KR20110104427A - 프록시미티 노광장치, 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법 - Google Patents

프록시미티 노광장치, 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법 Download PDF

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KR20110104427A
KR20110104427A KR1020110014954A KR20110014954A KR20110104427A KR 20110104427 A KR20110104427 A KR 20110104427A KR 1020110014954 A KR1020110014954 A KR 1020110014954A KR 20110014954 A KR20110014954 A KR 20110014954A KR 20110104427 A KR20110104427 A KR 20110104427A
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마나부 미네기시
류고 사토
유우타 얀베
이치로 에다키
히라쿠 와타나베
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가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
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Abstract

프록시미티 노광장치로서, 기판을 이동시키는 스테이지를 리니어 모터에 의해 구동할 때, 스테이지의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 수행한다. 스테이지의 온도를 검출하여, 운전을 개시할 때 또는 운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되고, 또한 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 올리는 제1 길들이기 운전을 행한다. 운전을 개시하기 전 또는 운전 중에 스테이지의 온도가 하한값 미만으로 내려가도, 노광처리 중의 스테이지의 온도변화가 감소되어 패턴의 프린트가 정밀도 좋게 행해진다.

Description

프록시미티 노광장치, 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법{APPARATUS FOR PROXIMITY EXPOSURE, METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF STAGE IN APPARATUS FOR PROXIMITY EXPOSURE, AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY PANEL PLATE}
본 발명은 액정 디스플레이장치 등의 표시용 패널기판의 제조에 있어서 프록시미티(Proximity) 방식을 이용하여 기판의 노광을 행하는 프록시미티 노광장치, 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법, 및 그들을 이용한 표시용 패널기판의 제조방법에 관한 것이며, 특히 기판을 이동시키는 스테이지를 리니어 모터에 의해 구동하는 프록시미티 노광장치, 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법, 및 그들을 이용한 표시용 패널기판의 제조방법에 관한 것이다.
표시용 패널로서 이용되는 액정 디스플레이장치의 TFT(Thin Film Transistor) 기판이나 컬러필터기판, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판, 유기 EL(Electroluminescence) 표시패널용 기판 등의 제조는, 노광장치를 이용하여 포토리소그래피 기술에 의해 기판 상에 패턴을 형성하여 수행된다. 노광장치로서는, 렌즈 또는 거울을 이용하여 마스크의 패턴을 기판 상에 투영하는 프로젝션방식과, 마스크와 기판 사이에 미소한 간극(프록시미티 갭)을 마련하여 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티방식이 있다. 프록시미티방식은 프로젝션방식에 비해 패턴 해상성능은 떨어지나, 조사광학계의 구성이 간단하고 처리능력이 높아서 양산용으로 적합하다.
최근, 표시용 패널의 각종 기판의 제조 시에는, 대형화 및 크기의 다양화에 대응하기 위해서 비교적 큰 기판을 마련하고, 표시용 패널의 크기에 따라 1장의 기판으로부터 1장 또는 여러 장의 표시용 패널기판을 제조하고 있다. 이 경우, 프록시미티방식에 의하면, 기판의 일면을 일괄적으로 노광하려고 할 경우 기판과 동일한 크기의 마스크가 필요하게 되어, 고가의 마스크 비용이 더욱 증대된다. 그러므로, 기판보다 비교적 작은 마스크를 이용하고, 스테이지에 의해 기판을 XY방향으로 스텝 이동하여, 기판의 일면을 복수의 쇼트로 나누어 노광하는 방식이 주류를 이루고 있다.
종래의 프록시미티 노광장치에 있어서, 스테이지의 구동에는 볼나사 등의 이송나사가 사용되었다. 그러나, 표시용 패널의 대화면화에 따라 기판이 대형화될수록 기판의 이동을 고속 고정밀도로 수행하려는 요구가 강해져, 종래의 스테이지로써는 기판을 이동시키는 속도 및 정밀도의 향상에 한계가 있었다.
이송나사를 대신하는 기구로서, 자석 또는 코일을 내장한 고정자와, 코일 또는 자석을 내장한 가동자를 이용하는 리니어 모터가 개발되고 있다. 고정자와 가동자는, 약간의 간격을 통해서 접촉되지 않도록 설치되고, 코일에 전류를 흘리면 코일의 전류와 자석의 자계로부터 프레밍의 왼손의 법칙에 의해 가동자에 추력(로렌츠 힘)이 작용한다. 고정자와 가동자가 비접촉 상태로 마찰이 없기 때문에 고속이며 고정밀도의 이동이 가능하다. 이와 같은 리니어 모터를 사용한 프록시미티 노광장치로서 일본 특개2009-258195호 공보 및 일본 특개2009-258196호 공보에 기재된 것이 있다.
프록시미티 노광장치에 있어서, 기판을 이동시키는 스테이지를 리니어 모터에 의해 구동하는 경우, 스테이지의 중량이 크고 이동거리도 길기 때문에 리니어 모터의 부하가 크고 리니어 모터로부터 많은 열이 발생한다. 그렇기 때문에, 통상적으로 운전할 때와 기판의 공급이 정지되어 스테이지의 이동을 멈추었을 때에 있어서 스테이지의 온도가 크게 변화된다. 스테이지의 온도가 크게 변화되면, 열팽창에 의한 스테이지의 변형량이 크게 변화되기 때문에, 스테이지에 의해 이동되는 기판의 위치 및 수평방향에 대한 기울기가 변동되어 패턴의 프린트 정밀도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 과제는, 프록시미티 노광장치에 있어서, 기판을 이동시키는 스테이지를 리너어 모터에 의해 구동할 때, 스테이지의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행하는 데 있다. 또한, 본 발명의 과제는 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행하여 고품질의 표시용 패널기판을 제조하는 데 있다.
본 발명의 프록시미티 노광장치는 기판을 탑재하는 척과, 마스크를 지지하는 마스크 홀더와, 척을 이동시키는 스테이지와, 스테이지를 구동하는 리니어 모터를 포함하는 프록시미티 노광장치로서, 스테이지의 온도를 검출하는 검출수단과, 리니어 모터를 제어하는 제어수단을 포함하고, 제어수단이, 운전을 개시할 때 또는 운전 중에, 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출수단에 의해 검출한 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 올리는 제1 길들이기 운전을 행하는 것이다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법은, 기판을 탑재하는 척과, 마스크를 지지하는 마스크 홀더와, 척을 이동시키는 스테이지와, 스테이지를 구동하는 리니어 모터를 구비한 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법으로서, 스테이지의 온도를 검출하여, 운전을 개시할 때 또는 운전 중에, 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때, 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 올리는 제1 길들이기 운전을 행하는 것이다.
스테이지의 온도를 검출하여, 운전을 개시할 때 또는 운전 중에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때, 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여 제1 길들이기 운전을 행하므로, 제1 길들이기 운전이 종료된 후, 척에 탑재하는 기판이 준비되면 즉시 노광처리를 개시할 수 있다. 그리고, 제1 길들이기 운전에 의해 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 상승시키므로, 운전을 개시하기 전 또는 운전 중에 스테이지의 온도가 하한값 미만으로 내려가도, 노광처리 중의 스테이지의 온도변화가 감소되어 패턴의 프린트가 정밀도 좋게 행해진다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치는, 제어수단이, 운전 중에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출수단에 의해 검출한 스테이지의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 척에 탑재하는 기판이 준비될 때까지 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 행하는 것이다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법은, 운전 중에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 척에 탑재하는 기판이 준비될 때까지 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 행하는 것이다.
운전 중에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 척에 탑재하는 기판이 준비될 때까지 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 행하므로, 운전 중의 스테이지의 온도변화가 감소되어 패턴의 프린트가 정밀도 좋게 행해진다. 그리고 운전 중에, 척에 탑재하는 기판이 준비되면 즉시 노광처리가 개시된다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치는, 제어수단이 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수를 기억하고, 운전을 개시할 때에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수가 소정회수 미만일 때, 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여 제1 길들이기 운전을 행하는 것이다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법은, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수를 기억하고, 운전을 개시할 때에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수가 소정회수 미만일 때, 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여 제1 길들이기 운전을 행하는 것이다.
운전을 개시하기 전에 스테이지의 온도가 하한값 미만으로 내려가지 않아도, 운전을 개시할 때에 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수가 소정회수 미만일 때 제1 길들이기 운전이 행해지므로, 스테이지의 온도변화가 더 감소되어 패턴의 프린트가 더욱 정밀도 좋게 행해진다.
본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법은 상기 어느 하나의 프록시미티 노광장치를 이용하여 기판의 노광을 행하거나, 또는 상기 어느 하나의 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법을 이용하여 스테이지의 온도를 제어하여 기판의 노광을 행하는 것이다. 스테이지의 온도변화가 감소되어 패턴의 프린트가 정밀도 좋게 행해지므로 고품질의 표시용 패널기판이 제조된다.
본 발명의 프록시미티 노광장치 및 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법에 의하면, 스테이지의 온도를 검출하여, 운전을 개시할 때 또는 운전 중에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때, 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 상승시키는 제1 길들이기 운전을 행함으로써, 운전을 개시하기 전 또는 운전 중에 스테이지의 온도가 하한값 미만으로 내려가도, 노광처리 중의 스테이지의 온도변화를 감소시켜 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치 및 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법에 의하면, 운전 중에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 스테이지의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 척에 탑재하는 기판이 준비될 때까지 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여, 리니어 모터의 열로 스테이지의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 행함으로써, 운전 중의 스테이지의 온도변화를 감소시켜 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행할 수 있다. 그리고 운전 중에, 척에 탑재하는 기판이 준비되면 즉시 노광처리를 개시할 수 있다.
또한, 본 발명의 프록시미티 노광장치 및 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법에 의하면, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수를 기억하고, 운전을 개시할 때에 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 스테이지의 이동회수가 소정회수 미만일 때, 리니어 모터에 의해 스테이지를 구동하여 제1 길들이기 운전을 행함으로써, 스테이지의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 더욱 정밀도 좋게 행할 수 있다.
본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법에 의하면, 스테이지의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행할 수 있으므로, 고품질의 표시용 패널기판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치로부터 Y스테이지보다 윗부분을 제거한 상태를 도시하는 상면도이다.
도 5는 길들이기 운전을 행할지 여부를 판단하는 처리의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 6은 제1 길들이기 운전의 동작의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 7은 제1 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단하는 처리의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 8은 제2 길들이기 운전의 동작의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 9는 제2 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단하는 처리의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 10은 액정디스플레이장치의 TFT기판의 제조공정의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 11은 액정디스플레이장치의 컬러필터기판의 제조공정의 일례를 도시하는 플로우차트이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치의 측면도, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치의 정면도이다. 프록시미티 노광장치는 베이스(3), X가이드(4), X스테이지(5), Y가이드(6), Y스테이지(7), θ스테이지(8), 척 지지대(9), 척(10), 마스크 홀더(20), 복수의 리니어 모터, 고정자 설치 베이스(33, 43), 가동자 설치 베이스(34), 온도센서(50), 구동회로(60), 및 주제어장치(70)를 포함하여 구성되어 있다. 또한 도 2 및 도 3에서는 구동회로(60) 및 주제어장치(70)가 생략되어 있다. 프록시미티 노광장치는 이들 외에 기판(1)을 척(10)으로 반입하고, 또한 기판(1)을 척(10)으로부터 반출하는 기판반송로봇, 노광광을 조사하는 조사광학계, 장치 내의 온도관리를 행하는 온도제어유닛 등을 구비하고 있다.
또한, 이하에 설명하는 실시형태에 있어서의 XY방향은 예시이며, X방향과 Y방향은 서로 바꾸어도 좋다.
기판(1)은 기판(1)의 노광을 행하는 노광위치로부터 이격된 로드/언로드 위치에 있어서, 도시되지 않은 기판반송로봇에 의해 척(10)으로 반입되고, 또한 척(10)으로부터 반출된다. 척(10)에의 기판(1)의 로드 및 척(10)으로부터의 기판(1)의 언로드는 척(10)에 마련된 복수의 밀어올림 핀을 이용하여 행해진다. 밀어올림 핀은 척(10)의 내부에 수납되어 있으며, 척(10)의 내부로부터 상승하여, 기판(1)을 척(10)에 로드할 때 기판반송로봇으로부터 기판(1)을 받고, 기판(1)을 척(10)으로부터 언로드할 때 기판반송로봇으로 기판(1)을 건넨다.
도 1 및 도 2에 있어서, 척(10)은 기판(1)의 노광을 행하는 노광위치에 있다. 노광위치의 상공(上空)에는 마스크(2)를 지지하는 마스크 홀더(20)가 설치되어 있다. 도 1에 있어서, 마스크 홀더(20)에는 노광광이 통과하는 개구(20a)가 마련되어 있으며, 개구(20a)의 아래쪽에는 마스크(2)가 장착되어 있다. 마스크 홀더(20)의 하면의 개구(20a) 주위에는 흡착홈이 마련되어 있으며, 마스크 홀더(20)는 흡착홈에 의해 마스크(2)의 주변부를 진공 흡착하여 지지하고 있다. 마스크 홀더(20)에 지지된 마스크(2)의 상공에는, 도시되지 않은 조사광학계가 배치되어 있다. 노광 시에 조사광학계로부터의 노광광이 마스크(2)를 투과하여 기판(1)으로 조사됨으로써, 마스크(2)의 패턴이 기판(1)의 표면에 전사되어 기판(1) 상에 패턴이 형성된다.
도 2 및 도 3에 있어서, 척(10)은 척 지지대(9)를 통해서 θ스테이지(8)에 탑재되어 있으며, θ스테이지(8)의 아래쪽에는 Y스테이지(7) 및 X스테이지(5)가 마련되어 있다. X스테이지(5)는 베이스(3)에 마련된 X가이드(4)에 탑재되어, X가이드(4)를 따라서 X방향으로 이동한다. Y스테이지(7)는 X스테이지(5)에 마련된 Y가이드(6)에 탑재되어, Y가이드(6)를 따라서 Y방향으로 이동한다. θ스테이지(8)는 Y스테이지(7)에 탑재되어 θ방향으로 회전한다. 척 지지대(9)는 θ스테이지(8)에 탑재되어 척(10)을 여러 부분에서 지지한다.
X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 척(10)은 로드/언로드위치와 노광위치 사이를 이동한다. 로드/언로드위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동 및 θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 프리얼라인먼트(Pre-alignment)가 행해진다. 노광위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 XY방향으로의 스텝 이동이 행해진다. 그리고, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동, 및 θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해 기판(1)의 얼라인먼트가 행해진다. 또한, 도시되지 않은 Z-틸트기구에 의해 마스크 홀더(20)를 Z방향으로 이동 및 틸트함으로써 마스크(2)와 기판(1)의 갭(Gap) 맞춤이 행해진다.
또한, 본 실시형태에서는 마스크 홀더(20)를 Z방향으로 이동 및 틸트함으로써 마스크(2)와 기판(1)의 갭 맞춤을 행하고 있으나, 척 지지대(9)에 Z-틸트기구를 마련하여 척(10)을 Z방향으로 이동 및 틸트함으로써 마스크(2)와 기판(1)의 갭 맞춤을 행해도 좋다.
본 실시형태에서는, X스테이지(5)를 구동하는 구동기구로서 2개의 리니어 모터를 이용한다. 각 리니어 모터는 자석을 내장한 판형의 고정자(31)와, 코일을 내장한 판형의 가동자(32)를 갖는다.
도 3에 있어서, 베이스(3)에는 X방향(도 3의 깊이방향)으로 연장되는 홈이 마련되어 있다. 베이스(3)의 홈의 좌우 모서리에는 X방향으로 연장되는 고정자 설치 베이스(33)가 각각 설치되어 있다. 각 고정자 설치 베이스(33)에는 각 리니어 모터의 고정자(31)가 설치되어 있다. 각 리니어 모터의 고정자(31)는 고정자 설치 베이스(33)에 의해, 베이스(3)에 마련된 홈 내에 세워진 상태에서 X방향으로 연장되어 설치되어 있다. 한편 X스테이지(5)의 하면에는 단면이 T자형인 가동자 설치 베이스(34)가 설치되어 있다. 가동자 설치 베이스(34)의 좌우 측면에는 각 리니어 모터의 가동자(32)가 설치되어 있다. 각 리니어 모터의 가동자(32)는 공통된 가동자 설치 베이스(34)에 의해, X스테이지(5)에 그 리니어 모터의 고정자(31)와 대향되게 설치되어 있다. 2개의 리니어 모터는 고정자(31)와 가동자(32)를 가로방향으로 대향시켜서 좌우대칭으로 배치되어 있다.
고정자(31)와 가동자(32)가 가로방향으로 대향되어 좌우대칭으로 배치된 2개의 리니어 모터를 이용하여 X가이드(4)를 따라서 X스테이지(5)를 이동시켜, 기판(1)의 X방향으로의 이동을 행한다. 각 리니어 모터에서 발생하는 자기흡인력이 서로 상쇄되어 X가이드(4)에 걸리는 부하가 경감된다. 그리고 베이스(3)에 X방향으로 연장되는 홈을 마련하고, 각 리니어 모터의 자석을 내장한 판형의 고정자(31)를 베이스(3)의 홈 내에 세운 상태에서 X방향으로 연장하여 설치하고, 각 리니어 모터의 코일을 내장한 판형의 가동자(32)를 X스테이지(5)에 그 리니어 모터의 고정자(31)와 대향시켜서 설치하므로, 베이스(3)와 X스테이지(5) 사이에 리니어 모터의 고정자(31) 및 가동자(32)를 배치하는 공간을 확보하기 위한 대(臺)를 마련할 필요가 없으며 장치 전체의 높이가 억제된다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 프록시미티 노광장치로부터 Y스테이지보다 윗부분을 제거한 상태를 도시하는 상면도이다. 본 실시형태에서는, Y스테이지(7)를 구동하는 구동기구로서 2개의 리니어 모터를 사용한다. 각 리니어 모터는 자석을 내장한 판형의 고정자(41)와, 코일을 내장한 판형의 가동자(42)를 갖는다.
도 2 및 도 4에 있어서, 각 리니어 모터의 가동자(42)는 Y스테이지(7)의 Y방향(도2의 깊이방향)으로 연장되는 측면에 설치되어 있다. X스테이지(5)의 상면의 좌우단에는 Y방향으로 연장되는 고정자 설치 베이스(43)가 각각 설치되어 있다. 각 리니어 모터의 고정자(41)는 각 고정자 설치 베이스(43)에 의해, X스테이지(5)에 세워진 상태에서 그 리니어 모터의 가동자(42)와 대향되게 Y방향으로 연장되어 설치되어 있다. 2개의 리니어 모터는 고정자(41)와 가동자(42)를 가로방향으로 대향시켜서 좌우대칭으로 배치되어 있다.
고정자(41)와 가동자(42)가 가로방향으로 대향되어 좌우대칭으로 배치된 2개의 리니어 모터를 이용하여 Y가이드(6)를 따라서 Y스테이지(7)를 이동시켜, 기판(1)의 Y방향으로의 이동을 행한다. 각 리니어 모터에서 발생하는 자기흡인력이 서로 상쇄되어 Y가이드(6)에 걸리는 부하가 경감된다. 그리고 각 리니어 모터의 코일을 내장한 판형의 가동자(42)를 Y스테이지(7)의 Y방향으로 연장되는 측면에 설치하고, 각 리니어 모터의 자석을 내장한 판형의 고정자(41)를 X스테이지(5)에 그 리니어 모터의 가동자(42)와 대향시켜서 Y방향으로 연장하여 설치하므로, X스테이지(5)와 Y스테이지(7) 사이에 리니어 모터의 고정자(41) 및 가동자(42)를 배치하는 공간을 확보하기 위한 대를 마련할 필요가 없다. 그렇기 때문에 스테이지 전체의 무게중심이 높아지지 않으며, 스테이지 전체의 운동성능이 저하되지 않는다. 또한 X스테이지(5)에 홈을 마련할 필요가 없으며, X스테이지(5)의 강성이 저하되지 않는다.
도 1에 있어서, 구동회로(60)는 주제어장치(70)의 제어에 의해, 리니어 모터의 가동자(32, 42)의 코일로 전류를 공급하여 리니어 모터를 구동한다. 이때 특히 X스테이지(5)는 중량이 크고 이동거리도 길기 때문에 리니어 모터의 부하가 크고, 리니어 모터의 가동자(32)로부터 다량의 열이 발생한다. 그렇기 때문에, 통상적으로 운전할 때와 기판(1)의 공급이 정지되어 X스테이지(5)의 이동을 멈추었을 때에 있어서 X스테이지(5)의 온도가 크게 변화된다. X스테이지(5)의 온도가 크게 변화되면 열팽창에 의한 X스테이지(5)의 변형량이 크게 변화되기 때문에, X스테이지(5)에 의해 이동되는 기판(1)의 위치 및 수평방향에 대한 기울기가 변동되어 패턴의 프린트 정밀도가 저하된다.
그러므로, 본 실시형태에서는 스테이지의 길들이기 운전을 행하여 X스테이지(5)의 온도를 소정의 범위로 제어한다. 이하, 본 발명의 일 실시형태에 의한 스테이지 온도제어방법에 대해서 설명한다. 도 2 및 도 4에 있어서, X스테이지(5)의 측면에는 온도센서(50)가 설치되어 있다. 온도센서(50)는 X스테이지(5)의 온도를 검출하고, 검출결과를 도 1의 주제어장치(70)로 출력한다. 본 실시형태에서는, 프록시미티 노광장치의 운전상태(자동운전을 개시할 때 또는 자동운전 중)와, 온도센서(50)에 의해 검출한 X스테이지(5)의 온도에 따라서 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 2종류의 길들이기 운전을 행한다.
도 5는 길들이기 운전을 행할지 여부를 판단하는 처리의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 도 1의 주제어장치(70)는 우선 프록시미티 노광장치가 자동운전을 개시할 때인지 여부를 판단한다(스텝 301). 프록시미티 노광장치가 자동운전을 개시할 때인 경우, 주제어장치(70)는 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있는지 여부를 판단한다(스텝 302). 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있지 않은 경우, 길들이기 운전을 행해도 노광처리를 개시할 수 없으므로, 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 장착될 때까지 길들이기 운전은 행하지 않는다.
마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있는 경우, 주제어장치(70)는 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있는지 여부를 판단한다(스텝 303). 자동운전을 개시할 때에는 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않지만, 어떠한 이유로 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있는 경우, 척(10)에 탑재된 기판(1)을 장치 외부로 반출한 후 스텝 303으로 되돌아간다.
척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 경우, 주제어장치(70)는 온도센서(50)에 의해 검출한 X스테이지(5)의 온도가 미리 정한 하한값 미만인지 여부를 판단한다(스텝 304). X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만인 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 행한다.
X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만이 아닌 경우, 주제어장치(70)는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었는지 여부를 판단한다(스텝 305). 자동운전을 개시할 때에 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 행한다.
직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되지 않은 경우, 주제어장치(70)는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만인지 여부를 판단한다(스텝 306). 자동운전을 개시할 때에 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만인 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 행한다. 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만이 아닌 경우 스텝 311로 진행한다.
스텝 301에 있어서 프록시미티 노광장치가 자동운전을 개시할 때가 아닌 경우, 및 스텝 306에 있어서 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만이 아닌 경우, 주제어장치(70)는 프록시미티 노광장치가 자동운전을 하고 있는 중인지 여부를 판단한다(스텝 311). 프록시미티 노광장치가 자동운전을 하고 있는 중이 아닌 경우 스텝 301로 되돌아간다. 프록시미티 노광장치가 자동운전을 하고 있는 중인 경우, 주제어장치(70)는 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있는지 여부를 판단한다(스텝 312). 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있지 않은 경우, 길들이기 운전을 행해도 노광처리를 개시할 수 없으므로, 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 장착될 때까지 길들이기 운전은 행하지 않는다.
마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있는 경우, 주제어장치(70)는 척(10)에 기판(1)에 탑재되어 있는지 여부를 판단한다(스텝 313). 자동운전 중에 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있는 경우, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 노광처리를 행하여 기판(1)을 장치 외부로 반출한 후 스텝 313으로 되돌아간다.
척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 경우, 주제어장치(70)는 온도센서(50)에 의해 검출한 X스테이지(5)의 온도가 미리 정한 하한값 미만인지 여부를 판단한다(스텝 314). X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만인 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 행한다.
X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만이 아닌 경우, 주제어장치(70)는 X스테이지(5)의 온도가 하한값 이상이며 미리 정한 상한값 미만인지 여부를 판단한다(스텝 315). X스테이지(5)의 온도가 하한값 이상이며 상한값 미만인 경우, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 행한다. X스테이지(5)의 온도가 상한값 이상인 경우, 주제어장치(70)는 길들이기 운전을 행하지 않는다.
또한, 길들이기 운전을 행할지 여부를 판단하는 처리는 도 5에 도시된 예에 한정되지 않으며, 다음과 같은 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 것이면 판단의 순서를 변경해도 좋다.
제1 길들이기 운전을 행하는 조건 :
자동운전을 개시할 때 또는 자동운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있으며, 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않으며, X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만일 것.
또는, 자동운전을 개시할 때에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있으며, 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않으며, 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되어 있을 것.
또는, 자동운전을 개시할 때에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있으며, 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않으며, 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만일 것.
제2 길들이기 운전을 행하는 조건 :
자동운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되어 있으며, 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않으며, X스테이지(5)의 온도가 하한값 이상이며 상한값 미만일 것.
도 6은 제1 길들이기 운전의 동작의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 주제어장치(70)는 우선 기판공급정지 플래그(Flag)를 세트한다(스텝 401). 기판공급정지 플래그가 세트되고 있는 동안 기판반송로봇으로의 기판(1)의 공급이 정지된다. 이 기판공급정지 플래그에 의한 기판의 공급정지는 장치의 오퍼레이터(Operator)의 조작에 의해 취소할 수 있다.
다음에 주제어장치(70)는 길들이기 운전중 플래그를 세트한다(스텝 410). 길들이기 운전중 플래그가 세트되고 있는 동안 기판반송로봇은 기판(1)의 척(10)으로의 반입을 행하지 않는다.
이어서, 주제어장치(70)는 길들이기 운전을 행하는 준비로서 Z-틸트기구를 원점위치로 이동시켜(스텝 420), 마스크 홀더(20)를 상승시킨다. 또한 주제어장치(70)는 길들이기 운전을 행하는 준비로서 척(10)에 마련된 복수의 밀어올림 핀을 원점위치로 이동시켜(스텝 430), 밀어올림 핀을 척(10)의 내부에 수납한다. 그리고 주제어장치(70)는 구동회로(60)를 제어하여 리니어 모터를 구동시켜서 제1 길들이기 운전을 행한다.
제1 길들이기 운전에서는 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)가 기판(1)의 노광처리시와 동일하게 이동된다. 주제어장치(70)는 우선 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여 척(10)을 로드/언로드 위치로 이동시킨다(스텝 440). 그리고, 주제어장치(70)는 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 로드/언로드위치에 있어서 기판(1)의 척(10)에의 로드에 필요한 시간과 동일한 시간만큼 대기시킨다(스텝 441). 다음에, 주제어장치(70)는 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여, 척(10)을 노광위치에 있어서의 첫 번째 쇼트(Shot)를 행하는 위치로 이동시킨다(스텝 442). 그리고 주제어장치(70)는 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 그 위치에 있어서 마스크(2)와 기판(1)의 갭 맞춤, 기판(1)의 얼라인먼트 및 기판(1)의 노광에 필요한 시간과 동일한 시간만큼 대기시킨다(스텝 443).
이어서, 주제어장치(70)는 척(10)이 노광위치에 있어서의 마지막 쇼트를 행하는 위치에 있는지 여부를 판단한다(스텝 444). 척(10)이 노광위치에 있어서의 마지막 쇼트를 행하는 위치에 없는 경우, 주제어장치(70)는 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여, 척(10)을 노광위치에 있어서의 다음 쇼트를 행하는 위치로 이동시키고(스텝 445) 스텝 443으로 되돌아간다.
척(10)이 노광위치에 있어서의 마지막 쇼트를 행하는 위치에 있는 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)의 이동회수를 갱신한다(스텝 446). 그리고, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단한다(스텝 447).
도 7은 제1 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단하는 처리의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 주제어장치(70)는 우선 기판공급정지 플래그에 의한 기판의 공급정지가 장치의 오퍼레이터의 조작에 의해 취소되었는지 여부를 판단한다(스텝 501). 기판의 공급정지가 취소된 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 종료한다.
기판의 공급정지가 취소되지 않은 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 미리 정한 소정회수에 도달했는지 여부를 판단한다(스텝 502). X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수에 도달한 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 종료한다.
X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수에 도달하지 않은 경우, 주제어장치(70)는 온도센서(50)에 의해 검출한 X스테이지(5)의 온도가 미리 정한 기준값 이상인지 여부를 판단한다(스텝 503). 이 기준값은 하한값과 상한값 사이의 값으로 한다. X스테이지(5)의 온도가 기준값 이상인 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 종료한다.
X스테이지(5)의 온도가 기준값 이상이 아닌 경우, 주제어장치(70)는 장치에 어떠한 이상이 발생했거나 장치가 정지되었는지 여부를 판단한다(스텝 504). 장치에 어떠한 이상이 발생했거나 장치가 정지된 경우, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 종료하고, 그렇지 않은 경우 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전을 계속한다.
또한, 제1 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단하는 처리는 도 7에 도시된 예에 한정되지 않으며, 다음과 같은 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 것이면 판단의 순서를 변경해도 좋다.
제1 길들이기 운전을 종료하는 조건 :
기판공급정지 플래그에 의한 기판의 공급정지가 취소되었을 것.
또는, X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수에 도달했을 것.
또는, X스테이지(5)의 온도가 기준값 이상일 것.
또는, 장치에 이상이 발생했거나 장치가 정지되었을 것.
도 6의 스텝 447에 있어서, 제1 길들이기 운전을 종료하는 경우, 주제어장치(70)는 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여, 척(10)을 로드/언로드 위치로 이동시킨다(스텝 450). 이어서, 주제어장치(70)는 기판공급정지 플래그를 클리어하고(스텝 451), 또한 길들이기 운전중 플래그를 클리어한다(스텝 460). 그리고, 주제어장치(70)는 제1 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)의 이동회수를 기억한다. 제1 길들이기 운전을 종료하지 않는 경우 스텝 440으로 되돌아간다.
X스테이지(5)의 온도를 검출하여, 자동운전을 개시할 때 또는 자동운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되고, 또한 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만일 때 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여 제1 길들이기 운전을 행하므로, 제1 길들이기 운전이 종료된 후 기판반송로봇에 기판(1)이 공급되면 즉시 노광처리를 개시할 수 있다. 그리고, 제1 길들이기 운전에 의해 X스테이지(5)의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 올리므로, 자동운전을 개시하기 전 또는 자동운전 중에 X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만으로 내려가도, 노광처리 중의 X스테이지(5)의 온도변화가 감소되어 패턴의 프린트가 정밀도 좋게 행해진다.
또한, 자동운전 개시 전에 X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만으로 내려가지 않아도, 자동운전을 개시할 때에 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만일 때 제1 길들이기 운전이 행해지므로, X스테이지(5)의 온도변화가 더욱 감소되어 패턴의 프린트가 더욱 정밀도 좋게 행해진다.
도 8은 제2 길들이기 운전의 동작의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 주제어장치(70)는 우선 길들이기 운전중 플래그를 세트한다(스텝 610). 길들이기 운전중 플래그가 세트되고 있는 동안 기판반송로봇은 기판(1)의 척(10)으로의 반입을 행하지 않는다.
이어서, 주제어장치(70)는 길들이기 운전을 행하는 준비로서 Z-틸트기구를 원점위치로 이동시키고(스텝 620), 마스크 홀더(20)를 상승시킨다. 또한, 주제어장치(70)는 길들이기 운전을 행하는 준비로서 척(10)에 마련된 복수의 밀어올림 핀을 원점위치로 이동시키고(스텝 630), 밀어올림 핀을 척(10)의 내부에 수납한다. 그리고, 주제어장치(70)는 구동회로(60)를 제어하여 리니어 모터를 구동시켜서 제2 길들이기 운전을 행한다.
제1 길들이기 운전과 마찬가지로, 제2 길들이기 운전에서는 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)가 기판(1)의 노광처리시와 동일하게 이동된다. 주제어장치(70)는 우선 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여 척(10)을 로드/언로드 위치로 이동시킨다(스텝 640). 그리고, 주제어장치(70)는 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 로드/언로드 위치에 있어서 기판(1)의 척(10)에의 로드에 필요한 시간과 동일한 시간만큼 대기시킨다(스텝 641). 다음에, 주제어장치(70)는 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여, 척(10)을 노광위치에 있어서의 첫 번째 쇼트를 행하는 위치로 이동시킨다(스텝 642). 그리고, 주제어장치(70)는 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 그 위치에 있어서의 마스크(2)와 기판(1)의 갭 맞춤, 기판(1)의 얼라인먼트, 및 기판(1)의 노광에 필요한 시간과 동일한 시간만큼 대기시킨다(스텝 643).
이어서, 주제어장치(70)는 척(10)이 노광위치에 있어서의 마지막 쇼트를 행하는 위치에 있는지 여부를 판단한다(스텝 644). 척(10)이 노광위치에 있어서의 마지막 쇼트를 행하는 위치에 없는 경우, 주제어장치(70)는 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여, 척(10)을 노광위치에 있어서의 다음 쇼트를 행하는 위치로 이동시키고(스텝 645) 스텝 643으로 되돌아간다.
척(10)이 노광위치에 있어서의 마지막 쇼트를 행하는 위치에 있는 경우, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)의 이동회수를 갱신한다(스텝 646). 그리고, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단한다(스텝 647).
도 9는 제2 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단하는 처리의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 주제어장치(70)는 우선 기판반송로봇으로 기판(1)이 공급되었는지 여부를 판단한다(스텝 701). 기판반송로봇으로 기판(1)이 공급된 경우, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 종료한다.
기판반송로봇으로 기판(1)이 공급되지 않은 경우, 주제어장치(70)는 온도센서(50)에 의해 검출한 X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만인지 여부를 판단한다(스텝 702). X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만인 경우, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 종료한다.
X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만이 아닌 경우, 주제어장치(70)는 X스테이지(5)의 온도가 상한값 이상인지 여부를 판단한다(스텝 703). X스테이지(5)의 온도가 상한값 이상인 경우, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 종료한다.
X스테이지(5)의 온도가 상한값 이상이 아닌 경우, 주제어장치(70)는 장치에 어떠한 이상이 발생했거나 장치가 정지되었는지 여부를 판단한다(스텝 704). 장치에 어떠한 이상이 발생했거나 장치가 정지된 경우, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 종료하고, 그렇지 않은 경우 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전을 계속한다.
또한, 제2 길들이기 운전을 종료할지 여부를 판단하는 처리는 도 9에 도시된 예에 한정되지 않으며, 다음과 같은 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 것이면 판단의 순서를 변경해도 좋다.
제2 길들이기 운전을 종료하는 조건 :
기판반송로봇으로 기판(1)이 공급되었을 것.
또는, X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만일 것.
또는, X스테이지(5)의 온도가 상한값 이상일 것.
또는, 장치에 이상이 발생했거나 또는 장치가 정지되었을 것.
도 8의 스텝 647에 있어서, 제2 길들이기 운전을 종료하는 경우, 주제어장치(70)는 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여 척(10)을 로드/언로드 위치로 이동시킨다(스텝 650). 이어서, 주제어장치(70)는 길들이기 운전중 플래그를 클리어한다(스텝 660). 그리고, 주제어장치(70)는 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)의 이동회수를 기억한다. 제2 길들이기 운전을 종료하지 않는 경우 스텝 640으로 되돌아간다.
자동운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되고, 또한 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 X스테이지(5)의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 기판반송로봇으로 기판(1)이 공급될 때까지 리니어 모터에 의해 X스테이지(5)를 구동하여, 리니어 모터의 열로 X스테이지(5)의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 행하므로, 자동운전 중의 X스테이지(5)의 온도변화가 감소되어 패턴의 프린트가 정밀도 좋게 행해진다. 그리고, 자동운전 중에 기판반송로봇으로 기판(1)이 공급되면 즉시 노광처리가 개시된다.
이상 설명한 실시형태에 의하면, X스테이지(5)의 온도를 검출하여, 자동운전을 개시할 때 또는 자동운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되고, 또한 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만일 때 리니어 모터에 의해 X스테이지(5)를 구동하여, 리니어 모터의 열로 X스테이지(5)의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 올리는 제1 길들이기 운전을 행함으로써, 자동운전을 개시하기 전 또는 자동운전 중에 X스테이지(5)의 온도가 하한값 미만으로 내려가도, 노광처리 중의 X스테이지(5)의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행할 수 있다.
또한, 자동운전 중에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되고, 또한 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 상태에서 검출한 X스테이지(5)의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 기판반송로봇으로 기판(1)이 공급될 때까지 리니어 모터에 의해 X스테이지(5)를 구동하여, 리니어 모터의 열로 X스테이지(5)의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 행함으로써, 자동운전 중의 X스테이지(5)의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행할 수 있다. 그리고, 자동운전 중에 기판반송로봇으로 기판(1)이 공급되면 즉시 노광처리를 개시할 수 있다.
또한, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수를 기억하고, 자동운전을 개시할 때에 마스크 홀더(20)에 마스크(2)가 지지되고, 또한 척(10)에 기판(1)이 탑재되어 있지 않은 상태에서 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되어 있을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 X스테이지(5)의 이동회수가 소정회수 미만일 때, 리니어 모터에 의해 X스테이지(5) 및 Y스테이지(7)를 구동하여 제1 길들이기 운전을 행함으로써, X스테이지(5)의 온도변화를 더욱 감소시켜서 패턴의 프린트를 더욱 정밀도 좋게 행할 수 있다.
또한, 이상 설명한 실시형태에서는, X스테이지(5)의 온도를 검출하는 온도센서(50)를 마련하여, 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전을 행하여 X스테이지(5)의 온도를 제어하였으나, 마찬가지로 Y스테이지(7)의 온도를 검출하는 온도센서를 마련하여, 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전을 행하여 Y스테이지(7)의 온도를 제어해도 좋다.
본 발명의 프록시미티 노광장치를 이용하여 기판의 노광을 행하거나, 또는 본 발명의 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법을 이용하여 스테이지의 온도를 제어하여 기판의 노광을 행함으로써, 스테이지의 온도변화를 감소시켜서 패턴의 프린트를 정밀도 좋게 행할 수 있으므로 고품질의 표시용 패널기판을 제조할 수 있다.
예를 들어, 도 10은 액정디스플레이장치의 TFT기판의 제조공정의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 박막형성공정(스텝 101)에서는 스퍼터법이나 플라즈마 화학기상성장(CVD)법 등에 의해 기판 상에 액정구동용 투명전극이 되는 도전체막이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스트 도포공정(스텝 102)에서는 롤도포법 등에 의해 감광수지재료(포토레지스트)를 도포하고, 박막형성공정(스텝 101)에서 형성된 박막 상에 포토레지스트막을 형성한다. 노광공정(스텝 103)에서는 프록시미티 노광장치나 투영노광장치 등을 이용하여 마스크의 패턴을 포토레지스트막에 전사한다. 현상공정(스텝 104)에서는 샤워현상법 등에 의해 현상액을 포토레지스트막 상에 공급하여 포토레지스트막의 불필요한 부분을 제거한다. 에칭공정(스텝 105)에서는 습식 에칭에 의해 박막형성공정(스텝 101)에서 형성된 박막 중 포토레지스트막으로 마스크되어 있지 않은 부분을 제거한다. 박리공정(스텝 106)에서는 에칭공정(스텝 105)에서의 마스크의 역할을 끝낸 포토레지스트막을 박리액에 의해 박리한다. 이들 각 공정의 전 또는 후에는 필요에 따라서 기판의 세정/건조공정이 실시된다. 이들 공정을 수회 반복하여 기판 상에 TFT어레이가 형성된다.
또한, 도 11은 액정디스플레이장치의 컬러필터기판의 제조공정의 일례를 도시하는 플로우차트이다. 블랙매트릭스형성공정(스텝 201)에서는 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 처리에 의해 기판 상에 블랙매트릭스를 형성한다. 착색패턴형성공정(스텝 202)에서는 염색법, 안료분산법, 인쇄법, 전착법 등에 의해 기판 상에 착색패턴을 형성한다. 이 공정을 R, G, B의 착색패턴에 대해서 반복한다. 보호막형성공정(스텝 203)에서는 착색패턴 상에 보호막을 형성하고, 투명전극막형성공정(스텝 204)에서는 보호막 상에 투명전극막을 형성한다. 이들 각 공정의 전, 도중 또는 후에는 필요에 따라서 기판의 세정/건조공정이 실시된다.
도 10에 도시한 TFT기판의 제조공정에서는 노광공정(스텝 103)에 있어서, 도 11에 도시한 컬러필터기판의 제조공정에서는 블랙매트릭스형성공정(스텝 201) 및 착색패턴형성공정(스텝 202)의 노광처리에 있어서 본 발명의 프록시미티 노광장치 또는 본 발명의 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법을 적용할 수 있다.
1 : 기판 2 : 마스크
3 : 베이스 4 : X가이드
5 : X스테이지 6 : Y가이드
7 : Y스테이지 8 : θ스테이지
9 : 척 지지대 10 : 척
20 : 마스크 홀더 31, 41 : 고정자
32, 42 : 가동자 33, 43 : 고정자 설치 베이스
34 : 가동자 설치 베이스 50 : 온도센서
60 : 구동회로 70 : 주제어장치

Claims (8)

  1. 기판을 탑재하는 척과,
    마스크를 지지하는 마스크 홀더와,
    상기 척을 이동시키는 스테이지와,
    상기 스테이지를 구동하는 리니어 모터를 포함하는 프록시미티 노광장치로서,
    상기 스테이지의 온도를 검출하는 검출수단과,
    상기 리니어 모터를 제어하는 제어수단을 포함하고,
    상기 제어수단은, 운전을 개시할 때 또는 운전 중에 상기 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 상기 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 상기 검출수단에 의해 검출한 상기 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때, 상기 리니어 모터에 의해 상기 스테이지를 구동하여, 상기 리니어 모터의 열로 상기 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 상승시키는 제1 길들이기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어수단은 운전 중에 상기 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 상기 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서, 상기 검출수단에 의해 검출한 상기 스테이지의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 상기 척에 탑재하는 기판이 준비될 때까지 상기 리니어 모터에 의해 상기 스테이지를 구동하여, 상기 리니어 모터의 열로 상기 스테이지의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전에 있어서의 상기 스테이지의 이동회수를 기억하고,
    운전을 개시할 때에, 상기 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 상기 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서, 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 상기 스테이지의 이동회수가 소정회수 미만일 때, 상기 리니어 모터에 의해 상기 스테이지를 구동하여 제1 길들이기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치.
  4. 기판을 탑재하는 척과,
    마스크를 지지하는 마스크 홀더와,
    상기 척을 이동시키는 스테이지와,
    상기 스테이지를 구동하는 리니어 모터를 포함하는 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법으로서,
    상기 스테이지의 온도를 검출하고,
    운전을 개시할 때 또는 운전 중에 상기 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 상기 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서, 검출한 상기 스테이지의 온도가 하한값 미만일 때 상기 리니어 모터에 의해 상기 스테이지를 구동하여, 상기 리니어 모터의 열로 상기 스테이지의 온도를 하한값보다 높은 기준값 이상으로 상승시키는 제1 길들이기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    운전 중에 상기 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 상기 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서, 검출한 상기 스테이지의 온도가 하한값 이상이며 기준값보다 높은 상한값 미만일 때, 상기 척에 탑재하는 기판이 준비될 때까지 상기 리니어 모터에 의해 상기 스테이지를 구동하여, 상기 리니어 모터의 열로 상기 스테이지의 온도를 하한값 이상이며 상한값 미만으로 유지하는 제2 길들이기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법.
  6. 제 4 항 또는 5항에 있어서,
    제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전의 종료시각과, 제1 길들이기 운전 및 제2 길들이기 운전에 있어서의 상기 스테이지의 이동회수를 기억하고,
    운전을 개시할 때에 상기 마스크 홀더에 마스크가 지지되고, 또한 상기 척에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태에서 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전의 종료시각으로부터 소정시간이 경과되었을 때, 또는 직전의 제1 길들이기 운전 또는 제2 길들이기 운전에 있어서의 상기 스테이지의 이동회수가 소정회수 미만일 때, 상기 리니어 모터에 의해 상기 스테이지를 구동하여 제1 길들이기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법.
  7. 제 1 항 내지 3 항 중의 어느 하나의 항에 기재된 프록시미티 노광장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
  8. 제 4 항 내지 6항 중의 어느 하나의 항에 기재된 프록시미티 노광장치의 스테이지 온도제어방법을 이용하여 스테이지의 온도를 제어함으로써 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
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