이터 렌즈(collimator lens) 10 : 광조사장치

10a : 광원부 10b : 출사부

11 : 마스크 스테이지 12 : 워크 스테이지

12a : 갭 조정기구 13 : XYZθ스테이지

21 : 베이스 21a : 돌기부

22, 23 : 원호 형상 아암 22a, 23a : 가이드

24, 25 : 베어링 지지체 26, 27 : 제1, 제2의 베어링

26a : 원통 형상 돌기부 27a : 원통 형상 돌기부

41 : 베이스 41a, 41b : R가이드 지지부

42 : R가이드 43a, 43b : R가이드 베어링 서포터

40 : 경사대 44 : 경사각도 지시지침

45 : 각도표시눈금 46 : 광원부 재치대

47 : 이동판 지지체 48 : 직선가이드

49 : 이동판 50 : 볼나사

52 : 모터 53 : 볼나사 베어링부

51 : 볼 스플라인(ball spline) 54 : 웨이트

55 : 도르래 56 : 와이어

M : 마스크 W : 워크

AM : 얼라인먼트(alignment) 현미경 MAM : 마스크 얼라인먼트 마크

WAM : 워크 얼라인먼트 마크

Claims (2)

1. 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광출사부와,

   방전 램프로부터 방출되는 자외광을 포함하는 광을 상기 광출사부에 공급하는 광원부와,

   마스크와,

   상기 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와,

   워크와,

   상기 워크를 유지하는 워크 스테이지를 구비한 프록시미티 노광장치에 있어서,

   상기 광출사부로부터의 광이 워크에 대해 사선 방향으로부터 조사되도록, 상기 광원부를 수직으로 유지한 채로, 광출사부를 기울이는 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치.
2. 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광출사부와,

   마스크와,

   상기 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와,

   워크와,

   상기 워크를 유지하는 워크 스테이지를 구비한 프록시미티 노광장치에 있어서,

   상기 광출사부를 고정하는 경사대와,

   경사대를 회전 가이드를 통하여 회전가능하게 유지하는 베이스와,

   상기 경사대에 회전 베어링을 통하여 회전가능하게 접속되고, 방전 램프로부터 방출되는 자외광을 포함하는 광을 상기 광조사부에 공급하는 광원부와,

   상기 광원부의 구동 방향을 수평 방향으로 규제하는 수평 방향 가이드수단과,

   광원부를 상기 수평 방향 가이드수단을 따라 수평 방향으로 구동하는 구동수단과,

   상기 수평 방향 가이드수단을 유지하는 유지수단과,

   상기 유지수단을 직선이동 가이드수단을 통하여 상하 방향으로 이동가능하게 지지하는 지지수단을 구비하고,

   상기 구동수단을 구동함으로써, 광원부를 수직으로 유지한 채로, 상기 광출사부를 기울이고, 상기 광출사부로부터의 광이 워크에 대해 사선 방향으로부터 조사되도록 한 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치.

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