JP6465591B2 - Drawing device - Google Patents

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Description

本発明は、電子回路基板、LCD用ガラス基板、PDP用ガラス基板などの平面基板の表裏両面にパターンを描画する描画装置に関する。    The present invention relates to a drawing apparatus for drawing a pattern on both front and back surfaces of a flat substrate such as an electronic circuit substrate, a glass substrate for LCD, and a glass substrate for PDP.

近年、転写マスクを使わず基板の表裏両面に相互に位置関係を定めた描画光を直接照射してパターンを描画するダイレクト露光装置(描画装置)が市場に台頭している。この両面露光に際しては、表面(第1面)へのパターン露光に際して(あるいは露光に先立って)裏面(第2面)に複数のアライメントマークを露光(形成)し、基板の表裏を反転させて行う第2面へのパターン露光に際しては、第2面に形成してあるアライメントマークを基準にパターン露光位置を定めている(特許文献1、2)。アライメントマークは、具体的には、φ2mm弱の円形のパターン、十字等の指標が用いられ、露光する基板のコーナ部にフォトレジストの自己発色性を用いた像(自己発色像)として光学的に設けるのが一般的である。   In recent years, a direct exposure apparatus (drawing apparatus) that draws a pattern by directly irradiating drawing light having a mutual positional relationship on both the front and back surfaces of a substrate without using a transfer mask has emerged on the market. This double-sided exposure is performed by exposing (forming) a plurality of alignment marks on the back surface (second surface) during pattern exposure on the front surface (first surface) (or prior to exposure) and inverting the front and back of the substrate. In pattern exposure on the second surface, the pattern exposure position is determined based on the alignment mark formed on the second surface (Patent Documents 1 and 2). Specifically, the alignment mark uses a circular pattern of less than φ2 mm, an index such as a cross, and is optically used as an image (self-colored image) using the self-coloring property of the photoresist at the corner of the substrate to be exposed. It is common to provide it.

特開2009−294337号公報JP 2009-294337 A 特開2013−213852号公報JP2013-213852A

しかしながら、特許文献1と2の描画装置は、基板を載置する描画テーブルに対して可動のマーク形成手段(アライメントマーク形成手段、マーク露光装置)を備え、描画テーブル(上に載置した基板)に対してマーク形成手段を移動させて、基板裏面にアライメントマークを形成している。このため、マーク形成手段の移動機構の避けられない機械誤差により、アライメントマークの位置誤差を含む可能性がある。アライメントマークの形成位置に誤差があると、第2面の描画パターンと第1面の描画パターンとが正しく整合しない。また描画面の伸縮等のスケーリング補正をかける際に、実際の基板伸縮と異なる補正をかけてしまうことになる。   However, the drawing apparatuses of Patent Documents 1 and 2 include a movable mark forming means (alignment mark forming means, mark exposure apparatus) with respect to a drawing table on which the substrate is placed, and the drawing table (the substrate placed on the drawing table). The mark forming means is moved to form an alignment mark on the back surface of the substrate. For this reason, the position error of the alignment mark may be included due to an unavoidable mechanical error of the moving mechanism of the mark forming means. If there is an error in the formation position of the alignment mark, the drawing pattern on the second surface and the drawing pattern on the first surface are not correctly aligned. Further, when scaling correction such as expansion / contraction of the drawing surface is performed, correction different from actual substrate expansion / contraction is applied.

また従来装置は、描画テーブルに対して位置調節可能なマーク形成手段を設けなければならないため、装置全体の大型化が避けられない。さらに、特許文献2はマーク形成手段を移動させるため、描画テーブル表面にマーク形成手段の逃げ部(溝部)を設けている。このため、この逃げ部では基板裏面を支持することができず、パターンの描画精度(基板の平面精度)に悪影響を及ぼす可能性がある。   Further, since the conventional apparatus has to be provided with mark forming means whose position can be adjusted with respect to the drawing table, it is inevitable that the entire apparatus is enlarged. Further, in Patent Document 2, an escape portion (groove portion) for the mark forming means is provided on the drawing table surface in order to move the mark forming means. For this reason, the escape portion cannot support the back surface of the substrate, which may adversely affect pattern drawing accuracy (plane accuracy of the substrate).

従って本発明は、基板に形成するアライメントマークの位置誤差が少なく、かつ、基板の平面精度を損なうことのない描画装置を得ることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to obtain a drawing apparatus in which the alignment error of an alignment mark formed on a substrate is small and the planar accuracy of the substrate is not impaired.

本発明は、従来の描画装置では、基板を載置する描画テーブルに対して、マーク形成手段を可動にしていたことがアライメントマークの形成位置の誤差の原因であると特定し、描画テーブル内に、該描画テーブル上に載置した基板の裏面に直接アライメントマークを形成する形成手段を設ければ、誤差の発生を防止することができるという着眼に基づいてなされたものである。   According to the present invention, in the conventional drawing apparatus, the fact that the mark forming means is movable with respect to the drawing table on which the substrate is placed is specified as the cause of the error in the formation position of the alignment mark. In view of the above, it is possible to prevent the occurrence of errors by providing a forming means for directly forming an alignment mark on the back surface of the substrate placed on the drawing table.

すなわち、本発明の描画装置は、基板を載置する描画テーブルと;上記描画テーブルと相対移動し、該描画テーブル上の基板にパターンを描画する露光描画部と;を有する描画装置において、上記描画テーブルに、上記露光描画部に対する位置基準を設定する複数の基準マークと、該描画テーブル上に載置された基板の裏面にアライメントマークを形成する、上記各基準マークに対する位置が特定された複数のマーク形成手段とを設け、上記描画テーブルは、テーブル本体と、該テーブル本体上をカバーするように該テーブル本体上に固定されるカバープレートを有し、上記マーク形成手段は、上記カバープレートに穿設された少なくとも一つの貫通穴と、上記貫通穴から該貫通穴の形にマーク形成光を出射する、上記テーブル本体に固定されたマーク形成光源とからなることを特徴としている。 That is, the drawing apparatus of the present invention includes: a drawing table on which a substrate is placed; and an exposure drawing unit that moves relative to the drawing table and draws a pattern on the substrate on the drawing table. A plurality of reference marks for setting a position reference with respect to the exposure drawing unit on the table, and a plurality of positions with respect to the reference marks that form alignment marks on the back surface of the substrate placed on the drawing table. Mark forming means, and the drawing table has a table main body and a cover plate fixed on the table main body so as to cover the table main body, and the mark forming means is formed in the cover plate. At least one through hole provided, and the mark forming light is emitted from the through hole to the shape of the through hole. It is characterized by comprising a mark forming light source.

上記基準マークは、上記カバープレートに穿設された少なくとも一つの貫通穴と、該貫通穴から可視光を出射しスポットマークとする、上記テーブル本体に固定された可視光源とから構成することができる。 The reference mark can be composed of at least one through hole formed in the cover plate, and a visible light source fixed to the table body that emits visible light from the through hole to be a spot mark. .

上記マーク形成手段を形成する上記貫通穴は、上記カバープレートに、上記描画テーブルと上記露光描画部の相対移動方向に沿って所定間隔で複数穿設され、上記テーブル本体には、上記複数の貫通穴のうち基板サイズに従って選択された貫通穴にマーク形成光を出射するマーク形成光源を備えることができる。 The through hole for forming the mark forming means, the cover plate, a plurality of the bored at predetermined intervals along the relative moving direction of the drawing table and the pattern exposure unit, the said table body, said plurality A mark forming light source that emits mark forming light can be provided in a through hole selected according to the substrate size among the through holes.

上記基準マークとマーク形成手段は、具体的には、上記描画テーブル上に載置される基板の周縁部の対向する2辺に位置させてそれぞれ一対ずつを備えることができる。   Specifically, the fiducial mark and the mark forming means can be provided on each of two opposing sides of the peripheral edge of the substrate placed on the drawing table.

上記露光描画部は、上記基準マークおよびアライメントマークを撮像する撮像手段を備えることができる。そして、上記基板表面に対するパターンの描画は、上記撮像手段が撮像した基準マーク位置情報に基づいて設定された座標系によって実行し、上記基板の表裏を反転させて行う基板裏面に対するパターンの描画は、上記撮像手段が撮像したアライメントマーク位置情報に基づいて設定された座標系によって実行することができる。   The exposure drawing unit may include an imaging unit that images the reference mark and the alignment mark. And the pattern drawing on the substrate surface is executed by a coordinate system set based on the reference mark position information imaged by the imaging means, and the pattern drawing on the substrate back surface performed by inverting the front and back of the substrate, It can be executed by a coordinate system set based on the alignment mark position information imaged by the imaging means.

上記基準マークは、一実施形態では、可視光源からのスポットマークである。   In one embodiment, the reference mark is a spot mark from a visible light source.

本発明では、基板を載置する描画テーブルが、基板裏面にアライメントマークを形成するマーク形成手段を備えるため、アライメントマーク形成位置に機械的誤差要因(マーク形成手段の移動誤差等)が生じない。本発明によれば、簡素な構成でありながら基板表裏に描画するパターンの位置合わせを精度よく行うことができる。また、描画テーブル表面を平滑に保つことができ、載置した基板を周辺部まで一様に高い平面性で吸着保持することができる。   In the present invention, since the drawing table on which the substrate is placed includes mark forming means for forming alignment marks on the back surface of the substrate, no mechanical error factor (such as movement error of the mark forming means) occurs at the alignment mark forming position. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is a simple structure, the position alignment of the pattern drawn on the board | substrate front and back can be performed accurately. Further, the surface of the drawing table can be kept smooth, and the placed substrate can be sucked and held uniformly with high flatness to the periphery.

本発明による描画装置の全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of a drawing apparatus according to the present invention. 図1の描画装置の描画テーブルの一実施形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one Embodiment of the drawing table of the drawing apparatus of FIG. 同描画テーブルの平面図である。It is a top view of the drawing table. 図3のIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 基板の表面(第1面)に描画する際の模式平面図である。It is a schematic plan view at the time of drawing on the surface (1st surface) of a board | substrate. 基板の裏面(第2面)に描画する際の模式平面図である。It is a schematic plan view at the time of drawing on the back surface (2nd surface) of a board | substrate.

図1は、本発明の描画装置100全体の構成概念図である。描画装置100は、ベース11と、ベース11の両側部から立設されたゲート12と、このゲート12上に支持された露光描画部30を備えている。   FIG. 1 is a conceptual diagram of the entire drawing apparatus 100 of the present invention. The drawing apparatus 100 includes a base 11, a gate 12 erected from both sides of the base 11, and an exposure drawing unit 30 supported on the gate 12.

ベース11の上には、表裏に感光性材料を塗布した基板Wを載置する描画テーブル15が配置されている。この描画テーブル部15は、レール14に沿って例えばリニアモータ移動手段によりX方向に移動可能である。以下、水平面内においてX方向と直交する方向をY方向、垂直面内でX方向と直交する方向をZ方向とする。   On the base 11, a drawing table 15 is placed on which a substrate W coated with a photosensitive material on both sides is placed. The drawing table unit 15 is movable in the X direction along the rail 14 by, for example, linear motor moving means. Hereinafter, the direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane is defined as the Y direction, and the direction orthogonal to the X direction in the vertical plane is defined as the Z direction.

露光描画部30の前面には、Y方向に延びるスライド13が設置されており、スライド13にはY方向に離間させて一対のアライメントカメラ(撮像手段)ACが設置されている。スライド13はリニアモータ駆動又はステッピングモータ駆動にてアライメントカメラACをY方向の任意の位置に移動させる。   A slide 13 extending in the Y direction is installed on the front surface of the exposure drawing unit 30, and a pair of alignment cameras (imaging means) AC are installed on the slide 13 so as to be separated from each other in the Y direction. The slide 13 moves the alignment camera AC to an arbitrary position in the Y direction by linear motor driving or stepping motor driving.

露光描画部30は、光源部20を備えている。光源部20は、同じ内部構成を持つ2個の光源部20aと光源部20bとで構成されている。光源部20aと光源部20bとは同じ構成のため光源部20aを代表して説明する。   The exposure drawing unit 30 includes a light source unit 20. The light source unit 20 includes two light source units 20a and 20b having the same internal configuration. Since the light source unit 20a and the light source unit 20b have the same configuration, the light source unit 20a will be described as a representative.

光源部20aは、UVランプ21と、第1全反射ミラー22と、コンデンサーレンズ23と、第2全反射ミラー24と、フライアイレンズ25と、アパーチャ(不図示)とから構成されている。光源部20aはUVランプ21を備えており、UVランプ21からは365nmから440nmまでの各種の波長が混在した紫外光が射出される。   The light source unit 20a includes a UV lamp 21, a first total reflection mirror 22, a condenser lens 23, a second total reflection mirror 24, a fly-eye lens 25, and an aperture (not shown). The light source unit 20 a includes a UV lamp 21, and ultraviolet light in which various wavelengths from 365 nm to 440 nm are mixed is emitted from the UV lamp 21.

UVランプ21から射出された紫外光は、楕円ミラー26により天方向(+Z軸方向)に照射され、第1全反射ミラー22により水平方向に向きを変え、コンデンサーレンズ23にて集光され、第2全反射ミラー24にて地面方向(−Z軸方向)に向きを変える。向きを変えた紫外光はフライアイレンズ25及びアパーチャを経て4分岐されたビームとなる。ビームは更に8個の第1投影レンズ33と、8個の反射ミラー34とを経由して、8個のDMD(Digital Micro-mirror Device)素子36に入射することで制御されたビームとなる。この制御されたビームは第2投影レンズ群37を通過することで、投影する露光描画の倍率を調整して、基板Wに照射される。つまり、描画装置100は、所望の露光像をあらかじめ収納してある描画データに従い、光源部20a及び光源部20bの紫外光を制御する。   The ultraviolet light emitted from the UV lamp 21 is irradiated in the celestial direction (+ Z-axis direction) by the elliptical mirror 26, changed in the horizontal direction by the first total reflection mirror 22, and condensed by the condenser lens 23. 2. The direction is changed to the ground direction (−Z axis direction) by the total reflection mirror 24. The ultraviolet light whose direction has been changed becomes a beam branched into four through the fly-eye lens 25 and the aperture. The beam further passes through eight first projection lenses 33 and eight reflecting mirrors 34 and enters eight DMD (Digital Micro-mirror Device) elements 36 to become a controlled beam. The controlled beam passes through the second projection lens group 37 to adjust the magnification of exposure drawing to be projected, and is irradiated onto the substrate W. That is, the drawing apparatus 100 controls the ultraviolet light of the light source unit 20a and the light source unit 20b in accordance with drawing data that stores a desired exposure image in advance.

描画テーブル15は、テーブル本体(下部テーブル)15Qと、該テーブル本体15Q上のカバープレート15Pを備えている。図2ないし図4は描画テーブル15の詳細を示している。描画テーブル15は、外面がXYZの直交三平面方向に延びる直方体状をなしている。テーブル本体15Qとカバープレート15Pは、X方向とY方向の寸法は同一であり、カバープレート15Pはテーブル本体15QよりZ方向の厚みが薄い。テーブル本体15Qとカバープレート15Pは図2に模式的に示すように分解可能であり、例えば図示しない位置決め装置及び吸着装置によって、正規位置で固定されて描画テーブル15を構成する(図1、図3、図4)。   The drawing table 15 includes a table body (lower table) 15Q and a cover plate 15P on the table body 15Q. 2 to 4 show details of the drawing table 15. The drawing table 15 has a rectangular parallelepiped shape whose outer surface extends in the three orthogonal plane directions of XYZ. The table body 15Q and the cover plate 15P have the same dimensions in the X direction and the Y direction, and the cover plate 15P is thinner in the Z direction than the table body 15Q. The table main body 15Q and the cover plate 15P can be disassembled as schematically shown in FIG. 2. For example, the drawing table 15 is configured by being fixed at a normal position by a positioning device and a suction device (not shown) (FIGS. 1 and 3). , FIG. 4).

矩形の描画テーブル15の基板載置面の四隅にはそれぞれ、一つの基準マーク41と、各基準マーク41に対応するアライメントマークを形成するマーク形成手段42が設けられている。すなわち、描画テーブル15上には、複数の基準マーク41と、各基準マーク41に対応する複数のマーク形成手段42が設けられている。   Mark forming means 42 for forming one reference mark 41 and alignment marks corresponding to each reference mark 41 is provided at each of the four corners of the substrate mounting surface of the rectangular drawing table 15. That is, on the drawing table 15, a plurality of reference marks 41 and a plurality of mark forming means 42 corresponding to the respective reference marks 41 are provided.

各基準マーク41は、カバープレート15Pに形成した一つの基準マーク穴(貫通穴)41hとテーブル本体15Qに支持した基準マーク形成光源41jによって形成されている。マーク形成手段42は、カバープレート15Pに形成した複数(図示実施形態では4つ)のアライメントマーク穴(貫通穴)42hと、テーブル本体15Qに各アライメントマーク穴42hに対応させて支持した4つのアライメントマーク形成光源42jによって形成されている。基準マーク形成光源41jは、赤色(可視光)LEDからなり、反射素子41kで反射された光が基準マーク穴41hからZ方向(アライメントカメラAC方向)に出射される。アライメントマーク形成光源42jは、紫外LEDからなり、アライメントマーク穴42hから直接Z方向に出射される。基準マーク形成光源41jとアライメントマーク形成光源42jは、回路基板43(図4)上に固定されており、この回路基板43と反射素子41kは、テーブル本体15Qに形成した凹部15r内に配設されている。   Each reference mark 41 is formed by one reference mark hole (through hole) 41h formed in the cover plate 15P and a reference mark forming light source 41j supported by the table body 15Q. The mark forming means 42 includes a plurality (four in the illustrated embodiment) of alignment mark holes (through holes) 42h formed on the cover plate 15P, and four alignments supported on the table body 15Q corresponding to the alignment mark holes 42h. It is formed by the mark forming light source 42j. The reference mark forming light source 41j is made of a red (visible light) LED, and the light reflected by the reflective element 41k is emitted from the reference mark hole 41h in the Z direction (alignment camera AC direction). The alignment mark forming light source 42j is made of an ultraviolet LED, and is emitted directly from the alignment mark hole 42h in the Z direction. The reference mark forming light source 41j and the alignment mark forming light source 42j are fixed on the circuit board 43 (FIG. 4), and the circuit board 43 and the reflecting element 41k are disposed in a recess 15r formed in the table body 15Q. ing.

1つの基準マーク穴41h(基準マーク形成光源41j)と4つのアライメントマーク穴42h(アライメントマーク形成光源42j)は、露光描画部30に搭載されている同一のアライメントカメラACによる撮像を容易とするように、X方向に一列に整列させて形成されている。図3、図4に示すように、図示例では、マーク形成手段42の各アライメントマーク穴42hの間隔は同一であり、基準マーク41は、これらのマーク形成手段42に対して、アライメントマーク穴42h同士の間隔以上に離れている。   One reference mark hole 41h (reference mark forming light source 41j) and four alignment mark holes 42h (alignment mark forming light source 42j) facilitate imaging by the same alignment camera AC mounted on the exposure drawing unit 30. And aligned in a row in the X direction. As shown in FIGS. 3 and 4, in the illustrated example, the interval between the alignment mark holes 42 h of the mark forming means 42 is the same, and the reference mark 41 is aligned with the mark forming means 42. The distance is more than the distance between each other.

1つの基準マーク41と4つのマーク形成手段42の位置関係は、描画テーブル15上において固定であり、相互の位置関係(XY平面上での座標系)は厳密に認識することができる(認識されている)。このため、アライメントカメラACがマーク形成手段42(基準マーク41)を撮像しマークの位置を求めることは、基準マーク41(マーク形成手段42によって形成されるアライメントマーク)の位置を求めていることに等しい。   The positional relationship between one reference mark 41 and the four mark forming means 42 is fixed on the drawing table 15, and the mutual positional relationship (coordinate system on the XY plane) can be strictly recognized (recognized). ing). For this reason, when the alignment camera AC images the mark forming means 42 (reference mark 41) and obtains the position of the mark, the position of the reference mark 41 (alignment mark formed by the mark forming means 42) is obtained. equal.

また、描画テーブル15上の四隅の基準マーク41は、マーク形成手段42より外側に位置するように配置されていて、基準マーク41とマーク形成手段42の間に、基板押さえ17が位置している。基板押さえ17は、描画テーブル15上に載置された基板Wの縁部(X方向の両側縁部)を支持するもので、少なくとも描画テーブル15表面に対して接離する方向(Z方向)に可動である。   The reference marks 41 at the four corners on the drawing table 15 are arranged so as to be located outside the mark forming means 42, and the substrate holder 17 is located between the reference marks 41 and the mark forming means 42. . The substrate presser 17 supports the edge portion (both side edge portions in the X direction) of the substrate W placed on the drawing table 15, and at least in the direction (Z direction) in contact with and away from the surface of the drawing table 15. It is movable.

描画テーブル15上に載置される基板Wの平面サイズは種々であるため、基板押さえ17はX方向にも可動であることが好ましい。しかし、基板Wが基板押さえ17を超えて基準マーク41方向に突出することはない。つまり、描画テーブル15上に載置される基板Wの大きさに拘わらず、基準マーク41が基板Wによって遮られることはない。これに対し、基板Wの大きさによらず、マーク形成手段42の4つのアライメントマーク穴42h(の少なくとも一つ)は、基板Wによって遮られる。   Since the planar size of the substrate W placed on the drawing table 15 is various, it is preferable that the substrate holder 17 is also movable in the X direction. However, the substrate W does not protrude in the direction of the reference mark 41 beyond the substrate pressing member 17. That is, the reference mark 41 is not blocked by the substrate W regardless of the size of the substrate W placed on the drawing table 15. On the other hand, regardless of the size of the substrate W, the four alignment mark holes 42 h (at least one) of the mark forming means 42 are blocked by the substrate W.

描画テーブル15のカバープレート15Pの表面には、図2に模式的に示すように周知の無数の吸引穴15vが開口しており、これらの吸引穴15vは、テーブル本体15Qに設けられた吸引コネクタ15cを介して制御装置18及び真空源19に接続されている。   A number of well-known suction holes 15v are opened on the surface of the cover plate 15P of the drawing table 15 as schematically shown in FIG. 2, and these suction holes 15v are suction connectors provided in the table body 15Q. The controller 18 and the vacuum source 19 are connected via 15c.

上記構成の描画装置100により、例えば次のようなステップで、基板Wの表裏面に対するパターンの描画が行われる。基板Wの表裏に描画装置100によって描かれるパターン(例えば回路パターン)として、便宜上(理解を容易にするため)、基板Wの表面には、図5に示す「P」の文字Lが描画され、裏面には図6に示す枠体Fが描画されるものとする。またテーブル本体15Qとカバープレート15Pは予め正規の位置関係で固定され、ベース11(レール14)上に描画テーブル15として支持されているものとする。   The drawing apparatus 100 having the above-described configuration performs pattern drawing on the front and back surfaces of the substrate W, for example, in the following steps. As a pattern (for example, a circuit pattern) drawn by the drawing apparatus 100 on the front and back of the substrate W, for convenience (to facilitate understanding), the letter L of “P” shown in FIG. Assume that a frame F shown in FIG. 6 is drawn on the back surface. Further, it is assumed that the table main body 15Q and the cover plate 15P are fixed in advance in a normal positional relationship and supported as the drawing table 15 on the base 11 (rail 14).

第1のステップ
描画テーブル15のカバープレート15P上に基板Wが載置される。基板Wが不図示の搬送装置によって載置される場合は、予めプリアライメント(予備位置決め)された基板Wが載置されるので、この時点で基板は大まかな位置決めがされている。作業者が手で基板Wを載置する場合は、カバープレート15Pに設けられた目安によって位置決めされる。手で設置する場合に備え、描画テーブル15(カバープレート15Pまたはテーブル本体15Q)に基板位置決め用の治具を設けてもよい。基板位置決め用の治具は、例えばカバープレート15P上に書かれたライン、あるいは位置決めピンなどが用いられる。基板Wに対するXY座標系は、アライメントカメラACによって撮像される描画テーブル15上の4カ所の基準マーク41の位置及び4カ所のマーク形成手段42によって形成されるアライメントマークの位置によって定まるので、カバープレート15P上への基板Wの厳密な位置合わせは不要である。
First Step The substrate W is placed on the cover plate 15P of the drawing table 15. When the substrate W is placed by a transfer device (not shown), the substrate W that has been pre-aligned (preliminary positioning) is placed, so that the substrate is roughly positioned at this point. When the operator places the substrate W by hand, the substrate W is positioned according to a guide provided on the cover plate 15P. A substrate positioning jig may be provided on the drawing table 15 (the cover plate 15P or the table body 15Q) in preparation for installation by hand. For example, a line written on the cover plate 15P or a positioning pin is used as the substrate positioning jig. Since the XY coordinate system for the substrate W is determined by the positions of the four reference marks 41 on the drawing table 15 imaged by the alignment camera AC and the positions of the alignment marks formed by the four mark forming means 42, the cover plate Strict alignment of the substrate W on 15P is not necessary.

第2のステップ
カバープレート15Pに載置された基板Wが、吸引穴15v、制御装置18、真空源19によって真空吸着され、また基板押さえ17によってクランプされる。基板押さえ17は予め指示されていた位置に移動し、基板Wをカバープレート15Pに押し付ける。
Second Step The substrate W placed on the cover plate 15P is vacuum-sucked by the suction hole 15v, the control device 18, and the vacuum source 19, and is clamped by the substrate presser 17. The substrate presser 17 moves to a previously designated position and presses the substrate W against the cover plate 15P.

第3のステップ
描画テーブル15及びスライド13が移動して、描画テーブル15上の4カ所の基準マーク41の像(スポットマーク)をアライメントカメラACが撮像する(アライメントカメラACが相対的に各基準マーク41上に移動する)。すなわち、基準マーク形成光源41jからの赤色LEDの光が反射素子41kで反射して基準マーク穴41hから出射し、アライメントカメラACは、描画テーブル15のX方向移動に伴って、4つの基準マーク41を認識する(図5)。アライメントカメラACが撮像した4つの基準マーク41の位置情報は、位置決め装置に送信され、描画テーブル15上での基準マーク41によるXY座標系が定まる。
Third Step The drawing table 15 and the slide 13 move, and the alignment camera AC takes images (spot marks) of the four reference marks 41 on the drawing table 15 (the alignment camera AC relatively moves each reference mark). 41). That is, the red LED light from the reference mark forming light source 41j is reflected by the reflecting element 41k and emitted from the reference mark hole 41h, and the alignment camera AC moves the four reference marks 41 as the drawing table 15 moves in the X direction. (FIG. 5). The positional information of the four reference marks 41 imaged by the alignment camera AC is transmitted to the positioning device, and the XY coordinate system by the reference marks 41 on the drawing table 15 is determined.

第4のステップ
マーク形成手段42の4つのアライメントマーク形成光源42jのいずれか1つが基板Wの裏面(第2面)に紫外光を照射し、アライメントマーク穴42hの形の自己発色像(アライメントマークAM(図6))を形成する。複数あるマーク形成手段42のどれを用いて照射を行うかは、基板サイズによって(レシピ等を用いて)予め決められている。選択されたマーク形成手段42以外の光源42jは点灯しない。照射時間は、一例では約10秒である。なお、この第4ステップは他のステップと平行して行うことが可能であり、また、第3ステップの開始前に行ってもよい。
Fourth Step Any one of the four alignment mark forming light sources 42j of the mark forming means 42 irradiates the back surface (second surface) of the substrate W with ultraviolet light, and forms a self-colored image (alignment mark) in the form of an alignment mark hole 42h. AM (FIG. 6)). Which of the plurality of mark forming means 42 is used for irradiation is determined in advance according to the substrate size (using a recipe or the like). The light sources 42j other than the selected mark forming means 42 are not turned on. In one example, the irradiation time is about 10 seconds. The fourth step can be performed in parallel with other steps, and may be performed before the start of the third step.

第5のステップ
位置決め装置は、基準マーク41に基づく描画テーブル15上でのXY座標系から、基板裏面のアライメントマークAMに基づくXY座標系を定める。基準マーク41によるXY座標系を用いることも可能であるが、描画は基板W上に行うものであるから、基板W上のアライメントマークAMによるXY座標系を用いることが好ましい。そして、この基板裏面のアライメントマークAMの形成位置に応じてパターン描画位置と基板位置とを相対的に位置合わせする。この相対的位置合わせは、露光描画部30が描画パターンデータを補正して描画位置をオフセットさせて行い、あるいは、描画テーブル15をXYθ方向に移動させることで行うことができる。θ方向は、Z方向と平行な方向の回転方向である。このような相対的位置合わせ技術はよく知られており、必要に応じて適切な方法を採用できる。
Fifth Step The positioning device determines an XY coordinate system based on the alignment mark AM on the back surface of the substrate from the XY coordinate system on the drawing table 15 based on the reference mark 41. Although it is possible to use an XY coordinate system based on the reference mark 41, since drawing is performed on the substrate W, it is preferable to use an XY coordinate system based on the alignment mark AM on the substrate W. Then, the pattern drawing position and the substrate position are relatively aligned according to the formation position of the alignment mark AM on the back surface of the substrate. This relative alignment can be performed by the exposure drawing unit 30 correcting the drawing pattern data and offsetting the drawing position, or by moving the drawing table 15 in the XYθ direction. The θ direction is a rotation direction parallel to the Z direction. Such a relative alignment technique is well known, and an appropriate method can be adopted as necessary.

第6のステップ
基板Wの表面(第1面)にパターン(図示例では文字L)の描画が行われる。パターンの描画は露光描画部30と描画テーブル15(基板W)との相対移動によって行う。本実施形態では、描画テーブル15がX方向に連続的に移動するときに、露光描画部30が描画光を基板Wに連続的に照射する。パターンの描画は、周知の多重露光技術によって行う。
Sixth Step A pattern (character L in the illustrated example) is drawn on the surface (first surface) of the substrate W. Pattern drawing is performed by relative movement between the exposure drawing unit 30 and the drawing table 15 (substrate W). In the present embodiment, the exposure drawing unit 30 continuously irradiates the drawing light onto the substrate W when the drawing table 15 continuously moves in the X direction. The pattern is drawn by a well-known multiple exposure technique.

第7のステップ
表面(第1面)のパターン描画が終了した基板Wを描画テーブル15上から搬出する。搬出された基板Wは反転され、裏面(第2面)が上となる。搬出および反転作業は不図示の搬送装置によって行うか、作業者が手で行う。
Seventh Step The substrate W on which the pattern drawing on the front surface (first surface) has been completed is carried out from the drawing table 15. The board | substrate W carried out is reversed and a back surface (2nd surface) becomes upper. The unloading and reversing operations are performed by a not-illustrated transfer device or manually by an operator.

第8のステップ
描画テーブル15のカバープレート15P上に反転した基板Wが載置される(図6)。なお、この際の描画テーブル(描画装置)は第1のステップと同じ装置であってもよく、あるいは別の描画装置であってもよい。第1のステップと同様に、基板Wはプリアライメントされた状態で載置される。
Eighth Step The inverted substrate W is placed on the cover plate 15P of the drawing table 15 (FIG. 6). In this case, the drawing table (drawing device) may be the same device as the first step, or may be another drawing device. Similar to the first step, the substrate W is placed in a pre-aligned state.

第9のステップ
第2のステップ同様に、カバープレート15P上に載置された基板Wが真空吸着され、また基板押さえ17によってクランプされ固定される。
Ninth Step As in the second step, the substrate W placed on the cover plate 15P is vacuum-sucked and clamped and fixed by the substrate presser 17.

第10のステップ
アライメントカメラACが基板Wの裏面(第2面)に形成されたアライメントマークAMの位置に相対的に移動する。アライメントカメラACに備えられた反射照明によりアライメントマークAMを撮像し、位置決め装置に画像を送信する(図6)。
Tenth Step The alignment camera AC moves relatively to the position of the alignment mark AM formed on the back surface (second surface) of the substrate W. The alignment mark AM is imaged by the reflected illumination provided in the alignment camera AC, and the image is transmitted to the positioning device (FIG. 6).

第11のステップ
位置決め装置がアライメントカメラACからの画像からアライメントマークマークAMの位置を求め、第4ステップと同様に、パターン描画位置と基板位置とを相対的に位置合わせする(図6)。なお、このときに相対的位置合わせだけではなく、基板伸縮に対応して描画データの形状を補正してもよい。これは、表面(第1面)への露光描画後に、温度変化等の影響で基板が伸縮することがあるので、その変形によるパターン描画位置の誤差を補正するため行われる。
Eleventh Step The positioning device obtains the position of the alignment mark mark AM from the image from the alignment camera AC, and relatively aligns the pattern drawing position and the substrate position as in the fourth step (FIG. 6). At this time, not only the relative alignment but also the shape of the drawing data may be corrected corresponding to the expansion / contraction of the substrate. This is performed in order to correct an error in the pattern drawing position due to the deformation because the substrate may expand and contract after the exposure drawing on the surface (first surface) due to a change in temperature or the like.

第12のステップ
第6のステップと同様に、基板Wの裏面(第2面)にパターン(枠F)の描画が行われる(図6)。
Twelfth Step Similar to the sixth step, a pattern (frame F) is drawn on the back surface (second surface) of the substrate W (FIG. 6).

第13のステップ
裏面(第2面)のパターン描画が終了した基板Wを描画テーブル15上から搬出し、次の工程に搬送する。
Thirteenth Step The substrate W on which the pattern drawing on the back surface (second surface) has been completed is unloaded from the drawing table 15 and transferred to the next step.

以上の実施形態では、1つの基準マーク41に対し、複数(4つ)のマーク形成手段42を設けているが、基板Wの平面サイズによっては、1つの基準マーク41に対して1つのマーク形成手段42を対応させてもよい。複数のマーク形成手段42を設ける場合、以上の実施形態では1列に並べて配置しているが、1列配置である必要はなく、基板サイズに応じて基準マークに対して決まった位置にアライメントマークを形成できるように複数のマーク形成手段42を配列すればよい。   In the above embodiment, a plurality of (four) mark forming means 42 are provided for one reference mark 41, but one mark is formed for one reference mark 41 depending on the planar size of the substrate W. Means 42 may be associated. When a plurality of mark forming means 42 are provided, they are arranged in a row in the above embodiment, but they need not be arranged in a row, and the alignment mark is positioned at a fixed position with respect to the reference mark according to the substrate size. A plurality of mark forming means 42 may be arranged so that can be formed.

また、基板Wに応じてカバープレート15Pを交換するようにしてもよい。そうすることで、幅広い種類の基板と、マーキング位置に対応する事ができる。
また、基準マーク41とマーク形成手段42の光源はLEDでなくともよく、また光の波長は、基板に塗布または貼り付けられた感光材料の感度に応じて、自己発色像が十分に形成される波長が適宜選定される。
基準マーク41は、アライメントカメラACによって撮像され位置が特定されるものであれば非発光性(例えば印刷物)でもよい。
Further, the cover plate 15P may be exchanged according to the substrate W. By doing so, it is possible to cope with a wide variety of substrates and marking positions.
Further, the light source of the reference mark 41 and the mark forming means 42 does not have to be an LED, and the wavelength of the light sufficiently forms a self-colored image according to the sensitivity of the photosensitive material applied or pasted on the substrate. The wavelength is appropriately selected.
The reference mark 41 may be non-luminous (for example, printed matter) as long as the position is specified by being imaged by the alignment camera AC.

100 描画装置
11 ベース
15 描画テーブル
15c 吸引コネクタ
15r 凹部
15v 吸引穴
15P カバープレート
15Q テーブル本体
17 基板押さえ
18 制御装置
19 真空源
20 光源
30 露光描画部
41 基準マーク
41h 基準マーク穴
41j 基準マーク形成光源
41k 反射素子
42 マーク形成手段
42h アライメントマーク穴
42j アライメントマーク形成光源
43 回路基板
AC アライメントカメラ(撮像手段)
AM アライメントマーク
W 基板
100 Drawing device 11 Base 15 Drawing table 15c Suction connector 15r Recess 15v Suction hole 15P Cover plate 15Q Table body 17 Substrate holder 18 Control device 19 Vacuum source 20 Light source 30 Exposure drawing unit 41 Reference mark 41h Reference mark hole 41j Reference mark forming light source 41k Reflective element 42 Mark forming means 42h Alignment mark hole 42j Alignment mark forming light source 43 Circuit board AC Alignment camera (imaging means)
AM alignment mark W substrate

Claims (5)

基板を載置する描画テーブルと;上記描画テーブルと相対移動し、該描画テーブル上の基板にパターンを描画する露光描画部と;を有する描画装置において、
上記描画テーブルに、上記露光描画部に対する位置基準を設定する複数の基準マークと、
該描画テーブル上に載置された基板の裏面にアライメントマークを形成する、上記各基準マークに対する位置が特定された複数のマーク形成手段とを設け
上記描画テーブルは、テーブル本体と、該テーブル本体上をカバーするように該テーブル本体上に固定されるカバープレートを有し、
上記マーク形成手段は、上記カバープレートに穿設された少なくとも一つの貫通穴と、上記貫通穴から該貫通穴の形にマーク形成光を出射する、上記テーブル本体に固定されたマーク形成光源とからなる
ことを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus comprising: a drawing table for placing a substrate; and an exposure drawing unit that moves relative to the drawing table and draws a pattern on the substrate on the drawing table;
A plurality of reference marks for setting a position reference for the exposure drawing unit in the drawing table;
A plurality of mark forming means for specifying an alignment mark on the back surface of the substrate placed on the drawing table, the positions of the reference marks being specified ;
The drawing table has a table body and a cover plate fixed on the table body so as to cover the table body,
The mark forming means includes at least one through hole formed in the cover plate, and a mark forming light source fixed to the table body that emits mark forming light in the shape of the through hole from the through hole. drawing device according to claim <br/> be.
請求項1記載の描画装置において、上記基準マークは、上記カバープレートに穿設された少なくとも一つの貫通穴と、該貫通穴から可視光を出射しスポットマークとする、上記テーブル本体に固定された可視光源とを有する描画装置。The drawing apparatus according to claim 1, wherein the reference mark is fixed to the table body that emits visible light from the at least one through hole formed in the cover plate and emits visible light from the through hole. A drawing apparatus having a visible light source. 請求項1または2に記載の描画装置において、上記マーク形成手段を形成する上記貫通穴は、上記カバープレートに、上記描画テーブルと上記露光描画部の相対移動方向に沿って所定間隔で複数が穿設され、上記テーブル本体には、上記複数の貫通穴のうち基板サイズに従って選択された貫通穴にマーク形成光を出射するマーク形成光源が備えられている描画装置。 3. The drawing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the through holes forming the mark forming means are formed in the cover plate at predetermined intervals along a relative movement direction of the drawing table and the exposure drawing unit. A drawing apparatus, wherein the table body is provided with a mark forming light source that emits mark forming light to a through hole selected according to a substrate size among the plurality of through holes. 請求項1ないし3のいずれか1項記載の描画装置において、上記基準マークとマーク形成手段は、上記描画テーブル上に載置される基板の周縁部の対向する2辺に位置させてそれぞれ一対ずつが備えられている描画装置。   4. The drawing apparatus according to claim 1, wherein the reference mark and the mark forming unit are respectively positioned on two opposite sides of the peripheral edge of the substrate placed on the drawing table. A drawing device equipped with 請求項1ないし4のいずれか1項記載の描画装置において、上記露光描画部は、上記基準マークまたはアライメントマークを撮像する撮像手段を有し、上記基板表面に対するパターンの描画は、上記撮像手段が撮像した基準マーク位置情報に基づいて設定された座標系によって実行され、上記基板の表裏を反転させて行う基板裏面に対するパターンの描画は、上記撮像手段が撮像したアライメントマーク位置情報に基づいて設定された座標系によって実行される描画装置。   5. The drawing apparatus according to claim 1, wherein the exposure drawing unit includes an imaging unit that images the reference mark or the alignment mark, and the imaging unit draws a pattern on the substrate surface. The drawing of the pattern on the back side of the substrate executed by the coordinate system set based on the captured reference mark position information and reversed on the front and back of the substrate is set based on the alignment mark position information captured by the imaging means. A drawing device executed by a coordinate system.
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