JP5908745B2 - Exposure drawing apparatus, program, and exposure drawing method - Google Patents
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Description
本発明は、露光描画装置、プログラム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、露光描画装置により実行されるプログラム、及び、基板に対して画像を描画する露光描画方法に関する。 The present invention relates to an exposure drawing apparatus, a program, and an exposure drawing method, and in particular, an exposure drawing apparatus that draws an image on a substrate, a program executed by the exposure drawing apparatus, and an exposure that draws an image on the substrate. It relates to a drawing method.
近年、平面基板を被露光基板として回路パターンを露光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露光する露光描画装置が開発されている。回路パターンを露光する場合には高解像度で描画する必要があるが、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が他の被露光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。 2. Description of the Related Art In recent years, an exposure drawing apparatus that exposes a circuit pattern by directly irradiating a drawing light onto a substrate without using a transfer mask has been developed as an exposure drawing apparatus that exposes a circuit pattern using a planar substrate as an exposed substrate. When exposing a circuit pattern, it is necessary to draw with high resolution. However, dust attached in the hole processing and dust attached to the hole during the movement process fall on other exposed substrates or in processing such as resist coating. The periphery of the hole may be deformed by heating.
このような露光描画装置において、被露光基板をステージに固定する際に、被露光基板の中心とステージの中心とが一致するように被露光基板をステージに載置した上で、ステージ表面に形成された微小な孔からエアを吸引して被露光基板を吸着保持するとともに、被露光基板に反りや歪みが発生している場合に対処するために被露光基板の端部を基板クランプ機構によってクランプする方法が適用されている。 In such an exposure drawing apparatus, when the substrate to be exposed is fixed to the stage, the substrate to be exposed is placed on the stage so that the center of the substrate to be exposed matches the center of the stage, and then formed on the stage surface. The substrate to be exposed is sucked and held by sucking air from the minute holes, and the end of the substrate to be exposed is clamped by the substrate clamp mechanism in order to cope with the case where the substrate to be exposed is warped or distorted. The method to be applied is applied.
例えば、特許文献1には、ステージ上に載置された被露光基板の各辺の部位をステージに押えてステージとの間で被露光基板を挟持するクランプ部材と、クランプ部材をステージに押し付けて被露光基板を挟持する閉位置、及びクランプ部材をステージから離間させて被露光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、被露光基板が載置されるエリアからクランプ部材を退避させた退避位置、及びクランプ部材を用いて被露光基板をクランプするクランプ位置の間で、開位置とされたクランプ部材を移動させるクランプ部材移動部と、クランプ部材と共に移動し、被露光基板の端縁を検出する基板端縁センサと、基板端縁センサの基板端縁検出信号に基づきクランプ部材移動部を制御し、クランプ部材をクランプ位置に位置決めする制御部とを備えた露光描画装置が開示されている。この構成により、被露光基板に反りや歪みが発生していても確実に基板をクランプすることができる。 For example, in Patent Document 1, a clamp member that holds the substrate to be exposed between the stage by pressing a portion of each side of the substrate to be exposed placed on the stage against the stage, and the clamp member is pressed against the stage. A clamp member opening / closing portion that moves between a closed position for clamping the substrate to be exposed and an open position for releasing the clamping of the substrate to be exposed by separating the clamp member from the stage, and clamping from the area on which the substrate to be exposed is placed Between the retracted position in which the member is retracted and the clamp position in which the substrate to be exposed is clamped using the clamp member, the clamp member moving unit that moves the clamp member that is in the open position, and the clamp member is moved to be exposed. Based on the board edge sensor that detects the edge of the board and the board edge detection signal of the board edge sensor, the clamp member moving unit is controlled to move the clamp member to the clamping position. Exposure drawing apparatus is disclosed that includes a control unit for positioning the. With this configuration, the substrate can be reliably clamped even when the substrate to be exposed is warped or distorted.
また、基板クランプ機構を用いずに被露光基板の反りや歪みに対処する方法として、特許文献2には、被露光基板の被露光面の高さを測定して、取得した測定データに基づいて露光用の光ビームの焦点位置を上記被露光面に一致させるフォーカス制御を行い、被露光基板の被露光面の高さが予め設定された範囲を外れた場合には、この被露光基板の被露光面の高さを変更して測定を再実行する露光描画装置が開示されている。この構成により、被露光基板に反りや歪みが発生していても被露光基板の被露光面の高さを簡単に設定することができる。
Further, as a method of dealing with warpage and distortion of a substrate to be exposed without using a substrate clamping mechanism,
上記特許文献1に開示されている露光描画装置では、基板クランプ機構によって基板に反りや歪みが発生していても確実に基板をクランプすることができるが、その基板クランプ機構により狭持されている領域には露光できないため、基板クランプ機構によって被露光基板に未露光領域が発生する可能性がある、という問題があった。 In the exposure drawing apparatus disclosed in Patent Document 1, the substrate can be reliably clamped even if the substrate is warped or distorted by the substrate clamping mechanism, but is held by the substrate clamping mechanism. Since the area cannot be exposed, there is a problem that an unexposed area may be generated on the substrate to be exposed by the substrate clamping mechanism.
また、上記特許文献2に開示されている露光描画装置では、被露光基板の厚みの設定ミスを想定しているため、被露光基板が反りや歪みによって変形している場合には、ステージの高さを変更するだけでは対応が不十分な場合もあった。
In addition, since the exposure drawing apparatus disclosed in
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、基板クランプ機構による未露光領域の発生を最小限に抑えつつ、被露光基板の変形による不良基板の発生を抑制することができる露光描画装置、プログラム及び露光描画方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an exposure drawing apparatus capable of suppressing generation of a defective substrate due to deformation of a substrate to be exposed while minimizing generation of an unexposed region by a substrate clamping mechanism, An object is to provide a program and an exposure drawing method.
上記目的を達成するために、請求項1記載の露光描画装置は、被露光基板を吸着して固定する第1固定部と、前記被露光基板の端部を狭持して固定する第2固定部と、前記被露光基板を露光することにより回路パターンを描画する露光部と、前記被露光基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部と、前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うように制御する制御手段と、を備えている。
In order to achieve the above object, an exposure drawing apparatus according to claim 1, wherein a first fixing part for adsorbing and fixing an exposed substrate and a second fixing for holding and fixing an end of the exposed substrate are fixed. An exposure unit that draws a circuit pattern by exposing the substrate to be exposed, a height measuring unit that measures a height of an exposed surface of the substrate to be exposed, and the first fixing unit In a state where the substrate is fixed, the height measured by the height measuring unit when the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit and then the fixing by the second fixing unit is released is a predetermined range. Control for controlling exposure of the substrate to be exposed by the exposure unit while maintaining fixation of the substrate by the first fixing unit and releasing fixing by the second fixing unit. Means.
請求項1に記載の露光描画装置によれば、第1固定部により、被露光基板が吸着して固定され、第2固定部により、前記被露光基板の端部が狭持して固定され、露光部により、前記被露光基板を露光することにより回路パターンが描画され、高さ計測部により、前記被露光基板の高さが計測される。 According to the exposure drawing apparatus according to claim 1, the substrate to be exposed is sucked and fixed by the first fixing portion, and the end portion of the substrate to be exposed is sandwiched and fixed by the second fixing portion, A circuit pattern is drawn by exposing the substrate to be exposed by the exposure unit, and the height of the substrate to be exposed is measured by the height measuring unit.
ここで、本発明では、制御手段により、前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うように制御される。 Here, in the present invention, the control means releases the fixation by the second fixing portion after fixing the exposure substrate by the second fixing portion in a state where the exposure substrate is fixed by the first fixing portion. When the height measured by the height measuring unit is within a predetermined range, the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit and the fixing by the second fixing unit is released. In this state, the exposure unit is controlled to expose the substrate to be exposed.
すなわち、第1固定部によって被露光基板を固定した際に、被露光基板の被露光面の高さが範囲外の場合、すなわち第1固定部による固定が不十分な場合には、第2固定部によって被露光基板の端部を狭持することで被露光基板の反りや歪みの矯正を試み、被露光基板の反りや歪みが矯正されて被露光面の高さが範囲内になった場合には、第1固定部のみによって被露光基板を固定した状態で被露光基板に対して露光を行う。 That is, when the substrate to be exposed is fixed by the first fixing portion, if the height of the exposure surface of the substrate to be exposed is out of the range, that is, if the fixing by the first fixing portion is insufficient, the second fixing is performed. If the edge of the substrate to be exposed is held by the part to try to correct the warp or distortion of the substrate to be exposed, the warp or distortion of the substrate to be exposed is corrected, and the height of the exposed surface is within the range. In this case, the substrate to be exposed is exposed in a state where the substrate to be exposed is fixed only by the first fixing portion.
このように、請求項1記載の露光描画装置によれば、基板クランプ機構(第2固定部)による固定が不要な場合には基板クランプ機構による固定を行わないように制御する結果、基板クランプ機構による未露光領域の発生を最小限に抑えつつ、被露光基板の変形による不良基板の発生を抑制することができる。 Thus, according to the exposure drawing apparatus according to claim 1, when the fixing by the substrate clamping mechanism (second fixing portion) is unnecessary, the substrate clamping mechanism is controlled so as not to be fixed by the substrate clamping mechanism. The generation of defective substrates due to the deformation of the exposed substrate can be suppressed while the generation of unexposed areas due to the above is minimized.
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記制御手段は、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲内でかつ前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲外の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うように制御するようにしても良い。これにより、基板クランプ機構によって被露光基板の反りや歪みが矯正されない場合でも、被露光基板に対して露光を行うことができる。
In the present invention, as in the invention described in
また、本発明は、請求項3に記載の発明のように、前記制御手段は、前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲内の場合に、前記第2固定部による固定及び固定の解除を行うことなく、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うように制御するようにしても良い。これにより、被露光基板に反りや歪みがない場合に簡易に被露光基板に対して露光を行うことができる。 Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 3, the control means is configured such that the height measured by the height measuring unit in a state where the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit. If within the range, the exposure unit exposes the substrate to be exposed in a state where the exposure of the substrate to be exposed by the first fixing unit is maintained without fixing and releasing the fixing by the second fixing unit. You may make it control so that it may perform. As a result, when the substrate to be exposed is not warped or distorted, the substrate to be exposed can be easily exposed.
また、本発明は、請求項4に記載の発明のように、前記制御手段は、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された前記高さの変位量が前記範囲内に含まれる場合に、前記被露光基板の被露光面が前記範囲内に位置するように前記被露光基板の高さを調整して前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うように制御するようにしても良い。これにより、被露光基板の高さの設定が誤っていた場合でも、被露光基板に対して露光を行うことができる。 Further, according to the present invention, as in the invention according to claim 4, the control unit is configured to adjust the height measured by the height measuring unit in a state where the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. When the amount of displacement is included in the range, the height of the substrate to be exposed is adjusted so that the surface to be exposed of the substrate to be exposed is in the range, and the exposure unit exposes the substrate to be exposed. You may make it control to perform. Thereby, even when the height of the substrate to be exposed is set incorrectly, the substrate to be exposed can be exposed.
一方、上記目的を達成するために、請求項5に記載のプログラムは、被露光基板を吸着して固定する第1固定部と、前記被露光基板の端部を狭持して固定する第2固定部と、前記第1固定部によって固定された前記被露光基板を露光することにより回路パターンを描画する露光部と、前記被露光基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部とを有する露光描画装置において実行されるプログラムであって、前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の高さを前記高さ計測部によって計測する第1制御手段と、前記高さ計測手段によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行う第2制御手段と、として機能させる。
On the other hand, in order to achieve the above object, the program according to claim 5 includes a first fixing unit that sucks and fixes the substrate to be exposed and a second fixing unit that pinches and fixes the end of the substrate to be exposed. A fixing unit; an exposure unit that draws a circuit pattern by exposing the substrate to be exposed fixed by the first fixing unit; and a height measuring unit that measures a height of an exposed surface of the substrate to be exposed. A program executed by the exposure drawing apparatus, wherein the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit, the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit, and then the second fixing unit A first control unit that measures the height when the fixing is released by the height measuring unit; and the first fixing unit when the height measured by the height measuring unit is within a predetermined range. Fixing the exposed substrate by A second control means for maintaining and while releasing fixation by the second fixing section performs exposure of the substrate to be exposed by the exposure unit, to function as a.
従って、請求項5に記載のプログラムによれば、コンピュータを請求項1に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項1に記載の発明と同様に、基板クランプ機構による未露光領域の発生を最小限に抑えつつ、被露光基板の変形による不良基板の発生を抑制することができる。 Therefore, according to the program described in claim 5, since the computer can be operated in the same manner as in the invention described in claim 1, as in the invention described in claim 1, the unexposed area by the substrate clamping mechanism is obtained. The generation of defective substrates due to deformation of the substrate to be exposed can be suppressed while minimizing the occurrence of the above.
なお、本発明は、請求項6に記載の発明のように、前記第1制御手段は、前記第1制御手段は、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態でも前記高さ計測部によって高さを計測し、前記第2制御手段は、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲内でかつ前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲外の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うようにしても良い。これにより、請求項2に記載の発明と同様に、基板クランプ機構によって被露光基板の反りや歪みが矯正されない場合でも、被露光基板に対して露光を行うことができる。
According to the present invention, as in the invention described in
一方、上記目的を達成するために、請求項7に記載の露光描画方法は、被露光基板を吸着して固定する第1固定部と、前記被露光基板の端部を狭持して固定する第2固定部と、前記第1固定部によって固定された前記被露光基板を露光することにより回路パターンを描画する露光部と、前記被露光基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部とを有する露光描画装置における露光描画方法であって、前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の高さを前記高さ計測部によって計測する第1制御ステップと、前記第1制御ステップにて前記高さ計測手段によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行う第2制御ステップと、を備えている。 On the other hand, in order to achieve the above object, the exposure drawing method according to claim 7, the first fixing part for sucking and fixing the substrate to be exposed and the end of the substrate to be exposed are sandwiched and fixed. A second fixing unit; an exposure unit that draws a circuit pattern by exposing the exposed substrate fixed by the first fixing unit; and a height measurement that measures a height of an exposed surface of the exposed substrate. An exposure drawing method in an exposure drawing apparatus comprising: a second fixing unit after the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit in a state where the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit. A first control step of measuring the height when the fixing by the height is released by the height measuring unit, and a height measured by the height measuring means in the first control step is within a predetermined range The first fixing part. Wherein and and a second control step of performing exposure of the substrate to be exposed by the exposure unit in a state in which maintain a fixed substrate to be exposed and to release the fixing by the second fixing unit.
従って、請求項7に記載の露光描画方法によれば、請求項1に記載の発明と同様に作用するので、請求項1に記載の発明と同様に、基板クランプ機構による未露光領域の発生を最小限に抑えつつ、被露光基板の変形による不良基板の発生を抑制することができる。 Therefore, according to the exposure drawing method according to the seventh aspect, since it operates in the same manner as the invention according to the first aspect, generation of an unexposed area by the substrate clamping mechanism is generated as in the first aspect. Generation of a defective substrate due to deformation of the substrate to be exposed can be suppressed while minimizing.
なお、本発明は、請求項8に記載の発明のように、前記第1制御ステップにて、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態でも前記高さ計測部によって高さを計測し、前記第2制御ステップにて、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲内でかつ前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲外の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うようにしても良い。これにより、請求項2記載の発明と同様に、基板クランプ機構によって被露光基板の反りや歪みが矯正されない場合でも、被露光基板に対して露光を行うことができる。 In the present invention, as in the invention described in claim 8, in the first control step, the height measurement unit measures the height even when the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. In the second control step, the height measured by the height measuring unit in a state where the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit is within the range, and the fixing by the second fixing unit is performed. When the height measured by the height measurement unit when released is outside the range, the substrate to be exposed is maintained by the first fixing unit and the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. You may make it expose the said to-be-exposed board | substrate by the said exposure part in the fixed state. Thus, similarly to the second aspect of the invention, the substrate to be exposed can be exposed even when the substrate clamping mechanism does not correct the warp or distortion of the substrate to be exposed.
本発明によれば、基板クランプ機構による未露光領域の発生を最小限に抑えつつ、被露光基板の変形による不良基板の発生を抑制することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress generation of a defective substrate due to deformation of a substrate to be exposed while minimizing generation of an unexposed region by the substrate clamping mechanism.
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、露光描画装置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の片面または両面に対して露光描画を行う装置を例として説明する。 Hereinafter, the exposure drawing system according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, as the exposure drawing apparatus 1, a flat substrate such as a printed wiring board and a flat panel display glass substrate is used as the exposure substrate C, and exposure drawing is performed on one or both sides of the exposure substrate C. Will be described as an example.
図1は、本実施形態に係る露光描画装置1の構成を示す斜視図である。なお、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。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an exposure drawing apparatus 1 according to the present embodiment. In the following, the direction in which the
図1に示すように、露光描画装置1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10a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。
As shown in FIG. 1, the exposure drawing apparatus 1 includes a
吸着孔10aは、ステージ10の厚さ方向に貫通するように設けられている。また、ステージ10には、吸着孔10aから吸引された空気を溜める気室(図示省略)が設けられている。気室には、電磁弁を介して、真空ポンプ等を有する気体吸引部が接続されていて、後述するシステム制御部91により電磁弁及び気体吸引部が制御されることによって、気室の負圧が制御される。
The
また、ステージ10はY方向に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の移動に伴って露光位置まで移動した上で、後述する露光部16により光ビームが照射されて一方の面に回路パターン等の画像が描画される。
Further, the
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、ステージ10の厚さ方向(Z方向;以下、高さ方向ともいう。)に平行移動可能である。
The
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、ガードレール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。
One or a plurality of (in this embodiment, two)
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。
A gate-
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、この光ビームを被露光基板Cに照射することにより、露光描画装置1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。
Each
また、ガイドレール14には、複数(本実施形態では、5個)のレーザ変位計22が設けられている。レーザ変位計22は、発光素子と受光素子とを備えていて、発光素子で発光した光は投光レンズを通して集光され、被露光基板の被露光面上に照射される。そして、被露光面で拡散反射された光の一部が受光レンズを通して受光素子上でスポットを結ぶ。レーザ変位計22は、被露光面の高さ(Z方向における位置)によってスポットの位置が移動するのを利用して、スポットの位置を検出することで、被露光面の高さを計測する。複数のレーザ変位計22は、各々X方向において異なる位置に設けられていて、ステージ10に載置された被露光基板CのY方向の移動に応じて、被露光基板Cの被露光面の各箇所の高さを連続的に計測する。
Further, the
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23が設けられている。ゲート23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24が取り付けられている。撮影部24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24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、被露光基板Cに位置合わせ用に描画または形成されているアライメントマークを撮影するために設置される。露光描画装置1は、被露光基板Cに回路パターンを描画する際、撮影部24により撮影されたアライメントマークの位置に基づいて描画位置を調整する。
A
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。
A
図2は、本実施形態に係る露光描画装置1の基板クランプ機構部30の分解斜視図である。図2に示すように、基板クランプ機構部30は、被露光基板Cの端部を上方からクランプする互いに平行な一対のクランプバー31a,31bと、クランプバー31a,31bに対して水平面内において垂直で、かつ被露光基板Cの端部を上方からクランプする互いに平行な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。移動ユニット32a乃至32dは、クランプバー31a及びクランプバー31bを互いに近づく方向または互いに離れる方向に移動させるとともに、クランプバー31c及びクランプバー31dを互いに近づく方向または互いに離れる方向に移動させる。移動ユニット32a乃至32dにより、クランプバー31a乃至31dは被露光基板Cのサイズに依存せずに被露光基板Cをステージ10との間に挟み込んで固定することができる。なお、クランプバー31a乃至31dはそれぞれステージ10の上方に配置されており、移動ユニット32a乃至32dはステージ10の下方に配置されている。また、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のサイズが小さい場合であっても、各々のクランプバー31a乃至31dが互いにぶつからないように構成されている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
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3つの挿通孔37のうちの2つの挿通孔37に挿通される。クランプバー31b〜31dも、クランプバー31aと同様の構成である。
The
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、ポンプ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。
The moving
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。クランプバー31aがステージ10に押し付けられるときのクランプバー31aの状態を閉状態(閉位置)と称し、ステージ10から離れるときのクランプバー31aの状態を開状態(開位置)と称する。
When the
移動ユニット32aは、さらに、所定間隔隔てて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が挿通孔37に沿って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のステージ10における外周側の端部に位置する退避位置と、支持柱35が挿通孔37のステージ10における内部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。
The moving
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方向に移動させ、移動ユニット32cは、クランプバー31cをZ方向及びY方向に移動させ、移動ユニット32dは、クランプバー31dをZ方向及びY方向に移動させる。
The moving
図3は、本実施形態に係る露光描画装置1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2及び図3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で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。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view for explaining the function of the
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で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。
The
ステージ10の下面には、ステージ10に載置された被露光基板Cの吸着圧力を計測する圧力計51が設けられている。上述したように、ステージ10は、ステージ10の上面に載置された被露光基板Cを真空吸着により吸着保持している。しかしながら、被露光基板Cの反りや歪みにより被露光基板C及びステージ10間に空気が入ってしまうと被露光基板C及びステージ10間の真空状態が保たれないため、被露光基板Cがステージ10に正常に吸着保持されない。そのため、被露光基板Cがステージ10に吸着保持されているか否かを確認するために、圧力計51によって上述した吸着機構の気室の圧力(ステージ10に載置された被露光基板C及びステージ10間の吸着圧力)が計測される。
On the lower surface of the
図4(A)及び(B)は、本実施形態に係る露光描画装置1の露光ヘッド16aの構成を示す光軸に沿った操作方向の断面図である。図4(A)及び(B)に示すように、露光ヘッド16aの各々は、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)59を備えている。DMD59は、後述するシステム制御部91に接続されている。なお、システム制御部91は、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド60a毎にDMD59の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。また、システム制御部91では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド60a毎にDMD59の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。
4A and 4B are cross-sectional views in the operation direction along the optical axis showing the configuration of the
DMD59の光入射側には、光ファイバの出射端部(発光点)が画像領域60の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源62、ファイバアレイ光源62から出射されたレーザ光を補正してDMD59上に集光させるレンズ系63、レンズ系63を透過したレーザ光をDMD59に向けて反射する反射鏡64がこの順に配置されている。
On the light incident side of the
レンズ系63は、ファイバアレイ光源62から出射されたレーザ光を平行光化する1対の組合せレンズ63a、平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正する1対の組合せレンズ63b、及び光量分布が補正されたレーザ光をDMD59上に集光する集光レンズ63cで構成されている。なお、組合せレンズ63bは、レーザ出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、且つこの配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正する。
The
また、DMD59の光反射側には、DMD59で反射されたレーザ光を被露光基板Cの被露光面上に結像するレンズ系64およびレンズ系65が配置されている。レンズ系65及びレンズ系66は、DMD59と被露光基板Cの被露光面とが共役な関係となるように配置されている。
On the light reflection side of the
本実施形態では、ファイバアレイ光源62から出射されたレーザ光は、均一化され、DMD59に入射された後、各画素がこれらのレンズ系65及びレンズ系66によって約5倍に拡大され、集光されるように設定されている。
In the present embodiment, the laser light emitted from the fiber
レンズ系66の出射側には、更に、ファイバアレイ光源62から出射されたレーザ光の焦点を被露光基板Cの被露光面に合わせるフォーカシング機構67が設けられている。
On the exit side of the
図5は、本実施形態に係る露光描画装置1の露光ヘッド16aのフォーカシング機構67を示す外観図である。図5に示すように、フォーカシング機構67は、一対のペア楔ガラス67a、67bの各々を個別に保持するベースホルダ68及びスライドホルダ69を備えている。上述したレーザ光の出射側に配置されたペア楔ガラス67bは、ベースホルダ68に保持され、レーザ光の入射側に配置されたペア楔ガラス67aは、スライドホルダ69に保持されている。
FIG. 5 is an external view showing the focusing
ベースホルダ68は、ペア楔ガラス67bと略相似形の楔状に形成され、上面(傾斜面)67e及び下面67fに矩形状の開口部70、71が形成されている。そして、ペア楔ガラス67bを収容するための空洞部(収容部)72が内部に設けられている。
The
空洞部72は、上面68a側の開口部70の大きさで略垂直下方へ所定の深さ寸法だけ掘り込まれた凹状とされており、ペア楔ガラス67bを収容したときに空洞部72を構成する底面及び内周面がペア楔ガラス67bの下面(光出射面67f)及び外周面に略隙間なく接触する大きさに形成されている。
The
下面68b側の開口部71は、上面68a側の開口部70及び空洞部72の開口形状よりも少し小さくされて下面68bの略中央に配置されている。また、この下面68bの一側端部(図5では左側端部)には、ベースホルダ68を含むフォーカシング機構67全体をフレーム(図示省略)にネジ止め固定するための固定部73が突設されている。
The
一方、スライドホルダ69は、ペア楔ガラス67aと略相似形のクサビ状で、上面69a及び下面(傾斜面)69bに矩形状の開口部74、75が形成され、内部にペア楔ガラス67aを収容するための空洞部(収容部)76が設けられた略枠状に形成されている。
On the other hand, the
空洞部76は、上面69A側の開口部74の大きさで略垂直下方へ掘り込まれ下面側の開口部75へ貫通された貫通孔状であり、ペア楔ガラス67aを収容した際に、空洞部76を構成する内周面がペア楔ガラス67aの外周面に略隙間なく接触する大きさに形成されている。
The
このスライドホルダ69は、下面69bがベースホルダ68の上面68aに向かい合わせられると共に、下面69bの傾斜方向がベースホルダ68の上面68aとは反対向きにされてベースホルダ68上に配置され、ベースホルダ68との間(ベースホルダ68の上面68a及びスライドホルダ69の下面69bにおける各前後端部)に設けられた一対のガイドレール77によってベースホルダ68に組み付けられ、ユニット化されている。
The
また、ユニット化された状態では、スライドホルダ69の図5における左右方向の長さ寸法はベースホルダ68よりも少し短くされており、スライドホルダ69の図5における前後方向の長さ寸法はベースホルダ68とほぼ同じくされ、それぞれの前端面同士及び後端面同士が略同一面となるよう位置合わせされている。
In the unitized state, the length of the
そして、この一対のガイドレール77により、ベースホルダ68の上面80aとスライドホルダ69の下面69bとは所定の間隔を置いて略平行に配置され、スライドホルダ69はベースホルダ68に対し、下面69b及び上面68aの傾斜方向に沿って図5における略左右方向(図5のS方向)に相対移動可能とされている。さらに、このスライドホルダ69の移動における所定の位置(ペア楔ガラス67a、67bの組み付け位置)では、図5のL方向において、スライドホルダ69の空洞部76がベースホルダ68の空洞部72にほぼ重なるようになる。
The pair of
スライドホルダ69の上面69a側の開口部74には、矩形枠板状の上述したペア楔ガラス押さえ板78が嵌め込まれて取り付けられるようになっている。このペア楔ガラス押さえ板76の外形は、開口部74にほぼ隙間なく嵌合する大きさとされている。また、ペア楔ガラス押さえ板78の略中央に形成された矩形状の開口部79は、その大きさがベースホルダ68の下面68b側の開口部71とほぼ同じ大きさとされ、スライドホルダ69を上記の所定の位置に移動させた際に、L方向において、開口部71にほぼ重なる位置に配置されている。
In the
このユニット化されたベースホルダ68及びスライドホルダ69へのペア楔ガラス67a、67b及びペア楔ガラス押さえ板78の組み付けは、スライドホルダ69を上記の所定の位置に移動させ、スライドホルダ69の空洞部76をベースホルダ68の空洞部72に位置合わせして、各空洞部72、76にペア楔ガラス67a、67b、ペア楔ガラス押さえ板78の順に組み付けることにより行う。
The paired
このような構成により、ペア楔ガラス67aは、スライドホルダ69の移動に伴い、ペア楔ガラス67bの光入射面67eに相対する光出射面67dの面方向に沿ってS方向に移動する。また、DMD59側からペア楔ガラス67a、67bに向けて出射されたレーザ光は、ペア楔ガラス押さえ板78の開口部79を通ってペア楔ガラス67aの光入射面67aに入射し、ペア楔ガラス67a、67bを透過すると、ペア楔ガラス67bの光出射面67fからベースホルダ68の下面68b側の開口部71を通って出射される。
With such a configuration, the
なお、このベースホルダ68、スライドホルダ69によるペア楔ガラス67a、67bの保持では、加工精度のバラツキや温度変化等により、空洞部72、76の内周面とペア楔ガラス67a、67bの外周面との隙間(密着性)が許容範囲を超えてしまい、ペア楔ガラス67a、67bにガタが生じる可能性もある。その場合には、例えば、空洞部72、76を構成する内周面の必要部位に板バネや圧縮コイルバネ等の弾性部材を備えるガタ取り機構を設け、この弾性部材の弾性力によりペア楔ガラス67a、67bを付勢してガタ取りすればよい。また、代りにベースホルダ68およびスライドホルダ69の外周面から空洞部72、76を構成する内周面へ貫通するネジ孔及びこのネジ孔に螺合する押しネジを備えるガタ取り機構を必要部位に設け、この押しネジによりペア楔ガラス67a、67bを押圧してガタ取りするようにしてもよい。
Note that in the holding of the
図5に示すように、ベースホルダ68の右側面68cにおける略中央位置には、アクチュエータ取付板80がネジ止め固定されている。ベースホルダ68の右側面68cは、上面68aと略直角にされており、この右側面68cに取り付けられているアクチュエータ取付板80は、ベースホルダ68の上面68aと略直角の向きで取付部(下部)から上方へ延出され、その上部側の外側面に、スライドホルダ69に移動動力を与える駆動源としてのアクチュエータ81が取り付けられている。
As shown in FIG. 5, an
アクチュエータ81は、駆動軸82の延出方向及び移動方向(矢印D方向)がスライドホルダ69の移動方向(矢印S方向)に合わせられてアクチュエータ取付板80に取り付けられており、駆動軸82の先端部82aがスライドホルダ69の右側面69cに連結されている。また、アクチュエータ81はシステム制御部91に接続され、システム制御部91により制御されて作動するようになっている。
The
スライドホルダ69の上面69aの右前角部には、切り欠き部83が形成されている。この切り欠き部83の底面とベースホルダ68の上面68aの右前角部とには、一対の支柱84a、84bが立設されており、一対の支柱84a、84bには、アクチュエータ81の駆動軸82の駆動力よりもバネ力が小さく設定された引張コイルバネ85が架設されている。この引張コイルバネ85のバネ力によって、ガイドレール77及びアクチュエータ81を介して連結されているスライドホルダ69とベースホルダ68との間には予圧が掛けられている。
A
ここで、システム制御部91からの信号によってアクチュエータ81が作動し、駆動軸82をD方向に移動駆動させると、スライドホルダ69及びペア楔ガラス67aは一対のガイドレール77にガイドされてS方向へ移動する。また、スライドホルダ69及びペア楔ガラス67aは、アクチュエータ81の駆動軸82やガイドレール77に若干の遊び(ガタ分)がある場合でも、引張コイルバネ85によって加えられている予圧により、静止状態ではガタつきなく保持され、また移動では円滑に動作するようになる。
Here, when the
ベースホルダ68の下面68bにおける右前角部には、矩形状のセンサ取付板86がネジ止め固定されている。センサ取付板86は、ベースホルダ68の下面68bへの取付部(左側部)から右方へ延出されて突出している右側部が、ベースホルダ68の上面68aと略平行になるよう取付部に対して屈曲されており、その右側部の上面に、ペア楔ガラス67aを保持したスライドホルダ69の基準位置(ホームポジション)を検出するための基準位置センサユニット87が取り付けられている。
A rectangular
基準位置センサユニット87は、直方体形状とされたユニット本体の上部に光センサ289が搭載され、ユニット本体の内部に光センサ89から出力される電気信号(検出信号)を増幅する回路基板(図示省略)が設けられている。光センサ89は、スリット部88の内壁面に投受光素子(図示省略)が設けられ、このスリット部88がスライドホルダ69の移動方向であるS方向と略平行になる向きに配置されている。また、基準位置センサユニット87はシステム制御部91に接続され、システム制御部91により制御されて作動するようになっている。
The reference
スライドホルダ69の右側面69cにおける前端部には、基準位置センサユニット87に対応する基準位置検出板90がネジ止め固定されている。基準位置検出板90は、L字形であり、スライドホルダ69の右側面69cへの取付部(左側部)から略直角に屈曲されて右方へ所定長さ寸法だけ延出された右側部が検出部(光センサ遮光部)である。基準位置検出板90は、スライドホルダ69の移動に伴い、検出部が光センサ89のスリット部88内を通過したり、スリット部88内から離脱したりするのが可能な位置に配置されている。
A reference
スライドホルダ69の移動に伴い、基準位置検出板90の検出部先端が光センサ89のスリット部88内を通過(スリット部88内に配置され)したり、スリット部88内から離脱したりすると、光センサ89は投受光素子により遮光/非遮光の状態を検出して各状態に応じたHigh/Lowの検出信号を出力する。そして、基準位置センサユニット87は、この検出信号を回路基板により増幅してシステム制御部91に出力する。
With the movement of the
また、システム制御部91は、アクチュエータ81を駆動制御してスライドホルダ69を移動させた際に、基準位置センサユニット87から入力された検出信号の出力レベルのHigh/Lowが切り替わる位置を、スライドホルダ69及びペア楔ガラス67aの基準位置と認識し、この基準位置の情報をメモリに記憶する。そして、アクチュエータ81の駆動制御では、この基準位置の情報に基づいてアクチュエータ81を駆動制御する制御信号を生成し、また必要に応じて基準位置の情報に補正を加えて制御信号を生成し、アクチュエータ81に対して出力する。
Further, the system control unit 91 determines the position at which the output level of the detection signal input from the reference
次に、フォーカシング機構67においてレーザ光の焦点距離が調整される原理について以下に説明する。
Next, the principle of adjusting the focal length of the laser beam in the focusing
図6(A)及び(B)は、本実施形態に係る露光描画装置1のフォーカシング機構67の動作を示す説明図である。フォーカシング機構67においては、システム制御部91からの信号によってアクチュエータ81が駆動制御されると、図6(A)及び(B)に示すように、スライドホルダ69に保持されたペア楔ガラス76aは、ペア楔ガラス76bの光入射面67eに対してスライドするように、図中の二点鎖線で示した基準位置から、図6(A)に示すSA方向、あるいは、図6(B)に示すSB方向に移動する。
6A and 6B are explanatory views showing the operation of the focusing
ここで、ペア楔ガラス76aが基準位置にある場合のペア楔ガラス76aの光入射面76cとペア楔ガラス76bの光出射面76eとの距離、すなわち互いの間に設けられた僅かな隙間を含むペア楔ガラス76a、76bのトータルの厚さ寸法をtとすると、厚さ寸法:tは、ペア楔ガラス76aが基準位置から矢印SA方向へ所定距離だけ移動した場合にはΔtだけ減少し(−Δt)、ペア楔ガラス76aが基準位置から矢印SB方向へ所定距離だけ移動した場合にはΔtだけ増加する(+Δt)。 Here, the distance between the light incident surface 76c of the pair wedge glass 76a and the light exit surface 76e of the pair wedge glass 76b when the pair wedge glass 76a is at the reference position, that is, a slight gap provided between them. When the total thickness dimension of the pair wedge glasses 76a and 76b is t, the thickness dimension t decreases by Δt when the pair wedge glass 76a moves from the reference position in the arrow SA direction by a predetermined distance (− Δt), the pair wedge glass 76a increases by Δt (+ Δt) when it moves from the reference position by a predetermined distance in the direction of the arrow SB.
このように、ペア楔ガラス76a、76bの厚さ寸法:tが変化すると(±Δt)、レーザ光がペア楔ガラス76a、76bを透過する透過距離が変化して、レーザ光の焦点距離:FDが変化する(±ΔFD)。この焦点距離の変動範囲が光ビームの有効焦点深度であり、後述する第2処理において、この有効焦点深度の範囲が基準とする範囲として使用される。なお、図7(A)及び(B)に示したPSは結像面を表している。 As described above, when the thickness dimension t of the pair wedge glasses 76a and 76b changes (± Δt), the transmission distance through which the laser light passes through the pair wedge glasses 76a and 76b changes, and the focal length of the laser light: FD Changes (± ΔFD). The focal length variation range is the effective focal depth of the light beam, and this effective focal depth range is used as a reference range in the second processing described later. Note that PS shown in FIGS. 7A and 7B represents an image plane.
また、ペア楔ガラス76a、76bの屈折率:n(本実施形態では、n=1.53)とすると、このペア楔ガラス76a、76bの厚さ寸法:tの変化量に応じたレーザ光の焦点距離:FDの変化量は、下式によって求められる。 Further, if the refractive index of the pair wedge glasses 76a and 76b is n (in this embodiment, n = 1.53), the thickness of the pair wedge glasses 76a and 76b: the laser beam corresponding to the amount of change of t. Focal length: The amount of change in FD is obtained by the following equation.
〔数1〕
+ΔFD=+Δt−(+Δt)/n
−ΔFD=−Δt−(−Δt)/n
[Equation 1]
+ ΔFD = + Δt − (+ Δt) / n
−ΔFD = −Δt − (− Δt) / n
ペア楔ガラス76aの光入射面67cとペア楔ガラス76bの光出射面76fとがレーザ光の光路に対して完全に直角であり、ペア楔ガラス76aの光出射面76dとペア楔ガラス76bの光入射面76eとが完全な並行関係を保持するようにペア楔ガラス76aがペア楔ガラス76bに対して移動するようにフォーカシング機構67が構成されている。このように構成されていれば、ペア楔ガラス76aがペア楔ガラス76bに対してどのような位置にあっても、図6(A)及び(B)に示すように、レンズ系63から出射したレーザ光は、ペア楔ガラス76aとペア楔ガラス76bとの境界で屈折することなく、ペア楔ガラス76a、76bを真直ぐに通過するから、レーザ光による被露光基板Cの被露光面上の露光位置がずれることはない。
The
図7は、本実施形態に係る露光描画装置1の電気系統を示す構成図である。図7に示すように、露光描画装置1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91が設けられており、このシステム制御部91が各部を統括的に制御している。システム制御部91は、ステージ駆動部92を制御してステージ10の移動を行うとともに、レーザ変位形22からステージ10に載置された被露光基板Cの被露光面の高さを取得し、圧力計51から被露光基板Cのステージ10に対する吸着圧力を取得し、フォーカシング機構67を制御してレーザ光の焦点位置を調整し、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93は、データを表示する表示部と、ユーザ操作により基板サイズ等のデータを入力する入力部とを有する。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an electrical system of the exposure drawing apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the exposure drawing apparatus 1 is provided with a system control unit 91 that is electrically connected to each part of the apparatus, and the system control part 91 controls each part in an integrated manner. The system control unit 91 controls the
移動制御部94は、システム制御部91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94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95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。
The
移動制御部94では、操作装置93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。
The
移動制御部94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91に異常信号を出力する。システム制御部91は異常信号を受けて、操作装置93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。
When the exposure substrate C is detected when the clamp bars 31a to 31d are moving at high speed, the
また、移動制御部94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の移動を即時停止させるとともにシステム制御部91に異常信号を出力する。システム制御部91は異常信号を受けて、操作装置93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。
Further, when the clamp bars 31a to 31d move at a low speed and the low-speed movement is continued for a predetermined time without detecting the substrate C to be exposed, the
さらに、移動制御部94は、システム制御部91の指示に基づいて、撮影部24の駆動をそれぞれ制御している。
Further, the
ここで、上述したように、被露光基板をステージに載置する際に、被露光基板及びステージ間の空気を吸い出して真空吸着による固定を行う従来の露光描画装置において、被露光基板に反りや歪みが発生している場合等に、被露光基板及びステージ間に隙間ができてしまい、被露光基板がステージに確実に吸着固定されていない状況が考えられる。 Here, as described above, in placing the substrate to be exposed on the stage, in the conventional exposure drawing apparatus in which the air between the substrate to be exposed and the stage is sucked out and fixed by vacuum suction, the substrate to be exposed is warped. When distortion has occurred, there may be a situation in which a gap is formed between the substrate to be exposed and the stage, and the substrate to be exposed is not securely attracted and fixed to the stage.
そこで、本実施形態に係る露光描画装置1は、ステージ10に被露光基板Cを載置した状態で被露光基板Cのステージ10に対する吸着圧力が基準値に達していない場合に、被露光基板Cに反りや歪みが発生していると判断して、ステージ10に設けられた基板クランプ機構部30で被露光基板Cの端部をステージ10に押し付けることで、被露光基板Cの反りや歪みの解消を試みる第1処理を行う。
Therefore, the exposure drawing apparatus 1 according to the present embodiment, when the substrate C to be exposed is placed on the
また、本実施形態に係る露光描画装置1は、被露光基板Cの被露光面の高さを検出し、有効焦点深度以内に被露光面が位置しない場合にも同様に、被露光基板Cに反りや歪みが発生していると判断して、基板クランプ機能部30で被露光基板Cの端部をステージ10に押し付けることで、被露光基板Cの反りや歪みの解消を試みる第2処理を行う。
Further, the exposure drawing apparatus 1 according to the present embodiment detects the height of the exposed surface of the substrate C to be exposed and similarly applies to the exposed substrate C even when the exposed surface is not located within the effective focal depth. It is determined that warpage or distortion has occurred, and the substrate
また、本実施形態に係る露光描画装置1では、被露光基板Cを基板クランプ機構部30で矯正した後に固定を解除しても被露光基板Cの反りや歪みが解消していない場合であって、被露光基板Cの厚みの設定が誤っている場合に、ステージ10の高さを調整する第3処理を行う。
Further, in the exposure drawing apparatus 1 according to the present embodiment, even when the exposure substrate C is corrected by the substrate
ただし、被露光基板Cを基板クランプ機構30で固定している状態では、被露光基板Cの一部がクランプバー31a乃至31dに覆われていて、被露光基板Cにおける露光対象領域が制限される可能性があるため、可能な限り、被露光基板Cを基板クランプ機構30で固定していない状態で被露光基板Cに対して露光を行うことが好ましい。そこで、上記第1処理及び第2処理において、基板クランプ機構部30で被露光基板Cの端部をステージ10に固定した後に固定を解除し、解除した状態で被露光基板Cの反りや歪みが解消していた場合は、被露光基板Cを基板クランプ機構30で固定していない状態で被露光基板Cに対して露光を行う。
However, in a state where the substrate C to be exposed is fixed by the
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図8は、本実施形態に係る第1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、当該プログラムは露光描画装置1のシステム制御部91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。 FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of the first processing program according to the present embodiment, and the program is stored in advance in a predetermined area of a ROM that is a recording medium provided in the system control unit 91 of the exposure drawing apparatus 1. Has been.
露光描画装置1のシステム制御部91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のステージ10への載置が完了したタイミング)で、当該第1処理プログラムを実行する。
The system control unit 91 of the exposure drawing apparatus 1 executes the first processing program at a predetermined timing (in this embodiment, when the placement of the substrate C to be exposed on the
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91は、圧力計51を用いて被露光基板Cのステージ10に対する吸着圧力を計測する。
When the substrate C to be exposed is placed on the
ステップS103において、システム制御部91は、ステップS101において計測した吸着圧力が、予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。当該閾値は、被露光基板Cがステージ10に正常に固定されているか否かを判定する基準とする閾値(本実施形態では、例えば−50kPa)であり、予め設定され、システム制御部91が有する記憶媒体であるROMの所定領域に記憶されている。なお、当該閾値は、操作装置93の入力部を介して入力されても良い。
In step S103, the system control unit 91 determines whether or not the adsorption pressure measured in step S101 is greater than or equal to a predetermined threshold value. The threshold value is a threshold value (for example, −50 kPa in the present embodiment) that is used as a reference for determining whether or not the substrate to be exposed C is normally fixed to the
ステップS103において閾値以上であると判定された場合は、システム制御部91は、被露光基板Cがステージ10に正常に固定されていると判断して、ステップS105において、そのままの状態で被露光基板Cに対して、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で露光処理を行う。
If it is determined in step S103 that it is equal to or greater than the threshold value, the system control unit 91 determines that the substrate to be exposed C is normally fixed to the
ステップS103において閾値以上でないと判定された場合は、システム制御部91は、被露光基板Cに反りや歪みが発生していると判断して、ステップS107において、被露光基板Cの矯正を試みるために、被露光基板Cの端部を基板クランプ機構部30で固定する。システム制御部91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、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る。
If it is determined in step S103 that it is not equal to or greater than the threshold value, the system control unit 91 determines that the substrate C to be exposed is warped or distorted, and tries to correct the substrate C to be exposed in step S107. Then, the end portion of the substrate C to be exposed is fixed by the
ステップS109において、システム制御部91は、ステップS107において被露光基板Cの端部を固定したままの状態で、圧力計51を用いて被露光基板Cのステージ10に対する吸着圧力を計測する。
In step S109, the system control unit 91 measures the suction pressure of the substrate C to be exposed to the
ステップS111において、システム制御部91は、ステップS109において計測した吸着圧力が、予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。 In step S111, the system control unit 91 determines whether or not the adsorption pressure measured in step S109 is greater than or equal to a predetermined threshold value.
ステップS111において閾値以上であると判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定したことにより被露光基板Cの反りや歪みが解消したか否かを判断するために、ステップS113において、ステップS107における被露光基板Cの端部の固定を解除する。
If it is determined in step S111 that the threshold value is equal to or greater than the threshold value, the system control unit 91 determines whether the warp or distortion of the substrate C to be exposed has been eliminated by fixing the end by the substrate
ステップS115において、ステップS113において被露光基板Cの端部の固定を解除したままの状態で、圧力計51を用いて被露光基板Cのステージ10に対する吸着圧力を計測する。
In step S115, the suction pressure of the substrate C to be exposed to the
ステップS117において、システム制御部91は、ステップS115において計測した吸着圧力が、予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。 In step S117, the system control unit 91 determines whether or not the adsorption pressure measured in step S115 is equal to or greater than a predetermined threshold value.
ステップS117において閾値以上であると判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定したことにより被露光基板Cの反りや歪みが解消し、基板クランプ機構部30による端部の固定を解除した状態でも、被露光基板Cがステージ10に正常に固定されていると判断して、ステップS119において、そのままの状態で被露光基板Cに対して、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で露光処理を行う。
If it is determined in step S117 that it is equal to or greater than the threshold value, the system control unit 91 fixes the end portion by the substrate
ステップS117において閾値以上でないと判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定した場合には正常に固定されているが、基板クランプ機構部30による端部の固定を解除した状態では被露光基板Cがステージ10に正常に固定されていないと判断して、ステップS121において、被露光基板Cの端部を基板クランプ機構部30で固定する。
If it is determined in step S117 that it is not equal to or greater than the threshold value, the system control unit 91 is normally fixed when the end is fixed by the
そして、ステップS123において、システム制御部91は、ステップS111の判定によって基板クランプ機構部30により端部を固定した状態では被露光基板Cがステージ10に正常に固定されていると判断されているため、被露光基板Cの端部を基板クランプ機構部30で固定した状態で被露光基板Cに対して、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で露光処理を行う。
In step S123, the system control unit 91 determines that the substrate C to be exposed is normally fixed to the
一方、ステップS111において閾値以上でないと判定された場合は、システム制御部91は、ステップS125において、ステップS107における被露光基板Cの端部の固定を解除する。また、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定しても被露光基板Cの反りや歪みが解消しておらず、基板クランプ機構部30により端部を固定した状態でも被露光基板Cがステージ10に正常に固定されていないと判断し、第2処理を実行する。
On the other hand, if it is determined in step S111 that it is not equal to or greater than the threshold value, the system control unit 91 releases the fixation of the end portion of the substrate C to be exposed in step S107 in step S125. Further, the system control unit 91 does not eliminate the warp or distortion of the substrate C to be exposed even if the end portion is fixed by the substrate
図9は、本実施形態に係る第2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、当該プログラムは露光描画装置1のシステム制御部91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。 FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing of the second processing program according to the present embodiment, and the program is stored in advance in a predetermined area of a ROM that is a recording medium provided in the system control unit 91 of the exposure drawing apparatus 1. Has been.
ステップS201において、基板クランプ機構部30で被露光基板Cの端部をステージ10に固定した状態でも被露光基板Cがステージ10に十分に固定されておらず、被露光基板Cに対して露光処理を行うことができないため、システム制御部91は、被露光基板Cの被露光面の高さを調整するため、レーザ変位計22を用いて被露光基板Cの被露光面の高さを計測する。
In step S201, the substrate C is not sufficiently fixed to the
ステップS203において、システム制御部91は、ステップS201において計測した高さが、予め定められた所定範囲内であるか否かを判定する。ここで、当該所定範囲は、フォーカシングユニット67により変更可能な光ビームの焦点位置の範囲、すなわち光ビームの有効焦点深度であり、システム制御部91は、被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内に位置しているか否かを判定する。所定範囲を示す情報は、予め設定され、システム制御部91が有する記憶媒体であるROMの所定領域に記憶されている。
In step S203, the system control unit 91 determines whether or not the height measured in step S201 is within a predetermined range. Here, the predetermined range is the range of the focal position of the light beam that can be changed by the focusing
なお、上記所定範囲は、被露光基板に描画される回路パターンを示す画像情報に基づいて決定されても良い。すなわち、画像パターンが精細になる程、光レーザの有効焦点深度が厳しく制限される。よって、システム制御部91は、例えば回路パターンにおけるパターン幅の最小値、隣接するパターン間のピッチ幅の最小値、及びランド径の最小値のうちの何れかの最小値、または最小値のうちの最小値を算出し、算出した最小値に基づいて上記所定範囲を決定しても良い。 The predetermined range may be determined based on image information indicating a circuit pattern drawn on the substrate to be exposed. That is, as the image pattern becomes finer, the effective focal depth of the optical laser is severely limited. Therefore, the system control unit 91, for example, the minimum value of any one of the minimum value of the pattern width in the circuit pattern, the minimum value of the pitch width between adjacent patterns, and the minimum value of the land diameter, or the minimum value A minimum value may be calculated, and the predetermined range may be determined based on the calculated minimum value.
ステップS203において所定範囲内であると判定された場合は、システム制御部91は、被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内に位置していると判断して、ステップS205において、そのままの状態で被露光基板Cに対して、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で露光処理を行う。 When it is determined in step S203 that it is within the predetermined range, the system control unit 91 determines that the exposure surface of the substrate C to be exposed is located within the effective focal depth of the optical laser, and in step S205. Then, the exposure processing is performed on the substrate C to be exposed as it is after measuring the alignment mark provided in advance on the substrate C to be exposed and adjusting the exposure target position.
ステップS203において所定範囲内でないと判定された場合は、システム制御部91は、被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内に位置していないと判断して、ステップS207において、被露光基板Cを光レーザの有効焦点深度内に位置させるために、被露光基板Cの端部を基板クランプ機構部30で固定する。
If it is determined in step S203 that it is not within the predetermined range, the system control unit 91 determines that the exposed surface of the substrate C to be exposed is not located within the effective focal depth of the optical laser, and in step S207, In order to position the exposed substrate C within the effective focal depth of the optical laser, the end portion of the exposed substrate C is fixed by the
ステップS209において、システム制御部91は、ステップS207において被露光基板Cの端部を固定したままの状態で、レーザ変位計22を用いて被露光基板Cの被露光面の高さを計測する。
In step S209, the system control unit 91 measures the height of the exposed surface of the substrate C to be exposed using the
ステップS211において、システム制御部91は、ステップS209において計測した高さが、予め定められた所定範囲内であるか否かを判定する。 In step S211, the system control unit 91 determines whether or not the height measured in step S209 is within a predetermined range.
ステップS211において所定範囲内であると判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定したことにより被露光基板Cの反りや歪みが解消したか否かを判断するために、ステップS213において、ステップS207における被露光基板Cの端部の固定を解除する。
If it is determined in step S211 that it is within the predetermined range, the system control unit 91 determines whether the warp or distortion of the substrate C to be exposed has been eliminated by fixing the end portion by the substrate
ステップS215において、ステップS213において被露光基板Cの端部の固定を解除したままの状態で、レーザ変位計22を用いて被露光基板Cの被露光面の高さを計測する。
In step S215, the height of the exposed surface of the substrate C to be exposed is measured using the
ステップS217において、システム制御部91は、ステップS215において計測した高さが、予め定められた所定範囲内であるか否かを判定する。 In step S217, the system control unit 91 determines whether or not the height measured in step S215 is within a predetermined range.
ステップS217において所定範囲内であると判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定したことにより被露光基板Cの反りや歪みが解消し、基板クランプ機構部30による端部の固定を解除した状態でも、被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内に位置していると判断して、ステップS219において、そのままの状態で被露光基板Cに対して、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で露光処理を行う。
If it is determined in step S217 that it is within the predetermined range, the system control unit 91 fixes the end portion by the substrate
ステップS217において所定範囲内でないと判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定した場合には被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内に位置しているが、基板クランプ機構部30による端部の固定を解除した状態では被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内に位置していないと判断して、ステップS221において、被露光基板Cの端部を基板クランプ機構部30で固定する。
If it is determined in step S217 that it is not within the predetermined range, the system controller 91 determines that the exposed surface of the substrate C to be exposed is within the effective focal depth of the optical laser when the end is fixed by the
そして、ステップS223において、システム制御部91は、ステップS221の処理によって基板クランプ機構部30により端部を固定した状態では被露光基板Cがステージ10に正常に固定されていると判断されているため、被露光基板Cの端部を基板クランプ機構部30で固定した状態で被露光基板Cに対して、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で露光処理を行う。
In step S223, the system control unit 91 determines that the substrate C to be exposed is normally fixed to the
一方、ステップS211において所定範囲内でないと判定された場合は、システム制御部91は、基板クランプ機構部30で端部を固定しても被露光基板Cの反りや歪みが解消しておらず、基板クランプ機構部30により端部を固定した状態でも被露光基板Cの被露光面が光レーザの有効焦点深度内でないと判断し、第3処理を試みる。
On the other hand, if it is determined in step S211 that it is not within the predetermined range, the system controller 91 does not eliminate the warp or distortion of the substrate C to be exposed even if the end portion is fixed by the
第3処理は、フォーカシング機構67により調整可能な範囲を超えた場合に、レーザ変位計22で計測した被露光基板Cの被露光面の高さから、フォーカシング機構67で調整可能な範囲になるようにステージ10の高さを変更する処理である。この第3処理は、システム制御部91に対して指定されたステージ10の厚み情報が被露光基板Cの実際の厚みと異なっていた場合を想定して行う処理である。
In the third process, when the range that can be adjusted by the focusing
図10は、本実施形態に係る第3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、当該プログラムは露光描画装置1のシステム制御部91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。 FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing of the third processing program according to the present embodiment, and the program is stored in advance in a predetermined area of a ROM, which is a recording medium provided in the system control unit 91 of the exposure drawing apparatus 1. Has been.
ステップS303において、システム制御部91は、ステップS209において計測した高さに基づいて、被露光基板Cの被露光面の高さの変位量が所定範囲内であるか否かを判定する。当該被露光面の高さの変位量は、被露光基板Cの被露光面の最も低い位置から最も高い位置までの差を示す量である。また、当該所定範囲は、フォーカシング機構67により調整可能な範囲によって決定される範囲である。
In step S303, the system control unit 91 determines whether the amount of displacement of the height of the exposed surface of the substrate C to be exposed is within a predetermined range based on the height measured in step S209. The amount of displacement of the height of the exposed surface is an amount indicating a difference from the lowest position to the highest position of the exposed surface of the substrate C to be exposed. The predetermined range is a range determined by a range that can be adjusted by the focusing
図11は、本実施形態に係る第3処理について説明するための被露光基板Cの概略側面図である。図11では、横軸に、ステージ10の移動に伴う被露光基板Cにおけるレーザ変位計22による計測位置を計測開始位置から計測終了位置まで示し、縦軸に、高さ(Z方向における位置)を示し、ステップS209において計測された被露光面の高さを太線で示す。ステップS303では、図11に示すように、システム制御部91は、指定された被露光基板Cの厚み情報から、被露光面の想定位置(D)及びフォーカシング機構67の調整可能な範囲(B)を導出する。そして、システム制御部91は、被露光面の高さの変位量(A)がフォーカシング機構67の調整可能な範囲(B)内に含まれるか否かを判定する。
FIG. 11 is a schematic side view of the substrate to be exposed C for explaining the third process according to the present embodiment. In FIG. 11, the horizontal axis shows the measurement position by the
ステップS303において被露光面の高さの変位量が所定範囲内であると判定された場合は、システム制御部91は、ステージ10の高さを変更することにより被露光基板Cに対する露光が可能であると判断して、ステップS305において、ステップS209にて計測した高さに応じてステージ10の高さを調整する。図11に示すように、高さの変位量(A)がフォーカシング機構67の調整可能な範囲(B)内である場合には、指定された厚みが被露光基板Cの厚みと異なっていると判断し、被露光基板Cの被露光面が露光可能な高さとなるように、ステージ10の高さを被露光面の想定位置Dまでステージ高さ調整量(E)だけ移動させる。そして、ステップS307において、システム制御部91は、被露光基板Cに予め設けられているアライメントマークの計測を行って露光対象位置を調整した上で被露光基板Cに対して露光処理を行う。
If it is determined in step S303 that the amount of displacement of the surface to be exposed is within the predetermined range, the system control unit 91 can expose the substrate C to be exposed by changing the height of the
ステップS303において被露光面の高さの変位量が所定範囲内でないと判定された場合は、システム制御部91は、ステージ10の高さを調整してもフォーカシング機構67の調整可能な範囲に含まれないため、被露光基板Cに対する露光が困難であると判断して、ステップS309において、被露光基板Cに対する露光を行わずに被露光基板Cを露光描画装置1から排出する。
If it is determined in step S303 that the amount of displacement of the exposure surface height is not within the predetermined range, the system control unit 91 is included in the adjustable range of the focusing
ステップS303において被露光面の高さの変位量が所定範囲内でないと判定された場合は、システム制御部91は、ステージ10の高さを調整してもフォーカシング機構67の調整可能な範囲に含まれないため、被露光基板Cに対する露光が困難であると判断して、ステップS309において、被露光基板Cに対する露光を行わずに被露光基板Cを露光描画装置1から排出する。
If it is determined in step S303 that the amount of displacement of the exposure surface height is not within the predetermined range, the system control unit 91 is included in the adjustable range of the focusing
このように、露光描画装置1では、ステージ10に吸着固定された被露光基板Cに対して光ビームを露光することにより回路パターンを描画する際に、圧力計51により被露光基板Cのステージ10に対する吸着圧力を計測し、計測された吸着圧力が予め定められた閾値以上でない場合、被露光基板Cの端部をさらに固定する。そして、露光描画装置1では、圧力計51が、被露光基板Cの端部が基板クランプ機構30により固定した後当該固定が解除された状態で吸着圧力を計測し、計測された吸着圧力が閾値以上であった場合、基板クランプ機構30による固定を解除した状態で露光部16により被露光基板Cに対する露光を行うように制御される。
As described above, in the exposure drawing apparatus 1, when the circuit pattern is drawn by exposing the light beam to the substrate C to be exposed and fixed to the
また、露光描画装置1では、ステージ10に吸着固定された被露光基板Cに対して光ビームを露光することにより回路パターンを描画する際に、レーザ変位計22により被露光基板Cの被露光面の高さを計測し、計測された高さが予め定められた範囲内でない場合、被露光基板Cの端部をさらに固定する。そして、露光描画装置1では、レーザ変位計22が、被露光基板Cの端部が基板クランプ機構30により固定された後当該固定が解除された状態で被露光面の高さを計測し、計測された高さが範囲内であった場合、露光部16が、基板クランプ機構30による固定を解除した状態で被露光基板Cに対する露光を行うように制御される。
In the exposure drawing apparatus 1, when a circuit pattern is drawn by exposing a light beam to the substrate C to be exposed and fixed to the
これにより、基板クランプ機構30による未露光領域の発生を最小限に抑えつつ、被露光基板Cの変形による不良基板の発生を抑制することができる。また、必要最低限の動作で被露光基板Cに対する露光処理が正常になされることが保証される。さらに、真空吸着とオートフォーカス機能におけるリトライ動作の双方を用いていることにより、真空吸着が正常になされていない場合であっても、露光部16の焦点深度以内であれば、オートフォーカス機能を用いて露光処理を行うことが可能となる。
Thereby, generation | occurrence | production of the defective board | substrate by deformation | transformation of the to-be-exposed board | substrate C can be suppressed, suppressing generation | occurrence | production of the unexposed area | region by the board |
なお、本実施形態では、第1処理の際に被露光基板Cの端部を基板クランプ機構30で押さえつけても被露光基板Cの反りや歪みが解消しなかった場合に第2処理を行っているが、これに限定されず、第1処理及び第2処理をそれぞれ別個に行っても良い。
In the present embodiment, the second process is performed when the warp or distortion of the exposed substrate C is not eliminated even if the end portion of the exposed substrate C is pressed by the
すなわち、第1処理において、ステップS111にて吸着圧力が閾値以上でなかった場合に、ステップS301に移行して第3処理を行っても良く、または、ステップS309に移行して被露光基板Cに露光を行わずに被露光基板Cを外部に排出しても良い。 That is, in the first process, if the suction pressure is not greater than or equal to the threshold value in step S111, the process may be shifted to step S301 to perform the third process, or the process may be shifted to step S309 to be exposed substrate C. The exposed substrate C may be discharged outside without performing exposure.
また、第1処理を行わずに、第2処理を行っても良い。この際、ステップS211にて吸着圧力が閾値以上でなかった場合に、ステップS309に移行して被露光基板Cに露光を行わずに被露光基板Cを外部に排出しても良い。 Further, the second process may be performed without performing the first process. At this time, if the suction pressure is not equal to or higher than the threshold value in step S211, the process proceeds to step S309, and the exposed substrate C may be discharged outside without exposing the exposed substrate C.
また、第1処理において、ステップS103で吸着圧力が閾値未満であった場合に、第1処理のステップS107以降の処理を行わずに第2処理に移行する、第4処理を行うようにしても良い。 Further, in the first process, when the suction pressure is less than the threshold value in step S103, the fourth process may be performed in which the process proceeds to the second process without performing the processes after step S107 of the first process. good.
図12は、本実施形態に係る第4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、当該プログラムは露光描画装置1のシステム制御部91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。 FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing of the fourth processing program according to the present embodiment, and the program is stored in advance in a predetermined area of a ROM that is a recording medium provided in the system control unit 91 of the exposure drawing apparatus 1. Has been.
図12に示すように、ステップS401及びS403において、システム制御部91は、それぞれステップS101及びS103と同様の処理を行う。ステップS403において、ステップS401において計測された吸着圧力が閾値未満であった場合、ステップS201に移行し、上述したステップS201乃至S223の処理を行う。 As shown in FIG. 12, in steps S401 and S403, the system control unit 91 performs the same processing as in steps S101 and S103, respectively. In step S403, when the adsorption pressure measured in step S401 is less than the threshold value, the process proceeds to step S201, and the processes in steps S201 to S223 described above are performed.
1…露光描画装置,10…ステージ,11…基体,12…基台,13…移動機構部,14…ガイドレール,15…ゲート,16…露光部,16a…露光ヘッド,17…光源ユニット,18…光ファイバ,19…画像処理ユニット,20…信号ケーブル,22…レーザ変位計,23…ゲート,24…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,37…挿通孔,49…フォトセンサ,51…圧力計,59…DMD,62…ファイバアレイ光源,63乃至66…レンズ系,67…フォーカシング機構,91…システム制御部,92…ステージ駆動部,93…操作装置,94…移動駆動部,C…被露光基板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure drawing apparatus, 10 ... Stage, 11 ... Base | substrate, 12 ... Base, 13 ... Movement mechanism part, 14 ... Guide rail, 15 ... Gate, 16 ... Exposure part, 16a ... Exposure head, 17 ... Light source unit, 18 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Optical fiber, 19 ... Image processing unit, 20 ... Signal cable, 22 ... Laser displacement meter, 23 ... Gate, 24 ... Imaging | photography part, 30 ... Board | substrate clamp mechanism part, 31a thru | or 31d ... Clamp bar, 32a thru | or 32d ... Moving
Claims (8)
前記被露光基板の端部を狭持して固定する第2固定部と、
前記被露光基板を露光することにより回路パターンを描画する露光部と、
前記被露光基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部と、
前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行うように制御する制御手段と、
を備えた露光描画装置。 A first fixing part for adsorbing and fixing the substrate to be exposed;
A second fixing portion for holding and fixing an end portion of the substrate to be exposed;
An exposure unit for drawing a circuit pattern by exposing the substrate to be exposed;
The height measuring unit for measuring the height of the exposed surface of the substrate to be exposed,
Measured by the height measuring unit when the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit and the fixing by the second fixing unit is released after the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit. When the height is within a predetermined range, the exposure unit maintains the fixation of the substrate to be exposed by the first fixing unit and releases the fixation by the second fixing unit. Control means for controlling the exposure to
An exposure drawing apparatus comprising:
請求項1記載の露光描画装置。 The control means is configured so that the height measured by the height measuring unit is in the range and the fixing by the second fixing unit is released while the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. When the height measured by the height measuring unit is outside the range, the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit and the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. The exposure drawing apparatus according to claim 1, wherein an exposure unit controls the exposure of the substrate to be exposed.
請求項1または2記載の露光描画装置。 When the height measured by the height measuring unit is within the range while the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit, the control unit fixes and releases the fixing by the second fixing unit. The exposure drawing apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit is controlled to perform exposure on the substrate to be exposed in a state in which the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit without performing the step.
請求項1または2記載の露光描画装置。 The control means is configured such that the displacement of the height measured by the height measurement unit in a state where the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit is included in the range. exposure drawing device according to claim 1 or 2, wherein the control as the exposed surface performs the exposure for the substrate to be exposed by the exposure unit adjusts the height of the substrate to be exposed so as to be located within the range.
被露光基板を吸着して固定する第1固定部と、前記被露光基板の端部を狭持して固定する第2固定部と、前記第1固定部によって固定された前記被露光基板を露光することにより回路パターンを描画する露光部と、前記被露光基板の被露光面の高さを計測する高さ計測部とを有する露光描画装置において実行されるプログラムであって、
前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の高さを前記高さ計測部によって計測する第1制御手段と、
前記高さ計測手段によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行う第2制御手段と、
として機能させるためのプログラム。 Computer
Exposing the first fixed part for adsorbing and fixing the substrate to be exposed, the second fixing part for holding and fixing the end of the exposed substrate, and the exposed substrate fixed by the first fixing part A program executed in an exposure drawing apparatus having an exposure unit that draws a circuit pattern and a height measurement unit that measures a height of an exposed surface of the substrate to be exposed;
In a state where the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit, the height when the substrate to be exposed by the second fixing unit is fixed and then the fixing by the second fixing unit is released is the height measuring unit. First control means for measuring by:
When the height measured by the height measuring means is within a predetermined range, the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit and the fixing by the second fixing unit is released. Second control means for exposing the substrate to be exposed by the exposure unit;
Program to function as.
前記第2制御手段は、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲内でかつ前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲外の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行う
請求項5記載のプログラム。 The first control means measures the height by the height measuring unit even when the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit,
The second control unit is configured such that the height measured by the height measuring unit is within the range and the fixing by the second fixing unit is released while the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. When the height measured by the height measuring unit is out of the range, the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit and the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. The program according to claim 5, wherein the exposure unit performs exposure on the substrate to be exposed.
前記第1固定部によって前記被露光基板を固定した状態で、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した後前記第2固定部による固定を解除した際の高さを前記高さ計測部によって計測する第1制御ステップと、
前記第1制御ステップにて前記高さ計測手段によって計測された高さが予め定められた範囲内の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部による固定を解除した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行う第2制御ステップと、
を備えた露光描画方法。 Exposing the first fixed part for adsorbing and fixing the substrate to be exposed, the second fixing part for holding and fixing the end of the exposed substrate, and the exposed substrate fixed by the first fixing part An exposure drawing method in an exposure drawing apparatus having an exposure unit that draws a circuit pattern by performing a height measurement unit that measures the height of an exposed surface of the substrate to be exposed,
In a state where the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit, the height when the substrate to be exposed by the second fixing unit is fixed and then the fixing by the second fixing unit is released is the height measuring unit. A first control step for measuring by:
When the height measured by the height measuring means in the first control step is within a predetermined range, the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit and the second fixing unit A second control step of performing exposure on the substrate to be exposed by the exposure unit in a state in which fixing by
An exposure drawing method comprising:
前記第2制御ステップにて、前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲内でかつ前記第2固定部による固定を解除した際の前記高さ計測部によって計測された高さが前記範囲外の場合に、前記第1固定部による前記被露光基板の固定を維持しかつ前記第2固定部によって前記被露光基板を固定した状態で前記露光部により前記被露光基板に対する露光を行う
請求項7記載の露光描画方法。
In the first control step, the height measuring unit measures the height even when the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit,
In the second control step, the height measured by the height measuring unit is within the range and the fixing by the second fixing unit is released in a state where the exposed substrate is fixed by the second fixing unit. When the height measured by the height measuring unit is outside the range, the substrate to be exposed is fixed by the first fixing unit and the substrate to be exposed is fixed by the second fixing unit. The exposure drawing method according to claim 7, wherein the substrate to be exposed is exposed by the exposure unit in a state.
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