JP2006227207A - Double-face exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は両面露光装置に関する。より詳しくは、表裏両面に回路パターンを備える両面フィルム回路基板の生産に好適な両面露光装置に関する。 The present invention relates to a double-side exposure apparatus. More specifically, the present invention relates to a double-sided exposure apparatus suitable for production of a double-sided film circuit board having circuit patterns on both sides.
半導体素子の実装技術の分野では、従来のワイヤーボンディングに代わり、ワイヤレスボンディングによる実装が盛んになってきている。ワイヤレスボンディングの一つとして、フィルムキャリア方式による実装がある。フィルムキャリア方式による半導体素子の実装とは、絶縁フィルム基板上に回路パターンを形成したフィルム回路基板を製造し、この回路パターンの上に、半導体素子を一括ボンディングする実装方式である。フィルム回路基板は、一般には、銅剥等の導電体を貼り付けた帯状ワークに対して、レジスト塗布工程、パターン転写のための露光工程、現像工程、エッチング工程等を経ることにより形成される。最近ではフィルム基板の両面を有効利用するために、表裏両面に回路パターンを備える両面フィルム回路基板が盛んに生産されている。このため、フィルム基板の表裏両面に回路パターンを生産効率良く形成することのできる装置が要望されている。 In the field of semiconductor element mounting technology, mounting by wireless bonding has become popular in place of conventional wire bonding. As one of wireless bonding, there is a film carrier type mounting. The mounting of a semiconductor element by the film carrier method is a mounting method in which a film circuit board in which a circuit pattern is formed on an insulating film substrate is manufactured, and semiconductor elements are collectively bonded on the circuit pattern. In general, a film circuit board is formed by performing a resist coating process, an exposure process for pattern transfer, a development process, an etching process, and the like on a strip-shaped work on which a conductor such as copper is attached. Recently, in order to make effective use of both sides of a film substrate, double-sided film circuit boards having circuit patterns on both front and back sides are actively produced. For this reason, there is a demand for an apparatus that can form circuit patterns on the front and back surfaces of a film substrate with high production efficiency.
従来、基板の表裏両面に露光を行う装置として、例えば特許文献1に記載の露光装置が提案されている。この露光装置は、パターンが形成された露光マスクとワーク面とを直接密着させて露光を行う密着式の両面露光装置である。この露光装置によると、露光マスクとワーク面とが直接密着することにより、露光用光の回折現象が最小となり、また、ワークに対する光線の直角度が悪い場合でも良い結果を与えるので、解像度に対して望ましい方式と言える。そこで、フィルム基板の両面露光にこの密着式両面露光装置を適用することが考えられる。
Conventionally, for example, an exposure apparatus described in
しかしながら、上述の密着式両面露光装置では、露光マスクがワーク面に直接密着することにより、露光マスクの表面に損傷を生じたり異物が付着したりすることが多く、露光マスクの寿命が短い。また、プリント配線板の回路パターンが細密なものであり且つワークにゴミが付着していた場合、露光マスクに転写されたゴミにより回路が連続的に断線するなどの問題がある。 However, in the above-described contact-type double-side exposure apparatus, the exposure mask is in direct contact with the work surface, so that the surface of the exposure mask is often damaged or foreign matter adheres, and the life of the exposure mask is short. Further, when the circuit pattern of the printed wiring board is fine and dust is attached to the work, there is a problem that the circuit is continuously disconnected by dust transferred to the exposure mask.
また、フィルム基板の製造には、一般には上述したように帯状ワークを用いており、帯状ワーク用の露光装置は、帯状ワークを一定長さずつ巻き出すための巻出し装置や、巻き取るための巻取り装置などを露光部の両側に設置する必要があるため、上述したような両面露光装置をそのまま利用したのでは、広いスペースが必要となるという問題がある。 In addition, as described above, a strip-shaped workpiece is generally used for manufacturing a film substrate, and an exposure apparatus for the strip-shaped workpiece is an unwinding device for unwinding the strip-shaped workpiece by a certain length, Since it is necessary to install a winding device or the like on both sides of the exposure unit, if the double-sided exposure device as described above is used as it is, there is a problem that a large space is required.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a double-sided exposure apparatus capable of forming a high-quality exposure pattern on both the front and back sides of a belt-like workpiece with a relatively space-saving apparatus configuration. Objective.
上述の課題を解決するために、請求項1の発明は、帯状ワークWを間歇的に垂直方向に搬送する第1間歇搬送機構37Lと、第1間歇搬送機構37Lにより搬送された帯状ワークWの表側露光面にプロキシミティ露光を行う第1露光部3Lと、第1露光部3Lにより露光された帯状ワークWを垂直方向に間歇的に搬送する第2間歇搬送機構37Rと、第2間歇搬送機構37Rにより搬送された帯状ワークWの裏側露光面にプロキシミティ露光を行う第2露光部3Rとを備え、第1露光部3Lと第2露光部3Rとが互いに対向して垂直に立設していることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention of
請求項2の発明では、第1露光部3Lは、帯状ワークWの表側露光面に対する第1露光パターンが形成された第1露光マスク34Lと、第1露光マスク34Lと帯状ワークWの表側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第1露光マスク34Lを保持する第1露光マスクホルダ33Lと、帯状ワークWの裏側露光面を保持する第1保持ステージ32Lと、露光用光を第1露光マスク34Lに導くための第1光学系LLとを備え、第2露光部3Rは、帯状ワークWの裏側露光面に対する第2露光パターンが形成された第2露光マスク34Rと、第2露光マスク34Rと帯状ワークWの裏側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第2露光マスク34Rを保持する第2露光マスクホルダ33Rと、帯状ワークWの表側露光面を保持する第2保持ステージ32Rと、露光用光を第2露光マスク34Rに導くための第2光学系LRとを備えてなる。
In the invention of claim 2, the
請求項3の発明では、第1露光部3Lは、第1露光マスク34Lに形成されたマークと帯状ワークWに形成されたマークとの位置誤差を観測する第1観測手段38Lと、この位置誤差に基づいて第1露光マスク34Lと帯状ワークWとの相対位置の補正を行う第1位置補正手段35Lとを備え、第2露光部3Rは、第2露光マスク34Rに形成されたマークと帯状ワークWに形成されたマークとの位置誤差を観測する第2観測手段38Rと、この位置誤差に基づいて第2露光マスク34Rと帯状ワークWとの相対位置の補正を行う第2位置補正手段35Rとを備えてなる。
In the invention of claim 3, the
請求項4の発明では、第1露光マスクホルダ33Lと第1保持ステージ32Lとを水平方向に相対的に移動させる第1駆動手段39Lと、第2露光マスクホルダ33Rと第2保持ステージ32Rとを水平方向に相対的に移動させる第2駆動手段39Rとを備えてなる。
In the invention of
本発明によると、第1露光部3L及び第2露光部3Rにおいて、帯状ワークWと露光マスク34とを密着させることなくプロキシミティ露光を行うので、露光マスク34の寿命が長く、しかも露光マスク34に転写されたゴミにより回路が連続的に断線するなどの問題がない。また、第1露光部3Lと第2露光部3Rとは、互いに対向して垂直に立設しており、これにより、各露光部3L,3Rにおいて帯状ワークWを垂直方向に移動させることができ、各露光部で帯状ワークWを水平方向に移動させる型とした場合に比べて省スペース化を図ることができる。また、第1露光マスクホルダ33Lと第2露光マスクホルダ33Rとが垂直に立設することにより、各露光マスクホルダ33L,33Rを水平配置した場合に生じる撓みの影響が軽減され、プロキシミティギャップを精度良く維持することができる。また、第1露光部3Lと第2露光部3Rとにおいて帯状ワークWにゴミや埃が付着しにくい。このように、帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面露光装置が提供される。
According to the present invention, the proximity exposure is performed in the
以下、添付図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る両面露光装置EPの正面概略図、図2は両面露光装置EPの平面概略図、図3は第1露光部3Lの詳細図、図4は第2露光部3Rの詳細図、図5は照明部8の詳細図である。
1 is a schematic front view of a double-sided exposure apparatus EP according to the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of a double-sided exposure apparatus EP, FIG. 3 is a detailed view of a
図1及び図2に示すように、両面露光装置EPは、送り出し機構部1L、第1エアダンサー部2L、第1露光部3L、第2エアダンサー部4L、第2露光部3R、第3エアダンサー部4R及び巻き取り機構部1R及び照明部8から構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the double-side exposure apparatus EP includes a delivery mechanism 1L, a first air dancer 2L, a
送り出し機構部1Lは、露光すべき帯状ワークWを巻き出す送り出しリール11Lを取り付け得るように構成される。
The delivery mechanism 1L is configured so that a
第1エアダンサー部2Lは、入口部にガイドプレート21Lを有し、下部は真空機構(図示せず)に接続され、帯状ワークWをループ状にして一定量貯留するように構成される。また、出口部側には第1上流移動グリップフィード部22Lが設けられる。また、出口部側上方にクリーニングロール23を有し、帯状ワークWに付着したゴミが次工程である第1露光部3Lに持ち込まれないよう除去する。
The first air dancer portion 2L has a
第1露光部3Lは、図3に示すように、ベース枠体9L、スライド機構39L、アライメントテーブルAL、第1露光マスクホルダ33L、第1露光マスク34L、ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構35L、第1吸着ステージ32L、ワーク/マスク・アライメント用光学系38L及び第1ミラーLLを有する。
As shown in FIG. 3, the
第1露光マスクホルダ33Lは、ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構35Lが設けられたアライメントテーブルALに取り付けられ、スライド機構39Lによって水平方向Xに駆動可能とされる。第1露光マスクホルダ33Lは、第1露光マスク34Lと帯状ワークWの表側露光面とが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第1露光マスク34Lを保持可能とされる。第1露光マスク34Lには、帯状ワークWの表側露光面に対する第1露光パターンが形成されると共に、位置合わせ用のマークが形成される。
The first
第1吸着ステージ32Lは、真空ポンプ等に接続した焼結体からなり、搬送された帯状ワークWを吸着保持可能とされる。なお、第1吸着ステージ32Lにおいて、帯状ワークWのマークが位置する部分には、ワーク/マスク・アライメント用光学系38Lによる観測を可能とするための貫通穴HLが穿設される。第1ミラーLLは、露光用光を第1露光マスク34Lに導くように配設される。
The
ワーク/マスク・アライメント用光学系38Lは、画像データを出力可能な2次元カメラ等の撮像手段からなり、第1露光マスク34Lに形成されたマークと帯状ワークWに形成されたマークとの位置誤差を観測可能に、スライド自在に設けられたブラケット36を介してベース枠体9Lに取り付けられる。ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構35Lは、X,Y,θの各軸方向に駆動可能なサーボモータなどからなり、ワーク/マスク・アライメント用光学系38Lから送られた位置誤差信号に基づいて第1露光マスクホルダ33Lを補正駆動する。スライド機構39Lは、第1露光マスクホルダ33Lと第1吸着ステージ32Lとを水平方向に相対的に移動可能とする。
The workpiece / mask alignment
第2露光部3Rは、図4に示すように、第1露光部3Lと対照的に、ベース枠体9R、スライド機構39R、アライメントテーブルAR、第2マスクホルダ33R、第2露光マスク34R、ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構35R、第2吸着ステージ32R、ワーク/マスク・アライメント用光学系38R及び第2ミラーLRを有する。これら各構成部の詳細は、第1露光部3Lのものと同様であるためそれらの説明を省略する。第1露光部3Lと第2露光部3Rとは、互いに対向して垂直に立設している。
As shown in FIG. 4, the
照明部8は、図2,5に示すように、ランプハウス80及びこれに接続する冷却ユニット81を備える。ランプハウス80には、露光照明ランプ811、楕円ミラー821、コールドミラー831、反射ミラー841、第1露光部インテグレータ851及び第2露光部インテグレータ852が配設される。反射ミラー841は、直線L1方向にスライドすることにより第1位置P1と第2位置P2とに切り替えて配置可能に設けられる。なお、第1位置P1は、露光照明ランプ811による露光用光の光路から反射ミラー841が退避する位置であり、露光用光を第1ミラーLLに導く位置である。第2位置P2は、露光照明ランプ811による露光用光の光路内に反射ミラー841が入って、露光用光を第2ミラーLRに導く位置である。なお、この反対に、反射ミラー841が退避したときに、露光用光を第2ミラーLRに導くような配置とすることも可能である。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
図1に戻って、第2エアダンサー部4Lは、出口部にガイドプレート41Lを有し、下部は真空機構(図示せず)に接続されており、露光後の帯状ワークWをループ状にして一定量貯留するように構成されている。また、入口部側には、第1下流移動グリップフィード部37Lが設けられている。また、第2エアダンサー部4Lは、帯状ワークWの送り量が変更しても、第1露光部3Lと第2露光部3Rのそれぞれ露光したい位置があうような貯蓄スペースも設けている。
Returning to FIG. 1, the second air dancer 4L has a guide plate 41L at the outlet, and the lower part is connected to a vacuum mechanism (not shown), and the strip-shaped workpiece W after exposure is looped. It is configured to store a certain amount. A first downstream movement
以上のように構成された両面露光装置EPにおいて、帯状ワークWの両面露光処理は次のように行われる。まず、送り出し機構部1Lの送り出しリール11Lから巻き出された帯状ワークWは、第1上流移動グリップフィード部22Lと第1下流移動グリップフィード部37Lにより、その露光すべき箇所が第1露光部3Lに搬送される。その際、帯状ワークWの一定量が第1エアーダンサー部2Lと第2エアーダンサー部4Lにそれぞれ貯留される。次に、第1露光部3Lから送り出された帯状ワークWは第2上流移動グリップフィード部37Mと第2下流移動グリップフィード部37Rにより、その露光すべき箇所が第2露光部3Rに搬送される。
In the double-sided exposure apparatus EP configured as described above, the double-sided exposure processing of the belt-like workpiece W is performed as follows. First, the strip-shaped workpiece W unwound from the
ここで、帯状ワークWと第1露光マスク34Lとの位置合わせは次のようにして行われる。
Here, alignment between the belt-like workpiece W and the
すなわち、第1露光部3Lにおいて、その露光すべき箇所が第1吸着ステージ32Lに搬送された際、まず帯状ワークWを第1吸着ステージ32Lに吸着し、帯状ワークWに形成されたマークをワーク/マスク・アライメント用光学系38Lにより観測する。続いて、予め現在位置を認識している第1露光マスク34Lにおけるマークが、帯状ワークWにおけるマークの位置にくるように、ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構35LによりアライメントテーブルALを移動させる。続いて、帯状ワークWにおけるマークと第1露光マスク34Lにおけるマークとの位置のズレ量を再度観測し、ズレ量が許容範囲内にある場合は以下に示す要領で露光を行い、許容範囲内にない場合は再度アライメントテーブルALにより補正をかける。
That is, in the
このような位置合わせ終了後、スライド機構39Lにより、第1露光マスクホルダ33Lを水平方向X1に駆動して、第1露光マスク34Lと帯状ワークWの表側露光面とのプロキシミティギャップを調整する。そして露光照明ランプ811からの露光用光より露光を行う。すなわち、反射ミラー841を第1位置P1に配置することにより、露光照明ランプ811の露光用光は、図2,5における二点鎖線で示す光路を経て第1露光マスク34Lの第1パターンを通過する。これにより帯状ワークWの表側露光面を露光する。露光が終了すると帯状ワークWは、間歇的に1ピッチ送り出されて隣の表側露光面を露光する。
After such alignment, the first
上述の露光動作を順次行い、表側露光のされた露光箇所が、第2エアダンサー部4L、第2上流移動グリップフィード部37M及び第2下流移動グリップフィード部37Rを通り、第2露光部3Rの第2吸着ステージ32Rに到達したときに、該露光箇所の裏側露光面への露光処理が開始する。
The above-described exposure operation is sequentially performed, and the exposed portion subjected to the front side exposure passes through the second air dancer unit 4L, the second upstream movement
すなわち、第1露光部3Lの場合と同様に、第2露光部3Rにおいて、その露光すべき箇所が第2吸着ステージ32Rに搬送された際、まず帯状ワークWを第2吸着ステージ32Rに吸着し、帯状ワークWに形成されたマークをワーク/マスク・アライメント用光学系38Rにより観測する。続いて、予め現在位置を認識している第2露光マスク34Rにおけるマークが、帯状ワークWにおけるマークの位置にくるように、ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構35RによりアライメントテーブルARを移動させる。続いて、帯状ワークWにおけるマークと第2露光マスク34Rにおけるマークとの位置のズレ量を再度観測し、ズレ量が許容範囲内にある場合は以下に示す要領で露光を行い、許容範囲内にない場合は再度アライメントテーブルARにより補正をかける。
That is, as in the case of the
このような位置合わせ終了後、スライド機構39Rにより、第2露光マスクホルダ33Rを水平方向X2に駆動して、第2露光マスク34Rと帯状ワークWの裏側露光面とのプロキシミティギャップを調整する。そして露光照明ランプ811からの露光用光より露光を行う。すなわち、反射ミラー841を第2位置P2に配置することにより、露光照明ランプ811の露光用光は、図2,5における三点鎖線の光路を経て第2露光マスク34Rの第2パターンを通過する。これにより帯状ワークWの表側露光面を露光する。
After such alignment, the second
このようにして、表裏の両面露光が行われた帯状ワークWは第3アーダンサー部4Rを経て、巻き取り機構部1Rの巻き取りリール11Rに巻き上げられる。
In this way, the belt-like workpiece W subjected to the front and back double-side exposure is wound up on the take-up
両面露光装置EPによると、第1露光マスクホルダ33Lは、帯状ワークWの表側露光面と第1露光マスク34Lとが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第1露光マスク34Lを保持し、この状態で帯状ワークWの表側露光面の露光を行う。また、第2露光マスクホルダ33Rも同様に、帯状ワークWの裏側露光面と第2露光マスク34Rとが所定のプロキシミティギャップを介して対向するように第2露光マスク34Rを保持し、この状態で帯状ワークWの裏側露光面の露光を行う。つまり、帯状ワークWと露光マスク34とを密着させることなく露光を行うので、露光マスク34の寿命が長く、しかも露光マスク34に転写されたゴミにより回路が連続的に断線するなどの問題がない。
According to the double-sided exposure apparatus EP, the first
また、第1露光部3Lと第2露光部3Rとは、互いに対向して垂直に立設しており、これにより、各露光部3L,3Rにおいて帯状ワークWを垂直方向に移動させることができ、各露光部で帯状ワークWを水平方向に移動させる型とした場合に比べて省スペース化を図ることができる。また、第1露光マスクホルダ33Lと第2露光マスクホルダ33Rとが垂直に立設することにより、各露光マスクホルダ33L,33Rを水平配置した場合に生じる撓みの影響が軽減され、プロキシミティギャップを精度良く維持することができる。また、第1露光部3Lと第2露光部3Rとにおいて帯状ワークWにゴミや埃が付着しにくい。このように、帯状ワークの表裏両面に品質の良い露光パターンを比較的省スペースの装置構成で形成することができる両面露光装置が提供される。
Further, the
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment disclosed above is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
EP 両面露光装置
3L 第1露光部
3R 第2露光部
32L 第1吸着ステージ(第1保持ステージ)
32R 第2吸着ステージ(第2保持ステージ)
33L 第1露光マスクホルダ
33R 第2露光マスクホルダ
34L 第1露光マスク
34R 第2露光マスク
35L ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構(第1位置補正手段)
35R ワーク/マスク・アライメント用XYθ駆動機構(第2位置補正手段)
37L 第1下流移動グリップフィード部(第1間歇搬送機構)
37R 第2下流移動グリップフィード部(第2間歇搬送機構)
38L ワーク/マスク・アライメント用光学系(第1観測手段)
38R ワーク/マスク・アライメント用光学系(第2観測手段)
39L スライド機構(第1駆動手段)
39R スライド機構(第2駆動手段)
LL 第1ミラー(第1光学系)
LR 第2ミラー(第2光学系)
W 帯状ワーク
EP double-
32R second suction stage (second holding stage)
33L First
35R Work / mask alignment XYθ drive mechanism (second position correction means)
37L 1st downstream movement grip feed part (1st intermittent conveyance mechanism)
37R 2nd downstream movement grip feed part (2nd intermittent conveyance mechanism)
38L optical system for work / mask alignment (first observation means)
38R Work / mask alignment optical system (second observation means)
39L slide mechanism (first drive means)
39R slide mechanism (second drive means)
LL first mirror (first optical system)
LR Second mirror (second optical system)
W strip work
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