KR20080034518A - 공작물 반송 장치, 그것을 구비한 화상 형성 장치 및공작물 반송 방법 - Google Patents

Abstract

공작물 반송 장치(30)는 반입부(32)에 적재된 공작물(200)을 복수의 흡착 장치(54)로 흡착하고, 스테이지(110)로 반송하는 제 1 흡착 유닛(50)과, 스테이지(110) 상의 공작물(200)을 복수의 흡착 장치(56)로 흡착하고, 반출부(34)로 반송하는 제 2 흡착 유닛(52)과, 스테이지(110) 상에 세팅되고, 공작물(200)의 둘레 가장자리부를 밀폐함과 아울러, 공작물(200)의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부(12)가 형성된 고정 지그(10)를 구비한다. 제 1 흡착 유닛(50)의 가장자리 단부측에 배치된 제 1 흡착 장치(54A) 또는 제 2 흡착 유닛(52)의 가장자리 단부측에 배치된 제 1 흡착 장치(56A)가 고정 지그(10)를 흡착하고, 제 1 흡착 유닛(50) 또는 제 2 흡착 유닛(52)의 중심부측에 배치된 제 2 흡착 장치(54B,56B)가 개구부(12)로부터 노출되어 있는 공작물(200)을 흡착함으로써 공작물(200) 및 고정 지그(10)는 스테이지(110)에 적재 또는 스테이지(110)로부터 제거된다.

공작물 반송 장치, 화상 형성 장치

Description

공작물 반송 장치, 그것을 구비한 화상 형성 장치 및 공작물 반송 방법{WORK TRANSFER APPARATUS, IMAGE FORMING APPARATUS PROVIDED WITH SUCH WORK TRANSFER APPARATUS, AND WORK TRANSFER METHOD}

본 발명은 프린트 배선 기판 등의 공작물을 반송하는 공작물 반송 장치와 방법에 관한 것이며, 또한, 화상 정보에 기초하여 변조된 광 빔에 의해 공작물의 묘화 영역을 노광해서 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래부터, 예컨대 프린트 배선 기판(이하 「공작물」 또는 「기판 재료」라고 하는 경우가 있음) 등에 배선 패턴을 형성하는 화상 형성 장치로서의 레이저 노광 장치가 알려져 있다. 이 레이저 노광 장치에는 화상 노광의 대상이 되는 프린트 배선 기판을 적재하는(로드하는) 스테이지가 구비되고, 그 스테이지를 소정의 반송 경로를 따라 이동시키도록 되어 있다.

구체적으로 설명하면 우선, 프린트 배선 기판은 스테이지의 상면에 위치 결정되어 적재되고, 스테이지의 상면에 형성된 다수의 구멍부로부터 에어가 흡인됨으로써 그 스테이지 상에 흡착ㆍ유지된다. 프린트 배선 기판이 스테이지 상에 흡착ㆍ유지되면, 그 스테이지는 소정의 속도로 부주사 방향으로 이동하고, 소정의 측정 위치에 있어서 그 프린트 배선 기판에 형성된 위치 맞춤 구멍(이하 「얼라인먼트 마크」라고 함)이 CCD 카메라에 의해 촬상된다. 그리고, 그 촬상에 의해 얻어진 프린트 배선 기판의 위치에 맞추어 묘화 좌표계 중의 묘화 대상 영역을 좌표 변화함으로써 화상 정보에 대한 얼라인먼트 처리가 실행된다.

얼라인먼트 처리의 실행 후, 스테이지 상의 프린트 배선 기판은 소정의 노광 위치에 있어서 화상 정보에 기초하여 변조되고, 폴리곤 미러에 의해 주주사 방향으로 편향된 레이저 빔에 의해 그 상면에 형성된 감광성 도포막이 주사, 노광 처리된다. 이것에 의해, 프린트 배선 기판 상의 소정의 영역(묘화 영역)에 화상 정보에 기초한(배선 패턴에 대응한) 화상(잠상)이 형성된다.

그리고, 화상(잠상)이 형성된 프린트 배선 기판은 스테이지가 초기 위치로 복귀 이동한 후, 그 스테이지 상으로부터 인출되고(언로드되고), 프린트 배선 기판이 제거된 스테이지는 다음 프린트 배선 기판을 노광하는 공정으로 이행되도록 되어 있다(예컨대, 특허문헌1 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2000-338432호 공보

이와 같은 레이저 노광 장치에 있어서 비교적 두께가 얇은(예컨대, 두께가 1㎜ 미만인) 프린트 배선 기판을 노광 처리할 경우가 있다. 이 경우에는 에어에 의한 흡인력이 강하면, 스테이지 상에 물결치듯이 기판이 흡착되어 그 둘레 가장자리부가 떠올라버린다는 문제가 발생한다. 따라서, 이 경우에는, 예컨대, 프린트 배선 기판의 둘레 가장자리부를 보조적으로 억제하는 지그 등이 설치된다.

그러나, 이와 같은 지그를 구비하고 있어도 스테이지 상으로의 기판 반입 및 스테이지 상으로부터의 기판 반출을 효율 좋게 행할 수 있도록 할 필요가 있다. 즉, 이와 같은 지그가 설치되어 있어도 프린트 배선 기판의 제조 효율이 가능한 한 저하되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 공작물의 둘레 가장자리부를 스테이지 상에 고정할 수 있는 지그 및 공작물을 스테이지 상에 효율 좋게 공급할 수 있도록 한 공작물 반송 장치와 방법, 또한, 그 공작물 반송 장치를 구비한 화상 형성 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 형태의 공작물 반송 장치는 반입부에 적재된 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 스테이지로 반송하는 제 1 흡착 유닛과, 상기 스테이지 상의 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 반출부로 반송하는 제 2 흡착 유닛과, 상기 스테이지 상에 세팅되며 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐함과 아울러 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부가 형성된 고정 지그를 구비하고, 상기 제 1 흡착 유닛 및 상기 제 2 흡착 유닛은 상기 고정 지그를 흡착하기 위해 그 가장자리 단부측에 배치되는 제 1 흡착 장치와, 상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 공작물을 흡착하기 위해 그 중심부측에 배치되는 제 2 흡착 장치를 포함한다.

본 발명의 제 1 형태의 공작물 반송 장치는 공작물의 둘레 가장자리부의 부상을 억제할 수 있는 고정 지그를 제 1 흡착 유닛 또는 제 2 흡착 유닛에 의해 효율 좋게 스테이지 상에 공급할 수 있다.

또한, 상기 제 1 형태의 공작물 반송 장치에 있어서 상기 고정 지그에 상기 제 1 흡착 장치에 의한 흡착 위치가 어긋난 것을 검출할 수 있는 검출부를 형성하도록 해도 된다.

상기 구성에 있어서는 제 1 흡착 장치에 의해 고정 지그를 흡착했을 때, 그 위치 어긋남을 검출할 수 있다. 따라서, 고정 지그가 어긋난 채 반송됨으로써 일어나는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 상기 제 1 형태의 공작물 반송 장치에 있어서 적어도 상기 제 1 흡착 장치에 완충 기구를 구비하도록 해도 된다.

상기 구성에 있어서는 제 1 흡착 장치에 의해 고정 지그를 흡착한 상태에서 제 2 흡착 장치에 의해 공작물을 흡착할 때에 그 고정 지그의 두께분의 높이 위치의 차를 흡수할 수 있다.

그리고, 본 발명에 제 2 형태의 화상 형성 장치는 반입부에 적재된 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 스테이지로 반송하는 제 1 흡착 유닛과, 상기 스테이지 상의 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 반출부로 반송하는 제 2 흡착 유닛과, 상기 스테이지 상에 세팅되며 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐함과 아울러 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부가 형성된 고정 지그를 구비하고, 상기 제 1 흡착 유닛 및 상기 제 2 흡착 유닛은 상기 고정 지그를 흡착하기 위해 그 가장자리 단부측에 배치되는 제 1 흡착 장치와, 상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 공작물을 흡착하기 위해 그 중심부측에 배치되는 제 2 흡착 장치를 포함한 공작물 반송 장치와, 상기 스테이지를 소정의 반송 경로를 따라 이동시키는 이동 기구와, 상기 이동 기구에 의해 이동시키는 스테이지 상의 공작물의 얼라인먼트 마크를 검출하는 측정부와, 상기 스테이지 상의 공작물의 상기 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 상기 측정부의 검출 결과에 의해 얼라인먼트 처리된 화상 정보에 기초하여 변조된 광 빔에 의해 노광하여 상기 영역에 화상을 형성하는 노광부를 구비한다.

상기 구성에 있어서는 상기와 같은 공작물 반송 장치를 구비하고 있으므로, 스테이지에 대한 공작물 및 고정 지그의 공급을 효율 좋게 행할 수 있다. 또한, 그 고정 지그에 의해 공작물이 확실하게 스테이지 상에 고정되므로, 그 공작물에 대하여 정확하게 화상을 형성할 수 있다.

또한, 상기 제 2 형태의 화상 형성 장치에 있어서 상기 고정 지그를 흡착하는 모드와 흡착하지 않는 모드로 절체하는 절체부를 갖도록 해도 된다.

상기 구성에 있어서는 고정 지그를 필요로 하는 공작물과, 고정 지그를 필요로 하지 않는 공작물 양쪽에 대하여 노광 처리를 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 3 형태의 공작물 반송 방법은 반입부에 적재된 공작물을 복수의 흡착 장치를 구비하는 제 1 흡착 유닛으로 흡착해서 스테이지로 반송하는 공정과, 상기 스테이지 상의 공작물을 복수의 흡착 장치를 구비하는 제 2 흡착 유닛으로 흡착해서 반출부로 반송하는 공정과, 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부가 형성된 고정 지그를 상기 스테이지 상에 세팅하여 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐하는 공정을 포함하는 공작물 반송 방법으로서, 상기 제 1 흡착 유닛 또는 상기 제 2 흡착 유닛의 가장자리 단부측에 배치되는 제 1 흡착 장치로 상기 고정 지그를 흡착하고, 상기 제 1 흡착 유닛 또는 상기 제 2 흡착 유닛의 중심부측에 배치되는 제 2 흡착 장치로 상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 공작물을 흡착하고, 상기 공작물 및 상기 고정 지그를 상기 스테이지에 적재 또는 상기 스테이지로부터 제거하는 것을 포함한다.

상기 구성에 있어서는 공작물의 둘레 가장자리부의 떠오름을 억제할 수 있는 고정 지그를 제 1 흡착 유닛 또는 제 2 흡착 유닛에 의해 효율 좋게 스테이지 상에 공급할 수 있다.

또한, 상기 제 3 형태의 공작물 반송 방법에 있어서 상기 제 2 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치에 의해 스테이지 상의 고정 지그를 흡착함과 아울러, 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치에 의해 반입부 상의 공작물을 흡착하고, 그 후, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반출부측으로 이동하여 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 공작물을 스테이지 상에 적재하고, 이어서, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반입부측으로 이동하여 상기 제 2 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 고정 지그를 스테이지 상에 적재하고, 상기 고정 지그에 의해 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐하도록 해도 된다.

그리고, 상기 제 3 형태의 공작물 반송 방법에 있어서 상기 제 1 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치에 의해 스테이지 상의 고정 지그를 흡착한 후, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반입부측으로 이동하여 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치에 의해 반입부 상의 공작물을 흡착하고, 그 후, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반출부측으로 이동하여 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 공작물을 스테이지 상에 적재함과 아울러, 상기 제 1 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 고정 지그를 스테이지 상에 적재하고, 상기 고정 지그에 의해 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐하도록 해도 된다.

상기 구성에 있어서는 제 1 흡착 유닛 또는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 효율 좋게 스테이지 상에 공급할 수 있다.

또한, 상기 제 3 형태의 공작물 반송 방법에 있어서 상기 고정 지그가 공작물의 위치 결정 부재에 의해 상기 스테이지 상에 위치 결정되어 적재되고, 그 후, 상기 제 1 흡착 유닛 또는 상기 제 2 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치에 의해 흡착되도록 해도 된다.

상기 구성에 있어서는 공작물의 위치 결정 부재를 고정 지그의 위치 결정 부재로서 겸용할 수 있다. 따라서, 고정 지그의 위치 결정을 용이하게 할 수 있다. 또한, 별도의 고정 지그용 위치 결정 부재를 준비할 필요가 없으므로 비용의 증가를 방지할 수 있다.

<발명의 효과>

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 공작물의 둘레 가장자리부를 스테이지 상에 고정할 수 있는 지그 및 공작물을 스테이지 상에 효율 좋게 공급할 수 있도록 한 공작물 반송 장치와 방법, 또한, 그 공작물 반송 장치를 구비한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 레이저 노광 장치의 개략 사시도이다.

도 2는 기판 반송 장치와 레이저 노광 장치를 나타내는 개략 사시도이다.

도 3은 기판 반송 장치와 레이저 노광 장치를 나타내는 개략 평면도이다.

도 4A는 고정 지그의 개략 사시도이다.

도 4B는 도 4A의 X-X선 화살표 방향으로 바라본 개략 단면도이다.

도 5는 스테이지와 기판 재료와 고정 지그를 나타내는 개략 사시도이다.

도 6은 스테이지에 흡착된 기판 재료와 고정 지그를 나타내는 개략 단면도이다.

도 7은 스테이지에 흡착된 기판 재료와 고정 지그를 나타내는 일부 확대 개략 사시도이다.

도 8A는 스테이지 상에 위치 결정된 고정 지그를 나타내는 개략 평면도이다.

도 8B는 흡착 유닛에 부착된 흡착 장치의 배치 상태를 나타내는 개략 평면도이다.

도 9는 흡착 유닛에 부착된 흡착 장치의 개략 측면도이다.

도 10A는 노광 헤드에 의한 노광 영역을 나타내는 개략 평면도이다.

도 10B는 노광 헤드의 배열 패턴을 나타내는 개략 평면도이다.

도 11은 흡착 유닛을 스테이지의 상방으로부터 배제한 상태를 나타내는 개략 측면도이다.

도 12는 흡착 유닛을 스테이지의 상방으로부터 배제한 상태를 나타내는 개략 평면도이다.

도 13A는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 13B는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 14A는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 14B는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 15A는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 15B는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 16A는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 16B는 제 2 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 17A는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 17B는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 18A는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 18B는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 19A는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 19B는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 20A는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 20B는 제 1 흡착 유닛에 의해 고정 지그를 흡착ㆍ반송하는 공정을 나타내는 개략 측면도이다.

도 21은 고정 지그의 변형예를 나타내는 개략 평면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 고정 지그 12 : 개구부

14 : 누름부 16 : 강성부재

18 : 탄성부재 20 : 이박리부재(易剝離部材)

22 : 노치부(검출 수단) 24 : 홈부(검출 수단)

26 : 위치 결정 부재 28 : 노치부

30 : 기판 반송 장치(공작물 반송 장치)

32 : 로드(반입부) 34 : 언로더(반출부)

40 : 제 1 주행체 42 : 제 2 주행체

50 : 제 1 흡착 유닛 52 : 제 2 흡착 유닛

54 : 흡착 장치 54A : 제 1 흡착 장치

54B : 제 2 흡착 장치 56 : 흡착 장치

56A : 제 1 흡착 장치 56B : 제 2 흡착 장치

84 : 흡반(吸盤) 86 : 흡반

95 : 제 1 코일스프링 98 : 제 2 코일스프링(완충 기구)

100 : 레이저 노광 장치(화상 형성 장치)

110 : 스테이지 112 : 볼 나사(이동 기구)

114 : 모터(이동 기구) 118 : CCD 카메라(측정부)

120 : 노광 헤드(노광부) 130 : 컨트롤러

132 : 모드 절체 스위치(절체 수단)

200 : 기판 재료(공작물)

이하, 본 발명의 최량의 실시형태에 대해서 도면에 나타내는 실시예를 기초로 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 화상 형성 장치로서의 일례를 나타내는 레이저 노광 장치의 개략 사시도이다. 또한, 도 2는 기판(공작물) 반송 장치와 레이저 노광 장치를 나타내는 개략 사시도이고, 도 3은 동일하게 개략 평면도이다. 그리고, 도 4A 및 도 4B는 고정 지그의 개략 사시도와 개략 단면도이고, 도 5 는 스테이지와 기판 재료와 고정 지그의 개략 사시도, 도 6은 동일하게 개략 측단면도이다. 또한, 도 1에 있어서 화살표 M을 폭방향, 화살표 S를 반송방향으로 하고, 화살표 S와 반대인 방향을 주사 방향으로 한다.

[레이저 노광 장치의 구성]

우선 최초에, 레이저 노광 장치(100)에 대해서 설명한다. 도 1에서 나타내는 바와 같이, 이 레이저 노광 장치(100)는 6개의 다리부(104)에 지지된 직사각형 두꺼운 판형상의 설치대(102)를 구비하고 있다. 설치대(102)의 상면에는 길이방향(반송방향)을 따라 2개의 가이드 레일(106)이 배치되어 있고, 이들 2개의 가이드 레일(106) 상에는 가이드부(108)를 통해서 직사각형 평판 형상의 스테이지(110)가 설치되어 있다.

스테이지(110)는 길이방향이 가이드 레일(106)의 연장방향(반송방향)을 향하도록 배치되고, 가이드 레일(106) 및 가이드부(108)에 의해 설치대(102) 상을 임의의 이동 기구에 의해 왕복 이동할 수 있도록 지지되어 있다. 즉, 예컨대 모터(114) 및 볼 나사(112) 등의 이동 기구에 의해 가이드 레일(106)을 따라 소정의 속도로 왕복 이동하도록 구성되어 있다.

스테이지(110)의 상면에는 노광 대상물이 되는 직사각형 평판 형상의 기판 재료(200)가 도 8A로 나타내는 위치 결정 부재(26)에 의해 소정의 위치에 위치 결정된 상태에서 적재된다. 또한, 이 스테이지(110)의 상면에는, 도 5에서 나타내는 바와 같이, 복수의 구멍부(110A)가 형성되어 있다.

그리고, 도 6에서 나타내는 바와 같이, 스테이지(110)의 내부가 부압 공급 원(도시 생략)에 의해 부압으로 됨으로써 구멍부(110A)로부터 에어가 흡인되고, 그 흡인력에 의해 기판 재료(200)가 스테이지(110)의 상면에 흡착ㆍ유지되도록 되어 있다. 또한, 스테이지(110) 상에는 구멍부(110A)의 외방측에 직사각형 프레임 형상으로 홈부(110B)가 형성되어 있고, 이 홈부(110B) 내에 형성된 복수의 작은 구멍으로부터도 에어가 흡인되도록 되어 있다.

또한, 기판 재료(200)의 두께가 예컨대 1㎜ 미만이고, 에어의 흡인력에 의해 물결치듯이 스테이지(110) 상에 흡착되어 그 둘레 가장자리부가 떠올라버릴 경우에는, 도 5 내지 도 7에서 나타내는 바와 같이, 상면(비접촉면)이 흑색으로 된 고정 지그(10)(후술)를 스테이지(110) 상에 세팅하여 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부에 있어서의 떠오름을 방지하고, 기판 재료(200)가 스테이지(110)의 상면에 확실하게 고정되도록 보조한다. 또한, 이 때, 고정 지그(10)는 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)에 의해 스테이지(110) 상에 흡착ㆍ유지된다.

또한, 기판 재료(200)에는 그 피노광면 상의 묘화 영역에 있어서의 노광 위치의 기준을 나타내는 얼라인먼트 마크(도시 생략)가 복수개 형성되어 있다. 이 얼라인먼트 마크는 예컨대 원형의 관통 구멍으로 구성되고, 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부를 제외한 네 코너 근방에 각각 1개씩 합계 4개가 배치된다.

설치대(102)의 중앙부에는 스테이지(110)의 이동 경로를 걸치도록 대략 「コ」자 형상의 게이트(116)가 설치되어 있다. 게이트(116)는 양단부가 각각 설치대(102)에 고정되어 있고, 게이트(116)를 사이에 두고 한쪽측에는 기판 재료(200)를 노광하는 노광 헤드(노광부)(120)가 설치되고, 다른쪽측에는 기판 재료(200)에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하는 복수(예컨대 4대)의 CCD 카메라(측정부)(118)가 설치되어 있다.

따라서, 기판 재료(200)가 스테이지(110)의 이동에 따라 CCD 카메라(118)의 하방을 통과할 때에 그 CCD 카메라(118)에 의한 얼라인먼트 마크의 측정이 행해진다. 즉, 각 CCD 카메라(118)는 기판 재료(200)의 얼라인먼트 마크가 소정의 촬영 위치에 도달한 타이밍에서 스트로보 광원을 발광시키고, 기판 재료(200)에 조사한 스트로보 광의 기판 재료(200) 상면에서의 반사광을 렌즈를 통해서 카메라 본체에 입력시킴으로써 그 얼라인먼트 마크를 촬영한다.

또한, 스테이지(110)를 이동시키기 위한 이동 기구(모터(114) 및 볼 나사(112)), CCD 카메라(118), 노광 헤드(120) 등은 이들을 제어하는 컨트롤러(130)에 접속되어 있다. 이 컨트롤러(130)에 의해 스테이지(110)는 소정의 속도로 이동하도록 제어되고, CCD 카메라(118)는 소정의 타이밍에서 기판 재료(200)의 얼라인먼트 마크를 촬영하도록 제어되며, 노광 헤드(120)는 소정의 타이밍에서 기판 재료(200)를 노광하도록 제어된다.

노광 헤드(120)는 m행 n열(예컨대 2행 4열)의 대략 매트릭스상으로 배열되어 있다. 그리고, 도 10B에서 나타내는 바와 같이, 노광 헤드(120)에 의한 노광 영역(122)은 예컨대 반송방향(주사 방향)을 단변으로 하는 직사각형상으로 구성되어 있다. 따라서, 기판 재료(200)에는 그 반송방향으로의 이동 동작에 따라 노광 헤드(120)마다 띠형상의 노광 완료 영역(202)이 주사 방향으로 형성된다(도 10A 참조).

또한, 띠형상의 노광 완료 영역(202)이 반송방향(주사 방향)과 직교하는 폭방향으로 간극 없이 늘어서도록 라인상으로 배열된 각 행의 노광 헤드(120) 각각은 배열 방향으로 소정 간격(노광 영역(122)의 긴 변의 자연수배) 어긋나게 해서 배치되어 있다. 이 때문에, 예컨대 제 1 행의 노광 영역(122) 사이에서 노광할 수 없는 부분은 제 2 행의 노광 영역(122)에 의해 노광할 수 있다.

각 노광 헤드(120)는 각각 입사된 레이저 빔을 화상 데이터에 따라 각 화소마다 변조하는 공간 광변조 소자로서의 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)(도시 생략)를 구비하고 있다. 이 DMD는 데이터 처리부와 미러 구동 제어부를 구비한 상기 컨트롤러(130)에 접속되어 있다.

컨트롤러(130)의 데이터 처리부에서는 입력된 화상 데이터에 기초하여 각 노광 헤드(120)마다 DMD의 제어해야 할 영역 내의 각 마이크로 미러를 구동 제어하는 제어 신호를 생성한다. 또한, 미러 구동 제어부에서는 데이터 처리부에서 생성한 제어 신호에 기초하여 각 노광 헤드(120)마다 DMD에 있어서의 각 마이크로 미러의 반사면의 각도를 제어한다.

각 노광 헤드(120)에 있어서의 DMD의 광입사측에는 멀티 빔을 레이저광으로서 출사하는 조명 장치(126)로부터 인출된 번들 형상의 광섬유(124)가 접속되어 있다. 조명 장치(126)는 그 내부에 복수의 반도체 레이저 칩으로부터 출사된 레이저광을 합파해서 광섬유에 입력하는 합파 모듈이 복수개 설치되어 있다. 각 합파 모듈로부터 연장되는 광섬유는 합파한 레이저광을 전파하는 합파 광섬유이고, 복수의 광섬유가 1개로 묶여져 번들 형상의 광섬유(124)로서 형성되어 있다.

[레이저 노광 장치의 작용]

다음에, 이상과 같은 구성의 레이저 노광 장치(100)의 작용에 대해서 설명한다. 또한, 레이저 노광 장치(100)에 의해 화상 노광을 행하는 기판 재료(공작물)(200)로서는 프린트 배선 기판이나 액정 표시 소자 등의 패턴을 형성(화상 노광)하는 재료로서의 기판이나, 유리 플레이트 등의 표면에 감광성 에폭시 수지 등의 포토레지스트를 도포, 또는 드라이 필름의 경우에는 라미네이트한 것 등을 들 수 있다.

우선, 도 2, 도 3에서 나타내는 기판 반송 장치(30)(후술)에 의해 기판 재료(200)가 스테이지(110)의 상면에 위치 결정되어 적재되면, 그 기판 재료(200)는 구멍부(110A)로부터의 에어의 흡인에 의해 스테이지(110)의 상면에 흡착ㆍ유지된다.

이 때, 기판 재료(200)가 예컨대 1㎜ 미만의 얇은 기판이며, 에어의 흡인력에 의해 그 둘레 가장자리부가 떠올라버릴 경우에는, 후술하는 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 세팅하여 그 고정 지그(10)에 의해 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부를 누른다. 이 때, 고정 지그(10)는 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터의 에어의 흡인력에 의해 스테이지(110) 상에 흡착ㆍ유지된다.

이렇게 해서, 기판 재료(200)(및 고정 지그(10))를 스테이지(110)의 상면에 흡착ㆍ유지(고정)하면, 스테이지(110)가 반송방향으로 이동하기 시작하고, 기판 재료(200)가 CCD 카메라(118)에 의한 얼라인먼트 검출 공정 및 노광 헤드(120)에 의한 노광 공정으로 반송된다. 즉, 오퍼레이터가 컨트롤러(130)의 지시 입력 수단으 로부터 노광 개시의 입력 조작을 행함으로써 레이저 노광 장치(100)의 노광 동작이 개시된다.

우선, 컨트롤러(130)에 의해 이동 기구(모터(114) 및 볼 나사(112))가 제어되고, 기판 재료(200)(및 고정 지그(10))를 상면에 흡착ㆍ유지한 스테이지(110)가 가이드 레일(106)을 따라 반송방향으로 일정 속도로 이동을 개시한다. 이 스테이지(110)의 이동 개시에 동기하여, 또는 기판 재료(200)의 선단이 각 CCD 카메라(118)의 바로 아래에 도달하는 조금 전의 타이밍에서 각 CCD 카메라(118)는 컨트롤러(130)에 의해 제어되어 작동을 개시한다.

즉, 예컨대 기판 재료(200)의 이동 방향 하류측(전단측)의 코너부 근방에 형성된 2개의 얼라인먼트 마크가 각 CCD 카메라(118)에 있어서의 렌즈의 광축 상(CCD 카메라(118)의 바로 아래)에 도달하면, 각 CCD 카메라(118)는 소정의 타이밍에서 스트로보 광원을 발광하여 각 얼라인먼트 마크를 촬영한다. 그리고, 촬영된 화상 데이터(기준 위치 데이터)는 컨트롤러(130)의 데이터 처리부에 출력된다.

데이터 처리부는 입력된 각 얼라인먼트 마크의 화상 데이터(기준 위치 데이터)로부터 판명하는 화상 내에 있어서의 얼라인먼트 마크의 위치 및 얼라인먼트 마크간의 피치 등과, 그 얼라인먼트 마크를 촬영했을 때의 스테이지(110)의 위치 및 CCD 카메라(118)의 위치로부터 연산 처리에 의해 스테이지(110) 상에 있어서의 기판 재료(200)의 위치 어긋남, 이동 방향에 대한 경사, 치수 정밀도 오차 등을 파악하여 기판 재료(200)의 피노광면에 대한 적정한 노광 위치를 산출한다.

여기서, 노광 패턴에 따른 화상 데이터는 컨트롤러(130) 내의 메모리에 일단 기억되어 있다. 따라서, 노광 헤드(120)에 의한 화상 노광시에 그 메모리에 기억되어 있는 노광 패턴의 화상 데이터에 기초하여 생성하는 제어 신호를 상기한 적정한 노광 위치에 맞추어 넣어 화상 노광하는 보정 제어(얼라인먼트)를 실행한다. 또한, 이 화상 데이터는 화상을 구성하는 각 화소의 농도를 2진수(도트의 기록의 유무)로 나타낸 데이터이다.

이렇게 해서, 각 CCD 카메라(118)에 의한 얼라인먼트 마크의 측정(촬영)이 완료되면, 스테이지(110)는 이동 기구(모터(114) 및 볼 나사(112))의 구동에 의해 가이드 레일(106)을 따라 노광 위치로 이동한다. 그리고, 기판 재료(200)는 스테이지(110)의 이동에 따라 노광 헤드(120)의 하방을 반송방향 하류측으로 이동시키고, 피노광면의 묘화 영역이 노광 개시 위치에 도달하면, 각 노광 헤드(120)는 레이저 빔을 조사해서 기판 재료(200)의 피노광면(묘화 영역)에 대한 화상 노광을 개시한다.

즉, 컨트롤러(130)의 메모리에 기억된 화상 데이터가 복수 라인분씩 순차적으로 판독되고, 데이터 처리부에서 판독된 화상 데이터에 기초하여 각 노광 헤드(120)마다 제어 신호가 생성된다. 이 제어 신호에는 보정 제어(얼라인먼트)에 의해 얼라인먼트 측정한 기판 재료(200)에 대한 노광 위치 어긋남 보정이 가해지고 있다. 그리고, 미러 구동 제어부는 생성 및 보정된 제어 신호에 기초하여 각 노광 헤드(120)마다 DMD의 마이크로 미러 각각을 온/오프 제어한다.

조명 장치(126)의 광섬유(124)로부터 출사된 레이저광이 DMD에 조사되면, DMD의 마이크로 미러가 온 상태일 때에 반사된 레이저광이 렌즈계에 의해 기판 재 료(200)의 피노광면 상에 결상된다. 즉, 조명 장치(126)로부터 출사된 레이저광이 화소마다 온/오프되어 기판 재료(200)가 DMD의 사용 화소수와 대략 동수의 화소 단위로 노광된다. 또한, 이 때, 고정 지그(10)가 설치되어 있어도 그 상면은 흑색으로 되어 있으므로 조사된 레이저광의 반사가 방지된다.

그리고, 기판 재료(200)가 스테이지(110)와 함께 일정 속도로 이동됨으로써 기판 재료(200)가 노광 헤드(120)에 의해 스테이지(110)의 이동 방향(반송방향)과 반대인 방향, 즉 주사 방향으로 노광되고, 각 노광 헤드(120)마다 띠형상의 노광 완료 영역(202)이 형성된다(도 10A 참조). 노광 헤드(120)에 의한 기판 재료(200)로의 화상 노광이 완료되면, 스테이지(110)는 이동 기구(모터(114) 및 볼 나사(112))에 의해 반송방향과 반대인 방향(주사 방향)으로 이동하고, 기판 재료(200)가 적재된 초기 위치로 복귀한다.

스테이지(110)가 초기 위치로 복귀 이동되면, 에어의 흡인에 의한 흡착(및 고정 지그(10)에 의한 고정 상태)이 해제되고, 도 2, 도 3에서 나타내는 기판 반송 장치(30)(후술)에 의해 스테이지(110)의 상면으로부터 기판 재료(200)가 제거된다. 그리고, 스테이지(110)의 상면으로부터 제거된 기판 재료(200)는 도시하지 않은 기기 밖의 반송 컨베이어에 반송되고, 다음 공정으로 반송된다.

[고정 지그의 구성]

다음에, 이상과 같은 레이저 노광 장치(100) 등의 화상 형성 장치에 있어서 사용되는 고정 지그(10)에 대해서 상세하게 설명한다. 이 고정 지그(10)는, 도 4A에서 나타내는 바와 같이, 중앙에 개구부(12)가 형성된 액자형상으로 형성되고, 기 판 재료(200)의 둘레 가장자리부를 제외한 묘화 영역이 그 개구부(12)로부터 노출 가능하도록 되어 있다.

고정 지그(10)의 개구부(12)를 제외한 부위는 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부(목적으로 하는 묘화 영역 외)를 누르는 누름부(14)로 되어 있고, 이 누름부(14)는 재질이 다른 부재가 복수개 적층되어 구성되어 있다. 즉, 도 4B에서 나타내는 바와 같이, 이 누름부(14)는 기판 재료(200)와의 비접촉면측(상면측)으로부터 순서대로 강성부재(16), 탄성부재(18), 이박리부재(박리부재)(20)가 점착되어 구성되어 있다.

강성부재(16)의 일례로서는 알루미늄 등의 금속을 들 수 있다. 또한, 탄성부재(18)의 일례로서는 경도가 비교적 낮은 고무 등을 들 수 있다. 또한, 이박리부재(20)의 일례로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 플라스틱을 들 수 있다. 또한, 이 이박리부재(20)는 강성부재(16) 및 탄성부재(18)에 비해서 두께가 매우 얇으므로, 도 4B 이외에서는 도시를 생략하고 있다.

또한, 도 8A에서 나타낸 바와 같이, 위치 결정 부재(26)는 스테이지(110)의 중심을 향하는 측이 좌우 대칭의 계단형상으로 노치되어 있고, 각각 기판 재료(200)의 사이즈 변동에 대응할 수 있도록 되어 있다. 즉, 이 노치부(28)는 가장 안쪽측의 노치부(28A)로 가장 작은 기판 재료(200)를 위치 결정할 수 있도록 되어 있고, 그보다 외방측의 노치부(28B,28C)로 그보다 순서대로 큰 기판 재료(200)를 각각 위치 결정할 수 있도록 되어 있다.

또한, 고정 지그(10)의 외형 사이즈는 스테이지(110)에 형성된 홈부(작은 구 멍)(110B)로 흡착할 수 있는 사이즈로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 스테이지(110) 상에 적재되는 최대 기판 재료(200)의 외형 사이즈와 동일하게 되어 있다. 따라서, 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 위치 결정하여 적재할 때에는 위치 결정 부재(26)를 스테이지(110)의 반송방향 단부측의 소정 위치로 이동시키고, 노치부(28C)에 고정 지그(10)의 반송방향측의 단변을 맞추어 위치 결정하면 되고, 이것에 의해서, 그 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 용이하게 위치 결정해서 적재(세팅)할 수 있다.

또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 고정 지그(10)는 기판 재료(200)의 사이즈 변동에 대응하여 개구부(12)의 크기가 다른 것이 사용된다. 즉, 개구부(12)의 크기가 다른 고정 지그(10)가 복수개 준비되어 기판 재료(200)의 사이즈 변동에 대응할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 고정 지그(10)를 사용해서 노광 처리를 할 경우에는 스테이지(110) 상에 적재가능한 최대 사이즈의 기판 재료(200)보다 작은 사이즈의 기판 재료(200)만이 대상으로 된다.

또한, 상기한 바와 같이, 누름부(14)(강성부재(16))의 상면(비접촉면)은 흑색으로 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 하면, 개구부(12)로부터 노출되어 있는 기판 재료(200)의 피노광면(묘화 영역)에 대해서 노광 헤드(120)로부터 조사되는 레이저광의 반사를 방지할 수 있다. 또한, 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부에 접촉하지 않는 상면측(비접촉면측)이 강성부재(16)로 되어 있으면 고정 지그(10)의 핸들링성(취급성)이 양호하게 된다. 즉, 스테이지(110) 상에 고정 지그(10)를 위치 결정해서 적재(세팅)하는 작업을 용이하게 할 수 있다.

어쨌든, 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 위치 결정해서 적재하면, 또는 위치 결정하여 적재하면서, 도 6에서 나타내는 바와 같이, 스테이지(110)의 내부가 부압으로 되어 다수의 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)가 스테이지(110) 상에 흡착ㆍ유지된다.

그리고, 이것에 의해, 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부를 누르는 누름부(14)의 탄성부재(18)가 도 6, 도 7에서 나타내는 바와 같이 휨 변형되어 그 둘레 가장자리부를 바람직하게 밀폐한다(밀폐도가 향상된다). 따라서, 기판 재료(200)가 예컨대 1㎜ 미만의 얇은 기판이고, 에어의 흡인력에 의해 그 둘레 가장자리부가 떠올라버리는 경우에도 그 둘레 가장자리부(묘화 영역 외)를 고정 지그(10)로 보다 확실하게 누르는(고정하는) 것이 가능하다. 따라서, 기판 재료(200)에 정확하게 화상을 형성할 수 있다.

또한, 고정 지그(10)를 위치 결정한 후, 위치 결정 부재(26)는 스테이지(110) 상으로부터 제거된다. 또한, 이와 같이 기판 재료(200)를 위치 결정하는 위치 결정 부재(26)에 의해 고정 지그(10)를 위치 결정해서 적재할 수 있으므로, 별도의 고정 지그(10)를 위치 결정하기 위한 위치 결정 부재가 필요로 되지 않는다. 따라서, 비용적으로도 바람직한 것으로 되어 있다(비용의 증가가 방지되어 있다).

또한, 기판 재료(200)에 대한 화상 형성후, 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상으로부터 떼어낼 때에는 이박리부재(20)에 의해 기판 재료(200)로부터 용이하게 박리할 수 있다. 따라서, 기판 재료(200)가 고정 지그(10)에 달라 붙어서 함께 제거되어 버리는 문제도 발생하지 않는다.

[기판 반송 장치의 구성]

다음에, 이상과 같은 고정 지그(10)를 구비한 레이저 노광 장치(100)에 기판 재료(200)를 반입하고, 또한 레이저 노광 장치(100)로부터 노광 완료된 기판 재료(200)를 반출하는 기판 반송 장치(30)에 대해서 설명한다.

도 2, 도 3에서 나타내는 바와 같이, 레이저 노광 장치(100)의 스테이지(110)가 이동하는 반송방향과 직교하는 좌우 양측에서, 또한 스테이지(110)의 이동 방향(반송방향) 시단측(로드ㆍ언로드 위치)에는 각각 로드(반입부)(32)와 언로더(반출부)(34)가 그 스테이지(110)에 인접해서 배치되어 있다. 이제, 도 2, 도 3에 있어서 기판 재료(200)가 우측(화살표 R로 나타냄)부터 반입되고, 좌측(화살표 L로 나타냄)으로부터 반출되는 것으로 가정하면, 우측이 로더(32)가 되고, 좌측이 언로더(34)가 된다.

로더(32)에는 1쌍의 롤러(36)에 감겨진 무단벨트(38)가 배치되어 있고, 기기 밖으로부터 반송되어 온 기판 재료(200)를 그 무단벨트(38) 상에 받아내도록 되어 있다. 또한, 무단벨트(38) 상에 반입된 기판 재료(200)는 그 무단벨트(38) 상에서 도시하지 않은 위치 결정 수단에 의해 위치 결정되는 구성이다.

또한, 언로더(34)에도 1쌍의 롤러(37)에 감겨진 무단벨트(39)가 배치되어 있고, 그 무단벨트(39) 상에 적재된 노광 완료된 기판 재료(200)를 언로더(34)로부터 기기 밖의 반송 컨베이어(도시 생략)에 반송하도록 되어 있다. 또한, 로더(32) 및 언로더(34)는 도시의 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 무단벨트(38,39) 대신에 복수의 롤러를 병설해서 구성해도 된다.

로더(32), 스테이지(110), 언로더(34)의 상방에는 스테이지(110)의 이동 방향(반송방향)과 직교하는 방향(폭방향)으로 1쌍의 가이드 레일(46)이 프레임(44)을 통해서 가설되어 있고, 그 가이드 레일(46)에 제 1 주행체(40)와 제 2 주행체(42)가 각각 이동할 수 있도록 지지되어 있다.

또한, 가이드 레일(46)의 이웃에는 볼 나사(48)가 그 가이드 레일(46)과 평행하게 가설되어 있다. 즉, 볼 나사(48)의 일단에는 그 볼 나사(48)를 정역방향으로 회전 구동하는 구동 모터(47)가 부착되어 있고, 그 구동 모터(47)가 프레임(44)에 지지되어 있다. 그리고, 볼 나사(48)의 타단이 베어링 등의 베어링(도시 생략)을 구비한 지지 스테이(49)에 지지되어 있다.

또한, 제 1 주행체(40)의 반송방향측에는 나사 구멍(도시 생략)을 가진 가이드 부재(41)가 연장되어 있고, 이 가이드 부재(41)의 나사 구멍(도시 생략)에 볼 나사(48)가 나사 결합되어 있다. 따라서, 제 1 주행체(40)는 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 정역방향으로 회전됨으로써 가이드 부재(41)를 통해서 가이드 레일(46)을 따라 폭방향으로 왕복 이동 가능하게 되는 구성이다.

또한, 볼 나사(48)는 스테이지(110) 위까지 연장되어 있으면 충분하다. 즉, 제 2 주행체(42)는 후술하는 연결수단(60)에 의해 제 1 주행체(40)와 연결됨으로써 일체로 이동되기 때문에, 제 1 주행체(40)를 이동시키는 거리만큼 볼 나사(48)가 연신되어 있으면 충분하다. 또한, 제 1 주행체(40) 및 제 2 주행체(42)를 이동시키 는 수단은 이와 같은 구성에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다.

제 1 주행체(40)에는 제 1 흡착 유닛(50)이 승강가능하게 부착되어 있고, 제 2 주행체(42)에는 제 2 흡착 유닛(52)이 승강가능하게 부착되어 있다. 각 흡착 유닛(50,52)은 각각의 부착판(51,53)에 복수의 흡착 장치(54,56)가 동일 높이로 되도록 늘어뜨려 설치되어서 구성되어 있고, 각 흡착 장치(54,56)의 상부에는 에어 흡인용 튜브(55,57)(도 11 참조)가 접속되어 있다.

각 흡착 장치(54,56)의 선단(하단)에 설치된 합성수지제의 흡반(84,86)(도 9 참조)은 측면으로 바라봐서 동일 높이로 되어 있고, 저면으로 바라봐서 그 중앙에는 튜브(55,57)와 연통하는 개구(도시 생략)가 형성되어 있다. 따라서, 튜브(55,57)를 통해서 흡반(84,86)의 선단으로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)의 흡착이 가능하게 되는 구성이다.

또한, 부착판(51,53)은 도시하지 않은 LM 가이드와 구동 모터로 이루어지는 승강 기구(58,59)에 의해 승강 이동가능하게 되어 있다. 따라서, 기판 재료(200)의 두께의 변화에도 유연하게 대응가능하다. 또한, 이 승강 기구(58,59)는 독립해서 구동할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 도 2, 도 3, 도 11, 도 12에서 나타내는 바와 같이, 제 1 주행체(40)와 제 2 주행체(42)는 연결수단(60)에 의해 착탈가능하게 연결되도록 되어 있다. 즉, 제 1 주행체(40)의 상면에는 피연결 부재(62)가 제 2 주행체(42)측으로 돌출하도록 설치되고, 제 2 주행체(42)의 상면에는 연결 부재(64)가 제 1 주행체(40)측으로 돌출하도록 설치되어 있다.

연결 부재(64)의 선단에는 상방으로 회전 가능하게 피벗되는 회전부(66)가 설치되고, 연결 부재(64)의 하면에는 회전부(66)의 하방으로의 회전을 저지하는 지지 플레이트(도시 생략)가 제 2 주행체(42)로부터 연장되어 있다. 회전부(66)의 상면에는 정면으로 바라봐서 대략 「コ」자 형상을 이루는 손잡이(70)가 돌출되어 있고, 회전부(66)의 선단에는 평면으로 바라봐서 대략 T자 형상을 이루는 맞물림부(72)가 연장되어 있다. 이 맞물림부(72)가 피연결 부재(62)의 선단에 형성된 평면으로 바라봐서 대략 T자 형상을 이루는 홈부(74)(도 12 참조)에 끼워맞춰지도록 되어 있다.

또한, 피연결 부재(62)의 하면에는 홈부(74) 내에 끼워넣은 맞물림부(72)가 하방으로 탈락되는 것을 방지하는 지지 플레이트(도시 생략)가 제 1 주행체(40)로부터 연장되어 있다. 그리고, 이 지지 플레이트에는 도시하지 않은 센서가 설치되어 있고, 맞물림부(72)가 홈부(74)에 끼워맞춰진 것, 및 맞물림부(72)가 홈부(74)로부터 벗어난 것을 검출할 수 있도록 되어 있다.

또한, 피연결 부재(62)의 상면에는 대략 원기둥 형상의 조작부(68)에 고정되어 수평방향으로 회전 가능하게 이루어진 대략 타원형 판형상의 스토퍼(76)가 설치되어 있다. 이 스토퍼(76)는 조작부(68)를 회전시킴으로써 타단이 홈부(74)에 끼워 맞춰진 맞물림부(72)의 상면으로 돌출하도록 구성되어 있고, 부주의하게 맞물림부(72)가 상방으로 회전해서 홈부(74)로부터 벗어나는 것을 방지하도록 되어 있다. 또한, 이 스토퍼(76)에 대해서도 도시하지 않은 센서가 배치되어 있고, 스토퍼(76)의 회전 위치가 판별되도록 되어 있다.

[흡착 장치의 구성]

다음에, 제 1 흡착 유닛(50) 및 제 2 흡착 유닛(52)에 설치되어 있는 흡착 장치(54,56)에 대해서 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 흡착 장치(54)에 대해서 설명하지만, 흡착 장치(56)에 대해서도 마찬가지이다. 도 8B에서 나타내는 바와 같이, 흡착 장치(54)는 부착판(51)에 복수개 부착되어 있다.

구체적으로는, 흡착 장치(54)는 고정 지그(10)를 흡착할 수 있도록 부착판(51)의 가장자리 단부측에 8개, 대향하는 변에 있어서는 등간격이 되도록 부착되고, 또한, 고정 지그(10)의 개구부(12)를 통해서(고정 지그(10)의 개구부(12)로부터 노출되어 있는) 기판 재료(200)를 흡착할 수 있도록 부착판(51)의 중심부측에 4개, 대략 등간격이 되도록 부착되어 있다.

또한, 이하에 있어서, 이들 흡착 장치(54)를 구별해서 설명할 때에는 부착판(51)의 가장자리 단부측에 부착되어 있는 흡착 장치(54)를 「제 1 흡착 장치(54A)」로 하고, 부착판(51)의 중심부측에 부착되어 있는 흡착 장치(54)를 「제 2 흡착 장치(54B)」로 한다. 따라서, 부착판(53)의 가장자리 단부측에 부착되어 있는 흡착 장치(56)는 「제 1 흡착 장치(56A)」가 되고, 부착판(53)의 중심부측에 부착되어 있는 흡착 장치(56)는 「제 2 흡착 장치(56B)」가 된다.

도 9에서 나타내는 바와 같이, 흡착 장치(54)는 에어 흡인용 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있는 파이프(80)를 갖고, 그 파이프(80)의 하단 근방의 외주면에는 플랜지(82)가 일체적으로 돌출되어 설치되어 있다. 그리고, 그 플랜지(82)보다 하측의 파이프 하단에는 합성수지제의 흡반(84)이 부착되어 있고, 그 흡반(84)의 중앙에는 파이프(80)의 관통 구멍과 연통하는 개구(도시 생략)가 형성되어 있다.

파이프(80)의 상단에는 튜브(55)를 접속하기 위한 연결 부재(88)가 설치되어 있고, 연결 부재(88)의 내부에는 파이프(80)의 관통 구멍과 연통하는 도통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 또한, 튜브(55)의 단부에는 내부에 도통 구멍이 형성된 접속부재(78)가 부착되어 있고, 이 접속부재(78)가 연결 부재(88)와 연통 접속되도록 되어 있다. 이것에 의해, 흡반(84)에 형성된 개구로부터의 에어의 흡인이 가능하게 되는 구성이다.

또한, 파이프(80)에는 스토퍼 부재(90)가 삽입되어 있다(스토퍼 부재(90)에 파이프(80)가 삽입통과되어 있다). 이 스토퍼 부재(90)는 파이프(80)의 외경과 대략 같은 내경을 갖는 통부(92)와, 통부(92)의 상단에 일체적으로 형성되고, 통부(92)의 외경보다 큰 지름으로 된 원판형상의 회전 조작부(93)와, 통부(92)의 하단에 고착되고, 부착판(51)의 설치 구멍(도시 생략)에 삽입통과되어 걸리는 직사각형 판형상의 걸림 플레이트(96)로 구성되어 있다.

또한, 이 스토퍼 부재(90)의 통부(92)에는 누름부재(94)가 삽입되어 있다(누름부재(94)에 통부(92)가 삽입통과되어 있다). 이 누름부재(94)는 부착판(51)의 설치 구멍에 삽입통과 불가능하게 되는 크기의 원판형상으로 형성되어 있고, 그 중심에 형성된 관통 구멍(도시 생략)의 직경(내경)은 통부(92)의 외경과 대략 동일하게 되어 있다.

그리고 또한, 회전 조작부(93)와 누름부재(94) 사이의 통부(92)에는 누름부재(94)를 항상 걸림 플레이트(96)측으로 바이어싱(biasing)하는 제 1 코일스프 링(95)이 삽입되어 있고, 걸림 플레이트(96)와 플랜지(82) 사이의 파이프(80)에는 스토퍼 부재(90)(걸림 플레이트(96))를 항상 연결 부재(88)측(상방)으로 바이어싱하는 제 2 코일스프링(98)이 삽입되어 있다.

이상과 같은 구성의 흡착 장치(54)에 의하면, 제 2 코일스프링(98)에 의해 흡반(84)의 높이방향의 이동을 허용할 수 있다. 즉, 이 흡착 장치(54)는 높이방향의 완충 기구를 구비하고 있다. 따라서, 가장자리 단부측에 배치된 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)이 고정 지그(10)를 흡착하고 있어도, 중심부측에 배치된 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)에 의해 기판 재료(200)를 흡착할 때에는 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)이 제 2 코일스프링(98)의 바이어싱 포오스(biasing force)에 저항해서 상방으로 이동하고(고정 지그(10)의 두께분의 높이 위치의 차를 흡수하고), 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)에 의한 기판 재료(200)의 흡착을 허용하는 구성이다.

[고정 지그, 기판 반송 장치 및 흡착 장치의 작용]

다음에, 이상과 같은 구성의 고정 지그(10), 기판 반송 장치(30) 및 흡착 장치(54,56)의 일련의 작용에 대해서 설명한다. 우선, 최초에, 제 1 주행체(40)와 제 2 주행체(42)의 연결을 해제한다. 즉, 피연결 부재(62)측에 있어서 조작부(68)를 돌려서 스토퍼(76)를 맞물림부(72)의 상면으로부터 퇴피시키고, 연결 부재(64)측의 손잡이(70)를 파지해서 회전부(66)를 상방으로 회전시켜 맞물림부(72)를 홈부(74) 내로부터 떼어낸다. 이 상태는 센서의 검출 결과가 컨트롤러(130)의 표시부(128)에 표시됨으로써 확인할 수 있다.

이렇게 해서, 연결 부재(64)와 피연결 부재(62)의 연결이 해제되면, 제 1 흡착 유닛(50)(제 1 주행체(40))을 로더(32)측으로, 제 2 흡착 유닛(52)(제 2 주행체(42))을 언로더(34)측으로 이동시킨다. 즉, 제 1 흡착 유닛(50)(제 1 주행체(40))은 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)를 회전시킴으로써 이동시키고, 제 2 흡착 유닛(52)(제 2 주행체(42))은 수동에 의해 이동시킨다.

제 2 주행체(42)는 제 1 주행체(40)와의 연결이 해제되면, 가이드 레일(46)을 따라 자유롭게 이동할 수 있기 때문에, 사람의 손으로 간단하게 이동시킬 수 있다. 이 상태를 도 11, 도 12에서 나타낸다. 또한, 제 1 흡착 유닛(50)(제 1 주행체(40))이 이미 로더(32)의 상방에 위치하고 있을 경우에는 제 2 흡착 유닛(52)(제 2 주행체(42))만을 이동시키는 것은 말할 필요도 없다.

이렇게 해서, 제 1 흡착 유닛(50) 및 제 2 흡착 유닛(52)을 이동시키면, 수동에 의해 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 위치 결정해서 적재한다. 즉, 도 8A에서 나타내는 바와 같이, 기판 재료(200)용 위치 결정 부재(26)에 형성된 노치부(28)(최대 사이즈용 노치부(28C))를 이용해서 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 위치 결정해서 적재한다. 이 때, 스테이지(110)의 상방에는 제 1 흡착 유닛(50) 및 제 2 흡착 유닛(52)이 존재하고 있지 않고, 고정 지그(10)의 상면측(비접촉면측)은 강성부재(16)로 되어 있으므로, 고정 지그(10)를 세팅하는 작업이 사람의 손으로 용이하게 할 수 있다.

스테이지(110) 상에 고정 지그(10)를 세팅하면, 제 1 주행체(40)와 제 2 주행체(42)를 연결한다. 즉, 손잡이(70)를 파지해서 회전부(66)를 하방을 향해 회전 시켜 맞물림부(72)를 홈부(74) 내에 끼워넣는다. 그리고, 조작부(68)를 돌려서 스토퍼(76)를 맞물림부(72)의 상면에 개재시킨다. 또한, 연결수단(60)이 확실하게 연결되었는지의 여부도 각 센서의 검출 결과가 컨트롤러(130)의 표시부(128)에 표시됨으로써 파악할 수 있으므로, 연결 불량이 생긴 상태에서의 오조작을 회피할 수 있다.

이렇게 해서, 제 1 주행체(40)와 제 2 주행체가 연결되면, 컨트롤러(130)에 의해 제 1 주행체(40)의 이동 및 각 흡착 유닛(50,52)의 흡착 동작을 제어한다. 여기서, 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 적재 또는 스테이지(110) 상으로부터 제거할 경우, 제 1 흡착 유닛(50)에 의해 흡착ㆍ반송할 경우와, 제 2 흡착 유닛(52)에 의해 흡착ㆍ반송할 경우의 2가지가 고려된다. 그래서, 우선 최초에, 제 2 흡착 유닛(52)에 의해 고정 지그(10)를 흡착ㆍ반송할 경우에 대해서 도 13A~도 16B를 기초로 설명한다.

로더(32)의 무단벨트(38) 상에 최초의 기판 재료(200)가 반입되고, 도시하지 않은 위치 결정 수단에 의해 위치 결정되면, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 그 부착판(51)에 설치되어 있는 중심부측의 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200)를 흡착한다. 그리고, 그것과 동시에, 제 2 흡착 유닛(52)의 부착판(53)이 승강 기구(59)에 의해 하강되고, 그 부착판(53)에 설치되어 있는 가장자리 단부측의 제 1 흡착 장치(56A)의 흡반(86)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 고정 지그(10)의 상면을 흡착한다.

제 2 흡착 장치(54B)가 기판 재료(200)를 흡착ㆍ유지하면, 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 상승되고, 또한, 제 1 흡착 장치(56A)가 고정 지그(10)를 흡착ㆍ유지하면, 부착판(53)이 승강 기구(59)에 의해 상승된다. 이 상태를 도 13A에서 나타낸다. 그리고, 그 후, 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전됨으로써 제 1 주행체(40)가 가이드 레일(46)을 따라 스테이지(110)측(언로더(34)측)으로 이동된다. 이 때, 제 2 주행체(42)는 제 1 주행체(40)와 연결수단(60)에 의해 연결되어 있으므로, 제 2 주행체(42)도 제 1 주행체(40)와 일체로 되어 언로더(34)측으로 이동된다.

제 1 흡착 유닛(50)이 스테이지(110)의 상방으로 이동해서 정지되면(볼 나사(48)의 회전이 정지되면), 그 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 스테이지(110) 상에 기판 재료(200)를 적재한다. 그리고, 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)에 있어서 에어의 흡인을 정지하고, 기판 재료(200)에 대한 흡착을 해제한다. 이 상태를 도 13B에서 나타낸다.

이렇게 해서, 스테이지(110) 상에 기판 재료(200)가 적재되면, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)은 소정의 높이까지 승강 기구(58)에 의해 상승되고, 그 후, 제 1 주행체(40)가 로더(32)측으로(초기 위치로) 복귀 이동된다. 이 때, 제 2 흡착 유닛(52)은 고정 지그(10)를 흡착한 채, 가이드 레일(46)을 따라 스테이지(110)의 상방으로 이동된다.

제 2 흡착 유닛(52)이 스테이지(110)의 상방으로 이동해서 정지되면(볼 나사(48)의 회전이 정지되면), 그 부착판(53)이 승강 기구(59)에 의해 하강되고, 스 테이지(110) 상에 적재되어 있는 기판 재료(200)의 상방으로부터 고정 지그(10)를 적재한다. 그리고, 제 1 흡착 장치(56A)의 흡반(86)에 있어서 에어의 흡인을 정지하고, 고정 지그(10)에 대한 흡착을 해제한다. 이 상태를 도 14A에서 나타낸다.

또한, 이 때, 스테이지(110) 상에 형성된 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)가 스테이지(110) 상에 흡착ㆍ유지된다. 그리고, 이것에 의해, 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부가 고정 지그(10)의 누름부(14)에 의해 밀폐된다(도 6, 도 7 참조). 또한, 고정 지그(10)를 해방한 부착판(51)은 승강 기구(58)에 의해 소정의 높이까지 상승한다.

또한, 스테이지(110) 상에 적재된 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부를 고정 지그(10)에 의해 밀폐하면, 그 스테이지(110)는 반송방향으로 이동하고, CCD 카메라(118)에 의한 얼라인먼트 처리 및 노광 헤드(120)에 의한 노광 처리가 실행된다. 즉, 상기한 바와 같이, 기판 재료(200)의 얼라인먼트 마크가 CCD 카메라(118)에 의해 검출되고, 화상 정보에 기초하는 화상이 노광 헤드(120)에 의해 노광되고, 프린트 배선 기판의 배선 패턴 등의 잠상(화상)이 기판 재료(200)의 묘화 영역에 형성된다.

기판 재료(200)에 대한 노광 처리가 완료되면, 스테이지(110)는 기판 재료(200)가 적재된 초기 위치(로드ㆍ언로드 위치)로 복귀 이동한다. 또한, 이 때 이미, 로더(32)의 무단벨트(38) 상에는 다음 기판 재료(200)가 적재되어 있다. 이 상태를 도 14B에서 나타낸다. 스테이지(110)가 초기 위치(로드ㆍ언로드 위치)로 복귀 이동하면, 스테이지(110) 상의 고정 지그(10) 및 기판 재료(200)가 각각 제 2 흡착 유닛(52)의 제 1 흡착 장치(56A) 및 제 2 흡착 장치(56B)에 의해 흡착된다.

즉, 제 2 흡착 유닛(52)의 부착판(53)이 승강 기구(59)에 의해 하강되고, 그것에 설치되어 있는 가장자리 단부측의 제 1 흡착 장치(56A)의 흡반(86)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 스테이지(110) 상의 고정 지그(10)를 흡착하고, 계속해서 중심부측의 제 2 흡착 장치(56B)의 흡반(86)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 스테이지(110) 상의 노광 완료된 기판 재료(200)를 흡착한다.

이 때, 제 1 흡착 장치(56A)의 흡반(86)은 제 2 코일스프링(98)에 의해 높이방향으로 이동하므로, 개구부(12)로부터 노출되어 있는 기판 재료(200)를 제 2 흡착 장치(56B)에 의해 확실하게 흡착할 수 있다. 이렇게 해서, 제 1 흡착 장치(56A)에 의해 고정 지그(10)를 흡착하고, 제 2 흡착 장치(56B)에 의해 기판 재료(200)를 흡착하면, 부착판(53)은 승강 기구(59)에 의해 소정 높이까지 상승된다.

또한, 승강 기구(59)의 상승에 따라 스테이지(110)의 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터 상방을 향해 에어를 내뿜어 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상으로부터 제거하기 쉬운 구성으로 해도 된다. 또한, 이것과 동시에, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 그것에 설치되어 있는 중심부측의 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 로더(32) 상의 새로운 미노광의 기판 재료(200)를 흡착해서 소정 높이로 상승되어 있다. 이 상태를 도 15A로 나타낸다.

제 2 흡착 유닛(52)이 노광 완료된 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)를 흡착 ㆍ유지하고, 제 1 흡착 유닛(50)이 새로운 미노광의 기판 재료(200)를 흡착ㆍ유지하면, 제 1 주행체(40)가 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전함으로써 스테이지(110)측(언로더(34)측)으로 이동된다. 이 때, 제 2 주행체(42)는 제 1 주행체(40)와 연결수단(60)에 의해 연결되어 있으므로, 제 2 주행체(42)도 제 1 주행체(40)와 일체로 되어 언로더(34)측으로 이동된다.

제 1 주행체(40)가 스테이지(110)의 상방으로 이동해서 정지되면(볼 나사(48)의 회전이 정지되면), 상기한 바와 같이, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 기판 재료(200)를 스테이지(110) 상에 적재한다. 그리고, 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)에 있어서 에어의 흡인을 정지하여 기판 재료(200)에 대한 흡착을 해제하고, 다시 소정 높이로 상승한다.

한편, 제 2 주행체(42), 즉 제 2 흡착 유닛(52)이 언로더(34)의 상방으로 이동하면, 승강 기구(59)에 의해 부착판(53)이 하강되고, 기판 재료(200)를 무단벨트(39) 상에 적재한다. 즉, 중심부측의 제 2 흡착 장치(56B)의 흡반(86)에 있어서만 에어의 흡인을 정지하여 기판 재료(200)에 대한 흡착을 해제한다.

그리고, 기판 재료(200)를 해방한 제 2 흡착 유닛(52)의 부착판(53)은 고정 지그(10)를 흡착ㆍ유지한 채 소정 높이로 상승한다. 이 상태를 도 15B에서 나타낸다. 또한, 언로더(34)의 무단벨트(39) 상에 적재된 기판 재료(200)는 도시하지 않은 기기 밖의 반송 컨베이어에 반송되고, 다음 공정으로 반송된다.

한편, 고정 지그(10)를 흡착ㆍ유지한 상태의 제 2 흡착 유닛(52)은 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전함으로써 다시 스테이지(110)의 상방으로 이동된 다. 이 상태를 도 16A에서 나타낸다. 그 후, 그 부착판(53)이 승강 기구(59)에 의해 하강되고, 스테이지(110) 상에 적재되어 있는 기판 재료(200)의 상방으로부터 고정 지그(10)를 적재한다. 그리고, 제 1 흡착 장치(56A)의 흡반(86)에 있어서 에어의 흡인을 정지하여 고정 지그(10)에 대한 흡착을 해제한다. 이 상태를 도 16B으로 나타낸다.

또한, 이 때, 스테이지(110) 상에 형성된 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)가 스테이지(110) 상에 흡착ㆍ유지된다. 이것에 의해, 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부가 고정 지그(10)의 누름부(14)에 의해 밀폐된다(도 6, 도 7 참조). 이렇게 해서, 고정 지그(10)가 스테이지(110) 상에 세팅되면, 스테이지(110)가 반송방향으로 이동함으로써 상기와 마찬가지로 얼라인먼트 처리 및 노광 처리가 실행되고, 이후, 상기와 같은 작업을 반복함으로써 기판 재료(200)가 순차적으로 처리된다.

다음에, 제 1 흡착 유닛(50)에 의해 고정 지그(10)를 흡착ㆍ반송하는 경우에 대해서 도 17A~도 20B를 기초로 설명한다. 우선, 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전함으로써 제 1 주행체(40)가 스테이지(110)측(언로더(34)측)으로 이동되고, 제 1 흡착 유닛(50)이 스테이지(110)의 상방으로 이동된다.

그리고, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 그 부착판(51)에 설치되어 있는 가장자리 단부측의 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 고정 지그(10)를 흡착하고, 다시 소정 높이까지 상승한다. 이 상태를 도 17A에서 나타낸다.

그 후, 제 1 주행체(40)가 로더(32)측으로 이동하고, 고정 지그(10)를 로더(32)의 상방에 배치하지만, 이 때 이미, 로더(32)의 무단벨트(38) 상에는 최초의 기판 재료(200)가 반입되고, 도시하지 않은 위치 결정 수단에 의해 위치 결정되어 있다. 따라서, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 그 부착판(51)에 설치되어 있는 중심부측의 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200)를 흡착한다. 이 상태를 도 17B에서 나타낸다.

또한, 이 때, 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)은 제 2 코일스프링(98)에 의해 높이방향으로 이동하므로, 개구부(12)로부터 노출되어 있는 기판 재료(200)를 제 2 흡착 장치(54B)에 의해 확실하게 흡착할 수 있다. 이렇게 해서, 제 1 흡착 유닛(50)에 의해 고정 지그(10) 및 기판 재료(200)를 흡착ㆍ유지하면, 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 소정 높이까지 상승된다.

그리고, 그 후, 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전함으로써 제 1 주행체(40)가 가이드 레일(46)을 따라 스테이지(110)측(언로더(34)측)으로 이동된다. 이 때, 제 2 주행체(42)는 제 1 주행체(40)와 연결수단(60)에 의해 연결되어 있으므로, 제 2 주행체(42)도 제 1 주행체(40)와 일체로 되어 언로더(34)측으로 이동된다. 이 상태를 도 18A에서 나타낸다.

제 1 흡착 유닛(50)이 스테이지(110)의 상방으로 이동해서 정지되면(볼 나사(48)의 회전이 정지되면), 그 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 스테이지(110) 상에 기판 재료(200)를 적재함과 아울러, 고정 지그(10)를 적재한다. 이 상태를 도 18B에서 나타낸다. 그리고, 제 2 흡착 장치(54B) 및 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)에 있어서 에어의 흡인을 정지하여 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)에 대한 흡착을 해제한다.

또한, 이 때, 스테이지(110) 상에 형성된 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터 에어가 흡인됨으로써 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)가 스테이지(110) 상에 흡착ㆍ유지된다. 그리고, 이것에 의해, 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부가 고정 지그(10)의 누름부(14)에 의해 밀폐된다(도 6, 도 7 참조). 또한, 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)를 해방한 부착판(51)은 소정의 높이까지 승강 기구(58)에 의해 상승된다.

스테이지(110) 상에 적재된 기판 재료(200)의 둘레 가장자리부가 고정 지그(10)에 의해 밀폐되면, 그 스테이지(110)는 반송방향으로 이동하고, CCD 카메라(118)에 의한 얼라인먼트 처리 및 노광 헤드(120)에 의한 노광 처리가 실행된다. 즉, 상기한 바와 같이, 기판 재료(200)의 얼라인먼트 마크가 CCD 카메라(118)에 의해 검출되고, 화상 정보에 기초한 화상이 노광 헤드(120)에 의해 노광되고, 프린트 배선 기판의 배선 패턴 등의 잠상(화상)이 기판 재료(200)의 묘화 영역에 형성된다.

기판 재료(200)에 대한 노광 처리가 완료되면, 스테이지(110)는 기판 재료(200)가 적재된 초기 위치(로드ㆍ언로드 위치)로 복귀 이동한다. 그러면, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 스테이지(110) 상의 고정 지그(10)만을 그 가장자리 단부측의 제 1 흡착 장치(54A)에 의해 흡착하 고, 다시 소정의 높이까지 상승한다.

또한, 승강 기구(58)의 상승에 따라 스테이지(110)의 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터 상방을 향해 에어를 내뿜어 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상으로부터 제거하기 쉬운 구성으로 해도 된다. 또한, 이 때 이미, 로더(32)의 무단벨트(38) 상에는 다음의 새로운 미노광의 기판 재료(200)가 적재되어 있다. 이 상태를 도 19A에서 나타낸다.

이렇게 해서, 고정 지그(10)만을 제 1 흡착 유닛(50)이 흡착ㆍ유지하면, 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전함으로써 제 1 주행체(40)가 로더(32)측으로 이동된다. 그리고, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 그것에 설치되어 있는 중심부측의 제 2 흡착 장치(54B)의 흡반(84)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 로더(32) 상의 새로운 미노광의 기판 재료(200)를 흡착한다.

또한, 이 때에도, 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)은 제 2 코일스프링(98)에 의해 높이방향으로 이동하므로, 개구부(12)로부터 노출되어 있는 기판 재료(200)를 제 2 흡착 장치(54B)에 의해 확실하게 흡착할 수 있다.

또한, 이것과 동시에, 제 2 흡착 유닛(52)의 부착판(53)이 승강 기구(59)에 의해 하강되고, 그것에 설치되어 있는 중심부측의 제 2 흡착 장치(56B)의 흡반(86)이 선단 개구로부터 에어가 흡인됨으로써 스테이지(110) 상의 노광 완료된 기판 재료(200)를 흡착한다. 이 상태를 도 19B에서 나타낸다. 그 후, 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51) 및 제 2 흡착 유닛(52)의 부착판(53)은 각각 승강 기구(58,59)에 의 해 소정의 높이까지 상승된다.

제 2 흡착 유닛(52)이 노광 완료된 기판 재료(200)를 흡착ㆍ유지하고, 이미 고정 지그(10)를 흡착ㆍ유지하고 있는 제 1 흡착 유닛(50)이 새로운 미노광의 기판 재료(200)를 흡착ㆍ유지하면, 제 1 주행체(40)가 구동 모터(47)에 의해 볼 나사(48)가 회전함으로써 스테이지(110)측(언로더(34)측)으로 이동된다. 이 때, 제 2 주행체(42)는 제 1 주행체(40)와 연결수단(60)에 의해 연결되어 있으므로, 제 2 주행체(42)도 제 1 주행체(40)와 일체로 되어 언로더(34)측으로 이동된다. 이 상태를 도 20A에서 나타낸다.

제 1 주행체(40)가 스테이지(110)의 상방으로 이동해서 정지되면(볼 나사(48)의 회전이 정지되면), 제 1 흡착 유닛(50)의 부착판(51)이 승강 기구(58)에 의해 하강되고, 기판 재료(200)를 스테이지(110) 상에 적재함과 아울러, 고정 지그(10)를 스테이지(110) 상에 적재한다. 그리고, 제 2 흡착 장치(54B) 및 제 1 흡착 장치(54A)의 흡반(84)에 있어서 에어의 흡인을 정지해서 기판 재료(200)에 대한 흡착을 해제한다.

한편, 제 2 흡착 유닛(52)이 언로더(34)의 상방으로 이동하면, 승강 기구(59)에 의해 부착판(53)이 하강되고, 기판 재료(200)를 무단벨트(39) 상에 적재한다. 그리고, 중심부측의 제 2 흡착 장치(56B)의 흡반(86)에 있어서 에어의 흡인을 정지해서 기판 재료(200)에 대한 흡착을 해제하고, 그 후, 부착판(53)이 소정 높이까지 상승한다. 이 상태를 도 20B에서 나타낸다. 또한, 언로더(34)의 무단벨트(39) 상에 적재된 기판 재료(200)는 도시하지 않은 기기 밖의 반송 컨베이어에 반송되고, 다음 공정으로 반송된다.

한편, 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)가 세팅된 스테이지(110)는 반송방향으로 이동하고, 상기와 마찬가지로 얼라인먼트 처리 및 노광 처리가 실행된다. 이후, 이와 같은 동작을 반복해서 행함으로써 기판 재료(200)가 순차적으로 처리된다.

또한, 제 1 흡착 유닛(50)으로 고정 지그(10)를 흡착ㆍ반송하는 경우에도, 제 2 흡착 유닛(52)으로 고정 지그(10)를 흡착ㆍ반송하는 경우에도, 모든 기판 재료(200)의 처리가 종료된 후에는 상기와 마찬가지로 제 1 주행체(40)와 제 2 주행체(42)의 연결을 해제해서 스테이지(110) 상으로부터 사람의 손에 의해 고정 지그(10)를 인출하면 된다.

[고정 지그의 변형예]

다음에, 고정 지그(10)의 변형예에 대해서 설명한다. 도 21에서 나타내는 바와 같이, 이 고정 지그(10)의 각 가장자리 단부에는 스테이지(110) 상에서 가장 외측에 형성되어 있는 구멍부(110A)가 대략 1열분만큼 노출되는 노치부(22)(검출부)가 형성되어 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 고정 지그(10)의 위치가 허용 범위 이상 어긋나 버린 경우에는 가장 외측의 구멍부(110A) 및 홈부(작은 구멍)(110B)로부터의 에어의 흡인력(부압력)이 변화되어 기판 재료(200)에 대한 흡착 불량이 발생되므로, 그것에 의해서, 고정 지그(10)의 위치 어긋남을 용이하게 인식(검출)할 수 있다.

또한, 고정 지그(10)에 있어서 각 흡착 유닛(50,52)의 가장자리 단부(코너 부)측의 제 1 흡착 장치(54A,56A)가 흡착하는 부위에 흡반(84,86)보다 약간 큰 지름의 원형의 홈부(24)(검출부)를 형성해도 된다. 이와 같은 홈부(24)를 형성하면, 고정 지그(10)에 대한 흡반(84,86)의 흡착 위치가 어긋난 경우에는 그 홈부(24)에 의해 흡반(84,86)의 흡착력(에어의 흡인력)이 불충분하게 되어 기판 재료(200)에 대한 흡착 불량이 발생되므로, 그것에 의해서, 고정 지그(10)에 대한 흡반(84,86)의 위치 어긋남을 용이하게 인식(검출)할 수 있다. 따라서, 고정 지그(10)가 어긋난 채 반송됨으로써 일어나는 문제를 방지할 수 있다.

그 외, 컨트롤러(130)에는 고정 지그(10)를 사용하는 경우와 사용하지 않는 경우로 절체하는 절체 수단으로서의 모드 절체 스위치(132)가 구비되어 있다. 따라서, 이 레이저 노광 장치(100)는 두께가 다른 기판 재료(200)에 대하여 유연하게 대응할 수 있다. 즉, 이 레이저 노광 장치(100)는 고정 지그(10)를 사용하지 않는 기판 재료(200)의 경우에는 그 처리 택트(tact)를 변화시키는 일 없이(가장 짧은 택트 타임에서) 노광 처리를 실행할 수 있다.

또한, 이 레이저 노광 장치(100)에서는 미노광의 기판 재료(200)를 자동적으로 흡착해서 로더(32)로부터 스테이지(110) 상으로 반송하는 제 1 흡착 유닛(50)과, 노광 완료된 기판 재료(200)를 자동적으로 흡착해서 스테이지(110) 상으로부터 언로더(34)로 반송하는 제 2 흡착 유닛(52)을 일체적으로 이동할 수 있게 하고 있으므로, 양쪽의 작업을 동시에 행할 수 있다. 따라서, 스테이지(110)에 대한 기판 재료(200) 및 고정 지그(10)의 반입ㆍ반출의 택트 타임을 최단으로 할 수 있다.

또한, 제 1 흡착 유닛(50)을 지지하는 제 1 주행체(40)와, 제 2 흡착 유 닛(52)을 지지하는 제 2 주행체(42)의 연결을 필요에 따라서 해제하고, 양자를 각각 이동 가능하게 했으므로, 스테이지(110) 상으로의 사람의 손에 의한 고정 지그(10)의 반입ㆍ반출시에 제 1 흡착 유닛(50) 및 제 2 흡착 유닛(52)을 방해로 되지 않는 위치로 이동시킬 수 있다. 따라서, 그 고정 지그(10)의 반입ㆍ반출 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 연결수단(60)의 구성은 도시의 것에 한정되는 것은 아니고, 임의의 구성을 채용할 수 있다.

또한, 제 1 주행체(40)는 기판 재료(200)를 스테이지(110) 상에 적재하는 제 1 흡착 유닛(50)을 지지하고, 제 2 주행체(42)는 기판 재료(200)를 스테이지(110) 상으로부터 제거하는 제 2 흡착 유닛(52)을 지지하므로, 제 1 주행체(40)에만 볼 나사(48)나 구동 모터(47) 등으로 구성된 구동 수단이 작용하고 있다.

즉, 로더(32)로부터 스테이지(110) 상으로 기판 재료(200)를 적재하는 작업에는 위치 정밀도가 필요하지만, 스테이지(110)로부터 언로더(34)로 기판 재료(200)를 적재하는 작업에는 그다지 높은 위치 정밀도가 필요로 되지 않는 경우가 있다. 바꾸어 말하면, 제 2 주행체(42)는 연결 부재(64)(회전부(66))와 피연결 부재(62) 사이에 다소의 덜컹거림이 있더라도 스테이지(110)로부터 언로더(34)까지 이동 가능하게 되어 있으면 된다.

따라서, 제 1 주행체(40)에만 볼 나사(48)가 나사 결합되는 가이드 부재(41)가 설치되어 있고, 이것에 의해서 제 1 흡착 유닛(50)을 정밀도 좋게 이동시킬 수 있다. 즉, 기판 재료(200)를 일정한 오차 범위 내에서 그 면 중심이 스테이지(110)의 면 중심과 일치하도록 적재할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성에 의해 볼 나 사(48)의 배치 거리가 짧게 되는 이점도 있다.

이상, 어쨌든, 본 발명에 의하면, 스테이지(110) 상에 에어의 흡인력에 의해 흡착했을 때에 둘레 가장자리부가 떠올라버리는 두께가 얇은(예컨대 1㎜ 미만인) 기판 재료(200)이여도 고정 지그(10)에 의해 그 둘레 가장자리부를 확실하게 누를 수 있다(고정할 수 있다). 따라서, CCD 카메라(118)에 의한 얼라인먼트 처리를 바람직하게 실행할 수 있고, 노광 헤드(120)에 의한 노광 처리도 바람직하게 실행할 수 있다. 즉, 이와 같은 기판 재료(200)에 대해서 정확하게 화상을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 그 고정 지그(10)를 제 1 흡착 유닛(50) 또는 제 2 흡착 유닛(52)에 의해 효율 좋게 스테이지(110) 상에 적재(공급)할 수 있음과 아울러, 스테이지(110) 상으로부터 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기판 반송 장치(30) 및 레이저 노광 장치(100)는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 설계 변경 가능한 것이다.

본 발명은 공작물을 고정 지그에 의해 스테이지 상에 고정해서 화상 형성을 행하는 레이저 노광 장치 등의 화상 형성 장치에 적용할 수 있고, 본 발명에 의해 화상 형성 장치로의 공작물 및 고정 지그의 반송, 공급을 효율 좋게 행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (12)

1. 반입부에 적재된 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 스테이지로 반송하는 제 1 흡착 유닛;

   상기 스테이지 상의 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 반출부로 반송하는 제 2 흡착 유닛; 및

   상기 스테이지 상에 세팅되며 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐함과 아울러 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부가 형성된 고정 지그를 구비하고:

   상기 제 1 흡착 유닛 및 상기 제 2 흡착 유닛은 상기 고정 지그를 흡착하기 위해 그 가장자리 단부측에 배치되는 제 1 흡착 장치와, 상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 공작물을 흡착하기 위해 그 중심부측에 배치되는 제 2 흡착 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 지그에는 상기 제 1 흡착 장치에 의한 흡착시에 흡착 위치가 어긋난 것을 검출하기 위한 검출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 검출부가 고정 지그에 형성되는 노치부를 포함하고, 그 노치부는 고정 지그가 스테이지 상에 적재될 때에 스테이지 상의 최외측에 형성 되는 흡인 구멍을 노출시키는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 검출부가 고정 지그에 형성되는 원형의 홈부를 포함하고, 그 홈부는 상기 제 1 흡착 장치의 흡착 부위에 대응하는 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 지그가 강성부재층, 탄성부재층, 박리부재층으로 이루어지는 적층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 적어도 상기 제 1 흡착 장치가 완충 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 장치.
7. 반입부에 적재된 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 스테이지로 반송하는 제 1 흡착 유닛과, 상기 스테이지 상의 공작물을 흡착하는 복수의 흡착 장치를 구비하고, 공작물을 반출부로 반송하는 제 2 흡착 유닛과, 상기 스테이지 상에 세팅되며 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐함과 아울러 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부가 형성된 고정 지그를 구비하고, 상기 제 1 흡착 유닛 및 상기 제 2 흡착 유닛은 상기 고정 지그를 흡착하기 위해 그 가장자리 단부측에 배치되는 제 1 흡착 장치와, 상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 공작물을 흡착하기 위해 그 중심부측에 배치되는 제 2 흡착 장 치를 포함한 공작물 반송 장치;

   상기 스테이지를 소정의 반송 경로를 따라 이동시키는 이동 기구;

   상기 이동 기구에 의해 이동시키는 스테이지 상의 공작물의 얼라인먼트 마크를 검출하는 측정부; 및

   상기 스테이지 상의 공작물의 상기 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 상기 측정부의 검출 결과에 의해 얼라인먼트 처리된 화상 정보에 기초하여 변조된 광 빔에 의해 노광하여 상기 영역에 화상을 형성하는 노광부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 고정 지그를 흡착하는 모드와 흡착하지 않는 모드로 절체하는 절체부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
9. 반입부에 적재된 공작물을 복수의 흡착 장치를 구비하는 제 1 흡착 유닛으로 흡착해서 스테이지로 반송하는 공정;

   상기 스테이지 상의 공작물을 복수의 흡착 장치를 구비하는 제 2 흡착 유닛으로 흡착해서 반출부로 반송하는 공정; 및

   상기 공작물의 둘레 가장자리부를 제외한 영역을 노출시키는 개구부가 형성된 고정 지그를 상기 스테이지 상에 세팅하여 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐하는 공정을 포함하는 공작물 반송 방법으로서:

   상기 제 1 흡착 유닛 또는 상기 제 2 흡착 유닛의 가장자리 단부측에 배치되 는 제 1 흡착 장치로 상기 고정 지그를 흡착하고, 상기 제 1 흡착 유닛 또는 상기 제 2 흡착 유닛의 중심부측에 배치되는 제 2 흡착 장치로 상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 공작물을 흡착함으로써 상기 공작물 및 상기 고정 지그를 상기 스테이지에 적재 또는 상기 스테이지로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치에 의해 스테이지 상의 고정 지그를 흡착함과 아울러, 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치에 의해 반입부 상의 공작물을 흡착하고, 그 후, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반출부측으로 이동하여 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 공작물을 스테이지 상에 적재하고, 이어서, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반입부측으로 이동하여 상기 제 2 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 고정 지그를 스테이지 상에 적재하고, 상기 고정 지그에 의해 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치에 의해 스테이지 상의 고정 지그를 흡착한 후, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반입부측으로 이동하여 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치에 의해 반입부 상의 공작물을 흡착하고, 그 후, 제 1 흡착 유닛 및 제 2 흡착 유닛이 반출부측으로 이동하여 상기 제 1 흡착 유닛의 제 2 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 공작물을 스테이지 상에 적재함과 아울러, 상기 제 1 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치가 흡착을 해제함으로써 상기 고정 지그를 스테이지 상에 적재하고, 상기 고정 지그에 의해 상기 공작물의 둘레 가장자리부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 방법.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 고정 지그는 공작물의 위치 결정 부재에 의해 상기 스테이지 상에 위치 결정되어 적재되고, 그 후, 상기 제 1 흡착 유닛 또는 상기 제 2 흡착 유닛의 제 1 흡착 장치에 의해 흡착되는 것을 특징으로 하는 공작물 반송 방법.

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