KR101256670B1 - 노광 장치 - Google Patents

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Abstract

노광장치가 개시되어 있다. 노광장치는 광을 발생하는 광원, 광의 진행 경로 상에 배치되며 포토레지스트 필름이 배치된 기판을 지지하는 몸체, 광원 및 몸체의 사이에 개재되며 기판의 일부를 가려 기판의 일부로 광이 주사되는 것을 방지하는 마스크 조리개, 마스크 조리개 몸체 사이에 개재되는 마스크를 고정하기 위한 적어도 2 개의 마스크 홀더들 및 마스크 홀더들 중 적어도 하나에 설치되어 마스크 홀더들의 사이 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함한다.

Description

노광 장치{LIGHT EXPOSING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 노광 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 간격 조절 유닛을 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 광원 20: 몸체
30: 마스크 조리개 40: 마스크 홀더
50: 간격 조절 유닛 100: 노광 장치
본 발명은 노광 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 서로 다른 치수를 갖는 마스크들을 자유롭게 장착하는 것이 가능한 노광 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 집적 회로(IC) 또는 고집적 회로(LSI) 등과 같은 반도체 장치를 제조하기 위해서는 작업 대상물(work peace)의 표면에 감광물질을 포함하는 포토 레지스트를 도포하고, 작업 대상물의 상부에 마스크를 배치한 후 마스크의 상부면으로부터 작업 대상물을 향해 광을 조사하여 마스크에 형성된 패턴을 작업 대상물 에 등배 또는 축소하여 전사하는 노광 공정이 수행된다.
이와 같은 노광 공정은 투영렌즈를 사용하여 마스크 패턴을 작업 대상물 상에 그대로 투영하는 투영노광장치, 마스크와 작업 대상물을 접근시켜 마스크에 형성된 패턴을 작업 대상물에 전사하는 프록시미티(proximity) 노광장치 및 마스크와 작업 대상물을 밀착시켜서 마스크의 패턴을 작업 대상물 상에 전사하는 콘택트 노광장치를 사용할 수 있다.
이들 중 프록시미티 노광장치는 작업 대상물의 상부에 마스크를 진공압으로 고정한 후 마스크의 상부에서 작업 대상물을 향해 광을 제공하여 마스크의 패턴을 작업 대상물로 전사한다.
그러나, 종래 프록시미티 노광장치를 이용하여 액정표시패널을 형성하기 위해 한 변의 길이가 2,000mm가 넘는 대형 기판에 노광을 수행하기 위해서는 프록시미티 노광장치의 마스크 역시 대형 기판과 유사한 치수를 갖게 된다.
그러나, 종래 프록시미티 노광장치를 이용하여 대형 기판의 일부 작은 면적을 노광할 때에도 대형 마스크를 사용해야 하기 때문에 마스크 제조 및 유지에 큰 비용이 소요되며, 대형 마스크를 사용함에 따라 마스크의 휨 등이 발생 될 수 있고, 마스크를 교체하기 어려운 등 다양한 문제점을 갖는다. 즉, 종래 프록시미티 노광장치는 여러 가지 치수를 갖는 마스크를 장착하기 어려운 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 서로 다른 치수를 갖는 마스크를 자유롭게 장착할 수 있는 노광 장치를 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 노광 장치는 광을 발생하는 광원, 광의 진행 경로 상에 배치되며 포토레지스트 필름이 배치된 기판을 지지하는 몸체, 광원 및 몸체의 사이에 개재되며 기판의 일부를 가려 기판의 일부로 광이 주사되는 것을 방지하는 마스크 조리개, 마스크 조리개 몸체 사이에 개재되는 마스크를 고정하기 위한 적어도 2 개의 마스크 홀더들 및 마스크 홀더들 중 적어도 하나에 설치되어 마스크 홀더들의 사이 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 노광 장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 광원, 몸체, 마스크 조리개, 마스크 홀더, 간격 조절 유닛 및 기타 구조물들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 광원, 몸체, 마스크 조리개, 마스크 홀더, 간격 조절 유닛 및 기타 구조물들이 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 광원, 몸체, 마스크 조리개, 마스크 홀더, 간격 조절 유닛 및 기타 구조물들이 직접 광원, 몸체, 마스크 조리개, 마스크 홀더, 간격 조절 유닛 및 기타 구조물들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 광원, 몸체, 마스크 조리개, 마스크 홀더, 간격 조절 유닛 및 기타 구조물들이 추가로 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 노광 장치를 개념적으로 도시한 단면도이 다.
도 1을 참조하면, 노광 장치(100)는 광원(10), 몸체(20), 마스크 조리개(30), 마스크 홀더(40) 및 간격 조절 유닛(50)을 포함한다.
본 실시예에서, 광원(10)은 몸체(20)상에 배치된 기판(1)으로 광을 제공하는 램프일 수 있다. 이때, 광원(10)에서 조사된 광이 조사되는 기판(1)은 포토레지스트 필름이 배치된 유리 기판일 수 있다.
구체적으로 기판(1)은 액정표시장치에서 영상을 표시하기 위해 액정표시패널을 이루는 컬러필터 기판 또는 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 본 실시예에서 광원(10)은 노광 장치(100)의 비교적 상부에 배치된다.
몸체(20)는 포토레지스트 필름이 배치된 기판(1)을 지지하는 역할을 하며, 본 실시예에서 몸체(20)는 광원(10)과 마주보도록 배치된다. 포토레지스트 필름이형성된 기판(1)을 지지하는 몸체(20)는 기판(1)이 상술된 마스크(31)와 상호 평행하도록 기판(1)의 레벨을 조절하는 레벨 조절 장치(23)를 포함한다. 레벨 조절 장치(23)는 몸체(20)에 부착된 레벨 게이지(25)에 의하여 발생된 레벨 신호에 응답하여 몸체(20)의 레벨을 정밀하게 조절한다.
본 실시예에서, 몸체(20) 상에 배치된 기판(1)은 대기압보다 낮은 진공압에 의하여 몸체(20) 상에 고정될 수 있다.
마스크 조리개(30)는 광원(10) 및 광원(10)과 마주보는 몸체(20)의 사이에 개재된다. 본 실시예에서, 마스크 조리개(30)는 몸체(20) 상에 고정된 기판(1)을 향하는 광의 일부를 차단한다. 즉, 마스크 조리개(30)는 기판(1) 중 광에 노광 되 어서는 안 되는 부분을 차단한다. 본 실시예에서, 마스크 조리개(30)는 제1 마스크 조리개(32) 및 제2 마스크 조리개(34)를 포함한다. 제1 마스크 조리개(32)는 제1 조리개 이송 유닛(33)을 포함하고, 제2 마스크 조리개(34)는 제2 조리개 이송 유닛(35)을 포함한다.
제1 마스크 조리개(32) 및 제2 마스크 조리개(34)는 기판(1)의 일부를 가리고, 제1 및 제2 조리개 이송 유닛(33, 35)들은 제1 및 제2 마스크 조리개(32, 34)들 사이의 간격을 넓히거나 좁힌다. 즉, 제1 및 제2 조리개 이송 유닛(33, 35)들은 제1 및 제2 마스크 조리개(32, 34)들 사이의 간격을 넓히거나 좁혀 광에 노출 또는 광이 차단된 기판(1)의 면적을 조절한다.
마스크 홀더(40)는 마스크 조리개(30) 및 몸체(20)의 사이에 개재된다. 구체적으로, 마스크 홀더(40)는 마스크 조리개(30)의 하부에 배치된다. 본 실시예에 의한 마스크 홀더(40)는 몸체(20)상에 배치된 기판(1)과 마주보는 마스크(31)를 고정하는 역할을 한다.
본 실시예에서 마스크(31)는 플레이트 형상을 갖는다. 예를 들어, 도 1에서 플레이트 형상을 갖는 마스크(31)의 어느 하나의 변을, 예를 들어, 제1 단부(36)라 정의하기로 하고, 제1 단부(36)와 대향하는 변을 제2 단부(37)라 정의 하기로 한다. 본 실시예에서, 제1 단부(36) 및 제2 단부(37)의 사이 간격은, 예를 들어, W1이다.
마스크(31)를 고정하기 위한 마스크 홀더(40)는 제1 마스크 홀더(42) 및 제2 마스크 홀더(44)를 포함한다. 마스크(31)는 제1 마스크 홀더(42) 및 제2 마스크 홀더(44)의 밑면에 배치된다. 제1 마스크 홀더(42) 및 제2 마스크 홀더(44) 중 마스크(31)와 접촉하는 부분에는 대기압보다 낮은 진공압이 형성되는 진공홀(미도시)이 형성되고, 진공홀에 형성된 진공압에 의하여 마스크(31)는 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)로 이루어진 마스크 홀더(40)에 흡착된다.
한편, 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)로 이루어진 마스크 홀더(40)는 낙하 방지 패드(46,48)를 더 포함할 수 있다. 낙하 방지 패드(46,48)는 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)로부터 마스크(31)가 예상치 못하게 분리되어 마스크(31)가 몸체(20)로 낙하하는 것을 방지한다. 이를 구현하기 위해서 낙하 방지 패드(46,48)는 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)에 각각 배치된다.
한편, 마스크(31)의 제1 단부(36) 및 제2 단부(37)를 가압 및 가압 해제하기 위해 낙하 방지 패드(46,48)는 구동 유닛(47,49)이 각각 배치된다.
마스크(31)가 진공압에 의하여 고정된 후 구동 유닛(47,49)은 마스크(31)를 향해 전진하여 마스크(31)를 지지한다. 반대로, 마스크(31)가 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)로부터 분리된 후 낙하 방지 패드(46,48)는 마스크(31)의 제1 단부(36) 및 제2 단부(37)로부터 후진한다.
간격 조절 유닛(50)은 마스크 홀더(40)의 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)들의 사이 간격을 넓히거나 좁힘으로써 마스크 홀더(40)에 서로 다른 치수를 갖는 마스크가 결합 될 수 있도록 한다.
도 1을 다시 참조하면, 간격 조절 유닛(50)은, 예를 들어, 제1 마스크 홀더(42)에 결합된 제1 이송 스크류(52) 및 제1 이송 스크류(52)를 회전시키는 제1 모터(54)를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 간격 조절 유닛(50)은, 제2 마스크 홀더(44)에 결합된 제2 이송 스크류(56) 및 제2 이송 스크류(56)을 회전시키는 제2 모터(58)를 포함할 수 있다.
제1 치수를 갖는 마스크(31)를 마스크 홀더(40)에 고정할 경우, 간격 조절 유닛(50)은 제1 모터(54) 및/또는 제2 모터(58)를, 예를 들어, 정회전 시켜 제1 및 제2 이송 스크류(52,56)를 정회전시키고 이로 인해 제1 및 제2 마스크 홀더(44)의 간격을 넓힌다. 간격 조절 유닛(50)에 의하여 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)의 사이 간격은 넓어지고 넓어진 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)의 사이에는 마스크(31)가 흡착되어 고정되고, 낙하 방지 패드(46,48)를 이용하여 마스크(31)는 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)에 고정된다.
한편, 제1 치수보다 작은 제2 치수를 갖는 마스크(31)를 마스크 홀더(40)에 고정할 경우, 간격 조절 유닛(50)은 제1 모터(54) 및/또는 제2 모터(58)를, 예를 들어, 역회전시켜 제1 및 제2 이송 스크류(52,56)를 역회전시키고 이로 인해 제1 및 제2 마스크 홀더(42, 44)의 간격을 좁힌다.
간격 조절 유닛(50)에 의하여 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)의 사이 간격은 좁아진 후 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)의 사이에는 제1 치수보다 작은 제2 치수를 갖는 마스크(31)가 흡착되어 고정되고, 낙하 방지 패드(46,48)를 이용하여 제2 치수를 갖는 마스크(31)는 제1 및 제2 마스크 홀더(42,44)에 고정된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 간격 조절 유닛을 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 간격 조절 유닛(50)은, 예를 들어, 제1 마스크 홀더(42)에 결합된 제1 피스톤 로드(59a) 및 제1 피스톤 로드(59a)를 작동시키는 제1 액튜에이터(59b)를 포함한다. 이에 더하여, 간격 조절 유닛(50)은, 예를 들어, 제2 마스크 홀더(42)에 결합된 제2 피스톤 로드(57a) 및 제2 피스톤 로드(57a)를 작동시키는 제2 액튜에이터(57b)를 포함한다. 본 실시예에서, 간격 조절 유닛(50)의 제1 액튜에이터는 유압 실린더 또는 에어 실린더일 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 노광 장치중 마스크를 고정하는 제1 및 제2 마스크 홀더들의 사이 간격을 조절하는 것이 가능토록 하여 치수가 서로 다른 마스크를 한 대의 노광 장치에 배치할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 광을 발생하는 광원;
    상기 광의 진행 경로 상에 배치되며 기판을 지지하는 몸체;
    상기 광원 및 상기 몸체의 사이에 개재되며 상기 기판의 일부를 가려 상기 기판의 일부로 상기 광이 주사되는 것을 방지하는 마스크 조리개;
    상기 마스크 조리개 상기 몸체 사이에 개재되는 마스크를 고정하기 위한 적어도 2 개의 마스크 홀더들; 및
    상기 마스크 홀더들 중 적어도 하나에 설치되어 상기 마스크 홀더들의 사이 간격을 조절하는 간격 조절 유닛;을 포함하고,
    상기 마스크 홀더들은 마스크 홀더에 고정된 마스크의 낙하를 방지하기 위해 상기 마스크 홀더와 접촉된 상기 마스크의 제1 면과 대향 하는 제2 면을 고정하는 낙하 방지 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스크 홀더들은 상기 마스크의 제1 단부를 고정하는 제1 마스크 홀더 및 상기 마스크의 상기 제1 단부와 대향하는 제2 단부를 고정하는 제2 마스크 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마스크 홀더들은 상기 마스크를 흡착하기 위해 대기압보다 낮은 압력이 형성된 진공홀을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 낙하 방지 패드는 상기 마스크 홀더 상에서 상기 마스크를 고정 또는 해제시키는 구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 간격 조절 유닛은 상기 마스크 홀더들 사이 간격을 넓히거나 좁히기 위해 상기 마스크 홀더들 중 적어도 하나의 마스크 홀더에 결합 된 이송 스크류 유닛인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 간격 조절 유닛은 상기 마스크 홀더들 사이 간격을 넓히거나 좁히기 위해 상기 마스크 홀더들 중 적어도 하나의 마스크 홀더와 결합 된 피스톤 로드 및 상기 피스톤 로드를 작동하는 액튜에이터인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 액튜에이터는 유압에 의하여 상기 피스톤 로드를 작동시키는 유압 실린더 또는 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
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