CN110955118A - 曝光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曝光装置。利用抑制了设置空间的RtoR输送系统的曝光装置进行长基板的双面曝光。在RtoR输送系统的曝光装置(10)中，在曝光载台(15)的单侧配置供给卷轴(22)、收卷卷轴(32)，在相反侧配置基板折回机构(50)。然后，基板折回机构(50)使从供给卷轴(22)送出的长基板(W)朝向相反方向折回，并且使正面背面翻转。曝光部(40)在曝光载台(15)与包含供给卷轴(22)、收卷卷轴(32)的基板供给/收卷装置(20)一体地进行相对移动的期间内，对长基板(W)的正面侧曝光对象部分(W1)和背面侧曝光对象部分(W2)这双方同时进行曝光。

Description

曝光装置

技术领域

本发明涉及利用卷筒对卷筒输送系统(Roll to Roll carrier，以下，称作RtoR输送系统)来输送柔性印刷基板等长基板(工件)的曝光装置。

背景技术

在具有RtoR输送系统的曝光装置中，分别在曝光载台的上游侧配置供给卷轴(放卷卷筒)，在下游侧配置收卷卷轴(收卷卷筒)，在将印刷布线基板等长基板卷绕到供给卷轴、收卷卷轴上之后，从上游侧向下游侧输送并同时进行曝光。

具体而言，使吸附支承长基板的背面的曝光载台沿着长基板输送方向移动，并同时利用设置于长基板上方的曝光头投射与投射区域(曝光对象区域)的位置对应的图案光。当曝光载台移动至曝光完成位置时，曝光载台下降，返回到最初的曝光位置。通过反复执行相同的曝光动作，在整个长基板上形成图案(例如，参照专利文献1、2)。

此外，在具有RtoR输送系统的曝光装置中，能够对长基板的双面进行曝光。因此，准备两组曝光头与曝光载台，设置于不同的位置。然后，使长基板的正面背面在组之间翻转，在一个组中对基板的正面进行曝光，在另一个组中对基板的背面进行曝光(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2015-222370号公报

专利文献2：日本特开2009-276522号公报

专利文献3：日本特开2017-215535号公报

在配置两组曝光头和曝光载台以对基板的双面进行曝光的结构中，基板输送长度变长，整个装置全体相应地变大。针对设置于印刷布线基板制造线的曝光装置确保较大的空间，对于物理上存在限制的制造线的整体空间而言是极其困难的，并且，会使整个线的生产效率下降。

因此，要求提供能够抑制设置空间并对长基板的双面进行曝光的RtoR输送系统的曝光装置。

发明内容

本发明的曝光装置具有：曝光载台，其保持长基板；供给卷轴，其送出长基板；以及收卷卷轴，其收卷长基板。例如。曝光载台只要构成为能够沿着长基板的输送方向而进行往返移动，并与曝光部进行相对移动即可。

在本发明中，曝光装置具有长基板反转机构，该长基板反转机构配置于相对于曝光载台而与供给卷轴相反的一侧，将长基板的输送方向切换到相反方向，并且，使长基板的正面背面翻转。收卷卷轴相对于曝光载台配置于与供给卷轴相同的一侧，并收卷正面背面被翻转后的长基板。

在对长基板进行曝光的情况下，在曝光载台上，将长基板的以正面为曝光对象面的部分和以背面为曝光对象面的部分并列。因此，位于曝光载台上的曝光部可以构成为在相对于曝光载台进行相对移动的期间内，对长基板的以正面侧为曝光对象面的部分和以背面侧为曝光对象面的部分这双方进行曝光。

长基板反转机构可以由多个辊等构成，例如可以包含输送长度调整辊，该输送长度调整辊能够调整从长基板的供给卷轴到收卷卷轴的基板输送长度。

此外，长基板反转机构可以构成为包含：第1输送方向变更辊，其位于相对于曝光载台而与供给卷轴相反的一侧的位置，将长基板的输送方向变更为与输送方向垂直的方向；以及第2输送方向变更辊，其位于相对于曝光载台而与收卷卷轴相反的一侧的位置，将长基板的输送方向从与输送方向垂直的方向变更为输送方向。

在该情况下，输送长度调整辊在从第1输送方向变更辊到第2输送方向变更辊之间的基板输送路径上卷绕长基板，并且其位置只要能够沿着与输送方向垂直的方向移动即可。此外，第1输送方向变更辊可以由沿上下并列的2个辊构成，并可以使一个辊与第2输送方向变更辊面对，另一个辊与输送长度调整辊面对。

例如，供给卷轴和收卷卷轴能够与曝光载台一起沿着输送方向而往复移动。此外，基板折回机构只要设置成能够与曝光载台一起沿着输送方向而往复移动即可。

在作为本发明的另一个方式的曝光装置中，在具有RtoR输送系统的曝光装置中，利用长基板反转机构在曝光载台的相反侧将从供给卷轴送出的长基板的输送方向朝向曝光载台侧变更为相反方向，并且使正面背面翻转，在使曝光载台相对于曝光部相对移动的期间内，利用曝光部对以正面为曝光对象面的部分和以背面为曝光对象面的部分这双方进行曝光。

根据本发明，能够利用抑制了设置空间的RtoR输送系统的曝光装置进行长基板的双面曝光。

附图说明

图1是示出从上方观察到的作为本实施方式的曝光装置的俯视图。

图2是示出从侧面侧观察到的曝光装置的俯视图。

图3是曝光装置的概略框图。

图4是基板折回机构的概略结构图。

标号说明

10：曝光装置；20：基板供给/收卷装置；22：供给卷轴；32：收卷卷轴；40：曝光部；50：基板折回机构；W：长基板。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是示出从上方观察到的作为本实施方式的曝光装置的概略俯视图。图2是示出从侧面侧观察到的曝光装置的俯视图。图3是曝光装置的概略框图。

曝光装置10是具有RtoR输送系统的曝光装置，在RtoR输送系统中，在对被卷绕成卷筒状的长基板W进行输送的同时进行曝光动作，该曝光装置10具有基板供给/收卷装置20和曝光部40。这里，长基板W是在长条薄膜上形成铜薄膜层之后涂覆(或者粘贴)光致抗蚀剂等感光材料而成的片状基板，被卷绕而形成为卷筒状。

曝光载台(工件台)15吸附长基板W而将其保持为平坦，并且能够在吸附位置与从该吸附位置向下方离开了的位置之间进行升降，通过未图示的升降机构而升降。曝光载台15被基板供给/收卷装置20的支承台20S支承。

曝光部40配置于从长基板W起向上方离开了规定距离的位置，经由未图示的框架而固定于曝光装置10的基座(基台)10B上。如图1、2所示，这里，曝光部40由6个曝光头40A～40F构成，将从半导体激光器等光源41发射的光作为图案光而投射到长基板W。

曝光头40A～40F分别具有照明光学系统42、呈矩阵状地排列有多个微镜的DMD(Digital Micro-mirror Device：数字微镜装置)43和成像光学系统44(参照图2)。这里，曝光头40A～40F沿着与曝光载台15的移动方向垂直的方向呈锯齿形地排列，分别规定了曝光区域。光源41由光源控制部110驱动。

各曝光头的DMD 43根据从曝光控制部120发送的与曝光区域位置对应的描绘数据(栅格数据)对微镜的姿态进行定位，由此，将与曝光区域位置对应的图案光投射到长基板W上。控制器100(参照图3)控制曝光装置10的整体曝光动作。另外，还能够代替于此，构成使用了掩膜的曝光部。

基板供给/收卷装置20如上述那样以支承台20S对曝光载台15进行支承，并且具有供给卷轴22、收卷卷轴32和支承辊34。此外，沿着支承台20S的长度方向的侧部20B具备驱动机构(未图示)，该驱动机构使供给卷轴22、收卷卷轴32分别进行轴旋转。供给卷轴22和收卷卷轴32相对于曝光载台15配置于相同侧。

驱动机构例如由步进电机等构成，使供给卷轴22和收卷卷轴32分别同步旋转，按照规定长度间歇地输送长基板W。支承辊34被构成为自由辊，该自由辊对长基板W进行支承，并在长基板W被输送时进行轴旋转。另外，支承辊34为并排配置有2个自由辊的结构，对后述的长基板的往程和返程进行支承的自由辊能够各自单独地旋转。

由基板供给/收卷装置20的侧部20B悬臂支承的供给卷轴22能够将长基板W的未曝光部分以卷绕成卷筒状的状态进行保持并固定，并且通过进行轴旋转将长基板W送出。同样地被悬臂支承的收卷卷轴32能够将长基板W的已曝光部分以卷绕成卷筒状的状态进行保持并固定，并通过进行轴旋转对长基板W进行收卷。长基板W的卷绕处理等由输送控制部130(参照图3)控制。

长基板W在相对于曝光载台15而与供给卷轴22相反一侧，其输送方向通过基板折回机构50被改变为相反方向(折回)，并且该长基板W的正面和背面进行翻转。其结果，长基板W的正面被作为曝光对象面、即作为与曝光部40对置的面而从供给卷轴22送出，另一方面，背面作为曝光对象面而被收卷卷轴32收卷。在曝光载台15上，长基板W的以正面为曝光对象面的部分和以背面为曝光对象面的部分并列，曝光部40对这双方同时进行曝光。

载台/输送系统移动机构60具有：一对导轨62A、62B，它们设置于曝光装置10的基座10B；以及致动器(未图示)，其由滚珠丝杠构成，设置于基座10B的移动控制部70(参照图3)控制致动器的驱动。

基板供给/收卷装置20和曝光载台15能够相对于曝光装置10的基座部10B沿着X方向(和-X方向)移动。这里，设沿着作为长基板W的长度方向的输送方向M的方向且曝光载台15在曝光时进行移动的方向、即与扫描方向SM相反的方向为X方向。此外，设与该X方向垂直的方向为Y方向，并设与X、Y方向垂直的方向为Z方向。另外，输送方向M表示供给卷轴20、收卷卷轴30与曝光载台15的区间中的长基板W的移动方向，并表示X、-X这双方。

在曝光载台15的支承辊34侧设置有传感器80，该传感80检测长基板W的曝光位置。传感器80检测将长基板W的正面侧作为曝光对象面的部分(以下，称作正面侧曝光对象部分)W1和将背面侧作为曝光对象面的部分(以下，称作背面侧曝光对象部分)W2这双方的曝光位置。输送控制部130控制基板供给/收卷部20和基板折回机构50，使长基板W的正面侧曝光对象部分W1、背面侧曝光对象部分W2的曝光位置一致。

以下，使用图1、4说明基板折回机构50的结构。图4是基板折回机构50的概略的结构图。

基板折回机构50由4个辊152、154、156、158构成。辊(以下，称作第1输送方向变更辊)152、154为将长基板W的输送方向变更90度的辊，位于隔着曝光载台15与供给卷轴20面对的位置，并配置成相对于输送方向M(扫描方向SM)倾斜45度(参照图1)。通过将长基板W卷绕在第1输送方向变更辊152、154上，而使该长基板W的背面侧曝光对象部分W2朝向上方(曝光部侧)。

辊(以下，称作输送长度调整辊)156位于与第1输送方向变更辊154相同的高度，配置于相对于输送方向M倾斜90度的位置，并对方向变成与输送方向M垂直的方向的长基板W进行卷绕。由此，长基板W的正面侧曝光对象部分W1再次朝向上方。

辊158(以下，称作第2输送方向变更辊)为配置在相对于输送方向M倾斜45度的位置的辊，并位于隔着曝光载台15与收卷卷轴20面对的位置。长基板W被卷绕在第2输送方向变更辊158上，并沿着输送方向M而送出到曝光载台15。此外，长基板W的背面侧曝光对象部分W2朝向上方。

输送长度调整辊156的位置能够在基板供给/收卷装置20的侧部20B处，在与输送方向M垂直的方向上移动，从而调整经由基板折回机构50的长基板W的长度。在设置于曝光载台15的传感器80分别检测长基板W的正面侧曝光对象部分W1、和背面侧曝光对象部分W2的曝光位置时，输送控制部130根据检测到的曝光位置来调整输送长度调整辊158的位置。

以下，对曝光动作进行说明，在曝光开始之前，曝光载台15对长基板W的正面侧曝光对象部分W1、背面侧曝光对象部分W2进行吸附保持，供给卷轴22和收卷卷轴32未被驱动，因此成为静止状态。伴随着曝光开始，曝光工作台15沿着X方向以规定速度移动。

基板供给/收卷装置20与曝光载台15一体地进行移动。因此，长基板W在曝光载台15的移动中，相对于曝光载台15静止。伴随着曝光载台15相对于曝光部40在X方向上进行相对移动，从曝光部40投射与各曝光头的曝光区域位置对应的图案光。

当曝光载台15和基板供给/收卷装置20到达曝光完成位置时，曝光载台15解除对长基板W的吸附支承并下降。然后，供给卷轴22和收卷卷轴32同步旋转，长基板W被收卷卷轴32收卷规定长度。这时，对长基板W的正面侧曝光对象部分W1、背面侧曝光对象部分W2的位置进行检测，并利用输送长度调整辊156调整曝光位置。

当向收卷卷轴32侧进行的收卷结束并对曝光位置进行调整时，曝光载台15和基板供给/收卷装置20进行移动，返回到曝光开始位置。在此期间，供给卷轴22和收卷卷轴32不被驱动，因此成为静止状态。通过反复执行上述曝光动作，在长基板W的整个双面上形成图案。

这样，根据本实施方式，在RtoR输送系统的曝光装置10中，在曝光载台15的单侧配置供给卷轴22、收卷卷轴32，在相反侧配置基板折回机构50。然后，基板折回机构50使从供给卷轴20送出的长基板W朝向相反方向折回，并且使正面背面翻转。在曝光载台15与包含供给卷轴22、收卷卷轴32的基板供给/收卷部20一体地进行相对移动的期间内，曝光部40对长基板W的正面侧曝光对象部W1和背面侧曝光对象部分W2这双方同时进行曝光。

通过在曝光载台15的单侧配置供给卷轴22、收卷卷轴32，能够紧凑地构成曝光装置10，并减小覆盖区域。此外，曝光部40对呈2列排列的长基板表面和长基板背面这双方同时进行曝光，因此，能够在不使生产效率下降的情况下进行曝光。

在本实施方式中，通过利用4个辊构成基板折回机构50，能够以简单的结构实现基板折回机构。此外，由于无需在基板折回机构50与曝光载台5之间设置辊等，因此基板折回机构50与曝光载台15之间的距离间隔短于供给卷轴20及收卷卷轴30与曝光载台15之间的距离间隔。由此，能够使曝光装置10在输送方向M上紧凑。并且，由于基板供给/收卷部20与曝光载台15一体地在输送方向M上进行移动，由此，能够防止在曝光动作时长基板W曲折前进。

通过设置输送长度调整辊156，能够恰当地校正正面侧曝光对象部分W1和背面侧曝光对象部分W2的曝光位置的偏差。特别是，由于输送长度调整辊156沿着与输送方向M垂直的方向移位，因此，能够将曝光装置10维持得紧凑。

另外，也可以不采用使基板折回机构50与基板供给/收卷部20一体地移动的结构，可以将基板折回机构50设置于曝光装置10的基座10B。在该情况下，在曝光载台15与基板折回机构50之间设置调节辊等。此外，也可以采用基板供给/收卷部20固定于基座10B，仅使曝光载台15移动的结构。在该情况下，在供给卷轴22、收卷卷轴32与曝光载台15之间设置调节辊等。

虽然在本实施方式中，在曝光时曝光载台15是沿着输送方向M进行移动的，但也可以代替于此，可以使曝光部40沿着输送方向M进行移动。或者，还可以使曝光部40沿着与输送方向M垂直的方向移动，并进行曝光动作。

Claims (9)

1.一种曝光装置，其特征在于，具有：

曝光载台，其保持长基板；

供给卷轴，其送出所述长基板；

长基板反转机构，其相对于所述曝光载台配置于与所述供给卷轴相反的一侧，进行所述长基板的输送方向反转和正面背面翻转，将正面背面翻转之前的所述长基板和正面背面翻转之后的所述长基板并列配置；以及

收卷卷轴，其相对于所述曝光载台配置于与所述供给卷轴相同的一侧，对所述长基板进行收卷。

2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，

所述长基板反转机构包含输送长度调整辊，该输送长度调整辊能够调整所述长基板的从所述供给卷轴到所述收卷卷轴的基板输送长度。

3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，

所述长基板反转机构包括：

第1输送方向变更辊，其位于相对于所述曝光载台而与所述供给卷轴相反一侧的位置，将所述长基板的输送方向变更成与输送方向垂直的方向；以及

第2输送方向变更辊，其位于相对于所述曝光载台而与所述收卷卷轴相反一侧的位置，将所述长基板的输送方向从与输送方向垂直的方向变更成输送方向。

4.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，

所述输送长度调整辊能够在从所述第1输送方向变更辊到所述第2输送方向变更辊之间的基板输送路径上卷绕所述长基板，并且该输送长度调整辊的位置能够沿着与输送方向垂直的方向移动。

5.根据权利要求4所述的曝光装置，其特征在于，

所述第1输送方向变更辊由沿上下并列的2个辊构成，

其中，一个辊面对所述第2输送方向变更辊，另一个辊面对所述输送长度调整辊。

6.根据权利要求1中的任意一项所述的曝光装置，其特征在于，

所述曝光载台能够沿着基板输送方向而进行往返移动，

所述供给卷轴和所述收卷卷轴能够与所述曝光载台一起沿着输送方向而进行往返移动。

7.根据权利要求6所述的曝光装置，其特征在于，

所述长基板反转机构能够与所述曝光载台一起沿着输送方向而进行往返移动。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的曝光装置，其特征在于，

所述曝光装置还具有曝光部，该曝光部配置在所述曝光载台上，

所述曝光部在相对于所述曝光载台进行相对移动的期间内，对所述长基板的以正面侧为曝光对象面的部分和以背面侧为曝光对象面的部分这双方进行曝光。

9.一种曝光方法，其特征在于，

在具有RtoR输送系统的曝光装置中，

利用长基板反转机构在曝光载台的相反侧将从供给卷轴送出的长基板的输送方向朝向曝光载台侧变更成相反方向，并且使正面背面翻转，

在使所述曝光载台相对于曝光部进行相对移动的期间内，利用所述曝光部对以表面为曝光对象面的部分和以背面为曝光对象面的部分这双方进行曝光。

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