KR20100052403A - 프록시미티 노광 장치, 그 마스크 반송 방법 및 패널 기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

기판보다 작은 마스크를, 정밀도가 좋도록 위치를 결정하고, 마스크 홀더에 장착한다. 척(10)의 내부에서 상승하는 밀어올림 핀(12) 및 밀어올림 핀(12)을 상하로 이동하는 모터(11)를 갖는 다수의 밀어올림 핀 유닛을, 척(10)에 설치한다. 마스크(2)를 마스크 반송 장치에 의해 척(10)으로 반입하고, 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크(2)를 받아들인다. 이동 수단(53)에 의해 제1 화상 취득 장치(52)를 이동하고, 제1 화상 취득 장치(52)에 의해 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득한다. 제1 화상 취득 장치(52)의 화상 신호를 처리하여, 마스크(2)의 위치를 검출하고, 검출한 마스크(2)의 위치에 근거하여, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하고, 마스크(2)의 위치 결정을 수행하여, 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크(2)를 마스크 홀더(20)에 장착한다.

Description

프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법{PROXIMITY EXPOSURE APPARATUS, METHOD OF DELIVERING A MASK OF A PROXIMITY EXPOSURE APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING A DISPLAY PANEL SUBSTRATE}

본 발명은, 액정 모니터 장치 등의 표시용 패널 기판의 제조에 있어서, 프록시미티 방식을 이용하여 기판의 노광을 수행하는 프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법, 및 그것을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 대형 마스크를 위치 결정하여 마스크 홀더에 장착하는데도 적합한 프록시미티 노광 장치, 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법, 및 그것을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

표시용 패널로서 이용되는 액정 모니터 장치의 TFT(Thin Film Transistor)기판이나 컬러 필터 기판, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판, 유기EL(Electroluminescence)표시 패널용 기판 등의 제조는, 노광 장치를 이용하여, 포토리소그라피 기술에 의해 기판 상에 패턴을 형성해서 수행된다. 노광 장치로서는, 렌즈 또는 거울을 이용하여 마스크의 패턴을 기판 상에 투영하는 프로젝션 방식과, 마스크와 기판과의 사이에 미소한 틈(프록시밀리티 갭)을 설치하여 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티 방식이 있다. 프록시미티 방식은, 프로젝션 방식에 비해 패턴 해상 성능은 뒤떨어지지만, 조사 광학계의 구성이 간단하고, 처리 능력이 높아 양산(量産)용으로 적합하다.

프록시미티 노광 장치는, 기판을 탑재하는 척, 마스크를 보유하는 마스크 홀더를 구비하고, 마스크 홀더에 지지된 마스크와 척에 탑재된 기판을 아주 접근시켜서 노광을 수행한다. 보통, 척은, 기판의 이동 및 위치 결정을 하는 스테이지상에 탑재되어 있고, 기판을 진공 흡착하여 고정한다. 마스크 홀더는, 기판을 탑재한 척의 위쪽에 설치되어, 마스크의 주변부를 진공흡착하여 고정한다. 척으로의 기판의 반입, 및 척으로부터의 기판의 반출은, 일반적으로, 기판 반송 로봇의 핸들링 암에 의해 수행되나, 마스크와 기판과의 접촉을 피하기 위해, 마스크 아래의 노광 위치에서 떨어진 로드/언로드 위치에서 수행된다. 로드/언로드 위치에서 기판을 척에 탑재한 후, 스테이지가 마스크 아래의 노광 위치로 이동하여, 노광 위치에서 기판의 위치 결정을 수행한다.

마스크 홀더로의 마스크의 반입, 및 마스크 홀더에서의 마스크의 반출도, 종래, 마스크 반송 로봇의 핸들링 암에 의해 수행되고 있었다. 그러나, 마스크 반송 로봇의 핸들링 암은 외팔 타입이기 때문에, 마스크가 대형이 되어 그 중량이 증대되면, 핸들링 암이 휘고 마스크를 수평으로 지지할 수 없어지고, 또 핸들링 암의 흔들림이 커져, 마스크 홀더의 아랫쪽으로 이동하기 위한 스트로크를 확보하기 어려웠다. 이에 대하여, 일본 공개 특허 제 2003-186199호 공보에는, 척의 외주연부 에 마스크의 일시 지지 부재를 설치하고, 마스크를 일시 지지 부재에 설치하여, 스테이지에 의해 마스크의 반송 어긋남을 보정하고, 척의 하면측에 연결된 Z축 방향 구동 기구에 의해 마스크를 마스크 홀더의 하단면으로 가압하는 기술이 공개되어 있다.

최근, 표시용 패널의 각종기판의 제조에서는, 대형화 및 사이즈의 다양화에 대응하기 위해, 비교적 큰 기판을 준비하여, 표시용 패널의 사이즈에 따라 1장의 기판에서부터 1장 또는 다수의 표시용 패널 기판을 제조하고 있다. 이 경우, 프록시미티 방식에서는, 기판의 일면을 일괄해서 노광하려고 하면, 기판과 같은 크기의 마스크가 필요하게 되고, 고가인 마스크의 비용이 더욱 증대된다. 거기서, 기판보다 비교적 작은 마스크를 이용하여, 스테이지에 의해 기판을 XY방향으로 스텝 이동하면서, 기판의 일면을 다수의 쇼트로 나누어 노광하는 방식이 주류가 되고 있다. 이 방식에서는, 마스크가 척에 탑재하는 기판보다 작기 때문에, 상기 일본 공개 특허 제 2003-186199호 공보에 기재된 기술을 적용할 수 없었다.

또, 마스크와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크와 기판을 분리할 때에는, 마스크와 기판과의 사이의 공기에 밀리거나 또는 끌려, 마스크 홀더에 지지된 마스크가 휜다. 그리고, 휜 마스크가 원래로 돌아갈 때, 마스크의 위치 어긋남이 발생할 우려가 있다. 종래, 마스크 반송 로봇의 핸들링 암을 이용하여 마스크를 반송할 경우는, 마스크 홀더에 다수의 위치 결정용 핀을 설치하여, 마스크를 마스크 홀더에 장착한 후, 위치 결정용 핀에 의해 마스크의 측면을 눌러, 마스크의 위치를 조절하였다. 이 위치 결정용 핀이, 마스크와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크와 기판을 분리할 때, 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 역할도 행하고 있었다. 그렇지만, 마스크의 장착 전에 마스크의 위치 결정을 수행할 경우, 종래의 위치 결정용 핀으로 마스크의 위치 어긋남을 방지하려고 하면, 위치 결정용 핀을 마스크의 측면에 맞출 때, 위치 결정한 마스크의 위치가 어긋나 버리는 문제가 있었다.

본 발명의 과제는, 기판보다 작은 마스크를, 정밀도 좋게 위치를 결정하여, 마스크 홀더에 장착하는 것이다. 또, 본 발명의 과제는, 위치 결정한 마스크의 위치를 옮김 없이, 마스크와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크와 기판을 분리시킬 때의 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조하는 것이다.

본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치는, 기판을 탑재하는 척, 마스크를 지지하는 마스크 홀더, 상기 척을 이동하는 스테이지를 구비하고, 마스크와 기판과의 사이에 미소한 갭을 설치하여, 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티 노광 장치에 있어서, 스테이지의 이동을 제어하는 제1 제어 수단; 마스크를 척에 반입하는 마스크 반송 장치; 척의 내부로부터 상승하는 밀어올림 핀 및 밀어올림 핀을 상하로 이동하는 모터를 가지고, 척에 부착된 다수의 밀어올림 핀 유닛; 마스크에 설치된 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제1 화상 취득 장치; 제1 화상 취득 장치를 이동하는 이동 수단; 제1 화상 취득 장치가 출력 한 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하는 화상 처리 장치를 구비하고, 다수의 밀어올림 핀 유닛은, 밀어올림 핀에 의해 상기 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고, 제1 제어 수단이, 화상 처리 장치가 제1 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 마스크의 위치 결정을 수행하고, 다수의 밀어올림 핀 유닛이, 밀어올림 핀에 의해 마스크를 상기 마스크 홀더에 장착하는 것이다.

또, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법은, 기판을 탑재하는 척, 마스크를 지지하는 마스크 홀더, 척을 이동하는 스테이지를 구비하고, 마스크와 기판과의 사이에 미소한 갭을 설치하여, 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법으로, 척의 내부로부터 상승하는 밀어올림 핀 및 밀어올림 핀을 상하로 이동하는 모터를 가지는 다수의 밀어올림 핀 유닛을 척에 설치하고, 마스크에 설치된 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제1 화상 취득 장치와, 제1 화상 취득 장치를 이동하는 이동 수단을 설치하고, 마스크를 마스크 반송 장치에 의해 척에 반입하고, 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고, 이동 수단에 의해 제1 화상 취득 장치를 이동하여, 제1 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 제1 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 마스크의 위치 결정을 수행하고, 밀어올림 핀에 의해 마스크를 마스크 홀더에 장착하는 것이다.

척의 내부로부터 상승하는 밀어올림 핀 및 밀어올림 핀을 상하로 이동하는 모터를 가지는 다수의 밀어올림 핀 유닛을 척에 설치하고, 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이므로, 마스크가 척에 잡재하는 기판보다 작아도, 마스크를 척으로 반입할 수 있다. 그리고, 스테이지에 의해 척을 이동하여 마스크의 위치결정을 수행하고, 밀어올림 핀에 의해 마스크를 마스크 홀더에 장착하므로, 척으로 반입한 마스크가, 스테이지에 의해 정밀도 좋게 위치 결정되어서, 마스크 홀더에 장착된다.

마스크의 위치 결정을 정밀도 좋게 수행하기 위해서는, 마스크의 위치를 정밀도 좋게 검출 할 필요가 있다. 마스크의 위치의 검출은, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득해서 수행하지만, 분해능이 높은 화상취득 장치를 이용할수록, 검출 정밀도가 높아진다. 그러나, 고분해능 화상취득 장치는 시야가 좁고, 마스크의 위치가 어긋나 있을 경우에, 마스크의 위치 검출용 마크가 시야에 들어가지 않을 우려가 있다. 거기서, 마스크에 설치된 위치 검출용 마크의 화상을 취득하는 제1 화상 취득 장치와, 제1 화상취득 장치를 이동하는 이동 수단을 설치하고, 이동 수단에 의해 제1 화상 취득 장치를 이동하여, 제1 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득한다. 그리고, 제1 화상 취득 장치의 화상신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 마스크의 위치 결정을 수행한다. 마스크의 위치가 어긋나 있어도, 고분해능 화상 취득 장치를 이용하여, 마스크의 위치가 정밀도 좋게 검출되어, 마스크의 위치 결정이 정밀도 좋게 수행된다.

또한, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치는, 마스크 홀더의 위쪽에 고정되어, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 화상 신호를 출력하는 제2 화상 취득 장치를 구비하고, 화상 처리 장치가, 제2 화상 취득 장치가 출력한 화상신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 제1 제어 수단이, 화상 처리 장치가 제2 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 위치 결정한 마스크의 위치를 보정하는 것이다.

또, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법은, 마스크 홀더의 위쪽에 고정되어, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 화상 신호를 출력하는 제2 화상 취득 장치를 설치하여, 제2 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 제2 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 위치 결정한 마스크의 위치를 보정하는 것이다.

제1 화상 취득 장치를 이동하면, 마스크의 위치의 검출 결과에는, 제1 화상 취득 장치의 이동 오차가 포함되게 된다. 거기서, 마스크 홀더의 위쪽에 고정되어, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 화상 신호를 출력하는 제2 화상 취득 장치를 마련하여, 제2 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득한다. 그리고, 제2 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 위치 결정한 마스크의 위치를 보정한다. 마스크 홀더의 위쪽으로 고정된 제2 화상 취득 장치를 이용하여, 마스크의 위치가 보다 정밀도 좋게 검출되어, 위치 결 정한 마스크의 위치가 정밀도 좋게 보정된다.

또, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치는, 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이는 마스크 수취 위치의 상공에, 제1 화상 취득 장치보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 가지고, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제3 화상 취득 장치를 구비하고, 화상 처리 장치가, 제3 화상 취득 장치가 출력한 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 제1 제어 수단이, 화상 처리 장치가 제3 화상 취득 장치 화상 신호를 처리해서 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 상기 마스크 홀더 아래의 마스크 장착 위치로 이동하는 것이다.

또, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법은, 마스크 홀더 아래의 마스크 장착 위치와는 별개로 설치한 마스크 수취 위치에서 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고, 제1 화상 취득 장치보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 가지고, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제3 화상 취득 장치를 마스크 수취 위치의 위쪽에 설치하고, 제3 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 제3 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동하는 것이다.

마스크 홀더 아래의 마스크 장착 위치와는 별개로 설치한 마스크 수취 위치 에서 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동할 경우, 마스크 수취 위치에서 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동하므로, 마스크 수취 위치에서 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 받은 마스크의 위치가 어긋나 있어도, 마스크가 마스크 장착 위치에 정밀도 좋게 이동된다.

마스크 수취 위치에서의 마스크의 위치의 검출은, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여 수행하지만, 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 받아들인 마스크의 위치가 크게 어긋나 있을 경우, 제1 화상 취득 장치와 마찬가지로 분해능이 높은 화상 취득 장치를 이용하면, 마스크의 위치 검출용 마크를 시야에 넣는데 장시간을 필요로 할 우려가 있다. 거기서, 제1 화상 취득 장치보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 소유하는 제3 화상 취득 장치를 마스크 수취 위치의 위쪽에 설치하고, 제3 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득한다. 밀어올림 핀이 마스크 반송 장치로부터 받아들인 마스크의 위치가 크게 어긋나 있어도, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상이 단시간에 취득되어, 마스크 수취 위치에서 마스크의 위치가 단시간에 검출된다.

또한, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치는, 척의 표면에 설치되어, 마스크를 실은 밀어올림 핀이 하강했을 때 마스크의 패턴면의 주변부에 접촉하는 다수의 스페이서를 구비한 것이다. 또, 본 발명에 의한 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법은, 마스크를 실은 밀어올림 핀이 하강했을 때 마스크의 패턴면의 주변부 에 접촉하는 다수의 스페이서를, 척의 표면에 설치하는 것이다. 밀어올림 핀이 마스크 반송 장치로부터 기판을 받아들인 후, 어떠한 원인으로 밀어올림 핀이 하강하면, 마스크의 패턴면이 척의 표면에 접촉하여, 패턴이 손상될 우려가 있다. 거기서, 마스크를 실은 밀어올림 핀이 하강했을 때 마스크의 패턴면의 주변부에 접촉하는 다수의 스페이서를, 척의 표면에 설치하여, 마스크의 패턴면이 척의 표면에 접촉하는 것을 방지한다.

또한, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치는, 마스크 홀더에 지지된 마스크의 측면에 접촉하여 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 위치 어긋남 방지 핀, 위치 어긋남 방지 핀을 이동하여 마스크의 측면에 접촉시키는 모터, 및 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉한 것을 검출하는 센서를 가지고, 마스크 홀더에 부착된 다수의 위치 어긋남 방지 핀 유닛과, 각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하는 제2 제어 수단을 구비하고, 제2 제어 수단이, 각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하고, 위치 어긋남 방지 핀을 마스크의 측면을 향하여 이동시켜, 센서의 검출 결과에 기초하여, 위치 어긋남 방지 핀의 이동을 정지하는 것이다.

또, 본 발명에 따른 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법은, 마스크 홀더에 지지된 마스크의 측면에 접촉하여 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 위치 어긋남 방지 핀, 위치 어긋남 방지 핀을 이동하여 마스크의 측면에 접촉시키는 모터, 및 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉한 것을 검출하는 센서를 가지는 다수의 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 마스크 홀더에 설치하여, 각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하고, 위치 어긋남 방지 핀을 마스크의 측면을 향해서 이동시켜, 센서의 검출 결과에 기초하여, 위치 어긋남 방지 핀의 이동을 정지하는 것이다.

각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하고, 위치 어긋남 방지 핀을 마스크의 측면을 향해서 이동시키고, 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉한 것을 검출하는 센서의 검출 결과에 기초하여, 위치 어긋남 방지 핀의 이동을 정지하므로, 위치 결정한 마스크의 위치를 옮기지 않고, 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉하여, 마스크와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크와 기판을 떼어 놓을 때의 마스크의 위치 어긋남이 방지된다.

본 발명의 표시용 패널 기판의 제조 방법은, 상기의 어느 프록시미티 노광 장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하고, 혹은, 상기의 어느 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법을 이용하여 마스크를 마스크 홀더에 장착하고, 기판의 노광을 수행하는 것이다. 마스크의 위치 결정이 정밀도 좋게 수행되므로, 패턴의 전사가 정밀도 좋게 이루어져, 고품질의 표시용 패널 기판이 제조된다.

본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법에 의하면, 마스크를 마스크 반송 장치에 의해 척으로 반입하고, 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고, 이동 수단에 의해 제1 화상 취득 장치를 이동하고, 제1 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 제1 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검 출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 마스크의 위치 결정을 수행하고, 밀어올림 핀에 의해 마스크를 마스크 홀더에 장착함에 따라, 기판보다 작은 마스크를, 정밀도 좋게 위치를 결정하고, 마스크 홀더에 장착할 수 있다.

본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법에 의하면, 마스크 홀더의 윗쪽에 고정된 제2 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 제2 화상 취득 장치 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 위치 결정한 마스크의 위치를 보정함에 따라, 마스크 홀더의 위쪽에 고정된 제2 화상 취득 장치를 이용하여, 마스크의 위치를 보다 정밀도 좋게 검출하여, 위치 결정한 마스크의 위치를 정밀도 좋게 보정할 수 있다.

또한, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법에 의하면, 마스크 홀더 아래의 마스크 장착 위치와는 별개로 설치한 마스크 수취 위치에서 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고, 제1 화상 취득 장치보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 소유하는 제3 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 제3 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 마스크의 위치를 검출하고, 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하고, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동함에 따라, 밀어올림 핀이 마스크 반송 장치로부터 받아들인 마스크의 위치가 크게 어긋나 있어도, 마스크 수취 위치에서 마스크의 위치를 단시간에 검출하여, 마스크를 마스크 장착 위치에 정밀도 좋게 이동할 수 있다.

또한, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법에 의하면, 밀어올림 핀이 하강했을 때 마스크의 패턴면의 주변부에 접촉하는 다수의 스페이서를, 척의 표면에 설치함에 따라, 어떠한 원인으로 밀어올림 핀이 하강하여도, 마스크의 패턴면이 척의 표면에 접촉하여 패턴이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 및 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법에 의하면, 마스크 홀더에 지지된 마스크의 측면에 접촉하서 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 위치 어긋남 방지 핀, 위치 어긋남 방지 핀을 이동하여 마스크의 측면에 접촉시키는 모터, 및 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉한 것을 검출하는 센서를 갖는 다수의 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 마스크 홀더에 설치하고, 각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하고, 위치 어긋남 방지 핀을 마스크의 측면을 향해서 이동시키고, 센서의 검출 결과에 기초하여, 위치 어긋남 방지 핀의 이동을 정지함에 따라, 위치 결정한 마스크의 위치를 옮기지 않고, 마스크와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크와 기판을 떼어 놓을 때의 마스크의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

본 발명의 표시용 패널 기판의 제조 방법에 의하면, 마스크의 위치 결정을 정밀도 좋게 수행 할 수 있으므로, 패턴의 전사를 정밀도 좋게 수행하여, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 프록시미티 노광 장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 또, 도 2는, 본 발명의 일실시 형태에 따른 프록시미티 노광 장치의 평면도이다. 프록시미티 노광 장치는, 베이스(3), X가이드(4), X스테이지(5), Y가이드(6), Y스테이지(7), θ스테이지(8), 척 지지대(9), 척(10), 밀어올림 핀 유닛, 밀어올림 핀 유닛의 제어계, 마스크 홀더(20), 마스크 보호 스페이서(30), 스페이서 설치 장치(31), 마스크 반송 로봇(40), 마스크 스토커(42), 광시야 카메라(51), 고분해능 가동 카메라(52), 카메라 이동 기구(53), 고분해능 고정 카메라(54), 화상 처리 장치(55), X스테이지 구동 회로(71), Y스테이지 구동 회로 (72), θ스테이지 구동 회로(73), 및 메인 제어 장치(80)를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 도 1에서는, 밀어올림 핀 유닛의 제어계, 마스크 보호 스페이서(30), 스페이서 설치 장치(31), 마스크 반송 로봇(40), 마스크 스토커(42), 및 카메라 이동 기구(53)가 생략되어 있다. 또, 도 2에서는, 밀어올림 핀 유닛의 제어계, 화상 처리 장치(55), X스테이지 구동 회로(71), Y스테이지 구동 회로(72), θ스테이지 구동 회로(73),및 메인 제어 장치(80)가 생략되어 있다. 프록시미티 노광 장치는, 이들 이외에, 노광 광을 조사하는 조사 광학계, 갭 센서, 얼라인먼트용 센서, 장치 내의 온도 관리를 수행하는 온도 제어 유닛 등을 구비하고 있다.

또한, 이하에 설명하는 실시형태에 있어서의 XY방향은 예시이며, X방향과 Y방향을 바꿔 넣어도 된다.

도 2에 있어서, 척(10)은, 마스크(2)의 수취를 수행하는 마스크 수취 위치에 있다. 마스크 반송 로봇(40)은, 마스크(2)를, 마스크 스토커(42)로부터 꺼내어, 마스크 수취 위치에 있는 척(10)으로 반입하고, 또 마스크(2)를, 마스크 수취 위치에 있는 척(10)으로부터 반출하여, 마스크 스토커(42)에 수납한다. 마스크 반송 로봇(40)의 핸들링 암(41)에는, 마스크(2)의 패턴면(하면)의 패턴이 형성되어 있지 않은 주변부에 접촉하는 마스크 지지부(41a)가 설치되어 있고, 핸들링 암(41)은, 마스크 지지부(41a)에 의해 마스크(2)의 패턴면(하면)의 주변부를 지지한다. 후술하는 밀어올림 핀 유닛의 밀어올림 핀은, 마스크(2)를 척(10)으로 반입할 때, 마스크 반송 로봇(40)의 핸들링 암(41)으로부터 마스크(2)를 받아들이고, 마스크(2)를 척(10)으로부터 반출할 때, 마스크 반송 로봇(40)의 핸들링 암(41)으로 마스크(2)를 받아 넘긴다. 척(10)에 반입된 마스크(2)는, 후술하는 바와 같이, 마스크 홀더(20) 아래의 마스크 장착 위치에 이동되어, 마스크 장착 위치에 있어서 마스크 홀더(20)에 장착된다.

기판의 노광을 수행할 때, 척(10)은, 우선, 기판의 로드/언로드를 수행하는 로드/언로드 위치로 이동된다. 로드/언로드 위치에 있어서, 기판이 척(10)에 로드되고, 또 기판이 척(10)으로부터 언로드 된다. 기판이 로드된 척(10)은, 로드/언로드 위치로부터 기판의 노광을 수행하는 노광 위치로 이동된다.

노광 위치의 상공에는, 마스크(2)를 지지하는 마스크 홀더(20)가 설치되어 있다. 마스크 홀더(20)는, 마스크(2)의 주변부를 진공흡착하여 지지한다. 마스크 홀더(20)에 지지된 마스크(2)의 상공에는, 미도시의 조사 광학계가 배치되어 있다. 노광시, 상기 조사 광학계로부터의 노광 광이 마스크(2)를 투과하여 기판에 조사됨 에 따라, 마스크(2)의 패턴이 기판(1)의 표면에 전사되어, 기판(1)상에 패턴이 형성된다.

도 1에 있어서, 척(10)은, 척 지지대(9)를 개재하여 θ스테이지(8)에 탑재되어 있고, θ스테이지(8) 밑에는 Y스테이지(7) 및 X스테이지(5)가 설치되어 있다. X스테이지(5)는, 베이스(3)에 설치된 X가이드(4)에 탑재되어, X가이드(4)에 따라 X방향(도 1의 도면 가로 방향)으로 이동한다. Y스테이지(7)는, X스테이지(5)에 설치된 Y가이드(6)에 탑재되어, Y가이드(6)에 따라 Y방향(도 1의 도면 안쪽 방향)으로 이동한다. θ스테이지(8)는, Y스테이지(7)에 탑재되어, θ방향으로 회전한다. 척 지지대(9)는, θ스테이지(8)에 탑재되어, 척(10)의 이면을 다수의 점에서 지지한다. X스테이지 구동 회로(71), Y스테이지 구동 회로(72), θ스테이지 구동 회로(73)는, 메인 제어 장치(80)의 제어에 의해, X스테이지(5), Y스테이지(7), θ스테이지(8)를 각각 구동한다.

X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 척(10)은, 로드/언로드 위치와 노광 위치와의 사이를 이동한다. 로드/언로드 위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동, 및 θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해, 척(10)에 탑재된 기판의 프리얼라인먼트(pre-alignment)가 수행된다. 노광 위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 척(10)에 탑재된 기판의 XY방향으로의 스텝 이동이 수행된다. 그리고, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동, 및 θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해, 기판의 얼라인먼트가 수행된다. 또, 미도시의 Z-틸트 기구에 의해 마스크 홀더(20)를 Z방향(도 1의 도면 상하 방향)으로 이동 및 틸트함에 따라, 마스크(2)와 기판과의 갭 맞춤이 수행된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 마스크 홀더(20)를 Z방향으로 이동 및 틸트함에 따라, 마스크(2)와 기판과의 갭 맞춤을 수행하고 있지만, 척 지지대(9)에 Z-틸트 기구를 설치하여, 척(10)을 Z방향으로 이동 및 틸트함에 따라, 마스크(2)와 기판과의 갭 맞춤을 수행해도 무방하다.

도 3은, 척의 상면도이다. 척(10)의 표면에는, 미도시의 돌출부, 제방, 및 흡착공(孔)이 설치되어 있다. 상기 돌출부는, 지름 수mm의 핀 형상이며, 척(10)의 표면에 소정의 간격으로 다수 설치되어 있다. 척(10)에 기판이 탑재되었을 때, 상기 돌출부는, 기판을 다수의 점에서 지지한다. 이 때, 척(10)의 표면의 상기 돌출부 이외의 부분과 기판과의 사이에는, 공간이 형성된다. 상기 제방은, 소정의 폭의 연속한 벽으로, 척(10)의 표면의 상기 돌출부 이외의 부분과 기판과의 사이에 형성된 공간을, 다수의 진공 구획으로 나눈다. 상기 제방은, 척(10)의 표면 형상이 기판의 표면에 찍히는 이면전사가 발생했을 때에 인간의 눈으로 인식되기 어려운 것과 같이, 직선이 아닌 불규칙한 선으로 구성되고 있다. 상기 흡착공은, 척(10)의 표면의 상기 돌출부 및 제방 이외의 부분에 소정의 간격으로 다수 설치되고, 상기 제방에 의해 나뉜 각 진공 구획의 진공을 수행한다.

또, 척(10)에는, 미도시의 다수의 기판 받아들임/받아넘김 용 밀어올림 핀이 설치되어 있다. 기판 받아들임/받아넘김 용 밀어올림 핀은, 척(10)의 표면에서 상 승하고, 기판을 척(10)으로 로드할 때, 미도시의 기판 반송 로봇으로부터 기판을 받아들이고, 또 기판을 척으로부터 언로드 할 때, 미도시의 기판 반송 로봇으로 기판을 받아넘긴다.

도 3에 있어서, 척(10)의 중앙부 부근에는, 후술하는 밀어올림 핀 유닛이 삽입되는 다수의 개구가 설치되어 있고, 개구에는 뚜껑(13)이 끼워져 있다. 뚜껑 (13)에는 관통공(孔)이 설치되어 있고, 상기 관통공에는 뚜껑(13)의 아래쪽에서 밀어올림 핀(12)이 삽입되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 척(10)의 중앙부 부근에 16개의 개구가 설치되어 있지만, 개구의 위치 및 수는 이에 한정되는 것이 아니다.

도 4a는 척에 설치된 개구의 상면도, 도 4b는 도 4a의 A-A부의 단면도이다. 또, 도 5a는 척에 설치된 개구의 상면도, 도 5b는 도 5a의 B-B부의 단면도이다. 밀어올림 핀 유닛은, 모터(11), 밀어올림 핀(12), 뚜껑(13), 플랜지(14), 볼트(15, 17), 및 멈춤 나사(16)를 포함하여 구성되어 있다.

모터(11)는, 펄스 모터, 상기 펄스 모터에 접속된 볼 나사, 및 로드를 포함하여 구성되고, 펄스 모터에서 볼 나사를 구동함에 따라, 로드 수납부(11a) 안에 수납된 로드가, 상승 및 하강한다. 모터(11)의 로드의 선단에는, 밀어올림 핀(12)이 부착되어 있다.

도 4b에 있어서, 모터(11)의 로드 수납부(11a)의 상면에는, 플랜지(14)가 부착되고, 플랜지(14)는, 볼트(15)에 의해 뚜껑(13)의 이면에 고정되어 있다. 한편, 척(10)의 이면의 개구 주변에는, 뚜껑(13)을 지지하는 링 형상의 지지 플레이 트(18)가 부착되어 있다. 지지 플레이트(18)는, 볼트(19)에 의해 척(10)의 이면에 고정되어 있다.

도 4a 및 도 5a에 있어서, 뚜껑(13)의 주변부에는, 멈춤 나사(16)를 돌려박는 나사 구멍과, 볼트(17)를 통하는 단차부착 구멍이, 다수 부분에 설치되어 있다. 도 4b에 있어서, 뚜껑(13)은, 뚜껑(13)의 주변부의 단차부착 구멍에 통과시킨 볼트(17)에 의해, 지지 플레이트(18)에 고정되어 있다. 도 5b에 있어서, 멈춤 나사(16)는, 뚜껑(13)의 주변부의 나사 구멍에 돌려 박아져, 뚜껑(13)의 바닥면에서 뚫고 나와, 지지 플레이트(18)의 상면에 접촉하고 있다.

본 실시 형태에서는, 밀어올림 핀 유닛을 척(10)에 부착할 때, 우선, 척(10)의 위쪽으로부터, 밀어올림 핀 유닛을 개구에 삽입하고, 멈춤 나사(16)의 비틀기 양을 조정하여, 밀어올림 핀 유닛의 설치 높이를 조정한다. 그리고, 볼트(17)에 의해 뚜껑(13)을 지지 플레이트(18)에 고정하고, 밀어올림 핀 유닛을 척(10)에 부착한다. 밀어올림 핀 유닛을, 척(10)의 위쪽으로부터, 개구에 삽입하고, 멈춤 나사 (16)에 의해 설치 높이를 조정하고, 척(10)에 부착하므로, 척(10)의 외측 손 또는 치구가 닿기 어려운 척의 중앙부 부근이어도, 밀어올림 핀 유닛의 설치 높이의 조정이 척(10)의 위쪽으로부터 용이하게 수행된다. 따라서, 기판의 대형화에 따라 척(10)이 대형화 되어도, 밀어올림 핀(12)의 높이가 용이하게 조정된다.

도 6은, 밀어올림 핀 유닛의 제어계를 나타내는 도면이다. 밀어올림 핀 구동 제어 회로(50)는, 메인 제어 장치(80)의 제어에 의해, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)에 대하여, 밀어올림 핀(12)의 이동처를 지정하고, 밀어올림 핀(12)의 이동 처로의 이동을 지시한다. 모터(11)는, 내부에 엔코더를 가지고, 엔코더는, 밀어올림 핀(12)이 지시된 이동처에서 소정의 범위 내에 달하면, 이동이 종료한 취지의 종료 신호를, 밀어올림 핀 구동 제어 회로(50)로 출력한다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법에 대해서 설명한다. 도 2에 있어서, 마스크 수취 위치에 있는 척(10)의 상공에는, 스페이서 설치 장치(31) 및 광시야 카메라(51)가 배치되어 있다. 도 7은, 스페이서 설치 장치 및 광시야 카메라의 배치를 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서, 마스크 반송 로봇(40)에 의해 반입되는 마스크(2)는, 파선으로 나타나 있다. 스페이서 설치 장치(31)는, 마스크(2)의 주변부의 위쪽에 배치되고, 후술하는 바와 같이, 마스크 보호 스페이서(30)를, 척(10)의 위쪽으로부터, 척(10)의 표면에 설치한다. 광시야 카메라(51)는, 마스크(2)에 설치된 위치 검출용 마크의 위쪽에 배치되어, 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득한다.

도 8a는 마스크 보호 스페이서의 상면도, 도 8b은 도 8a의 화살표C의 방향에서 본 마스크 보호 스페이서의 측면도, 도 8c은 도 8a의 화살표D의 방향에서 본 마스크 보호 스페이서의 측면도이다. 마스크 보호 스페이서(30)는, 평탄면(30a)과, 평탄면(30a)보다도 높은 단차면(30b)과, 평탄면(30a)과 단차면(30b)과의 사이에 설치된 경사면(30c)을 갖는다. 마스크 보호 스페이서(30)의 측면에는, 도 8b 및 도 8c에 나타낸 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 홈(30d)이 설치되어 있다. 마스크(2)를 실은 밀어올림 핀(12)이 하강했을 때, 마스크(2)의 패턴면(하면)의 가장자리가 경사면(30c)에 의해 안내되고, 평탄면(30a)이 마스크의 패턴면(하면)의 패턴 이 형성되어 있지 않은 주변부에 접촉하여 마스크(2)를 지지한다.

도 9a는 스페이서 설치 장치의 측면도, 도 9b는 스페이서 설치 장치의 정면도이다. 스페이서 설치 장치(31)는, 에어실린더 테이블(32), 척 베이스(33), 에어 척(34), 브래킷(35), 클램프(36), 및 갈고리(37)를 포함하여 구성되어 있다. 에어실린더 테이블(32)은, 미도시의 공기압 회로로부터 공급되는 에어의 압력에 의해 에어 실린더를 구동하고, 테이블(32a)을 도면 아래 쪽 방향으로 이동한다. 에어실린더 테이블(32)의 테이블(32a)에는, 단면이 L자형의 척 베이스(33)가 부착되어 있고, 척 베이스(33)의 하단에는, 에어 척(34)이 부착되어 있다. 도 9b에 나타낸 바와 같이, 에어 척(34)에 접속된 2개의 브래킷(35)에는, 클램프(36)가 각각 부착되어 있고, 2개의 클램프(36)는, 에어 척(34)의 구동에 의해, 도 9b의 도면 가로 방향으로 이동하여 개폐된다. 각 클램프(36)에는, 마스크 보호 스페이서(30)의 측면에 설치된 홈(30d)에 걸리는 갈고리(37)가 설치되어 있고, 2개의 클램프(36)는, 도 9b에 나타낸 닫은 상태로, 갈고리(37)를 마스크 보호 스페이서(30)의 홈 (30d)에 걸어, 마스크 보호 스페이서(30)를 지지한다.

도 10은, 스페이서 설치 장치의 동작을 설명하는 도면이다. 스페이서 설치 장치(31)는, 마스크(2)가 척(10)에 반입되기 전에, 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)의 표면에 설치한다. 마스크 보호 스페이서(30)를 설치하기 전에는, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 에어실린더 테이블(32)의 테이블(32a)이 상승한 상태에 있고, 클램프(36)가 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)의 상공에서 지지하고 있다. 마스크 보호 스페이서(30)를 설치할 때, 스페이서 설치 장치(31)는, 도 10b에 나타 낸 바와 같이, 에어실린더 테이블(32)의 테이블(32a)을 하강시켜, 클램프(36)에 지지된 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)의 표면으로 이동한다. 그리고, 클램프(36)를 열어, 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)의 표면에 둔다. 그 후, 스페이서 설치 장치(31)는, 도 10c에 나타낸 바와 같이, 에어실린더 테이블(32)의 테이블(32a)을 다시 상승시키고, 대기한다. 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)으로부터 회수할 때는, 상기와 반대의 동작을 수행한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 스페이서 설치 장치(31)를 척(10)의 상공에 배치하고, 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)의 위쪽으로부터 척(10)의 표면에 설치하고 있으나, 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)에 내장하고, 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)의 표면에서 상승시키도록 하여도 무방하다.

도 11은, 마스크 보호 스페이서가 설치된 척의 상면도이다. 척(10)의 표면에 설치된 마스크 보호 스페이서(30)는, 파선으로 나타낸 마스크(2)를 실은 밀어올림 핀(12)이 하강했을 때, 마스크(2)의 패턴면(하면)의 패턴이 형성되어 있지 않은 주변부에 접촉하여 마스크(2)를 지지한다. 이에 따라, 마스크(2)의 패턴면(하면)이 척(10)의 표면에 접촉하여 패턴이 손상되는 것이 방지된다.

도 12는, 밀어올림 핀 유닛 및 마스크 반송 로봇의 동작을 설명하는 도면이다. 마스크(2)를 척(10)으로 반입할 때, 우선, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)는, 밀어올림 핀(12)을 상승시킨다(도12(a)). 마스크 반송 로봇(40)은, 마스크(2)를 수납한 핸들링 암(41)을, 척(10)의 상공으로 이동한다(도 12a). 그 다음, 마스크 반송 로봇(40)은, 핸들링 암(41)을 하강시켜, 마스크(2)를 밀어올림 핀(12)에 싣고 (도 12b), 핸들링 암(41)을 더욱 하강시켜서, 핸들링 암(41)의 마스크 지지부(41a)를 마스크(2)로부터 떨어트린다(도 12c). 이에 따라, 각 밀어올림 핀(12)은, 마스크 반송 로봇(40)으로부터 마스크(2)를 받아들인다. 다음으로, 마스크 반송 로봇(40)은, 핸들링 암(41)을 척(10)의 상공으로부터 퇴피시킨다(도 8(d)).

척(10)의 내부에서 상승하는 밀어올림 핀(12) 및 밀어올림 핀을 상하로 이동하는 펄스 모터(11)를 갖는 다수의 밀어올림 핀 유닛을 척(10)에 설치하고, 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크 반송 로봇(40)으로부터 마스크(1)를 받아들이므로, 마스크(2)가 척(10)에 탑재하는 기판보다 작아도, 마스크(2)를 척(10)으로 반입할 수 있다.

척(10)을 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동할 때, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)는, 밀어올림 핀(12)을 하강시키고, 마스크(2)를 마스크 보호 스페이서(30)에 싣는다. 마스크(2)를 척(10)으로부터 반출할 때는, 상기와 반대의 동작을 수행한다.

도 13은, 마스크 수취 위치에서 마스크가 척으로 반입된 상태를 나타내는 도면이다. 마스크 수취 위치에 있는 척(10)의 상공에 배치된 광시야 카메라(51)는, 후술하는 고분해능 가동 카메라(52) 및 고분해능 고정 카메라(54)보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 가지고, 밀어올림 핀(12)에 실린 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 화상 신호를 도 1의 화상 처리 장치(55)로 출력한다. 화상 처리 장치(55)는, 광시야 카메라(51)가 출력한 화상 신호를 처리하고, 마스크(2)의 위치를 검출한다. 밀어올림 핀(12)이 마스크 반송 로봇(40)으로부터 받아들인 마스 크(2)의 위치가 크게 어긋나 있어도, 광시야 카메라(51)을 이용하여 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상이 단시간에 취득되어, 마스크 수취 위치에서 마스크(2)의 위치가 단시간에 검출된다.

도 1에 있어서, 메인 제어 장치(80)는, 화상 처리 장치(55)가 광시야 카메라(51)의 화상 신호를 처리하서 검출한 마스크(2)의 위치의 검출 결과를 입력하고, 미리 기억한 마스크 수취 위치에서의 마스크(2)의 기준위치와 비교하여, 마스크(2)의 위치의 어긋남 양을 검출한다. 계속해서, 메인 제어 장치(80)는, X스테이지 구동 회로(71), Y스테이지 구동 회로(72), 및 θ스테이지 구동 회로(73)를 제어하고, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하고, 마스크(2)를 마스크 수취 위치로부터 마스크 홀더(20) 아래의 마스크 장착 위치로 이동한다. 그 때, 메인 제어 장치(80)는, 미리 기억한 마스크(2)의 기준위치의 좌표와 마스크 장착 위치의 좌표로부터, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)의 이동량을 결정하고, 검출한 마스크(2)의 위치의 어긋남 양에 기초하여, 결정한 이동량을 보정한다.

마스크 수취 위치에서 마스크(2)의 위치를 검출하고, 검출한 마스크(2)의 위치에 기초하여, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하고, 마스크(2)를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동하여, 마스크 수취 위치에서 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크 반송 로봇(40)으로부터 받아들인 마스크(2)의 위치가 어긋나 있어도, 마스크(2)가 마스크 장착 위치로 정밀도 좋게 이동된다.

도 14는, 마스크 홀더의 상면도이다. 마스크 홀더(20)에는, 노광 광이 통과하는 개구(20a)보다도 약간 큰 개구가 설치되어 있고, 이 개구의 안쪽에, 홀더부 (21a, 2lb)에 의해 노광 광이 지나는 개구(20a)가 형성되어 있다. 홀더부(21a, 2lb)는, 마스크 홀더(20)의 하면(下面)에 부착되어 있고, 홀더부(21a, 2lb)의 마스크 홀더(20)보다 아래 부분은 파선으로 나타나 있다. 홀더부(21a, 2lb)는, 파선으로 나타낸 마스크(2)의 주변부를 진공흡착해서 지지하고 있다. 홀더부(21a)에는, 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 위치에, 후술하는 마스크 위치 검출창이 설치되어 있고, 마스크 위치 검출창의 상공에는, 고분해능 가동 카메라(52) 및 고분해능 고정 카메라(54)가 배치되어 있다. 고분해능 가동 카메라(52)는, 카메라 이동 기구 (53)에 부착되어 있고, 카메라 이동 기구(53)에 의해, 마스크 홀더(20)의 위쪽에서 X방향 및 Y방향으로 이동되어, θ방향으로 회전된다. 고분해능 고정 카메라(54)는, 마스크 홀더(20)의 위쪽에 고정되어 있다.

도 15는, 마스크 홀더에 마스크를 장착하는 동작을 설명하는 도면이다. 마스크 장착 위치에 있어서, 마스크 홀더에 마스크를 장착할 때, 우선, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)는, 마스크(2)의 위치 검출용 마크가 고분해능 가동 카메라(52)의 초점에 맞는 높이까지, 밀어올림 핀(12)을 상승시킨다(도 15a). 고분해능 가동 카메라(52)는, 홀더부(21a)에 설치된 마스크 위치 검출창(22)을 통해서, 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득한다. 이 때, 마스크 장착 위치로 이동한 마스크(2)의 위치가 조금 어긋나, 마스크(2)의 위치 검출용 마크가 고분해능 가동 카메라(52)의 시야에서 벗어나 있을 경우, 카메라 이동 기구(53)에 의해 고분해능 가동 카메라(52)를 이동하여, 마스크(2)의 위치 검출용 마크를 고분해능 가동 카메라(52)의 시야에 넣는다. 고분해능 가동 카메라(52)는, 취득한 화상의 화상 신호를, 도 1의 화상 처리 장치(55)로 출력한다. 화상 처리 장치(55)는, 고분해능 가동 카메라(52)가 출력한 화상 신호를 처리하여, 마스크(2)의 위치를 검출한다.

도 1에 있어서, 메인 제어 장치(80)는, 화상 처리 장치(55)가 고분해능 가동 카메라(52)의 화상 신호를 처리하여 검출한 마스크(2)의 위치의 검출 결과를 입력하고, 미리 기억한 마스크 장착 위치에서의 마스크(2)의 기준위치와 비교하여, 마스크(2)의 위치의 어긋남 양을 검출한다. 그리고, 메인 제어 장치(80)는, 검출한 마스크(2)의 위치의 차이량에 기초하여, X스테이지 구동 회로(71), Y스테이지 구동 회로(72), 및 θ스테이지 구동 회로(73)를 제어하고, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하여, 마스크(2)의 위치 결정을 수행한다. 마스크 장착 위치에 있어서 마스크(2)의 위치가 어긋나 있어도, 고분해능 가동 카메라(52)를 이용하여, 마스크(2)의 위치가 정밀도 좋게 검출되어, 마스크(2)의 위치 결정이 정밀도 좋게 수행된다.

도 15에 있어서, 마스크(2)의 위치 결정 종료 후, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)는, 밀어올림 핀(12)을 더욱 상승시켜, 마스크(2)를 홀더부(21a, 2lb)로 압력을 가한다(도 15b). 홀더부(21a, 2lb)로 압력이 가해진 마스크(2)의 상공에는, 부압 유리(23)가 설치되어 있고, 부압 유리(23)와 마스크(2)와의 사이에 부압 실이 형성된다. 홀더부(21a, 2lb)에는 미도시의 흡착홈이 설치되어 있고, 부압실 내의 압력이 제어된 후, 홀더부(21a, 2lb)는, 미도시의 흡착홈에 의해 마스크(2)의 주변 부를 진공흡착한다.

X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동해서 마스크(2)의 위치 결정을 수행하고, 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크(2)를 마스크 홀더(20)에 장착하므로, 척(10)으로 반입한 마스크(2)가, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 정밀도 좋게 위치 결정되어, 마스크 홀더(20)에 장착된다.

홀더부(21a, 2lb)가 마스크(2)를 진공흡착한 후, 고분해능 고정 카메라(54)는, 홀더부(21a)에 설치된 마스크 위치 검출창(22)을 통하여, 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 화상 신호를 도 1의 화상 처리 장치(55)로 출력한다. 화상 처리 장치(55)는, 고분해능 고정 카메라(54)가 출력한 화상 신호를 처리하여, 마스크(2)의 위치를 검출한다.

도 1에 있어서, 메인 제어 장치(80)는, 화상 처리 장치(55)가 고분해능 고정 카메라(54)의 화상 신호를 처리하여 검출한 마스크(2)의 위치의 검출 결과를 입력하고, 미리 기억한 마스크 장착 위치에서의 마스크(2)의 기준위치와 비교하여, 마스크(2)의 위치의 어긋남 양을 검출하고, 마스크(2)의 위치의 보정이 필요한지 아닌지를 판단한다. 본 실시 형태에서는, 고분해능 가동 카메라(52)를 이동해서 마스크(2)의 위치를 검출했을 경우, 마스크(2)의 위치의 검출 결과에는, 고분해능 가동 카메라(52)의 이동 오차가 포함되게 된다. 그 때문에, 화상 처리 장치(55)가 고분해능 가동 카메라(52)의 화상 신호를 처리하여 검출한 마스크(2)의 위치에 기초하여 위치 결정된 마스크(2)의 위치가, 마스크(2)의 기준위치로부터 벗어날 우려가 있다.

마스크(2)의 위치의 보정이 필요할 경우, 마스크(2)의 진공흡착을 해제하고, 부압실내의 압력을 대기압으로 되돌린 후, 밀어올림 핀(12)을 하강시켜, 마스크(2)를 홀더부(21a, 2lb)로부터 떼어 놓는다. 그리고, 메인 제어 장치(80)는, 검출한 마스크(2)의 위치의 어긋남 양에 기초하여, X스테이지 구동 회로(71), Y스테이지 구동 회로(72), 및 θ스테이지 구동 회로(73)를 제어하고, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하여, 마스크(2)의 위치를 보정한다. 마스크 홀더(20)의 위쪽으로 고정된 고분해능 고정 카메라(54)를 이용하여, 마스크(2)의 위치가 보다 정밀도 좋게 검출되어, 위치 결정한 마스크(2)의 위치가 정밀도 좋게 보정된다.

마스크(2)의 위치의 보정을 수행한 후, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)는, 밀어올림 핀(12)을 다시 상승시키고, 마스크(2)를 홀더부(21a, 2lb)로 압력을 가한다. 부압실 내의 압력을 제어한 후, 홀더부(21a, 2lb)는, 미도시의 흡착홈에 의해 마스크(2)를 진공흡착한다. 마스크(2)의 장착이 종료한 후, 각 밀어올림 핀 유닛의 모터(11)는, 밀어올림 핀(12)을 하강시킨다(도 15c). 그리고, 척(10)을 마스크 수취 위치로 되돌리고, 스페이서 설치 장치(31)에 의해, 마스크 보호 스페이서(30)를 척(10)으로부터 회수한다.

기판의 노광에 있어서, 마스크(2)와 기판과의 갭을 맞출 때, 혹은 마스크(2)와 기판을 떼어낼 때는, 마스크(2)와 기판과의 사이의 공기에 밀려 또는 끌려, 마스크 홀더(20)에 지지된 마스크(2)가 휜다. 그리고, 휜 마스크(2)가 원래대로 돌아 갈 때에, 마스크(2)의 위치 어긋남이 발생할 우려가 있다. 본 실시 형태에서는, 마스크 홀더의 하면(下面)에 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 마련하여, 마스크(2)와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크(2)와 기판을 떼어낼 때의 마스크(2)의 위치 어긋남을 방지한다.

도 16은, 마스크 홀더의 하면에 설치된 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에서는, 위치 어긋남 방지 핀으로서, 기준 핀 및 가압핀의 2종류의 핀을 사용한다. 기준 핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛은, 기준 핀(61), 펄스 모터(62), 볼 나사(63),및 접촉 센서(64)를 포함하여 구성되고, 마스크(2)가 마주 보는 2변의 한 쪽 측에 설치되어 있다. 가압핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛은, 가압 핀(66) 및 에어 실린더(67)를 포함하여 구성되고, 마스크(2)가 마주 보는 2변의 다른 쪽 측에 설치되어 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 기준 핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛과 가압핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 설치하고 있으나, 가압핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛대신 기준 핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 설치하고, 모두를 기준 핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛으로 하여도 무방하다. 또, 본 실시 형태에서는, 위치 어긋남 방지 핀 유닛을, 마스크(2)의 장변 측에 2개, 단변 측에 1개 설치하고 있지만, 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 수 및 위치는, 마스크(2)의 치수에 따라서 적당히 결정된다.

도 17은, 기준 핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 동작을 설명하는 도면이다. 펄스 모터(62)에는 볼 나사(63)가 접속되어 있고, 볼 나사(63)의 너트에는 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)가 부착되어 있다. 펄스 모터(62)가 볼 나사(63)를 구동함에 따라, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)가, 마스크(2)의 측면을 향하여 이동된다. 도17(a)에 나타낸 바와 같이, 접촉 센서(64)의 선단부는, 기준 핀(61)의 선단보다도, 거리D만큼 뚫고 나와 있다.

도 16의 기준 핀 구동 제어 회로(65)는, 펄스 모터(62)를 제어하고, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)를, 마스크(2)의 측면을 향해서 이동시킨다. 접촉 센서(64)의 선단부는, 마스크(2)의 측면에 맞부딪치면 변위하고, 접촉 센서(64)는, 그 변위량을 검출하고, 검출 신호를 기준 핀 구동 제어 회로(65)로 출력한다. 도 17 (a)에 나타내는 바와 같이, 접촉 센서(64)의 선단부가 마스크(2)의 측면에 접촉하지 않는 상태에서는, 접촉 센서(64)의 선단부의 변위량은 0이 된다. 도 17b에 나타낸 바와 같이, 접촉 센서(64)의 선단부가 마스크(2)의 측면에 접촉하면, 그 이후, 접촉 센서(64)의 선단부의 변위량은, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)의 이동량과 같아진다.

기준 핀 구동 제어 회로(65)는, 접촉 센서(64)의 첨단부의 변위량이, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)의 이동량과 같아지면, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)의 이동 속도를 늦게 한다. 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)를 저속으로 더 이동하여, 도 17c에 나타낸 바와 같이, 기준 핀(61)의 선단이 마스크(2)의 측면에 접촉하면, 그 이후, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)를 이동해도, 접촉 센서(64)의 선단부의 변위량은 변화하지 않는다. 기준 핀 구동 제어 회로(65)는, 기준 핀(61)의 선단이 마스크(2)의 측면에 접촉하여 접촉 센서(64)의 선단부의 변위량이 변화하지 않게 되 면, 기준 핀(61) 및 접촉 센서(64)의 이동을 정지한다. 기준 핀(61)이 마스크(2)의 측면에 접촉하면, 기준 핀(61)의 이동을 정지하므로, 마스크(2)가 기준 핀(61)에 밀려서 위치 결정한 마스크(2)의 위치가 어긋나는 일이 없다.

도 16에 있어서, 기준 핀(61)의 선단을 마스크(2)의 측면에 접촉시킨 후, 가압핀 구동 제어 회로(68)는, 에어 실린더(67)로 에어를 공급하고, 에어 실린더(67)는, 가압핀(66)을 마스크(2)의 측면으로 압력을 가한다. 마스크(2)와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크(2)와 기판을 떼어 놓을 때에, 마스크 홀더(20)에 지지된 마스크(2)가 휘면, 마스크(2)의 측면은, 마스크의 중심방향으로 이동한다. 기준 핀(61)은, 마스크(2)의 측면의 이동에 따르지 않고, 마스크(2)의 측면은, 기준 핀(61)의 선단으로부터 멀어진다. 가압핀(66)은, 마스크(2)의 측면의 이동에 따라서 이동한다. 휜 마스크(2)가 원래로 돌아갈 때, 마스크(2)의 기준 핀(61)측의 측면은, 기준 핀(61)에 접촉하여 위치 결정되고, 마스크(2)의 가압핀(66)측의 측면은, 가압핀(66)이 누르는 힘을 이기고 원래의 위치로 돌아간다. 따라서, 마스크(2)와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크(2)와 기판을 떨어트릴 때의 마스크의 위치 어긋남이 방지된다.

이상 설명한 실시 형태에 의하면, 마스크(2)를 마스크 반송 로봇(40)에 의해 척(10)으로 반입하고, 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크 반송 로봇(40)으로부터 마스크(2)을 받아들이고, 카메라 이동 기구(53)에 의해 고분해능 가동 카메라(52)를 이동하고, 고분해능 가동 카메라(52)에 의해 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 고분해능 가동 카메라(52)의 화상 신호를 처리하여, 마스크(2)의 위치를 검출하고, 검출한 마스크(2)의 위치에 기초하여, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하고, 마스크(2)의 위치 결정을 수행하고, 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크(2)를 마스크 홀더(20)에 장착함에 따라, 기판보다 작은 마스크(2)를, 정밀도 좋게 위치 결정하여, 마스크 홀더(20)에 장착할 수 있다.

또한, 마스크 홀더(20)의 위쪽에 고정된 고분해능 고정 카메라(54)에 의해 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 고분해능 고정 카메라(54)의 화상 신호를 처리하여, 마스크(2)의 위치를 검출하고, 검출한 마스크(2)의 위치에 기초하여, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척(10)을 이동하고, 위치 결정한 마스크(2)의 위치를 보정함에 따라, 마스크 홀더(20)의 위쪽에 고정된 고분해능 고정 카메라(54)를 이용하여, 마스크(2)의 위치를 보다 정밀도 좋게 검출하고, 위치 결정한 마스크(2)의 위치를 정밀도 좋게 보정할 수 있다.

또한, 마스크 홀더(20) 아래의 마스크 장착 위치와는 별개로 마련한 마스크 수취 위치에서 밀어올림 핀(12)에 의해 마스크 반송 로봇(40)으로부터 마스크(2)를 받아들이고, 고분해능 가동 카메라(52)보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 소유하는 광시야 카메라(51)에 의해 마스크(2)의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고, 광시야 카메라(2)의 화상 신호를 처리하여 마스크(2)의 위치를 검출하고, 검출한 마스크(2)의 위치에 기초하여, X스테이지(5), Y스테이지(7), 및 θ스테이지(8)에 의해 척을 이동하고, 마스크(2)를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동함에 따라, 밀어올림 핀(12)이 마스크 반송 로봇(40)으로부터 받아들인 마스크(2)의 위치가 크게 어긋나 있어도, 마스크 수취 위치에서 마스크(2)의 위치를 단시간에 검 출하고, 마스크(2)를 마스크 장착 위치에 정밀도 좋게 이동할 수 있다.

또한, 밀어올림 핀(12)이 하강했을 때 마스크(2)의 패턴면의 주변부에 접촉하는 다수의 마스크 보호 스페이서(30)를, 척(10)의 표면에 설치함에 따라, 어떠한 원인으로 밀어올림 핀(12)이 하강해도, 마스크(2)의 패턴면이 척(10)의 표면에 접촉하여 패턴이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마스크 홀더(20)에 지지된 마스크(2)의 측면에 접촉하여 마스크(2)의 위치 어긋남을 방지하는 기준 핀(61), 기준 핀(61)을 이동해서 마스크(2)의 측면에 접촉시키는 펄스 모터(62), 및 기준 핀(61)이 마스크(2)의 측면에 접촉한 것을 검출하는 접촉 센서(64)를 갖는 다수의 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 마스크 홀더(20)에 마련하고, 각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 펄스 모터(62)를 제어하고, 기준 핀(61)을 마스크(2)의 측면을 향해서 이동시키고, 접촉 센서(40)의 검출 결과에 기초하여, 기준 핀(61)의 이동을 정지함에 따라, 위치 결정한 마스크(2)의 위치를 옮기지 않고, 마스크(2)와 기판을 접근시킬 때, 혹은 마스크(2)와 기판을 떼어 놓을 때의 마스크(2)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

본 발명의 프록시미티 노광 장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하고, 혹은, 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법을 이용해서 마스크를 마스크 홀더에 장착하고, 기판의 노광함에 따라, 마스크의 위치 결정을 정밀도 좋게 수행 할 수 있으므로, 패턴의 전사를 정밀도 좋게 수행하여, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조할 수 있다.

예를 들면, 도 18은, 액정 모니터 장치의 TFT기판의 제조 공정의 일 예를 나 타내는 흐름도이다. 박막 형성 공정(스텝101)에서는, 스퍼터법 이나 플라즈마 화학 기상 성장(CVD)법 등에 의해, 기판상에 액정 구동용의 투명전극이 되는 도전체막이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스트 도포 공정(스텝102)에서는, 롤 도포법 등에 의해 감광 수지 재료(포토레지스트)을 도포하고, 박막 형성 공정(스텝101)에서 형성한 박막상에 포토레지스트 막을 형성한다. 노광 공정(스텝103)에서는, 프록시미티 노광 장치나 투영 노광 장치 등을 이용하여, 마스크의 패턴을 포토레지스트 막에 전사한다. 현상 공정(스텝104)에서는, 샤워 현상법 등에 의해 현상액을 포토레지스트막 상에 공급하고, 포토레지스트 막의 불필요부분을 제거한다. 식각 공정(스텝105)에서는, 습식 식각에 의해, 박막 형성 공정(스텝101)에서 형성한 박막의 안, 포토레지스트 막으로 마스크되어 있지 않은 부분을 제거한다. 박리 공정(스텝106)에서는, 식각 공정(스텝105)에서의 마스크의 역할을 마친 포토레지스트 막을, 박리 액에 의해 박리한다. 이들의 각 공정 앞 또는 뒤에는, 필요에 따라서, 기판의 세정/건조 공정이 실시된다. 이것들의 공정을 수회 되풀이하여, 기판 상에 TFT어레이가 형성된다.

또, 도 19는, 액정 모니터 장치의 컬러 필터 기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 블랙 매트릭스 형성 공정(스텝201)에서는, 레지스트 도포, 노광, 현상, 식각, 박리 등의 처리에 의해, 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성한다. 착색 패턴 형성 공정(스텝202)에서는, 염색법, 안료분산법, 인쇄법, 전착법 등에 의해, 기판 상에 착색 패턴을 형성한다. 이 공정을, R, G, B의 착색 패턴에 대해서 반복한다. 보호막 형성 공정(스텝203)에서는, 착색 패턴상에 보호막을 형성하고, 투명 전극막 형성 공정(스텝204)에서는, 보호막 상에 투명 전극막을 형성한다. 이들의 각 공정 앞, 도중 또는 뒤에는, 필요에 따라, 기판의 세정/건조 공정이 실시된다.

도 18에 나타낸 TFT기판의 제조 공정에서는, 노광 공정(스텝103)에 있어서, 도 19에 나타낸 컬러 필터 기판의 제조 공정에서는, 블랙 매트릭스 형성 공정(스텝201) 및 착색 패턴 형성 공정(스텝202)의 노광 처리에 있어서, 본 발명의 프록시미티 노광 장치 또는 본 발명의 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법을 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 프록시미티 노광 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 발명의 일 실시 형태에 따른 프록시미티 노광 장치의 평면도이다.

도 3은 척의 상면도이다.

도 4a는 척에 설치된 개구의 상면도이다.

도 4b는 도 4a의 A-A부의 단면도이다.

도 5a는 척에 설치된 개구의 상면도이다.

도 5b는 도 5a의 B-B부의 단면도이다.

도 6은 밀어올림 핀 유닛의 제어계를 나타내는 도면이다.

도 7은 스페이서 설치 장치 및 광시야 카메라의 배치를 나타내는 도면이다.

도 8a은 마스크 보호 스페이서의 상면도이다.

도 8b은 도 8a의 화살표C의 방향에서 본 마스크 보호 스페이서의 측면도이다.

도 8c는 도 8a의 화살표D의 방향에서 본 마스크 보호 스페이서의 측면도이다.

도 9a는 스페이서 설치 장치의 측면도이다.

도 9b는 스페이서 설치 장치의 정면도이다.

도 10은 스페이서 설치 장치의 동작을 설명하는 도면이다.

도 11은 마스크 보호 스페이서가 설치된 척의 상면도이다.

도 12는 밀어올림 핀 유닛 및 마스크 반송 로봇의 동작을 설명하는 도면이다.

도 13은 마스크 수취 위치에서 마스크가 척으로 반입된 상태를 나타내는 도면이다.

도 14는 마스크 홀더의 상면도이다.

도 15는 마스크 홀더에 마스크를 장착하는 동작을 설명하는 도면이다.

도 16은 마스크 홀더의 하면(下面)에 설치된 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 나타내는 도면이다.

도 17은 기준 핀의 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 동작을 설명하는 도면이다.

도 18은 액정 모니터 장치의 TFT기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.

도 19는 액정 모니터 장치의 컬러 필터 기판의 제조 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 설명 >

1: 기판 2: 마스크

3: 베이스 4: X가이드

5: X스테이지 6: Y가이드

7: Y스테이지 8: θ스테이지

9: 척 지지대 10: 척

11: 모터 12: 밀어올림 핀

13: 뚜껑 14: 플랜지

15, 17, 19: 볼트 16: 멈춤 나사

18: 지지 플레이트 20: 마스크 홀더

21a, 2lb: 홀더부 22: 마스크 위치 검출창

23: 부압 유리 30: 마스크 보호 스페이서

31: 스페이서 설치 장치 32: 에어실린더 테이블

33: 척 베이스 34: 에어 척

35: 브래킷 36: 클램프

37: 갈고리 40: 마스크 반송 로봇

41: 핸들링 암 41a: 마스크 지지부

42: 마스크 스토커 50: 밀어올림 핀 구동 제어 회로

51: 광시야 카메라 52: 고분해능 가동 카메라

53: 카메라 이동 기구 54: 고분해능 고정 카메라

55: 화상 처리 장치 61: 기준 핀(위치 어긋남 방지 핀)

62: 펄스 모터 63: 볼 나사

64: 접촉 센서 65: 기준 핀 구동 제어 회로

66: 가압　핀(위치 어긋남 방지 핀) 67: 에어 실린더

68: 가압핀 구동 제어 회로 71: X스테이지 구동 회로

72: Y스테이지 구동 회로 73: θ스테이지 구동 회로

80: 메인 제어 장치

Claims (12)

1. 기판을 탑재하는 척, 마스크를 지지하는 마스크 홀더, 상기 척을 이동하는 스테이지를 구비하고, 마스크와 기판과의 사이에 미소한 갭을 설치하여, 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티 노광 장치에 있어서,

   상기 스테이지의 이동을 제어하는 제1 제어 수단;

   마스크를 상기 척에 반입하는 마스크 반송 장치;

   상기 척의 내부로부터 상승하는 밀어올림 핀 및 상기 밀어올림 핀을 상하로 이동하는 모터를 가지고, 상기 척에 부착된 다수의 밀어올림 핀 유닛;

   마스크에 설치된 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제1 화상 취득 장치;

   상기 제1 화상 취득 장치를 이동하는 이동 수단; 및

   상기 제1 화상 취득 장치가 출력한 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하는 화상 처리 장치를 구비하고,

   상기 다수의 밀어올림 핀 유닛은, 상기 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고,

   상기 제1 제어 수단은, 상기 화상 처리 장치가 상기 제1 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 검출한 상기 마스크의 위치에 기초하여, 상기 스테이지에 의해 상기 척을 이동하여, 상기 마스크의 위치 결정을 수행하고,

   상기 다수의 밀어올림 핀 유닛은, 상기 밀어올림 핀에 의해 상기 마스크를 상기 마스크 홀더에 장착하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스크 홀더의 위쪽에 고정되어, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제2 화상 취득 장치를 구비하고,

   상기 화상 처리 장치는, 상기 제2 화상 취득 장치가 출력한 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고,

   상기 제1 제어 수단은, 상기 화상 처리 장치가 상기 제2 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 상기 스테이지에 의해 상기 척을 이동하여, 위치 결정한 마스크의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 밀어올림 핀에 의해 상기 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이는 마스크 수취 위치의 상공에, 상기 제1 화상 취득 장치보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 가지고, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제3 화상 취득 장치를 구비하고,

   상기 화상 처리 장치는, 상기 제3 화상 취득 장치가 출력한 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고,

   상기 제1 제어 수단은, 상기 화상 처리 장치가 상기 제3 화상 취득 장치 화 상 신호를 처리해서 검출한 마스크의 위치에 기초하여, 상기 스테이지에 의해 상기 척을 이동하고, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 상기 마스크 홀더 아래의 마스크 장착 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치.
4. 제 1 항 내지 3 항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 척의 표면에 설치되어, 마스크를 실은 상기 밀어올림 핀이 하강했을 때 마스크의 패턴면의 주변부에 접촉하는 다수의 스페이서를 구비한 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치.
5. 제 1 항 내지 4 항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 마스크 홀더에 지지된 마스크의 측면에 접촉하여 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 위치 어긋남 방지 핀, 상기 위치 어긋남 방지 핀을 이동하여 마스크의 측면에 접촉시키는 모터, 및 상기 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉한 것을 검출하는 센서를 가지고, 상기 마스크 홀더에 부착된 다수의 위치 어긋남 방지 핀 유닛; 및

   각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하는 제2 제어 수단을 구비하고,

   상기 제2 제어 수단은, 각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하여, 상기 위치 어긋남 방지 핀을 마스크의 측면을 향해서 이동시키고, 상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 위치 어긋남 방지 핀의 이동을 정지하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치.
6. 기판을 탑재하는 척, 마스크를 지지하는 마스크 홀더, 척을 이동하는 스테이지를 구비하고, 마스크와 기판과의 사이에 미소한 갭을 설치하여, 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법으로,

   척의 내부로부터 상승하는 밀어올림 핀 및 밀어올림 핀을 상하로 이동하는 모터를 가지는 다수의 밀어올림 핀 유닛을 척에 설치하고,

   마스크에 설치된 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제1 화상 취득 장치와, 제1 화상 취득 장치를 이동하는 이동 수단을 설치하고,

   마스크를 마스크 반송 장치에 의해 척에 반입하고,

   밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고,

   이동 수단에 의해 제1 화상 취득 장치를 이동하여, 제1 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고,

   제1 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고,

   검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 마스크의 위치 결정을 수행하고,

   밀어올림 핀에 의해 마스크를 마스크 홀더에 장착하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   마스크 홀더의 위쪽에 고정되어, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득 하여, 화상 신호를 출력하는 제2 화상 취득 장치를 설치하고,

   제2 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고,

   제2 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여, 마스크의 위치를 검출하고,

   검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 위치 결정한 마스크의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   마스크 홀더 아래의 마스크 장착 위치와는 별개로 설치한 마스크 수취 위치에서 밀어올림 핀에 의해 마스크 반송 장치로부터 마스크를 받아들이고,

   제1 화상 취득 장치보다도 분해능이 낮고 넓은 시야를 가지고, 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하여, 화상 신호를 출력하는 제3 화상 취득 장치를 마스크 수취 위치의 위쪽에 설치하고,

   제3 화상 취득 장치에 의해 마스크의 위치 검출용 마크의 화상을 취득하고,

   제3 화상 취득 장치의 화상 신호를 처리하여 마스크의 위치를 검출하고,

   검출한 마스크의 위치에 기초하여, 스테이지에 의해 척을 이동하여, 마스크를 마스크 수취 위치로부터 마스크 장착 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법.
9. 제 6 항 내지 8 항의 어느 한 항에 있어서,

   마스크를 실은 밀어올림 핀이 하강했을 때 마스크의 패턴면의 주변부에 접촉하는 다수의 스페이서를, 척의 표면에 설치하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법.
10. 제 6 항 내지 9 항의 어느 한 항에 있어서,

    마스크 홀더에 지지된 마스크의 측면에 접촉하여 마스크의 위치 어긋남을 방지하는 위치 어긋남 방지 핀, 위치 어긋남 방지 핀을 이동하여 마스크의 측면에 접촉시키는 모터, 및 위치 어긋남 방지 핀이 마스크의 측면에 접촉한 것을 검출하는 센서를 갖는 다수의 위치 어긋남 방지 핀 유닛을 마스크 홀더에 설치하고,

    각 위치 어긋남 방지 핀 유닛의 모터를 제어하여, 위치 어긋남 방지 핀을 마스크의 측면을 향하여 이동시켜, 센서의 검출 결과에 기초하여, 위치 어긋남 방지 핀의 이동을 정지하는 것을 특징으로 하는 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법.
11. 제 1 항 내지 5 항의 어느 한 항에 기재된 프록시미티 노광 장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널 기판의 제조 방법.
12. 제 6 항 내지 10 항의 어느 한 항에 기재된 프록시미티 노광 장치의 마스크 반송 방법을 이용하여 마스크를 마스크 홀더에 장착하고, 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널 기판의 제조 방법.

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