KR101153605B1 - 프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광장치의 기판 온도 제어 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법 - Google Patents

프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광장치의 기판 온도 제어 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법 Download PDF

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켄지 마츠모토
카츠아키 마츠야마
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Abstract

프록시미티 노광 장치에 있어서, 기판의 온도제어를 효과적으로 수행한다. 본체 하우스(30) 내에서, 기판(1)을 척(10)으로 지지하고, 마스크(2)를 마스크 홀더(20)로 지지하며, 스테이지로 척(10)을 이동한다. 본체 하우스(30) 내로 가로 방향으로 온도 조절된 청정한 공기를 공급하며, 척(10)의 하방에 마련된 흡기구(41)를 척(10)과 함께 이동시키면서, 흡기구(41)로부터 본체 하우스(30) 내의 공기를 흡입하여 본체 하우스(30) 밖으로 배기한다. 가로 방향으로 흐르는 공기가, 기판(1)의 표면을 타고 척(10)의 하방에 마련된 흡기구(41)로 돌아 들어가, 마스크(2)가 기판(1)의 상방에 기판과 근접하게 배치되어도, 기판(1)의 표면으로 온도 조절된 청정한 공기가 공급된다.

Description

프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광장치의 기판 온도 제어 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법{PROXIMITY EXPOSURE APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING A SUBSTRATE TEMPERATURE IN THE PORXIMITY EXPOSURE APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING A DISPLAY PANEL SUBSTRATE}
본 발명은, 액정 디스플레이 장치 등의 표시용 패널 기판의 제조에 있어서, 프록시미티 방식을 이용하여 기판의 노광을 실시하는 프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법 및 이들을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
표시용 패널로 이용되는 액정 디스플레이 장치의 TFT(Thin Film Transistor) 기판이나 컬러 필터 기판, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판, 유기EL(Electroluminescence) 표시 패털용 기판 등의 제조는, 노광 장치를 이용하여 포토리소그래피 기술에 의해 기판 상에 패턴을 형성하여 수행된다. 노광 장치로서는, 렌즈 또는 거울을 이용하여 마스크의 패턴을 기판 상에 투영하는 프로젝션 방식과, 마스크와 기판 사이에 미세한 간격(프록시미티 갭(gap))을 설치하여 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티 방식이 있다. 프록시미티 방식은, 프로젝션 방식에 비해 패턴 해상 성능은 떨어지나, 조사 광학계의 구성이 간단하면서, 처리 능력이 뛰어나 양산용으로 적합하다.
프로젝션 방식의 투영 노광 장치에서는, 투영 광학계를 구성하는 광학 부품의 광학 특성이 주위의 온도에 의해 변화하기 때문에, 노광 장치 내의 온도가 일정하도록 제어할 필요가 있다. 특허 문헌 1에는, 노광 장치 내에 온도 제어된 공기를 내보내는 복수의 덕트를 구비하고, 복수의 덕트 취출구를 노광 장치 내의 다른 위치에 각각 배치하여, 노광 장치 내의 온도를 제어하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌1]일본특허공개2006-147778호 공보
프록시미티 노광 장치는, 투영 노광 장치와 같은 투영 광학계를 구비하고 있지 않으며, 투영 광학계의 광학 부품의 광학 특성이 온도 변화에 의해 영향을 받는다는 문제점은 없다. 한편, 프록시미티 노광 장치에서는, 마스크와 기판을 일대일로 마주 보도록 하여 기판의 노광을 수행하기 때문에, 노광광의 조사에 의해 기판의 온도가 상승하면, 기판이 열 팽창하여, 패턴의 노광이 정밀하게 수행되지 않는다. 그로 인해, 프록시미티 노광 장치에서는, 노광 장치 내에서의 기판의 온도 관리가 중요해진다.
종래의 프록시미티 노광 장치에서는, 척에 온도 조절 기구를 설치함과 함께 노광 장치 내에 위에서 아래로 흐르는 공기의 다운 플로우를 형성하여, 기판의 온도 제어를 수행하였다. 그러나 프록시미티 노광 장치에서는, 노광 시에 마스크가 기판의 상방에 기판과 근접하게 배치되기 때문에, 공기의 다운 플로우가 마스크에 차단되어 기판에 닿지 않아 기판의 온도 제어를 충분히 수행할 수 없었다.
본 발명의 과제는, 프록시미티 노광 장치에 있어서, 기판의 온도 제어를 효과적으로 수행하는 것이다. 또한 본 발명의 과제는, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조하는 것이다.
본 발명의 프록시미티 노광 장치는, 마스크와 기판 사이에 미세한 갭(gap)을 설치하여, 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티 노광 장치에 있어서, 상기 기판을 지지하는 척과, 상기 마스크를 지지하는 마스크 홀더와, 상기 척을 이동시키는 스테이지와, 상기 척, 상기 마스크 홀더 및 상기 스테이지를 수용하는 본체 하우스와, 상기 본체 하우스 내의 상기 스테이지에 대해 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급하는 공기 공급 수단과, 상기 척의 하방에 상기 척과 함께 이동하는 흡기구를 가지며, 상기 흡기구로부터 상기 본체 하우스 내의 공기를 흡입하여 상기 본체 하우스 밖으로 배출하는 배기 수단을 구비한다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법은, 마스크와 기판 사이에 미세한 갭을 설치하여, 상기 마스크의 패턴을 상기 기판으로 전사하는 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법으로서, 본체 하우스 내에서, 상기 기판을 척으로 지지하고, 상기 마스크를 마스크 홀더로 지지하며, 스테이지로 상기 척을 이동하고, 상기 본체 하우스 내의 상기 스테이지에 대해 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급하며, 상기 척의 하방에 설치된 흡기구를 상기 척과 함께 이동시키면서, 상기 흡기구로부터 상기 본체 하우스 내의 공기를 흡입하여 상기 본체 하우스 밖으로 배기한다.
상기 본체 하우스 내에서 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급하기 때문에, 상기 본체 하우스 내에서 가로 방향으로 흐르는 공기의 사이드 플로우가 형성된다. 그리고 상기 척의 하방에 설치된 흡기구로부터 상기 본체 하우스 내의 공기를 흡입하여 본체 하우스 밖으로 배기하기 때문에, 가로 방향으로 흐르는 공기가, 상기 기판의 표면을 타고 상기 척의 하방에 설치된 흡기구로 돌아 들어가, 상기 마스크가 상기 기판의 상방에 기판과 근접하게 배치되어도, 상기 기판의 표면에 온도 조절된 청정한 공기가 공급된다. 게다가, 상기 척의 하방에 설치된 흡기구를 상기 척과 함께 이동시키기 때문에, 항상 상기 기판의 표면에 온도 조절된 청정한 공기가 공급된다. 따라서 상기 기판의 온도 제어가 효과적으로 실행된다.
나아가, 본 발명의 프록시미티 노광 장치는, 상기 스테이지가 제1 스테이지와, 제1 스테이지에 탑재되어 상기 제1 스테이지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 제2 스테이지를 가지며, 상기 배기 수단이, 상기 제1 스테이지에 설치되며, 상기 제2 스테이지의 이동 범위에 걸쳐 상기 흡기구를 갖는 제1 배기 커버와, 상기 제1 배기 커버 내의 공기를 배출하는 팬과, 상기 팬에 의해 배출된 공기를 상기 본체 하우스 밖으로 배기하는 제2 배기 커버를 갖는다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법은, 상기 스테이지를, 제1 스테이지와, 제1 스테이지에 탑재되어 상기 제1 스테이지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 제2 스테이지로 구성되며, 상기 제1 스테이지에, 상기 제2 스테이지의 이동 범위에 걸쳐 상기 흡기구를 갖는 제1 배기 커버를 설치하고, 상기 제1 배기 커버 내의 공기를 팬으로 배출하며, 배출된 공기를 상기 제2 배기 커버로 상기 본체 하우스 밖으로 배기한다.
상기 제1 스테이지에, 상기 제2 스테이지의 이동 범위에 걸쳐 상기 흡기구를 갖는 제1 배기 커버를 설치하기 때문에, 상기 흡기구가, 상기 제1 스테이지에 의해 상기 척과 함께 이동된다. 그리고 상기 제1 배기 커버 내의 공기를 상기 팬으로 배출하고, 배출된 공기를 상기 제2 배기 커버로 상기 본체 하우스 밖으로 배기하기 때문에, 상기 제1 배기 커버, 상기 팬 및 상기 제2 배기 커버를 이용한 간단한 구성으로, 상기 흡기구로부터 흡입한 공기가 상기 본체 하우스 밖으로 배기된다.
나아가, 본 발명의 프록시미티 노광 장치는, 상기 제1 배기 커버가, 내부에 상기 제2 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하고, 상기 제2 배기 커버가, 내부에 상기 제1 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납한다. 또한 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법은, 상기 제1 배기 커버 내에, 상기 제2 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하고, 상기 제2 배기 커버 내에, 상기 제1 스테이지에 연결된 케이블 및 배관을 수납하는 것이다. 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지에는, 스테이지의 구동 장치, 공기압 회로, 척의 온도 조절 기구 등에, 전력, 압축 공기, 온도 조절용 물 등을 공급하는 케이블 및 배관이 접속되고, 이들 케이블 및 배관이 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지와 함께 이동할 때, 진애(塵埃)가 발생한다. 이들 케이블 및 배관을 상기 제1 배관 커버 내 또는 상기 제2 배관 커버 내에 수납하기 때문에 케이블 및 배관의 이동에 의해 발생하는 진애가 상기 본체 하우스 내로 퍼지는 일 없이, 상기 본체 하우스 밖으로 공기와 함께 배출된다.
본 발명의 표시용 패널 기판의 제조 방법은, 상기 프록시미티 노광 장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하거나 혹은 상기 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법을 이용하여 기판의 온도를 제어하면서, 기판의 노광을 수행하는 것이다. 기판의 온도 제어가 효과적으로 시행되기 때문에 패턴의 노광이 정밀하게 수행되며, 고품질의 표시용 패널 기판이 제조된다.
본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미니티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법에 의하면, 본체 하우스 내에서, 척으로 기판을 지지하고, 마스크를 마스크 홀더로 지지하며, 스테이지로 척을 이동하고, 상기 본체 하우스 내에서 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급하며, 상기 척의 하방에 설치된 흡기구를 상기 척과 함께 이동시키면서, 상기 흡기구로부터 상기 본체 하우스 내의 공기를 흡입하여 상기 본체 하우스 밖으로 배기함으로써, 기판의 온도 제어를 효과적으로 실행할 수 있다.
나아가, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법에 의하면, 스테이지를, 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 제1 스테이지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 제2 스테이지로 구성되며, 상기 제1 스테이지로, 상기 제2 스테이지의 이동 범위에 걸쳐서 흡기구를 갖는 제1 배기 커버를 설치하고, 상기 제1 배기 커버 내의 공기를 팬으로 배출하고, 배출된 공기를 제2 배기 커버에 의해 상기 본체 하우스 밖으로 배기함으로써, 구성은 간단하며, 상기 흡기구를 척과 함께 이동할 수 있고, 또한 상기 흡기구로부터 흡입한 공기를 상기 본체 하우스 밖으로 배기할 수 있다.
나아가, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법에 의하면, 상기 제1 배기 커버 내에, 상기 제2 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하고, 상기 제2 배기 커버 내에, 상기 제1 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납함으로써, 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지에 접속된 케이블 및 배관의 이동으로 발생하는 진애를, 상기 본체 하우스 내로 퍼지게 하는 일 없이, 상기 본체 하우스 밖으로 공기와 함께 배출할 수 있다.
본 발명의 표시용 패널 기판의 제조 방법에 의하면, 기판의 온도 제어를 효과적으로 실행할 수 있기 때문에, 패턴의 노광을 정밀하게 수행하여, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 프록시미티 노광 장치의 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 프록시미티 노광 장치의 측면도이다.
도 3은 한쪽 척을 노광 위치로 이동시킨 상태를 나타내는 측면도이다.
도 4는 X 스테이지에 설치된 배기 커버의 사시도이다.
도 5는 베이스에 설치된 배기 커버의 사시도이다.
도 6은 액정 디스플레이 장치의 TFT 기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 7은 액정 디스플레이 장치의 컬러 필터 기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 프록시미티 노광 장치의 상면도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 프록시미티 노광 장치의 측면도이다. 본 실시 형태는, 기판을 지지하는 척을 두 개 구비한 프록시미티 노광 장치의 예를 나타내고 있으나, 척의 수는 두 개로 한정되는 것이 아니며, 하나 또는 세 개 이상일 수 있다. 상기 프록시미티 노광 장치는, 베이스(3), X가이드(4), X스테이지(5), Y가이드(6), Y스테이지(7), θ스테이지(8), 척 지지대(9), 척(10), 마스크 홀더(20), 홀더 프레임(21), 받침대(22), 본체 하우스(30), 측벽(31), 필터가 부착된 취출구(32), 배기 커버(40, 50), 배기 덕트(55), 항온 송풍기(60) 및 송풍 덕트(61)를 포함하여 구성된다. 상기 프록시미티 노광 장치는, 이들 외에, 기판(1)을 척(10)으로 반입하고, 또한 기판(1)을 척(10)으로부터 반출하는 기판 반송 로봇, 노광광을 조사하는 조사 광학계 등을 구비하고 있다.
또한, 이하에서 설명하는 실시 형태에 있어서의 XY방향은 예시이며, X방향과 Y방향을 서로 바뀔 수 있다.
도 1 및 도 2에 있어서, 각 척(10)은, 기판(1)의 로드 및 언로드를 실시하는 각각의 로드/언로드 위치에 있다. 각각의 로드/언로드 위치에 있어서, 도시되지 않은 기판 반송 로봇에 의해, 기판(1)이 척(10)으로 반입되며, 또한 기판(1)이 척(10)으로부터 반출된다. 척(10)으로의 기판(1)의 로드 및 척(10)으로부터의 기판(1)의 언로드는, 척(10)에 설치된 복수의 밀핀(Ejector pin)을 이용하여 실시된다. 상기 밀핀은, 척(10) 내부에 수납되어 있으며, 척(10)의 내부로부터 상승되어, 기판(1)을 척(10)으로 로드할 때, 기판 반송 로봇으로부터 기판(1)을 받고, 기판(1)을 척(10)으로부터 언로드할 때, 기판 반송 로봇으로 기판(1)을 건네준다.
각 척(10)의 내부에는, 예를 들면 온도 조절용 물을 통과시키는 파이프 등으로 구성된 온도 조절 기구가 설치되어 있으며, 기판(1)에서 척(10)으로 열이 전달됨으로써, 기판(1)의 온도 조절이 실시된다.
도 3은 한쪽 척을 노광 위치로 이동시킨 상태를 나타내는 측면도이다. 기판(1)의 노광을 수행하는 노광 위치의 상공에는, 마스크(2)를 지지하는 마스크 홀더(20)가 배치되어 있다. 마스크 홀더(20)는, 홀더 프레임(21)에 부착되어 있고, 홀더 프레임(21)은 받침대(22)에 의해 노광 위치의 상공에 지지되어 있다. 마스크 홀더(20)에는, 노광광이 통과하는 개구가 설치되어 있으며, 마스크 홀더(20)는, 상기 개구의 주위에 설치된 도시하지 않은 흡착홈으로, 마스크(2) 주변부를 진공 흡착하여 지지한다. 마스크 홀더(20)에 지지된 마스크(2)의 상공에는, 도시하지 않은 조사 광학계가 배치되어 있다. 노광 시, 상기 조사 광학계로부터의 노광광이 마스크(2)를 투과하여 기판(1)으로 조사됨으로써, 마스크(2)의 패턴이 기판(1)의 표면에 전사되고, 기판(1) 상에 패턴이 형성된다.
도 2 및 도 3에 있어서, 각 척(10)은, 척 지지대(9)를 개재하여 θ스테이지(8)에 탑재되어 있으며, θ스테이지(8) 아래에는 Y스테이지(7) 및 X스테이지(5)가 마련되어 있다. X스테이지(5)는, 베이스(3)에 마련된 X가이드(4)에 탑재되며, X가이드(4)를 따라 X방향(도 2 및 도 3의 도면 가로 방향)으로 이동한다. Y스테이지(7)는, X스테이지(5)에 마련된 Y가이드(6)에 탑재되며, Y가이드(6)를 따라 Y방향(도 2 및 도 3의 도면 안길이 방향)으로 이동한다. X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)는, 볼나사 및 모터 또는 리니어 모터 등의 도시하지 않은 구동 장치에 의해 구동된다. θ스테이지(8)는, Y스테이지(7)에 탑재되며, θ방향으로 회전한다. 척 지지대(9)는, θ스테이지(8)에 탑재되며, 척(10)을 복수 개소에서 지지한다.
X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 각 척(10)은 각각의 로드/언로드 위치와 노광 위치 사이를 이동한다. 각각의 로드/언로드 위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동 및 θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 프리얼라인먼트가 실시된다. 노광 위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 XY방향으로의 스텝 이동이 행하여진다. 그리고 X스테이지(5)의 X방향으로의 이동, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동 및 θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해, 기판(1)의 얼라인먼트가 행하여진다. 또한, 도시하지 않은 Z-틸트 기구에 의해 마스크 홀더(20)를 Z방향(도 3의 도면 상하 방향)으로 이동 및 틸트함으로써, 마스크(2)와 기판(1)과의 갭 맞춤이 실시된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 마스크 홀더(20)를 Z방향으로 이동 및 틸트함으로써, 마스크(2)와 기판(1)과의 갭 맞춤이 실시되고 있으나, 척 지지대(9)에 Z-틸트 기구를 마련하여, 척(10)을 Z방향으로 이동 및 틸트함으로써, 마스크(2)와 기판(1)과의 갭 맞춤을 실시할 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 프록시미티 노광장치의 기판 온도 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 3에 있어서, 베이스(3)의 외측에는, 베이스(3), X가이드(4), X스테이지(5), Y가이드(6), Y스테이지(7), θ스테이지(8), 척 지지대(9), 척(10), 마스크 홀더(20), 홀더 프레임(21) 및 받침대(22)를 수용하는 본체 하우스(30)가 마련되어 있다. 본체 하우스(30)의 천정에는, 도시하지 않은 조사 광학계로부터의 노광광이 투과되는 창이 마련되어 있다. 본체 하우스(30)의 측벽(31)에는 필터가 부착된 취출구(32)가 마련되어 있으며, 필터가 부착된 취출구(32)는, 본체 하우스(30) 내로 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급한다. 필터가 부착된 취출구(32)로부터 공급된 공기에 의해, 도 2 및 도 3에 화살표로 표시한 것과 같이, 본체 하우스(30) 내에서 가로 방향을 따라 흐르는 공기의 사이드 플로우가 형성된다.
도 1 내지 도 3에 있어서, X스테이지(5)의 Y방향으로 연장되는 두 개의 측면에는, Y스테이지(7)의 이동 범위에 걸쳐서, 배기 커버(40)가 각각 마련되어 있다. 또한, 베이스(3)의 X방향으로 연장되는 두 개의 측면에는, 스테이지(5)의 이동 범위에 걸쳐서, 배기 커버(50)가 각각 마련되어 있다.
도 4는, X스테이지에 마련된 배기 커버의 사시도이다. 각 배기 커버(40)는, 내부가 공동으로 되어 있으며, 두 개의 배기 커버가 서로 마주보는 측면에는, Y스테이지(7)의 이동 범위에 걸쳐서, 흡기구(41)가 각각 마련되어 있다. 각 배기 커버(40)의 양단에는, 필터가 부착된 팬(42)이 각각 설치되어 있다. 필터가 부착된 각 팬(42)의 작동으로, 도 4에서 화살표로 나타내는 것처럼, 본체 하우스(30) 내의 공기가, 각 흡기구(41)로부터 각 배기 커버(40) 내로 흡입되어, 필터가 부착된 각 팬(42)으로부터 배출된다.
도 5는 베이스에 설치된 배기 커버의 사시도이다. 각 배기 커버(50)는, 내부가 공동으로 되어 있으며, 두 개의 배기 커버(50)가 서로 마주보는 측면에는, X스테이지(5)의 이동 범위에 걸쳐서, 흡기구(51)가 각각 마련되어 있다. 또한, 각 배기 커버(50)의 흡기구(51)가 마련된 측면과 반대측의 측면에는, 복수의 배기 덕트(55)가 각각 마련되어 있다. 도 5에서 화살표로 나타내는 것처럼, 도 4의 필터가 부착된 각 팬(42)에서 배출된 공기는, 각 흡기구(51)로부터 각 배기 커버(50) 내로 흡입되어, 복수의 배기 덕트(55)에서 본체 하우스(30) 밖으로 배출된다.
본체 하우스(30) 내로 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급하기 때문에, 본체 하우스(30) 내에 가로 방향으로 흐르는 공기의 사이드 플로우가 형성된다. 그리고 척(10)의 하방에 마련된 흡기구(41)로부터 본체 하우스(30) 내의 공기를 흡입하여 본체 하우스(30) 밖으로 배기하기 때문에, 도 2 및 도 3에서 화살표로 나타내는 것처럼, 가로 방향으로 흐르는 공기가, 기판(1)의 표면을 타고, 척(10)의 하방에 마련된 흡기구(41)로 돌아 들어가, 도 3에서 나타내듯이, 마스크(2)가 기판(1)의 상방에 기판과 근접하게 배치되어도, 기판(1)의 표면으로 온도 조절된 청정한 공기가 공급된다. 게다가, 척(10)의 하방에 설치된 흡기구(41)를 척(10)과 함께 이동시키기 때문에, 항상 기판(1)의 표면으로 온도 조절된 청정한 공기가 공급된다. 따라서 기판(1)의 온도 제어가 효과적으로 실행된다.
또한, X스테이지(5)에, Y스테이지(7)의 이동 범위에 걸쳐서 흡기구(41)를 갖는 배기 커버(40)를 마련하기 때문에, 흡기구(41)가 X스테이지(5)에 의해 척(10)과 함께 이동된다. 그리고 배기 커버(40) 내의 공기를 필터가 부착된 팬(42)에 의해 배출하고, 배출된 공기를 배기 커버(50)로 본체 하우스(30) 밖으로 배출하므로, 배기 커버(40), 필터가 부착된 팬(42) 및 배기 커버(50)를 이용한 간단한 구성으로, 흡기구(41)로부터 흡입한 공기가 본체 하우스(30) 밖으로 배기된다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 배기 덕트(55)는, 본체 하우스(30) 밖에 마련된 항온 송풍기(60)에 접속되어 있다. 항온 송풍기(60)는, 배기 덕트(55)로부터 배출된 공기의 온도를 조절하고, 온도 조절된 공기를, 송풍 덕트(61)를 개재하여, 본체 하우스(30)의 측벽(31)에 마련된 필터가 부착된 취출구(32)로 공급한다.
도 4 및 도 5에 있어서, 배기 커버(40, 50) 내에는, 케이블 베어(43, 53)가 각각 설치되어 있으며, 케이블 베어(43, 53) 내에는, 스테이지의 구동 장치, 공기압 회로, 척(10)의 온도 조절 기구 등에 전력, 압축 공기, 온도 조절용 물 등을 공급하는 케이블 및 배관이 각각 수납되어 있다. 도 4에 있어서, 케이블 베어(43)의 일단은, Y스테이지(7)에 접속되어 있으며, Y스테이지(7)에 마련된 베어 받침(44)에 의해 지지되어, Y스테이지(7)와 함께 이동한다. 또한 도 5에 있어서, 케이블 베어(53)의 일단은, X스테이지(5)에 접속되어 있으며, X스테이지(5)에 마련된 베어 받침(54)에 의해 지지되어, X스테이지(5)와 함께 이동한다. Y스테이지(7)에 연결된 케이블 및 배관을 배기 커버(40) 내에 수납하고, X스테이지(5)에 연결된 케이블 및 배관을 배기 커버(50) 내에 수납하기 때문에, 케이블 및 배관의 이동에 의해 발생하는 진애가 본체 하우스(30) 내로 퍼지는 일 없이, 본체 하우스(30) 밖으로 공기와 함께 배출된다.
이상, 설명한 실시 형태에 의하면, 본체 하우스(30) 내에서 기판(1)을 척(10)으로 지지하고, 마스크(2)를 마스크 홀더(20)로 지지하며, 척(10)을 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)에 의해 이동하고, 본체 하우스(30) 내로 가로 방향을 따라 온도 조절된 청정한 공기를 공급하고, 척(10)의 하방에 마련된 흡기구(41)를 척(10)과 함께 이동시키면서, 흡기구(41)로부터 본체 하우스(30) 내의 공기를 흡입하여 본체 하우스(30) 밖으로 배기함으로써, 기판(1)의 온도 제어를 효과적으로 실시할 수 있다.
게다가, X스테이지(5)에, Y스테이지(7)의 이동 범위에 걸쳐서 흡기구(41)를 갖는 배기 커버(40)를 마련하고, 배기 커버(40) 내의 공기를 필터가 부착된 팬(42)에 의해 배출하며, 배출된 공기를 배기 커버(50)에 의해 본체 하우스(30) 밖으로 배기함으로써, 간단한 구성으로, 흡기구(41)를 척(10)과 함께 이동시킬 수 있으며, 또한 흡기구(41)로부터 흡입한 공기를 본체 하우스(30) 밖으로 배기할 수 있다.
게다가, 배기 커버(40) 내에, Y스테이지(7)에 접속된 케이블 및 배관을 수납하고, 배기 커버(50) 내에, X스테이지(5)에 접속된 케이블 및 배관을 수납함으로써, X스테이지(5) 또는 Y스테이지(7)에 접속된 케이블 및 배관의 이동에 의해 발생되는 진애를, 본체 하우스(30) 내로 퍼지게 하는 일 없이, 본체 하우스(30) 밖으로 공기와 함께 배출할 수 있다.
본 발명의 프록시미티 노광 장치를 이용하여 기판의 노광를 수행하거나, 혹은 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법을 이용하여 기판의 온도를 제어하면서, 기판의 노광을 수행함으로써, 기판의 온도 제어를 효과적으로 수행할 수 있기 때문에, 패턴의 노광을 정밀하게 수행하여, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조할 수 있다.
예를 들면, 도 6은 액정 디스플레이 장치의 TFT 기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 순서도이다. 박막 형성 공정(단계 101)에서는, 스퍼터법이나 플라즈마 화학 기상 성장(CVD)법 등에 의해, 기판 상에 액정 구동용 투명 전극이 되는 도전체막이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스트 도포 공정(단계 102)에서는, 롤 도포법 등에 의해 감광 수지 재료(포토레지스트)를 도포하여, 박막 형성 공정(단계 101)에서 형성된 박막 위에 포토 레지스트막을 형성한다. 노광 공정(단계 103)에서는, 프록시미티 노광 장치나 투영 노광 장치 등을 이용하여, 마스크의 패턴을 포토 레지스트막에 전사한다. 현상 공정(단계 104)에서는, 샤워 현상법 등으로 현상액을 포토레지스트막 위에 공급하여, 상기 포토레지스트막의 불필요한 부분을 제거한다. 에칭 공정(단계 105)에서는, 습식 에칭으로, 박막 형성 공정(단계 101)에서 형성된 박막 중, 상기 포토레지스트막으로 마스크되어 있지 않은 부분을 제거한다. 박리 공정(단계 106)에서는, 에칭 공정(단계 105)에서의 마스크 역할을 끝낸 포토레지스트막을 박리액으로 박리한다. 이들 각 공정 전 또는 후에는, 필요에 따라 기판의 세정/건조 공정이 실시된다. 이 공정들을 수차례 반복해서, 상기 기판 상에 TFT 어레이가 형성된다.
또한, 도 7은 액정 디스플레이 장치의 컬러 필터 기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 순서도이다. 블랙 매트릭스 형성 공정(단계 201)에서는, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 처리에 의해, 기판 상에 블랙 매트릭스가 형성된다. 착색 패턴 형성 공정(단계 202)에서는, 염색법, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 등으로, 상기 기판 상에 착색 패턴을 형성한다. 이 공정을, R, G, B의 착색 패턴에 대해서 반복한다. 보호막 형성 공정(단계 203)에서는 상기 착색 패턴 위에 보호막을 형성하고, 투명 전극막 형성 공정(단계 204)에서는, 상기 보호막 위에 투명 전극막을 형성한다. 이들 각 공정 전, 도중 또는 후에는, 필요에 따라 기판의 세정/건조 공정이 실시된다.
도 6에서 나타낸 TFT 기판의 제조 공정에서는, 노광 공정(단계 103)에 있어서, 도 7에서 나타낸 컬러 필터 기판의 제조 공정에서는, 블랙 매트릭스 형성 공정(단계 201) 및 착색 패턴 형성 공정(단계 202)의 노광 처리에 있어서, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 또는 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법을 적용할 수 있다.
1 기판 2 마스크
3 베이스 4 X가이드
5 X스테이지 6 Y가이드
7 Y스테이지 8 θ스테이지
9 척 지지대 10 척
20 마스크 홀더 21 홀더 프레임
22 받침대 30 본체 하우스
31 측벽 32 필터 부착 취출구
40, 50 배기 커버 41, 51 흡기구
42 필터 부착 팬 43, 53 케이블 베어
44, 54 베어 받침 55 배기 덕트
60 항온 송풍기 61 송풍 덕트

Claims (8)

  1. 마스크와 기판 사이에 갭(gap)을 설치하여, 상기 마스크의 패턴을 상기 기판으로 전사하는 프록시미티 노광 장치에 있어서,
    상기 기판을 지지하는 척;
    상기 마스크를 지지하는 마스크 홀더;
    상기 척을 이동시키는 스테이지;
    상기 척, 상기 마스크 홀더 및 상기 스테이지를 수용하는 본체 하우스;
    상기 본체 하우스 내의 상기 스테이지에 대해 가로 방향을 따라 온도 조절된 공기를 공급하는 공기 공급 수단; 및
    상기 척의 하방에 상기 척과 함께 이동하는 흡기구를 가지며, 상기 흡기구로부터 상기 본체 하우스 내의 공기를 흡입하여 상기 본체 하우스 밖으로 배출하는 배기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이지는, 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 상기 제1 스테이지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 제2 스테이지를 가지며,
    상기 배기 수단은, 상기 제1 스테이지에 설치되며, 상기 제2 스테이지의 이동 범위에 걸쳐 상기 흡기구를 갖는 제1 배기 커버와, 상기 제1 배기 커버 내의 공기를 배출하는 팬과, 상기 팬에 의해 배출된 공기를 상기 본체 하우스 밖으로 배기하는 제2 배기 커버를 갖는 것을 특징을 하는 프록시미티 노광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 배기 커버는, 내부에 상기 제2 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하고,
    상기 제2 배기 커버는, 내부에 상기 제1 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하는 것을 특징을 하는 프록시미티 노광 장치.
  4. 마스크와 기판 사이의 갭을 설치하여, 상기 마스크의 패턴을 상기 기판으로 전사하는 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법에 있어서,
    본체 하우스 내에서,
    상기 기판을 척으로 지지하고,
    상기 마스크를 마스크 홀더로 지지하며,
    스테이지에 의해 상기 척을 이동하고,
    상기 본체 하우스 내의 상기 스테이지에 대해 가로 방향을 따라 온도 조절된 공기를 공급하며,
    상기 척의 하방에 설치한 흡기구를 상기 척과 함께 이동시키면서,
    상기 흡기구로부터 상기 본체 하우스 내의 공기를 흡입하여 상기 본체 하우스 밖으로 배기하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스테이지를, 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 상기 제1 스테이지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 제2 스테이지로 구성하며,
    상기 제1 스테이지에, 상기 제2 스테이지의 이동 범위에 걸쳐 상기 흡기구를 갖는 제1 배기 커버를 설치하고,
    상기 제1 배기 커버 내의 공기를 팬으로 배출하며,
    배출된 공기를 상기 제2 배기 커버에 의해 상기 본체 하우스 밖으로 배기하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 배기 커버 내에, 상기 제2 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하고,
    상기 제2 배기 커버 내에, 상기 제1 스테이지에 접속된 케이블 및 배관을 수납하는 것을 특징을 하는 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 프록시미티 노광 장치를 이용하여 상기 기판의 노광을 실시하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널 기판의 제조 방법.
  8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 프록시미티 노광 장치의 기판 온도 제어 방법을 이용하여 상기 기판의 온도를 제어하면서, 상기 기판의 노광을 실시하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널 기판의 제조 방법.
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