JP2006098488A - Double-face drawing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光ビームにより基板上の感光材にパターンを直接描画する装置に係り、特に基板の表裏に形成した感光材に同時にパターン描画する両面描画装置に関する。 The present invention relates to an apparatus that directly draws a pattern on a photosensitive material on a substrate using an exposure beam, and more particularly to a double-sided drawing apparatus that simultaneously draws a pattern on a photosensitive material formed on the front and back of a substrate.
カラーブラウン管用のシャドウマスク、半導体装置の実装に用いるリードフレーム、微細孔フィルターメッシュ、更には、フラットパネル(プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイパネル等)あるいはプリント配線板を製造するための露光工程で用いるマスクフィルム、のような各種基板は、通常では長尺基材をパターン加工して製造されている。そして、上記基材加工の高精度化および微細化が進む中で、フォトリソグラフィ技術で形成したレジストマスクを長尺基材のエッチングマスクとして用い上記基材を加工する技術が必須になり、現在ではこの方法が実用に供されている。 Shadow masks for color cathode ray tubes, lead frames used for mounting semiconductor devices, fine pore filter meshes, and masks used in the exposure process for manufacturing flat panels (plasma display panels, liquid crystal display panels, etc.) or printed wiring boards Various substrates such as films are usually manufactured by patterning a long base material. As the precision and miniaturization of the base material processing advances, a technology for processing the base material using a resist mask formed by a photolithography technique as an etching mask for a long base material has become essential. This method is in practical use.
上記フォトリソグラフィ技術によるレジストマスクの形成には、露光装置に設置したフォトマスク上の所要パターンを基材表面に塗布した感光材であるレジスト層に露光転写し現像する方法がある(例えば、特許文献1参照)。また、基材表面のレジスト層にレーザ光でパターンを直接描画する方法がある(例えば、特許文献2参照)。 In the formation of a resist mask by the photolithography technique, there is a method in which a required pattern on a photomask installed in an exposure apparatus is exposed and transferred to a resist layer, which is a photosensitive material coated on the surface of a substrate, and developed (for example, Patent Documents). 1). In addition, there is a method in which a pattern is directly drawn on a resist layer on the surface of a substrate with a laser beam (see, for example, Patent Document 2).
ここで、上記いずれの方法を用いるにしても、基材加工の高精度化においては、基材表面に対してパターン形成するための位置決めをする必要がある。上記フォトマスクを用いる方法では、少なくとも基材表面にアライメントマークを形成し、露光において上記アライメントマーク位置を読み取り、露光装置あるいはフォトマスクとの位置合わせを行い、位置決めを行う。また、パターンの直接描画の方法では、例えば、露光光学系のレーザ光路の所定の位置に設けたポジションセンサに基づきレーザ光軸を調整し、パターンの直接描画の位置決め調整を行っている。
近年、上記レジストマスクを用いた長尺基材のエッチング加工において、基材表面および裏面の両面にレジストマスクを形成し、基材両面から上記基材をエッチングできるようにすることが知られている。これにより、両面からのエッチングでその処理時間が1/2程度に短縮でき前述した各種基板の製造コストが低減できるようになる。また、エッチング加工において基材のサイドエッチング量が低減して微細加工が容易になる。 In recent years, in etching processing of a long base material using the resist mask, it is known that a resist mask is formed on both the front and back surfaces of the base material so that the base material can be etched from both sides of the base material. . As a result, the processing time can be shortened to about ½ by etching from both sides, and the manufacturing costs of the various substrates described above can be reduced. In addition, the side etching amount of the substrate is reduced in the etching process, and the fine processing becomes easy.
しかしながら、前述した従来技術は基材の表面側にのみレジストマスクを形成するものである。そこで、基材両面にレジストマスクを形成するために、上記特許文献1のようなフォトマスクを用いる露光装置において、単純に、フォトマスク2枚を基材の表面側と裏面側に取り付ける装置構造にし、且つ上記位置決め方法をそのまま踏襲して、それぞれのフォトマスクのパターンを基材の表面側と裏面側に露光転写できるようにする方法が考えられる。しかし、この場合には、長尺基材に対応させる必要から、フォトマスク2枚を操作しなければならなくなる。このために、露光装置が非常に大型化し、しかも、その露光機構は高精度なものにしなければならないという問題が生じてくる。 However, the above-described prior art forms a resist mask only on the surface side of the substrate. Therefore, in order to form resist masks on both sides of the base material, in an exposure apparatus using a photomask as in the above-mentioned Patent Document 1, an apparatus structure in which two photomasks are simply attached to the front surface side and the back surface side of the base material. In addition, it is possible to follow the above positioning method as it is, so that each photomask pattern can be exposed and transferred onto the front surface side and the back surface side of the substrate. However, in this case, since it is necessary to correspond to the long base material, it is necessary to operate two photomasks. For this reason, there arises a problem that the exposure apparatus becomes very large and the exposure mechanism must be made highly accurate.
一方、特許文献2のようなパターンの直接描画方法を用いて、基材の表面側と裏面側に同時にパターン形成できるようにすることは、表面に形成するパターンと裏面に形成するパターンの位置決めについて具体的な対策が為されていない為、困難である。
On the other hand, using the direct pattern drawing method as described in
本発明の目的は、上記の問題あるいは課題に着目してなされたもので、基材の表面および裏面のレジスト層に露光ビームでパターンを直接描画できる両面描画装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a double-sided drawing apparatus capable of directly drawing a pattern with an exposure beam on a resist layer on a front surface and a back surface of a base material.
上記の目的は、以下の構成によって達成される。
(1)被露光材料の表面と裏面の両面にパターンを露光描画する両面描画装置であって、露光ビームを生成する光源部と、前記被露光材料の表面側と裏面側において露光ビームを走査する走査部と、前記両面上を走査する露光ビームの軌跡が一致するように前記露光ビームの走査を調整するビーム重ね調整手段、とを備えていることを特徴とする両面描画装置。
(2)前記ビーム重ね調整手段は、前記被露光材料を挟み、その表面側と裏面側で互いに対向配置する撮像部を有する位置センサーと、該位置センサーの検出データに基づき、前記表面上あるいは裏面上の露光ビームの走査を調整するビーム調整器と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の両面描画装置。
(3)前記ビーム調整器は、前記走査部の後段に設けられ、前記位置センサーの撮像部を挟んで対向する1対の棒状ミラーと、前記棒状ミラーの少なくとも一方に設けられ、前記棒状ミラーを位置変位するピエゾ素子を有することを特徴とする請求項2に記載の両面描画装置。
(4)前記ビーム調整器は、前記走査部の前段に設けられたピエゾアクチュエータで回転駆動する1対の光学ミラーを有し、前記光学ミラーは該ピエゾアクチュエータにより前記ビーム方向を調整することを特徴とする請求項2に記載の両面描画装置。
(5)前記パターンに相当する描画データに基づき前記露光ビームを変調する光学変調手段と、前記変調を受けた露光ビームを前記被露光材料の表面側と裏面側とに分ける光学分岐手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の両面描画装置。
The above object is achieved by the following configurations.
(1) A double-sided drawing apparatus that exposes and draws patterns on both the front and back surfaces of a material to be exposed, and that scans the exposure beam on the front and back sides of the light source unit that generates an exposure beam. A double-sided drawing apparatus comprising: a scanning unit; and a beam superimposing adjusting unit that adjusts scanning of the exposure beam so that the trajectories of the exposure beam that scans on both sides coincide with each other.
(2) The beam overlap adjusting means includes a position sensor having an imaging unit sandwiching the material to be exposed and facing each other on the front side and the back side, and on the front side or the back side based on detection data of the position sensor. The double-sided drawing apparatus according to claim 1, further comprising a beam adjuster that adjusts scanning of the upper exposure beam.
(3) The beam adjuster is provided at a rear stage of the scanning unit, and is provided at at least one of a pair of bar-shaped mirrors facing the image sensor of the position sensor, and the bar-shaped mirror. The double-sided drawing apparatus according to
(4) The beam adjuster includes a pair of optical mirrors that are rotationally driven by a piezo actuator provided in a front stage of the scanning unit, and the optical mirror adjusts the beam direction by the piezo actuator. The double-sided drawing apparatus according to
(5) Optical modulation means for modulating the exposure beam based on drawing data corresponding to the pattern, and optical branching means for dividing the modulated exposure beam into a front surface side and a back surface side of the material to be exposed. The double-sided drawing apparatus according to claim 1, further comprising:
本発明により、フォトマスクのパターン転写による両面露光装置の場合に比べて、本発明の両面描画装置はコンパクトで軽量な構造になり、重厚なフォトマスクは不要で装置の作業操作性は格段に容易になる。また、長尺基材の表面および裏面間で高精度に位置合わせした所望のレジストマスクを形成できるようになる。そして、長尺基材のパターン加工の高精度化および微細化が容易になり、これらの加工時間は短縮し製造コストが大幅に低減するようになる。しかも、カスタマーからの長尺基材加工のパターン変更に対して非常に迅速に対応できるようになる。 According to the present invention, compared with a double-sided exposure apparatus using a photomask pattern transfer, the double-sided drawing apparatus of the present invention has a compact and lightweight structure, and no heavy photomask is required, and the operability of the apparatus is much easier. become. Moreover, it becomes possible to form a desired resist mask aligned with high accuracy between the front and back surfaces of the long base material. And it becomes easy to increase the precision and miniaturization of the pattern processing of the long base material, the processing time is shortened, and the manufacturing cost is greatly reduced. Moreover, it is possible to respond very quickly to changes in the pattern of long substrate processing from customers.
(第1の実施形態)
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。先ず、本発明の第1の実施形態について図1乃至図7を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の両面描画装置を含んだ、上記長尺基材をパターン加工するための全体の概略構成を示す構成図である。図1において、巻戻し機1には、被露光部材の基材2であるステンレス、鋼板、黄銅、アルミニウム等の帯状の金属薄板のコイル3を装着し、モータ4によって所定のバックテンションが与えられている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall schematic configuration for patterning the long base material including the double-sided drawing apparatus of the present invention. In FIG. 1, a rewinder 1 is provided with a
そして、テンションレベラー(図示せず)によって巻癖が矯正された基材2は、レジスト塗布装置5に供給され、このレジスト塗布装置5によって基材2の表面と裏面に例えばポジ型レジストが塗布されて、被露光部材6が形成される。
Then, the
この被露光部材6は、例えば外表面に樹脂コーティングを施したロールで構成される搬送機構により、レジスト乾燥のためのベーキング炉7及び両面描画装置8にステップ搬送される。そして、両面描画装置8により所要のパターンが直接描画されて、被露光部材6のレジスト層が感光される(図2参照)。
The exposed
感光された被露光部材6は、レジスト現像する現像処理部9で現像され、所定のパターンを有するレジストマスクが基材2の表面および裏面に形成された姿態となる。
The exposed to-
そして、現像処理部9の後段側にエッチング処理部10が配置され、このエッチング処理部10において上記レジストマスクをエッチングマスクにして基材2のエッチング加工がなされる。更にこのエッチング処理部10の後段側に設けられたレジスト除去部11でレジストマスクが剥離除去されることになる。
Then, an
そして、レジスト除去部11の後段側に巻取り機12が配設され、駆動制御装置13からの制御信号によって回転駆動される駆動モータ14により時計方向に回転駆動される。ここで、駆動制御装置13および両面描画装置8はコントローラ15で共に制御されることになる。
A
本発明の両面描画装置8は、基本構造としては露光光学系と制御系とから構成される。図2は、パターン直接描画の露光光学系20の概略構成を示す図である。図2には、併せて図1で示した巻戻し機1の一部、被露光部材6、巻取り機12を示している。
The double-
露光光学系20は、露光ビームの光源部としてレーザ光を射出するレーザ光源21、射出されたレーザ光を走査部まで導く複数のミラー22,23,24、光学変調手段としてパターン描画に際しパターンデータに基づきレーザ光をオン・オフ変調するための光学変調器25、上記走査部を構成するポリゴンミラー26、f−θレンズ27を備えている。ここで、ポリゴンミラー26は、ミラーモータで回転駆動される回転多面鏡であり、その回転角度位置あるいは回転量を検出するためにエンコーダ(図示せず)が連動している。また、f−θレンズ27は、露光光束が被露光材料面に対して斜めに入射することによる光像のひずみを補償する。なお、レーザ光源21は、例えば、パルス状発光が可能な半導体レーザ、ストロボ等で構成してもよい。この場合には、上記パターンデータに基づきレーザ光源21を作動させるようにして光学変調器25を省いてもよい。なお、レーザ光にはArレーザ、KrF等のエキシマレーザあるいはHe−Cdレーザ等が用いられる。
The exposure
また、露光光学系20は、光学分岐手段として、上記射出した露光ビームを被露光部材6の表面側と裏面側に分岐させるハーフミラー等から成る光学スプリッタ28を有すると共に、ビーム重ね調整手段となるビーム重ね調整装置29とを備えている。ここで、ビーム重ね調整装置29はビーム調整器30と位置センサー31とを含んで構成される。このビーム調整器30は前述した走査部の後段に設けられるように構成される。
Further, the exposure
前述したような露光光学系20では、上記レーザ光源21、ミラー22、光学変調器25、光学スプリッタ28以外は全て被露光部材6の表面側と裏面側に設置される。そして、被露光部材6の表面および裏面のレジスト層にレーザ光でパターンを両面描画する。ここで、巻取り機12は、図1に示す駆動制御装置13で制御された駆動モータ14で駆動し、上記被露光部材6を所定の速度で上記露光光学系20下を搬送する。同時に、前述した走査部のポリゴンミラー26でレーザ光を走査する。以下、ポリゴンミラー26による走査方向を主走査方向、駆動モータ14による走査方向を副走査方向と称する。これらの走査は図1のコントローラ15で同時に制御される。
In the exposure
本発明の両面描画装置においては、上記ビーム重ね調整装置29は、被露光部材6の表面側と裏面側での露光ビーム照射のビーム位置が同じになるように位置合わせ(ビーム重ね合わせ)をすることになる。本発明の特徴となるビーム重ね調整装置29について図2乃至図4に基づき詳細に説明する。
In the double-sided drawing apparatus of the present invention, the beam overlap adjusting
図3はビーム調整器30の上面図である。ビーム調整器30は、f−θレンズ27からのレーザービームを被露光部材6の面上に向けて屈曲する棒ミラー32と、この棒ミラー32を弾性体33,34を介して連結するコの字型形状の支持体35と、前記棒ミラー32の一方の側面において軸方向両側に設けられ、棒ミラー32と連結する第1ピエゾ素子部36と第2ピエゾ素子部37と、を有する構成である。第1ピエゾ素子36及び第2ピエゾ素子37の右端は、図3に示す通り棒ミラー35に固定され、他端は図示しない支持体に固定されている。弾性体33は、第1ピエゾ素子部36と第2ピエゾ素子部37が設けられた側面と反対側の棒ミラー32の側面を支持体35に連結しており、弾性体34は、棒ミラー32の軸方向両端を支持体35に連結している。ここで、第1ピエゾ素子部36と第2ピエゾ素子部37は、棒ミラー32を図3の矢印方向にそれぞれ独立して位置変位させるものである。また、弾性体33,34は、ピエゾ素子による上記位置変位に対して充分に追随できる材料で構成されている。従って、第1ピエゾ素子36或いは第2ピエゾ素子37の伸縮に応じて、棒ミラー32が変位する。
FIG. 3 is a top view of the
位置センサー31は、図2及び図4に示されるように、被露光部材6の表面側において、棒ミラー32の軸方向両側に設けられた第1撮像部38a、第2撮像部38bと、裏面側において、第1撮像部38a、第2撮像部38bと対向して、棒ミラー32の軸方向両側に設けられた第3撮像部39a、第4撮像部39bを有する構成であり、図示しない支持体に固定されている。なお、上記撮像部としては例えばCCD素子を含む構造になっている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
前述したように、本発明の露光光学系のビーム重ね調整装置29においては、上記ビーム調整器30は、被露光部材6の表面側と裏面側とにそれぞれ設ける露光光学系の走査部の後段に設置される。一方、位置センサー31は、ビーム調整器30とは独立に上記被露光部材6に対して位置決めして配置される。
As described above, in the exposure optical system beam superimposing
図4は、ビーム調整器30と位置センサー31の配置関係を示す。基材2の表面側、裏面側にはレジスト層42が形成されている。このような構成の被露光部材6を内側に挟んだ状態で位置センサー31が配置されている。具体的には、第1撮像部38a、第3撮像部39aが、それぞれ棒ミラー32の軸方向一端側において、被露光部材6の表面側、裏面側に対向して配置されている。また、第2撮像部38b、第4撮像部39bが、それぞれ棒ミラー32の軸方向他端側において、被露光部材6の表面側、裏面側に対向して配置されている。そして、各撮像部38a,38b,39a,39bの表裏方向外側に、それぞれ表面側、裏面側に配置する棒ミラー32を有する一対のビーム調整器30が設置される。上記露光光学系20の走査部のf−θレンズ26からのレーザビーム43は、棒ミラー32で曲折され、表面側と裏面側のレーザービームはそれぞれ各撮像部38a、38b、39a,39bで受光されその間のビーム変位量が算出されるようになる。
FIG. 4 shows an arrangement relationship between the
次に、上記ビーム重ね調整装置29の制御系44を図5に基づいて説明する。図5に示すように、この制御系44の基本構造は、制御部45、第1撮像部38a、第2撮像部38b、第3撮像部39a、第4撮像部39b、角度駆動制御部46、オフセット駆動制御部47を有する構成となる。
Next, the
制御部45は、CPU、メモリ、大容量高速記憶装置、入出力インタフェースなどによって構成される。CPUは、制御プログラムを実行して各部を制御し、上述したところのビーム重ね合わせ調整を行う。撮像部38a,38b,39a,39bは、それぞれ対応するレーザビーム位置を検出し、検出した信号を制御部45に供給する。その位置の検出データに基づきCPUでビーム変位量を算出し、このビーム変位量に基づき角度駆動制御部46およびオフセット駆動制御部47が、ビーム調整器30の第1ピエゾ素子部36及び第2ピエゾ素子部37を駆動する。
The control unit 45 includes a CPU, a memory, a large-capacity high-speed storage device, an input / output interface, and the like. The CPU executes a control program to control each unit, and performs the beam superposition adjustment as described above. The
次に、ビーム重ね調整装置29の動作とともに、両面描画について、図1〜図6を参照して説明する。ここで、図6は、パターンを両面描画する以前に予め行うところの上記被露光部材の表面側と裏面側のビーム重ね合わせ調整におけるレーザ光走査の軌跡を模式的に示している。
Next, double-sided drawing will be described with reference to FIGS. 1 to 6 together with the operation of the beam overlap adjusting
(a)先ず、図1に示すコントローラ15は、駆動制御装置13により駆動モータ14を駆動して被露光材部材6を初期描画位置に搬送し、一旦停止する。すなわち、上記副走査を主走査と共に停止する。ここで、これに先立ち、主走査方向と副走査方向が直角になるように、露光光学系20の走査部と被露光部材6との角度調整が済ませてある。
(A) First, the
(b)図4に示すような位置センサー31では、第1撮像部38aと第3撮像部39a及び第2撮像部38bと第4撮像部39bが被露光材部材6を挟むようにして配置される。このようにして、図4で説明したように、第1撮像部38a、第3撮像部39aの外側に、ビーム調整器30の各棒ミラー32が配置される。また、第2撮像部38b、第4撮像部39bの外側にも、各棒ミラー32が配置されるようになる(図示せず)。
(B) In the
(c)図2のレーザ光源21よりレーザ光を射出し、被露光部材6の表面側および裏面側に配置した露光光学系20の走査部を通して一定速度の主走査を行う。そして、棒ミラー32で曲折した表面側のレーザビーム43の始点位置と終点位置をそれぞれ第1撮像部38a、第2撮像部38bで受光する。同時に、棒ミラー32で曲折した裏面側のレーザビーム43の始点位置と終点位置をそれぞれ第3撮像部39a、第4撮像部39bで受光する。
(C) Laser light is emitted from the
(d)図5に示す制御部45は、受光した表面側と裏面側のレーザビーム43の始点位置と終点位置の検出信号に基づき、それぞれのレーザビームの軌跡を算出する。そして、両ビーム変位量に基づき以下のようにビーム重ね合わせ調整を行う。
(D) The control unit 45 shown in FIG. 5 calculates the trajectory of each laser beam based on the detection signals of the start point position and end point position of the received
(e)図6(a)のレーザビームの軌跡を示す実線は、被露光部材6の表面側のレーザビーム43のものである。ここで、始点48aおよび終点49aは、それぞれ第1撮像部38a、第2撮像部38bで受光したものである。同様に、図中の破線は、被露光部材6の裏面側のレーザビーム43のものであり、始点48bおよび終点49bは、それぞれ第3撮像部39a、第4撮像部39bで受光したものである。このような両ビーム変位量から、角度調整とオフセット調整とを順次あるいは同時に行う。
(E) The solid line indicating the locus of the laser beam in FIG. 6A is that of the
(f)角度駆動制御部46は、制御部45からの指令信号を受け、第1ピエゾ素子部36と第2ピエゾ素子部37に対して異なる電圧を与え、図3に記す矢印のように表面側の棒ミラー32に異なる変位量を与える。これにより、実線で示すレーザビームの軌跡は、破線で示すレーザビームの軌跡に対して角度調整される。図7(b)は、上記角度調整後のレーザビームの軌跡である。この調整で、破線で示すレーザビームの軌跡と実線で示す軌跡は平行になり、その間の差はオフセット量のみになる。
(F) The angle
(g)オフセット駆動制御装置47は、同様に第1ピエゾ素子部36と第2ピエゾ素子部37に対して同じ電圧を与え、表面側の棒ミラー32に上記オフセット量に相当する変位量を与える。これにより、実線で示すレーザビームの軌跡は、破線で示すレーザビームの軌跡に対してオフセット調整される。図7(c)は、上記オフセット調整後のレーザビームの軌跡である。この調整で、破線で示すレーザビームの軌跡と実線で示す軌跡は完全に一致するようになり、上記ビーム重ね合わせ調整が終了する。
(G) The offset
上記ビーム重ね合わせ調整を行った後に、被露光部材6の表面側および裏面側のレジスト層に対して両面描画を行う。先ず、上記調整された表面側および裏面側のビーム調整器30はそのまま露光光学系20に固定し、位置センサー31の配置を解除する。そして、図1に示すコントローラ15により、上述したように被露光材部材6の副走査を開始させ、同時に両面描画装置8を起動させる。
After performing the beam superposition adjustment, double-sided drawing is performed on the resist layer on the front surface side and the back surface side of the exposed
上記起動により、レーザ光源21より矩形あるいは円形のレーザビームが射出し、描画のパターンデータに基づき光学変調器25で変調したレーザ光は、光学スプリッタ28で上記表面側および裏面側に分岐し、それぞれの露光光学系20の走査部(ポリゴンミラー、f−θレンズ)で主走査される。そして、これらのレーザビームはそれぞれのビーム調整器30の棒ミラー32を通って同一のパターンをそれぞれのレジスト層42に露光描画する。ここでのパターンの露光描画は一般的な制御系によって行うことができる。
By the activation, a rectangular or circular laser beam is emitted from the
所定の露光描画が終了すると、再度、前述したビーム重ね合わせ調整を行い、上記描画を繰り返す。あるいは、ビーム重ね合わせ調整は被露光材部材6の初期描画位置でのみ行い、後は連続して露光描画してもよい。
When the predetermined exposure drawing is completed, the above-described beam overlay adjustment is performed again, and the above drawing is repeated. Alternatively, the beam superimposition adjustment may be performed only at the initial drawing position of the exposed
このような構成により、長尺基材の表面および裏面のレジスト層間で高精度に位置合わせされた所望のパターンを両面描画できるようになる。そして、長尺基材のパターン加工の高精度化および微細化が容易になり、これらの加工時間は短縮し製造コストが大幅に低減するようになる。 With such a configuration, it is possible to draw both sides of a desired pattern that is aligned with high accuracy between the resist layers on the front and back surfaces of the long base material. And it becomes easy to increase the precision and miniaturization of the pattern processing of the long base material, the processing time is shortened, and the manufacturing cost is greatly reduced.
また、フォトマスクのパターン転写による両面露光装置の場合に比べて、本発明の両面描画装置はコンパクトで軽量な構造となり、重厚なフォトマスは不要で装置の作業操作性は格段に向上する。しかも、カスタマーからの長尺基材加工のパターン変更に対して非常に迅速に対応できるようになるという大きな効果が生じてくる。 Further, compared to a double-sided exposure apparatus using a photomask pattern transfer, the double-sided drawing apparatus of the present invention has a compact and lightweight structure, and does not require a heavy photomass, and the work operability of the apparatus is greatly improved. In addition, a great effect is brought about in that it is possible to respond very quickly to a customer's pattern change for processing a long base material.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図7,8に基づいて説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態で説明したビーム調整器30の構成を異にするものである。図8は、両面描画装置の露光光学系の変形例であり、その概略構成を示す図である。同図には、併せて図1で示した被露光部材6、巻取り機12を示している。なお、第1の実施形態と同じものは同一符号で示し、重複する説明は省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the configuration of the
図7に示すように、露光光学系50では、ビーム重ね調整装置はビーム調整器としてレーザ光の光路に設けたピエゾアクチュエータ付ミラー51および52を有し、位置センサー31を有する構成となっている。ここで、ピエゾアクチュエータ付ミラー51および52はピエゾアクチュエータによりレーザビームが角度調整できる構造になっている(後述する)。その他は、第1の実施形態とほぼ同様に、レーザ光をパルス状発光するレーザ光源21、射出されたレーザ光を走査部まで導くミラー22、パターン描画に際しパターンデータに基づきレーザ光をオン・オフ変調するための光学変調器25、射出したレーザ光を被露光部材6の表面側と裏面側に分岐させる光学スプリッタ28、上記走査部を構成するポリゴンミラー26、f−θレンズ27を備えている。また、f−θレンズ27の後段には、レーザー光を被露光部材6の面上に向けて曲折する棒ミラー60が設けられている。
As shown in FIG. 7, in the exposure
前述したような露光光学系50のピエゾアクチュエータ付ミラー51,52、走査部及び棒ミラー60は、被露光部材6の表面側と裏面側に設置される。そして、被露光部材6の表面および裏面のレジスト層にレーザ光でパターンを両面描画する。ここで、巻取り機12は、図1に示す駆動モータ14で駆動し、上記被露光部材6を所定の速度で上記露光光学系50下を搬送する。
The piezo-actuator-equipped
この実施形態では、上記ピエゾアクチュエータ付ミラー51,52および位置センサー31とで、被露光部材6の表面側と裏面側でのレーザ光照射のビーム位置が同じになるように位置合わせをする。ピエゾアクチュエータ付ミラー51,52について図8に基づき詳細に説明する。
In this embodiment, the
図8はピエゾアクチュエータ付ミラー51,52の斜視図である。図8に示すように、ピエゾアクチュエータ53は、直進運動を回転運動に変えるギア機構54、ピエゾ素子部55を有する構成である。そして、上記ギア機構54がピエゾアクチュエータ付ミラー51,52のレーザビーム56に対する角度調整を行う。
なお、ピエゾアクチュエータ付ミラー51,52の構成は、図8の構成に限らず、他の手段によりミラーを回動するようにしてもよい。また、ミラー51,52の一方を回動させる代わりに図7で上下あるいは左右方向に微動させるようにしてもよい。
FIG. 8 is a perspective view of
The configurations of the piezo actuator-equipped
次に、この第2の実施形態でのビーム重ね合わせ調整を第1の実施形態に対応させて説明する。本実施形態では、図3で説明した第1ピエゾ素子部36および第2ピエゾ素子部37の機能を、ピエゾアクチュエータ付ミラー51、52にそれぞれ取り付けられたピエゾアクチュエータが行うところにある。これらのピエゾ素子55は、図5で説明した角度駆動制御部46およびオフセット駆動制御部47により駆動し、ピエゾアクチュエータ付ミラー51、52を角度調整する。この2つのピエゾアクチュエータ付ミラー51,52の角度調整によって、ポリゴンミラー26を構成する回転多面鏡へのレーザ光の入射角度が変わり、ポリゴンミラー26の回転で生じるレーザ光の走査方向が変化し調整できるようになる。このような走査方向の調整により、被露光部材6の表面側と裏面側でのレーザビームによる露光位置の調整ができることになる。なお、この場合、位置センサー31は第1の実施形態で説明したのと全く同じように使用される。
Next, beam superimposition adjustment in the second embodiment will be described in correspondence with the first embodiment. In the present embodiment, the functions of the first
なお、その他の構成・及び作用は、第1の実施形態で説明したものと同様である。また、第1の実施形態の構成に第2の実施形態の構成を組合せるとより好ましい。 Other configurations and operations are the same as those described in the first embodiment. Further, it is more preferable to combine the configuration of the second embodiment with the configuration of the first embodiment.
ここで、本発明の両面描画装置で形成したレジストマスクを長尺基材のエッチングマスクに用い上記基材を加工する例を示し、本発明の効果について説明する。図9は、図1で説明した長尺基材をパターン加工する一連の装置で形成したリードフレームの一部平面図である。ここで、基材2には所定の開口57が形成されている。図10に基づいて、その製造工程を説明する。図10は、図9に記すA1 − B1 で切断したところに対応する断面図である。
Here, an example of processing the base material using a resist mask formed by the double-sided drawing apparatus of the present invention as an etching mask for a long base material will be described, and the effects of the present invention will be described. FIG. 9 is a partial plan view of a lead frame formed by a series of apparatuses for patterning the long base material described in FIG. Here, a
図10(a)に示すように、材質がステンレスの基材2の表面側と裏面側にポジ型のレジスト層42をそれぞれレジスト塗布装置5に搬送して形成する。これが被露光部材6になる。そして、本発明の両面描画装置8において前述したようなビーム重ね合わせ調整を施し、レーザ光でもって所定のパターンをレジスト層42に同時に描画する。
As shown in FIG. 10A, positive resist
次に、現像処理部9でレジスト層42を現像する。この現像でレーザ光の照射した領域のレジスト層が除去される。このようにして、図10(b)に示すように基材2の表面と裏面にレジストマスク58が形成される。ここで、本発明のビーム重ね合わせ調整により、上記表面と裏面のレジストマスク58の位置合わせが完全になされる。
Next, the resist
次に、上記基材2を焼しめ炉に搬送しレジストマス58,58aを焼しめる。そして、その後段のエッチング処理部10において、図10(c)に示すように、互いに位置合わせされたレジストマスク58と58aとをエッチングマスクにして基材2の表面側および裏面側から化学薬液で基材2をエッチング加工し開口57を形成する。このように両面からエッチングが進行するためにその処理時間が1/2程度に低減するようになる。また、このエッチング加工においてサイドエッチング量が減少し、開口57の寸法を小さくすることが可能になり基材加工の微細化が容易になる。
Next, the
続いて、後段のレジスト剥離部11で上記レジストマスク58,58aを除去する。このようにして、図10(d)および図9に示すような開口57を形成し、長尺の基材2をリードフレームに加工することができる。
Subsequently, the resist
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態は適宜に変更されうる。
本実施形態では、第1の実施形態の棒ミラーとピエゾ素子からなるビーム調整器、また、第2の実施形態の光学ミラーとピエゾ素子からなるビーム調整器を、表面と裏面の両側に設けたが、表面と裏面の少なくとも一方の側にビーム調整器を設けて、重ね調整を行うようにしてもよい。
また、本実施形態では、単一の光源部からの露光ビームを光学分岐手段を用いて被露光部材の表面側と裏面側の露光を行ったが、表面側と裏面側に別々の光源部を設けて、個々に露光を行うようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the embodiments can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention.
In the present embodiment, the beam conditioner composed of the rod mirror and the piezo element of the first embodiment, and the beam conditioner composed of the optical mirror and the piezo element of the second embodiment are provided on both sides of the front surface and the back surface. However, a beam adjuster may be provided on at least one of the front surface and the back surface to perform overlay adjustment.
Further, in this embodiment, the exposure beam from a single light source unit is exposed on the front side and the back side of the exposed member using an optical branching unit, but separate light source units are provided on the front side and the back side. It may be provided and exposed individually.
また、例えば、本発明に係る両面描画の手法は、上記実施形態のような長尺基材の加工の他に、プリント多層配線板のように基板の表面側と裏面側に金属配線を形成する場合にも同様に適用できる。この場合には、表面側に形成する金属配線と裏面側に形成する金属配線のパターンは、上記実施形態の場合とはちがい、一般的には互いに異なる形状になる。しかし、この場合でも、本発明の両面描画装置は同様に適用でき、ビーム重ね調整装置により両面の金属配線の位置合わせができるようになる。 In addition, for example, the double-sided drawing method according to the present invention forms metal wiring on the front surface side and the back surface side of the substrate like a printed multilayer wiring board in addition to the processing of the long base material as in the above embodiment. The same applies to the case. In this case, the patterns of the metal wiring formed on the front surface side and the metal wiring formed on the back surface side are generally different from each other, unlike the case of the above embodiment. However, even in this case, the double-sided drawing apparatus of the present invention can be applied in the same manner, and the metal wirings on both sides can be aligned by the beam overlap adjusting device.
また、本発明では、露光ビームとしてレーザ光以外の紫外線であるg線、i線等の露光光を用いてもよいことに言及しておく。この場合には、露光光学系での露光ビームの制御性が少し悪くなるが、本発明においては充分に適用できるものである。 In the present invention, it is noted that exposure light such as g-line and i-line other than laser light may be used as the exposure beam. In this case, the controllability of the exposure beam in the exposure optical system is slightly deteriorated, but it can be sufficiently applied in the present invention.
1 巻戻し機
2 基材
3 コイル
4 モータ
5 レジスト塗布装置
6 被露光部材
7 ベーキング炉
8 両面描画装置
9 現像処理部
10 エッチング処理部
11 レジスト剥離部
12 巻取り機
13 駆動制御装置
14 駆動モータ
15 コントローラ
20,50 露光光学系
21 レーザ光源
22,23,24 ミラー
25 光学変調器
26 ポリゴンミラー
27 f−θレンズ
28 光学スプリッタ
29 ビーム重ね調整装置
30 ビーム調整器
31 位置センサー
32 棒ミラー
33,34 弾性体
35 支持体
36 第1ピエゾ素子部
37 第2ピエゾ素子部
38a 第1撮像部
38b 第2撮像部
39a 第3撮像部
39b 第4撮像部
42 レジスト層
43,56 レーザビーム
44 制御系
45 制御部
46 角度駆動制御部
47 オフセット駆動制御部
48a,48b 始点
49a,49b 終点
51,52 ピエゾアクチュエータ付ミラー
53 ピエゾアクチュエータ
54 ギア機構
55 ピエゾ素子部
57 開口
58 レジストマスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004281602A JP2006098488A (en) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | Double-face drawing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004281602A JP2006098488A (en) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | Double-face drawing apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=36238405
Family Applications (1)
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JP2004281602A Pending JP2006098488A (en) | 2004-09-28 | 2004-09-28 | Double-face drawing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006098488A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008216799A (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Fujifilm Corp | Pattern exposure method and device, and photomask |
JP2008292915A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Orc Mfg Co Ltd | Exposure drawing device |
-
2004
- 2004-09-28 JP JP2004281602A patent/JP2006098488A/en active Pending
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