KR102032807B1 - 노광 묘화 장치 및 노광 묘화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 방지할 수 있는 노광 묘화 장치 및 노광 묘화 방법을 제공한다. 즉, 본 발명의 노광 묘화 장치는 피노광 기판을 적재하는 스테이지(10)와, 미리 정해진 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하여 제 2 위치에 있어서 스테이지에 적재된 피노광 기판의 단부를 상기 스테이지와의 사이에 협지해서 고정하는 고정부(31a~31d)와, 단부가 고정된 상태에서 피노광 기판의 제 1 면을 노광함으로써 미리 정해진 회로 패턴을 상기 제 1 면에 묘화하는 묘화부와, 고정부의 이동에 연동해서 이동하고 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태의 피노광 기판의 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 미리 정해진 마크를 형성하는 형성부(51)를 구비한다.

Description

노광 묘화 장치 및 노광 묘화 방법{EXPOSURE WRITING DEVICE AND EXPOSURE WRITING METHOD}

본 발명은 노광 묘화 장치 및 노광 묘화 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 기판에 대하여 화상을 묘화하는 노광 묘화 장치 및 노광 묘화 방법에 관한 것이다.

최근, 평면 기판을 피노광 기판으로 해서 회로 패턴을 형성하는 노광 묘화 장치로서 전사 마스크를 사용하지 않고 직접 묘화광을 기판에 조사해서 회로 패턴을 묘화하는 노광 묘화 장치가 개발되어 있다. 그러나, 고해상도가 요구되는 기판에 대하여 회로 패턴을 묘화할 경우에는 구멍 가공에 있어서 부착된 먼지 및 이동 과정 중에 구멍에 부착된 먼지 등이 다른 기판에 낙하하거나 레지스트 도포 등의 가공에 있어서의 가열에 의해 구멍 주변이 변형되는 경우가 있다. 이 경우에는 기판의 한쪽 면(이하, 「제 1 면」이라고도 한다.)에 묘화된 회로 패턴과 상기 한쪽 면과 대향하는 다른쪽 면(이하, 「제 2 면」이라고도 한다.)에 묘화된 회로 패턴의 상대 위치가 어긋나버리는 경우가 있다.

이것을 해결하는 기술로서 회로 패턴의 묘화에 필요한 얼라이먼트용 마크를 피노광 기판의 제 1 면 및 제 2 면에 묘화하는 노광 묘화 장치가 제안되어 있다. 이것에 관한 기술로서 일본 특허 공개 2008-292915호 공보에는 피노광 기판의 제 1 면 및 제 2 면에 대하여 각각 제 1 및 제 2 얼라이먼트용 마크를 묘화하고, 제 1 및 제 2 얼라이먼트용 마크에 의거하여 회로 패턴을 기판의 제 1 면 및 제 2 면에 묘화하는 노광 묘화 장치가 개시되어 있다.

또한, 미국 특허 6,701,197 B2호 명세서에는 스테이지와 기지(旣知)의 위치 관계에 있는 고정된 자외선 광원을 사용해서 피노광 기판의 제 1 면의 노광과 동시에 제 2 면에 얼라이먼트용 마크를 형성하는 묘화 노광 장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 미국 특허 6,701,197 B2호 명세서에 개시되어 있는 노광 묘화 장치에서는 자외선 광원이 고정되어 있다. 이 때문에, 자외선 광원의 가동(稼動)홈에 의해 피노광 기판이 스테이지로부터 들떠버리는 것 등은 발생하지 않는다. 그러나, 스테이지에 적재된 피노광 기판이 단부까지 확실히 고정되어 있지 않을 경우 기판이 휘어버리거나 스테이지로부터 들떠버리거나 하고 있을 가능성이 있다. 이 경우에는 제 2 면의 마크 형상이 불안정하게 될 가능성이 있다.

본 발명은 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 방지할 수 있는 노광 묘화 장치 및 노광 묘화 방법을 제공한다.

본 발명의 제 1의 실시형태는 노광 묘화 장치로서, 피노광 기판을 적재하는 스테이지와, 미리 정해진 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하여 제 2 위치에 있어서 스테이지에 적재된 피노광 기판의 단부를 상기 스테이지와의 사이에서 협지해서 고정하는 고정부와, 고정부에 의해 단부가 고정된 상태에서 피노광 기판의 제 1 면을 노광함으로써 미리 정해진 회로 패턴을 상기 제 1 면에 묘화하는 묘화부와, 고정부의 이동에 연동해서 이동하고 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태의 피노광 기판의 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 미리 정해진 마크를 형성하는 형성부를 구비하고 있다.

본 발명의 제 1 실시형태의 노광 묘화 장치에 의하면, 스테이지에 의해 피노광 기판이 적재되고 미리 정해진 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하는 고정부에 의해 제 2 위치에 있어서 스테이지에 적재된 피노광 기판의 단부가 상기 스테이지와의 사이에 협지되어 고정된다.

여기서, 본 발명의 제 1 실시형태에서는 묘화부에 의해, 고정부에 의해 단부가 고정된 상태에서 피노광 기판의 제 1 면을 노광함으로써 미리 정해진 회로 패턴이 상기 제 1 면에 묘화된다. 또한, 고정부의 이동에 연동해서 이동하는 형성부에 의해, 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태의 피노광 기판의 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 미리 정해진 마크가 형성된다.

즉, 본 발명의 제 1 실시형태에서는 피노광 기판이 스테이지에 적재되고 피노광 기판의 단부가 고정부에 의해 고정된 상태에서 피노광 기판의 제 1 면에 회로 패턴이 묘화되는 한편, 피노광 기판의 제 2 면에 마크가 형성된다. 또한, 본 발명의 제 1 실시형태에서는 제 2 면에 회로 패턴을 묘화할 때에 이 제 2 면에 형성된 마크에 의해 묘화 위치를 조정함으로써 피노광 기판의 표리의 위치 맞춤이 행해진다.

이와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태의 노광 묘화 장치에 의하면, 피노광 기판의 단부가 고정부에 의해 고정된 상태에서 피노광 기판의 제 2 면에 위치 맞춤용 마크를 형성할 수 있다. 이 결과, 본 발명의 제 1 실시형태는 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리(제 1 면 및 제 2 면)의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 2 실시형태는 상기 제 1 실시형태에 있어서 형성부의 위치를 계측하는 위치 계측부를 더 구비하고 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 2 실시형태는 계측한 형성부의 위치를 이용해서 제 2 면에 대한 회로 패턴의 묘화 위치를 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 3 실시형태는 상기 제 2 실시형태에 있어서 스테이지에 관통 구멍을 형성하고, 고정부가 관통 구멍을 통해 기판 적재측으로 돌출하여 피노광 기판을 고정하는 클램프로 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 3 실시형태는 피노광 기판을 스테이지에 강고히 고정할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 4 실시형태는 상기 제 3 실시형태에 있어서 형성부는 관통 구멍을 통해 피노광 기판의 제 2 면에 마크를 형성해도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 4 실시형태는 스테이지에 새로운 관통 구멍을 형성하지 않고 피노광 기판의 제 2 면에 마크를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 5 실시형태는 상기 제 4 실시형태에 있어서 형성부는 자외선 빔을 출사하는 광원을 갖고, 상기 광원으로부터 출사된 자외선 빔을 관통 구멍을 통과시켜 피노광 기판의 제 2 면에 조사시킴으로써 마크를 형성해도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 5 실시형태는 피노광 기판의 제 2 면에 마크를 고정밀도로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 6 실시형태는 상기 제 2~제 5 실시형태에 있어서 위치 계측부는 형성부의 이동에 연동해서 이동하는 형성부 위치의 기준이 되는 기준부를 형성부 각각에 대해서 갖고, 상기 기준부는 스테이지에 피노광 기판이 적재된 상태에서 상기 피노광 기판의 외부로 노출되는 위치에 설치되어 있어도 좋다. 본 발명의 제 6 실시형태는 이것에 의해 형성부의 위치를 간이하게 계측할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 7 실시형태는 상기 제 6 실시형태에 있어서 기준부는 관통 구멍을 통해 외부에 노출되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 7 실시형태는 스테이지에 새로운 관통 구멍을 형성하지 않고 형성부의 위치를 계측할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 8 실시형태는 상기 제 6 또는 제 5 실시형태에 있어서 대응하는 각각의 형성부 및 기준부의 위치 관계를 기억하는 기억 수단과, 기준부의 위치를 계측하는 계측 수단과, 계측 수단에 의해 계측된 기준부의 위치와 기억 수단에 기억된 위치 관계로부터 형성부의 위치를 도출하는 도출 수단을 더 구비하고 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 8 실시형태는 형성부의 위치를 간이하게 계측할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 9 실시형태는 상기 제 8 실시형태에 있어서 기준부는 복수의 위치 식별용 마크이며, 기억 수단은 복수의 위치 식별용 마크 각각과 형성부의 위치 관계를 각각 기억하고, 계측 수단은 회로 패턴이 묘화되는 위치와 기지의 관계에 있고 복수의 위치 식별용 마크 각각의 위치를 계측하고, 도출 수단은 계측 수단에 의해 계측된 각각의 위치 식별용 마크의 위치와 기억 수단에 기억된 위치 관계로부터 형성부의 위치를 도출해도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 9 실시형태는 형성부의 위치를 보다 간이하게 계측할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 10 실시형태는 상기 제 9 실시형태에 있어서 스테이지는 소정 방향으로 왕복 이동 가능하며, 각각의 노출부에 있어서 복수의 위치 식별용 마크 각각이 스테이지의 왕복 이동 방향에 대하여 교차하는 방향으로 병렬되도록 설치되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 10 실시형태는 복수의 위치 식별용 마크를 동일한 타이밍에 계측할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 11 실시형태는 상기 실시형태에 있어서 형성부는 스테이지에 대하여 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하게 설치되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 11 실시형태는 피노광 기판의 사이즈에 따른 적절한 위치에 마크를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 12 실시형태는 상기 제 6 또는 제 5 실시형태에 있어서 스테이지에 피노광 기판을 제 1 면 또는 제 2 면의 방향으로부터 고정하는 다른 고정부가 설치되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 12 실시형태는 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 더욱 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 13 실시형태는 상기 제 12 실시형태에 있어서 다른 고정부는 피노광 기판을 제 1 면 또는 제 2 면의 방향으로부터 흡착함으로써 스테이지에 고정되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 본 발명의 제 13 실시형태는 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 더욱 방지할 수 있다.

본 발명의 제 14 실시형태는 노광 묘화 방법으로서, 피노광 기판을 적재하는 스테이지와, 미리 정해진 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하여 스테이지에 적재된 피노광 기판의 단부를 상기 스테이지와의 사이에서 협지해서 고정하는 고정부와, 고정부에 의해 단부가 고정된 상태에서 피노광 기판의 제 1 면을 노광함으로써 미리 정해진 회로 패턴을 상기 제 1 면에 묘화하는 묘화부와, 고정부의 이동에 연동해서 이동하고 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태의 피노광 기판의 제 1 면과 대향하는 제 2 면에 미리 정해진 마크를 형성하는 형성부와, 형성부의 이동에 연동해서 이동하는 형성부 위치의 기준이 되는 기준부를 구비한 노광 묘화 장치에 있어서의 노광 묘화 방법이며, 대응하는 각각의 형성부 및 기준부의 위치 관계를 기억하는 기억 스텝과, 기준부의 위치를 계측하는 위치 계측 스텝과, 계측 스텝에서 계측된 기준부의 위치와 기억 스텝에서 기억된 위치 관계로부터 형성부의 위치를 도출하는 도출 스텝을 구비하고 있다.

이 본 발명의 제 14 실시형태의 노광 묘화 방법에 의하면, 본 발명의 제 1 실시형태의 노광 묘화 장치와 마찬가지로 작용하므로 본 발명의 제 1 실시형태와 마찬가지로 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리(제 1 면 및 제 2 면)의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 방지할 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명의 상기 실시형태에 따르면 피노광 기판의 단부의 휨이나 들뜸 등에 기인하는 표리의 위치 맞춤용 마크의 품질 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템의 전체 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 3a는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템의 피노광 기판의 표면에 노광을 행했을 경우의 상기 표면의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 3b는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 피노광 기판의 이면에 노광을 행했을 경우의 상기 이면의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치 및 제 2 묘화 노광 묘화 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치 및 제 2 노광 묘화 장치의 기판 클램프 기구부의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치 및 제 2 노광 묘화 장치의 포토 센서의 기능에 대해서 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치 및 제 2 노광 묘화 장치의 위치계측 부재에 대해 설명하기 위한 요부 확대 단면도이다.
도 7b는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치 및 제 2 노광 묘화 장치의 위치계측 부재에 대해 설명하기 위한 요부 확대 상면도이다.
도 8은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템의 반전 장치에 있어서의 반전 기구의 구성을 나타내는 개략 측정면도이다.
도 9는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치 및 제 2 노광 묘화 장치의 전기 계통을 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템에 있어서 스테이지의 이동 방향과 촬영부의 이동 방향의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치에 있어서 피노광 기판이 적재된 스테이지를 나타내는 개략 정면도 및 상세도이다.
도 12는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치에 있어서 스테이지에 적재된 피노광 기판의 단부를 기판 클램프 기구에 의해 고정하는 흐름을 설명하기 위한 개략 측면도이다.
도 13a는 종래의 노광 묘화 장치에 있어서 피노광 기판이 적재된 스테이지를 나타내는 개략 정면도이다.
도 13b는 도 13a의 b-b 단면으로 절단한 개략 단면도를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 전처리 프로그램의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 15는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 노광 전처리의 설명에 제공하는 개략 정면도이다.
도 16은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 처리 프로그램의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 17은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 처리의 설명에 제공하는 개략 정면도이다.
도 18은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 2 노광 처리 프로그램의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 19는 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 2 노광 처리의 설명에 제공하는 개략 정면도이다.

이하, 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템에 대해서 첨부 도면을 이용해서 상세히 설명한다. 또한, 본 예시적 실시형태에서는 노광 묘화 시스템(1)으로서 프린트 배선 기판 및 플랫 패널 디스플레이용 유리 기판 등의 평판 기판을 피노광 기판(C)으로 하고, 피노광 기판(C)의 제 1 면(이하, 「표면」이라고도 한다.)(C1) 및 제 2 면(이하, 「이면」이라고도 한다.)(C2) 쌍방에 대하여 노광 묘화를 행하는 시스템을 예로서 설명한다.

도 1은 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)의 전체 구성을 나타내는 구성도이다. 또한, 도 2는 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)의 기능을 나타내는 블록도이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 노광 묘화 시스템(1)은 제 1 노광 묘화 장치(2), 반전 장치(3), 제 2 노광 묘화 장치(4), 제 1 반송부(5), 제 2 반송부(6), 제 3 반송부(7), 및 제 4 반송부(8)를 구비하고 있다. 제 1 노광 묘화 장치(2)는 자외선 광원(51)의 위치를 계측한 후 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 대하여 노광을 행함과 아울러 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 얼라이먼트용 마크(M)를 형성한다. 반전 장치(3)는 피노광 기판(C)의 표리를 반전시킨다. 제 2 노광 묘화 장치(4)는 얼라이먼트용 마크(M)에 의해 묘화 위치를 조정하고 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 대하여 노광을 행한다. 제 1 반송부(5)는 피노광 기판(C)을 제 1 노광 묘화 장치(2)로 반송한다. 제 2 반송부(6)는 피노광 기판(C)을 제 1 노광 묘화 장치(2)로부터 반전 장치(3)로 반송한다. 제 3 반송부(7)는 피노광 기판(C)을 반전 장치(3)로부터 제 2 노광 묘화 장치(4)로 반송한다. 제 4 반송부(8)는 피노광 기판(C)을 제 2 노광 묘화 장치(4)로부터 반송한다.

도 3a는 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 노광을 행했을 경우의 상기 표면(C1)의 일례를 나타내는 정면도이며, 도 3b는 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 노광을 행했을 경우의 상기 이면(C2)의 일례를 나타내는 정면도이다.

도 3a에 나타내는 바와 같이, 피노광 기판(C)의 표면(C1)에는 제 1 노광 묘화 장치(2)에 의해 표면용 화상(본 예시적 실시형태에서는 「F」 형상의 화상)(P1)이 묘화된다. 또한, 도 3b에 나타내는 바와 같이 피노광 기판(C)의 이면(C2)에는 제 2 노광 묘화 장치(4)에 의해 이면용 화상[본 예시적 실시형태에서는 상기 표면(C1)에 있어서의 「F」 형상의 화상에 대응하는 이면(C2)의 영역을 둘러싸는 직사각형 프레임 형상의 화상](P2)이 표면(C1)의 표면용 화상(P1)이 묘화되는 좌표계(이하, 「화상 좌표계」라고 한다.)에 대응하는 화상 좌표계에서 묘화된다. 또한, 피노광 기판(C)의 이면(C2)에는 정면으로부터 볼 때 상부 중앙측 및 정면으로부터 볼 때 하부 중앙측에 제 1 노광 묘화 장치(2)에 의해 복수(본 예시적 실시형태에서는 2개)의 얼라이먼트용 마크(M)가 묘화된다. 이 얼라이먼트용 마크(M)는 피노광 기판(C)의 표면(C1) 및 이면(C2)에 각각 묘화되는 표면용 화상(P1)의 위치와 이면용 화상(P2)의 위치를 서로 대응시키기 위한 마크이다.

본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에 있어서, 피노광 기판(C)의 반송 방향의 상류측에 제 1 노광 묘화 장치(2)가 설치되어 있다. 제 1 노광 묘화 장치(2)는 제 1 반송부(5)에 의해 반송된 미노광의 피노광 기판(C)이 장치 내에 반입되면 피노광 기판(C)이 스테이지(10)에 적재된 상태에서 후술하는 자외선 광원(51)의 위치를 계측하고, 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 대하여 노광을 행해 표면에 표면용 화상(P1)을 묘화하고, 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 얼라이먼트용 마크(M)를 형성한다. 또한, 자외선 광원(51)의 위치의 계측 방법에 대해서는 후술한다.

본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에서는 얼라이먼트용 마크(M)는 φ0.5㎜~φ1㎜ 정도의 원형으로 묘화된다. 얼라이먼트용 마크(M)의 크기나 형상은 이것에 한정되지 않고, 크기는 표면용 화상(P1) 및 이면용 화상(P2)의 묘화와 겹치지 않는 크기이면 좋고, 형상은 십자 형상이나 직사각 형상 등 임의로 설정되면 좋다.

제 1 노광 묘화 장치(2)의 피노광 기판(C)의 반송 방향의 하류측에는 피노광 기판(C)의 표리를 반전시키는 반전 장치(3)가 설치되어 있다. 반전 장치(3)는 제 1 노광 묘화 장치(2)에 의해 표면(C1)이 노광되고 또한 얼라이먼트용 마크(M)가 묘화된 피노광 기판(C)이 반입되면, 다음 프로세스에서 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 노광을 행하기 위해 피노광 기판(C)의 표리를 반전시킨다.

반전 장치(3)의 피노광 기판(C)의 반송 방향의 하류측에는 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 대하여 노광을 행하는 제 2 노광 묘화 장치(4)가 설치되어 있다. 제 2 노광 묘화 장치(4)는 반전 장치(3)에 의해 반전된 피노광 기판(C)이 장치 내에 반입되면, 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 대하여 노광을 행해 이면용 화상(P2)을 묘화한다. 이때, 제 2 노광 묘화 장치(4)는 제 1 노광 묘화 장치(2)에 의해 피노광 기판(C)에 묘화된 얼라이먼트용 마크(M)를 이용해서 위치 맞춤을 행한 후 이면(C2)에 대하여 노광을 행한다.

또한, 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)은 제 1 반송 장치(5), 제 2 반송 장치(6), 제 3 반송 장치(7), 및 제 4 반송 장치(8)를 구비하고 있다. 제 1 반송 장치(5)는 제 1 노광 묘화 장치(2)까지 피노광 기판(C)을 반송하고 제 1 노광 묘화 장치(2)로 반입한다. 제 2 반송 장치(6)는 제 1 노광 묘화 장치(2)로부터 배출된 피노광 기판(C)을 반전 장치(3)까지 반송하여 반전 장치(3)로 반입한다. 제 3 반송 장치(7)는 반전 장치(3)로부터 배출된 피노광 기판(C)을 제 2 노광 묘화 장치(4)까지 반송하여 제 2 노광 묘화 장치(4)로 반입한다. 제 4 반송 장치(8)는 제 2 노광 묘화 장치(4)로부터 배출된 피노광 기판(C)을 반송한다.

상기 각 반송 장치는 복수의 회전 롤러와 회전 롤러를 회전시키는 구동 모터를 갖고 있다. 회전 롤러는 복수개가 평행하게 부설되고, 회전 롤러의 일단에는 벨트 또는 와이어에 의해 전달되는 회전력을 받는 스프로킷 또는 활차가 장착된다. 회전 롤러를 회전시키는 구동 모터의 회전력을 전달하는 수단으로서는 벨트 또는 와이어 이외에 원통 형상의 마그넷에 의한 전달 방법도 채용할 수 있다.

또한, 본 예시적 실시형태에서는 피노광 기판(C)의 스루풋(시간당 생산량)을 높이기 위해 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4) 2대의 노광 묘화 장치를 이용해서 제 1 노광 묘화 장치(2)가 피노광 기판(C)의 표면(C1)을 노광하고, 제 2 노광 묘화 장치(4)가 피노광 기판(C)의 이면(C2)을 노광한다. 그러나, 이것에 한정되지 않고 피노광 기판(C)을 표면(C1)으로부터 이면(C2)으로 반전시켜 제 1 노광 묘화 장치(2)만으로 피노광 기판(C)의 양면을 묘화하는 것도 가능하다.

이어서, 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4)의 구성에 대해서 설명한다.

도 4는 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 묘화 노광 묘화 장치(4)의 구성을 나타내는 사시도이다. 여기서는 제 1 노광 묘화 장치(2)의 구성에 대해서 설명하고, 제 2 노광 묘화 장치(4)의 구성에 관해서는 제 1 노광 묘화 장치(2)와 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략하고 제 1 노광 묘화 장치(2)와의 차이에 대해서만 설명한다. 또한, 이하에서는 스테이지(10)가 이동하는 방향을 Y방향으로 정하고, 이 Y방향에 대하여 수평면에서 직교하는 방향을 X방향으로 정하고, Y방향에 대하여 연직면에서 직교하는 방향을 Z방향으로 정하고, 또한 Z축을 중심으로 하는 회전 방향을 θ방향으로 정한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 노광 묘화 장치(2)는 피노광 기판(C)을 고정하기 위한 평판 형상의 스테이지(10)를 구비하고 있다. 스테이지(10)의 상면에는 피노광 기판(C)이 적재되는 영역에 공기를 흡인하는 흡착 구멍을 복수개 갖는 흡착 기구(도시 생략)가 설치되어 있다. 상기 흡착 기구는 피노광 기판(C)이 스테이지(10)의 상면에 고정되었을 때 피노광 기판(C)과 스테이지(10) 사이의 공기를 흡착 구멍(10a)으로부터 흡인함으로써 피노광 기판(C)을 스테이지(10)의 상면에 진공 흡착시켜 피노광 기판(C)을 스테이지(10)에 흡착 유지한다. 또한, 스테이지(10)는 이동 가능하게 구성되어 있어 스테이지(10)에 고정된 피노광 기판(C)은 스테이지(10)의 이동에 따라 피노광 기판(C)을 노광 위치까지 이동시키고, 후술하는 노광부(16)에 의해 광빔이 조사되어 제 1 면(C1)에 표면용 화상(P1)이 묘화된다.

스테이지(10)는 테이블 형상의 기체(11)의 표면에 이동 가능하게 설치된 평판 형상의 기대(12)에 지지되어 있다. 또한, 기대(12)와 스테이지(10) 사이에 모터 등에 의해 구성된 이동 구동 기구(도시 생략)를 갖는 이동 기구부(13)가 설치되어 있다. 스테이지(10)는 이동 기구부(13)에 의해 기대(12)에 대하여 스테이지(10)의 중앙부에 있어서의 수직선을 중심축으로 해서 θ방향으로 회전 이동한다.

기체(11)의 상면에는 1개 또는 복수개(본 예시적 실시형태에서는 2개)의 가이드 레일(14)이 설치되어 있다. 기대(12)는 가이드 레일(14)에 의해 왕복 이동 가능하게 지지되어 있고 모터 등에 의해 구성된 스테이지 구동부[후술하는 스테이지 구동부(71)]에 의해 이동한다. 그리고, 스테이지(10)는 이 이동 가능한 기대(12)의 상면에 지지됨으로써 가이드 레일(14)을 따라 이동한다.

기체(11)의 상면에는 가이드 레일(14)을 걸치도록 문 형상의 게이트(15)가 세워 설치되어 있고, 이 게이트(15)에는 노광부(16)가 장착되어 있다. 노광부(16)는 복수개(본 예시적 실시형태에서는 16개)의 노광 헤드(16a)로 구성되어 있고 스테이지(10)의 이동 경로 상에 고정 배치되어 있다. 노광부(16)에는 광원 유닛(17)으로부터 인출된 광파이버(18)와, 화상 처리 유닛(19)으로부터 인출된 신호 케이블(20)이 각각 접속되어 있다.

각 노광 헤드(16a)는 반사형 공간 광변조 소자로서의 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 갖는다. 각 노광 헤드(16a)는 화상 처리 유닛(19)으로부터 입력되는 화상 데이터에 의거하여 DMD를 제어해서 광원 유닛(17)으로부터의 광빔을 변조하고, 이 광빔을 스테이지(10)에 적재된 피노광 기판(C)에 조사한다. 이것에 의해, 제 1 노광 묘화 장치(2)에 의한 노광은 행해진다. 또한, 공간 광변조 소자로서 액정 등의 투과형 공간 광변조 소자를 이용해도 좋다.

기체(11)의 상면에는 가이드 레일(14)을 걸치도록 게이트(22)가 더 설치되어 있다. 게이트(22)에는 스테이지(10)에 적재된 피노광 기판(C)을 촬영하기 위한 1개 또는 복수개(본 예시적 실시형태에서는 2개)의 촬영부(23)가 장착되어 있다. 촬영부(23)는 1회의 발광 시간이 매우 짧은 스트로보를 내장한 CCD 카메라 등이다. 각각의 촬영부(23)는 수평면에 있어서 스테이지(10)의 이동 방향(Y방향)에 대하여 수직인 방향(X방향)으로 이동 가능하게 설치되어 있고, 후술하는 위치계측 부재(52), 및 피노광 기판(C)에 묘화된 얼라이먼트용 마크(M)를 촬영하기 위해 설치된다. 또한, 촬영부(23)의 스테이지(10)에 대한 상대 위치는 스테이지(10) 또는 촬영부(23)의 이동에 따라 계측되어 시스템 제어부(70)가 갖는 기억 수단에 기억된다. 또한, 위치계측 부재(52) 중 자외선 광원(51)을 촬영할 경우에는 피노광 기판(C)이 적재되어 있지 않은 상태에서 행해진다.

제 1 노광 묘화 장치(2)는 촬영부(23)에 의해 위치계측 부재(52)가 촬영된 화상으로부터 자외선 광원(51)의 피노광 기판(C)에 있어서의 위치를 도출한다. 또한, 제 2 노광 묘화 장치(4)는 촬영부(23)에 의해 얼라이먼트용 마크(M)가 촬영된 화상으로부터 제 1 노광 묘화 장치(2)에 있어서의 자외선 광원(51)의 위치와 비교해서 그 위치 차이량(X, Y, θ방향의 차이량)을 검출한다. 이 얼라이먼트용 마크(M)의 위치 차이량의 정보는 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 묘화되는 표면용 화상(P1)과 이면(C2)에 묘화되는 이면용 화상(P2)의 위치의 보정에 이용된다.

또한, 촬영부(23)는 위치계측 부재(52)의 개수[또는 얼라이먼트용 마크(M)의 개수]에 따른 개수로 설치되는 것이 이상적이다. 그러나, 이것에 한정되지 않고 1개의 촬영부(23)가 설치됨과 아울러 이 촬영부(23)를 이동시킴으로써 복수의 위치계측 부재(52) 또는 복수의 얼라이먼트용 마크(M)를 촬영하도록 해도 좋다.

또한, 스테이지(10)의 상면에는 피노광 기판(C)을 스테이지에 강고히 고정하기 위한 기판 클램프 기구부(30)가 설치되어 있다.

도 5는 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4)의 기판 클램프 기구부(30)의 분해 사시도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판 클램프 기구부(30)는 피노광 기판(C)의 일방향에 있어서의 양 단부를 상방으로부터 클램핑하는 한 쌍의 클램프바(31a, 31b)와, 피노광 기판(C)의 수평면에 있어서 상기 일방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 양 단부를 상방으로부터 클램핑하는 한 쌍의 클램프바(31c, 31d)와, 이들 클램프바(31a~31d)를 각각 수평 방향으로 평행 이동시키는 이동 유닛(32a~32d)을 갖고 있다. 클램프바(31a~31d)는 각각 스테이지(10)의 상면에 배치되어 있고 이동 유닛(32a~32d)은 스테이지(10)의 하방에 배치되어 있다.

클램프바(31a, 31b)는 Y방향으로 장척이며 X방향으로 대향하고 있고, 클램프바(31c, 31d)는 X방향으로 장척이며 Y방향으로 대향하고 있다. 클램프바(31a, 31b)는 클램프바(31c, 31d)보다 길이가 짧게 형성되어 있고 피노광 기판(C)의 사이즈가 비교적 작을 경우이더라도 서로 간섭하지 않도록 구성되어 있다.

클램프바(31a)는 금속제(예를 들면 알루미늄)의 클램프 홀더(33)와, 클램프 홀더(33)의 하면의 내측 영역[스테이지(10)의 중심측 영역]에 고정되고 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 접촉하는 수지제의 클램프 블레이드(34)와, 클램프 홀더(33)의 하면의 외측 영역[스테이지(10)의 외측 영역]에 설치된 2개의 지지 기둥(35)으로 이루어진다. 스테이지(10)에는 표리 방향으로 관통되고 단부로부터 중앙을 향하도록 해서 Y방향 또는 X방향으로 연장된 삽입통과 구멍(37)이 각 변에 소정 간격으로 1개 또는 복수[본 예시적 실시형태에서는 각 변에 2개(합계 8개)] 형성되어 있고, 클램프바(31a)의 2개의 지지 기둥(35)은 각 변에 있어서의 2개의 삽입통과 구멍(37)에 삽입통과된다. 클램프바(31b~31d)도 클램프바(31a)와 마찬가지의 구성이다.

이동 유닛(32a)은 2개의 지지 기둥(35)을 지지하는 지지판(40)과, 이 지지판(40)을 Z방향으로 슬라이딩 이동시키는 에어 실린더(41)를 갖는다. 에어 실린더(41)의 피스톤 로드(42)의 선단은 지지판(40)의 하면에 고정되어 있다. 에어 실린더(41)는 모터 등에 의해 구성되는 구동부에 의해 피스톤 로드(42)를 하강 및 상승시킨다. 피스톤 로드(42)의 가동 범위는 제한되어 있어 하강했을 때도 상승했을 때도 소정 위치에서 정지한다.

피스톤 로드(42)가 하강했을 때에는 피스톤 로드(42)와 함께 클램프바(31a)가 하강하여 클램프바(31a)가 스테이지(10)에 압박된다. 여기서, 스테이지(10)에 피노광 기판(C)이 적재되어 있을 경우에는 피노광 기판(C)이 클램프바(31a)에 의해 클램핑된다. 한편, 피스톤 로드(42)가 상승했을 때에는 피스톤 로드(42)와 함께 클램프바(31a)가 상승하여 클램프바(31a)가 스테이지(10)로부터 Z방향으로 멀어진다. 클램프바(31a)가 스테이지(10)로부터 멀어지는 거리는 피노광 기판(C)의 두께보다 크게 되어 있다.

이동 유닛(32a)은 X방향으로 배열된 구동 풀리(44) 및 종동 풀리(45)와, 이들 풀리(44, 45)에 걸어감겨진 타이밍 벨트(46)와, 구동 풀리(44)를 회전시키는 벨트 구동 모터(47)를 더 갖는다. 벨트 구동 모터(47)는 정회전 및 역회전이 가능하다. 타이밍 벨트(46)에는 장착부(48)를 통해 에어 실린더(41)가 장착되어 있고, 타이밍 벨트(46)가 구동하면 에어 실린더(41) 및 지지판(40)이 X방향으로 이동하고 이것에 의해 클램프바(31a)가 X방향으로 이동한다. 클램프바(31a)는 지지 기둥(35)을 삽입통과 구멍(37)을 따르게 하면서 슬라이딩 이동하고, 지지 기둥(35)이 삽입통과 구멍(37)의 외측 단부에 위치하는 퇴피 위치와 지지 기둥(35)이 삽입통과 구멍(37)의 내측 단부에 위치하는 중앙 위치 사이에서 이동한다. 또한, 클램프바(31a)가 피노광 기판(C)의 둘레 가장자리부를 클램핑할 때의 클램프바(31a)의 위치(퇴피 위치와 중앙 위치 사이 중 어느 하나의 위치)를 클램핑 위치라 한다.

이동 유닛(32b, 32c, 32d)은 이동 유닛(32a)과 마찬가지의 구성이다. 단, 이동 유닛(32b)은 클램프바(31b)를 Z방향 및 X방향으로 이동시키고, 이동 유닛(32c)은 클램프바(31c)를 Z방향 및 Y방향으로 이동시키고, 이동 유닛(32d)은 클램프바(31d)를 Z방향 및 Y방향으로 이동시킨다.

도 6은 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4)의 포토 센서(49)의 기능에 대해서 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 이동 유닛(32a)의 지지판(40)에는 피노광 기판(C)의 유무를 검출하기 위한 반사형 포토 센서(기판 끝 가장자리 센서)(49)가 설치되어 있다. 포토 센서(49)는 지지판(40)에 장착되어 있고, 삽입통과 구멍(37)에 대응하는 위치 즉 상방으로부터 보아서 포토 센서(49)가 삽입통과 구멍(37)으로부터 노정(露呈)되는 위치에 설치되어 있다. 포토 센서(49)는 상방을 향해 검사광을 발하는 투광부와 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 반사된 검사광을 수광하는 수광부를 갖고, 수광부가 검사광을 수광했을 경우에는 기판 있음 신호를 출력하고, 수광부가 검사광을 수광하지 않았을 경우에는 기판 없음 신호를 출력한다.

포토 센서(49)의 상방에는 클램프바(31a)의 클램프 블레이드(34)가 위치한다. 포토 센서(49)로부터의 검사광이 클램프 블레이드(34)에 반사되어 포토 센서(49)를 향해 리턴되는 것을 방지하기 위해서 클램프 블레이드(34)의 삽입통과 구멍(37)에 대응하는 부위에는 경사면(50)이 형성되어 있다. 각 이동 유닛(32b, 32c, 32d)의 지지판(40)에도 이동 유닛(32a)과 마찬가지의 포토 센서(49)가 설치되어 있다.

또한, 각각의 지지판(40)에는 스테이지(10)에 적재된 피노광 기판(C)에 대하여 얼라이먼트용 마크(M)를 형성하는 위치계측 부재(52)가 설치되어 있다. 도 7a는 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4)의 위치계측 부재(52)에 대해서 설명하기 위한 요부 확대 단면도이다. 도 7b는 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4)의 위치계측 부재(52)에 대해서 설명하기 위한 요부 확대 상면도이다. 또한, 도 7b에 있어서는 자외선 광원(51)의 구성을 설명하기 위해 피노광 기판(C)을 생략하고 있다.

도 5, 도 7a 및 도 7b에 나타내는 바와 같이, 각각의 위치계측 부재(52)는 각 변에 있어서 복수 형성된 삽입통과 구멍(37) 중 중앙에 형성된 삽입통과 구멍(37)에 대응하도록 하고, 삽입통과 구멍(37)을 따른 방향으로 연장된 판 형상으로 형성되어 있다. 위치계측 부재(52)에는 스테이지(10)에 있어서의 중앙측에 스테이지(10)의 방향을 향해서 자외선 빔(단파장의 광빔)(UV)을 발생시키는 자외선 광원(51)이 설치되어 있다. 이 자외선 광원(51)에 의해 발생한 자외선 빔(UV)을 삽입통과 구멍(37)을 통과시키면서 피노광 기판(C)에 조사함으로써 피노광 기판(C)의 제 2 면[스테이지(10)에 접하고 있는 측의 면](C2)에 얼라이먼트용 마크(M)가 묘화된다.

또한, 위치계측 부재(52)에는 스테이지(10)에 있어서의 단부측에 복수(본 예시적 실시형태에서는 2개)의 위치 식별용 마크(52a)가 스테이지(10)의 상방으로부터 눈으로 확인 가능한 동일면 상에 설치되어 있다. 또한, 이들 위치 식별용 마크(52a)는 피노광 기판(C)이 스테이지(10)에 적재되고 기판 클램프 기구(30)에 고정되어 있는 상태에 있어서 피노광 기판(C)에 가려지지 않게 삽입통과 구멍(37)을 통해 외부로부터 눈으로 확인 가능한 위치에 형성되어 있다. 따라서, 각각의 위치 식별용 마크(52a)는 촬영부(23)에서 얻어진 촬영 화상으로 인식할 수 있다.

각각의 위치계측 부재(52)는 각각 이동 유닛(32a~32d)의 이동에 연동해서 이동한다. 각각의 위치계측 부재(52)에 대응하는 삽입통과 구멍(37)은 각각의 위치계측 부재(52)의 이동 경로를 포함하는 영역에 형성되어 있다. 자외선 광원(51)은 노광부(16)에 의해 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 노광이 행해지고 있는 동안에도 지지 기둥(35)이 삽입통과되어 있지 않은 삽입통과 구멍(37)을 관통하도록 자외선 빔(UV)을 발생시킬 수 있다. 또한, 자외선 빔(UV)의 조사 시간은 피노광 기판(C)에 도포되어 있는 감광 재료에 따라 각각 최적의 시간이 설정되면 좋다.

또한, 각각의 위치계측 부재(52)에 있어서 자외선 광원(51)과 위치 식별용 마크(52a)가 서로 기지의 위치 관계로 되도록 설치되어 있음과 아울러 각각의 위치 관계가 미리 계측되어 시스템 제어부(70)가 갖는 기억 수단에 기억되어 있다. 이것에 의해, 자외선 광원(51)이 피노광 기판(C)의 후방부에 위치하고 있을 경우 등에 촬영부(23)에 의해 자외선 광원(51)을 촬영할 수 없는 경우이더라도 각각의 위치 식별용 마크(52a)를 촬영함으로써 위치를 계측하고, 계측한 각각의 위치 식별용 마크(52a)의 위치와 기억된 자외선 광원(51)과 위치 식별용 마크(52a)의 위치 관계로부터 자외선 광원(51)의 위치를 도출할 수 있다.

또한, 제 1 노광 묘화 장치(2)는 복수의 자외선 광원(51)을 구비하고 있지만 제 2 노광 묘화 장치(4)는 반드시 복수의 자외선 광원(51)을 구비하고 있을 필요는 없다. 제 1 노광 묘화 장치(2)에는 복수의 자외선 광원이 설치됨과 아울러 이 자외선 광원을 이동시킴으로써 복수의 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화하도록 해도 좋다.

제 1 노광 묘화 장치(2)는 제 1 반송 장치(5)에 의해 반송되어 온 피노광 기판(C)을 제 1 노광 묘화 장치(2)의 내부로 반입하는 오토 캐리어 핸드(이하, AC 핸드)(62)를 구비하고 있다. AC 핸드(62)는 평판 형상으로 형성됨과 아울러 수평면과 평행하게 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 또한, AC 핸드(62)의 하면에는 에어를 흡인함으로써 피노광 기판(C)을 진공 흡착에 의해 흡착 유지하는 흡착부(63)를 갖는 흡착 기구와, 피노광 기판(C)을 하방을 향해서 압박하는 상하 이동 가능한 압박부(64)를 갖는 압박 기구가 설치되어 있다.

AC 핸드(62)는 제 1 반송 장치(5)에 적재된 미노광의 피노광 기판(C)을 흡착 기구에 의해 흡착 유지함으로써 상방으로 리프팅하고, 리프팅한 피노광 기판(C)을 스테이지(10)의 상면의 미리 정해진 위치에 적재한다. 피노광 기판(C)을 적재시킬 때는 압박 기구에 의해 피노광 기판(C)을 스테이지(10)에 압박하면서 흡착부(63)에 의한 흡착을 해제함으로써 스테이지(10)의 진공 흡착이 작용해서 피노광 기판(C)은 스테이지(10)에 단단히 고정된다.

또한, AC 핸드(62)는 스테이지(10)의 상면에 적재된 노광 완료된 피노광 기판(C)을 흡착 기구에 의해 흡착 유지함으로써 상방으로 리프팅하고, 리프팅한 피노광 기판(C)을 흡착 유지한 상태로 제 2 반송 장치(6)까지 이동시킨 후에 흡착 기구에 의한 흡착을 해제함으로써 피노광 기판(C)을 제 2 반송 장치(6)로 이동시킨다.

본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)의 기판 클램프 기구부(30)에 의하면 피노광 기판(C)의 둘레 가장자리부를 확실히 클램핑하여 피노광 기판(C)의 휨 및 변형을 교정할 수 있음과 아울러 자외선 광원(51), 위치계측 부재(52) 및 포토 센서(49)를 클램프바(31a~31d)와 함께 이동시키는 구성이며, 자외선 광원(51) 및 포토 센서(49)를 위한 이동 기구가 필요없으므로 기판 클램프 기구부(30)의 제조 비용을 억제할 수 있다.

도 8은 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)의 반전 장치(3)에 있어서의 반전 기구의 구성을 나타내는 개략 측정면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 반전 장치(3)는 피노광 기판(C)을 끼워 넣는 복수의 롤러(3a)를 갖는 롤러 유닛(3b)을 구비하고 있다. 롤러 유닛(3b)은 지지봉(3c)에 의해 지지되어 있고, 피노광 기판(C)이 끼워 넣어졌을 때 지지봉(3c)에 의해 들어 올려진 상태로 롤러 유닛(3b)의 중앙부에 설치된 회전축(3d)을 중심으로 해서 회전한다. 롤러 유닛(3b)이 180도 회전한 후에 피노광 기판(C)이 롤러 유닛(3b)으로부터 해방됨으로써 피노광 기판(C)의 표리가 반전된다. 또한, 반전 기구의 구성은 상술한 구성에 한정되지 않고 피노광 기판(C)의 일단을 들어 올리고 피노광 기판(C)을 180도 회전시켜 피노광 기판(C)의 표리를 반전시키는 방법이나, 그 외의 종래 기지의 방법을 이용해도 좋다.

도 9는 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2) 및 제 2 노광 묘화 장치(4)의 전기 계통을 나타내는 구성도이다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 노광 묘화 장치(2)에는 장치 각 부에 각각 전기적으로 접속되는 시스템 제어부(70)가 설치되어 있어 이 시스템 제어부(70)가 각 부를 통괄적으로 제어하고 있다. 시스템 제어부(70)는 AC 핸드(62)를 제어해서 피노광 기판(C)의 스테이지(10)로의 반입 동작 및 배출 동작을 행하게 한다. 또한, 시스템 제어부(70)는 스테이지 구동부(71)를 제어해서 스테이지(10)의 이동을 행하게 하면서 촬영부(23)에 의해 얼라이먼트용 마크(M)의 촬영을 행해서 얼라이먼트 마크(M)의 위치에 따라 화상의 묘화 위치를 조정함과 아울러, 광원 유닛(17) 및 화상 처리 유닛(19)을 제어해서 노광 헤드(16a)에 노광 처리를 행하게 한다. 조작 장치(73)는 표시부와 입력부를 갖고, 예를 들면 피노광 기판(C)의 외형 사이즈를 입력할 때 조작된다.

기판 적재위치 결정부(72)는 스테이지(10)에 대한 피노광 기판(C)의 적재 위치(이 적재 위치를 적정 적재 위치라 칭함)를 결정하는 것이다. 또한, Y방향에 있어서는 촬영부(23)의 촬상 타이밍을 조정함으로써 얼라이먼트용 마크(M)를 촬영 영역의 중앙에 위치시킬 수 있기 때문에 Y방향에 있어서의 적정 적재 위치는 스테이지(10) 상의 어느 위치로 설정해도 좋고, 본 예시적 실시형태에서는 Y방향에 있어서의 적정 적재 위치는 피노광 기판(C)의 중심과 스테이지(10)의 중심이 일치하는 위치로 설정하고 있다.

기판 적재위치 결정부(72)에서는 피노광 기판(C)으로의 노광 동작을 행하기 전에 행해지는 준비 동작에 의해 얻은 정보에 의거하여 X방향에 있어서의 기판의 적정 적재 위치[얼라이먼트용 마크(M)의 적정 위치]를 산출하고 있다. 이 준비 동작에서는 X방향에 있어서 피노광 기판(C)을 스테이지(10)의 적절한 위치에 적재[Y방향에 있어서는 피노광 기판(C)의 중심과 스테이지(10)의 중심을 일치시켜 스테이지(10)의 한쪽의 대향하는 변과 피노광 기판(C)의 한쪽의 대향하는 변이 각각 평행해지도록 적재)한 후에 촬영부(23)에 의해 얼라이먼트용 마크(M)를 촬영하여 X방향에 있어서의 촬영 영역의 중심 위치와 얼라이먼트용 마크(M)의 위치의 차이량을 산출하고, 이 차이량에 의거하여 X방향에 있어서의 기판의 적정 적재 위치를 산출하고 있다. 준비 동작에서는 복수매(예를 들면 5매)의 기판에 대하여 이 처리를 행함으로써 적절한 적재 위치를 보다 정확히 구할 수 있다. 또한, 이 준비 동작에서는 촬영부(23)의 촬영 타이밍도 결정하고 있다. 산출된 기판의 적정 적재 위치 정보 및 촬영 타이밍 정보는 시스템 제어부(70)에 보내져서 시스템 제어부(70)가 갖는 기억 수단에 기억된다.

이동 제어부(74)는 시스템 제어부(70)의 지시에 의거하여 스테이지(10)의 이동시에 자외선 광원(51)의 위치를 계측할 경우에는 복수의 위치계측 부재(52)의 각각의 위치 식별용 마크(52a)가 복수의 촬영부(23) 각각의 촬영 영역을 통과하도록 촬영부(23)의 이동 구동을 제어하고 있다. 또한, 이동 제어부(74)는 시스템 제어부(70)의 지시에 의거하여 피노광 기판(C)에 노광 묘화를 행할 경우에는 피노광 기판(C)에 형성되어 있는 복수의 얼라이먼트용 마크(M)가 복수의 촬영부(23) 각각의 촬영 영역을 통과하도록 촬영부(23)의 이동 구동을 제어하고 있다.

이동 제어부(74)는 시스템 제어부(70)의 지시에 의거하여 이동 유닛(32a~32d)의 구동을 각각 제어하고 있다. 이동 제어부(74)는 이동 유닛(32a~32d)의 포토 센서(49)로부터의 신호(기판 있음 신호 또는 기판 없음 신호)를 감시하고 있고, 이 신호에 의거하여 이동 유닛(32a~32d)의 에어 실린더(41) 및 벨트 구동 모터(75)의 구동을 제어해서 클램프바(31a~31d)에 클램핑 동작을 행하게 한다.

이동 제어부(74)에서는 조작 장치(73)로부터 입력된 기판 사이즈 정보 및 준비 동작에 의해 산출된 기판의 적정 적재 위치 정보에 의거하여 스테이지(10) 상의 영역 중 피노광 기판(C)이 적재되어 있는 영역을 추측하고, 이 추측한 영역에 의거하여 클램프바(31a~31d)의 이동 속도를 고속/저속의 사이에서 스위칭하고 있다. 구체적으로는 스테이지(10) 상에 있어서 피노광 기판(C)의 둘레 가장자리로부터 거리(L1)(예를 들면 40㎜) 떨어진 위치(도 6 참조)보다 외측에서는 고속 이동으로 설정하고 그 위치보다 내측에서는 저속 이동으로 설정하고 있다. 이것에 의해, 저속 이동시에 피노광 기판(C)의 검출이 행해지기 때문에 피노광 기판(C)을 확실히 검출할 수 있다. 또한, 피노광 기판(C)의 둘레 가장자리로부터 거리(L1) 떨어진 위치를 감속 위치(스위칭점)라 칭한다. 클램프바(31a~31d)는 피노광 기판(C)을 검출한 위치로부터 내측으로 소정 거리(예를 들면 5㎜) 들어간 클램핑 위치에 정지시키고 이 클램핑 위치에서 클램핑을 행한다. 이 클램핑 위치는 클램프바(31a~31d)의 지지 기둥(35)이 피노광 기판(C)의 끝 가장자리에 접촉하지 않는 위치로 되고 있다.

이동 제어부(74)는 클램프바(31a~31d)가 고속 이동하고 있을 때에 피노광 기판(C)이 검출된 경우에는 입력된 기판 사이즈보다 실제 기판 사이즈가 크다고 판단하여 클램프바(31a~31d)의 이동을 즉시 정지함과 아울러 시스템 제어부(70)에 이상 신호를 출력한다. 시스템 제어부(70)는 이상 신호를 받아 조작 장치(73)의 표시부에 기판 사이즈가 크다라는 취지의 에러 정보를 표시시킨다. 또한, 에러 정보를 표시시키는 대신에 경고음을 발생시켜도 좋다.

또한, 이동 제어부(74)는 클램프바(31a~31d)가 저속 이동하고 피노광 기판(C)이 검출되지 않고 저속 이동이 소정 시간 계속되었을 경우에는 입력된 기판 사이즈보다 실제 기판 사이즈가 작거나 또는 기판이 적재되어 있지 않다고 판단하여 클램프바(31a~31d)의 이동을 즉시 정지함과 아울러 시스템 제어부(70)에 이상 신호를 출력한다. 시스템 제어부(70)는 이상 신호를 받아 조작 장치(73)의 표시부에 기판 사이즈가 작거나 또는 피노광 기판(C)이 적재되어 있지 않다라는 취지의 에러 정보를 표시시킨다.

도 10은 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에 있어서 스테이지(10)의 이동 방향과 촬영부(23)의 이동 방향의 관계를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 촬영부(23)의 이동 방향은 수평 방향에 있어서 스테이지(10)의 이동 방향(Y방향)에 대하여 수직인 방향(X방향)이다. 복수의 자외선 광원(51) 또는 피노광 기판(C)에 묘화된 얼라이먼트용 마크(M)를 촬영부(23)로 촬영할 때, 스테이지(10)를 이동시킴으로써 Y방향의 위치를 제어하고 촬영부(23)를 이동시킴으로써 X방향의 위치를 제어하는 것에 의해, 복수의 위치계측 부재(52) 또는 얼라이먼트용 마크(M)가 촬영부(23)의 촬영 영역에 포함되도록 각각의 상대 위치가 제어된다. 또한, 촬영부(23)의 이동 방향은 X방향으로 한정되지 않고, 위치계측 부재(52) 또는 피노광 기판(C)에 묘화된 얼라이먼트용 마크(M)를 촬영 가능하면 좋고, X방향 및 Y방향 쌍방으로 이동 가능해도 좋고, 또는 X방향 및 Y방향 이외의 다른 방향으로 이동 가능해도 좋다.

여기서, 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에서는 자외선 광원(51)의 위치에 의해 제 1 면(C1)에 묘화되는 화상과 제 2 면(C2)에 묘화되는 화상의 상호 위치 맞춤을 행하기 때문에 위치계측 부재(52)에 의해 자외선 광원(51)의 위치를 계측한다.

도 11은 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2)에 있어서 피노광 기판(C)이 적재된 스테이지(10)를 나타내는 개략 정면도 및 상세도이다. 또한, 후술하는 도 12는 도 11의 a-a 단면으로 절단한 개략 단면도를 나타내는 도면이다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 스테이지(10)에 피노광 기판(C)이 적재되고 또한 피노광 기판(C)의 단부가 기판 클램프 기구(30)의 클램프 홀더(33)에 의해 고정된 상태에 있어서, 스테이지(10)를 정면으로부터 보았을 경우 자외선 광원(51)은 피노광 기판(C)의 후방에 위치하고 있기 때문에 눈으로 확인할 수 없지만, 위치계측 부재(52)의 위치 식별용 마크(52a) 각각은 피노광 기판(C)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있기 때문에 눈으로 확인 가능하게 되어 있다.

또한, 도 11에 나타내는 바와 같이 1개의 자외선 광원(51)과 1개의 위치계측 부재(52)[2개의 위치 식별용 마크(52a)]를 각각 조합해서 각각의 세트에 있어서 자외선 광원(51)과 각각의 위치 식별용 마크(52a)가 각각 기지의 위치 관계로 되도록 형성되어 있다. 또한, 각각의 위치 식별용 마크(52a)와 자외선 광원(51)의 위치 관계가 미리 계측되어 시스템 제어부(70)가 갖는 기억 수단에 기억되어 있다. 이것에 의해, 자외선 광원(51)이 피노광 기판(C)의 후방부에 위치하고 있을 경우 등에 자외선 광원(51)의 위치를 직접 계측할 수 없는 경우이더라도 각각의 위치 식별용 마크(52a)의 위치를 계측함으로써 계측된 각각의 위치와, 기억된 각각의 위치 식별용 마크(52a)와 자외선 광원(51)의 위치 관계로부터 자외선 광원(51)의 위치를 도출할 수 있다.

또한, 본 예시적 실시형태에서는 자외선 광원(51)의 위치를 회전 성분을 포함하여 정확히 도출하기 위해 2개 이상의 위치 식별용 마크(52a)가 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고 위치 식별용 마크(52a)의 형상이 자외선 광원(51)이 존재하는 방향을 특정할 수 있는 형상의 마크이며 또한 위치 식별용 마크(52a)와 자외선 광원(51)의 거리가 미리 계측되어 기억되어 있으면, 1개의 위치 식별용 마크(52a)로부터 자외선 광원(51)의 위치를 도출할 수 있기 때문에 위치 식별용 마크(52a)는 1개여도 좋다.

또한, 4세트의 각각 대응하는 자외선 광원(51) 및 위치 식별용 마크(52a) 중, 2세트의 자외선 광원(51) 및 위치 식별용 마크(52a)가 직사각 형상의 피노광 기판(C)이 적재되는 적재 영역에 있어서 피노광 기판(C)의 한쪽의 대향하는 변과 평행(예를 들면 Y방향)하며 또한 적재 영역의 중앙을 통하지 않는 위치에 각각 동일 직선 형상이 되도록 형성되어 있다. 다른 2세트의 자외선 광원(51) 및 위치 식별용 마크(52a)도 직사각 형상의 피노광 기판(C)이 적재되는 적재 영역에 있어서 피노광 기판(C)의 다른쪽의 대향하는 변과 평행(예를 들면 X방향)하며 또한 적재 영역의 중앙을 통하지 않는 위치에 각각 동일 직선 형상이 되도록 형성되어 있다. 이것에 의해, Y방향으로 연장된 동일 직선 형상의 2세트의 자외선 광원(51) 및 위치 식별용 마크(52a)에 대해서는 스테이지(10)를 Y방향으로 이동시킴으로써 1개의 촬영부(23)에 의해 촬영할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이 각각의 자외선 광원(51) 및 위치 식별용 마크(52a)가 적재 영역의 중앙을 통하지 않는 동일 직선 형상이 되도록 형성되어 있음으로써 자외선 광원(51) 또는 위치 식별용 마크(52a)의 위치에 의해 피노광 기판(C)의 좌우 방향이나 상하 방향을 식별할 수 있다.

또한, 각각의 자외선 광원(51)이 직사각 형상의 피노광 기판(C)이 적재되는 적재 영역에 있어서의 각 변의 중앙 부근에 얼라이먼트용 마크(M)를 형성하면 좋다. 이것에 의해, 피노광 기판(C)의 제 1 면(C1) 및 제 2 면(C2)에 대한 묘화시의 위치 맞춤의 오차를 작게 하여 위치 맞춤의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 1개의 위치계측 부재(52)에 있어서의 복수의 위치 식별용 마크(52a) 각각을 스테이지(10)의 이동 방향에 대하여 직행하는 X방향으로 병렬시킴으로써 스테이지(10)의 이동에 따라 촬영부(23)에서 촬영했을 때 동일 타이밍에 촬영되기 때문에 동일 타이밍에 각각의 위치 식별용 마크(52a)의 위치를 계측할 수 있다.

여기서, 피노광 기판에 휨이나 변형이 발생하고 있을 경우 종래의 노광 묘화 장치 스테이지에 피노광 기판이 적재된 상태에서는 피노광 기판의 단부가 스테이지로부터 들떠버려 피노광 기판의 단부에 얼라이먼트용 마크를 형성하려고 했을 때 얼라이먼트용 마크를 예측한 위치에 정확히 형성하는 것이 곤란했다. 한편, 본 예시적 실시형태에서는 상술한 바와 같이 스테이지(10)에 적재된 피노광 기판(C)의 단부를 기판 클램프 기구(30)의 클램프 홀더(33)로 스테이지(10)와의 사이에 협지해서 고정함으로써 피노광 기판(C)의 단부가 스테이지(10)로부터 들떠버리는 것이 방지된다.

도 12는 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2)에 있어서 스테이지(10)에 적재된 피노광 기판(C)의 단부를 기판 클램프 기구(30)에 의해 고정하는 흐름을 설명하기 위한 개략 측면도이다.

도 12의 (1)에 나타내는 바와 같이 스테이지(10)의 상면에 피노광 기판(C)이 적재된 상태에 있어서, 도 12의 (2)에 나타내는 바와 같이 클램프 홀더(33)가 스테이지(10)와의 사이에 피노광 기판(C)의 단부를 끼워 넣기 위해 상방으로 이동해서 정지한다. 또한, 도 12의 (3)에 나타내는 바와 같이 클램프 홀더(33)가 스테이지(10)의 상면을 따른 평면 내에서 이동하고 피노광 기판(C)의 단부와 Z방향에 있어서 겹치는 위치까지 이동해서 정지하면, 도 12의 (4)에 나타내는 바와 같이 이어서 클램프 홀더(33)가 하방으로 이동해서 스테이지(10)와의 사이에 피노광 기판(C)의 단부를 끼워 넣은 상태에서 정지한다. 이것에 의해, 피노광 기판(C)의 단부가 스테이지(10)와 클램프 홀더(33) 사이에 고정된다. 이와 같이, 피노광 기판(C)의 단부를 끼워 넣고 고정한 상태에서 피노광 기판(C)에 대하여 자외선 광원(UV)을 조사해서 얼라이먼트용 마크(M)를 형성함으로써 항상 정확한 위치에 정확한 형상으로 얼라이먼트용 마크(M)를 형성할 수 있다.

도 13a는 종래의 노광 묘화 장치에 있어서 피노광 기판이 적재된 스테이지를 나타내는 개략 정면도이며, 도 13b는 도 13a의 b-b 단면으로 절단한 개략 단면도를 나타내는 도면이다.

도 13a에 나타내는 바와 같이, 스테이지에 피노광 기판이 적재된 상태에 있어서 스테이지 상의 삽입통과 구멍이 형성되어 있는 영역에 대해서는 피노광 기판이 스테이지에 흡착 고정되어 있지 않다. 따라서, 도 13b에 나타내는 바와 같이 피노광 기판은 삽입통과 구멍이 형성되어 있는 영역에 있어서 스테이지로부터 변형되어 들떠 있을 가능성이 있다. 이와 같은 경우에, 종래의 노광 묘화 장치에서는 피노광 기판이 변형된 상태에서 노광 묘화를 행해버림으로써 노광 묘화에 실패해서 불량품이 발생하고 있었다.

본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 묘화 장치(2)에서는 기판 클램프 기구(30)에 의해 피노광 기판(C)의 단부를 고정함으로써 피노광 기판(C)의 삽입통과 구멍(37)이 형성되어 있는 영역에 있어서의 변형을 해소시킬 수 있다.

이어서, 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에 있어서의 노광 묘화 처리의 흐름에 대해서 설명한다.

도 14는 본 예시적 실시형태에 따른 노광 전처리 프로그램의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이며, 상기 프로그램은 제 1 노광 묘화 장치(2)의 시스템 제어부(70)에 구비된 기록 매체인 ROM의 소정 영역에 미리 기억되어 있다. 또한, 도 15는 본 예시적 실시형태에 따른 노광 전처리의 설명에 제공하는 개략 정면도이다.

제 1 노광 묘화 장치(2)의 시스템 제어부(70)는 미리 정해진 타이밍[본 예시적 실시형태에서는 피노광 기판(C)이 스테이지(10)에 적재된 타이밍]에 상기 노광 전처리 프로그램을 실행한다.

피노광 기판(C)이 스테이지(10)에 적재되면 스텝 S101에 있어서 시스템 제어부(70)는 피노광 기판(C)에 대한 자외선 광원(51)의 위치를 이동시킨다. 본 예시적 실시형태에서는 기판 클램프 기구부(30)의 이동 유닛(32a~32d)의 이동에 연동해서 이동한다. 이 때문에, 시스템 제어부(70)는 이동 유닛(32a)를 제어함으로써 개방 상태의 클램프바(31a~31d)의 스테이지(10)의 단부로부터 중앙부로의 이동을 개시시켜 자외선 광원(51)의 위치를 이동시킴과 아울러, 포토 센서(49)로부터 기판 있음 신호를 수신했을 경우 수신한 위치 또는 수신하고나서 즉시 소정 거리만큼 이동시킨 위치에서 클램프바(31a~31d)를 개방 상태로 이행시킨다. 이것에 의해, 클램프바(31a~31d)가 스테이지(10)와의 사이에 피노광 기판(C)을 끼워 넣은 상태로 고정되고 이것에 따라 자외선 광원(51)의 위치도 고정된다.

스텝 S103에 있어서, 시스템 제어부(70)는 복수의 위치 식별용 마크(52a) 각각을 촬영부(23)에 의해 촬영하고, 그 촬영 화상으로부터 위치 식별용 마크(52a)의 위치를 계측하고, 계측한 위치 식별용 마크(52a)의 위치로부터 자외선 광원(51)의 위치를 도출한다. 또한, 자외선 광원(51)의 위치를 계측하는 방법은 상술한 방법에 한정되지 않고, 클램프바(31a~31d)와 자외선 광원(51)의 위치 관계가 기지이며 클램프바(31a~31d)의 위치를 계측하여 클램프바(31a~31d)와 자외선 광원(51)의 상대 위치로부터 자외선 광원(51)의 위치를 도출하는 방법이어도 좋다. 이 경우에는 시스템 제어부(70)는 벨트 구동 모터(75)가 구비하는 스텝핑 모터의 펄스를 취득함으로써 클램프바(31a~31d)의 위치를 계측한다.

또한, 스텝 S105에 있어서, 시스템 제어부(70)는 스테이지(10) 상에 대응하는 좌표계(이하, 「스테이지 좌표계」라 한다.)를 설정하고 노광 전처리 프로그램을 종료한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 노광 전처리의 단계에서는 스테이지 좌표계에 있어서 미리 정해진 위치에 각각의 자외선 광원(51)이 배치되어 있다.

제 1 노광 묘화 장치(2)의 시스템 제어부(70)는 노광 전처리가 완료된 타이밍에 제 1 노광 처리를 실행한다. 도 16은 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 처리 프로그램의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이며, 상기 프로그램은 제 1 노광 묘화 장치(2)의 시스템 제어부(70)에 구비된 기록 매체인 ROM의 소정 영역에 미리 기억되어 있다. 또한, 도 17은 본 예시적 실시형태에 따른 제 1 노광 처리의 설명에 제공하는 개략 정면도이다.

스텝 S201에 있어서, 시스템 제어부(70)는 스텝 S103에서 계측된 자외선 광원(51)의 위치에 의거하여 피노광 기판(C)에 대하여 표면용 화상(P1)을 묘화하기 위한 좌표계인 화상 좌표계를 설정한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 제 1 노광 처리의 단계에서는 스테이지 좌표계에 대한 자외선 광원(51)의 위치에 따라 화상 좌표계가 설정된다. 임의의 화상 좌표계에 자외선 광원(51)의 위치를 도입해도 좋다.

스텝 S203에 있어서, 시스템 제어부(70)는 스텝 S201에서 설정한 화상 좌표계에 의거하여 스테이지(10)를 노광 위치로 이동시킨다. 이때, 시스템 제어부(70)는 스테이지(10)를 가이드 레일(14)을 따라 X방향으로 이동시킴과 아울러 스테이지(10)를 노광 헤드(16a)에 의한 노광 대상 위치가 피노광 기판(C)에 있어서 표면용 화상(P1)을 묘화할 때의 개시 위치와 일치하는 위치까지 스테이지(10)를 이동시킨다.

스텝 S205에 있어서, 시스템 제어부(70)는 각 노광 헤드(16a)에 의한 노광을 개시하고, 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 있어서의 스텝 S201에서 설정된 화상 좌표계에 의거한 위치에 표면용 화상(P1)을 묘화한다. 또한, 스텝 S207에 있어서 시스템 제어부(70)는 자외선 광원(51)으로부터 자외선 빔(UV)을 발생시켜 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화한다. 또한, 스텝 S205의 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 대한 처리와 스텝 S207의 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 대한 처리는 서로의 처리를 방해하지 않고 동시 병행해서 행할 수 있으므로 스텝 S205 및 스텝 S207의 처리를 동시에 행해도 좋고, 또는 스텝 S205의 처리 전에 스텝 S207의 처리를 행해도 좋다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 화상 좌표계에 의거하여 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 표면용 화상(P1)이 묘화되고 이면(C2)에 얼라이먼트용 마크(M)가 묘화된다.

이와 같이, 피노광 기판(C)의 표면(C1)에 대한 표면용 화상(P1)의 묘화 처리 중에 이면(C2)에 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화함으로써 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화하는 처리를 별도로 행할 필요가 없기 때문에, 노광 묘화 처리의 사이클 타임에 영향을 미치지 않고 얼라이먼트용 마크(M)의 소성의 홀딩 타임을 길게 확보할 수 있고, 이면(C2)에 대한 묘화 처리에 있어서의 얼라이먼트용 마크(M)의 촬영 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있기 때문에 얼라이먼트용 마크(M)의 인식 차이를 억제할 수 있다.

또한, 얼라이먼트용 마크(M)는 자외선 빔(UV)으로 조사된 후에 소성됨으로써 피노광 기판(C)에 있어서 눈으로 확인 가능하게 표시되기 때문에 촬영부(23)로 촬영함으로써 그 위치나 형상을 확인할 수 있다.

스텝 S209에 있어서, 시스템 제어부(70)는 스테이지(10)를 피노광 기판(C)이 적재된 위치까지 이동시키고 제 1 노광 처리 프로그램을 종료한다. 스테이지(10)가 피노광 기판(C)의 적재 위치까지 이동하면 피노광 기판(C)은 AC 핸드(62)에 흡착 유지됨으로써 제 2 반송 장치(6)로 이동하고, 제 2 반송 장치(6)에 의해 반전 장치(3)로 반송되고, 반전 장치(3)에 의해 표리가 반전된 후 제 3 반송 장치(7)에 의해 제 2 노광 묘화 장치(4)로 반송된다.

제 2 노광 묘화 장치(4)의 시스템 제어부(70)는 미리 정해진 타이밍[본 예시적 실시형태에서는 피노광 기판(C)이 스테이지(10)에 적재된 타이밍]에 상기 노광 전처리 프로그램을 실행한다.

도 18은 본 예시적 실시형태에 따른 제 2 노광 처리 프로그램의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이며, 상기 프로그램은 제 2 노광 묘화 장치(4)의 시스템 제어부(70)에 구비된 기록 매체인 ROM의 소정 영역에 미리 기억되어 있다. 또한, 도 19는 본 예시적 실시형태에 따른 제 2 노광 처리의 설명에 제공하는 개략 정면도이다.

스텝 S301에 있어서, 시스템 제어부(70)는 피노광 기판(C)이 적재된 스테이지(10)를 스텝 S207에서 묘화된 얼라이먼트용 마크(M) 전체가 촬상 장치(23)에 의한 촬상 화상에 포함되는 위치로 이동시킨다. 이때, 시스템 제어부(70)는 스테이지(10)를 가이드 레일(14)을 따라 Y방향으로 이동시킴과 아울러 촬영부(23)가 설치되어 있는 위치와 얼라이먼트용 마크(M)가 형성되어 있는 위치가 Y방향에 있어서 대략 일치하는 위치까지 스테이지(10)를 이동시킨다.

또한, 촬영부(23)에 의한 촬영 영역은 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 있어서 얼라이먼트용 마크(M)가 형성되어 있는 영역으로서, 피노광 기판(C)의 설치 오차를 포함한 영역보다 큰 것으로 한다. 이것에 의해, 피노광 기판(C)의 설치 위치가 미리 설정되어 있는 설치 위치부터 어긋난 경우이더라도 얼라이먼트용 마크(M)의 중심부가 위치하도록 설정되어 있는 위치를 중심으로 촬영하고 있으면 영역 촬영부(23)의 촬영 영역에 포함된다.

스텝 S303에 있어서, 시스템 제어부(70)는 촬영부(23)에 의해 얼라이먼트용 마크(M)가 촬상되어 있는 촬상 화상으로부터 얼라이먼트용 마크(M)의 위치를 계측한다. 또한, 스텝 S305에 있어서 시스템 제어부(70)는 스텝 S303에서 계측된 얼라이먼트용 마크(M)의 위치에 의거하여 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 대하여 이면용 화상(P2)을 묘화하는 위치를 결정하기 위한 화상 좌표계를 설정한다. 이때, 화상 좌표계는 스텝 S201에서 설정된 화상 좌표계에 대응하도록, 즉 스텝 S103에서 계측된 자외선 광원(51)의 위치와 표면용 화상(C1)의 묘화 위치의 상대 위치와, 얼라이먼트용 마크(M)의 위치와 이면용 화상(C2)의 묘화 위치의 상대 위치가 서로 대응하도록 설정된다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 제 2 노광 처리의 단계에서는 얼라이먼트용 마크(M)의 위치에 의거하여 화상 좌표계가 설정되기 때문에 스테이지 좌표계와 화상 좌표계의 상대 위치가 제 1 노광 처리의 단계와는 다른 경우도 있다.

스텝 S307에 있어서, 시스템 제어부(70)는 스텝 S305에서 설정한 화상 좌표계에 의거하여 스테이지(10)를 노광 위치로 이동시킨다. 이때, 시스템 제어부(70)는 스테이지(10)를 가이드 레일(14)을 따라 Y방향으로 이동시킴과 아울러, 스테이지(10)를 노광 헤드(16a)에 의한 노광 대상 위치가 피노광 기판(C)에 있어서 이면용 화상(P2)을 묘화할 때의 개시 위치와 일치하는 위치까지 스테이지(10)를 이동시킨다.

스텝 S309에 있어서, 시스템 제어부(70)는 각 노광 헤드(16a)에 의한 노광을 개시하고 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 이면용 화상(P2)을 묘화한다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 화상 좌표계에 의거하여 피노광 기판(C)의 이면(C2)에 이면용 화상(P2)이 묘화된다.

스텝 S311에 있어서, 시스템 제어부(70)는 스테이지(10)를 피노광 기판(C)이 적재된 위치까지 이동시키고 제 2 노광 처리 프로그램을 종료한다. 스테이지(10)가 피노광 기판(C)의 적재 위치까지 이동하면 표면(C1) 및 이면(C2) 양면에 화상이 묘화된 피노광 기판(C)은 AC 핸드(62)에 흡착 유지됨으로써 제 4 반송 장치(8)로 이동하고 제 4 반송 장치(8)에 의해 반송된다.

도 18은 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에 있어서 피노광 기판(C)의 사이즈와 얼라이먼트용 마크(M)의 묘화 위치의 관계를 나타내는 개략 정면도이다. 본 예시적 실시형태에서는 기판 클램프 기구부(30)의 이동 유닛(32a~32d)에 의해 클램프바(31a~31d)가 이동했을 때 그 이동에 연동해서 자외선 광원(51)이 이동한다. 이 때문에, 도 18에 나타내는 바와 같이 포토 센서(49)가 피노광 기판(C)의 단부를 검지해서 클램프바(31a~31d)가 피노광 기판(C)의 단부를 고정함으로써 자동적으로 자외선 광원(51)이 피노광 기판(C)의 단부에 자외선 빔(UV)을 조사하는 위치에 고정된다. 또한, 클램프바(31a~31d)의 위치와 자외선 광원(51)의 위치 관계는 자유롭게 설계할 수 있다. 따라서, 본 예시적 실시형태에서는 피노광 기판(C)의 사이즈에 의존하지 않고 피노광 기판(C)의 미리 정해진 위치에 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화할 수 있다.

또한, 스텝 S103에 있어서 자외선 광원(51)의 위치를 계측하는 방법은 요구되는 계측 정밀도에 따라 다르고, 기판 클램프 기구부(30)의 이동 유닛(32a~32d)이 스텝핑 모터를 구비하고 있어 상기 스텝핑 모터의 펄스에 의해 계측해도 좋다. 또는, 이동 유닛(32a~32d)이 로터리 인코더를 구비하고 있어 로터리 인코더의 펄스에 의해 위치를 계측해도 좋다. 또는, 제 1 노광 묘화 장치(2)의 어느 하나의 개소에 광학식 거리 센서 또는 초음파를 이용한 거리 센서를 설치해 두어 이들 거리 센서에 의해 위치를 계측해도 좋다.

위치 식별용 마크(52a)를 이용해서 자외선 광원(51)의 위치를 계측할 경우 자외선 광원(51)을 촬영할 수 없더라도 2개 이상의 위치 식별용 마크가 촬영부(23)에 의해 촬영되어 있으면 좋기 때문에, 자외선 광원(51)의 위치를 계측하는 타이밍은 스텝 S103의 타이밍에 한정되지 않고 전처리 또는 제 1 노광 처리에 있어서의 어느 하나의 타이밍에 자외선 광원(51)의 위치를 계측하면 좋다.

또한, 자외선 광원(51)의 위치를 촬영 화상에 있어서의 자외선 광원(51)의 위치의 이론값으로부터의 차이량으로 계측할 때 자외선 광원(51)이 촬영부(23)의 초점 심도 내에 있는 것이 바람직하지만, 자외선 광원(51)이 촬영부(23)의 초점 심도 내에 없을 경우에는 자외선 광원(51)이 촬영부(23)의 초점 심도 내에 위치하도록 스테이지(10)의 높이(Z방향에 있어서의 위치)를 변경하면 좋다.

또한, 본 예시적 실시형태에서는 2개의 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화하지만, 이것에 한정되지 않고 얼라이먼트용 마크(M)의 수는 2개 이상이면 임의로 설정하여도 좋다. 얼라이먼트용 마크(M)의 수가 많을수록 피노광 기판(C)의 표리에 있어서의 얼라이먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 예시적 실시형태에서는 피노광 기판(C)에 얼라이먼트용 마크(M)를 자외선 광원(51)을 이용해서 묘화하지만, 이것에 한정되지 않고 잉크를 분사하거나 전사시킴으로써 묘화해도 좋다.

또한, 본 예시적 실시형태에서는 자외선 광원(51)은 X방향 또는 Y방향으로 이동 가능하게 설치되어 있지만, 이것에 한정되지 않고 임의의 방향으로 이동 가능한 자외선 광원을 이용해도 좋다. 또한, 자외선 광원의 이동 경로는 피노광 기판(C)의 중앙부를 가로지르는 경로여도, 피노광 기판(C)의 임의의 위치를 가로지르는 경로여도 좋다.

본 예시적 실시형태에서는 자외선 광원(51)은 클램프 기구부(30)의 이동 유닛(32a~32d)에 연동해서 이동시키지만, 이것에 한정되지 않고 모터 등에 의해 구성되는 이동 기구에 의해 자외선 광원(51)을 각각 단독으로 이동시켜도 좋다. 이 경우에는 피노광 기판(C)의 사이즈 및 스테이지(10)에 있어서의 적재 위치를 미리 기억하고 있어 자외선 광원(51)은 기억된 사이즈 및 적재 위치에 따라 미리 정해진 위치로 이동하도록 설정되면 좋다.

또한, 스텝 S205에 있어서 표면용 화상(P1)의 묘화에 실패했을 경우에는 스텝 S207의 처리[얼라이먼트용 마크(M)의 묘화 처리]를 행하지 않고 스텝 S209의 처리로 이행하면 좋다. 이 경우에는 표면용 화상(P1)의 묘화에 실패한 피노광 기판(C)에는 얼라이먼트용 마크(M)가 묘화되어 있지 않기 때문에, 유저가 각각의 피노광 기판(C)에 대해서 얼라이먼트용 마크(M)의 유무를 확인함으로써 표면용 화상(P1)의 묘화에 성공했는지 실패했는지를 판별할 수 있다.

또한, 스텝 S309에 있어서 이면용 화상(P2)을 묘화할 때 스텝 S305에서 화상 좌표계를 설정한 후 이면용 화상(P2)을 조작 장치(73)의 표시부에 표시시키면 좋다. 이것에 의해, 유저가 표시부에 표시된 이면용 화상(P2)을 확인함으로써 스테이지 좌표계와 화상 좌표계의 차이량을 추측할 수 있다.

또한, 자외선 광원(51)의 이동 범위를 노광의 대상으로 하는 최소 사이즈 기판의 끝면의 위치로부터 최대 사이즈 기판의 끝면의 위치까지가 포함되는 범위로 하면 좋다. 이것에 의해, 노광의 대상으로 하는 기판의 사이즈가 어느 사이즈이더라도 자외선 광원(51)에 의해 얼라이먼트용 마크(M)를 묘화할 수 있다.

또한, 본 예시적 실시형태에 따른 노광 묘화 시스템(1)에서는 자외선 광원(51) 및 위치계측 부재(52)가 지지판(40)[즉 이동 유닛(32)]에 고정되어 있지만, 이것에 한정되지 않고 자외선 광원(51) 및 위치계측 부재(52)가 이동 유닛(32)에 대하여 이동하는 구성이어도 좋다. 이 경우에는 예를 들면, 자외선 광원(51) 및 위치계측 부재(52)가 모터 등을 갖는 이동 기구를 사이에 두고 이동 유닛(32)에 설치되어 있으면 좋다. 즉, 자외선 광원(51) 및 위치계측 부재(52)의 서로의 위치 관계가 기지이며 위치계측 부재(52)의 위치를 계측함으로써 자외선 광원(51)의 위치를 도출할 수 있으면 좋다. 기판 클램프 기구(30)의 이동 유닛(32a~32d)의 이동 가능 영역에 의존하지 않고, 자외선 광원(51) 및 위치계측 부재(52)를 이동시켜 그 위치에서 피노광 기판(C)에 얼라이먼트용 마크(M)를 형성할 수 있다.

일본 출원 2012-082559의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은 각각의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적으로 또한 각각에 기록된 경우와 동일한 정도로 본 명세서 내에 참조에 의해 도입된다.

Claims (14)

1. 피노광 기판을 적재하는 스테이지와;
   미리 정해진 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하여 상기 제 2 위치에 있어서 상기 스테이지에 적재된 상기 피노광 기판의 단부를 상기 스테이지와의 사이에 협지해서 고정하는 고정부와;
   상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태에서 상기 피노광 기판의 제 1 면을 노광함으로써 미리 정해진 회로 패턴을 상기 제 1 면에 묘화하는 묘화부와;
   상기 고정부의 이동에 연동해서 이동하고, 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태의 상기 피노광 기판의 상기 제 1 면에 대향하는 제 2 면에 미리 정해진 마크를 형성하는 형성부; 및
   상기 형성부의 위치를 계측하는 위치 계측부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스테이지에 관통 구멍을 형성하고,
   상기 고정부는 상기 관통 구멍을 통해 기판 적재측으로 돌출하여 상기 피노광 기판을 고정하는 클램프로 구성된 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 형성부는 상기 관통 구멍을 통해 상기 피노광 기판의 상기 제 2 면에 상기 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 형성부는 자외선 빔을 출사하는 광원을 갖고, 상기 광원으로부터 출사된 자외선 빔을 상기 관통 구멍을 통과시켜 상기 피노광 기판의 상기 제 2 면에 조사시킴으로써 상기 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 위치 계측부는 상기 형성부의 이동에 연동해서 이동하는 상기 형성부 위치의 기준이 되는 기준부를 상기 형성부 각각에 대해서 갖고, 상기 기준부는 상기 스테이지에 상기 피노광 기판이 적재된 상태에서 상기 피노광 기판의 외부로 노출되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 기준부는 상기 관통 구멍을 통해 외부에 노출되는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   대응하는 각각의 상기 형성부 및 상기 기준부의 위치 관계를 기억하는 기억 수단과,
   상기 기준부의 위치를 계측하는 계측 수단과,
   상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 기준부의 위치와 상기 기억 수단에 기억된 상기 위치 관계로부터 상기 형성부의 위치를 도출하는 도출 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 기준부는 복수의 위치 식별용 마크이며,
   상기 기억 수단은 상기 복수의 위치 식별용 마크 각각과 상기 형성부의 위치 관계를 각각 기억하고,
   상기 계측 수단은 회로 패턴이 묘화되는 위치와 기지(旣知)의 관계에 있고 상기 복수의 위치 식별용 마크 각각의 위치를 계측하고,
   상기 도출 수단은 상기 계측 수단에 의해 계측된 각각의 상기 위치 식별용 마크의 위치와 상기 기억 수단에 기억된 상기 위치 관계로부터 상기 형성부의 위치를 도출하는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스테이지는 소정 방향으로 왕복 이동 가능하며,
    상기 기준부가 상기 관통 구멍을 통해 외부에 노출된 부분에 있어서 상기 복수의 위치 식별용 마크 각각이 상기 스테이지의 왕복 이동 방향에 대하여 교차하는 방향으로 병렬되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 형성부는 상기 스테이지에 대하여 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지에 상기 피노광 기판을 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면의 방향으로부터 고정하는 다른 고정부를 설치한 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 다른 고정부는 상기 피노광 기판을 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면의 방향으로부터 흡착함으로써 상기 스테이지에 고정하는 것을 특징으로 하는 노광 묘화 장치.
14. 피노광 기판을 적재하는 스테이지와, 미리 정해진 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하여 상기 스테이지에 적재된 상기 피노광 기판의 단부를 상기 스테이지와의 사이에 협지해서 고정하는 고정부와, 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태에서 상기 피노광 기판의 제 1 면을 노광함으로써 미리 정해진 회로 패턴을 상기 제 1 면에 묘화하는 묘화부와, 상기 고정부의 이동에 연동해서 이동하고 상기 고정부에 의해 단부가 고정된 상태의 상기 피노광 기판의 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면에 미리 정해진 마크를 형성하는 형성부와, 상기 형성부의 이동에 연동해서 이동하는 상기 형성부 위치의 기준이 되는 기준부를 구비한 노광 묘화 장치에 있어서의 노광 묘화 방법으로서,
    대응하는 각각의 상기 형성부 및 상기 기준부의 위치 관계를 기억하는 기억 스텝과,
    상기 기준부의 위치를 계측하는 위치 계측 스텝과,
    상기 위치 계측 스텝에서 계측된 기준부의 위치와 상기 기억 스텝에서 기억된 상기 위치 관계로부터 상기 형성부의 위치를 도출하는 도출 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 노광 묘화 방법.

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