JP2012206126A - 露光マーキング装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光剤が塗布された基板上の所定の位置に識別コードを露光マーキングする装置及び方法であって、識別コードに対応するドットパターン生成部と、ドットパターンのドット部を感光させるためのレーザ光線照射部と、基板の所定位置におけるドットパターンのドット部にレーザ光線を偏向させる光線偏向部とを備え、ドット部一箇所に対してレーザ光線を複数回照射でき、ドットパターンの各ドット毎に識別コードの各ドット部の径が現像後に同じになるように、レーザ光線を照射すべき回数を登録し、ドット部一箇所に対してレーザ光線を照射した回数を計数し、照射規定回数だけ各ドット部にレーザ光線を照射する機能を備えたことを特徴とする、識別コードの露光マーキング装置及び方法。
【選択図】図4
Description
従来の露光マーキング装置1zは、感光剤が塗布された基板10を載置するテーブル23と、レーザ発振器31zなどを含んで構成されている。
露光マーキング装置1zでは、レーザ光線32zの照射方向を調節するために、音響光学偏光器を用い、第1次高調波成分を、露光エネルギーとして使用している。レーザ発振器31zから照射されたレーザ光線32zは、ミラー33zで反射され、音響光学偏光器48x,48yを通過して、基板10に照射される。音響光学偏光器48x,48yは、周波数変調器49x,49yに接続されており、印加される交流電圧の周波数や振幅を変化させることで、それぞれを通過するレーザ光線の方向を1方向に変化させることができる。周波数変調器49x,49yは、マーキングコントローラ40zに接続されており、音響光学偏光器48x,48yの偏向方向や偏向角度を制御することができる。このような構成をしているので、レーザ発振器31zより照射されたレーザ光線32zを、基板10上の所定の範囲内の所定の位置に照射できる。
感光剤が塗布された基板上の所定の位置に識別コードを露光マーキングする装置であって、
前記識別コードに対応するドットパターンを生成するドットパターン生成部と、
前記ドットパターンのドット部を感光させるためのレーザ光線を照射させるレーザ照射部と、
前記基板の所定位置における前記ドットパターンのドット部に前記レーザ光線が照射されるように前記レーザ光線を偏向させる光線偏向部とを備え、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を複数回照射でき、
前記ドットパターンの各ドット毎に、
前記識別コードの各ドット部の径が現像後に同じになるように、前記レーザ光線を照射すべき回数を登録する照射規定回数登録部と、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を照射した回数を計数する実照射回数カウント部を備え、
前記照射規定回数だけ各ドット部に前記レーザ光線を照射することを特徴とする、識別コードの露光マーキング装置である。
感光剤が塗布された基板上の所定の位置に識別コードを露光マーキングする方法であって、
前記識別コードに対応するドットパターンを生成する識別コード生成ステップと、
前記ドットパターンのドット部を感光させるためにレーザ光線を照射させるレーザ光線照射ステップと、
前記基板の所定位置における前記ドットパターンのドット部に前記レーザ光線が照射されるように前記レーザ光線を偏向させる光線偏向ステップとを有し、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を複数回照射する繰り返し照射ステップをさらに有し、
前記ドットパターンの各ドット毎に、
前記識別コードの各ドット部の径が現像後に同じになるように、前記レーザ光線を照射すべき回数を登録する照射規定回数登録ステップと、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を照射した回数を計数する実照射回数カウントステップを有し、
前記照射規定回数登録ステップで登録した回数に基づいて、前記繰り返し照射ステップを行うことを特徴とする、識別コードの露光マーキング方法である。
ショット数を増やすことでドット部の直径を大きくすることができる。そのため、マーキングエリア内でマーキング光線のエネルギー分布が異なる場合でも、ショット数を適宜設定することで、マーキングエリア内の各ドット部の直径を均一化することができる。
前記マーキング光線が、紫外線領域の光線であることを特徴とする
請求項1に記載の露光マーキング装置である。
前記マーキング光線が、紫外線領域のレーザ光線であることを特徴とする
請求項3に記載の露光マーキング方法である。
光学部材やその表面のコーティングのダメージを受けやすい紫外線領域のレーザ発信器を用いても、エネルギー出力が低いものを使用することができ、ダメージを抑えることができ、長寿命化が図れる。
各図において直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向
とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
露光マーキング装置1は、基板移動部2と、レーザ照射部3と、光線偏向部4と、制御部9とを含んで構成されている。ここでは、露光マーキングの対象として、ガラスに感光性樹脂(いわゆる、フォトレジスト)が塗布された基板10を例示して説明する。
周波数変調器42x,42yは、マーキングコントローラ40に接続されており、音響光学偏光器41x,41yの偏向方向や偏向角度を制御することができる。
光線偏向部4は、このような構成をしているので、レーザ照射部3より照射されたレーザ光線を、基板10上の所定の範囲内の所定の位置に照射できる。
制御用コンピュータ90としては、マイコン、パソコン、ワークステーションなどの、数値演算ユニットが搭載されたものが例示される。
情報入力手段91としては、キーボードやマウスやスイッチなどが例示される。
情報表示手段92としては、画像表示ディスプレイやランプなどが例示される。
発報手段93としては、ブザーやスピーカ、ランプなど、作業者に注意喚起をすることができるものが例示される。
情報記録手段94としては、メモリーカードやデータディスクなどの、半導体記録媒体や磁気記録媒体や光磁気記録媒体などが例示される。
機器制御ユニット95としては、プログラマブルコントローラやモーションコントローラと呼ばれる機器などが例示される。
レーザ発振器30は、マーキングコントローラ40と、制御用コンピュータ90とに接続されている。
制御用コンピュータ90は、アンプ部30に対して、レーザ発振器31からレーザ光線32を照射することを許可する信号(いわゆるENABLE信号)を出力したり、レーザ発振器31から照射されるレーザ光線32の出力を設定する値(いわゆる電流値など)や、レーザ発振器31内のSHG結晶及びTHG結晶などの温度設定値などの情報を送信する。
アンプ部30は、制御用コンピュータ90に対して、アンプ部30及びレーザ発振器31に関するアラーム信号を出力したり、アラーム情報や、レーザ発振器31内のSHG及びTHG温度情報、レーザ発振器31に印可された電流値などを送信したりする。
上述の各信号や各情報の送信手段としては、電圧や電流によるアナログ信号やデジタル信号、データ通信などが上げられる。
図3は、本発明を適用させずに露光したドット部の位置と積算露光強度の相関図であり、上述で図7を用いて説明した従来の識別コード10zのドット部10z1〜10z4に対して、1回ずつレーザ光線がパルス状のエネルギーとして照射されたときの、エネルギー分布を示す線10e1〜10e4を例示している。各ドット部は、照射されたエネルギーの内で積算露光強度がしきい値SHを超えた領域が、現像後に各ドット部10z1〜10z4として表れ、それぞれの直径はD1〜D4となる。
露光エリアの最外周(図中では最も左側)のドット部は、1回の露光エネルギーが少ないが、合計4回の露光エネルギーを付与することで積算露光強度が増し、エネルギー分布を示す線10e1’の様になる。
露光エリアの最外周より内側(図中では左から2つめ)のドット部は、1回の露光エネルギーが少ないが、合計3回の露光エネルギーを付与することで積算露光強度が増し、エネルギー分布を示す線10e2’の様になる。
露光エリアの中心より外側(図中では右から2つめ)のドット部は、1回の露光エネルギーが少ないが、合計2回の露光エネルギーを付与することで積算露光強度が増し、エネルギー分布を示す線10e3’の様になる。
露光エリアの中心(図中では最も右側)のドット部は、1回の露光エネルギーを付与することで所定の積算露光強度があり、エネルギー分布を示す線10e4のとおりである。
このとき、それぞれのドット部の直径D1’〜D3’とD4とが、概ね同じ直径となるように、それぞれのドット部を露光するための繰り返し露光回数を、前記露光用レシピファイルに設定しておく。
前記露光用レシピファイルは、1つの露光エリア内に露光マーキングされるドット部に対して、どのドット部に何回ずつマーキング光線を照射するかを設定して登録するので、本発明における照射規定回数登録部に相当する。
制御コンピュータ90は、前記照射規定回数に基づいて、ドット部一箇所に対して、何回露光したかを計測する。そのため、制御コンピュータ90は、本発明における実照射回数カウント部としての機能を備えている。
上述の露光エリア内のどの部分のドットを何回繰り返して露光するかという設定は、事前の露光テストにより決定し、前記露光用レシピファイルに設定する。
低出力のレーザ発振器を用いることができ、ミラー33zやレンズの素材やコーティングの耐久力を過度に高める必要もなくなるため、コストダウンが図れる。また、レーザ光線のビーム径を可変調節する機構の設置も不要となり、コストダウンが図れると共に、可変調整機構に起因する光軸ずれも生じない。そのため、基板10上に露光されるドット部の露光位置の再現性が保たれる。
上述では、基本波長を出力するレーザ発振器として、YAGレーザやYVO4レーザを例示したが、YLF(基本波長1050nm前後)であっても良い。
2 基板移動部
3 レーザ照射部
4 光線偏向部
9 制御部
10 基板
10d 識別コード
10d1〜10d4 本発明による識別コードのドット部
10e1〜10e4 ドット部に付与されたエネルギー分布を示す線(1回露光)
10e1’〜10e3’ ドット部に付与されたエネルギー分布を示す線(複数回露光)
10z 従来の識別コード
10z1〜10z4 従来の識別コードのドット部
21 X軸ステージ
22 Y軸ステージ
23 テーブル
30 アンプ部
31 レーザ発振器
32 レーザ光線
33 ミラー
40 マーキングコントローラ
41x 音響光学偏向器
41y 音響光学偏向器
42x 周波数変調器
42y 周波数変調器
90 制御用コンピュータ
91 情報入力手段
92 情報出力手段
93 発報手段
94 情報記録手段
95 制御ユニット
96 画像処理ユニット
Claims (4)
- 感光剤が塗布された基板上の所定の位置に識別コードを露光マーキングする装置であって、
前記識別コードに対応するドットパターンを生成するドットパターン生成部と、
前記ドットパターンのドット部を感光させるためのレーザ光線を照射させるレーザ照射部と、
前記基板の所定位置における前記ドットパターンのドット部に前記レーザ光線が照射されるように前記レーザ光線を偏向させる光線偏向部とを備え、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を複数回照射でき、
前記ドットパターンの各ドット毎に、
前記識別コードの各ドット部の径が現像後に同じになるように、前記レーザ光線を照射すべき回数を登録する照射規定回数登録部と、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を照射した回数を計数する実照射回数カウント部を備え、
前記照射規定回数だけ各ドット部に前記レーザ光線を照射することを特徴とする、識別コードの露光マーキング装置。
- 前記レーザ光線が、紫外線領域の光線であることを特徴とする
請求項1に記載の露光マーキング装置。
- 感光剤が塗布された基板上の所定の位置に識別コードを露光マーキングする方法であって、
前記識別コードに対応するドットパターンを生成する識別コード生成ステップと、
前記ドットパターンのドット部を感光させるためにレーザ光線を照射させるレーザ光線照射ステップと、
前記基板の所定位置における前記ドットパターンのドット部に前記レーザ光線が照射されるように前記レーザ光線を偏向させる光線偏向ステップとを有し、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を複数回照射する繰り返し照射ステップをさらに有し、
前記ドットパターンの各ドット毎に、
前記識別コードの各ドット部の径が現像後に同じになるように、前記レーザ光線を照射すべき回数を登録する照射規定回数登録ステップと、
前記ドット部一箇所に対して前記レーザ光線を照射した回数を計数する実照射回数カウントステップを有し、
前記照射規定回数登録ステップで登録した回数に基づいて、前記繰り返し照射ステップを行うことを特徴とする、識別コードの露光マーキング方法。
- 前記レーザ光線が、紫外線領域のレーザ光線であることを特徴とする
請求項3に記載の露光マーキング方法。
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