KR101383916B1 - 멀티 노광장치 - Google Patents

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Abstract

멀티 노광시스템 장치가 구비된 공정장치가 개시된다. 다수개의 기판이 각각 놓이는 핑거와 핑거에 놓인 다수개의 기판을 노광이 이루어지는 고정평판으로 각각 안착시키는 구동장치가 구비된 셔틀장치 고정평판에 안착된 기판을 x축 방향으로 정렬하기 위하여 기판의 양측에서 x축 방향으로 접근하여 기판을 정렬하는 x축 정렬장치와 기판을 y축 방향으로 정렬하기 위하여 기판의 양측에서 y축 방향으로 접근하여 기판을 정렬하는 y축 정렬장치를 구비하는 정렬장치 및 정렬장치에 의해 정렬된 기판에 대하여 수직면에 위치되어 노광을 하는 노광부를 포함하는 멀티 노광장치를 제공한다.

Description

멀티 노광장치 {Multi mask aligner system}
본 발명은 다중 노광장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판 사이즈의 소형화에 맞춰서 다수개의 기판을 이동하고 다수개의 기판에 대한 노광을 신속히 진행 가능한 멀티 노광장치에 관한 것이다.
최근 반도체 산업을 중심으로 회로 패턴이 미세화 되면서 이에 맞게 노광 기술이 발전하여 마스크 얼라이너, 스텝퍼 등 다양한 장비가 개발되어 생산현장에서 활용되고 있다. 이에 회로 패턴을 형성하는 산업이 점차 LCD, OLED, LED, PCB 등의 소자를 만드는 산업과 태양전지 등의 전지 패턴을 형성화하는 데도 노광기술이 사용되고 있다. 또한 최근에 스마트폰 및 노트패드 등의 시장이 점차 확대됨에 따라 터치스크린 디스플레이 산업이 급속히 팽창되면서 기판의 사이즈가 작은 분야에서는 공급이 부족한 상황이다.
기존생산 공정에서는 반도체의 웨이퍼 및 기판 사이즈의 대형화에 초점을 맞추어져 있어서 노광 공정 시 하나의 기판을 이송 받아 광원을 이용하여 한번에 1매의 웨이퍼 또는 기판을 처리하는 공정을 진행하였다. 하지만, 스마트폰 시장의 활성화로 기판의 사이즈가 점차 작아져서 기존생산 공정효율이 오히려 비 효율화 되었다.
이에따라, 기존 노광공정에서 생산 공정의 비 효율화 측면이 개선된, 기판 사이즈에 맞는 노광 장치에 대한 요청이 증대되고 있다.
또한, 기판 한 장을 노광하는 시스템이 아니라 신속하게 노광처리가 가능하도록 다수개의 기판이 동시에 노광이 가능한 노광장치가 필요하게 되었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 기판 대형화로 인하여 기판 생산 속도의 비 효율화 측면을 개선하여 기판의 소형화에 맞는 생산 효율이 향상된 멀티 노광장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 생산성을 향상시키기 위해 복수개의 기판을 한번에 노광하는 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라, 다수개의 기판이 각각 놓이는 핑거와 핑거에 놓인 다수개의 기판을 노광이 이루어지는 고정평판으로 각각 안착시키는 구동장치가 구비된 셔틀장치와 고정평판에 안착된 기판을 x축 방향으로 정렬하기 위하여 상기 기판의 양측에서 x축 방향으로 접근하여 상기 기판을 정렬하는 x축 정렬장치와 상기 기판을 y축 방향으로 정렬하기 위하여 상기 기판의 양측에서 y축 방향으로 접근하여 상기 기판을 정렬하는 y축 정렬장치를 구비하는 정렬장치 및 정렬장치에 의해 정렬된 상기 기판에 대하여 수직면에 위치되어 노광을 하는 노광부를 포함하는 멀티 노광장치가 제공된다.
바람직하게는, x축 정렬부는 다수개가 배치되고, x축 방향에 대하여 각각 구동하면서, x축 방향으로 정렬하기 위하여 x축 정렬 핀이 더 구비된 것이 좋다.
또한, 구동장치는 기판을 핑거로부터 분리하고 고정평판에 안착시키기 위하여 상하 운동이 가능한 것이 바람직하다.
또, 운동이 가능하도록 캠을 구비하는 것이 좋다.
또한, 셔틀장치의 일측에 위치하여 핑거에 안착되도록 다수개의 기판을 공급하는 이송장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 기재된 멀티 노광장치를 구비하는 공정장치.
본 발명에 따른 멀티 노광장치는, 생산 공정의 면적을 콤팩트하게 함으로써, 노광 공정의 효율화가 기존 노광공정에 비행 향상된 멀티 노광장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 생산 공정의 증가를 위해 복수개의 기판을 동시에 노광이 가능한 멀티 노광장치를 제공하는 효과가 있다.
또, 다수개의 기판이 신속히 정렬이 가능한 멀티 노광장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수개의 노광이 가능한 노광장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수개의 노광이 가능한 노광장치의 정면도.
도 3은 도 2의 단면 A에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 셔틀장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에 대한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광부의 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 따른 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명은 생략한다. 들어가기에 앞서, 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수개의 노광이 가능한 노광장치의 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 다수개의 노광이 가능한 노광장치는, 다수개의 기판(7)을 이송하는 이송장치(2)와 이송장치(2)에서 기판(7)을 인계 받아 다수개의 기판(7)을 이송하는 셔틀장치(4)와 셔틀장치(4)에서 기판(7)을 인계 받아 정렬하는 정렬장치(6) 및 정렬된 기판(7)에 노광을 하는 복수개의 노광부(3)를 포함한다.
이송장치(2)는 다수개의 기판(7)을 순차적으로 이송한다. 이송장치(2)는 로울러를 이용한 컨베이어를 사용하는 것이 바람직하다. 다만 패널형태의 대상물을 이송하는 데 적합한 장치는 모두 이용가능하며, 이송장치(2)를 컨베이어로 한정하기 위함은 아니다. 이송장치(2)는 셔틀장치(4)의 양 끝단에 각각 배치된다. 이송장치(2)는 셔틀장치의 일측 단부로 공정을 진행할 수 있도록 다수개의 기판을 공급하고 타측 단부는 공정이 완료된 기판을 다음공정으로 배출하도록 이송한다. 이송장치(2)는 기판이 공급되는 이송장치와 기판이 배출되는 이송장치가 각각 따로 구동되는 것이 좋다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수개의 노광이 가능한 노광장치의 정면도, 도 3은 도 2의 단면 A에 대한 평면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 셔틀장치의 평면도, 도 5는 도 4에 대한 측면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 셔틀장치(4)는 이송장치(2)로부터 다수개의 기판(7)을 인계받는다. 셔틀장치(4)는 다수개의 기판(7)이 각각 놓이는 핑거(40)와 핑거(40)를 지지하고 노광이 진행되는 고정평판(30)까지 이동하는 플레이트(44)와 플레이트(44)를 수평과 수직으로 이동시켜 기판(7)을 안착시키는 구동장치(42)를 포함한다.
셔틀장치(4)는 다수개의 기판(7)을 노광이 진행되는 공정실로 이송시킨다. 셔틀장치(4)는 이송장치(2)에서 투입되는 기판(7)을 인계받아 노광이 진행되는 공정실로 이송시키고 노광공정이 끝난 기판(7)을 배출하는 이송장치로 이송하여 인계한다.
핑거(40)는 기판(7)이 안착되어 이동한다. 핑거(40)는 플레이트(44)에 체결된다. 핑거(40)는 기판(40)이 안착되도록 일정간격 이격되어 4개의 바가 한쌍으로 구비되는 것이 좋다. 핑거(40)는 일정거리 이격되어 기판(7)이 안착되는 안착홈(400)이 형성되는 것이 바람직하다. 안착홈(400)은 기판(7)이 이동 중에 떨어지지 않도록 실리콘 재질을 구비 하는 것이 좋다.
플레이트(44)는 핑거(40)를 지지한다. 플레이트(44)의 내부에 핑거(40)가 배치되어 고정평판(30)에 기판(7)이 안착할 수 있도록 내부가 개구되어 있다. 플레이트(44)는 신속히 노광공정을 진행할 수 있도록 4쌍의 핑거(40)를 구비하는 것이 바람직하다. 이는, 핑거(40)의 개수를 한정 하는 것은 아니다. 플레이트(44)는 구동장치(42)에 체결된다. 플레이트(44)는 구동장치의 구동에 의해 기판(7)을 수평과 수직으로 이송한다.
구동장치(42)는 플레이트(44)를 수직으로 이동하는 제1 구동장치(420)와 플레이트를 수평으로 이동하는 제2 구동장치(422)를 포함한다.
제1 구동장치(420)는 플레이트(44)를 수직으로 상승시킨다. 제1 구동장치(420)는 이송장치(2)에서 투입되는 기판(7)을 핑거(40)에 안착시킨다. 제1 구동장치(420)는 캠을 회전시켜 플레이트(44)와 핑거(40)를 수직으로 이동시킨다. 이는, 이송장치(2)에서 기판(7)을 분리하기 위함이다. 즉, 제1 구동장치(420)는 기판(7)이 핑거(40)에 안착되면 기판(7)을 이송장치(2)에서 분리하기 위하여 캠을 회전시켜 수직으로 플레이트(44)와 핑거(40)를 동시에 수직으로 상승시킨다. 또한, 제1 구동장치(420)는 캠을 역 회전시켜 플레이트(44)와 핑거(40)를 하강하여 고정평판(30)에 기판(7)을 안착시킨다. 이는 구동장치(42)를 상승 또는 하강하는 장치로 캠을 한정하는 것은 아니며 실린더, 모터 등을 사용할 수도 있다.
제2 구동장치는(422)는 플레이트(44)를 수평으로 이동 시킨다. 제2 구동장치(422)는 핑거(40)를 이동하여 공정실에 배치된 고정평판(30) 상부까지 이동시킨다. 제2 구동장치(422)는 제1 구동장치(420)가 작동하면 플레이트(44)가 하강하면서 핑거(40)에 있는 기판(7)을 고정평판(30)에 안착시킨다. 제2 구동장치(422)는 플레이트(44)를 수평으로 이동하기 위해서 타이밍벨트를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 제2 구동장치(422)를 타이밍벨트로 한정하는 것은 아니다. 제2 구동장치(422)는 플레이트(44)를 수평으로 이동하여 노광이 진행되는 공정실과 노광공정을 위해 대기하는 곳 이동한다.
도 3의 a~c의 단계는 기판의 이동순서를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하여 기판의 이송과정을 자세히 설명한다.
우선, 셔틀장치(4)는 이송장치(2)에서 4개의 기판(7a,7b,7c,7d)을 인계받는다. 셔틀장치(4)는 4개의 기판((7a,7b,7c,7d)을 수직으로 상승하여 이송장치(2)에서 기판을 분리한다. 셔틀장치(4)는 이송장치(2)에서 분리된 4개의 기판(7a,7b,7c,7d)을 노광이 이루어지는 공정실로 이동한다. 셔틀장치(4)는 노광을 대기하는 위치에 기판(7a,7b)를 대기하고 노광을 받는 공정실에 기판(7c,7d)을 위치시킨다. 셔틀장치(4)는 기판(7a,7b,7c,7d)을 하강하여 공정실에 위치하는 고정평판(30)에 기판(7c,7d)을 안착한다. 셔틀장치는 기판(7c,7d)의 노광공정이 완료될 때까지 대기상태를 유지한다.
이후, 노광이 완료되면 구동장치(42)가 구동하여 고정평판(30)에서 기판을 분리하여 핑거(40)에 안착시킨다. 셔틀장치(4)는 노광공정을 받아야 되는 기판(7a,7b)을 고정평판(30) 위치에 대기시키고 공정이 완료된 기판(7c,7d)은 배출 이송장치로 인계한다. 셔틀장치(4)는 구동장치(42)를 이용하여 기판(7a,7b,7c,7d)을 하강 한다. 셔틀장치(4)는 기판(7a,7b)을 고정평판(30) 위치에 안착시키고 완료된 기판(7c,7d)은 배출하는 이송장치에 안착시킨다. 셔틀장치는 기판(7)의 노광공정을 진행하기 위하여 인계받는 위치로 복귀한다. 서술한 동작을 반복하여 공정을 진행한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬장치의 평면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 정렬장치(6)는 셔틀장치(4)로부터 기판(7)을 인계받아 노광이 진행되는 고정평판(30)에서 정렬시킨다. 정렬장치(6)는 셔틀장치(4)에서 인계받을 때 기판(7)이 셔틀장치(4)에서 분리되면서 받는 충격으로 인해 기판(7)이 틀어진 것을 정렬시킨다. 정렬장치(6)는 기판(7)이 이송되는 방향으로 정렬하는 x축 정렬장치(60)와 기판(7)이 충격으로 틀어진 것을 y축으로 정렬하는 y축 정렬장치(62)를 포함한다.
x축 정렬장치(60)는 x축방향에 대하여 기판(7)을 정렬한다. x축 정렬장치(60)는 서보모터를 사용하여 x축 방향으로 정렬 핀(600)를 이동하여 정렬한다. x축 정렬장치(60)는 고정평판(30)을 기준으로 x축 방향에서 양쪽으로 기판(7)을 정렬핀(600)이 밀어서 정렬시킨다. x축 정렬장치(60)는 x축 방향으로 2개가 배치된다. 이는, x축 정렬장치(60)의 배치를 한정하기 위함은 아니다. x축 정렬장치(60)는 2개의 기판(7)을 각각 x축에 대해서 정렬한다. x축 정렬장치(60)는 x축으로 정렬된 기판(7)을 각각 정렬함으로써 만약에 있을 기판(7)이 노광공정 실에서 이탈되는 것을 방지하기 위함이다. x축 정렬장치(60)는 x축으로 동시에 움직이는 x축 정렬 핀(600)이 고정평판(30)의 양 끝단에 배치되어 x축으로 기판(7)의 이탈과 노광위치를 잡아 주는 역할을 한다. 이는 노광공정을 진행하기위해서 기판(7)이 공정실에 놓이면 공정실의 양 끝단에 배치된 x축 정렬 핀(600)이 서로 가까워 져서 기판(7)을 각각 정렬한다. x축의 정렬이 끝나면 x축 정렬 핀(600)의 간격이 서로 멀어진 후 x축 정렬장치(60)가 노광공정에 걸리지 않는 위치까지 벌어진다. x축 정렬장치(62)는 경우에 따라서는 프레임(5)의 하부로 하강할 수도 있다.
y축 정렬장치(62)는 y축이 신속히 정렬하기 위하여 2개의 기판을 동시에 정렬한다. y축 정렬장치(62)는 y축이 신속히 정렬하기 위하여 2개의 고정평판(30)에 대하여 y축 방향으로 각각 2개의 y축 정렬 핀(620)이 배치된다. y축 정렬장치(62)는 x축 정렬장치(60)에 대하여 수직으로 움직여서 2개의 기판(7)을 y축에 대하여 정렬한다. 이는 x축 정렬과 y축 정렬이 동시에 가능할 수 있으며 경우에 따라서는 각각 따로 구동될 수도 있다. 또한 y축 정렬장치(62)는 정렬이 완료되면 y축 정렬 핀(620)의 간격은 서로 멀어진 후 노광공정에 걸리지 않는 위치까지 벌어진다. y축 정렬장치(62)는 경우에 따라서는 프레임(5)의 하부로 하강할 수도 있다.
카메라(미도시)는 공정실에 놓이는 2개의 기판을 x축,y축에 대하여 각각 정렬상태를 확인하는 총 4대 이상의 카메라가 배치된다. 카메라는 노광이 일어나는 노광범위(32)에서 카메라가 신속하게 노광범위(32)를 벗어날 수 있는 공간을 제공한다. 카메라는 노광을 하기 위해 기판의 정렬상태를 확인하기 위해서는 노광범위(32)에 있고, 노광을 할 때는 노광범위(32)에서 벗어나 대기상태를 유지한다. 카메라는 고정평판(30)에서 기판(7)이 틀어져 있을 경우는 정렬장치(6)를 재사용하여 정렬한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광부의 정면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 노광부(3)는 초고압수은 램프를 사용하고 노광이 이루어지는 간격을 최대한 작게 하도록 미러 방식을 취하고 있다. 노광부는 2개의 기판(7)에 대하여 각각 동시에 노광공정을 수행할 수 있도록 2개를 배치한다. 이는 노광부의 개수를 한정하기 위함은 아니다. 노광부(3)는 제1 평면경(36)과 제2 평명경(38) 및 제3 평면경(39)을 사용하여 노광을 조사한다. 노광부(3)는 제3 평면경(39)과 기판(7)까지의 거리에서 카메라가 이동 가능하도록 노광범위(32)가 형성된다. 노광부(3)는 수은램프(34)에서 발사되는 광과 노광범위(32)까지의 거리를 최단거리로 하기 위하여 제1 평면경(36), 제2 평면경(38) 및 제3 평면경(39)은 경사각을 갖는다. 노광부(3)는 기판(7)에 수직으로 노광을 쬐도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 제3 평면경(39)는 기판(7)의 표면은 수직상태를 유지하는 것이 좋다.
이하 본 발명의 실시예에 의한 작용을 첨부도면과 연계하여 설명하면 다음과 같다.
기판(7)은 이송장치(2)를 통하여 투입된다. 투입된 기판(7)은 노광 공정을 받기 위하여 셔틀장치(4)로 인계된다. 기판(7)은 안착홈(400)에 안착되어 노광공정실로 이동한다. 기판(7)은 셔틀장치(4)에 의해 2개의 고정평판(30)에 안착된다. 고정평판(30)에 안착된 기판(7)은 정렬장치(6)가 작동하여 x축 정렬장치(60)와 y축 정렬장치(62)에 의해 정렬된다. 기판(7)의 정렬이 완료되면 카메라가 기판(7)의 상단부로 접근하여 기판(7)의 정렬상태를 확인한다. 이때, 기판(7)의 정렬이 틀어져 있으면 정렬장치(6)가 재 작동하여 정렬한다.
기판(7)의 정렬이 완료되면 카메라는 노광범위(32)를 벗어난다. 기판(7)의 정렬이 완료되면 고정평판(30)은 흔들리지 않도록 기판(7)을 고정한다. 노광부(3)는 기판(7)으로 수은램프 광(34)을 조사한다. 제1 평면경(36), 제2 평면경(38), 제3 평면경(39)을 거쳐 기판(7)에 수직으로 광을 조사한다. 조사가 완료 되면 수은램프는 멈추고 셔틀장치(4)을 이용하여 노광이 완료된 기판(7)을 배출 이송장치로 이송한다.
이상과 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 멀티 노광장치
2: 이송장치
3: 노광부
30: 고정평판 32: 노광범위 34: 수은램프 광 36: 제1 평면경
38: 제2 평면경 39: 제3 평면경
4: 셔틀장치
40: 핑거 42: 구동장치 44: 플레이트
400: 안착홈 420: 제1 구동장치 422: 제2 구동장치
5: 프레임
6: 정렬장치
60: x축 정렬장치 62: y축 정렬장치 600: x축 정렬핀
620: y축 정렬핀 7(7a, 7b,7c,7d): 기판

Claims (6)

  1. 다수개의 기판이 각각 놓이는 핑거와 다수개의 상기 핑거가 체결되는 플레이트와 상기 플레이트를 노광이 이루어지는 고정평판으로 이송하여 각각의 상기 기판을 상기 고정평판에 안착시키는 구동장치를 구비하는 셔틀장치;
    상기 고정평판에 안착된 기판을 x축 방향으로 정렬하기 위하여, 상기 기판의 양측에서 x축 방향으로 접근하여 상기 기판을 정렬하는 x축 정렬장치와 상기 기판을 y축 방향으로 정렬하기 위하여 상기 기판의 양측에서 y축 방향으로 접근하여 상기 기판을 정렬하는 y축 정렬장치를 구비하는 정렬장치; 및
    상기 정렬장치에 의해 정렬된 상기 기판에 대하여 수직면에 위치하여 노광을 하는 노광부
    를 포함하고,
    상기 x축 정렬장치는 다수개가 배치되고,
    x축 방향에 대하여 각각 구동하고, x축 방향으로 이동하면서 상기 기판을 정렬하기 위한 x축 정렬 핀을 구비하며,
    상기 구동장치는
    상기 기판을 핑거로부터 분리하고 상기 고정평판에 안착시키기 위하여 상기 플레이트를 상하로 이동하는 제1 구동장치와 상기 플레이트를 수평으로 이동하는 제2 구동장치를 구비하고,
    상기 제1 구동장치는
    상기 플레이트를 상하로 이동하도록 캠을 구비하는 것
    을 특징으로 하는 멀티 노광장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 셔틀장치의 일측에 위치하여 상기 핑거에 안착되도록 다수개의 기판을 공급하는 이송장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 노광장치.
  6. 청구항 1에 기재된 멀티 노광장치를 포함하는 공정장치.
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