JP2019082610A - 両面露光装置及び両面露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 一対のマスクのアライメントとともに基板に対するアライメントも要求される両面露光装置において、基板マークがカメラの視野から外れた状態で基板が停止してしまう問題を効果的に解決する。【解決手段】 搬送系１によりロールから引き出されて間欠的に送られた基板Ｗを挟んだ位置に配置された一対の第一第二のマスク３，４を通して、露光ユニット２が光を基板Ｗに照射することで露光する。露光に先立ち、第一のマスク３のアライメントマーク３１、第二のマスク４のアライメントマーク４１及び基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍをカメラ８が撮影し、その撮影データによりアライメント手段がアライメントをする。搬送系１が基板Ｗを停止させた際にカメラ８がアライメント用開口Ｗｍを撮影していない場合に、基板Ｗの戻し又は送りを行ってカメラ８がアライメント用開口Ｗｍを撮影した状態とする。【選択図】 図７

Description

本願の発明は、フレキシブルプリント基板等の製造用に使用されるロールツーロール方式のような両面露光装置に関するものである。

所定のパターンの光を対象物に照射して露光する露光装置は、フォトリソグラフィの中核的な要素技術として各種の用途に使用されている。露光装置には種々のタイプのものがあるが、その一つに、帯状の長尺な基板の両面に露光する両面露光装置が知られている。

例えば、フレキシブルプリント基板のような柔らかな基板を露光する装置の場合、ロールツーロールで基板を搬送しながら露光を行う構成が採用されている。基板の搬送ラインの両側（通常は上下）には、一対の露光ユニットが配置されている。装置はマスクを含んでおり、露光ユニットは両側から各マスクを通して所定のパターンの光を照射し、露光を行う。
ロールから引き出しての基板の搬送は間欠的であり、搬送後に停止した基板のうち、一対の露光ユニットの間に位置する部位の両面に対して所定のパターンの光が照射され、両面が同時に露光される。

このような両面露光装置も、露光装置の一種であるから、アライメント（位置合わせ）精度が問題となる。ロールツーロール方式の装置のような帯状の長尺な基板に対して露光する装置の場合、フォトリソグラフィ終了後に長さ方向の適宜の位置で切断し、最終的な製品を得る。切断位置を適宜選定することができるため、露光装置における長さ方向のアライメントは、従来はそれほど問題となっていなかった。その一方、一対のマスクは、互いの位置関係が高い精度で保たれている必要がある。即ち、一対のマスクの位置関係の精度が悪いと、最終的な製品において基板の一方の側のパターンと他方の側のパターンとがずれていることになり、製品欠陥につながり易いからである。このため、特許文献１や特許文献２のように、一対のマスクについて互いにアライメントを行い、形成されるパターンのずれがないようにしている。

従来の状況は上記のようなものであるものの、最近では、一対のマスクを互いにアライメントしただけでは不十分で、基板に対する位置合わせも十分に高い精度で行うことが要求されてきている。この一つの背景に、製品の高機能化に伴い、多層配線のような複雑な構造を有する場合が多くなってきていることが挙げられる。

一例を示すと、フレキシブルプリント基板において多層配線のような複雑な構造を造り込む場合、帯状の基板上に既にパターンが形成されており、その上にさらにレジストを塗布して露光を行う場合が多い。既存のパターンは、帯状の基板の長さ方向に沿って間をおいて多数形成されており、個々のパターンが形成されている部分が最終的に個々の製品となる。この場合、更なる露光においては、既に形成されているパターンに対して必要な位置精度で露光を行う必要があり、基板に対するアライメントが必要となる。

また、製品によっては、既にパターンが形成されている部分の上に別のフレキシブルな方形の基板をラミネートし、その別の基板（以下、上層基板という。）に対してパターンを形成するべく露光を行う場合がある。この場合も、上層基板は帯状の基板の長さ方向に沿って間をおいて多数ラミネートされているから、個々の上層基板に対してアライメントがされた状態で露光を行う必要がある。

このように基板に対するアライメントも要求される場合、一対のマスクを互いにアライメントした上で、その状態を保持しながら当該一対のマスクを基板に対してアライメントする必要がある。このため、特許文献２では、基板に設けられたアライメントマークを通して両側のマスクのアライメントマークをカメラで撮影する構成が採用されている。

特開２０００−１５５４３０号公報 特開２００６−２７８６４８号公報

上記のように、特許文献２には、一対のマスクの位置合わせに加えて基板に対するアライメントも要求される場合、それを達成する構成が提案されている。
しかしながら、発明者の研究によると、特許文献２で開示された構成のみでは各アライメントを必要な精度で行うことは実際には難しい。この理由の一つは、カメラの視野の問題である。

高い精度でアライメントを行うためには、各アライメントマークを撮影するカメラもそれなりの高解像度のものが必要である。高解像度のカメラについては、それほど大きな視野が望めないのが現状である。
この場合、発明者の研究によると、基板のアライメントマーク（以下、基板マークという。）と一対のマスクのアライメントマークとを重ねて合わせて撮影するべく、一対のマスクに対して基板を所定位置で停止させようとしても、基板マークの形成位置の精度や基板の送り機構の精度の関係で基板がずれて停止してしまい、基板マークがカメラの視野から外れてしまうことがある。特に、ロールツーロール方式の露光装置の場合、露光において必要とされる高いアライメント精度の割にはロール送りの機構の停止位置の精度は低く、基板マークがカメラの視野から外れた状態で停止し易い。

引用文献１や引用文献２は、基板マークがカメラの視野を外れてしまう点を何ら考慮しておらず、これら文献はこの問題を解決するためには参考にはならない。
この出願の発明は、上記の点を考慮して為されたものであり、一対のマスクのアライメントとともに基板に対するアライメントも要求される両面露光装置において、基板マークがカメラの視野から外れた状態で基板が停止してしまう問題を効果的に解決することを目的としている。

上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、ロールに巻かれたフレキシブルな基板を引き出して間欠的に送る搬送系と、
送られた基板を挟む位置に配置された一対の第一第二のマスクと、
搬送系が基板を停止させアライメントの後に基板に各マスクを通して光を照射して基板の両面を露光する露光ユニットと
を備えており、
基板は、露光すべき領域に対して所定の位置関係で設けられたアライメント用開口を有しており、
第一のマスクは、アライメント用のマークである第一マスクマークを有しており、
第二のマスクは、アライメント用のマークである第二マスクマークを有しており、
第一マスクマーク、第二マスクマーク及び基板のアライメント用開口を撮影することが可能なカメラが設けられており、
第一マスクマーク、第二マスクマーク及びアライメント用開口を撮影したカメラからの撮影データにより第一第二のマスクを基板の露光すべき領域に対して位置合わせするアライメント手段が設けられており、
搬送系が基板を停止させた際にカメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に、搬送系を制御して基板の戻し又は送りを行ってカメラが基板のアライメント用開口を撮影した状態とする制御ユニットを備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記アライメント手段は、前記第一第二のマスクを基板に平行な方向に移動させるマスク移動機構を含んでいるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記マスク移動機構は、基板の表面に平行な方向であって前記搬送系による送りの方向に垂直な方向に前記第一第二のマスクを移動させることができる機構であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記制御ユニットは、前記搬送系が基板を停止させた際に前記カメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に、基板の戻しを最初に行って基板の位置を変更し、その位置でも前記カメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に基板の送りを行うよう前記搬送系を制御するものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記搬送系が基板を停止させた際にカメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合の前記戻し又は送りのストロークは、前記カメラの視野の当該ストロークの方向の長さよりも短いという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、ロールに巻かれたフレキシブルな基板を搬送系により引き出して間欠的に送り、送られて停止した基板に対し、当該基板を挟んで配置された一対の第一第二のマスクを通して露光ユニットにより光を照射して当該基板の両面を露光する両面露光方法であって、
基板は、露光すべき領域に対して所定の位置関係で設けられたアライメント用開口を有しており、
第一のマスクは、アライメント用のマークである第一マスクマークを有しており、
第二のマスクは、アライメント用のマークである第二マスクマークを有しており、
露光に先立って、第一マスクマーク、第二マスクマーク及び基板のアライメント用開口をカメラで撮影しながら、得られた撮影データにより第一第二のマスクを基板の露光すべき領域に対して位置合わせするアライメントを行う方法であり、
アライメントの際、搬送系が基板を停止させた際にカメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に、搬送系を制御して基板の戻し又は送りを行ってカメラが基板のアライメント用開口を撮影した状態とするという構成を有する。

以下に説明する通り、この出願の請求項１又は６記載の発明によれば、アライメントの際、カメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に基板の戻し又は送りが行われてカメラがアライメント用開口を撮影した状態とするので、アライメント用開口の形成位置の精度が低かったり、基板の間欠送りの精度が低かったりした場合でも、アライメント不能になることがなく、装置の異常停止による生産性低下の問題が防止される。また、基板を移動させてアライメント用開口をカメラの視野に入れるので、大がかりで高価なマスク移動機構は不要であり、この点で極めて実用的である。
また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え、搬送系によってアライメントを行うことが不要になるので、搬送系の構造が複雑化するのが避けられる。
また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、基板が蛇行したりアライメント用開口が基板の幅方向にずれて形成されていたりした場合にも簡便に対応できるので、好適となる。
また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加え、基板の戻しを最初に行って基板の位置を変更するので、アライメント用開口を探すための基板の戻し量を少なくでき、戻し量が大きい場合にも蛇行が抑えられる複雑で高価な機構が不要になる。
また、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、戻し又は送りのストロークがカメラの視野の当該ストロークの方向の長さよりも短いので、アライメント用開口の中心がカメラの視野の境界線に位置してしまった場合でも、戻し又は送りの後は、アライメント用開口は半分より大きな量でカメラにより撮影される。このため、アライメント用開口が撮影されているかどうかの判断のミスの可能性が低下する。

実施形態の両面露光装置の正面断面概略図である。 アライメントにおいて必要になるアライメントマークについて示した斜視概略図である。 メインシーケンスプログラムのうち、アライメントに関連した部分を抜粋して概略的に示したフローチャートである。 開口有無判定プログラムによるアライメント開口有無の判定について示した平面概略図である。 開口検索プログラムの概略を示したフローチャートである。 開口検索プログラムによる基板の送り及び戻しについて示した平面概略図である。 開口検索プログラムにより基板のアライメント用開口が見つけ出される様子を例示的に示した斜視概略図である。 開口欠け判定プログラムによるアライメント用開口の欠け判定及び開口欠け解消プログラムによる欠けの解消について示した平面概略図である。 マーク隠れ判定プログラムによるマーク隠れ判定及び仮アライメントプログラムについて示した平面概略図である。 マーク欠け判定プログラム及びマーク欠け解消プログラムについて示した平面概略図である。 本アライメントプログラムによる本アライメントについて示した平面概略図である。 検索ストロークとアライメント用開口の長さとの関係を示した概略図である。

次に、本願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、実施形態の両面露光装置の正面断面概略図である。実施形態の装置は、ポリイミドのような柔らかなもので帯状の基板Ｗを露光する装置となっている。図１に示すように、両面露光装置は、搬送系１と、露光ユニット２とを備えている。
搬送系１は、ロールに巻かれたフレキシブルな基板Ｗを引き出して間欠的に送り出す機構である。「フレキシブルな」とは、ロールに巻くことができる程度の柔軟性を有するという意味であり、一例としてはフレキシブルプリント基板用の基板が挙げられる。

この実施形態では、搬送系１は、基板Ｗを水平に引き出して水平な姿勢で搬送する機構となっている。具体的には、搬送系１は、未露光の基板Ｗが巻かれた送り出し側芯ローラ１１と、送り出し側芯ローラ１１から基板Ｗを引き出す送り出し側ピンチローラ１２と、露光後の基板Ｗが巻かれる巻き取り側芯ローラ１３と、露光後の基板Ｗを引き出して巻き取り側芯ローラ１３に巻き取られせる巻き取り側ピンチローラ１４とを備えている。尚、搬送系１による基板Ｗの送り方向をＸ方向とし、これに垂直な水平方向をＹ方向とする。Ｙ方向は基板Ｗの幅方向である。ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向とする。

送り出し側ピンチローラ１２と巻き取り側ピンチローラ１４との間に、露光作業位置が設定されている。露光作業位置は、露光ユニット２により基板Ｗの両面に同時に露光を行う位置である。
図１に示すように、露光作業位置において基板Ｗを挟んで一対のマスク３，４が配置されている。以下、上側のマスク３を第一のマスク、下側のマスク４を第二のマスクと呼ぶ。各マスク３，４は、水平な姿勢である。

露光ユニット２もマスク１，２に対応して二つ設けられている。第一のマスク３を通して露光する露光ユニット２は、第一のマスク３の上側に設けられ、下方に光を照射して露光する。第二のマスク４を通して露光する露光ユニット２は、第二のマスク４の下側に設けられ、上方に光を照射して露光する。
二つの露光ユニット２は上下に対称な配置であり、構造的には同様である。即ち、各露光ユニット２は、光源２１と、光源２１からの光をマスク３，４に照射する光学系２２等を備えている。後述するように、この実施形態の装置はコンタクト露光を行う装置となっており、各露光ユニット２は、各マスク３，４に平行光を照射するユニットとなっている。したがって、光学系２２は、コリメータレンズを含む。

搬送系１は、露光作業位置の上流側と下流側においてバッファエリア１０１，１０２を含んでいる。搬送系１は、露光作業位置の上流側に配置された第一駆動ローラ１５と、露光作業位置の下流側に配置された第二駆動ローラ１６とを含んでいる。各駆動ローラ１５，１６は、ピンチローラである。
図１に示すように、送り出し側ピンチローラ１２と、第一駆動ローラ１５との間が送り出し側バッファエリア１０１となっている。また、第二駆動ローラ１６と巻き取り側ピンチローラ１４との間が巻き取り側バッファエリア１０２となっている。

第一駆動ローラ１５と第二駆動ローラ１６は、露光作業位置を通した基板Ｗの間欠送りを行う要素である。即ち、第一駆動ローラ１５と第二駆動ローラ１６とは同期して動作するローラであり、設定された所定のストロークで基板Ｗを送るよう構成されている。このストロークは、一回の間欠送りの際に基板Ｗが送られる距離であり、以下、送りストロークという。

一方、送り出し側芯ローラ１１と送り出し側ピンチローラ１２は、送り出し側バッファエリア１０１での基板Ｗの弛み量に応じて同期して駆動される。送り出し側バッファエリア１０１には不図示のセンサが配置されており、弛み量が少なくなると送り出し側芯ローラ１１と送り出し側ピンチローラ１２が同期して動作し、設定された最大値の弛み量になるまで基板Ｗを送り出す。
巻き取り側バッファエリア１０２も同様であり、不図示のセンサが配置されている。センサからの信号に従い、弛み量が限度まで多くなると、巻き取り側ピンチローラ１４と巻き取り側芯ローラ１３が同期して動作し、設定された最小値まで弛み量が減るように基板Ｗを巻き取る。

上述した搬送系１の間欠送りにおいて、送りストロークでの送りの後に基板Ｗの停止中に各露光ユニット２により基板Ｗの両面が露光されるが、これに先立ち、アライメントを行うアライメント手段が設けられている。アライメント手段やアライメントのための各部の構成に実施形態の両面露光装置の大きな特徴点が含まれている。以下、アライメントのための構成について説明する。

この実施形態において、アライメントは、最終的には、基板Ｗ上の露光すべき領域に対して一対のマスク３，４を位置合わせすることで行われる。したがって、図１に示すように、一対のマスク３，４はマスク移動機構５を備えており、マスク移動機構５はアライメント手段に含まれる。マスク移動機構５は、各マスク３，４をＸＹ方向に移動させて位置を変更する機構である。マスク移動機構５は、第一のマスク３、第二のマスク４をそれぞれ独立して移動させることができるとともに、二つのマスク３，４を一体に移動させることができる機構である。この種の機構は容易に製作できるが、例えば第一のマスク３をＸＹ方向に移動させる機構を第一のベース板に固定し、第二のマスク４をＸＹ方向に移動させる機構を第二のベース板に固定し、さらに第一第二のベース板を一体にＸＹ方向に移動させる機構を設けることで実現される。
尚、各マスク３，４には、不図示のＺ方向移動機構が設けられている。Ｚ方向移動機構は、コンタクト露光のため、各マスク３，４を基板Ｗに向けて移動させ、基板Ｗに密着させるための機構である。

図１に示すように、装置は、搬送系１や上記マスク移動機構５等を含む各部を制御するメインコントローラ６を備えている。メインコントローラ６には、装置の各部が所定の手順で動作するように制御するメインシーケンスプログラム７が実装されている。即ち、メインコントローラ６の記憶部６０にはメインシーケンスプログラム７が記憶されており、メインコントローラ６のプロセッサ（不図示）により実行可能となっている。この他、メインコントローラ６はエラー表示等を行うディスプレイ６１を備えている。

アライメントのためには、目印となるマークが必要である。図２は、アライメントにおいて必要になるアライメントマークについて示した斜視概略図である。図２に示すように、各マスク３，４にアライメントマーク３１，４１が形成されている。以下、第一のマスク３に設けられたアライメントマーク３１を第一マスクマークと呼び、第二のマスク４に設けられたアライメントマーク４１を第二マスクマークと呼ぶ。図２に示すように、この実施形態では、第一マスクマーク３１は円周状、第二マスクマーク４１は第一マスクマーク３１より小さな円形の点である。

図２に示すように、アライメントのため基板ＷにもアライメントマークＷｍが形成されている。基板ＷのアライメントマークＷｍは、開口となっている。以下、アライメント用開口と呼ぶ。この実施形態では、アライメント用開口Ｗｍは円形となっている。
前述したように、アライメントは、一対のマスクを互い位置合わせするとともに一対のマスクを基板に対して位置合わせする動作である。このためには、一対のマスクマークと基板のアライメントマークとが重なる状態を基準とし、この状態が理想的な状態（精度の基準）であるとしてアライメントを行うのが簡便である。「重なる状態」とは、図２に示すように、各マーク３１，４１，Ｗｍの中心が一直線上（基板Ｗに垂直な一つの直線上）に位置する場合が典型的であるが、他の状態を精度の基準とする場合もある。

この実施形態では、アライメントを高精度に且つ容易に行えるようにするため、アライメント用開口Ｗｍは、第一マスクマーク３１よりも大きく且つ第二マスクマーク４１よりも大きいものとなっている。即ち、アライメントがされた状態では、基板Ｗに垂直な方向から見た際、アライメント用開口Ｗｍ内に二つのマスクマーク３１，４１が視認される構成となっている。
図１に示すように、装置は、各アライメントマーク３１，４１，Ｗｍを撮影するカメラ８を備えている。カメラ８はメインコントローラ６に接続されており、カメラ８の撮影データはメインコントローラ６に送られるようになっている。

図２に示すように、この実施形態では、第一マスクマーク３１、第二マスクマーク４１はそれぞれ四つ設けられている。これらに合わせて、カメラ８も四つ設けられている。第一マスクマーク３１、第二マスクマーク４１は、方形の角に相当する位置に設けられており、カメラ８も同様に方形の角に相当する位置に設けられている。
各カメラ８は、光軸（内蔵したレンズの光軸）Ａが垂直になるように配置されており、下方を撮影する姿勢で取り付けられている。各カメラ８を据え付けた台座には、カメラ８のＸＹ方向の位置を変更するためのカメラ移動機構８１が設けられている。

第一マスクマーク３１、第二マスクマーク４１は、同一の寸法形状の方形の角に相当する位置に設けられている。この位置は設計情報として既知であり、四つのカメラ８は、水平方向において同様の位置関係になるように調整された状態で設けられる。但し、四つのカメラ８の光軸Ａが各マスクマーク３１，４１の中心と同軸上になることは必須ではなく、各マスクマーク３１，４１が各カメラ８の視野の範囲に入っていれば良い。

基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍは、露光すべき領域（以下、目標露光領域という。）の位置を指し示す目印であり、目標露光領域に対して所定の位置関係で設けられている。目標露光領域とは、各マスク３，４のパターンを転写すべき領域であり、図２に破線で示す。アライメント用開口Ｗｍは、目標露光領域Ｒの外側に形成されており、第一第二マスクマーク４１と同一の寸法形状の方形の角に相当する位置に形成されている。

尚、目標露光領域Ｒは、１個の製品を産出する際に利用される基板Ｗの部位に相当している。したがって、図２に示すように、目標露光領域Ｒは、帯状の基板Ｗの長さ方向に沿って間をおいて多数設定されている。アライメント用開口Ｗｍも、各目標露光領域Ｒに対して設計上は同一の位置関係で設けられている。尚、各目標露光領域Ｒのピッチは、前述した搬送系１による送りストローク（図２にＬｆで示す）に相当している。

アライメント手段は、上記のような装置に設けられた各ハードウェアと、メインコントローラ６に実装されたメインシーケンスプログラム７を含むソフトウェアとによって構成されている。以下、ソフトウェアの構成も含めて、アライメント手段について詳説する。まず、アライメント全体を概略的に説明する。図３は、メインシーケンスプログラム７のうち、アライメントに関連した部分を抜粋して概略的に示したフローチャートである。

アライメントは、搬送系１による基板Ｗの間欠送りが完了した後に行われる動作である。メインシーケンスプログラム７は、アライメントのため、大まかには、図３に示すように、全てのアライメント用開口Ｗｍが撮影されているかどうか判定する開口有無判定ステップＳ１、全てのアライメント用開口Ｗｍが欠けがない状態で視認されているかどうか判定する開口欠け判定ステップＳ２、全てのアライメント用開口Ｗｍが欠けのない状態で視認されている場合に各マスクマーク３１，４１が基板Ｗで隠れていないかどうか判定するマーク隠れ判定ステップＳ３、各マスクマーク３１，４１の隠れがないと判定された場合にマスクマーク３１，４１が欠けて撮影されていないかどうか判定するマーク欠け判定ステップＳ４、全てのマスクマーク３１，４１に欠けがないと判定された場合に本アライメントを行う本アライメントステップＳ５を有している。

そして、メインコントローラ６には、メインシーケンスプログラム７から呼び出されて実行されるサブプログラムとして、開口有無判定プログラム７１、開口検索プログラム７２、開口欠け判定プログラム７３、開口欠け解消プログラム７４、マーク隠れ判定プログラム７５、仮アライメントプログラム７６、マーク欠け判定プログラム７７、マーク欠け解消プログラム７８、本アライメントプログラム７９が実装されている。

開口有無判定ステップＳ１は、開口有無判定プログラム７１を実行してその戻り値を取得するステップである。開口検索プログラム７２は、少なくとも１個のアライメント用開口Ｗｍがカメラ８の視野に無いと判定された場合に実行されるプログラムである。
開口欠け判定ステップＳ２は、開口欠け判定プログラム７３を実行してその戻り値を取得するステップである。開口欠け解消プログラム７４は、少なくとも１個のアライメント用開口Ｗｍについて欠けがあると判定された場合に実行されるプログラムである。

マーク隠れ判定ステップＳ３は、マーク隠れ判定プログラム７５を実行してその戻り値を取得するステップである。仮アライメントプログラム７６は、少なくとも１個のカメラ８からの画像データにおいてマスクマークが基板Ｗに隠れていると判定された場合に実行されるプログラムである。
マーク判定ステップＳ４は、マーク欠け判定プログラム７７を実行してその戻り値を取得するステップである。
本アライメントプログラム７９は、全てのマスクマーク３１，４１が基板Ｗによって隠れておらず、アライメント可能と判断された場合に実行されるプログラムである。

次に、各ステップ、各サブプログラムの構成について順次説明する。まず、開口有無判定ステップＳ１、開口有無判定プログラム７１について説明する。
図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、間欠送り完了後、開口有無判定プログラム７１を実行する。開口有無判定プログラム７１の戻り値は、全てのアライメント用開口Ｗｍが撮影されている場合は正常値、そうでない場合は異常値が戻される。

図４は、開口有無判定プログラム７１によるアライメント開口有無の判定について示した平面概略図である。図４において、四つのカメラ８の視野をＶ１〜Ｖ４で示す。図４（Ａ）は、全てのアライメント用開口Ｗｍがカメラ８の視野Ｖ１〜Ｖ４に入っており、正常値が戻される場合を示す。図４（Ｂ）は、例えば３個のアライメント用開口Ｗｍがカメラ８の視野Ｖ３，Ｖ４から外れており、異常値が戻される場合を示す。
開口有無判定プログラム７１は、各カメラ８からの画像データを処理し、パターンマッチングによりアライメント用開口Ｗｍの像が含まれているかを判断するようプログラミングされている。この実施形態ではアライメント用開口Ｗｍは円形であり、その径は設計情報として既知である。したがって、開口有無判定プログラム７１は、明暗の境界線で円形と見なせるもののうち、アライメント用開口Ｗｍであると判断できるもの探す。少なくとも一つの画像データについて、アライメント用開口Ｗｍであると見なせるものがなければ異常値を返し、そうでなければ正常値を返す。

図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、開口有無判定プログラム７１の戻り値が異常値であった場合、開口検索プログラム７２を実行するようプログラミングされている。図５は、開口検索プログラム７２の概略を示したフローチャートである。また、図６は開口検索プログラム７２による基板Ｗの送り及び戻しについて示した平面概略図、図７は開口検索プログラム７２により基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍが見つけ出される様子を例示的に示した斜視概略図である。

この装置の大きな特徴点は、アライメント用開口Ｗｍが撮影されていない場合に、カメラ８ではなくて基板Ｗを移動させてアライメント用開口Ｗｍをカメラ８の視野に入れる点である。即ち、開口検索プログラム７２は、開口検索のための制御信号を搬送系１に出力するようプログラミングされている。この際、開口検索プログラム７２は、搬送系１の特性を考慮し、最初に戻し信号（以下、開口検索用戻し信号）を出力し、それでもアライメント用開口Ｗｍが全て撮影できない場合に送り信号（以下、開口検索用送り信号）を出力するようプログラミングされている。

より具体的に説明すると、図６において、一つのカメラ８の視野Ｖと、見つけ出すべき一つのアライメント用開口Ｗｍが示されている。アライメント用開口Ｗｍは、目標露光領域Ｒに対して所定の位置関係で設けられている。
図６には、開口検索用送り信号及び開口検索用戻し信号により基板Ｗに対して相対的に視野Ｖが変位する様子が描かれている。実際には基板Ｗが移動し、視野Ｖは移動しないが、理解のため、視野Ｖの相対的な変位が描かれている。

破線で囲まれた視野Ｖの中の数字は、相対的な視野Ｖの変位の順序を示している。相対的な視野Ｖの変位は、開口検索用送り信号又は開口検索用戻し信号によるものであるが、変位のストロークは同じである。以下、このストロークを検索ストロークと呼び、図６中にＬｓで示す。
図６に示すように、検索ストロークＬｓは、カメラ８の視野Ｖの長さ（Ｘ方向の長さ）Ｌｃよりも少し短い。したがって、検索ストロークＬｓの長さだけ基板Ｗが移動した場合、移動後の視野Ｖは、元の視野Ｖと一部重なる（同じ領域をカメラ８が視認する）ことになる。

開口検索プログラム７２は、アライメント用開口Ｗｍが見つかるまで、図６に数字で示す優先順位で基板Ｗの移動（視野Ｖの相対的な変位）を行う。即ち、図６に示すように、開口検索プログラム７２は、最初に検索ストロークＬｓの長さだけ基板Ｗを戻す検索用戻し信号を出力する。この結果、図６中に○付き数字１の矢印で示すように視野Ｖが変位する。基板Ｗの移動が完了するまでのタイムラグの後、開口有無判定プログラム７１を呼び出して実行し、アライメント用開口Ｗｍが視野Ｖに入ったかどうか判断する。視野Ｖに入っていれば、その時点でプログラムは終了であるが、入っていなければ、検索ストロークＬｓの長さだけ基板Ｗを戻す検索用戻し信号をもう一度出力する。この結果、図６に○付き数字２で示すように視野Ｖが変位する。同様にタイムラグの後に開口有無判定プログラム７１を実行し、アライメント用開口Ｗｍが撮影されれば終了し、撮影されなければ、検索ストロークＬｓの３倍の長さで基板Ｗを送るよう検索用送り信号を出力する。

これにより、図６中に○付き数字３の矢印で示すように視野Ｖが変位する。開口検索プログラム７２は、タイムラグの後に開口有無判定プログラム７１を実行し、アライメント用開口Ｗｍが撮影されればそこで終了する。撮影されなければ、さらに検索ストロークＬｓの長さだけ基板Ｗを送るよう検索用送り信号を出力する。これにより、図６中に○付き数字４の矢印で示すように視野Ｖが変位する。開口検索プログラム７２は、タイムラグの後に開口有無判定プログラム７１を実行し、アライメント用開口Ｗｍが撮影されれば終了し、ここでも撮影されなければ、異常値を戻り値にして終了する。即ち、アライメント用開口Ｗｍが撮影された場合の戻り値は正常値であり、最後まで撮影されなかった場合の戻り値は異常値である。尚、図７には、搬送系１に制御信号を送ることで、（１）→（２）→（３）→（４）→（５）に示すように視野Ｖが相対的に変位し、最後の検索用戻し信号の出力によりアライメント用開口Ｗｍがカメラ８で撮影される様子が一例として示されている。

図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、開口検索プログラム７２からの戻り値を取得し、戻り値が異常値である場合、アライメント用開口Ｗｍが見つからなかったことになるので、エラー処理を行い、プログラムを中止するようプログラミングされている。エラー処理は、アライメント用開口Ｗｍが撮影できなかった旨をメインコントローラ６のディスプレイ６１に表示する動作を含む。

図３に示すように、開口検索プログラム７２の戻り値が正常値である場合又は最初の開口有無判定プログラム７１の実行において正常値が戻された場合、メインシーケンスプログラム７は、開口欠け判定プログラム７３を実行する。図８は、開口欠け判定プログラム７３によるアライメント用開口Ｗｍの欠け判定及び開口欠け解消プログラムによる欠けの解消について示した平面概略図である。

搬送系１による基板Ｗの間欠送りが完了した際又は開口検索プログラム７２が正常に終了した際、アライメント用開口Ｗｍは、完全にカメラ８の視野に入っている場合もあるが、一部が視野に入っておらず、欠けている場合がある。欠けている状態の一例が、図８（１）に示されている。開口欠け判定プログラム７３は、各カメラ８からの画像データを処理し、全ての画像データにおいてアライメント用開口Ｗｍが欠けのない状態で撮影されているかどうか判断する。欠けのない状態で撮影されていれば、正常値をメインシーケンスプログラム７に戻し、１個以上のカメラ８からの画像データについて欠けがあると判断されたら異常値を戻すよう、開口欠け判定プログラム７３はプログラミングされている。

図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、開口欠け判定プログラム７３から異常値が戻された場合（欠けがあると判定された場合）、開口欠け解消プログラム７４を呼び出して実行する。開口欠け解消プログラム７４は、各カメラ８からの画像データを処理し、欠けを解消させるのに必要な基板Ｗ又はカメラ８の移動量（向きと距離）を算出する。そして、算出された移動量を搬送系１及び又はカメラ移動機構８１に送り、基板Ｗ及び又はカメラ８を移動させるよう開口欠け解消プログラム７４はプログラミングされている。この際、Ｘ方向の移動については、基板Ｗを移動させても良くカメラ８を移動させても良いが、この実施形態では、基板Ｗを移動させるようになっている。また、Ｙ方向については、カメラ８を移動させる。即ち、開口欠け解消プログラム７４は、欠けの解消のためのＸ方向の移動量（向きと距離）を搬送系１に送り、Ｙ方向の移動距離をカメラ移動機構８１に送るようプログラミングされている。

いずれにしても、開口欠け解消プログラム７４が実行されると、図８（２）に示すように、四つのアライメント用開口Ｗｍが欠けが解消された状態で撮影されることになる。尚、通常、欠けの量は各画像データにおいて相違するので、四つのカメラ８からの画像データについて最もアライメント用開口Ｗｍの欠けが最も大きくなっている画像データを特定し、その画像データにおいて欠けを解消させるための移動量を搬送系１及び又はカメラ移動機構８１に送るようにする。

図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、開口欠け解消プログラム７４を実行した後、マーク隠れ判定プログラム７５を実行するようプログラミングされている。図９は、マーク隠れ判定プログラム７５によるマーク隠れ判定及び仮アライメントプログラム７６について示した平面概略図である。
開口欠け判定プログラム７３で正常値が戻された場合又は開口欠け解消プログラム７４が終了した状態では、各カメラ８においてアライメント用開口Ｗｍが欠けのない状態で撮影されてはいるものの、一対のマスクマーク３１，４１が各アライメント用開口Ｗｍ内には位置しておらず、基板Ｗによって隠れてしまっている場合がある。図９（１）には、このような一対のマスクマーク３１，４１の隠れが生じた状況の一例が示されている。

マーク隠れ判定プログラム７５は、各カメラ８からの画像データを処理し、一対のマスクマーク３１，４１の像が各アライメント用開口Ｗｍ内に存在しているかどうか判定するプログラムである。この実施形態では、第一マスクマーク３１はアライメント用開口Ｗｍより小さな円周、第二マスクマーク４１は第二マスクマーク４１より小さな円形の点であるから、パターンマッチングによりそれらが各アライメント用開口Ｗｍ内に存在するかどうか判定する。存在していれば正常値をメインシーケンスプログラム７に戻し、存在していなければ異常値を戻すよう、マーク隠れ判定プログラム７５はプログラミングされている。

図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、マーク隠れ判定プログラム７５から異常値が戻された場合、仮アライメントプログラム７６を実行する。仮アライメントプログラム７６は、前回の露光（一つ先の目標露光領域Ｒの露光）の際の一対のマスクマーク３１，４１の位置に従って仮のアライメントを行うプログラムである。

後述するように、本アライメントプログラム７９は、本アライメントが完了した際、一対のマスクマーク３１，４１の中心位置（ＸＹ座標での位置）を記憶部６０に記憶するステップを有している。仮アライメントプログラム７６は、この情報を記憶部６０から読み出して利用するプログラムである。具体的には、仮アライメントプログラム７６は、この中心位置を記憶部６０から読み出し、アライメント用開口Ｗｍの中心とのずれを算出する。そして、このずれを補正して一対のマスクマーク３１，４１の中心がアライメント用開口Ｗｍの中心に一致するための一対のマスク３，４の移動量（一体移動の量）を算出する。ここでも、移動量は、移動の向きと距離である。そして、仮アライメントプログラム７６は、算出された移動量をマスク移動機構５に送り、一対のマスク３，４を一体に移動させる。即ち、仮アライメントプログラム７６は、前回の露光の際のアライメントで最終的に位置させた位置に一対のマスク３，４が位置し続けていると想定して、その位置を基準としてマーク隠れを解消するための移動を一対のマスク３，４に行わせるのである。このようにして、図９（２）に示すように、マーク隠れが解消された状態となる。尚、後述するように一対のマスク３，４は、不図示のＺ方向移動機構によりＺ方向に移動して基板Ｗに密着し、露光終了後にＺ方向逆向きに移動して基板Ｗから離れる。このＺ方向移動の際、各マスク３，４はＸＹ方向に多少変位することがあるが、ＸＹ方向でほぼ同じ位置が保持されるとして良い。

図３に示すように、メインシーケンスプログラム７は、仮アライメントプログラム７６を実行した場合、マーク隠れ判定プログラム７５をもう一度実行し、マーク隠れがないかどうか判定させる。そして、正常値が戻されることを確認したら、メインシーケンスプログラム７は、マーク欠け判定プログラム７７ステップを行う。図１０は、マーク欠け判定プログラム７７及びマーク欠け解消プログラム７８について示した平面概略図である。

マーク欠け判定プログラム７７は、各マスクマーク３１，４１が完全にアライメント用開口Ｗｍに入っているかどうか判定するステップである。同様に、パターンマッチングにより、各マスクマーク３１，４１の像がアライメント用開口Ｗｍ内に取得されるかどうかで判定するステップである。図１０（１）に示すように、少なくとも一つのカメラ８からの画像データにおいて一対のマスクマーク３１，４１の欠けがあると判定された場合、マーク欠け判定プログラム７７は異常値を返し、そうでなければ正常値を返す。

マーク欠け解消プログラム７８は、マーク欠け判定プログラム７７においてマーク欠けがあったとされた撮影データについて、マスクマークの欠けが解消されるのに要する移動量（向きと距離）を算出する。この実施形態では、第一マスクマーク３１の方が大きいので、マーク欠け解消プログラム７８は、第一マスクマーク３１の一部であると判断される円弧を特定し、その円弧の中心を求める。そして、求めた中心が、アライメント用開口Ｗｍの輪郭から半径（第一マスクマーク３１の円弧の半径）以上の距離離れるために必要な最も短い移動量（距離と方向）を求める。そして、この移動量で一対のマスク３，４を移動させる制御信号をマスク移動機構５に送るようマーク欠け解消プログラム７８はプログラミングされている。二つ以上のカメラ８からの画像データについてマーク欠けがある場合、マーク欠け解消プログラム７８は、各画像データについて欠けを解消させるための移動量を各々算出し、それらの平均を求める。移動量は距離と向きであるので、平均の距離と平均の向きを求める。そして、算出した平均の移動量のマスク移動機構５に送る。

メインシーケンスプログラム７は、マーク欠け解消プログラム７８を実行した場合、マーク欠け判定プログラム７７をもう一度実行してマスクマークの欠けがないかどうか判定させ、正常値が戻ったことを確認したら、本アライメントプログラム７９を実行する。図１１は、本アライメントプログラム７９による本アライメントについて示した平面概略図である。

本アライメントプログラム７９は、本アライメント可能とされた状態において各カメラ８からの撮影データを処理する。本アライメントプログラム７９は、まず、光軸Ａ上の点を原点とする座標系において、第一マスクマーク３１の中心と第二マスクマーク４１の中心を求める。そして、第一マスクマーク３１の中心と第二マスクマーク４１の中心が必要な精度で一致しているかどうか判断し、一致していなければ、いずれか又は双方のマスクを移動させて一致させるようマスク移動機構５に信号を送る。通常は、前回の露光の際に両者を一致させているので、一致している。
第一マスクマーク３１の中心と第二マスクマーク４１の中心が必要な精度の範囲で一致しているのを確認した上で、本アライメントプログラム７９は、それら中心の中間点を求める。そして、本アライメントプログラム７９は、基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍの中心を求め、一対のマスクマーク３１，４１の中心の中間点とのずれを求め、そのずれを解消させるための各マスク３，４の移動の向きと距離を算出する。

アライメントプログラムは、上記のようなデータ処理を各カメラ８からの撮影データに対して行い、ずれを解消するための各マスク３，４の移動の向きと距離を算出する。その上で、各撮影データから得た移動の向きと距離について平均を求め、最終的な本アライメント用の各マスク３，４の移動指令とし、それをメインシーケンスプログラム７に返す。移動の向きと距離は、各々のベクトル（図１１中に矢印で示す）として把握されるので、各ベクトルの向きについては合成し、長さは平均を取る。
メインシーケンスプログラム７は、戻り値である移動指令をマスク移動機構５に送り、一対のマスク３，４を一体に移動させ、各中心が必要な精度で一直線上に並ぶようにする。これで、本アライメントは終了である。尚、図３中不図示であるが、メインシーケンスプログラム７は、次の目標露光領域Ｒの露光の際のアライメントのために、本アライメント完了時点での各マスクマーク３１，４１の中心の座標を記憶部６０に記憶する。

このようにして最終的に本アライメントプログラム７９を実行することで、一対のマスク３，４が互いにアライメントされるとともに一対のマスク３，４が基板Ｗにアライメントされる。メインシーケンスプログラム７は、上記のように各判定ステップを行い、必要に応じて各サブプログラムを実行しながらアライメントを行うようプログラミングされている。

次に、上記構成に係る実施形態の両面露光装置の全体の動作について概略的に説明する。以下の説明は、両面露光方法の発明の実施形態の説明でもある。尚、両面露光方法の発明は、両面が露光された基板という物の製造方法の発明ということができる。
一対のマスク３，４は、Ｚ方向において、基板Ｗから離れた待機位置に位置している。この位置は、各マスク３，４のアライメントが行われるＸＹ平面が存在する位置である。
メインシーケンスプログラム７が実行されているメインコントローラ６からは、送りストロークＬｆの分だけ基板Ｗを送るよう搬送系１に制御信号が送られる。これにより、第一駆動ローラ１５及び第二駆動ローラ１６が同期して動作し、基板Ｗが送りストロークＬｆだけＸ方向前側（巻き取り側）に送られる。

送り完了の信号が搬送系１からメインコントローラ６に戻されると、メインシーケンスプログラム７は、上述した一連のアライメントの動作を行う。即ち、各カメラ８の視野内のアライメント用開口Ｗｍの有無を判定して無ければ開口検索プログラム７２を実行し、その上で開口欠けを判定する。そして、いずれかのアライメント用開口Ｗｍが欠けていれば開口欠け解消プログラム７４を実行し、その上でマーク隠れの有無を判定する。そして、いずれかの撮影データでマーク隠れがある場合、仮アライメントプログラム７６を実行する。さらに、マスクマーク３１，４１が欠けて撮影されている場合、マーク欠け解消プログラム７８を実行する。その上で、メインシーケンスプログラム７は、本アライメントプログラム７９を実行する。これにより、アライメントが完了する。

その後、メインシーケンスプログラム７は、不図示のＺ方向移動機構に制御信号を送って一対のマスク３，４をＺ方向に移動させて各マスク３，４を基板Ｗに密着させる。この状態で、メインシーケンスプログラム７は各カメラ８からの撮影データを取得し、アライメントされた状態が維持されているか（各マーク３１，４１，Ｗｍの中心が必要な精度で一致しているか）を判断する。維持されていれば、メインシーケンスプログラム７は、各露光ユニット２に制御信号を送り、露光を行わせる。

必要な露光量のための所定時間の露光の後、各露光ユニット２は光照射を停止する。その後、メインシーケンスプログラム７は、不図示のＺ方向移動機構に制御信号を送り、一対のマスク３，４を基板Ｗから離間させ、当初の待機位置に戻す。
各マスク３，４が待機位置に戻ったのが確認されると、メインシーケンスプログラム７は、搬送系１に制御信号を送り、送りストロークＬｆの分だけ基板ＷをＸ方向前側に送らせる。その後は、上記と同じ動作であり、送りストロークＬｆの基板Ｗの間欠送りの合間にアライメントをした上で露光を行う動作を繰り返す。

動作が繰り返される際、送り出し側バッファエリア１０１の基板Ｗの弛み量が少なくなると送り出し側芯ローラ１１及び送り出し側ピンチローラ１２が同期して動作し、基板Ｗを送り出し側バッファエリア１０１に送り出す。また、巻き取り側バッファエリア１０２の基板Ｗの弛み量が多くなると、巻き取り側芯ローラ１３及び巻き取り側ピンチローラ１４が同期して動作し、巻き取り側芯ローラ１３に基板Ｗを巻き取る。

このような構成及び動作に係る実施形態の両面露光装置によれば、間欠送り完了後のアライメントの際、カメラ８の視野内に基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍが入っているかを判定し、入っていなければ、基板Ｗを移動させてアライメント用開口Ｗｍがカメラ８の視野に入るようにするので、アライメント用開口Ｗｍが撮影できないことによるアライメントのエラー（アライメント不能）が防止される。このため、アライメント用開口Ｗｍの形成位置の精度が低かったり、基板Ｗの間欠送りの精度が低かったりした場合でも、アライメント不能になることがなく、装置の異常停止による生産性低下の問題が防止される。

カメラ８の視野にアライメント用開口Ｗｍが入っていない場合の対応としては、基板Ｗではなくカメラ８を移動させて視野にアライメント用開口Ｗｍを入れる対応が考えられる。しかしながら、この構成はあまり実用的ではない。というのは、アライメントは、最終的には一対のマスクマーク３１，４１と基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍとを必要な精度で一致させる動作であり、その状態をカメラ８で確認する必要がある。したがって、カメラ８を移動させて視野の位置を変更した場合、一対のマスク３，４も移動させる必要がある。この場合、基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍがカメラ８の視野から外れる問題は、アライメント開口の形成位置のずれや基板Ｗの間欠送りの精度に起因するため、アライメント用開口Ｗｍを視野に入れるための移動距離は比較的長い。一方、一対のマスク３，４を移動させるマスク移動機構５は、必要な精度でアライメントを行うための機構であり、誤差の小さい高精度の微細移動機構が採用される。この種の機構は、最長の移動距離が短く、したがってマスク移動機構５を使用してアライメント用開口Ｗｍを視野に入れるようにすることは、非常に困難である。可能であるとしても、長い距離の移動が可能な微細移動機構が必要になり、非常に大がかりで高価な機構が必要になってしまう。実施形態の構成によれば、基板Ｗを移動させてアライメント用開口Ｗｍをカメラ８の視野に入れるので、大がかりで高価なマスク移動機構５は不要であり、この点で極めて実用的である。

基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍを見つける際に最初に基板Ｗの戻し（間欠送りとは逆向きの移動）を行い、それでも見つからなければ送り（間欠送りと同じ向きの移動）を行う点は、間欠送りを行う搬送系１の特性との関係で好適な構成となっている。
ロールに巻かれた基板Ｗを引き出して間欠送りをする搬送系１を使用した両面露光装置では、基板Ｗの蛇行を極力少なくした送りを行うことが重要である。蛇行が生じると、基板Ｗの幅方向（Ｙ方向）の位置ずれが生じ、それが大きくなるとアライメント不能になり易いからである。
この場合、搬送系１は、前側への送りの際には蛇行がないように高精度の送り機構やセンサを備えているものの、後ろ側への送り（戻し）については、蛇行がないようにする機構が簡略化されることが多い。これは、基板Ｗを戻す状況が少ないためである。即ち、後ろ側への送りの際にも同程度に蛇行を防止する機構を構成すると、機構が不必要に大がかりで高価なものになってしまうからである。

前述した開口検索の構成において、基板Ｗの移動はアライメント用開口Ｗｍをカメラ８の視野に入れるためのものであるから、少なくとも前後にカメラ８の視野の長さ（送り方向の長さ）以上は移動させる必要がある。例えば、カメラ８の視野１個分の長さで前後に移動させるとする。この場合、最初に前側への視野１個分の長さの移動（送り）を行ってしまうと、そこでアライメント用開口Ｗｍが見つからない場合、後ろ側に視野２個分の長さの移動（戻し）が必要になってしまう。これに対し、最初に後ろ側への移動（戻し）を行うと、そこでアライメント用開口Ｗｍが見つからない場合、前側に視野２個分の長さの移動（送り）をさせることになる。
つまり、開口検索の際に最初に基板Ｗの戻しを行う構成は、基板Ｗの戻しの距離を極力少なくするという意義があり、開口検索の際に基板Ｗの蛇行の発生を極力抑えるという意義がある。言い換えれば、最初に基板Ｗの戻し行う構成は、長い距離で戻しを行う際にも蛇行が抑えられるような複雑で高価な機構を不要にするという意義がある。

また、前述したように、開口検索の構成において、検索ストロークはカメラ８の視野の長さよりも少し短く、検索ストロークの送りの前後で視野が重なる状態としている。この構成は、アライメント用開口Ｗｍが見つかったと判定する際の精度を高くするのに貢献している。この点について、図１２を参照して説明する。図１２は、検索ストロークＬｓとアライメント用開口Ｗｍの長さとの関係を示した概略図である。

仮に、間欠送りが完了した際、図１２（Ａ）に示すようにカメラ８の視野の境界線上にアライメント用開口Ｗｍの中心が位置したとする。この場合、検索ストロークＬｓとカメラ８の視野の長さＬｃとが同じである場合、検索ストロークＬｓの移動を行って、図１２（Ａ）に破線で示すように視野が相対的に変位したとする。この場合、図１２（Ａ）から解るように、検索ストロークＬｓの移動の後もカメラ８に捉えられているアライメント用開口Ｗｍの量（面積）は変わらない。つまり、アライメント用開口Ｗｍの半分の像でアライメント用開口Ｗｍの視野Ｖ内の有無を判断することになり、アライメント用開口Ｗｍではないものを誤ってアライメント用開口Ｗｍであると判定してしまうミスが生じ易い。

一方、実施形態のように、検索ストロークＬｓを視野の長さＬｃより短くしておくと、仮にアライメント用開口Ｗｍの中心が視野Ｖの境界線に位置した場合でも、検索ストロークＬｓの送りの後には、図１２（Ｂ）に破線で示すように、半分より大きな量でアライメント用開口Ｗｍがカメラ８により視認される。このため、ミスの可能性は低下する。検索ストロークＬｓと視野Ｖの長さＬｃの差（図１２（Ｂ）にｄで示す）は、アライメント用開口Ｗｍの移動方向の長さ（この例では直径）の５〜２０％程度で良い。

尚、検索ストロークＬｓとアライメント用開口Ｗｍの長さＬｃの差ｄをアライメント用開口Ｗｍの長さの１／２以上とした場合、アライメント用開口Ｗｍの中心が視野Ｖの境界線上に位置した場合でも検索ストロークＬｓの移動の後はアライメント用開口Ｗｍは全て視野Ｖに入ることになる。この構成の場合、前述した開口欠けの判定や欠け解消プログラムを不要にすることもできる。但し、基板Ｗの幅方向でアライメント用開口Ｗｍが欠けている場合には、カメラ８の移動による欠けの解消が必要である。

また、上記実施形態の構成において、基板Ｗのアライメント用開口Ｗｍの欠けがある場合に欠けを解消した上でアライメントを行う点は、完全なアライメント用開口Ｗｍを画像データに取り込んだ状態でアライメントを行うことになるので、アライメント精度をより高くする効果がある。
反対側のマスクマークが基板Ｗに隠れている場合にまず仮アライメントを行う構成は、マスクマークを探す手間が省力化され、アライメントに要する全体の時間を短くする効果がある。
さらに、マーク欠け判定を行い、欠けている場合には欠けを解消させた状態として本アライメントを行う構成は、一対のマスクマーク３１，４１の完全な像を取り込んだ上でアライメントを行うことになるので、この点でアライメント精度をより高くする効果がある。

上述した実施形態において、搬送系１はロールツーロールで基板Ｗを搬送するものであったが、送り出し側のみがロール式である構成が採用されることもあり得る。即ち、露光後の基板Ｗを所定の位置で切断してその後の処理を行うプロセスに本願発明の両面露光装置が採用されることもあり得る。
尚、搬送系１としては、基板Ｗの送り方向が上下方向の場合もある。この場合は、垂直な姿勢の基板Ｗの両面にマスクを通して露光を行うことになり、左右に露光ユニット２が配置される。

また、上記実施形態において、アライメント用開口Ｗｍは円形であったが、これは単なる一例であり、方形や三角形等の他の形状であっても良い。また、基板Ｗの側縁から切り欠いた形状のように完全な周状の縁を成すものでなくとも良い。
さらに「開口」とは、光を通すという意味で開口ということである。これは、基板Ｗが遮光性であることを想定しており、レジストが塗布された場合がその典型例である。光を通すという意味で開口であることから、貫通孔でなく光透過性の部材で塞がれている場合であっても良い。つまり、光を遮断する層がそこで開いているという程度の意味である。
第一マスクマーク３１、第二マスクマーク４１についても、円周状や円形以外の形状が採用されることがある。例えば、一方が円形で他方が十字状でも良い。尚、第一マスクマーク３１が第二マスクマーク４１の内側に入り込んだ状態でアライメントがされる場合もある。

さらに、カメラ８に対して基板Ｗよりも近い側のマスクマークは基板Ｗに遮られることはないので、アライメント用開口Ｗｍより大きくても良い。但し、基板Ｗとマスクとのコントラストが小さい場合には画像データの処理が難しくなる問題がある。アライメント用開口内に一対のマスクマークが位置した状態でアライメントがされる構成では、基板Ｗとマスクマークとのコントラストが問題となることはなく、この点で好適である。

尚、上記実施形態において、マスク移動機構５は必ずしも必須ではない。基板Ｗが蛇行なく送られ、アライメント用開口ＷｍのＹ方向の位置のずれが特にないのであれば、アライメントの際にＹ方向に移動することは不要であり、Ｘ方向の移動だけで足りる。この場合、基板ＷをＸ方向に移動させてアライメントを行うこともでき、この場合には、マスク移動機構５は不要であり、アライメント手段は機構的には搬送系１のみによって構成されることになる。

但し、マスク移動機構があれば、基板Ｗの蛇行やアライメント用開口ＷｍがＹ方向にずれて形成されている場合にも対応で、この点で好適である。また、マスク移動機構がＸ方向にも一対のマスク３，４を移動できるものであれば、Ｘ方向でのアライメントの際に搬送系でなくマスク移動機構を使用できる。搬送系１は基板Ｗの間欠送りのための機構であり、Ｘ方向のアライメントも行わせようとすると構造的に複雑になり易い。マスク移動機構でＸ方向のアライメントをすると、搬送系１の構造が複雑化するのが避けられる。

上記実施形態の装置は、コンタクト方式で露光を行うものであったが、上記アライメントの構成は、プロキシミティ方式や投影方式の露光であっても同様に効果を発揮するので、それらの方式が採用されることもあり得る。
尚、プロキシミティ方式や投影露光方式の場合、一対のマスクを基板に密着させることは不要であるので、マスクをＺ方向に移動させる機構が設けられない場合もある。
また、メインコントローラ６は制御ユニットの一例であるが、他の構成もあり得る。例えば、メインコントローラ６とは別に制御ユニットが設けられていたり、メインコントローラ６内の一部が制御ユニットに相当していたりする場合もある。

１ 搬送系
２ 露光ユニット
２１ 光源
２２ 光学系
３ 第一のマスク
３１ 第一マスクマーク
４ 第二のマスク
４１ 第二マスクマーク
５ マスク移動機構
６ メインコントローラ
６１ 記憶部
７ メインシーケンスプログラム
７１ 開口有無判定プログラム
７２ 開口検索プログラム
７３ 開口欠け判定プログラム
７４ 開口欠け解消プログラム
７５ マーク隠れ判定プログラム
７６ 仮アライメントプログラム
７７ マーク欠け判定プログラム
７８ マーク欠け解消プログラム
７９ 本アライメントプログラム
８ カメラ
８１ カメラ移動機構
Ｗ 基板
Ｗｍ アライメント用開口
Ｖ 視野

Claims (6)

1. ロールに巻かれたフレキシブルな基板を引き出して間欠的に送る搬送系と、
   送られた基板を挟む位置に配置された一対の第一第二のマスクと、
   搬送系が基板を停止させアライメントの後に基板に各マスクを通して光を照射して基板の両面を露光する露光ユニットと
   を備えており、
   基板は、露光すべき領域に対して所定の位置関係で設けられたアライメント用開口を有しており、
   第一のマスクは、アライメント用のマークである第一マスクマークを有しており、
   第二のマスクは、アライメント用のマークである第二マスクマークを有しており、
   第一マスクマーク、第二マスクマーク及び基板のアライメント用開口を撮影することが可能なカメラが設けられており、
   第一マスクマーク、第二マスクマーク及びアライメント用開口を撮影したカメラからの撮影データにより第一第二のマスクを基板の露光すべき領域に対して位置合わせするアライメント手段が設けられており、
   搬送系が基板を停止させた際にカメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に、搬送系を制御して基板の戻し又は送りを行ってカメラが基板のアライメント用開口を撮影した状態とする制御ユニットを備えていることを特徴とする両面露光装置。
2. 前記アライメント手段は、前記第一第二のマスクを基板に平行な方向に移動させるマスク移動機構を含んでいることを特徴とする請求項１記載の両面露光装置。
3. 前記マスク移動機構は、基板の表面に平行な方向であって前記搬送系による送りの方向に垂直な方向に前記第一第二のマスクを移動させることができる機構であることを特徴とする請求項２記載の両面露光装置。
4. 前記制御ユニットは、前記搬送系が基板を停止させた際に前記カメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に、基板の戻しを最初に行って基板の位置を変更し、その位置でも前記カメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に基板の送りを行うよう前記搬送系を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の両面露光装置。
5. 前記搬送系が基板を停止させた際にカメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合の前記戻し又は送りのストロークは、前記カメラの視野の当該ストロークの方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の両面露光装置。
6. ロールに巻かれたフレキシブルな基板を搬送系により引き出して間欠的に送り、送られて停止した基板に対し、当該基板を挟んで配置された一対の第一第二のマスクを通して露光ユニットにより光を照射して当該基板の両面を露光する両面露光方法であって、
   基板は、露光すべき領域に対して所定の位置関係で設けられたアライメント用開口を有しており、
   第一のマスクは、アライメント用のマークである第一マスクマークを有しており、
   第二のマスクは、アライメント用のマークである第二マスクマークを有しており、
   露光に先立って、第一マスクマーク、第二マスクマーク及び基板のアライメント用開口をカメラで撮影しながら、得られた撮影データにより第一第二のマスクを基板の露光すべき領域に対して位置合わせするアライメントを行う方法であり、
   アライメントの際、搬送系が基板を停止させた際にカメラが基板のアライメント用開口を撮影していない場合に、搬送系を制御して基板の戻し又は送りを行ってカメラが基板のアライメント用開口を撮影した状態とすることを特徴とする両面露光方法。

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