KR101120439B1 - 액정 노광 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 노광 장치에서, 스테이지 조립 시의 위치 정렬을 용이하게 하는 구조를 제공한다. 워크를 탑재하는 테이블과, 이 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 고정 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서, 상기 갠트리부를 고정하는 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동 방향에 직각의 방향으로 복수 분할 가능한 구조를 갖는다.

Description

액정 노광 장치{LIQUID CRYSTAL EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은, 표시용 패널 등의 패널 기판의 제조 장치에 관한 것으로, 글래스 기판 상에 패턴을 형성하는 장치인 액정 노광 장치에 관한 것이다.
포토레지스트막 등이 형성된 기판 글래스와 마스크를 1㎜ 이하에 근접시키고, 평행광을 마스크에 조사하여 마스크 패턴을 기판 글래스에 전사하는 프록시미티 방식의 노광 장치가, 액정 패널 제조용으로 이용되고 있다.
이 액정 노광 장치가 처리하는 기판 글래스는, 액정 패널의 생산성을 향상시키기 위해, 일순의 노광 공정에서 작성하는 액정 패널의 수가 많아지도록 대형화가 진행되고 있다. 이 액정 노광 장치의 대형화 시에, 액정 노광 장치의 조립 공장부터 액정 패널 제조 공장까지의 반송 시에, 또는, 액정 노광 장치 자체의 제조 시에, 그 중량이나 크기가 지장으로 되지 않도록, 액정 노광 장치 또는, 액정 노광 장치의 일부를 구성하는 스테이지 장치는, 몇 개의 부품으로 분할 가능한 구성으로 이루어지고, 시험 시나 거치 시에 조립되도록 구성되어 있다. 특허 문헌 1에는, 글래스 기판의 대형화에 대응한 스테이지 장치에 대해 기술이 이루어져 있다.
[특허문헌1]일본특허공개제2007-175841호공보
종래 기술에서의 스테이지 장치는, 분할 상태에서 스테이지 장치를 수송하고, 설치 장소에서 스테이지 장치를 조립하여 액정 노광 장치를 설치하는 것이 행해지고 있었다. 스테이지 장치는, 조립한 테이블 상에 설치된 레일을 따라서 가동 스테이지가 이동 수단에 의해 이동하는 구성을 구비하고 있었다.
조립된 스테이지 장치의 스테이지부에서, 조립된 고정 스테이지 상에 레일이 설치되고, 그 레일 상을 가동 스테이지가 이동한다. 그러나, 고정 스테이지로 되는 분할한 테이블간의 체결 위치를 가동 스테이지가 지날 때, 예를 들면 조립한 2개의 테이블은 가동 스테이지의 하중에 의해 각각 변위한다. 이 변위는, 테이블을 체결한 장소에서는 작아도, 이 위치로부터 떨어져 가동 스테이지 상에 있는 기판 글래스 위치에서는 큰 변위로 되게 된다.
따라서, 이 변위를 작게 하기 위해, 테이블끼리의 체결력을 강하게 할 필요가 있다. 그를 위해 나사를 굵게 하고 사용 개수를 많게 해야만 하지만, 접속 면적이 좁아 나사 조임 작업의 영역을 넓게 취할 수 없는 경우의 대응이나, 조정을 위해 다수의 나사를 몇 번이나 조이거나 풀거나 하여 시간이 걸리는 등이 문제로 되고 있었다.
본 발명의 목적은, 가공과 수송이 용이한 분할 가능한 스테이지 장치를 갖고, 조립 후의 스테이지 장치에서 위치 결정 오차를 작게 할 수 있는 액정 노광 장치를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 해결하기 위해 본 발명의 액정 노광 장치는, 워크를 탑재하는 테이블과, 이 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 고정 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서, 상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동 방향에 직각의 방향으로 복수 분할 가능한 구조를 갖는 것이다.
또한, 상기 목적을 해결하기 위해 본 발명의 액정 노광 장치는, 워크를 탑재하는 테이블과, 이 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 고정 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서, 상기 고정 스테이지는 복수의 테이블로부터 이루어지고, 그 고정 스테이지의 상기 가동 스테이지의 이동 방향과 직각의 방향으로 걸리는 굽힘 모멘트가 최소로 되는 위치에서 상기 복수의 테이블을 접속한 것이다.
또한, 상기 목적을 해결하기 위해 본 발명의 액정 노광 장치는, 워크를 탑재하는 테이블과, 이 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 고정 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서, 상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지가 이동하는 방향을 따라서 복수의 분할면을 형성한 것이다.
본 발명에 따르면, 가공과 수송이 용이하고 스테이지의 위치 결정 오차를 작게 하는 것이 가능한 액정 노광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 노광 장치의 실시예를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 액정 노광 장치의 실시예를 도시하는 사시도.
도 3은 도 2의 스테이지에 걸리는 외력을 도시하는 도면.
도 4는 도 2의 스테이지에 걸리는 굽힘 모멘트를 도시하는 도면.
도 5는 종래 기술에 의한 액정 노광 장치를 도시하는 사시도.
도 1은, 본 발명에 따른 액정 노광 장치의 일 실시예를 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시한 액정 노광 장치(1)는, 크게 3개의 요소를 구비하고 있고, 광을 대상에 대해 조사하는 광원부는, 광원을 갖는 램프 하우스(501)로부터 마스크(도시 생략)에 광을 조사하고, 마스크를 투과한 광을, 워크인 기판 글래스(도시 생략) 상에 조사하는 구성을 구비한다.
다음으로 갠트리부는, 마스크 홀더 프레임(505)을 갖고 있고, 마스크 홀더 프레임(505)은 마스크를 지지하고, 갠트리 프레임(507)에 대해 기울기와 상하 방향의 위치를 조정하는 조정 기구에 지지되어 있다. 갠트리 프레임(507)은, 갠트리 다리(503)로 지지되어 있다.
그리고, 스테이지 장치부는 복수의 스테이지를 갖고 있다. 갠트리 프레임(507)의 하방에 고정 스테이지(201)가 설치되고, 이 고정 스테이지(201)는, 테이블(210, 211, 212)을 조합하여 체결하여, 일체화한 것이다. 갠트리부의 갠트리 다리(503)는, 고정 스테이지(201)에 대해 고정되고, 도 1에서는, 테이블(211) 또는 테이블(212)에 대해 고정된다.
도 2는, 설명을 위해, 도 1에서 도시한 램프 하우스(501), 갠트리 프레임(507), 갠트리 다리(503)의 표시를 생략한 것으로, 본 발명에 따른 액정 노광 장치(1)의 스테이지 장치부에 대해서 설명하는 사시도이다. 본 실시예의 고정 스테이지(201)는, 고정 스테이지(201)의 중앙 부분으로 되는 중앙의 테이블(210)과, 중앙의 테이블(210)의 양측에 설치되는 측방의 테이블(211) 및 측방의 테이블(212)을 갖는다. 또한, 본 실시예에서는 고정 스테이지(201)를 구성하는 테이블의 개수를 3개로 하였지만, 개수에 대해서는 이에 한정되지 않고, 보다 많은 테이블을 접속한 구성으로 하여도 된다.
스테이지 장치부의 구성에 대해서 더욱 상세히 설명한다. 고정 스테이지(201)의 상면에는, 도 2에서는 레일(20)이 6개 설치되어 있다. 또한, 레일의 설치수는, 이에 한정되지 않는다. 레일에 걸리는 하중을 고려하여, 증감하는 것도 가능하다. 레일(20) 상에는 제1 가동 스테이지(40)가 설치된다.
고정 스테이지(201)의 상면에는, 레일(20) 외에, 제1 가동 스테이지 구동용의 리니어 모터의 고정자(30)가 고정 스테이지(201)의 상면에 형성된 홈의 내부에 대향하여 설치되어 있다. 또한, 고정자(30)의 설치수는, 도 2에 도시한 경우에 한정되지 않고, 제1 가동 스테이지(40)의 동작 목적이나 사용 환경에 맞춰서 증감하여도 된다. 도시하지 않은 가동자를 구비하는 제1 가동 스테이지(40)는, 레일(20) 상에 설치되면 그 가동자가 고정자(30)에 대향하도록 구비하고 있다. 고정자(30)와 가동자에 의한 리니어 모터를 제어함으로써, 제1 가동 스테이지(40)는 레일(20) 방향으로 이동한다.
제1 가동 스테이지(40)의 상면에는, 도 2에서, 레일(21)이 2개 설치되어 있다. 이 레일(21)의 설치수는, 2개로 한정되지 않고, 레일(21)에 걸리는 하중을 고려하여, 증감하는 것도 가능하다. 레일(21) 상에는 제2 가동 스테이지(41)가 설치된다.
제1 가동 스테이지(40)의 상면에는 레일(21) 외에, 제2 가동 스테이지 구동용의 리니어 모터의 고정자(31)가, 제1 가동 스테이지(40)의 상면에 형성된 홈의 내부에 대향하여 설치되어 있다. 고정자(31)의 설치수는, 도 2에 도시한 경우에 한정되지 않고, 제2 가동 스테이지(41)의 동작 목적에 맞춰서 증감하여도 된다. 도시하지 않은 가동자를 구비한 제2 가동 스테이지(41)는, 레일(21) 상에 설치되면, 그 가동자가 고정자(31)에 대향하도록 구비하고 있다. 고정자(31)와 가동자에 의한 리니어 모터를 제어함으로써, 제2 가동 스테이지(41)는 레일(21) 방향으로 이동한다.
가동 스테이지(41) 상에는, 톱 테이블(50)이 부착되어 있다. 기판 글래스(701)는 톱 테이블(50) 상에 탑재되고, 레일(20)과 레일(21)을 따라서 각 리니어 모터를 제어함으로써, 고정 스테이지(201) 상 중 어느 하나의 위치에 위치 결정된다. 도 2에서, 고정 스테이지(201)를 지지하는 다리(221, 222)만 도시되어 있지 않지만, 실제로는 마찬가지의 부품이 고정 스테이지(201)를 안정적으로 지지할 수 있도록 설치되어 있다.
본 실시예에서, 레일(20)은, 테이블(210과 211), 또는 테이블(210과 212)의 접속면에 대해 평행하게 접속면(분할면)을 갖는 것이 좋다. 또한, 테이블(210과 211), 또는 테이블(210과 212)의 접속 방향으로 레일(20)을 설치하는 것이 좋다. 바꿔 말하면, 고정 스테이지(201)는, 고정 스테이지(201) 상을 이동하는 가동 스테이지(40)의 이동 방향과 고정 스테이지(201)의 상면에서 직교하는 방향으로 복수로 분할한 테이블에 의해 이루어진다.
이에 의해, 테이블(210과 211), 또는 테이블(210과 212)에서 대향하는 접속면에서의 어긋남에 의한 고정 테이블(201)의 상면에 생기는 단차의 영향을 레일(20)은 받지 않는다. 또한, 가동 스테이지(40)가 고정 스테이지(201) 상을 이동할 때에 그 변위는 작고, 그에 의해 가동 스테이지(40) 상을 가동 스테이지(41)가 이동할 때의 가동 스테이지(41)의 자세에서의 변위도 작게 할 수 있다. 즉, 톱 테이블(50) 상에 탑재하는 기판 글래스의 위치 결정을 정확하게 할 수 있게 된다.
기판 글래스의 사이즈는 확대 일로를 걷고, 이 기판 글래스를 레일(20) 또는 레일(21) 방향으로 이동시키면서 정확하게 위치 결정하기 위해서는, 기판 글래스의 이동 영역에 걸쳐서 고정 스테이지(201)가 이것을 지지할 필요가 있다.
도 1에서의 고정 스테이지(201)를, 도 5에서의 고정 스테이지(202)와 같이 일체물로서 제작하면, 기판 글래스의 이동 영역에 걸쳐서, 스테이지의 변형에 의한 위치 결정 오차를 최소로 할 수 있지만, 주물 제작에서의 제작 사이즈 상한, 가공 사이즈의 상한, 반송 사이즈의 상한으로부터, 몇 개로 분할하여 제작하는 것이 타당하다.
고정 스테이지를 분할하여 복수의 테이블을 조합하여 설치하도록 한 경우, 스테이지의 강성은 접속부가 가장 약해지고, 여기에 큰 굽힘 모멘트가 걸리면 구부러짐에 의한 변형이 커진다. 도 1에서의 고정 스테이지(201)는, 이것을 구성하는 테이블(210, 211, 212)이, 고정 스테이지(201)를 지지하는 다리(221, 222)에 의한 반력과, 테이블 자중에 의한 굽힘 모멘트에 의해 변형된다.
도 3은, 도 1에서의 고정 스테이지(201)에 걸리는 외력을 모식화한 것으로, 도 2에서의 리니어 모터 고정자(30)의 방향을 정면으로 본 것이다. 가동 스테이지(40과 41)는, 그 배치에 따라서 걸리는 하중이 변화되기 때문에, 여기서는, 고정 스테이지(201)의 분포 하중(401)과, 고정 스테이지(201)를 지지하는 다리(221)의 반력(402)과, 다리(222)의 반력(404)만을 고려한다.
다리(221)는, 고정 스테이지(201)의 좌단으로부터 a의 부분에 설치되고, 다리(222)는, 고정 스테이지(201)의 우단으로부터 a, 다리(221)와 다리(222) 사이의 거리를 b로 하였다. 고정 스테이지(201)는, 1m당 w의 분포 하중으로 한다.
도 4는, 도 1에서의 고정 스테이지(201)의 굽힘 모멘트의 분포를 도시한 것이다.
고정 스테이지(201)에 걸리는 굽힘 모멘트는, 중앙에서 최대
-w(2a+b)2/8-wa(2a+b)/2
로 되고, 고정 스테이지(201)를 2분할하고, 그 분할 위치를 중앙에 설정한 경우에, 여기서 변형이 최대로 된다. 고정 스테이지(201)의 다리(221, 222)의 위치에서의 굽힘 모멘트는 -wa2/2이다.
고정 스테이지(201)의 다리(221, 222)의 사이에서, 굽힘 모멘트가 0으로 되는 위치가 있고, 여기에 분할 위치를 설정하면, 고정 스테이지(201)의 변형은 최소로 된다. 따라서, 본 실시예에서는, 고정 스테이지(201)에 걸리는 굽힘 모멘트가 0으로 되는 부근에 분할 위치를 설정하는 것으로 하였다. 즉, 테이블 폭 W1을 중앙에 설정하고, 그 양측에 W2의 테이블을 배치하는 3개의 테이블로 고정 스테이지(201)를 구성하는 것으로 하였다.
이에 의해, 자중에 의한 굽힘 모멘트가 최대인 위치는 중앙에 배치하는 테이블의 강성에 의해 변형을 억제하고, 굽힘 모멘트가 0으로 되는 위치에서 다른 테이블과 접속함으로써, 테이블간의 접속 부분에서의 접속면의 어긋남을 최소로 억제할 수 있다. 따라서, 고정 스테이지(201)의 가공이나 수송에서도 취급이 용이해지고, 또한 거치에서도 위치 결정 오차를 매우 작게 하는 것이 가능해진다.
본 실시예의 스테이지 장치부의 고정 스테이지(201)에서는, 다리(221, 222)로 2개로 설명하였지만, 다리의 개수가 늘어나도 마찬가지로 테이블간의 접속 부분의 위치를 변화시킴으로써, 마찬가지의 효과를 달성하는 것이 가능하다.
1: 액정 노광 장치
201: 고정 스테이지
210, 211, 212: 테이블
501: 램프 하우스
503: 갠트리 다리
505: 마스크 홀더 프레임
507: 갠트리 프레임

Claims (18)

  1. 워크를 탑재하는 워크 테이블과, 이 워크 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 고정 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동 방향에 직각의 방향으로 복수 분할 가능한 구조를 갖고,
    상기 고정 스테이지의 분할면은, 상기 고정 스테이지의 상기 가동 스테이지의 이동 방향과 직각의 방향으로 걸리는 굽힘 모멘트가 최소로 되는 위치에 형성된 액정 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동 방향에 직각의 방향으로 2개의 분할면을 갖는 액정 노광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동을 지지하는 레일을 갖고, 상기 레일과 평행하게 분할면을 갖는 액정 노광 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는 복수의 레일을 갖고, 상기 갠트리부와 접속하는 접속부를 갖는 2개의 측방 테이블부와, 상기 갠트리부와의 접속부를 갖지 않는 중앙 테이블부로 이루어지는 액정 노광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는 복수의 레일을 갖고, 상기 측방 테이블부와 상기 중앙 테이블부에 각각 레일이 설치되고, 상기 중앙 테이블부에 설치된 상기 복수의 레일 중, 상기 가동 스테이지의 이동 방향으로 외측에 설치된 2개의 레일은, 상기 고정 스테이지의 분할면 굽힘 모멘트가 최소인 위치에 설치된 액정 노광 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스테이지의 분할면은, 상기 가동 스테이지의 이동 방향을 따라서 형성되어 있는 액정 노광 장치.
  8. 워크를 탑재하는 테이블과, 이 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서,
    상기 스테이지 내의 상기 갠트리부를 고정하는 갠트리 고정 스테이지부는, 그 갠트리 고정 스테이지부의 상기 가동 스테이지의 이동 방향과 직각의 방향으로 걸리는 굽힘 모멘트가 최소로 되는 위치에서 접속한 액정 노광 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동 방향에 직각의 방향으로 2개의 분할면을 갖는 액정 노광 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동을 지지하는 레일을 갖고, 상기 레일과 평행하게 분할면을 갖는 액정 노광 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는 복수의 레일을 갖고, 상기 갠트리부와 접속하는 접속부를 갖는 2개의 측방 테이블부와, 상기 갠트리부와의 접속부를 갖지 않는 중앙 테이블부로 이루어지는 액정 노광 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는 복수의 레일을 갖고, 상기 측방 테이블부와 상기 중앙 테이블부에 각각 레일이 설치되고, 상기 중앙 테이블부에 설치된 상기 복수의 레일 중, 상기 가동 스테이지의 이동 방향으로 외측에 설치된 2개의 레일은, 상기 방향을 따라서 복수의 분할면을 형성한 액정 노광 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 고정 스테이지의 분할면은, 상기 가동 스테이지의 이동 방향을 따라서 형성되어 있는 액정 노광 장치.
  14. 워크를 탑재하는 테이블과, 이 테이블의 이동 기구를 갖는 가동 스테이지와, 이 가동 스테이지의 이동 기구를 갖는 스테이지와, 상기 테이블 상의 워크에 대해 마스크 패턴을 노광하는 노광 수단을 지지하는 갠트리부를 갖는 액정 노광 장치로서,
    상기 스테이지 내의 상기 갠트리부를 고정하는 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지가 이동하는 방향을 따라서 복수의 분할면을 형성한 액정 노광 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동 방향에 직각의 방향으로 2개의 분할면을 갖는 액정 노광 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는, 상기 가동 스테이지의 이동을 지지하는 레일을 갖고, 상기 레일과 평행하게 분할면을 갖는 액정 노광 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는 복수의 레일을 갖고, 상기 갠트리부와 접속하는 접속부를 갖는 2개의 측방 테이블부와, 상기 갠트리부와의 접속부를 갖지 않는 중앙 테이블부로 이루어지는 액정 노광 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 고정 스테이지는 복수의 레일을 갖고, 상기 측방 테이블부와 상기 중앙 테이블부에 각각 레일이 설치되고, 상기 중앙 테이블부에 설치된 상기 복수의 레일 중, 상기 가동 스테이지의 이동 방향으로 외측에 설치된 2개의 레일은, 상기 고정 스테이지의 분할면 굽힘 모멘트가 최소인 위치에 설치된 액정 노광 장치.
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