JPS61158141A - フオトエツチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体集積回路やプリント用基板に回路パター
ンを形成するためのフォトエツチング装置に関し、特に
プリント基板とフォトマスクを微少間隔を保ってマスク
パターンの焼付けを行う方式に好適なフォトエツチング
装置に関する。

（従来技術とその問題点） この種のフォトエツチング装置は、光照射により基板上
の感光性樹脂を露光して回路パターン成形を行うための
ものである。露光源としては、一般−に、波長が３００
〜４００μの紫外線で、光源としてキセノンランプまた
は超高圧水銀灯が用いられる。

ところで、従来、６００ａｗＸ７００ａｍ程度の広域面
を照射する場合、良質な平行光が得られないことから、
マスクパターンの焼付けはフォトマスクと基板を密着さ
せて行う方式、いわゆる密着型が多く用いられている。

しかし、この密着型では、フォトマスク上に塵や汚れな
どが付着するとその形も焼付けられたり、フォトマスク
が損耗し易いという問題がある。そして、この問題を解
決するためにプリント基板とフォトマスクを数百μ離し
て焼付けするフォトエツチング装置が望まれ、初期の課
題であった良質な平行光を得るための研究がなされてい
る。

この平行光を作る従来方式としては第７図及び第８図に
示すものがある。

第７図は、シリンドリカルレンズａ及びレンズａの下部
に配置された複数のスリット板すとにより、水銀灯Ｃか
らの光束をＸ、Ｙ方向に平行に整える方式である。第８
図は、平行用ハニカムボードｅを介在させることで水銀
灯ｄからの光束を平行に整える方式のものである。

しかしながら、第７図の方式では、仮に基板とフォトマ
スク間が３００〜４００μの場合に、光の収束により、
フォトマスク上で１００μ幅の線幅が基板上で最大１０
０μｍ１５μまで細くなることを許容限界とすると、ス
リット板すの長さし＝１００ｍ、スリット板す同士の間
隔Ｗ＝　：２１１１１としなくてはならず、このような
条件を満たすことは製造上至難でコスト高となる。

また第８図の方式では、通常のものではハニカムｅから
出光する光が平行光に対し約２．５度の傾きｒ照射する
。したがって、例えば第９図に示すように、フォトマス
クｆと基板ｑとの間隔を３５０μに設定し、フォトマス
クｈ上１００μの線幅を基板上に９０μ以上の忠実度で
焼付ける場合を想定すると、平行光に対して光源からの
光は最大０．８度の傾きで収束するために、第８図のも
のも実用的ではなかった。

また、両方式にあっては、スリット板すやハニカムｅで
光束を仕切っているため光損失も大きいものとなってい
た。

（発明の目的） 本発明、上記事情に鑑みなされたもので、光源から平行
光束を効率良く得ることを目的と鴨、より具体的にはフ
ォトマスクと基板が２５０μ〜４５０μの隙間を保って
、フォトマスク上１００μの線幅を基板上９０μ以上の
忠実度で焼付けることができるフォトエツチング装置を
提供することを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明は、フォトマスク上
に光を照射することにより、マスクパターンに応じたパ
ターンをフォトマスク下面に位置する基板上にフォトエ
ツチングするための装置であって、前記装置は、光源の
光を入光する複数の光ファイバと、光ファイバの他端を
縦横マトリックス状に接続した平行ユニットボードと、
平行ユニットボードの照射面側にあって各光ファイバの
出光面に対向配置された複数の凸レンズとからなること
を特徴とする。

（実施例の説明） 第１図乃至第４図は、本発明を適用したフォトエツチン
グ装置の一実施例を示したものである。

本発明のフォトエツチング装置は、第１図及び第２図に
示すように、集光部Ａと、集光部Ａからの光が中継部Ｂ
を介して伝送される平行ユニットボード７とを備えてい
る。

集光部Ａは、半楕円状のりフレフタ２と、リフレクタ２
の一方の焦点に配置された超高圧水銀灯などの光源１と
からなり、光源１からの光をリフレクタ２の他方の焦点
に集光する。

尚、集光部Ａは、第５図に示すように、放物状のりフレ
フタ２０ａ及び集光レンズ２０ｂを組み合わせて光＃ｉ
１からの光を集光するようにしても良い。

前記中継部Ｂは、集光部Ａの他方の焦点に受光面３ｂが
配置された光ミキシング０ツド３と、光ミキシングロッ
ド３の出光面３ａに接触・配置され、かつ多数の光ファ
イバ４ａ、４ｂ、４ｃ、・・・を巻具５で束ねたファイ
バ結束部４とからなっている。

各ファイバ４ａ、’４ｂ、４ｃ、・・・としては、吸収
損失などの伝送特性などを考慮して、石英ファイバまた
はプラスチックファイバなどから適宜選定する。また各
ファイバ４ａ、４ｂ、４ｃ、・・・の長さはユニットボ
ード７のスキャン量も付加して余裕をもたせである。フ
ァイバ４ａ、４ｂ、４ｃ。

・・・の数は、ユニットボード７に装着される凸レンズ
８の数に対応している。例えば複数の集光部Ａから光を
伝送する場合には集光部への数を含めて光ファイバ及び
レンズの数が算出される。

前記平行ユニットボード７は、ボード本体７ａと、本体
７ａの照射面７ｂ側に配置された多数の凸レンズ８とか
らなり、第２図に示すように、基板６と間隔を保って配
置されるフォトマスク９の上方でスキャンできるように
配設される。

より詳細には、ボード本体７ａは、第３図に示すように
、縦横マトリックス状に貫通孔が形成されている。この
貫通孔には受光面７Ｃ側に前記光ファイバ４ａ、４ｂ、
４ｃ、・・・が接続されるとともに、照射面７ｂ側に凸
レンズ８がそれぞれ装着されている。

ボード本体７ａの大きさは基板６の大きさによって設定
され、またレンズ８の個数及び配置は照明むらの仕様に
よって決定する。

以上の構成において、光源１からの光は、リフレクタ２
あるいはりフレフタ２０ａ及び集光レンズ２０ｂとによ
り集光されるとともに、ミキシングロッド３でミキシン
グされ、かつ複数の光ファイバ４ａ、４ｂ、４ｃ、・・
・を介してユニットボード７まで伝送される。

また基板９にはフォトレジスト材６ａが被着されている
（第２図参照）。フォトエツチング処理は前記ボード７
からの光をフォトマスク９を介してフォトレジスト材６
ａに照射することにより施される。

この場合、前記ボーＰ７のレンズ８から照射される光は
、第４図に示すように、レンズ８を光ファイバ４ａの出
光面４１ａからレンズ８の焦点距離ｆだけ離して配置す
ることにより、レンズ８から出光する光は平行になる。

また、光ファイバ４ａの出光面４１ａの径が小さければ
レンズ８から出光する光の広がり角度αは小さくなる。

したがって、例えば石英ファイバの出光する広がり角度
θは約５０度であるから、光ファイバ４ａのコア径π−
０，５ｍｍｗの場合では、レンズの焦点路＠ｆ＝３１．
２ｍ、有効径Ｄ＝３０ｍ＋７）場合にはα＝０．４度と
光学的に算出される。

また同一焦点距離ｆ＝３１．２ａｍ＋、同−有効径Ｄ＝
３０＃であって、石英ファイバのコア径π＝１．０ＩＩ
ｌｌの場合には、レンズ８から出光する光の広がり角度
α＝０．８度である。

これにより、前記平行ユニットボード７をスキャンする
ことにより、基板５にエツチングされるマスクパターン
は上記第９図に示した最大許容限度０．８度内に入る。

さらにコア径π１０，５ｍｍの場合にはより確実な許容
限度内の平行光を得ることができる。

第６図は、本発明の第２実施例を示したものである。

この実施例では、光源１からの光を複数の光ファイバ４
０ａ、４０ｂ、４０ｃ、・・・により前記実施例におけ
る平行ユニットボード７（不図示）まで伝送するように
した例である。

すなわち、光源１は中空球体２００の中心位置に配置さ
れている。この球体２００の外周部にはランダムに複数
の光ファイバ４０ａ、４０ｂ。

４０Ｇ、・・・の入光面側が装着されている。この入光
面は集光レンズ２００ａとともに光源１の中心に向けて
配置しである。

各光ファイバ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、−・・の出光面
Ｃ側は、第１実施例と同様に平行ユニットボード７に接
続される。このように集光部Ａを構成することで、第１
実施例における中継部Ｂが省略できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエツチング装置は次のよ
うな効果を奏する。

■本発明では光源からの光束を複数の光ファイバにより
伝送することを特徴とするために、光源と照射面との光
学的配置を考慮する必要がなくなる。

■従来の非密着型におけるフォトエツチングの精度が向
上する。すなわちフォトマスクと基板が２５０μ〜４５
０μの間隔を保ってフォトマスク上１００μの線幅を基
板上９０μ以上の忠実度で焼付けることが可能となる。

■従来のものに対して光損失が少ない。

■平行ユニットボードをスキャンするようにした場合に
は、−回のスキャンにより広域面を均一に照綱できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示したもので、
第１図はフォトエツチング装置の要部を示す断面模式図
、第２図は基板上にマスクパターンを形成する方法を示
す説明図、第３図はユニットボード部を示す拡大平面図
、第４図はユニットボード部の光学系を説明する為の模
式図、第５図は第１実施例における集光部の変形例を示
す断面模式図、第６図は本発明の第２実施例を示したも
ので、エツチング装置の集光部を示す概略斜視図、第７
図及び第８図は平行光を得るための従来方式を示すもの
で、第７図はシリンドリカルレンズを用いた方式を示す
模式図、第８図はハニカムボードを用いた方式を示す模
式図、第９図は平行光の許容限界を示す説明図である。 Ａ・・・集光部、Ｂ・・・中継部、１・・・光源、２゜
２０ａ・・・リフレクタ、２０ｂ・・・集光レンズ、４
・・・光フアイバ結束部、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・光フ
ァイバ、７・・・平行ユニットボード、７ａ・・・ボー
ド本体、７ｂ・・・照射面、７Ｃ・・・入光面、８・・
・凸レンズ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フォトマスク上に光を照射することにより、マス
   クパターンに応じたパターンをフォトマスク下面に位置
   する基板上にフォトエッチングするための装置であつて
   、前記装置は、光源の光を入光する複数の光ファイバと
   、光ファイバの他端を縦横マトリックス状に接続した平
   行ユニットボードと、平行ユニットボードの照射面側に
   あつて各光ファイバの出光面に対向配置された複数の凸
   レンズとからなることを特徴とするフォトエッチング装
   置。
2. （２）前記平行ユニットボードがフォトマスク上をスキ
   ャンしながら光を照射する特許請求の範囲第１項に記載
   のフォトエッチング装置。