JP6663252B2 - プリント基板用露光装置 - Google Patents
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Description
プリント基板へのパターンの形成を行うフォトリソグラフィには、基板に塗布されたレジストに対して回路パターン等の所定のパターンを形成するための露光工程が存在しており、露光装置が使用される。露光装置では、基板の所定の位置に回路パターン等の所定のパターンの転写を行うため、露光を行う光学系に対して正しい位置に基板を配置する必要がある。このため、光学系に対して設置されたテーブル上の所定の位置に基板を載置するとともに、露光中にこの位置を保持するよう基板をテーブルに真空吸着する機構が採用されている。
上記のような変形した基板に対する露光において問題となるのは、真空吸着のエラーである。これは、変形した基板をテーブルに載置して真空吸着を行おうとした場合、変形した箇所で真空が漏れるため、十分に吸着できなくなるエラーである。吸着エラーが生じると、露光中に基板が位置ずれを起こす場合があるので、通常は装置の動作が停止し、露光処理が中断される。
さらに、基板が真空に晒されるため、上記と同様の問題が生じることも考えられる。
前記テーブルに載置された基板に所定のパターンを形成する露光光を照射する露光系と
を備えたプリント基板用露光装置であって、
基板を前記テーブルに真空吸着する真空吸着機構と、
前記テーブルに載置された基板の周辺部を前記テーブルに押し付ける押し付け機構と
が設けられており、
前記押し付け機構は、基板に対する所定のパターンを形成する露光光を遮蔽しない形状の枠体と、間に基板の周辺部が挟み込まれた状態で前記枠体を前記テーブルに向けて押圧することで基板の周辺部を前記テーブルに押し付ける駆動部とを備えており、
前記枠体は、平面視において基板を外れた位置で閉空間を形成するものであって真空吸着された基板が接触している領域から外れた位置で前記テーブルに接触することで基板から隔絶された状態で当該閉空間を前記テーブルとともに形成する構造を有しており、基板に対して所定のパターンを形成する露光光の照射を行うに際して前記駆動部は当該閉空間を真空引きすることで基板の周辺部をテーブルに押し付けるものであり、
前記露光系及び前記押し付け機構を制御する制御部が設けられており、
前記制御部は、所定のパターンを形成する露光光の照射を基板に行っている間も前記押し付け機構の前記駆動部を動作させる制御を行うものであり、
前記駆動部は、基板を前記テーブルに真空吸着する前記真空吸着機構における排気路とは異なる圧力とすることができる別系統の排気路を通して前記閉空間を真空引きする駆動部であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項2記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記テーブルに向けて押圧される前記枠体の前記テーブルの側を向いた面には、弾性を有する周状封止部材が設けられており、周状封止部材は、平面視において前記基板を外れた位置で前記テーブルに当接して前記閉空間を形成する形状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項3記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記テーブルの前記押圧される枠体を臨む面には、弾性を有する周状封止部材が設けられており、周状封止部材は、平面視において前記基板を外れた位置で前記枠体に当接して前記閉空間を形成する形状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項4記載の発明は、前記請求項2又は3の構成において、前記周状封止部材はチューブ状であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項5記載の発明は、前記請求項1乃至4いずれかの構成において、前記基板の前記テーブルへの搬入及び前記テーブルからの前記基板の搬出の際に前記枠体が位置する待機位置が設定されており、
前記枠体を、前記基板の周辺部を挟み込んだ状態でテーブルに押し付ける位置である動
作位置と、待機位置との間で繰り返し移動させる枠体移動機構が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項6記載の発明は、前記請求項5の構成において、前記枠体移動機構には、前記基板の搬送機構が兼用されているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項7記載の発明は、前記請求項5又は6の構成において、前記枠体移動機構は、前記枠体を真空吸着して保持しながら移動させる機構であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項8記載の発明は、前記請求項6又は7の構成において、前記基板の搬送機構は、前記基板を吸着して保持する基板用吸着パッドを備えており、
前記枠体は、この基板用吸着パッドが挿通される切り欠きを有しているという構成を有する。
また、請求項2又は3記載の発明によれば、上記効果に加え、弾性を有する周状封止部材で閉空間が形成されるので、押圧力が柔軟に作用する。
また、請求項4記載の発明によれば、上記効果に加え、周状封止部材がチューブ状であるので、押圧の際の圧力の調整が容易になり、また厚さの異なる基板に対しても容易に押圧できる。
また、請求項5記載の発明によれば、上記効果に加え、枠体移動機構が設けられているので、テーブルへの基板の載置やテーブルからの基板の取り去りの際に枠体を退避させることができ、テーブルを大がかりに移動させる必要がないので、この点で機構的に簡略化される。
また、請求項6記載の発明によれば、上記効果に加え、基板の搬送機構によって枠体移動機構が兼用されているので、この点で装置の構造や動作が簡略化される。
また、請求項7記載の発明によれば、上記効果に加え、搬送ハンドが枠体を吸着保持しながら移動させるものであるので、基板の露光の際には搬送ハンドが枠体を切り離して退避するのが容易になったり、枠体の交換が容易になったりする効果がある。
また、請求項8記載の発明によれば、上記効果に加え、枠体が、基板用吸着パッドが挿通される切り欠きを有しているので、構造を複雑化させずに十分な吸着力で基板の保持ができるという効果がある。
図1は、実施形態のプリント基板用露光装置の正面断面概略図、図2は、図1に示すプリント基板用露光装置の主要部の平面概略図である。実施形態のプリント基板用露光装置は、基板Sが載置されるテーブル1と、テーブル1に載置された基板Sに回路等のパターンを形成するための露光光を照射する露光系2とを備えている。図2は、基板Sが載置された状態のテーブル1の平面概略図となっている。
テーブル1は、図2に示すように平面視方形の台状の部材である。テーブル1の水平な上面が基板Sの載置面となっており、載置面には、吸着孔11が均等間隔に多数設けられている。そして、各吸着孔11を通して真空引きすることで基板Sをテーブル1に吸着する真空吸着機構3が設けられている。テーブル1には、排気管(以下、基板用排気管)31が接続されており、基板用排気管31は、テーブル1内に設けられた基板用排気路12によって各吸着孔11に連通している。基板用排気管31上には、開閉バルブ32や圧力調整バルブ33が設けられている。
各搬送コンベア41,42に協働して動作するものとして、テーブル1の両側には搬送ハンド51,52が設けられている。搬送ハンド51,52についても、いずれを搬入側、いずれを搬出側とすることができる。以下、説明の都合上、右側の搬送ハンド51を第一搬送ハンドとし、左側の搬送ハンド52を第二搬送ハンドとする。
基板用吸着パッド512,522は、基板Sの周縁に沿って多数設けられている。各基板用吸着パッド512,522には、不図示の基板用吸引源が接続されている。基板用吸引源のオンオフも、同様に不図示の制御部によって制御される。
図1に示すように、第一搬送ハンド51には、複数の枠体用吸着パッド514が設けられている。各枠体用吸着パッド514は、枠体61を外縁よりの位置で吸着する位置に設けられている。各枠体用吸着パッド514には、不図示の枠体用吸着源が接続されている。
周状封止部材62は、本実施形態では、チューブ状のものとなっており、材質としてはシリコーンゴムのような樹脂製となっている。図2に示すように、周状封止部材62は、ほぼ方形となっており、サイズの小さいもの大きいものとが同心上に設けられている。各周状封止部材62の形状は、枠体61の内縁の形状とほぼ相似形であり、基板Sの輪郭とほぼ相似形である。
以下の説明では、一例として、第一搬送コンベア41及び第一搬送ハンド51が搬入用、第二搬送コンベア42及び第二搬送ハンド52が搬出用であるとする。また、一例として、枠体61の移動には第一搬送ハンド51が兼用されるものとする。
図4(1)に示すように、第一搬送ハンド51は、枠体61を保持した状態で第一搬送コンベア41の上の所定の待機位置で待機している。また、第二搬送ハンド52は、第二搬送コンベア42の上の所定の待機位置で待機している。
そして、図4(4)に示すように、搬送駆動機構513が第一搬送ハンド51を水平移動させ、テーブル1の上方の所定位置に位置させる。そして、昇降機構100が動作し、テーブル1が所定距離上昇する。この距離は、図5(1)に示すように、基板Sがテーブル1の上面(載置面)に当接し、枠体61の各周状封止部材62もテーブル1に当接する距離である。
所定時間の露光が終了すると、図5(4)に示すように、制御部は、搬送駆動機構513に制御信号を送り、待機位置にあった第一搬送ハンド51をテーブル1の上方の所定位置まで移動させた後、所定距離下降させ、第一搬送ハンド51の枠体用吸着パッド514が枠体61に当接した状態とする。
その後、制御部は、搬送駆動機構523に制御信号を送り、第二搬送ハンド52をテーブル1の上方の所定位置まで移動させた後に所定距離下降させ、図6(2)に示すように、第二搬送ハンド52の基板用吸着パッド522が基板Sに当接した状態とする。この状態で、制御部は、第二搬送ハンド52の基板用吸着源を動作させて基板Sを吸着させる。そして、制御部は、基板用排気管31の開閉バルブ32を閉じて吸着孔11を大気に解放し、テーブル1上での基板Sの真空吸着を解除する。これにより、基板Sの真空吸着は、テーブル1から第二搬送ハンド52に切り替えられる。この際、基板用排気管31を通して吸着孔11に瞬間的に正圧を与えて真空圧力からの大気圧復帰を促進することもある。そして、搬送駆動機構523は、第二搬送ハンド52を上昇させた後、水平移動させ、図6(3)に示すように、当初の待機位置に戻す。その後、搬送駆動機構523は、第二搬送ハンド52を所定距離下降させ、図6(4)に示すように基板Sが第二搬送コンベア42に載った状態とする。そして、制御部は、第二搬送ハンド52の基板用吸着源の動作を停止させた後、第二搬送ハンド52を上昇させて待機位置に戻す。
また、弾性を有する周状封止部材62で閉空間が形成されるので、基板Sに対する押圧力の作用の仕方が柔軟になる。弾性部材ではないもので閉空間を形成して真空排気する構造であっても、枠体61を押し付ける程度の圧力を生じさせることはできるが、実施形態の構造では、押圧力をソフトに加えることができる。
尚、周状封止部材62は、一対のものでない場合もあり得る。例えば、断面が凹状のものとなっていて周状に連なっている形状のもの1個を使用しても同様のことが行える。
図7に示すように、この実施形態では、基板Sの各サイズに合わせて異なる枠体61が用意されるが、各枠体61は、外側の輪郭は同じ寸法形状である。そして、開口の寸法形状が異なるものとなっている。即ち、開口は、処理する基板Sより少し小さい寸法形状となっている。そして、各枠体61において、開口の向かい合う縁には、同様に切り欠き611が多数設けられている。切り欠き611は、基板用吸着パッド512,522との干渉を避けるための切り欠き611である。
また、上記のように異なるサイズの基板Sを処理する場合、各基板用吸着パッド512,522は異なる位置で基板Sを吸着保持することになるから、各基板用吸着パッド512,522は交換ないし位置変更させられる。例えば、各基板用吸着パッド512,522はホルダーに取り付けられており、ホルダーごと交換する構造が考えられる。ホルダーとホルダーに固定された各基板用吸着パッド512,522がユニットになっており、このユニットを各搬送ハンドに対して交換する構造が採用され得る。
尚、テーブル1は昇降機構100を備えていて基板Sの載置の際にテーブル1が昇降する構成であったが、ハンドの昇降によってこれを行っても良く、テーブル1は昇降機構100を備えていなくても良い。また、テーブル1が昇降機構100を備えている他、各コンベアが昇降機構を備えていれば、搬送駆動機構513,523は各搬送ハンド51,52を昇降させる機能を有する必要はない。
また、真空吸着機構3の基板用排気管31は、枠体用排気管63と最終的には一緒になっていたが、完全に別系統の(独立した)排気路であって別々のポンプで排気される構造であっても良い。尚、枠体61によって形成される閉空間内を排気する枠体用排気孔13は、上記実施形態ではテーブル1に形成されていたが、枠体61に形成されていても良い。但し、この構造では、枠体61が排気用のフレキシブルチューブを引き回すことになるので、煩雑であり構造的に複雑になる。テーブル1に枠体用排気孔13がある場合、そのような問題はない。
枠体61は、一部が基板Sの周辺部に当接して基板Sをテーブル1に押し付ける必要があるが、閉空間を形成する部分はテーブル1を臨む部分でなくとも良い。即ち、テーブル1の周辺に枠状の別の部材があり、周状封止部材62はこの別の部材に当接して閉空間を形成していても良い。
100 昇降機構
11 吸着孔
12 基板用排気路
13 枠体用排気孔
14 枠体用排気路
2 露光系
3 真空吸着機構
41 第一搬送コンベア
42 第二搬送コンベア
51 第一搬送ハンド
512 基板用吸着パッド
514 枠体用吸着パッド
52 第二搬送ハンド
522 基板用吸着パッド
6 押し付け機構
61 枠体
611 切り欠き
62 周状封止部材
63 枠体用排気管
65 圧力調整バルブ
Claims (8)
- 基板が載置されるテーブルと、
前記テーブルに載置された基板に所定のパターンを形成する露光光を照射する露光系と
を備えたプリント基板用露光装置であって、
基板を前記テーブルに真空吸着する真空吸着機構と、
前記テーブルに載置された基板の周辺部を前記テーブルに押し付ける押し付け機構と
が設けられており、
前記押し付け機構は、基板に対する所定のパターンを形成する露光光を遮蔽しない形状の枠体と、間に基板の周辺部が挟み込まれた状態で前記枠体を前記テーブルに向けて押圧することで基板の周辺部を前記テーブルに押し付ける駆動部とを備えており、
前記枠体は、平面視において基板を外れた位置で閉空間を形成するものであって真空吸着された基板が接触している領域から外れた位置で前記テーブルに接触することで基板から隔絶された状態で当該閉空間を前記テーブルとともに形成する構造を有しており、基板に対して所定のパターンを形成する露光光の照射を行うに際して前記駆動部は当該閉空間を真空引きすることで基板の周辺部を前記テーブルに押し付けるものであり、
前記露光系及び前記押し付け機構を制御する制御部が設けられており、
前記制御部は、所定のパターンを形成する露光光の照射を基板に行っている間も前記押し付け機構の前記駆動部を動作させる制御を行うものであり、
前記駆動部は、基板を前記テーブルに真空吸着する前記真空吸着機構における排気路とは異なる圧力とすることができる別系統の排気路を通して前記閉空間を真空引きする駆動部であることを特徴とするプリント基板用露光装置。 - 前記テーブルに向けて押圧される前記枠体の前記テーブルの側を向いた面には、弾性を有する周状封止部材が設けられており、周状封止部材は、平面視において前記基板を外れた位置で前記テーブルに当接して前記閉空間を形成する形状であることを特徴とする請求項1記載のプリント基板用露光装置。
- 前記テーブルの前記押圧される枠体を臨む面には、弾性を有する周状封止部材が設けられており、周状封止部材は、平面視において前記基板を外れた位置で前記枠体に当接して前記閉空間を形成する形状であることを特徴とする請求項1記載のプリント基板用露光装置。
- 前記周状封止部材はチューブ状であることを特徴とする請求項2又は3記載のプリント基板用露光装置。
- 前記基板の前記テーブルへの搬入及び前記テーブルからの前記基板の搬出の際に前記枠体が位置する待機位置が設定されており、
前記枠体を、前記基板の周辺部を挟み込んだ状態でテーブルに押し付ける位置である動作位置と、待機位置との間で繰り返し移動させる枠体移動機構が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4記載のプリント基板用露光装置。 - 前記枠体移動機構には、前記基板の搬送機構が兼用されていることを特徴とする請求項5記載のプリント基板用露光装置。
- 前記枠体移動機構は、前記枠体を真空吸着して保持しながら移動させる機構であることを特徴する請求項5又は6記載のプリント基板用露光装置。
- 前記基板の搬送機構は、前記基板を吸着して保持する基板用吸着パッドを備えており、
前記枠体は、この基板用吸着パッドが挿通される切り欠きを有していることを特徴とする請求項6又は7記載のプリント基板用露光装置。
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