JP2009237334A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テープ幅を変更した場合においても押圧板を交換する作業などを必要とせず、位置合わせマークの近傍でテープを押さえることによりテープの反りや弛みを防ぎテープの位置合わせマークを観察できるようにする。
【解決手段】露光装置は、所定幅を有するロールフィルム状の被露光体Ｔを露光ステージ５０上に送り込んで、マスクの回路パターンを被露光体に露光する露光装置である。被露光体を押さえる押さえ板４２と、被露光体に形成された第１アライメントマークと回路パターンマスクに形成された第２アライメントマークとを観察するための画像認識部５４と、押さえ板と画像認識部とを被露光体の所定幅方向に同時に移動させる第１移動部４３とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、供給側からロールフィルム状のテープを露光部に搬送し、当該露光部で露光されたテープを巻取側に搬送する露光装置及び露光方法に関する。

一般に、携帯電話、モバイル機器等の各種の小型電気機器に用いられる電子回路基板（プリント回路基板）の電気回路ベース素材は、機体が軽薄短小であるので薄く高精度のフィルム状テープ（以下、「テープ」という。）が使用される。

このようなテープの素材は、その厚みが０．１ｍｍ程度から０．０６ｍｍと薄型化の傾向になっている。さらに、最近では、厚みが０．０５ｍｍ以下で幅が１００〜２５０ｍｍ、そして長さが７００ｍと薄く幅広なテープ状で非常に長いテープが用いられている。長いテープであるため通常はロール状に巻き取られて扱われている。

このようなロール状のテープに電子回路基板を製造する場合には、ロール状のテープが露光部に１コマずつ送られていく途中に弛んでしまったり、帯状ワークＷのパーフォレイションホール付近のテープにしわが生じた状態になったりする場合がある。この状態でテープを真空吸着しようとしても、テープのしわのためにステージ表面にテープが吸着することができない。その問題点を解消する露光装置として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に開示されるフィルム露光装置は、真空吸着を確実にするため、テープの幅方向の両側からテープのエッジ部分を押えるテープ押さえ機構を設けている。
特開２００５−２７４６７０号公報

しかし、特許文献１に開示されるフィルム露光装置では、テープ幅が変わると押圧板を交換するなどの問題があり、また投影光学系と真空ステージとの狭い作業領域において大きなテープ押さえ機構を配置しなければならないという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みて創案されたものであり、テープ幅を変更した場合においても押圧板を交換する作業などを必要とせず、位置合わせマークの近傍でテープを押さえることによりテープの反りや弛みを防ぎテープの位置合わせマークを観察できるようにすることを目的とする。

第１の観点の露光装置は、所定幅を有するロールフィルム状の被露光体を露光ステージ上に送り込んで、マスクの回路パターンを被露光体に露光する露光装置である。この露光装置は、被露光体を押さえる押さえ板と、被露光体に形成された第１アライメントマークと回路パターンマスクに形成された第２アライメントマークとを観察するための画像認識部と、押さえ板と画像認識部とを被露光体の所定幅方向に同時に移動させる第１移動部と、を備える。
この構成により、第１移動部が押さえ板と画像認識部とを同時に移動させることができるため、被露光体の全面を吸着させてからアライメントに要する時間を短縮することができる。また、別々の移動部を設ける必要がないので製造コストを低減することができる。

第２の観点の露光装置の押さえ板は、第１アライメントマークよりも所定幅方向の内側まで被露光体を押さえ、且つ押さえ板は第１アライメントマークと第２アライメントマークとを観察する観察窓を有する。
第１アライメントマークと第２アライメントマークとを覆うような長さの押さえ板を使用するため、しっかりと被露光体の端部を押さえ付けることができる。さらに、画像認識部は観察窓から第１及び第２アライメントマークを観察することができる。

第３の観点の露光装置の押さえ板は、第１アライメントマークよりも所定幅方向の外側のみを押さえる。
特に被露光体の所定幅がほぼ一定であれば、押さえ板が短くてもしっかりと被露光体の端部を押さえ付けることができる。

第４の観点の露光装置の第１移動部は、押さえ板と画像認識部とを被露光体の幅方向に移動させる。
そして、第１移動部は、押さえ板が被露光体に接するように被露光体と交差する方向に移動させる第２移動部を備える。

第５の観点の露光装置の第１移動部は、押さえ板と画像認識部とを被露光体の搬送方向を軸として回転させる。

第６の観点の露光装置の画像認識部は、少なくとも２以上設けられている。これにより、マスクと被露光体とのアライメントを行うことができる。

本発明に係る露光装置は、テープの幅の変更する際においても短時間で且つ柔軟に対応することのでき、また同時に高精度にアライメントマーク合わせることができるため、マスクパターンの重ね合わせも向上した露光を行うことができる。

《実施形態１》
＜露光装置の構成＞
発明を実施するための形態を投影露光装置の場合を例にとって説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る投影露光装置１００を示す概略図である。なお、本発明に係る投影露光装置１００は、フィルム状テープ（以下テープという。）Ｔを搬送させ、そのテープＴにフォトマスクＭに描かれた回路パターンを露光させる。

テープＴは、電子回路基板として使用されるフレキシブル基板やフィルム状テープの素材からなる。このテープＴは、例えば、厚みが０．０５ｍｍ以下で幅が１００〜２５０ｍｍ、そして長さが７００ｍの薄く幅広な部材からなり、供給リール回転部６１に巻回されている。このテープＴの左右両縁部側には、パーフォレイションホール（図示せず）が形成されているテープＴや、パーフォレイションホールがないテープＴがある。なお、テープＴの表面には予め水銀ランプ１０に適したフォトレジストが塗布されている。

投影露光装置１００は、テープＴを鉛直方向に設けた露光ステージ５０へ１コマずつ間欠的に搬送する。そして投影露光装置１００は１コマずつ搬送されるテープＴに、水銀ランプ１０からの光をフォトマスクＭの回路パターンを介して１ブロックずつ露光する。

投影露光装置１００は、水銀ランプ１０と、反射鏡１４と、フライアイレンズ１６と、コンデンサレンズ１８と、フォトマスクＭと、投影光学系２０とを備えている。水銀ランプ１０は、３６５ｎｍの波長の紫外線を含む光を照射する。水銀ランプ１０以外に紫外線レーザー又は紫外線ＬＥＤを使用することも可能である。この水銀ランプ１０の後面を覆うように楕円ミラー１２が配置されている。反射鏡１４は、水銀ランプ１０から照射された光をフォトマスクＭに向けて反射する。

フライアイレンズ１６は、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸に沿って延びるように縦横に且つ緻密に配列されている。フライアイレンズ１６は反射鏡１４からの光の照度分布を均一調整する役目を担っている。

コンデンサレンズ１８を介した光束は、回路パターンが形成されたフォトマスクＭを重畳的に照明する。露光光によって照明されフォトマスクＭを透過した光束は、投影光学系２０に向かう。フォトマスクＭの回路パターンの周囲にはマスクマークＭＭが形成されており、テープＴとフォトマスクＭとの位置合わせに使用される。

フォトマスクＭは、不図示のマスクステージに保持され、投影光学系２０の光軸に対して直交する方向に移動可能である。投影光学系２０は、レンズ系のみで構成された屈折型、反射鏡の組み合わせで構成された反射型、レンズと反射鏡を組み合わせた反射屈折型などを適用することができる。投影光学系２０は、拡大光学系、等倍光学系又は縮小光学系のいずれであっても適用できる。

投影光学系２０の焦点位置には露光ステージ５０が配置されている。露光ステージ５０は、真空吸着によりテープＴを吸着保持し、不図示の露光ステージ駆動機構によりＺ軸方向に移動することができる。露光ステージ５０は不図示の焦点検出装置により、テープＴの焦点位置を検出してＸ軸方向に移動する。このようにして、投影光学系２０を出射した光束はテープＴ上で結像する。すなわち、フォトマスクＭの回路パターンがテープＴ上で結像し、テープＴ上に塗布されたフォトレジストによって回路パターンがテープＴ上に転写される。

投影露光装置１００は、露光ステージ５０上にテープＴが送られるように図１の左側に配置されるテープ搬送系６０を有している。
また投影露光装置１００は、テープＴの所定箇所にアライメントマークを描画するアライメント描画装置３０及び投影光学系２０と露光ステージ５０との間に配置されたアライメントカメラ４０を有している。

＜テープ搬送系の構成＞
図２は、本発明の実施形態に係るテープ搬送系６０を示す概略斜視図である。
このテープ搬送系６０は、テープＴが巻回された供給リール８０の中央のリール穴に装着して供給リール８０を回転させる供給リール回転部６１と、搬送されるテープＴをガイドする供給側第１ガイドローラ６２と、供給側第２ガイドローラ６３とを備えている。

また、投影露光装置１００は、露光ステージ５０の上下位置に配置されテープＴを搬送するための第１搬送ローラ６４及び第２搬送ローラ６６と、巻取側第１ガイドローラ６７及び巻取側第２ガイドローラ６８と、テープＴを巻き取る巻取リール９０を回転させる巻取リール回転部６９と、を備えている。さらに、投影露光装置１００は、搬送中のテープＴの弛みを吸収する供給側弛緩吸収部Ｄ１及び巻取側弛緩吸収部Ｄ２を備えている。

供給リール回転部６１は、電子回路基板の素材であるテープＴが巻回されたボビン状の供給リール８０を軸支してテープＴを送り出すための部材であり、供給リール８０のリール穴が装着される金属軸からなる。この金属軸は図示しない駆動モータにより回転する。

なお、供給リール８０は、例えば、巻回部分の直径が７５０ｍｍのものからなり、左右の縁にフランジ部８１を有する。この供給リール８０に巻回されたテープＴは、第１搬送ローラ６４によって引っ張られることにより、供給リール回転部６１と共に回転して、供給側第１ガイドローラ６２に送り出される。

供給側第１ガイドローラ６２は、供給リール８０に巻回されたテープＴが供給側弛緩吸収部Ｄ１に向けて送り出されるように巻き掛けられる補助ローラであり、軸部を中心として回転自在に配設されている。供給側弛緩吸収部Ｄ１は、供給リール回転部６１から送り出されたテープＴが、供給リール回転部６１と供給側第１ガイドローラ６２との間、及び供給側第２ガイドローラ６３と第１搬送ローラ６４との間を搬送されるときに、過度の負荷や弛みが発生しないように、例えば、自重でＵ字状に弛むようにさせテンションを与える装置である。

供給側第２ガイドローラ６３は、テープＴを供給側弛緩吸収部Ｄ１から第１搬送ローラ６４に向けて送ると共に、テープＴを幅方向（矢印ａｒ）に移動させることができるテープ位置調整機構を備えたローラである。この供給側第２ガイドローラ６３は、第２ガイドローラモータ６３Ｍ及び不図示のベアリングなどを有している。

第２ガイドローラモータ６３Ｍは、供給側第２ガイドローラ６３を回転させながら矢印ａｒの軸方向（テープＴの幅方向）に移動させテープＴの幅方向の位置を調整できる。また、第２ガイドローラモータ６３Ｍは正転及び反転して供給側第２ガイドローラ６３と後述する第１搬送ローラ６４との間のテープＴのテンションを調整することができる。

以上のように構成された供給側第２ガイドローラ６３は、第２ガイドローラモータ６３Ｍを回転させることによって、テープＴの位置をＹ方向に移動させて適宜な位置に調整することにより、アライメント描画装置３０におけるアライメントマークの描画の位置決めを正確に行うことができる。

第１搬送ローラ６４は、テープＴを供給側第２ガイドローラ６３から露光ステージ５０に向けて搬送させるローラであり、この第１搬送ローラ６４を搬送ローラモータ６４Ｍによって間欠的に回転駆動させてテープＴを１コマずつ搬送させる。この第１搬送ローラ６４には、テープＴを第１搬送ローラ６４のローラ表面に吸着させる吸着孔６４ａを有すると共に、吸着孔６４ａを介してテープＴを吸着するための不図示の真空装置が接続されている。

そしてこの第１搬送ローラ６４は、供給側第２ガイドローラ６３よりｚ方向下方に配置されると共に、テープＴが露光ステージ５０の表面に平行になるように、露光ステージ５０の真上に配置されている。

第２搬送ローラ６６は、露光ステージ５０の搬送方向の下流側に配置されて、この露光ステージ５０で露光したテープＴを巻き取る側に搬送させるローラであり、第１搬送ローラ６４及び露光ステージ５０の真下に配置されている。この第２搬送ローラ６６は、第１搬送ローラ６４と同一構造をしており、この第２搬送ローラ６６には、テープＴを第２搬送ローラ６６のローラ表面に吸着させる吸着孔６６ａを有する。

巻取側第１ガイドローラ６７は、第２搬送ローラ６６の搬送方向の下流側に配置されてテープＴを巻取側弛緩吸収部Ｄ２に送るローラである。巻取側第１ガイドローラ６７は供給側第２ガイドローラ６３と同一構造をしており、このテープ位置調整を行う第１ガイドモータ６７Ｍ等を備えている。

巻取側第２ガイドローラ６８は、巻取リール９０に巻回されるテープＴをその巻取リール９０に向けて搬送されるように案内するための補助ローラであり、供給側第１ガイドローラ６２と同一構造をしている。

巻取リール回転部６９は、露光ステージ５０で露光したテープＴを巻き取る巻取リール９０を支持するものであり、巻取リール９０の軸筒部が装着される軸部を中心として回転自在に配設され駆動モータ（図示せず）により駆動する。

＜アライメント描画装置及びアライメントカメラ＞
図３は、本発明の実施形態に係るアライメント描画装置３０及びアライメントカメラ４０を示す概略斜視図である。

＜＜アライメント描画装置３０の構成＞＞
アライメント描画装置３０は、テープＴの端面を観察する端面検出器３１ａ，３１ｂと、アライメントマーク用フォトマスク３３ａ，３３ｂと、紫外線光源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，及び３５ｄを有する。

端面検出器３１はラインＣＣＤ又は二次元ＣＣＤもしくはＣＭＯＳカメラから構成され、テープＴから反射光又は透過光を受光して、テープＴの端面を検出するする。端面検出器３１はテープＴの送付方向の傾きを検出するために少なくとも送付方向に離れて第１端面センサ３１ａと第２端面センサ３１ｂとを有している。これらは位置決めされて不図示のフレームなどに固定されている。なお、テープＴの幅方向の全体が観察できる視野を有するカメラなどで、テープＴの端面の位置及び傾きを測定できるものであれば、端面検出器３１の代わりに使用することができる。

アライメントマーク用フォトマスク３３は、石英ガラス板にクロム等でアライメントマークパターン（クロムマークＢＭ）を作成したフォトマスクである。石英ガラスは熱膨張係数も少なくまた紫外線の透過率も高いためマスク材料として優れており、またクロムは石英ガラスとの密着性がよく紫外線の遮光に優れると共に経年変化が少ないため適している。アライメントマーク用フォトマスク３３はＹ方向に移動することができ、制御し易いように２つのクロムマークＢＭを有する第１アライメントマーク用フォトマスク３３ａと２つのクロムマークＢＭを有する第２アライメントマーク用フォトマスク３３ｂとを備える。

紫外線光源３５は、テープＴに塗布されているフォトレジストが感光する紫外線を照射するＬＥＤ（ＵＶＬＥＤ）を使用することができる。水銀ランプ１０から光ファイバーで導いた光を使用してもよいし、別に用意したＵＶレーザー光源から光ファイバーで導いた光を使用してもよい。紫外線光源３５は、クロムマークＢＭの数と合致する４つのＵＶＬＥＤ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ及び３５ｄから構成されている。

端面検出器３１からの信号で把握されたテープＴの位置に基づいて紫外線光源３５から紫外線が照射され、テープＴの表面に塗布されたフォトレジストにアライメントマーク用フォトマスク３３に描かれたアライメントマーク像が描画される。テープＴに描画されたアライメントマークＡＭは現像前のものであり、一般に潜像と呼ばれるものである。すなわち、アライメントマーク像がテープＴ上のフォトレジストに露光されることにより、露光箇所がフォトレジストの色と異なる色に発色し、アライメントマークＡＭとして認識できるようになる。

なお、アライメントマークＡＭはフォトマスクＭに形成されたマスクマークＭＭの数に合わせればよいが、１つの回路パターンの周囲に少なくとも２個以上必要である。仮に、６個のアライメントマークＡＭを形成する際には、アライメントマーク用フォトマスク３３を新たに用意するか、テープＴの送り量を１コマの約半分にしてその都度アライメントマークＡＭを描画するようにする。

なお、図２で示したように、アライメント描画装置３０は供給側第２ガイドローラ６３と第１搬送ローラ６４との間に配置されている。アライメント描画装置３０を拡大した拡大図を図３に示す。なお、アライメント描画装置３０は第１搬送ローラ６４と露光ステージ５０との間に配置されてもよい。

＜＜アライメントカメラ４０の構成＞＞
図３に示すアライメントカメラ４０は、撮像カメラ部４１と押さえ板４２とで構成され、アライメントカメラ可動部４３及び押さえ板可動部４４で移動可能な構造となっている。本実施形態ではアライメントカメラ４０は４箇所に設置され、テープＴの幅方向に対向して配置されている。アライメントカメラ４０ａとアライメントカメラ４０ｂとは第１搬送ローラ６４側に設置して、アライメントカメラ４０ｃとアライメントカメラ４０ｄとは第２搬送ローラ６６側に設置している。アライメントカメラ可動部４３及び押さえ板可動部４４については後述する。

アライメントカメラ４０は、アライメント描画装置３０で形成されたアライメントマークＡＭの潜像を検出し、さらに投影光学系２０を通過してきたフォトマスクＭの周囲に形成したマスクマークＭＭの投影像を検出する。複数のアライメントカメラ４０でアライメントマークＡＭとマスクマークＭＭとを検出し、その検出信号に基づいて図１で示したフォトマスクＭをＹＺ平面で移動させる。そしてアライメントマークＡＭとマスクマークＭＭとが合致した場合に、アライメントカメラ４０はテープＴ上から退避する。その後、水銀ランプ１０の光源を遮断していたフォトマスクＭの領域のシャッタ（図示せず）が開放されることにより、フォトマスクＭの回路パターンがテープＴ上に転写される。

なお、アライメントマークＡＭとマスクマークＭＭとがずれている場合には、フォトマスクＭを移動させるのではなく、不図示の露光ステージ駆動機構によりＹ軸方向、Ｚ軸方向及びθ方向に移動することによりテープＴの位置を調整することで、複数のアライメントマークＡＭとマスクマークＭＭとを合致させることもできる。

＜アライメントカメラ可動部４３、押さえ板可動部４４及び露光ステージ５０の構成＞
図４はアライメントカメラ４０ａとアライメントカメラ４０ｂとを第１搬送ローラ６４側から見た上面図である。なお図４はアライメントカメラ４０の構成が分かるように撮像カメラ部４１の内部構造も表示してある。以下はアライメントカメラ４０ａとアライメントカメラ４０ｂとは同じ構成であるため代表してアライメントカメラ４０ａについて説明する。また、図示しないアライメントカメラ４０ｃ及びアライメントカメラ４０ｄも同じ構造である。

撮像カメラ部４１は、カメラレンズ５１と、ＬＥＤなどによる可視光の照明部５２と、ハーフミラー５３と、及び撮像部５４とで構成されている。照明部５２はカメラレンズ５１の周囲からテープＴを照明する。撮像部５４はＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を用いる。

押さえ板４２は板ばねなどの弾性部材で形成されており、押さえ板支持部４５と接合している。押さえ板４２の詳細は図５Ａ又は図５Ｂで説明する。
アライメントカメラ可動部４３は、撮像カメラ部４１と接合しており、内部にステッピングモータ４３Ｍ及び駆動モータ４５Ｍを備えている。ステッピングモータ４３Ｍの代わりに位置決め制御が容易な駆動装置を使用しても良い。また駆動モータ４５Ｍの代わりにエアシリンダなどの駆動装置を用いても良い。

アライメントカメラ可動部４３の内部にはガイドレール４３Ｌが設置されている。したがって、押さえ板可動部４４のステッピングモータ４３Ｍの回転により、撮像カメラ部４１はＹ軸方向（矢印４３ａｒ方向）に可動する。ステッピングモータ４３Ｍを使用することではテープＴの幅に応じて位置決めが用意に行える。

押さえ板支持部４５は、例えば不図示のベアリングなどで支えられたシャフトからなり、その先端部に押さえ板４２をクランプするクランプ部４５Ｃを有している。押さえ板支持部４５のクランプ部４５ＣはアライメントマークＡＭの位置（Ｙ方向）に応じては取替えが容易な構造となっている。押さえ板可動部４４の内部に設置したモータ４５Ｍが回転することで、押さえ板支持部４５はＸ軸方向（矢印４５ａｒ方向）に可動する。所定位置まで押さえ板支持部４５が移動することで、押さえ板４２は適切な圧力でテープＴを加圧することができる。

撮像カメラ部４１及び押さえ板４２は、４３Ｍの回転により矢印４３ａｒ方向に同時に移動する。アライメントマークＡＭ及びマスクマークＭＭを検出する場合及びテープＴの端部を押さえる場合は、撮像カメラ部４１及び押さえ板４２は露光ステージ５０のテープＴ上に移動し、フォトマスクＭの回路パターンを転写する場合には露光ステージ５０のテープＴ上から退避することができる。

アライメントカメラ４０ａは矢印４３ａｒ方向に自由に移動することができるため、テープＴの幅又はテープ上のアライメントマークＡＭの位置（Ｙ方向）が変更になった場合においても設定値を変えることでテープ幅に対応したアライメントマークの位置に撮像カメラ部４１及び押さえ板４２を移動することができる。

露光ステージ５０の表面は、テープＴを真空吸着する吸着孔５５が形成されている。露光ステージ５０には空気の排出口５６を備え真空ポンプ（図示せず）で空気を吸引することで、露光ステージ５０の内部に形成した吸着孔５５に負圧がかかることでテープＴが吸着される。

第１搬送ローラ６４と第２搬送ローラ６６との間のテープＴは第１搬送ローラ６４と第２搬送ローラ６６とで互いに引っ張り合うことでテンションがかかった状態になる。テンションのかかったテープＴはテープＴの幅方向の中心部と端部との伸びやすさの違いから変形する。また、テープＴに形成された金属膜などによっても変形する。つまり、テープＴは露光ステージ５０付近において図４で示すテープＴのように端部がめくり上がり、テープＴの長軸方向からみて弓形の形状となる。弓形のテープＴは露光ステージ５０の吸着孔５５で吸引しても、テープＴの幅方向の中心部が吸着されるだけで端部の吸着は難しい。このためテープＴの端部を押さえ板４２で押圧し、このテープＴの端部の吸着をアシストことにより、テープＴの幅全体が露光ステージ５０に吸着される。一旦露光ステージ５０に吸着されたテープＴは真空ポンプの吸引をやめない限り、押さえ板４２の圧力を解除しても剥がれない。

テープＴが露光ステージ５０の表面に完全に吸着された状態で、アライメントカメラ４０によりフォトマスクＭとテープＴとがアライメントされ、テープＴ上にフォトマスクＭの回路パターンが露光される。なお、露光ステージ５０の表面はＺ方向に鉛直になっているため、テープＴの真空吸着を解除すると、テープＴの自重により露光ステージ５０の表面から離脱する。

テープＴに形成されたアライメントマークＡＭは、図４の左側のアライメントカメラ４０ａで示すように、照明部５２からの照明光で押さえ板４２の観察窓４２Ｗを介してアライメントマークＡＭを照らし、アライメントマークＡＭの潜像を浮かび上がらせる。浮かび上がった潜像からの反射光ＡＭ１はカメラレンズ５１を通過し、ハーフミラー５３で反射して撮像部５４に検出される。

一方、マスクマークＭＭの入射光ＭＭＩは図４の右側のアライメントカメラ４０ｂで示すように、Ｘ軸方向から入射され、アライメントカメラ４０ｂのハーフミラー５３とカメラレンズ５１とを通過し、さらに押さえ板４２の観察窓４２Ｗを通過してテープＴの表面で結像する。結像したマスクマークＭＭは、観察窓４２Ｗ及びカメラレンズ５１を通過し、ハーフミラー５３で反射して撮像部５４に検出される。

図４では理解を助けるため、潜像からの反射光ＡＭ１及びマスクマークＭＭの入射光ＭＭＩは、それぞれアライメントカメラ４０ａ及びアライメントカメラ４０ｂに入射するように描いているが、それぞれの撮像部５４は同時に潜像からの反射光ＡＭ１及びマスクマークＭＭの入射光ＭＭＩを観察する。

図５Ａ（ａ）は押さえ板４２を露光ステージ５０に所定の位置まで加圧した側面図である。図５Ａ（ｂ）は（ａ）の上面図である。

押さえ板４２は板ばね等の弾性を持った金属材料で形成されており、テープＴに傷をつけることなく加圧し、加圧された状態でテープＴと平行になるような形状に変形する。押さえ板４２のテープＴ側にはテープＴに傷が付かないようにフッ素樹脂加工したり、薄い樹脂フィルムを貼り付けしたりしてもよい。押さえ板４２の先端の近傍には観察窓４２Ｗが形成されており、観察窓４２Ｗから見ることができるテープＴの位置にはマスクマークＭＭ及びアライメントマークＡＭが観察できる。押さえ板４２の先端は屈曲部４２Ｒが形成されており、テープＴの傷を防ぐ役目をしている。

図５Ａ（ｂ）に示すように観察窓４２Ｗは円形で形成されており、また観察窓４２Ｗの中心付近にアライメントマークＡＭ及びマスクマークＭＭが十分入る大きさで形成されている。さらに観察窓４２Ｗは押さえ板４２の強度と柔軟性とを損なわないように形成されている。

観察窓４２Ｗの中心位置とカメラレンズ５１の中心軸とはほぼ一致している。このための、カメラ この図５Ａでは観察窓４２Ｗは円形であるが、強度と柔軟性とを損なければ四角形などの多角形でも良い。また本実施形態ではアライメントマークＡＭを十字形及びマスクマークＭＭを４つの四角形で示しているが、円形及びリング形なども用いることができる。

図５Ｂ（ａ）は別の観察窓４２Ｎを有する押さえ板４２−１を露光ステージ５０に所定の位置まで加圧した上面図である。図５Ｂ（ｂ）は穴又は切り欠けが形成されていない押さえ板４２−２を露光ステージ５０に所定の位置まで加圧した上面図である。図５Ｂ（ｃ）は長さの短い押さえ板４２−３を露光ステージ５０に所定の位置まで加圧した上面図である。

図５Ｂ（ａ）に示すように押さえ板４２−１は、押さえ板４２−１の先端から切り欠いて形成された観察窓４２Ｎを有している。このような観察窓４２Ｎによっても、アライメントカメラ４０はアライメントマークＡＭなどを観察できる。

また、図５Ｂ（ｂ）に示す押さえ板４２−２は、アクリル又はポリカーボネートのような透過性の高い樹脂板で形成されている。このため、押さえ板４２−２に穴又は切り欠けなどを形勢しなくても、アライメントカメラ４０は、押さえ板４２−２を介してアライメントマークＡＭなどを観察できる。すなわち、押さえ板４２−２自体が観察窓を構成している。

また、図５Ｂ（ｃ）に示す押さえ板４２−３は、テープＴの端部のみを押えるように長さが短く形成されている。このため、押さえ板４２−３はアライメントマークＡＭなどを覆うことがない。使用される各種のテープＴの幅がほぼ一定であれば、アライメントマークＡＭなどを覆わない長さの押さえ板４２−３が有効である。

＜アライメントカメラの動作＞
次にアライメントカメラ４０の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。本実施形態ではアライメントカメラ４０は前述のように、少なくとも２箇所設置されているが、全て同じタイミングで同じ動作をするため、代表してアライメントカメラ４０ａについて説明する。

ステップＳ１では、第１搬送ローラ６４及び第２搬送ローラ６６が所定量回転することにより、露光ステージ５０にアライメントマークＡＭを形成した回路パターンの１コマ分のテープＴが搬送される。

ステップＳ２では、押さえ板可動部４４の内部のステッピングモータ４３Ｍが回転する。そして、露光ステージ５０側の所定位置まで撮像カメラ部４１及び押さえ板４２が移動する。

ステップＳ３では、押さえ板可動部４４の内部の駆動モータ４５Ｍが回転する。これにより、押さえ板支持部４５が露光ステージ５０側へ近接し所定位置まで移動する。押さえ板支持部４５の押さえ板４２はテープＴの端部を押し付ける。テープＴの端部は露光ステージ５０に押し付けられることで、露光ステージ５０上のテープＴの全面が吸着される。

ステップＳ４では、露光ステージ５０の真空ポンプを作動させ吸着孔５５でテープＴを吸着させる。なお、この時点では、テープＴはテンションがかかった状態であるためテープＴのように端部がめくり上がり、テープＴの長軸方向からみて弓形の形状となっている。したがってテープＴの中央領域のみが吸着された状態である。

ステップＳ５では、押さえ板４２の観察窓４２ＷからマスクマークＭＭ及びアライメントマークＡＭを撮像カメラ部４１の撮像部５４が検出する。観察窓４２Ｗの中心とアライメントカメラ４０のカメラレンズ５１の中心軸とがほぼ合っているため、マスクマークＭＭ及びアライメントマークＡＭを観察するために、アライメントカメラ４０を再びステッピングモータ４３Ｍで移動させる必要がない。

ステップＳ６では、マスクマークＭＭとアライメントマークＡＭとの位置ずれがあるかを判断する。位置ずれがない場合はステップＳ７に進み、位置ずれがある場合はステップＳ１０に進んでズレを修正する。

ステップＳ７では、押さえ板可動部４４の内部のステッピングモータ４３Ｍ及び駆動モータ４５Ｍを逆回転させることでアライメントカメラ４０ａ及び押さえ板４２を退避させる。ステップＳ４において押さえ板４２がテープＴの端部を押し付けたため、押さえ板４２を退避させても、テープＴは全面が露光ステージ５０上に吸着されている。

ステップＳ８では、フォトマスクＭの領域のシャッタを開放することにより、フォトマスクＭの回路パターンを通過した水銀ランプ１０の光源がテープＴ上に正確な位置で結像し転写される。

ステップＳ９では、露光ステージ５０の空気の排出口５６（図４を参照）につながる不図示の電磁バルブを移動させ、吸着孔５５を大気開放することで、テープＴは張力により自然に露光ステージ５０から離脱する。

ステップＳ１０では、マスクＭをＹ軸方向、Ｚ軸方向及びθ方向に移動することで、マスクマークＭＭとアライメントマークＡＭとの位置ずれを修正する。位置ずれを修正した後、再びステップＳ６に進む。

投影露光装置は図６のフローチャートにより１コマ分のフォトマスクＭの回路パターンを露光することができ、図６のステップＳ１に再び戻ることで次の１コマ分の露光処理をすることができる。なおステップＳ４において押さえ板４２がテープＴの端部を押し付けテープＴは全面が露光ステージ５０上に吸着されたならば、ステップＳ５に進む前に駆動モータ４５Ｍを逆回転させて押さえ板４２をテープＴから離しても良い。

《実施形態２》
図７は実施形態１のアライメントカメラ４０の可動方式が異なる場合を示し、図４と同様に第１搬送ローラ６４側から見た上面図である。その他の投影露光装置１００の構成は実施形態１と同様であるため、アライメントカメラ４０の可動方式のみについて説明する。なお、実施形態１と同様に、代表してアライメントカメラ４０ａについて説明する。

本実施形態のアライメントカメラ４０ａは、撮像カメラ部４１の移動と、押さえ板４２の移動とを同時に行うことができるため、処理工程を減らすことができまた部品点数を少なくすることができる。

撮像カメラ部４１は撮像カメラ支持部７２と接合され、押さえ板支持部４５も撮像カメラ支持部７２に固着して接合されている。押さえ板４２は実施形態１と同様に押さえ板支持部４５と接合されており、板ばね等の弾性を持った材料で形成されている。撮像カメラ支持部７２は外筒７２ａと内筒７２ｂから構成され、撮像カメラ支持部７２の内部のモータ７２Ｍを内蔵している。

撮像カメラ支持部７２はモータ７２Ｍが回転することで、回転半径が変化し、テープＴの幅が変更になった場合においても設定値を変えることでテープ幅に対応したアライメントマークの位置に撮像カメラ部４１及び押さえ板４２を移動することができる。また、撮像カメラ支持部７２はアライメントカメラ回転部７０と接合されており、アライメントカメラ回転部７０の中心軸７１（テープＴの搬送方向と平行な軸）を中心としてモータ（図示せず）で回転する。

露光ステージ５０のテープＴの吸着面とアライメントカメラ回転部７０の中心軸７１とを水平面ＨＲで一致させることで、押さえ板４２はテープＴに対して垂直に加圧することができる。

実施形態２のアライメントカメラの動作は、図６で説明した実施形態１のアライメントカメラの場合とほぼ同様である。特に図６のフローチャートのステップＳ３、Ｓ６について簡単に説明する。

図６のフローチャートのステップＳ３において、アライメントカメラ回転部７０はモータを駆動させることにより、図７の実線のアライメントカメラ４０ａ位置に配置される。撮像カメラ部４１は所定位置まで配置されることでマスクマークＭＭ及びアライメントマークＡＭを検出することができ、同時に押さえ板４２はアライメントカメラ回転部７０の回転によりテープＴを押さえ込むことができる。

図６のフローチャートのステップＳ７において、アライメントカメラ回転部７０はモータを駆動させることにより、図７の破線のアライメントカメラ４０ａの位置に配置される。破線のアライメントカメラ４０ａの位置はマスクマークＭＭ及びアライメントマークＡＭの検出位置から９０度に回転した位置であり、フォトマスクＭの回路パターンの露光範囲から退避することができる。なお、アライメントカメラ回転部７０は９０度に回転させて、退避動作をしていたが、１８０度に回転させて退避しても良い。

本発明は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、密着露光方式やプロキシミティ露光方式の装置であっても、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶ。例えば、本露光装置１００は、パーフォレイションやアライメントマークが形成されていないテープに対して特に効果が大きいが、すでにアライメントマークやアライメント用穿孔孔を有している場合であっても、別途アライメントマークを描画する必要があるときには有効である。

本実施形態では４箇所のアライメントカメラ４０を用いたが２箇所のアライメントカメラ４０でもアライメントマークＡＭ及びマスクマークＭＭの検出が可能であるが、フォトマスクＭが大型になるに従い、複数箇所でアライメントマークＡＭ及びマスクマークＭＭの検出をすることが好ましい。

本発明の実施形態に係る露光装置１００を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るテープ搬送系６０を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るアライメント描画装置３０及びアライメントカメラ４０を示す概略斜視図である。 アライメントカメラ４０ａとアライメントカメラ４０ｂとを第１搬送ローラ６４側から見た上面図である。 （ａ）は、押さえ板４２の側面図である。（ｂ）は、押さえ板４２の上面図である。 （ａ）は、第１変形例の押さえ板４２−１の上面図である。（ｂ）は、第２変形例の押さえ板４２−２の上面図である。（ｃ）は、第３変形例の押さえ板４２−３の上面図である。 アライメントカメラ４０の動作のフローチャートである。 実施形態２に係るアライメントカメラ４０の変形例を示す図である。

符号の説明

１０ … 水銀ランプ、 １２ … 楕円ミラー、 １４ … 反射鏡
１６ … フライアイレンズ、 １８ … コンデンサレンズ
２０ … 投影光学系
３０ … アライメント描画装置
３１ … 端面検出器、 ３３ … アライメントマーク用フォトマスク
３５ … 紫外線光源、 ４０ … アライアメントカメラ
４１ … 撮像カメラ部、
４２ … 押さえ板、 ４２Ｒ … 屈曲部、 ４２Ｗ … 観察窓
４３ … アライメントカメラ可動部
４３Ｌ … レール、 ４３Ｍ … モータ
４３ａｒ、４５ａｒ … 矢印
４４ … 押さえ板可動部
４５ … 押さえ板支持部
４５Ｍ … モータ
５０ … 露光ステージ
５１ … カメラレンズ
５２ … 照明
５３ … ハーフミラー
５４ … 撮像部
５５ … 吸着孔
５６ … 排出口
６０ … テープ搬送系
６１ … 供給リール回転部
６２ … 供給側第１ガイドローラ
６３ … 供給側第２ガイドローラ、 ６３Ｍ … 第２ガイドローラモータ
６４ … 第１搬送ローラ、 ６４ａ … 吸着孔、 ６４Ｍ … 搬送ローラモータ
６６ … 第２搬送ローラ、 ６６ａ … 吸着孔
６７ … 巻取側第１ガイドローラ、 ６８ … 巻取側第２ガイドローラ
６９ … 巻取リール回転部
７０ … アライメントカメラ回転部
７１ … 中心軸
７２ … 撮像カメラ支持部、 ７２ａ … 外筒、 ７２ｂ … 内筒、 ７２Ｍ … モータ
８０ … 供給リール、 ８１ … フランジ部
９０ … 巻取リール
１００ … 投影露光装置
Ｄ１ … 供給側弛緩吸収部、 Ｄ２ … 巻取側弛緩吸収部
Ｍ … フォトマスク
ＡＭ … アライアメントマーク
ＢＭ … クロムマーク
ＭＭ … マスクマーク
Ｔ … ロールフィルム状のテープ
ＨＲ … 水平面
ＡＭ１ … アライメントマークＡＭの反射光
ＭＭＩ … マスクマークＭＭの入射光

Claims (7)

1. 所定幅を有するロールフィルム状の被露光体を露光ステージ上に送り込んで、マスクの回路パターンを被露光体に露光する露光装置において、
   前記被露光体を押さえる押さえ板と、
   前記被露光体に形成された第１アライメントマークと前記回路パターンマスクに形成された第２アライメントマークとを観察するための画像認識部と、
   前記押さえ板と前記画像認識部とを前記被露光体の所定幅方向に同時に移動させる第１移動部と、
   を備えることを特徴とする露光装置。
2. 前記押さえ板は、前記第１アライメントマークよりも前記所定幅方向の内側まで前記被露光体を押さえ、且つ前記押さえ板は前記第１アライメントマークと前記第２アライメントマークとを観察する観察窓を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記押さえ板は、前記第１アライメントマークよりも前記所定幅方向の外側のみを押さえることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記第１移動部は、前記押さえ板と前記画像認識部とを前記被露光体の幅方向に移動させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記第１移動部は、前記押さえ板が前記被露光体に接するように前記被露光体と交差する方向に移動させる第２移動部を備えることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 前記第１移動部は、前記押さえ板と前記画像認識部とを前記被露光体の搬送方向を軸として回転させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記画像認識部は、少なくとも２以上設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の露光装置。

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