JP6789368B2 - プリント基板用露光装置 - Google Patents

Description

本願の発明は、プリント基板製造用の露光装置に関するものであり、特に基板の変形を矯正しつつ露光する機能を備えた露光装置に関するものである。

プリント基板は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載されている。これらの電子機器は、小型軽量化を行うために、基板上に形成されたパターンの集積度を高めることが要求されており、回路要素やパターンの微細化が進んでいる。
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。

特開２００９−１０９５５３号公報 特開２０１１−８１１５６号公報 特許４５８９１９８号公報

上記のような基板をテーブルに真空吸着する機構を採用したプリント基板用露光装置において、反りや歪みといった変形が生じている基板に対しても正確に露光を行うことが要求されている。基板の反りや歪みといった変形は、幾つかの要因で発生する。一つには、電子機器の小型軽量化のため、非常に薄い基板が採用されるようになってきていることが挙げられる。ポリイミドやポリエステル等で形成された薄いフレキシブル基板は、前工程での熱処理の影響を受けやすく、横から見ると湾曲していたり、波打つように湾曲していたりする場合がある。また、ガラスエポキシのようなリジッド基板の場合でも、基板が多層構造の場合は、素材間の熱膨張係数の違いなどから、積層のための処理を繰り返すにしたがって基板の周辺部に反りや歪みが発生し易い。

露光装置を使用するユーザにおいては、このように変形が生じている基板でも、回路パターンなどの所定のパターンを露光したいという要望がある。
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。

このため、真空吸着の際、基板をテーブルに押し付ける技術が幾つか提案されている。このうち、特許文献１は、基板が真空吸着される際、基板を取り囲むようにしてパッキンが配置される状態とし、パッキンにより密閉空間として密閉空間内が真空引きされる構造を開示している。この構造では、基板をテーブルに押し付ける機構が、露光時には取り除かれるので、反りの弾性の強い基板では、露光時に真空吸着エラーが発生する場合がある。また、基板が真空に直接晒されるため、基板の表面に保護フィルムが設けられている場合、それが剥がれたり、保護フィルムの内側に気泡が生じたりすることも考えられる。

また、特許文献２には、真空吸着される基板の周辺部を覆った状態で基板固定シート（マイラーシート）を配置し、基板の真空吸着の際の吸引力によって当該シートを弾性変形させる技術が開示されている。この構造では、基板の形状に合わせてクランプ機構を設計する必要があり、多様な基板サイズに対応させるためには、露光テーブルに個別にクランプ機構を設計する必要があり、コストアップになる。また、基板のサイズが異なる場合、シートの交換が必要であるが、特許文献２のシートは機械的にクランプされているため、交換が容易ではない。
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。

また、特許文献３では、弾性部材を有する額縁状の固定治具で基板の周辺部を押さえる技術が開示されている。この構造では、固定治具の押し付けのための吸引は、基板をテーブルに吸着する吸引と全く同じ系統である。そのため、基板をテーブルに吸着するための真空に大きなリークが生じた場合、固定治具が基板の周辺をテーブルに押し付ける力が弱まり、基板をテーブルに吸着できないことがある。特に、剛性の高い基板に変形が生じている場合には変形を矯正することが難しい。

本願の発明は、上記のような各課題を解決するために為されたものであり、プリント基板用露光装置において、基板をテーブルに真空吸着する力を利用したり、真空に基板の周辺部を晒したりすることなく、露光中に周辺部をテーブルに押し付けることが可能であり、また厚さの異なる基板に対しても容易に対応できるようにすることを目的としている。

上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、基板が載置されるテーブルと、
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、
基板を搬入してテーブルに載置し、露光後に基板をテーブルから搬出する基板搬送機構と、
基板をテーブルに真空吸着する真空吸着機構と、
テーブルに載置された基板の周辺部を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、
押し付け機構は、基板に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枠体をテーブルに向けて押圧することで基板の周辺部をテーブルに押し付ける駆動部とを備えており、
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、
露光系及び押し付け機構を制御する制御部が設けられており、
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押し付け機構の駆動部を動作させる制御を行うものであり、
基板のテーブルへの搬入及びテーブルからの基板の搬出の際に枠体が位置する待機位置が設定されており、
枠体を、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おり、
枠体移動機構には、基板搬送機構が兼用されており、
基板搬送機構は、基板と枠体とを同時に保持可能な搬送ハンドと、基板と枠体とを保持した搬送ハンドを移動させることで基板と枠体とを同時に搬送する搬送駆動機構とを含んでいるという構成を有する。

以下に説明する通り、本願の請求項１記載の発明によれば、露光の際、基板はテーブルに真空吸着されるとともに基板の周辺部は枠体によってテーブルに押し付けられる。この際、枠体には、形成される閉空間の真空圧力によりテーブルに向かう力が加えられる。この真空圧力は、基板をテーブルに吸着するための系統とは別の系統により供給することができるので、基板とテーブルとの間でリークが発生しても、枠体に強い押圧力をかけることができる。これにより、剛性の高い基板に変形が生じている場合であっても、露光中に基板をテーブルに確実に保持することができる。また、閉空間は平面視において基板を外れた位置に形成されるため、ここでの真空圧力が基板に直接作用することはない。
また、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。そして、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。
さらに、基板搬送機構は、基板と枠体とを同時に保持可能な搬送ハンドと、基板と枠体とを保持した搬送ハンドを移動させることで基板と枠体とを同時に搬送する搬送駆動機構とを含んでいるので、この点で装置の構造や動作がさらに簡略化される。

実施形態のプリント基板用露光装置の正面断面概略図である。 図１の露光装置の主要部の平面概略図である。 枠体の斜視概略図である。 実施形態のプリント基板用露光装置の動作について示した正面断面概略図である。 実施形態のプリント基板用露光装置の動作について示した正面断面概略図である。 実施形態のプリント基板用露光装置の動作について示した正面断面概略図である。 基板のサイズに合わせて用意される各枠体の一例について示した斜視概略図である。

次に、本願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
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。

テーブル１の両側には、搬送コンベア４１，４２が設けられている。搬送コンベア４１，４２は、テーブル１に対する基板Ｓの搬入、搬出用であり、いずれの側を搬入用、搬出用としても良い。以下、説明の都合上、右側の搬送コンベア４１を第一搬送コンベアとし、左側の搬送コンベア４２を第二搬送コンベアとする。
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。

各搬送ハンド５１，５２は、フレーム５１１，５２１と、フレーム５１１，５２１に取り付けられた基板用吸着パッド５１２，５２２とを備えている。各フレーム５１１，５２１には、搬送駆動機構５１３，５２３が設けられている。搬送駆動機構５１３，５２３の詳細は図示を省略するが、フレーム５１１，５２１を搬送方向（図１の紙面上左右方向）に直線移動させて所定位置に位置させるとともに上下方向に移動させることができる機構となっている。装置は不図示の制御部を備えており、各搬送駆動機構５１３，５２３は、不図示の制御部によって制御される。
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。

露光系２は、テーブル１の上方に配置されている。実施形態の露光装置は、特に露光の方式を選ばないものであり、投影露光、コンタクト又はプロキシミティ露光、さらにはＤＩ（ダイレクトイメージング）露光のいずれの方式を採用し得る。例えば投影露光の場合、露光系２は、光源と、光源からの光が照射されるマスクと、マスクの像をテーブル１上の投影する投影レンズ等から構成される。ＤＩ露光の場合には、レーザー光源と、レーザー光源からの光を空間変調してパターンを形成するＤＭＤ(Digital Mirror Device)のような空間変調素子とを備えた露光ユニットが複数設けられた構成が採用される。

このような実施形態のプリント基板用露光装置は、真空吸着機構による基板Ｓの吸着を確実にするため、テーブル１に載置された基板Ｓの周辺部をテーブル１に押し付ける押し付け機構６を備えている。押し付け機構６は、枠体６１と、間に基板Ｓの周辺部が挟み込まれた状態で枠体６１をテーブル１に向けて押圧することで基板Ｓの周辺部をテーブル１に押し付ける駆動部とを備えている。また、枠体６１を、基板Ｓの周辺部を挟み込んだ状態でテーブル１に押し付ける位置である動作位置と所定の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。枠体移動機構には、この実施形態では、基板Ｓの搬入搬出用の第一搬送ハンド５１とその搬送駆動機構５１３とが兼用されている。

図３を参照して、枠体６１についてより具体的に説明する。図３は、枠体６１の斜視概略図である。図３に示すように、枠体６１は、方形の額縁状である。枠体６１の内縁のサイズは、基板Ｓの輪郭よりも少し小さい。内縁の向かい合う辺には、ほぼ半円状の切り欠き６１１が多数設けけられている。この切り欠き６１１は、基板用吸着パッド５１２との干渉を避けるための形状である。
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。

枠体６１は、テーブル１に載置された基板Ｓを外れた位置で閉空間を形成する構造を有している。具体的に説明すると、枠体６１の下面（テーブル１の側を向いた面）には、弾性を有する周状封止部材６２が設けられている。周状封止部材６２は、基板Ｓを外れた位置でテーブル１に当接する位置に設けられている。
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。

このような大小一対の周状封止部材６２は、互いの間の空間が閉空間となり、真空圧力とされるようになっている。即ち、枠体６１は、後述するようにテーブル１に対して基板Ｓを挟み込んだ状態で押圧される。図１に示すように、テーブル１のうち、枠体６１を臨む箇所には、枠体用排気孔１３が形成されている。枠体６１の駆動部は、この枠体用排気孔１３から真空吸引する手段となっている。枠体用排気孔１３は、基板用の吸着孔１１とは別系統の枠体用排気路１４で排気されるようになっており、一対の周状封止部材６２と、枠体６１と、テーブル１とで形成された閉空間が真空に排気される。閉空間とは、吸引用の開口を除いて閉じた空間という意味である。尚、枠体用排気路１４に接続された枠体用排気管６３は、最終的には基板用排気管３１と一緒になって不図示の真空ポンプに接続されているが、そこまでは別々の排気管となっており、枠体用排気管６３にも開閉バルブ６４及び圧力調整バルブ６５が設けられている。

また、テーブル１には、昇降機構１００が設けられている。昇降機構１００は、基板Ｓの受け渡しの際に駆動される他、露光系２に対する基板Ｓの距離の調節の目的でも使用される。昇降機構１００は、サーボモータを含む直動機構で構成されており、制御部によって制御される。

次に、このような実施形態のプリント基板用露光装置の動作について、図４〜図７を参照して説明する。図４〜図６は、実施形態のプリント基板用露光装置の動作について示した正面断面概略図である。
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。

まず、第一搬送ハンド５１が基板Ｓの搬入動作を行う。即ち、図４（２）に示すように、第一搬送ハンド５１が下降する。この際の下降距離は、各基板用吸着パッド５１２が基板Ｓに当接する位置である。下降が完了すると、第一搬送ハンド５１の基板用吸引源が動作し、第一搬送コンベア４１上の基板Ｓが第一搬送ハンド５１に吸着保持される。この状態で、図４（３）に示すように搬送駆動機構５１３が第一搬送ハンド５１を上昇させる。第一搬送ハンド５１は、基板Ｓ及び枠体６１を保持した状態で所定の上昇位置で停止する。
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。

その後、制御部は、第一搬送ハンド５１における基板用吸着源５１２及び枠体用吸着源に制御信号を送り、各々動作を停止させる。その上で、制御部は、真空吸着機構３における基板用排気管３１上の開閉バルブ３２、枠体用排気管６３上の開閉バルブ６４に制御信号を送り、それぞれ開状態にする。この結果、基板用吸着孔１１からの真空引きによって基板Ｓが真空吸着される。また、一対の周状封止部材６２で形成される閉空間は、枠体用排気孔１３からの真空引きによって真空圧力となる。この結果、枠体６１が間に基板Ｓの周辺部を挟み込んだ状態でテーブル１に向けて押圧される。即ち、枠体６１は、内側の縁が下方に折れ曲がった断面形状となっており、この折れ曲がった部分の先端が基板Ｓの周辺部に当接し、当該周辺部をテーブル１に押し付ける状態となる。また、この際、弾性体である周状封止部材６２は、少し押し潰されたような状態となる。

制御部は、上記各吸着パッドによる吸着の解除、基板Ｓの真空吸着及び枠体６１の吸引と同時に、昇降機構１００に制御信号を送って所定距離下降させる。この結果、テーブル１は、図５（２）に示すように当初の高さに戻る。この高さは、設定された露光距離となる高さである。尚、搬送駆動機構５１３は、第一搬送ハンド５１を当初の待機位置まで戻す。この状態で、図５（３）に示すように、露光系２が動作し、テーブル１上の基板Ｓに対して所定のパターンの光が照射されて露光が行われる。
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。

第一搬送ハンド５１がこの位置まで下降した後、制御部は、第一搬送ハンド５１の枠体用吸着源を動作させる。基板用吸着源が動作されず、基板Ｓは第一搬送ハンド５１には吸着されない。枠体用吸着源の動作と同時に、制御部は、枠体用排気管６３上の開閉バルブ６４を閉じ、不図示の大気開放弁を開く。この結果、一対の周状封止部材６２による閉空間内の圧力が大気圧に戻り、枠体６１による基板Ｓの周辺部への押し付けは解除される。尚、基板用排気管３１の開閉バルブ３２が開いたままであり、基板Ｓの真空吸着は解除されない。

この状態で、制御部は、搬送駆動機構５１３に制御信号を送り、第一搬送ハンド５１を上昇させ、その後、水平移動させ、図６（１）に示すように当初の待機位置に戻す。第一搬送ハンド５１は、待機位置において、枠体６１を吸着保持した状態を保つ。
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。

これにより、一枚の基板Ｓに対する一連の処理が終了した状態となる。第二搬送コンベア４２は、処理済みの基板Ｓを次の工程に搬送する動作を行うとともに、第一搬送コンベア４１には、次の基板Ｓが搬入されてくる。そして、次の基板Ｓに対して同様の動作が繰り返される。尚、上記説明から解るように、枠体６１は、第一搬送ハンド５１の待機位置と、テーブル１上で基板Ｓの周辺部をテーブル１に押し付ける位置との間で往復移動を行いながら、繰り返し基板Ｓの露光処理に利用される。

上記説明から解るように、実施形態のプリント基板用露光装置によれば、露光の際、基板Ｓはテーブル１に真空吸着されるとともに、基板Ｓの周辺部は枠体６１によってテーブル１に押し付けられる。この際、枠体６１は、一対の周状封止部材６２によって形成される閉空間の真空圧力によりテーブル１に向かう力が加えられる。このため、押圧力の調整が容易である。即ち、枠体用排気管６３に設けられた圧力調整バルブ６５により適宜の圧力とすることが容易である。場合によっては、制御部により圧力を自動制御することもできる。

また、図１等に示すように、枠体６１のテーブル１に向けての押圧のための真空圧力の空間は、基板Ｓが位置する空間から隔絶された空間であり、ここでの真空圧力に基板Ｓが直接晒されることはない。したがって、基板Ｓの保護フィルムの剥離や気泡発生といった問題は、この実施形態では生じない。
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。

また、この実施形態では、一対の周状封止部材６２はチューブ状となっている。この点は、押圧の際の圧力の調整を容易にする意義があり、また厚さの異なる基板Ｓに対しても容易に押圧できるようにする意義がある。周状封止部材６２としては、線状又は紐状の弾性体でチューブ状でないもの（中身が詰まったもの）であっても良い。例えば、ゴム紐状のものやスポンジ状のものを使用することもできる。しかし、上記のように、周状封止部材６２は、真空排気によって圧縮されながら封止状態を保つとともに、真空圧力による枠体６１の基板Ｓへの押し付け圧力に抗して弾性を作用させて押し付け圧力を調節する機能を有する。基板Ｓの厚さが厚くなると、周状封止部材６２の断面積の大きな（断面の高さの高い）ものを用いることになるが、逆に薄い基板Ｓについて押圧を行おうとすると、枠体６１が基板Ｓの周辺部に当接するためにはかなりの圧縮をしなければならなくなり、枠体６１が基板Ｓの周辺部に当接できなかったり、当接できても弾性による反発力が過剰になってしまったりする問題が生じる。このため、基板Ｓの厚さに応じて周状封止部材６２を付け替える必要が生じる。一方、チューブ状のものであれば、厚い基板Ｓに応じた口径としておいても、厚い基板Ｓから薄い基板Ｓまで比較的均一な反発力を作用させながら圧縮される。このため、厚さの異なる基板Ｓに対しても交換の必要なく使用することができる。
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。

また、枠体移動機構が設けられているので、テーブル１への基板Ｓの載置やテーブル１からの基板Ｓの取り去りの際に枠体６１を退避させることができる。枠体６１の位置が固定の場合には、テーブル１をいったん下方に移動させてから横方向に移動させるといった大がかりなテーブル１の移動機構が必要になるが、実施形態の構成ではこのようなことは必要ないので、機構的に簡略化されている。

尚、上記説明から解るように、基板Ｓを吸着保持して搬送動作を行うハンドが同時に枠体６１を吸着保持する機能も備えており、基板Ｓの搬送機構によって枠体移動機構が兼用されている。この点も、装置の構造や動作を簡略化する意義がある。本願発明の実施に際しては、基板Ｓを吸着保持するハンドとは別のハンドで枠体６１を吸着保持して当該別のハンドを移動機構で移動させても良い。但し、このようにすると構造や動作が複雑になり、装置コストが上昇したり動作時間が長くかかったりする問題がある。基板用のハンドを兼用して枠体６１の吸着保持を行う構成であると、このような問題はない。

また、搬送ハンドが枠体６１を吸着保持しながら移動させるものである点は、基板Ｓの露光の際には搬送ハンドが枠体６１を切り離して退避するのを容易にする意義がある。本願発明の実施に際しては、枠体６１が搬送ハンドに対して着脱されるものではなく、固定のものであっても良い。但しこの場合は、そのような搬送ハンドやその移動機構が基板Ｓの露光中のテーブル１の付近に位置することになるので、露光を遮蔽しないようにする必要があり、構造的に複雑になる。一方、搬送ハンドが枠体６１を吸着保持する構造では、搬送ハンドは吸着を解除して任意の位置に退避できるので、構造的に簡略になる。

上述した実施形態のプリント基板用露光装置において、枠体６１は、処理する基板Ｓのサイズに合わせて適宜交換される。以下、この点について図７を参照して説明する。図７は、基板Ｓのサイズに合わせて用意される各枠体６１の一例について示した斜視概略図である。
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。

サイズの異なる基板Ｓを処理する場合、それまで使用していた枠体６１を保持している第一搬送ハンド５１を所定距離下降させ、枠体６１を第一搬送コンベア４１の上に置いてから、枠体用吸着源をオフにする。そして、第一搬送コンベア４１を上方に退避させてから枠体６１を取り除き、サイズの異なる基板用の枠体６１を第一搬送コンベア４１の上に載置する。そして、第一搬送ハンド５１を下降させ、枠体用吸着パッド５１４を枠体６１に当接させてから枠体用吸着源を動作させて吸着させる。その上で、第一搬送ハンド５１を上昇させ、待機位置で待機させる。

尚、上記枠体６１の交換の際、枠体６１の吸着保持位置の位置合わせが適宜行われる。例えば、各枠体用吸着パッド５１４の吸着位置を示すマークを枠体６１の上面に設けておき、このマークを目印にして位置合わせをする方法が考えられる。
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、枠体６１の移動に基板用の搬送ハンドが兼用されている点は、前述したように構造を簡略化する意義があるが、この際、図３や図７に示す切り欠き６１１も、構造を複雑化させずに十分な吸着力で基板Ｓの保持ができるようにした意義がある。即ち、枠体６１は基板Ｓの周辺部を押さえ付けるものであるから、開口の縁は基板Ｓの周辺部よりも内側の位置となる。この際、基板用吸着パッド５１２，５２２を枠体６１の移動に兼用する構成では、搬送ハンドが枠体６１を吸着保持している状態で基板用吸着パッド５１２，５２２が基板Ｓを吸着保持する動作がどうしても生じ、基板用吸着パッド５１２，５２２は、枠体６１の開口を通して延びて基板Ｓを吸着する構造とならざるを得ない。この場合、基板Ｓの回路形成部分において吸着保持を行うことはできず、周辺のマージン部分を吸着保持するから、切り欠き６１１がないと、非常に小さな吸着パッドを多数設けて基板Ｓを吸着保持する構造にならざるを得ない。しかしながら、この構造は非実用的であり、吸着力も十分に確保できない。切り欠き６１１があると、ある程度の大きさの吸着パッドを使用して基板Ｓの吸着ができる一方、枠体６１による基板Ｓの押し付け作用のある部分をある程度の面積で確保することができる。

尚、上記実施形態では、基板用吸着パッド５１２，５２２は、基板Ｓの周縁のうち、向かい合う一対の辺の周縁において基板Ｓを吸着する位置に設けられたが、四つの辺の周縁において基板Ｓを吸着する位置に設けられる場合もある。この方が、基板Ｓの吸着保持を確実にする点では好ましい。一対の辺の周縁で基板Ｓを吸着保持する場合、各基板用吸着パッド５１２，５２２を保持したフレーム５１１，５２１は板状になるが、四つの辺の周縁で基板Ｓを保持する場合、フレーム５１１，５２１は方形の枠状となる。

上記実施形態において、第一搬送ハンド５１、第一搬送コンベア４１が搬入用、第二搬送ハンド５２、第二搬送コンベア４２が搬出用であったが、この関係は逆であっても良く、それぞれを搬入搬出の双方に使用することもできる。即ち、第一搬送ハンド５１が基板Ｓの搬入動作を行って露光をしている最中に第二搬送ハンド５２が別の基板Ｓを保持して待機しており、最初の基板Ｓの露光終了後に第一搬送ハンド５１が基板Ｓを搬出した後、第二搬送ハンド５２が別の基板Ｓを搬入するようにする。このようにして交互に各搬送ハンドが基板Ｓの搬入搬出を行うようにしても良い。この場合、枠体６１は、それぞれの搬送ハンドについて設けられ、各搬送ハンドは枠体６１を吸着保持しながら基板Ｓの搬入搬出動作を行う。

また、本願発明の実施に際しては、搬送ハンドは一個のみでも足りる。枠体６１を吸着保持した一つの搬送ハンドが第一搬送コンベア４１から基板Ｓをピックアップしてテーブル１に載置し、露光終了後に枠体６１とともに基板Ｓをテーブル１からピックアップして第二搬送コンベア４２に搬出する構成もあり得る。この場合では、片側にのみコンベアがある構成も採用し得る。
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。

上記実施形態では、周状封止部材６２は枠体６１に取り付けられていたが、テーブル１の側に取り付けられていても良い。即ち、テーブル１の上面のうち、押圧のために向かってくる枠体６１を臨む箇所に周状封止部材を設けても同様に閉空間が形成でき、同様に動作させることができる。
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。

１ テーブル
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 (1)

1. 基板が載置されるテーブルと、
   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、
   基板を搬入してテーブルに載置し、露光後に基板をテーブルから搬出する基板搬送機構と、
   基板をテーブルに真空吸着する真空吸着機構と、
   テーブルに載置された基板の周辺部を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、
   押し付け機構は、基板に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枠体をテーブルに向けて押圧することで基板の周辺部をテーブルに押し付ける駆動部とを備えており、
   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、
   露光系及び押し付け機構を制御する制御部が設けられており、
   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押し付け機構の駆動部を動作させる制御を行うものであり、
   基板のテーブルへの搬入及びテーブルからの基板の搬出の際に枠体が位置する待機位置が設定されており、
   枠体を、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おり、
   枠体移動機構には、基板搬送機構が兼用されており、
   基板搬送機構は、基板と枠体とを同時に保持可能な搬送ハンドと、基板と枠体とを保持した搬送ハンドを移動させることで基板と枠体とを同時に搬送する搬送駆動機構とを含んでいることを特徴とするプリント基板用露光装置。

Images