KR20030013782A - 노광기의 진공 프레임 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광기의 진공 프레임 장치에 대한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 장방형의 외곽 틀(110)과, 상기 외곽 틀(110)의 서로 마주보는 면간을 격자형상으로 각각 교차되게 한 한쌍의 크로스 빔(120)과, 상기 크로스 빔(120)에 의해 중앙에 형성되는 상기 외곽 틀(110)을 축소시킨 형상의 내측 틀(130)과, 상기 내측 틀(130)의 상부면에 내주연부를 따라 일정 간격으로 상향 돌출되게 형성되는 복수의 가이드 돌기(150)와, 상기 내측 틀(130)의 상기 가이드 돌기(150) 외측에 하나 이상으로 형성되는 진공 홀(140)로서 구비되는 하부 고정 부재(100)와: 상기 하부 고정 부재(100)와 동일한 형상과 사이즈로서 상하 대응되게 형성되는 외곽 틀(210)과 크로스 빔(220) 및 상기 크로스 빔(220)에 의해 중앙에 형성되는 상기 외곽 틀(210)을 축소시킨 형상의 내측 틀(230)과 상기 내측 틀(230)의 외측 주연부를 따라 형성되는 기밀 유지용 실링(240)으로 이루어지는 상부 회전 부재(200)가 일단부를 축으로 회전 가능하게 결합되도록 하는 구성이 특징이다.

Description

노광기의 진공 프레임 장치{Vacuum frame apparatus of exposing system}

본 발명은 노광기의 진공 프레임 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 발생 부위를 최소화하므로서 진공력과 작업 효율성을 향상시키는 동시에 부품 절감에 따라 경제적인 유지 관리를 제공하게 되는 노광기의 진공 프레임 장치에 관한 것이다.

일반적으로 노광기는 인쇄회로기판(PCB)이나 리드프레임 및 BGA(Ball Grid Array)등에 회로를 형성하기 위해 구비되는 장비로서, 노광기에 공급되는 이들 기판에는 통상 포토레지스트를 균일하게 증착하고, 포토마스크를 이용하여 광원을 조사시키므로서 광반응에 의해 포토레지스트막에 필요로 하는 형상의 패턴이 구현되도록 하는 것이다.

포토마스크를 통해 조사되는 빛은 포토레지스트막에서 조사된 부위가 광반응을 통하여 비조사되는 부위와 성질이 달라지면서 후속 공정인 현상 공정에서 현상액에 의해 용해성 차이가 발생하여 원하는 패턴을 형성하게 되는 것이다.

이러한 패턴 형성을 위한 노광기에서 사용되는 광원 수단으로는 통상 UV램프를 사용하여 일정 파장의 자외선을 조사시키게 되는데 이때 조사되는 방식에 따라 광원은 산란광과 평형광으로서 분류되기도 한다.

한편 노광기에서 포토마스크와 포토레지스트가 도포된 기판을 고정하게 되는 구성을 진공 프레임 장치라 한다.

일반적인 진공 프레임 장치는 도 1 및 도 2에서 보는바와 같이 크게 하부 고정 부재(10)와 상부 회전 부재(20)로서 이루어진다.

하부 고정 부재(10)는 다시 장방형의 외곽 틀 부재(11)와 베이스 부재(12)로서 이루어지는 구성이다.

즉 외곽 틀 부재(11)의 내측으로 베이스 부재(12)가 장착되도록 하여 노광기에서 수평으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 구성이다.

이때 외곽 틀 부재(11)에는 상부면으로 하나 또는 그 이상의 진공압 공급용 진공 홀(11a)이 형성된다.

또한 베이스 부재(12)는 통상 투명의 글라스로서 이루어지며, 외주연 끝단부가 외곽 틀 부재(11)에 견고하게 장착되면서 공정 수행시 기판을 안착시키게 된다.

상부 회전 부재(20)는 하부 고정 부재(10)에 일단이 회전 가능하게 결합되는 구성으로서, 상부 회전 부재(20) 또한 하부 고정 부재(10)와 동일한 사이즈로서 외곽 틀 부재(21)와 덮개 판 부재(22)로서 이루어진다.

특히 상부 회전 부재(20)에서의 외곽 틀 부재(21)에는 하부 고정 부재(10)에서와는 달리 진공 홀(11a)은 생략되며, 덮개 판 부재(22)로는 글라스와 함께 투명의 아크릴이나 보다 플렉시블한 재질의 마일라등이 선택적으로 사용될 수가 있다.

한편 하부 고정 부재(10)와 상부 회전 부재(20)는 서로 상하 마주보는 외곽 틀 부재(11)(21)의 대응면간 외주연부로는 기밀 유지용 실링(30)이 개입되도록 하여 이들 하부 고정 부재(10)와 상부 회전 부재(20)간 밀착시킨 상태에서 진공 홀(11a)을 통해 진공압이 내측으로 공급시 내부의 기밀이 누출되지 않도록 하고 있다.

이상과 같은 구성에서 하부 고정 부재(10)로부터 상부 회전 부재(10)가 일단을 축으로 소정의 경사각으로서 타단이 상승되게 하여 베이스 부재(12)에 기판(40)을 위치시킨다.

이때 기판(40)에는 양면으로 패터닝을 하고자 하는 경우는 상하 양면으로 포토레지스트가 도포될 것이고, 일면으로만 패터닝을 형성시키고자 하는 경우는 패터닝하고자 하는 일면으로만 포토레지스트가 도포되도록 한다.

이렇게 기판(40)을 베이스 부재(12)에 안착시 노광을 양면으로 하는 경우는 기판(40)과 하부 고정 부재(10)의 베이스 부재(12)와의 사이에 우선 포토마스크(50)가 삽입되도록 한다.

즉 베이스 부재(12)에 포토마스크(50)를 올려놓고 그 위로 기판(40)이 얹혀지도록 한 뒤 다시 기판(40)의 상부로 포토마스크(50)를 얹은 후 상부 회전 부재(20)를 하부 고정 부재(10)에 상호 밀착되게 덮으면 도 3에서와 같이 하부 고정 부재(10)와 상부 고정 부재(20)의 외곽 틀 부재(11)(21)는 실링(30)에 의해서 내부를 기밀상태가 되도록 한다.

이때 하부 고정 부재(10)의 외곽 틀 부재(11)에서 진공 홀(30)을 통해 진공압을 내부에 공급하게 되면 내부에서 서로 적층된 상하 포토마스크(50)와 기판(40) 및 베이스 부재(12)와 덮개 판 부재(22)가 상호 긴밀하게 면밀착하게 된다.

따라서 현재는 이와같은 상태에서 상부와 하부로부터 노광을 실시하여 기판(40)의 상면과 하면으로 도포된 도포레지스트에 필요로 하는 패턴 노광을 동시에 형성할 수가 있게 된다.

하지만 노광시 하부 고정 부재(10)와 상부 회전 부재(20)의 베이스 부재(12)와 덮개 판 부재(22)는 아무리 얇고 투명하게 형성시키게 된다 하더라도 광원 투과시 투과율 손실이 초래될 수 밖에 없고, 자칫 상하부 노광량이 불균일해지는 현상이 발생된다.

또한 실제 기판의 크기는 대단히 작은데 비해 베이스 부재(12)와 덮개 판 부재(22)는 대단히 크고, 진공압은 하부 고정 부재(10)의 외곽 틀 부재(11)에서 공급되므로 진공압 상태를 유지시켜야 할 공간이 지나치게 크고 이로인해 진공 불량이 발생되는 폐단이 있다.

특히 이러한 진공 불량은 패턴 불량을 초래하면서 급기야는 대량의 제품 불량을 유발시키게 되므로 대단히 심각한 경제적 손실과 엄격하고 세심한 공정 관리가 필요로 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 진공압 형성 공간을 최소화하여 진공압 누출이 최대한 방지되게 하는 동시에 공정 수행시 포토마스크와 기판간 밀착력이 긴밀하게 유지되게 하므로서 기판에의 정확한 패턴 형성이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

또한 본 발명은 베이스 부재와 덮개 판 부재를 생략하므로서 부품 절감에 따른 경제적인 이익 및 노광량 손실이 방지되도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 진공 프레임 장치의 정면 사시도,

도 2는 도 1의 측단면도,

도 3은 종래 진공 프레임 장치에 의한 작동 상태를 도시한 요부 확대도,

도 4는 본 발명에 따른 진공 프레임 장치의 정면 사시도,

도 5는 도 4의 측단면도,

도 6은 본 발명에 따른 진공 프레임 장치에 의한 작동 상태를 도시한 요부 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 하부 고정 부재 110 : 외곽 틀

120 : 크로스 빔 130 : 내측 틀

140 : 진공 홀 150 : 가이드 돌기

200 : 상부 회전 부재 210 : 외곽 틀

220 : 크로스 빔 230 : 내측 틀

240 : 실링 300 : 포토마스크

400 : 기판

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 장방형의 외곽 틀과 이 외곽 틀의 서로 마주보는 면간을 격자형상으로 각각 교차되게 한 한쌍의 크로스 빔과 이들 크로스 빔에 의해 중앙에 형성되는 상기 외곽 틀을 축소시킨 형상의 내측 빔과 이 내측 빔의 상부면에 내주연부를 따라 일정 간격으로 상향 돌출되게 형성되는 복수의 가이드 돌기와 상기 내측 빔의 상기 가이드 돌기 외측에 하나 이상으로 형성되는 진공 홀로서 구비되는 하부 고정 부재와:

상기 하부 고정 부재와 동일한 형상과 사이즈로서 상하 대응되게 형성되는 외곽 틀과 크로스 빔 및 상기 크로스 빔의 외측 주연부를 따라 형성되는 기밀 유지용 실링으로 이루어지는 상부 회전 부재가 일단부를 축으로 회전 가능하게 결합되는 구성이 특징이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 실시예 구성을 도시한 것으로서, 본 발명은 종전과 마찬가지로 크게 보면 하부 고정 부재(100)와 상부 회전 부재(200)로서 이루어지는 구성이다.

또한 하부 고정 부재(100)와 상부 회전 부재(200)는 일단이 회전 가능하게 연결되어 상부 회전 부재(100)가 하부 고정 부재(200)의 일단을 축으로 소정의 각도로서 회전되도록 하는 구성도 종전과 대동소이하다.

다만 본 발명에서는 하부 고정 부재(100)와 상부 회전 부재(200)의 자체 구성을 개선한 것이다.

즉 본 발명에서의 하부 고정 부재(100)는 소정의 폭으로서 형성되는 장방형의 외곽 틀(110)과 이 외곽 틀(110)의 서로 마주보는 면간으로 각각 서로 교차되게 한쌍의 크로스 빔(120)이 격자형상으로 연결되도록 하는 형상이다.

이들 크로스 빔(120)은 각각이 교차되면서 중앙에는 외곽 틀(110)보다는 축소시킨 형상으로 장방형의 내측 틀(130)이 형성된다.

이때 내측 틀(130)에는 상부면으로 하나 또는 그 이상의 진공 홀(140)이 형성되고, 그 상부면의 내주연을 따라서는 소정의 높이로 상향 돌출되게 복수의 가이드 돌기(150)가 형성되도록 한다.

이들 가이드 돌기(150)는 단순히 포토마스크의 두께 정도로 돌출되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

하부 고정 부재(100)와 대응되게 구비되는 상부 회전 부재(200)는 하부 고정 부재(100)의 구성과 거의 유사하다.

즉 장방형의 외곽 틀(210)과 이 외곽 틀(210)의 서로 마주보는 면간으로 교차되게 한쌍의 크로스 빔(220)을 격자형상으로 연결되도록 한다.

이때의 크로스 빔(220)의 형상과 형성 위치는 하부 고정 부재(100)에서와 동일하다.

또한 상부 회전 부재(200)에서의 크로스 빔(220)에 의해 중앙에서 외곽 틀(210)을 축소시킨 형상인 동시에 장방형으로 이루어지는 내측 틀(230)도 하부 고정 부재(100)에서의 내측 틀(130)과 동일 위치에서 대응되게 형성되도록 한다.

이때 상부 회전 부재(200)의 내측 틀(230)에는 저면으로 외주연을 따라 기밀 유지용 실링(240)이 구비된다.

한편 상부 회전 부재(200)에 구비되는 실링(240)은 하부 고정 부재(100)에 형성되는 진공 홀(140)보다는 외측으로 형성되게 하는 것이 가장 바람직하다.

이렇게 일단이 회전 가능하게 결합되는 본 발명은 하부 고정 부재(100)가 노광기에 슬라이딩 인출입이 가능하게 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래와 마찬가지로 하부 고정 부재(100)와 상부 회전 부재(200)간으로 기판이나 포토마스크를 직접 진공력에 흡입 안착시킬 수 있도록 하는데 특징이 있다.

다시말해 종래에는 진공 홀이 외곽 틀에 형성되도록 하였으나 본 발명에서는 외곽 틀(110)을 축소시킨 형상의 내측 틀(130)에 진공 홀(140)이 형성되게 하므로서 진공압 형성 면적이 대폭적으로 축소되도록 하는 것이다.

또한 종전에는 포토마스크의 하부와 상부에 각각 글라스나 아크릴 및 마일라와 같은 재질로서 베이스판 및 덮개판을 이루도록 하였으나 본 발명에서는 이들을 완전히 제거하고, 도 6에서와 같이 직접 하부 고정 부재(100)의 내측 틀(130) 상부면으로 포토마스크(300)가 가이드 돌기(150)에 맞춤 끼워져 결합되도록 하며, 이러한 포토마스크(300)의 상부로 기판(400)을 얹은 후 다시 그 상부로 포토마스크(300)를 적층시키도록 한다.

이를 위해서 반드시 포토마스크(300)에는 외주연 단부로 하부 고정부재(100)의 내측 틀(130)에 형성되는 가이드 돌기(150)와 대응되는 홀이 천공되도록 한다.

이와같은 상태에서 소정의 각도로 상향 회전한 상부 회전 부재(200)를 하향 이동시켜 상부 회전 부재(200)의 내측 틀(230)에 구비한 실링(240)이 하부 고정 부재(100)의 내측 틀(130) 상부면으로 긴밀하게 밀착되도록 한다.

그리고 이들 상부 회전 부재(200)와 하부 고정 부재(100)간을 별도의 클램프 부재(미도시)를 사용하여 견고하게 고정되도록 한다.

이렇게 하부 고정 부재(100)에 상부 회전 부재(200)를 압착 고정시키게 되면 포토마스크(300)와 기판(400)을 적층시킨 부위를 실링(240)에 의해서 외부와 완전 차단되게 하므로서 이 공간으로 진공 홀(140)을 통해 진공압을 공급하게 되면 이 진공압에 의해 기판(400)과 이 기판(400)의 상부와 하부에 각각 적층되어 있는 포토마스크(300)들이 긴밀하게 밀착되는 상태가 된다.

이처럼 기판(400)에 포토마스크(300)들이 긴밀하게 밀착되도록 하면 노광기에 삽입되어 공정을 수행시 광원이 바로 포토마스크(300)를 통해 기판(400)의 포토레지스트막에 조사되므로 정확한 패턴 형성이 가능해지게 된다.

본 발명에서의 이와같은 작용은 종전의 베이스판이나 덮개판을 생략하게 되므로서 광투과율이 보다 향상되도록 한 때문이다.

또한 본 발명은 진공압 형성 공간을 축소시키므로서 보다 빠르고 균일한 진공압 형성을 달성하게 되어 포토마스크(300)와 기판(400)간 강력한 밀착을 유지시킬 수가 있게 되므로 종전과 같은 포토마스크와 기판간 들뜸현상을 방지할 수가 있게 된다.

특히 전술한 바와같이 본 발명은 베이스판이나 덮개판을 생략하게 되므로서 제작 비용을 대폭적으로 절감할 수가 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 포토마스크(300)와 기판(400)을 지지하기 위해 구비하던 베이스판이나 덮개판을 생략하게 되므로서 노광 효율을 증가시키게 되는 동시에 구성 부품을 간소화하게 되는 경제적 이점을 제공하게 된다.

또한 본 발명은 진공 형성 면적을 실제적인 공정 수행 면적으로 최소화시키게 되므로서 진공 불량에 따른 형성 패턴 불량을 근본적으로 방지할 수가 있게 되므로 해상도의 향상 및 미세 회로의 패턴에 더욱 유리한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 장방형의 외곽 틀(110)과, 상기 외곽 틀(110)의 서로 마주보는 면간을 격자형상으로 각각 교차되게 한 한쌍의 크로스 빔(120)과, 상기 크로스 빔(120)에 의해 중앙에 형성되는 상기 외곽 틀(110)을 축소시킨 형상의 내측 틀(130)과, 상기 내측 틀(130)의 상부면에 내주연부를 따라 일정 간격으로 상향 돌출되게 형성되는 복수의 가이드 돌기(150)와, 상기 내측 틀(130)의 상기 가이드 돌기(150) 외측에 하나 이상으로 형성되는 진공 홀(140)로서 구비되는 하부 고정 부재(100)와:

   상기 하부 고정 부재(100)와 동일한 형상과 사이즈로서 상하 대응되게 형성되는 외곽 틀(210)과 크로스 빔(220) 및 상기 크로스 빔(220)에 의해 중앙에 형성되는 상기 외곽 틀(210)을 축소시킨 형상의 내측 틀(230)과 상기 내측 틀(230)의 외측 주연부를 따라 형성되는 기밀 유지용 실링(240)으로 이루어지는 상부 회전 부재(200);

   가 일단부를 축으로 회전 가능하게 결합되는 노광기의 진공 프레임 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 고정 부재(100)의 가이드 돌기(150)는 포토마스크(300)의 두께만큼 돌출되도록 하는 노광기의 진공 프레임 장치.