KR100550521B1 - 노광기 및 그 글래스 정렬방법 - Google Patents

노광기 및 그 글래스 정렬방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노광기에 배치되어 노광 작업이 행하여지는 글래스가 정확한 위치에 배치되어 정밀한 패턴이 생성되도록 하는 글래스 정렬장치에 관한 것으로서, 특히 글래스 및 글래스 홀더에 레이저빔을 조사하고, 반사되는 레이저를 감지하여 글래스의 위치를 정확히 인지할 수 있고, 이로써, 글래스를 정확한 위치로 배치시킬 수 있도록 한 노광기의 글래스 정렬장치 및 정렬방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 노광기의 글래스 정렬장치는 광학계와, 자외선이 통과되는 마스크가 설치되는 마스크 홀더와, 상기 마스크 홀더의 하측에 설치되어 패널이 형성되는 글래스가 배치되는 글래스 홀더와, 상기 글래스 홀더에 배치되는 글래스의 위치를 보정하는 정렬장치가 포함된 노광기에 있어서, 상기 정렬장치는 상기 글래스 및 글래스 홀더 측으로 동시에 라인 레이저가 방출되도록 하는 레이저 발생기와, 상기 레이저 발생기에서 방출되고 상기 글래스 및 글래스 홀더에서 반사된 레이저를 감지하여 상기 글래스의 위치를 판단한 후에 상기 글래스의 위치보정신호를 송신토록 하는 보정수단과, 상기 보정수단으로부터 입력된 위치보정신호에 따라 상기 글래스를 이동시키는 이송수단이 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.
노광기, 마스크, 글래스, 정렬장치, 카메라, 모니터

Description

노광기 및 그 글래스 정렬방법 {Facing exposure apparatus and glass arranger and arranging method of the same}
도 1은 종래 기술에 의한 노광기가 도시된 구성도,
도 2는 종래 기술에 의한 노광기의 글래스 정렬장치가 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 의한 노광기가 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 의한 노광기의 정렬장치가 도시된 구성도,
도 5는 본 발명에 의한 노광기의 정렬장치가 도시된 블록도,
도 6은 본 발명에 의한 노광기의 정렬방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 챔버 60 : 광학계
72 : 마스크 홀더 74 : 마스크
76 : 글래스 홀더 78 : 글래스
80 : 정렬장치 81 : 로봇
82 : 레이저 발생기 83 : 카메라
84 : 모니터 85 : 위치감지센서
86 : 제어부 87 : 구동수단
100 : 조사단계 110 : 표시단계
120 : 위치판단단계 130 : 보정량 결정단계
140 : 보정단계
본 발명은 노광 작업이 행하여지는 글래스가 정확한 위치에 배치되어 정밀한 패턴이 생성되도록 하는 노광기 및 그 글래스 정렬방법에 관한 것으로서, 특히 글래스 및 글래스 홀더에 레이저빔을 조사하고, 글래스와 글래스 홀더의 높이 차이에 의해 반사의 정도가 다름을 감지하여 글래스의 위치를 정확히 인지할 수 있고, 이로써, 글래스를 정확한 위치로 배치시킬 수 있도록 한 노광기 및 그 글래스 정렬방법에 관한 것이다.
일반적으로 노광 장치는 PDP, S/M(Shadow Mask), PCB, C/F(Color Filter), LCD, 반도체 등을 제조하는 공정에서 사용되는 것으로서, 마스크와 조명계, 조정용 스테이지 및 자외선을 이용하여 기판 및 글래스에 패턴을 형성하는 장치이다.
도 1은 종래 기술의 노광 장치가 도시된 구성도이다.
종래 기술의 노광 장치는 원하는 패턴이 형성되어 있는 마스크(1)를 고정하는 마스크 홀더(2)와, 상기 마스크 홀더(2)의 하부측에 위치되어 상부측에 글래스(3)를 고정하는 글래스 홀더(4)와, 상기 글래스 홀더(4)에 장착되어 상기 글 래스를 정확한 위치에 배치토록 하는 글래스 정렬장치(10)와, 상기 마스크(1)의 상부에 자외선 평행광을 투사하는 광학계(6)와, 상기한 구성 요소들이 내장되어 외부와 차단되도록 하는 챔버(7)로 구성된다.
상기 정렬장치(10)는 상기 글래스 홀더(4) 내측에 설치되어 글래스(3)가 상면에 위치되었을 때에 글래스(3)가 차지하는 면적을 감지하는 카메라(12)와, 상기 카메라(12)에 의해 감지된 글래스(3)의 단부가 영상으로 출력되는 모니터(14)와, 상기 모니터(14)에 출력된 글래스(3)의 면적을 계산하여 글래스(3)의 위치를 판단하는 제어부(미도시)와, 상기 제어부에서 감지된 글래스(3)의 위치에서 글래스(3)를 보정된 위치로 이동시키는 이송수단(미도시)이 포함되어 구성된다.
상기 광학계(6)는 자외선을 방출하는 수은 램프(6a) 및 집광 미러(6b)와, 상기 집광 미러(6b)에서 반사된 광의 진행방향을 변환시키는 콜드 미러(6c)와, 상기 콜드 미러(6c)에서 출사된 광의 조도분포를 균일하게 하는 플라이아이 렌즈(6d)와, 상기 플라이아이 렌즈(6d)로부터 입사된 광을 평행광으로 변환시켜 마스크(1)와 글래스(3) 방향으로 출사시키는 콜리메이트 미러(6e)로 구성된다.
그리고 상기 플라이아이 렌즈(6d)의 앞쪽에는 자외선 팽행광을 조사하거나 차단할 수 있도록 셔터(6f)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 노광기의 글래스 정렬장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 글래스(3)가 이송되면 상기 카메라(12)가 구동되어 글래스(3)의 단부가 상기 모니터(14)에 표시되고, 상기 모니터(14)에 표시된 글래스(3)의 면적과 여 분의 면적을 감지하여 상기 제어부에서 이를 근거로 상기 글래스(3)의 위치를 판단하고, 판단된 글래스(3)의 위치로부터 설정된 글래스의 위치로 상기 이송수단에 의해 글래스(3)가 배치된다.
이후, 상기 광학계(6)가 구동되어 글래스(3)가 자외선에 노출되면서 노광 작업을 행할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 의한 노광기의 글래스 정렬장치 및 정렬방법은 상기 글래스 홀더(4)에 장착된 상기 카메라(12)에 의해 측정된 글래스(3)의 면적을 근거로 글래스(3)의 위치가 감지되기 때문에 상기 마스크(1)와 글래스 홀더 사이(4)의 간격을 정확하게 유지되어야 상기한 방법으로 글래스(3)의 위치 보정을 행할 수 있으므로 상기 마스크(1)가 교체되거나 장시간이 지난 기계의 상태 노화로 인해 마스크(1)의 위치에 오차가 발생된 경우에는 이를 감지할 수 없어 정확한 글래스(3)의 배치를 이룰 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 글래스 홀더의 상측에서 레이저빔을 방출하여, 설치된 높이가 서로 다른 글래스 및 글래스 홀더에서 반사된 레이저빔을 감지하고, 마스크 및 글래스와의 상대 위치를 감지할 수 있도록 한 정렬장치가 설치됨으로써, 다양한 크기의 글래스를 마스크로부터 설정된 위치로 보정될 수 있도록 함으로 정밀한 노광 작업을 행할 수 있고, 글래스의 크기가 변화되어도 기타 장치의 교체 없이 노광 작업을 행할 수 있도록 한 노광기 및 그 글래스 정렬방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 노광기의 글래스 정렬장치는, 자외선 평행광을 투사하는 광학계와, 상기 광학계에 의해 방출된 자외선이 통과되는 마스크가 설치되는 마스크 홀더와, 상기 마스크 홀더의 하측에 설치되어 패턴이 형성되는 글래스가 배치되는 글래스 홀더와, 상기 글래스 홀더에 배치되는 글래스의 위치를 보정하는 정렬장치가 포함되고; 상기 정렬장치는 상기 글래스 및 글래스 홀더 측으로 동시에 레이저가 방출되도록 하는 레이저 발생기와; 상기 레이저 발생기에서 방출되고 상기 글래스 및 글래스 홀더에서 반사된 레이저를 감지하여 상기 글래스의 위치를 판단한 후에 상기 글래스의 위치보정신호를 송신토록 하는 보정수단과; 상기 보정수단으로부터 입력된 위치보정신호에 따라 상기 글래스를 이동시키는 이송수단을 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 발생기는 상기 마스크 홀더의 하부에서 상기 글래스 홀더의 내, 외측으로 이동 가능하게 설치되는 로봇에 설치된다.
상기 로봇에는 상기 보정 수단에 구성되는 카메라의 현재 위치가 감지되는 위치감지센서가 설치된다.
상기 보정수단은 상기 레이저 발생기로부터 방출되어 상기 글래스 및 글래스 홀더에 의해 반사된 라인 레이저를 감지하는 카메라와; 상기 카메라를 통해 입력된 라인 레이저가 가시적으로 표시되어 상기 글래스의 위치가 판단되도록 하는 모니터와; 상기 모니터에 표시된 글래스의 위치와 상기 마스크로부터의 설정된 위치를 비교하여 위치 보정 신호를 송신하는 제어부가 포함되어 구성된다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 노광기의 글래스 정렬방법은, 레이저 발생기에서 글래스 및 글래스 홀더에 라인 레이저를 방출하는 조사단계와; 상기 조사단계에서 방출된 라인 레이저가 글래스 및 글래스 홀더에서 반사되어 카메라에 입력되고, 카메라로부터 상기 모니터에 영상신호를 송신하여 글래스의 위치가 출력되는 표시단계와; 상기 표시단계에서 출력된 영상신호에 의해 글래스의 위치를 결정하는 위치판단단계와; 상기 위치판단단계에서 결정된 글래스의 위치와, 설정된 글래스의 위치를 비교하여 글래스가 이동될 량을 판단하는 보정량 결정단계와; 상기 보정량 결정단계에서 결정된 거리만큼 글래스가 이동되는 보정단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 위치판단단계는 상기 표시단계에서 입력된 모니터의 영상신호에 의해 카메라를 기준으로 한 글래스의 상대위치를 판단하는 글래스 위치판단단계와; 위치감지센서로부터 입력된 위치신호에 따라 마스크를 기준으로 한 카메라의 상대위치를 판단하는 카메라 위치판단단계와; 상기 글래스 위치판단단계 및 상기 카메라 위치판단단계에서 결정된 글래스 및 카메라의 위치를 계산하여 마스크를 기준으로 한 글래스의 위치를 판단하는 상대위치판단단계가 포함되어 이루어진다.
이하, 본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬장치의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 노광기가 도시된 구성도이다.
본 발명에 따른 노광기는 원하는 패턴이 형성되어 있는 마스크(74)를 고정하는 마스크 홀더(72)와, 상기 마스크 홀더(72)의 하부측에 위치되어 상부측에 글래스(78)를 고정하는 글래스 홀더(76)와, 상기 글래스 홀더(76)에 장착되어 상기 글래스(78)를 정확한 위치에 배치토록 하는 글래스 정렬장치(80)와, 상기 마스크(74) 의 상부에 자외선 평행광을 투사하는 광학계(60)와, 상기한 구성 요소들이 내장되어 외부와 차단되도록 하는 챔버(50)로 구성된다.
도 4는 본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬장치가 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬장치가 도시된 블록도이다.
상기 정렬장치(80)는 상기 글래스 홀더(76)의 내, 외측으로 이동 가능하게 설치되는 로봇(81)에 설치되어 상기 글래스(78) 및 글래스 홀더(76) 측으로 동시에 라인 레이저가 조사되도록 하는 레이저 발생기(82)와, 상기 레이저 발생기(82)에서 방출되고 상기 글래스(78) 및 글래스 홀더(76)에서 반사된 레이저를 감지하여 상기 글래스(78)의 위치를 판단한 후에 상기 글래스(78)의 위치보정신호를 송신토록 하는 보정수단과, 상기 보정수단으로부터 입력된 위치 보정 신호에 따라 상기 글래스(78)를 이동시키는 이송수단(87)이 포함되어 구성된다.
상기 보정수단은 상기 레이저 발생기(82)로부터 조사되어 상기 글래스(78) 및 글래스 홀더(76)에 의해 반사된 라인 레이저를 감지하는 카메라(83)와, 상기 카메라(83)를 통해 입력된 라인 레이저가 가시적으로 표시되어 상기 글래스(78)의 위치가 판단되도록 하는 모니터(84)와, 상기 모니터(84)에 표시된 글래스(78)의 위치와 상기 마스크(74)로부터의 설정된 위치를 비교하여 위치보정신호를 상기 이송수단으로 송신하는 제어부(86)가 포함되어 구성된다.
그리고, 상기 레이저 발생기(82) 및 카메라(83)는 로봇(81)에 설치되어 이동되는 바, 상기 로봇(81)은 높은 정밀도와 반복정도를 이룰 수 있고, 위치감지센서(85)가 설치되어 마스크(74)를 기준으로 한 상대위치를 정확히 알 수 있다.
따라서, 상기 카메라(83)의 위치를 정확히 알고 있는 영상 내에서의 글래스(78) 위치를 알게되므로 마스크(74)에 대한 글래스(78)의 상대위치가 정확히 계산될 수 있게 되어 마스크(74)의 위치에 오차가 발생되어도 상기 마스크(74)에 대한 글래스(78)의 상대위치를 정확히 보정할 수 있다.
여기서, 상기 글래스 홀더(76)는 반사도를 현저히 낮추는 것이 일반적인데 그 이유는 일반적인 노광기는 그 성능이 자외선의 품질, 즉 직진도, 퍼짐 정도, 조도, 균일도 등에 좌우되기 때문에 이러한 노광기의 성능을 향상시키기 위해서 노광기에서 자외선에 노출되는 부분은 되도록 반사가 이루어지지 않도록 하며, 특히 글래스 홀더(76)는 흑색 아노다이징 등의 후처리 공정을 거쳐 반사도를 낮추도록 한다.
상기한 방법으로 상기 글래스 홀더(76)가 형성됨으로써, 상기 글래스(78)와 글래스 홀더(76)는 현저한 반사도의 차이를 형성하므로 상기 레이저 발생기(82)에서 조사된 레이저는 상기 글래스(78) 및 글래스 홀더(76)에서 반사되어 상기 카메라(83)에 입력될 때에 상기 글래스(78)에서 반사된 부분만이 상기 모니터(84)에 밝게 표시된다.
이로써, 상기 모니터(84)에 표시된 영상을 영상 처리 기술을 이용하여 현재 화면에서 상기 카메라(83)를 기준으로 한 글래스(78)의 상대위치를 정확하게 계산할 수 있게된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬방법이 도시된 순서도이다.
본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬방법은 상기 레이저 발생기(82)에서 상기 글래스(78) 및 글래스 홀더(76)에 라인 레이저를 방출하는 조사단계(100)와, 상기 조사단계(100)에서 방출된 라인 레이저가 글래스(78) 및 글래스 홀더(76)에서 반사되어 상기 카메라(83)에 입력되고, 카메라(83)로부터 상기 모니터(84)에 영상신호를 송신하여 글래스(78)의 위치가 출력되는 표시단계(110)와, 상기 표시단계(110)에 출력된 영상신호에 의해 글래스(78)의 위치를 결정하는 위치판단단계(120)와, 상기 위치판단단계(120)에서 결정된 글래스(78)의 위치와, 설정된 글래스(78)의 위치를 비교하여 글래스(78)가 이동될 량을 판단하는 보정량 결정단계(130)와, 상기 보정량 결정단계(130)에서 결정된 거리만큼 글래스(78)가 이동되는 보정단계(140)가 포함되어 구성된다.
여기서, 상기 위치판단단계(120)는 상기 표시단계(110)에서 입력된 모니터(84)의 영상신호에 의해 카메라(83)를 기준으로 한 글래스(78)의 상대위치를 판단하는 글래스 위치판단단계(122)와, 상기 위치감지센서(85)로부터 입력된 위치신호에 따라 마스크(74)를 기준으로 한 카메라(83)의 상대위치를 판단하는 카메라 위치판단단계(124)와, 상기 글래스 위치판단단계(122) 및 상기 카메라 위치판단단계(124)에서 결정된 글래스(78) 및 카메라(83)의 위치를 계산하여 마스크(74)를 기준으로 한 글래스(78)의 위치를 판단하는 상대위치판단단계(126)가 포함되어 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 노광기는 글래스와 글래스 홀더가 반사도가 현격하게 다르므로, 노광기에서 자외선에 노출되는 부분의 반사가 이루어지지 않게 되어, 노광기의 성능이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 노광기의 글래스 정렬 방법은, 입력된 글래스의 위치를 마스크를 기준으로 한 상대위치로 계산하여 글래스의 위치를 보정시킴으로써, 글래스의 크기가 변경되어도 기타 장치의 교체 없이 노광 작업을 행할 수 있어 다양한 제품 모델이 호환될 수 있어 생산성이 향상될 수 있는 이점이 있고, 상기 글래스는 마스크로부터의 상대위치가 지속적으로 계산되어 보정됨으로써, 마스크에 위치 오차가 발생되어도 이를 감지하여 글래스를 정확한 위치로 배치시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 자외선 평행광을 투사하는 광학계와; 상기 광학계에 의해 방출된 자외선이 통과되는 마스크가 설치되는 마스크 홀더와; 상기 마스크 홀더의 하측에 설치되어 패턴이 형성되는 글래스가 배치되는 글래스 홀더와; 상기 글래스 및 글래스 홀더 측으로 동시에 레이저가 방출되도록 하는 레이저 발생기와; 상기 레이저 발생기에서 방출되고 상기 글래스 및 글래스 홀더측에서 반사된 레이저를 감지하여 상기 글래스의 위치를 판단한 후에 상기 글래스의 위치보정신호를 송신토록 하는 보정수단과; 상기 보정수단으로부터 입력된 위치보정신호에 따라 상기 글래스를 이동시키는 이송수단을 포함하여 구성되고, 상기 글래스 홀더는 상기 글래스 및 글래스 홀더에서 반사된 레이저가 상기 보정수단에 입력될 때에, 상기 글래스에서 반사된 부분만이 상기 모니터에 밝게 표시되도록 상기 글래스와 반사도 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 노광기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 발생기는 상기 마스크 홀더의 하부에서 상기 글래스 홀더의 내, 외측으로 이동 가능하게 설치되는 로봇에 설치된 것을 특징으로 하는 노광기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 로봇에는 상기 보정 수단에 구성되는 카메라의 현재 위치가 감지되는 위치감지센서가 설치된 것을 특징으로 한 노광기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정수단은 상기 레이저 발생기로부터 방출되어 상기 글래스 및 글래스 홀더에 의해 반사된 라인 레이저를 감지하는 카메라와; 상기 카메라를 통해 입력된 라인 레이저가 가시적으로 표시되어 상기 글래스의 위치가 판단되도록 하는 모니터와; 상기 모니터에 표시된 글래스의 위치와 상기 마스크로부터의 설정된 위치를 비교하여 위치 보정 신호를 송신하는 제어부가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 노광기.
  5. 레이저 발생기에서 글래스 및 글래스 홀더에 라인 레이저를 방출하는 조사단계와;
    상기 조사단계에서 방출된 라인 레이저가 글래스 및 글래스 홀더에서 반사되어 카메라에 입력되고, 카메라로부터 모니터에 영상신호를 송신하여 글래스의 위치가 출력되는 표시단계와;
    상기 표시단계에서 입력된 모니터의 영상신호에 의해 카메라를 기준으로 한 글래스의 상대위치를 판단하는 글래스 위치판단단계와;
    카메라의 현재 위치를 감지하는 위치감지센서로부터 입력된 위치신호에 따라 마스크를 기준으로 한 카메라의 상대위치를 판단하는 카메라 위치판단단계와;
    상기 글래스 위치판단단계 및 상기 카메라 위치판단단계에서 결정된 글래스 및 카메라의 위치를 계산하여 마스크를 기준으로 한 글래스의 위치를 판단하는 상대위치판단단계와;
    상기 상대위치판단단계에서 결정된 글래스의 위치와, 설정된 글래스의 위치를 비교하여 글래스가 이동될 량을 판단하는 보정량 결정단계와;
    상기 보정량 결정단계에서 결정된 거리만큼 글래스가 이동되는 보정단계를 포함한 것을 특징으로 하는 노광기의 글래스 정렬방법.
  6. 삭제
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