KR101623800B1 - 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치에 관한 것이다. 상기 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 가운데에 빈 공간을 구비하고, 하부에 제1 공기 통로를 구비하며, 가장 자리부에 서로 이격되게 제1 방향으로 연장되게 위치하는 복수의 레벨 조정핀 삽입홀을 구비한 홀더, 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 각각 삽입되어 있는 복수의 레벨 조정 핀, 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 삽입되고 각 레벨 조정핀 하부에 위치하는 각 레벨 조정핀에 압력을 인가하는 복수의 탄성 부재, 자신의 상부면에 위치하는 복수의 제2 공기 통로, 상기 제1 공기 통로에 대응되게 위치하는 공기 주입홀, 그리고 상기 복수의 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 사이에 위치하여 복수의 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 도통시키는 연결홈을 구비한 서브 척, 그리고 상기 홀더의 상기 제1 공기 통로와 상기 서브 척의 상기 공기 주입홀에 연결되어 상기 제1 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 도통시키는 진공관을 포함한다.

Description

노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치{WAFER CHUCK BALANCING APPARATUS FOR STEPPER}
본 발명은 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치에 관한 것이다.
빛에 반응하는 물질인 감광액(photo-resist)이 코팅된 피노광체(예, 반도체 기판)에 원하는 패턴을 형성하기 위한 노광 시스템은 피노광체 위에 위치하고 원하는 패턴을 갖는 마스크(mask) 위에 광원으로부터 발산되는 빛(예를 들어, 자외선)을 마스크 위에 노광시켜 마스크를 통과하여 입사되는 빛을 피노광체에 조사시켜 피노광체에 원하는 패턴을 전사시키는 장치이다.
노광 시스템은 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 장치(PDP, Plasma Display Panel), 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board), 유기 발광 표시 장치(OLED, Organic Light Emitting Display) 등과 같은 반도체 장치에 많이 사용하고 있다.
이러한 노광 시스템은 해당 위치에 고정 설치된 광원으로부터 발산되는 빛을 노광 스테이지 상에 위치한 피노광체의 전면에 일괄적으로 조사시키는 구조를 갖고 있다.
이때, 빛이 피노광체의 전면에 균일하게 조사될 수 있도록 광원과 피노광체 사이에 렌즈와 미러(mirror)을 구비한 광학 장치 및 웨이퍼 척(wafer chuck) 상에 올려진 웨이퍼(wafer)과 같은 그 위에 위치한 피노광체와의 수평을 유지하는 웨이퍼 척 수평 유지 장치가 존재한다.
일반적으로 마스크에 의해 원하는 패턴을 갖도록 노광되는 피노광체는 마스크 고정 장치에 의해 해당 위치에 고정되어 있고, 공기 접촉(air bonding) 방식을 통해 피노광체 밑에 위치한 웨이퍼 척 수평 유지 장치와 결합된다.
이때, 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 볼(ball)의 움직임을 이용하여 웨이퍼 척의 표면과 그 위에 위치한 마스크(mask) 간의 수평을 유지하도록 웨이퍼 척의 표면 위치를 정한 후 공기 접촉을 통해 볼의 위치를 볼 모듈에 고정한다.
하지만, 시간이 경과함에 따라 에어 본딩의 결합력이 약화되고, 이로 인해, 볼의 움직임이 발생하여 웨이퍼 척의 위치 변화가 발생한다. 이때, 볼 모듈 내에서 볼은 상하 방향뿐만 아니라 회전 운동도 행해지게 되고, 설정 범위를 초과하여 볼의 상하 방향과 회전 운동이 이루어질 경우, 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 웨이퍼 척 표면과 마스크 간의 상대적 수평 유지 동작에 용이하게 이루어지지 않고 또한 웨이퍼와 마스크 간의 정렬 동작이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 구조를 간소화 하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치에서 마스크가 위치하는 마스크 척과 웨이퍼 척 간의 상대적 수평 관계의 정확도를 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 가운데에 빈 공간을 구비하고, 하부에 제1 공기 통로를 구비하며, 가장 자리부에 서로 이격되게 제1 방향으로 연장되게 위치하는 복수의 레벨 조정핀 삽입홀을 구비한 홀더, 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 각각 삽입되어 있는 복수의 레벨 조정 핀, 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 삽입되고 각 레벨 조정핀 하부에 위치하는 각 레벨 조정핀에 압력을 인가하는 복수의 탄성 부재, 자신의 상부면에 위치하는 복수의 제2 공기 통로, 상기 제1 공기 통로에 대응되게 위치하는 공기 주입홀, 그리고 상기 복수의 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 사이에 위치하여 복수의 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 도통시키는 연결홈을 구비한 서브 척, 그리고 상기 홀더의 상기 제1 공기 통로와 상기 서브 척의 상기 공기 주입홀에 연결되어 상기 제1 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 도통시키는 진공관을 포함한다.
상기 홀더는 상기 홀더의 측면에서부터 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀 쪽으로 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀과 도통되게 형성되어 있는 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀을 더 포함하는 것이 좋고, 상기 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀 내에 각각 장착되어 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 각각 삽입된 레벨 조정핀에 압력을 가하는 복수의 제1 핀 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 상기 홀더의 후면과 결합되어 상기 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀을 막는 복수의 제2 마개를 더 포함할 수 있다.
상기 서브 척은 자신의 하부면 위치하여 상기 복수의 레벨 조정핀의 단부가 삽입되는 복수의 접촉홈을 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 상기 홀더의 하부면과 결합되어 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀을 막는 복수의 제1 마개를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 상기 홀더의 가장 자리부에 위치한 복수의 제1 고정핀 삽입홀, 상기 복수의 제1 고정핀 삽입홀에 각각 대응되게 상기 서브 척의 가장 자리부에 위치한 복수의 제2 고정핀 삽입홀, 그리고 상기 제2 및 제1 고정핀 삽입홀에 삽입되는 복수의 고정핀을 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 상기 홀더의 측면에서부터 상기 복수의 제1 고정핀 삽입홀에 연결되게 위치한 복수의 제2 핀 고정부 삽입홀과 상기 복수의 제2 핀 고정부 삽입홀 각각에 삽입되어 제1 고정핀 삽입홀에 삽입된 고정핀을 가압하는 복수의 제2 핀 고정부를 더 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면 볼을 이용한 볼 모듈을 이용하는 대신 세로 방향으로만 이동하는 레벨 조정핀을 이용하여 위치 조정된 웨이퍼 척의 수평 레벨이 안정적으로 유지되고, 탄성 부재에 의해 세로 방향으로의 위치가 조정되는 복수의 레벨 조정핀의 동작에 의해 웨이퍼 척과 마스크 척의 수평 레벨이 조정되므로, 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 구조가 매우 간단해진다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치를 III-III 선을 따라 잘랐을 때의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 하부면에 대한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 홀더(holder)(10), 홀더(10) 위에 위치하는 서브 척(serve chuck)(20), 홀더(10)와 서브 척(20) 사이에 세로 방향(즉, 높이 방향)(Y방향)(예, 제1 방향)으로 장착되어 있는 복수의 레벨 조정핀(31), 복수의 레벨 조정핀(31) 각각의 하부에 위치하는 복수의 탄성 부재(32), 복수의 레벨 조정핀(31) 각각에 삽입되어 있는 복수의 슬라이딩 부쉬(sliding bush)(33), 홀더(10)의 측부의 외부면에서부터 가로 방향(X 방향)(가로 방향은 세로 방향과 교차하는 방향으로서, 예를 들어 제2 방향이라 함)으로 삽입되어 인접한 각 레벨 조정핀(31)의 위치를 고정하는 복수의 제1 핀 고정부(34), 홀더(10) 외부 바닥면에 장착되어 각 탄성 부재(32)의 위치를 고정하고 각 탄성 부재32)를 보호하는 복수의 제1 마개(351), 홀더(10)이 외측면에 장착되어 각 제1 핀 고정부(34)의 위치를 고정하고 각 제1 핀 고정부(34)를 보호하는 복수의 제2 마개(352), 그리고 홀더(10)와 서브 척(20) 사이에 연결된 진공관(42)을 구비한다.
홀더(10)는 대략 원형이 평면 형상을 갖고 있다.
이러한 홀더(10)는 대략 가운데 부분에 형성된 원형의 빈 공간(11), 홀더(10)의 하부[즉, 공간(11) 하부에 위치하는 홀더(10)의 부분]에 위치한 제1 공기 통로(12), 홀더(10)의 측부 또는 가장자리부[즉, 공간(11) 옆에 위치하는 홀더(10)의 부분](에 위치하고 정해진 간격으로 이격되어 있는 복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13), 각 레벨 조정핀 삽입홀(13)이 형성되어 있는 부분과 대응하는 홀더(10)의 측면에 홀더(10)의 측면을 관통하여 대응하는 레벨 조정핀 삽입홀(13)과 도통하고 있는 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀(14), 홀더(10)의 측부에 위치하고 정해진 각도 간격으로 이격되어 있는 복수의 제1 고정핀 삽입홈(15), 그리고 복수의 제1 고정핀 삽입홈(15) 각각에 대응되게 해당 제1 고정핀 삽입홈(15)과 도통하게 형성된 복수의 제2 핀 고정부 삽입홀(16)을 구비한다.
홀더(10)의 가운데 부분에 형성된 빈 공간(11)은 상부면은 존재하지 않아 빈공간(11)의 상부는 개방되어 있고, 빈 공간(11)의 하부면은 존재하여 공간(11)의 하부는 하부면으로 막혀 있다.
이로 인해, 홀더(10)은 가운데 부분에 오목한 형상의 공간(11)을 갖고 있다.
도 3에 도시한 것처럼, 이 공간(11)을 세로 방향(Y)으로 가로질러 진공관(42)이 설치된다.
제1 공기 통로(12)는 홀더(12)의 하부에 외측면에서부터 홀더(12)의 가운데 부분까지 직선으로 형성되어 있고, 공간(11)과 일부 도통되어 있는 개방홀(121)을 구비한다.
개방홀(121)은 도 3에 도시한 한 것처럼 니플(nipple)과 같은 제1 연결관(171)을 통해 진공관(42)의 일단과 연결되어 있다.
또한, 공기 통로(12)의 일측부[즉, 홀더(10)의 측면과 인접한 부분]의 단부에는 다른 장치(예, 진공 펌프)와의 안정적이고 용이한 연결을 위해 역시 니플과 같은 제2 연결관(172)이 장착되어 있다.
이로 인해, 제1 공기 통로(12)는 제2 연결관(172)을 통해 외부에 장착된 외부 장치가 연결되어 내부 상태가 진공 상태로 되거나 진공 상태가 해제된다.
복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13) 각각은 레벨 조정핀(31)과 탄성 부재(32)가 장착되는 부분으로서, 모두 동일한 형상을 갖고 있고, 이미 설명한 것처럼, 일정한 간격으로 서로 이격되어 있다.
본 예의 경우, 복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 개수는 모두 세 개이므로 대략 120도 간격으로 형성되어 있지만, 이에 한정되지 않고 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 개수는 필요에 따라 변경 가능하다.
각 레벨 조정핀 삽입홀(13)은 홀더(10)의 하부면에서 상부면까지 형성되어 홀더(10)를 세로 방향(Y)으로 관통하고 있고, 각 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 형상은 이 속에 장착되는 레벨 조정핀(31)의 형상에 따라 정해진다.
각 레벨 조정핀 삽입홀(13)은 서로 지름이 상이한 제1 부분(131)과 제2 부분(132)을 구비하고 있다.
이때, 제1 부분(131)에는 각 탄성 부재(32)와 각 레벨 조정핀(31)의 하단부가 장착되고, 제2 부분(132)에는 각 레벨 조정핀(31)의 나머지 부분이 장착된다.
복수의 제1 핀 고정부 삽입홀(14) 각각은 제1 핀 고정부(34)가 삽입되어 장착되는 부분으로서, 모두 동일한 형상을 갖고 있고, 복수의 레벨 조정핀(31)의 개수와 동일하게 레벨 조정핀 삽입홀(13)에 대응되는 위치에 위치한다.
이러한 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀(14)은 복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13)과 같이 일정한 간격(대략 120도 간격)으로 형성되어, 레벨 조정핀 삽입홀(13)이 형성되어 있는 부분과 대응하는 홀더(10)의 측면에서부터 복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13) 쪽으로 복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13)과 도통되게 형성되어 있다.
이러한 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀(14)의 개수는 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 개수와 동일하므로 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 개수와 동일하게 변경될 수 있다.
복수의 제1 고정핀 삽입홈(15)은 홀더(10)에 서브 척(20)을 고정하는 고정 핀(41)이 삽입되는 부분으로서, 홀더(10)의 가장 자리부분에 일정 간격으로 세로 방향으로 형성되어 있다.
복수의 제2 핀 고정부 삽입홀(16) 각각은 각 제1 고정핀 삽입홈(15)에 대응되게 위치하고, 홀더(10)의 외측면에서 해당 제1 고정핀 삽입홈(15)에 도통하게 위치한다.
이러한 제2 핀 고정부 삽입홀(16) 각각에는 이미 설명한 것처럼 나사와 핀과 같은 복수의 제2 핀 고정부(17)가 삽입된다.
따라서, 제1 고정핀 삽입홈(15)에 고정핀(41)이 삽입되어 고정핀(41)의 삽입 위치가 정해지면, 제2 핀 고정부 삽입홀(16)로 제2 핀 고정부(17)가 해당 고정핀(41)과 접하게 삽입되어 고정핀(41)의 측면으로 압력을 가하여 해당 고정핀(41)의 위치를 안정적으로 위치시킨다.
이로 인해, 각 고정핀(41)은 제2 핀 고정부 삽입홀(16)에 삽입된 제2 핀 고정부(17)에 의해 위치가 지지되어 외부로 이탈되지 않고 안정적으로 홀더(10)에 서브 척(20)을 결합한다.
서브 척(20)는 웨이퍼(wafer)나 유리 기판과 같은 피노광체가 위치하는 웨이퍼 척(미도시) 하부에 위치하여 웨이퍼 척과 진공을 이용한 공기 결합이 행해지는 부분이다.
이러한 서브 척(20)은 하부에 위치한 홀더(10)에 장착되는 복수의 레벨 조정핀(31)과 대응되는 위치에 형성되어 해당 레벨 조정핀(31)과 접촉하는 복수의 접촉홈(21), 서브 척(20)의 상부면에 일정 간격으로 이격되게 형성되어 있는 복수의 제2 공기통로(22), 서브 척(20)의 대략 가운데 부분에 홀더(10)에 형성된 개방홀(121)과 대응되게 위치하고 서브 척(20)의 세로 방향(Y방향)으로 연장되어 있는 공기 주입홀(23), 그리고 서브 척(20)의 가장 자리부에 정해진 간격으로 형성되어 복수의 고정핀(41) 이 각각 삽입되는 복수의 제2 고정핀 삽입홀(24)을 구비한다.
복수의 접촉홈(21)은 복수의 레벨 조정핀(31)의 설정 간격만큼 서브 척(20)의 해당 부분(즉, 가장자리 부분)에 위치하고, 서브 척(20)의 하부면에서부터 정해진 높이로 파여져 있다.
이때, 각 접촉홈(21)에는 해당 레벨 조정핀(31)의 단부가 삽입되어 레벨 조정핀(31)과 접해 있으므로, 각 접촉홈(21)의 형상은 해당 레벨 조정핀(31)의 단부 형상에 따라 정해진다.
이와 같이, 해당 레벨 조정핀(31)이 접촉홈(21)에 삽입되므로, 레벨 조정핀(31)은 위치 이탈 없이 안정적으로 서브 척(20)과 접해있고, 레벨 조정핀(31)의 미는 힘에 의해 서브 척(20)의 수평 레벨 조정이 행해지게 된다.
하지만, 대안적인 예에서 접촉홈(21)은 생략 가능하다.
복수의 제2 공기 통로(22)는 서브 척(20)의 상부면에 원형으로 형성된 홈으로서, 도 2 및 도 3에 도시한 것처럼, 공기 주입홀(23)과 연결된 적어도 하나의 연결홈(25)에 의해 복수의 공기 통로(22)는 서로 연결되어 있다.
이때, 연결홈(25)는 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 제2 공기 통로(22)와 교차하는 방향으로 서브 척(20)의 상부면에 형성된 홈으로서, 서브 척(20)의 상부면의 가장자리부에서 가운데 부분으로 직선으로 형성되어 있다.
따라서, 복수의 공기 통로(22)는 연결홈(25)에 의해 공기 주입홀(23)과 연결되어 있어, 공기 주입홀(23)에 의해 공기 배출 또는 공기 주입 동작이 행해져, 상부에 위치한 웨이퍼 척과의 공기 결합이 행해지거나 결합 상태가 해제된다.
공기 주입홀(23)은 서브 척(20)을 세로 방향으로 관통하고 있고, 진공관(42)과 연결되어 복수의 제2 공기 통로(22)의 진공 상태를 제어할 수 있도록 한다. 이때, 홀더(10)의 제1 공기 통로(12)와 같이, 공기 주입홀(23)에는 제3 연결관(173)이 장착되어 있어, 공기 주입홀(23)은 제3 연결관(173)을 이용해 진공관(42)의 타단과 도통한다.
복수의 제2 고정핀 삽입홀(24) 각각은 그 하부에 위치한 홀더(10)의 제1 고정핀 삽입홀(15)에 대응되게 서브 척(20)을 세로 방향으로 관통하게 형성된다.
따라서, 각 고정핀(41)은 서브 척(20)의 제2 고정핀 삽입홀(24)에 삽입되어 제2 고정핀 삽입홀(24)을 관통한 후 홀더(10)의 대응하는 제1 고정핀 삽입홀(15)로 삽입되어 홀더(10)에 서브 척(20)을 결합한다.
이러한 복수의 고정핀(41)에 의한 결합 동작에 의해, 서브 척(20)은 안정적으로 홀더(10)와 결합된다.
즉, 홀더(10)에 장착되어 있는 복수의 레벨 조정핀(31) 각각은 하부에 위치한 탄성 부재(32)에 의해 상부쪽에 접해있는 서브 척(20)을 미게 되고, 이로 인해, 서브 척(20)은 세로 방향으로 이동하여 서브 척(20)의 수평 레벨을 조정하게 된다. 이때, 복수의 고정핀(41)이 존재하지 않을 경우, 서브 척(20)은 복수의 레벨 조정핀(31)의 미는 힘에 의해 세로 방향뿐만 아니라 가로 방향으로 위치가 이동하게 되고, 이로 인해, 서브 척(20)이 안정적으로 홀더(10) 위에 존재하지 못하게 된다.
하지만, 복수의 고정핀(41)에 의해 서브 척(20)은 안정적으로 정해진 위치의 홀더(10) 위에 존재하면서 복수의 레벨 조정핀(31)에 의해 세로 방향으로 이동하여 서브 척(20)의 수평 레벨을 조정하게 된다.
이때, 제1 및 제2 고정핀 삽입홀(15, 24)에 삽입된 고정핀(41)은 이들 삽입홀(15, 24)과의 유격이 존재하여, 홀더(10)에 서브 척(20)을 이탈되지 않게 안정적으로 결합시키면서도 복수의 레벨 조정핀(31)에 의한 서브 척(20)의 미는 힘에 의해 서브 척(20)이 세로 방향으로 이동되어 서브 척(20)의 수평 레벨이 조정될 수 있도록 한다.
복수의 레벨 조정핀(31)은 바 형상을 갖는 본체(311)와 본체(311)보다 큰지름을 갖고 있는 하단부(312)을 구비하고 있고, 각 레벨 조정핀(31)의 단부는 홀더(10) 상부면으로부터 돌출되어 있다.
이미 설명한 것처럼, 본체(311)는 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 제2 부분(132)에 위치하고, 하단부(312)는 제2 부분(132)보다 큰 지름을 갖고 있는 제1 부분(131)에 위치한다.
이때, 제2 부분(132)와 접해있는 레벨 조정핀 삽입홀(13)의 제1 부분(131)의 부분은 레벨 조정핀(31)의 하단부(312)의 걸림턱으로 작용하여 레벨 조정핀(31)이 레벨 조정핀 삽입홀(13)에서 이탈하는 것을 방지한다.
복수의 탄성 부재(32)는 각각 각 레벨 조정핀 삽입홀(13)에 삽입된 레벨 조정핀(31) 하부에 위치하여 상부에 위치한 레벨 조정핀(31)에 압력을 가해 레벨 조정핀(31)을 서브 척(20) 쪽으로 밀게 된다.
따라서, 탄성 부재(32)의 미는 힘에 의해 서브 척(20)의 해당 접촉홈(21) 내에 삽입된 해당 레벨 조정핀(31)은 서브 척(20)을 세로 방향으로 밀어 서브 척(20)의 수평 레벨을 조정한다.
이때, 해당 레벨 조정핀(31)에 각각 삽입된 슬라이딩 부쉬(33)에 의해 레벨 조정핀(31)의 세로 방향으로의 슬라이딩 동작이 용이하게 행해진다. 대안적인 예에서 슬라이딩 부쉬(33)는 생략 가능하다.
이러한 탄성 부재(32)는 압축 스프링과 같은 스프링(spring)으로 이루어질 수 있다.
복수의 제1 핀 고정부(34)는 해당 레벨 조정핀 삽입홀(13) 속에 삽입되어 있는 해당 레벨 조정핀(31)의 측면에 압력을 가하여 해당 레벨 조정핀(31)이 레벨 조정핀 삽입홀(13) 속에 안정적으로 위치하도록 한다.
따라서, 복수의 제1 핀 고정부(34)는 모두 동일한 형상을 갖고 있고, 제1 핀 고정부 삽입홀(14) 내에 장착되어 레벨 조정핀(31)의 측면과 접해있어, 가로 방향으로 해당 레벨 조정핀(31)의 측면을 가압한다.
이때, 각 제1 핀 고정부(34)의 일측 단부[즉, 레벨 조정핀(31)과 접하는 측면]는 레벨 조정핀(31)의 측면 형상에 따라 달라 달라진다.
본 예의 경우, 각 레벨 조정핀(31)은 원형의 단면 형상을 갖고 있으므로, 각 제1 핀 고정부(34)의 일측 단부는 해당 레벨 조정(31)의 측면의 적어도 일부를 감싸는 곡면 형상을 갖고 있다.
각 제1 핀 고정부(34)는 제1 핀 고정부 삽입홀(14)에 각각 삽입되어 해당 레벨 조정핀(31)의 측면에 가압을 가해 해당 레벨 조정핀(31)의 장착 위치가 레벨 조정핀 삽입홀(13) 내에 안정적으로 위치하도록 한다.
이때, 제1 핀 고정부(34)의 가압 정도는 탄성 부재(32)의 압력에 의해 해당 레벨 조정핀(31)이 세로 방향으로 이동 가능할 정도로서, 서브 척(20)의 수평 레벨 조정 동작에 악영향을 미치지 않도록 한다.
복수의 제1 마개(351)는 복수의 레벨 조정핀 삽입홀(13)을 각각 막아 복수의 탄성 부재(32)가 외부로 이탈되지 않도록 하여 해당 위치에 안정적으로 복수의 탄성 부재(32)를 위치시키기 위한 것이다.
이러한 복수의 제1 마개(351)는 각각 레벨 조정핀(13) 내에 위치한 탄성 부재(32)와 접하게 홀더(10)의 바닥면에 장착되어, 탄성 부재(32)를 압축해 탄성 부재(32)가 외부로 이탈되지 않고 탄성 부재(32)의 탄성력을 레벨 조정핀(31)으로 인가하도록 한다.
이와 유사하게 복수의 제2 마개(352) 역시 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀(14)을 각각 막아 복수의 제1 핀 고정부(34)가 외부로 이탈되지 않도록 하고 해당 위치에 복수의 제1 핀 고정부(34)를 안정적으로 위치시키기 위한 것이다.
이를 위해, 복수의 제2 마개(352)는 각각 해당 제1 핀 고정부 삽입홀(14) 내에 위치한 제1 핀 고정부(34)와 접하게 홀더(10)의 측면에 장착되어 있다. 이때, 복수의 제2 마개(352)가 장착되는 홀더(10)의 측면 부분은 본 예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 설치면에 대해 수직하게 절삭된 절삭면으로서, 복수의 제2 마개(352)의 설치를 용이하게 한다.
따라서, 제2 마개(352)에 의한 가압에 의해 해당 제1 핀 고정부(34)가 인접한 레벨 조정핀(31) 쪽으로 이동하여 해당 레벨 조정핀(31)을 안정적으로 위치시킨다.
각 제1 및 제2 마개(351, 352)는 나사나 핀과 같은 결합 부재(51)를 이용하여 홀더(10)의 해당 위치에 결합되고, 결합 부재(51)의 삽이 동작을 위한 삽입구가 홀더(10)의 해당 위치에 형성되어 있음은 당연하다.
진공관(42)은 가요성 특성을 갖는 비닐 등으로 이루어진 빈 관으로서, 제3 및 제1 연결관(173, 171)을 통해 홀더(10)의 공기 통로(12)와 서브 척(20)의 공기 주입홀(23)을 도통시킨다.
따라서, 진공관(42)을 통해 복수의 제2 공기 통로(22)에 존재하는 공기의 배출 동작이 행해져 서브 척(20)과 그 위에 위치한 웨이퍼 척의 진공 결합이 행해지도록 한다.
이러한 구조를 갖는 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 먼저, 복수의 레벨 조정핀(31)과 탄성 부재(32) 및 제1 핀 고정부(34)가 홀더(10)의 각 해당 위치에 장착된 후, 진공관(42)을 제1 및 제3 연결관(171, 173)에 삽입하여 홀더(10)의 제1 공기 통로(12)의 개방홀(121)과 서브 척(20)의 공기 주입홀(23)을 연결시킨다.
그런 다음, 홀더(10)의 상부면으로부터 돌출된 복수의 레벨 조정핀(31)의 단부를 서브 척(20)의 해당 접촉홈(21)에 위치시킨 후, 복수의 고정핀(41)을 이용하여 홀더(10) 위에 정해진 간격으로 이격되게 서브 척(20)을 결합한다. 이때, 제2 핀 고정부 삽입홀(16)로 제2 핀 고정부(17)를 삽입하여, 복수의 고정핀(41)을 안정적으로 위치시킨다.
그런 상태에서, 홀더(10)의 하부에 장착하여 홀더(10)와 이 홀더(10)에 결합된 서브 척(20)을 세로 방향으로 이동시키는 액츄에이터(actuator)를 동작시켜, 홀더(10)와 서브 척(20)을 웨이퍼 척 쪽으로 이동시켜 서브 척(20)의 상부면을 웨이퍼 척과 접촉시킨다.
이때, 액츄에이터는 모터(motor)나 실린더(cylinder) 등으로 이루어질 수 있다.
이런 상태에서, 진공 펌프 등을 이용하여 제1 공기 통로(12) 내부의 공기를 외부로 배출하여, 제1 공기 통로(12) 내부의 상태를 진공 상태로 만든다.
이러한 제1 공기 통로(12)의 진공 상태로 인해, 진공관(42)을 통해 제1 공기 통로(12)와 연결된 서브 척(20)의 제2 공기 통로(22) 내의 공기 역시 홀더(10)의 제1 공기 통로(12)를 통해 외부로 배기된다. 이로 인해, 서브 척(20)의 상부면에 접해있는 웨이퍼 척은 서브 척(20)의 상부면과 공기의 진공 상태를 이용한 진공 결합된다.
이런 상태에서, 액츄에이터의 상승 동작은 계속되어, 웨이퍼 척과 진공 결합된 홀더(10)와 서브 척(20)은 웨이퍼 척이 웨이퍼 척 위에 위치한 마스크 척(즉, 마스크가 위치하는 척)과 접할 때까지 상승한다.
그런 다음, 홀더(10)와 서브 척(20)를 상승시켜, 서브 척(20) 위에 위치한 마스크 척의 수평 레벨이 접해있는 마스크 척의 수평 레벨을 따라 정해지도록 한다.
이때, 위치가 고정된 마스크 척의 수평 레벨에 따라 레벨 조정핀(31)의 상승 상태가 정해지게 되어, 웨이퍼 척의 수평 레벨은 마스크 척의 수평 레벨에 따라 조정된다.
이와 같이, 탄성 부재(32)에 의해 세로 방향으로의 위치가 조정되는 복수의 레벨 조정핀(31)의 동작에 의해 웨이퍼 척과 마스크 척의 수평 레벨이 조정되므로, 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 구조가 매우 간단해진다.
또한, 본 예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 볼을 이용한 볼 모듈을 이용하는 대신 세로 방향으로만 이동하는 레벨 조정핀(31)을 이용하여 위치 조정된 웨이퍼 척의 수평 레벨이 안정적으로 유지된다.
이처럼 마스크 척에 맞게 웨이퍼 척의 수평 레벨이 조정되면, 홀더(10)와 서브 척(20)이 하강하도록 액츄에이터를 동작시켜, 마스크 척과 웨이퍼 척과 접촉 상태를 해제시킨다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 홀더 20: 서브 척
21: 접촉홈 22: 공기 통로
11: 공간 12: 제1 공기 통로
13: 레벨 조정핀 삽입홀 14: 제1 핀 고정부 삽입홀
15, 24: 고정핀 삽입홀 16: 제2 핀 고정부 삽입홀
17: 제2 핀 고정부 31: 레벨 조정핀
32: 탄성 부재 33: 슬라이딩 부쉬
34: 제1 핀 고정부 351, 352: 마개
41: 고정핀

Claims (7)

  1. 가운데에 빈 공간을 구비하고, 하부에 제1 공기 통로를 구비하며, 가장 자리부에 서로 이격되게 제1 방향으로 연장되게 위치하는 복수의 레벨 조정핀 삽입홀 및 자신의 측면에서부터 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀 쪽으로 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀과 도통되게 형성되어 있는 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀을 구비한 홀더,
    상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 각각 삽입되어 있는 복수의 레벨 조정 핀,
    상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 삽입되고 각 레벨 조정핀 하부에 위치하는 각 레벨 조정핀에 압력을 인가하는 복수의 탄성 부재,
    자신의 상부면에 위치하는 복수의 제2 공기 통로, 상기 제1 공기 통로에 대응되게 위치하는 공기 주입홀, 그리고 상기 복수의 제2 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 사이에 위치하여 복수의 제2 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 도통시키는 연결홈을 구비한 서브 척,
    상기 홀더의 상기 제1 공기 통로와 상기 서브 척의 상기 공기 주입홀에 연결되어 상기 제1 공기 통로와 상기 공기 주입홀을 도통시키는 진공관, 그리고
    복수의 제1 핀 고정부 삽입홀 내에 각각 장착되어 복수의 레벨 조정핀 삽입홀에 각각 삽입된 레벨 조정핀에 압력을 가하는 복수의 제1 핀 고정부
    를 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 홀더의 후면과 결합되어 상기 복수의 제1 핀 고정부 삽입홀을 막는 복수의 제2 마개를 더 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 서브 척은 자신의 하부면에 위치하여 상기 복수의 레벨 조정핀의 단부가 삽입되는 복수의 접촉홈을 더 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 홀더의 하부면과 결합되어 상기 복수의 레벨 조정핀 삽입홀을 막는 복수의 제1 마개를 더 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 홀더의 가장 자리부에 위치한 복수의 제1 고정핀 삽입홀,
    상기 복수의 제1 고정핀 삽입홀에 각각 대응되게 상기 서브 척의 가장 자리부에 위치한 복수의 제2 고정핀 삽입홀, 그리고
    상기 제2 및 제1 고정핀 삽입홀에 삽입되는 복수의 고정핀
    을 더 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 홀더의 측면에서부터 상기 복수의 제1 고정핀 삽입홀에 연결되게 위치한 복수의 제2 핀 고정부 삽입홀과 상기 복수의 제2 핀 고정부 삽입홀 각각에 삽입되어 제1 고정핀 삽입홀에 삽입된 고정핀을 가압하는 복수의 제2 핀 고정부
    를 더 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.
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