KR102590255B1 - 노광 장치, 노광 장치의 동작 방법, 및 기판 붙음 방지 필름 - Google Patents

Abstract

점착성이 높은 기판의 플래튼으로의 붙음을 방지할 때, 기판의 형상 결함이나 티끌의 방출이 없도록 하여, 러닝코스트상의 부담이 작고, 장착이나 교환도 용이하며, 기판의 위치 어긋남에 대해서도 효과적으로 대응 가능하게 한다.
플래튼(2)의 각 기판용 진공 흡착구멍(21)에 대응하는 위치에 기판 흡착구멍(11)을 갖는 수지제의 기판 붙음 방지 필름(1)이, 플래튼(2)의 기판 재치 영역(R)을 덮은 상태로 배치된다. 플래튼(2) 내의 센서(3)는, 기판 붙음 방지 필름(1)에 형성된 마크(12)의 어긋남을 검출한다. 기판 붙음 방지 필름(1)의 위치가 어긋나 있는 경우, 기판(W)의 반입 동작은 중지된다. 기판 붙음 방지 필름(1)은, 필름용 진공 흡착구멍(25)을 통해 플래튼(2)에 진공 흡착된다.

Description

노광 장치, 노광 장치의 동작 방법, 및 기판 붙음 방지 필름{EXPOSURE DEVICE, METHOD FOR OPERAING EXPOSURE DEVICE, AND SUBSTRATE STICKING PREVENTION FILM}

본 출원발명은, 각종 제품의 제조 공정에서의 기판의 취급에 관한 것이며, 특히 플래튼 상에 기판을 재치(載置)하여 취급하는 기술에 관한 것이다.

각종 제품의 제조에서는, 토대가 되는 판형 부재(본원에서 기판으로 총칭한다)를 자주 취급한다. 기판은, 프린트 기판이나 액정 기판과 같이 최종적인 제품에서도 잔존하여 도입되기도 하지만, 제조의 과정에서 제거되어 잔존하지 않는 경우도 있다.

이러한 기판을 취급하는 제조 공정에서는, 기판은, 플래튼으로 불리는 부재의 표면에 자주 재치된다. 본원에서 플래튼이란, 기판이 재치되는 대상(臺狀) 부재의 총칭이다.

예를 들면, 기판에 미세 형상을 만드는 포토리소그래피에서는, 기판에 소정 패턴의 광을 조사하여 기판을 노광하는 노광 장치가 사용된다. 노광 장치는 플래튼을 구비하고 있으며, 플래튼에 재치된 기판에 대해, 마스크 등을 사용하여 소정 패턴의 광을 조사하는 구성으로 되어 있다.

일본국 특허공개 2001-133986호 공보

상술한 바와 같은 플래튼을 구비한 장치에서, 기판이 플래튼에 들러붙어 버리는 경우가 있으며, 플래튼으로부터 기판을 제거하는 작업 등이 곤란해져 버리는 과제가 있다. 일례를 들면, 미세 회로가 형성되는 프린트 기판에서는, 솔더 레지스트와 같은 점착성이 높은 피막이 기판의 표면에 형성되어 있는 경우가 있다. 피막은 플래튼에 접촉하는 기판의 이면에도 형성되어 있는 경우가 많으며, 플래튼에 재치되면, 점착력에 의해 들러붙어 버리기 쉽다. 이 경우, 처리 종료 후에 기판을 플래튼으로부터 제거할 때, 제거할 수 없게 되어 버리거나, 무리하게 떼어냄으로써 피막이 벗겨져 버리거나 하는 경우가 있다. 피막이 벗겨지면, 그 부분에서 형상 결함이 발생하거나, 벗겨진 피막의 파편이 티끌이 되거나 하는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 점을 고려하여, 표면의 점착성이 높은 기판을 취급하는 장치에서는, 불소계 코팅과 같은 비점착성 처리한 금속판을 플래튼에 장착하고, 그 위에 기판을 재치하는 구성이 채용되고 있다.

그러나, 비점착성 처리를 한 금속판은, 표면의 경도가 낮기 때문에 장기간 사용하면 표면의 비점착층이 벗겨지거나, 기판의 가장자리가 눌러지는 결과, 패임이나 홈이 형성되어 버리거나 하는 문제가 있다. 금속판의 표면 비점착층에 패임이나 홈이 형성되면, 그것이 기판측으로 전사되어 버리는 경우가 있으며, 제품의 외관을 손상시키거나, 성능을 저하시키거나 하는 경우가 있다. 이 때문에, 금속판은 어느 정도의 기간 사용하면 교환할 필요가 있다. 그러나, 이 종류의 표면 처리를 한 금속판은 고가이며, 러닝코스트상의 부담이 크다.

또, 기판은 자주 평탄성이 높은 표면에 재치될 필요가 있으며, 이 때문에 평탄성이 높은 표면을 가진 플래튼이 필요해진다. 이러한 점에서, 비점착성의 표면 처리를 한 금속판은, 평탄성이 나쁜 경우가 많으며, 평탄성이 높은 플래튼의 표면에 대해 나사 고정과 같은 수단으로 교정하면서 고정하는 방법이 채용되는 경우가 많다. 이 때문에, 장착이나 교환이 수고스러워져 버려, 작업성이 나쁘다.

이러한 문제를 고려하여, 비점착성 처리를 한 금속판 대신에 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름과 같은 수지 필름에 비점착성 처리를 실시한 것을 사용하는 것이 생각된다. 그러나, 발명자의 연구에 의하면, 이 종류의 수지 필름은 나사 고정이 불가능하기 때문에, 진공 흡착과 같은 방법으로 플래튼에 고정할 필요가 있지만, 고정이 충분하지 않은 경우가 있어, 플래튼 상에서 어긋나 버리기 쉽다. 수지 필름이 어긋나면, 그 위의 기판도 위치가 어긋나기 때문에, 노광 처리와 같은 높은 위치 정밀도가 요구되는 처리를 행하는 경우에는 불량품의 원인이 되기 쉽다.

본 출원발명은, 상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 특히 노광 장치에서, 점착성이 높은 기판을 취급하는 경우여도 플래튼에 기판이 들러붙지 않도록 하고, 이 때에도, 기판의 형상 결함이나 티끌의 방출과 같은 문제가 없도록 하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 러닝코스트상의 부담이 작고, 또한 장착이나 교환도 용이하며, 기판의 위치 어긋남에 대해서도 효과적으로 대응 가능하게 하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 출원의 청구항 1에 기재된 발명은, 처리되는 기판이 재치되는 플래튼의 기판 재치 영역을 덮는 기판 붙음 방지 필름으로서, 플래튼의 기판용 진공 흡착구멍에 대응하는 위치에 기판을 진공 흡착하기 위한 기판 흡착구멍을 가지며, 기판 흡착구멍을 벗어난 위치에 플래튼에 대한 위치 어긋남을 검출하기 위한 마크가 형성되어 있다는 구성을 갖는다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 청구항 1의 구성에 있어서, 상기 기판 흡착구멍은, 상기 플래튼이 갖는 기판용 진공 흡착구멍보다 작다는 구성을 갖는다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 청구항 1의 구성에 있어서, 상기 기판 흡착구멍은, 상기 플래튼이 갖는 기판용 진공 흡착구멍보다 크다는 구성을 갖는다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 기판 붙음 방지 필름으로 기판 재치 영역이 덮이는 플래튼으로서, 기판을 진공 흡착하는 기판용 진공 흡착구멍과, 기판 붙음 방지 필름을 진공 흡착하는 필름용 진공 흡착구멍을 갖고 있으며,

기판용 진공 흡착구멍과 필름용 진공 흡착구멍은, 서로 다른 계통의 배기로에 연통되어 있다는 구성을 갖는다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 기판 붙음 방지 필름으로 기판 재치 영역이 덮인 플래튼에 기판을 반송하는 방법으로서, 기판의 반송 전에 상기 마크가 어긋나 있지 않은지 센서에 의해 점검하여, 어긋나 있는 경우에는 반송을 중지한다는 구성을 갖는다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 청구항 5의 구성에 있어서, 기판의 반송 전에 상기 필름용 진공 흡착구멍이 폐쇄되어 있는지 점검하여, 폐쇄되어 있지 않은 경우에는 반송을 중지한다는 구성을 갖는다.

이하에 설명하는 바와 같이, 본 출원의 청구항 1에 기재된 기판 붙음 방지 필름에 의하면, 플래튼의 기판용 진공 흡착구멍에 대응하는 위치에 기판을 진공 흡착하기 위한 기판 흡착구멍을 갖고 있으므로, 기판의 붙음 방지를 위해 플래튼의 기판 재치 영역을 덮었을 때에도 기판의 진공 흡착을 저해하는 경우가 없다. 또, 기판 흡착구멍을 벗어난 위치에 플래튼에 대한 위치 어긋남을 검출하기 위한 마크가 형성되어 있으므로, 마크의 어긋남을 검출함으로써 방지 필름의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.

또, 청구항 2에 기재된 기판 붙음 방지 필름에 의하면, 상기 효과에 더하여, 기판 흡착구멍이 플래튼의 기판용 진공 흡착구멍보다 작기 때문에, 기판의 이면이 부드러운 경우에도 자국이 남기 어렵다는 효과가 얻어진다.

또, 청구항 3에 기재된 기판 붙음 방지 필름에 의하면, 상기 효과에 더하여, 기판 흡착구멍이 플래튼의 기판용 진공 흡착구멍보다 크기 때문에, 어긋남의 허용도가 커진다는 효과가 얻어진다.

또, 청구항 4에 기재된 플래튼에 의하면, 기판용 진공 흡착구멍과 필름용 진공 흡착구멍이 서로 다른 계통의 배기관에 연통되어 있으므로, 기판의 흡착 유지 동작으로부터 독립시켜 방지 필름의 진공 흡착을 행할 수 있다.

또, 청구항 5에 기재된 기판 반송 방법에 의하면, 마크가 어긋나 있지 않은지 센서에 의해 점검하여, 어긋나 있는 경우에는 반송을 중지하므로, 진공 흡착이 불가능한데도 기판을 플래튼에 재치해 버리는 에러를 미연에 방지할 수 있다.

또, 청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 상기 효과에 더하여, 기판 붙음 방지 필름이 플래튼에 진공 흡착되어 있는 것을 확인한 후에 기판이 반송되므로, 기판을 재치할 때의 여세로 기판 붙음 방지 필름이 어긋나 버리는 문제가 방지된다.

도 1은, 실시형태에 따른 기판 붙음 방지 필름 및 이 기판 붙음 방지 필름이 사용되는 실시형태의 플래튼의 사시 개략도이다.
도 2는, 기판 붙음 방지 필름의 사용 상태를 도시하는 정면 단면 개략도이다.
도 3은, 실시형태의 기판 붙음 방지 필름 및 플래튼의 사용예로서의 노광 장치의 정면 개략도이다.
도 4는, 컨트롤러에 실장된 시퀀스 프로그램의 개략을 나타낸 흐름도이다.
도 5는, 도 3의 노광 장치의 동작을 도시하는 개략도이다.
도 6은, 기판 흡착구멍의 사이즈에 따른 기술적 의의에 대해 나타낸 정면 단면 개략도이다.

다음으로, 본 출원발명을 실시하기 위한 형태(이하, 실시형태)에 대해 설명한다.

도 1은, 실시형태에 따른 기판 붙음 방지 필름 및 이 기판 붙음 방지 필름이 사용되는 실시형태의 플래튼의 사시 개략도이다. 도 2는, 기판 붙음 방지 필름의 사용 상태를 나타내는 정면 단면 개략도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 기판 붙음 방지 필름(1)은, 처리되는 기판이 재치되는 플래튼(2)의 기판 재치 영역을 덮는 필름이다. 이 기판 붙음 방지 필름(이하, 방지 필름으로 약칭한다)(1)은, PET와 같은 투명한 수지제이며, 두께는 50~350μm 정도이다.

플래튼(2)은, 본 실시형태에서는 사각형의 대상으로 되어 있으며, 상면에 기판이 재치되는 것이다. 재치되는 기판도 사각형인 것이 상정되어 있으며, 따라서 기판 재치 영역은 사각형이다. 또한 기판 재치 영역은, 플래튼(2)의 상면에서, 재치된 기판이 차지하는 영역이라는 의미이다. 치수 형상이 다른 기판이 재치될 수도 있지만, 가장 큰 기판이 차지할 영역이 기판 재치 영역이다. 도 1에서 기판 재치 영역(R)을 파선으로 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 방지 필름(1)도 사각형으로 되어 있으며, 기판 재치 영역(R)보다 큰 사이즈이다. 단, 방지 필름(1)은, 플래튼(2)의 상면보다 작은 사이즈이다.

또 플래튼(2)은, 재치된 기판을 진공 흡착하여 위치를 고정시키는 것으로 되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 플래튼(2)의 기판 재치 영역(R)에는, 기판용 진공 흡착구멍(21)이 형성되어 있다. 기판용 진공 흡착구멍(21)은, 복수, 균등 간격을 두고 형성되어 있다. 각 기판용 진공 흡착구멍(21)은, 플래튼(2) 내에 설치된 기판용 연통로(22)를 통해 기판용 배기관(23)에 접속되어 있다. 기판용 배기관(23)은 도시 생략의 진공 펌프에 연결되어 있으며, 기판용 배기관(23)에는 기판용 개폐밸브(24)가 설치되어 있다.

방지 필름(1)도, 도 1에 나타내는 바와 같이 복수의 구멍(11)을 갖는다. 이 구멍(11)은, 기판을 진공 흡착하기 위한 구멍이며, 이하, 기판 흡착구멍이라고 한다. 기판 흡착구멍(11)은, 방지 필름(1)이 플래튼(2)의 기판 재치 영역(R)을 덮은 상태에서, 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 즉, 방지 필름(1)의 기판 흡착구멍(11)은, 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)과 동수 형성되어 있으며, 동일한 배치로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 기판용 진공 흡착구멍(21)은, 플래튼(2)의 윤곽과 동일 방향의 종횡의 바둑판의 눈형상으로 형성되어 있다. 방지 필름(1)의 기판 흡착구멍(11)도 바둑판의 눈형상이며, 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)과 동일한 간격으로 동일한 위치에 형성되어 있다.

이러한 방지 필름(1)은, 플래튼(2)에 대해 진공 흡착되어 위치가 고정되며, 기판의 붙음 방지의 기능을 하는 것으로 되어 있다. 즉, 플래튼(2)은, 방지 필름(1)을 진공 흡착하는 진공 흡착구멍(이하, 필름용 진공 흡착구멍)(25)을 갖고 있다.

기판용 진공 흡착구멍(21)과 필름용 진공 흡착구멍(25)은, 서로 다른 계통의 배기관에 연통되어 있다. 플래튼(2)에는, 기판용 배기관(23)과는 별도로 필름용 배기관(27)이 접속되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 플래튼(2) 내에는, 기판용 연통로(22)와는 별도로 필름용 연통로(26)가 형성되어 있으며, 필름용 연통로(26)는 필름용 진공 흡착구멍(25)과 필름용 배기관(27)을 접속하고 있다. 필름용 배기관(27)에는, 필름용 개폐밸브(28)가 설치되어 있다.

이러한 방지 필름(1)은, 플래튼(2) 상에서 생길 수 있는 어긋남을 고려하여 마크(12)가 형성되어 있다.

마크(12)는, 본 실시형태에서는 복수 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 마크(12)는 사각형의 각 모서리에 형성되어 있다. 각 마크(12)는 원형이며, 본 실시형태에서는, 광을 반사하는 반사부로 되어 있다. 검정, 은 등의 색의 반사부를 인쇄나 막부착 등의 방법으로 형성된 것을 각 마크(12)로 할 수 있다.

한편 플래튼(2)은, 방지 필름(1)의 위치 어긋남의 유무를 판단할 수 있도록 각 마크(12)의 어긋남을 검출하는 센서(3)를 구비하고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 플래튼(2)에는 관통구멍(29)이 형성되어 있으며, 센서(3)는 관통구멍(29)에 설치되어 있다. 센서(3)로서는, 본 실시형태에서는 파이버 센서가 사용되고 있다. 파이버 센서는, 파이버의 선단에 광출사부와 광입사부를 구비한 것이며, 출사된 광의 반사광을 포착함으로써 대상물(여기서는 마크(12))의 검출을 행하는 것이다.

관통구멍(29) 및 센서(3)가 배치된 위치는, 올바른 위치에 방지 필름(1)이 배치되었을 때에 각 마크(12)를 향하는 위치로 되어 있다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같이 방지 필름(1)의 사각형의 윤곽의 중심과 플래튼(2) 상면의 사각형의 윤곽의 중심이 동일 연직선상이 되고, 각 사각형의 변이 각각 동일 방향인 위치 및 자세가 올바른 위치이다. 즉, 본 실시형태에서 「어긋남」은 회전 방향의 어긋남도 포함한다. 이 위치에 배치되었을 때, 파이버 센서(3)로부터의 광은 마크(12)에 반사되어 되돌아와 포착되며, 이에 따라 마크(12)가 검출된다. 즉, 관통구멍(29) 및 센서(3)는, 방지 필름(1)의 4개의 마크(12)가 이루는 사각형과 동일한 형상 치수의 사각형의 모서리의 위치에 형성(설치)되어 있다.

다음으로, 이와 같은 실시형태의 방지 필름(1) 및 플래튼(2)의 사용예에 대해 설명한다. 실시형태의 방지 필름(1) 및 플래튼(2)은, 기판을 취급하는 각종 장치에서 사용 가능하지만, 이하의 설명에서는, 일례로서 기판을 노광하는 노광 장치를 거론한다.

도 3은, 실시형태의 방지 필름(1) 및 플래튼(2)의 사용예로서의 노광 장치의 정면 개략도이다. 도 3에 나타내는 노광 장치는, 플래튼(2)과, 플래튼(2)에 재치된 기판(W)에 대해 소정 패턴의 광을 조사하여 노광하는 광조사 유닛(4)과, 플래튼(2)에 대해 기판(W)을 반입하고, 노광 후에 기판(W)을 플래튼(2)으로부터 반출하는 반송 시스템(5)을 구비하고 있다.

광조사 유닛(4)은, 노광의 방식에 따라 적절한 것이 선택되어 탑재된다. 도 3의 예는, 콘택트 방식으로 되어 있으며, 광조사 유닛(4)은, 기판(W)과 동일 정도 크기의 마스크(41)와, 플래튼(2)에 재치된 기판(W)을 마스크(41)에 밀착시키는 플래튼 구동 기구(20)와, 마스크(41)를 통해 소정 패턴의 광을 조사하는 조사 광학계(42) 등을 구비한 구성이 된다. 마스크(41)는, 프레임(411)에 유지된 상태로 되어 있다. 프록시미티 방식의 경우, 마스크 구동 기구가 마스크를 기판(W)으로부터 약간 떨어진 위치에 배치하도록 구성되는 것 외에는, 콘택트 방식과 기본적으로 동일하다. 투영 노광 방식의 경우에는, 광조사 유닛은, 마스크를 투과한 광을 기판(W) 상에 결상시키는 투영 광학계가 된다. 이 외, DMD와 같은 공간 광변조 소자를 사용하여 조사 패턴을 마스크 없이 직접 형성하는 DI 노광의 방식이 채용될 수도 있다.

반송 시스템(5)으로서는, 도 3의 예에서는, 컨베이어(51, 52)와 반송 핸드(53, 54)를 조합한 예로 되어 있다. 컨베이어(51, 52) 및 반송 핸드(53, 54)의 세트는, 플래튼(2)을 사이에 두고 반입측과 반출측에 설치되어 있다. 각 반송 핸드(53, 54)는, 하측에서 기판(W)을 진공 흡착에 의해 유지하는 흡착 패드(531, 541)를 구비하고 있다. 각 반송 핸드(53, 54)에는, 기판(W)을 유지한 반송 핸드를 수평방향 및 상하방향으로 이동시키는 핸드 구동 기구(530, 540)가 부설되어 있다.

또한 노광 장치는, 플래튼(2)에 배치된 도시 생략의 얼라인먼트 수단을 구비하고 있다. 얼라인먼트 수단은, 플래튼(2)에 배치된 기판(W)의 얼라인먼트 마크를 촬영하는 카메라, 얼라인먼트 마크의 촬영 결과에 따라 플래튼(2)을 구동하여 기판(W)의 얼라인먼트를 행하는 플래튼 구동 기구(20) 등에 의해 구성되어 있다.

또 장치는, 각 부를 제어하는 컨트롤러(6)를 구비하고 있다. 컨트롤러(6)에는, 소정의 순서로 각 부를 동작시키는 시퀀스 프로그램이 실장되어 있다. 이 예에서는 특히, 플래튼(2)의 각 센서(3)로부터의 신호가 컨트롤러(6)에 입력되고, 이들 신호는 시퀀스 프로그램에 대해 제어 정보로서 부여되도록 되어 있다.

보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 각 센서(3)는 반사광의 유무를 검출하고 있다. 반사광을 포착하고 있으면, 센서(3)의 출력은 온이고, 포착하고 있지 않으면 오프가 된다. 각 센서(3)로부터는, 온, 오프 중 어느 하나의 신호가 컨트롤러(6)에 송신된다.

도 4는, 컨트롤러(6)에 실장된 시퀀스 프로그램의 개략을 나타낸 흐름도이다. 시퀀스 프로그램은, 하나의 로트의 각 기판(W)에 대해, 반입 동작, 노광, 반출 동작을 반복하도록 프로그래밍되어 있다. 이 때, 반입 동작을 개시하기 전에, 각 센서(3)로부터의 신호를 확인하여, 어느 하나의 센서(3)로부터 오프 신호가 송신되고 있는지 판단한다. 송신되고 있으면, 반입 동작을 정지하도록 시퀀스 프로그램은 프로그래밍되어 있다. 이 경우, 시퀀스 프로그램은 에러 신호를 출력하여 종료한다.

다음으로 기판(W) 반송 방법의 발명의 실시형태의 설명도 겸하여, 도 3에 나타내는 노광 장치의 동작에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는, 도 3의 노광 장치의 동작을 도시하는 개략도이다.

시퀀스 프로그램이 실행되고 있는 컨트롤러(6)는, 반입측 컨베이어(51)에 신호를 송신하고, 도 5(1)에 나타내는 바와 같이 반입측의 반송 핸드(반입 핸드)(53)의 하방의 반입 대기 위치까지 기판(W)을 반송한다. 이 시점에서 컨트롤러(6)는, 각 센서(3)로부터의 입력 신호를 확인한다. 어느 신호나 온인 경우, 컨트롤러(6)는, 반입 핸드(53)의 핸드 구동 기구(530)에 신호를 송신하고, 도 5(2)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)을 플래튼(2)까지 반송시킨다. 기판(W)은, 방지 필름(1)으로 덮인 플래튼(2)의 기판 재치 영역(R)에 재치된다.

다음으로, 컨트롤러(6)는 기판용 개폐밸브(24)를 연다. 이에 따라, 기판(W)은 각 기판용 진공 흡착구멍(21)을 통한 부압에 의해 플래튼(2)에 대해 진공 흡착된다. 그 후, 플래튼 구동 기구(20)가 동작하여, 도 5(3)에 나타내는 바와 같이, 마스크(41)가 기판(W)에 밀착된 상태가 된다.

이 상태에서 컨트롤러(6)는, 도시 생략의 얼라인먼트 수단에 신호를 송신하여, 기판(W)의 얼라인먼트를 행하게 한다. 얼라인먼트가 종료하면, 컨트롤러(6)는 광조사 유닛(4)에 신호를 송신하여, 소정의 패턴으로 광을 조사시킨다. 이에 따라, 기판(W)이 노광된다. 소정 시간의 노광이 종료하면, 컨트롤러(6)는, 반출측의 반송 핸드(반출 핸드)(54)에 신호를 송신하여, 기판(W)의 반출 동작을 행하게 한다. 기판(W)은 반출측 컨베이어(52)로 반출되고, 반출측 컨베이어(52)로부터 다음의 공정으로 보내진다. 그리고, 다음의 기판(W)이 반입 대기 위치에 위치하면, 동일한 동작이 반복된다.

상기 동작에서, 반입 대기 위치에 기판(W)이 위치한 시점에서, 어느 하나의 센서(3)로부터의 신호가 오프였을 경우, 상기와 같이 에러 신호가 출력되어, 기판(W)의 반입 동작은 행해지지 않는다. 이 경우, 장치는 정지 상태가 된다. 또한 이 경우, 당해 기판(W) 전의 기판(W)은, 이미 플래튼(2)으로부터 반출되어 반출측 컨베이어(53)에 위치하고 있는 경우가 있다. 이 경우는, 반출측 컨베이어(53)의 반출 동작만은 장치의 정지 후에도 행해질 수 있다.

상기 노광 장치에서, 컨트롤러(6)는, 장치의 가동 중, 필름용 개폐밸브(28)에 대해 항상 열림 신호를 송신하고 있다. 이 때문에, 방지 필름(1)은, 장치의 가동 중, 플래튼(2)에 항상 진공 흡착된 상태로 되어 있다.

상술한 실시형태의 방지 필름(1)에 의하면, 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)에 대응하는 위치에 기판(W)을 진공 흡착하기 위한 기판 흡착구멍(11)을 갖고 있으므로, 기판(W)의 붙음 방지를 위해 플래튼(2)의 기판 재치 영역(R)을 덮었을 때에도 기판(W)의 진공 흡착을 저해하는 경우가 없다. 그리고, 실시형태의 방지 필름(1)에서는, 기판 흡착구멍(11)을 벗어난 위치에 플래튼(2)에 대한 위치 어긋남을 검출하기 위한 마크(12)가 형성되어 있으므로, 마크(12)의 어긋남을 검출함으로써 방지 필름(1)의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.

만일 마크(12)가 형성되어 있지 않으며, 방지 필름(1)의 위치 어긋남을 검출할 수 없으면, 방지 필름(1)의 위치가 어긋나 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)을 막은 상태로 기판(W)을 재치해 버릴 수도 있다. 이 경우, 재치된 기판(W)에 대해 진공 흡착력이 작용하지 않거나, 진공 흡착이 불충분한 상태가 된다. 이 결과, 기판(W)의 얼라인먼트가 불가능해지는 등의 심각한 문제가 발생한다.

한편, 실시형태의 방지 필름(1)은, 상기와 같이 마크(12)를 구비하고 있으므로, 마크(12)의 어긋남을 검출하는 어떠한 수단을 설치함으로써, 용이하게 방지 필름(1)의 위치 어긋남을 검출할 수 있으며, 진공 흡착이 불가능한데도 기판(W)을 플래튼(2)에 재치해 버리는 에러를 미연에 방지할 수 있다.

또, 실시형태의 플래튼(2)은 필름용 진공 흡착구멍(25)을 구비하고 있으며, 방지 필름(1)을 진공 흡착하는 것이므로, 방지 필름(1)을 나사 고정할 필요가 없다. 이 때문에, PET와 같은 염가의 수지 필름을 사용할 수 있어, 러닝코스트상의 부담이 대폭으로 경감된다. 또한, 진공 흡착을 오프하는 것만으로 제거할 수 있으며, 장착에 대해서도, 소정의 위치에 세팅하여 진공 흡착을 온으로 하기만 하면 되어, 극히 간편하다.

또한 실시형태의 플래튼(2)은, 기판용 진공 흡착구멍(21)과 필름용 진공 흡착구멍(25)이 서로 다른 계통의 배기관(23, 27)에 연통되어 있으므로, 기판(W)의 흡착 유지 동작으로부터 독립시켜 방지 필름(1)을 항상 진공 흡착할 수 있다. 기판용 진공 흡착구멍(21)과 필름용 진공 흡착구멍(25)이 서로 다른 계통의 배기관에 연통되어 있지 않으면, 기판(W)의 진공 흡착시에 방지 필름(1)의 진공 흡착도 온이 되므로, 그때까지는 방지 필름(1)은 진공 흡착되지 않게 되어, 위치가 어긋나기 쉽다. 양자의 진공 흡인을 항상 동작시켜 두는 것도 생각할 수 있지만, 진공 흡인되고 있는 흡착구멍에 기판(W)을 재치하게 되므로, 재치 동작이 불안정해지는 문제가 있다. 실시형태의 플래튼(2)에서는, 이러한 문제가 없다는 점에서, 실시형태의 플래튼(2)은 우위성을 갖고 있다.

또, 방지 필름(1)의 마크(12)를 검출하는 센서(3)가 플래튼(2)에 설치되어 있는 점은, 플래튼(2)을 탑재한 장치의 구조를 간략화하는 의의가 있다. 방지 필름(1)의 마크(12)를 검출하는 수단으로서는, 플래튼(2) 이외의 장소에 센서(3)를 설치하는 구성도 생각할 수 있다. 예를 들면, 플래튼(2)의 상방에 센서(예를 들면 카메라와 같은 이미지 센서)를 배치하고, 상방에서 마크(12)의 어긋남을 감시하는 구성도 생각할 수 있다.

그러나, 플래튼(2)의 상방에는, 플래튼(2)에 재치한 기판(W)을 취급하거나 또는 처리하거나 하기 위한 구조물이 배치되는 경우가 많다. 전술한 노광 장치에서의 광조사 유닛(4)은, 그 일례이다. 이러한 구조물 때문에 플래튼(2)의 상방에는 센서(3)와 같은 위치 어긋남 검출 수단을 배치하는 것이 어렵거나, 불가능한 경우가 많다. 예를 들면 전술한 노광 장치에서는, 플래튼(2)의 상방에 카메라를 배치하고, 광조사 유닛(4)의 동작시에는 퇴피시키는 진퇴 기구를 부설하는 구성을 생각할 수 있지만, 구조적으로 대규모이고, 동작도 복잡하여 시간이 걸리게 된다. 이에 비하면, 센서(3)를 구비한 실시형태의 플래튼(2)은, 장치 전체의 구조나 동작을 간략화시킬 수 있어, 이 점에서 우위성을 갖는다.

또 실시형태의 방지 필름(1)은, 기판 흡착구멍(11)이 형성된 영역의 외측에 마크(12)를 갖고 있다. 「기판 흡착구멍이 형성된 영역」이란, 기판(W)이 재치되었을 때에 기판(W)에 의해 덮이는 방지 필름(1)의 영역에 상당한다. 이 영역의 외측에 마크(12)가 형성되어 있다는 것은, 기판(W)이 재치된 상태에서도 마크(12)는 기판(W)에 의해 덮이지 않는 것을 의미한다. 이 구조는, 마크(12)의 상시 검출을 용이하게 행할 수 있다는 의의를 갖는다.

가령, 마크(12)가 기판(W)에 의해 덮이는 위치에 위치하고 있으면, 실시형태의 플래튼(2)에서의 센서(3)는 반사광을 포착하는 것이므로, 마크(12)가 어긋나 있어도 기판(W)으로부터의 반사광을 포착함으로써 온 신호를 출력해 버린다. 즉, 방지 필름(1)이 어긋나 있어도 어긋나 있지 않다고 판단하게 되어 버린다. 기판(W)과 겹친 상태에서도 마크(12)를 검출할 수 있도록, 컬러 이미지 센서와 같은 고성능의 센서(3)를 사용하는 것도 생각할 수 있지만, 비용이 높아지는 문제도 있고, 이미지 데이터 처리가 번잡해지거나, 시간을 요하거나 하는 문제도 있다. 따라서, 기판(W)에 의해 덮이지 않는 위치에 마크(12)가 형성되어 있는 실시형태의 방지 필름(1)은, 간이한 구성으로 용이하게 어긋남을 검출할 수 있도록 했다는 의의를 갖는다.

또한 도 3에 나타내는 노광 장치에서는, 마스크(41)의 프레임(411)이 플래튼(2)의 상방에 존재하고 있다. 기판(W)의 노광 중에는 마스크가 기판(W)에 접촉하고, 플래튼(2)의 바로 위에 프레임(411)이 위치한다. 노광 중에는 방지 필름(1)의 마크(12)의 배후에 프레임이 있는 상태에서는, 마크(12)가 어긋나 있어도 프레임(411)에서의 반사광을 센서(3)가 포착해 버릴 수도 있다. 따라서, 도 3에 나타내는 노광 장치에서는, 프레임(411)이 플래튼(2)으로부터 떨어진 상태에서 센서(3)로부터의 신호를 확인하도록 하는 것이 바람직하다.

단, 프레임(411)이 센서(3) 및 관통구멍(29)으로부터 벗어난 위치에 위치하는 경우나, 프레임이 없는 구성(예를 들면 투영 노광 방식의 경우)에서는, 그러한 배려는 불필요하며, 방지 필름(1)의 위치 어긋남을 항상 감시할 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 방지 필름(1)은 복수의 마크(12)를 구비하고 있다. 이 때문에, 위치 어긋남을 확실하게 검출할 수 있다. 1개만의 마크(12)여도 위치 어긋남의 검출은 가능하지만, 당해 마크(12)를 중심으로 한 회전 방향의 위치 어긋남은 검출할 수 없다. 이러한 위치 어긋남에 의해서도 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)은 막힐 수 있으므로, 검출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 복수의 마크(12)를 형성하여 검출함으로써, 이는 용이하게 행할 수 있다. 상기의 예에서는, 마크(12)는 4개였지만, 2개여도 되고, 3개여도 된다.

상술한 기판 반송 방법의 실시형태에서, 필름용 진공 흡착구멍(25)의 폐쇄를 확인한 후에 기판(W)의 반송을 행하도록 하면, 보다 바람직하다. 구체적으로는, 필름용 배기관(27) 상에 압력 센서를 설치해 두고, 압력 센서의 출력이 컨트롤러(6)에 입력되도록 한다. 컨트롤러(6) 상의 시퀀스 프로그램은, 압력 센서의 출력으로부터 필름용 진공 흡착구멍(25)의 폐쇄를 점검하여, 폐쇄되어 있는(즉, 방지 필름(1)이 진공 흡착되어 있는) 것을 확인한 후에 기판(W)의 반송 동작을 행하도록 프로그래밍된다.

마크(12)는 올바르게 검출되어 방지 필름(1)의 어긋남은 없지만, 어떠한 에러로 방지 필름(1)의 진공 흡착이 작용하지 않을 수도 있다. 이 상태로 기판(W)이 반송되어 플래튼(1)에 재치되면, 재치한 여세로 방지 필름(1)이 어긋나 버릴 수도 있다. 이것이 발생하면, 방지 필름(1)이 기판용 진공 흡착구멍(21)을 막아 버려 기판(W)의 진공 흡착이 불가능해져 버리거나, 기판(W)의 위치 어긋남이 발생하거나 한다. 상기와 같이, 방지 필름(1)의 진공 흡착 온을 미리 확인해 두면, 이러한 문제는 발생하지 않는다.

상술한 실시형태의 방지 필름(1)에서, 기판 흡착구멍(11)은, 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)보다 작아져 있다. 이러한 점은, 솔더 레지스트가 부착된 기판과 같은 부드러운 표면의 기판의 경우에 특히 의의가 있다. 반대로, 기판 흡착구멍(11)이 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)보다 큰 경우, 방지 필름(1)의 어긋남의 허용도를 크게 하는 의의가 있다. 이러한 점에 대해, 도 6을 사용하여 설명한다. 도 6은, 기판 흡착구멍의 사이즈에 따른 기술적 의의에 대해 나타낸 정면 단면 개략도이다.

기판(W)은, 부드러운 면을 갖고 있는 경우가 있다. 전형적인 예는 솔더 레지스트가 부착된 기판의 경우에서, 솔더 레지스트가 이면에도 피착되어 있는 경우가 많다. 한편, 수지 시트에 천공 가공을 하여 기판 흡착구멍(11)을 형성하면, 아무래도 버와 같이 되어 주연이 뾰족해지기 쉽다. 이 때문에, 솔더 레지스트가 부착된 기판과 같은 부드러운 표면의 기판(W)이 어느 정도의 힘으로 눌러지면, 기판(W)의 표면에 기판 흡착구멍(11)의 주연의 자국이 남기 쉽다. 자국이 남으면, 제품으로서 외관상 나쁘고, 또한 성능상의 문제가 발생할 수도 있다.

실시형태의 방지 필름(1)은, 전술한 바와 같이 두께 50~350μm 정도의 수지 필름이며, 유연성을 갖고 있다. 이 때문에, 기판(W)이 재치되어 진공 흡착되었을 때, 도 6(A)에 나타내는 바와 같이, 진공 흡인력에 의해 기판 흡착구멍(11)의 주연은 기판용 진공 흡착구멍(21)의 안쪽으로 휘어진다. 이 때문에, 진공 흡착구멍(11)의 주연에 의한 자국이 기판(W)의 이면에 남기 어렵다. 기판 흡착구멍(11)이 보다 작은 쪽이 휘어짐량이 많아지므로, 이 효과는 보다 확실해지지만, 너무 작아지면, 진공 흡인시의 컨덕턴스가 작아지므로, 주의를 요한다. 기판 흡착구멍(11)이 원형인 경우, 직경 2mm보다 작게 하지 않도록 하는 것이 실용적으로는 바람직하다.

반대로, 기판 흡착구멍(11)이 플래튼(2)의 기판용 진공 흡착구멍(21)보다 큰 경우, 도 6(B)에 나타내는 바와 같이, 방지 필름(1)이 다소 어긋난 경우여도, 기판용 진공 흡착구멍(21)을 막아 버리는 경우는 없다. 즉, 어긋남의 허용도가 높아진다. 이 경우, 기판 흡착구멍(11)이 큰 쪽이 어긋남의 허용도도 커지지만, 기판 흡착구멍(11)이 커지면, 그 만큼 플래튼(2)을 덮지 않는 영역이 커지므로, 기판(W)의 붙음 방지 효과의 국소적인 저하를 무시할 수 없게 된다. 따라서, 기판 흡착구멍(11) 및 기판용 진공 흡착구멍(21)이 원형인 경우, 기판 흡착구멍(11)의 직경이 기판용 진공 흡착구멍(21)의 직경에 대해 2mm 큰 정도로까지 하는 것이 실용적으로는 바람직하다.

또한 기판 흡착구멍(11)이 기판용 진공 흡착구멍(21)보다 큰 경우, 솔더 레지스트가 부착된 기판의 경우에는 상기의 문제가 발생할 수 있지만, 솔더 레지스트를 소결 등에 의해 솔더 레지스트의 경도를 높여 둠으로써 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 방지 필름(1)은 전체적으로 투명하고, 마크(12)는 반사부였지만, 그 반대일 수도 있다. 예를 들면 코팅 등의 방법에 의해 방지 필름(1)을 전체적으로 불투명하게 하면서, 부분적으로 투명한 개소를 남겨 형성하여 그것을 마크(12)로 해도 된다. 또, 부분적으로 잘라내어 마크(12)로 해도 된다. 이 경우는, 센서(3)가 반사광을 포착하고 있지 않은 상태가 정상이며, 반사광을 포착한 경우, 위치 어긋남이 발생하였다고 판단하게 된다.

또 센서(3)로서는, 상기와 같은 파이버 타입의 광전센서 외에, 자기센서나 근접센서와 같은 다른 방식의 센서를 이용하는 것도 가능하다.

또한 본원 발명의 방지 필름(1) 및 플래튼(2)은, 전술한 노광 장치의 외에, 기판을 처리하는 각종 장치에 사용할 수 있다. 처리 장치에 한정되지 않으며, 각종 검사, 시험 등을 위해 기판을 취급할 때에도, 본원 발명의 방지 필름(1) 및 플래튼(2)을 사용할 수 있다. 이러한 점은, 기판 반송 방법의 발명에 대해서도 동일하다.

1: 기판 붙음 방지 필름 11: 기판 흡착구멍
12: 마크 2: 플래튼
21: 기판용 진공 흡착구멍 22: 기판용 연통로
23: 기판용 배기관 24: 기판용 개폐밸브
25: 필름용 진공 흡착구멍 26: 필름용 연통로
27: 필름용 배기관 28: 필름용 개폐밸브
29: 관통구멍 3: 센서
4: 광조사 유닛 5: 반송 시스템
6: 컨트롤러 W: 기판
R: 기판 재치 영역

Claims (7)

1. 기판에 소정 패턴의 광을 조사하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
   처리되는 기판이 재치(載置)되는 플래튼과,
   상기 플래튼에 재치된 기판에 대해 소정의 패턴 광을 조사해 노광하는 광조사 유닛과,
   상기 플래튼의 기판 재치 영역을 덮는 기판 붙음 방지 필름을 구비하며,
   상기 플래튼은, 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 기판용 진공 흡착 구멍과 상기 기판 붙음 방지 필름을 진공 흡착하기 위한 필름용 진공 흡착 구멍을 가지고 있으며,
   상기 기판 붙음 방지 필름은, 상기 플래튼의 상기 기판용 진공 흡착구멍에 대응하는 위치에 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 기판 흡착구멍을 가지며, 상기 기판 흡착구멍을 벗어난 위치에 상기 플래튼에 대한 위치 어긋남을 검출하기 위한 마크가 형성되어 있으며,
   상기 노광 장치는, 또한,
   상기 기판 붙음 방지 필름의 상기 마크를 검출하는 센서와,
   상기 플래튼에 대하여 상기 기판 붙음 방지 필름이 어긋나 있지 않은지를 상기 센서의 검출 결과에 따라 판단하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판 흡착구멍은, 상기 플래튼이 갖는 상기 기판용 진공 흡착구멍보다 작은 것을 특징으로 하는 노광 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판 흡착구멍은, 상기 플래튼이 갖는 상기 기판용 진공 흡착구멍보다 큰 것을 특징으로 하는 노광 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치의 동작 방법으로서,
   상기 노광 장치는 반송계를 구비하고, 기판용 진공 흡착구멍과 필름용 진공 흡착구멍은 서로 다른 계통의 배기로에 연통되어 있고, 상기 필름용 진공 흡착구멍을 통한 흡인은, 노광 중에 더하여 노광 후에 기판을 상기 반송계에 의해 플래튼에서 반출할 때도 계속되는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 동작 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 반송계에 의해 상기 플래튼에 기판을 반송하기 전에 마크가 어긋나 있지 않은지 센서에 의해 점검하여, 어긋나 있는 경우에는 반송을 중지하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 동작 방법.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 반송계에 의해 상기 플래튼에 기판을 반송하기 전에 상기 필름용 진공 흡착구멍이 폐쇄되어 있는지 점검하여, 폐쇄되어 있지 않은 경우에는 반송을 중지하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 동작 방법.
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치에 사용되는 기판 붙음 방지 필름으로서, 플래튼에 대한 위치 어긋남을 검출하기 위한 마크가 형성되어 있고, 상기 마크는 기판 재치 영역의 외측이 되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 붙음 방지 필름.

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