KR20230115589A - 무아레가 억제된 진공척 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 무아레가 억제된 진공척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 음압을 이용하여 대상 기판에 마스크를 접촉시키되, 대상 기판의 중앙부부터 테두리 방향으로 차례로 마스크와 접촉되고, 마스크를 대상 기판에 접촉시키기 위해 과도한 음압의 형성이나 마스크의 변형이 요구되지 않는 무아레가 억제된 진공척에 관한 것이다.

Description

무아레가 억제된 진공척{Mask chuck to prevent moire}
본 발명은, 무아레가 억제된 진공척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 음압을 이용하여 대상 기판에 마스크를 접촉시키되, 대상 기판의 중앙부부터 테두리 방향으로 차례로 마스크와 접촉되고, 마스크를 대상 기판에 접촉시키기 위해 과도한 음압의 형성이나 마스크의 변형이 요구되지 않는 무아레가 억제된 진공척에 관한 것이다.
노광은 감광액이 도포된 대상 기판의 상부에 마스킹 패턴이 형성된 투명 재질의 마스크를 위치시키고 그 상방으로부터 광선을 조사하여 감광액과 반응시킴으로써 바스킹 패턴에 의해 광선이 조사된 부위와 그렇지 않은 부위의 식각 차이를 이용하여 대상 기판에 마스킹 패턴과 동일한 패턴을 형성시키는 기술이다.
이를 위하여 종래에는 대상 기판의 상부에 마스크를 위치시키기만 하면 되었으나, 최근의 전자 회로용의 기판은 0.05mm수준으로 얇게 형성되거나, 또는, OLED와 같은 박막 대상 기판에는 대상 기판과 마스크의 거리가 떨어져 있는 경우 노광 품질 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 이러한 경우 대상 기판에 마스크를 접촉시키는 컨택트 노광 방식이 활용되었는데, 컨택트 노광 방식의 경우 비교적 매우 얇은 재질의 대상 기판과 유리판 재질의 마스크가 접촉되다보니 접촉시에 외부로 빠져나가지 못한 공기가 기포 형태로 대상 기판과 마스크 사이에 남게 되었다. 이러한 기포의 가장자리 부근은 대상 기판과 마스크가 이루는 각도가 변화되는 지점으로서 굴절 각도에 차이가 발생되고 이에 따라 물결무늬(무아레: moire)가 아른거리는 현상이 발생되어 노광 품질에 악영향을 주었다.
따라서, 마스크와 대상 기판을 완전히 접촉시켜 무아레를 억제시킬 수 있는 기술의 개발이 필요로 하게 되었다.
일본등록특허 제4420507호(2009.12.11.)
본 발명은, 음압을 이용하여 대상 기판에 마스크를 접촉시키되, 대상 기판의 중앙부부터 테두리 방향으로 차례로 마스크와 접촉되고, 마스크를 대상 기판에 접촉시키기 위해 과도한 음압의 형성이나 마스크의 변형이 요구되지 않는 무아레가 억제된 진공척을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 홈이 형성되어 마스크가 대상 기판에 접촉될 때 의도치 않은 위치에서 중앙부보다 먼저 접촉되는 것이 방지되는 무아레가 억제된 진공척을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 센서 및 실링 공압 센서가 구비됨으로써, 마스크 내측의 음압이 과도하게 설정되지 않도록 하여 마스크의 변형 스트레스를 저감시킬 수 있는 무아레가 억제된 진공척을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 센서 및 실링 공압 센서가 구비됨으로써, 가변 실링의 높이가 과도하게 낮아지는 것을 방지하여 의도치 않은 위치에서 마스크가 대상 기판에 접촉되는 것을 방지할 수 있는 무아레가 억제된 진공척을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 척 블록; 상기 척 블록의 상면에 평면으로 형성되어 대상 기판이 안착되는 기판 안착부; 상기 기판 안착부의 상면으로부터 하방으로 천공되는 복수의 기판 공압 홀; 상기 기판 안착부의 외측에 배치되며 상기 척 블록의 상면에 루프 형태로 설치되어 마스크를 지지하는 가변 실링; 상기 척 블록의 내부에 형성되어 상기 기판 공압 홀에 연통되는 기판 공압 라인; 상기 기판 공압 라인의 공압을 제어하여 상기 대상 기판을 상기 기판 안착부에 흡착시키는 제어부;를 포함하되, 상기 가변 실링은 외부와 차단된 중공부가 전체에 걸쳐 형성되고, 상기 가변 실링의 중공부에 연통되는 실링 공압 라인;을 포함하며, 상기 제어부는 상기 기판 공압 라인의 공압 제어시에 상기 실링 공압 라인의 공압을 제어하여 상기 가변 실링이 상기 마스크를 지지하는 높이를 가변시킨다.
또한, 본 발명은, 상기 기판 안착부 외측에서 상기 척 블록의 상면으로부터 하방으로 천공되는 복수의 마스크 공압 홀; 상기 척 블록의 내부에 형성되어 상기 마스크 공압 홀에 연통되는 마스크 공압 라인;을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 마스크 공압 라인의 공압을 제어한다.
또한, 본 발명은, 상기 기판 안착부 외곽에서 상기 척 블록의 상면으로부터 하방으로 인입되는 마스크 공압 홈;을 포함하며, 상기 마스크 공압 홀은 적어도 둘 이상이 상호 대향되는 위치에서 상기 마스크 공압 홈의 바닥면에 형성되고, 적어도 둘 이상이 상호 대향되는 위치에서 상기 마스크 공압 홈의 외측에 형성된다.
또한, 본 발명은, 상기 마스크 공압 라인상에 구비되는 마스크 공압 센서; 상기 실링 공압 라인상에 구비되는 실링 공압 센서;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 마스크 공압 센서의 측정값 대비 상기 실링 공압 센서의 측정값이 설정 비율이 되도록 상기 마스크 공압 라인 또는 실링 공압 라인의 공압을 제어한다.
또한, 본 발명의 상기 제어부는 상기 기판 공압 라인 또는 마스크 공압 라인의 공압을 음압으로 제어한 설정 시간 이내에는 상기 실링 공압 라인의 공압을 양압으로 유지한다.
또한, 본 발명의 상기 제어부는 상기 마스크의 안착 시점의 상기 실링 공압 라인의 공압을 상기 마스크의 안착 이후 상기 기판 공압 홀에 음압이 제공되는 시점의 상기 실링 공압 라인의 공압보다 높게 형성한다.
본 발명은, 음압을 이용하여 대상 기판에 마스크를 접촉시키되, 대상 기판의 중앙부부터 테두리 방향으로 차례로 마스크와 접촉되고, 마스크를 대상 기판에 접촉시키기 위해 과도한 음압의 형성이나 마스크의 변형이 요구되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 홈이 형성되어 마스크가 대상 기판에 접촉될 때 의도치 않은 위치에서 중앙부보다 먼저 접촉되는 것이 방지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 센서 및 실링 공압 센서가 구비됨으로써, 마스크 내측의 음압이 과도하게 설정되지 않도록 하여 마스크의 변형 스트레스를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 센서 및 실링 공압 센서가 구비됨으로써, 가변 실링의 높이가 과도하게 낮아지는 것을 방지하여 의도치 않은 위치에서 마스크가 대상 기판에 접촉되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 무아레가 억제된 진공척의 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 무아레가 억제된 진공척의 평면도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 무아레가 억제된 진공척의 측단면도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 무아레가 억제된 진공척의 사용상태도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 척 블록(100)과, 척 블록(100)의 상면에 평면으로 형성되어 대상 기판(20)이 안착되는 기판 안착부(110)와, 기판 안착부(110)의 상면으로부터 하방으로 천공되는 복수의 기판 공압 홀(120)과, 기판 안착부(110) 외측에서 척 블록(100)의 상면으로부터 하방으로 천공되는 복수의 마스크 공압 홀(130)과, 마스크 공압 홀(130)의 외측에서 마스크 공압 홀(130)이 모두 그 내측에 위치되도록 척 블록(100)의 상면에 루프 형태로 설치되어 마스크(10)를 지지하는 가변 실링(150)과, 척 블록(100)의 내부에 형성되어 기판 공압 홀(120)에 연통되는 기판 공압 라인(121)과, 척 블록(100)의 내부에 형성되어 마스크 공압 홀(130)에 연통되는 마스크 공압 라인(131)과, 가변 실링(150)의 중공부에 연통되는 실링 공압 라인(151)과, 기판 공압 라인(121) 또는 마스크 공압 라인(131)의 공압을 제어하여 대상 기판(20)의 상면에 마스크(10)를 접촉시키는 제어부를 포함하여 구성된다.
척 블록(100)은, 기판 안착부(110), 기판 공압 홀(120), 마스크 공압 홀(130), 기판 공압 라인(121), 마스크 공압 라인(131), 실링 공압 라인(151) 등이 형성되는 틀 역할을 하며, 가변 실링(150)이 장착되는 장착면 역할을 병행한다.
척 블록(100)의 상면 중앙부는 평면 형상으로 형성되어 기판 안착부(110)가 형성된다. 그리고 기판 안착부(110)의 상방으로부터 복수의 기판 공압 홀(120)이 천공된다. 이때 기판 공압 홀(120)은 척 블록(100)을 완전히 관통하는 것이 아니고 척 블록(100)의 내부에 형성된 기판 공압 라인(121)에 연통되는 정도로만 천공된다.
척 블록(100)의 기판 안착부(110) 테두리 외측으로는 마스크 공압 홀(130)이 척 블록(100)의 상방으로부터 하방으로 천공된다. 마스크 공압 홀(130)도 마찬가지로 척 블록(100)을 완전히 관통하는 것이 아니고 척 블록(100)의 내부에 형성된 마스크 공압 라인(131)에 연통되는 정도로만 천공된다.
그리고, 기판 공압 라인(121)과 마스크 공압 라인(131)은 척 블록(100)을 측방으로부터 드릴링하여 형성할수도 있으나, 척 블록(100)을 상판과 하판으로 나눠 구성한 후 상판 또는 하판에 기판 공압 라인(121)과 마스크 공압 라인(131)을 위한 홈을 형성한 후 상판과 하판을 밀착하여 결합하는 식으로 형성할수도 있다. 또한, 본 발명의 도면에는 기판 공압 라인(121)과 마스크 공압 라인(131)이 동일한 라인으로 형성되어 제 1 공압 호스(122, 132)를 통해 하나의 진공 펌프(미도시)로 음압이 형성되는 것으로 도시되었으나, 각각 독립적으로 형성되어 각각 별개의 진공 펌프(미도시)로 음압이 형성되는 것 역시 가능함은 물론이다.
한편, 척 블록(100)의 기판 안착부(110) 테두리 외측으로는 척 블록(100)의 상면으로부터 하방으로 인입되는 마스크 공압 홈(140)이 형성된다. 마스크 공압 홈(140)은 도면상에는 기판 안착부(110)를 감싸는 형태로 폐루프 형태로 형성되는 것을 도시하였으나 기판 안착부(110)의 일 측면 외측에만 형성되는 것 역시 가능하며, 기판 안착부(110)의 중심을 기준으로 상호 대향되는 방향에 대칭으로 형성되는 조건을 충족한다면 어느 형상이든 가능하다.
마스크 공압 홈(140)은 그 깊이가 깊게 형성되지 않아도 되며 기판 안착부(110)의 높이보다 낮게 형성되면 된다. 이러한 마스크 공압 홈(140)에는 마스크 공압 홀(130)이 형성되는데, 기판 안착부(110)보다 낮은 위치에 마스크 공압 홀(130)이 위치되도록 하는 역할을 한다. 이러한 구조에 의해 기판과 마스크(10) 사이의 공기가 미세하게 하방으로 유도되고 상방에 비해 하방의 공기 흐름이 유지가 되어 기판과 마스크(10)가 중앙부로부터 테두리 방향으로 점차 접촉되는 것이 가능해지게 된다.
이러한 마스크 공압 홈(140)에 형성되는 마스크 공압 홀(130)은 기판과 마스크(10) 사이의 공기를 적절히 분배하여 흡입할 수 있도록 적어도 둘 이상이 기판 안착부(110)의 중심을 기준으로 상호 대향되는 위치에 형성된다.
또한, 마스크 공압 홈(140)의 외측으로도 척 블록(100)의 상면에 상방으로부터 하방을 향하여 또다른 마스크 공압 홀(130)이 천공된다. 이러한 마스크 공압 홈(140)의 외측에 형성된 마스크 공압 홀(130)은 기판 안착부(110)과 동일한 높이로 형성될 수 있는데, 이를 통해 기판과 마스크(10) 사이의 공기에 측방 흐름을 형성하는 역할을 하고, 또한, 전체적인 마스크 공압 홀(130)의 갯수가 증가되어 충분한 음압이 기판과 마스크(10) 사이에 형성될 수 있도록 한다.
그리고, 척 블록(100)의 마스크 공압 홀(130) 외측으로는 마스크 공압 홀(130)들이 모두 그 내측에 위치될 수 있도록 루프 형태로 가변 실링(150)이 설치된다. 이러한 가변 실링(150)의 상단에는 마스크(10)가 놓여져 지지되고 마스크(10)와 가변 실링(150)과 척 블록(100)으로 둘러쌓인 공간이 외부로부터 밀폐되어야 하기 때문에, 가변 실링(150)과 척 블록(100)의 사이는 빈틈없이 밀착되는 것이 바람직하다.
또한, 가변 실링(150)은 중공부의 공기를 빼거나 넣을 수 있도록 구성되어야 하기 때문에 척 블록(100)의 상면 일측에는 가변 실링(150)과 연통되는 실링 홀이 천공되어 실링 공압 라인(151)과 연통되도록 구성될 수 있다.
한편, 척 블록(100)의 가변 실링(150)이 설치되는 부분은 기판 안착부(110)의 높이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 가변 실링(150) 중공부의 공기를 배출하여 가변 실링(150)의 높이가 낮아지게 되더라도 가변 실링(150) 자체의 두께에 의해 마스크(10)의 높이가 일정 높이 이하로는 내려가지 않게 되기 때문이다. 이 경우 마스크(10)와 기판 사이에 음압을 형성시키는 것만으로는 마스크(10)가 휘어져 기판에 밀착되는 것에 한계가 있기 때문에 가변 실링(150)이 마스크(10)를 지지하는 최저 높이 자체를 낮추어야 한다. 따라서, 가변 실링(150)이 설치되는 부분의 척 블록(100)은 기판 안착부(110)보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 척 블록(100)의 측면 또는 하면 일측에는 기판 공압 라인(121) 또는 마스크 공압 라인(131)에 연통되어 진공 펌프의 음압을 기판 공압 라인(121) 또는 마스크 공압 라인(131)에 전달하는 제 1 공압 호스(122, 132)가 결합된다. 도면상에는 기판 공압 라인(121)과 마스크 공압 라인(131)이 동일한 라인으로 형성되는 것으로 도시하여 제 1 공압 호스(122, 132)도 하나가 결합된 것이 도시되었으나, 기판 공압 라인(121)과 마스크 공압 라인(131)이 독립된 라인으로 형성되는 경우에는 제 1 공압 호스(122, 132)가 2개 구비되어 각각 기판 공압 라인(121)과 마스크 공압 라인(131)에 연통되도록 척 블록(100)의 일측에 결합될 수 있다.
그리고, 척 블록(100)의 다른 측면에는 실링 공압 라인(151)에 연통되어 또다른 진공 펌프의 음압 또는 양압을 가변 실링(150)에 전달하는 제 2 공압 호스(152)가 결합된다.
기판 안착부(110)는, 노광이 실시될 대상 기판(20)을 흡착하는 역할을 하며, 이를 위하여 척 블록(100)의 상면에 평면으로 형성된다. 기판 안착부(110)는 공기의 음압을 이용하여 대상 기판(20)을 흡착하게 되는데, 이를 위하여 기판 안착부(110)에는 상면으로부터 하방으로 복수의 기판 공압 홀(120)이 천공된다. 이러한 기판 공압 홀(120)은 척 블록(100)을 완전히 관통하지 않고 척 블록(100)의 내측에 형성된 기판 공압 라인(121)에 연통되는 정도로만 천공된다.
기판 안착부(110)는 가능한 한 완벽한 평면으로 형성되는 것이 바람직하며, 그 이유는 기판 안착부(110)에 흡착된 대상 기판(20)의 상면에 마스크(10)가 음압에 의해 접촉될 때 굴곡이 있으면 완전히 접촉되지 않는 부분이 발생될 수 있기 때문이다. 대상 기판(20)과 마스크(10)가 완전히 접촉되지 않으면 접촉되지 않는 경계 부위에 무아레(moire : 물결 무늬)가 발생될 수 있으며, 이는 곧 빛의 의도치 않은 굴절을 일으켜 노광 품질에 악영향을 주게 된다. 또한, 기판 공압 홀(120) 역시 같은 이유로 가능한 작은 직경으로 형성되는 것이 바람직하나 그 직경 사이즈를 한정하는 것은 아니다. 그리고, 자명하게 대상 기판(20)의 어느 일부분만을 흡착하는 것은 바람직하지 않기 때문에, 기판 공압 홀(120)은 대상 기판(20)을 안정적으로 흡착할 수 있도록 기판 안착부(110)의 중심을 기준으로 대칭되게 배열되어 형성되어야 한다.
이러한 기판 안착부(110)의 테두리 외측에는 대상 기판(20)과 마스크(10) 사이의 공기를 흡입하여 음압을 형성함으로써 대상 기판(20)의 상면과 마스크(10)의 하면이 서로 접촉될 수 있도록 마스크 공압 홀(130)이 형성된다.
마스크 공압 홀(130)은, 대상 기판(20)과 마스크(10) 사이의 공기를 흡입하여 대상 기판(20)과 마스크(10)가 접촉될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 기판 안착부(110)의 외측에서 척 블록(100)의 상면으로부터 하방으로 복수 개가 천공된다. 이때, 마스크 공압 홀(130)은 기판 공압 홀(120)과 마찬가지로 척 블록(100)을 완전히 관통하는 것이 아닌 마스크 공압 라인(131)에 연통되는 정도로만 천공되는 것이 바람직하다.
마스크(10)를 척 블록(100)의 상부에 안착시키게 되면 마스크(10)의 하면은 척 블록(100)에 결합된 가변 실링(150)의 상단에 지지되고, 이에 따라 마스크(10), 가변 실링(150), 척 블록(100)에 의해 둘러싸인 중공부가 형성된다. 이 중공부의 공기를 흡입하게 되면 마스크(10)가 점차 휘어져 대상 기판(20)에 접촉하게 되는데, 이러한 중공부의 공기를 흡입하기 위한 수단이 마스크 공압 홀(130)이 된다.
마스크 공압 홀(130)은 기판 안착부(110)의 테두리 주변에 가깝게 형성되는 것이 바람직하며, 이유는 기판 안착부(110)에 흡착된 대상 기판(20)과 마스크(10)가 음압에 의해 접촉되려면 마스크 공압 홀(130)이 기판 안착부(110)에 가깝게 형성되는 것이 유리하기 때문이다.
이러한 마스크 공압 홀(130) 중 일부는 척 블록(100)에 형성된 마스크 공압 홈(140)의 바닥면에 복수로 형성된다. 그리고 마스크 공압 홀(130) 중 다른 일부는 마스크 공압 홈(140)의 외측에 복수로 형성된다.
마스크 공압 홀(130) 역시 기판 공압 홀(120)과 마찬가지로 기판 안착부(110)의 중심을 기준으로 대칭되게 형성되며, 이를 통해 대상 기판(20)과 마스크(10) 사이의 공기가 어느 한 쪽으로 치우치지 않고 안정적으로 흡입될 수 있게 된다.
가변 실링(150)은, 마스크(10)의 하면을 지지하는 역할을 하며, 이를 위하여 마스크 공압 홀(130)의 외측에서 마스크 공압 홀(130)이 모두 그 내측에 위치되도록 척 블록(100)의 상면에 루프 형태로 설치된다. 즉, 가변 실링(150)의 상단에 마스크(10)가 안착되면 마스크(10), 가변 실링(150), 척 블록(100)으로 둘러싸인 중공부가 형성되며 해당 중공부는 외부와 차단되게 된다.
가변 실링(150)은 마스크(10)가 안착되었을 때 마스크(10)가 대상 기판(20)으로부터 설정 거리 이격될 수 있도록 하고, 이후 마스크 공압 라인(131)에 저압이 형성되어 마스크 공압 홀(130)을 통해 척 블록(100) 상부의 공기가 흡입될 때 마스크(10)를 지지하는 높이가 낮아지도록 구성된다.
이를 위하여 가변 실링(150)은, 외부와 차단된 중공부가 전체에 걸쳐 형성된 튜브 형상으로 형성된다. 그리고, 가변 실링(150)은 중공부의 공기를 빼거나 넣을 수 있도록 구성되어야 하기 때문에 척 블록(100)의 상면 일측에는 가변 실링(150)과 연통되는 실링 홀이 천공되고 가변 실링(150)의 중공부는 실링 홀을 통해 실링 공압 라인(151)과 연통되도록 구성될 수 있다. 그러나, 실링 공압 라인(151)이 외부로부터 직접 가변 실링(150)에 연통되도록 구성될 수 있으며, 이 경우 실링 공압 라인(151)은 호스 형태로 구성되되 그 최대 높이가 기판 안착부(110)의 높이 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
가변 실링(150)은 실링 공압 라인(151)에 연통되어있기 때문에 실링 공압 라인(151)에 양압이 형성되면 팽창하여 마스크(10)의 지지 높이가 높아지고, 실링 공압 라인(151)의 공압이 감소되면 축소되어 마스크(10)의 지지 높이가 낮아지도록 구성된다.
이러한 가변 실링(150)의 상부에 마스크(10)를 올려놓으면 마스크(10)는 대상 기판(20)과 설정 거리 이격된 상태가 된다. 이때 마스크(10)는 통상 유리로 제작되며 완전한 평면처럼 보여도 가변 실링(150)에 의해 지지된 테두리 부근보다 중앙부가 미세하게 하부로 휘어진 형태가 된다. 이 상태에서 마스크 공압 라인(131)에 음압을 형성하여 마스크 공압 홀(130)을 통해 마스크(10)와 대상 기판(20) 사이의 공기를 흡입하게 되면 음압에 의해 마스크(10)의 휘어짐 정도가 더욱 심해지게 되고, 결국 마스크(10)와 대상 기판(20)의 중앙부가 접촉된다. 그 상태에서 마스크 공압 홀(130)을 통해 공기를 더욱 흡입하면 마스크(10)와 대상 기판(20)이 접촉되는 면적이 중앙부로부터 외곽으로 차츰 넓어지게 된다.
그러나, 가변 실링(150)의 상단 높이는 기판 안착부(110)의 높이보다 높으므로, 중앙부로부터 테두리 부근으로 갈수록 마스크(10)가 음압에 의해 휘어지는 한계가 있다. 또한, 마스크(10)를 음압에 의해 대상 기판(20)에 접촉시키는 데에도 과도한 음압을 형성해야 하는 문제가 있다. 따라서, 가변 실링(150)이 마스크(10)를 지지하는 높이를 낮춰 마스크(10)가 대상 기판(20)과 용이하게 접촉할 수 있도록 해야 한다. 이때에도 무작정 가변 실링(150) 내부의 공기를 흡입하면 의도치 않게 마스크(10)와 대상 기판(20)의 접촉면에 기포가 발생될 수 있으므로, 마스크(10)와 대상 기판(20)이 접촉되는 정도에 따라 가변 실링(150) 내부의 공기를 흡입하는 것이 바람직하다.
이를 위하여 기판 공압 라인(121), 마스크 공압 라인(131), 실링 공압 라인(151)의 공기 압력을 결정하고 제어하기 위한 제어부가 구비된다.
제어부는, 기판 공압 라인(121), 마스크 공압 라인(131) 또는 실링 공압 라인(151)의 공압을 제어하여 대상 기판(20)의 상면에 마스크(10)를 접촉시키는 역할을 한다. 이를 위하여 제어부는 기판 공압 라인(121), 마스크 공압 라인(131) 또는 실링 공압 라인(151)에 공압을 형성하는 진공 펌프들과 전기적으로 연결된다.
제어부의 제어 과정을 단계적으로 살펴보면, 기판 안착부(110)에 대상 기판(20)이 안착되면 제어부는 기판 공압 라인(121)에 연결된 진공 펌프를 구동시켜 기판 공압 라인(121)에 음압을 형성시킨다. 그러면 기판 공압 홀(120)에 음압이 전달되어 대상 기판(20)이 기판 안착부(110)에 흡착되게 된다.
이후 마스크(10)가 척 블록(100)의 상방으로부터 가변 실링(150)에 놓여지게 되는데, 마스크(10)가 가변 실링(150)에 놓여지기 전에 제어부는 실링 공압 라인(151)에 연결된 진공 펌프를 구동시켜 실링 공압 라인(151)에 양압을 형성시킨다. 그러면 가변 실링(150)이 팽창된 상태로 마스크(10)가 가변 실링(150)에 놓여지게 되며, 대상 기판(20)과 의도치 않은 접촉을 방지할 수 있게 된다.
그리고나서 제어부는 마스크 공압 라인(131)에 연결된 진공 펌프를 구동시켜 마스크 공압 라인(131)에 음압을 형성시킨다. 그러면 마스크(10)와 대상 기판(20) 사이의 공간에서 공기가 빠져나가면서 마스크(10)가 점점 아래로 휘어져 마스크(10)와 대상 기판(20)의 중앙부가 접촉된다.
이후 제어부는 마스크 공압 라인(131)에 음압을 계속 형성시키면서 실링 공압 라인(151)의 공압을 감소시킨다. 그러면 가변 실링(150)의 중공부 내의 공기가 빠져나가면서 가변 실링(150)이 점점 눌리게 되고, 마스크(10)의 테두리가 가변 실링(150)에 의해 지지되는 높이가 낮아지면서 마스크 공압 라인(131)에 형성되는 음압이 동일하더라도 마스크(10)와 대상 기판(20)의 접촉 면적이 증대될 수 있게 된다. 즉, 마스크 공압 라인(131)에 과도한 음압을 형성하지 않아도 되며, 반복 작업에 따른 마스크(10)의 변형 시기도 늦출 수 있게 된다.
그러나, 가변 실링(150)의 높이를 너무 조기에 낮추게 되면 의도치 않은 위치에서 마스크(10)와 대상 기판(20)이 접촉될 우려가 있고, 가변 실링(150)의 높이를 너무 늦게 낮추게 되면 마스크(10)와 대상 기판(20)을 접촉시키기 위해 마스크 공압 라인(131)에 과도한 음압을 형성해야 하거나, 또는 마스크(10)가 대상 기판(20)에 접촉하기 위해 과도하게 휘어져야 하기 때문에 반복 작업시의 마스크(10)의 스트레스가 증가하게 된다.
따라서, 본 발명은 마스크 공압 라인(131)상에 마스크 공압 센서(미도시)가 구비되고, 실링 공압 라인(151)상에 실링 공압 센서(미도시)가 구비된다. 마스크 공압 센서와 실링 공압 센서의 측정값은 제어부에 전송되며, 제어부는 이를 토대로 마스크 공압 라인(131) 및 실링 공압 라인(151)에 형성되어야 할 공압을 계산한다.
제어부는 마스크 공압 센서의 측정값 대비 실링 공압 센서의 측정값이 설정 비율이 되도록 마스크 공압 라인(131) 또는 실링 공압 라인(151)의 공압을 제어한다. 이때 마스크 공압 라인(131)에 형성되는 음압이 설정수치를 넘게 되면 마스크(10)에 변형 스트레스가 가해지므로 마스크 공압 센서의 측정값은 설정 수치가 넘지 않도록 해야 하며, 마스크 공압 센서의 측정값이 설정 수치로 유지되도록 한 후 실링 공압 라인(151)의 공압으로서 비율을 맞추는 것이 바람직하다.
즉, 종합하여보면, 제어부는 기판 공압 라인(121)에 음압을 형성하여 대상 기판(20)을 기판 안착부(110)에 흡착시키고, 마스크 공압 라인(131)에 음압을 형성하여 마스크(10)가 중앙부부터 대상 기판(20)에 접촉되도록 한다. 이후, 기판 공압 라인(121) 또는 마스크 공압 라인(131)을 음압으로 제어한 설정 시간 이내에는 실링 공압 라인(151)의 양압으로 유지하고, 설정 시간이 지나면 양압으로 유지되던 실링 공압 라인(151)의 공압을 점차 감소시킴으로써 가변 실링(150)이 찌그러지도록 하여 마스크(10)를 지지하는 높이를 점차 낮추도록 하는 것이다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 음압을 이용하여 대상 기판(20)에 마스크(10)를 접촉시키되, 대상 기판(20)의 중앙부부터 테두리 방향으로 차례로 마스크(10)와 접촉되고, 마스크(10)를 대상 기판(20)에 접촉시키기 위해 과도한 음압의 형성이나 마스크(10)의 변형이 요구되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 홈(140)이 형성되어 마스크(10)가 대상 기판(20)에 접촉될 때 의도치 않은 위치에서 중앙부보다 먼저 접촉되는 것이 방지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 센서 및 실링 공압 센서가 구비됨으로써, 마스크(10) 내측의 음압이 과도하게 설정되지 않도록 하여 마스크(10)의 변형 스트레스를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마스크 공압 센서 및 실링 공압 센서가 구비됨으로써, 가변 실링(150)의 높이가 과도하게 낮아지는 것을 방지하여 의도치 않은 위치에서 마스크(10)가 대상 기판(20)에 접촉되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
10 : 마스크 20 : 대상 기판
100 : 척 블록 110 : 기판 안착부
120 : 기판 공압 홀 121 : 기판 공압 라인
122 : 제 1 공압 호스 130 : 마스크 공압 홀
131 : 마스크 공압 라인 132 : 제 1 공압 호스
140 : 마스크 공압 홈 150 : 가변 실링
151 : 실링 공압 라인 152 : 제 2 공압 호스

Claims (6)

  1. 척 블록(100);
    상기 척 블록(100)의 상면에 평면으로 형성되어 대상 기판(20)이 안착되는 기판 안착부(110);
    상기 기판 안착부(110)의 상면으로부터 하방으로 천공되는 복수의 기판 공압 홀(120);
    상기 기판 안착부(110)의 외측에 배치되며 상기 척 블록(100)의 상면에 루프 형태로 설치되어 마스크(10)를 지지하는 가변 실링(150);
    상기 척 블록(100)의 내부에 형성되어 상기 기판 공압 홀(120)에 연통되는 기판 공압 라인(121);
    상기 기판 공압 라인(121)의 공압을 제어하여 상기 대상 기판(20)을 상기 기판 안착부(110)에 흡착시키는 제어부;
    를 포함하되,
    상기 가변 실링(150)은 외부와 차단된 중공부가 전체에 걸쳐 형성되고,
    상기 가변 실링(150)의 중공부에 연통되는 실링 공압 라인(151);을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 기판 공압 라인(121)의 공압 제어시에 상기 실링 공압 라인(151)의 공압을 제어하여 상기 가변 실링(150)이 상기 마스크(10)를 지지하는 높이를 가변시키는 무아레가 억제된 진공척.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 안착부(110) 외측에서 상기 척 블록(100)의 상면으로부터 하방으로 천공되는 복수의 마스크 공압 홀(130);
    상기 척 블록(100)의 내부에 형성되어 상기 마스크 공압 홀(130)에 연통되는 마스크 공압 라인(131);을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 마스크 공압 라인(131)의 공압을 제어하는 무아레가 억제된 진공척.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 안착부(110) 외측에서 상기 척 블록(100)의 상면으로부터 하방으로 인입되는 마스크 공압 홈(140);
    을 포함하며,
    상기 마스크 공압 홀(130)은 적어도 둘 이상이 상호 대향되는 위치에서 상기 마스크 공압 홈(140)의 바닥면에 형성되고, 적어도 둘 이상이 상호 대향되는 위치에서 상기 마스크 공압 홈(140)의 외측에 형성되는 무아레가 억제된 진공척.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 공압 라인(131)상에 구비되는 마스크 공압 센서;
    상기 실링 공압 라인(151)상에 구비되는 실링 공압 센서;
    를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 마스크 공압 센서의 측정값 대비 상기 실링 공압 센서의 측정값이 설정 비율이 되도록 상기 마스크 공압 라인(131) 또는 실링 공압 라인(151)의 공압을 제어하는 무아레가 억제된 진공척.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기판 공압 라인(121) 또는 마스크 공압 라인(131)의 공압을 음압으로 제어한 설정 시간 이내에는 상기 실링 공압 라인(151)의 공압을 양압으로 유지하는 무아레가 억제된 진공척.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 마스크(10)의 안착 시점의 상기 실링 공압 라인(151)의 공압을 상기 마스크(10)의 안착 이후 상기 기판 공압 홀(120)에 음압이 제공되는 시점의 상기 실링 공압 라인(151)의 공압보다 높게 형성하는 무아레가 억제된 진공척.
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