JP2005274670A - 帯状ワークの露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ワークステージ10をワークWの露光される領域が載置される第1のステージ10aと、帯状ワークWの搬送方向上流側と下流側に設けられ、露光される領域外の部分が載置される第2のステージ10bから構成する。第1,2のステージ10a,10bにそれぞれ設けられた第1の孔群13aと第2の孔群13bに、それぞれ別個の真空供給系16a,16bを接続し、真空供給系16aにワークの吸着を検出する真空センサ14を設ける。そして、第2の孔群13bでワークWの露光される領域外の部分を吸引し、ワークWが露光される領域の周辺部におけるしわの発生を防ぎ、リークが発生させることなくワークWの露光される領域を吸着する。
【選択図】 図1
Description
フィルム回路基板は、その製造工程においては、例えば幅250mm、厚さ100μm、長さ数百mの帯状のワークであり、通常リールに巻かれている。
また、フイルム回路基板は、上記の樹脂フイルム上に、導電体(例えば銅箔)を貼り付けられている。フイルム回路基板の製造は、レジストを塗布する工程、所望の回路パターンを転写する露光工程、レジストの現像工程、不要の導電体を除去するエッチング工程等を、例えば4回から5回、繰り返すことにより行なわれる。
各工程においては、フイルム回路基板がリールから巻き出され、処理加工され、再びリールに巻き取られる。以下フイルム回路基板のことを帯状ワークと呼ぶ。
図5に帯状ワークの露光装置の一例を示す。
帯状ワークW(以下、単にワークWともいう)は、ワークWを保護するスペーサと重ね合せて巻き出しロール1にロール状に巻かれている。巻き出しロール1から引き出す時、スペーサはスペーサ巻き取りロール1aに巻き取られる。
巻き出しロール1から出た帯状ワークWは、たるみ部A1、中間ガイドロールR2を経てエンコーダロールR3と押さえロールR3’により狭持される。エンコーダロールR3は、ワーク搬送時、後述する搬送ロールにおいてスリップが生じていないか確認するためのロールである。
露光部3上には、ランプ4aと集光鏡4bから構成される光照射部4と、マスクパターンを有するマスクMと、投影レンズ5が設けられている。また、ワークステージ10はワークステージ駆動機構6上に取り付けられており、上下、左右方向に駆動可能であるとともに、ワークステージ面に垂直な軸を中心として回転可能である。
露光部3で、帯状ワークWは、露光される領域の裏面側が、ワークステージ10の表面に真空吸着等の保持手段により保持される。これは、投影レンズ5により投影されるマスクパターンの結像位置に、ワークWの露光する領域を固定し、露光中にワークWが光軸方向または搬送方向に移動することを防ぐためである。
その後、ワークステージ駆動機構6を駆動して、回路等のマスクパターンを形成したマスクMとワークWの露光領域とを位置合せする。位置合わせ終了後、光照射部4から放射される露光光がマスクM、投影レンズ5を介してワークWに照射され、マスクパターンがワークWに転写される。
露光が終わると、帯状ワークWは搬送ロールR4と押さえロールR4’によって狭持され、次の露光領域がワークステージ10上に来るように搬送され、露光される。
このようにして帯状ワークWは順次露光され、ガイドロールR5、たるみ部A2を経て巻き取りロール2に巻き取られる。その際、スペーサ巻き出しロール2aからスペーサが送り出され、露光済の帯状ワークWは、スペーサとともに巻き取りロール2に巻き取られる。
また、前工程において、帯状ワークWを、ワーク周辺部に設けられているパーフォレーションホールの、ピッチに応じた突起を有するスプロケットローラによって搬送すると、パーフォレーションホール付近のフイルムが延びや変形を生じることがある。
このような帯状ワークにおいて、上記したように露光工程、現像工程、エッチング工程が繰り返されると、そりやしわが大きくなり、図6に示すように、帯状ワークWのパーフォレーションホールPH付近のフイルムに凹凸ができ、例えばワカメのように全体にしわが生じた状態になる場合がある。
図7に、従来のワークステージ10の概略構成を示し、同図により上記保持手段について説明する。なお、同図は帯状ワークの幅方向(帯状ワーク搬送方向に直交する方向)から見た断面図である。
図7に示すように、ワークステージ10の内部には真空供給室11が設けられており、真空供給室11には、電磁弁15を介して、真空ポンプ12からの真空供給系が接続されている。
ワークステージ10の表面には多数の真空吸着孔13が設けられており、真空吸着孔13には、真空供給室11を介して真空が供給され、ワークWがワークステージ10の表面に吸着保持される。
しかし、ワークステージ10表面にワークWが吸着されると、真空吸着孔13からの大気の引き込みがなくなり真空供給系が減圧される。したがって圧力が下がる。
真空センサ14は上記真空供給系の圧力を検出し、この圧力が設定された閾値圧力よりも低い場合はON信号を、高い場合はOFF信号を、露光装置の制御部30に送る。制御部30は、ON信号が入力されると、ワークステージ10表面にワークWが吸着されたと認識し、露光装置は露光のための次の動作、例えばマスクMとワークWの位置合せ動作や実際の露光動作に移る。
マスクMのパターンが解像度良くワークWの表面に結像するように、ワークステージ10の表面位置はあらかじめ前記ワークステージ駆動機構6により、所定位置に設定されている。
リークが生じると真空供給系は減圧されず、真空センサ14はON信号を出力しない。したがって、ワークステージ10表面にワークWが存在するにもかかわらず、制御部30はワークWの吸着を認識できず、吸着エラーとなり、装置は露光のための次の動作に移ることができない。
真空センサ14によりワークWの吸着を検出するためには、ワークWの吸着される領域(露光される領域)の周辺部からのリークを防げばよい。
また、特許文献2には、そりやしわを生じさせることなく、ワークをワークステージに真空吸着させるため、ワークステージ上の露光領域内に設けられた真空吸着孔を、複数の孔群に区分けし、各孔群をそれぞれ異なる連通室に接続し、各連通室を順次真空引きする方法が提案されている。
また、図8の搬送方向からの断面図に示すように、前記特許文献1に記載されるワークおさえ部21により、ワークWのエッジ部分をワークステージ10に押しつけても、しわになっている以外の部分は、ワークステージ10に張り付くものの、しわの部分はワークステージ10に対して浮いたままとなり、この部分からリークが生じる。
この長手方向に生じたしわは、ワークステージに供給する真空の量を大きくしても、なくならず、リークを止めることはできなかった。
また、帯状ワークWの長手方向については、パターンが形成される領域であり、機械的に押しつけると、形成されたパターンに傷がついたりゴミが付着したりするなど、不具合の原因になる場合がある。したがって、機械的にワークを押さえつける手段を取ることができない。
すなわち、ワークステージの露光領域内に設けられた孔群を順次真空引きすると、露光領域の中心部分は、ワークステージに吸着されるものの、露光領域の周辺部分には、前記図7に示したようにしわが残り、しわの部分はワークステージに対して浮いたままとなって、この部分からリークが生じる。
このため、前記真空センサ14は、ON信号を出力せず、前記したように、装置は露光のための次の動作に移ることができない。
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、全体に凹凸が生じワークステージに吸着されにくい帯状ワークに対して、パターンが形成される領域を機械的に押さえつけることなく、リークを防ぎながらワークステージ上に吸着保持できるようにし、帯状ワークがワークステージに吸着されたことを確実に検出できるようにすることである。
ワークステージに、ワークの露光される領域を真空吸着するための多数の第1の孔群に加えて、少なくともワーク搬送方向の上流側と下流側に、上記露光される領域以外の領域を吸引する第2の孔群を設ける。
また、上記第1の孔群と第2の孔群に、それぞれ別個の真空供給系を接続し、少なくとも第1の孔群に供給される真空供給系に上記ワークの吸着を検出するセンサを設ける。
そして、ワークステージにワークが搬送された時、上記第2の孔群でワークの露光される領域外の部分を吸引し、ワークが露光される領域の周辺部におけるしわの発生を防ぐ。これにより、リークが発生することなくワークの露光される領域を吸着することができる。
(1)ワークの露光される領域に対してワーク搬送方向上流側と下流側の露光される領域以外の領域を、ワークの露光される領域を吸着する第1の孔群とは別個の真空供給系に接続された第2の孔群により吸引するので、ワークの露光される領域の周辺ではワークはしわが減って平面になり、ワークの露光される領域とワークステージの間に隙間ができなくなる。
したがって、ワークの露光される領域を吸着する第1の孔群におけるリークを防ぐことができる。
このため、そりやしわが大きくなったワークであっても、上記第1の孔群に接続された真空供給系に設けた真空センサにより、ワークが吸着されたことを確実に検出することができ、露光のための次の動作に移ることが可能となる。
なお、上記第2の孔群が設けられた露光される領域以外の領域では、リークを生じるが、ワークの露光される領域を吸着する第1の孔群とは別個の真空供給系が接続されているので、第1の孔群に接続された真空供給系は、そのリークの影響で圧力が上がるということはなく、ワークの吸着を正しく認識することができる。
(2)ワークのパターンが形成される領域を機械的に押さえつけないので、パターンに傷をつけたりごみを付着させたりすることがない。
なお、本実施例の帯状ワークの露光装置の全体構成は、前記図5に示したものと同じであり、前記したように、巻き出しロール1から引き出された帯状ワークWは、露光部3に設けられた上記図1、図2に示すワークステージ10上に送られ、真空吸着により保持される。そして、位置合わせ終了後、マスクパターンが帯状ワークWのされる領域に転写される。帯状ワークWは、順次、上記ワークステージ10に搬送されて露光され、露光後、巻き取りロール2に巻き取られる。
なお、第1のステージ10aと第2のステージ10bは、同一平面の一体のステージから構成することができ、第1のステージ10aと第2のステージ10bは真空供給系を異にするだけで、上方から見た外観は同じである。また、第1のステージ10aには帯状ワークWの露光される領域が載置されるので、第1のステージ10aの大きさは前記図7に示したワークステージとほぼ同じであり、本実施例のワークステージ10は、上記第2のステージ10bの分だけ、従来のワークステージより帯状ワークWの搬送方向に長い。
内部には真空供給室11aが、また、表面には多数の真空吸着孔(第1の孔群)13aが設けられており、真空供給室11aには真空ポンプ12aからの第1の真空供給系16aが接続されている。第1の真空供給系16aにはワークWの吸着を検出する真空センサ14と第1のステージ10aに真空を供給する第1の電磁弁15aが取りつけられている。真空センサ14は、前記したように上記真空供給系の圧力を検出し、この圧力が設定された閾値圧力よりも低い場合はON信号を、高い場合はOFF信号を、露光装置の制御部30に送る。制御部30は、ON信号が入力されると、ワークステージ10表面にワークWが吸着されたと認識し、露光装置は露光のための次の動作、例えばマスクMとワークWの位置合せ動作や実際の露光動作に移る。
第1のステージ10aの帯状ワーク搬送方向の上流側、下流側には、第2のステージ(補助ステージ)10bが設けられている。
第2のステージ10bの断面構造も、第1のステージ10aの断面構造と同様であり、内部には真空供給室11bが、表面には多数の真空吸着孔(第2の孔群)13bが設けられており、真空供給室11bには真空ポンプ12bからの第2の真空供給系16bが接続される。第2の真空供給系16bには第2の電磁弁15bが取りつけられているが真空センサを設ける必要はない。
したがって、第2の真空供給系16bの圧力変動が変動しても、そのことによって第1の真空供給系16aの圧力が変化することはない。
上記の「独立した別個の系統」とは、一方の真空供給系の圧力変動が、他方の圧力に影響を与えないという意味である。同図では真空ポンプを2台用いて完全に別の系統にしているが、例えば、工場のような大容量の、圧力変動のない真空供給ラインであれば、同じ真空供給ラインに接続しても問題ない。
図3に上記ワークおさえ機構の構成例を示す。
ワークおさえ機構20は、同図に示すように、ワークステージ10の両側に取り付けられたフレーム25上に設けられ、帯状ワークWのエッジ部分をおさえるワークおさえ部21と、このワークおさえ部21を駆動するワークおさえ部駆動部22から構成される。
ワークおさえ部駆動部22は、上記ワークおさえ部21に連結されたL字部材23と、このL字部材23を駆動するエアシリンダ24を備える。
ワークおさえ部21は上記ワークおさえ部駆動部22により駆動され、同図に示すように帯状ワークWの露光される領域が露光位置まで搬送されてくると、帯状ワークWのパーフォレーションホールPHが設けられたエッジ部分を上からおさえ付け、ワークステージ10に押し付ける。なお、ワークWには、ワークWの位置合わせのためのワークマークWAMが設けられており、このワークマークWAMを逃げるため、ワークおさえ部21には切り欠き部21aが設けられている。
図4は、上記ワークおさえ機構20の動作を説明する図である。同図(a)に示すように、ワークWのエッジ部分をおさえていない状態では、エアシリンダ24のシャフト24aは後退しており、ワークおさえ部21は、ワークステージ10から離間している。
エアシリンダ24が駆動され、シャフト24aが前進すると、同図(b)に示すように、シャフト24aによりL字部材23がシャフト24aにより押されて、軸23aを中心に回転し、ワークおさえ部21が、帯状ワークWのエッジ部分をワークステージ10に押さえつける。
(1) 帯状ワークWがワークステージ10上に搬送され、その回に露光を行なう領域がワークステージ10の第1のステージ10a上に置かれる。ワークの幅方向のエッジ部分が、図3に示したワーク押え機構20によって、ワークステージ10に押さえつけられる。
(2) 図1に示す第1の電磁弁15aと第2の電磁弁15bが動作し、第1のステージ10aと第2のステージ10bに真空が供給される。
(3) ワークWの露光される領域(の裏面側)が第1のステージ10aに吸着される。また、露光領域に対しワーク長手方向の搬送方向上流側と下流側の領域も、第2のステージ10bによって、図1の点線に示す状態から同図の矢印に示すように第2のステージ10b側に引き寄せられる。
しかし、第2のステージ10bの外側では、しわは多少残るものの、内側、即ち露光される領域の方向に近づくに従い、第2のステージ10bの表面に沿って矯正されて、概ね平面になる。
(5) これにより、第1のステージ10aで吸着される露光される領域の、従来しわが発生しリークが生じていた周辺部分において、ワークWが平面となり、ワークWと第1のステージ10aの間に隙間ができず、ワークWは第1のステージ10aにリークなく吸着される。
(6) このため、第1の真空供給系16aはリークなく減圧されて圧力が下がり、真空センサ14がON信号を制御部30に出力する。
制御部30は真空センサ14からの信号に基づき、第1のステージ10aにワークWの露光される領域が吸着され、投影レンズ5(前記図5参照)の結像位置において平面に保持したことを認識し、装置は露光のための次の動作、例えばマスクとワークの位置合せ動作や露光動作に移ることができる。
しかし、前記したように、第1の真空供給系16aと第2の真空供給系16bは独立した別個の系統であるので、第1の真空供給系16aはその影響を受けることなく減圧され、真空センサ14は、ワークWの露光される領域が、第1ワークステージ10aへ吸着されたことを正しく検出することができる。
なお、第1の電磁弁15aと第2の電磁弁15bの動作のタイミングをずらしてもよい。即ち、まず第1の電磁弁15aを動作させ、ワークWを第1のステージ10aに吸着させ、次に第2の電磁弁15bを動作させ、第2のステージ10bによりワークWを吸引する。
このように電磁弁15a,15bを動作させると、凹凸の激しいワークであっても、ワークが露光領域からその周辺部に向かって吸着される。したがって、露光される領域にしわが残るのを防ぐことができ、その結果、真空センサにより保持を検出することができた。
なお、図1、図2においては、第1のステージ10aと第2のステージ10bを一体構造としたが、ワークステージと補助吸引ステージを別体としても良い。
10a 第1のステージ(露光ステージ)
10b 第2のステージ(補助ステージ)
11a,11b 真空供給室
12a,12b 真空ポンプ
13a 第1の孔群
13b 第2の孔群
14 真空センサ
15a,15b 電磁弁
16a 第1の真空供給系
16b 第2の真空供給系
20 ワークおさえ機構
21 ワークおさえ部
22 ワークおさえ部駆動部
23 L字部材
24 エアシリンダ
30 制御部
Claims (1)
- 帯状ワークを間歇的に搬送し、
上記搬送したワークを、ステージに真空吸着して露光する帯状ワークの露光装置において、
上記ステージには、上記ワークの露光される領域を真空吸着するための多数の第1の孔群に加えて、少なくともワーク搬送方向の上流側と下流側に、上記露光される領域以外の領域を吸引する第2の孔群が設けられ、
上記第1の孔群と第2の孔群には、それぞれ別個の真空供給系が接続され、
少なくとも第1の孔群に供給される真空供給系には、上記ワークの吸着を検出するセンサが設けられている、
ことを特徴とする帯状ワークの露光装置。
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