KR20070094926A - 클램프 장치 및 화상 형성 장치 - Google Patents

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타카시 후쿠이
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

스테이지에 대하여 착탈 가능하게 되고, 휨이 발생해 버리는 두께의 공작물에서도, 그 스테이지 상에 확실하게 고정할 수 있는 클램프 장치와, 그 클램프 장치를 구비한 화상 형성 장치의 제공을 과제로 한다. 판형상의 공작물(100)이 적재되며 스테이지(20) 상에 착탈 가능하게 장착되는 베이스(32)와, 베이스(32)에 설치되며 공작물(100)의 가장자리 끝부(100A)를 클램핑하는 클램프부(34)를 구비하고, 베이스(32)에 베이스(32) 상면측과 스테이지(20)측 사이를 연통시키는 복수의 연통구멍(32A)이 형성된 클램프 장치(30)로 한다. 그리고, 이 클램프 장치(30)를 구비한 화상 형성 장치(10)로 한다.
클램프 장치, 화상 형성 장치

Description

클램프 장치 및 화상 형성 장치{CLAMPING APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 스테이지 상에 적재된 프린트 배선 기판 등의 공작물을 클램핑하는 클램프 장치에 관한 것이고, 또한, 화상 정보에 기초하여 변조된 광빔에 의해, 그 클램핑된 프린트 배선 기판 등의 공작물의 묘화 영역을 노광해서 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
종래부터, 예컨대 프린트 배선 기판(이하 「기판」 또는 「기판 재료」 라고도 함) 등에 배선 패턴을 형성하는 화상 형성 장치로서의 레이저 노광 장치가 알려져 있다. 이 레이저 노광 장치에는 화상 노광의 대상으로 되는 프린트 배선 기판을 적재하는(로드하는) 스테이지 부재가 구비되고, 그 스테이지 부재를 소정의 반송경로를 따라 이동시키도록 되어 있다.
구체적으로 설명하면 우선, 프린트 배선 기판은 스테이지 부재의 상면에 형성된 복수(다수)의 구멍부로부터 에어가 흡인됨으로써 그 스테이지 부재 상에 흡착된 상태에서 위치 결정 적재된다. 스테이지 부재 상에 위치 결정 적재되고, 흡착ㆍ유지된 스테이지 부재는 소정의 속도로 부주사 방향으로 이동하고, 소정의 측정 위치에 있어서, 그 프린트 배선 기판에 형성된 위치 맞춤 구멍(이하 「얼라인먼트 마 크」라고 함)이 CCD 카메라에 의해 촬상된다. 그리고, 그 촬상에 의해 얻어진 프린트 배선 기판의 위치에 맞춰 묘화 좌표계 중의 묘화 대상 영역을 좌표 변환시킴으로써 화상 정보에 대한 얼라인먼트 처리가 실행된다.
얼라인먼트 처리의 실행 후, 스테이지 부재 상의 프린트 배선 기판은 소정의 노광 위치에 있어서 화상 정보에 기초하여 변조되고, 폴리곤 미러에 의해 주주사 방향으로 편향된 레이저 빔에 의해서, 그 상면에 형성된 감광성 도포막이 주사, 노광 처리된다. 이것에 의해, 프린트 배선 기판 상의 소정의 영역(묘화 영역)에 화상 정보에 기초하는(배선 패턴에 대응하는) 화상(잠상)이 형성된다.
그리고, 화상(잠상)이 형성된 프린트 배선 기판은 스테이지 부재가 초기 위치로 복귀 이동한 후, 스테이지 부재로부터 취출되고(언로드되고), 프린트 배선 기판이 제거된 스테이지 부재는 다음 프린트 배선 기판을 노광하는 공정으로 이행되도록 되어 있다(예컨대, 특허문헌1 참조).
특허문헌: 일본 특허 공개 2000-338432호 공보
그러나, 프린트 배선 기판 두께가 예컨대 1.5㎜ 이하와 같이 얇은 경우에는 에어의 흡인력에 의해 그 기판을 스테이지 부재 상에 충분히 흡착ㆍ유지할 수 있지만, 예컨대 3.0㎜ 이상과 같이 두꺼운 경우에는 기판 자체에 휨이 발생할 경우가 있으므로, 에어의 흡인력만으로는 그 기판을 충분히 스테이지 부재 상에 흡착ㆍ유지(고정)하는 것이 곤란하게 되는 문제가 있었다.
그 때문에, 기판을 보조적으로 클램핑할 수 있는 클램프 장치가 필요로 되지만, 프린트 배선 기판은 상기와 같이 두께가 다르기 때문에, 항상 클램프 장치가 스테이지 부재에 부착되어 있을 필요는 없고, 오히려, 클램프 장치는 스테이지 부재에 대하여 착탈 가능하게 되는 쪽이 바람직하다.
그래서, 본 발명은 스테이지에 대하여 착탈 가능하게 이루어지고, 휨이 발생해 버리는 두께의 공작물(처리 대상물)에서도, 그 스테이지 상에 확실하게 고정할 수 있는 클램프 장치와, 그 클램프 장치를 구비한 화상 형성 장치를 제공한다.
본 발명의 제 1 형태의 클램프 장치는, 판형상의 공작물이 적재되며 스테이지 상에 착탈 가능하게 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 설치되며 상기 공작물의 가장자리 끝부를 클램핑하는 클램프부를 구비하고, 상기 베이스에는 그 베이스 상면측과 상기 스테이지측 사이를 연통시키는 복수의 연통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
그리고, 본 발명의 제 2 형태의 클램프 장치는, 본 발명의 제 1 형태의 클램프 장치에 있어서, 상기 연통구멍의 적어도 일부는 상기 스테이지에 형성된 복수의 흡착 구멍의 적어도 일부와 동일 배치로 되는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 1, 제 2 형태에 의하면, 클램프부가 설치된 베이스를 스테이지에 대하여 착탈 가능하게 했으므로, 클램프부를 스테이지에 대하여 착탈 가능하게 할 수 있고, 또한, 공작물이 적재되는 베이스에 스테이지의 흡착 구멍과 연통하는 연통구멍을 복수개 형성했으므로, 휨이 발생해 버리는 두께의 공작물에서도 베이스를 통해서 스테이지 상에 확실하게 고정할 수 있다. 또한, 스테이지 상에서 공작물의 클램프 작업을 할 필요가 없기 때문에(베이스 상에서 공작물의 클램프 작업을 하면 되기 때문에), 그 클램프 작업을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 형태의 클램프 장치는, 본 발명의 제 1 또는 제 2 형태의 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프부는 상기 베이스의 1개의 변에 대하여 각각 복수개 설치되는 클램프 부재를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 3 형태에 의하면, 공작물의 사이즈가 변경되더라도 유연하게 대응할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 4 형태의 클램프 장치는, 본 발명의 제 1 형태 내지 제 3 형태 중 어느 하나의 형태의 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프부는 상기 베이스에 설치되며 빠짐방지부가 형성된 안내부와, 상기 안내부에 헐겁게 끼워지는 설치 구멍이 형성되고, 상기 가장자리 끝부에 접촉하는 접촉부가 형성된 클램프 부재와, 상기 클램프 부재에 설치되고, 상기 빠짐방지부에 맞물려서 상기 클램프 부재를 상기 안내부로부터 탈락 불능으로 하는 걸림부재와, 상기 클램프 부재의 상기 접촉부와는 반대측의 베이스부에 형성된 관통 구멍에 탈락 불능으로 삽입통과된 지지부와, 상기 지지부에 끼워 넣어지고, 상기 지지부를 하방을 향해 가압하는 가압 부재와, 상기 베이스에 설치되고, 상기 지지부를 지지하는 지지부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
그리고, 본 발명의 제 5 형태의 클램프 장치는, 본 발명의 제 1 형태 내지 제 3 형태 중 어느 하나의 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프부는 상기 베이스에 설치되며 머리부에 플랜지가 형성된 지주와, 상기 지주에 헐겁게 끼워지는 설치 구멍이 형성되고, 상기 가장자리 끝부에 상방으로부터 접촉하는 클로부가 형성된 클램프 부재와, 상기 클램프 부재의 상면에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 플랜지에 맞물려서 상기 클램프 부재를 상기 지주로부터 탈락 불능으로 하는 걸림 플레이트와, 상기 클램프 부재의 상기 클로부와는 반대측의 베이스부에 형성된 관통 구멍에 탈락 불능으로 삽입통과된 지지 로드와, 상기 지지 로드에 끼워 넣어지고, 상기 지지 로드를 하방을 향해 가압하는 코일스프링과, 상기 베이스에 설치되고, 상기 지지 로드의 하단부를 지지하는 지지부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 4 또는 제 5 형태에 의하면, 베이스에 대하여 클램프 부재를 용이하게 장착할 수 있다. 또한, 클램프 부재의 베이스부를 밑에서부터 밀어 올림으로써, 베이스부와는 반대측에 설치된 접촉부(클로부)가 공작물을 클램핑하는(미는) 구성으로 되어 있으므로, 클램프부의 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 6 형태의 화상 형성 장치는, 본 발명의 제 1 형태 내지 제 5 형태 중 어느 하나의 클램프 장치에 있어서의 베이스가 장착되는 스테이지를 소정의 반송로를 따라 반송하는 반송기구와, 상기 반송기구에 의해 반송되는 스테이지 상의 공작물의 얼라인먼트 마크를 검출하는 측정부와, 상기 측정부의 검출 결과에 기초하는 얼라인먼트 후의 공작물에 대하여 화상을 형성하는 묘화부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
그리고 또한, 본 발명의 제 7 형태의 화상 형성 장치는, 본 발명의 제 1 형태 내지 제 5 형태 중 어느 하나의 클램프 장치에 있어서의 베이스가 장착되는 스테이지를 소정의 반송로를 따라 반송하는 반송기구와, 상기 반송기구에 의해 반송되는 스테이지 상의 공작물의 얼라인먼트 마크를 검출하는 측정부와, 상기 측정부의 검출 결과에 기초하는 얼라인먼트 후의 공작물의 묘화 영역을 화상 정보에 기초하여 변조된 광빔에 의해 노광하고, 상기 묘화 영역에 화상을 형성하는 노광부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 6 또는 제 7 형태의 발명에 의하면, 휨이 발생해 버리는 두께의 공작물에서도 스테이지 상에 확실하게 고정할 수 있다. 따라서, 그 공작물에 적합하게 화상을 형성할 수 있다.
<발명의 효과>
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 스테이지에 대하여 착탈 가능하게 이루어지고, 휨이 발생해 버리는 두께의 공작물에서도 그 스테이지 상에 확실하게 고정할 수 있는 클램프 장치와, 그 클램프 장치를 구비한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 레이저 노광 장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 클램프 장치를 나타내는 개략 평면도이다.
도 3은 베이스 부재에 설치된 슬라이드 부재와 클램프 부재를 나타내는 개략 사시도이다.
도 4는 베이스 부재에 설치된 슬라이드 부재를 나타내는 개략 평면도이다.
도 5(a)는 클램프 부재의 걸림 플레이트 슬라이딩 전을 나타내는 개략 평면도이다.
도 5(b)는 클램프 부재의 걸림 플레이트 슬라이딩 후를 나타내는 개략 평면 도이다.
도 6(A)는 위치 결정부의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.
도 6(B)는 위치 결정부의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.
도 7(a)는 위치 결정부에 의한 위치 결정 방법을 설명하는 개략 평면도이다.
도 7(b)는 위치 결정부에 의한 위치 결정 방법을 설명하는 개략 평면도이다.
도 7(c)는 위치 결정부에 의한 위치 결정 방법을 설명하는 개략 평면도이다.
도 7(d)는 위치 결정부에 의한 위치 결정 방법을 설명하는 개략 평면도이다.
도 8(A)는 가동 타입의 클램프부로 두께가 다른 기판 재료를 클램핑했을 때의 형태를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 8(B)는 가동 타입의 클램프부로 두께가 다른 기판 재료를 클램핑했을 때의 형태를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 8(C)는 가동 타입의 클램프부로 두께가 다른 기판 재료를 클램핑했을 때의 형태를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 9(A)는 고정 타입의 클램프부로 두께가 다른 기판 재료를 클램핑했을 때의 형태를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 9(B)는 고정 타입의 클램프부로 두께가 다른 기판 재료를 클램핑했을 때의 형태를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 9(C)는 고정 타입의 클램프부로 두께가 다른 기판 재료를 클램핑했을 때의 형태를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 10(A)는 노광 헤드에 의한 노광 영역을 나타내는 개략 평면도이다.
도 10(B)는 노광 헤드의 배열 패턴을 나타내는 개략 평면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10 : 레이저 노광 장치(화상 형성 장치) 18 : 모터(반송기구)
20 : 스테이지 부재(스테이지) 20A : 구멍부(흡착 구멍)
22 : 볼나사(반송기구) 26 : CCD 카메라(측정부)
28 : 노광 헤드(노광부, 묘화부) 30 : 클램프 장치
32 : 베이스 부재 32A : 구멍부(연통구멍)
33 : 위치 결정 핀 34 : 클램프부
36 : 슬라이드 부재 38 : 고정 부재
40 : 클램프 부재 42 : 설치 플레이트
44 : 지주(안내부) 44A : 플랜지(빠짐방지부)
46 : 고정 플레이트 48 : 지지부
50 : 걸림 플레이트(걸림부재) 52 : 걸림 구멍
53 : 노치부 54 : 클로부(접촉부)
56 : 베이스부 58 : 지지 로드(지지부)
60 : 코일스프링(가압 부재) 66A : 제 1 슬릿
66B : 제 2 슬릿 68 : 개방 구멍
70 : 위치 결정부 72 : 위치 결정 부재
74 : 코일스프링 76 : 걸림 플랜지
78 : 걸림 플랜지 100 : 기판 재료(공작물)
100A : 가장자리 끝부 100B : 끝면
이하, 본 발명의 최량의 실시형태에 대해서 도면에 나타내는 실시예를 기초로 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 화상 형성 장치로서의 일례를 나타내는 레이저 노광 장치(10)의 개략 사시도이고, 도 2 내지 도 9(A)(B)(C)는 클램프 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 1, 도 2에 있어서, 화살표A를 반송방향, 화살표B를 폭방향으로 하고, 화살표FR를 「전」, 화살표RE를 「후」, 화살표RI를 「우」, 화살표LE를 「좌」으로 하여 각 부의 위치를 전후좌우의 표현을 사용하여 설명하는 경우가 있다.
[레이저 노광 장치의 구성]
우선 최초에, 레이저 노광 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 1에서 나타내는 바와 같이, 이 레이저 노광 장치(10)는 6개의 다리부(12)에 지지된 직사각형 두꺼운 판형상의 설치대(14)를 구비하고 있다. 설치대(14)의 상면에는 길이방향(반송방향)을 따라 2개의 가이드 레일(16)이 배치되어 있고, 이들 2개의 가이드 레일(16) 상에는 가이드부(19)를 통해 직사각형 평판 형상의 스테이지 부재(20)가 설치되어 있다.
스테이지 부재(20)는 길이방향이 가이드 레일(16)의 연장방향(반송방향)을 향하도록 배치되고, 가이드 레일(16) 및 가이드부(19)에 의해 설치대(14) 상을 왕복 이동할 수 있게 지지되어 있다. 즉, 예컨대 모터(18) 및 볼나사(22) 등의 반송기구에 의해서 가이드 레일(16)을 따라 소정의 속도로 왕복 이동하도록 구성되어 있다.
스테이지 부재(20)의 상면에는 노광 대상물로 되는 직사각형 평판 형상의 기판 재료(100)가 도시하지 않은 위치 결정부에 의해 소정의 위치에 위치 결정된 상태에서 적재된다. 이 스테이지 부재(20)의 상면에는 복수(다수)개의 구멍부(20A)가 형성되어 있고, 그 스테이지 부재(20)의 내부가 부압 공급원(도시생략)에 의해 부압으로 됨으로써 구멍부(20A)로부터 에어가 흡인되고 그 흡인력에 의해 기판 재료(100)가 스테이지 부재(20)의 상면에 흡착ㆍ유지되도록 되어 있다.
또한, 기판 재료(100)가 소정의 두께 이상이며, 휨이 발생하고 있을 경우에는 에어의 흡인력만으로는 충분히 흡착ㆍ유지할 수 없으므로(확실하게 고정하는 것이 곤란하기 때문에), 후술하는 클램프 장치(30)에 의해 기판 재료(100)가 스테이지 부재(20)의 상면에 확실하게 흡착ㆍ유지(고정)되도록 보조한다.
또한, 기판 재료(100)에는 그 피노광면 상의 묘화 영역에 있어서의 노광 위치의 기준을 나타내는 얼라인먼트 마크(도시생략)가 복수개 형성되어 있다. 이 얼라인먼트 마크는, 예컨대 원형의 관통 구멍으로 구성되고, 기판 재료(100)의 네 구석(이하 「코너부」라고 함) 근방에 각각 1개씩 합계 4개가 배치되어 있다.
설치대(14)의 중앙부에는, 스테이지 부재(20)의 이동 경로를 걸치도록 대략 「コ」자 형상의 게이트(24)가 설치되어 있다. 게이트(24)는 양단부가 각각 설치대(14)에 고정되어 있고, 게이트(24)를 사이에 두고 한쪽의 측(후방측)에는 기판 재료(100)를 노광하는 노광부(묘화부)로서의 노광 헤드(28)가 설치되고, 다른쪽의 측(전방측)에는 기판 재료(100)에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하는 측정부로서 의 복수개(예컨대 2대)의 CCD 카메라(26)가 설치되어 있다.
따라서, 기판 재료(100)가 스테이지 부재(20)의 이동에 따라 CCD 카메라(26)의 하방을 통과할 때에 그 CCD 카메라(26)에 의한 얼라인먼트 마크의 측정이 행해진다. 즉, 각 CCD 카메라(26)는 기판 재료(100)의 얼라인먼트 마크가 소정의 촬영 위치에 이른 타이밍에서 스트로보 광원을 발광시키고, 기판 재료(100)에 조사한 스트로보 광의 기판 재료(100) 상면에서의 반사광을 렌즈를 통해 카메라 본체에 입력함으로써 그 얼라인먼트 마크를 촬영한다.
또한, 스테이지 부재(20)를 이동시키기 위한 반송기구(모터(18) 및 볼나사(22)), CCD 카메라(26), 노광 헤드(28) 등은 이들을 제어하는 컨트롤러(도시생략)에 접속되어 있다. 이 컨트롤러에 의해 스테이지 부재(20)는 소정의 속도로 이동하도록 제어되고, CCD 카메라(26)는 소정의 타이밍에서 기판 재료(100)의 얼라인먼트 마크를 촬영하도록 제어되며, 노광 헤드(28)는 소정의 타이밍에서 기판 재료(100)를 노광하도록 제어된다.
노광 헤드(28)는, m행 n열(예컨대 2행 4열)의 대략 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 그리고, 도 10(A)(B)에서 나타내는 바와 같이, 노광 헤드(28)에 의한 노광영역(28A)은, 예컨대 반송방향을 단변으로 하는 직사각형상으로 구성되어 있다. 따라서, 기판 재료(100)에는 그 반송방향(전방측으로부터 후방)으로의 이동동작에 따라 노광 헤드(28)마다 띠형상의 노광 완료 영역(102)이 형성된다.
또한, 띠형상의 노광 완료 영역(102)이 반송방향과 직교하는 폭방향(좌우방향)으로 간극 없이 늘어서도록, 라인 형상으로 배열된 각 행의 노광 헤드(28) 각각 은, 배열방향으로 소정 간격(노광영역(28A)의 긴 변의 자연수배) 어긋나게 하여 배치되어 있다. 이 때문에, 예컨대 제 1 행째의 노광영역(28A)과 제 2 행째의 노광영역(28A) 사이의 노광할 수 없는 부분은 제 2 행째의 노광영역(28A)에 의해 노광할 수 있다.
각 노광 헤드(28)는 각각 입사된 레이저 빔을 화상 데이터에 따라 각 화소마다 변조하는 공간광 변조 소자로서의 디지털 마이크로 미러 장치(DMD)(도시생략)를 구비하고 있다. 이 DMD는 데이터 처리부와 미러 구동 제어부를 구비한 상기 컨트롤러에 접속되어 있다.
컨트롤러의 데이터 처리부에서는 입력된 화상 데이터에 기초하여 각 노광 헤드(28)마다 DMD의 제어해야 할 영역 내의 각 마이크로 미러를 구동 제어하는 제어신호를 생성한다. 또한, 미러 구동 제어부에서는 데이터 처리부에서 생성한 제어신호에 기초하여 각 노광 헤드(28)마다 DMD에 있어서의 각 마이크로 미러의 반사면의 각도를 제어한다.
각 노광 헤드(28)에 있어서의 DMD의 광입사측에는 멀티 빔을 레이저광으로서 출사하는 조명장치로부터 인출된 번들형의 광섬유가 접속되어 있다. 조명장치는 그 내부에 복수의 반도체 레이저 칩으로부터 출사된 레이저광을 합파하여 광섬유에 입력하는 합파 모듈이 복수개 설치되어 있다. 각 합파 모듈로부터 연장되는 광섬유는 합파한 레이저광을 전파하는 합파 광섬유로서, 복수의 광섬유가 1개로 묶여져 번들형의 광섬유로서 형성되어 있다.
[레이저 노광 장치의 작용]
다음에, 이상과 같은 구성의 레이저 노광 장치(10)의 작용에 대해서 설명한다. 또한, 레이저 노광 장치(10)에 의해 화상 노광을 행하는 기판 재료(100)로서는 프린트 배선 기판이나 액정 표시 소자 등의 패턴을 형성(화상 노광)하는 재료로서의 기판이나, 유리 플레이트 등의 표면에 감광성 에폭시수지 등의 포토레지스트를 도포, 또는 드라이 필름의 경우에는 라미네이트한 것 등을 들 수 있다.
우선, 도시하지 않은 회전자에 의해 기판 재료(100)가 스테이지 부재(20)의 상면에 적재되고, 도시하지 않은 위치 결정부에 의해 위치 결정되면, 그 기판 재료(100)는 구멍부(20A)로부터의 에어의 흡인에 의해 스테이지 부재(20)의 상면에 흡착ㆍ유지된다.
이 때, 기판 재료(100)가 예컨대 3㎜ 이상의 두꺼운 기판이고, 휨이 발생하고 있을 경우에는, 에어의 흡인력만으로는 충분히 흡착ㆍ유지할 수 없으므로(확실하게 고정하는 것이 곤란하기 때문에), 후술하는 클램프 장치(30)의 베이스 부재(32)에 기판 재료(100)를 적재하고, 그 베이스 부재(32)에 설치되어 있는 클램프부(34)로 기판 재료(100)를 클램핑하고, 그 베이스 부재(32)마다 스테이지 부재(20)에 부착한다. 이 때, 베이스 부재(32)에는 스테이지 부재(20)와 같은 구멍부(32A)가 복수(다수)개 형성되어 있으므로, 베이스 부재(32)를 통해서 기판 재료(100)가 스테이지 부재(20) 상에 흡착ㆍ유지(고정)된다.
이렇게 해서, 기판 재료(100)를 스테이지 부재(20)의 상면에 흡착ㆍ유지(고정)하면, 스테이지 부재(20)가 반송방향(후방측으로부터 전방측)으로 이동하기 시작하고, 기판 재료(100)가 CCD 카메라(26)에 의한 얼라인먼트 검출 공정으로 반송 된다. 즉, 오퍼레이터가 컨트롤러의 지시 입력부로부터 노광 개시의 입력 조작을 행함으로써, 레이저 노광 장치(10)의 노광 동작이 개시된다.
우선, 컨트롤러에 의해 반송기구(모터(18) 및 볼나사(22))가 제어되고, 기판 재료(100)를 상면에 흡착ㆍ유지한 스테이지 부재(20)가 가이드 레일(16)을 따라 반송방향(후방측으로부터 전방측)으로 일정 속도로 이동을 개시한다. 이 스테이지 부재(20)의 이동 개시에 동기하여, 또는 기판 재료(100)의 선단이 각 CCD 카메라(26)의 바로 아래에 도달하기 조금 전의 타이밍에서 각 CCD 카메라(26)는 컨트롤러에 의해 제어되어 작동을 개시한다.
즉, 예컨대 기판 재료(100)의 각 코너부 근방에 형성된 4개의 얼라인먼트 마크가 각 CCD 카메라(26)에 있어서의 렌즈의 광축상(CCD 카메라(26)의 바로 아래)에 각각 도달하면, 각 CCD 카메라(26)는 소정의 타이밍에서 스트로보 광원을 발광하여 각 얼라인먼트 마크를 촬영한다. 그리고, 촬영된 화상 데이터(기준 위치 데이터)는 컨트롤러의 데이터 처리부에 출력된다.
데이터 처리부는 입력된 각 얼라인먼트 마크의 화상 데이터(기준 위치 데이터)로부터 판명되는 화상 내에 있어서의 얼라인먼트 마크의 위치 및 얼라인먼트 마크간의 피치 등과, 그 얼라인먼트 마크를 촬영했을 때의 스테이지 부재(20)의 위치 및 CCD 카메라(26)의 위치로부터 연산처리에 의해 스테이지 부재(20) 상에 있어서의 기판 재료(100)의 위치 어긋남, 이동방향에 대한 경사, 치수 정밀도 오차 등을 파악하여 기판 재료(100)의 피노광면에 대한 적정한 노광 위치를 산출한다.
여기서, 노광 패턴에 따른 화상 데이터는 컨트롤러 내의 메모리에 일단 기억 되어 있다. 따라서, 노광 헤드(28)에 의한 화상 노광시에 그 메모리에 기억되어 있는 노광 패턴의 화상 데이터에 기초하여 생성하는 제어신호를 상기 적정한 노광 위치에 맞추어 넣어서 화상 노광하는 보정 제어(얼라인먼트)를 실행한다. 또한, 이 화상 데이터는 화상을 구성하는 각 화소의 농도를 2값(도트의 기록의 유무)으로 나타낸 데이터이다.
이렇게 해서, 각 CCD 카메라(26)에 의한 얼라인먼트 마크의 측정(촬영)이 완료되면, 스테이지 부재(20)는 반송기구(모터(18) 및 볼나사(22))의 구동에 의해 노광 헤드(28)에 의한 노광공정으로 반송된다. 즉, 스테이지 부재(20)는 가이드 레일(16)을 따라 상기와는 반대의 방향(전방측으로부터 후방측)으로 이동을 개시한다. 그리고, 기판 재료(100)의 피노광면에 있어서의 묘화 영역이 노광 헤드(28) 하방의 노광 개시 위치에 도달하면, 각 노광 헤드(28)는 레이저 빔을 조사하여 기판 재료(100)의 피노광면(묘화 영역)에 대한 화상 노광을 개시한다.
즉, 컨트롤러의 메모리에 기억된 화상 데이터가 복수 라인분씩 순차적으로 판독되고, 데이터 처리부에서 판독된 화상 데이터에 기초하여 각 노광 헤드(28)마다 제어신호가 생성된다. 이 제어신호에는 보정 제어(얼라인먼트)에 의해, 얼라인먼트 측정한 기판 재료(100)에 대한 노광 위치 어긋남 보정이 가해져 있다. 그리고, 미러 구동 제어부는 생성 및 보정된 제어신호에 기초하여 각 노광 헤드(28)마다 DMD의 마이크로 미러 각각을 온/오프 제어한다.
조명장치의 광섬유로부터 출사된 레이저광이 DMD에 조사되면, DMD의 마이크로 미러가 온 상태일 때에 반사된 레이저광이 렌즈계에 의해 기판 재료(100)의 피 노광면 상에 결상된다. 이렇게 해서, 조명장치로부터 출사된 레이저광이 화소마다 온/오프되어 기판 재료(100)가 DMD의 사용 화소수와 거의 동수의 화소단위(노광영역(28A))로 노광된다.
그리고, 기판 재료(100)가 스테이지 부재(20)와 함께 일정 속도로 이동됨으로써, 기판 재료(100)가 노광 헤드(28)에 의해 스테이지 부재(20)의 이동방향과 반대인 방향(도 10(A)에 있어서 화살표S로 나타내는 주사 방향)으로 노광되고, 각 노광 헤드(28)마다 띠형상의 노광 완료 영역(102)이 형성된다(도 10(A) 참조).
이렇게 해서, 노광 헤드(28)에 의한 기판 재료(100)로의 화상 노광이 완료되면, 스테이지 부재(20)는 기판 재료(100)가 적재된 초기 위치로 복귀하므로, 에어의 흡인에 의한 흡착, 또한 클램프 장치(30)에 의한 클램핑이 해제되고, 도시하지 않은 언로더에 의해 스테이지 부재(20)(베이스 부재(32)) 상으로부터 기판 재료(100)가 제거된다. 그리고, 스테이지 부재(20) 상으로부터 제거된 기판 재료(100)는 도시하지 않은 기기 밖의 반송 컨베이어로 반송되고, 다음 공정으로 반송된다.
[클램프 장치의 구성]
다음에, 이상과 같은 레이저 노광 장치(10) 등의 화상 형성 장치에 있어서 사용되는 클램프 장치(30)에 대해서, 도 2 내지 도 9(A)(B)(C)를 기초로 상세하게 설명한다. 도 2에서 나타내는 바와 같이, 이 클램프 장치(30)는, 스테이지 부재(20) 상에 적재되며 도시하지 않은 위치 결정부에 의해 위치 결정되는 직사각형 판형상의(당연히 기판 재료(100)보다 표면적이 큰) 베이스 부재(32)와, 베이스 부 재(32)에 설치되는 클램프부(34)를 갖고 있다.
베이스 부재(32)에는 스테이지 부재(20) 상에 적재ㆍ위치 결정했을 때에 구멍부(20A)와 동일 위치로 되어 연통하는 구멍부(32A)가 복수(다수)개 형성되어 있고, 베이스 부재(32) 상에 적재되는 기판 재료(100)를 베이스 부재(32)를 통해(베이스 부재(32)마다) 스테이지 부재(20)가 흡착ㆍ유지(고정)할 수 있도록 구성되어 있다.
클램프부(34)는, 고정 타입의 클램프부(34A)와 가동 타입의 클램프부(34B) 2종류가 설치되고, 예컨대, 스테이지 부재(20)의 전방측과 좌측이 고정 타입의 클램프부(34A)로 되고, 우측과 후방측이 가동 타입의 클램프부(34B)로 된다.
고정 타입의 클램프부(34A)는 후술하는 슬라이드 부재(36)가 고정 부재(38)로 되고, 그 때문에, 도 6(A)(B)에서 상세하게 나타내는 위치 결정부(70)가 설치되어 있지 않은 점, 및 기판 재료(100)를 베이스 부재(32)에 적재했을 때에 최초에 위치 결정하는 위치 결정부, 예컨대 위치 결정 핀(33)이 후술하는 고정 플레이트(46)의 안쪽측 근방에 복수개(도시의 것은 전방측에 2개, 좌측에 1개의 합계 3개) 세워 설치되어 있는 점이 가동 타입의 클램프부(34B)와는 다르다. 따라서, 이하, 가동 타입의 클램프부(34B)에 대해서 주로 설명하고, 고정 타입의 클램프부(34A)에 대해서는 각 도면에 있어서 가동 타입의 클램프부(34B)와 동등한 기능을 갖는 것에 동일한 부호를 붙여서 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 가동 타입의 클램프부(34B)는 베이스 부재(32)에 적재된 기판 재료(100)에 대하여 접근ㆍ이간하도록 슬라이드 가능 또한 고정 가능하게 설치되는 가늘고 긴 플레이트 형상의 슬라이드 부재(36)와, 슬라이드 부재(36)에 대하여 착탈 가능하게 부착되는 대략 직사각형 판형상의 복수개(도시의 것은 기판 재료(100)의 각 변에 대하여 3개씩)의 클램프 부재(40)를 갖고 있다. 또한, 고정 타입의 클램프부(34A)에 있어서는 고정 부재(38)에 대하여 클램프 부재(40)가 착탈 가능하게 복수개(도시의 것은 기판 재료(100)의 각 변에 대하여 3개씩) 부착된다.
슬라이드 부재(36)의 양단부에는 그 길이방향과 직교하는 방향으로 긴 구멍(36A)이 형성되어 있고, 그 긴 구멍(36A)에 손가락으로 나사 결합할 수 있는 고정 나사(90)가 삽입통과되어 베이스 부재(32)에 나사 결합되어 있다. 따라서, 슬라이드 부재(36)는 베이스 부재(32) 상을 기판 재료(100)에 대하여 접근ㆍ이간하는 방향으로 수동으로 슬라이드 가능 또한 고정 가능하게 이루어지는 구성이다. 또한, 고정 부재(38)는 설치 나사(94)에 의해 베이스 부재(32)에 고정되어 있다.
또한, 슬라이드 부재(36)의 상면에는 클램프 부재(40)를 부착하기 위한 대략 원기둥 형상의 지주(44)가 설치 플레이트(42)를 통해서 세워 형성되어 있다. 설치 플레이트(42)는 두 갈래 형상으로 형성된 베이스부(42A)측이 슬라이드 부재(36)에 설치 나사(96)에 의해 부착되고, 선단(42B)측의 소정 위치에 지주(44)가 세워 형성되어 있다.
이 지주(44)는 슬라이드 부재(36)의 길이방향으로 소정 간격을 두고 복수개(도시의 것은 클램프 부재(40)가 1개에 대하여 3개씩) 설치 플레이트(42)를 통해서 세워 형성되어 있고, 각 지주(44)의 상부에는 지주(44)보다 큰 지름으로 된 대략 원판 형상의 플랜지(44A)가 일체로 형성되어 있다. 그리고, 지주(44)의 하단부에는, 도 8(A)(B)(C)에서 나타내는 바와 같이, 설치 나사(92)가 나사 결합되어 있다.
또한, 슬라이드 부재(36)보다 안쪽측(기판 재료(100)측)에는 고정 플레이트(46)가 슬라이드 부재(36)와 평행하게, 또한 소정 간격을 두고, 설치 나사(94)에 의해 부착되어 있다. 이 고정 플레이트(46)에는 길이방향과 직교하는 방향(기판 재료(100)에 대하여 접근ㆍ이간하는 방향)으로 긴 구멍(46A)이 지주(44)의 설치 나사(92)를 포함하는 하단부를 삽입할 수 있게 형성되어 있고, 슬라이드 부재(36)가 긴 구멍(36A)을 따라 이동할 때에 지주(44)의 하단부가 긴 구멍(46A)을 따라 이동하도록 구성되어 있다.
또한, 고정 부재(38)측에도 마찬가지의 고정 플레이트(46)가 고정 부재(38)와 평행하게, 또한 소정 간격을 두고, 설치 나사(94)에 의해 부착되지만, 이 고정 플레이트(46)에는 긴 구멍(46A)은 형성되지 않는다. 즉, 고정 부재(38)측에는 설치 플레이트(42)가 부착되지 않고, 지주(44)는 고정 플레이트(46)에 직접 부착되어 있다(도 9(A)(B)(C) 참조).
따라서, 기판 재료(100)는 고정 플레이트(46)보다 내측에 배치되고, 슬라이드 부재(36)는 고정 플레이트(46)보다 외방측에서 고정 플레이트(46)에 대하여 접근ㆍ이간하도록 슬라이딩된다. 즉, 가동 타입의 클램프부(34B)는 슬라이드 부재(36)가 고정 플레이트(46)에 대하여 접근ㆍ이간함으로써, 고정 플레이트(46)의 내측에 배치된 기판 재료(100)의 묘화 영역 외인 가장자리 끝부(100A)에 대한 클램프 부재(40)의 위치를 조정할 수 있는 구성으로 되어 있다.
한편, 도 5(a)(b)에서 나타내는 바와 같이, 클램프 부재(40)의 폭방향(화살표D로 나타낸다) 대략 중앙부에는 지주(44)(플랜지(44A)를 포함하는)가 헐겁게 끼워질 수 있는 설치 구멍(40A)이 길이방향을 따라, 또한 소정 간격을 두고 복수개(도시의 것은 3개) 형성되어 있고, 클램프 부재(40)의 상면 대략 중앙부에는, 그 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 구성된 걸림 플레이트(50)가 클램프 부재(40)의 길이방향의 길이보다 조금 짧은 길이(길이방향으로 슬라이딩시켜도 클램프 부재(40)로부터 돌출하지 않을 정도의 길이)로 설치되어 있다.
또한, 이 걸림 플레이트(50)에는 길이방향(슬라이딩 방향)으로 긴 구멍(50A)이 소정 간격을 두고 2개 형성되고, 그 긴 구멍(50A)을 통해서 설치 나사(94)가 각각 클램프 부재(40)의 상면에 부착되어 있다. 이것에 의해, 걸림 플레이트(50)가 길이방향으로 그 긴 구멍(50A)의 범위 내에서 슬라이딩 가능하게 되는 구성이다.
또한, 이 걸림 플레이트(50)에는 플랜지(44A)와 동일한 직경이거나, 또는 그것보다 약간 큰 지름이며, 설치 구멍(40A)보다 작은 지름으로 된 대경부(52A)와, 지주(44)와 동일한 지름이며, 또한 슬라이딩 방향으로 긴 구멍 형상으로 된 소경부(52B)가 연통해서 형성된 걸림 구멍(52)이 설치 구멍(40A)에 연통 가능하게 2개, 도시의 것은 중앙과 우측에 형성되어 있다. 그리고, 걸림 플레이트(50)의 좌단부에는 소경부(52B)와 대략 동일하게 된 노치부(53)가 형성되어 있다.
따라서, 지주(44)의 플랜지(44A)가 설치 구멍(40A) 및 대경부(52A)에 삽입통과되어 걸림 플레이트(50)의 상면으로부터 돌출한 후, 그 걸림 플레이트(50)를 길이방향(도시의 것은 좌측 방향)으로 슬라이딩시켜 지주(44)에 소경부(52B) 및 노치 부(53)를 맞물리게 함으로써, 도 5(b)에서 나타내는 바와 같이, 클램프 부재(40)가 슬라이드 부재(36)로부터 탈락 방지되게 부착되는 구성이다.
또한, 도 3, 도 8(A)(B)(C), 도 9(A)(B)(C)에서 나타내는 바와 같이, 클램프 부재(40)의 한쪽의 긴변부에 있어서의 하면에는 단면으로 바라봐서 대략 원호형상으로 돌출하며, 기판 재료(100)의 가장자리 끝부(100A)에 상방으로부터 접촉하는 클로부(54)가 형성되어 있다. 그리고, 클램프 부재(40)의 다른쪽의 긴변부가 베이스부(56)로 되고, 그 베이스부(56)에는 설치 구멍(40A)에 대응하는(병렬되는) 관통 구멍(56A)이 길이방향을 따라, 또한 소정 간격을 두고 복수개(도시의 것은 3개) 형성되어 있다.
관통 구멍(56A)에는 하단부가 대략 반구 형상으로 돌출한 대략 원기둥 형상의 지지 로드(58)가 삽입통과되도록 되어 있고, 그 지지 로드(58)의 상단부 근방 및 하단부 근방에는 지지 로드(58)보다 큰 지름의 플랜지(62A,62B)가 끼워 부착되어 있다. 이것에 의해, 지지 로드(58)의 클램프 부재(40)로부터의 탈락이 방지되는 구성이다.
또한, 도 8(A)(B)(C), 도 9(A)(B)(C)에서 나타내는 바와 같이, 지지 로드(58)에는 클램프 부재(40)(베이스부(56))의 하면측에 있어서 코일스프링(60)이 끼워 넣어져 있다. 즉, 클램프 부재(40)(베이스부(56))의 하면과 지지 로드(58)의 하측의 플랜지(62B) 사이에 코일스프링(60)이 끼워 넣어져 있다. 이것에 의해, 지지 로드(58)를 클램프 부재(40)의 하면으로부터 항상 하방을 향해 돌출하도록 가압하는 구성이다.
또한, 도 3, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 슬라이드 부재(36)에 있어서 두 갈래 형상으로 된 설치 플레이트(42)의 베이스부(42A) 사이에는, 지지 로드(58)의 하단부를 지지하는 지지부(48)가 형성되어 있다. 이 지지부(48)는 지지 로드(58)의 하단부에서 곡률이 작은 대략 반구 형상으로 오목하게 형성되고, 지지 로드(58)의 하단부가 슬라이딩 가능하게 접촉하도록 구성되어 있다.
또한, 슬라이드 부재(36)의 안쪽측(기판 재료(100)측) 끝면에는 기판 재료(100)에 대한 위치 결정부(70)가 복수개(도시의 것은 각 슬라이드 부재(36)에 대하여 소정 간격을 두고 2개씩) 설치되어 있다. 그리고, 이 위치 결정부(70)가 설치되는 부위에 있어서의 고정 플레이트(46)는 적절히 노치되어 그 위치 결정부(70)의 설치를 허용하는 구성으로 되어 있다.
위치 결정부(70)는, 도 6(A)(B), 도 7(a)(B)(C)(D)에서 나타내는 바와 같이, 슬라이드 부재(36)에 대하여 출입 가능하게 설치되는 핀 형상의 위치 결정 부재(72)를 갖고 있고, 이 위치 결정 부재(72)를 기판 재료(100)의 끝면(100B)에 접촉시켜서 슬라이드 부재(36)(클램프 부재(40))의 기판 재료(100)에 대한 위치 결정을 행하도록 되어 있다.
즉, 슬라이드 부재(36)의 안쪽측(기판 재료(100)측) 끝면에는 대략 직사각형 편평한 형상의 케이싱(64)이 설치 나사(96)에 의해 부착되고, 그 케이싱(64)의 천판(64A)에는 제 1 슬릿(66A)이 슬라이드 부재(36)의 길이방향과 평행하게 그 천판(64A)의 대략 중앙까지 형성되어 있다. 그리고, 케이싱(64)의 한쪽의 측벽(64B)에는 그 제 1 슬릿(66A)과 연통하는 제 2 슬릿(66B)이 기판 재료(100)로부터 이간 되는 방향(슬라이드 부재(36)측)으로 소정 길이 형성되어 있다.
위치 결정 부재(72)는 소정 길이의 원기둥 형상의 핀이 대략 「L」자 형상으로 굴곡 형성되고, 그 짧은 쪽의 일단부(이하 「조작부」라고 함)(72A)가 제 1 슬릿(66A) 또는 제 2 슬릿(66B)으로부터 외방으로 돌출되어 있다. 또한, 케이싱(64)의 기판 재료(100)와 대향하는 전방벽(64C)에는 위치 결정 부재(72)의 지름과 동일하거나, 그보다 약간 큰 지름으로 된 원형의 개방 구멍(68)이 형성되어 있고, 위치 결정 부재(72)의 타단부(이하 「접촉부」라고 함)(72B)가 그 개방 구멍(68)으로부터 출입 가능하게 되어 있다.
그리고, 그 위치 결정 부재(72)의 굴곡부(72C)보다 접촉부(72B)측에는 코일스프링(74)이 끼워 넣어져 있다. 코일스프링(74)의 일단은 굴곡부(72C)와 접촉부(72B)의 대략 중간에 끼워 부착된 걸림 플랜지(76)에 접촉하고, 코일스프링(74)의 타단은 전방벽(64C)의 내면에 고착됨과 아울러 접촉부(72B)가 삽입통과 가능하게 이루어진 걸림 플랜지(78)에 접촉하고 있다. 따라서, 위치 결정 부재(72)는 코일스프링(74)의 가압력에 의해 항상 기판 재료(100)로부터 이간되는 방향(슬라이드 부재(36)측)으로 가압되는 구성이다.
[클램프 장치의 작용]
다음에, 이상과 같은 구성의 클램프 장치(30)의 작용에 대해서 설명한다. 우선 최초에, 위치 결정부(70)에 의한 위치 결정 방법에 대해서, 주로 도 7(a)(b)(c)(d)를 기초로 설명한다. 우선, 베이스 부재(32)에 기판 재료(100)를 적재하고, 고정 타입의 클램프부(34A)에 있어서의 고정 플레이트(46)의 안쪽측(기판 재료(100)측) 근방에 설치된 위치 결정 핀(33)에 기판 재료(100)의 앞측 끝면(100B)과 좌측 끝면(100B)을 각각 접촉시킨다.
그 후, 가동 타입의 클램프부(34B)에 있어서 우선 수동에 의해 제 2 슬릿(66B)의 슬라이드 부재(36)측 단부로부터 돌출하고, 코일스프링(74)의 가압력에 의해 가압된 상태에서 걸림ㆍ유지되어 있는 각 조작부(72A)를 그 코일스프링(74)의 가압력에 저항해서 기판 재료(100)측으로 이동시킨다(도 7(a) 참조).
그리고, 제 2 슬릿(66B)의 기판 재료(100)측 단부까지 도달하면, 그대로 제 1 슬릿(66A) 내에 이동시키도록 상방을 향해 회전이동한다(도 7(b) 참조). 이것에 의해, 각 위치 결정 부재(72)의 조작부(72A)는 제 1 슬릿(66A)의 천판(64A)측 단부(천판(64A)의 대략 중앙)에 있어서 코일스프링(74)의 가압력에 의해 그 천판(64A)에 접촉ㆍ걸림되고, 각 위치 결정 부재(72)의 접촉부(72B)는 개방 구멍(68)으로부터 소정 길이 돌출한다.
이렇게 해서, 개방 구멍(68)으로부터 각 접촉부(72B)를 돌출시키면, 그 각 접촉부(72B)가 기판 재료(100)의 우측 끝면(100B) 및 후방측 끝면(100B)에 접촉할 때까지, 각 슬라이드 부재(36)를 긴 구멍(36A) 및 긴 구멍(46A)을 따라 기판 재료(100)측으로 접근(슬라이드)시킨다(도 7(c) 참조). 그리고, 기판 재료(100)의 우측 끝면(100B) 및 후방측 끝면(100B)에 각 접촉부(72B)를 접촉시키면, 그 위치에 있어서 각 슬라이드 부재(36)를 고정 나사(90)에 의해 고정한다.
이렇게 해서, 가동 타입의 클램프부(34B)에 있어서 기판 재료(100)에 대한 슬라이드 부재(36)의 위치 결정이 완료되면(각 슬라이드 부재(36)를 고정하면), 각 조작부(72A)를 제 1 슬릿(66A) 내에 있어서 상기와는 역방향으로 회전이동시키고, 제 2 슬릿(66B) 내까지 회전이동시키면 손가락을 놓는다.
그러면, 각 위치 결정 부재(72)는 코일스프링(74)의 가압력에 의해 기판 재료(100)로부터 이간되는 방향(슬라이드 부재(36)측)으로 자동적으로 이동되고, 개방 구멍(68)으로부터 돌출하고 있었던 각 접촉부(72B)가 케이싱(64) 내로 들어간다(도 7(d) 참조). 이것에 의해, 기판 재료(100)에 대한 슬라이드 부재(36)의 위치 결정 작업이 완료된다.
또한, 위치 결정부(70)에 의한 위치 결정 후, 고정 부재(38) 및 슬라이드 부재(36)에는 클램프 부재(40)가 복수개(도시의 것은 각 변에 대하여 3개씩) 부착된다. 따라서, 다음에 클램프 부재(40)의 설치 방법에 대해서 주로 도 3을 기초로 설명한다.
각 클램프 부재(40)는 위치 결정부(70)에 의해 슬라이드 부재(36)가 위치 결정된 후, 각 슬라이드 부재(36) 및 각 고정 부재(38)에 설치되어 있는 지지부(48)에 지지 로드(58)의 하단부를 접촉시킴과 아울러, 지주(44)의 플랜지(44A)를 설치 구멍(40A)에 삽입통과시킨다.
또한, 이 때, 케이싱(64)의 천판(64A)으로부터 조작부(72A)가 돌출하지 않는 상태로 되어 있으므로, 슬라이드 부재(36)에 대하여 클램프 부재(40)를 부착할 수 있다. 즉, 위치 결정 부재(72)의 조작부(72A)가 천판(64A)으로부터 돌출한 상태이면, 클램프 부재(40)를 부착할 수 없는 구조로 되어 있으므로, 가동 타입의 클램프부(34B)에 있어서 위치 결정 부재(72)의 위치 결정 후의 조작 잊음을 방지할 수 있 다.
어쨌든, 지주(44)의 플랜지(44A)를 설치 구멍(40A)에 삽입통과시키면, 그 상태 그대로 클램프 부재(40)의 상면을 코일스프링(60)의 가압력에 저항해서 손가락으로 밀고, 지주(44)의 플랜지(44A)를 설치 구멍(40A) 및 걸림 구멍(52)(대경부(52A))에 삽입통과시키면서, 걸림 플레이트(50)를 도 5(a)(b)에 있어서의 좌측 방향으로 슬라이딩(슬라이드)시킨다.
즉, 지지 로드(58)에는 코일스프링(60)이 끼워 넣어져 있으므로, 지주(44)의 플랜지(44A)는 클램프 부재(40)의 자체 중량만으로는 설치 구멍(40A) 및 걸림 구멍(52)의 대경부(52A)로부터 상방으로 돌출되지 않는다. 따라서, 클램프 부재(40)의 상면을 수동으로 밀고, 지주(44)의 플랜지(44A)를 설치 구멍(40A) 및 걸림 구멍(52)의 대경부(52A)로부터 상방으로 돌출시킨다. 그리고, 이 상태를 유지한 채, 걸림 플레이트(50)를 도 5(a)(b)에 있어서의 좌측 방향으로 긴 구멍(50A)의 범위 내에서 슬라이딩(슬라이드)시킨다.
그러면, 걸림 플레이트(50)에 형성되어 있는 걸림 구멍(52)의 소경부(52B) 및 노치부(53)가 지주(44)의 둘레면에 접촉하므로, 코일스프링(60)의 가압력에 의해 플랜지(44A)의 하면에 걸림 플레이트(50)의 상면을 접촉ㆍ맞물리게 할 수 있다. 즉, 각 클램프 부재(40)를 지주(44)에 대하여 그 탈락이 방지된 상태에서 부착할 수 있다. 이렇게 해서, 각 클램프 부재(40)가 슬라이드 부재(36) 및 고정 부재(38)에 부착됨으로써 기판 재료(100)의 가장자리 끝부(100A)가 각 클램프 부재(40)에 의해 클램핑된다.
즉, 클램프 부재(40)는 그 베이스부(56)측이 코일스프링(60)의 가압력에 의해 상방을 향해 밑에서부터(베이스 부재(32)로부터) 밀어 올려지고, 또한 지주(44)와 설치 구멍(40A) 사이에는 소정의 간극이 형성되어 있으므로, 그 지주(44)가 끼워 넣어져 있는 설치 구멍(40A) 부근을 지점으로 하여 클로부(54)측이 하방을 향해 회전이동된다. 따라서, 그 클로부(54)가 코일스프링(60)의 가압력에 의해 기판 재료(100)의 가장자리 끝부(100A)를 압압ㆍ유지하는 것이 가능하게 되고, 클램프 부재(40)가 기판 재료(100)의 가장자리 끝부(100A)를 클램핑하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 고정 부재(38)측은, 기판 재료(100)의 앞쪽 끝면(100B) 및 좌측 끝면(100B)을 위치 결정 핀(33)에 접촉시킴으로써, 그 각 가장자리 끝부(100A)에 대한 클램프 부재(40)의 위치 결정이 이미 완료되어 있다. 그리고, 슬라이드 부재(36)측도 위치 결정부(70)에 의해 기판 재료(100)의 각 가장자리 끝부(100A)에 대한 클램프 부재(40)의 위치 결정이 완료되어 있으므로, 기판 재료(100)에 휨(변형)이 있어도 묘화 영역 외인 가장자리 끝부(100A)를 확실하게 클램핑할 수 있다.
즉, 휨이 있는 기판 재료(100)를 클램프 부재(40)로 클램핑하였을 때에는 그 기판 재료(100)가 약간 넓혀지도록 변형되지만, 슬라이드 부재(36)측의 고정 플레이트(46)와 기판 재료(100) 사이에는 위치 결정 부재(72)에 의해 소정의 간극이 형성되도록 되어 있다, 바꾸어 말하면, 이 위치 결정 부재(72)는 휨을 교정했을 때에 생기는 기판 재료(100)의 신장을 고려한 위치 결정으로 되어 있으므로, 그러한 변형이 생겨도 충분히 허용할 수 있다.
또한, 이 클램프 부재(40)는 베이스부(56)측이 밑에서 위를 향해 밀어 올려짐으로써, 그 반대측의 클로부(54)가 위에서 아래를 향해 미는 구성으로 되어 있으므로, 클램프부(34)에 있어서 박형화를 도모할 수 있고, 또한 도 8(A)(B)(C), 도 9(A)(B)(C)에서 나타내는 바와 같이, 기판 재료(100)의 두께가 달라도(두껍게 되어도) 충분히 대응해서 확실하게 클램핑할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 이 클램프 장치(30)에 있어서는 두께가 7㎜까지의 기판 재료(100)를 클램핑하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 이 클램프부(34)는 기판 재료(100)의 각 코너부를 확실하게 클램핑할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 도 2, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 전방측의 고정 타입으로 된 클램프부(34A) 및 후방측의 가동 타입으로 된 클램프부(34B)의 클로부(54)는 각각 좌측의 고정 타입으로 된 클램프부(34A) 및 우측의 가동 타입으로 된 클램프부(34B)의 클로부(54)의 길이방향에 있어서의 연장선 상에 오버랩되도록, 또한, 그 연장선(도 4에 있어서 가상선K로 나타낸다) 상에 클램프 부재(40)를 부착하기 위한 지주(44)가 오도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성으로 하면, 기판 재료(100)에 휨 등이 발생하고 있어도, 그 각 코너부를 확실하게 클램핑할 수 있으므로, 충분히 그 휨을 교정(해소)할 수 있다. 따라서, 스테이지 부재(20)의 구멍부(20A) 및 베이스 부재(32)의 구멍부(32A)를 통해서 흡인되는 에어의 흡인력에 의해 기판 재료(100)를 확실하게 흡착ㆍ유지할 수 있다.
즉, 기판 재료(100)에 대한 클램프 장치(30)의 클램프가 완료되면, 베이스 부재(32)를 스테이지 부재(20) 상에 적재하고, 도시하지 않은 위치 결정부에 의해 위치 결정되지만, 이 때, 베이스 부재(32)에 형성된 구멍부(32A)와 스테이지 부재(20)에 형성된 구멍부(20A)가 연통하므로, 그 구멍부(20A,32A)로부터 에어를 흡인함으로써, 클램프 장치(30)에 의해 클램핑된 기판 재료(100)를 스테이지 부재(20) 상에 확실하게 흡착ㆍ유지할 수 있다.
따라서, CCD 카메라(26)에 의한 얼라인먼트 처리와, 노광 헤드(28)에 의한 노광처리를 정밀도 좋고 적합하게 실행하는 것이 가능하게 되고, 정확한 화상을 확실하게 형성할 수 있게 된다. 따라서, 레이저 노광 장치(10) 등의 화상 형성 장치에 있어서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 클램프 장치(30)는, 레이저 가공기와 같은 기판 재료(100)에 도전용 구멍부를 형성하는 장치 등에도 적용이 가능하다.
이상, 어쨌든, 본 발명에 의하면, 클램프부(34)가 설치된 베이스 부재(32)를 스테이지 부재(20)에 대하여 착탈 가능하게 하고, 그 베이스 부재(32) 상에 기판 재료(100)를 적재하는 구성으로 했으므로, 클램프부(34)를 스테이지 부재(20)에 대하여 착탈 가능하게 할 수 있고, 휨이 발생해 버리는 두께의 기판 재료(100)를 노광하는 경우에도 베이스 부재(32)를 통해서 스테이지 부재(20) 상에 확실하게 흡착ㆍ유지(고정)할 수 있다. 또한, 이 클램프 작업은 베이스 부재(32) 상에서 행하면 되고, 스테이지 부재(20) 상에서 행할 필요가 없기 때문에 용이하게 할 수 있는 이점도 있다.
또한, 클램프 부재(40)는 걸림 플레이트(50)를 슬라이딩시킴으로써, 지 주(44)에 대하여 장착하는 구성으로 되어 있으므로, 그 착탈 작업을 용이하게 할 수 있다. 그리고, 이 클램프 부재(40)는 기판 재료(100)의 각 변, 즉 슬라이드 부재(36) 및 고정 부재(38)에 대하여 복수개 설치되어 클램핑하는(환언하면, 각 슬라이드 부재(36) 및 각 고정 부재(38)에 대하여 분할되어 클램핑하는) 구성으로 되어 있으므로, 기판 재료(100)의 사이즈가 변경되더라도 유연하게 대응할 수 있다. 단, 기판 재료(100)의 사이즈가 크게 변경된 경우에는 베이스 부재(32)마다 기판 재료(100)의 사이즈에 맞춰 교환된다.

Claims (7)

  1. 판형상의 공작물이 적재되며 스테이지 상에 착탈 가능하게 장착되는 베이스; 및
    상기 베이스에 설치되며 상기 공작물의 가장자리 끝부를 클램핑하는 클램프부를 구비하고:
    상기 베이스에는 그 베이스 상면측과 상기 스테이지측 사이를 연통시키는 복수의 연통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연통구멍의 적어도 일부는 상기 스테이지에 형성된 복수의 흡착 구멍의 적어도 일부와 동일 배치로 되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프부는 상기 베이스의 1개의 변에 대하여 각각 복수 설치되는 클램프 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프부는,
    상기 베이스에 설치되며 빠짐방지부가 형성된 안내부;
    상기 안내부에 헐겁게 끼워지는 설치 구멍이 형성되고, 상기 가장자리 끝부에 접촉하는 접촉부가 형성된 클램프 부재;
    상기 클램프 부재에 설치되고, 상기 빠짐방지부에 맞물려서 상기 클램프 부재를 상기 안내부로부터 탈락 불능으로 하는 걸림부재;
    상기 클램프 부재의 상기 접촉부와는 반대측의 베이스부에 형성된 관통 구멍에 탈락 불능으로 삽입통과된 지지부;
    상기 지지부에 끼워 넣어지고, 상기 지지부를 하방을 향해 가압하는 가압 부재; 및
    상기 베이스에 설치되고, 상기 지지부를 지지하는 지지부를 갖는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프부는,
    상기 베이스에 설치되며 머리부에 플랜지가 형성된 지주;
    상기 지주에 헐겁게 끼워지는 설치 구멍이 형성되고, 상기 가장자리 끝부에 상방으로부터 접촉하는 클로부가 형성된 클램프 부재;
    상기 클램프 부재의 상면에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 플랜지에 맞물려서 상기 클램프 부재를 상기 지주로부터 탈락 불능으로 하는 걸림 플레이트;
    상기 클램프 부재의 상기 클로부와는 반대측의 베이스부에 형성된 관통 구멍에 탈락 불능으로 삽입통과된 지지 로드;
    상기 지지 로드에 끼워 넣어지고, 상기 지지 로드를 하방을 향해 가압하는 코일스프링; 및
    상기 베이스에 설치되고, 상기 지지 로드의 하단부를 지지하는 지지부를 갖 는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
  6. 판형상의 공작물이 적재되며 스테이지 상에 착탈 가능하게 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 설치되며 상기 공작물의 가장자리 끝부를 클램핑하는 클램프부를 구비하고, 상기 베이스에는 그 베이스 상면측과 상기 스테이지측 사이를 연통시키는 복수의 연통구멍이 형성되어 있는 클램프 장치에 있어서의 베이스가 장착되는 스테이지를 소정의 반송로를 따라 반송하는 반송기구;
    상기 반송기구에 의해 반송되는 스테이지 상의 공작물의 얼라인먼트 마크를 검출하는 측정부; 및
    상기 측정부의 검출 결과에 기초하는 얼라인먼트 후의 공작물에 대하여 화상을 형성하는 묘화부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 판형상의 공작물이 적재되며 스테이지 상에 착탈 가능하게 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 설치되며 상기 공작물의 가장자리 끝부를 클램핑하는 클램프부를 구비하고, 상기 베이스에는 그 베이스 상면측과 상기 스테이지측 사이를 연통시키는 복수의 연통구멍이 형성되어 있는 클램프 장치에 있어서의 베이스가 장착되는 스테이지를 소정의 반송로를 따라 반송하는 반송기구;
    상기 반송기구에 의해 반송되는 스테이지 상의 공작물의 얼라인먼트 마크를 검출하는 측정부; 및
    상기 측정부의 검출 결과에 기초하는 얼라인먼트 후의 공작물의 묘화 영역을 화상 정보에 기초하여 변조된 광빔에 의해 노광하고, 상기 묘화 영역에 화상을 형성하는 노광부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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