KR20010014751A

KR20010014751A - 노광 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20010014751A
Application number: KR1020000020253A
Authority: KR
Inventors: 야마자끼다쓰야; 아사까다쓰히꼬; 다께다히또시; 사사끼유주루
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-02-26
Also published as: CN1201205C; TW499630B; JP2001027813A; CN1281165A; KR100542789B1

Abstract

본 발명은 효율을 저하시키는 일이 없이 정밀도를 확보한 노광 방법 및 그 장치를 제공한다.

편향량이 노광후 전환치 이상으로 중단 한도치보다 작은 경우에는 통상 동작에서 길다란 철판(1)의 일련의 사이클을 끝내고, 그 후 유리 건판(6, 7)의 위치 편향을 수정하기 때문에, 필요한 정밀도를 확보한 다음 소정 시간 내에 일련의 철판(1)을 노광 처리할 수 있다. 편향량이 노광후 전환치 및 중단 한도치 이상인 경우에는 일단 노광을 중단하여 유리 건판(6, 7) 위치 편향량을 보정한 후, 그 후 통상대로 길다란 철판(1)을 처리하기 때문에, 필요 이상의 회수로 편향량을 보정하지 않기 때문에 소정 시간 내에 일련의 철판(1)을 노광 처리할 수 있다.

Description

노광 방법 및 그 장치{EXPOSING METHOD AND DEVICE THEREOF}

본 발명은 노광 대상물을 2매의 원판으로 협지하여 노광하는 노광 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 노광 방법은 예를 들면 컬러 수상관의 섀도우 마스크의 제조에서 이용되고 있고, 이 컬러 수상관의 섀도우 마스크의 제조에서는 도6및 도8에 나타내는 바와 같이, 노광 대상물인 길다란 철판(1)을 양면에서 산으로 에칭하여, 대공(2a) 및 소공(2b)을 양면에서 형성하여 관통한 다수의 구멍(2)을 정밀도 좋게 설치할 필요가 있다.

이 때문에, 도7및 도9에 나타내는 바와 같이, 철판(1)의 양면에 감광제(3)를 도포하고, 이 철판(1)에 대공(2a)이 형성되어 있는 노광 패턴(4) 및 소공(2b)이 형성되어 있는 노광 패턴(5)을 내면에 이미징하고 있는 2매의 유리 건판(6, 7)으로 협지하여 밀착시키고, 유리 건판(6, 7)의 양면으로부터 수은 램프에 의한 자외선을 조사하여 감광제를 감광시키고, 현상하여 감광제(3)가 감광되어 있지 않은 부분을 제거한 후, 산으로 에칭하고 있다.

그리고 노광 시에, 대공(2a)의 노광 패턴(4)과 소공(2b)의 노광 패턴(5)의 상대 위치가 편향되어 있으면, 산으로 에칭했을 때에, 구멍(2)의 형상이 소정의 형상으로부터 편향하든지, 심한 경우에는 구멍(2)이 관통되지 않는 현상이 일어난다.

종래, 예를 들면 일본 특개평 3-214536호 공보의 기재와 같이, 노광 시의 2매의 유리 건판(6, 7)의 위치 관계의 조정은 철판(1)이 없는 상태에서 2매의 유리 건판(6, 7)의 위치를 이들 건판(6, 7)의 노광 패턴(4,5)의 중첩 상태에서 조정하고, 철판(1)을 2매의 유리 건판(6, 7) 사이에 통과시켜, 철판(1)의 상하의 여백부에 유리 건판(6, 7)에 위치 결정용의 얼라인먼트 마크를 수개 붙여서, 각 노광 처리 전에 이들 얼라인먼트 마크의 편향을 측정하는 얼라인먼트 측정을 하여 유리 건판(6, 7)의 위치 편향을 보정하고 있다.

또 섀도우 마스크의 제조에 이용하는 노광 장치는 도8및 도9에 나타내는 바와 같이 철판(1)의 양단을 드럼(8)에 권회하고, 이 철판(1)에 대해서 차례차례 노광을 반복하고 있다.

그리고 구체적으로는 예를 들면 도10에 나타내는 바와 같이, 2매의 유리 건판(6, 7)의 위치를 맞추고(스텝(1)), 진공하여 유리 건판(6, 7)을 밀착시키고(스텝(2)), 유리 건판(6, 7)의 얼라인먼트 마크의 편향량을 측정한다(스텝(3)).

다음에 이 얼라인먼트 마크의 편향량이 중단 한도치보다 작다고 판단되면(스텝(4)), 노광 처리하고(스텝(5)), 유리 건판(6, 7)의 밀착을 파괴하고(스텝(6)), 2매의 유리 건판(6, 7)을 해방하고 (스텝(7)), 철판(1)을 일정량 보내고(스텝(8)), 종료인지 여부를 판단하고(스텝(9)), 종료의 경우에는 종료하고, 종료가 아닌 경우에는 스텝(1)으로 돌아간다.

또 스텝(3)에서 얼라인먼트 마크의 편향량이 중단 한도치 이상이라고 판단된 경우에는(스텝(11)), 유리 건판(6, 7)의 밀착을 파괴하고(스텝(12)), 2매의 유리 건판(6, 7)을 해방하고 (스텝(13)), 유리 건판(6, 7)의 편향량을 보정하고(스텝(14)), 재시행에서 편향량이 설정치 이하인지를 확인하고(스텝(15)), 설정치 이하인 경우에는 스텝(1)으로 돌아간다.

그러나 드럼(8)에 감긴 철판(1)에 대한 노광은 700회 정도의 감광을 1∼2일 걸려 반복하기 때문에, 도중에서 무언가의 이유로 유리 건판(6, 7)의 위치 편향이 일어나도, 철판(1)을 장착한 뒤에는 유리 건판(6, 7)의 노광 패턴(4, 5)의 편향의 관찰을 할 수 없기 때문에, 불량품을 다량으로 생산하여 버릴 우려가 있다.

또 유리 건판(6, 7)의 위치 편향을 보정해도, 노광의 복사열에 의하여, 예를 들면 유리 건판(6, 7)의 온도가 상승되면, 예를 들면 1 m²의 유리 건판(6, 7)은 종횡으로 각각160㎛씩 팽창함과 동시에, 노광 시마다 밀착하고 있는 유리 건판(6, 7) 간격을 넓히는 동작에 의해서, 유리 건판(6, 7)의 노광을 고정밀도로 유지하기 위해서는 노광 처리전마다 얼라인먼트 측정과, 얼라인먼트 측정에서 유리 건판(6, 7)이 편향되고 있게 된 경우의 위치 편향의 보정 동작이 필요해진다.

한편, 유리 건판(6, 7)의 얼라인먼트 마크를 노광 전에 매회 측정하기 때문에, 편향이 허용되는 규격치를 성능 한도 가까이로 설정하여 두면, 그 때마다 보정 동작으로 이행하여 버려 노광 동작이 진행하기 전에 효율이 저하되어 버리는 문제를 갖고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 된 것으로, 효율을 저하시키는 일이 없이 정밀도를 확보한 노광 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 노광 장치의 1 실시예를 나타내는 플로우차트.

도2는 도1의 노광 장치를 나타내는 사시도.

도3은 도1의 광원 장치 및 CCD카메라의 관계를 나타내는 측면도.

도4는 도1의 패턴의 편향량의 관계를 나타내는 설명도.

도5는 도1의 다른 패턴의 편향량의 관계를 나타내는 설명도.

도6은 종래예의 섀도우 마스크의 단면도.

도7은 도1의 노광시의 상태의 단면도.

도8은 도1의 노광 장치를 나타내는 사시도.

도9는 도1의 다른 각도로 본 사시도.

도10은 도1의 동작을 나타내는 플로우차트.

(부호의 설명)

1 노광 대상물인 철판

6, 7 원판으로서의 유리 건판

8 공급 수단인 드럼

24 검출 수단 및 제어 수단으로서의 연산 장치

28, 29, 31 편향량 수정 수단으로서의 편향량 수정 기구

본 발명은 양면에 감광제를 도포한 노광 대상물을 노광 패턴을 형성한 2매의 원판으로 협지하고, 노광 전에 이들2매의 원판의 편향량을 검출하고, 이 검출된 편향량을, 미리 설정되어 있는 노광 처리를 중단하여 위치 편향량을 수정하는 중단 한도치 및 이 중단 한도치보다 작고 그대로 노광 처리하여 노광 처리 후에 위치 편향을 수정하는 노광후 전환치와 비교하고, 편향량이 중단 한도치보다 큰 경우에는 편향 수정한 뒤 노광 처리하고, 편향량이 중단 한도치 이하인 경우에는 노광 처리한 뒤 편향 수정함으로써, 노광후 전환치보다 편향량이 작은 경우에는 그대로 노광 처리하여 노광 처리 후에 위치를 수정하고, 노광후 전환치보다 편향량이 큰 경우에는 노광 처리를 중단하여 위치를 수정한 후에 노광 처리함으로써, 편향량이 비교적 작은 경우에는 그대로 노광 처리하고 보정의 회수를 줄여 효율의 저하를 억제하고, 편향량이 큰 경우에는 노광 처리를 중단하여 보정한 뒤 노광 처리를 함으로써, 정밀도의 저하를 방지한다.

또 원판은 위치 결정용의 얼라인먼트 마크를 화상 인식하여 편향량을 검출함으로써 간단하게 편향량을 검출한다.

또한 길다란 노광 대상물을 일정량씩 송출하여 노광함으로써, 길다란 것을 차차 전체에 노광한다.

또한 중단 한도치 이하인 경우에는 길다란 노광 대상물 모두 일련으로 노광한 후에 편향 수정함으로써, 편향량이 작은 경우에는 길다란 노광 대상물 모두를 노광한 후에 편향량을 수정함으로써, 효율을 저하시키는 일이 없이 정밀도를 유지한다.

(실시예)

이하 본 발명의 노광 장치의 1실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 또한 도6~ 도10에서 나타내는 종래예에 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명한다.

도2에 나타내는 바와 같이, 직사각형상의 프레임(11, 12)은 각각 원판으로서의 유리 건판(6, 7)을 지지하고 있고, 그 사이를 양단이 공급 수단인 드럼(8)에 권회된 길다란 철판(1)이 이동된다.

그리고 이들 프레임(11, 12)은 도시하지 않는 협지 수단에 의하여 개폐 가능하고, 이간하거나 접근할 수 있고, 닫음으로써 유리 건판(6, 7)을 철판(1)의 양면에 서로 중첩하여 협지하고, 유리 건판(6, 7) 내를 진공으로 함으로써 유리 건판(6, 7)을 철판(1)의 양면의 감광제(3)에 밀착할 수 있고, 양면에서 노광 수단으로서의 도시하지 않는 수은 램프에 의하여 노광하여 감광제(3)를 감광시킨다.

또 2매의 유리 건판(6, 7)의 각각의 철판(1)을 협지하지 않는 부분의 내면의 2개소에는 도4에 나타내는 위치 결정 패턴(l5, 16) 혹은 도5에 나타내는 위치 결정 패턴(17, 18)이 이미지 또는 접착에 의하여 서로 대향하여 형성되고, 이 2개소의 위치를 끼우도록 하여, 도3에 나타내는 바와 같이 한쪽의 유리 건판(6)이 외측에 촬상 장치로서의 CCD 카메라(20, 21)가 배설됨과 함께, 다른 쪽의 유리 건판(7)의 외측에 조명용의 광원(22, 23)이 배설되어 있고, CCD카메라(20, 21)의 화상 신호는 검출 수단 및 제어 수단으로서의 연산 장치(24)에 입력된다.

또한 한쪽의 유리 건판(6)을 지지한 프레임(11)의 하측의 장변부의 외측의 2개소에 모터(26, 27)에 의하여 구동하는 편향량 수정 수단으로서의 편향량 수정 기구(28, 29)가 설치되어 있음과 동시에, 프레임(11)의 일측의 단변부의 외측에 모터(30)에 의하여 구동하는 편향량 수정 수단으로서의 편향량 수정 기구(31)가 설치되고, 각각의 편향량 수정 기구(28, 29, 31)에 의하여 프레임(11)을 밀거나 당길 수 있게 되어 있고, 이들 편향량 수정 기구(28, 29, 31)는 연산 장치(24)에 의하여 제어된다.

또 각 편향량 수정 기구(28, 29, 31)에 대향하여, 프레임(11)의 상측의 장변부의 외측의 2개소에 수정량 측정 기구(34, 35)가 장착되어 있음과 동시에, 프레임(11)의 타측의 단변부의 외측에 수정량 측정 기구(36)가 장착되고, 각각의 수정량 측정 기구(34, 35, 36)에 의하여 대향한 편향량 수정 기구(28, 29, 31)에 의한 실제의 프레임(11)의 이동량을 측정할 수 있게 되어 있고, 이들 수정량 측정 기구(34, 35, 36)의 측정 결과는 연산 장치(24)에 입력된다.

그래서 이와 같은 구성에 의해서, CCD카메라(20, 2l)에서 도4에 나타내는 위치 결정 패턴(15, 16) 혹은 도5에 나타내는 위치 결정 패턴(17, 18)을 촬상하여, 연산 장치(24)로 위치 결정 패턴(15, 16) 혹은 위치 결정 패턴(17, 18)의 편향을 검출함과 동시에, 그 편향량을 계산하고, 산출한 편향량에 의거하여 각각의 수정량 측정 기구(34, 35, 36)에 의하여 실제의 프레임(11)의 이동량을 측정하면서, 각각의 편향량 수정 기구(28, 29, 31)에 의하여 한쪽의 프레임(11)을 밀거나 당기거나 하여 한쪽의 유리 건판(6)을 다른 쪽의 유리 건판(7)에 대하여 면방향으로 이동함으로써, 2매의 유리 건판(6, 7)의 노광 패턴(4, 5)의 편향을 수정할 수 있다.

또한 이 경우, 2매의 유리 건판(6, 7) 간에는 철판(1)의 두께에 비례한 갭이 생기므로, 양방의 위치 결정 패턴(15, 16) 혹은 위치 결정 패턴(17, 18)을 바람직하게는 동시에 촬상하기 위해, CCD카메라(20, 21)에는 피사계 심도가 O. 25mm이상인 광학계를 설정할 필요가 있다.

다음에 연산 장치(24)에 의한 편향의 산출 방법을 설명한다.

먼저 도4에 나타내는 위치 결정 패턴(15, 16)은 2매의 유리 건판(6, 7)의 각각에 크기와 피치를 바꾸어 다수 배치한 흑점이다.

이 위치 결정 패턴(15, 16)을 사용한 경우, 어느 쪽의 유리 건판(6, 7)에 붙여진 흑점인지는 크기로 판단할 수 있고, 피치가 다르기 때문에, 1mm이내의 곳에서, 양방의 흑점이 중첩하고 있지 않은 측정하기 쉬운 부분(41)이 있으므로 장치를 설정하기 쉽다.

또 도5에 나타내는 위치 결정 패턴(17, 181), 한쪽의 유리 건판(6)에 위치 결정 패턴(17, 17)으로서 한쌍의 흑점을 상하에 표시함과 동시에, 다른 쪽의 유리 건판(7)에 위치 결정 패턴(18, 18)으로서 한쌍의 흑점을 좌우에 표시한 예다.

전술의 도4의 위치 결정 패턴(15, 16)을 이용하는 방법은 실제의 철판(1)의 노광 상에서 중요한 큰 노광 패턴(4)이나 작은 노광 패턴(5)과 위치 결정 패턴(15, 16)과의 위치 관계를 일정으로 설정할 수 없는 경우의 예였지만, 이 도5의 위치 결정 패턴(17, 18)은 큰 노광 패턴(4)이나 작은 노광 패턴(5)과 위치 결정 패턴(17, 18)과의 위치 관계를 일정으로 설정할 수 있는 경우의 예다.

즉 이 도5에 나타내는 예에서는 2매의 유리 건판(6, 7)의 위치 결정 패턴(17, l8)을 일정한 위치 관계에 맞추면, 자동적으로 큰 노광 패턴(4)과 작은 노광 패턴(5)의 위치 결정을 할 수 있다.

또 연산 장치(24)에는 미리 설정되어 있는 노광 처리를 중단하여 위치 편향량을 수정하는, 예를 들면 2㎛의 중단 한도치 및 이 중단 한도치보다 작고 그대로 노광 처리하여 노광 처리 후에 위치 편향을 수정하는, 예를 들면 6㎛의 노광후 전환치를 설정하여 둔다.

그리고 구체적으로는 연산 장치(24)에서는 예를 들면 도1에 나타내는 바와 같이, 2매의 유리 건판(6, 7)의 위치를 맞추고(스텝(21)), 진공으로 하여 유리 건판(6, 7)을 밀착하고(스텝(22)), 유리 건판(6, 7)의 얼라인먼트 마크의 편향량을 측정한다(스텝(23)).

다음에 이 얼라인먼트 마크의 편향량이 노광후 전환치 및 중단 한도치보다 작은, 예를 들면 1㎛으로 판단되면 (스텝(24)), 노광 처리 (스텝(25)), 유리 건판(6, 7)의 밀착을 파괴하고(스텝(26)), 2매의 유리 건판(6, 7)을 해방하고(스텝(27)), 철판(1)을 일정량 보내고(스텝(28)), 종료인지 여부를 판단하고(스텝(29)), 종료의 경우에는 종료하고, 종료가 아닌 경우에는 스텝(1)으로 돌아간다.

또 스텝(23)에서 얼라인먼트 마크의 편향량이 중단 한도치 이상 노광후 전환치보다 작은, 예를 들면 4㎛으로 판단된 경우에는(스텝(31)), 유리 건판(6, 7)의 밀착을 파괴하고(스텝(32)), 2매의 유리 건판(6, 7)을 해방하고 (스텝(33)), 유리 건판(6, 7)의 편향량을 보정함과 동시에 철판(1)을 일정량 보내고(스텝(3O), 종료인지 여부를 판단하고(스텝(35)), 종료의 경우에는 종료하고, 종료가 아닌 경우에는 스텝(1)으로 돌아간다.

또한 스텝(23)에서 얼라인먼트 마크의 편향량이 중단 한도치 이상으로 노광후 전환치 이상, 예를 들면 7㎛으로 판단된 경우에는(스텝(41)), 유리 건판(6, 7)의 밀착을 파괴(스텝(42)), 2매의 유리 건판(6, 7)을 해방하고(스텝(43)), 유리 건판(6, 7)의 편향량을 보정하고(스텝(4O), 재시행에서 편향량이 설정치 이하인지를 확인하고(스텝(45)), 설정치 이하인 경우에는 스텝(1)으로 돌아간다.

상술과 같이, 편향량이 노광후 전환치 및 중단 한도치보다 작은 경우에는, 통상 동작에서 길다란 철판(1)의 일련의 사이클을 끝내기 위해, 필요한 정밀도를 확보한 다음 소정 시간 내에 일련의 철판(1)을 노광 처리할 수 있다.

또 편향량이 노광후 전환치 이상으로 중단 한도치보다 작은 경우에는 통상 동작에서 길다란 철판(1)의 일련의 사이클을 끝내고, 그 후 유리 건판(6, 7)의 위치 편향을 수정하기 위해, 필요한 정밀도를 확보한 다음 소정 시간, 예를 들면 30시간 이내에 일련의 철판(1)을 노광 처리할 수 있다.

또한 편향량이 노광후 전환치 및 중단 한도치 이상인 경우에는 일단 노광을 중단하여 유리 건판(6, 7)의 위치 편향량을 보정한 후, 그 후 통상대로 길다란 철판(1)을 처리하기 위해, 필요 이상의 회수로 편향량을 보정하지 않기 위해 소정 시간 내에 일련의 철판(1)을 노광 처리할 수 있다.

이와 같이 중단 한도치 및 노광후 전환치의 2개의 기준치를 설치하고, 각각 필요에 따라서 대응함으로써, 크게 효율을 저하시키는 일이 없이, 또 정밀도도 저하시키는 일이 없이 노광할 수 있다.

본 발명에 의하면, 노광후 전환치보다 편향량이 작은 경우에는 그대로 노광 처리하여 노광 처리 후에 위치를 수정하고, 노광후 전환치보다 편향량이 큰 경우에는 노광 처리를 중단하여 위치를 수정한 후에 노광 처리함으로써, 편향량이 비교적으로 작은 경우에는 그대로 노광 처리하고 보정의 회수를 줄여 효율의 저하를 억제하고, 편향량이 큰 경우에는 노광 처리를 중단하여 보정한 뒤 노광 처리를 함으로써, 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.

Claims

양면에 감광제를 도포한 노광 대상물을 노광 패턴을 형성한 2매의 원판으로 협지하고,

노광 전에 이들2매의 원판의 편향량을 검출하고,

이 검출된 편향량을, 미리 설정되어 있는 노광 처리를 중단하여 위치 편향량을 수정하는 중단 한도치 및 이 중단 한도치보다 작고 그대로 노광 처리하여 노광 처리 후에 위치 편향을 수정하는 노광후 전환치와 비교하고,

편향량이 중단 한도치보다 큰 경우에는 편향 수정한 뒤 노광 처리하고,

편향량이 중단 한도치 이하인 경우에는 노광 처리한 뒤 편향 수정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제1항에 있어서,

원판은 위치 결정용의 얼라인먼트 마크를 화상 인식하여 편향량을 검출하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

길다란 노광 대상물을 일정량씩 송출하여 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제3항에 있어서,

중단 한도치 이하인 경우에는 길다란 노광 대상물 모두 일련으로 노광한 후에 편향 수정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
양면에 감광제를 도포한 노광 대상물을 노광 패턴을 형성한 2매의 원판으로 협지하는 협지 수단과,

노광 대상물을 노광시키는 노광 수단과,

노광 전에 이들 협지 수단으로 협지된 2매의 원판의 편향량을 검출하는 검출 수단과,

원판 및 노광 대상물의 편향량을 수정하는 편향량 수정 수단과,

이 검출된 편향량을, 미리 설정되어 있는 노광 처리를 중단하여 위치 편향량을 수정하는 중단 한도치 및 이 중단 한도치보다 작고 그대로 노광 처리하여 노광 처리 후에 위치 편향을 수정하는 노광후 전환치와 비교하고, 편향량이 중단 한도치보다 큰 경우에는 상기 편향량 수정 수단으로 편향 수정한 뒤 상기 노광 수단으로 노광 처리시키고, 편향량이 중단 한도치 이하인 경우에는 상기 노광 수단으로 노광 처리한 뒤 편향량 수정 수단으로 편향 수정시키는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제5항에 있어서,

원판은 위치 결정용의 얼라인먼트 마크를 갖고,

검출 수단은 이들 얼라인먼트 마크를 인식하는 화상 인식 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

노광 대상물은 길다랗고,

길다란 노광 대상물을 일정량씩 공급하는 공급 수단을 구비하고,

이 공급 수단으로 일정량씩 노광 대상물을 공급하여 노광 수단으로 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제7항에 있어서,

노광 대상물은 길다랗고,

제어 수단은 중단 한도치 이하인 경우에는 길다란 노광 대상물을 일련으로 노광하여 교환할 때에 편향량 수정 수단으로 편향 수정시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.