KR20100036154A - 주변 노광 장치 및 주변 노광 방법 - Google Patents

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Abstract

얼라인먼트 공정의 간략화와 기준변에 평형인 주변 영역을 정확히 확보할 수 있는 주변 노광 방법을 제공한다.
자외광을 조사하는 노광 유니트(31)를 구비하고, 자외광으로 구형 기판(SW)에 형성된 회로 패턴 영역의 주위에 형성된 주변 영역(EA)을 노광하는 주변 노광 방법이다. 이 방법은 구형 기판(SW)을 스테이지에 유지하는 유지 공정(S11)과, 노광 유니트(31)에 설치된 검출부(51)에서 구형 기판(SW)의 일변의 기준변(SＮ1)를 검출하여 제1 방향으로부터의 구형 기판(SW)의 경사도를 산출하는 경사도 검출 공정(S13)과, 경사도 검출 결과에 기초하여 구형 기판(SW) 또는 노광 유니트(31)를 회전하게 하는 회전 공정(S14)과, 노광 유니트(31)와 스테이지를 상대적으로 제1 방향으로 구동하는 구동 공정(S17)과, 위치 검출부(51)에서 기준변을 검출하여 주변 영역(EA)을 특정하면서 노광 유니트(31)로부터 자외광을 조사하는 조사 공정(S18)을 포함한다.
노광 장치, 패턴, 기준변, 자외선 조사, 기판

Description

주변 노광 장치 및 주변 노광 방법{PERIPHERAL EXPOSURE APPARATUS AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 기판의 패턴 영역의 주변 영역에 자외선을 포함하는 광을 조사하여 주변 노광을 수행하는 주변 노광 장치에 관한 것이다.
대형 기판을 노광 장치에서 패턴을 노광 처리한 후, 패턴 영역의 주변인 주변 영역에 존재하는 불필요한 포토레지스트 잉크(이하, '포토레지스트'라고 한다.)를 미리 노광시켜 그 후 공정에 지장주지 않도록 할 필요가 있다. 특허문헌 1에서는 조사광의 개구부가 조절 가능한 광원 장치가 기판 주위를 회전하여 주변 노광을 수행하고 있다. 이 주변 노광 장치에서는 기판을 회전하지 않게 하고 광원 장치가 기판 주위를 회전하고 조사광의 개구부를 조절 함으로써 주변을 균일하게 노광시킨다.
특허문헌 1 : 일본특허 제3211079호 공보
하지만 종래의 주변 노광 장치는 아래와 같은 문제점이 존재하였다. 종래의 주변 노광 장치는 기판에 형성된 식별 기호를 지표로 하여 관찰 장치를 통해 인식하고, 이 지표의 정보로부터 기판을 얼라인먼트(alignment) 함으로써 주변 노광 준비를 하고 있었다. 구체적으로 구형 기판의 정확한 위치 정보를 취득하기 위해 관찰 장치가 구형 기판 전체를 주사하고 기판 전체의 회전 방향, 및 X，Y 방향의 위치 수정을 수행하고 있다. 이 때문에 기판의 대형화로 인해 관찰 장치에 의한 기판 전체의 주사 시간, 기판을 장착하고 있는 테이블의 정합 동작 시간 등 얼라인먼트 공정에 필요한 시간이 길어지고 주변 노광 공정 전체에 따른 처리 시간의 장시간화 문제가 표면화하고 있다.
또한, 패턴 영역과 주변 영역의 경계는 엄격히 규정되고 1mm 이하에서 형성되어 있다. 주변 노광 장치는 이 경계를 확실히 형성 함으로써 패턴 영역으로의 이중 노광을 방지할 필요가 있다. G8 세대용의 액정 기판을 대상으로 한 노광 장치에서는 기판의 대표적인 기판 사이즈는 2160mm*2400mm이고 두께는 0.7mm이며 더욱 큰 사이즈로 진화하는 중이다. 이 기판은 긴 변의 일변을 제1 기준변으로 하고 유리의 제작으로부터 각 패턴을 형성한 후, 각 패널에 분리할 때까지의 기준으로 사용하고, 그 변에 직교하는 변을 제2 기준변으로 하고 있다. 이 제1 기준변 및 제2 기준변은 직선성이 확보되어 있지만 이런 기준변에 대향한 변은 직선성이 확보되어 있지 않다. 따라서 종래의 주변 노광 장치에서는 대향한 변의 주변 노광 처리에서 경계가 확보되지 않은 경우가 있는 문제도 지적되고 있다. 즉, 종래의 주변 노광 장치는 기판의 이동과 노광용 광원의 이동이 하나의 정보 원으로 이동하는 방식이 아니기 때문에 기판의 기준변으로의 주변 노광과 제2 열 이후의 주변 노광의 영역이 평형되지 않고 극단적인 경우에는 패턴 영역에 주변 노광의 광선이 침입하는 문제도 있고, 기준변과 제2 열 이후의 주변 영역이 평형을 확보하는 요구에 응할 필요가 있게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 창안된 것으로 얼라인먼트 공정의 간략화와 기준변에 평형인 주변 영역을 정확히 확보할 수 있는 주변 노광 장치 및 주변 노광 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 제1 관점의 주변 노광 장치는, 구형 기판에 형성되는 회로 패턴 영역의 주위에 형성되는 주변 영역에 자외광을 조사하는 주변 노광 장치다. 이 노광 장치는 구형 기판을 유지하는 노광 테이블과, 노광 테이블 상부에 배치되어 조사구로부터 자외광을 주변 영역에 조사하는 노광 유니트와, 노광 테이블과 노광 유니트를 상대적으로 제1 방향으로 구동하는 구동부와, 노광 유니트에 설치되어 구형 기판의 일변의 변두리를 검출하여 제1 방향으로부터의 구형 기판의 경사도를 산출하는 경사도 산출 수단과, 경사도 산출 수단에 의한 경사도 산출 결과에 기초하여 구형 기판에 직교하는 수직 방향을 기준으로 구형 기판 또는 노광 유니트를 회전하게 한 다음 경사도 산출 수단으로 변두리를 검출하여 주변 영역을 특정하면서 구동부에 의해 노광 테이블과 노광 유니트를 상대적으로 구동시킴과 동시로 노광 유니트로부터 변두리와 평형으로 자외광을 조사시키는 구동부를 가지고 있다. 이렇게 하여 제1 방향으로 진행하는 일변이 구형 기판에 평형되게끔 제어하여 노광 유니트로부터 조사하는 자외광은 변두리와 평형으로 적절한 조사 범위를 조사 가능하게 된다.
제2 관점의 주변 노광 장치의 노광 유니트는, 노광 테이블 위측에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 브래킷에 설치되어 있고, 브래킷 위에서 제2 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하고 있다.
제3 관점의 주변 노광 장치의 경사도 산출 수단은, 제1 방향에 이간되어 설치된 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
제4 관점의 주변 노광 장치는, 제3 관점에 기재된 주변 노광 장치에 있어서 노광 유니트가 제2 방향에 설치된 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트를 가지고 있다. 제1 노광 유니트에 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기가 설치되어 있고 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트가 제1 위치 검출기의 검출결과에 기초하여 자외광을 조사하는 것을 특징으로 하고 있다.
제5 관점의 주변 노광 방법은, 자외광을 조사하는 노광 유니트를 가지고 있고, 구형 기판에 형성되는 회로 패턴 영역의 주위에 형성되는 주변 영역을 자외광을 노광하는 주변 노광 방법이다. 이 방법은 구형 기판을 노광 테이블에 유지하는 유지 공정과, 노광 유니트에 설치된 위치 검출기에서 구형 기판의 일변의 변두리를 검출하여 제1 방향으로부터의 구형 기판의 경사도를 산출해내는 경사도 산출 공정과, 경사도 산출 결과에 기초하여 구형 기판 또는 노광 유니트를 회전하게 하는 회전 공정과, 노광 유니트와 노광 테이블을 상대적으로 제1 방향으로 구동하는 구동 공정과, 경사도 산출 수단으로 변두리를 검출하여 주변 영역을 특정하면서 변두리와 평형되게 노광 유니트로부터 자외광을 조사하는 조사 공정을 가진 것을 특징으로 하고 있다.
제6 관점의 주변 노광 방법은, 노광 유니트가 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트를 가지고, 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트가 노광 테이블 위측에서 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 브래킷에 설치되어 있고 유지 공정 후에 구형 기판의 주변 영역에 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트가 이동한다.
제7 관점의 주변 노광 방법은, 제5 관점 및 제6 관점에 기재된 주변 노광 방법에 있어서, 위치 검출기가 제1 방향으로 이간된 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기로 구성되고, 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기에 의해 구형 기판의 일변의 변두리를 검출하는 것을 특징으로 하고 있다.
제8 관점의 주변 노광 방법은, 제7 관점에 기재된 주변 노광 방법에 있어서, 구동 공정이 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기에 의해 구형 기판의 변두리를 확인한 다음, 노광 유니트와 노광 테이블을 상대적으로 구동하게 하는 것을 특징으로 하고 있다.
제9 관점의 주변 노광 방법은, 제5 관점부터 제8 관점에 기재된 임의의 주변 노광 방법에 있어서, 구동 공정이 노광 유니트와 노광 테이블을 상대적으로 제1 방향으로 이동하게 한 다음, 구형 기판 또는 노광 유니트를 회전하게 한다. 더욱이, 노광 유니트와 노광 테이블을 제1 방향으로 구동하게 한다.
본 발명의 주변 노광 장치는 기판의 기준변을 계측하고 그 계측 결과로부터 기판의 자세를 제어하여 주변 노광을 하기 때문에 미리 기판 전체의 위치를 확인할 필요가 없고 노광 공정을 단축할 수 있다. 또한, 기판의 기준변의 검출 방법을 개 량 함으로써 고속으로 기준변을 검출 할 수 있기 때문에 주변 노광 공정에 걸리는 시간을 단축 할 수 있다.
<주변 노광 장치(100)의 구성>
이하, 본 발명에 따른 주변 노광 장치(100)의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 주변 노광 장치(100)의 전체형태를 나타내고 있다. 구체적으로 도 1a는 주변 노광 장치(100)의 상면도이고, 도 1b는 그의 측면도이다.
주변 노광 장치(100)의 주요한 구성은 케이스(11) 및 문형 브래킷(21)으로 구성되어 있다. 케이스(11)의 상부에는 회전 테이블(14) 및 노광 테이블(15)이 설치되고, 노광 테이블(15)의 위에 구형 기판(SW)이 장착되어 흡착, 고정된다. 문형 브래킷(21)에는 노광 유니트(31)가 설치되고, 본 실시형태에서는 3개의 제1 노광 유니트(31a), 제2 노광 유니트(31b) 및 제3 노광 유니트(31c)가 설치 되어 있다. 또한, 주변 노광 장치(100)에는 장치를 제어하기 위한 메인 제어부(90)가 설치되고, 각 부분으로부터의 정보를 기초로 각 장치를 제어하여 정확한 주변 노광 처리를 수행하고 있다. 이하, 이에 대해 상세히 설명한다.
본 실시형태에서 사용하는 구형 기판(SW)의 사이즈는 예컨대 2160mm * 2400mm인 구형이고, 두께가 0.7mm이다. 이 구형 기판(SW)의 도 1a 좌측의 Y축 방향(제1 방향)의 일변을 제1 기준변(SN1)으로 규정하고, 도 1a 바로 앞의 X축 방향(제2 방향)을 제1 기준변(SN1)에 수직되는 제2 기준변(SN2)으로 규정한다. 제1 기 준변(SN1) 및 제2 기준변(SN2)은 유리의 제조과정에서 기준으로 하여 제작되고, 액정 노광시 각 회로 패턴을 형성한 후 다수의 액정 패널에 분리 할 때까지를 기준으로 하여 사용되고 정밀하게 형성되어 있다.
케이스(11)의 위면에 설치된 회전 테이블(14)은, 구형 기판(SW)을 θ방향으로 회전할 수 있고, 구형 기판(SW)의 θ방향으로의 회전 미조정 및 구형 기판(SW)의 90도 회전 등을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 주변 노광 장치(100)에 구형 기판(SW)을 투입하는 파스라인이 일정하기에 노광 테이블(15)을 Z 방향으로 이동하는 테이블이 장착되어 있지 않지만, 구형 기판(SW)의 Z 방향의 위치를 수정하는 이동 테이블을 케이스(11) 또는 회전 테이블(14)의 상부에 설치할 수 있다.
회전 테이블(14)의 상부에는 구형 기판(SW)을 장착하는 노광 테이블(15)이 설치되어 있다. 이 노광 테이블(15)에는 구형 기판(SW)을 지지하는 다수의 원기둥(미도시)이 노광 테이블(15)의 위면측에 임립(林立)하여 설치되어 있다. 구형 기판(SW)은 이 다수의 원기둥의 윗면에 장착되고, 흡착 수단(도시하지 않음)에 의해 흡착 고정된다. 이리하여, 구형 기판(SW)의 감광재료를 도포한 면이 감광재료 이외의 물질과 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 또한 구형 기판(SW)의 반송 수단(미도시)의 핸드가 노광 테이블(15)과 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
3개의 노광 유니트(31)를 장착한 문형 브래킷(21)은 구형 기판(SW)을 걸친 형상으로 설치되어 있고, 문형 브래킷(21)이 구형 기판(SW)의 상부에서 Y축 방향(제1 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 문형 브래킷(21)과 케이스(11)는 브래 킷 이동 기구(22)로 연결되고, 브래킷 이동 기구(22)의 구동 장치를 동작하게 함으로써, 구형 기판(SW)의 상부를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 구동 장치는 예컨대 리니어 이동 수단, 또는 볼나사와 슬라이드에이와 나사 구동 모터로 구성된 이동 수단 등을 사용하여, 위치 및 이동 속도를 정확하게 제어할 수 있는 장치이면 된다.
또한, 문형 브래킷(21)의 중앙 앞면에는 X축 방향(제2 방향)에 따라 슬라이드 기구(32)가 3군데에 설치되어 있다. 그 3군데의 제1 슬라이드 기구(32a), 제2 슬라이드 기구(32b) 및 제3 슬라이드 기구(32c)에 각각 제1 노광 유니트(31a), 제2 노광 유니트(31b) 및 제3 노광 유니트(31c)가 연결되어 있다. 슬라이드 기구(32)에는 도시하지 않은 구동 장치가 구비되고, 구동 장치를 동작하게 함으로써 각각의 노광 유니트(31)가 제2 방향의 소정 위치로 이동할 수 있다. 또한, 구동 장치는 브래킷 이동 기구(22)와 마찬가지로 위치를 정확히 제어 가능한 장치이면 임의의 이동 수단일 수 있다.
본 실시형태에서는 문형 브래킷(21)에 3개의 노광 유니트(31)이 장착되어 있지만 이것은 구형 기판(SW) 한면에 2열의 패턴을 형성하는 경우에 유효하며, 즉 주변 영역이 3열 존재하게끔 한 제조라인에 적합하다. 이 때문에 구형 기판(SW)의 한면에 3열 이상의 패턴을 형성하는 경우에는 문형 브래킷(21)을 이동하게 하는 패스 회수를 증가시키는 방법, 또는 문형 브래킷(21)에 장착하는 노광 유니트(31)의 수를 증가시키는 방법이 있다. 이러한 방법을 사용 함으로써 주변 노광 장치(100)는 여러가지 패턴 사이즈의 주변 노광에 적합할 수 있다.
3개의 노광 유니트(31)의 구성은 같은 구성이지만 제1 노광 유니트(31a)에는 위치 검출기(51)가 설치되어 있다. 기타 제2 노광 유니트(31b) 및 제3 노광 유니트(31c)에는 위치 검출기(51)가 불필요하기에 이하에서는 위치 검출기(51)를 장착한 제1 노광 유니트(31a)의 구성을 예를 대표해서 설명한다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 제1 노광 유니트(31a)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2a는 제1 노광 유니트(31a)의 -Y 방향으로부터 본 구성을 나타내는 측면도이다. 도 2b는 제1 노광 유니트(31a)의 +X 방향으로부터 본 구성을 나타내는 정면도이다. 도 2c는 제1 노광 유니트(31a)의 조사구측(-Ｚ축 방향)으로부터 본 구성을 나타내는 하면도이다.
제1 노광 유니트(31a)는 타원 미러(35), 수은 램프(36), 제1 투영 렌즈(37), 제2 투영 렌즈(38), 셔터 기구(39), 블라인드 기구(40) 및 위치 검출기(51)로 구성되어 있다. 제1 노광 유니트(31a)의 광학계 인 타원 미러(35), 수은 램프(36), 제1 투영 렌즈(37) 및 제2 투영 렌즈(38)는 상자 형태의 케이스 안에 수납되어 있고, 도 2a 및 도 2b에서는 점선으로 표시되어 있다.
수은 램프(36)에서 발생한 광선은 타원 미러(35)에서 반사하여 조사구측(-Ｚ축 방향)으로 향해 방향을 바꾸고, 제1 투영 렌즈(37)를 통과 함으로써 평형광으로 교정된 다음, 제2 투영 렌즈(38)를 통과하여 구체적인 주변 노광광(EL)의 형상으로 규제되어 진행된다. 제1 투영 렌즈(37)와 제2 투영 렌즈(38)의 사이에는 광선을 차단하는 셔터 기구(39)가 장착되어 있다. 셔터 기구(39)는 광선을 차단하는 플레이트(39p), 플레이트(39p)를 개폐하는 모터 등의 구동 수단(39m)으로 구성되어 있다. 셔터 기구(39)는 소망 타이밍에서 셔터를 개방 함으로써 광선의 조사 타이밍을 제어하고 있다.
제1 노광 유니트(31a)의 제2 투영 렌즈(38)를 통과한 광선은 조사구(33)를 통과하여 케이스 밖으로 사출된다. 조사구(33)를 통과한 광선은 수요에 따라 블라인드 기구(40)에서 조정된다. 블라인드 기구(40)는 블라인드 플레이트(40p)와 구동 모터(40m)로 구성되고, 구동 모터(40m)를 동작하게 함으로써 블라인드 플레이트(40p)의 삽입 및 퇴피를 수행 할 수 있다.
예컨대, 블라인드 기구(40)는 조사구(33)로부터 제2 투영 렌즈(38)에 의해 최대 사이즈, 구체적으로는 70mm*70mm 각으로 형성되어 사출하는 평형광의 광선을 수요에 따라 차단 함으로써 구형 기판의 변두리로부터 패턴 영역까지가 70mm 이하를 요구하는 구형 기판(SW)에 대응할 수 있다. 또한, 구형 기판의 변두리로부터 뿐만 아니라, 패턴과 패턴의 거리가 70mm 이하로 설계된 구형 기판(SW)에 있어서도 동일하게 대응할 수 있다.
제1 노광 유니트(31a)의 하부인 조사구(33)의 근처에는 한 쌍의 제1 위치 검출기(51a) 및 제2 위치 검출기(51b)가 설치되어 있다. 제1 위치 검출기(51a) 및 제2 위치 검출기(51b)는 동일한 구성이기에 특별히 지정하지 않는 경우는 위치 검출기(51)로 하여 설명한다.
제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)는 조사구(33)를 사이에 두고 Y축 방향으로 소정 간격(KD)을 두고 설치되어 있다. 예컨대 본 실시형태의 주변 노광 장치(100)의 조사 영역은 넓이가 70mm이고 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)는 이 조사 영역으로부터 각각 140mm의 소정 간격을 사이 둔 위치에 설치되어 있다.
도 3은 위치 검출기(51)의 측면도를 나타낸 도면이며, 그 내부 구성을 도시하고 있다. 위치 검출기(51)는 적외선 광원(52), 제어광학계(53) 및 센서(54)로 구성되고 Ｕ자형의 브래킷의 선단에 적외선 광원(52)과 센서(54)가 마주 향하여 설치되어 있다. 위치 검출기(51)는 적외선 광원(52)으로부터 사출된 적외선이 제어광학계(53)에서 평형인 적외선 광선(IL)으로 되고, 구형 기판(SW)의 변두리가 적외선 광선(IL)을 차단 함으로써 센서(54)에 의해 구형 기판(SW)의 변두리 위치를 계측할 수 있다. 또한, 센서(54)는 그 차단된 측정치를 빠르고도 정확도 높게 메인 제어부(90)에 전달할 수 있으면 되고, 예컨대 라인 센서 및 CCD 센서 등을 사용할 수 있다.
주변 노광 장치(100)의 메인 제어부(90)는 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)가 구형 기판(SW)의 변두리 위치를 감지 함으로써 구형 기판(SW)의 경사도를 계측하고, 회전 테이블(14)을 경사도를 보정하는 방향으로 회전하게 한다. 이하는 메인 제어부(90)에 있어서의 기판 위치 제어계의 제어 방법에 대해서 설명한다.
<기판 위치 제어계의 제어 방법>
도 4는 메인 제어부(90)에 있어서의 기판 위치 제어계의 제어 블록도이다. 메인 제어부(90)는 연산부(91), 구동 제어부(92) 및 유니트 제어부(93)로 구성되어 있다.
연산부(91)는 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)에서 출력되는 위치 정보에 의해 기판의 경사도(Wθ)를 연산한다. 그 연산결과는 구동 제어부(92)에 전달된다. 구동 제어부(92)는 구형 기판(SW)의 경사도(Wθ)가 "0"으로 되게끔 회전 테이블(14)을 구동한다.
도 5는 연산부(91)가 처리하는 기판의 경사도(Wθ)의 산출 방법을 나타낸 도이다. 구형 기판(SW)이 상대적으로 +Y 방향으로 진행한 경우, 우선 구형 기판(SW)의 제1 기준변(SN1)을 검지하는 제1 위치 검출기(51a)는 기준선 Y축에서의 이간 거리 a를 취득한다. 다음, 제2 위치 검출기(51b)가 제1 기준변(SN1)과 기준선 Y축의 이간 거리 b를 취득한다. 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)의 간격은 이간 거리 c로 설계되어 있다. 이상의 값으로부터 연산부(91)는 수식 1을 사용하여 기판의 경사도(Wθ)를 산출할 수 있다. 이에 의해 구동 제어부(92)는 회전 테이블(14)을 구형 기판(SW)의 경사도(Wθ)를 역방향으로 회전하게 함으로써, 제1 기준변(SN1)이 기준선 Y축과 평형(equilibrium)되고 구형 기판(SW)의 주변 노광을 패턴과 겹쳐지지 않게 안전하게 수행할 수 있다. 여기에서는 설명하기 쉽도록 구형 기판(SW)을 +Y 방향으로 이동하게 하지만 문형 브래킷(21)을 -Y 방향으로 이동하도록 해도 된다.
수식 1
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또한, 제1 위치 검출기(51a) 또는 제2 위치 검출기(51b) 만으로 경사도(Wθ)를 산출할 수도 있다. 구체적으로, 제1 위치 검출기(51a)가 기준선 Y축으로부터의 이간 거리 a를 취득한다. 다음, 문형 브래킷(21)이 이간 거리 c 만큼 이동 함으로써 제1 위치 검출기(51a)도 이간 거리 c 만큼 이동한다. 이것으로 제1 위치 검출기(51a)가 기준선 Y축으로부터의 이간 거리 b를 취득한다. 이에 의해 수식 1을 사용하여 기판의 경사도(Wθ)를 산출할 수 있다.
다시 도 4에 돌아오면, 유니트 제어부(93)는 제1 기준변(SN1)이 기준선 Y축과 평형된 후 기준선으로부터의 이간 거리로부터 제1 노광 유니트(31a), 제2 노광 유니트(31b) 및 제3 노광 유니트(31c)를 이동하게 한다. 이때 최초 제1 기준변(SN1)(도 5)을 검출하는 위치 검출기(51)에 대해서 노광 유니트(31)의 배치를 조정 함으로써 기준선과 평형인 주변 노광을 수행할 수 있다. 즉 문형 브래킷(21)이 -Y 방향(도 5에서는 구형 기판(SW)이 +Y 방향)으로 나가는 경우에는 유니트 제어부(93)가 제1 위치 검출기(51a)의 검출 결과에 의해 노광 유니트(31)의 배치를 조정하고, 문형 브래킷(21)이 +Y 방향(도 5에서는 구형 기판(SW)이 -Y 방향)으로 나가는 경우는 유니트 제어부(93)가 제2 위치 검출기(51b)의 검출 결과에 의해 노광 유니트(31)의 배치를 조정한다. 이렇게 유니트 제어부(93)는 노광 유니트(31)가 제일 적합한 배치로 되게끔 위치 검출기(51)를 전환하여 3 군데의 노광 유니트(31)의 배치를 조정한다.
<메인 제어부(90)의 플로차트>
도 6은 주변 노광 처리를 수행하기 위한 메인 제어부(90)의 플로차트이다. 플로차트는 구형 기판(SW)을 투입한 다음의 단계를 나타내고, 광원의 점등 및 소등 등은 별도로 제어 되고, 각 테이블, 제어 수단은 원점에서 대기하고 있는 상태로부터 설명한다. 또한, 도 7Ａ 및 도 7Ｂ는 도 6의 플로차트의 단계를 도시하고 있고 주변 노광 장치(100)의 동작 상황을 나타낸다.
단계 S11에 있어서, 구형 기판(SW)이 반송되고 메인 제어부(90)는 노광 테이블(15)에 구형 기판(SW)을 흡착, 고정시킨다. 통상, 기판의 반송은 로봇 또는 컨베이어 등으로 투입구(16)(도 1a를 참조)로부터 투입되고 원기둥이 임립하고 있는 노광 테이블(15)에 장착된다. 반송된 구형 기판(SW)은 원기둥의 선단에서 진공 흡착 또는 정전 흡착되어 흡착, 고정된다. 구형 기판(SW)은 제1 기준변(SN1)이 제1 노광 유니트(31a)측으로 되고, 제2 기준변(SN2)이 투입구(16)와 반대면으로 되게끔 반송된다(도 7Ａ의 (a)를 참조).
단계 S12에 있어서, 메인 제어부(90)는 문형 브래킷(21)을 -Y 방향으로 이동을 시작하고, 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)가 구형 기판(SW)의 제1 기준변(SN1)을 검출한 시점에서 정지한다(도 7Ａ의 (b)를 참조).
단계 S13에 있어서, 메인 제어부(90)의 연산부(91)는 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)의 센서(54)의 값으로부터 구형 기판(SW)의 경사도(Wθ)를 산출한다.
단계 S14에 있어서, 메인 제어부(90)의 구동 제어부(92)는 구형 기판(SW)의 경사도(Wθ)의 산출 결과로부터 회전 테이블(14)을 경사도(Wθ)의 역방향으로 회전하게 함으로써 회전 방향의 편차를 수정한다. 메인 제어부(90)는 회전 방향의 편차를 수정하는 동시에 도 7Ａ의 (C)의 화살표에서 나타내는 것과 같이, 다시 문형 브래킷(21)이 투입구(16)(도 1a 및 도 1b를 참조)측으로 이동하게끔 제어한다. 또한, 이 시점에서 구형 기판(SW)의 제1 기준변(SN1)은 기준선과 평형되고, 제2 기준변(SN2)은 기준선에 수직되어 있다. 또한, 이 문형 브래킷(21)의 투입구(16)로 이동할 때에도 제1 위치 검출기(51a)와 제2 위치 검출기(51b)에서 경사도(Wθ) 정보를 취득하여 피드백 처리를 하여도 된다(도 7Ａ의 (C)를 참조).
단계 S15에 있어서, 메인 제어부(90)는 제1 위치 검출기(51a)가 구형 기판(SW)의 단면 위치 정보를 취득하고 나아가 제1 위치 검출기(51a)가 구형 기판(SW)의 단면으로부터 소정 거리(SD)에 이간된 위치까지 문형 브래킷(21)을 이동시켜 정지하게 한다. 소정 거리(SD)는 본 실시형태에서는 140mm이고, 이것은 문형 브래킷(21)이 가속하여 일정한 속도로 되는데 필요한 거리이다(도 7Ａ의 (D)를 참조).
단계 S16에 있어서, 메인 제어부(90)는 제1 기준변(SN1)의 주변 노광의 준비를 한다. 제1 기준변(SN1)의 위치 정보로부터 3군데의 노광 유니트(31)를 소정 한 장소로의 이동 및 조사 영역의 조정을 수행한다. 또한, 노광 유니트(31)의 위치 및 조사 영역의 조정은 단계 S15에서 진행하고, 단계 S16에서는 미조정 또는 피드백 처리를 하는 방법도 가능하다(도 7Ａ의 (e)를 참조).
단계 S17에 있어서, 메인 제어부(90)는 문형 브래킷(21)을 -Y 방향으로의 이동을 시작하고 제1 위치 검출기(51a)에서 구형 기판(SW)의 단면을 검지하면 제1 기준변(SN1)의 주변 노광을 시작한다. 소정 거리(SD)가 140mm로 설정되어 있고, 이 때문에 제1 위치 검출기(51a)가 구형 기판(SW)의 단면에 도달한 단계에서 문형 브래킷(21)이 노광에 필요한 소정 속도에 도달하여 있다. 메인 제어부(90)는 3군데에 배치된 노광 유니트(31)의 셔터 기구(39)의 구동 수단(39m)를 기동하게 하고 플레이트(39p)를 개방하게 하여 제1 기준변(SN1)을 기준으로 한 주변 노광을 시작한다. 메인 제어부(90)는 노광 처리 중에, 제1 위치 검출기(51a)에서 제1 기준변(SN1)의 검출을 소정 간격마다 또는 항상 수행하고 노광 유니트(31)의 위치와 조사 영역의 조정을 진행 함으로써 제1 기준변(SN1)에 평형되는 3군데의 노광 영역(EA)을 형성할 수 있다(도 7Ａ의 (f)를 참조).
또한, 메인 제어부(90)는 제1 기준변(SN1)의 위치 정보로부터 제1 노광 유니트(31a)의 노광 영역을 제1 기준변(SN1)으로부터 0.5mm 정도 외측(기판이 없는 공간)으로 조사하게 끔 블라인드 기구(40)를 조정하여 주변 노광광(EL)을 조사한다. 도 8은 블라인드 기구(40)에 의해 주변 노광광(EL)이 조정된 상태를 나타낸 도이다. 메인 제어부(90)는 조사구(33)로부터 사출한 평형광에 제어된 주변 노광광(EL)을 블라인드 기구(40)의 블라인드 플레이트(40p)에 의해 제1 기준변(SN1)의 위치 정보로부터 0.5mm 밖으로 오게끔 제어한다. 즉 주변 노광광(EL)은 구형 기판(SW)의 제1 기준변(SN1)의 상면(u) 및 단면(s)에 주변 노광광(EL)을 조사하기 때문에 단면(s)에 부착하여 있는 불필요한 레지스트를 감광하게 할 수 있다. 또한, 블라인드 기구(40)는 평형광인 주변 노광광(EL)의 조사 범위를 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 패턴과의 경계를 1mm 이하로 제어하여 노광 가능하다.
도 6에 돌아오면, 단계 S18에 있어서, 메인 제어부(90)는 제2 위치 검출기(51b)가 제2 기준변(SN2)를 확인한 시점에서 주변 노광을 정지한다. 메인 제어부(90)는 3군데에 배치한 노광 유니트(31)의 셔터 기구(39)의 구동 수단(39m)를 기동하여, 플레이트(39p)를 폐쇄하게 하여 구형 기판(SW)의 노광을 정지하게 한다. 또한, 메인 제어부(90)는 제2 위치 검출기(51b)가 검지한 제2 기준변(SN2)의 종단으로부터 문형 브래킷(21)의 이동 속도를 서서히 늦게 한다. 그리고 제2 기준변(SN2)으로부터 소정 거리(SD)를 띄운 위치에 문형 브래킷(21)이 정지한다(도 7Ｂ의 (G)를 참조).
단계 S19에 있어서, 메인 제어부(90)는 구형 기판(SW)을 순시침 방향으로 90도 회전하게 하고, 제2 기준변(SN2)의 위치 정보에 의해 3군데의 노광 유니트(31)를 소정 장소로의 이동과 조사 영역의 조정을 수행한다. 제2 기준변(SN2)의 위치 정보는 단계 S18에서 취득하기 때문에 회전 테이블(14)의 회전 중심으로부터 순시침 방향으로 90도 회전한 위치를 알 수 있다(도 7Ｂ의 (h)를 참조).
단계 S20에 있어서, 메인 제어부(90)는 제2 기준변(SN2)의 주변 노광을 시작한다. 메인 제어부(90)는 제2 위치 검출기(51b)가 제1 기준변(SN1)에 도달한 단 계에서 문형 브래킷(21)이 노광에 필요한 소정 속도에 도달하여 있기 때문에 셔터 기구(39)의 구동 수단(39m)을 기동하여 플레이트(39p)를 개방시켜 제2 기준변(SN2)을 기준으로 한 노광을 시작한다(제2 기준변(SN2)의 주변 노광 시점으로 한다). 메인 제어부(90)는 노광 처리 중에 제2 위치 검출기(51b)에서 제2 기준변(SN2)의 검출을 소정 간격마다 또는 항상 수행한다. 그리고 메인 제어부(90)는 노광 유니트(31)의 위치와 조사 영역의 조정을 수행 함으로써 제2 기준변(SN2)에 평형인 주변 노광을 구형 기판(SW)에 대해서 수행할 수 있다(도 7Ｂ의 (i)를 참조).
또한, 단계 S20에서는 단계 S17과 동일하게 메인 제어부(90)는 제2 기준변(SN2)의 위치 정보로부터 제1 노광 유니트(31a)의 노광 영역을 제2 기준변(SN2)으로부터 0.5mm 정도 외측으로 블라인드 기구(40)를 조정하여 주변 노광광(EL)을 조사한다.
단계 S21에 있어서, 메인 제어부(90)는 제1 위치 검출기(51a)가 제1 기준변(SN1)을 확인한 시점에서 주변 노광을 정지한다. 메인 제어부(90)는 셔터 기구(39)의 구동 수단(39m)을 기동하여 플레이트(39p)를 폐쇄하게 하여 구형 기판(SW)의 노광을 정지하게 한다. 또한, 메인 제어부(90)는 제1 위치 검출기(51a)가 검지한 제2 기준변(SN2)의 종단으로부터 문형 브래킷(21)의 이동 속도를 서서히 늦게 하여 소정 위치에 정지하게 한다(도 7Ｂ의 (j)를 참조).
이상으로 주변 노광 장치(100)에 의한 주변 노광 처리가 종료되고 구형 기판(SW)은 로봇 또는 컨베이어 등으로 배출되고 다음의 공정에 반송된다. 이때 구형 기판(SW)은 회전 테이블(14)를 회전하게 하고 투입한 때와 같은 방향으로 구형 기판(SW)을 돌아오게 하여도 되고, 또한 회전 테이블(14)을 회전하게 하지 않고 구형 기판(SW)의 고정을 해제하여 투입될 때와 직교하는 방향으로 구형 기판(SW)을 배출해도 된다. 또한, 문형 브래킷(21)은 구형 기판(SW)을 배출할 때 장해가 될 수 있기 때문에 구형 기판(SW)을 회전한 후, 또는 배출 직전에 구형 기판(SW)의 배출 경로로부터 퇴피하게 한다.
또한, 주변 노광 장치(100)에서 주변 노광 처리한 구형 기판(SW)은 후의 현상 공정에서, 구형 기판 반송 공정에 장해로 되는 레지스트 등의 이물을 제거할 수 있다.
이상에 의해 주변 노광 장치(100)는 제1 기준변(SN1) 및 제2 기준변(SN2)을 기준 위치로 하여 노광 유니트(31)의 위치를 제어하기 때문에 제1 기준변(SN1) 및 제2 기준변(SN2)에 평형으로 노광 처리를 수행할 수 있다. 또한, 주변 노광 장치(100)는 문형 브래킷(21)을 한번, 위치 검출기(51)로서 제1 기준변(SN1)을 계측하는 것 뿐으로 구형 기판의 얼라인먼트를 수행할 수 있기 때문에 기판의 얼라인먼트에 필요한 시간이 짧아지고 주변 노광 공정의 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 나타낸 주변 노광 장치(100)는 구형 기판(SW)을 장착한 테이블이 θ방향으로 이동하고 자외선을 조사하는 노광 유니트를 장착한 문형 브래킷(21)이 Y 방향(제1 방향)으로 이동하여 주변 노광 처리를 수행하고 있다. 그러나, 이런 이동은 상대적으로 동작하면 되기에 테이블에 Y축 방향 및 θ 방향의 이동 기능을 가지게 해도 된다. 또한, 동일하게 문형 브래킷(21)에 Y축 방향 및 θ 방향의 이동 기능을 가지게 해도 된다.
도 1a는 주변 노광 장치(100)의 상면도이다.
도 1b는 도 1a의 측면도이다.
도 2a는 제1 노광 유니트(31a)의 -Y 방향으로부터 본 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2b는 제1 노광 유니트(31a)의 +X 방향으로부터 본 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2c는 제1 노광 유니트(31a)의 조사구측(-Z 방향)으로부터 본 구성을 나타내는 하면도이다.
도 3은 위치 검출기(51)의 측면도를 나타낸 도이다.
도 4는 메인 제어부(90)에 있어서의 기판 위치 제어계의 제어 블록도이다.
도 5는 연산부(91)가 처리하는 기판의 경사도(Wθ)의 산출 방법을 나타낸 도이다.
도 6은 메인 제어부(90)의 플로차트이다.
도 7Ａ는 도 6의 플로차트의 단계를 도시한 도이다.
도 7Ｂ는 도 6의 플로차트의 단계를 도시한 도이다.
도 8은 블라인드 기구(40)에 의해 주변 노광광(EL)이 조정된 상태를 나타낸 도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 케이스
14 회전 테이블
15 노광 테이블
16 투입구
21 브래킷
22 브래킷 이동 기구
31 노광 유니트(31ａ 제1 노광 유니트, 31ｂ 제2 노광 유니트, 31c 제3 노광 유니트)
32 슬라이드 기구(32ａ 제1 슬라이드 기구, 32ｂ 제2 슬라이드 기구, 32c 제3 슬라이드 기구)
33 조사구
35 타원 미러
36 수은 램프
37 투영 렌즈
38 투영 렌즈
39 셔터 기구(39ｍ 구동 수단, 39ｐ 플레이트)
40 블라인드 기구(40ｍ 구동 모터, 40ｐ 블라인드 플레이트)
51 위치 검출기(51ａ 제1 위치 검출기, 51ｂ 제2 위치 검출기)
52 적외선 광원
53 제어 광학계
54 센서
90 메인 제어부
91 연산부
92 구동 제어부
93 유니트 제어부
100 주변 노광 장치
EA 노광 영역
EL 주변 노광광
IL 적외선 광선
KD 간격
s 단면, ｕ 상면
SD 소정 거리
SＮ1 제1 기준변, SＮ2 제2 기준변
SW 구형 기판

Claims (9)

  1. 구형 기판에 형성된 회로 패턴 영역의 주위에 형성된 주변 영역에 자외광을 노광하는 주변 노광 장치에 있어서,
    상기 구형 기판을 유지하는 노광 테이블과,
    상기 구형 기판의 면 위측에 설치되고 상기 주변 영역에, 조사구로부터 자외광을 조사하는 노광 유니트와,
    상기 노광 테이블과 상기 노광 유니트를 상대적으로 제1 방향으로 구동하는 구동부와,
    상기 노광 유니트에 설치되고 상기 구형 기판의 일변의 변두리를 검출하여 상기 제1 방향으로부터의 상기 구형 기판의 경사도를 산출하는 경사도 산출 수단과,
    상기 경사도 산출 수단에 의한 경사도 산출 결과에 기초하여 상기 구형 기판에 직교하는 수직 방향을 기준으로 상기 구형 기판 또는 상기 노광 유니트를 회전하게 한 후 상기 경사도 산출 수단에서 상기 변두리를 검출하여 상기 주변 영역을 특정하면서 상기 구동부에 의해 상기 노광 테이블과 상기 노광 유니트를 상대적으로 구동하게 함과 동시에 상기 변두리와 평형으로 상기 노광 유니트로부터 자외광을 조사하게 하는 제어부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 주변 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노광 유니트는 상기 노광 테이블 위측에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 브래킷에 설치되어 있고,
    상기 노광 유니트는 상기 브래킷 위에서 상기 제2 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 주변 노광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 경사도 산출 수단은 상기 제1 방향에 서로 이간되어 있는 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노광 유니트는 제2 방향에 설치된 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트를 구비하고 상기 제1 노광 유니트에 상기 제1 위치 검출기 및 상기 제2 위치 검출기가 장착되고,
    상기 제1 노광 유니트와 상기 제2 노광 유니트는 상기 제1 위치 검출기의 검출결과에 기초하여 자외광을 조사하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 장치.
  5. 자외광을 조사하는 노광 유니트를 구비하고 구형 기판에 형성된 회로 패턴 영역의 주위에 형성된 주변 영역을 자외광으로 노광시키는 주변 노광 방법에 있어서,
    상기 구형 기판을 노광 테이블에 유지하는 유지 공정과,
    상기 노광 유니트에 설치된 위치 검출기에서 상기 구형 기판의 일변의 변두리를 검출하여 제1 방향으로부터의 상기 구형 기판의 경사도를 산출해내는 경사도 산출 공정과,
    상기 경사도 산출 결과에 기초하여 상기 구형 기판 또는 상기 노광 유니트를 회전하게 하는 회전 공정과,
    상기 노광 유니트와 상기 노광 테이블을 상대적으로 제1 방향으로 구동하는 구동 공정과,
    상기 경사도 산출 수단에서 변두리를 검출하여 상기 주변 영역을 특정하면서 상기 변두리와 평형되게 상기 노광 유니트로부터 자외광을 조사하는 조사 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노광 유니트는 제1 노광 유니트와 제2 노광 유니트를 구비하고, 상기 제1 노광 유니트 및 제2 노광 유니트는 상기 노광 테이블 위측에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 브래킷에 설치되어 있고,
    상기 유지 공정 후 상기 구형 기판의 주변 영역으로 상기 제1 노광 유니트 및 제2 노광 유니트가 이동하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 경사도 산출 수단은 제1 방향에 서로 이간되어 있는 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기로 구성되어 있고, 상기 제1 위치 검출기 및 제2 위치 검출기에 의해 상기 구형 기판의 일변의 변두리를 검출하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동 공정은 상기 제1 위치 검출기 또는 상기 제2 위치 검출기에서 상기 구형 기판의 변두리를 확인한 다음 상기 노광 유니트와 상기 노광 테이블을 상대적으로 구동하게 하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 방법.
  9. 제5항, 제6항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 공정은 상기 노광 유니트와 상기 노광 테이블을 상대적으로 상기 제1 방향으로 구동하게 한 다음, 상기 구형 기판 또는 상기 노광 유니트를 회전하게 하고 상기 노광 유니트와 상기 노광 테이블을 상기 제1 방향으로 구동하는 것을 특징으로 하는 주변 노광 방법.
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