JPH10163101A - パターン露光装置 - Google Patents

パターン露光装置

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Publication number
JPH10163101A
JPH10163101A JP8333106A JP33310696A JPH10163101A JP H10163101 A JPH10163101 A JP H10163101A JP 8333106 A JP8333106 A JP 8333106A JP 33310696 A JP33310696 A JP 33310696A JP H10163101 A JPH10163101 A JP H10163101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
light
exposure
substrate
exposure apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP8333106A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Uehara
誠 上原
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MEJIRO PRECISION KK
Mejiro Precision KK
Original Assignee
MEJIRO PRECISION KK
Mejiro Precision KK
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Publication date
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Publication of JPH10163101A publication Critical patent/JPH10163101A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理速度が早いパターン露光装置を提供するこ
と。さらに、安定した露光品質が得られること。 【解決手段】光源(31)と、パターン生成手段(5
1)と、投影レンズ(91)から成るパターン露光装置
において、光源(31)に複数のフラッシュランプ(3
2)を使用するとともに、1つのフラッシュランプから
出た光によって1つのセグメントを形成し、複数のセグ
メントの配列によってパターン生成手段(51)を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板やガラ
ス基板等(以下基板という)に文字やバーコードなどの
パターンを露光する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パターン露光装置は、一般にタイトラー
と呼ばれ、基板の生産管理のために基板毎に異なったパ
ターンを露光する装置である。従来のパターン露光装置
の主要部は図7に示すような構造になっている。すなわ
ち、基板11にはフォトレジスト等の感光材料が塗布さ
れ、搬送路21上をパターン露光装置の下に搬送され
る。搬送されてきた基板は露光ステーション25上に載
せられ、27と28の方向からピン26に押し当てて位
置決めされる。図示しない光源には超高圧水銀灯や水銀
キセノンランプ等の連続点灯の放電灯が使用され、光源
から露光ヘッド61まではライトガイド41を使用して
光が伝送される。伝送された光はコンデンサーレンズ9
5でロータリーマスク55上の1個所に集められる。ロ
ータリーマスクは、ガラス上にクロムの被膜をが蒸着
し、このクロム被膜の同一円周上にあらかじめ各種パタ
ーン(文字、数字、バーコード、記号を含む。以下同
じ)をエッチングしたものである。外部から供給される
信号によって駆動されるモーター56によってロータリ
ーマスク55の回転角が決定され、露光すべきパターン
が選択される。投影レンズ91はこのパターンの1つを
基板11の上に投影し、基板上にパターン81が露光さ
れる。つまり、従来のパターン露光装置におけるパター
ン生成手段にはロータリーマスク55が使用されてい
た。また、基板11は静止した状態で露光が行われてい
た。1つの露光が終了すると、露光ヘッド61全体がモ
ータ65とボールネジ66よって一定距離移動させら
れ、次の露光が行われる。この工程を繰り返すことによ
って、通常基板上には10程度のパターンが露光され
る。露光が終了すると基板は露光ステーション25から
開放され、搬送ローラ22によって搬送されていく。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のパタ
ーン露光装置は、処理速度が遅いという問題があった。
一般的には、1つのパターンの露光は1秒で終了するも
のの、ロータリーマスクの回転に平均2秒を要する。露
光ヘッドの移動はロータリーマスクの回転中に行われる
ので直接のロスタイムにはならないものの、10パター
ンの露光が終了するのにおよそ30秒を要するのであ
る。さらに、従来のパターン露光装置は、露光時間が一
定(たとえば1秒)であるため、光源に使用しているラ
ンプが劣化してきて光量が低下した場合は露光量が不足
し、露光品質が低下するという問題があった。そこで、
本発明が解決しようとする第1の課題は、処理速度が早
いパターン露光装置を提供することにある。さらに、本
発明が解決しようとする第2の課題は処理速度が早く、
かつ安定した露光品質の得られるパターン露光装置を提
供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】第1の手段は第1の課題
を解決するためのもので、光源31と、パターン生成手
段51と、投影レンズ91から成るパターン露光装置に
おいて、光源31に複数のフラッシュランプ32を使用
するとともに、1つのフラッシュランプから出た光によ
って1つのセグメントを形成し、複数のセグメントの配
列によってパターン生成手段51を構成したものであ
る。
【0005】第2の手段は第2の課題を解決するための
もので、第1の手段に加えて、各セグメントから出る主
光線が交差する点に光量検出器71を配置するととも
に、この光量検出器71の出力を参照してフラッシュラ
ンプ32の発光光量を調節するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】1図に示す装置は本発明を実施し
た形態の1つであり、基板11上に10桁の数字を露光
するパターン露光装置である。基板11にはガラスにフ
ォトレジストを塗布したものが使用され、搬送ローラ2
2によって搬送される。基板検知機23によって基板の
搬送が確認され、露光ヘッド61の下を通過する際に基
板11上に10桁の数字が露光される。以下光源と露光
ヘッドの構成について詳述する。
【0007】光源31は、7つのキセノンフラッシュラ
ンプ32から成る。キセノンフラッシュランプとは、小
型バルブ内にキセノンガスを封入し電極とトリガープロ
ーブを取り付けたもので、パルス点灯によって可視を中
心に紫外から赤外に至る広範囲の光を放射することので
きるランプである。各ランプから出た光はランプに内蔵
されている凹面鏡とレンズ33によって集光され、1束
のライトガイド41に入射する。1束のライトガイド
は、直径0.1mmの細い石英製ファイバーを束ねた構
成になっている。ライトガイド41はランプ毎に1束ず
つ設置されており、合計7束のライトガイドが露光ヘッ
ドに光を供給する。パターン生成手段51は、露光する
パターンに応じて配置された複数の「セグメント」から
構成されている。ここで、「セグメント」とは発光面を
特定の形状にしたものをいい、本実施形態においてはラ
イトガイド終端を特定形状に揃えてセグメントとしてい
る。本例では露光パターンは数字であるので、各セグメ
ントは図3の511から517ような形状になってお
り、7つのセグメントは8の字状に配置されている。8
の字の大きさは6mmであり、これが倍率4分の1の投
影レンズ91によって基板11上に大きさ1.5mmに
投影される。光源の各キセノンフラッシュランプ32
は、外部信号の指示によって発光する。例えば、数字の
「1」を露光する場合は、図3のセグメント512と、
セグメント513に対応するランプが同時に点灯させら
れる。他の数字も同様にして図4上段のように0から9
までの10種類の数字が生成され、露光される。また必
要な場合には図4中段と下段に示すパターンも露光可能
である。図2は露光ヘッド61の内部を表したもので、
パターン生成手段51の像を、投影レンズ前段92と投
影レンズ後段93で縮小投影する様子を表している。基
板に露光された数字は、人または他の装置によって読み
取られ、基板の生産管理に活用される。
【0008】ところで、キセノンフラッシュランプ32
の発光時間は80マイクロ秒であり、基板が毎秒200
mmの速度で搬送されていても、露光ずれはわずか16
ミクロンに収まる。大きさ1.5mmの文字に対し、1
6ミクロンは約100分の1であり、事実上搬送による
ブレは無視できる。さらにキセノンフラッシュランプは
100ヘルツで繰り返し点灯できるため、数字は2mm
ピッチで露光できる。すなわち、搬送されている基板は
露光の際に毎回停止する必要はなく、毎秒200mmの
速度で連続搬送されながら露光することができる。この
ため、10種類の数字を露光するのにわずか0.1秒し
か要しない。
【0009】本実施形態においては数字を露光する例と
して7つのセグメントを8の字に配列した例を示した
が、セグメントの形状と配列は必ずしもこれに限定され
ない。たとえば、図5のように4つのセグメントを田の
字状に配列して、図6のような組み合わせによって数字
と同様の意味を付与してもよい。この場合、露光パター
ンはスキャナーによる自動読み取りが好適である。とこ
ろで、本実施形態においては露光ヘッド61を固定した
例を示したが、露光ヘッド61に移動機構をつけて基板
の任意の位置にパターンを露光するようにしてもよい。
また、本実施形態においては光源からの光をライトガイ
ド41を用いてセグメントに導いたが、ライトガイドを
用いず、フラッシュランプの集光点に特定開口形状を有
するマスクを配置し、これをもってセグメントとしても
よい。さらに、本実施形態においては光源にキセノンフ
ラッシュランプ32を使用した例を示したが、パルス点
灯できて感光材料を感光できる発光スペクトルとエネル
ギーを持つ光源なら他の光源で代替できることはいうま
でもない。
【0010】次に光量検出器71について説明する。光
量検出器71は投影レンズ前段92の後側焦点に設置さ
れている。投影レンズ前段92の後側焦点は、投影レン
ズ91のセグメント側から光軸と平行に入射した光線が
光軸と交わる点である。このため、セグメントから光軸
と平行に出射した光線(これを主光線という)はセグメ
ントの位置に依存せず、すべてこの光量検出器71に入
射する。従って光量検出器71をここに配置すること
で、発光領域から出る最も代表的な光である主光線を検
知することができる。この実施形態においてはキセノン
フラッシュランプが約1万回発光するごとに光量較正を
行う。光量較正する場合はフラッシュランプを1つずつ
発光させ、順次光量検出器で光量を検出する。その結果
光量が低下しているフラッシュランプについては駆動電
流を増大させる。発光光量が元と同じになるよう駆動電
流を制御し、次回露光時からは露光に際してその値を維
持することによって、基板にはランプが新品の時に等し
い露光が与えられ、安定した露光品質が確保される。
【0011】
【発明の効果】請求項1に記載する発明によれば、極め
て処理速度の早いパターン露光装置を提供することでき
る。これは本装置に特に露光ステーションを設ける必要
がなくなることを意味する。なぜなら、毎秒200mm
という本装置の処理速度は一般的な基板搬送速度を上回
るため、露光ヘッドを単に基板搬送路の上に設置するだ
けでパターン露光をすることができるようになるからで
ある。露光ステーションが不要になると、パターン露光
装置として特に基板処理ラインの床の一部を占拠しなく
てもすみ、基板処理ラインの省スぺース化が図れる。特
に単位床面積当たりの設備費が高いクリーンルームにお
いて、設置床面積が実質的にゼロになるコストメリット
は大きい。もちろん、露光ステーションが不要な点は基
板処理ラインの低コスト化だけでなく、パターン露光装
置自身の低コスト化にも寄与する。
【0012】請求項1に記載する発明は、上記の主効果
の他、次の副次的な効果を有する。第1は発熱が少ない
点である。従来のパターン露光装置では光源に超高圧水
銀灯等の連続点灯の放電灯を使用していたため、露光時
間以外でも光源は点灯しており、少なからぬ発熱があっ
た。この点本発明のランプは極めて低いデュティー比で
駆動されるため、発熱が少ない。例えば、基板が200
mmピッチで毎秒200mmの速度で搬送されており、
これに基板毎に10種のパターンを露光する場合、露光
時間の総和は基板毎に0.8ミリ秒でありデュティー比
は1対1000以下になる。つまり、従来のパターン露
光装置と光学効率が等しい場合、発熱は連続点灯光源の
1000分の1以下になる。通常、基板の処理ラインは
高度に温度制御された室内に設置され、発熱体には別途
排気設備を用意する必要がある。このため、発熱が少な
い点は設備面で大きなコストメリットを生む。
【0013】第2の効果はランプの寿命が長い点であ
る。従来のパターン露光装置で使用されている超高圧水
銀灯等の連続点灯光源の寿命は千時間内外である。一
方、フラッシュランプは1億回程度の繰り返し点灯がで
きる。すなわち、上記の例のように毎秒10回点灯した
場合、フラッシュランプには3千時間の寿命があること
になり、わずらわしいランプ交換作業は従来の3分の1
の頻度ですむ。しかも、従来のパターン露光装置に比較
して300倍の生産性があるので、1本のランプで処理
できる基板枚数は従来の900倍になる。これは基板1
枚当たりのランプのランニングコストを著しく低下させ
る。
【0014】次に、請求項2に記載する発明によれば、
処理速度が早いだけでなく安定した露光品質の得られる
パターン露光装置を提供することができる。本発明にお
いては特に光量検出器71をセグメントから出る主光線
72が交差する点に配置したから、全てのセグメントか
ら来る光を1つの光量検出器で検出できる。このため、
複数のセグメントがあるにもかかわらず光量検出器は1
つで足り、露光ヘッドがコンパクトになるだけでなく、
露光ヘッドのコストを低減できる。さらに、各発光領域
から出る光の内最も代表的な光の強さを検出できるの
で、光量検出の精度が高く、フラッシュランプの寿命末
期まで安定した露光品質が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるパターン露光装置の動作状況を
表す図である。
【図2】本発明にかかるパターン露光装置の露光ヘッド
部の詳細図である。
【図3】本発明にかかるパターン露光装置のセグメント
配列を表す図である。
【図4】図3のセグメント配列で露光可能なパターンの
例を示す図である。
【図5】本発明にかかるパターン露光装置の別のセグメ
ント配列表す図である。
【図6】図5のセグメント配列で露光可能なパターンの
別の例を示す図である。
【図7】従来のパターン露光装置の動作状況を表す図で
ある。
【符号の説明】
11 基板 21 搬送路 31 光源 32 フラッシュランプ 41 ライトガイド 51 パターン生成手段 511 セグメント 61 露光ヘッド 71 光量検出器 81 露光されたパターン 91 投影レンズ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源(31)と、パターン生成手段(5
    1)と、投影レンズ(91)から成るパターン露光装置
    において、光源(31)に複数のフラッシュランプ(3
    2)を使用するとともに、1つのフラッシュランプから
    出た光によって1つのセグメントを形成し、複数のセグ
    メントの配列によってパターン生成手段(51)を構成
    したことを特徴とするパターン露光装置。
  2. 【請求項2】各セグメントから出る主光線が交差する点
    に光量検出器(71)を配置するとともに、この光量検
    出器(71)の出力を参照してフラッシュランプ(3
    2)の発光光量を調節することを特徴とする請求項1記
    載のパターン露光装置。
JP8333106A 1996-11-29 1996-11-29 パターン露光装置 Pending JPH10163101A (ja)

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JP8333106A JPH10163101A (ja) 1996-11-29 1996-11-29 パターン露光装置

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JP8333106A JPH10163101A (ja) 1996-11-29 1996-11-29 パターン露光装置

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JP8333106A Pending JPH10163101A (ja) 1996-11-29 1996-11-29 パターン露光装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220933A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Ushio Inc 露光装置
US7339675B2 (en) 2000-06-02 2008-03-04 Fujifilm Corporation Apparatus for stacking sheet members, apparatus for measuring dimensions of sheet members, and apparatus for and method of marking sheet members

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US7339675B2 (en) 2000-06-02 2008-03-04 Fujifilm Corporation Apparatus for stacking sheet members, apparatus for measuring dimensions of sheet members, and apparatus for and method of marking sheet members
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