KR20170113266A - 노광장치 - Google Patents

Abstract

기판 이면을 손상시키지 않고 휨 정도가 큰 기판을 반송할 수 있는 기판 반송기구를 구비한 노광장치를 실현한다. 노광 스테이지 상의 기판에 패턴을 노광하는 노광장치에 있어서, 노광장치의 내부로 반입되거나, 또는 노광장치의 외부로 반출되는 기판을 적재하는 테이블과, 테이블에 배설되어 기판의 위치정렬을 실시하는 위치정렬유닛과, 테이블을 수평방향으로 이동시키는 테이블 이동유닛과, 테이블과 노광 스테이지 사이에 기판을 반송하는 반송유닛을 구비한다.

Description

노광장치{EXPOSURE APPARATUS}

본 발명은 노광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프린트 기판 제조용의 자동 노광장치의 기판 반송기구에 관한 것이다.

종래의 프린트 기판을 제조하는 자동 노광장치에서는 롤러 컨베이어를 이용하여 상류장치에서의 기판의 투입과, 하류장치로 기판의 배출을 수행하였다. (예를 들어 인용문헌 1)

또한, 롤러 컨베이어를 이용하지 않는 노광장치의 기판 반송방법으로서, 액정패널의 제조에 이용되는 기체 부상 반송시스템이 고려될 수 있다. (예를 들어 인용문헌 2)

또는, 롤러 컨베이어를 이용하지 않는 노광장치의 기판 반송방법의 다른 예로서, 액정패널 또는 반도체 제조에 이용되는 스칼라 로봇이 고려될 수 있다. (예를 들어 인용문헌 3)

일본 특허 공개 1998－218353호 공보 일본 특허 공개 2015－008334호 공보 일본 특허 공개 2001－176785호 공보

최근 특히 패키지 기판의 제조에 있어서, 기판회로의 고밀도 노광을 위해서 기판 표면의 보호필름 없이 포토레지스트막이 얇은 기판이 노광장치에 투입되는 기회가 증가하고 있다. 동시에, 패키지 기판의 슬림화 또는 소자의 몰드 공정 등의 영향으로 노광장치에 투입되는 기판의 휨 정도가 커지는(예를 들어 5mm이상) 경향이 있다.

이러한 기판을 반송하는 경우, 인용문헌 1과 같은 롤러 컨베이어를 이용하면, 기판 이면의 포토레지스트막에 마찰에 의한 손상이 발생하게 되어 회로의 단선 등의 원인이 된다.

또한, 인용문헌 2와 같은 기체 부상 반송시스템에서는, 휨 정도가 큰 기판은 균등하게 부상시키는 것이 어렵고, 이에 따라 기판 이면의 포토레지스트막의 손상 또는 반송에러가 발생하는 경우가 있다.

마찬가지로, 인용문헌 3과 같은 스칼라 로봇은 휨 정도가 큰 기판은 흡착 고정하는 것이 어렵고, 이에 따라 반송에러가 발생하는 경우가 있다.

따라서, 기판 이면을 손상시키지 않고, 휨 정도가 큰 기판을 반송할 수 있는 기판 반송기구를 구비한 노광장치가 요구되고 있다.

본 발명의 노광장치는, 노광 스테이지 상의 기판에 패턴을 노광하는 노광장치에 있어서, 노광장치의 내부로 반입하거나 또는, 노광장치의 외부로 반출하는 기판을 적재하는 테이블과, 테이블에 배설되어 기판의 위치정렬을 수행하는 위치정렬 유닛과, 테이블을 수평방향으로 이동시키는 테이블 이동유닛과, 테이블과 노광 스테이지 사이에서 기판을 반송하는 반송유닛을 구비하고 있다. 또한, 테이블이 노광장치의 내부로 기판을 반입하거나 또는, 노광장치의 외부로 기판을 반출하는 위치와, 반송유닛 사이에 기판을 인도하는 위치 사이를 테이블 유닛에 의해 이동한다.

이러한 노광장치로 함으로써, 기판 이면을 손상시키지 않고 휨 정도가 큰 기판을 노광장치에 반입 또는 반출할 수 있다.

바람직하지는, 노광 스테이지 상의 기판에 패턴을 노광하는 노광장치에 있어서, 노광장치의 내부로 반입하는 기판을 적재하는 제1 테이블과, 제1 테이블에 배설되어 기판의 위치정렬을 수행하는 위치정렬 유닛과, 제1 테이블을 수평방향으로 이동시키는 제1 테이블 이동유닛과, 노광장치의 외부로 반출하는 기판을 적재하는 제2 테이블과, 제2 테이블을 수평방향으로 이동시키는 제2 테이블 이동유닛과, 제1 테이블에서 노광 스테이지로, 또는 노광 스테이지에서 제2 테이블로 기판을 반송하는 반송유닛를 구비한다. 또한, 제1 테이블은 노광장치의 내부로 기판을 반입하는 위치와, 반송유닛에 기판을 건네는 위치 사이를 제1 테이블 이동유닛에 의해 이동하고, 제2 테이블은 노광장치의 외부로 기판을 반출하는 위치와, 반송유닛에서 기판을 받는 위치 사이를 제2 테이블 이동유닛에 의해서 이동한다.

이러한 노광장치로 함으로써, 노광장치의 상류측에서 기판을 반입하고, 하류측에 노광이 종료된 기판을 반출하는 구성이더라도, 기판 이면을 손상시키지 않고 휨 정도가 큰 기판을 노광장치에 반입 또는 반출할 수 있어 스루풋이 향상된다.

더욱 바람직하지는, 노광장치의 외부에서 제1 테이블에 기판을 반입하는 단계와, 제1 테이블이 노광장치의 내부로 기판을 반입하는 위치에서 반송유닛에 기판을 건네는 위치로, 제1 테이블 이동유닛에 의해 이동하는 단계와, 위치정렬 유닛이 제1 테이블에 적재된 기판을 위치정렬 하는 단계와, 반송유닛이 제1 테이블에서 노광 스테이지 상으로 기판을 반송하는 단계와, 노광 스테이지 상에 적재된 기판을 노광하는 단계와, 반송유닛이 노광 스테이지 상에서 제2 테이블로 기판을 반송하는 단계와, 제2 테이블이 반송유닛에서 기판을 받는 위치에서 노광장치의 외부로 기판을 반출하는 위치로 제2 테이블 이동유닛에 의해 이동하는 단계와, 제2 테이블에서 기판을 노광장치의 외부로 반출하는 단계를 상기 노광장치에 실행시키는 제어부를 구비한다.

노광장치가 제어부를 구비하고, 이러한 단계를 실행함으로써 노광장치의 상류측에서 기판을 반입하고, 하류측으로 노광이 종료된 기판을 반출하는 구성에 있어서, 기판 이면을 손상시키지 않고 휨 정도가 큰 기판의 반송과 노광을 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판 이면을 손상시키지 않고 휨 정도가 큰 기판을 반송할 수 있는 기판 반송기구를 구비한 노광장치를 실현할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 노광장치의 전체 구성도이다.
도 2a는, 본 발명의 노광장치의 제1 동작을 나타내는 도이다.
도 2b는, 본 발명의 노광장치의 제2 동작을 나타내는 도이다.
도 2c는, 본 발명의 노광장치의 제3동작을 나타내는 도이다.
도 2d는, 본 발명의 노광장치의 제 4동작을 나타내는 도이다.
도 2e는, 본 발명의 노광장치의 제5 동작을 나타내는 도이다.
도 2f는, 본 발명의 노광장치의 제6 동작을 나타내는 도이다.
도 2g는, 본 발명의 노광장치의 제7 동작을 나타내는 도이다.

＜노광장치(1)의 구성＞

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 실시예인 노광장치의 전체구성이다.

노광장치(1)는 포토마스크를 이용하는 컨택트 노광, 갭 노광, 또는 투영 노광, 또는 포토마스크를 이용하지 않는 다이렉트 노광의 어느 하나의 노광방식으로, 패키지 기판 등(이하, 기판(W))에 패턴을 노광하는 노광장치이다. 노광장치(1)는 노광부(10)를 구비하고, 노광부(10)는 상술한 노광방식에 따른 광원이나 조명 광학계 등(미도시)을 구비하고 있다.

노광장치(1)는 반입장치(20), 반송장치(30)(반송유닛), 반출장치(40)를 구비한다. 또한, 노광장치(1)의 각부를 제어하는 제어부(50)를 구비한다. 여기서 도 1은 좌측에서 노광장치(1)에 기판(W)을 반입하고, 우측에서 기판(W)을 반출하는 구성으로 되어 있으나, 반대의 구성일 수도 있다. 즉, 우측에서 노광장치(1)에 기판(W)을 반입하고, 좌측에서 기판(W)을 반출하는 구성일 수 있다. 이러한 경우, 반입장치(20)와 반출장치(40)의 위치가 교체되는 것은 말할 것도 없다.

반입장치(20)는 기판(W)을 적재하기 위한 제1 테이블(21)을 구비한다. 상기 제1 테이블(21)에는 미도시의 진공원에 의해 기판(W)을 흡착 고정할 수 있는 구조를 가진다.

또한, 반입장치(20)는 제1 테이블(21)을 지지하는 부분에, 제1 테이블(21)을 Y 방향이동 및 θ 회전시키는 액츄에이터를 가지는 위치정렬유닛(22)을 구비한다.

또한, 반입장치(20)는 위치정렬유닛(22)을 지지하고, 제1 테이블(21)을 위치정렬유닛(22)과 일체로, 예를 들어 가이드 레일에 따라 반송방향(X)으로 이동시키는 제1 테이블 이동유닛(23)을 구비한다. 상기 제1 테이블 이동유닛(23)에 의해 제1 테이블(21)은 기판 반입위치(제1 위치：a점)와 프리 얼라이먼트 위치(b점) 사이를 왕복 이동할 수 있게 된다.

제1 테이블(21)은 프리 얼라이먼트 위치(제2 위치：b점)에서 기판(W)의 프리 얼라이먼트를 수행한다. 이 때문에, 프리 얼라이먼트 위치(b점)에서의 제1 테이블(21) 상측의, 제1 테이블(21)에 적재된 기판(W)의 엣지를 촬상가능한 위치에 카메라(24)를 설치한다. 또한, 제1 테이블(21)에는 카메라 조명(25)이 장착된다.

반송장치(30)는 기판(W)을 흡착고정하는 흡착핸드(31)와, 흡착핸드(31)를 상하방향으로 이동시키는 승강부(32)와, 흡착핸드(31)를 승강부(32)와 일체로 반송방향(X)으로 이동시키는 흡착핸드 이동유닛(33)을 구비한다. 흡착핸드(31)는 기판을 흡착고정할 때의 흡착위치를 자유롭게 이동시킬 수 있는 구조이고, 미도시의 진공원에 접속됨으로써 상술한 흡착위치에 따라 기판(W)을 진공흡착한다.

또한, 흡착핸드 이동유닛(33)은 흡착핸드(31)를 프리 얼라이먼트 위치(b점), 노광 스테이지 위치(c점), 및 수취 위치(제3위치：d점) 사이에서 이동시킨다. 여기서, 도 1의 노광장치(1)에서는 흡착핸드 이동유닛(33)에 흡착핸드(31)와 승강부(32)를 2 세트 구비함으로써, 복수매의 기판(W)을 연속처리할 때 효율화를 도모한다.

노광부(10)는 기판(W)을 흡착고정하는 노광 스테이지(11)를 구비한다. 노광 스테이지(11)에는 미도시의 진공원이 접속되고 있고, 적재한 기판(W)을 진공흡착하여 고정할 수 있다. 여기서, 노광부(10)의 노광방식으로 따라 노광 스테이지(11)는 미도시의 이동기구 등을 구비할 수도 있다.

반출장치(40)는 기판(W)을 적재하기 위한 기판의 반출측에 있는 제2 테이블(41)과, 제2 테이블(41)을 예를 들어 가이드에 따라 반송방향(X)으로 이동시키는 제2 테이블 이동유닛(43)을 구비한다. 이 제2 테이블 이동유닛(43)에 의해 제2 테이블(41)은 기판 수취 위치(d점)와 기판 인도 위치(제 4위치：e점) 사이를 왕복이동할 수 있게 된다.

여기서, 반입장치(20)와 마찬가지로 제2 테이블(41)이 위치정렬 유닛과 카메라를 구비하도록 하고, 정렬한 기판(W)을 반출하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 제2 테이블(41)이 진공원에 접속되어 기판(W)을 흡착하여 고정하도록 할 수도 있다.

제어부(50)는 노광장치(1)의 각 부를 제어한다. 예를 들어, 카메라(24)가 촬상한 화상신호에서 기판(W)의 정규위치에 대한 편차(deviation)를 산출하고 위치정렬유닛(22)을 구동하는 신호를 송신한다. 그 외, 기판(W)의 반입에서 노광, 반출에 이르기까지 모든 동작에 대해서 제어를 수행한다.

＜노광장치(1)의 동작＞

다음으로, 도 2(a)~2(g)를 참고하여 노광장치(1)의 동작을 설명한다.

우선, 노광장치(1)에 속하지 않는 상류측 장치(UM)에 따라 기판 반입위치(a점)에서 대기하고 있는 제1 테이블(21)에 기판(W)이 반입된다. (도 2a)

다음으로, 제1 테이블(21)은 기판(W)을 진공흡착함으로써 고정한다. 이 진공흡착은 기판(W)의 적어도 일부를 고정하면 되고, 또한 제1 테이블(21)의 이동 시 적재한 기판(W)에 단차가 발생하지 않는 정도의 강도로 고정할 수 있으면 된다. 따라서, 기판에 휨이 있어도 고정하는 것이 가능하다.

다음으로, 제1 테이블 이동유닛(23)이 제1 테이블(21)을 프리 얼라이먼트 위치(b점)로 이동시킨다. (도 2b)

다음으로, 카메라(24)가 기판(W)의 엣지를 촬상하고, 제어부(50)가 정규위치(예를 들어 티칭에 의해 결정되는 위치)에 대한 편차를 산출한다. 산출한 결과로부터 제어부(50)는 위치정렬유닛(22)을 구동하고, 제1 테이블(21)을 이동 및 회전시킴으로써 기판(W)의 위치를 정규위치에 맞춘다.

다음으로, 프리 얼라이먼트 위치(b점)에 대기하고 있는 흡착핸드(31)를 승강부(32)가 하강시키고, 흡착핸드(31)가 기판(W)과 접촉한다(도 2c). 이 때, 흡착핸드(31)가 기판(W)을 압압하여 기판(W)의 휨을 교정하도록 할 수도 있다. 여기서, 흡착핸드(31)의 흡착부는 흡착위치를 이동시키는 것이 가능한 구조이며, 기판(W)의 접촉 허가범위(예를 들어 기판의 엣지 부근)에만 접촉한다.

다음으로, 흡착핸드(31)가 기판(W)을 진공흡착함으로써 고정한다. 동시에, 제1 테이블(21)은 진공흡착을 해제한다. 흡착핸드(31)의 진공흡착이 미도시의 압력계 등에 의해 확인되면, 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 상승시킨다. (도 2d)

다음으로, 흡착핸드 이동유닛(33)이 기판(W)을 고정한 흡착핸드(31)를 노광 스테이지 위치(c점)로 이동시킨다.

다음으로, 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 하강시켜서 기판(W)을 노광 스테이지(11)에 적재하고, 노광 스테이지(11)는 기판(W)을 진공흡착하여 고정한다. 다음으로, 흡착핸드(31)는 진공흡착을 해제하고 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 상승시킨다. (도 2e)

다음으로, 노광부(10)에서 포토마스크와의 얼라이먼트 또는 노광의 조사 등의 소정의 노광공정을 수행하여 기판(W)에 패턴의 노광을 수행한다. 또한, 노광은 표면뿐 아니라 이면에 수행할 수도 있다. 이러한 노광공정에 대해서는 기존의 노광장치의 방식에 준하는 것이다.

다음으로, 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 하강시켜 패턴의 노광이 종료된 기판(W)에 접촉시킨다. 다음으로, 흡착핸드(31)가 기판(W)을 진공흡착하여 고정한다.

다음으로, 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 상승시킨다. 다음으로, 흡착핸드 이동유닛(33)이 기판(W)을 고정한 흡착핸드(31)를 기판 수취 위치(d점)로 이동시킨다.

다음으로, 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 하강시켜 기판 수취 위치(d점)에서 대기하고 있는 제2 테이블(41)에 기판(W)을 적재한다. 다음으로, 흡착핸드(31)가 진공흡착을 해제하고 승강부(32)가 흡착핸드(31)를 상승시킨다. (도 2f)

다음으로, 제2 테이블 이동유닛(43)이 제2 테이블(41)을 기판 인도 위치(e점)로 이동시킨다. (도 2g)

마지막으로, 노광장치(1)에 속하지 않는 하류측 장치(LM)가 제2 테이블(41)에서 기판(W)을 수취하고, 하류측 장치(LM)내로 반송한다.

이상, 한장의 기판(W)을 반입하고 반출할 때까지의 동작을 설명하였다. 여기서, 1매째 기판(W)의 노광과 평행하여 2매째의 기판(W)을 반입하고, 2매째의 기판(W)의 노광 및 1매째의 기판(W)의 반출과 평행하여 3매째의 기판(W)의 반입을 수행하도록 하여, 복수의 기판(W)에 대한 처리를 연속적으로 수행하게 할 수도 있다.

또한, 카메라(24)를 제1 테이블(21)의 이동경로 상에 설치하고, 제1 테이블(21)의 이동중에 기판(W)의 프리 얼라이먼트를 완료시키도록 할 수도 있다.

또한, 반입장치(20)와 반출장치(40)를 겸용할 수도 있다. 즉, 노광부(10)에서 패턴이 노광된 기판이, 반입장치(20)로 돌아오도록 반송되고, 상류측 장치(UM)가 제1 테이블에 적재된 기판을 회수하도록 할 수도 있다. 이러한 구성으로 하면, 반출장치(40)분의 장치설치의 공간을 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 노광장치에 따르면, 기판 이면을 손상시키지 않고 휨 정도가 큰 기판을 반송할 수 있다.

또한, 본 발명의 노광장치에 따르면, 위치정렬유닛을 제1 테이블과 일체로 이동시키는 구조로 함으로써, 노광장치의 반송방향의 길이를 단축하여 공간절약을 도모할 수 있다. 또한, 기판의 반입에서부터 프리 얼라이먼트까지 기판의 인도없이 실시할 수 있기 때문에, 택 타임(takt time)을 단축할 수 있다.

1: 노광장치
10: 노광부
11: 노광 스테이지
20: 반입장치
21: 제1 테이블
22: 위치정렬유닛
23: 제1 테이블 이동유닛
24: 카메라
25: 카메라 조명
30: 반송유닛
31: 흡착핸드
32: 승강부
33: 흡착핸드 이동유닛
40: 반출장치
41: 제2 테이블
43: 제2 테이블 이동유닛
50: 제어부

Claims (5)

1. 노광 스테이지 상의 기판에 패턴을 노광하는 노광장치에 있어서,
   상기 노광장치의 내부로 반입하거나, 또는 상기 노광장치의 외부로 반출하는 기판을 적재하는 테이블과,
   상기 테이블에 배설되어 기판의 위치정렬을 수행하는 위치정렬 유닛과,
   상기 테이블을 수평방향으로 이동시키는 테이블 이동유닛과,
   상기 테이블과 상기 노광 스테이지 사이에 기판을 반송하는 반송유닛
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 테이블은, 상기 노광장치의 내부로 기판을 반입하거나, 또는 상기 노광장치의 외부로 기판을 반출하는 위치와, 상기 반송유닛 사이에 기판을 인도하는 위치 사이를 상기 테이블 유닛에 의해 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
3. 노광 스테이지 상의 기판에 패턴을 노광하는 노광장치에 있어서,
   상기 노광장치의 내부로 반입하는 기판을 적재하는 제1 테이블과,
   상기 제1 테이블에 배설되어 기판의 위치정렬을 수행하는 위치정렬 유닛과,
   상기 제1 테이블을 수평방향으로 이동시키는 제1 테이블 이동유닛과,
   상기 노광장치의 외부로 반출하는 기판을 적재하는 제2 테이블과,
   상기 제2 테이블을 수평방향으로 이동시키는 제2 테이블 이동유닛과,
   상기 제1 테이블에서 상기 노광 스테이지로, 또는 상기 노광 스테이지에서 상기 제2 테이블로 기판을 반송하는 반송유닛
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 테이블은, 상기 노광장치의 내부로 기판을 반입하는 위치와, 상기 반송유닛에 기판을 건네는 위치 사이를 상기 제1 테이블 이동유닛에 의해 이동하고,
   상기 제2 테이블은, 상기 노광장치의 외부로 기판을 반출하는 위치와, 상기 반송유닛으로부터 기판을 받는 위치 사이를 상기 제2 테이블 이동유닛에 의해 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 노광장치의 외부로부터 상기 제1 테이블에 기판을 반입하는 단계와,
   상기 제1 테이블이, 상기 노광장치의 내부로 상기 기판을 반입하는 위치에서 상기 반송유닛에 상기 기판을 건네는 위치로, 상기 제1 테이블 이동유닛에 의해 이동하는 단계와,
   상기 위치정렬 유닛이 상기 제1 테이블에 적재된 상기 기판을 위치정렬 하는 단계와,
   상기 반송유닛이 상기 제1 테이블에서 상기 노광 스테이지 상으로 상기 기판을 반송하는 단계와,
   상기 노광 스테이지 상에 적재된 상기 기판을 노광하는 단계와,
   상기 반송유닛이 상기 노광 스테이지 상에서 상기 제2 테이블로 상기 기판을 반송하는 단계와,
   상기 제2 테이블이, 상기 반송유닛으로부터 상기 기판을 받는 위치에서 상기 노광장치의 외부로 상기 기판을 반출하는 위치로, 상기 제2 테이블 이동유닛에 의해 이동하는 단계와,
   상기 제2 테이블에서 상기 기판을 상기 노광장치의 외부로 반출하는 단계
   를 상기 노광장치에 실행시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.

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