JP5813555B2 - 露光描画装置及び露光描画方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光描画装置及び露光描画方法に係り、特に、基板に対して画像を描画する露光描画装置及び露光描画方法に関する。

近年、平面基板を被露光基板として回路パターンを形成する露光描画装置として、転写マスクを使わず直接描画光を基板に照射して回路パターンを描画する露光描画装置が開発されている。しかし、高解像度が要求される基板に対して回路パターンを描画する場合には、孔加工において付着した塵及び移動過程中に孔に付着した塵等が他の基板に落下したり、レジスト塗布等の加工における加熱により孔周辺が変形したりすることがある。この場合には、基板の一方の面（以下、「第１面」ともいう。）に描画された回路パターンと上記一方の面と対向する他方の面（以下、「第２面」ともいう。）に描画された回路パターンとの相対位置がずれてしまうことが問題になっている。

これを解決する技術として、回路パターンの描画に必要なアライメント用のマークを被露光基板の第１面及び第２面に描画する露光描画装置が提案されている。これに関する技術として、特許文献１には、被露光基板の第１面及び第２面に対してそれぞれ第１及び第２アライメント用のマークを描画し、第１及び第２アライメント用のマークに基づいて、回路パターンを基板の第１面及び第２面に描画する露光描画装置が開示されている。

また、特許文献２には、ステージと既知の位置関係にある固定された紫外線光源を使用して、被露光基板の第１面の露光と同時に第２面にアライメント用のマークを形成する描画露光装置が開示されている。

特開２００８−２９２９１５号公報 米国特許６，７０１，１９７ Ｂ２号明細書

しかしながら、上記特許文献２に開示されている露光描画装置では、紫外線光源が固定されているため、紫外線光源の稼動溝によって被露光基板がステージから浮いてしまう等の問題は発生しないが、ステージに載置された被露光基板が端部まで確実に固定されていない場合には、基板が反ってしまったりステージから浮いてしまったりしている可能性があり、この場合には第２面のマーク形状が不安定となる可能性がある、という問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、被露光基板の端部の反りや浮き等に起因する、表裏の位置合わせ用のマークの品質の低下を防止することができる露光描画装置及び露光描画方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る露光描画装置は、被露光基板を載置するステージと、予め定められた第１位置から第２位置に移動して、前記第２位置において、前記ステージに載置された前記被露光基板の端部を当該ステージとの間で狭持して固定する固定部と、前記固定部により端部が固定された状態で前記被露光基板の第１面を露光することにより予め定められた回路パターンを当該第１面に描画する描画部と、前記固定部の移動に連動して移動し、当該固定部によって端部が固定された状態の前記被露光基板の前記第１面に対向する第２面に予め定められたマークを形成する形成部と、を備えている。

この露光描画装置によれば、ステージにより被露光基板が載置され、予め定められた第１位置から第２位置に移動する固定部により、前記第２位置において、前記ステージに載置された前記被露光基板の端部が当該ステージとの間で狭持されて固定される。

ここで、本発明では、描画部により、前記固定部により端部が固定された状態で前記被露光基板の第１面を露光することにより予め定められた回路パターンが当該第１面に描画され、前記固定部の移動に連動して移動する形成部により、当該固定部によって端部が固定された状態の前記被露光基板の前記第１面に対向する第２面に予め定められたマークが形成される。

すなわち、被露光基板がステージに載置され、被露光基板の端部が固定部により固定された状態で、被露光基板の第１面に回路パターンが描画される一方、被露光基板の第２面にマークが形成される。また、第２面に回路パターンを描画する際に、この第２面に形成されたマークによって描画位置を調整することにより、被露光基板の表裏の位置合わせが行われる。

このように、本発明に係る露光描画装置によれば、被露光基板の端部が固定部により固定された状態で被露光基板の第２面に位置合わせ用のマークを形成できる結果、被露光基板の端部の反りや浮き等に起因する、表裏（第１面及び第２面）の位置合わせ用のマークの品質の低下を防止することができる。

なお、本発明において、前記形成部の位置を計測する位置計測部をさらに備えるようにしても良い。これにより、計測した形成部の位置を用いて第２面に対する回路パターンの描画位置を調整することができる。

また、本発明において、前記ステージに貫通孔を形成し、前記固定部を、前記貫通孔を通って基板載置側に突出して、前記被露光基板を固定するクランプで構成するようにしても良い。これにより、被露光基板をステージに強固に固定さえることができる。

また、本発明において、前記形成部は、前記貫通孔を通して前記被露光基板の前記第２面に前記マークを形成するようにしても良い。これにより、ステージに新たな貫通孔を設けることなく、被露光基板の第２面にマークを形成することができる。

また、本発明において、前記形成部は、紫外線ビームを出射する光源を有し、当該光源から出射された紫外線ビームを前記貫通孔を通過させて前記被露光基板の前記第２面に照射させることにより前記マークを形成するようにしても良い。これにより、被露光基板の第２面にマークを精度良く形成することができる。

また、本発明において、前記位置計測部は、前記形成部の移動に連動して移動する、前記形成部の位置の基準とする基準部を前記形成部の各々について有し、当該基準部は、前記ステージに前記被露光基板が載置された状態で該被露光基板の外部に露出する位置に設けられているようにしても良い。これにより、形成部の位置を簡易に計測することができる。

また、本発明において、前記基準部は、前記貫通孔を介して外部に露出するようにしても良い。これにより、ステージに新たな貫通孔を設けることなく、形成部の位置を計測することができる。

また、本発明において、対応する各々の前記形成部及び前記基準部の位置関係を記憶する記憶手段と、前記基準部の位置を計測する計測手段と、前記計測手段に計測された前記基準部の位置と前記記憶手段に記憶された前記位置関係とから前記形成部の位置を導出する導出手段と、をさらに備えるようにしても良い。これにより、形成部の位置を簡易に計測することができる。

また、本発明において、前記基準部は、複数の位置識別用マークであり、前記記憶手段は、前記複数の位置識別用マークの各々と前記形成部との位置関係をそれぞれ記憶し、前記計測手段は、回路パターンが描画される位置と既知の関係にあり、前記複数の位置識別用マークの各々の位置を計測し、前記導出手段は、前記計測手段に計測された各々の前記位置識別用マークの位置と前記記憶手段に記憶された前記位置関係とから前記形成部の位置を導出するようにしても良い。これにより、形成部の位置をより簡易に計測することができる。

また、本発明において、前記ステージは、所定方向に往復移動可能であり、各々の前記露出部において、前記複数の位置識別用マークの各々が前記ステージの往復移動方向に対して交差する方向に並列するように設けられているようにしても良い。これにより、複数の位置識別用マークを同じタイミングで計測することができる。

また、本発明において、前記形成部は、前記ステージに対して、予め定められた範囲内で移動可能に設けられているようにしても良い。これにより、被露光基板のサイズに応じた適切な位置にマークを形成することができる。

また、本発明において、前記ステージに前記被露光基板を前記第１面または前記第２面の方向から固定する他の固定部を設けるようにしても良い。これにより、被露光基板の端部の反りや浮き等に起因する、表裏の位置合わせ用のマークの品質の低下をさらに防止することができる。

また、本発明において、前記他の固定部は、前記被露光基板を前記第１面または前記第２面の方向から吸着することにより前記ステージに固定するようにしても良い。これにより、被露光基板の端部の反りや浮き等に起因する、表裏の位置合わせ用のマークの品質の低下をさらに防止することができる。

一方、上記目的を達成するために、本発明に係る露光描画方法は、被露光基板を載置するステージと、予め定められた第１位置から第２位置に移動して、前記ステージに載置された前記被露光基板の端部を当該ステージとの間で狭持して固定する固定部と、前記固定部により端部が固定された状態で前記被露光基板の第１面を露光することにより予め定められた回路パターンを当該第１面に描画する描画部と、前記固定部の移動に連動して移動し、当該固定部によって端部が固定された状態の前記被露光基板の前記第１面と対向する第２面に予め定められたマークを形成する形成部と、前記形成部の移動に連動して移動する前記形成部の位置の基準とする基準部と備えた露光描画装置における露光描画方法であって、対応する各々の前記形成部及び前記基準部の位置関係を記憶する記憶ステップと、前記基準部の位置を計測する位置計測ステップと、前記計測ステップにて計測された基準部の位置と前記記憶ステップにて記憶された前記位置関係とから前記形成部の位置を導出する導出ステップと、を備えている。

この露光描画方法によれば、本発明に係る露光描画装置と同様に作用するので、本発明に係る露光描画装置と同様に、被露光基板の端部の反りや浮き等に起因する、表裏（第１面及び第２面）の位置合わせ用のマークの品質の低下を防止することができる。

本発明によれば、被露光基板の端部の反りや浮き等に起因する、表裏の位置合わせ用のマークの品質の低下を防止することができる、という効果を奏する。

実施形態に係る露光描画システムの全体の構成を示す構成図である。 実施形態に係る露光描画システムの機能を示すブロック図である。 （Ａ）は、実施形態に係る露光描画システムの被露光基板の表面に露光を行った場合の当該表面の一例を示す正面図であり、（Ｂ）は、実施形態に係る被露光基板の裏面に露光を行った場合の当該裏面の一例を示す正面図である。 実施形態に係る第１露光描画装置及び第２描画露光描画装置の構成を示す斜視図である。 実施形態に係る第１露光描画装置及び第２露光描画装置の基板クランプ機構部の分解斜視図である。 実施形態に係る第１露光描画装置及び第２露光描画装置のフォトセンサの機能について説明するための拡大断面図である。 （Ａ）は、実施形態に係る第１露光描画装置及び第２露光描画装置の位置計測部材について説明するための要部拡大断面図であり、（Ｂ）は、実施形態に係る第１露光描画装置及び第２露光描画装置の位置計測部材について説明するための要部拡大上面図である。 実施形態に係る露光描画システムの反転装置における反転機構の構成を示す概略側正面図である。 実施形態に係る第１露光描画装置及び第２露光描画装置の電気系統を示す構成図である。 実施形態に係る露光描画システムにおいてステージの移動方向と撮影部の移動方向との関係を示す図である。 （Ａ）は、実施形態に係る第１露光描画装置において被露光基板が載置されたステージを示す概略正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の詳細図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は、実施形態に係る第１露光描画装置においてステージに載置された被露光基板の端部を基板クランプ機構によって固定する流れを説明するための概略側面図である。 従来の露光描画装置において被露光基板が載置されたステージを示す概略正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のｂ−ｂ断面で切断した概略断面図を示す図である。 実施形態に係る露光前処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る露光前処理の説明に供する概略正面図である。 実施形態に係る第１露光処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る第１露光処理の説明に供する概略正面図である。 実施形態に係る第２露光処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る第２露光処理の説明に供する概略正面図である。

以下、本実施形態に係る露光描画システムについて添付図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態では、露光描画システム１として、プリント配線基板及びフラットパネルディスプレイ用ガラス基板等の平板基板を被露光基板Ｃとして、被露光基板Ｃの第１面（以下、「表面」ともいう。）Ｃ１及び第２面（以下、「裏面」ともいう。）Ｃ２の双方に対して露光描画を行うシステムを例として説明する。

図１は、本実施形態に係る露光描画システム１の全体の構成を示す構成図である。また、図２は、本実施形態に係る露光描画システム１の機能を示すブロック図である。図１及び図２に示すように、露光描画システム１は、後述する紫外線光源５１の位置を計測した後に、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に対して露光を行うとともに被露光基板Ｃの裏面Ｃ２にアライメント用のマークＭを形成する第１露光描画装置２、被露光基板Ｃの表裏を反転する反転装置３、アライメント用のマークＭにより描画位置を調整して被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に対して露光を行う第２露光描画装置４、被露光基板Ｃを第１露光描画装置２に搬送する第１搬送部５、被露光基板Ｃを第１露光描画装置２から反転装置３に搬送する第２搬送部６、被露光基板Ｃを反転装置３から第２露光描画装置４に搬送する第３搬送部７、及び、被露光基板Ｃを第２露光描画装置４から搬送する第４搬送部８を備えている。

図３（Ａ）は、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に露光を行った場合の当該表面Ｃ１の一例を示す正面図であり、図３（Ｂ）は、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に露光を行った場合の当該裏面Ｃ２の一例を示す正面図である。

図３（Ａ）に示すように、被露光基板Ｃの表面Ｃ１には、第１露光描画装置２により表面用画像（本実施形態では、「Ｆ」の形状の画像）Ｐ１が描画される。また、図３（Ｂ）に示すように、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２には、第２露光描画装置４により裏面用画像（本実施形態では、上記表面Ｃ１における「Ｆ」の形状の画像に対応する裏面Ｃ２の領域を囲う、矩形の枠の形状の画像）Ｐ２が、表面Ｃ１の表面用画像Ｐ１が描画される座標系（以下、「画像座標系」という。）に対応する画像座標系で描画される。また、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２には、正面視上部中央側及び正面視下部中央側に、第１露光描画装置２により複数（本実施形態では、２つ）のアライメント用のマークＭが描画される。このアライメント用のマークＭは、被露光基板Ｃの表面Ｃ１及び裏面Ｃ２にそれぞれ描画される表面用画像Ｐ１の位置と裏面用画像Ｐ２の位置とを相互に対応させるためのマークである。

本実施形態に係る露光描画システム１において、被露光基板Ｃの搬送方向の上流側に、第１露光描画装置２が設けられている。第１露光描画装置２は、上述したように、第１搬送部５により搬送された未露光の被露光基板Ｃが装置内に搬入されると、被露光基板Ｃがステージ１０に載置された状態で後述する紫外線光源５１の位置を計測するとともに、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に対して露光を行い表面に表面用画像Ｐ１を描画するとともに被露光基板Ｃの裏面Ｃ２にアライメント用のマークＭを形成する。なお、紫外線光源５１の位置の計測方法については後述する。

本実施形態に係る露光描画システム１では、アライメント用のマークＭは、φ０．５ｍｍからφ１ｍｍ程度の円形で描画されるが、大きさや形状はこれに限定されず、大きさは表面用画像Ｐ１及び裏面用画像Ｐ２の描画と重ならない大きさであればよく、形状は、十字型の形状や矩形型の形状等、任意に設定されて良い。

第１露光描画装置２の被露光基板Ｃの搬送方向の下流側には、被露光基板Ｃの表裏を反転する反転装置３が設けられている。反転装置３は、第１露光描画装置２により表面Ｃ１が露光されかつアライメント用のマークＭが描画された被露光基板Ｃが搬入されると、次のプロセスで被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に露光を行うために、被露光基板Ｃの表裏を反転させる。

反転装置３の被露光基板Ｃの搬送方向の下流側には、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に対して露光を行う第２露光描画装置４が設けられている。第２露光描画装置４は、反転装置３により反転された被露光基板Ｃが装置内に搬入されると、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に対して露光を行い裏面用画像Ｐ２を描画する。この際、第２露光描画装置４は、第１露光描画装置２により被露光基板Ｃに描画されたアライメント用のマークＭを用いて位置合わせを行った上で裏面Ｃ２に対して露光を行う。

また、本実施形態に係る露光描画システム１は、第１露光描画装置２まで被露光基板Ｃを搬送して第１露光描画装置２に搬入するする第１搬送装置５、第１露光描画装置２から排出された被露光基板Ｃを反転装置３まで搬送して反転装置３に搬入する第２搬送装置６、反転装置３から排出された被露光基板Ｃを第２露光描画装置４まで搬送して第２露光描画装置４に搬送する第３搬送装置７、及び、第２露光描画装置４から排出された被露光基板Ｃを搬送する第４搬送装置８を備えている。

上記各搬送装置は、複数の回転ローラと回転ローラを回転する駆動モータとを有している。回転ローラは複数本が平行に敷設され、回転ローラの一端にはベルト又はワイヤーによって伝達される回転力を受けるスプロケット又は滑車が取り付けられる。回転ローラを回転する駆動モータの回転力を伝達する手段としては、ベルト又はワイヤー以外に円筒状のマグネットによる伝達方法も採用できる。

なお、本実施形態では、被露光基板Ｃのスループット（時間当たりの生産量）を高めるために、第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４の２台の露光描画装置を用いて第１露光描画装置２が被露光基板Ｃの表面Ｃ１を露光し第２露光描画装置４が被露光基板Ｃの裏面Ｃ２を露光するが、これに限定されず、被露光基板Ｃを表面Ｃ１から裏面Ｃ２へと反転して第１露光描画装置２のみで被露光基板Ｃの両面を描画することも可能である。

次に、第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４の構成について説明する。

図４は、本実施形態に係る第１露光描画装置２及び第２描画露光描画装置４の構成を示す斜視図である。ここでは、第１露光描画装置２の構成について説明し、第２露光描画装置４の構成に関しては、第１露光描画装置２と共通する構成については説明を省略し、第１露光描画装置２との差異についてのみ説明する。また、以下では、ステージ１０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。

図４に示すように、第１露光描画装置２は、被露光基板Ｃを固定するための平板状のステージ１０を備えている。ステージ１０の上面には、被露光基板Ｃが載置される領域に、空気を吸引する吸着孔を複数有する吸着機構（図示省略）が設けられている。当該吸着機構は、被露光基板Ｃがステージ１０の上面に固定された際に、被露光面Ｃ及びステージ１０間の空気を吸着孔１０ａから吸引することにより被露光基板Ｃをステージ１０の上面に真空吸着させて被露光基板Ｃをステージ１０に吸着保持する。また、ステージ１０は移動可能に構成されていて、ステージ１０に固定された被露光基板Ｃは、ステージ１０の移動に伴って被露光基板Ｃを露光位置まで移動し、後述する露光部１６により光ビームを照射されて第１面Ｃ１に表面用画像Ｐ１が描画される。

ステージ１０は、卓状の基体１１の上面に移動可能に設けられた平板状の基台１２に支持されている。また、基台１２とステージ１０との間にモータ等により構成された移動駆動機構（図示省略）を有する移動機構部１３が設けられていて、ステージ１０は、移動機構部１３により、基台１２に対して、ステージ１０の中央部における垂線を中心軸としてθ方向に回転移動する。

基体１１の上面には、１本または複数本（本実施形態では、２本）のガイドレール１４が設けられている。基台１２は、ガイドレール１４により往復自在に移動可能に支持されていて、モータ等により構成されたステージ駆動部（後述するステージ駆動部７１）により移動する。そして、ステージ１０は、この移動可能な基台１２の上面に支持されることにより、ガイドレール１４に沿って移動する。

基体１１の上面には、ガイドレール１４を跨ぐように門型のゲート１５が立設されており、このゲート１５には、露光部１６が取り付けられている。露光部１６は、複数個（本実施形態では、１６個）の露光ヘッド１６ａで構成されていて、ステージ１０の移動経路上に固定配置されている。露光部１６には、光源ユニット１７から引き出された光ファイバ１８と、画像処理ユニット１９から引き出された信号ケーブル２０とがそれぞれ接続されている。

各露光ヘッド１７は、反射型の空間光変調素子としての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１９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１７からの光ビームを変調し、この光ビームをステージ１０に載置された被露光基板Ｃに照射することにより、第１露光描画装置２による露光が行われる。なお、空間光変調素子として、液晶等の透過型の空間光変調素子を用いても良い。

基体１１の上面には、さらにガイドレール１４を跨ぐように、ゲート２２が設けられている。ゲート２２には、ステージ１０に載置された被露光基板Ｃを撮影するための１個または複数個（本実施形態では、２個）の撮像部２３が取り付けられている。撮影部２３は、１回の発光時間が極めて短いストロボを内蔵したＣＣＤカメラ等である。各々の撮影部２３は、水平面においてステージ１０の移動方向（Ｙ方向）に対して垂直な方向（Ｘ方向）に移動可能に設置されており、後述する位置計測部材５２、及び被露光基板Ｃに描画されたアライメント用のマークＭを撮影するために設置される。また、撮影部２３のステージ１０に対する相対位置は、ステージ１０または撮影部２３の移動に応じて計測されてシステム制御部７０が有する記憶手段に記憶される。なお、位置計測部材５２のうちの紫外線光源５１を撮影する場合には、被露光基板Ｃが載置されていない状態で行われる。

第１露光描画装置２は、撮影部２３により位置計測部材５２が撮影された画像から、紫外線光源５１の被露光基板Ｃにおける位置を導出する。なお、第２露光描画装置４は、撮影部２３によりアライメント用のマークＭが撮影された画像から、第１露光描画装置２における紫外線光源５１の位置と比較してその位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ方向のずれ量）を検出する。このアライメント用のマークＭの位置ずれ量の情報は、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に描画される表面用画像Ｐ１と、裏面Ｃ２に描画される裏面用画像Ｐ２との位置の補正に用いられる。

なお、撮影部２３は、位置計測部材５２の個数（またはアライメント用のマークＭの個数）に応じた個数で設けられることが理想的であるが、これに限定されず、１つの撮影部２３が設けられるとともに、この撮影部２３を移動させることにより複数のマーク形成部５２または複数のアライメント用のマークＭを撮影するようにしても良い。

また、ステージ１０の上面には、被露光基板Ｃをステージに強固に固定するための基板クランプ機構部３０が設けられている。

図５は、本実施形態に係る第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４の基板クランプ機構部３０の分解斜視図である。図５に示すように、基板クランプ機構部３０は、被露光基板Ｃの一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３１ａ，３１ｂと、被露光基板Ｃの水平面において上記一方向に対して垂直な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３１ｃ，３１ｄと、これらのクランプバー３１ａ乃至３１ｄをそれぞれ水平方向に平行移動させる移動ユニット３２ａ乃至３２ｄとを有している。クランプバー３１ａ乃至３１ｄはそれぞれステージ１０の上面に配置されており、移動ユニット３２乃至３２ｄはステージ１０の下方に配置されている。

クランプバー３１ａ、３１ｂ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３１ｃ、３１ｄ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３１ａ、３１ｂは、クランプバー３１ｂ、３１ｄよりも長さが短く形成されており、被露光基板Ｃのサイズが比較的小さい場合であっても、互いに干渉しないよう構成されている。

クランプバー３１ａは、金属製（例えばアルミニウム）のクランプホルダ３３と、クランプホルダ３３の下面の内側領域（ステージ１０の中心側領域）に固定され、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に接触する樹脂製のクランプブレード３４と、クランプホルダ３３の下面の外側領域（ステージ１０の外側領域）に設けられた２本の支持柱３５とからなる。ステージ１０には、表裏方向に貫通し、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３７が各辺に所定間隔で１つまたは複数（本実施形態では、各辺に２つ（計８つ））形成されており、クランプバー３１ａの２本の支持柱３５は、各辺における２つの挿通孔３７に挿通される。クランプバー３１ｂ乃至３１ｄも、クランプバー３１ａと同様の構成である。

移動ユニット３２ａは、２本の支持柱３５を支持する支持板４０と、この支持板４０をＺ方向にスライド移動させるエアシリンダ４１とを有する。エアシリンダ４１のピストンロッド４２の先端は、支持板４０の下面に固定されている。エアシリンダ４１は、モータ等により構成される駆動部によりピストンロッド４２を下降及び上昇させる。ピストンロッド４２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。

ピストンロッド４２が下降したときには、ピストンロッド４２と共にクランプバー３１ａが下降し、クランプバー３１ａがステージ１０に押し付けられる。ここで、ステージ１０に被露光基板Ｃが載置されている場合には、被露光基板Ｃがクランプバー３１ａによってクランプされる。一方、ピストンロッド４２が上昇したときには、ピストンロッド４２と共にクランプバー３１ａが上昇し、クランプバー３１ａがステージ１０からＺ方向に離れる。クランプバー３１ａがステージ１０から離れる距離は被露光基板Ｃの厚みよりも大きくなっている。

移動ユニット３２ａは、さらに、Ｘ方向に並べられた駆動プーリ４４及び従動プーリ４５と、これらのプーリ４４，４５に掛け渡されたタイミングベルト４６と、駆動プーリ４４を回転させるベルト駆動モータ４７とを有する。ベルト駆動モータ４７は正転及び逆転が可能である。タイミングベルト４６には取付部４８を介してエアシリンダ４１が取り付けられており、タイミングベルト４６が駆動すると、エアシリンダ４１及び支持板４０がＸ方向に移動し、これによりクランプバー３１ａがＸ方向に移動する。クランプバー３１ａは、支持柱３５を挿通孔３７に沿わせながらスライド移動し、支持柱３５が挿通孔３７の外側の端部に位置する退避位置と、支持柱３５が挿通孔３７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３１ａが被露光基板Ｃの周縁部をクランプするときのクランプバー３１ａの位置（退避位置と中央位置との間のいずれかの位置）をクランプ位置という。

移動ユニット３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、移動ユニット３２ａと同様の構成である。ただし、移動ユニット３２ｂは、クランプバー３１ｂをＺ方向及びＸ方向で移動させ、移動ユニット３２ｃは、クランプバー３１ｃをＺ方向及びＹ方向で移動させ、移動ユニット３２ｄは、クランプバー３１ｄをＺ方向及びＹ方向で移動させる。

図６は、本実施形態に係る第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４のフォトセンサ４９の機能について説明するための拡大断面図である。図５及び図６に示すように、移動ユニット３２ａの支持板４０には、被露光基板Ｃ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）４９が設けられている。フォトセンサ４９は、支持板４０に取り付けられており、挿通孔３７に対応する位置、すなわち、上方から見てフォトセンサ４９が挿通孔３７から露呈する位置に設けられている。フォトセンサ４９は、上方に向けて検査光を発する投光部と、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２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。

フォトセンサ４９の上方にはクランプバー３１ａのクランプブレード３４が位置するが、フォトセンサ４９からの検査光がクランプブレード３４に反射してフォトセンサ４９に向かって戻ることを防ぐために、クランプブレード３４の挿通孔３７に対応する部位には傾斜面５０が形成されている。各移動ユニット３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの支持板４０にも、移動ユニット３２ａと同様のフォトセンサ４９が設けられている。

また、各々の支持板４０には、ステージ１０に載置された被露光基板Ｃに対してアライメント用のマークＭを形成する位置計測部材５２が設けられている。図７（Ａ）は、本実施形態に係る第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４の位置計測部材５２について説明するための要部拡大断面図であり、図７（Ｂ）は、本実施形態に係る第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４の位置計測部材５２について説明するための要部拡大上面図である。なお、図７（Ｂ）においては紫外線光源５１の構成を説明するために被露光基板Ｃを省略している。

図５、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各々の位置計測部材５２は、各辺において複数設けられた挿通孔３７のうちの中央に設けられた挿通孔３７に対応するようにして、挿通孔３７に沿った方向に伸びた板状に形成されている。位置計測部材５２には、ステージ１０における中央の側に、ステージ１０の方向に向けて紫外線ビーム（短波長の光ビーム）ＵＶを発生させる紫外線光源５１が設けられている。この紫外線光源５１により発生した紫外線ビームＵＶを挿通孔３７を通過させながら被露光基板Ｃに照射することによって被露光基板Ｃの第２面（ステージ１０に接している側の面）Ｃ２にアライメント用のマークＭが描画される。

また、位置計測部材５２には、ステージ１０における端部の側に、複数（本実施形態では、２つ）の位置識別用マーク５２ａがステージ１０の上方から視認可能な同一面上に設けられている。また、これらの位置識別用マーク５２ａは、被露光基板Ｃがステージ１０に載置され、基板クランプ機構３０に固定されている状態において、被露光基板Ｃに遮られることなく挿通孔３７を通して外部から視認可能な位置に形成されている。よって、各々の位置識別用マーク５２ａは撮影部２３で得られた撮影画像において認識することができる。

各々の位置計測部材５２は、それぞれ移動ユニット３２ａ乃至３２ｄの移動に連動して移動する。各々のマーク形成部５２に対応する挿通孔３７は、それぞれの位置計測部材５２の移動経路を含む領域に設けられていて、紫外線光源５１は、露光部１６により被露光基板Ｃの表面Ｃ１に露光が行われている間にも、支持柱３５が挿通していない挿通孔３７を貫通するように紫外線ビームＵＶを発生させることができる。なお、紫外線ビームＵＶの照射時間は、被露光基板Ｃに塗布されている感光材料に応じて各々最適な時間が設定されると良い。

また、各々の位置計測部材５２において、紫外線光源５１と位置識別用マーク５２ａとが相互に既知の位置関係になるように設けられるとともに、各々の位置関係が予め計測されてシステム制御部７０が有する記憶手段に記憶されている。これにより、紫外線光源５１が被露光基板Ｃの背部に位置している場合等に、撮影部２３によって紫外線光源５１を撮影できない場合であっても、各々の位置識別用マーク５２ａを撮影することにより位置を計測し、計測した各々の位置識別用マーク５２ａの位置と、記憶された紫外線光源５１と位置識別用マーク５２ａとの位置関係とから、紫外線光源５１の位置を導出することができる。

なお、第１露光描画装置２は複数の紫外線光源５１を備えているが、第２露光描画装置４は必ずしも複数の紫外線光源５１を備えている必要はない。第１露光描画装置２には、複数の紫外線光源が設けられるとともに、この紫外線光源を移動させることにより複数のアライメント用のマークＭを描画するようにしても良い。

第１露光描画装置２は、第１搬送装置５により搬送されてきた被露光基板Ｃを第１露光描画装置２の内部に搬入するオートキャリアハンド（以下、ＡＣハンド）６２を備えている。ＡＣハンド６２は平板状に形成されるとともに、水平面と平行に水平方向及び鉛直方向に移動可能に設けられている。また、ＡＣハンド６２の下面には、エアを吸引することにより被露光基板Ｃを真空吸着により吸着保持する吸着部６３を有する吸着機構と、被露光基板Ｃを下方に向けて押し付ける上下移動自在な押付部６４を有する押付機構とが設けられている。

ＡＣハンド６２は、第１搬送装置５に載置された未露光の被露光基板Ｃを吸着機構により吸着保持することにより上方に吊り上げ、吊り上げた被露光基板Ｃをステージ１０の上面の予め定められた位置に載置する。被露光基板Ｃを載置させる際には、押付機構により被露光基板Ｃをステージ１０に押し付けながら吸着部６３による吸着を解除することにより、ステージ１０の真空吸着が働き、被露光基板Ｃはステージ１０にしっかり固定される。

また、ＡＣハンド６２は、ステージ１０の上面に載置された露光済みの被露光基板Ｃを吸着機構により吸着保持することにより上方に吊り上げ、吊り上げた被露光基板Ｃを吸着保持した状態で第２搬送装置６まで移動させた上で、吸着機構による吸着を解除することにより、被露光基板Ｃを第２搬送装置６に移動させる。

本実施形態に係る露光描画システム１の基板クランプ機構部３０によれば、被露光基板Ｃの周縁部を確実にクランプして、被露光基板Ｃの反り及び歪みを矯正することができるとともに、紫外線光源５１、位置識別部材５２及びフォトセンサ５９をクランプバー３１ａ乃至３１ｄと共に移動させる構成であり、紫外線光源５１及びフォトセンサ５９のための移動機構が必要ないことから基板クランプ機構部３０の製造コストを抑えることができる。

図８は、本実施形態に係る露光描画システム１の反転装置３における反転機構の構成を示す概略側正面図である。図７に示すように、反転装置３は、被露光基板Ｃを挟み込む複数のローラ３ａを有するローラユニット３ｂを備えている。ローラユニット３ｂは、支持棒３ｃにより支持されていて、被露光基板Ｃが挟み込まれた際、支持棒３ｃにより持ち上げられた状態でローラユニット３ｂの中央部に設けられた回転軸３ｄを中心として回転する。ローラユニット３ｂが１８０度回転した後に、被露光基板Ｃがローラユニット３ｂから解放されることにより、被露光基板Ｃの表裏が反転する。なお、反転機構の構成は上述した構成に限定されず、被露光基板Ｃの一端を持ち上げて被露光基板Ｃを１８０度回転させて被露光基板Ｃの表裏を反転させる方法や、その他の従来既知の方法を用いても良い。

図９は、本実施形態に係る第１露光描画装置２及び第２露光描画装置４の電気系統を示す構成図である。

図９に示すように、第１露光描画装置２には、装置各部にそれぞれ電気的に接続されるシステム制御部７０が設けられており、このシステム制御部７０が各部を統括的に制御している。システム制御部７０は、ＡＣハンド６２を制御して被露光基板Ｃのステージ１０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７０は、ステージ駆動部７１を制御してステージ１０の移動を行わせながら、撮影部２３によりアライメント用のマークＭの撮影を行ってアライメントマークＭの位置に応じて画像の描画位置を調整するとともに、光源ユニット１７及び画像処理ユニット１９を制御して露光ヘッド１６ａに露光処理を行わせる。操作装置７３は、表示部と入力部とを有し、例えば、被露光基板Ｃの外形サイズを入力するときに操作される。

基板載置位置決定部７２は、ステージ１０に対する被露光基板Ｃ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。なお、Ｙ方向においては撮影部２３の撮像タイミングを調整することによりアライメント用のマークＭ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１０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被露光基板Ｃの中心とステージ１０の中心が一致する位置に設定している。

基板載置位置決定部７２では、被露光基板Ｃ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（アライメント用のマークＭの適正位置）を算出している。この準備動作では、Ｘ方向において被露光基板Ｃをステージ１０の適当な位置に載置（Ｙ方向においては被露光基板Ｃの中心とステージ１０の中心を一致させて、ステージ１０の一方の対向する辺と被露光基板Ｃの一方の対向する辺とが各々平行になるように載置）した上で撮影部２３によってアライメント用のマークＭ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用のマークＭ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、撮影部２３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７０に送られてシステム制御部７０が有する記憶手段に記憶される。

移動制御部７４は、システム制御部７０の指示に基づいて、ステージ１０の移動時に、紫外線光源５１の位置を計測する場合には複数の位置計測部材５２の各々の位置識別用マーク５２ａが複数の撮影部２３の各々の撮影領域を通過するように、被露光基板Ｃに露光描画を行う場合には被露光基板Ｃに形成されている複数のアライメント用のマークＭが複数の撮影部２３の各々の撮影領域を通過するように、撮影部２３の移動駆動を制御している。

移動制御部７４は、システム制御部７０の指示に基づいて、移動ユニット３２ａ乃至３２ｄの駆動をそれぞれ制御している。移動制御部７４は、移動ユニット３２ａ乃至３２ｄのフォトセンサ４９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３２ａ乃至３２ｄのエアシリンダ４１及びベルト駆動モータ７５の駆動を制御して、クランプバー３１ａ乃至３１ｄにクランプ動作を行わせる。

移動制御部７４では、操作装置７３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１０上の領域のうち被露光基板Ｃ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３１ａ乃至３１ｄ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１０上において、被露光基板Ｃの周縁から距離Ｌ１（例えば４０ｍｍ）離れた位置（図６参照）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、低速移動時に被露光基板Ｃの検出が行われるため、被露光基板Ｃを確実に検出することができる。なお、被露光基板Ｃ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３１ａ乃至３１ｄは、被露光基板Ｃ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３１ａ乃至３１ｄの支持柱３５が被露光基板Ｃの端縁に当接しない位置になっている。

移動制御部７４は、クランプバー３１ａ乃至３１ｄが高速移動しているときに被露光基板Ｃ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３１ａ乃至３１ｄの移動を即停止するとともにシステム制御部７０に異常信号を出力する。システム制御部７０は異常信号を受けて、操作装置７３の表示部に、基板サイズが大きい旨のエラー情報を表示させる。なお、エラー情報を表示させる替わりに、警告音を発生させても良い。

また、移動制御部７４は、クランプバー３１ａ乃至３１ｄが低速移動し、被露光基板Ｃ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３１ａ乃至３１ｄの移動を即停止するとともにシステム制御部７０に異常信号を出力する。システム制御部７０は異常信号を受けて、操作装置７３の表示部に、基板サイズが小さい、または、被露光基板Ｃが載置されていない旨のエラー情報を表示させる。

図１０は、本実施形態に係る露光描画システム１においてステージ１０の移動方向と撮影部２３の移動方向との関係を示す図である。図１０に示すように、撮影部２３の移動方向は、水平方向においてステージ１０の移動方向（Ｙ方向）に対して垂直な方向（Ｘ方向）である。複数の紫外線光源５１または被露光基板Ｃに描画されたアライメント用のマークＭを撮影部２３で撮影する際に、ステージ１０を移動させることによりＹ方向の位置を制御し、撮影部２３を移動させることによりＸ方向の位置を制御することで、複数の位置計測部材５２またはアライメント用のマークＭが撮影部２３の撮影領域に含まれるように各々の相対位置が制御される。なお、撮影部２３の移動方向はＸ方向に限定されず、位置計測部材５２または被露光基板Ｃに描画されたアライメント用のマークＭを撮影可能であれば良く、Ｘ方向及びＹ方向の双方に移動可能でも良く、あるいは、Ｘ方向及びＹ方向以外の他の方向に移動可能であっても良い。

ここで、本実施形態に係る露光描画システム１では、紫外線光源５１の位置によって第１面Ｃ１に描画される画像と第２面Ｃ２に描画される画像との相互の位置合わせを行うために、位置計測部材５２によって紫外線光源５１の位置を計測する。

図１１（Ａ）は、本実施形態に係る第１露光描画装置２において被露光基板Ｃが載置されたステージ１０を示す概略正面図であり、図１１（Ｂ）は、（Ａ）の詳細図である。なお、後述する図１２は、図１１（Ｂ）のａ−ａ断面で切断した概略断面図を示す図である。

図１１（Ａ）に示すように、ステージ１０に被露光基板Ｃが載置され、かつ被露光基板Ｃの端部が基板クランプ機構３０のクランプホルダ３３によって固定された状態において、ステージ１０を正面から見た場合、紫外線光源５１は被露光基板Ｃの背部に位置しているため視認できないが、位置計測部材５２の位置識別用マーク５２ａの各々は被露光基板Ｃと重ならないに位置に配置されているため視認可能となっている。

また、図１１（Ｂ）に示すように、１つの紫外線光源５１と１つの位置計測部材５２（２つの位置識別用マーク５２ａ）とをそれぞれ組み合わせ、各々の組において紫外線光源５１と各々の位置識別用マーク５２ａとがそれぞれ既知の位置関係になるように設けられている。また、各々の位置識別用マーク５２ａと紫外線光源５１との位置関係が、予め計測されてシステム制御部７０が有する記憶手段に記憶されている。これにより、紫外線光源５１が被露光基板Ｃの背部に位置している場合等に紫外線光源５１の位置を直接計測できない場合であっても、各々の位置識別用マーク５２ａの位置を計測することで、計測された各々の位置と、記憶された各々の位置識別用マーク５２ａと紫外線光源５１との位置関係とから、紫外線光源５１の位置を導出することができる。

なお、本実施形態では、紫外線光源５１の位置を回転成分を含めて正確に導出するために、２つ以上の位置識別用マーク５２ａが設けられているが、これに限定されず、位置識別用マーク５２ａの形状が、紫外線光源５１が存在する方向を特定できる形状のマークであり、かつ位置識別用マーク５２ａと紫外線光源５１との距離が予め計測されて記憶されていれば、１つの位置識別用マーク５２ａから紫外線光源５１の位置を導出できるため、位置識別用マーク５２ａは１つであっても良い。

また、４組のそれぞれ対応する紫外線光源５１及び位置識別用マーク５２ａのうち２組の紫外線光源５１及び位置識別用マーク５２ａが、矩形状の被露光基板Ｃが載置される載置領域において、被露光基板Ｃの一方の対向する辺と平行（例えばＹ方向）でかつ載置領域の中央を通らない位置に、それぞれ同一直線状になるように設けられている。他の２組の紫外線光源５１及び位置識別用マーク５２ａも、矩形状の被露光基板Ｃが載置される載置領域において、被露光基板Ｃの他方の対向する辺と平行（例えばＸ方向）でかつ載置領域の中央を通らない位置に、それぞれ同一直線状になるように設けられている。これにより、Ｙ方向に延びた同一直線状の２組の紫外線光源５１及び位置識別用マーク５２ａについては、ステージ１０をＹ方向に移動させることによって１つの撮影部２３によって撮影することができる。この際、上記のように各々の紫外線光源５１及び位置識別用マーク５２ａが載置領域の中央を通らない同一直線状になるように設けられていることで、紫外線光源５１または位置識別用マーク５２ａの位置によって被露光基板Ｃの左右方向や上下方向を識別することができる。

さらに、各々の紫外線光源５１が、矩形状の被露光基板Ｃが載置される載置領域における各辺の中央付近においてアライメント用のマークＭを形成すると良い。これにより、被露光基板Ｃの第１面Ｃ１及び第２面Ｃ２に対する描画の際の位置合わせの誤差を小さくし、位置合わせの精度を向上させることができる。

そのうえ、１つの位置計測部材５２における複数の位置識別用マーク５２の各々を、ステージ１０の移動方向に対して直行するＸ方向において並列させることにより、ステージ１０の移動に伴って撮影部２３で撮影した際に、同じタイミングで撮影されるため、同じタイミングで各々の位置識別用マーク５２ａの位置を計測することができる。

ここで、被露光基板に反りや歪みが発生している場合、従来の露光描画装置のステージに被露光基板が載置された状態では、被露光基板の端部がステージから浮いてしまい、被露光基板の端部にアライメント用のマークを形成しようとした際に、アライメント用のマークを予測した位置に正確に形成することが困難であった。本実施形態では、上述したように、ステージ１０に載置された被露光基板Ｃの端部を基板クランプ機構３０のクランプホルダ３３でステージ１０との間に狭持して固定することにより、被露光基板Ｃの端部がステージ１０から浮いてしまうことが防止される。

図１２（Ａ）乃至（Ｄ）は、本実施形態に係る第１露光描画装置２においてステージ１０に載置された被露光基板Ｃの端部を基板クランプ機構３０によって固定する流れを説明するための概略側面図である。

図１２（Ａ）に示すように、ステージ１０の上面に被露光基板Ｃが載置された状態において、図１２（Ｂ）に示すように、クランプホルダ３３がステージ１０との間に被露光基板Ｃの端部を挟み込むために上方に移動して停止する。また、図１２（Ｃ）に示すように、クランプホルダ３３がステージ１０の上面に沿った平面内において移動し、被露光基板Ｃの端部とＺ方向において重なる位置まで移動して停止すると、図１２（Ｄ）に示すように、次にクランプホルダ３３が下方に移動し、ステージ１０との間に被露光基板Ｃの端部を挟みこんだ状態で停止する。これにより、被露光基板Ｃの端部がステージ１０とクランプホルダ３３との間で固定される。このように、被露光基板Ｃの端部を挟み込んで固定した状態で被露光基板Ｃに対して紫外線光源ＵＶを照射してアライメント用のマークＭを形成することにより、常に正確な位置に正確な形状でアライメント用のマークＭを形成することができる。

図１３（Ａ）は、従来の露光描画装置において被露光基板が載置されたステージを示す概略正面図であり、図１３（Ｂ）は、（Ａ）のｂ−ｂ断面で切断した概略断面図を示す図である。

図１３（Ａ）に示すように、ステージに被露光基板が載置された状態において、ステージ上の挿通孔が設けられている領域については、被露光基板がステージに吸着固定されていない。よって、図１３（Ｂ）に示すように、被露光基板は、挿通孔が設けられている領域においてステージから歪んで浮いている可能性がある。このような場合に、従来の露光描画装置では、被露光基板が歪んだ状態で露光描画を行ってしまうことにより露光描画に失敗して不良品が発生していた。

本実施形態に係る第１露光描画装置２では、基板クランプ機構３０によって被露光基板Ｃの端部を固定することにより、被露光基板Ｃの挿通孔３７が設けられている領域における歪みを解消させることができる。

次に、本実施形態に係る露光描画システム１における露光描画処理の流れについて説明する。

図１４は、本実施形態に係る露光前処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは第１露光描画装置２のシステム制御部７０に備えられた記録媒体であるＲＯＭの所定領域に予め記憶されている。また、図１５は、本実施形態に係る露光前処理の説明に供する概略正面図である

第１露光描画装置２のシステム制御部７０は、予め定められたタイミング（本実施形態では、被露光基板Ｃがステージ１０に載置されたタイミング）で、当該露光前処理プログラムを実行する。

被露光基板Ｃがステージ１０に載置されると、ステップＳ１０１において、システム制御部７０は、被露光基板Ｃに対する紫外線光源５１の位置を移動させる。本実施形態では、基板クランプ機構部３０の移動ユニット３２ａ乃至３２ｄの移動に連動して移動する。そのため、システム制御部７０は、移動ユニット３２ａを制御することで、開状態のクランプバー３１ａ乃至３１ｄのステージ１０の端部から中央部への移動を開始させて紫外線光源５１の位置を移動させるとともに、フォトセンサ４９から基板有り信号を受信した場合、受信した位置または受信してからそのまま所定距離だけ移動させた位置で、クランプバー３１ａ乃至３１ｄを閉状態に移行させる。これにより、クランプバー３１ａ乃至３１ｄがステージ１０との間に被露光基板Ｃを挟み込んだ状態で固定され、これに伴って紫外線光源５１の位置も固定される。

ステップＳ１０３において、システム制御部７０は、複数の位置識別用マーク５２ａの各々を撮影部２３によって撮影し、その撮影画像から位置識別用マーク５２ａの位置を計測し、計測した位置識別用マーク５２ａの位置から紫外線光源５１の位置を導出する。なお、紫外線光源５１の位置を計測する方法は上述した方法に限定されず、クランプバー３１ａ乃至３１ｄと紫外線光源５１との位置関係が既知であり、クランプバー３１ａ乃至３１ｄの位置を計測し、クランプバー３１ａ乃至３１ｄと紫外線光源５１との相対位置から紫外線光源５１の位置を導出する方法あっても良い。この場合には、システム制御部７０は、ベルト駆動モータ７５が備えるステッピングモータのパルスを取得することにより、クランプバー３１ａ乃至３１ｄの位置を計測する。

また、ステップＳ１０５において、システム制御部７０は、ステージ１０上に対応する座標系（以下、「ステージ座標系」という。）を設定して、露光前処理プログラムを終了する。図１５に示すように、露光前処理の段階では、ステージ座標系において予め定められた位置に各々の紫外線光源５１が配置されている。

第１露光描画装置２のシステム制御部７０は、露光前処理が完了したタイミングで、第１露光処理を実行する。図１６は、本実施形態に係る第１露光処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは第１露光描画装置２のシステム制御部７０に備えられた記録媒体であるＲＯＭの所定領域に予め記憶されている。また、図１７は、本実施形態に係る第１露光処理の説明に供する概略正面図である。

ステップＳ２０１において、システム制御部７０は、ステップＳ１０３において計測された紫外線光源５１の位置に基づいて、被露光基板Ｃに対して表面用画像Ｐ１を描画するための座標系である画像座標系を設定する。図１５に示すように、第１露光処理の段階では、ステージ座標系に対する紫外線光源５１の位置に応じて画像座標系が設定される。任意の画像座標系に紫外線光源５１の位置を導入しても良い。

ステップＳ２０３において、システム制御部７０は、ステップＳ２０１において設定した画像座標系に基づいて、ステージ１０を露光位置に移動させる。この際、システム制御部７０は、ステージ１０をガイドレール１４に沿ってＸ方向に移動させるとともに、ステージ１０を露光ヘッド１６ａによる露光対象位置が、被露光基板Ｃにおいて表面用画像Ｐ１を描画する際の開始位置と一致する位置までステージ１０を移動させる。

ステップＳ２０５において、システム制御部７０は、各露光ヘッド１６ａによる露光を開始し、被露光基板Ｃの表面Ｃ１における、ステップＳ２０１において設定された画像座標系に基づいた位置に表面用画像Ｐ１を描画する。また、ステップＳ２０７において、システム制御部２０は、紫外線光源５１から紫外線ビームＵＶを発生させ、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２にアライメント用のマークＭを描画する。なお、ステップ２０５の被露光基板Ｃの表面Ｃ１に対する処理とステップＳ２０７の被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に対する処理は、相互の処理を妨げるものではなく、同時並行して行うことができるため、ステップＳ２０５及びステップＳ２０７の処理を同時に行っても良く、あるいは、ステップＳ２０５の処理の前にステップＳ２０７の処理を行っても良い。図１７に示すように、画像座標系に基づいて、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に表面用画像Ｐ１が描画され、裏面Ｃ２にアライメント用のマークＭが描画される。

このように、被露光基板Ｃの表面Ｃ１に対する表面用画像Ｐ１の描画処理中に裏面Ｃ２にアライメント用のマークＭを描画することにより、アライメント用のマークＭを描画する処理を別途行う必要がないため、露光描画処理のサイクルタイムに影響を及ぼすことなく、アライメント用のマークＭの焼き出しのホールディングタイムを長く確保でき、裏面Ｃ２に対する描画処理における、アライメント用のマークＭの撮影画像のコントラストを向上させることができるため、アライメント用のマークＭの認識ずれを抑制できる。

なお、アライメント用のマークＭは、紫外線ビームＵＶで照射された後に焼き出されることにより被露光基板Ｃにおいて視認可能に表示されるため、撮影部２３で撮影することにより、その位置や形状を確認することができる。

ステップＳ２０９において、システム制御部７０は、ステージ１０を被露光基板Ｃが載置された位置まで移動させて、第１露光処理プログラムを終了する。ステージ１０が被露光基板Ｃの載置位置まで移動すると、被露光基板Ｃは、ＡＣハンド６２に吸着保持されることにより第２搬送装置６に移動し、第２搬送装置６により反転装置３に搬送され、反転装置３により表裏が反転された上で第３搬送装置７により第２露光描画装置４に搬送される。

第２露光描画装置４のシステム制御部７０は、予め定められたタイミング（本実施形態では、被露光基板Ｃがステージ１０に載置されたタイミング）で、当該露光前処理プログラムを実行する。

図１８は、本実施形態に係る第２露光処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは第２露光描画装置４のシステム制御部７０に備えられた記録媒体であるＲＯＭの所定領域に予め記憶されている。また、図１９は、本実施形態に係る第２露光処理の説明に供する概略正面図である

ステップＳ３０１において、システム制御部７０は、被露光基板Ｃが載置されたステージ１０を、ステップＳ２０７において描画されたアライメント用のマークＭの全体が、撮像装置２３による撮像画像に含まれる位置に移動させる。この際、システム制御部７０は、ステージ１０をガイドレール１４に沿ってＹ方向に移動させるとともに、撮影部２３が設けられている位置とアライメント用のマークＭが設けられている位置とがＹ方向において略一致する位置までステージ１０を移動させる。

なお、撮影部２３による撮影領域は、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２においてアライメント用のマークＭが設けられている領域であって、被露光基板Ｃの設置誤差を含めた領域より大きいものとする。これにより、被露光基板Ｃの設置位置が予め設定されている設置位置からずれた場合であっても、アライメント用のマークＭの中心部が位置するように設定されている位置を中心に撮影していれば、領域撮影部２３の撮影領域に含まれる。

ステップＳ３０３において、システム制御部７０は、撮像部２３によりアライメント用のマークＭが撮像されている撮像画像から、アライメント用のマークＭの位置を計測する。また、ステップＳ３０５において、システム制御部７０は、ステップＳ３０３において計測されたアライメント用のマークＭの位置に基づいて、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に対して裏面用画像Ｐ２を描画する位置を決定するための画像座標系を設定する。この際、画像座標系は、ステップＳ２０１において設定された画像座標系に対応するように、すなわちステップＳ１０３において計測された紫外線光源５１の位置と表面用画像Ｃ１の描画位置との相対位置と、アライメント用のマークＭの位置と裏面用画像Ｃ２の描画位置との相対位置とが相互に対応するように設定される。図１９に示すように、第２露光処理の段階では、アライメント用のマークＭの位置に基づいて、画像座標系が設定されるため、ステージ座標系と画像座標系との相対位置が第１露光処理の段階とは異なっている場合もある。

ステップＳ３０７において、システム制御部７０は、ステップＳ３０５において設定した画像座標系に基づいて、ステージ１０を露光位置に移動させる。この際、システム制御部７０は、ステージ１０をガイドレール１４に沿ってＹ方向に移動させるとともに、ステージ１０を露光ヘッド１６ａによる露光対象位置が、被露光基板Ｃにおいて裏面用画像Ｐ２を描画する際の開始位置と一致する位置までステージ１０を移動させる。

ステップＳ３０９において、システム制御部７０は、各露光ヘッド１６ａによる露光を開始し、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に裏面用画像Ｐ２を描画する。図１７に示すように、画像座標系に基づいて、被露光基板Ｃの裏面Ｃ２に裏面用画像Ｐ２が描画される。

ステップＳ３１１において、システム制御部７０は、ステージ１０を被露光基板Ｃが載置された位置まで移動させて、第２露光処理プログラムを終了する。ステージ１０が被露光基板Ｃの載置位置まで移動すると、表面Ｃ１及び裏面Ｃ２の両面に画像が描画された被露光基板Ｃは、ＡＣハンド６２に吸着保持されることにより第４搬送装置８に移動し、第４搬送装置８により搬送される。

図１８は、本実施形態に係る露光描画システム１において、被露光基板Ｃのサイズとアライメント用のマークＭの描画位置との関係を示す概略正面図である。本実施形態では、基板クランプ機構部３０の移動ユニット３２ａ乃至３２ｄによりクランプバー３１ａ乃至３１ｄが移動した際に、その移動に連動して紫外線光源５１が移動する。そのため、図１８に示すように、フォトセンサ４９が被露光基板Ｃの端部を検知してクランプバー３１ａ乃至３１ｄが被露光基板Ｃの端部を固定することにより、自動的に、紫外線光源５１が被露光基板Ｃの端部に紫外線ビームＵＶを照射する位置に固定される。また、クランプバー３１ａ乃至３１ｄの位置と紫外線光源５１との位置関係は、自由に設計することができる。よって、本実施形態では、被露光基板Ｃのサイズに依存することなく、被露光基板Ｃの予め定められた位置にアライメント用のマークＭを描画することができる。

なお、ステップＳ１０３において紫外線光源５１の位置を計測する方法は求められる計測精度により異なり、基板クランプ機構部３０の移動ユニット３２ａ乃至３２ｄがステッピングモータを備えていて、当該ステッピングモータのパルスによって計測しても良い。または、移動ユニット３２ａ乃至３２ｄがロータリーエンコーダを備えていて、ロータリーエンコーダのパルスにより位置を計測しても良い。あるいは、第１露光描画装置２の何れかの箇所に光学式の距離センサまたは超音波を利用した距離センサを設けておき、これらの距離センサにより位置を計測しても良い。

位置識別用マーク５２ａを用いて紫外線光源５１の位置を計測する場合、紫外線光源５１を撮影できなくとも、２つ以上の位置識別用マークが撮影部２３により撮影されていれば良いため、紫外線光源５１の位置を計測するタイミングはステップＳ１０３のタイミングに限定されず、前処理または第１露光処理における何れかのタイミングで紫外線光源５１の位置を計測すれば良い。

また、紫外線光源５１の位置を撮影画像における紫外線光源５１の位置の理論値からのずれ量で計測する際、紫外線光源５１が撮像部２３の焦点深度内にあることが好ましいが、紫外線光源５１が撮像部２３の焦点深度内にない場合には、紫外線光源５１が撮像部２３の焦点深度内に位置するようにステージ１０の高さ（Ｚ方向における位置）を変更すると良い。

また、本実施形態では、２つのアライメント用のマークＭを描画するが、これに限定されず、アライメント用のマークＭの数は、２つ以上であれば任意に設定して良い。アライメント用のマークＭの数が多いほど、被露光基板Ｃの表裏におけるアライメント精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、被露光基板Ｃにアライメント用のマークＭを紫外線光源５１を用いて描画するが、これに限定されず、インクを吹き付けたり転写させたりすることにより描画しても良い。

また、本実施形態では、紫外線光源５１は、Ｘ方向またはＹ方向に移動可能に設けられているが、これに限定されず、任意な方向に移動可能な紫外線光源を用いても良い。また、紫外線光源の移動経路は、被露光基板Ｃの中央部を横切る経路であっても、被露光基板Ｃの任意の位置を横切る経路であっても良い。

本実施形態では、紫外線光源５１はクランプ機構部３０の移動ユニット３２ａ乃至３２ｄに連動して移動させるが、これに限定されず、モータ等により構成される移動機構により紫外線光源５１を各々単独で移動させても良い。この場合には、被露光基板Ｃのサイズ及びステージ１０のおける載置位置を予め記憶していて、紫外線光源５１は、記憶されたサイズ及び載置位置に応じて予め定められた位置に移動するように設定されると良い。

また、ステップＳ２０５において表面用画像Ｐ１の描画に失敗した場合には、ステップＳ２０７の処理（アライメント用のマークＭの描画処理）を行わずに、ステップＳ２０９の処理に移行すると良い。この場合には、表面用画像Ｐ１の描画に失敗した被露光基板Ｃにはアライメント用のマークＭが描画されていないため、ユーザが各々の被露光基板Ｃについてアライメント用のマークＭの有無を確認することで、表面用画像Ｐ１の描画に成功したか失敗したかを判別することができる。

また、ステップＳ３０９において裏面用画像Ｐ２を描画する際、ステップＳ３０５にて画像座標系を設定された後の裏面用画像Ｐ２を操作装置７３の表示部に表示させると良い。これにより、ユーザが表示部に表示された裏面用画像Ｐ２を確認することで、ステージ座標系と画像座標系とのずれ量を推測することができる。

また、紫外線光源５１の移動範囲を、露光の対象とする最小サイズの基板の端面の位置から最大サイズの基板の端面の位置までが含まれる範囲すると良い。これにより、露光の対象とする基板のサイズが何れのサイズであっても、紫外線光源５１によりアライメント用のマークＭを描画することができる。

また、本実施形態に係る露光描画システム１では、紫外線光源５１及び位置計測部材５２が支持板４０（すなわち移動ユニット３２）に固定されているが、これに限定されず、紫外線光源５１及び位置計測部材５２が移動ユニット３２に対して移動する構成であっても良い。この場合には、例えば、紫外線光源５１及び位置計測部材５２がモータ等を有する移動機構を間に介して移動ユニット３２に設けられていると良い。すなわち、紫外線光源５１及び位置計測部材５２の相互の位置関係が既知であり、位置計測部材５２の位置を計測することによって紫外線光源５１の位置を導出できれば良い。基板クランプ機構３０の移動ユニット３２ａ乃至３２ｄの移動可能領域に依存せずに、紫外線光源５１及び位置識別部材５２を移動させてその位置において被露光基板Ｃにアライメント用のマークＭを形成することができる。

１…露光描画システム，２…第１露光描画装置，３…反転装置，４…第２露光描画装置，５…第１搬送装置，６…第２搬送装置，７…第３搬送装置，８…第４搬送装置，１０…ステージ，２３…撮影部，３０…基板クランプ機構部，３１ａ乃至３１ｄ…クランプバー，３２ａ乃至３２ｄ…移動ユニット，３３…クランプホルダ，３７…挿通孔，５１…紫外線光源，５２…位置計測部材，５２ａ…位置識別用マーク，７０…システム制御部，７４…移動駆動部，Ｃ…被露光基板，Ｃ１…表面，Ｃ２…裏面，Ｍ…アライメント用のマーク，Ｐ１…表面用画像，Ｐ２…裏面用画像，ＵＶ…紫外線ビーム。

Claims (14)

1. 被露光基板を載置するステージと、
   予め定められた第１位置から第２位置に移動して、前記第２位置において、前記ステージに載置された前記被露光基板の端部を当該ステージとの間で狭持して固定する固定部と、
   前記固定部により端部が固定された状態で前記被露光基板の第１面を露光することにより予め定められた回路パターンを当該第１面に描画する描画部と、
   前記固定部の移動に連動して移動し、当該固定部によって端部が固定された状態の前記被露光基板の前記第１面に対向する第２面に予め定められたマークを形成する形成部と、
   を備えた露光描画装置。
2. 前記形成部の位置を計測する位置計測部をさらに備えた
   請求項１記載の露光描画装置。
3. 前記ステージに貫通孔を形成し、
   前記固定部を、前記貫通孔を通って基板載置側に突出して、前記被露光基板を固定するクランプで構成した
   請求項２記載の露光描画装置。
4. 前記形成部は、前記貫通孔を通して前記被露光基板の前記第２面に前記マークを形成する
   請求項３記載の露光描画装置。
5. 前記形成部は、紫外線ビームを出射する光源を有し、当該光源から出射された紫外線ビームを前記貫通孔を通過させて前記被露光基板の前記第２面に照射させることにより前記マークを形成する
   請求項４記載の露光描画装置。
6. 前記位置計測部は、前記形成部の移動に連動して移動する、前記形成部の位置の基準とする基準部を前記形成部の各々について有し、当該基準部は、前記ステージに前記被露光基板が載置された状態で該被露光基板の外部に露出する位置に設けられている
   請求項２乃至５記載の露光描画装置。
7. 前記基準部は、前記貫通孔を介して外部に露出する
   請求項６記載の露光描画装置。
8. 対応する各々の前記形成部及び前記基準部の位置関係を記憶する記憶手段と、
   前記基準部の位置を計測する計測手段と、
   前記計測手段に計測された前記基準部の位置と前記記憶手段に記憶された前記位置関係とから前記形成部の位置を導出する導出手段と、をさらに備えた
   請求項６または７記載の露光描画装置。
9. 前記基準部は、複数の位置識別用マークであり、
   前記記憶手段は、前記複数の位置識別用マークの各々と前記形成部との位置関係をそれぞれ記憶し、
   前記計測手段は、回路パターンが描画される位置と既知の関係にあり、前記複数の位置識別用マークの各々の位置を計測し、
   前記導出手段は、前記計測手段に計測された各々の前記位置識別用マークの位置と前記記憶手段に記憶された前記位置関係とから前記形成部の位置を導出する
   請求項８記載の露光描画装置。
10. 前記ステージは、所定方向に往復移動可能であり、
    各々の前記露出部において、前記複数の位置識別用マークの各々が前記ステージの往復移動方向に対して交差する方向に並列するように設けられている
    請求項９記載の露光描画装置。
11. 前記形成部は、前記ステージに対して、予め定められた範囲内で移動可能に設けられている
    請求項１乃至１０の何れか１項記載の露光描画装置。
12. 前記ステージに前記被露光基板を前記第１面または前記第２面の方向から固定する他の固定部を設けた
    請求項１乃至１１の何れか１項記載の露光描画装置。
13. 前記他の固定部は、前記被露光基板を前記第１面または前記第２面の方向から吸着することにより前記ステージに固定する
    請求項１２記載の露光描画装置。
14. 被露光基板を載置するステージと、予め定められた第１位置から第２位置に移動して、前記ステージに載置された前記被露光基板の端部を当該ステージとの間で狭持して固定する固定部と、前記固定部により端部が固定された状態で前記被露光基板の第１面を露光することにより予め定められた回路パターンを当該第１面に描画する描画部と、前記固定部の移動に連動して移動し、当該固定部によって端部が固定された状態の前記被露光基板の前記第１面と対向する第２面に予め定められたマークを形成する形成部と、前記形成部の移動に連動して移動する前記形成部の位置の基準とする基準部と備えた露光描画装置における露光描画方法であって、
    対応する各々の前記形成部及び前記基準部の位置関係を記憶する記憶ステップと、
    前記基準部の位置を計測する位置計測ステップと、
    前記計測ステップにて計測された基準部の位置と前記記憶ステップにて記憶された前記位置関係とから前記形成部の位置を導出する導出ステップと、
    を備えた露光描画方法。

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