JP4942188B2 - Substrate clamping mechanism and drawing system - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は、ステージに自動または手動で載置された矩形の基板をステージに保持固定する基板クランプ機構、及びこの基板クランプ機構を用いた描画システムに関する。   The present invention relates to a substrate clamping mechanism for holding and fixing a rectangular substrate placed on a stage automatically or manually on a stage, and a drawing system using the substrate clamping mechanism.

基板(例えば、プリント配線基板用の材料基板)をステージに載置して保持固定し、このステージを移動させながら基板の露光面に光ビームを照射し、基板に配線パターンを形成する露光システム(描画システム)が知られている。   An exposure system (for example, a material substrate for a printed wiring board) is placed on a stage and is held and fixed, and an exposure surface of the board is irradiated with a light beam while moving the stage to form a wiring pattern on the board ( Drawing system) is known.

このような露光システムは、基板をエアで吸着保持するオートキャリアハンドを用いて自動で基板をステージに載置する自動モードと、手動で基板をステージに載置する手動モードとのいずれかで動作させることができる。手動モードでは、ステージに位置決めバーを取り付け、この位置決めバーに基板の周縁を突き当てて基板を位置決めしている。   Such an exposure system operates in either an automatic mode in which the substrate is automatically placed on the stage using an auto carrier hand that sucks and holds the substrate with air, or a manual mode in which the substrate is manually placed on the stage. Can be made. In the manual mode, a positioning bar is attached to the stage, and the substrate is positioned by abutting the peripheral edge of the substrate against the positioning bar.

載置された基板をステージに保持固定するときには、ステージ表面に形成された微小な多数の孔からエアを吸引して吸着保持している。また、基板に反りや歪みがある場合に対処するために、基板の各辺をクランプバーでクランプする技術(例えば、特許文献1、2参照)が知られており、この基板クランプ機構と吸着機構とを併用する技術も知られている。
特願2006−264371号明細書 特開2002−368378号公報
When the mounted substrate is held and fixed on the stage, air is sucked and held from a large number of minute holes formed on the stage surface. Further, in order to cope with the case where the substrate is warped or distorted, a technique for clamping each side of the substrate with a clamp bar (for example, see Patent Documents 1 and 2) is known. Also known is a technique of using both.
Japanese Patent Application No. 2006-264371 JP 2002-368378 A

しかしながら、基板クランプ機構を備えた露光システムにおいては、位置決めバーを取り付ける位置にクランプバーが位置して干渉することから、自動モードから手動モードに切り替える度にクランプバーを取り外して位置決めバーを取り付ける作業が必要になり、この作業に手間及び時間がかかるという問題があった。また、基板の種類に応じて異なる位置決めバーを使用する必要がありコストが上昇するという問題があった。   However, in an exposure system equipped with a substrate clamp mechanism, the clamp bar is located at the position where the positioning bar is attached and interferes. Therefore, every time switching from the automatic mode to the manual mode, the operation of removing the clamp bar and attaching the positioning bar is difficult. There is a problem that this work is necessary and takes time and labor. In addition, it is necessary to use different positioning bars depending on the type of the substrate, which increases the cost.

特許文献2記載の基板クランプ機構は、位置決めバーに相当する位置決めパッドと、軸回りに回転して基板をクランプするクランプ爪とを有し、これらが別々に配置される構成になっており、クランプ爪を取り外す作業は必要ないものの、クランプ爪のクランプ力が弱いという問題、ステージ上にクランプ爪の回転軸及び駆動源などを配置していることから塵埃が発生しやすいという問題、ステージサイズが大きくなるという問題、さらに、部品点数が増加して製造コストが上昇する問題などが生じる。   The substrate clamping mechanism described in Patent Document 2 has a positioning pad corresponding to a positioning bar and a clamping claw that rotates around an axis to clamp the substrate, and these are arranged separately. Although there is no need to remove the claw, there is a problem that the clamping force of the clamping claw is weak, a problem that dust is likely to be generated because the rotation axis and drive source of the clamping claw are arranged on the stage, and the stage size is large In addition, there are problems that the number of parts increases and the manufacturing cost increases.

本発明は、製造コストを抑えた使い勝手が良い基板クランプ機構、及びこの基板クランプ機構を用いた描画システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate clamping mechanism that is easy to use with reduced manufacturing costs, and a drawing system using the substrate clamping mechanism.

本発明は、矩形の基板をステージに自動で載置する自動モードと手動で載置する手動モードとのいずれかの動作モードで動作し、載置された前記基板を前記ステージに保持固定する基板クランプ機構に関し、前記基板の周縁部を前記ステージに押えて前記ステージとの間で前記基板を挟持するクランプ部材と、前記クランプ部材を前記ステージに押し付けて前記基板を挟持する閉位置、及び前記ステージから離間して前記基板の挟持を解除する開位置の間で移動させるクランプ部材開閉部と、手動モード時に前記クランプ部材開閉部を制御して前記クランプ部材を前記閉位置に移動させる制御部と、前記クランプ部材の側部に設けられ、手動モード時に前記基板を前記ステージ上で位置決めするために前記基板の周縁が突き当てられる位置決め部と、を備えることを特徴とする。   The present invention operates in one of an operation mode of an automatic mode in which a rectangular substrate is automatically placed on a stage and a manual mode in which the substrate is manually placed, and the substrate that holds and fixes the placed substrate on the stage A clamping mechanism, a clamp member that presses a peripheral edge of the substrate against the stage and clamps the substrate between the stage, a closed position that presses the clamp member against the stage and clamps the substrate, and the stage A clamp member opening / closing part that moves between an open position that is spaced apart from the substrate and releases the substrate; and a control part that controls the clamp member opening / closing part to move the clamp member to the closed position in a manual mode; Positioning provided on the side of the clamp member, where a peripheral edge of the substrate is abutted to position the substrate on the stage in the manual mode. Characterized in that it comprises a part, a.

前記クランプ部材に、基板位置決め用の目盛りを設けることが好ましい。また、前記クランプ部材を前記ステージ表面に略平行にスライド移動させるクランプ部材移動部を備え、前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に基づいて、前記クランプ部材移動部の駆動を制御して前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることが好ましい。例えば、基板の中心とステージの中心を一致させて基板を載置する場合には、基板サイズが分かればクランプ部材を位置決めする位置(言い換えると、クランプ部材の移動量)を算出することができる。   It is preferable to provide a scale for positioning the substrate on the clamp member. In addition, a clamp member moving unit that slides the clamp member substantially parallel to the surface of the stage is provided, and the control unit drives the clamp member moving unit based on substrate size information input in advance in the manual mode. It is preferable to position the clamp member on the stage by controlling. For example, when the substrate is placed with the center of the substrate being coincident with the center of the stage, if the substrate size is known, the position for positioning the clamp member (in other words, the amount of movement of the clamp member) can be calculated.

本発明の描画システムは、上記の基板クランプ機構によって前記基板が保持固定された前記ステージを所定経路で移動させるステージ移動部と、前記所定経路上に設けられ、移動する前記基板に対して、画像データに基づき順次に描画を行う描画部と、前記所定経路上に設けられ、前記基板に形成されたアライメントマークを撮像する撮像部と、前記撮像部による撮影領域の中央部を前記アライメントマークが通過するように、前記基板の前記ステージに対する適正載置位置を決定する適正載置位置決定部とを備え、前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に加え、決定された適正載置位置情報に基づいて、前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることを特徴とする。前記撮像部は、決定された適正載置位置情報に基づいて撮影タイミングを調整することが好ましい。   The drawing system of the present invention includes a stage moving unit that moves the stage, on which the substrate is held and fixed by the substrate clamping mechanism, along a predetermined path, and an image with respect to the moving substrate that is provided on the predetermined path and moves. A drawing unit that sequentially draws data based on data, an imaging unit that is provided on the predetermined path and that images an alignment mark formed on the substrate, and the alignment mark passes through a central portion of an imaging region by the imaging unit And an appropriate placement position determination unit that determines an appropriate placement position of the substrate with respect to the stage, and the control unit is configured to determine the appropriateness in addition to the substrate size information input in advance in the manual mode. The clamp member is positioned on the stage based on mounting position information. The imaging unit preferably adjusts the imaging timing based on the determined proper placement position information.

本発明の基板クランプ機構によれば、自動モードから手動モードに切り替えるときにクランプ部材を取り外す作業が必要なくなり、手間を省いて作業時間を短縮することができる。また、クランプ部材の側部に位置決め部を設けるため、基板クランプ機構の部品点数を少なくすることができ、製造コストを抑えることができる。   According to the substrate clamp mechanism of the present invention, it is not necessary to remove the clamp member when switching from the automatic mode to the manual mode, and it is possible to save labor and shorten the work time. Further, since the positioning portion is provided on the side portion of the clamp member, the number of parts of the board clamp mechanism can be reduced, and the manufacturing cost can be suppressed.

本発明の描画システムによれば、基板のアライメントマークが撮像部の撮影領域の中心を通過するように基板をステージ上に載置することができる。アライメントマークを正確に読み取ることが可能になり、露光処理を高精度に行うことができる。   According to the drawing system of the present invention, the substrate can be placed on the stage so that the alignment mark of the substrate passes through the center of the imaging region of the imaging unit. The alignment mark can be read accurately, and the exposure process can be performed with high accuracy.

図1において、露光システム(描画システム)10は、デジタル露光装置11と、基板搬送装置12とから構成される。デジタル露光装置11は、基板13をステージ14に保持固定し、このステージ14を移動させながら基板13に光ビームを照射して基板13に配線パターンを形成するものである。基板搬送装置12は、図示しない前処理工程から搬入された基板13をステージ14に搬入(載置)し、また、ステージ14から基板13を搬出するものである。以下では、ステージ14が移動する方向をY方向と定め、このY方向に対して水平面で直交する方向をX方向と定め、Y方向に鉛直面で直交する方向をZ方向と定め、さらにZ軸を中心とする回転方向をθ方向と定める。   In FIG. 1, an exposure system (drawing system) 10 includes a digital exposure apparatus 11 and a substrate transfer apparatus 12. The digital exposure apparatus 11 holds and fixes a substrate 13 on a stage 14 and irradiates the substrate 13 with a light beam while moving the stage 14 to form a wiring pattern on the substrate 13. The substrate transfer device 12 loads (places) the substrate 13 loaded from a pre-processing step (not shown) onto the stage 14 and unloads the substrate 13 from the stage 14. In the following, the direction in which the stage 14 moves is defined as the Y direction, the direction perpendicular to the Y direction on the horizontal plane is defined as the X direction, the direction perpendicular to the Y direction on the vertical plane is defined as the Z direction, and the Z axis The direction of rotation centered on is defined as the θ direction.

露光システム10は、基板13を基板搬送装置12によって自動でステージ14に載置する自動モードと、基板13を手動でステージ14に載置する手動モードとのいずれかの動作モードで動作させることができる。この動作モードの切り替えは、操作装置70(図5参照)を操作して行うことができる。   The exposure system 10 can be operated in one of an operation mode of an automatic mode in which the substrate 13 is automatically placed on the stage 14 by the substrate transport device 12 and a manual mode in which the substrate 13 is manually placed on the stage 14. it can. The operation mode can be switched by operating the operation device 70 (see FIG. 5).

基板搬送装置12は、搬入部15と、排出部16と、オートキャリアハンド(以下、ACハンド)17とを有する。ACハンド17が基板搬送部を構成している。搬入部15には、前処理工程から搬入された基板13が位置決めして載置される。ACハンド17の下面には、エアを吸引することにより基板13を吸着保持する吸着部7を有する吸着機構(吸着手段)と、基板13を下方に向けて押し付ける上下移動自在な押付部材8を有する押付機構とが設けられており、ACハンド17はX方向及びZ方向に移動する。ACハンド17は、搬入部15に載置された未露光の基板13を吸着機構により吸着保持し、この吸着保持した基板13をステージ14に位置決め載置する。また、ACハンド17は、ステージ14上の露光済みの基板13を吸着機構により吸着保持し、この吸着保持した基板13を排出部16に位置決めして載置する。搬入部15及び排出部16には例えばコンベア機構を用いる。   The substrate transfer device 12 includes a carry-in unit 15, a discharge unit 16, and an auto carrier hand (hereinafter referred to as AC hand) 17. The AC hand 17 constitutes a substrate transport unit. The substrate 13 carried in from the pretreatment process is positioned and placed on the carry-in unit 15. The lower surface of the AC hand 17 has a suction mechanism (suction means) having a suction portion 7 that sucks and holds the substrate 13 by sucking air, and a pressing member 8 that can move up and down to press the substrate 13 downward. The AC hand 17 moves in the X direction and the Z direction. The AC hand 17 sucks and holds the unexposed substrate 13 placed on the carry-in unit 15 by a suction mechanism, and positions and places the sucked and held substrate 13 on the stage 14. Further, the AC hand 17 sucks and holds the exposed substrate 13 on the stage 14 by a suction mechanism, and positions and places the sucked and held substrate 13 on the discharge unit 16. For example, a conveyor mechanism is used for the carry-in unit 15 and the discharge unit 16.

デジタル露光装置11は、基板13が固定される平板状のステージ14を備えている。基板13は、プリント基板やフラットパネルディスプレイ用ガラス基板であり、表面に感光材料が塗布または貼着されている。4本の脚部18に支持された平板状の基体19の上面には、その長手方向(Y方向)に沿って2本のガイドレール20が互いに平行となるように延設されている。   The digital exposure apparatus 11 includes a flat stage 14 on which a substrate 13 is fixed. The substrate 13 is a printed substrate or a glass substrate for a flat panel display, and a photosensitive material is applied or pasted on the surface thereof. Two guide rails 20 extend in parallel with each other along the longitudinal direction (Y direction) on the upper surface of the flat substrate 19 supported by the four legs 18.

基台9は、ガイドレール20によってY方向に往復移動自在に支持されており、モータ等により構成されたステージ駆動部(ステージ移動部)21(図5参照)によって駆動される。ステージ14は、この基台9に支持されている。   The base 9 is supported by a guide rail 20 so as to be reciprocally movable in the Y direction, and is driven by a stage driving unit (stage moving unit) 21 (see FIG. 5) configured by a motor or the like. The stage 14 is supported by the base 9.

基体19上のY方向に関する中央部には、ガイドレール20を跨ぐように門型のゲート22が立設されており、このゲート22には、露光部(描画部)23が取り付けられている。露光部23は、計16個の露光ヘッド24からなり、ステージ14の移動経路上に固定配置されている。   A gate-shaped gate 22 is erected on the center of the base 19 in the Y direction so as to straddle the guide rail 20, and an exposure unit (drawing unit) 23 is attached to the gate 22. The exposure unit 23 is composed of a total of 16 exposure heads 24 and is fixedly arranged on the moving path of the stage 14.

露光部23には、光源ユニット25から引き出された光ファイバ26と、画像処理ユニット27から引き出された信号ケーブル28とがそれぞれ接続されている。各露光ヘッド24は、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有し、画像処理ユニット27から入力される画像データに基づいてDMDを制御して光源ユニット25からの光ビームを変調し、この光ビームを基板13に照射して露光を行う。   An optical fiber 26 drawn from the light source unit 25 and a signal cable 28 drawn from the image processing unit 27 are connected to the exposure unit 23. Each exposure head 24 has a digital micromirror device (DMD), controls the DMD based on image data input from the image processing unit 27, modulates the light beam from the light source unit 25, Exposure is performed by irradiating the substrate 13.

基体19上にはさらに、ゲート22に対してY方向の奥側に、ガイドレール20を跨ぐようにしてゲート29が設けられている。ゲート29には4個のCCDカメラ(撮像部)30が取り付けられている。これらのCCDカメラ30は、ステージ14の移動経路上に固定配置されており、1回の発光時間が極めて短いストロボを内蔵している。これらのCCDカメラ30は基板13上に設けられた図示しないアライメントマーク(基板位置検出用マーク)を読み取るものであり、読み取ったアライメントマークの実際位置と、予め設定されているアライメントマークの適正位置とを比較してそのずれ量(X,Y,θ方向のずれ量)を検出するためのものである。アライメントマークの位置ずれ量を検出することはアライメントマーク計測と称されている。アライメントマークの位置ずれ量の情報は、露光画像データの補正に用いられる。なお、CCDカメラ30は、アライメントマークに応じた数を設けることが一般的である。   A gate 29 is further provided on the base 19 so as to straddle the guide rail 20 on the back side in the Y direction with respect to the gate 22. Four CCD cameras (imaging units) 30 are attached to the gate 29. These CCD cameras 30 are fixedly arranged on the moving path of the stage 14 and have a built-in strobe with a very short light emission time. These CCD cameras 30 read alignment marks (substrate position detection marks) (not shown) provided on the substrate 13, and the actual positions of the read alignment marks and the appropriate positions of the alignment marks set in advance. For detecting the amount of deviation (deviation amounts in the X, Y, and θ directions). Detecting the amount of misalignment of the alignment mark is called alignment mark measurement. Information on the amount of misalignment of the alignment mark is used for correcting exposure image data. In general, the CCD camera 30 is provided in a number corresponding to the alignment mark.

図2において、ステージ14には、基板13をクランプするための基板クランプ機構40が設けられている。基板クランプ機構40は、基板13のX方向における両端部を上方からクランプする一対のクランプバー41A,41Bと、基板13のY方向における両端部を上方からクランプする一対のクランプバー41C,41Dと、これらのクランプバー41A〜41Dをそれぞれスライド移動させる移動ユニット(クランプ部材開閉部及びクランプ部材移動部)42A〜42Dとを有している。クランプバー41A〜41Dはそれぞれステージ14の上方に配置されており、移動ユニット42A〜42Dはステージ14の下方に配置されている。   In FIG. 2, the stage 14 is provided with a substrate clamping mechanism 40 for clamping the substrate 13. The substrate clamping mechanism 40 includes a pair of clamp bars 41A and 41B that clamp both ends of the substrate 13 in the X direction from above, and a pair of clamp bars 41C and 41D that clamp both ends of the substrate 13 in the Y direction from above. The clamp bars 41 </ b> A to 41 </ b> D have moving units (a clamp member opening / closing part and a clamp member moving part) 42 </ b> A to 42 </ b> D for sliding the clamp bars 41 </ b> A to 41 </ b> D, respectively. The clamp bars 41 </ b> A to 41 </ b> D are respectively disposed above the stage 14, and the moving units 42 </ b> A to 42 </ b> D are disposed below the stage 14.

クランプバー41A,41Bは、Y方向に長尺であってX方向で対向しており、クランプバー41C,41Dは、X方向に長尺であってY方向で対向している。クランプバー41A,41Bは、クランプバー41C,41Dよりも長さが短くなっており、サイズの小さい基板をクランプするときであっても、互いに干渉しないように構成されている。   The clamp bars 41A and 41B are long in the Y direction and face in the X direction, and the clamp bars 41C and 41D are long in the X direction and face in the Y direction. The clamp bars 41A and 41B are shorter in length than the clamp bars 41C and 41D, and are configured not to interfere with each other even when clamping a small-sized substrate.

クランプバー41Aは、金属製(例えばアルミニウム)のクランプホルダ43と、クランプホルダ43の下面の内側領域(ステージ14の中心側領域)に固定され、基板13の表面に接触する樹脂製のクランプブレード44と、クランプホルダ43の下面の外側領域(ステージ14の外側領域)に設けられた2本の支持柱45とからなる。ステージ14には、上下に貫通し、端部から中央に向かうようにしてY方向またはX方向に延ばされた挿通孔47が各辺に所定間隔で2つずつ(計8つ)形成されており、クランプバー41Aの2本の支持柱45は、対応する2つの挿通孔47に挿通される。クランプブレード44の側面(内側の面)は、手動モードにおいて、基板13の端縁が突き当てられる位置決め面(位置決め部)44aとして使用される。この位置決め面44aは、ステージ14の表面に垂直な平坦な面である。クランプバー41B,41C,41Dは、クランプバー41Aと同様の構成である。ただし、クランプバー41Bの上面には、基板位置決め用の目盛り48が設けられており、この目盛り48は、ステージ14のX方向における中心を基準にして刻まれている。   The clamp bar 41 </ b> A is made of a metal (for example, aluminum) clamp holder 43 and a resin-made clamp blade 44 that is fixed to an inner region (a central region of the stage 14) on the lower surface of the clamp holder 43 and contacts the surface of the substrate 13. And two support pillars 45 provided in an outer region on the lower surface of the clamp holder 43 (an outer region of the stage 14). The stage 14 has two insertion holes 47 (a total of eight) formed at predetermined intervals on each side, penetrating vertically and extending in the Y direction or the X direction from the end toward the center. The two support pillars 45 of the clamp bar 41A are inserted through the corresponding two insertion holes 47. The side surface (inner surface) of the clamp blade 44 is used as a positioning surface (positioning portion) 44a against which the edge of the substrate 13 is abutted in the manual mode. The positioning surface 44 a is a flat surface perpendicular to the surface of the stage 14. The clamp bars 41B, 41C, 41D have the same configuration as the clamp bar 41A. However, a scale 48 for positioning the substrate is provided on the upper surface of the clamp bar 41B, and this scale 48 is carved based on the center of the stage 14 in the X direction.

移動ユニット42Aは、2本の支持柱45を支持する支持板50と、この支持板50をZ方向にスライド移動させるエアシリンダ51とを有する。エアシリンダ51のピストンロッド52の先端は、支持板50の下面に固定されている。エアシリンダ51は、システム制御部53(図5参照)によって駆動が制御されており、システム制御部53からの駆動信号に基づいてピストンロッド52を下降及び上昇させる。ピストンロッド52の可動範囲は制限されており、下降したときも上昇したときも所定位置で停止する。   The moving unit 42A includes a support plate 50 that supports two support columns 45, and an air cylinder 51 that slides the support plate 50 in the Z direction. The tip of the piston rod 52 of the air cylinder 51 is fixed to the lower surface of the support plate 50. Driving of the air cylinder 51 is controlled by a system control unit 53 (see FIG. 5), and the piston rod 52 is lowered and raised based on a drive signal from the system control unit 53. The movable range of the piston rod 52 is limited and stops at a predetermined position when the piston rod 52 is lowered and raised.

ピストンロッド52が下降したときには、ピストンロッド52と共にクランプバー41Aが下降し、クランプバー41Aがステージ14に押し付けられる。ここで、ステージ14に基板13が載置されている場合には、基板13がクランプバー41Aによってクランプされる。一方、ピストンロッド52が上昇したときには、ピストンロッド52と共にクランプバー41Aが上昇し、クランプバーがステージ14からZ方向に離れる。クランプバー41Aがステージ14から離れる距離は基板13の厚みよりも大きくなっている。クランプバー41Aがステージ14に押し付けられるときのクランプバー41Aの状態を閉状態(閉位置)と称し、ステージ14から離れるときのクランプバー41Aの状態を開状態(開位置)と称する。   When the piston rod 52 is lowered, the clamp bar 41A is lowered together with the piston rod 52, and the clamp bar 41A is pressed against the stage 14. Here, when the substrate 13 is placed on the stage 14, the substrate 13 is clamped by the clamp bar 41A. On the other hand, when the piston rod 52 rises, the clamp bar 41A rises together with the piston rod 52, and the clamp bar moves away from the stage 14 in the Z direction. The distance that the clamp bar 41 </ b> A is separated from the stage 14 is larger than the thickness of the substrate 13. The state of the clamp bar 41A when the clamp bar 41A is pressed against the stage 14 is referred to as a closed state (closed position), and the state of the clamp bar 41A when separated from the stage 14 is referred to as an open state (open position).

移動ユニット42Aは、さらに、X方向に並べられた駆動プーリ54及び従動プーリ55と、これらのプーリ54,55に掛け渡されたタイミングベルト56と、駆動プーリ54を回転させるベルト駆動モータ57とを有する。ベルト駆動モータ57は正転及び逆転が可能であってシステム制御部53によって駆動が制御される。タイミングベルト56には取付部58を介してエアシリンダ51が取り付けられており、タイミングベルト56が駆動すると、エアシリンダ51及び支持板50がX方向に移動し、これによりクランプバー41AがX方向に移動する。クランプバー41Aは、支持柱45を挿通孔47に沿わせながらスライド移動し、支持柱45が挿通孔47の外側の端部に位置する退避位置と、支持柱45が挿通孔47の内側の端部に位置する中央位置との間で移動する。なお、クランプバー41Aが基板13の周縁部をクランプするときのクランプバー41Aの位置(退避位置と中央位置との間におけるいずれかの位置)をクランプ位置と称する。   The moving unit 42A further includes a driving pulley 54 and a driven pulley 55 arranged in the X direction, a timing belt 56 stretched over these pulleys 54, 55, and a belt driving motor 57 that rotates the driving pulley 54. Have. The belt drive motor 57 can rotate forward and backward and is controlled by the system control unit 53. An air cylinder 51 is attached to the timing belt 56 via an attachment portion 58. When the timing belt 56 is driven, the air cylinder 51 and the support plate 50 move in the X direction, whereby the clamp bar 41A moves in the X direction. Moving. The clamp bar 41 </ b> A slides along the support hole 45 along the insertion hole 47, and the retraction position where the support pillar 45 is located at the outer end of the insertion hole 47 and the end of the support pillar 45 inside the insertion hole 47. It moves between the center position located in the part. The position of the clamp bar 41A when the clamp bar 41A clamps the peripheral edge of the substrate 13 (any position between the retracted position and the center position) is referred to as a clamp position.

移動ユニット42B,42C,42Dは、移動ユニット42Aと同様の構成である。ただし、移動ユニット42Bは、クランプバー41BをZ方向及びX方向で移動させ、移動ユニット42Cは、クランプバー41CをZ方向及びY方向で移動させ、移動ユニットD42は、クランプバー41DをZ方向及びY方向で移動させる。   The moving units 42B, 42C, and 42D have the same configuration as the moving unit 42A. However, the moving unit 42B moves the clamp bar 41B in the Z direction and the X direction, the moving unit 42C moves the clamp bar 41C in the Z direction and the Y direction, and the moving unit D42 moves the clamp bar 41D in the Z direction and Move in Y direction.

図2及び図3において、移動ユニット42Aの支持板50には、基板13の有無を検出するための反射型のフォトセンサ(基板端縁センサ)59が設けられている。フォトセンサ59は、支持板50に取り付けられており、挿通孔47に対応する位置、すなわち、上から見てフォトセンサ59が挿通孔47から露呈する位置に設けられている。フォトセンサ59は、上に向けて検査光を発する投光部と、基板13の裏面に反射した検査光を受光する受光部とを有し、受光部が検査光を受光した場合には基板有り信号を出力し、受光部が検査光を受光しなかった場合には基板無し信号を出力する。   2 and 3, the support plate 50 of the moving unit 42A is provided with a reflection type photosensor (substrate edge sensor) 59 for detecting the presence or absence of the substrate 13. The photo sensor 59 is attached to the support plate 50 and is provided at a position corresponding to the insertion hole 47, that is, a position where the photo sensor 59 is exposed from the insertion hole 47 when viewed from above. The photo sensor 59 has a light projecting unit that emits inspection light upward and a light receiving unit that receives the inspection light reflected on the back surface of the substrate 13. When the light receiving unit receives the inspection light, the substrate is present. A signal is output, and when the light receiving unit does not receive the inspection light, a substrate absence signal is output.

フォトセンサ59の上方にはクランプバー41Aのクランプブレード44が位置するが、フォトセンサ59からの検査光がクランプブレード44に反射してフォトセンサ59に向かって戻ることを防ぐために、クランプブレード44の挿通孔47に対応する部位には傾斜面60が形成されている。各移動ユニット42B,42C,42Dの支持板50にも、移動ユニット42Aと同様のフォトセンサ59が設けられている。   The clamp blade 44 of the clamp bar 41A is positioned above the photosensor 59. In order to prevent the inspection light from the photosensor 59 from being reflected by the clamp blade 44 and returning toward the photosensor 59, the clamp blade 44 An inclined surface 60 is formed at a portion corresponding to the insertion hole 47. A photo sensor 59 similar to the moving unit 42A is also provided on the support plate 50 of each moving unit 42B, 42C, 42D.

図4において、ステージ14の裏面には、ステージ14を補強するための金属製の補強部材61が設けられている。補強部材61は、ロ字形状の中央部62と、この中央部62の角部から放射状に延びる4本の腕部63とからなる。中央部62及び4本の腕部63は、挿通孔47を避けるようにして設けられており、ステージ14下に設けられた移動ユニット42A〜42Dが干渉することはない。この補強部材61によりステージ14の平面性が高く保たれ、基板13への露光処理を高精度に行うことができる。   In FIG. 4, a metal reinforcing member 61 for reinforcing the stage 14 is provided on the back surface of the stage 14. The reinforcing member 61 includes a square-shaped central portion 62 and four arm portions 63 that extend radially from corner portions of the central portion 62. The central portion 62 and the four arm portions 63 are provided so as to avoid the insertion hole 47, and the moving units 42A to 42D provided under the stage 14 do not interfere with each other. The reinforcing member 61 keeps the flatness of the stage 14 high, so that the exposure process to the substrate 13 can be performed with high accuracy.

露光システム10の電気的構成を示す図5において、露光システム10には、デジタル露光装置11及び基板搬送装置12の各部にそれぞれ電気的に接続されるシステム制御部53が設けられており、このシステム制御部53が各部を統括的に制御している。システム制御部53は、自動モード時には、ACハンド17を制御して基板13のステージ14への搬入動作及び排出動作を行わせる。また、システム制御部53は、ステージ駆動部21を制御してステージ14の移動を行わせながら、CCDカメラ30を駆動してアライメントマークの撮影を行うとともに、光源ユニット25及び画像処理ユニット27を制御して露光ヘッド24に露光処理を行わせる。操作装置70は、表示部と入力部とを有し、露光システム10の動作モードを切り替えるときや、露光処理する基板13の外形サイズを入力するときなどに操作される。   In FIG. 5 showing the electrical configuration of the exposure system 10, the exposure system 10 is provided with a system control unit 53 electrically connected to each part of the digital exposure apparatus 11 and the substrate transport apparatus 12. The control unit 53 controls each unit in an integrated manner. In the automatic mode, the system control unit 53 controls the AC hand 17 to perform the carry-in operation and the discharge operation of the substrate 13 on the stage 14. In addition, the system control unit 53 controls the stage driving unit 21 to move the stage 14 while driving the CCD camera 30 to shoot the alignment mark and control the light source unit 25 and the image processing unit 27. Then, the exposure head 24 performs exposure processing. The operation device 70 includes a display unit and an input unit, and is operated when switching the operation mode of the exposure system 10 or inputting the external size of the substrate 13 to be exposed.

基板載置位置決定部71は、ステージ移動時に基板13のアライメントマークがCCDカメラ30の撮影領域の中央を通過するように、ステージ14に対する基板13の載置位置(この載置位置を適正載置位置と称する)を決定するものである。ステージ14上での基板13の適正載置位置を決定することは、言い換えると、ステージ14上でのアライメントマークの適正位置を決定することである。なお、Y方向においてはCCDカメラ30の撮影タイミングを調整することによりアライメントマークを撮影領域の中央に位置させることができるため、Y方向における適正載置位置はステージ14上のいずれの位置に設定してもよく、本実施形態ではY方向における適正載置位置は基板13の中心とステージ14の中心が一致する位置に設定している。   The substrate placement position determining unit 71 places the placement position of the substrate 13 on the stage 14 (this placement position is appropriately placed so that the alignment mark of the substrate 13 passes through the center of the imaging region of the CCD camera 30 when the stage is moved. (Referred to as position). Determining the proper placement position of the substrate 13 on the stage 14 is, in other words, determining the proper position of the alignment mark on the stage 14. In the Y direction, the alignment mark can be positioned at the center of the imaging region by adjusting the imaging timing of the CCD camera 30, so the proper placement position in the Y direction is set to any position on the stage 14. In this embodiment, the proper placement position in the Y direction is set to a position where the center of the substrate 13 and the center of the stage 14 coincide.

基板載置位置決定部71では、基板13への露光動作を行う前に行われる準備動作によって得た情報に基づいて、X方向における基板の適正載置位置(アライメントマークの適正位置)を算出している。この準備動作では、X方向において基板13をステージ14の適当な位置に載置(なお、Y方向においては基板13の中心とステージ14の中心を一致させて載置)した上でCCDカメラ30によってアライメントマークを撮影して、X方向における撮影領域の中心位置とアライメントマークの位置とのずれ量を算出し、このずれ量に基づいてX方向における基板の適正載置位置を算出している。準備動作では、複数枚(例えば5枚)の基板に対してこの処理を行うことで、適正な載置位置をより正確に求めることができる。なお、この準備動作では、CCDカメラ30の撮影タイミングも決定している。算出された基板の適正載置位置情報、及び撮影タイミング情報は、システム制御部53に送られてシステム制御部53に記憶される。   The substrate placement position determination unit 71 calculates an appropriate placement position of the substrate in the X direction (appropriate position of the alignment mark) based on information obtained by a preparatory operation performed before performing an exposure operation on the substrate 13. ing. In this preparatory operation, the substrate 13 is placed at an appropriate position on the stage 14 in the X direction (they are placed with the center of the substrate 13 and the center of the stage 14 aligned in the Y direction) and then the CCD camera 30. The alignment mark is photographed, the amount of deviation between the center position of the photographing region in the X direction and the position of the alignment mark is calculated, and the proper placement position of the substrate in the X direction is calculated based on this amount of deviation. In the preparation operation, an appropriate placement position can be obtained more accurately by performing this process on a plurality of (for example, five) substrates. In this preparation operation, the photographing timing of the CCD camera 30 is also determined. The calculated proper placement position information and imaging timing information of the substrate are sent to the system control unit 53 and stored in the system control unit 53.

移動制御部(制御部)72は、システム制御部53の指示に基づいて、移動ユニット42A〜42Dの駆動をそれぞれ制御している。移動制御部72は露光システム10の動作モードに応じて異なる動作を行う。   The movement control unit (control unit) 72 controls driving of the movement units 42 </ b> A to 42 </ b> D based on instructions from the system control unit 53. The movement control unit 72 performs different operations depending on the operation mode of the exposure system 10.

まず、移動制御部72の自動モード時の動作について説明する。移動制御部72は、移動ユニット42A〜42Dのフォトセンサ59からの信号(基板有り信号または基板無し信号)を監視しており、この信号に基づいて移動ユニット42A〜42Dのエアシリンダ51及びベルト駆動モータ57の駆動を制御して、クランプバー41A〜41Dにクランプ動作を行わせる。   First, the operation of the movement control unit 72 in the automatic mode will be described. The movement control unit 72 monitors a signal (substrate presence signal or substrate absence signal) from the photosensor 59 of the movement units 42A to 42D, and based on this signal, the air cylinder 51 and belt drive of the movement units 42A to 42D. The drive of the motor 57 is controlled to cause the clamp bars 41A to 41D to perform a clamp operation.

移動制御部72では、操作装置70から入力された基板サイズ情報、及び準備動作によって算出された基板の適正載置位置情報に基づいて、ステージ14上の領域のうち基板13が載置されている領域を推測し、この推測した領域に基づいてクランプバー41Aの移動速度を高速/低速の間で切り替えている。具体的には、ステージ14上において、基板13の周縁から距離L1(例えば40mm)離れた位置(図3参照)よりも外側では高速移動に設定し、その位置よりも内側では低速移動に設定している。これにより、低速移動時に基板13の検出が行われるため、基板13を確実に検出することができる。なお、基板13の周縁から距離L1離れた位置を減速位置(切替点)と称する。クランプバー41Aは、基板13を検出した位置から内側に所定距離(例えば5mm)入り込んだクランプ位置に停止し、このクランプ位置でクランプを行う。このクランプ位置は、クランプバー41Aの支持柱45が基板13の端縁に当接しない位置になっている。   In the movement control unit 72, the substrate 13 is placed in the region on the stage 14 based on the substrate size information input from the operation device 70 and the proper placement position information of the substrate calculated by the preparation operation. An area is estimated, and the moving speed of the clamp bar 41A is switched between high speed and low speed based on the estimated area. Specifically, on the stage 14, the high speed movement is set outside the position (see FIG. 3) away from the periphery of the substrate 13 by the distance L1 (for example, 40 mm), and the low speed movement is set inside the position. ing. Thereby, since the detection of the board | substrate 13 is performed at the time of low speed movement, the board | substrate 13 can be detected reliably. Note that a position away from the periphery of the substrate 13 by a distance L1 is referred to as a deceleration position (switching point). The clamp bar 41A stops at a clamp position that enters a predetermined distance (for example, 5 mm) from the position where the substrate 13 is detected, and performs clamping at this clamp position. This clamping position is a position where the support column 45 of the clamp bar 41 </ b> A does not contact the edge of the substrate 13.

移動制御部72は、クランプバー41Aが高速移動しているときに基板13が検出された場合には、入力された基板サイズよりも実際の基板サイズが大きいと判断して、クランプバー41Aの移動を即停止するとともにシステム制御部53に異常信号を出力する。システム制御部53は異常信号を受けて、操作装置70の表示部に、基板サイズが大きい旨のエラーを表示する。なお、エラー表示の替わりに、警告音を発してもよい。   When the substrate 13 is detected when the clamp bar 41A is moving at a high speed, the movement control unit 72 determines that the actual substrate size is larger than the input substrate size and moves the clamp bar 41A. Is immediately stopped and an abnormal signal is output to the system control unit 53. Upon receiving the abnormality signal, the system control unit 53 displays an error indicating that the substrate size is large on the display unit of the operation device 70. A warning sound may be emitted instead of the error display.

また、移動制御部72は、クランプバー41Aが低速移動し、基板13が検出されずに低速移動が所定時間継続された場合には、入力された基板サイズよりも実際の基板サイズが小さい、または、基板が載置されていないと判断して、クランプバー41Aの移動を即停止するとともにシステム制御部53に異常信号を出力する。システム制御部53は異常信号を受けて、操作装置70の表示部に、基板サイズが小さい、または、基板が載置されていない旨のエラーを表示する。移動制御部72は、移動ユニット42B,42C,42Dについても、移動ユニット42Aと同様の制御を行う。   Further, the movement control unit 72 determines that the actual substrate size is smaller than the input substrate size when the clamp bar 41A moves at a low speed and the low-speed movement is continued for a predetermined time without detecting the substrate 13. Then, it is determined that the substrate is not placed, and the movement of the clamp bar 41A is immediately stopped and an abnormal signal is output to the system control unit 53. In response to the abnormal signal, the system control unit 53 displays an error indicating that the substrate size is small or the substrate is not placed on the display unit of the operation device 70. The movement control unit 72 performs the same control as the movement unit 42A for the movement units 42B, 42C, and 42D.

次に、移動制御部72の手動モード時の動作について説明する。移動制御部72では、操作装置70から入力された基板サイズ情報、及び準備動作によって算出された基板の適正位置情報に基づいて、ステージ14上での基板の外形位置を割り出して、この外形位置にクランプバー41A,41Cの各位置決め面44aが位置するように移動ユニット42A,42Cの駆動を制御する。手動モードにおいては、クランプバー41B及びクランプバー41Dは移動させずに退避位置にある。また、移動制御部72は、クランプバー41A及びクランプバー41Cをステージ14上で位置決めした後に、これらを閉状態にする。   Next, the operation of the movement control unit 72 in the manual mode will be described. The movement control unit 72 calculates the outer position of the substrate on the stage 14 based on the substrate size information input from the operation device 70 and the appropriate position information of the substrate calculated by the preparation operation, and sets the outer position. The driving of the moving units 42A and 42C is controlled so that the positioning surfaces 44a of the clamp bars 41A and 41C are positioned. In the manual mode, the clamp bar 41B and the clamp bar 41D are in the retracted position without being moved. Further, the movement control unit 72 positions the clamp bar 41A and the clamp bar 41C on the stage 14 and then closes them.

以下、上記構成による作用について説明する。操作装置70が操作されて基板サイズが入力されると、この基板サイズ情報がシステム制御部53に記憶される。また、基板13への露光動作を行う前に準備動作が行われて、ステージ14に対する基板の適正載置位置が算出され、この基板の適正載置位置情報がシステム制御部53に記憶される。また、操作装置70を操作して、露光システム10の動作モードを、自動モードと手動モードとのいずれかに設定する。   Hereinafter, the operation of the above configuration will be described. When the operation device 70 is operated and a substrate size is input, the substrate size information is stored in the system control unit 53. In addition, a preparatory operation is performed before performing an exposure operation on the substrate 13, an appropriate placement position of the substrate with respect to the stage 14 is calculated, and the appropriate placement position information of the substrate is stored in the system control unit 53. Further, the operation device 70 is operated to set the operation mode of the exposure system 10 to either the automatic mode or the manual mode.

まず、露光システム10を自動モードに設定した場合について説明する。準備動作の終了後、ACハンド17が搬入部15に位置決め載置された未露光の基板13を吸着機構の吸着部7で保持し、この基板13を適正載置位置情報に基づいてステージ14上に位置決め載置してから、吸着部7による吸着を解除するとともに押付機構の押付部材8によって基板13をステージ14に押し付ける。基板13がステージ14に押し付けられた状態で載置されると、システム制御部53からクランプ開始信号が発され、移動制御部72が移動ユニット42A〜42Dの駆動を制御してクランプ動作が開始される。   First, the case where the exposure system 10 is set to the automatic mode will be described. After the preparatory operation is completed, the unexposed substrate 13 on which the AC hand 17 is positioned and placed on the carry-in portion 15 is held by the suction portion 7 of the suction mechanism, and this substrate 13 is placed on the stage 14 based on the appropriate placement position information. Then, the suction by the suction portion 7 is released and the substrate 13 is pressed against the stage 14 by the pressing member 8 of the pressing mechanism. When the substrate 13 is placed in a state of being pressed against the stage 14, a clamp start signal is issued from the system control unit 53, and the movement control unit 72 controls the driving of the movement units 42A to 42D to start the clamping operation. The

以下、図6のフローチャートの流れに沿ってクランプ動作について説明する。移動制御部72は、クランプ開始信号を受けて、移動ユニット42A〜42Dのエアシリンダ51を駆動しクランプバー41A〜41Dをそれぞれ開状態にする。また、移動制御部72では、クランプ開始信号を受けて、基板サイズ情報と基板の適正載置位置情報に基づいて、ステージ14上の高速移動領域と低速移動領域とを算出する。各移動ユニット42A〜42Dのフォトセンサ59は全て基板無し信号を出力している。   Hereinafter, the clamping operation will be described along the flow of the flowchart of FIG. In response to the clamp start signal, the movement control unit 72 drives the air cylinders 51 of the movement units 42A to 42D to open the clamp bars 41A to 41D, respectively. In addition, the movement control unit 72 receives a clamp start signal and calculates a high-speed movement region and a low-speed movement region on the stage 14 based on the substrate size information and the proper placement position information of the substrate. All the photosensors 59 of the moving units 42A to 42D output a no-board signal.

移動制御部72は、クランプ開始信号受信時にクランプバー41Aが高速移動領域内にある場合には、移動ユニット42Aのベルト駆動モータ57を高速回転させて、クランプバー41Aを中央位置に向かって高速移動させる。クランプバー41Aが移動途中で減速位置に到達したときには、ベルト駆動モータ57が低速回転に変更されクランプバー41Aが低速移動する。一方、クランプバー41Aが高速移動する途中で、フォトセンサ59が基板有り信号を出力したときには、操作装置70の表示部に基板サイズが大きい旨のエラー表示がなされる。   When the clamp bar 41A is in the high speed movement region when the clamp start signal is received, the movement control unit 72 rotates the belt drive motor 57 of the moving unit 42A at a high speed to move the clamp bar 41A toward the center position at a high speed. Let When the clamp bar 41A reaches the deceleration position in the middle of movement, the belt drive motor 57 is changed to low speed rotation and the clamp bar 41A moves at low speed. On the other hand, when the photosensor 59 outputs a substrate presence signal while the clamp bar 41A is moving at a high speed, an error message indicating that the substrate size is large is displayed on the display unit of the operating device 70.

移動制御部72は、クランプ開始信号受信時にクランプバー41Aが低速移動領域内にある場合には、ベルト駆動モータ57を低速回転させて、クランプバー41Aを中央位置に向かって低速移動させる。   When the clamp bar 41A is in the low speed movement region when the clamp start signal is received, the movement control unit 72 rotates the belt drive motor 57 at a low speed to move the clamp bar 41A at a low speed toward the center position.

クランプバー41Aが低速移動する途中で、フォトセンサ59が基板有り信号を出力したときには、その検出位置から所定距離入り込んだクランプ位置でクランプバー41Aを停止する。図7のグラフは、時間とクランプバー41Aの移動速度との関係を示している。一方、クランプバー41Aが低速移動し、フォトセンサ59が所定時間継続して基板無し信号を出力し続けたときには、操作装置70の表示部に、基板サイズが小さい旨、または、基板が載置されていない旨のエラー表示がなされる。クランプバー41B,41C,41Dは、クランプバー41Aと同時に同様の動作を行う。   If the photo sensor 59 outputs a substrate presence signal while the clamp bar 41A is moving at a low speed, the clamp bar 41A is stopped at a clamp position that enters a predetermined distance from the detection position. The graph in FIG. 7 shows the relationship between time and the moving speed of the clamp bar 41A. On the other hand, when the clamp bar 41A moves at a low speed and the photo sensor 59 continues to output the no-substrate signal for a predetermined time, the fact that the substrate size is small or the substrate is placed on the display unit of the operating device 70. An error message indicating that it has not been displayed. The clamp bars 41B, 41C, 41D perform the same operation simultaneously with the clamp bar 41A.

クランプバー41A〜41Dの全てがクランプ位置で停止すると、移動ユニット42A〜42Dのエアシリンダ51が駆動し、クランプバー41A〜41Dが同時に閉状態になる。X方向においては基板13の中心とステージ14の中心とが一致していないため、クランプバー41Aとクランプバー41Bの移動量は互いに異なる。基板13の四辺はクランプバー41A〜41Dによってクランプされ、基板13に反りや歪みがある場合であってもこれが矯正される。基板13がクランプされると、ACハンド17の押付部材8による押付動作が解除されてACハンド17が基板13から離れる。   When all of the clamp bars 41A to 41D stop at the clamp position, the air cylinders 51 of the moving units 42A to 42D are driven, and the clamp bars 41A to 41D are simultaneously closed. Since the center of the substrate 13 and the center of the stage 14 do not match in the X direction, the movement amounts of the clamp bar 41A and the clamp bar 41B are different from each other. The four sides of the substrate 13 are clamped by the clamp bars 41A to 41D, and this is corrected even when the substrate 13 is warped or distorted. When the substrate 13 is clamped, the pressing operation by the pressing member 8 of the AC hand 17 is released and the AC hand 17 is separated from the substrate 13.

基板クランプ機構40によるクランプ動作と同時に、ステージ14の表面に形成された孔からエアが吸引されて基板13がステージ14に吸着保持される。   Simultaneously with the clamping operation by the substrate clamping mechanism 40, air is sucked from the hole formed in the surface of the stage 14, and the substrate 13 is sucked and held on the stage 14.

この後、ステージ14が後方(Y方向)に移動し、このステージ14に固定された基板13のアライメントマークがCCDカメラ30によって撮影される。アライメントマークはCCDカメラ30の撮影領域の中央で確実に撮影される。CCDカメラ30の撮影画像データは画像処理ユニット27へと送られ、この撮影画像データからアライメントマークの実際位置が算出され、さらに、このアライメントマークの実際位置と基板の適正載置位置(すなわち、アライメントマークの適正位置)とが比較されてその位置ずれ量が算出され、この位置ずれ量情報が露光画像データの補正に用いられる。   Thereafter, the stage 14 moves backward (Y direction), and the alignment mark of the substrate 13 fixed to the stage 14 is photographed by the CCD camera 30. The alignment mark is reliably photographed at the center of the photographing area of the CCD camera 30. The captured image data of the CCD camera 30 is sent to the image processing unit 27, and the actual position of the alignment mark is calculated from the captured image data. Further, the actual position of the alignment mark and the appropriate placement position of the substrate (that is, alignment) The position shift amount is calculated by comparing with the appropriate position of the mark, and this position shift amount information is used for correcting the exposure image data.

CCDカメラ30による撮影後、ステージ14が前方(Y方向)に移動し、このステージ14の移動に合わせて、補正後の露光画像データに基づいて光源ユニット25及び画像処理ユニット27が制御されて基板13に露光処理が行われる。   After photographing by the CCD camera 30, the stage 14 moves forward (Y direction), and the light source unit 25 and the image processing unit 27 are controlled on the basis of the corrected exposure image data in accordance with the movement of the stage 14, and the substrate. 13 is an exposure process.

ステージ14が最も前方に移動すると、移動ユニット42A〜42Dのエアシリンダ51が駆動して、クランプバー41A〜41Dがそれぞれ閉状態から開状態になり、さらに、ステージ14の孔からのエア吸引が停止されて吸着保持が解除される。クランプバー41A〜41Dは、クランプ位置から退避位置まで移動させてもよいし、クランプ位置から少しだけ離れた位置まで移動させてもよい。露光済みの基板13はACハンド17によってステージ14上から排出部16へと搬送される。以降、上述した搬入動作、クランプ動作、露光動作、搬出動作が繰り返される。   When the stage 14 moves most forward, the air cylinders 51 of the moving units 42A to 42D are driven, and the clamp bars 41A to 41D are changed from the closed state to the open state, respectively, and the air suction from the holes of the stage 14 is stopped. Thus, the suction holding is released. The clamp bars 41A to 41D may be moved from the clamp position to the retracted position, or may be moved to a position slightly away from the clamp position. The exposed substrate 13 is conveyed from the stage 14 to the discharge unit 16 by the AC hand 17. Thereafter, the above-described carry-in operation, clamp operation, exposure operation, and carry-out operation are repeated.

次に、露光システム10を手動モードに設定した場合について説明する。図8に示すように、露光システム10の起動時には、各クランプバー41A〜41Dは退避位置にある。準備動作の終了後、移動制御部72では、基板サイズ情報及び基板の適正載置位置情報に基づいて、ステージ14上での基板の外形位置を割り出す。なお、基板の外形位置は二点鎖線で示し、符号64は基板の中心位置を示し、符号65はステージの中心位置を示している。   Next, the case where the exposure system 10 is set to the manual mode will be described. As shown in FIG. 8, when the exposure system 10 is activated, the clamp bars 41A to 41D are in the retracted positions. After completion of the preparation operation, the movement control unit 72 determines the outer position of the substrate on the stage 14 based on the substrate size information and the appropriate placement position information of the substrate. The outer position of the substrate is indicated by a two-dot chain line, reference numeral 64 indicates the center position of the substrate, and reference numeral 65 indicates the center position of the stage.

移動ユニット42A,42Cが駆動され、クランプバー41A,41Cが開状態になり、さらに、クランプバー41A,41Cが、それぞれの位置決め面44aを外形位置に位置させるようにスライド移動する。クランプバー41A,41Cがそれぞれ位置決めされると、クランプバー41A,41Cは閉状態になる。クランプバー41A,41Cのクランプブレード44はそれぞれステージ14の表面に接触して押し付けられている。   The moving units 42A and 42C are driven, the clamp bars 41A and 41C are opened, and the clamp bars 41A and 41C slide to move the positioning surfaces 44a to the outer positions. When the clamp bars 41A and 41C are positioned, the clamp bars 41A and 41C are closed. The clamp blades 44 of the clamp bars 41A and 41C are pressed against the surface of the stage 14 respectively.

図9及び図10に示すように、基板13の周縁をX及びY方向でクランプバー41A,41Cの位置決め面44aに突き当てることにより、基板13をステージ14上に位置決めすることができる。操作装置70を操作して基板13の載置が完了したことを入力すると、ステージ14の表面に形成された孔からエアが吸引されて基板13がステージ14に吸着保持される。   As shown in FIGS. 9 and 10, the substrate 13 can be positioned on the stage 14 by abutting the peripheral edge of the substrate 13 against the positioning surfaces 44a of the clamp bars 41A and 41C in the X and Y directions. When it is input that the placement of the substrate 13 has been completed by operating the operation device 70, air is sucked from the hole formed in the surface of the stage 14, and the substrate 13 is sucked and held on the stage 14.

この後、自動モードのときと同様に、ステージ14の移動動作、撮影動作、露光動作などが行われる。手動モードにおいても、基板13をステージ14上の適正載置位置に位置決めすることができるため、アライメントマークをCCDカメラ30の撮影領域の中央部で確実に撮影することができる。   Thereafter, as in the automatic mode, the moving operation, the photographing operation, the exposure operation, and the like of the stage 14 are performed. Even in the manual mode, since the substrate 13 can be positioned at an appropriate placement position on the stage 14, the alignment mark can be reliably imaged at the center of the imaging area of the CCD camera 30.

基板13への露光処理を終えると、ステージ14が最も前方に移動し、基板13のステージ14への吸着保持が解除される。手動モードを継続するときには、露光済みの基板13を取り外して、新たな未露光の基板を載置する。一方、自動モードに切り替えるときには、露光済みの基板13を取り外してから操作装置70を操作して動作モードを手動モードから自動モードに切り替える。   When the exposure processing on the substrate 13 is finished, the stage 14 moves to the foremost, and the suction holding of the substrate 13 on the stage 14 is released. When the manual mode is continued, the exposed substrate 13 is removed and a new unexposed substrate is placed. On the other hand, when switching to the automatic mode, the operation device 70 is operated after removing the exposed substrate 13 to switch the operation mode from the manual mode to the automatic mode.

本発明によれば、自動モードと手動モードの切り替えが簡単であり、使い勝手が良くなる。また、クランプバー41A,41Cに位置決め面44aを設けたことから、従来必要とされていた位置決めバーが必要なくなり、製造コストを抑えることができる。クランプバー41A,41Cが移動することから、各種基板サイズに対応することができる。   According to the present invention, switching between the automatic mode and the manual mode is simple, and the usability is improved. In addition, since the positioning surfaces 44a are provided on the clamp bars 41A and 41C, a positioning bar that has been conventionally required is not necessary, and the manufacturing cost can be reduced. Since the clamp bars 41A and 41C move, it is possible to cope with various substrate sizes.

また、アライメントマークがCCDカメラ30の撮影領域の中央を通過するようにして基板13をステージ14に保持固定することができるため、アライメントマークを正確に読み取ることができ、これにより露光処理を高精度に行うことができる。   In addition, since the substrate 13 can be held and fixed on the stage 14 so that the alignment mark passes through the center of the imaging area of the CCD camera 30, the alignment mark can be read accurately, thereby making the exposure process highly accurate. Can be done.

なお、上記実施形態では、手動モードにおいて、アライメントマークがCCDカメラ30の撮影領域の中央を通過するように基板13をステージ14に位置決めした(すなわち、X方向で基板13の中心とステージ14の中心とが一致しない)が、X方向においても基板13の中心とステージ14の中心とが一致するように基板を位置決めしてもよい。この場合には、図11に示すように、クランプバー41Cは上記実施形態と同様に移動させ、一方、クランプバー41A,41B,41Dは常時退避位置に位置させる。そして、基板13を載置するときに、基板13をY方向に移動させてクランプバー41Cの位置決め面44aに突き当てるとともに、目盛り48を見ながら、基板13をX方向に移動させて基板13の中心(符号64)とステージ14の中心(符号65)とが一致するように位置決めする。   In the above embodiment, in the manual mode, the substrate 13 is positioned on the stage 14 so that the alignment mark passes through the center of the imaging area of the CCD camera 30 (that is, the center of the substrate 13 and the center of the stage 14 in the X direction). However, the substrate may be positioned so that the center of the substrate 13 and the center of the stage 14 also coincide in the X direction. In this case, as shown in FIG. 11, the clamp bar 41C is moved in the same manner as in the above embodiment, while the clamp bars 41A, 41B, and 41D are always located at the retracted position. Then, when placing the substrate 13, the substrate 13 is moved in the Y direction so as to abut against the positioning surface 44 a of the clamp bar 41 </ b> C, and the substrate 13 is moved in the X direction while looking at the scale 48. Positioning is performed so that the center (reference numeral 64) and the center of the stage 14 (reference numeral 65) coincide.

上記実施形態では、手動モードにおいて、基板13を保持固定するときに吸着保持のみでありクランプ保持は行わなかったが、位置決めに用いないクランプバーによりクランプ保持を行ってもよい。   In the above embodiment, in the manual mode, when the substrate 13 is held and fixed, only the suction holding is performed and the clamp holding is not performed. However, the clamp holding may be performed by a clamp bar that is not used for positioning.

上記実施形態では、クランプブレード44は、基板13を位置決めするための役割と基板13をクランプする役割とのいずれか一方の役割を果たすように構成したが、クランプブレードに段部を形成して両方の役割を果たすように構成してもよい。図12に示すように、クランプブレード101に段部を設け、位置決め面101aとクランプ面101bとを形成する。クランプバー100が所定位置で位置決めされてから、基板13を位置決め面101aに突き当てて基板13を位置決めし、この後にクランプバー100を下降させてクランプ面101bで基板13をクランプする。   In the above embodiment, the clamp blade 44 is configured to play either one of the role of positioning the substrate 13 and the role of clamping the substrate 13. You may comprise so that the role may be fulfilled. As shown in FIG. 12, a step portion is provided on the clamp blade 101 to form a positioning surface 101a and a clamp surface 101b. After the clamp bar 100 is positioned at a predetermined position, the substrate 13 is abutted against the positioning surface 101a to position the substrate 13, and then the clamp bar 100 is lowered to clamp the substrate 13 with the clamp surface 101b.

上記実施形態では、クランプバー41C,41Dはそれぞれ独立して移動したが、Y方向において基板13の中心とステージ14の中心とを一致させる場合には、対称的に移動させることができれば独立でなくてもよく、タイミングベルト56及びベルト駆動モータ57を共通化してもよい。タイミングベルト及びベルト駆動モータが一組不要になることから製造コストを削減することができる。   In the above embodiment, the clamp bars 41C and 41D are independently moved. However, when the center of the substrate 13 and the center of the stage 14 are aligned in the Y direction, the clamp bars 41C and 41D are not independent as long as they can be moved symmetrically. Alternatively, the timing belt 56 and the belt drive motor 57 may be shared. Since one set of timing belt and belt drive motor is not required, the manufacturing cost can be reduced.

移動ユニットの構成は上記実施形態に限るものではなく、それぞれクランプバーをスライド移動させることができれば他の構成であってもよい。上記実施形態で説明したエアシリンダ機構やベルト機構以外にも、ボールネジ機構など他の機構を用いることもできる。   The configuration of the moving unit is not limited to the above embodiment, and may be other configurations as long as the clamp bar can be slid. In addition to the air cylinder mechanism and the belt mechanism described in the above embodiment, other mechanisms such as a ball screw mechanism can be used.

上記実施形態では、クランプバーを4本用いたが、3本以下であってもよい。上記実施形態では、クランプバーの形状はI字状であったが、例えばL字状やコ字状など他の形状にしてもよい。   In the above embodiment, four clamp bars are used, but three or less may be used. In the above embodiment, the shape of the clamp bar is I-shaped, but other shapes such as L-shape and U-shape may be used.

上記実施形態で説明した基板クランプ機構は、露光システム以外のシステム、例えば基板の外観を光学的に検査する基板検査システムなどにも適用することができる。また、上記実施形態では、画像データに基づいて変調した光ビームを照射して基板に露光を施す露光システムで説明したが、画像データに基づいてドット状のインクを射出して基板に描画を行うインクジェット式描画システムにも本発明を適用することができる。   The substrate clamping mechanism described in the above embodiment can be applied to systems other than the exposure system, for example, a substrate inspection system that optically inspects the appearance of the substrate. In the above embodiment, the exposure system that irradiates the substrate by irradiating the light beam modulated based on the image data has been described. However, dot-like ink is ejected based on the image data to draw on the substrate. The present invention can also be applied to an ink jet drawing system.

露光システムの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of an exposure system. ステージ及び基板クランプ機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a stage and a substrate clamp mechanism. ステージ及び補強部材を示す図である。It is a figure which shows a stage and a reinforcement member. クランプバー付近の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a clamp bar vicinity. 露光システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of an exposure system. 自動モードでのクランプ動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the clamp operation | movement in automatic mode. クランプバーの移動速度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the moving speed of a clamp bar. 露光システム起動時のクランプバー及びステージを示す上面図である。It is a top view which shows the clamp bar and stage at the time of exposure system starting. 手動モードで基板を適正載置位置に載置したときのクランプバー及びステージを示す上面図である。It is a top view which shows a clamp bar and a stage when a board | substrate is mounted in the appropriate mounting position in manual mode. 基板が突き当てられたクランプバーを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the clamp bar with which the board | substrate was abutted. 手動モードで基板中心とステージ中心とを一致させて基板を載置したときのクランプバー及びステージを示す上面図である。It is a top view which shows a clamp bar and a stage when a board | substrate is mounted in the manual mode by making a board | substrate center and a stage center correspond. 段部があるクランプブレードを有するクランプバーを示す図である。It is a figure which shows the clamp bar which has a clamp blade with a step part.

符号の説明Explanation of symbols

10 露光システム
11 デジタル露光装置
12 基板搬送装置
13 基板
14 ステージ
17 ACハンド
21 ステージ駆動部
23 露光部
30 CCDカメラ
40 基板クランプ機構
41A,41B,41C,41D クランプバー
42A,42B,42C,42D 移動ユニット
44a 位置決め面
48 目盛り
59 フォトセンサ
53 システム制御部
71 基板載置位置決定部
72 移動制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exposure system 11 Digital exposure apparatus 12 Substrate conveyance apparatus 13 Substrate 14 Stage 17 AC hand 21 Stage drive part 23 Exposure part 30 CCD camera 40 Substrate clamp mechanism 41A, 41B, 41C, 41D Clamp bar 42A, 42B, 42C, 42D Moving unit 44a Positioning surface 48 Scale 59 Photo sensor 53 System control unit 71 Substrate placement position determination unit 72 Movement control unit

Claims (5)

矩形の基板をステージに自動で載置する自動モードと手動で載置する手動モードとを有し、載置された前記基板を前記ステージに保持固定する基板クランプ機構であって、
前記基板の周縁部を前記ステージに押えて前記ステージとの間で前記基板を挟持するクランプ部材と、
前記クランプ部材を前記ステージに押し付けて前記基板を挟持する閉位置、及び前記ステージから離間して前記基板の挟持を解除する開位置の間で移動させるクランプ部材開閉部と、
手動モード時に前記クランプ部材開閉部を制御して前記クランプ部材を前記閉位置に移動させる制御部と、
前記クランプ部材の側部に設けられ、手動モード時に前記基板を前記ステージ上で位置決めするために前記基板の周縁が突き当てられる位置決め部と、
を備えることを特徴とする基板クランプ機構。
A substrate clamping mechanism that has an automatic mode for automatically placing a rectangular substrate on a stage and a manual mode for manually placing a rectangular substrate, and holds and fixes the placed substrate on the stage,
A clamp member for holding the substrate between the stage by pressing the peripheral edge of the substrate against the stage;
A clamp member opening / closing section that moves between a closed position that presses the clamp member against the stage and clamps the substrate, and an open position that moves away from the stage and releases the clamp of the substrate;
A control unit for controlling the clamp member opening and closing unit during manual mode to move the clamp member to the closed position;
A positioning portion provided on a side portion of the clamp member, and a peripheral portion of the substrate is abutted to position the substrate on the stage in a manual mode;
A substrate clamping mechanism comprising:
前記クランプ部材に、基板位置決め用の目盛りを設けたことを特徴とする請求項1記載の基板クランプ機構。   2. The substrate clamping mechanism according to claim 1, wherein a scale for positioning the substrate is provided on the clamp member. 前記クランプ部材を前記ステージ表面に略平行にスライド移動させるクランプ部材移動部を備え、
前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に基づいて、前記クランプ部材移動部の駆動を制御して前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることを特徴とする請求項1または2記載の基板クランプ機構。
A clamp member moving part that slides the clamp member substantially parallel to the stage surface;
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit positions the clamp member on the stage by controlling driving of the clamp member moving unit based on substrate size information input in advance in the manual mode. 2. The substrate clamping mechanism according to 2.
請求項1から3いずれか一項記載の基板クランプ機構によって前記基板が保持固定された前記ステージを所定経路で移動させるステージ移動部と、
前記所定経路上に設けられ、移動する前記基板に対して、画像データに基づき順次に描画を行う描画部と、
前記所定経路上に設けられ、前記基板に形成されたアライメントマークを撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮影領域の中央部を前記アライメントマークが通過するように、前記基板の前記ステージに対する適正載置位置を決定する適正載置位置決定部とを備え、
前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に加え、決定された適正載置位置情報に基づいて、前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることを特徴とする描画システム。
A stage moving unit that moves the stage on which the substrate is held and fixed by the substrate clamping mechanism according to any one of claims 1 to 3 along a predetermined path,
A drawing unit that is provided on the predetermined path and draws sequentially on the moving substrate based on image data;
An imaging unit that is provided on the predetermined path and images an alignment mark formed on the substrate;
An appropriate placement position determination unit that determines an appropriate placement position of the substrate with respect to the stage so that the alignment mark passes through the center of the imaging region of the imaging unit;
In the manual mode, the control unit positions the clamp member on the stage based on determined proper placement position information in addition to substrate size information input in advance.
前記撮像部は、決定された適正載置位置情報に基づいて撮影タイミングを調整することを特徴とする請求項4記載の描画システム。   The drawing system according to claim 4, wherein the imaging unit adjusts the imaging timing based on the determined proper placement position information.
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