JP2004198487A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯状又は枚葉状のワークの両面又は片面に、マスクのパターンを露光する露光装置を提供する。
【解決手段】プロキシミティ露光部と密着露光部を対向して設けると共に、前記密着露光部における密着露光用マスクホルダを取り外し自在に構成せしめたことを特徴とし、具体的には、ベース枠体に固定したマスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構の上部にマスク／マスク・アライメント機構搭載ベースを設け、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの上部には、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を介在してテーブルを設け、前記テーブル上に固定した支柱の上面に形成したガイドに、密着露光部における密着露光用マスクホルダの下面に形成したガイド部材が取り外し自在に係合されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状又は枚葉状のワークの両面又は片面に、パターンを形成したマスクを介して光を照射することで、前記ワークにマスクのパターンを露光して形成する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板、液晶基板などの基板を製造するフォトリソグラフィ工程では、フォトマスク又はレチクル（以下、マスクという）に形成されたパターンをフォトレジストが塗布されたワーク上に露光することが行われる。
【０００３】
最近の高度化したプリント配線板等の製造においては、ワークの両面を有効利用するために、ワークの表裏両面に相対位置精度を確保しながらパターンを形成することが求められるようになり、特開２０００−２７５８６２号公報に記載されているような密着式両面露光装置や、特開２０００−１５５４３０号公報に記載されているプロキシミティ式両面露光装置が一般に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前者の密着式両面露光装置は、光線の回折現象が最小となり、また、光線のワークに対しての直角度が悪い場合でも良い結果を与えるので、解像度に対しては望ましい方式と言えるが、マスクがワーク面に直接密着するので、マスクの表面に損傷や異物の付着があり、マスク寿命の著しい低下をもたらすことになる。また、プリント配線板の回路パターンが細密になるにつれて、ワークにごみが付着していた場合、マスクにごみが転写され、連続欠陥として、回路が断線するなどの問題がある。
【０００５】
一方、後者のプロキシミティ式両面露光装置では、上述のごときマスクにごみが転写されるといった問題はないが、両マスクとワークの間隔を数μm〜数１０μmに保って非接触で露光を行うので、両マスクの位置合わせ及び両マスクとワークとの位置合わせと共に、両マスクとワーク間の間隔の調整手段が必要である。
【０００６】
また、露光工程によっては片面露光だけの露光が必要な場合も生じてくるが、上述の如き従来の両面露光装置では片面露光を行うことができず、同じ工場内に両面露光装置と片面露光装置を設置する必要がある。しかし、このように同じ工場内に両面露光装置と片面露光装置を設置することは、工場スペースの問題、それに伴う用役設備及びクリーンルームの増設に伴うエネルギーロスなどの問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、一方の面に細密な回路パターンを、また、他方の面はそれ程細密ではない回路パターンを形成するプリント配線板を製造するために適し、かつ、両マスクの位置合わせ、及び両マスクとワークとの位置合わせが簡単に行えると共に、かかる両面露光装置で片面のみの露光が行える露光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の第１の発明である露光装置は、プロキシミティ露光部と密着露光部を対向して設けると共に、前記密着露光部における密着露光用マスクホルダを取り外し自在に構成せしめたことを特徴とする。
【０００９】
かかる構成により、先ず、最近の実装フィルムであるＣＯＦ（チップ・オン・フィルム）の両面露光に対応し得る。即ち、ＣＯＦでは、表面のチップ実装側の回路は極めて細密であり、裏面の回路パターンはアウターリードを形成することが多いため、表面の回路に比べて回路密度は粗い。そこで、高密度な回路を要求されているチップ実装側をプロキシミティ露光部に対応させると、ごみの転写による連続欠陥を防止することができ、また、裏面の回路パターン側を密着露光部に対応させれば、解像度の良好なパターンが得られることになる。更に、生産計画から片面露光を行う場合には、密着露光用マスクホルダを取り外し、その箇所に吸着ステージを取り付けるようにすれば片面にプロキシミティ露光のみを行うことができる。
【００１０】
なお、本発明で使用するワークとしては、帯状、枚葉の何れも用いることができるが、帯状ワークを用いる場合には、帯状ワークを水平に搬送させ、その搬送路を挟んで、上方には、プロキシミティ露光部を、下方には、密着露光部をそれぞれ設けるのが望ましい。
【００１１】
次に、本発明の第２の発明である両面露光装置は、ベース枠体に固定したマスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構の上部にマスク／マスク・アライメント機構搭載ベースを設け、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの上部には、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を介在してテーブルを設け、前記テーブル上に固定した支柱の上面に形成したガイドに、密着露光部における密着露光用マスクホルダの下面に形成したガイド部材を取り外し自在に係合せしめると共に、また、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの側部には、プロキシミティ露光部におけるプロキシミティ露光用マスクホルダの昇降機構を設け、前記プロキシミティ露光用マスクホルダと前記密着露光用マスクホルダの間に帯状ワークの搬送路を形成せしめたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、先ず、両面露光の場合は、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を駆動して、密着露光部のマスクとプロキシミティ露光部のマスクとの位置合わせを行い、次いで、マスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を駆動して、両マスクと帯状ワークとの位置合わせを行うことができるので、位置合わせは正確であるのみならず、短時間で行える。次に、片面露光の場合は、密着露光部における密着露光用マスクホルダを、テーブル上に固定した支柱の上面から取り外し、望ましくは、吸着ステージを取り付けてマスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構のみを駆動すれば、プロキシミティ露光用マスクとワークとの位置合わせを正確に行うことができる。
【００１３】
更に、密着露光用マスクホルダに固定した密着露光用マスクの下部に、ワーク／マスク・アライメント用光学系と、マスク／マスク・アライメント用光学系を露光領域からそれぞれ待避できるように設けるのが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本発明の両面露光装置は、図１及び図２に示す如く、送り出し機構部１０と、第１エアダンサー部２０と、露光部３０と、第２エアダンサー部４０と、巻き取り機構部５０とから構成されている。
【００１６】
送り出し機構部１０は、露光すべき帯状ワーク１を巻き出す送り出しリール１１を取り付け得るように構成されている。
【００１７】
第１エアダンサー部２０は、入口部と出口部にそれぞれガイドプレート２１、２１を有し、下部は真空機構（図示せず）に接続されており、帯状ワーク１をループ状にして一定量貯留するように構成されている。また、出口部側には上流部移動グリップフィード部２２が設けられている。また、２３はクリーニングロールで、帯状ワーク１に付着したごみが次工程である露光部３０に持ち込まれないよう除去する。
【００１８】
露光部３０には、図３に示すように帯状ワーク１の搬送路を挟んで、上方にプロキシミティ露光部が、また、下方に密着露光部が配設されている。プロキシミティ露光部は、冷却ユニット６１を接続するランプハウス６０内に設けられた上面露光照明ランプ６１-1と、上楕円ミラー６２-1と、上コールドミラー６３-1と、上インテグレータ６４-1と、上コールドミラー６５-1と、露光室３０の上部に設けた上コリメーションミラー３１-1とから成る上照明系と、プロキシミティ露光用マスクホルダ３２-1に固定されたプロキシミティ露光用マスク３３-1とから構成され、また、密着露光部は、ランプハウス６０内に設けられた下面露光照明ランプ６１-2と、下楕円ミラー６２-2と、下コールドミラー６３-2と、下インテグレータ６４-2と、下コールドミラー６５-2と、露光室３０の下部に設けた下コリメーションミラー３１-2とから成る下照明系と、密着露光用マスクホルダ３２-2に固定された密着露光用マスク３３-2とから構成されている。
【００１９】
露光室３０のプロキシミティ露光用マスク及び密着露光用マスクの部分の詳細は図４に示す通りであり、ベース枠体２に固定したワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３４（詳細は、特開平１０−４３９７８号公報に記載の通りである。）の上部には、マスク／マスク・アライメント機構搭載ベース３５が設けられており、その上部には、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３６を介在してテーブル３７が設けられ、更に、テーブル３７上に固定した支柱３８の上面に形成したガイド８、例えば、ガイド溝に、密着露光部における密着露光用マスクホルダ３２-2の下面に形成したガイド部材７、例えば、スライドベアリングを取り外し自在に係合されている。そして、マスク／マスク・アライメント機構搭載ベース３５の側部には、プロキシミティ露光部におけるプロキシミティ露光用マスクホルダ３２-1の昇降機構３９が設けられている。
【００２０】
このように、密着露光用マスクホルダ３２-2は支柱３８の上面に取り外し自在に係合されているので、両面露光時はこのまま使用するが、片面露光時、即ち、ワーク１の上面にプロキシミティ露光のみ行う場合は、密着露光用マスクホルダ３２-2を取り外し、吸着ステージを取り付ける。吸着ステージはいかなる構成のものでも適用可能であるが、例えば、下面側を真空源に接続した燒結金属からなる多孔板が望ましい。
【００２１】
また、図５に示すように、ベース枠体２に固定したスライド自在のブラケット３、３には、ワーク／マスク・アライメント用光学系４、４が設けられていると共に、ブラケット５、５には、マスク／マスク・アライメント用光学系６、６がスライド自在に設けられている。
【００２２】
図１に戻って、４０は第２エアダンサー部であり、第１エアダンサー部２０と同様に、入口部と出口部にそれぞれガイドプレート４１、４１を有し、下部は真空機構（図示せず）に接続されており、露光後の帯状ワーク１をループ状にして一定量貯留するように構成されている。また、入口部側には、下流部移動グリップフィード部４２が設けられている。。
【００２３】
上記露光装置において、帯状ワークの両面露光処理は次のように行われる。送り出し機構部１０の送り出しリール１１から巻き出された帯状ワーク１は上流部移動グリップフィード部２２と下流部移動グリップフィード部４２により、その露光すべき箇所が露光部に搬送される。その際、帯状ワーク１の一定量が第１エアーダンサー部２０と第２エアーダンサー部４０にそれぞれ貯留される。
【００２４】
そして、露光部でのプロキシミティ露光用マスクと密着露光用マスクとの位置合わせ、及び、両マスクと帯状ワークとの位置合わせは次のように行われる。
【００２５】
先ず、プロキシミティ露光用マスク３３-1と、密着露光用マスク３３-2のそれぞれの対角線上に形成したアライメントマークを、図５に示すように、２個のマスク／マスク・アライメント用光学系６、６で観察して、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３6を駆動して、位置合わせを行う。
【００２６】
次いで、密着露光用マスク３３-2に形成されたマークと帯状ワーク１に形成されたマークとをワーク／マスク・アライメント用光学系４、４により観察して、両マークのズレがある場合には、マスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３4を駆動して位置合わせを行う。
【００２７】
かかる位置合わせ終了後、密着機構（図示せず）で帯状ワーク１の露光すべき箇所を密着露光用マスク３３-2に密着せしめると共に、昇降機構３９を駆動して、プロキシミティ露光用マスク３３-1と帯状ワーク１の間隔を調整し、プロキシミティ露光部における上照明系と、密着露光部における下照明系により両面露光が行われる。
【００２８】
このようにして、両面露光が行われた帯状ワーク１は第２エアーダンサー部４０を経て、巻き取り機構部５０の巻き取りリール５１に巻き上げられる。
【００２９】
なお、片面露光の場合の帯状ワーク１とプロキシミティ露光用マスク３３-1との位置合わせは次のようにして行われる。
【００３０】
密着露光用マスクホルダ３２-2は吸着テーブルと交換されており、送り出し機構部１０の送り出しリール１１から巻き出された帯状ワーク１は上流部移動グリップフィード部２２と下流部移動グリップフィード部４２により、その露光すべき箇所が露光部に搬送される。その際、帯状ワーク１は吸着ステージに吸着されず、プロキシミティ露光用マスク３３-1に形成されたマークと帯状ワーク１に形成されたマークとをワーク／マスク・アライメント用光学系４、４により観察して、両マークのズレがある場合には、マスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構３4を駆動して位置合わせを行い、帯状ワーク１を吸着ステージに吸着させる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の露光装置は、プロキシミティ露光部と密着露光部を対向して設けると共、前記密着露光部における密着露光用マスクホルダを取り外し自在に構成せしめたことを特徴とし、かかる構成により、高密度な回路を要求されているチップ実装側をプロキシミティ露光部に対応させると、ごみの転写による連続欠陥を防止することができ、また、裏面の回路パターン側を密着露光部に対応させれば、解像度の良好なパターンが得られることになると共に、密着露光用マスクホルダを取り外せば、片面露光にも対応し得る。
【００３２】
また、本発明の第２の発明である露光装置は、ベース枠体に固定したマスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構の上部にマスク／マスク・アライメント機構搭載ベースを設け、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの上部には、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を介在してテーブルを設け、前記テーブル上に固定した支柱の上面に形成したガイドに、密着露光部における密着露光用マスクホルダの下面に形成したガイド部材を取り外し自在に係合せしめると共に、また、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの側部には、プロキシミティ露光部におけるプロキシミティ露光用マスクホルダの昇降機構を設け、前記プロキシミティ露光用マスクホルダと前記密着露光用マスクホルダの間に帯状ワークの搬送路を形成せしめたことを特徴とするものであり、かかる構成により、先ず、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を駆動して、密着露光部のマスクとプロキシミティ露光部のマスクとの位置合わせを行い、次いで、マスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を駆動して、両マスクと帯状ワークとの位置合わせを行うことができるので、位置合わせは正確であるのみならず、短時間で行えると共に、密着露光用マスクホルダを取り外して片面露光を行う場合も、マスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を駆動して正確に位置合わせを行い得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の正面図である。
【図２】本発明の露光装置の平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明のプロキシミティ露光用マスクと密着露光用マスクの部分の詳細図である。
【図５】本発明のプロキシミティ露光用マスク及び密着露光用マスクと帯状ワークとの位置合わせ部の詳細図である。
【符号の説明】
１ 帯状ワーク
２ ベース枠体
４ ワーク／マスク・アライメント用光学系
６ マスク／マスク・アライメント用光学系
７ ガイド部材
８ ガイド
１０ 送り出し機構部
２０ 第１エアーダンサー部
３０ 露光部
３２-1 プロキシミティ露光用マスクホルダ
３３-1 プロキシミティ露光用マスク
３２-2 密着露光用マスクホルダ
３３-2 密着露光用マスク
３４ ワーク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構
３５ マスク／マスク・アライメント機構搭載ベース
３６ マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構
３７ テーブル
３８ 支柱
３９ 昇降機構
４０ 第２エアーダンサー部
５０ 巻き取り機構部

Claims (6)

1. プロキシミティ露光部と密着露光部を対向して設けると共に、前記密着露光部における密着露光用マスクホルダを取り外し自在に構成せしめたことを特徴とする露光装置。
2. 前記密着露光部における密着露光用マスクホルダを取り外し後、吸着ステージを取り付け得るように構成せしめたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 帯状ワークの搬送路を挟んで、上方には、前記プロキシミティ露光部を、下方には、前記密着露光部をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記プロキシミティ露光部は、少なくとも上面露光照明ランプと、プロキシミティ露光用マスクホルダに保持されたマスクとから成り、前記密着露光部は、少なくとも下面露光照明ランプと、密着露光用マスクホルダに保持されたマスクとから成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の露光装置。
5. ベース枠体に固定したマスク／ワーク・アライメント用ＸＹθ駆動機構の上部にマスク／マスク・アライメント機構搭載ベースを設け、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの上部には、マスク／マスク・アライメント用ＸＹθ駆動機構を介在してテーブルを設け、前記テーブル上に固定した支柱の上面に形成したガイドに、密着露光部における密着露光用マスクホルダの下面に形成したガイド部材を取り外し自在に係合せしめると共に、また、前記マスク／マスク・アライメント機構搭載ベースの側部には、プロキシミティ露光部におけるプロキシミティ露光用マスクホルダの昇降機構を設け、前記プロキシミティ露光用マスクホルダと前記密着露光用マスクホルダの間に帯状ワークの搬送路を形成せしめたことを特徴とする露光装置。
6. 前記密着露光用マスクホルダに固定した密着露光用マスクの下部に、ワーク／マスク・アライメント用光学系と、マスク／マスク・アライメント用光学系をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。

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