WO2011054538A1 - Belichtungsvorrichtung und verfahren zur belichtung von substraten - Google Patents

Belichtungsvorrichtung und verfahren zur belichtung von substraten Download PDF

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WO2011054538A1
WO2011054538A1 PCT/EP2010/006777 EP2010006777W WO2011054538A1 WO 2011054538 A1 WO2011054538 A1 WO 2011054538A1 EP 2010006777 W EP2010006777 W EP 2010006777W WO 2011054538 A1 WO2011054538 A1 WO 2011054538A1
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substrate
frame
exposure
separating device
plate
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PCT/EP2010/006777
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Klaus Schneider
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Oguntke, Astrid
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    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/2032—Simultaneous exposure of the front side and the backside
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0073—Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces
    • H05K3/0082—Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces characterised by the exposure method of radiation-sensitive masks

Definitions

  • the systems of the first group are so-called 1-chamber double exposers with a substrate exposure in a single exposure chamber with a two-sided substrate exposure.
  • the systems of the second group the so-called 2-chamber imagesetters, expose the front and back sides of the substrate in separate chambers. Each of these chambers only supports one-sided exposure, so the substrate must be rotated before transfer to the second chamber.
  • CONFIRMATION COPY Integrate into the non-transparent base plates of their chambers additional functions that improve the quality and cycle time of the exposure. In the 2-chamber imagesetters, these disadvantages can be avoided. The necessary effort for this, however, creates a lot of space and requires a complex mechanics. 2-chamber imagesetters are therefore very expensive.
  • the object of the present invention is thus to provide an exposure device which has small dimensions and is inexpensive.
  • the object is also to provide a method for two-sided exposure of substrates, which is easy to carry out and is less time-consuming overall.
  • the first frame is the front frame and the second frame is the rear frame.
  • a film is attached, which is copied by means of light, preferably in the UV wavelength range, on the front and the back of the respective substrate.
  • a preferably vertically movable separating device is now additionally arranged.
  • the separator can also be moved horizontally.
  • the front of the separator forms the first frame with the first Exposure chamber.
  • the rear side of the separating device forms the second exposure chamber with the second frame.
  • Each of these two exposure chambers has a frame with film and a non-transparent base as the associated back of the chamber.
  • additional elements can be integrated: a) a membrane for the production of the contact pressure between film and substrate and
  • the registration plate as described above, can be placed behind the membrane and then allows the adjustment of the exposure space to the thickness of the substrate.
  • the registration plate may also be formed as a strip which moves in direct connection (independent of a membrane) with the respective substrate from input to the exposure device to output. In the output, the exposed substrate is removed from the registration plate and then connected to an unexposed substrate for a new transport cycle.
  • the registration plate supports the orientation of the substrate to the film and also has the task of adjusting the size of the exposure space (between membrane and film / glass) to the thickness of the substrate.
  • Each of the two frames is preferably also provided on a transparent plate connected to the respective frame with at least one pin, preferably with two pins.
  • the at least one arranged on the frame pin and each receiving pin of the separator have in addition to the definition of the respective substrate also has the function to support the transport of the substrates from the input on the two exposure chambers to the output.
  • the attachment of the substrate and the transport of the substrate can also be done by other means, such as clamping devices or magnetic holders.
  • the separator is, as already described above, designed to be movable. In its first position, it forms, together with the first frame, a first exposure chamber and, together with the second frame, a second exposure chamber. In the first position of the separator, therefore, the exposure of the substrates can be performed. In the first exposure chamber, the front side of a first substrate and in the second exposure chamber simultaneously the back side of a second substrate can be exposed. In the second position, the separator is outside the space formed between the first frame and the second frame. In the second position of the separating device, the input of a new, third substrate and the output of the second substrate, which was previously exposed on the front side, take place.
  • the first substrate exposed on the front side and initially fixed to the first frame may be transferred to the second frame.
  • the second substrate is arranged according to the method of the separating device in the first position in the second exposure chamber and can now be exposed on its rear side.
  • the determination of the substrates in the first exposure chamber and the second exposure chamber preferably in each case by means of two pins which are arranged on a first plate fixedly connected to the first frame or on a second plate fixedly connected to the second frame.
  • the first and the second plate are transparent to the respective wavelength of the light used for the exposure and are preferably made of glass.
  • These pins are slidable for transferring (transferring) the first substrate in a direction perpendicular to the film through which the respective substrate is exposed. In the same direction and arranged on the registration plate recording pins are movable.
  • FIG. 1 shows an exposure device according to the invention in a cross section
  • FIG. 2B shows a second step of the method according to the invention with reference to a cross section of the exposure device shown in FIG. 1
  • FIG 2C shows a third step of the method according to the invention with reference to a cross section of the exposure device shown in FIG.
  • Figure 1 is a general view describing the mechanical elements of one embodiment of the exposure apparatus according to the invention and its functions.
  • the vertically or horizontally movable separating device 10 contains the following mechanical elements. On the front of the separator 10, the membrane 11 and on the back of the membrane 12 is stretched. The function of the membranes is the transfer of the contact pressure for the contact between film and substrate. Behind each membrane 11, 12, a respective registration plate 13, 14 is arranged.
  • the receiving pins 17, 18 are attached without play. These receiving pins 17, 18 can be withdrawn behind the membrane for the reception and transfer of substrates. You are this perpendicular to the respective registration plate 13, 14 displaced. With this function, in particular, the clamping connection between the receiving pins 17, 18 and the substrates can be canceled.
  • the receiving pins 34, 35 of the glass plate 22, 32 fixedly connected to the respective frame 20, 30 support the transfer of the substrates and also serve to receive the films 21, 31.
  • the glass plates 22, 32 are transparent to UV light (permeable).
  • FIG. 2A shows the beginning of an exposure cycle and the exposure of two substrates 24, 25.
  • the two glass frames 20, 30 are firmly connected via the respective film 21, 31 and the respective substrate 24, 25 with the separator 10 by the differential pressure vacuum to external pressure ,
  • the membranes 11, 12 generate the contact pressure film / substrate.
  • By programmable pressure behind the membranes 21, 31, the contact pressure can be adjusted within wide limits.
  • the front side of the substrate 24 is exposed by means of a UV light source 42 through glass plate 22 and film 21 therethrough.
  • the rear side of the substrate 25 is illuminated by means of a further UV light source 43 through glass plate 32 and film 31.
  • the separator 10 is in its first position.
  • Figure 2B shows how the two glass frames 20, 30 are moved apart to the maximum distance in the Z direction after the completion of the exposure and reduction of the vacuum. By simultaneously inserting the pins 34, 18 into the substrates 24, 25, the next transfer operation is prepared.
  • Figure 2C shows the state of the exposure device according to the invention after the extension of the separator 10 and the process of glass frame 20 and glass frame 30 in the Z direction to its minimum distance. The substrate transfers are mainly described in FIG. 2C.
  • the separator 10 is in the input / output position (second position).
  • a new third substrate 40 is now placed on the pins 17 (input).
  • the substrate 25 exposed on both sides is removed (output).
  • the contact between the two glass frames 20, 30 enables the fixing of substrate 24 on the pins 35 of the glass plate 32 connected to glass frames 30.
  • the pins 34 are correspondingly withdrawn and release the substrate 24. This ensures that in the following step, the back of the substrate 24 can now be exposed in the second exposure chamber after retraction of the separator 10 and the moving apart of the glass frame 20, 30.
  • the substrates 24, 25 and 40 corresponding through openings.
  • the exposure apparatus described with reference to FIG. 1 can also have registration plates which are connected directly to the respective substrate without a membrane and move with this from input to output from the exposure device (not shown). Accordingly, the respective registration plate associated with the substrate can also be used to position and transfer the unit of substrate and registration plate. This reduces the number of handling steps (eg pin-laying) that are performed directly on the substrate. Thus, the handling-related contamination risk of the substrate can be reduced.
  • the exposure device of the present invention is much smaller and easier to handle than a prior art 2-chamber imagesetter.
  • the volume can be reduced more than 10-fold compared with a conventional 2-chamber imagesetter.
  • substrates can be exposed comparatively quickly by means of an exposure device according to the invention.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kleine und kostengünstige Belichtungsvorrichtung für die zweiseitige Belichtung von lichtempfindlichen Substraten, vorzugsweise mittels UV-Licht, mit einem vorzugsweise vertikal angeordneten ersten Rahmen, mit einem vorzugsweise vertikal angeordneten zweiten Rahmen sowie mit einer vorzugsweise vertikal angeordneten Trenneinrichtung. Die Trenneinrichtung ist zwischen einer ersten Position, in der sie in einem zwischen dem ersten Rahmen und dem zweiten Rahmen gebildeten Zwischenraum angeordnet ist, und einer zweiten Position, die außerhalb des Zwischenraums liegt, verfahrbar, wobei die Trenneinrichtung in ihrer ersten Position mit dem ersten Rahmen eine erste Belichtungskammer und mit dem zweiten Rahmen eine zweite Belichtungskammer ausbildet.

Description

Belichtungsvorrichtung und Verfahren zur Belichtung von Substraten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungsvorrichtung für die zweiseitige Belichtung von lichtempfindlichen Substraten, vorzugsweise mittels UV-Strahlung, sowie auf ein Verfahren zur zweiseitigen Belichtung von lichtempfindlichen Substraten. Es gibt bereits halb- und vollautomatische Systeme zur Belichtung von lichtempfindlichen Substraten, beispielsweise Leiterplatten. Diese Systeme lassen sich in zwei Gruppen ordnen.
Die Systeme der ersten Gruppe sind sogenannte 1 -Kammer-Doppelbelichter mit einer Substrat-Belichtung in einer einzigen Belichtungskammer mit einer zweiseitigen Substratbelichtung. Die Systeme der zweiten Gruppe, die sogenannte 2-Kammer-Belichter, belichten Vor- und Rückseite des Substrats in getrennten Kammern. Jede dieser Kammern unterstützt dabei nur eine einseitige Belichtung, das Substrat muss darum vor Transfer in die zweite Kammer gedreht werden.
Die 1 -Kammer-Doppelbelichter sind kompakt aufgebaut und sind darum kostengünstiger. Allerdings hat die zweiseitige Belichtung von Substraten in einer einzigen Belichtungskammer auch Nachteile. Zwischen zwei starren Glasplatten lässt sich kein optimaler Film-Substrat-Kontakt erzielen, wenn die Oberfläche des Substrats uneben ist. Fehler aufgrund von Unebenheiten lassen sich besser durch eine flexible Membran kompensieren. Eine Membran ist jedoch in einem 1 -Kammer-Doppelbelichter nicht verwendbar. Weiterhin erfolgt die Entnahme belichteter Substrate und die Zuführung unbelichteter Substrate in zwei Schrit- ten. Der Substratwechsel ist daher zeitaufwendiger. Die 2-Kammer-Belichter
BESTÄTIGUNGSKOPIE integrieren in die nicht transparenten Basisplatten ihrer Kammern zusätzliche Funktionen, die Qualität und Zykluszeit der Belichtung verbessern. In den 2- Kammer-Belichtern lassen sich diese Nachteile vermeiden. Der nötige Aufwand hierfür erzeugt jedoch einen großen Platzbedarf und erfordert eine komplexe Mechanik. 2-Kammer-Belichter sind daher sehr teuer.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, eine Belichtungsvorrichtung zu schaffen, welche kleine Abmessungen aufweist und kostengünstig ist. Die Aufgabe besteht ferner darin, ein Verfahren zur zweiseitigen Belichtung von Substraten zu schaffen, das einfach durchführbar ist und insgesamt weniger zeitaufwendig ist.
Die obige Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Belichtungsvorrichtung und das in Anspruch 7 angegebene Verfahren gelöst. Die Ansprüche 2 bis 6 und 8 stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält insbesondere zwei Rahmen, vorzugsweise zwei Glasrahmen. Die beiden Rahmen sind vorzugsweise vertikal aufgestellt und können zueinander horizontal verschoben werden.
Bezogen auf die Eingabe-Richtung für die Substrate ist der erste Rahmen der vordere Rahmen und der zweite Rahmen der hintere Rahmen.
An jedem Rahmen wird ein Film (Maske) befestigt, der mittels Licht, vorzugs- weise im UV-Wellenlängenbereich, auf die Vorder- bzw. die Rückseite des jeweiligen Substrats kopiert wird. Zwischen den beiden Rahmen wird nun zusätzlich eine vorzugsweise vertikal verfahrbare Trenneinrichtung angeordnet. Alternativ kann die Trenneinrichtung auch horizontal verfahren werden. Die Vorderseite der Trenneinrichtung bildet dabei mit dem ersten Rahmen die erste Belichtungskammer. Die Rückseite der Trenneinrichtung bildet mit dem zweiten Rahmen die zweite Belichtungskammer.
Jede dieser beiden Belichtungskammern weist einen Rahmen mit Film und eine nicht transparente Basis als zugehörige Rückseite der Kammer auf. In jeder Basis können zusätzliche Elemente integriert sein: a) eine Membran für die Erzeugung des Kontaktdrucks zwischen Film und Substrat und
b) hinter der Membran eine Registrierplatte mit mindestens einem Aufnahmestift, vorzugsweise mit zwei Aufnahmestiften, für die Substrate. Diese Registrierplatte kann in X-, Y1-, Y2- und in Z-Richtung bewegt werden. Die auf Aufnahmestifte gesteckten Substrate werden so auf die auf dem jeweiligen Film angeordneten Passermarken ausgerichtet.
Die Registrierplatte kann, wie oben beschrieben, hinter der Membran angeordnet werden und ermöglicht dann die Anpassung des Belichtungsraums an die Dicke des Substrats.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Registrierplatte auch als Streifen ausgebildet sein, welche sich in direkter Verbindung (unabhängig von einer Membran) mit dem jeweiligen Substrat von Eingabe in die Belichtungsvorrichtung bis zur Ausgabe bewegt. In der Ausgabe wird das belichtete Substrat von der Registrierplatte entnommen und dann für einen neuen Transportzyklus mit einem unbelichteten Substrat verbunden. Die Registrierplatte unterstützt die Ausrichtung des Substrats zum Film und hat ferner die Aufgabe, die Größe des Belichtungsraums (zwischen Membran und Film/Glas) an die Dicke des Substrats anzupassen. Jeder der beiden Rahmen ist vorzugsweise an einer mit dem jeweiligen Rahmen verbundenen transparenten Platte ebenfalls mit mindestens einem Stift, vorzugsweise mit zwei Stiften, ausgestattet. Der mindestens eine an dem Rahmen angeordnete Stift und jeder Aufnahmestift der Trenneinrichtung haben neben der Festlegung des jeweiligen Substrats auch die Funktion, den Transport der Substrate von der Eingabe über die beiden Belichtungskammern bis zur Ausgabe zu unterstützen. Die Befestigung des Substrats und der Transport des Substrats können auch mit anderen Mitteln, beispielsweise Klemmeinrichtungen oder Magnethaltern, erfolgen.
Die Trenneinrichtung ist, wie bereits oben beschrieben wurde, verfahrbar ausgebildet. In ihrer ersten Position bildet sie zusammen mit dem ersten Rahmen eine erste Belichtungskammer und zusammen mit dem zweiten Rahmen eine zweite Belichtungskammer aus. In der ersten Position der Trenneinrichtung kann daher die Belichtung der Substrate durchgeführt werden. In der ersten Belichtungskammer können die Vorderseite eines ersten Substrats und in der zweiten Belichtungskammer gleichzeitig die Rückseite eines zweiten Substrats belichtet werden. In der zweiten Position befindet sich die Trenneinrichtung außerhalb des zwischen erstem Rahmen und zweiten Rahmen ausgebildeten Zwischenraums. In der zweiten Position der Trenneinrichtung erfolgen die Eingabe eines neuen, dritten Substrats und die Ausgabe des zweiten Substrats, welches zuvor bereits auf der Vorderseite belichtet wurde. Gleichzeitig kann das erste Substrat, das auf der Vorderseite belichtet ist und zunächst an dem ersten Rahmen festgelegt ist, zu dem zweiten Rahmen transferiert (übergeben) wer- den. Hierdurch ist das zweite Substrat nach dem Verfahren der Trenneinrichtung in die erste Position in der zweiten Belichtungskammer angeordnet und kann nun auf seiner Rückseite belichtet werden.
Die Festlegung der Substrate in der ersten Belichtungskammer und der zweiten Belichtungskammer erfolgt, wie oben bereits ausgeführt wurde, vorzugsweise mittels jeweils zwei Stiften, die an einer mit dem ersten Rahmen fest verbundenen erste Platte bzw. an einer mit dem zweiten Rahmen fest verbundenen zweiten Platte angeordnet sind. Die erste und die zweite Platte sind für die jeweilige Wellenlänge des zur Belichtung genutzten Lichtes transparent und bestehen vorzugsweise aus Glas. Diese Stifte sind zur Übergabe (Transfer) des ersten Substrats in eine Richtung senkrecht zu dem Film, durch den das jeweilige Substrat belichtet wird, verschiebbar. In die gleiche Richtung sind auch die an der Registrierplatte angeordneten Aufnahmestifte verschiebbar. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung in einem Querschnitt,
Fig. 2A einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Querschnitts der in Figur 1 dargestellten Belichtungsvorrichtung,
Fig. 2B einen zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Querschnitts der in Figur 1 dargestellten Belichtungsvorrichtung und Fig. 2C einen dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Querschnitts der in Figur 1 dargestellten Belichtungsvorrichtung. Figur 1 ist eine allgemeine Darstellung, in der die mechanischen Elemente eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung und ihre Funktionen beschrieben werden.
Die vertikal oder horizontal verfahrbare Trenneinrichtung 10 enthält folgende mechanischen Elemente. Auf der Vorderseite der Trenneinrichtung 10 ist die Membran 11 und auf der Rückseite die Membran 12 gespannt. Die Funktion der Membranen ist die Übertragung des Kontaktdruckes für den Kontakt zwischen Film und Substrat. Hinter jeder Membran 11 , 12 ist jeweils eine Registrierplatte 13, 14 angeordnet.
An jeder Registrierplatte 13, 14 sind spielfrei die Aufnahmestifte 17, 18 befestigt. Diese Aufnahmestifte 17, 18 können für die Aufnahme und Übergabe von Substraten hinter die Membran zurückgezogen werden. Sie sind hierfür senkrecht zur jeweiligen Registrierplatte 13, 14 verschiebbar. Mit dieser Funktion kann insbesondere die Klemmverbindung zwischen den Aufnahmestiften 17, 18 und den Substraten aufgehoben werden.
Dieser Vorgang wird ausführlich bei der Beschreibung eines vollständigen Be- lichtungs- und Transportzyklus erläutert. Die Registrierplatten 13, 14 werden mit den Registriereinheiten 15, 16 zur Ausrichtung des jeweiligen Substrats 24, 25 mit den Passermarken des jeweiligen Films 21 , 31 in X-, Y1 -, Y2- und in Z- Richtung bewegt. Zur Ausrichtung werden Kameras verwendet. Hierbei verläuft die X-Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 , die Y1- und Y2- Richtung in der Zeichenebene der Figur 1 nach oben bzw. unten und die Z- Richtung in der Zeichenebene der Figur 1 nach links und rechts. Die Glasrahmen 20, 30 nehmen die Filme (Masken) 21 , 31 auf und bilden mit der vorderen und der hinteren Seite der Trenneinrichtung 10 die vordere und die hintere Belichtungskammer 27, 37.
Die Aufnahmestifte 34, 35 der fest mit dem jeweiligen Rahmen 20, 30 verbundenen Glasplatte 22, 32 unterstützen den Transfer der Substrate und dienen auch der Aufnahme der Filme 21 , 31. Die Glasplatten 22, 32 sind für UV-Licht transparent (durchlässig).
Am Rand der Glasrahmen 20, 30 sind auf der jeweils der Trenneinrichtung 10 zugewandten Seite Dichtungen 26, 36 vorgesehen, welche die Abdichtung der Belichtungskammern 27, 37 während der Belichtung bewirken. Figur 2A zeigt den Beginn eines Belichtungszyklus und die Belichtung von zwei Substraten 24, 25. Die beiden Glasrahmen 20, 30 sind über den jeweiligen Film 21 , 31 und das jeweilige Substrat 24, 25 mit der Trenneinrichtung 10 durch den Differenzdruck Vakuum zu Außendruck fest verbunden. Die Membranen 11 , 12 erzeugen den Kontaktdruck Film/Substrat. Durch programmierbaren Druck hinter den Membranen 21 , 31 lässt sich der Kontaktdruck in weiten Grenzen einstellen. Die Vorderseite des Substrats 24 wird mittels einer UV-Lichtquelle 42 durch Glasplatte 22 und Film 21 hindurch belichtet. Die Rückseite des Substrats 25 wird mittels einer weiteren UV-Lichtquelle 43 durch Glasplatte 32 und Film 31 hindurch belichtet. Die Trenneinrichtung 10 befindet sich in ihrer ersten Position.
Figur 2B zeigt, wie die beiden Glasrahmen 20, 30 nach der Beendigung der Belichtung und Abbau des Vakuums auf ihren maximalen Abstand in Z-Richtung auseinander gefahren werden. Durch simultanes Einschieben der Stifte 34, 18 in die Substrate 24, 25 wird hierbei der nächste Transfervorgang vorbereitet. Figur 2C zeigt den Zustand der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung nach dem Ausfahren der Trenneinrichtung 10 und nach dem Verfahren von Glasrahmen 20 und Glasrahmen 30 in Z-Richtung auf ihren minimalen Abstand. In Figur 2C werden vor allem die Substrattransfers beschrieben. Die Trennein- richtung 10 steht in der Eingabe-/Ausgabe-Position (zweite Position).
Auf der Vorderseite der Trenneinrichtung 10 wird nun ein neues drittes Substrat 40 auf die Stifte 17 gesteckt (Eingabe). Auf der Rückseite der Trenneinrichtung 10 wird das auf beiden Seiten belichtete Substrat 25 entnommen (Ausgabe). Der Kontakt zwischen den beiden Glasrahmen 20, 30 ermöglicht die Festlegung von Substrat 24 auf den Stiften 35 der mit Glasrahmen 30 verbundenen Glasplatte 32. Die Stifte 34 werden entsprechend zurückgezogen und geben das Substrat 24 frei. Hierdurch wird erreicht, dass im folgenden Schritt nun die Rückseite des Substrats 24 nach dem Einfahren der Trenneinrichtung 10 und dem Auseinanderfahren der Glasrahmen 20, 30 in der zweiten Belichtungskammer belichtet werden kann.
Zur Festlegung der Substrate auf den Stiften 34, 35 bzw. 17, 18 weisen die Substrate 24, 25 und 40 entsprechende durchgehende Öffnungen auf.
Nach Verfahren von Glasrahmen 20, 30 in Z-Richtung auf den maximalen Abstand und Einfahren der Trenneinrichtung 10 mit neuem Substrat 40 in Y2- Richtung in den Zwischenraum zwischen Glasrahmen 20 und Glasrahmen 30, d.h. in die zweite Position, kann ein anschließend ein neuer Zyklus beginnen. Nun kann die Vorderseite des Substrats 40 und die Rückseite des Substrats 24 belichtet werden.
Alternativ zu dem anhand von Figur 1 beschriebenen Aufbau der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung kann diese auch Registrierplatten aufweisen, welche ohne Membran direkt mit dem jeweiligen Substrat verbunden sind und sich mit diesem von Eingabe bis Ausgabe aus der Belichtungsvorrichtung bewegen (nicht dargestellt). Entsprechend kann die jeweilige, mit dem Substrat verbundene Registrierplatte auch dazu genutzt werden, die Einheit aus Substrat und Registrierplatte zu positionieren und zu transferieren. Hierdurch verringert sich die Anzahl der Handhabungsschritte (z.B. Aufstecken auf Stifte), die mit dem Substrat direkt durchgeführt werden. Somit kann das mit der Handhabung verbundene Risiko der Verschmutzung des Substrats verringert werden.
Die erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung ist gegenüber einem 2-Kammer- Belichter nach dem Stand der Technik viel kleiner und einfacher zu handhaben. Beispielsweise kann das Volumen gegenüber einem herkömmlichen 2-Kammer- Belichter um das mehr als 10-fache verkleinert werden. Ferner lassen sich mittels einer erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung Substrate vergleichsweise schnell belichten.
Bezugszeichenliste
10 Trenneinrichtung
11 , 12 Membran
13, 14 Registrierplatte
15, 16 Registriereinheit
17, 18 Aufnahmestift
20, 30 Glasrahmen
21 , 31 Film
22, 32 Glasplatte
24, 25, 40 Substrat
26, 36 Dichtung
27, 37 Belichtungskammer
42, 43 UV-Lichtquelle

Claims

Patentansprüche:
1. Belichtungsvorrichtung für die zweiseitige Belichtung von lichtempfindlichen Substraten (24, 25), vorzugsweise mittels UV-Licht, mit einem vorzugswei- se vertikal angeordneten ersten Rahmen (20), mit einem vorzugsweise vertikal angeordneten zweiten Rahmen (30) sowie mit einer vorzugsweise vertikal angeordneten Trenneinrichtung (10), welche zwischen einer ersten Position, in der sie in einem zwischen dem ersten Rahmen (20) und dem zweiten Rahmen (30) gebildeten Zwischenraum angeordnet ist, und einer zweiten Position, die außer- halb des Zwischenraums liegt, verfahrbar ist, wobei die Trenneinrichtung (10) in ihrer ersten Position mit dem ersten Rahmen (20) eine erste Belichtungskammer (27) und mit dem zweiten Rahmen (30) eine zweite Belichtungskammer (37) ausbildet.
2. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) eine erste flexible Membran (1 ) und eine zweite flexible Membran (12) aufweist, wobei die erste flexible Membran (1 1 ) eine Begrenzung der ersten Belichtungskammer (27) und die zweite flexible Membran ( 2) eine Begrenzung der zweiten Belichtungskammer (37) bilden.
3. Belichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Registrierplatte (13) einer ersten Seite der Trenneinrichtung (10) und die zweite Registrierplatte (14) an einer zweiten, der ersten Seite gegenüber liegenden Seite der Trenneinrichtung (10) angeordnet ist, wobei die erste Registrierplatte (13) vorzugsweise hinter der ersten Membran (11 ) und die zweite Registrierplatte (14) vorzugsweise hinter der zweiten Membran (12) angeordnet sind.
4. Belichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmen (20) und der zweite Rahmen (30) sowie die Trenneinrichtung (10) jeweils Mittel (17, 18, 34, 35) aufweisen, welche zur lösbaren Festlegung eines Substrats (24, 25, 40) an dem jeweiligen genannten Element der Vorrichtung (20, 30, 10) dienen.
5. Belichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Registrierplatte (13) und die zweite Registrierplatte (14) jeweils mindestens ein Stift (17, 18), vorzugsweise jeweils zwei Stifte, zur Festlegung des an der jeweiligen Registrierplatte (13, 14) zur Belichtung anzuordnenden Substrats (24, 25) aufweist, wobei mindestens der an der ersten Registrierplatte (13) angeordneten mindestens eine Stift (17) in eine Richtung senkrecht zur ersten Registrierplatte (13) verschiebbar ist.
6. Belichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem ersten Rahmen (20) fest verbun- dene und für die Wellenlänge des zur Belichtung dienenden Lichtes transparente erste Platte (22) und eine mit dem zweiten Rahmen (30) fest verbundene und für die Wellenlänge des zur Belichtung dienenden Lichtes transparente zweite Platte (32) jeweils mindestens ein Stift (34, 35), vorzugsweise jeweils zwei Stifte, zur Festlegung des durch den jeweiligen, an der Platte (22, 32) angeord- neten Film (21 , 31 ) zu belichtenden Substrats (24, 25) aufweist, wobei der jeweils an der ersten Platte (22) und der zweiten Platte (32) angeordnete mindestens eine Stift (34, 35) in eine Richtung senkrecht zum jeweiligen Film (21 , 31 ) verschiebbar ist.
7. Verfahren zur zweiseitigen Belichtung von lichtempfindlichen Substraten (24, 25) vorzugsweise mittels einer der in den vorhergehenden Ansprüchen charakterisierten Belichtungsvorrichtung, mit den folgenden Schritten:
a) Belichten der Vorderseite eines ersten Substrats (24) in einer ersten Belichtungskammer (27) und der Rückseite eines zweiten Substrats (25), dessen Vorderseite vorzugsweise in einem vorausgegangenen Schritt belichtet wurde, in einer zweiten Belichtungskammer (37),
b) Ausfahren einer Trenneinrichtung (10) aus einem Zwischenraum zwischen einem ersten Rahmen (20) und einem zweiten Rahmen (30) in eine zweite Position, wobei an dem ersten Rahmen (20) das erste Substrat (24) und an der Trenneinrichtung (10) das zweite Substrat (25) angeordnet ist,
c) Transfer des an dem ersten Rahmen (20) angeordneten ersten Substrats (24) zu dem zweiten Rahmen (30),
d) Ausgabe des zweiten Substrats (25) durch die Trenneinrichtung (10) und Festlegen eines dritten Substrats (40) an der Vorderseite der Trenneinrichtung
(10),
e) Einfahren der Trenneinrichtung (10) in eine erste Position im Zwischenraum zwischen erstem Rahmen (20) und zweitem Rahmen (30),
f) dichte, aneinander liegende Anordnung von erstem Rahmen (20), Trennein- richtung (10) und zweitem Rahmen (30), vorzugsweise durch Applikation eines
Unterdrucks im ersten Belichtungsraum (27) und im zweiten Belichtungsraum (37), zur Belichtung der Vorderseite des dritten Substrats (40) und der Rückseite des ersten Substrats (24) und
g) Durchführung von Schritt a), wobei das erste Substrat von Schritt a) durch das dritte Substrat (40) und das zweite Substrat von Schritt a) durch das erste
Substrat (24) ersetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt e) und vor Schritt g) sowie entsprechend vor dem Schritt a) jedes Substrat (24, 40) vorzugsweise durch entsprechende Bewegung einer mit dem jeweiligen Substrat (24, 40) verbundenen Registrierplatte (13, 14) zu dem jeweiligen Film (21 , 31 ), durch den die Belichtung des jeweiligen Substrats (24, 40) erfolgen soll, ausgerichtet wird.
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