CN1702556A - 曝光装置 - Google Patents

Abstract

一种曝光装置，用简易的结构防止因感光树脂产生的挥发物质造成复眼透镜表面的污染。在所述曝光装置(1)中，具备：具有光源(21)、反射镜(41)及复眼透镜(42)的光源室(2)；以及经由分隔板(6)而与光源室(2)分隔的曝光室，其特征为，具备：收纳上述复眼透镜(42)的壳体(7)；以及将冷却风送至收容于上述壳体(7)内的复眼透镜(42)的调温单元(51)。上述壳体(7)具有：开口部(71、72)，形成于光源(21)发出的照射光的与相对于复眼透镜(42)的入射光路及射出光路对应的位置上；进气口(73)，形成于与该开口部(71、72)的开口方向正交的位置上，并连结调温单元(51)；以及排气口(74)，形成于与该进气口(73)相向的位置上。在分隔板(6)上，在与上述照射光的光路对应的位置上，设有使上述照射光透过的透光部件(61)。

Description

曝光装置

技术领域

本发明涉及一种用于将掩模的电路图案曝光于印刷电路板等的基板上的曝光装置。

背景技术

在曝光装置中，光源所照射的光经由复眼透镜(fly-eye lens)、由多个反光镜等的光学部件所构成的光学系统，将形成于掩模上的电路图案，曝光、显影于涂敷了保护层(感光树脂)的基板上，来制作印刷电路板等。

一般而言，虽然光学部件的表面被覆盖了反射防止膜，该被膜由于耐热性差而易受环境影响。例如，众所周知，涂敷于基板的保护层(感光树脂)在化学变化时产生的升华的挥发物质附着于曝光装置所使用的复眼透镜上等。并且，特别是因光源发热而活化反应的尘埃对流飘浮，容易附着在光源附近的复眼透镜的表面。

具体而言，现有曝光装置中的复眼透镜单元包括：分别安装于金属框的两片复眼透镜；以及安装于与该两片复眼透镜相向的位置上的基座等。该复眼透镜单元安装于曝光装置的壳体上。即，由于复眼透镜在壳体内部(以大致露出的状态)独立安装，当然周围环境与壳体并未隔离。即，壳体内部的空气对流也直接在复眼透镜回流。涂敷于基板上的保护层因曝光光照射而反应，其一部分升华而混入了在壳体内部对流的空气中，该成分混入这一状况是记载于参考文献(专利文献1)的公知事实。

[专利文献1]特开平11-202498号公报(段落0033～0039，图3)

然而，若挥发物质在复眼透镜表面的附着增加，其表面会变得白浊，复眼透镜的透光率会降低，因此，会导致基板面的照度降低或产生照度不均，存在曝光时间延长、曝光条件降低等问题。

特别是，复眼透镜将从光源灯泡发出的光能会聚而成为高能量，因此达到300度左右的适当的易加快反应温度。即，在现有技术中，复眼透镜有挥发物质容易附着的状况，因此存在容易导致上述曝光条件降低的问题。

作为保护该复眼透镜的发明，公知有上述参考文献(专利文献1)，但其构造复杂，存在复眼透镜的保养作业性不佳，冷却介质价格高等问题。

发明内容

因此，本发明为解决上述问题，提供一种曝光装置，其用简单的构造来防止因感光树脂(挥发物质)而引起的复眼透镜的表面的污染。

为解决上述之问题，本发明之一的曝光装置，具备：具有光源、反射镜及复眼透镜的光源室；以及经由分隔板而与光源室分隔的曝光室，其特征在于，具备：收容上述复眼透镜的壳体；以及送风装置，将冷却风送至收容于上述壳体内的上述复眼透镜。上述壳体具有：开口部，形成于来自上述光源的照射光与相对于上述复眼透镜的入射光路及射出光路对应的位置上；进气口，形成于与该开口部的开口方向正交的位置上，并连结上述送风装置；以及排气口，形成于与该进气口相向的位置上。在上述分隔板上，在与上述照射光的光路对应的位置上，设有使上述照射光透过的透光部件。

根据本发明之一的曝光装置，通过设置于分隔板的透光部件，来确保光源发出的照射光的光路，并且，分隔出曝光室与光源室。而且，与光源的照射光是否射入或射出壳体内的复眼透镜无关，来自送风装置的冷却风经由壳体的进气口供给于复眼透镜，从排气口排出。而且，进气口与排气口设置于相向的位置上，由此壳体内的送风路径形成一直线状。

本发明之二的曝光装置，在本发明之一所述的曝光装置的基础上，其特征在于，上述送风装置从上述曝光室及光源室的外部导入送至上述壳体的气体，在到上述进气口的送风路径中，设有不纯物去除过滤器。

根据本发明之二的曝光装置，由于将曝光室及光源室的外部的气体送至上述壳体中，所以可以防止飘浮于光源室的尘埃循环而附着于复眼透镜的表面。

并且，由于在到达进气口的送风路径中设置不纯物去除过滤器，所以可除去包含在气体中的不纯物，而输送至壳体内。而且，作为不纯物去除过滤器，可列举如HEPA过滤器、ULPA过滤器以及化学过滤器等。

本发明之三的曝光装置，在本发明之一或二所述的曝光装置的基础上，其特征在于，上述透光部件从上述曝光室侧可装卸地设于上述分隔板上。

根据本发明之三的曝光装置，由于透光部件从曝光室侧可装卸地设于分隔板上，所以，在挥发物质附着于该透光部件的曝光室侧的情况下，可将透光部件从空间区域较宽的曝光室侧拆下洗净或更换。

本发明的效果是：

根据本发明之一的曝光装置，可防止感光树脂(挥发物质)附着于复眼透镜的表面。其结果，可防止照度不均、照度降低等，可进行高精度的曝光，同时，对复眼透镜做最小限度的维护，可显著地减轻维护所涉及的劳力。而且，由于挥发物质仅附着于透光部件，因此，仅进行透光部件的更换或维护，即可实施高精度的曝光。

并且，不会在壳体内形成滞留，可将尘埃排出到壳体外。而且，由于壳体仅在相向的位置上具有进气口与排气口，可采用简单的结构。

另外，由于将冷却风送至壳体内，因此不易受光源发热的影响，可良好地保持透镜特性。特别是，可防止因光源的热而活化反应以及因对流而飘浮的尘埃附着于复眼透镜的表面。而且，由于透光部件仅在分隔板上设置一个，所以，在光源发出的照射光的光路上仅安装所需最小限度的透光部件。

根据本发明之二的曝光装置，可防止飘浮于光源室的尘埃附着于复眼透镜的表面。其结果，可防止照度不均、照度降低等，而达到高精度的曝光。

根据本发明之三的曝光装置，由于透光部件从曝光室侧可装卸地设置，所以可从空间区域较宽的曝光室侧进行透光部件的更换等作业，可以容易地处理透光部件。

附图说明

图1为表示本实施方式的曝光装置的整体结构平面图。

图2为图1所示的曝光装置沿A-A线的剖视图。

图3为从曝光室侧看到的光源室的部分剖视立体图。

图4为表示光源室内部结构的部分剖视立体图。

图5为光源室的侧面剖视图。

符号说明

1～曝光装置；

2～光源室；

3～曝光室；

5～腔体；

6～隔板(分隔板)；

7～壳体；

21～光源；

31～表面曝光室；

32～工件反转部；

33～背面曝光室；

41～反光镜(反射镜)；

42～复眼透镜；

51～调温单元(送风装置)；

61～透光部件；

71、72～开口部；

73～进气口；

73a～不纯物去除过滤器；

74～排气口；

M～掩模；

W～工件(基板)。

具体实施方式

接着，参照适当的附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1为本实施方式的曝光装置的整体结构平面图。图2为图1所示的曝光装置沿A-A线的剖视图。图3为从曝光室侧看到的光源室的部分剖视立体图。

如图1所示，曝光装置1在腔体(chamber)5内主要具备：光源室2；将照射光对基板做曝光的处理室，即曝光室3；以及配置于从光源21到曝光室3的照射光路上的光学系统(反光镜41等，参照图2)。在腔体5经由安装于其上部的管道(duct)52设置有调温单元51(送风装置)。通过该调温单元51，可以将冷却风供给至腔体5内并排出，因此，可在腔体5内确保一定的送风路径，同时，可使腔体5内保持一定的温度。在该送风路径中，由于吹过后述的反光镜44的表面，因此可防止挥发物质附着于该反光镜44的表面。

而且，该调温单元51从光源室2及曝光室3将送风用的气体导入。

如图1所示，曝光室3包括：对工件W(基板)(参照图2)的表面进行曝光的表面曝光室31；对工件背面进行曝光的背面曝光室33；以及设置于表面曝光室31及背面曝光室33之间的工件反转部32。工件W首先被搬入表面曝光室31，实施表面曝光后，由工件反转部32反转，再搬入背面曝光室33并实施背面曝光，然后制作成印刷电路板。而且，由于表面曝光室31及背面曝光室33为相同的构成形式，以下，针对表面曝光室31(以下仅称为“曝光室3”)的结构做说明。

如图2所示，表面曝光室31的内部具备：为了整合作业而可移动的工件W的承载台34；与该承载台34面对设置的支承掩模M的掩模框架35；反光镜(mirror)44，经由支承于该掩模框架35的掩模M，使来自光源的光成为平行光反射于工件W上；以及反光镜43，将光源室2侧送来的光反射至该反光镜44。

并且，在表面曝光室31的背面侧(图中左侧)，设置有光源室2，该光源室2具有用于对工件W曝光的照射光源21及后述的一对复眼透镜42。而且，如图3所示，表面曝光室31与光源室2经由隔板6(分隔板)分隔出各室。

如图2所示，作为配置于光源室2的光源21，例如设置通过电弧放电而点亮的水银灯，在从该光源21到上述表面曝光室31的工件W的照射光路上，配设有由快门(shutter)22、反光镜41、复眼透镜42以及多个反光镜(反射镜)所构成的光学系统。此处，光学系统包括：反射来自光源21的光的反光镜41(反射镜)；一对复眼透镜42，具有会聚来自反光镜41的光作为二次光源的功能；以及调整来自复眼透镜42的光的角度并使其反射的上述反光镜43、44。并且，在反光镜41与复眼透镜42之间设有快门22。光源21经常点亮，通过控制快门22的开闭来控制照射光的照射，能够容易进行曝光作业。而且，在该光学系统中，反光镜41及复眼透镜42配置于光源室2内，其它的光学部件，即反光镜43、44等如前所述配置于表面曝光室31内。光源21所发出的光经由光学系统传递，均匀地照射在形成有电路图案的掩模M上，将该电路图案曝光于工件W上。而且，在曝光室3的内部，由于曝光作业的热等，来自涂敷在工件W上的保护层等的挥发物质会飘浮是公知的。

图4为表示光源室的内部结构的部分剖视立体图。图5为光源室的侧面剖视图。

如图4所示，光学系统中，复眼透镜42收容于固定在隔板6的壳体7内。壳体7为长方形的箱形，在与照射光的复眼透镜42相对的入射光路及射出光路上，形成有开口部71、72(参照图2)。借此，可确保通过壳体7内的照射光的光路。

又，如图5所示，在壳体7形成有：进气口73，形成于与开口部71、72(参照图2)的开口方向正交的位置上；以及排气口74，形成于与该进气口73相向的位置上。为了可输送来自上述调温单元51的冷却风，在进气口73上连结有进气用管道53，在排气口74上连结有与光源室2的外部连通的排气用管道54。调温单元51经由进气用管道53将冷却风输送至壳体7内，可对壳体7内的复眼透镜42的表面做直接冷却。在该壳体7中，由于进气口73与排气口74相向配置，所以壳体7内的送风路径形成一直线状，在内部不会形成滞留。并且，在到进气口73的送风路径中(于此，进气口73)，设有例如HEPA过滤器等的不纯物去除过滤器。借此，在壳体7内，由于送入去除了不纯物的冷却风，因此清洁的冷却风吹到复眼透镜42上。而且，由于在壳体7内朝向复眼透镜42输送冷却风，因此，该壳体7的内壁面成为导引面，可在不受光源21的热影响的情况下持续地供给一定量的冷却风。

并且，如图2至图4所示，在隔板6上，在与从曝光室3侧照射的光的光路对应的位置上，换言之，在与壳体7的开口部71相对的部分上，设有例如石英玻璃等的透光部件61。透光部件61经由设于隔板6上的安装框62，可装卸地安装着。借此，复眼透镜42经由透光部件61而与表面曝光室31隔离(参照图2、3)。因此，在表面曝光室31产生的挥发物质不会侵入光源室2侧，可防止其附着于复眼透镜42的表面。而且，在该透光部件61上，通过吹送氮气也可以使透光部件61不会暴露于飘浮的挥发物质。

对上述结构的曝光装置1的作用进行说明。

曝光装置1将来自光源21由反光镜41反射的照射光，通过打开快门22，经由复眼透镜42、透光部件61、反光镜43、44，照射至掩模M上，并将形成于掩模M的电路图案曝光至工件W上。此时，通过曝光作业，涂敷于工件W上的保护层等会产生挥发物质。

并且，在曝光装置1中，在壳体7内，从调温单元51将冷却风经由进气口73送入，吹过复眼透镜42的表面，并从排气口74排出。

如上所述，在本实施方式的曝光装置1中可得到以下的效果。

复眼透镜42配置于用隔板6与曝光室3分隔的光源室2中，在隔板6上，由于透光部件61设置于照射光的光路上，曝光室3的感光树脂产生的挥发物质不会侵入光源室2，可防止挥发物质附着于复眼透镜42的表面上。

并且，复眼透镜42收容于壳体7中，调温单元51将冷却风送至壳体7内的复眼透镜42。由于壳体7的进气口73与排气口74设置于相向的位置上，所以壳体7的送风路径形成一直线状。因此，在壳体7内不会形成滞留，可以防止挥发物质附着于复眼透镜42的表面，同时，由于壳体7仅具有设置于相向的位置上的进气口73与排气口74，所以用简单的结构可防止挥发物质的附着。而且，进气口73及排气口74形成为与开口部71、72的开口方向呈正交开口，由此连接于进气口73与排气口74的进气用管道53与排气用管道54不会妨碍照射光路，在这点上也实现了简单的结构。

而且，由于复眼透镜42的表面经常吹过冷却风，所以复眼透镜42的温度也可保持于适当的温度。

并且，由于输送冷却风，不易受光源21发热的影响，可良好地保持复眼透镜42的透镜特性。特别是，可防止因光源的热而活化反应以及因对流而飘浮的尘埃附着于复眼透镜42的表面。而且，仅在隔板6上设置一个透光部件61，所以，在光源发出的照射光的光路上仅设置所需最小限度的透光部件，即可得到优选的形式。

由于曝光室3及光源室2外部的气体被供给至壳体7内，所以不会产生飘浮于光源室2中的尘埃循环而附着于复眼透镜42的表面。并且，在壳体7的进气口73上，由于设有不纯物去除过滤器73a，因此可经常将清洁的冷却风输送至壳体7内。

另外，由于隔离光源室2与曝光室3的透光部件61可装卸地设置，所以，在挥发物质附着于该透光部件61的曝光室3侧的情况下，可将透光部件61拆下洗净或更换。

以上，虽然针对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于上述实施方式。

在本实施方式中，虽然针对两面曝光装置进行说明，当然单面曝光装置，机械地进行工件的搬入、整合、曝光、搬出的自动曝光装置，作业员进行工件的搬入、搬出的半自动曝光装置，以及工件相对于投影面在垂直方向做处理的纵向曝光装置亦可，并不限定曝光装置的形态。

Claims (3)

1.一种曝光装置，具备：具有光源、反射镜及复眼透镜的光源室；以及经由分隔板而与该光源室分隔的曝光室，其特征在于，具备：

收容上述复眼透镜的壳体；

以及送风装置，将冷却风送至收容于上述壳体内的复眼透镜；

上述壳体具有：开口部，形成于来自上述光源的照射光与相对于上述复眼透镜的入射光路及射出光路对应的位置上；进气口，形成于与该开口部的开口方向正交的位置上，并连结上述送风装置；以及排气口，形成于与该进气口相向的位置上；

在上述分隔板上，在与上述照射光的光路对应的位置上，设有使上述照射光透过的透光部件。

2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，上述送风装置从上述曝光室及光源室的外部导入送至上述壳体的气体，在到上述进气口的上述送风装置中的送风路径上，设有不纯物去除过滤器。

3.如权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于，上述透光部件从上述曝光室侧可装卸地设于上述分隔板上。

Images