KR102174632B1 - 밀착형 노광 장치의 밀착 방법 - Google Patents

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Abstract

인쇄회로기판이 올려진 하부 글래스와 아트웍 필름이 부착된 상부 글래스를 효과적으로 밀착함으로써 우수한 회로 패턴이 얻어질 수 있게 하는 밀착형 노광 장치의 밀착 방법이 개시된다.
본 발명의 밀착 방법은
승하강 장치를 구동하여 상기 인쇄회로기판 상에 도포된 포토레지스트가 상부 글래스에 맞닿을 때까지 상기 지지대를 상승시키면서 상기 제1진공 흡입장치를 구동하여 상기 진공 패킹을 팽창시키는 1차 하부글래스 상승 및 진공 패킹 팽창 과정;
상기 제2진공흡입장치를 구동하여 상기 진공 패킹에 의해 둘러쌓인 내부 공간의 공기를 진공흡입하는 진공 흡입 과정; 및
상기 승하강 장치를 구동하여 상기 지지대를 추가로 상승시키는 2차 하부 글래스 상승 과정;
을 포함한다.

Description

밀착형 노광 장치의 밀착 방법 {Method for adhering closely in light exposing apparatus}
본 발명은 밀착형 노광 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 인쇄회로기판이 올려진 하부 글래스와 아트웍 필름이 부착된 상부 글래스를 효과적으로 밀착함으로써 우수한 회로 패턴이 얻어질 수 있게 하는 밀착형 노광 장치의 밀착 방법에 관한 것이다.
포토레지스트 등의 감광재료를 도포한 기판의 표면에 소정의 패턴을 노광장치에 의해서 감광 인화시키고, 에칭공정에 의해 포토레지스트가 도포된 기판 위에 패턴을 나타내게 하는 포토리소그래피 방식은 여러 분야에 걸쳐 폭넓게 응용되고 있다.
이 노광장치에 있어서는 노광시 패턴 원도(原圖)가 그려진 포토마스크가 형성된 글래스와 포토 레지스트가 도포된 글래스와의 밀착성을 높이기 위해 양자 사이를 진공으로 밀착시키는 방법이 널리 이용되고 있다. 이 방법에 의한 노광장치를 밀착형 노광장치라 한다.
밀착형 노광장치에 있어서, 포토마스크가 형성된 글래스와 포토 레지스트가 도포된 글래스를 균일하게 밀착시킨다는 것은 아주 어렵고, 미소한 공기가 두 글래스 사이에 남아있기 쉬운 문제가 있다.
두 글래스 사이에 공기가 남아 있으면, 포토마스크와 포토 레지스트와의 완전밀착이 이루어지기 어렵고, 노광광은 포토마스크를 통과한 후, 공기층을 통하여 확산되기 때문에 해상도가 나빠지고 노광정밀도가 떨어지게 된다.
이 때문에 포토마스크의 배후에서 압력을 주어 포토마스크가 휘어지도록 하여 기판에 밀착시키는 방법이 종래에 개발되어 왔다. 그러나 이 방법의 경우, 중앙부의 밀착성은 향상되나, 주변부의 밀착성이 떨어지는 결점이 있다. 또, 기판에
대해 포토마스크를 크게 하여 주변부의 밀착성을 향상시키는 기술도 제안되어 왔으나, 포토마스크의 대형화에 따르는 원가상승, 교환작업의 작업성 악화 및 포토마스크가 기판보다 아래로 휘어지기 때문에 기판 중앙부의 밀착성이 악화되는 등의 문제가 있게 된다.
도 1은 양면 밀착 노광 장치의 구성을 보인다.
도 1을 참조하면, 양면 밀착 노광 장치는 상부 글래스(10), 하부 글래스(20), 진공 패킹(30)을 포함한다.
상부 글래스(10)의 저면에는 아트웍 필름(Artwork Film, 40)이 부착된다.
하부 글래스(20)의 상면에는 인쇄회로기판(50)이 놓여지고, 인쇄회로기판(50) 상에는 포토레지스트가 도포되어 있다.
진공 패킹(30)은 지지대(22) 상에 설치되어 하부 글래스(20) 및 인쇄회로기판(50)의 주변을 둘러싸는 것으로서 그것의 내부로 연통되는 제1연통로 (미도시) 및 제1진공흡입장치(미도시)에 의해 진공흡착되거나 팽창된다.
상부 글래스(10), 하부 글래스(20) 그리고 진공 패킹(30)으로 둘러쌓여진 내부 공간과 연통하는 제2연통로(미도시) 및 제2진공흡입장치(미도시)에 의해 상부 글래스(10)와 하부 글래스(20) 사이의 내부 공간을 진공흡착한다.
하부 글래스(20)는 지지대(22)에 지지되며, 지지대(22)는 승하강 장치(미도시)에 의해 승하강된다.
도 2는 종래의 밀착 방법을 보이는 과정도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 밀착 방법은
하부 글래스를 상승시키는 하부 글래스 상승 과정(s202);
진공 패킹을 확장시키는 진공 패킹 확장 과정(s204); 및
상부 글래스와 하부 글래스 사이의 공기를 진공 흡입하는 진공 흡입 과정(s206);을 포함하는 것을 알 수 있다.
하부 글래스 상승 과정(s202)에서는 승하강 장치를 구동하여 인쇄회로기판(50)에 도포된 포토 레지스트가 아트웍 필름(40)에 맞닿을 때까지 하부 글래스(20)를 상승시킨다. 아트웍 필름(40)은 상부 글래스(10)의 저면에 부착된 것일 수 있지만 다르게는 상부 글래스(10)에 형성된 것일 수도 있다.
이 과정에서 진공 패킹(40)은 상부 및 하부 글래스(10, 20)에 의해 눌려진다.
진공 패킹 확장 과정(s204)에서는 제1진공흡입장치(미도시)를 이용하여 진공 패킹(30)의 내부에 공기를 불어넣어 진공 패킹(30)을 확장시킨다.
진공 패킹(30)을 확장시킴에 의해 상부 글래스(10)가 상승한다.
진공 흡입 과정(s206)에서는 상부 글래스(10), 하부 글래스(20) 그리고 진공 패킹(30)에 의해 둘러쌓인 내부 공간의 공기를 진공흡입한다. 진공 흡입 과정(s206)의 결과 상부 글래스(10)의 중앙부분이 휘어지면서 하부 글래스(20)에 밀착된다. 이러한 상부 글래스(10)의 휘어짐에 의해 상부 글래스(10)와 하부 글래스(20) 사이의 밀착력이 증가한다. 이때, 진공 압력은 40~50Kpa를 유지한다.
진공 흡입 과정(s206)에 의해 상부 글래스(10)와 하부 글래스(20)을 서로 밀착시킨 상태에서 노광을 실시한다.
그렇지만, 밀착형 노광 장치(100)가 노후화되면, 피로 현상 등에 의해 상부 글래스(10)의 중앙부분 휘어짐에 이상이 발생하고 그 결과 인쇄회로기판(50) 상에 형성된 회로패턴에서 불량이 발생한다.
도 3은 노광 후 산발성 쇼트(short, 노광 부족)가 발생한 것을 보인다.
산발성 쇼트는 불특정하고 산발적으로 노광 부족이 발생하는 것을 말한다.
도 3의 가운데 그림을 참조하면, 붉은 색 박스 부분에서 흰색으로 보이는 부분이 있고, 다른 부분은 검은 색으로 보이는 부분이 있는 것을 알 수 있다. 이러한 색상의 차이는 진공압착과정에서 산발적으로 밀착 압력이 부족하여 충분히 밀착되지 못하는 부분이 있음을 나타낸다.
도 3의 오른쪽 그림을 참조하면, 빨간 색 네모박스에서 보이는 바와 같이 회로 패턴이 중간 중간 돌출되거나 뭉그러진 것을 확인할 수 있다.
도 4는 산발성 쇼트의 발생 원인을 보인다.
도 4를 참조하면, 상부 글래스(10)와 하부 글래스(20) 사이에 공기가 잔존하게 되고, 이 잔존 공기층에 의해 광원이 산란되고, 이에 따라 쇼트(short, 노광 부족)가 발생하는 것을 알 수 있다.
이러한 산발성 쇼트의 발생을 억제하기 위해 노광 시간을 늘이는 것이 고려될 수 있지만, 노광 시간을 늘이는 경우 생산성이 낮아지는 것을 피할 수 없게 된다.
대한민국 특허청 공개특허 10-2006-0097907(2006.09.18.) 대한민국 특허청 공개특허 10-2003-0097653(2003.12.31.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서 밀착형 노광 장치에 있어서 상부 글래스와 하부 글래스 사이의 밀착도를 높여서 효과적인 노광이 이루어질 수 있게 하는 개선된 밀착 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 밀착형 노광 장치의 밀착 방법은
지지대; 상기 지지대 상부에 노광 대상물이 되는 포토 레지스트가 도포된 인쇄회로기판을 가지는 하부 글래스가 놓여지고, 상기 지지대에 설치되어 상기 인쇄회로기판 및 상기 하부 글래스를 둘러싸는 진공 패킹; 상기 지지대의 상방에 위치하며 회로패턴을 형성하기 위한 아트웍 필름이 저면에 부착되는 상부 글래스; 상기 지지대를 상하방으로 이동시키는 승하강 장치; 상기 진공 패킹 내부의 공기를 흡착하는 제1진공흡입장치; 및 상기 진공 패킹에 의해 둘러싸인 내부 공간의 공기를 진공 흡입하는 제2진공 흡입 장치;를 포함하는 밀착형 노광 장치의 밀착 방법에 있어서,
상기 승하강 장치를 구동하여 상기 인쇄회로기판 상에 도포된 포토레지스트가 상부 글래스에 맞닿을 때까지 상기 지지대를 상승시키면서 상기 제1진공 흡입장치를 구동하여 상기 진공 패킹을 팽창시키는 1차 하부 글래스 상승 및 진공 패킹 팽창 과정;
상기 제2진공흡입장치를 구동하여 상기 진공 패킹에 의해 둘러쌓인 내부 공간의 공기를 진공흡입하는 진공 흡입 과정; 및
상기 승하강 장치를 구동하여 상기 지지대를 상승시키는 2차 하부 글래스 상승 과정; 을 포함한다.
본 밞명에 따른 밀착 방법은 진공 패킹을 팽창시켜 상부 글래스의 중앙부가 밀착되게 한 후에 다시 하부 글래스를 상승시켜 중앙부로부터 주변부까지 균일하게 밀착되고 공기가 잔존되지 않게 함으로써 효과적인 밀착을 달성할 수 있다.
도 1은 양면 밀착 노광 장치의 구성을 보인다.
도 2는 종래의 밀착 방법을 보이는 과정도이다.
도 3은 노광 후 산발성 쇼트(short)가 발생한 것을 보인다.
도 4는 산발성 쇼트의 발생 원인을 보인다.
도 5는 본 발명에 따른 밀착형 노광 장치의 밀착 방법을 보이는 과정도이다.
도 6은 종래의 밀착 방법과 본 발명에 따른 밀착 방법에 의해 구현된 회로의 외관을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 밀착형 노광 장치의 밀착 방법을 보이는 과정도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 밀착 방법은
승하강 장치를 구동하여 인쇄회로기판(50) 상에 도포된 포토레지스트가 상기 상부 글래스에 맞닿을 때까지 상기 지지대를 상승시키면서 제1진공 흡입장치를 구동하여 진공 패킹(30)을 팽창시키는 1차 하부글래스 상승 및 진공 패킹 팽창 과정(s502);
제2진공흡입장치를 구동하여 진공 패킹(30)에 의해 둘러쌓인 내부 공간의 공기를 진공흡입하는 진공 흡입 과정(s504); 및
승하강 장치를 구동하여 지지대(22)를 추가로 상승시키는 2차 하부 글래스 상승 과정(s506);을 포함한다.
1차 하부 글래스 상승 및 진공 패킹 과정(s502)에서는 승하강 장치를 구동하여 인쇄회로기판(50) 상에 도포된 포토레지스트가 상부 글래스(10)에 맞닿을 때까지 지지대(22)를 상승시키면서 상기 제1진공 흡입장치를 구동하여 진공 패킹(300을 팽창시킨다.
진공 흡입 과정(s504)에서는 제2진공흡입장치를 구동하여 진공 패킹(30)에 의해 둘러쌓인 내부 공간의 공기를 진공흡입한다. 진공 흡입 과정(s504)의 결과 두 글래스(10, 20)의 중앙부가 휘어진 상태로 두 글래스(10, 20)가 밀착된다.
2차 하부 글래스 상승 과정(s506)에서는 승하강 장치를 구동하여 지지대(22)를 상승시킨다.
예를 들어, 진공 밀착개시 기준 위치로 144.710mm 상승시킨다. 이 값은 설비 조정값이며, 기판 두께 마다 설비 조정값은 변경될 수 있다.
2차 하부 글래스 상승 과정(s506)의 결과 두 글래스(10,20)가 평행해지면서 중앙부 및 주변부가 균일하게 밀착된다.
이때, 진공 압력은 40~50Kpa를 유지한다.
본 발명에 따른 밀착 방법에 의하면, 진공 시간이 종래에 비해 7sec 단축되고, 밀착 시간 역시 42sec에서 35sec로 단축되어, 생산성이 20% 향상되는 효과를 보였다.
도 6은 종래의 밀착 방법과 본 발명에 따른 밀착 방법에 의해 구현된 회로의 외관을 보인다.
도 6의 좌측은 종래의 밀착 방법에 의해 얻어지는 회로패턴을 보이고 우측은 본 발명에 따른 밀착 방법에 의해 얻어지는 회로패턴을 보인다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 밀착 방법에 의해 얻어지는 회로패턴이 종래의 밀착 방법의 그것에 비해 매우 우수한 것임을 알 수 있다. 구체적으로 파란색 선을 기준으로 우측에 보이는 것과 좌측에 보이는 것을 비교할 때, 좌측에 보이는 것에 있어서는 회로패턴의 중간이 돌출되거나 뭉그러진 것이 보이는 반면에 우측에 보이는 것에 있어서 회로 패턴이 보다 명확하고 가지런하게 형성되는 것을 알 수 있다. 이러한 차이는 충분한 밀착에 의해 내부 공간의 공기를 완전히 빼줌으로써 잔존 공기에 의한 해상도 열화가 발생하지 않기 때문이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100...노광 장치
10...상부 글래스 20...하부 글래스
30...진공 패킹 40...아트웍 필름
50...인쇄회로기판

Claims (2)

  1. 지지대; 상기 지지대 상부에 노광 대상물이 되는 포토 레지스트가 도포된 인쇄회로기판을 가지는 하부 글래스가 놓여지고, 상기 지지대에 설치되어 상기 인쇄회로기판 및 상기 하부 글래스를 둘러싸는 진공 패킹; 상기 지지대의 상방에 위치하며 회로패턴을 형성하기 위한 아트웍 필름이 저면에 부착되는 상부 글래스; 상기 지지대를 상하방으로 이동시키는 승하강 장치; 상기 진공 패킹 내부의 공기를 흡착하는 제1진공흡입장치; 및 상기 진공 패킹에 의해 둘러싸인 내부 공간의 공기를 진공 흡입하는 제2진공 흡입 장치;를 포함하는 밀착형 노광 장치의 밀착 방법에 있어서,
    상기 승하강 장치를 구동하여 상기 인쇄회로기판 상에 도포된 포토레지스트가 상부 글래스에 맞닿을 때까지 상기 지지대를 상승시키면서 상기 제1진공 흡입장치를 구동하여 상기 진공 패킹을 팽창시키는 1차 하부글래스 상승 및 진공 패킹 팽창 과정;
    상기 제2진공흡입장치를 구동하여 상기 진공 패킹에 의해 둘러쌓인 내부 공간의 공기를 진공흡입하는 진공 흡입 과정; 및
    상기 승하강 장치를 구동하여 상기 지지대를 추가로 상승시키는 2차 하부 글래스 상승 과정을 포함하는 밀착 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 하부 글래스 상승 과정에서의 상승 높이는 기판 두께에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 밀착 방법.
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