KR20080046082A - 패턴 묘화 장치 및 어퍼쳐 부재 교환 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 광학 헤드에 탑재되는 어퍼쳐의 교환 작업을 자동화하여, 어퍼쳐를 효율적으로 교환함과 함께, 어퍼쳐의 오염도 방지할 수 있는 패턴 묘화 장치를 제공한다.

본 패턴 묘화 장치(1)는, 주로 어퍼쳐 교환부(40)와 어퍼쳐 유닛(36)을 제어부(50)로부터의 지령에 의거하여 동작시킴으로써, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에 탑재된 어퍼쳐 AP의 교환 처리를 행한다. 구체적으로는, 복수의 광학 헤드(32a∼32g)를 따라 핸드부(41)를 이동시키고, -Y측으로 전진시킨 어퍼쳐 유닛에 대해 핸드부(41)를 접근 및 이격시킴으로써, 어퍼쳐 AP의 주고받음을 행한다. 이 때문에, 어퍼쳐 AP를 자동적 또한 효율적으로 교환할 수 있고, 어퍼쳐 AP의 오염도 방지할 수 있다.

Description

패턴 묘화 장치 및 어퍼쳐 부재 교환 방법{PATTERN DRAWING DEVICE AND APERTURE MEMBER REPLACING METHOD}

본 발명은, 컬러 필터용 유리 기판, 평판 디스플레이용 유리 기판, 반도체 기판, 프린트 기판 등의 기판의 표면에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치 및 패턴 묘화 장치에 탑재되는 어퍼쳐 부재의 교환 방법에 관한 것이다.

종래로부터, 감광 재료가 도포된 기판의 표면에 광을 조사함으로써, 기판의 표면에 소정의 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치가 알려져 있다. 패턴 묘화 장치는, 기판을 올려놓는 스테이지와, 스테이지를 이동시키기 위한 이동 기구와, 스테이지 상의 기판의 표면에 광을 조사하는 복수의 광학 헤드를 구비하고 있다. 패턴 묘화 장치는, 스테이지와 함께 기판을 수평 방향으로 이동시키면서, 복수의 광학 헤드로부터 광을 조사함으로써, 기판의 표면에 소정의 패턴을 묘화한다.

이러한 패턴 묘화 장치의 각 광학 헤드의 내부에는, 소정의 차광부가 형성된 유리판인 어퍼쳐가 탑재되어 있다. 광원에서 출사된 광은, 각 광학 헤드 내에 있어서 어퍼쳐를 통과함으로써, 소정 패턴의 광속이 되어 기판의 표면에 조사된다. 패턴 묘화 장치는, 이와 같이 복수의 광학 헤드에 각각 어퍼쳐를 탑재하는 구성으 로 되어 있다. 이 때문에, 각 어퍼쳐의 사이즈를 작게 할 수 있고, 어퍼쳐가 휘어지는 문제가 적어짐과 함께 어퍼쳐의 취급도 용이해진다.

이러한 패턴 묘화 장치의 구성은, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

[특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006-145745호 공보]

이러한 패턴 묘화 장치에 있어서, 각 광학 헤드에 탑재되는 어퍼쳐는, 묘화해야 할 패턴에 따라 교환된다. 그러나, 어퍼쳐의 교환 작업을 오퍼레이터가 수동으로 행하도록 하면, 사용이 끝난 어퍼쳐를 광학 헤드에서 분리하여, 새로운 어퍼쳐를 광학 헤드에 장착하는 작업을, 모든 광학 헤드에 대해 행하지 않으면 안되므로, 오퍼레이터의 작업 부담이 증대된다. 또, 오퍼레이터가 어퍼쳐에 직접 접촉함으로써, 어퍼쳐에 파티클 등의 이물을 부착시킬 우려도 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 복수의 광학 헤드에 탑재되는 어퍼쳐의 교환 작업을 자동화하여, 어퍼쳐를 효율적으로 교환함과 함께, 어퍼쳐의 오염도 방지할 수 있는 패턴 묘화 장치 및 어퍼쳐 부재 교환 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 따른 발명은, 소정 방향을 따라 배열된 복수의 광학 헤드로부터 기판을 향해 광을 조사함으로써, 기판의 표면에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 복수의 광학 헤드의 각각에 있어서, 소정의 패턴 형상으로 광을 투과시키기 위한 어퍼쳐 부재를 유지하는 어퍼쳐 유지 수단과, 상기 어퍼쳐 유지 수단에 유지되는 어퍼쳐 부재를 교환하는 어퍼쳐 교환 수단을 구비하고, 상기 어퍼쳐 교환 수단은, 상기 어퍼쳐 부재를 유지하면서 반송하는 핸드부와, 상기 핸드부를, 적어도 상기 복수의 광학 헤드가 배열된 범위 내에 걸쳐 상기 소정 방향과 평행한 방향으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 이동 수단에 의해 상기 핸드부를 상기 복수의 어퍼쳐 유지 수단의 각각에 대향하는 위치로 이동시킨 후, 상기 핸드부를 상기 어퍼쳐 유지 수단에 대해 접근 및 이격시킴으로써, 상기 어퍼쳐 유지 수단과 상기 핸드부 사이에서 어퍼쳐 부재의 주고받음을 행하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 어퍼쳐 유지 수단을, 상기 광학 헤드 내의 조사 위치와 상기 핸드부의 이동 경로 상의 위치 사이에서 진퇴 이동시키는 진퇴 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 따른 발명은, 청구항 2에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 핸드부는, 한 쌍의 유지편에 의해 어퍼쳐 부재의 단부를 붙잡음으로써 어퍼쳐 부재를 유지하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 따른 발명은, 청구항 3에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 어퍼쳐 유지 수단은, 상기 핸드부의 진입을 허용하기 위한 절결부를 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 따른 발명은, 청구항 4에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 이동 수단에 의한 상기 핸드부의 이동 경로 상에 배치되고, 어퍼쳐 부재를 수납하는 카세트부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 따른 발명은, 청구항 5에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 카세트부는, 복수의 어퍼쳐 부재를 상하 방향으로 다단으로 수납하는 것이고, 상기 카세트부를 승강 이동시키는 승강 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 따른 발명은, 청구항 6에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 카세트부는, 소정의 회동축의 주위에 복수의 수납부를 갖고, 상기 회동축을 중심으로 하여 상기 카세트부를 회동시키는 회동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 따른 발명은, 청구항 7에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 카세트부는, 어퍼쳐 부재의 양단부를 유지하기 위한 가이드부를 갖고, 상기 가이드부는, 어퍼쳐 부재의 양단부를 올려놓는 재치면(載置面)과, 상기 재치면의 외측으로 밀려 올라가는 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 따른 발명은, 청구항 8에 기재된 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 어퍼쳐 유지 수단은, 어퍼쳐 부재를 고정하는 상태와, 어퍼쳐 부재의 고정을 해제하는 상태를 전환하는 고정 해제 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 10에 따른 발명은, 소정의 패턴 형상으로 광을 투과시키기 위한 어퍼쳐 부재를 유지하는 어퍼쳐 유지부가 소정 방향을 따라 병렬 배치되고, 상기 어퍼쳐 부재를 통해 기판에 광을 조사함으로써, 기판의 표면에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에 있어서, 상기 복수의 어퍼쳐 유지부에 유지된 어퍼쳐 부재를 교환하는 어퍼쳐 부재 교환 방법으로서, 소정의 핸드부를 상기 복수의 어퍼쳐 유지부의 각각에 대향하는 위치로 이동시키는 제1 공정과, 상기 핸드부를 상기 어퍼쳐 유지부에 대해 접근 및 이격시킴으로써, 상기 어퍼쳐 유지부와 상기 핸드부 사이에서 어퍼쳐 부재의 주고받음을 행하는 제2 공정을 구비한다.

청구항 11에 따른 발명은, 청구항 10에 기재된 어퍼쳐 부재 교환 방법으로서, 상기 어퍼쳐 유지부를, 광의 조사 위치와 상기 핸드부의 이동 경로 상의 위치 사이에서 진퇴 이동시키는 제3 공정을 더 구비한다.

청구항 1∼9에 기재된 발명에 의하면, 패턴 묘화 장치는, 핸드부를 복수의 광학 헤드를 따라 이동시킨 후, 핸드부를 어퍼쳐 유지 수단에 대해 접근 및 이격시킴으로써, 어퍼쳐 유지 수단과 핸드부 사이에서 어퍼쳐 부재의 주고받음을 행한다. 이 때문에, 어퍼쳐 부재를 자동적 또한 효율적으로 교환할 수 있고, 어퍼쳐 부재의 오염도 방지할 수 있다.

특히, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 패턴 묘화 장치는, 어퍼쳐 유지 수단을, 광학 헤드 내의 조사 위치와 핸드부의 이동 경로 상 위치 사이에서 진퇴 이동시키는 진퇴 수단을 더 구비한다. 이 때문에, 핸드부의 이동 경로 상에서 어퍼쳐 부재의 주고받음 동작을 행할 수 있고, 또, 핸드부를 이동시킬 때에는 어퍼쳐 유지 수단을 후퇴시킬 수 있다.

특히, 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 핸드부는, 한 쌍의 유지편에 의해 어퍼쳐 부재의 단부를 붙잡음으로써 어퍼쳐 부재를 유지한다. 이 때문에, 어퍼쳐 유지부 내의 깊은 위치까지 핸드부를 삽입하지 않고, 어퍼쳐 부재의 주고받음 동작을 행할 수 있다.

특히, 청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 어퍼쳐 유지 수단은, 핸드부의 진입을 허용하기 위한 절결부를 갖는다. 이 때문에, 어퍼쳐 유지 수단과 핸드부의 간섭을 회피하면서, 어퍼쳐 부재의 주고받음 동작을 행할 수 있다.

특히, 청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 패턴 묘화 장치는, 이동 수단에 의한 핸드부의 이동 경로 상에 배치되고, 어퍼쳐 부재를 수납하는 카세트부를 더 구비한다. 이 때문에, 사용이 끝난 어퍼쳐 부재나 교환용의 어퍼쳐 부재를 1개소에 모아 수납할 수 있다.

특히, 청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 카세트부는, 복수의 어퍼쳐 부재를 상하 방향으로 다단으로 수납하는 것이고, 패턴 묘화 장치는, 카세트부를 승강 이동시키는 승강 수단을 더 구비한다. 이 때문에, 복수의 어퍼쳐 부재를 콤팩트하게 수납할 수 있고, 또, 어퍼쳐 부재의 취출 또는 수납을 행하는 단에 따라 카세트부의 높이를 조절할 수 있다.

특히, 청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 카세트부는, 소정의 회동축의 주위에 복수의 수납부를 갖고, 패턴 묘화 장치는, 회동축을 중심으로 하여 카세트부를 회동시키는 회동 수단을 더 구비한다. 이 때문에, 사용이 끝난 어퍼쳐와 교환용의 어퍼쳐를 복수의 수납부로 나누어 수납할 수 있고, 또, 각 수납부를 용이하게 전환할 수 있다.

특히, 청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 카세트부는, 어퍼쳐 부재의 양단부를 유지하기 위한 가이드부를 갖고, 가이드부는, 어퍼쳐 부재의 양단부를 올려놓는 재치면과, 재치면의 외측으로 밀려 올라가는 테이퍼면을 갖는다. 이 때문에, 어퍼쳐 부재의 위치가 수평 방향으로 다소 어긋나 있어도 재치면 상에 어퍼쳐 부재를 올려놓을 수 있고, 어퍼쳐 부재를 카세트부에 용이하게 수납할 수 있다.

특히, 청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 어퍼쳐 유지 수단은, 어퍼쳐 부재를 고정하는 상태와, 어퍼쳐 부재의 고정을 해제하는 상태를 전환하는 고정 해제 수단을 갖는다. 이 때문에, 묘화 처리시에는 어퍼쳐 부재를 확실하게 유지할 수 있고, 또, 어퍼쳐 부재의 교환시에는 어퍼쳐 부재를 용이하게 취출할 수 있다.

또, 청구항 10 및 청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 어퍼쳐 부재 교환 방법은, 소정의 핸드부를 복수의 어퍼쳐 유지부의 각각에 대향하는 위치로 이동시키는 제1 공정과, 핸드부를 어퍼쳐 유지부에 대해 접근 및 이격시킴으로써, 어퍼쳐 유지부와 핸드부 사이에서 어퍼쳐 부재의 주고받음을 행하는 제2 공정을 구비한다. 이 때문에, 어퍼쳐 부재를 자동적 또한 효율적으로 교환할 수 있고, 어퍼쳐 부재의 오염도 방지할 수 있다.

특히, 청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 어퍼쳐 부재 교환 방법은, 어퍼쳐 유지부를, 광의 조사 위치와 핸드부의 이동 경로 상 위치 사이에서 진퇴 이동시키는 제3 공정을 더 구비한다. 이 때문에, 핸드부의 이동 경로 상에서 어퍼쳐 부재의 주고받음 동작을 행할 수 있고, 또, 핸드부를 이동시킬 때에는 어퍼쳐 유지부를 후퇴시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 참조되는 각 도면에는, 각 부재의 위치 관계나 동작 방향을 명확화하기 위해, 공통의 XYZ 직교 좌표계가 첨부되어 있다.

<1. 패턴 묘화 장치의 전체 구성>

도 1은, 본 발명의 한 실시 형태에 따른 패턴 묘화 장치(1)의 측면도이다. 또, 도 2는, 패턴 묘화 장치(1)를 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 위치에서 본 상면도이다. 패턴 묘화 장치(1)는, 액정 표시 장치의 컬러 필터를 제조하는 공정에 있어서, 컬러 필터용 유리 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 한다)(9)의 상면에 소정의 패턴을 묘화하기 위한 장치이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 패턴 묘화 장치(1)는, 기판(9)을 유지하기 위한 스테이지(10)와, 스테이지(10)에 연결된 스테이지 구동부(20)와, 복수의 광학 헤드(32a∼32g)를 갖는 헤드부(30)와, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에 탑재되어 있는 어퍼쳐 AP를 교환하기 위한 어퍼쳐 교환부(40)와, 장치 각 부의 동작을 제어하기 위한 제어부(50)를 구비하고 있다.

스테이지(10)는, 평판형상의 외형을 갖고, 그 상면에 기판(9)을 수평 자세로 올려놓고 유지하기 위한 유지부이다. 스테이지(10)의 상면에는 복수의 흡인구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 이 때문에, 스테이지(10) 상에 기판(9)을 올려놓았을 때에는, 흡인구멍의 흡인압에 의해 기판(9)은 스테이지(10)의 상면에 고정 유지된다. 또한, 스테이지(10) 상에 유지된 기판(9)의 표면에는, 컬러 레지스트 등의 감광 재료의 층이 형성되어 있다.

스테이지 구동부(20)는, 스테이지(10)를 주주사 방향(Y축 방향), 부주사 방향(X축 방향), 및 회전 방향(Z축 둘레의 회전 방향)으로 이동시키기 위한 기구이다. 스테이지 구동부(20)는, 스테이지(10)를 회전시키는 회전 기구(21)와, 스테이지(10)를 회전 가능하게 지지하는 지지 플레이트(22)와, 지지 플레이트(22)를 부주사 방향으로 이동시키는 부주사 기구(23)와, 부주사 기구(23)를 통해 지지 플레이 트(22)를 지지하는 베이스 플레이트(24)와, 베이스 플레이트(24)를 주주사 방향으로 이동시키는 주주사 기구(25)를 갖고 있다.

회전 기구(21)는, 스테이지(10)의 -Y측의 단부에 장착된 이동자와, 지지 플레이트(22)의 상면에 부설된 고정자에 의해 구성된 리니어 모터(21a)를 갖고 있다. 또, 스테이지(10)의 중앙부 하면측과 지지 플레이트(22) 사이에는 회전축(21b)이 설치되어 있다. 이 때문에, 리니어 모터(21a)를 동작시키면, 고정자를 따라 이동자가 X축 방향으로 이동하고, 지지 플레이트(22) 상의 회전축(21b)을 중심으로 하여 스테이지(10)가 소정 각도 범위 내에서 회전한다.

부주사 기구(23)는, 지지 플레이트(22)의 하면에 장착된 이동자와 베이스 플레이트(24)의 상면에 부설된 고정자에 의해 구성된 리니어 모터(23a)를 갖고 있다. 또, 지지 플레이트(22)와 베이스 플레이트(24) 사이에는, 부주사 방향으로 신장되는 한 쌍의 가이드부(23b)가 설치되어 있다. 이 때문에, 리니어 모터(23a)를 동작시키면, 베이스 플레이트(24) 상의 가이드부(23b)를 따라 지지 플레이트(22)가 부주사 방향으로 이동한다.

주주사 기구(25)는, 베이스 플레이트(24)의 하면에 장착된 이동자와 본 장치(1)의 기대(基臺)(60) 상에 부설된 고정자에 의해 구성된 리니어 모터(25a)를 갖고 있다. 또, 베이스 플레이트(24)와 기대(60) 사이에는, 주주사 방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 가이드부(25b)가 설치되어 있다. 이 때문에, 리니어 모터(25a)를 동작시키면, 기대(60) 상의 가이드부(25b)를 따라 베이스 플레이트(24)가 주주사 방향으로 이동한다.

헤드부(30)는, 스테이지(10) 상에 유지된 기판(9)의 상면에 소정 패턴의 펄스광을 조사하기 위한 기구이다. 헤드부(30)는, 스테이지(10) 및 스테이지 구동부(20)에 걸치도록 하여 기대(60) 상에 가설된 프레임(31)과, 프레임(31)에 부주사 방향을 따라 등간격으로 장착된 7개의 광학 헤드(32a∼32g)를 갖고 있다. 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에는, 조명 광학계(33)를 통해 1개의 레이저 발진기(34)가 접속되어 있다. 또, 레이저 발진기(34)에는 레이저 구동부(35)가 접속되어 있다. 이 때문에, 레이저 구동부(35)를 동작시키면, 레이저 발진기(34)에서 펄스광이 발진되고, 발진된 펄스광은 조명 광학계(33)를 통해 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g) 내에 도입된다.

각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)의 내부에는, 펄스광을 부분적으로 차광하기 위한 어퍼쳐 유닛(36)과, 펄스광을 기판(9)의 상면에 결상시키기 위한 투영 광학계(37)가 설치되어 있다. 어퍼쳐 유닛(36)에는, 소정의 차광 패턴이 형성된 유리판인 어퍼쳐 AP가 세트되어 있다. 어퍼쳐 AP는, 예를 들면 100mm×150mm 정도의 작은 조각이다. 조명 광학계(33)를 통해 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g) 내에 도입된 펄스광은, 어퍼쳐 유닛(36)에 세트된 어퍼쳐 AP를 통과할 때에 부분적으로 차광되고, 소정 패턴의 광속으로서 투영 광학계(37)로 입사한다. 그리고, 투영 광학계(37)를 통과한 펄스광이 기판(9)의 상면에 조사됨으로써, 기판(9) 상의 감광 재료에 소정의 패턴이 묘화된다.

도 3은, 어퍼쳐 유닛(36)의 상세를 도시한 상면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 어퍼쳐 유닛(36)은, 어퍼쳐 AP를 올려놓기 위한 재치대(361)를 갖고 있다. 재치대(361)는, 평판형상의 부재에 의해 구성되어 있고, 그 상면에 어퍼쳐 AP가 놓여진다. 재치대(361)의 중앙부에는, 상하 방향으로 펄스광을 통과시키기 위한 창부(361a)가 형성되어 있다. 또, 재치대(361)의 -X측의 측부에는, 후술하는 핸드부(41)의 진입을 허용하기 위한 절결부(361b)가 형성되어 있다.

재치대(361)의 상부에는, 재치대(361) 상에 놓여진 어퍼쳐 AP의 측부에 접촉하는 접촉 핀(362, 363)이 설치되어 있다. -Y측에 배치된 한 쌍의 접촉 핀(362)은, 각각 스프링(362a)을 통해 재치대(361)에 장착되어 있다. 이 때문에, 재치대(361) 상에 놓여진 어퍼쳐 AP의 -Y측의 측면에는 한 쌍의 접촉 핀(362)이 접촉하고, 어퍼쳐 AP는 각 접촉 핀(362)으로부터 주주사 방향의 가압력을 받는다.

또, 재치대(361) 상의 +Y측에 배치된 한 쌍의 접촉 핀(363)은, 각각 모터 등에 의해 구성된 접촉 핀 구동부(363a)에 접속되어 있다. 이 때문에, 접촉 핀 구동부(363a)를 동작시키면, 한 쌍의 접촉 핀(363)이 각각 주주사 방향으로 진퇴 이동한다. 패턴 묘화 장치는, 한 쌍의 접촉 핀(363)에 의해 어퍼쳐 AP의 +Y측의 측면을 가압하여 어퍼쳐 AP를 고정하는 상태와, 한 쌍의 접촉 핀(363)을 어퍼쳐 AP로부터 이격시켜 어퍼쳐의 고정을 해제하는 상태를 전환할 수 있다. 이에 따라, 패턴 묘화 장치는, 묘화 처리시에는 어퍼쳐 AP를 확실하게 유지할 수 있고, 또, 어퍼쳐 AP의 교환시에는 어퍼쳐 AP를 용이하게 취출할 수 있다.

또, 어퍼쳐 유닛(36)은, 어퍼쳐 유닛(36)을 주주사 방향으로 진퇴 이동시키는 진퇴 기구(364)에 접속되어 있다. 도 4는, 진퇴 기구(364)의 개략 구성을 도시한 측면도이다. 진퇴 기구(364)는, 프레임(31)에서 -Y측으로 돌출된 캔틸레버 부(364a)를 따라 어퍼쳐 유닛(36)을 진퇴 이동시키는 기구이다. 구체적으로는, 진퇴 기구(364)는, 캔틸레버부(364a)의 하면에 주주사 방향을 따라 부설된 리니어 가이드와, 캔틸레버부(364a)와 어퍼쳐 유닛(36) 사이에 설치된 리니어 모터에 의해 구성되어 있다. 그리고, 리니어 모터를 동작시킴으로써, 리니어 가이드를 따라 어퍼쳐 유닛(36)이 주주사 방향으로 진퇴 이동하는 구성으로 되어 있다.

진퇴 기구(364)는, 복수의 광학 헤드(32a∼32g)의 각각에 설치되어 있고, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)의 어퍼쳐 유닛(36)을, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g) 내의 조사 위치와 후술하는 핸드부(41)의 이동 경로 상의 위치 사이에서 진퇴 이동시킨다. 이 때문에, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에 탑재된 어퍼쳐 AP를 교환할 때에는, 후술하는 핸드부(41)의 이동 경로 상에서 어퍼쳐 AP의 주고받음 동작을 행할 수 있다.

도 1 및 도 2로 되돌아가, 어퍼쳐 교환부(40)는, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에 탑재된 어퍼쳐 AP를 교환하기 위한 기구이다. 어퍼쳐 교환부(40)는, 어퍼쳐 AP를 유지하기 위한 핸드부(41)와, 헤드부(30)의 -Y측에 있어서 핸드부(41)를 상하 방향 및 부주사 방향으로 이동시키기 위한 핸드 이동 기구(42)와, 교환 전 또는 교환 후의 어퍼쳐 AP를 수납하기 위한 카세트부(43)를 갖고 있다.

도 5는, 핸드부(41) 및 핸드 이동 기구(42)의 부근을 +Y측에서 본 측면도이다. 또, 도 6은, 핸드부(41) 및 핸드 이동 기구(42)의 부근의 상면도이다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 핸드부(41)는, 한 쌍의 유지편(411, 412)에 의해 어퍼쳐 AP를 -X측에서 붙잡아 유지한다. 한 쌍의 유지편(411, 412)은, 각각 모터(예 를 들면 스텝핑 모터)(413)에 접속되어 있다. 이 때문에, 모터(413)를 동작시키면, 한 쌍의 유지편(411, 412)이 서로 접근 방향 및 이격 방향으로 이동하여, 이에 따라 어퍼쳐 AP의 유지 및 유지 해제의 동작이 실현된다.

또, 유지편(411)의 선단부 하면측 및 유지편(412)의 선단부 상면측에는, 각각 쿠션성의 재료(예를 들면, 우레탄)로 이루어지는 접촉부(411a, 412a)가 설치되어 있다. 이 때문에, 어퍼쳐 AP를 유지할 때에는, 유지편(411, 412)은 각각 접촉부(411a, 412a)를 통해 어퍼쳐 AP에 접촉하여, 어퍼쳐 AP의 손상을 방지한다.

핸드 이동 기구(42)는, 핸드부(41)를 승강 이동시키기 위한 승강 기구(421)와, 승강 기구(421) 및 핸드부(41)를 일체로 하여 부주사 방향으로 횡행 이동시키기 위한 횡행 기구(422)를 갖고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 횡행 기구(422)는, 프레임(31) 상부의 -Y측으로 돌출된 부분에 설치되어 있고, 굴곡 형성된 아암부(423)를 통해 아래쪽에 배치된 승강 기구(421) 및 핸드부(41)와 접속되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 승강 기구(421)는, 상하 방향으로 수직으로 설치된 볼 나사(421a)와, 볼 나사(421a)를 회전시키기 위한 모터(예를 들면, AC 서보 모터)(421b)와, 볼 나사(421a)를 따라 부설된 한 쌍의 리니어 가이드(421c)를 갖고 있다. 또, 핸드부(41)는, 볼 나사(421a)에 나사식으로 결합되어 연결되어 있다. 이 때문에, 모터(421)를 동작시키면, 볼 나사(421a)가 회전하여, 리니어 가이드(421c)를 따라 핸드부(41)가 승강 이동한다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 횡행 기구(422)는, 부주사 방향으로 뻗어 있는 볼 나사(422a)와, 볼 나사(422a)를 회전시키기 위한 모터(예를 들면, AC 서보 모터)(422b)와, 볼 나사(422a)를 따라 부설된 한 쌍의 리니어 가이드(422c)를 갖고 있다. 또, 아암부(423)는, 볼 나사(422a)에 나사식으로 결합되어 연결되어 있다. 이 때문에, 모터(422b)를 동작시키면, 볼 나사(422a)가 회전하여, 리니어 가이드(422c)를 따라 아암부(423), 승강 기구(421), 및 핸드부(41)가 일체로서 부주사 방향으로 횡행 이동한다.

핸드부(41)에 의해 어퍼쳐 AP를 유지하면서, 상기 승강 기구(421) 및 횡행 기구(422)를 동작시키면, 헤드부(30)를 따라 어퍼쳐 AP가 상하 방향 및 부주사 방향으로 반송된다. 이에 따라, 후술하는 카세트부(43)와, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)의 -Y측의 위치(각 어퍼쳐 유닛(36)이 전진하는 위치) 사이에서 어퍼쳐 AP를 반송할 수 있다. 또, 상기 각 위치에 있어서 어퍼쳐 AP의 주고받음 동작을 행할 때에는, 카세트부(43) 또는 어퍼쳐 유닛(36)의 높이에 따라 어퍼쳐 AP의 상하 위치를 조절할 수 있다.

핸드부(41)의 이동 경로 상의 가장 +X측의 위치에는, 교환용 어퍼쳐 AP를 수납하기 위한 카세트부(43)가 설치되어 있다. 도 7은, 카세트부(43)를 XZ 평면을 따라 절단한 종단면도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 카세트부(43)는, 사용이 끝난 어퍼쳐 AP를 수납하기 위한 제1 수납부(431)와, 교환용의 어퍼쳐 AP를 수납하기 위한 제2 수납부(432)를 갖고 있고, 이러한 수납부(431, 432)에는, 각각 7장(광학 헤드(32a∼32g)의 수와 동수)의 어퍼쳐 AP를 상하로 다단으로 수납할 수 있는 구성으로 되어 있다. 각 수납부(431, 432)의 각 단에는, 어퍼쳐 AP의 +Y측 및 -Y측의 측부를 아래쪽에서 받기 위한 한 쌍의 가이드부(433)가 설치되어 있다. 어퍼쳐 AP 는, 이러한 한 쌍의 가이드부(433) 상에 양단부가 놓여진 상태로 각 단에 수납된다.

도 8은, 한 쌍의 가이드부(433)를 YZ 평면을 따라 절단한 종단면도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 각 가이드부(433)에는, 어퍼쳐 AP의 단부를 올려놓기 위한 재치면(433a)과, 재치면(433a)의 외측에 있어서 밀려 올라가는 테이퍼면(433b)이 형성되어 있다. 이 때문에, 가이드부(433)에 어퍼쳐 AP를 세트할 때에 어퍼쳐 AP의 위치가 재치면(433a)의 위쪽에서 다소 수평 방향으로 어긋나 있었다고 해도, 어퍼쳐 AP는 테이퍼면(433b)을 따라 재치면(433a) 상까지 미끄러져 떨어져, 그 수평 위치가 보정된다. 이 때문에, 가이드부(433) 상에 어퍼쳐 AP를 용이하게 세트할 수 있다. 또, 재치면(433a) 상에 놓여진 어퍼쳐 AP의 주위에는 약간의 간극 d(예를 들면, 0.5mm)가 확보되도록, 재치면(433a)의 폭이 규정되어 있다. 이 때문에, 테이퍼면(433b)의 내측에 어퍼쳐 AP가 끼워 맞춰져 버리지 않고, 어퍼쳐 AP의 재치 및 취출의 동작을 원활하게 행할 수 있다.

도 9는, 카세트부(43)에 접속되어 있는 구동 기구의 구성을 도시한 도면이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 카세트부(43)의 하부에는 제1 기어(434a)가 장착되어 있고, 카세트부(43) 및 제1 기어(434a)는, 승강대(44) 상에 수직으로 설치된 회동축(434b)의 둘레에 회동 가능하게 되어 있다. 또, 제1 기어(434a)는 제2 기어(434c)와 맞물려 있고, 제2 기어(434c)는 승강대(44) 상에 설치된 모터(예를 들면, 스텝핑 모터)(434d)와 접속되어 있다. 이 때문에, 모터(434d)를 동작시키면, 제2 기어(434c)를 통해 제1 기어(434a)에 구동력이 전달되어, 회동축(434b)을 중심 으로 하여 카세트부(43)가 회동한다. 즉, 상기 제1 기어(434a), 회동축(434b), 제2 기어(434c), 및 모터(434d)가, 카세트부(43)를 회동시키기 위한 회동 기구(434)를 구성한다. 회동 기구(434)는, 제1 수납부(431)가 핸드부(41)측을 향하는 상태와, 제2 수납부(432)가 핸드부(41)측을 향하는 상태를 전환할 수 있다.

또, 카세트부(43)의 옆쪽에는, 연직 방향 수직으로 설치된 볼 나사(435a)와, 볼 나사를 회전시키기 위한 모터(예를 들면, AC 서보 모터)(435b)와, 볼 나사(435a)를 따라 뻗어 있는 가이드 축(435c)이 설치되어 있다. 그리고, 상기의 승강대(44)는, 볼 나사(435a) 및 가이드 축(435c)에 연결되어 있다. 이 때문에, 모터(435b)를 동작시키면, 볼 나사(435a)가 회전하여, 승강대(44) 및 승강대(44) 상의 회동 기구(434) 및 카세트부(43)가, 가이드 축(435c)을 따라 승강 이동한다. 즉, 상기 볼 나사(435a), 모터(435b), 및 가이드 축(435c)이, 카세트부(43)를 승강 이동시키기 위한 승강 기구(435)를 구성한다. 승강 기구(435)는, 어퍼쳐 AP의 취출 또는 수납을 행하는 단에 따라 카세트부(43)의 높이를 조절할 수 있다.

또한, 카세트부(43)는 승강대(44)의 상부로부터 분리 가능해진다. 오퍼레이터는, 제1 수납부(431)에서 어퍼쳐 AP를 취출하거나, 제2 수납부(432)에 어퍼쳐 AP를 삽입하거나 할 때에는, 승강대(44) 상에서 카세트부(43)를 분리하여 작업을 행한다.

제어부(50)는, 패턴 묘화 장치(1) 내의 상기 각 부의 동작을 제어하기 위한 처리부이다. 도 10은, 패턴 묘화 장치(1)의 상기 각 부와 제어부(50) 사이의 접속 구성을 도시한 블록도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 제어부(50)는, 상기 리니 어 모터(21a, 23a, 25a), 레이저 구동부(35), 조명 광학계(33), 투영 광학계(37), 접촉 핀 구동부(363a), 진퇴 기구(364), 모터(413, 421b, 422b, 434d, 435b)와 전기적으로 접속되어 있고, 이들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(50)는, 예를 들면, CPU나 메모리를 갖는 컴퓨터에 의해 구성되고, 컴퓨터에 인스톨된 프로그램에 따라 컴퓨터가 동작함으로써 상기 제어를 행한다.

이러한 패턴 묘화 장치(1)에 있어서 묘화 처리를 행할 때에는, 입력된 묘화 데이터에 따라, 스테이지(10)를 주주사 방향 및 부주사 방향으로 이동시키면서, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에서 펄스광을 조사하여, 기판(9) 상에 패턴을 묘화한다. 구체적으로는, 우선, 스테이지(10)를 주주사 방향으로 이동시키면서, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에서 펄스광을 조사한다. 이에 따라, 기판(9)의 상면에는 소정의 노광폭(예를 들면, 50mm폭)으로 복수개의 패턴이 주주사 방향으로 묘화된다. 1회의 주주사 방향으로의 묘화가 종료하면, 패턴 묘화 장치(1)는, 스테이지(10)를 부주사 방향으로 노광폭분만큼 이동시키고, 스테이지(10)를 다시 주주사 방향으로 이동시키면서, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에서 펄스광을 조사한다. 이와 같이, 패턴 묘화 장치(1)는, 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)의 노광폭씩 기판(9)을 부주사 방향으로 어긋나게 하면서, 주주사 방향으로의 묘화를 소정 회수(예를 들면, 4회) 반복함으로써, 기판(9) 상에 컬러 필터용 패턴을 묘화한다.

<2. 어퍼쳐 교환시의 동작>

계속해서, 상기 패턴 묘화 장치(1)에 있어서 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에 탑재된 어퍼쳐 AP를 교환할 때의 동작에 대해, 도 11의 흐름도 및 도 12∼ 도 22의 동작 상태도를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 12∼도 22의 동작 상태도 중에서는, 사용이 끝난 어퍼쳐 AP는 무지의 직사각형으로 나타나 있고, 또, 교환용의 어퍼쳐 AP는 해칭된 직사각형으로 나타나 있다.

이 패턴 묘화 장치(1)에 있어서 어퍼쳐 AP를 교환할 때에는, 우선, 오퍼레이터가, 카세트부(43)를 승강대(44) 상에서 분리하고, 카세트부(43)의 제2 수납부(432)의 7개의 단에 각각 교환용의 어퍼쳐 AP를 삽입한다. 그리고, 오퍼레이터는, 카세트부(43)를 승강대(44) 상에 세트한다(단계 S1). 오퍼레이터는, 카세트부(43)를 소정 방향(예를 들면, 제1 수납부(431)가 +Y측을 향하는 방향)으로 세트하지만, 세트 후에 회동 기구(434)가 동작하여, 제1 수납부(431)가 핸드부(41)측을 향하도록 카세트부(43)의 방향이 조정된다. 그 후, 오퍼레이터는 제어부(50)에 대해 소정의 지시 입력을 행하고, 당해 지시 입력에 의거하여, 패턴 묘화 장치(1)가 어퍼쳐 AP의 자동 교환 처리를 개시한다.

패턴 묘화 장치(1)는, 우선, 승강 기구(434)에 의해 카세트부(43)의 높이 위치를 조절한다(단계 S2). 이에 따라, 제1 수납부(431)의 최상단이 핸드부(41)와 동등한 높이로 위치 결정되고, 제1 수납부(431)는, 최상단으로의 어퍼쳐 AP의 삽입을 기다리는 상태가 된다. 다음에, 어퍼쳐 교환부(40)는, 횡행 기구(422)를 동작시켜, 가장 -X측의 광학 헤드(32g)보다도 더욱 -X측의 위치까지 핸드부(41)를 이동시킨다(단계 S3, 도 12의 상태). 그 후, 광학 헤드(32g)는, 진퇴 기구(364)에 의해 어퍼쳐 유닛(36)을 -Y방향으로 전진시킨다(단계 S4, 도 13의 상태). 이 때, 핸드부(41)는 광학 헤드(32g)보다 -X측에 위치하기 때문에, 어퍼쳐 유닛(36)과 핸드 부(41)가 간섭하는 일은 없다.

-Y측으로 전진한 어퍼쳐 유닛(36)은, 접촉 핀 구동부(363a)에 의해 접촉 핀(363)을 후퇴시켜(도 3 참조), 어퍼쳐 AP의 고정을 해제한다. 한편, 어퍼쳐 교환부(40)는, 핸드부(41)를 어퍼쳐 유닛(36)에 접근시켜, 재치대(361)의 절결부(361)에 유지편(411, 412)을 삽입시킴과 함께, 재치대(361) 상의 어퍼쳐 AP를 유지편(411, 412)으로 붙잡아 유지한다(단계 S5, 도 14의 상태). 그리고, 어퍼쳐 교환부(40)는, 핸드부(41)를 약간 상승시킴과 함께 -X 방향으로 후퇴시켜, 어퍼쳐 유닛(36)에서 어퍼쳐 AP를 취출한다(단계 S6).

어퍼쳐 유닛(36)에서 어퍼쳐 AP가 취출되면, 광학 헤드(32g)는, 진퇴 기구(364)에 의해 어퍼쳐 유닛(36)을 후퇴시킨다(단계 S7, 도 15의 상태). 이에 따라, 핸드부(41)와 카세트부(43) 사이에 어퍼쳐 AP의 반송 경로가 확보된다. 그 후, 어퍼쳐 교환부(40)는, 핸드부(41)를 +X방향으로 이동시키고, 어퍼쳐 AP를 카세트부(43)까지 반송한다(단계 S8). 핸드부(41)는, 카세트부(43)에 접근하면, 제1 수납부(431)의 최상단에 어퍼쳐 AP를 삽입하고, 어퍼쳐 AP를 약간 하강시킴과 함께 어퍼쳐 AP의 유지를 해제함으로써, 어퍼쳐 AP를 가이드부(433) 상에 올려놓는다(단계 S9, 도 16의 상태).

제1 수납부(431)의 최상단에 어퍼쳐 AP가 수납되면, 핸드부(41)는 -X측으로 일단 후퇴한다. 그리고, 카세트부(43)는, 회동 기구(433)에 의해 회동되어, 제2 수납부(432)가 핸드부(41)측을 향하는 상태로 전환된다(단계 S10, 도 17의 상태). 그 후, 핸드부(41)는 다시 카세트부(43)에 접근하여, 제2 수납부(432)의 최상단에 수납된 교환용의 어퍼쳐 AP를 유지편(411, 412)으로 붙잡아 유지한다(도 18의 상태). 그리고, 핸드부(41)를 약간 상승시킴과 함께 핸드부(41)를 -X측으로 후퇴시킴으로써, 제2 수납부(432)에서 어퍼쳐 AP를 취출한다(단계 S11).

제2 수납부(432)에서 어퍼쳐 AP가 취출되면, 핸드부(41)는, 광학 헤드(32g)보다 -X측의 위치까지 이동함으로써, 어퍼쳐 AP를 -X방향으로 반송한다(단계 S12, 도 19의 상태). 그리고, 광학 헤드(32g)는, 진퇴 기구(364)에 의해 어퍼쳐 유닛(36)을 -Y방향으로 전진시킨다(단계 S13, 도 20의 상태).

어퍼쳐 교환부(40)는, -Y방향으로 전진된 어퍼쳐 유닛(36)에 핸드부(41)를 접근시키고, 핸드부(41)를 약간 하강시킴과 함께 어퍼쳐 AP의 유지를 해제함으로써, 어퍼쳐 AP를 재치대(361) 상에 올려놓는다(단계 S14, 도 21의 상태). 어퍼쳐 유닛(36)은, 한 쌍의 접촉 핀(363)을 전진시킴으로써 어퍼쳐 AP를 고정한다. 그 후, 핸드부(41)가 -X방향으로 후퇴함과 함께, 어퍼쳐 유닛(36)이 +Y방향으로 후퇴하여, 광학 헤드(32g)에 대한 어퍼쳐 AP의 교환 처리가 종료한다(단계 S15, 도 22의 상태).

광학 헤드(32g)에 대한 어퍼쳐 AP의 교환 처리가 종료하면, 패턴 묘화 장치(1)는, 회동 기구(433)에 의해 카세트부(43)를 회동시켜, 제1 수납부(431)가 핸드부(41)측을 향하는 상태로 전환한다(단계 S16). 그리고, 단계 S2로 되돌아가, 제1 수납부(431)의 위에서 2번째의 단이 핸드부(41)와 동등한 높이가 되도록 카세트부(43)의 높이 위치를 조절한다. 그 후, 광학 헤드(32f)에 대해 단계 S3∼S16의 동작을 다시 행하여, 광학 헤드(32f)에 대한 어퍼쳐 AP의 교환 처리를 행한다.

이하, 카세트부(43)의 높이 위치를 1단씩 상승시키면서 나머지의 광학 헤드(32e, 32d, 32c, 32b, 32a)에 대해도 동일한 동작을 순차적으로 행하여, 각 광학 헤드에 탑재된 어퍼쳐 AP의 교환 처리를 행한다. 그 결과, 카세트부(43)의 제1 수납부(431)에는, 광학 헤드(32g, 32f, 32e, 32d, 32c, 32b, 32a)에서 취출된 사용이 끝난 어퍼쳐 AP가 상단에서부터 순서대로 수납된다. 또, 교환용 어퍼쳐 AP는, 제2 수납부(432)의 상단에서부터 순서대로 취출되어, 광학 헤드(32g, 32f, 32e, 32d, 32c, 32b, 32a)의 각 어퍼쳐 유닛(36)에 탑재된다. 그리고, 모든 광학 헤드(32a∼32g)에 대해 어퍼쳐 AP의 교환 처리가 완료하면, 패턴 묘화 장치(1)는, 어퍼쳐 AP의 자동 교환 처리를 종료한다.

이상과 같이, 이 패턴 묘화 장치(1)는, 주로 어퍼쳐 교환부(40)와 어퍼쳐 유닛(36)을 제어부(50)로부터의 지령에 의거하여 동작시킴으로써, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g)에 탑재된 어퍼쳐 AP의 교환 처리를 행한다. 구체적으로는, 복수의 광학 헤드(32a∼32g)를 따라 핸드부(41)를 이동시켜, -Y측으로 전진시킨 어퍼쳐 유닛(36)에 대해 핸드부(41)를 접근 및 이격시킴으로써, 어퍼쳐 AP의 주고받음을 행한다. 이 때문에, 어퍼쳐 AP를 자동적 또한 효율적으로 교환할 수 있고, 어퍼쳐 AP의 오염도 방지할 수 있다.

또, 이 패턴 묘화 장치(1)의 핸드부(41)는, 한 쌍의 유지편(411, 412)에 의해 어퍼쳐 AP의 단부를 붙잡음으로써 어퍼쳐 AP를 유지한다. 이 때문에, 어퍼쳐 유닛(36) 및 카세트부(43)의 깊은 위치까지 핸드부(41)를 삽입하지 않고, 어퍼쳐 AP의 주고받음을 행할 수 있다.

<3. 변형예>

이상, 본 발명의 한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기의 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 패턴 묘화 장치(1)는, 모터와 볼 나사를 조합한 기구나, 리니어 모터를 이용한 기구에 의해, 각 부의 동작을 실현하였지만, 다른 공지의 구동 기구를 이용하여 동등한 동작을 실현하는 구성이어도 된다.

또, 상기 패턴 묘화 장치(1)에서는, 진퇴 기구(364)에 의해 어퍼쳐 유닛(36)을 -Y측으로 전진시키고, 핸드 이동 기구(42)의 횡행 기구(422)를 이용하여 핸드부(41)를 어퍼쳐 유닛(36)에 접근시키는 구성이었지만, 반드시 이러한 동작 관계가 아니어도 된다. 예를 들면, 핸드부(41)를 주주사 방향으로 진퇴 이동시키는 기구를 추가하여, 각 광학 헤드(32a, 32b, …, 32g) 내에서 정지하는 어퍼쳐 유닛(36) 내에 핸드부(41)를 -Y측에서부터 접근시키는 구성이어도 된다.

또, 상기 패턴 묘화 장치(1)에서는, 카세트부(43)는 2개의 수납부(431, 432)를 갖고 있지만, 수납부(431)는 1개여도 되고, 또, 샤프트(433b)의 둘레에 회동 가능한 3개 이상의 수납부를 설치한 구성이어도 된다.

또, 상기 패턴 묘화 장치(1)는, 7개의 광학 헤드(32a∼32g)를 갖는 것이었지만, 광학 헤드의 수는 7개로 한정되는 것은 아니다. 또, 상기의 패턴 묘화 장치(1)는, 컬러 필터용의 유리 기판(9)을 처리 대상으로 하였지만, TFT(Thin Film Transistor)용의 유리 기판, 반도체 기판, 프린트 기판, 플라즈마 표시 장치용 유리 기판 등의 다른 기판을 처리 대상으로 하는 것이어도 된다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 패턴 묘화 장치의 측면도이다.

도 2는 패턴 묘화 장치를 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 위치에서 본 상면도이다.

도 3은 어퍼쳐 유닛의 상세를 도시한 상면도이다.

도 4는 진퇴 기구의 개략 구성을 도시한 측면도이다.

도 5는 핸드부 및 핸드 이동 기구의 부근을 +Y측에서 본 측면도이다.

도 6은 핸드부 및 핸드 이동 기구의 부근의 상면도이다.

도 7은 카세트부를 XZ 평면을 따라 절단한 종단면도이다.

도 8은 한 쌍의 가이드부를 YZ 평면을 따라 절단한 종단면도이다.

도 9는 카세트부에 장착된 구동 기구의 구성을 도시한 도면이다.

도 10은 패턴 묘화 장치의 각 부와 제어부 사이의 접속 구성을 도시한 블록도이다.

도 11은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작의 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 12는 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 13은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 14는 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 15는 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 16은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 17은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 18은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 19는 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 20은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 21은 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

도 22는 어퍼쳐를 교환할 때의 동작 상태도이다.

[부호의 설명]

1…패턴 묘화 장치 9…기판

10…스테이지 20…스테이지 구동부

30…헤드부 32a∼32g…광학 헤드

36…어퍼쳐 유닛 40…어퍼쳐 교환부

41…핸드부 42…핸드 이동 기구

43…카세트부 361b…절결부

362, 363…접촉 핀 364…진퇴 기구

411, 412…유지편 421…승강 기구

422…횡행 기구 431…제1 수납부

432…제2 수납부 433…가이드부

434…회동 기구 435…승강 기구

50…제어부 AP…어퍼쳐

Claims (11)

1. 소정 방향을 따라 배열된 복수의 광학 헤드로부터 기판을 향해 광을 조사함으로써, 기판의 표면에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에 있어서,

   상기 복수의 광학 헤드의 각각에 있어서, 소정의 패턴 형상으로 광을 투과시키기 위한 어퍼쳐 부재를 유지하는 어퍼쳐 유지 수단과,

   상기 어퍼쳐 유지 수단에 유지되는 어퍼쳐 부재를 교환하는 어퍼쳐 교환 수단을 구비하고,

   상기 어퍼쳐 교환 수단은,

   상기 어퍼쳐 부재를 유지하면서 반송하는 핸드부와,

   상기 핸드부를, 적어도 상기 복수의 광학 헤드가 배열된 범위 내에 걸쳐 상기 소정 방향과 평행한 방향으로 이동시키는 이동 수단과,

   상기 이동 수단에 의해 상기 핸드부를 상기 복수의 어퍼쳐 유지 수단의 각각에 대향하는 위치로 이동시킨 후, 상기 핸드부를 상기 어퍼쳐 유지 수단에 대해 접근 및 이격시킴으로써, 상기 어퍼쳐 유지 수단과 상기 핸드부 사이에서 어퍼쳐 부재의 주고받음을 행하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 어퍼쳐 유지 수단을, 상기 광학 헤드 내의 조사 위치와 상기 핸드부의 이동 경로 상의 위치 사이에서 진퇴 이동시키는 진퇴 수단을 더 구비하는 것을 특 징으로 하는 패턴 묘화 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 핸드부는, 한 쌍의 유지편에 의해 어퍼쳐 부재의 단부를 붙잡음으로써 어퍼쳐 부재를 유지하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 어퍼쳐 유지 수단은, 상기 핸드부의 진입을 허용하기 위한 절결부를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 이동 수단에 의한 상기 핸드부의 이동 경로 상에 배치되고, 어퍼쳐 부재를 수납하는 카세트부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 카세트부는, 복수의 어퍼쳐 부재를 상하 방향으로 다단 수납하는 것이고,

   상기 카세트부를 승강 이동시키는 승강 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 카세트부는, 소정의 회동축의 주위에 복수의 수납부를 갖고,

   상기 회동축을 중심으로 상기 카세트부를 회동시키는 회동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 카세트부는, 어퍼쳐 부재의 양단부를 유지하기 위한 가이드부를 갖고,

   상기 가이드부는, 어퍼쳐 부재의 양단부를 올려놓는 재치면과, 상기 재치면의 외측으로 밀려 올라가는 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 어퍼쳐 유지 수단은, 어퍼쳐 부재를 고정하는 상태와, 어퍼쳐 부재의 고정을 해제하는 상태를 전환하는 고정 해제 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
10. 소정의 패턴 형상으로 광을 투과시키기 위한 어퍼쳐 부재를 유지하는 어퍼쳐 유지부가 소정 방향을 따라 병렬 배치되고, 상기 어퍼쳐 부재를 통해 기판에 광을 조사함으로써, 기판의 표면에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에서, 상기 복수의 어퍼쳐 유지부에 유지된 어퍼쳐 부재를 교환하는 어퍼쳐 부재 교환 방법으로서,

    소정의 핸드부를 상기 복수의 어퍼쳐 유지부의 각각에 대향하는 위치로 이동 시키는 제1 공정과,

    상기 핸드부를 상기 어퍼쳐 유지부에 대해 접근 및 이격시킴으로써, 상기 어퍼쳐 유지부와 상기 핸드부 사이에서 어퍼쳐 부재의 주고받음을 행하는 제2 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 어퍼쳐 부재 교환 방법.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 어퍼쳐 유지부를, 광의 조사 위치와 상기 핸드부의 이동 경로 상의 위치 사이에서 진퇴 이동시키는 제3 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어퍼쳐 부재 교환 방법.

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