KR20100123611A - 노광 장치 - Google Patents

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KR20100123611A
KR20100123611A KR1020100041828A KR20100041828A KR20100123611A KR 20100123611 A KR20100123611 A KR 20100123611A KR 1020100041828 A KR1020100041828 A KR 1020100041828A KR 20100041828 A KR20100041828 A KR 20100041828A KR 20100123611 A KR20100123611 A KR 20100123611A
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켄 미야케
토시히로 타카기
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상에이 기켄 가부시키가이샤
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Abstract

높은 생산성을 유지하면서, 설비비를 경감할 수 있는 노광 장치를 제공한다.
노광 장치는, 서로 인접하며 또한 평행하게 배치된 한 쌍의 노광 유닛(1, 2)과, 상기 한 쌍의 노광 유닛(1, 2)이 각각 공용하는 광원 수단(3)을 포함한다. 노광 유닛(1, 2)은 각각, 띠 형상 기판(4)을 그 길이 방향을 따라 간헐적으로 이송하기 위한 반송 기구(5, 6, 7, 8)와, 띠 형상 기판(4)의 반송 경로에 배치된 노광부(9)로서, 적어도 하나의 포토마스크(10)를 가지는 노광부(9)를 구비하고 있다. 광원 수단(3)은, 포토마스크(10)에 묘화된 패턴을 띠 형상 기판(4)의 노광면에 전사하기 위하여, 한 쌍의 노광 유닛(1, 2)에 있어서의 각각의 노광부(9)로 교대로 광을 조사 가능하게 되어 있다.

Description

노광 장치{EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은 가요성의 띠 형상 기판을 소정 길이 영역마다 노광하기 위한 노광 장치에 관한 것이다.
표면에 감광층이 형성된 노광면을 적어도 한쪽면에 가지는 가요성의 띠 형상 기판을 간헐적으로 이송하며, 띠 형상 기판의 소정 길이 영역에, 포토마스크를 통해 광을 조사함으로써, 포토마스크에 묘화된 패턴(예를 들면, 전기 회로)을 띠 형상 기판의 소정 길이 영역에 전사하는 노광 장치가 알려져 있다. 띠 형상 기판이 간헐적으로 이송될 때마다, 띠 형상 기판의 새로운 소정 길이 영역이 포토마스크에 대향하는 위치를 차지하여, 차례차례 노광 작업이 행해져 간다.
미리 소정 길이로 커팅된 시트 형상의 기판을 치환하면서 노광하는 경우에 비해, 띠 형상 기판을 이용한 노광은 효율적이다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 제2005-326550호
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 제2006-301170호
그러나, 종래의 노광 장치보다 더 낮은 비용으로 높은 생산성을 얻을 수 있는 노광 장치가 제공되는 것이 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면,
표면에 감광층이 형성된 노광면을 적어도 한쪽면에 가지는 가요성의 띠 형상 기판을 소정 길이 영역마다 노광하기 위한 노광 장치로서,
서로 인접하며 또한 평행하게 배치된 한 쌍의 노광 유닛과, 상기 한 쌍의 노광 유닛이 각각 공용하는 광원 수단을 포함하며,
상기 한 쌍의 노광 유닛은 각각 상기 띠 형상 기판을 그 길이 방향을 따라 간헐적으로 이송하기 위한 반송 기구와, 상기 띠 형상 기판의 반송 경로에 배치된 노광부로서, 상기 노광면에 대하여 근접(近接) 또는 이반(離反) 가능하도록 설치된 적어도 하나의 포토마스크를 가지는 노광부를 구비하고 있으며,
상기 광원 수단이, 상기 포토마스크에 묘화된 패턴을 상기 띠 형상 기판의 상기 노광면에 전사하기 위하여, 상기 한 쌍의 노광 유닛에 있어서의 각각의 상기 노광부로 교대로 광을 조사 가능하게 되어 있는, 노광 장치가 제공된다.
상기 광원 수단은, 상기 한 쌍의 노광 유닛에 있어서의 각각의 상기 노광부로 광을 조사 가능한 위치로 이동 가능하게 할 수 있다.
상기 광원 수단은, 복수의 발광 소자로 이루어진 주사형(走査型) 광원을 포함해도 된다.
상기 발광 소자는 반도체 발광 소자여도 된다.
상기 광원 수단은, 광원과, 상기 한 쌍의 노광 유닛에 각각 설치된 한 쌍의 반사 거울을 구비하고 있으며,
상기 광원은, 상기 한 쌍의 반사 거울의 각각에 교대로 광을 투사하도록 조사 각도를 변경 가능한 것으로 할 수 있다.
상기 노광부에 있어서의 상기 띠 형상 기판의 반송 경로는 수직으로 할 수 있다.
상기 포토마스크가, 수직 상태인 상기 띠 형상 기판의 양측에 하나씩 배치되어 있으며,
이들 한 쌍의 포토마스크는, 서로 대향하는 위치에 위치 맞춤용 마크를 가지고 있으며,
상기 위치 맞춤용 마크를 판독하기 위한 적어도 하나의 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라에 의한 상기 위치 맞춤용 마크의 판독 데이터에 기초하여 상기 한 쌍의 포토마스크 중 적어도 일방을 그 면내에서 X, Y, θ 방향으로 이동시켜 위치 맞춤을 행하기 위한 이동 기구를 더 구비할 수 있다.
상기 띠 형상 기판과 상기 포토마스크의 위치 맞춤을 행하기 위하여, 상기 포토마스크에 설치된 위치 맞춤용 마크와 위치 맞춤 가능한 위치 맞춤용 마크를 상기 띠 형상 기판에 형성할 수 있다.
상기 띠 형상 기판에 형성되는 상기 위치 맞춤용 마크는, 상기 띠 형상 기판의 측면 가장자리로 대체될 수 있다.
본 발명의 노광 장치에 따르면, 일방의 노광 유닛에서 노광이 행해진 후, 다음 노광을 위해 띠 형상 기판이 간헐적으로 이송되어 위치맞춤이 행해지는 사이에, 광원 수단을 타방의 노광 유닛에 있어서의 노광에 이용할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 노광 유닛에 대하여, 광원 수단을 공용할 수 있다. 그 결과, 높은 생산성을 유지하면서, 설비비를 경감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 노광 장치의 일 실시형태를 나타내는 도면으로, 상측도는 평면도, 하측도는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 노광 장치의 다른 실시형태를 나타내는 도면으로, 상측도는 평면도, 하측도는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 노광 장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면으로, 상측도는 평면도, 하측도는 측면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 노광 장치의 일 실시형태를 나타낸다. 노광 장치는, 제 1 노광 유닛(1)과, 제 2 노광 유닛(2)과, 제 1 및 제 2 노광 유닛(1, 2)이 공용하는 광원 수단(3)을 포함한다. 제 1 및 제 2 노광 유닛(1, 2)은 서로 인접하며, 또한 평행하게 배치되어 있다.
노광 유닛(1, 2) 각각은, 표면에 감광층이 형성된 노광면을 가지는 가요성의 띠 형상 기판(4)이 원통 형상으로 감겨 있는 조출(繰出)용 릴(5; reel)과, 조출용 릴(5)로부터 조출된 띠 형상 기판(4)을 권취(卷取)하기 위한 권취용 릴(6)과, 띠 형상 기판(4)을 조출용 릴(5)로부터 권취용 릴(6)까지 간헐적으로 이송하기 위한 구동 장치(7)를 구비하고 있다. 조출용 릴(5), 권취용 릴(6) 및 구동 장치(7)는 가이드 롤러(8) 등과 함께 띠 형상 기판(4)을 그 길이방향을 따라 간헐적으로 이송하기 위한 반송 기구를 구성한다.
구동 장치(7)는 구동 롤러(7a)를 구비한다. 구동 롤러(7a)는 조출용 릴(5)에 감긴 띠 형상 기판(4)을 소정 길이 분만큼 간헐적으로 인출한다. 도시한 실시형태에서는, 띠 형상 기판(4)의 반송 경로가 도중에 수직으로 되어 있다. 다른 실시형태에서는, 띠 형상 기판(4)의 반송 경로가 수직 경로를 갖지 않아도 된다.
노광 유닛(1, 2) 각각은, 띠 형상 기판(4)의 수직 경로에 배치된 노광부(9)를 구비하고 있다. 노광부(9)는 띠 형상 기판(4)의 노광면에 대하여 근접 또는 이반 가능하도록 설치된 포토마스크(10)를 갖는다. 도시한 실시형태의 경우, 노광면이 띠 형상 기판(4)의 양면에 설치되어 있으므로, 노광 유닛(1, 2) 각각에 대하여, 포토마스크(10)는 2개씩 설치되어 있다. 노광면이 띠 형상 기판(4)의 한쪽면에만 설치되어 있는 경우에는, 노광 유닛(1, 2) 각각에 대하여 포토마스크(10)는 1개씩 설치되는 것이 된다.
또한, 광원 수단(3)의 수에 대하여 언급하면, 노광면이 띠 형상 기판(4)의 양면에 설치되어 있는 도시한 실시형태에서는, 노광 유닛(1, 2)이 공용하는 광원 수단(3)이 2개 설치되어 있다. 노광면이 띠 형상 기판(4)의 한쪽면에만 설치되어 있는 경우에는, 노광 유닛(1, 2)이 공용하는 광원 수단(3)은 1개어도 된다.
띠 형상 기판(4)의 반송 경로가 수직 경로를 갖지 않는 실시형태에서는, 노광부(9)를 띠 형상 기판(4)의 수평 경로에 배치해도 된다. 그러나, 수평 상태의 띠 형상 기판(4)은 자중에 의해 휘어져, 변형하는 경향이 있다. 또한, 이물질도 부착되기 쉽다. 따라서, 띠 형상 기판(4)의 수직 경로에 노광부(9)를 배치하는 것이 바람직하다.
포토마스크(10)에는, 띠 형상 기판(4)의 노광면 위에 전사할 패턴(예를 들면, 전기 회로 패턴)이 묘화되어 있다. 광원 수단(3)으로부터 노광부(9)로 광이 조사되면, 노광부(9)에 있어서의 띠 형상 기판(4)의 소정 길이 영역의 노광면에 패턴이 전사된다.
띠 형상 기판(4)이 반송 기구에 의해 이송되고, 그 소정 길이 영역이 노광부(9)에 도달하면, 이송이 정지되며, 위치 맞춤 작업이 행해진다. 포토마스크(10)는, 띠 형상 기판(4)의 노광면에 대하여 근접된다. 띠 형상 기판(4)을 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 포토마스크(10)는, 서로 대향하는 위치에 위치 맞춤용 마크를 가지고 있다. 적어도 하나의 CCD 카메라(11)가, 이들 위치 맞춤용 마크를 판독한다. 판독 데이터에 기초하여, 이동 기구(12)가 한 쌍의 포토마스크(10)의 적어도 일방을 그 면내에서 X, Y, θ 방향으로 이동시켜, 한 쌍의 포토마스크(10) 사이의 위치 맞춤을 행한다.
띠 형상 기판(4)과 포토마스크(10)의 위치 맞춤을 행하는데에는, 띠 형상 기판(4)에 형성된 위치 맞춤용 마크도 이용된다. 띠 형상 기판(4)에 형성되는 위치 맞춤용 마크는, 포토마스크(10)의 위치 맞춤용 마크와 위치 맞춤 가능한 것으로 된다.
띠 형상 기판(4)에 형성되는 위치 맞춤용 마크는, 띠 형상 기판(4)의 측면 가장자리로 대용해도 된다.
도 1의 실시형태에서, 제 1 및 제 2 노광 유닛에 공용되는 광원 수단(3)은, 램프인 광원(3a)과, 평면 거울(3b)과, 반사 거울(3c)을 구비하고 있다. 광원(3a)으로부터 발광된 광은, 평면 거울(3b)에 의해 반사 거울(3c)로 전달된다. 오목 형상면을 갖는 반사 거울(3c)은, 전달된 광을 평행광으로 하여 노광부(9)로 조사한다.
도 1에서, 실선으로 나타낸 광원 수단(3)은, 제 1 노광 유닛(1)의 노광부(9)로 광을 조사할 수 있는 위치에 있다. 광원 수단(3)은, 띠 형상 기판(4)의 반송 방향을 가로지르도록 하여 연장되는 한 쌍의 직동(直動) 가이드 레일(13) 위에 탑재된다. 광원 수단(3)은 직동 가이드 레일(13) 위를 슬라이딩하여, 제 2 노광 유닛(2)의 노광부(9)로 광을 조사할 수 있는 위치(2점 쇄선으로 나타냄)로 이동할 수 있다.
제 1 노광 유닛(1)에서 띠 형상 기판(4)의 소정 길이 영역의 노광이 종료되면, 광원 수단(3)은 직동 가이드 레일(13) 위를 슬라이딩하여, 제 1 노광 유닛(1)의 노광부(9)로 광이 조사될 수 있는 위치로부터 제 2 노광 유닛(2)의 노광부(9)로 광을 조사할 수 있는 위치로 이동하여, 제 2 노광 유닛(2)의 노광부(9)를 조사한다. 그 사이, 제 1 노광 유닛(1)에서는, 포토마스크(10)가 띠 형상 기판(4)의 노광면으로부터 이반되어, 띠 형상 기판(4)의 간헐적 반송이 행해진다. 띠 형상 기판(4)의 다음의 소정 길이 영역이 노광면(9)에 위치하게 되면, 포토마스크(10)가 띠 형상 기판(4)의 노광면에 근접되어, 위치 맞춤 작업이 행해진다. 제 2 노광 유닛(2)의 노광부(9)로의 조사가 종료된 광원 수단(3)은, 다시 제 1 노광 유닛(1)의 노광부(9)로 광을 조사할 수 있는 위치로 슬라이딩 이동하여, 위치 맞춤이 종료된 포토마스크(10)를 통해 조사를 행한다.
이와 같이 하여, 광원 수단(3)은, 제 1 및 제 2 노광 유닛(1, 2)에 있어서의 각각의 노광부(9)로 교대로 광을 조사하도록 되어 있다. 종래라면, 광원 수단(3)이 휴지하고 있던 위치 맞춤 작업 시간을 이용하여, 인접하는 별도의 노광 유닛으로 광원 수단(3)을 이동시켜, 거기서 노광 작업을 행할 수 있기 때문에, 2개의 노광 유닛에 대하여 광원 수단은 1개로 해결된다.
도 2의 실시형태에서는, 광원 수단(3)은, 복수의 발광 소자(14)로 이루어지는 주사형 광원(3d)을 포함하고 있다. 본 실시형태에서는 주사형 광원(3d)은, 반도체 발광 소자를 이용하고 있다.
이러한 반도체 발광 소자를 이용한 주사형 광원을 이용한 경우, 광원 자체를 작게 할 수 있으며, 또한 반사 거울과 같은 광학 기기를 생략할 수 있으므로, 띠 형상 기판(4)의 반송 방향에서의 노광 장치 전체의 치수를 컴팩트하게 할 수 있다.
도 2의 실시형태에서는, 제 1 노광 유닛(1)에서 위치 맞춤 작업이 행해질 때, 주사형 광원(3d)은 제 2 노광 유닛(2)측으로 이동하면서, 제 2 노광 유닛(2)의 노광부(9)에 대하여 주사 노광을 행한다. 제 2 노광 유닛(2)에서 노광이 종료하고, 제 2 노광 유닛(2)에서 띠 형상 기판(4)의 간헐적 반송과 위치 맞춤 작업이 행해지는 사이, 주사형 광원(3d)은 제 1 노광 유닛(1)측으로 이동하면서, 제 1 노광 유닛(1)의 노광부(9)에 대하여 주사 노광을 행한다.
도 3의 실시형태에서는, 광원 수단(3)이, 램프인 광원(3a)과, 한 쌍의 평면 거울(3b)과, 한 쌍의 반사 거울(3c)을 구비하고 있다. 광원(3a)은, 회동 가능한 평면 미러(미도시)를 통해 광의 조사 방향을 특정 각도 범위에서 변경 가능하게 되어 있다. 광원(3a)은, 특정 조사 각도의 설정에서는, 제 1 노광 유닛(1)측의 평면 거울(3b)을 통해 반사 거울(3c)에 광을 투사하여, 제 1 노광 유닛(1)의 노광부(9)를 조사한다. 제 1 노광 유닛(1)에서 노광이 종료하고, 제 1 노광 유닛(1)에서 띠 형상 기판(4)의 간헐적 반송과 위치 맞춤 작업이 행해지는 사이, 광원(3a)은, 다른 조사 각도로 설정되며, 제 2 노광 유닛(2)측의 평면 거울(3b)을 통해 반사 거울(3c)에 광을 투사하여, 제 2 노광 유닛(2)의 노광부(9)를 조사한다.
도 1 내지 도 3 중 어느 하나의 실시형태에서도, 한 쌍의 노광 유닛에 대하여 광원 수단을 교대로 사용하는 방식으로 공용할 수 있다. 따라서, 높은 생산성을 유지하면서, 설비비를 저감할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3의 실시형태에 있어서, 광원 수단(3)의 구성에 따라서는, 평면 거울을 생략할 수도 있다.
또한, 도 1 및 도 3의 실시형태에 있어서, 램프 이외의 광원을 사용하는 것도 가능하며, 도 2의 실시형태에 있어서 반도체 발광 소자 이외의 광원을 사용하는 것도 가능하다.
1 : 제 1 노광 유닛 2 : 제 2 노광 유닛
3 : 광원 수단 3a : 광원(램프)
3b : 평면 거울 3c : 반사 거울
3d : 광원(주사형 광원) 4 : 띠 형상 기판
5 : 조출용 릴(반송 기구) 6 : 권취용 릴(반송 기구)
7 : 구동 장치(반송 기구) 7a : 구동 롤러(반송 기구)
8 : 가이드 롤러(반송 기구) 9 : 노광부
10 : 포토마스크 11 : CCD 카메라
12 : 이동 기구 13 : 직동 가이드 레일
14 : 발광 소자

Claims (9)

  1. 표면에 감광층이 형성된 노광면을 적어도 한쪽면에 가지는 가요성의 띠 형상 기판을 소정 길이 영역마다 노광하기 위한 노광 장치로서,
    서로 인접하며 또한 평행하게 배치된 한 쌍의 노광 유닛과, 상기 한 쌍의 노광 유닛이 각각 공용하는 광원 수단을 포함하며,
    상기 한 쌍의 노광 유닛은 각각 상기 띠 형상 기판을 그 길이 방향을 따라 간헐적으로 이송하기 위한 반송 기구와, 상기 띠 형상 기판의 반송 경로에 배치된 노광부로서, 상기 노광면에 대하여 근접(近接) 또는 이반(離反) 가능하도록 설치된 적어도 하나의 포토마스크를 가지는 노광부를 구비하고 있으며,
    상기 광원 수단이, 상기 포토마스크에 묘화된 패턴을 상기 띠 형상 기판의 상기 노광면에 전사하기 위하여, 상기 한 쌍의 노광 유닛에 있어서의 각각의 상기 노광부로 교대로 광을 조사 가능하게 되어 있는, 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원 수단이, 상기 한 쌍의 노광 유닛에 있어서의 각각의 상기 노광부로 광을 조사 가능한 위치로 이동 가능하게 되어 있는, 노광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광원 수단이 복수의 발광 소자로 이루어진 주사형(走査型) 광원을 포함하는, 노광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 발광 소자가 반도체 발광 소자인, 노광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원 수단이, 광원과, 상기 한 쌍의 노광 유닛에 각각 설치된 한 쌍의 반사 거울을 구비하고 있으며,
    상기 광원이, 상기 한 쌍의 반사 거울의 각각에 교대로 광을 투사하도록 조사 각도를 변경 가능하게 되어 있는, 노광 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광부에 있어서의 상기 띠 형상 기판의 반송 경로가 수직인, 노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포토마스크가, 수직 상태인 상기 띠 형상 기판의 양측에 하나씩 배치되어 있으며,
    이들 한 쌍의 포토마스크는, 서로 대향하는 위치에 위치 맞춤용 마크를 가지고 있으며,
    상기 위치 맞춤용 마크를 판독하기 위한 적어도 하나의 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라에 의한 상기 위치 맞춤용 마크의 판독 데이터에 기초하여 상기 한 쌍의 포토마스크 중 적어도 일방을 그 면내에서 X, Y, θ 방향으로 이동시켜 위치 맞춤을 행하기 위한 이동 기구를 더 구비하는, 노광 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 띠 형상 기판과 상기 포토마스크의 위치 맞춤을 행하기 위하여, 상기 포토마스크에 설치된 위치 맞춤용 마크와 위치 맞춤 가능한 위치 맞춤용 마크가 상기 띠 형상 기판에 형성되어 있는, 노광 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 띠 형상 기판에 형성되는 상기 위치 맞춤용 마크가, 상기 띠 형상 기판의 측면 가장자리로 대체되어 있는, 노광 장치.
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