KR100941762B1 - 펠리클프레임 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠리클 프레임 가공방법에 관한 것으로서, 소재(1)에 묻힘 볼트홀(1a)을 가공하는 볼트홀 가공공정(S1단계)과; 소재(1)의 내경을 필요한 부분만을 남기고 절단하고 다수의 볼트로 베이스(A)에 소재(1)를 고정한 후 페이스(face) 커터(cutter)로 두께를 가공하는 소재 절단ㆍ두께 가공공정(S2단계)과; 절단한 소재(1)를 다수의 볼트로 커팅용 홈(Aa)이 있는 베이스(A)에 고정하여 필요로 하는 두께가 되도록 커팅공구(T1)로 소재(1)를 가공함과 더불어 외경(3)을 가공하는 소재 두께 및 외경 가공공정(S3 단계)과; 소재(1)를 다수의 볼트로 베이스(A)에 고정하여 T-커팅공구(T2)로 T-커팅하는 T-커팅공정(S4단계)과; 소재(1)를 다수의 볼트로 베이스(A)에 고정하여 양면면취공구(T3)로 소재(1)의 상하 모서리부를 면취 가공하는 외경 면취가공공정(S5단계) 및; 고정용 지그(4)를 사용 누름턱(4a)으로 소재(1)를 베이스(A)에 고정하고, 소재(1)의 내경을 가공함과 더불어 내경의 상하 모서리부를 면취 가공하는 내경 면취가공공정(S6단계)으로 이루어져 펠리클프레임 가공 시간을 대폭 단축하고, 정확도가 높아 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 가공이 간단 용이하므로 저렴한 가격의 제품을 제공할 수 있는 각별한 장점이 있다.

펠리클 프레임, 포토마스크, 웨이퍼, 패턴, 방사에너지.

Description

펠리클프레임 가공방법{A processing method of pellicle frame}

본 발명은 펠리클프레임 가공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소재의 전면을 연삭하여 가공하지 않고, 소재를 절단한 후 윗면과 외경을 연삭 가공하고 뒤집어 밑면과 내경을 가공함으로써 가공시간을 절약함과 더불어 손쉽게 정확하게 펠리클프레임을 가공할 수 있는 펠리클프레임 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 펠리클 프레임에 부착된 펠리클막은 일정한 회로 패턴이 형성된 포토마스크의 상하에 부착되어 포토마스크에 형성된 회로패턴을 보호하며, 먼지 등의 불순물이 부착되어 패턴을 형성할 때 불량을 줄이기 위하여 사용되는 것으로서, 상세하게는 감광성 기판 또는 웨이퍼(wafer) 상에 영상을 형성하는 투시 인쇄 시스템(Projection printing systems)은 특히 집적회로의 제조에 있어서 포토레지스트-피복 반도체 웨이퍼를 노출시키는데 적합하다. 이러한 시스템은 통상적으로 표면에 형성되는 불투명 및 투명 영역의 패턴(pattern)이 있는 투명기판을 갖는 포토마스크 또는 초점판(이후, 마스크라 함), 마스크를 통하여 웨이퍼에 가시 광선 또는 UV와 같은 방사에너지의 비임(beam)을 접속시키기 위한 조사(illuminating)장치, 웨이퍼상 또는 LCD회로나 PDP 회로 상에 마스크 패턴의 초점이 맞은 영상을 형성하는 광학장치 및 마스크의 표면상에 초점이 맞지 않도록 먼지 입자의 영상을 유지시키는 작용을 하는 것이다.

펠리클 막은 펠리클 프레임(frame) 상에 지지된 얇고, 빛의 투과성이 높은 필름으로서, 통상적으로, 펠리클 프레임은 마스크에 부착되어 있고, 광학 필름은 마스크 표면으로부터 일정거리로 떨어져 펠리클 프레임의 타단에 부착되어 있어, 마스크상에 부착되어 웨이퍼 상에 투시될 수 있는 먼지 입자 대신에 펠리클 막 상에 부착되어 먼지의 형상이 패턴을 형성시키는 표면상에서 분산될 것이다. 결과적으로 펠리클막을 통상적인 투시 인쇄 시스템에 사용하는 경우에, 하나 이상의 먼지 입자는 주어진 웨이퍼, LCD 회로 패턴, 컬러필터의 패턴 또는 PDP 회로 등의 패턴형성에 영향을 주지 못하게 하는 역할을 하는 것이다.

근래에는 소비자의 취향이 커다란 화면의 디스플레이를 선호하는 추세이므로 디스플레이를 생산하는 업체 또한 생산하는 디스플레이 화면의 크기를 크게 생산하여 회사의 부가가치를 올리려하는 방향으로 진행되고 있으므로, 화면의 크기가 커짐에 따라 커다란 패턴을 형성시키기 위하여 펠리클 프레임의 크기도 커지는 것이 시장의 흐름이므로 펠리클 프레임의 사이즈가 커짐으로 인한 펠리클의 구조가 선행되어 개발되어야하는 상황이 되었다.

펠리클 프레임의 크기가 커지므로 발생되는 가장 큰 문제는 펠리클 막이 당김으로 인하여 생기는 장력을 충분히 지탱해 줄수 있는 구조가 되어야하며, 장력으로 인하여 생기는 펠리클의 변형을 근본적으로 막지는 못하여도 제조사의 허용 오차 범위 안에 들어가도록 하여 정해져있는 노광 영역을 확보하여야 하는 것이다.

펠리클프레임이 장력을 견디게 하기 위하여 펠리클의 단면적이 증가하면 펠리클프레임의 장력에 의한 변형량(쳐짐량)이 작아지나, 위에서 설명하였듯이 펠리클 프레임의 높이는 제작사의 노광을 형성시키는 설비의 규격에 의하여 결정되는 것이므로, 펠리클프레임의 단면적을 증가시키기 위하여 펠리클프레임의 폭을 증가시키는 방법으로 문제점을 해결하여야 하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술인 일본공개특허공보 특개2001-42507호에는 대형 펠리클막을 전개하고 점착 지지하는 한 쌍의 긴 변과 한 쌍의 짧은 변을 가지는 대형 펠리클용 프레임이 소개되고 있으며, 한 쌍의 긴 변의 프레임을 외측으로 호형으로 돌출하게 형성하여 펠리클 막의 장력으로 인하여 생기는 긴 변의 프레임이 내측을 향하여 변형되는 것을 미리 보상하여 포토마스크나 레티클 등의 노광영역을 확보한다.

다른 방법은 긴 변을 짧은 변보다 폭을 넓게 하여 긴 변이 내측으로 휘는 것을 방지하였으나 막을 부착할 면의 폭이 서로 달라 막 부착 시 표준화가 쉽지 않아 원가상승의 요인이 되었고, 중요한 제품의 평탄도도 근본적으로 개선이 되지 않았다.

그러나 패턴을 형성시키는 설비의 치구에 장착하는 마스크의 양면에 부착된 펠리클프레임의 폭을 한정 없이 넓게 할 수 없는 것이며, 펠리클 막을 부착하는 펠리클프레임의 표면을 넓게 할 수 없는 것이므로 펠리클 막의 장력을 견디고 동시에 마스크를 장착할 때에 간섭이 생기지 않도록 하는 구조가 필요하게 되었다.

또한, 보다 대형화되는 프레임의 크기에 따라 코너 부위의 강성에 따라 펠리 클 프레임의 휨(처짐) 정도에 영향을 미치게 되므로 코너 부위의 보강이 필요하게 되었다.

상기한 펠리클프레임 박판은 알루미늄 소재의 박판을 3 내지 7 mm 두께로 정밀하게 양면을 가공하고 박판의 외측면(외경)을 먼저 가공한 후 내측면(내경)을 절단가공하여 펠리클프레임을 얻게 되는 것이다.

외경은 박판을 밀링 머신에서 일정 크기로 가공한 후, 머시닝 센터에서 정밀 가공되어 이루어진다.

이러한 펠리클프레임을 가공하는 종래의 방법은 도 1에 도시한 바와 같이 소재(1)의 전면 및 이면 전체를 연삭하여 필요한 두께로 전면가공한 다음 도 2에 도시한 바와 같이 내경(2)과 외경(3)을 가공하게 된다.

이러한 종래의 가공방법은 소재의 전면 및 이면 전체를 절삭하기 때문에 가공에 소요되는 시간이 증가하게 되는 결점뿐만 아니라 정확한 펠리클프레임을 가공하기 어렵다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 펠리클프레임 가공방법에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점 들을 해결하고자 발명한 것으로서, 펠리클프레임 가공에 소요되는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있는 펠리클프레임 가공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 정확도가 높아 신뢰성을 확보할 수 있는 펠리클프레 임 가공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 펠리클프레임의 가공이 간단하여 용이하므로 저렴한 가격의 제품을 제공할 수 있는 펠리클프레임 가공방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 펠리클프레임 가공방법은 소재에 묻힘 볼트홀을 가공하는 볼트홀 가공공정과; 소재의 내경을 필요한 부분만을 남기고 절단하고 다수의 볼트로 베이스에 소재를 고정한 후 페이스(face) 커터(cutter)로 두께를 가공하는 소재 절단ㆍ두께 가공공정과; 절단한 소재를 다수의 볼트로 커팅용 홈이 있는 베이스에 고정하여 필요로 하는 두께가 되도록 커팅공구로 소재를 가공함과 더불어 외경을 가공하는 소재 두께 및 외경 가공공정과; 소재를 다수의 볼트로 베이스에 고정하여 T-커팅공구로 T-커팅하는 T-커팅공정과; 소재를 다수의 볼트로 베이스에 고정하여 양면 면취공구로 소재의 상하 모서리부를 면취 가공하는 외경 면취가공공정 및; 고정용 지그를 사용하여 소재를 베이스에 고정하고, 소재의 내경을 가공함과 더불어 내경의 상하 모서리부를 면취 가공하는 내경 면취가공공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 펠리클프레임 가공에 소요되는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있고, 정확도가 높아 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 펠리클프레임의 가공이 간단하여 용이하므로 저렴한 가격의 제품을 제공할 수 있는 각별한 장점이 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 펠리클프레임 가공방법을 바람직한 실시예로서 상세하게 설명한다.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명 펠리클프레임 가공방법의 공정도, 도 4는 본 발명의 방법으로 가공된 펠리클프레임의 사시도, 도 5는 본 발명 펠리클프레임 가공방법의 공정 순서도로서, 본 발명 펠리클프레임 가공방법은 소재(1)에 묻힘 볼트홀(1a)을 가공하는 볼트홀 가공공정(S1단계)과; 소재(1)의 내경을 필요한 부분만을 남기고 절단하고 다수의 볼트로 베이스(A)에 소재(1)를 고정한 후 페이스(face) 커터(cutter)로 두께를 가공하는 소재 절단ㆍ두께 가공공정(S2단계)과; 절단한 소재(1)를 다수의 볼트로 커팅용 홈(Aa)이 있는 베이스(A)에 고정하여 필요로 하는 두께가 되도록 커팅공구(T1)로 소재(1)를 가공함과 더불어 외경(3)을 가공하는 소재 두께 및 외경 가공공정(S3 단계)과; 소재(1)를 다수의 볼트로 베이스(A)에 고정하여 T-커팅공구(T2)로 T-커팅하는 T-커팅공정(S4단계)과; 소재(1)를 다수의 볼트로 베이스(A)에 고정하여 양면면취공구(T3)로 소재(1)의 상하 모서리부를 면취 가공하는 외경 면취가공공정(S5단계) 및; 고정용지그(4)를 사용하여 누름턱(4 a)으로 소재(1)를 베이스(A)에 고정하고, 소재(1)의 내경을 가공함과 더불어 내경의 상하 모서리부를 면취 가공하는 내경 면취가공공정(S6단계)으로 이루어져 있다.

본 발명 방법으로 펠리클프레임을 가공하기 위해서는 먼저 S1단계로서 머시닝센터 베이스(A)에 알루미늄 소재(1)를 고정하여 다수의 묻힘 볼트홀(1a)을 가공하고(도 3a), 이어 S2단계에서 소재(1)의 내경을 절단하여 필요한 부분만을 남기고, 묻힘 볼트홀(1a)에 볼트(5)를 체결하여 소재(1)를 베이스(A) 상에 고정한 후 페이스 커터로 소재(1)를 절삭하여 소재(1)의 두께를 필요로 하는 두께가 되도록 가공한다(도 3b).

이어 S3단계에서 절단한 소재(1)를 다수의 볼트(5)로 커팅용 홈(Aa)이 있는 베이스(A) 상에 고정하여 필요로 하는 두께로 되도록 커팅공구(T1)로 소재(1)를 가공함과 더불어 외경(3)을 가공하고(도 3c), 다음으로 S4단계에서 소재(1)를 다수의 볼트(5)로 베이스(A)에 고정하여 T-커팅용공구(T2)로 T-커팅한다(도 3d).

그후 다시 양면 면취공구(T3)로 소재(1)의 상하 모서리부를 면취가공하고(도 3e), 고정용 지그(4)를 사용하여 누름턱(4a)으로 소재(1)를 베이스(A)에 고정하고, 소재(1)의 내경(2)을 커팅공구(T1)로 가공함과 더불어 내경(2)의 상하 모서리부를 양면 면취공구(T3)로 면취가공한다(도 3f).

이와 같이 하면 단시간에 정확도가 높아 신뢰성이 향상된 도 4에 도시한 펠리클프레임을 저렴한 가격으로 용이하게 가공할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래 펠리클프레임 가공방법에서 소재의 전면과 이면 전체를 연삭가공하여 필요로 하는 두께로 가공하는 방법을 보여주는 도면,

도 2는 종래 펠리클프레임 가공방법에서 소재의 내경과 외경을 가공하는 방법을 보여주는 도면,

도 3a 내지 도 3f는 본 발명 펠리클프레임 가공방법의 공정도,

도 4는 본 발명의 방법으로 가공된 펠리클프레임의 사시도,

도 5는 본 발명 펠리클프레임 가공방법의 공정 순서도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 소재 2 : 내경

3 : 외경 4 : 외경 고정지그

4a : 느름턱 5 : 볼트

A : 작업대

Claims (3)

1. 알루미늄 판재를 소재로 펠리클 프레임 가공하는 방법에 있어서,

   소재(1)에 묻힘 볼트홀(1a)을 가공하는 볼트홀 가공공정(S1단계)과; 소재(1)의 내경을 필요한 부분만을 남기고 절단하고 다수의 볼트로 베이스(A)에 소재(1)를 고정한 후 페이스(face) 커터(cutter)로 두께를 가공하는 소재 절단ㆍ두께 가공공정(S2단계)과; 절단한 소재(1)를 다수의 볼트로 커팅용 홈(Aa)이 있는 베이스(A)에 고정하여 필요로 하는 두께가 되도록 커팅공구(T1)로 소재(1)를 가공함과 더불어 외경(3)을 가공하는 소재 두께 및 외경 가공공정(S3 단계)과; 소재(1)를 다수의 볼트로 베이스(A)에 고정하여 T-커팅공구(T2)로 T-커팅하는 T-커팅공정(S4단계)과; 소재(1)를 다수의 볼트로 베이스(A)에 고정하여 양면면취공구(T3)로 소재(1)의 상하 모서리부를 면취 가공하는 외경 면취가공공정(S5단계) 및; 고정용 지그(4)를 사용하여 누름턱(4 a)으로 소재(1)를 베이스(A)에 고정하고, 소재(1)의 내경을 가공함과 더불어 내경의 상하 모서리부를 면취 가공하는 내경 면취가공공정(S6단계)으로 이루어지고;

   상기 면취 가공공정(S5단계 및 S6단계)은 소재(1)를 균일한 힘으로 베이스(A)에 고정하도록 누름턱(4a)을 구비한 고정지그(4)를 사용하여 소재(1)를 베이스(A)에 고정하여 면취 가공하는 것을 특징으로 하는 펠리클 프레임 가공방법.
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