JP2013186291A - Exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus.
一般的に、電子機器に用いられるプリント基板は、絶縁性の基板表裏に金属配線パターンを描画して製造される。また、各種センサーやアクチュエーターを構成するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスは、圧電材料、強誘電体材料、磁性材料、シリコン基板、ガラス基板、水晶基板などを3次元的に加工し、立体形状や可動構造として形成される。これらが用いられる電子機器に対し、携帯性や高機能化、省電力化が継続的に追求される中で、構成するデバイスは、ますます微細化、高精度化が求められている。そのため、プリント基板やMEMSデバイスを製造する装置においても、スループットや加工コストを維持する中での加工の高精度化が課題となっている。特に精度を左右するフォトリソグラフィに係る露光装置に対するそのニーズが高く、基板表裏の加工精度向上や、表裏一体処理におけるスループットの向上が課題である。
例えば、基板の表裏各面に必要なパターン情報をマスクとして光学投影しフォトレジストを露光する場合、表裏の投影位置精度を確保するために、基準位置となる貫通孔を設ける方法や、シリコン基板の一方の面に形成したマークを他方の面から赤外線透視して位置認識する方法などが知られている。また例えば、特許文献1に記載されているように、正確にダイシングした基板の直交する二辺の縁を基準面として、片面露光機を用いて表裏パターンの合わせ精度を高く維持して露光する方法が知られている。
Generally, a printed circuit board used for an electronic device is manufactured by drawing a metal wiring pattern on the front and back of an insulating substrate. In addition, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) devices that make up various sensors and actuators are three-dimensionally processed piezoelectric materials, ferroelectric materials, magnetic materials, silicon substrates, glass substrates, quartz substrates, etc. It is formed as a movable structure. As electronic devices using these devices are continuously pursued for portability, high functionality, and low power consumption, constituent devices are increasingly required to be miniaturized and highly accurate. Therefore, even in an apparatus for manufacturing a printed circuit board or a MEMS device, there is a problem of high processing accuracy while maintaining throughput and processing cost. In particular, there is a high need for an exposure apparatus related to photolithography that affects accuracy, and improvement in processing accuracy of the front and back of the substrate and improvement of throughput in the front and back integrated processing are problems.
For example, when exposing the photoresist by optically projecting the necessary pattern information on the front and back surfaces of the substrate as a mask, in order to ensure the projection position accuracy of the front and back surfaces, There is known a method for recognizing the position of a mark formed on one surface through infrared transmission from the other surface. Further, for example, as described in
しかしながら、上述した従来の技術では、工程が煩雑である、位置合わせの精度に限界があるなどの課題があった。具体的には、片面ずつ処理するためにスループットが上げられないという問題や、基準となる貫通孔を利用する場合には、高精度の貫通孔を形成する工程や貫通孔を形成する基板スペースが必要であるという問題であった。また、位置合わせの精度に関しては、赤外線透視による方法では、高い分解能による画像認識ができないという問題、特許文献1に記載の方法では、それぞれの面を処理する都度位置合わせを行なうため、合わせ精度の誤差が大きくなってしまうという問題である。
However, the conventional techniques described above have problems such as complicated processes and limitations in alignment accuracy. Specifically, the problem is that throughput cannot be increased because each side is processed, and when a reference through hole is used, there is a process for forming a highly accurate through hole and a substrate space for forming the through hole. The problem was that it was necessary. In addition, regarding the accuracy of alignment, the method of infrared fluoroscopy cannot perform image recognition with high resolution, and the method described in
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples or forms.
[適用例1]本適用例にかかる露光装置は、第1のレーザー光を走査して照射する第1光路と、前記第1光路の照射方向とは異なる方向から第2のレーザー光を走査して照射する第2光路と、を含む露光装置であって、前記第1のレーザー光の照射位置の端を検出する第1のセンサーと、前記第2のレーザー光の照射位置の端を検出する第2のセンサーと、を備え、前記第1のセンサーが検出する前記第1のレーザー光の基準とする照射位置の端に前記第2のセンサーが検出する前記第2のレーザー光の照射位置の端を合わせた後、前記第1のレーザー光および前記第2のレーザー光を被露光部材に照射することを特徴とする。 Application Example 1 An exposure apparatus according to this application example scans the second laser light from a direction different from the irradiation direction of the first optical path and the first optical path that scans and irradiates the first laser light. A first optical sensor that detects an end of the irradiation position of the first laser light, and an end of the irradiation position of the second laser light. An irradiation position of the second laser light detected by the second sensor at an end of an irradiation position as a reference of the first laser light detected by the first sensor. After the ends are aligned, the exposed member is irradiated with the first laser light and the second laser light.
本適用例によれば、第1のセンサーが検出する第1のレーザー光の基準とする照射位置の端に第2のセンサーが検出する前記第2のレーザー光の照射位置の端を合わせるため、第1のレーザー光と第2のレーザー光とは、異なる方向から同一の位置(共通照射位置)へ照射することとなる。この配置によって、被露光部材は、異なる方向から照射される複数のレーザー光(第1のレーザー光と第2のレーザー光と)によって同一の位置(共通照射位置が露光される。例えば、被露光部材が平板の場合には、平板の表裏からの照射光により露光することが可能である。また、第1のレーザー光の照射位置に直接第2のレーザー光の照射位置を合わせることができるため、それぞれのレーザー光の位置合わせ精度をより高めることができる。具体的には、例えば平板の表裏から照射する場合に、片面ずつ独立して位置合わせを行った場合には、それぞれの累積誤差(それぞれの面における誤差の二乗和平方根で算出される誤差)が発生するが、本適用例の場合には、第1のレーザー光に対する第2のレーザー光の合わせ誤差の範囲に抑えることができる。また、平板の表裏面に共通する合わせマークや位置合わせをするための貫通孔を設ける必要が無い。よって、平板の場合、製品への適用領域を最大限に確保できるので、製造効率を高めることができる。 According to this application example, in order to align the end of the irradiation position of the second laser light detected by the second sensor with the end of the irradiation position serving as the reference of the first laser light detected by the first sensor, The first laser beam and the second laser beam are irradiated to the same position (common irradiation position) from different directions. With this arrangement, the member to be exposed is exposed at the same position (common irradiation position) by a plurality of laser beams (first laser beam and second laser beam) irradiated from different directions. In the case where the member is a flat plate, exposure can be performed with irradiation light from the front and back of the flat plate, and the irradiation position of the second laser beam can be directly matched to the irradiation position of the first laser beam. More specifically, the alignment accuracy of each laser beam can be further increased.Specifically, for example, when the irradiation is performed from the front and back of a flat plate, when the alignment is performed independently for each side, the accumulated error ( In the case of this application example, the error is suppressed within the range of the alignment error of the second laser beam with respect to the first laser beam. Moreover, there is no need to provide a common alignment mark on the front and back surfaces of the flat plate or a through-hole for positioning.Therefore, in the case of a flat plate, the application area to the product can be secured to the maximum, Manufacturing efficiency can be increased.
[適用例2]上記適用例にかかる露光装置において、前記第1のレーザー光を一次元方向に走査する前記第1光路と、前記第2のレーザー光を一次元方向に走査する前記第2光路と、を備え、前記第1光路のレーザー光の基準とする照射位置は、前記第2光路のレーザー光の一次元空間に沿って分布することを特徴とする。 Application Example 2 In the exposure apparatus according to the application example, the first optical path that scans the first laser light in a one-dimensional direction and the second optical path that scans the second laser light in a one-dimensional direction. And the irradiation position used as the reference of the laser light in the first optical path is distributed along a one-dimensional space of the laser light in the second optical path.
本適用例によれば、第1光路のレーザー光の基準とする照射位置が、第2光路のレーザー光の一次元空間に沿って分布する事によって、被露光部材は、異なる方向から照射される複数の一次元方向に走査されるレーザー光(以下レーザー走査光)によって共通照射位置が露光される。例えば、被露光部材が平板の場合には、平板の表裏から、レーザー走査光により露光することが可能である。また、第1のレーザー光としてのレーザー走査光の照射位置に直接第2のレーザー光としてのレーザー走査光の照射位置を合わせることができるため、上記適用例と同様に、レーザー走査光の位置合わせをより精度高く行なうことができる。 According to this application example, the exposure position as the reference of the laser light in the first optical path is distributed along the one-dimensional space of the laser light in the second optical path, so that the exposed member is irradiated from different directions. The common irradiation position is exposed by a plurality of laser beams scanned in a one-dimensional direction (hereinafter referred to as laser scanning light). For example, when the member to be exposed is a flat plate, it is possible to expose with laser scanning light from the front and back of the flat plate. Further, since the irradiation position of the laser scanning light as the second laser light can be directly aligned with the irradiation position of the laser scanning light as the first laser light, the alignment of the laser scanning light is similar to the above application example. Can be performed with higher accuracy.
[適用例3]上記適用例にかかる露光装置において、前記第1のセンサーは、前記第1光路のレーザー光が照射する一次元空間の両端の照射位置を検出する一対のフォトセンサーであり、前記第2のセンサーは、前記第2光路のレーザー光が照射する一次元空間の両端の照射位置を検出する一対のフォトセンサーであることを特徴とする。 Application Example 3 In the exposure apparatus according to the application example described above, the first sensor is a pair of photosensors that detect irradiation positions at both ends of a one-dimensional space irradiated with the laser light of the first optical path, The second sensor is a pair of photosensors that detect irradiation positions at both ends of the one-dimensional space irradiated with the laser light in the second optical path.
本適用例のように、第1のセンサーおよび第2のセンサーのそれぞれは、一対のフォトセンサーによって構成されることが好ましい。レーザー光による走査線の両端の照射位置を検出することによって、第1のレーザー光の一次元空間および第2のレーザー光の一次元空間の位置を簡便に検出することができる。 As in this application example, each of the first sensor and the second sensor is preferably configured by a pair of photosensors. By detecting the irradiation positions at both ends of the scanning line by the laser light, the positions of the one-dimensional space of the first laser light and the one-dimensional space of the second laser light can be easily detected.
[適用例4]上記適用例にかかる露光装置において、前記第1光路および第2光路の走査手段として、ポリゴンミラーを含み構成されることを特徴とする。 Application Example 4 In the exposure apparatus according to the application example described above, the scanning unit for the first optical path and the second optical path includes a polygon mirror.
本適用例のように、レーザー光の走査手段は、ポリゴンミラーを含み構成されることが好ましい。ポリゴンミラーを用いることで、レーザー光の走査手段をより簡便に構成することができる。 As in this application example, the laser beam scanning unit preferably includes a polygon mirror. By using the polygon mirror, the laser beam scanning means can be configured more simply.
[適用例5]上記適用例にかかる露光装置において、前記第1のレーザー光の基準とする照射位置を構成する一次元空間に交差する方向に前記被露光部材を移動させる副走査手段を備えることを特徴とする。 Application Example 5 In the exposure apparatus according to the application example described above, the exposure apparatus includes a sub-scanning unit that moves the exposed member in a direction that intersects a one-dimensional space that constitutes an irradiation position that is a reference of the first laser beam. It is characterized by.
本適用例によれば、第1のレーザー光の基準とする照射位置を構成する一次元空間に交差する方向に被露光部材を移動させる副走査手段を更に備えることにより、被露光部材に対して、面として精度の高い露光を行なう露光装置を提供することができる。 According to this application example, the image forming apparatus further includes a sub-scanning unit that moves the exposed member in a direction that intersects the one-dimensional space that configures the irradiation position that is the reference of the first laser beam. It is possible to provide an exposure apparatus that performs high-precision exposure as a surface.
[適用例6]上記適用例にかかる露光装置において、前記第1のレーザー光および前記第2のレーザー光は、同一のデータにより変調され、略同時に照射されることを特徴とする。 Application Example 6 In the exposure apparatus according to the application example described above, the first laser beam and the second laser beam are modulated by the same data and are irradiated substantially simultaneously.
本適用例によれば、異なる方向から同一の位置(共通照射位置)に対して、同様に変調されたレーザー光を略同時に照射することができる。その結果、例えば、被露光部材が平板の場合には、平板の表裏から同時に露光することが可能であり、表裏に同一の画像(平面視した場合に重なる画像)を、合わせ誤差を極めて小さく抑えて描画することができる。 According to this application example, it is possible to irradiate the same position (common irradiation position) from different directions at the same time with similarly modulated laser light. As a result, for example, when the exposed member is a flat plate, it is possible to expose from the front and back of the flat plate at the same time, and the same image on the front and back (the image that overlaps when viewed in plan) is minimized. Can be drawn.
[適用例7]上記適用例にかかる露光装置において、前記副走査手段は、多関節型ロボットを含み構成されることを特徴とする。 Application Example 7 In the exposure apparatus according to the application example, the sub-scanning unit includes an articulated robot.
本適用例のように、副走査手段に多関節型ロボットを用いることで、露光範囲をよりフレキシブルに、また簡便に設定できる露光装置を提供することができる。 By using an articulated robot as the sub-scanning means as in this application example, it is possible to provide an exposure apparatus that can set the exposure range more flexibly and simply.
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention. In the following drawings, the scale may be different from the actual scale for easy understanding.
(実施形態1)
まず、実施形態1に係る露光装置としての両面露光装置100について説明する。
図1は、両面露光装置100の照射機構を説明する概念図である。
両面露光装置100は、レーザー光源11,21、ミラー12,22、第1,第2の走査手段としてのポリゴンミラー13,23、fθレンズ14,24、ハーフミラー15,25、第1,第2のセンサーとしてのセンサー16,26、保持ユニット30、レーザー制御部50などを含み構成されている。
(Embodiment 1)
First, the double-sided
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining an irradiation mechanism of the double-sided
The double-sided
両面露光装置100は、レーザー光源11を光源として被露光部材としての基板1の表面1aにレーザー走査光を照射する第1光路と、レーザー光源21を光源として基板1の裏面1bにレーザー走査光を照射する第2光路との二つの光路を持つ。
The double-sided
レーザー光源11,21は、レーザー制御部50のコントロールの下に変調されたレーザー光(レーザービーム)を出射する。レーザー光源11,21から出射されたレーザー光は、ポリゴンミラー13,23によって一次元方向に走査するレーザー走査光に変換される。第1光路は、ミラー12、ポリゴンミラー13、fθレンズ14などによって構成され、レーザー光源11を光源とするレーザー走査光(以下第1走査光)は、基板1の表面1aを走査して露光する。第2光路は、ミラー22、ポリゴンミラー23、fθレンズ24などによって構成され、レーザー光源21を光源とするレーザー走査光(以下第2走査光)は、基板1の裏面1bを走査して露光する。
なお、以下、第1,第2走査光による基板1表裏面の走査を主走査と言う。
The
Hereinafter, scanning of the front and back surfaces of the
ポリゴンミラー13,23は、モーターで回転駆動される回転多面鏡である。その回転角度、回転量を検出するエンコーダー( 図示省略)を備えており、レーザー制御部50のコントロールの下に回転することで、第1,第2走査光の走査タイミングが制御される。2組のポリゴンミラーは互いに逆の回転方向で回転する。
The polygon mirrors 13 and 23 are rotary polygon mirrors that are driven to rotate by a motor. An encoder (not shown) for detecting the rotation angle and rotation amount is provided, and the scanning timing of the first and second scanning lights is controlled by rotating under the control of the
第1走査光による表面1aへの照射位置は、共通照射位置としてミラー12、ポリゴンミラー13、fθレンズ14などの調整により設定される。第2走査光による裏面1bへの照射位置は、ミラー22、ポリゴンミラー23、fθレンズ24などの調整により共通照射位置に合わせこみ、レーザー制御部50によって変調された第1走査光と第2走査光とが同期して同じ位置に照射されるように設定される。これら同期照射の設定は、ハーフミラー15,25およびセンサー16,26により検出される光軸の調整によって行なわれる。
なお、本実施形態では、レーザーを振る機構として、ポリゴンミラーを逆回転して同期させる機構を例示したが、この他に1軸のカルバノミラーやMEMSスキャンミラー等を用いてもよい。
The irradiation position on the
In this embodiment, the mechanism for oscillating the polygon mirror in reverse is exemplified as the mechanism for oscillating the laser. However, a uniaxial carbano mirror, a MEMS scan mirror, or the like may be used.
基板1は、副走査手段(図示省略)の一部を構成する保持ユニット30によってその端部が保持され、基板1の被露光部が、第1走査光および第2走査光が照射される共通照射位置に投入される。保持ユニット30は、副走査手段の駆動により主走査の方向に交差する方向に移動する。基板1は、保持ユニット30の移動に伴って、主走査の方向に交差する方向に移動する。以下、保持ユニット30の移動に伴う基板1の移動を副走査と言う。
The end of the
以上の構成により、副走査される基板1の表裏面に、レーザー制御部50のコントロールに基づいたレーザー走査光が同期して照射され、基板1の表裏面が露光される。
With the above configuration, the front and back surfaces of the
次に、第1走査光と第2走査光とを同期させて共通照射位置に照射する同期照射について、その方法を含め具体的に説明する。
図2は、主走査の位置を検出する方法を示す斜視図である。
図2において、A点からB点までの空間(ライン空間)は共通照射位置Lsを示し、共通照射位置Lsの一方の端A点を照射するレーザー光Laから共通照射位置Lsの他方の端B点を照射するレーザー光Lbまでを第1走査光が走査している様子を示している。また、レーザー光Laおよびレーザー光Lbのそれぞれの照射先には、共通照射位置Lsを越える位置(図において下方向)に、それぞれの照射位置(レーザービームの照射ポイント)を検出する一対のフォトセンサー16aが配置されている。
なお、図に示すように、主走査の方向をX軸方向、副走査の方向をY軸方向として説明する。
Next, synchronous irradiation in which the first scanning light and the second scanning light are synchronized and irradiated to the common irradiation position will be specifically described including the method.
FIG. 2 is a perspective view showing a method for detecting the position of main scanning.
In FIG. 2, a space (line space) from point A to point B shows a common irradiation position Ls, and the other end B of the common irradiation position Ls from the laser light La that irradiates one end A point of the common irradiation position Ls. A state in which the first scanning light scans up to the laser beam Lb that irradiates the point is shown. In addition, a pair of photosensors that detect the respective irradiation positions (laser beam irradiation points) at positions exceeding the common irradiation position Ls (downward in the drawing) are provided at the respective irradiation destinations of the laser light La and the laser light Lb. 16a is arranged.
As shown in the figure, the description will be made assuming that the main scanning direction is the X-axis direction and the sub-scanning direction is the Y-axis direction.
共通照射位置Lsに、第1走査光と第2走査光とを同期させるには、まず、X軸上の特定範囲に設定された第1走査光の照射位置(走査範囲)を共通照射位置Lsとして検出する。次に、第2走査光の照射位置(走査範囲)を、検出した共通照射位置Lsに合わせこむ。次に、レーザー光源11,21のそれぞれから、レーザー制御部50のコントロールに基づいてタイミングを同期したレーザービームを出射し、ポリゴンミラー13,23を同期して回転させることによって第1走査光と第2走査光とが同期して照射される。
以下、順に具体的に説明する。
In order to synchronize the first scanning light and the second scanning light with the common irradiation position Ls, first, the irradiation position (scanning range) of the first scanning light set in a specific range on the X axis is set to the common irradiation position Ls. Detect as. Next, the irradiation position (scanning range) of the second scanning light is adjusted to the detected common irradiation position Ls. Next, a laser beam having a synchronized timing is emitted from each of the
Hereinafter, it demonstrates concretely in order.
第1走査光の走査範囲は、その両端を構成するレーザー光LaとLbのビーム照射ポイントを高精度に検出することで求められる。ビーム照射ポイントの検出には、フォトセンサー16aを用いる。
図3(a),(b)は、フォトセンサー16aの説明図である。
フォトセンサー16aには、図3(a)に示すように、4分割フォトダイオード16a1を用いている。照射されるレーザー光によるそれぞれのフォトダイオードの出力Da,Db,Dc,Ddを求めることにより、4分割フォトダイオード16a1上に照射される位置(ビーム照射ポイント)をX,Y軸上の変位情報として算出することができる。位置検出の精度は、4分割フォトダイオード16a1の精度に依存するため、必要充分な精度の4分割フォトダイオードを選択することが好ましい。
The scanning range of the first scanning light can be obtained by detecting the beam irradiation points of the laser beams La and Lb constituting both ends thereof with high accuracy. A
3A and 3B are explanatory diagrams of the
As shown in FIG. 3A, a quadrant photodiode 16a1 is used for the
なお、フォトセンサー16aは、4分割フォトダイオード16a1に限定するものではなく、所望の精度で照射位置を検出できるセンサーであれば良い。例えば図3(b)に示すように、2分割フォトダイオード16a2を利用するセンサーであっても良い。2分割フォトダイオード16a2のダイオードが分割されている方向に対して斜めに設けられたスリットを組み合わせることで、スリット上に照射される位置を、フォトダイオードの出力De,Dfから、X,Y軸上の変位情報として算出することができる。なお、4分割フォトダイオード16a1を用いる場合には、レーザー光による照射がスタティックな状態で検出できるが、この方法による場合には、2分割フォトダイオード16a2の出力を時間軸上で検知することによりタイミングセンサーとして活用し、レーザー光による主走査をY軸方向にずらしながら繰り返すダイナミックな状態で得られる情報から算出することができる。
Note that the
また、レーザー光を変調させ、変調情報をフォトセンサー16aの出力の変化として時間軸上で検知することにより、より効果的に位置およびタイミングの検出を行うこともできる。
Further, the position and timing can be detected more effectively by modulating the laser light and detecting the modulation information on the time axis as a change in the output of the
図4(a)は、両面露光装置100におけるセンサーの設置位置を示す側面図である。
上記では、説明を簡単にするため、基板1(共通照射位置Ls)を越える位置にフォトセンサー16aを配置する構成で説明したが、両面露光装置100の場合には、前述したように、ハーフミラー15を使用し、基板1に対してレーザー光が入射する側にセンサー16を配置する構成としている。
ハーフミラー15は、レーザー光La(あるいはLb)の一部を反射させ、センサー16に導いている。センサー16には、フォトセンサー16aと同様に4分割フォトダイオード16a1で構成されるフォトセンサー16aを用いており、上記の場合と同様の方法によりレーザー光La,Lbのビーム照射ポイントを検出する。
FIG. 4A is a side view showing a sensor installation position in the double-
In the above description, in order to simplify the description, the
The
次に、第2走査光の照射位置(走査範囲)を、上記で検出した共通照射位置Lsに合わせこむ方法を説明する。
図4(b)は、共通照射位置Lsに第1走査光および第2走査光が照射される様子を示す斜視図である。第1走査光に加え、第2光路において、共通照射位置Lsの一方の端A点を照射するレーザー光Lcから共通照射位置Lsの他方の端B点を照射するレーザー光Ldまでを第2走査光が走査している様子を示している。
Next, a method for adjusting the irradiation position (scanning range) of the second scanning light to the common irradiation position Ls detected above will be described.
FIG. 4B is a perspective view showing a state in which the first scanning light and the second scanning light are irradiated to the common irradiation position Ls. In addition to the first scanning light, in the second optical path, the second scanning is performed from the laser light Lc irradiating one end A point of the common irradiation position Ls to the laser light Ld irradiating the other end B point of the common irradiation position Ls. It shows how light is scanning.
第2走査光の照射位置を、検出した共通照射位置Lsに合わせこむには、共通照射位置Lsの一方の端A点に照射するレーザー光Laのビーム照射ポイントに、レーザー光Lcのビーム照射ポイントを合わせこみ、共通照射位置Lsの他方の端B点に照射するレーザー光Lbのビーム照射ポイントに、レーザー光Ldのビーム照射ポイントを合わせこむことで行なう。
第2光路には、図4(a)に示すように、第1光路と同様に、一対のハーフミラー25および一対のセンサー26を配置し、第1光路と同様に、レーザー光Lc,Ldのビーム照射ポイントが検出できるように構成している。センサー26には、センサー16と同様に、4分割フォトダイオード16a1で構成されるフォトセンサー16aを用いている。
In order to adjust the irradiation position of the second scanning light to the detected common irradiation position Ls, the beam irradiation point of the laser light Lc is applied to the beam irradiation point of the laser light La applied to one end A point of the common irradiation position Ls. And aligning the beam irradiation point of the laser beam Ld with the beam irradiation point of the laser beam Lb irradiated to the other end B point of the common irradiation position Ls.
As shown in FIG. 4A, a pair of half mirrors 25 and a pair of
第2走査光の照射位置の調整は、センサー26の検出するビーム照射ポイントをセンサー16が検出するビーム照射ポイントに合わせこむように、第2光路を構成するミラー22、ポリゴンミラー23、fθレンズ24などを調整する。
なお、センサー26の検出するビーム照射ポイントと、センサー16が検出するビーム照射ポイントとの座標系は、予め直接比較できるように補正し校正されている。また、合わせこみの精度は、所望する必要充分な許容範囲において行う。
The adjustment of the irradiation position of the second scanning light is performed by aligning the beam irradiation point detected by the
Note that the coordinate system of the beam irradiation point detected by the
以上により、第1走査光と第2走査光とが同期して照射することができる特定範囲の一次元空間を共通照射位置Lsとして共有することができる。
ここで、レーザー制御部50のコントロールによって、レーザー光源11,21のそれぞれから出射されるレーザー光の変調を同期させて行なうことで、基板1の表裏のズレの極めて小さな画像を露光することができる。例えば、同一のデータに基づいて変調させた場合には、基板1の表裏に同一の画像(平面視した場合に重なる画像)として露光することができる。
By the above, the one-dimensional space of the specific range which can irradiate 1st scanning light and 2nd scanning light synchronizing can be shared as the common irradiation position Ls.
Here, by controlling the laser light emitted from each of the
なお、第1,第2走査光の基板1に対する入射角度については特に限定するものではない。図5は、被露光部材の側面に入射する走査光を示す側面図であり、図5に示すように平板状の被露光部材などに対して、特定の角度をもって入射する構成であっても良い。この場合、例えば図5に示すように被露光部材の側面に回りこむ表面層2(例えばレジストなど)を加工するための露光などにおいては、このように角度を持たせることによって、より効果的に露光することができる。
The incident angle of the first and second scanning lights with respect to the
以上述べたように、本実施形態による露光装置によれば、以下の効果を得ることができる。
第1走査光および第2走査光により同時に露光できるため、よりスループットの高い露光装置を提供することができる。
また、第1走査光の照射位置に直接第2走査光の照射位置を合わせることができるため、それぞれのレーザー光の位置合わせ精度をより高めることができる。具体的には、例えば平板の表裏から照射する場合に、片面ずつ独立して位置合わせを行った場合には、それぞれの累積誤差(それぞれの面における誤差の二乗和平方根の誤差)が発生するが、本実施形態による露光装置の場合には、第1走査光に対する第2走査光の合わせ誤差の範囲に抑えることができる。
また、平板の表裏面に共通する合わせマークや位置合わせをするための貫通孔を設ける必要が無い。よって、平板の場合、製品への適用領域を最大限に確保できるので、製造効率を高めることができる。
従って、本実施形態による露光装置によれば、両面一括露光を行なうことにより、よりスループットが高く、また両面露光における合わせ精度がより高く、被露光材料の使用効率がより高い露光装置を提供することができる。
As described above, according to the exposure apparatus of the present embodiment, the following effects can be obtained.
Since exposure can be performed simultaneously with the first scanning light and the second scanning light, an exposure apparatus with higher throughput can be provided.
In addition, since the irradiation position of the second scanning light can be directly aligned with the irradiation position of the first scanning light, the alignment accuracy of each laser beam can be further increased. Specifically, for example, when irradiating from the front and back of a flat plate, if each side is independently aligned, an accumulated error (an error of a square sum of errors of each surface) occurs. In the case of the exposure apparatus according to the present embodiment, the range of the alignment error of the second scanning light with respect to the first scanning light can be suppressed.
Further, there is no need to provide a common alignment mark or a through hole for alignment on the front and back surfaces of the flat plate. Therefore, in the case of a flat plate, the application area to the product can be ensured to the maximum, so that the manufacturing efficiency can be increased.
Therefore, according to the exposure apparatus according to the present embodiment, by performing double-sided batch exposure, it is possible to provide an exposure apparatus with higher throughput, higher alignment accuracy in double-sided exposure, and higher use efficiency of the exposed material. Can do.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここで、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略している。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
(変形例1)
実施形態1では、図1に示すように、レーザー光を主走査方向に走査し、被露光部材としての基板1を保持ユニット30によって保持して副走査方向に移動することによって面としての露光をするとして説明したが、この構成に限定するものではない。例えば、レーザー光を走査することなく、ビーム光として被露光部材に照射し、また、被露光部材を一定の副走査方向に移動させるのではなく、予め設定された方向に予め設定された長さ移動させる構成であっても良い。つまり予めプログラミングした方向にフレキシブルに移動させる機能をもった構成であっても良い。
(Modification 1)
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, laser light is scanned in the main scanning direction, and the
図6(a)は、変形例1に係る露光装置の被露光部分を示す説明図である。
図6(a)は、被露光部材としての物体3を把持ユニット40により把持し、物体3の表面上の共通照射位置Cに対して、レーザー光L1,L2,L3を照射している様子を示している。
FIG. 6A is an explanatory view showing a portion to be exposed of the exposure apparatus according to the first modification.
FIG. 6A shows a state in which the object 3 as the member to be exposed is gripped by the gripping
レーザー光L1,L2,L3のそれぞれの光軸上には、ハーフミラー15およびセンサー16が備えられている。それぞれのセンサー16が検出するビーム照射ポイントの座標系は、予め直接比較できるように補正し校正されており、レーザー光L1,L2,L3は、そのビーム照射ポイントが共通照射位置Cに合わせこまれている。
A
図6(b)は、本変形例における副走査手段としての多関節型ロボット200を示す斜視図である。
把持ユニット40は、図6(b)に示す多関節型ロボットのハンド部であり、把持する物体3の被露光部を共通照射位置Cに移動させ、所望の露光部分が共通照射位置Cを通過するように物体3を移動させる。
FIG. 6B is a perspective view showing an articulated
The gripping
本変形例に係る露光装置によれば、以下の効果を得ることができる。
共通照射位置Cに被露光部材を配置し、予め設定された方向に予め設定された長さ被露光部材を移動させる副走査手段として多関節型ロボットを用いているため、被露光部材に対して予め設定した範囲を露光させることができる露光装置を簡便に提供することができる。また、副走査手段に多関節型ロボットを用いることで、露光範囲をよりフレキシブルに、また簡便に設定することができる。
The exposure apparatus according to this modification can obtain the following effects.
Since the member to be exposed is arranged at the common irradiation position C and the articulated robot is used as the sub-scanning means for moving the member to be exposed for a preset length in a preset direction, An exposure apparatus capable of exposing a preset range can be easily provided. Also, by using an articulated robot as the sub-scanning means, the exposure range can be set more flexibly and simply.
1…基板、11,21…レーザー光源、12,22…ミラー、13,23…ポリゴンミラー、14,24…fθレンズ、15,25…ハーフミラー、16,26…センサー、16a…フォトセンサー、30…保持ユニット、50…レーザー制御部、100…両面露光装置。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1のレーザー光の照射位置の端を検出する第1のセンサーと、
前記第2のレーザー光の照射位置の端を検出する第2のセンサーと、を備え、
前記第1のセンサーが検出する前記第1のレーザー光の基準とする照射位置の端に前記第2のセンサーが検出する前記第2のレーザー光の照射位置の端を合わせた後、前記第1のレーザー光および前記第2のレーザー光を被露光部材に照射することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising: a first optical path that scans and irradiates a first laser beam; and a second optical path that scans and irradiates a second laser beam from a direction different from the irradiation direction of the first optical path. And
A first sensor for detecting an end of an irradiation position of the first laser beam;
A second sensor for detecting an end of the irradiation position of the second laser beam,
After aligning the end of the irradiation position of the second laser light detected by the second sensor with the end of the irradiation position serving as a reference of the first laser light detected by the first sensor, the first An exposure apparatus for irradiating a member to be exposed with the laser beam and the second laser beam.
前記第2のレーザー光を一次元方向に走査する前記第2光路と、を備え、
前記第1光路のレーザー光の基準とする照射位置は、前記第2光路のレーザー光の一次元空間に沿って分布することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The first optical path for scanning the first laser beam in a one-dimensional direction;
The second optical path for scanning the second laser light in a one-dimensional direction,
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the irradiation position as a reference of the laser light in the first optical path is distributed along a one-dimensional space of the laser light in the second optical path.
前記第2のセンサーは、前記第2光路のレーザー光が照射する一次元空間の両端の照射位置を検出する一対のフォトセンサーであることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。 The first sensor is a pair of photosensors that detect irradiation positions at both ends of a one-dimensional space irradiated with laser light in the first optical path,
3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the second sensor is a pair of photosensors that detect irradiation positions at both ends of a one-dimensional space irradiated with laser light in the second optical path.
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WO2020019652A1 (en) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 中山新诺科技股份有限公司 | High-efficiency double-table-board double-sided digitization exposure system and working procedure |
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