KR20160033840A - 노광장치와 이것의 워크 테이블 - Google Patents

노광장치와 이것의 워크 테이블 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노광장치의 워크 테이블에 있어서, 하부 테이블과, 상기 하부 테이블의 상방에 형성되는 상부 테이블 및 상기 하부 테이블과 상부 테이블 사이에 형성되며 상부 테이블의 중앙을 하강시킬 수 있는 처짐형성부를 포함하며, 상기 처짐형성부는 하부 테이블의 중앙에 위치되는 하강구동부재와, 하부 테이블의 모서리에 각각 형성되는 고정점조정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블에 관한 것이다.

Description

노광장치와 이것의 워크 테이블{Exposure and work table thereof}
본 발명은 노광장치와 이것의 워크 테이블에 관한 것으로, 좀 더 자세히 설명하면 마스크의 처짐량에 상응하게 변형시킬 수 있는 워크 테이블이 형성된 근접(Proximity) 노광장치와 이것의 워크 테이블 구조에 관한 것이다.
일반적으로 노광 방식에는 렌즈 또는 거울을 이용해 마스크의 패턴(Pattern)을 기판상에 투영하는 투영방식과, 마스크와 기판 사이에 미소한 간격을 설치해 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 근접(Proximity) 방식이 있다.
상기 근접 방식은 투영방식에 비해 패턴 해상 성능은 낮지만, 조사 광학계의 구성이 간단하고 처리 능력이 높아 대량생산에 적합하다.
이러한 근접 방식에 사용되는 근접 노광 장치는 기판을 지지하는 척(Chuck)과 마스크를 지지하는 마스크 홀더 및 빛을 조사하는 광조사 장치를 포함하며, 마스크와 기판을 근접시키고 노광을 실시한다.
최근 표시용 패널의 대화면화에 수반해 기판이 대형화되는 만큼, 마스크도 대형화되어 자중에 의한 처짐이 커지는 현상이 발생된다.
종래에는 마스크의 처짐에 따라서 마스크와 기판 사이의 간격이 일정하지 않게되어 불량이 발생되는 문제가 있다.
일본공개특허 제2003－131388호
본 발명은 마스크의 처짐에 따라서 마스크와 기판 사이의 간격이 일정하지 않게되어 불량이 발생되는 문제가 해소될 수 있는 워크 테이블 구조가 형성된 노광장치와 이것의 워크 테이블을 제공하고자 한다.
본 발명은 노광장치의 워크 테이블에 있어서, 하부 테이블과, 상기 하부 테이블의 상방에 형성되는 상부 테이블 및, 상기 하부 테이블과 상부 테이블 사이에 형성되며 상부 테이블의 중앙을 하강시킬 수 있는 처짐형성부를 포함하며, 상기 처짐형성부는 하부 테이블의 중앙에 위치되는 하강구동부재와, 하부 테이블의 모서리에 각각 형성되는 고정점조정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블를 제공한다.
상기 처짐형성부는 하부 테이블의 둘레 중 상기 고정점조정부재들 사이에 형성되는 자유도조정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 하강구동부재는 모터와, 모터의 구동축에 연결된 기어를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 고정점조정부재는 상부몸체와, 상기 상부몸체의 중심에 형성된 상부수직기둥과, 상기 상부수직기둥의 하부와 접하는 하부수직기둥과, 상기 하부수직기둥이 형성된 하부몸체 및 상부몸체와 하부몸체 사이에 형성되는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 상부수직기둥의 하부에는 오목부 또는 돌기부가 형성될 수 있다.
상기 자유도조정부재는 상부몸체와, 상기 상부몸체의 하방에 위치되도록 형성된 하부몸체 및 상기 상부몸체와 하부몸체 사이에 형성된 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 자유도조정부재는 상기 상부몸체의 중심에 형성된 중공부와, 상기 중공부 하방에 위치되도록 하부몸체에 형성되는 하부수직기둥을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 하부 테이블과, 상기 하부 테이블의 상방에 형성되는 상부 테이블 및, 상기 하부 테이블과 상부 테이블 사이에 형성되며 상부 테이블의 중앙을 하강시킬 수 있는 처짐형성부를 포함하는 워크 테이블과, 상기 상부 테이블의 상방에 형성되는 마스크홀더와, 상기 마스크홀더에 의해 지지되며 자중에 의해 중심이 하방으로 쳐지는 마스크 및, 상기 마스크와 상부 테이블 사이의 간격을 측정하는 갭센서를 포함하며, 상기 갭센서는 마스크의 상방 중앙에 위치되는 중앙갭센서와, 마스크의 상방 모서리에 위치되는 모서리갭센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치도 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 발생된다.
첫째, 하강구동부재에 의해 상부 테이블의 중심이 하방으로 하강할 수 있어 중심부가 일정 범위 하강된 마스크와의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 발생된다.
둘째, 고정점조정부재들 사이에 형성되는 자유도조정부재에 의해 상부 테이블의 둘레가 자연스럽게 변형된 상태에서 지지되는 효과가 발생된다.
셋째, 하강구동부재가 모터와, 모터의 구동축에 연결된 기어를 포함하여 용이하게 상부 테이블을 하방으로 이동시킬 수 있는 효과가 발생된다.
넷째, 고정점조정부재에 의해 상부 테이블의 모서리를 지지할 수 있는 효과가 발생된다.
다섯째, 상부수직기둥의 하부에는 오목부 또는 돌기부가 형성되고, 하부수직기둥의 하부에는 상기 오목부 또는 돌기부에 대응되는 돌기부 또는 오목부 구조가 형성되어 하부수직기둥이 상부수직기둥의 위치를 고정시키는 효과가 발생된다.
여섯째, 자유도조정부재의 중공부와, 상기 중공부 하방에 위치되도록 형성된 하부수직기둥 및, 상부몸체와 하부몸체 사이에 형성된 탄성부재에 의해 자유도조정부재의 상부몸체가 상하로 승하강되거나 좌우로 경사지는 것이 가능한 효과가 발생된다.
일곱째, 처짐형성부를 포함하는 워크 테이블과 갭센서에 의해 마스크의 처짐에 따른 변화를 상부 테이블에 반영할 수 있는 효과가 발생된다.
여덟째, 제어부가 중앙갭센서와 모서리갭센서로부터 데이터를 전달받고, 하강구동부재를 구동하여 상부 테이블을 하방으로 이동시킬 수 있어 상부 테이블과 마스크와의 간격을 정밀하게 형성할 수 있는 효과가 발생된다.
도 1은 본 발명의 실시례인 노광장치의 워크 테이블을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 평면투시도.
도 4는 조정부재를 나타내는 수직단면도.
도 5는 본 발명의 실시례인 노광장치의 워크 테이블 휨 변형 전의 상태도.
도 6은 도 5의 주요부를 나타내는 개략사시도.
도 7은 도 5의 워크 테이블 휨 변형 후의 상태도.
이하 본 발명의 실시례에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 실시례를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시례인 노광장치의 워크 테이블을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 평면투시도이다.
본 발명의 실시례인 노광장치의 워크 테이블(100)은 사각형 수평판 형상의 하부 테이블(110)과, 상기 하부 테이블(110)의 상방으로 일정간격 이격되어 형성되는 사각형 수평판 형상의 상부 테이블(120)과, 상기 하부 테이블(110)과 상부 테이블(120) 사이에 형성되며 상부 테이블(120)의 중앙을 하강시킬 수 있는 처짐형성부(130)를 포함한다.
상기 처짐형성부(130)는 하부 테이블(110)의 중앙에 위치되는 하강구동부재(132)와, 하부 테이블(110)의 사각 모서리에 각각 형성되는 고정점조정부재(140)와, 하부 테이블(110)의 둘레 중 상기 고정점조정부재(140) 사이에 형성되는 자유도조정부재(160)를 포함한다.
상기 하강구동부재(132)는 모터(132a)와, 모터(132a)의 구동축에 연결된 피니언 기어(132b)와, 상기 피니언 기어(132b)가 맞물리는 랙(132c)를 포함한다.
그리고 상기 하강구동부재(132)는 그 하부가 하부 테이블(110)에 고정되고, 그 상부는 상부 테이블(120)의 하면에 고정된다.
상기 하부 테이블(110)은 휨변형이 발생되지 않은 강체 재질이며 두꺼운 두께로 형성되고, 상부 테이블(120)은 상기 하강구동부재(132)의 작용에 의해 중심이 하방으로 휨변형될 수 있는 탄성 재질로 형성된다.
따라서, 상기 모터(132a)의 구동에 의해 피니언 기어(132b)가 회전되면 상부 테이블(120)의 중앙과 연결된 랙(132c)이 하방으로 이동되면서 상부 테이블(120)의 중앙을 하방으로 당기며, 상부 테이블(120)은 중앙 부분이 하방으로 처지는 형태로 휨변형이 발생될 수 있다.
도 3은 도 1의 워크 테이블(100)을 상부에서 내려본 도면이며, 이해의 편의를 돕기 위해 상부 테이블(120) 하부에 위치된 고정점조정부재(140)와 자유도조정부재(160)가 위치된 지점을 "+" 형상으로 표시하였다.
도 3과 같이 상기 상부 테이블(120)이 상면이 직사각형인 경우에 상기 자유도조정부재(160) 개수는 상부 테이블(120)의 장변에 2개씩 형성되고, 상부 테이블(120)의 단변에 1개씩 형성되어 총 6개가 형성된다.
도 4는 조정부재를 나타내는 수직단면도이다.
상기 고정점조정부재(140)는 상면이 평평한 형태이며 중심에 상부수직기둥(142)이 형성된 상부몸체(144)와, 상기 상부수직기둥(142)의 하부와 접하는 하부수직기둥(152)이 형성된 하부몸체(154) 및 상부몸체(144)와 하부몸체(154) 사이에 형성되는 탄성부재(159)를 포함한다.
상기 상부몸체(144)의 외측 단면은 상부와 하부에 플랜지부(144a, 144b)가 형성된 대략 "I" 형태이며, 상부몸체(144)의 내측에는 상부수직기둥(142)이 위치된 중공부(162)가 형성된다.
상기 상부수직기둥(142)의 하부에는 오목부(146)가 형성되고, 상기 하부수직기둥(152)의 상부에는 상기 오목부(146)와 정확히 대응되는 형상으로 형성되어 오목부(146)에 접하는 돌기부(156)가 형성된다.
상기 오목부(146)와 돌기부(156)의 위치는 서로 바뀌어 형성될 수 있다.
상기 하부몸체(154)는 하부수직기둥(152)의 둘레를 감싸는 하우징 형태이며, 상부몸체(144)의 일부가 위치된다.
따라서, 하부몸체(154)의 상부 부재(154a)는 상부몸체(144)의 하부 플랜지부(144b) 높이보다 높게 위치되며, 탄성부재(159)는 하부몸체(154)의 상부 부재(154a)와 상부몸체(144)의 하부 플랜지부(144b) 사이에 위치된다.
상기 탄성부재(159)는 스프링으로 형성될 수 있고, 일단이 하부몸체(154)의 상부 부재(154a)에 고정되고, 타단은 상부몸체(144)의 하부 플랜지부(144b)에 고정된다.
상기 고정점조정부재(140)는 오목부(146)와 돌기부(156)가 접한 상태이고, 탄성부재(159)에 의해 하부몸체(154)의 상부 부재(154a)와 상부몸체(144)의 하부 플랜지부(144b) 사이가 탄성지지된 상태이기 때문에 작업자가 상부몸체(144)를 상방으로 상승시키는 경우에만 탄성부재(159)의 탄성력이 극복된 상태에서 상부몸체(144)가 들어오려질 뿐이며, 상부몸체(144)를 하방으로 내리거나 상부몸체(144)를 경사지게 기울이는 것은 불가능하다.
이와 같이 상부몸체(144)는 높이가 낮아지거나 경사지지 않으면서 상부 테이블(120)의 모서리부를 지지할 수 있다.
따라서, 상기 상부 테이블(120)의 모서리부는 상부 테이블(120)의 중심부가 하방으로 이동되는 경우에도 높이가 변화되지 않고 고정점조정부재(140)에 의해 지지될 수 있다.
상부 테이블(120)의 모서리부의 상방에 위치되는 마스크의 모서리도 마스크홀더에 의해 지지되어 마스크의 중심이 자중에 의해 처지는 경우에도 마스크의 모서리 높이는 일정하게 유지된다.
결국, 상부 테이블(120)의 모서리부 높이는 상부 테이블(120)의 중심부가 하방으로 이동되는 경우에도 고정점조정부재(140)에 의해 지지되어 마스크의 모서리로부터의 거리가 일정하게 유지된다.
상기 자유도조정부재(160)는 고정점조정부재(140)에서 상부수직기둥(142)이 생략된 형상이다.
따라서, 자유도조정부재(160)는 상면이 평평한 형태이며 중심에 중공부(162)가 형성된 상부몸체(164)와, 상기 중공부(162) 하방에 위치되도록 형성된 하부수직기둥(172)을 포함하는 하부몸체(174)를 포함한다.
상부몸체(164)와 하부몸체(174) 사이에는 탄성부재(179)가 형성된다.
상기 하부수직기둥(172)이 중공부(162) 하방에 위치되어 상부몸체(164)와 비접촉 상태이기 때문에 상부몸체(164)는 탄성부재(179)에 의해 하부몸체(174)에서 상방으로 이격된 상태가 된다.
이 상태에서 상부몸체(164)는 탄성부재(179)에 의해 탄성적으로 지지되면서 승하강하거나 상면이 경사지게 위치되는 것도 가능하다.
다만, 상부몸체(164)가 급격하게 하방으로 이동되거나 급경사지게 위치되는는 경우에는 상기 하부수직기둥(172)이 상부몸체(164)의 중공부(162) 측벽에 접촉되면서 상부몸체(164)가 더 이상 이동되거나 급경사지는 것을 저지한다.
이를 통하여 상기 자유도조정부재(160)는 상부 테이블(120)의 휨변형에 따른 변화를 일정범위 내에서 탄성적으로 변형되면서 지탱할 수 있다.
또한, 상기 자유도조정부재(160)는 상부 테이블(120)의 휨변형 발생시 상부 테이블(120)의 측면 변형 각도에 따라서 상부몸체(164)가 하부몸체(174)를 중심으로 일정각도 경사짐에 따라서 상부몸체(164)의 상면이 경사지면서 상부 테이블(120)을 지지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시례인 노광장치의 워크 테이블 휨 변형 전의 상태도이고, 도 6은 도 5의 주요부를 나타내는 개략사시도이며, 도 7은 도 5의 워크 테이블 휨 변형 후의 상태도이다.
노광장치는 상기 상부 테이블(120)의 상방에 형성되는 마스크홀더(220)와, 상기 마스크홀더(220)에 의해 지지되며 자중에 의해 중심이 하방으로 쳐지는 마스크(210) 및, 상기 마스크(210)와 상부 테이블(120) 사이의 간격을 측정하는 갭센서(230a, 230b)를 포함한다.
도 6과 같이 상기 갭센서(230a, 230b)는 마스크(210)의 상방 중앙에 위치되는 중앙갭센서(230a)와, 마스크(210)의 상방 모서리에 위치되는 4개의 모서리갭센서(230b)를 포함한다.
본 발명의 실시례인 노광장치의 워크 테이블(100)은 상기 중앙갭센서(230a)를 통해 측정된 마스크(210)의 중앙과 상부 테이블(120) 중앙 사이의 간격을 측정하고, 상기 모서리갭센서(230b)를 통하여 마스크(210)의 모서리와 상부 테이블(120) 중 마스크(210)의 모서리 수직 하방에 위치된 지점 사이의 간격을 측정한다.
그리고 노광장치에 형성된 제어부(300)는 중앙갭센서(230a)와 모서리갭센서(230b)로부터 데이터를 전달받고, 하강구동부재(132)를 구동하여 상부 테이블(120)을 하방으로 이동시킨다.
이때, 도 7과 같이 상기 고정점조정부재(140)는 상부 테이블(120)의 모서리를 지지하고, 상기 자유도조정부재(160)는 상부 테이블(120)의 측면을 지지하여 상부 테이블(120)의 휨변형에 따른 변화를 자연스럽게 형성하도록 작용한다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 하강구동부재에 의해 상부 테이블의 중심이 하방으로 하강할 수 있어 중심부가 일정 범위 하강된 마스크와의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면 제어부(300)가 중앙갭센서(230a)와 모서리갭센서(230b)로부터 데이터를 전달받고, 하강구동부재(132)를 구동하여 상부 테이블(120)을 하방으로 이동시킬 수 있어 상부 테이블(120)과 마스크와의 간격을 정밀하게 형성할 수 있는 효과가 발생된다.
그리고 고정점조정부재(140)와 자유도조정부재(160)에 의해 상부 테이블(120)의 측면을 지지하여 상부 테이블(120)의 휨변형에 따른 변화를 자연스럽게 형성할 수 있는 효과가 발생된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시례를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시례 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시례는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 워크 테이블 110: 하부 테이블
120: 상부 테이블 130: 처짐형성부
140: 고정점조정부재 144: 상부몸체
146: 오목부 154: 하부몸체
156: 돌기부 159: 탄성부재
160: 자유도조정부재

Claims (8)

  1. 노광장치의 워크 테이블에 있어서,
    하부 테이블과,
    상기 하부 테이블의 상방에 형성되는 상부 테이블 및
    상기 하부 테이블과 상부 테이블 사이에 형성되며 상부 테이블의 중앙을 하강시킬 수 있는 처짐형성부를 포함하며,
    상기 처짐형성부는
    하부 테이블의 중앙에 위치되는 하강구동부재와,
    하부 테이블의 모서리에 각각 형성되는 고정점조정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 처짐형성부는 하부 테이블의 둘레 중 상기 고정점조정부재들 사이에 형성되는 자유도조정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하강구동부재는 모터와, 모터의 구동축에 연결된 기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정점조정부재는
    상부몸체와,
    상기 상부몸체의 중심에 형성된 상부수직기둥과,
    상기 상부수직기둥의 하부와 접하는 하부수직기둥과,
    상기 하부수직기둥이 형성된 하부몸체 및
    상부몸체와 하부몸체 사이에 형성되는 탄성부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상부수직기둥의 하부에는 오목부 또는 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  6. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 자유도조정부재는
    상부몸체와,
    상기 상부몸체의 하방에 위치되도록 형성된 하부몸체 및
    상기 상부몸체와 하부몸체 사이에 형성된 탄성부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 자유도조정부재는
    상기 상부몸체의 중심에 형성된 중공부와,
    상기 중공부 하방에 위치되도록 하부몸체에 형성되는 하부수직기둥
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 워크 테이블.
  8. 하부 테이블과, 상기 하부 테이블의 상방에 형성되는 상부 테이블 및, 상기 하부 테이블과 상부 테이블 사이에 형성되며 상부 테이블의 중앙을 하강시킬 수 있는 처짐형성부를 포함하는 워크 테이블과,
    상기 상부 테이블의 상방에 형성되는 마스크홀더와,
    상기 마스크홀더에 의해 지지되며 자중에 의해 중심이 하방으로 쳐지는 마스크 및,
    상기 마스크와 상부 테이블 사이의 간격을 측정하는 갭센서
    를 포함하며,
    상기 갭센서는 마스크의 상방 중앙에 위치되는 중앙갭센서와, 마스크의 상방 모서리에 위치되는 모서리갭센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
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