TWI382276B - Exposure device - Google Patents

Description

曝光裝置

本發明是有關經由光罩來將光照射於基板，藉此使描繪於光罩的圖案複製於基板之曝光裝置，特別是有關供以使附著有感光材的可撓性帶狀基板曝光之曝光裝置。

就曝光用的曝光裝置而言，例如有在可撓性的帶狀基板被捲成圓筒狀的發出用捲軸與將該帶狀基板捲取成圓筒狀的捲取捲軸之間，一邊使帶狀基板沿著其長度方向來間歇性傳送，一邊使該帶狀基板曝光於每個特定長度的區域者。在帶狀基板的至少一面形成附著有感光材的曝光面。經由光罩來將光照射於曝光面，藉此描繪於光罩之例如電路的圖案會被複製於基板上。在該以往的曝光裝置中，帶狀基板是在水平狀態下被曝光。

在上述以往的曝光裝置中，水平狀態的帶狀基板會因為自重而有向下方彎曲的傾向。此彎曲在進行曝光時會使發生較大的問題。在使帶狀基板間歇性傳送於長度方向時，及，使光罩對帶狀基板對位時，或使光罩彼此之間對位時，帶狀基板與光罩不會接觸，而使得兩者間形成有間隙。對位時，由於必須同時藉由一台CCD攝影機來讀取帶狀基板與光罩，或光罩彼此間雙方所形成的對位標記，因此上述間隙必須形成CCD攝影機的焦點深度以內的狹小距離。於是，在曝光部，對帶狀基板施加長度方向之較大的張力，縮小自重所造成帶狀基板的彎曲，但藉由該長度方向之較大的張力來使帶狀基板伸展於長度方向，與無張力的狀態相較之下，會產生尺寸變化。若在此狀態下進行對位，則會難以精度佳地使帶狀基板與光罩對位，而提供均一品質的製品。

以往的曝光裝置之另一問題是塵埃的附著。在水平狀態的帶狀基板容易附著塵埃。一旦在帶狀基板的曝光面附著塵埃的狀況下進行曝光，則會容易引起曝光不良。並且，在配置於帶狀基板下方的光罩或光源的反射鏡上，容易滯留從帶狀基板落下的塵埃。如此被積存的塵埃是造成多數曝光不良製品產生的最大原因。

為了解決上述以往的問題點，本發明之曝光裝置，係用以一邊使帶狀基板沿著其長度方向來間歇性傳送，一邊使該帶狀基板曝光於特定長度區域，其特徵係具備：發出用捲軸，其係至少一面具有附著感光材的曝光面之可撓性的帶狀基板會被捲成圓筒狀；捲取用捲軸，其係用以將上述帶狀基板捲取成圓筒狀，且取一特定的距離，離開上述發出用捲軸來設置；驅動裝置，其係用以從上述發出用捲軸到上述捲取用捲軸，間歇性傳送上述帶狀基板；曝光部，其係設置於上述發出用捲軸與上述捲取用捲軸之間，且具有可接近或接觸於上述曝光面的至少1個光罩；及光源，其係用以將描繪於上述光罩的圖案複製於上述帶狀基板的上述曝光面，並且，在上述發出用捲軸與上述捲取用捲軸之間，形成有上述帶狀基板會成垂直狀態之處的垂直路徑，上述曝光部會被設置於上述垂直路徑。

又，上述垂直路徑會被設置成沿著上述帶狀基板的移動方向而垂直延伸。

又，可在上述曝光部中，使分別對向於上述帶狀基板的兩面的上述曝光面來配置一對的上述光罩，該一對的光罩在互相對向的位置具有對位用標記，且更具備：至少1個CCD攝影機，其係用以讀取該對位用標記；及移動機構，其係用以根據該CCD攝影機之上述對位用標記的讀取資料，使上述光罩中至少一方在其面內移動於X，Y，θ方向，進行對位。

又，為了進行上述帶狀基板與上述光罩的對位，而於上述帶狀基板形成有可與設置於上述光罩的對位用標記進行對位的對位用標記。

又，形成於上述帶狀基板的上述對位用標記可由上述帶狀基板的側緣來取代。

若利用本發明的曝光裝置，則帶狀基板會在成垂直狀態之處的垂直路徑中被曝光，所以不會發生自重所造成的帶狀基板彎曲。因此，不必為了縮小彎曲，而對帶狀基板施加較大的張力，所以不會有因為帶狀基板的伸展而造成尺寸變化之問題發生。

又，由於在垂直路徑中形成垂直狀態的帶狀基板只要些微的張力便可維持充分的平面性，因此可對光罩取得良好的平行性，其結果，兩者間的對位精度會提升。

又，垂直狀態的帶狀基板與水平狀態的帶狀基板相較之下，塵埃難以附著。又，由於構造上光罩及光源的反射鏡亦可設成垂直狀態，因此可大幅度地降低因為附著或積存於帶狀基板，光罩及光源的反射鏡的塵埃所引起的曝光不良。

又，由於來自光源的光並非是發射於垂直方向，而是發射於水平方向，因此在施設內容易確保較長的光路。若利用較長的光路，則平行光的光質會變佳，解像度會提升，因此可使描繪於光罩上的圖案能夠忠實地複製於帶狀基板。

結果，若利用本發明，則有關帶狀基板的曝光，可取得比以往更高的品質及生產性。

圖1是表示本發明的曝光裝置之一實施形態的概略縱剖面圖。曝光裝置具備：基底18，及設置於該基底18上的框體26。在基底18的右端部設有發出用捲軸14。在發出用捲軸14，可撓性的帶狀基板1會被捲成圓筒12狀。另一方面，在基底18的左端部設有捲取用捲軸15。

在發出用捲軸14與捲取用捲軸15之間設有傳送驅動滾筒19。傳送驅動滾筒19是特定長度來間歇性引出被捲於發出用捲軸14上的帶狀基板1。從發出用捲軸14所引出的帶狀基板1是經由引導滾筒16，17，27，28來進入垂直路徑，形成垂直狀態。帶狀基板1形成垂直狀態的區域會成為曝光部。以垂直狀態通過曝光部的帶狀基板1會經由引導滾筒29，30及傳送驅動滾筒19來圓筒13狀捲取於捲取用捲軸15上。沿著如此的帶狀基板1的長度方向之間歇性的傳送是藉由驅動裝置的傳送驅動滾筒19來進行。

在帶狀基板1的路徑途中，亦可設置一在進行帶狀基板1的接合作業等時使用的作業台20，或用以去除帶狀基板1表面的塵埃之黏著滾筒。又，最好將帶狀基板1用的蛇行防止裝置設置於發出用捲軸14，捲取用捲軸15及引導滾筒的其中至少一個。

帶狀基板1的至少一面是形成附著有感光材的曝光面。在曝光部中，在對應於曝光面的位置配置有光罩單元U1，或U2。圖示的實施形態是在兩面形成有曝光面。因此，在曝光部中，夾著垂直狀態的帶狀基板1，在兩側配置有光罩單元U1及光罩單元U2。在光罩單元U1及光罩單元U2分別以能夠對向於帶狀基板1的曝光面之方式來設有光罩21，22。在光罩21，22，例如描繪有電路之類的圖案，在與光罩21，22的帶狀基板1呈相反的一側配置有將來自光源（未圖示）的光予以導入帶狀基板1的反射鏡11，31。來自光源的光10會經由反射鏡11，31，且通過光罩21，22來照射至帶狀基板1的曝光面，藉此圖案會被複製於帶狀基板1上。光10最好為平行光，且包含反射鏡11的曝光部最好藉由框體26來覆蓋。

在光罩單元U1，U2的至少一個安裝有供以使對他方接近及遠離的機構（未圖示）。光罩21具備框架狀的基板6。在基板6安裝有保持光罩21，22，且具備使光罩21，22在其面內移動於□，Y，θ方向的移動機構5之框架3。在框架3的至少一方之朝向帶狀基板1的面的外周部設有環狀的密封構件4。環狀的密封構件4是在曝光時使光罩單元U1，U2互相接近時，可形成由包含帶狀基板1的框架3，密封構件4及光罩21，22所構成的密閉空間。藉由減壓該密封空間內，可使帶狀基板1與光罩21，22互相密著。

在光罩單元U1，U2的至少一方具備CCD攝影機7，其係使用於光罩21與22彼此之間對位時，或者各光罩與帶狀基板對位時。攝影機7可藉由安裝於框架3的移動機構8，9在與光罩的面平行的面內移動於□，Y方向。

以下，一邊參照圖2，一邊說明有關使用本發明的曝光裝置之曝光方法。圖2是表示在曝光部中垂直路徑內形成垂直狀態的帶狀基板1與光罩21，22的相對位置的概略圖，由圖1的箭號A的方向所見的圖。帶狀基板1是在二點虛線所示的特定長度的區域25進行曝光。因此，傳送驅動滾筒19會以包含該區域25的長度之長度P作為間距來間歇性傳送帶狀基板1。在帶狀基板1被傳送的期間，如圖1所示，光罩單元U1，U2會處於後退位置，在光罩21，22與帶狀基板1之間形成有特定的間隙。

一旦帶狀基板1的傳送停止於特定的位置，則光罩單元U1，U2的至少一方會使對他方接近。其結果，光罩21，22會對呈對向的帶狀基板的區域25接近，而進入對位的態勢。在光罩21，22的各個對向的位置設有對位用標記23，23。對位用標記23，23是位於離開帶狀基板1的位置。藉由CCD攝影機7來讀取對位用標記23，23的位置，根據讀取後的資料來使光罩21，22中的至少一方移動於X，Y，θ方向，進行光罩21與22的對位。

帶狀基板1有：在其上具有對位用標記24者及未具有對位用標記24者。當帶狀基板1具有對位用標記24時，只要藉由CCD攝影機7來同時讀取光罩21，22之對向於對位用標記24的位置所設置的對位標記（未圖示）與帶狀基板1的對位標記24之位置，而根據讀取後的資料來進行光罩21，22與帶狀基板1的對位即可。

當帶狀基板1在其上未具有對位用標記24時，只要藉由CCD攝影機7來讀取帶狀基板1的側緣及設置於對向的位置之光罩21，22的對位用標記（未圖示）之位置，而根據雙方的相對關係來進行帶狀基板1與光罩21，22的對位即可。此情況，帶狀基板1的側緣為取代對位用標記24。

若光罩21，22相互間及光罩21，22與帶狀基板1之間的對位終了，則會使光罩單元U1，U2更接近，形成由包含帶狀基板1的框架3，密封構件4及光罩21，22所構成的密閉空間。若藉由減壓裝置（未圖示）來減壓此密閉空間，則可使光罩21，22與帶狀基板1互相在減壓下密著。

其次，使來自光源的光10經由反射鏡11，31，通過光罩21，22來照射於帶狀基板1的區域25上。藉此，描繪於光罩21，22的圖案會被複製於帶狀基板1的區域25上。

又，光10亦可對帶狀基板1的兩面同時照射，或者照射於一面。

若一次的曝光終了，則會解除密閉空間的減壓狀態，使光罩單元u1，u2遠離，如圖1所示，在光罩21，22與帶狀基板1之間形成特定的間隙。之後，只以長度P來間歇性傳送帶狀基板1，而重複進行曝光的動作。

此外，在圖示的實施形態中，帶狀基板1雖是在垂直路徑中由下往上移動，但亦可由上往下移動。

1．．．帶狀基板

3．．．光罩用框架

4．．．密封構件

5．．．移動機構

6．．．基板

7．．．CCD攝影機

8．．．移動機構

9．．．移動機構

10．．．平行光

11．．．反射鏡

12．．．圓筒

13．．．圓筒

14．．．發出用捲軸

15．．．捲取用捲軸

16．．．引導滾筒

17．．．引導滾筒

18．．．基底

19．．．傳送驅動滾筒

20．．．作業台

21．．．光罩

22．．．光罩

23．．．光罩的對位用標記

24．．．帶狀基板的對位用標記

25．．．被曝光的區域

26．．．框體

27．．．引導滾筒

28．．．引導滾筒

29．．．引導滾筒

30．．．引導滾筒

31．．．反射鏡

U1．．．光罩單元

U2．．．光罩單元

P．．．間距

圖1是表示本發明的曝光裝置之一實施形態的概略縱剖面圖。

圖2是表示在曝光部中形成垂直狀態的帶狀基板與光罩的相對位置的概略圖，由圖1的箭號A的方向所見的圖。

1．．．帶狀基板

3．．．光罩用框架

4．．．密封構件

5．．．移動機構

6．．．基板

7．．．CCD攝影機

8．．．移動機構

9．．．移動機構

10．．．平行光

11．．．反射鏡

12．．．圓筒

13．．．圓筒

14．．．發出用捲軸

15．．．捲取用捲軸

16．．．引導滾筒

17．．．引導滾筒

18．．．基底

19．．．傳送驅動滾筒

20．．．作業台

21．．．光罩

22．．．光罩

27．．．引導滾筒

28．．．引導滾筒

29．．．引導滾筒

30．．．引導滾筒

31．．．反射鏡

Claims (5)

1. 一種曝光裝置，係用以一邊使帶狀基板沿著其長度方向來間歇性傳送，一邊使該帶狀基板曝光於特定長度區域，其特徵係具備：發出用捲軸，其係至少一面具有附著感光材的曝光面之可撓性的帶狀基板會被捲成圓筒狀；捲取用捲軸，其係用以將上述帶狀基板捲取成圓筒狀，且取一特定的距離，離開上述發出用捲軸來設置；驅動裝置，其係用以從上述發出用捲軸到上述捲取用捲軸，間歇性傳送上述帶狀基板；曝光部，其係設置於上述發出用捲軸與上述捲取用捲軸之間，且具有可接近或接觸於上述曝光面的至少1個光罩光源，其係用以將描繪於上述光罩的圖案複製於上述帶狀基板的上述曝光面；至少一個的框架，其係形成保持上述光罩的框架，在比和上述曝光面對向的面的上述光罩的外形更外側設有環狀的密封構件；及減壓裝置，並且，在上述發出用捲軸與上述捲取用捲軸之間，形成有上述帶狀基板會成垂直狀態之處的垂直路徑，上述曝光部會被設置於上述垂直路徑， 使被保持於上述框架的光罩接近上述曝光面時，可形成由包含上述帶狀基板的上述框架、上述密封構件及上述光罩所構成的密閉空間，上述減壓裝置係將上述密閉空間減壓。
2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中上述垂直路徑會被設置成沿著上述帶狀基板的移動方向而垂直延伸。
3. 如申請專利範圍第1或2項之曝光裝置，其中在上述曝光部中，使分別對向於上述帶狀基板的兩面的上述曝光面來配置一對的上述光罩，該一對的光罩在互相對向的位置具有對位用標記，且更具備：至少1個CCD攝影機，其係用以讀取該對位用標記；及移動機構，其係用以根據該CCD攝影機之上述對位用標記的讀取資料，使上述光罩中至少一方在其面內移動於X，Y，θ方向，進行對位。
4. 如申請專利範圍第1~3項的任一項所記載之曝光裝置，其中為了進行上述帶狀基板與上述光罩的對位，而於上述帶狀基板形成有可與設置於上述光罩的對位用標記進行對位的對位用標記。
5. 如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中形成於上述帶狀基板的上述對位用標記可由上述帶狀基板的側緣來取代。