KR101607578B1 - Apparatus for lithography and mask aligner - Google Patents

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나정효
신성호
이상규
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충남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an exposure apparatus and a mask aligner. More specifically, the purpose of the present invention is to provide an exposure apparatus which is small and low-priced, and a mask aligner. The exposure apparatus of the present invention comprises: a stage for supporting a substrate; a mask supporting part supporting the mask which has an exposure pattern; and a light source part comprising a light source which generates light for exposing the substrate, and directly coupled to the mask supporting part.

Description

노광 장치 및 마스크 얼라이너{APPARATUS FOR LITHOGRAPHY AND MASK ALIGNER}[0001] APPARATUS FOR LITHOGRAPHY AND MASK ALIGNER [0002]

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노광을 위해 마스크를 지지하기 위한 마스크 얼라이너(mask aligner)에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly, to a mask aligner for supporting a mask for exposure.

노광 장치는 반도체 공정에 가장 필수적인 장비 가운데 하나이다. 노광 장치에서 노광을 위한 광원으로는 주로 365 ~ 415 nm 파장을 갖는 자외선이 사용되고 있으며, 이를 기판상의 포토레지스트(photo resist)에 조사하여 원하는 마이크로 패턴을 얻게 된다. 기존에는 노광 장치의 광원으로 수은 자외선(UV) 램프를 이용하여 형성한 평면광을 이용하였다. 수은 UV 램프의 경우, 광원 자체의 가격이 고가이며, 광원의 사용기간이 제한적이어서 주기적인 비용이 발생하는 문제가 있으며, 단파장 구현을 위해 추가적인 필터를 장착해야 하는 단점이 있다. 또한, 평면광을 형성하기 위한 광학 부품들이 추가되어 광원파트 제작에만 많은 비용이 발생하는 문제가 있다.The exposure apparatus is one of the most essential equipment for semiconductor processing. As a light source for exposure in an exposure apparatus, ultraviolet rays having a wavelength of 365 to 415 nm are mainly used, and the photoresist on the substrate is irradiated to obtain a desired micro pattern. Conventionally, flat light formed by using a mercury ultraviolet (UV) lamp as a light source of an exposure apparatus was used. In the case of a mercury UV lamp, the cost of the light source itself is high, the use period of the light source is limited, periodic costs are incurred, and there is a disadvantage that additional filters must be installed in order to realize a short wavelength. In addition, there is a problem in that optical parts for forming a plane light are added, which causes a great cost only to manufacture a light source part.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근 자외선 발광다이오드(UV LED)를 이용한 리소그래피 시스템이 개발되어 보급되고 있다. 이는 반도체 LED를 이용하여 365 I-line 단파장만을 발생시킴으로 고해상도의 패턴 형성이 가능하며, 필터 장착등이 불필요하여 장비의 소형화가 가능하다. 그러나, UV LED 역시 여전히 고가이며, 중소회사 및 학교 연구실에서 운용하기에는 가격적인 면에 어려움이 있다. 또한, 광원부가 마스크부와 분리되어 있어서 별도의 하우징을 구성해야 하며, 이에 따라 광균일화를 위한 부품의 추가가 요구되고, 가격상승을 초래한다.In order to solve such a problem, a lithography system using an ultraviolet light emitting diode (UV LED) has recently been developed and popularized. It can generate high resolution pattern by generating only 365 I-line short wavelength using semiconductor LED, and it is possible to miniaturize the equipment because filter mounting is unnecessary. However, UV LEDs are still expensive, and they are costly to operate in small and medium-sized companies and school laboratories. Further, the light source unit is separated from the mask unit, so that a separate housing must be formed, which requires addition of parts for light uniformization, resulting in an increase in price.

본 발명은 소형 저가의 노광 장치 및 마스크 얼라이너를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low-cost and low-cost exposure apparatus and a mask aligner.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 노광을 위해 기판에 마스크를 하드컨택시 마스크의 균열을 방지할 수 있는 노광 장치 및 마스크 얼라이너를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus and a mask aligner capable of preventing cracking of a mask when a mask is hard-contacted with a substrate for exposure.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 마스크와 광원 간의 거리를 일정하게 유지하여 고품위의 노광을 행할 수 있는 노광 장치 및 마스크 얼라이너를 제공하는 것에 있다.It is another object of the present invention to provide an exposure apparatus and a mask aligner capable of maintaining high-quality exposure while maintaining a constant distance between a mask and a light source.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems. Other technical subjects not mentioned will be apparent to those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 측면에 따른 노광 장치는 기판을 지지하기 위한 스테이지; 노광 패턴을 갖는 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부; 및 상기 기판에 대해 노광 처리를 하기 위한 광을 발생하는 광원을 구비하며, 상기 마스크 지지부 상에 직결되는 광원부를 포함한다.An exposure apparatus according to an aspect of the present invention includes: a stage for supporting a substrate; A mask support for supporting a mask having an exposure pattern; And a light source for generating light for performing an exposure process with respect to the substrate, and a light source unit directly connected to the mask support unit.

상기 광원은 배열 자외선 발광다이오드를 포함할 수 있다.The light source may include an array ultraviolet light emitting diode.

상기 광원부는 상기 광원을 수용하고, 상기 마스크 지지부의 상면에 직결되는 하우징을 더 구비하고, 상기 노광 장치는, 상기 하우징의 이동을 가이드하도록 상기 하우징과 결합되는 레일; 및 상기 하우징을 상기 레일을 따라 구동하는 구동부를 더 포함할 수 있다.The light source unit further includes a housing that receives the light source and is directly coupled to an upper surface of the mask support unit. The exposure apparatus further includes a rail coupled with the housing to guide movement of the housing. And a driving unit driving the housing along the rail.

상기 마스크 지지부는, 하면에 수용홈이 형성된 마스크 홀더; 상기 마스크의 균열을 방지하도록 상기 수용홈에 삽입되는 균열방지부재; 및 상기 마스크 홀더의 하부에 상기 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부재를 포함할 수 있다.A mask holder having a receiving groove formed on a lower surface thereof; A crack preventing member inserted into the receiving groove to prevent cracking of the mask; And a mask support member for supporting the mask at a lower portion of the mask holder.

상기 균열방지부재는 유리를 포함할 수 있다.The crack preventing member may include glass.

상기 마스크 지지부재는 상기 마스크 홀더의 하면에서 상기 수용홈을 제외한 부분에 형성되는 백큠홀을 구비한 석션부를 포함할 수 있다.The mask support member may include a suction portion having a back hole formed on a lower surface of the mask holder except the receiving recess.

상기 노광 장치는 상기 스테이지를 3축 방향으로 이동시키고, 평면상에서 회전시키는 스테이지 구동부를 더 포함할 수 있다.The exposure apparatus may further include a stage driving unit for moving the stage in three axial directions and rotating the stage in a plane.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 기판을 노광하기 위한 패턴을 갖는 마스크를 지지하는 마스크 얼라이너에 있어서, 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부; 및 상기 기판에 대해 노광 처리를 하기 위한 광을 발생하는 광원을 구비하며, 상기 마스크 지지부 상에 직결되는 광원부를 포함하는 마스크 얼라이너가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mask aligner for supporting a mask having a pattern for exposing a substrate, the mask aligner comprising: a mask support for supporting a mask; And a light source that generates light for performing an exposure process with respect to the substrate, and a light source unit that is directly coupled to the mask support unit.

본 발명의 실시 예에 의하면, 소형 저가의 노광 장치 및 마스크 얼라이너가 제공된다.According to the embodiment of the present invention, a small-sized low-cost exposure apparatus and a mask aligner are provided.

또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 노광을 위해 기판에 마스크를 하드컨택시 마스크의 균열을 방지할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the mask from cracking when the mask is hard-contacted to the substrate for exposure.

또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 마스크와 광원 간의 거리를 일정하게 유지하여 고품위의 노광을 행할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, high-quality exposure can be performed by keeping the distance between the mask and the light source constant.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Unless stated, the effects will be apparent to those skilled in the art from the description and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 구성하는 광원부를 저면 측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 구성하는 마스크 지지부를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 구성하는 마스크 지지부를 저면 측에서 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 이용하여 기판상에 얻은 마이크로 패턴의 결과물들을 보여주는 이미지이다.1 is a cross-sectional view showing an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a light source unit constituting an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention as seen from the bottom surface side.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mask supporting part constituting an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a mask supporting part constituting an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an image showing the result of a micropattern obtained on a substrate using an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent by referring to the embodiments described hereinafter in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Although not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. A general description of known configurations may be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used as many as possible for the same or corresponding configurations. To facilitate understanding of the present invention, some configurations in the figures may be shown somewhat exaggerated or reduced.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", or "having" are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, whether or not explicitly described or implied by the accompanying claims.

본 발명의 실시 예에 따른 노광 장치는 노광을 위한 마스크(mask)를 지지하는 마스크 지지부; 및 노광 처리를 위한 광을 발생하는 광원을 구비하며, 마스크 지지부 상에 직결(直結)되는 광원부를 포함한다. 마스크 지지부는 하면에 수용홈이 형성된 마스크 홀더(mask holder); 마스크의 균열을 방지하도록 수용홈에 삽입되는 균열방지부재; 및 마스크 홀더의 하부에 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부재를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 소형 저가의 장비를 이용하여 노광을 행할 수 있으며, 노광을 위해 기판에 마스크를 하드컨택(hard contact)시 마스크의 균열을 방지할 수 있다. 또한, 마스크와 광원 간의 거리를 일정하게 유지하여 고품위의 노광을 행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an exposure apparatus comprising: a mask support for supporting a mask for exposure; And a light source that generates light for exposure processing, and includes a light source portion directly connected to the mask support portion. A mask holder having a receiving groove formed on a lower surface thereof; A crack preventing member inserted into the receiving groove to prevent cracking of the mask; And a mask supporting member for supporting the mask at a lower portion of the mask holder. According to the embodiments of the present invention, it is possible to perform exposure using a small-sized and low-cost equipment, and to prevent cracking of the mask when the mask is hard contacted with the substrate for exposure. In addition, high-quality exposure can be performed by maintaining the distance between the mask and the light source constant.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치(100)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치(100)는 스테이지(110), 마스크 지지부(120) 및 광원부(130)를 포함한다. 스테이지(110)는 노광 처리의 대상이 되는 기판(S)을 지지하기 위해 제공된다. 기판(S)은 상부면에 감광액이 도포된 기판으로 제공될 수 있다.1 is a cross-sectional view schematically showing an exposure apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an exposure apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a stage 110, a mask support 120, and a light source 130. The stage 110 is provided to support the substrate S to be subjected to the exposure processing. The substrate S may be provided on the substrate to which the photosensitive liquid is applied on the upper surface.

마스크 지지부(120)는 마스크(M)를 지지하기 위해 제공된다. 마스크(M)는 기판(S)에 형성될 회로 패턴에 대응하는 노광 패턴을 갖는다. 광원부(130)는 기판(S)에 대해 노광 처리를 하기 위한 광을 발생하는 광원(131)을 구비한다. 마스크 지지부(120) 및 광원부(130)는 마스크(M)를 지지하기 위한 마스크 얼라이너(mask aligner)를 구성한다.A mask support 120 is provided to support the mask M. [ The mask M has an exposure pattern corresponding to a circuit pattern to be formed on the substrate S. The light source unit 130 includes a light source 131 that generates light for performing exposure processing with respect to the substrate S. The mask support 120 and the light source 130 constitute a mask aligner for supporting the mask M. [

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 구성하는 광원부(130)를 저면 측에서 바라본 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 광원부(130)는 광원(131)과, 광원(131)을 수용하고 마스크 지지부(120)의 상면에 직결되는 하우징(132)을 포함할 수 있다. 일 실시 예로, 광원(131)은 배열 자외선 발광다이오드(ultra violet light emitting diode, UV-LED)를 포함할 수 있다.2 is a perspective view of a light source unit 130 constituting an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention as seen from the bottom surface side. 1 and 2, the light source unit 130 may include a light source 131 and a housing 132 that receives the light source 131 and is directly connected to the upper surface of the mask support unit 120. In one embodiment, the light source 131 may include an ultra violet light emitting diode (UV-LED).

광원부(130)는 마스크 지지부(120) 상에 고정 설치된다. 본 발명의 실시 예에 따른 노광 장치(100)는 광원부(130)가 마스크 지지부(120) 상에 직접 결합된 구조를 가지므로, 마스크 지지부(120)와 광원부(130) 간에 위치를 정렬하거나, 마스크를 통해 균일한 광이 기판으로 제공되도록 하기 위한 별도의 부품이 요구되지 않는다. 또한, 광원부(130)와 마스크 지지부(120)의 상대적 위치 관계가 고정되어 있어, 광원부(130)와 마스크(M) 간의 거리 및 상호 간의 위치 관계를 일정하게 유지하여 균일한 노광 품질을 얻을 수 있다.The light source unit 130 is fixed on the mask support unit 120. The exposure apparatus 100 according to the embodiment of the present invention has a structure in which the light source unit 130 is directly coupled to the mask support unit 120 and thus aligns the position between the mask support unit 120 and the light source unit 130, There is no need for a separate component to allow uniform light to be provided to the substrate. The relative positional relationship between the light source unit 130 and the mask support unit 120 is fixed so that the distance between the light source unit 130 and the mask M and the positional relationship between them are maintained constant to obtain a uniform exposure quality .

일 실시 예로, 약 30W 급의 3×10 배열을 갖는 365 nm 파장의 빛을 방출하는 UV LED가 광원(131)으로 이용될 수 있으며, 마스크 지지부(120)에 해당 광원(131)이 고정될 수 있다. 이와 같이, 별도의 분리된 하우징을 구성하는 대신, 마스크 지지부(120) 상부에 UV-LED 광원을 직접 부착하여 광원부(130)의 구성을 단순화할 수 있다. 특히 소형 배열 자외선 LED(예를 들어, 4cm×4cm)를 광원(131)으로 이용하는 경우, UV LED들이 배열된 광원(131)의 무게를 100g 미만의 경량으로 할 수 있어, 마스크 지지부(120) 상부에 무리 없이 부착할 수 있다.In one embodiment, a UV LED emitting light of a wavelength of 365 nm having a 3 × 10 array of about 30 W class may be used as the light source 131, and the light source 131 may be fixed to the mask support 120 have. In this way, the UV-LED light source can be directly attached to the upper portion of the mask support 120 to simplify the structure of the light source 130, instead of forming separate separate housings. In particular, when a small array ultraviolet LED (for example, 4 cm x 4 cm) is used as the light source 131, the weight of the light source 131 in which the UV LEDs are arranged can be reduced to less than 100 g, It is possible to attach it without difficulty.

광원부(130)는 같은 출력값을 갖는 개별 UV-LED들이 일정하게 배열되어 있으므로, 광균일화 및 평면화를 위한 추가적인 작업 없이 균일한 평면광을 마스크에 조사하는 것이 가능하다. 광원(131)과 마스크(M) 간의 거리는 예를 들어, 1cm 미만으로 설계될 수 있다. 마스크 지지부(120)의 상하 방향 두께는 광원(131)과 마스크(M) 간의 목표 거리에 따라 적절히 설계될 수 있다.Since the individual UV-LEDs having the same output value are uniformly arranged in the light source unit 130, it is possible to irradiate the mask with uniform planar light without further work for the light uniformization and planarization. The distance between the light source 131 and the mask M may be designed to be, for example, less than 1 cm. The thickness of the mask support 120 in the up and down direction can be appropriately designed according to the target distance between the light source 131 and the mask M. [

마이크로 패턴을 얻기 위해, 광원부(130)의 노출 파워는 대략 8 ~ 10 mW/cm2 수준으로 유지될 수 있으며, 최대 20 mW/cm2의 노출 파워를 얻는 것이 가능하다. 이는 대부분의 포토레지스트를 이용한 마이크로 리소그래피에 적합한 수준이다. DC 전원 공급기(도시 생략)를 통해서 광원(131)을 구성하는 UV-LED에 파워를 공급할 수 있으며, 타이머(timer)를 통해서 노광 시간을 조절할 수 있다.In order to obtain a micropattern, the exposure power of the light source 130 can be maintained at a level of approximately 8 to 10 mW / cm 2 , and it is possible to obtain an exposure power of 20 mW / cm 2 at maximum. This is a suitable level for microlithography using most photoresists. Power can be supplied to the UV-LED constituting the light source 131 through a DC power supply (not shown), and the exposure time can be adjusted through a timer.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 노광 장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(132)의 이동을 가이드하도록 하우징(132)과 결합되는 레일(140)과, 하우징(132)을 레일(140)을 따라 구동하는 구동부(150)를 포함할 수 있다. 레일(140)을 통해 광원부(130)를 지지하여, 광원(131)의 위치를 선형 모터 혹은 수동 방식으로 조정할 수 있으며, 마스크(M) 위쪽에서 광을 조사하여 노광을 실시할 수 있다. 광학 현미경을 이용한 기판의 배열(alignment) 수정시에는 구동부(150)에 의해 광원(131)의 위치를 측면으로 이동하여, 현미경의 시야를 가리지 않도록 할 수 있다.1 and 2, the exposure apparatus 100 includes a rail 140 coupled with the housing 132 to guide the movement of the housing 132, a housing 140 coupled to the housing 132, 132 along a rail 140. The driving unit 150 includes a driving unit 150, The position of the light source 131 can be adjusted by a linear motor or a manual method by supporting the light source part 130 via the rail 140 and light can be irradiated from above the mask M to perform exposure. The position of the light source 131 may be shifted to the side by the driving unit 150 so as to obscure the field of view of the microscope when the alignment of the substrate is corrected using the optical microscope.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 구성하는 마스크 지지부(120)를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 구성하는 마스크 지지부(120)를 저면 측에서 보여주는 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 마스크 지지부(120)는 마스크 홀더(121), 균열방지부재(122) 및 마스크 지지부재(123)를 포함한다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mask support unit 120 constituting an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a mask support unit 120 constituting an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. Referring to Figs. 1 to 4, the mask support 120 includes a mask holder 121, a crack preventing member 122, and a mask support member 123.

마스크 홀더(121)는 하면에 균열방지부재(122)의 삽입을 위한 수용홈(121a)이 형성된다. 수용홈(121a)은 균열방지부재(122)의 두께에 대응하는 면적 및 깊이로 요입되어 형성될 수 있다. 마스크 홀더(121)는 광원부(130)로부터의 광이 마스크(M)를 통해 기판(S)으로 제공될 수 있도록, 노광을 위한 광이 통과되는 영역에 투광부(121a)가 형성된다. 투광부(121a)는 광투과성(투명) 소재로 이루어지거나, 마스크 홀더(121)의 일부를 관통하여 형성될 수 있다.The mask holder 121 has a receiving groove 121a for inserting the crack preventing member 122 on the bottom surface thereof. The receiving groove 121a may be formed by being recessed in an area and a depth corresponding to the thickness of the anti-crack member 122. [ The mask holder 121 is formed with a transparent portion 121a in a region through which light for exposure is passed so that light from the light source 130 can be supplied to the substrate S through the mask M. [ The transparent portion 121a may be made of a transparent material or may be formed to penetrate a part of the mask holder 121. [

균열방지부재(122)는 마스크(M)의 균열을 방지하도록 수용홈(121a) 내에 삽입된다. 균열방지부재(122)는 광원부(130)로부터 제공된 광이 마스크(M) 측으로 제공될 수 있도록 투광성을 갖는 소재로 제공될 수 있다. 균열방지부재(122)는 마스크(M)에 균열을 일으키지 않거나, 균열을 감소시킬 수 있는 소재, 예를 들어, 유리 또는 쿼츠(quartz)를 포함할 수 있다.The crack preventing member 122 is inserted into the receiving groove 121a to prevent cracking of the mask M. [ The crack preventing member 122 may be provided as a material having a light transmitting property so that the light provided from the light source unit 130 can be provided to the mask M side. The anti-crack member 122 may include a material, such as glass or quartz, that does not cause cracks in the mask M or can reduce cracks.

마스크 지지부재(123)는 마스크 홀더(121)의 하부에 마스크(M)를 지지하기 위해 제공된다. 일 실시 예로, 마스크 지지부재(123)는 마스크 홀더(121)의 하면에서 수용홈(121a)을 제외한 부분에 형성되는 백큠홀(1231)을 구비한 석션부(123a)를 포함할 수 있다. 지지부재(124)는 균열방지부재(122)를 수용홈(121a) 내에 지지하기 위해 제공된다. 일 실시 예로, 지지부재(124)는 수용홈(121a)의 상부벽에 형성되는 백큠홀(1241)을 구비한 석션부(124a)를 포함할 수 있다. 균열방지부재(122) 및 마스크(M)는 소형 저출력 펌프를 이용하여, 백큠홀(1231,1241)을 통해 석션(suction)하는 방식으로 마스크 지지부(120)에 지지될 수 있다.The mask support member 123 is provided to support the mask M at the lower portion of the mask holder 121. [ The mask support member 123 may include a suction portion 123a having a back hole 1231 formed in a portion of the lower surface of the mask holder 121 except for the receiving groove 121a. The support member 124 is provided to support the anti-crack member 122 in the receiving groove 121a. In one embodiment, the support member 124 may include a suction portion 124a having a back hole 1241 formed in the upper wall of the receiving groove 121a. The crack preventing member 122 and the mask M can be supported on the mask support 120 in such a manner as to suck through the back holes 1231 and 1241 using a small low power pump.

일 예로, 기판(S)상에 마스크(M)를 하드컨택(hard contact)시 마스크(M)에 무리하게 가해지는 힘으로 인한 마스크(M)의 균열을 막기 위해서, 얇은 두께(예컨대, 4 mm 두께)의 유리와 같은 균열방지부재(122)를 마스크 홀더(121)에 고정한 후, 마스크(M)를 균열방지부재(122) 위에 고정하는 방식으로 하드컨택시 발생할 수 있는 마스크(M)의 균열 가능성을 줄이는 동시에, 마스크(M)와 기판(S) 간의 컨택(contact)을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 마스크의 보호와 패턴의 정밀도를 동시에 확보하여, 하드컨택시에도 마스크 파손 위험과 상 왜곡 현상을 현저히 줄일 수 있다.For example, in order to prevent cracking of the mask M due to force exerted on the mask M when the mask M is hard contacted on the substrate S, a thin thickness (for example, 4 mm Cracks in the mask M that can occur during hard contact in such a manner that the mask M is fixed on the crack preventing member 122 after fixing the crack preventing member 122 such as a glass It is possible to improve the contact between the mask M and the substrate S while reducing the possibility. Accordingly, the protection of the mask and the accuracy of the pattern are secured at the same time, so that the risk of mask breakage and the phase distortion phenomenon can be remarkably reduced even in hard contact.

스테이지 구동부(160)는 기판(S)이 배치된 스테이지(110)를 3축(X,Y,Z축) 방향으로 이동시키고, 평면상에서 회전시키도록 제공될 수 있다. 스테이지 구동부(160)는 스테이지(110)를 구동하는 마이크로매니퓰레이터(micro-mannipulator)로 제공될 수 있다. 스테이지(110)는 예를 들어, 약 5cm×5cm와 같이, 실험실 레벨의 소자 제작시 필요한 사이즈로 제공될 수 있다. 다만, 광원부(130)의 배열 LED 칩의 크기에 비례하여 스테이지(110)의 사이즈를 증가시켜 보다 큰 스케일의 샘플 처리도 가능하다.The stage driving unit 160 may be provided to move the stage 110 on which the substrate S is disposed in the three-axis (X, Y, Z axis) direction and rotate in a plane. The stage driving unit 160 may be provided as a micro-mannipulator that drives the stage 110. The stage 110 may be provided in a size required for fabrication of a laboratory level device, such as, for example, about 5 cm x 5 cm. However, it is possible to increase the size of the stage 110 in proportion to the size of the LED chips arranged in the light source unit 130, thereby enabling a larger scale sample processing.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 노광 장치의 제작에 소요되는 비용은 기존 대비 대략 25% 수준에 불과하며, 기존의 노광 시스템에 비해 월등히 우수한 가격적인 이점을 제공한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 마스크와 광원 간의 거리를 일정하게 유지할 수 있고, 마스크와 광원을 가깝게 위치시킬 수 있으며, 마스크와 기판 간의 향상된 컨택으로 인하여, 균일한 노광을 행할 수 있으며, 별도의 광학 렌즈 없이도 균일한 패턴 전사가 가능하다.As described above, the cost of manufacturing the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention is only about 25% of that of the conventional apparatus, and provides a much higher price advantage than the existing exposure system. Further, according to the embodiment of the present invention, the distance between the mask and the light source can be kept constant, the mask and the light source can be positioned close to each other, and uniform exposure can be performed due to the improved contact between the mask and the substrate. It is possible to uniformly transfer the pattern without using the optical lens of FIG.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치를 이용하여 기판상에 얻은 마이크로 패턴의 결과물들을 보여주는 이미지이다. 도 5는 AZ5214 양성(positive) 포토레지스트를 Si 웨이퍼 위에 도포하여 노광한 후 현상함으로써 얻은 결과물을 보여준다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 노광 장치를 이용하여 약 3㎛ 수준의 패턴을 제작할 수 있음을 확인할 수 있다. 이는 기존의 상용 노광 시스템의 결과와 대등한 결과이다.FIG. 5 is an image showing the result of a micropattern obtained on a substrate using an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the result obtained by applying an AZ5214 positive photoresist on a Si wafer, exposing it, and developing it. As shown in FIG. 5, it can be seen that a pattern having a level of about 3 μm can be manufactured using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. This is equivalent to the result of the existing commercial exposure system.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modifications are possible within the scope of the present invention. It is to be understood that the technical scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims and the technical scope of protection of the present invention is not limited to the literary description of the claims, To the invention of the invention.

S: 기판 M: 마스크
100: 노광 장치 110: 스테이지
120: 마스크 지지부 121: 마스크 홀더
121a: 수용홈 122: 균열방지부재
123: 마스크 지지부재 1231: 백큠홀
123a: 석션부 124: 지지부재
1241: 백큠홀 124a: 석션부
130: 광원부 131: 광원
132: 하우징 140: 레일
150: 구동부 160: 스테이지 구동부S: Substrate M: Mask
100: exposure apparatus 110: stage
120: mask support part 121: mask holder
121a: receiving groove 122: crack preventing member
123: mask support member 1231: back-
123a: Suction part 124: Support member
1241: Back-hole 124a: Suction part
130: light source 131: light source
132: housing 140: rail
150: driving unit 160: stage driving unit

Claims (13)

기판을 지지하기 위한 스테이지;
노광 패턴을 갖는 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부; 및
상기 기판에 대해 노광 처리를 하기 위한 광을 발생하는 광원을 구비하는 광원부를 포함하며,
상기 광원은 상기 마스크 지지부 상에 직접 접속되며,
상기 마스크 지지부는,
하면에 수용홈이 형성된 마스크 홀더;
상기 마스크의 균열을 방지하도록 상기 수용홈에 삽입되는 균열방지부재; 및
상기 마스크 홀더의 하부에 상기 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부재를 포함하는 노광 장치.A stage for supporting a substrate;
A mask support for supporting a mask having an exposure pattern; And
And a light source for generating light for performing an exposure process on the substrate,
Wherein the light source is directly connected to the mask support,
The mask support portion
A mask holder having a receiving groove formed on a bottom surface thereof;
A crack preventing member inserted into the receiving groove to prevent cracking of the mask; And
And a mask support member for supporting the mask at a lower portion of the mask holder. 제1 항에 있어서,
상기 광원은 배열 자외선 발광다이오드를 포함하는 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the light source comprises an array ultraviolet light emitting diode. 제1 항에 있어서,
상기 광원부는 상기 광원을 수용하고, 상기 마스크 지지부의 상면에 직결되는 하우징을 더 구비하고,
상기 노광 장치는,
상기 하우징의 이동을 가이드하도록 상기 하우징과 결합되는 레일; 및
상기 하우징을 상기 레일을 따라 구동하는 구동부를 더 포함하는 노광 장치.The method according to claim 1,
The light source unit further includes a housing that receives the light source and is directly coupled to an upper surface of the mask support unit,
The exposure apparatus includes:
A rail coupled with the housing to guide movement of the housing; And
And a driving unit driving the housing along the rail. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 균열방지부재는 유리 또는 쿼츠를 포함하는 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the crack preventing member comprises glass or quartz. 제1 항에 있어서,
상기 마스크 지지부재는 상기 마스크 홀더의 하면에서 상기 수용홈을 제외한 부분에 형성되는 백큠홀을 구비한 석션부를 포함하는 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the mask support member includes a suction hole formed in a lower surface of the mask holder, the suction hole being formed in a portion excluding the receiving groove. 기판을 지지하기 위한 스테이지;
노광 패턴을 갖는 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부;
상기 기판에 대해 노광 처리를 하기 위한 광을 발생하는 광원을 구비하는 광원부; 및
상기 스테이지를 3축 방향으로 이동시키고, 평면상에서 회전시키는 스테이지 구동부를 포함하며,
상기 광원은 상기 마스크 지지부 상에 직접 접속되는 노광 장치.A stage for supporting a substrate;
A mask support for supporting a mask having an exposure pattern;
A light source unit having a light source for generating light for performing an exposure process on the substrate; And
And a stage driving unit for moving the stage in three axial directions and rotating the stage in a plane,
Wherein the light source is directly connected to the mask support. 기판을 노광하기 위한 패턴을 갖는 마스크를 지지하는 마스크 얼라이너에 있어서,
마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부; 및
상기 기판에 대해 노광 처리를 하기 위한 광을 발생하는 광원을 구비하는 광원부를 포함하며,
상기 광원은 상기 마스크 지지부 상에 직접 접속되며,
상기 마스크 지지부는,
하면에 수용홈이 형성된 마스크 홀더;
상기 마스크의 균열을 방지하도록 상기 수용홈에 삽입되는 균열방지부재; 및
상기 마스크 홀더의 하부에 상기 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지부재를 포함하는 마스크 얼라이너.A mask aligner for supporting a mask having a pattern for exposing a substrate,
A mask support for supporting the mask; And
And a light source for generating light for performing an exposure process on the substrate,
Wherein the light source is directly connected to the mask support,
The mask support portion
A mask holder having a receiving groove formed on a bottom surface thereof;
A crack preventing member inserted into the receiving groove to prevent cracking of the mask; And
And a mask support member for supporting the mask at a lower portion of the mask holder. 제8 항에 있어서,
상기 광원은 배열 자외선 발광다이오드를 포함하는 마스크 얼라이너.9. The method of claim 8,
Wherein the light source comprises an array ultraviolet light emitting diode. 제8 항에 있어서,
상기 광원부는 상기 광원을 수용하고, 상기 마스크 지지부의 상면에 직결되는 하우징을 더 구비하고,
상기 마스크 얼라이너는,
상기 하우징의 이동을 가이드하도록 상기 하우징과 결합되는 레일; 및
상기 하우징을 상기 레일을 따라 구동하는 구동부를 더 포함하는 마스크 얼라이너.9. The method of claim 8,
The light source unit further includes a housing that receives the light source and is directly coupled to an upper surface of the mask support unit,
Wherein the mask aligner comprises:
A rail coupled with the housing to guide movement of the housing; And
And a driving unit for driving the housing along the rail. 삭제delete 제8 항에 있어서,
상기 균열방지부재는 유리 또는 쿼츠를 포함하는 마스크 얼라이너.9. The method of claim 8,
Wherein the anti-crack member comprises glass or quartz. 제8 항에 있어서,
상기 마스크 지지부재는 상기 마스크 홀더의 하면에서 상기 수용홈을 제외한 부분에 형성되는 백큠홀을 구비한 석션부를 포함하는 마스크 얼라이너.9. The method of claim 8,
Wherein the mask support member includes a suction hole having a back hole formed in a lower surface of the mask holder except for the receiving groove.
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