JP2801685B2 - Projection position adjustment method in exposure apparatus - Google Patents
Projection position adjustment method in exposure apparatusInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、露光装置等に感光性レジストを塗布した
長尺のフイルムに配線パターンを投影して露光する露光
装置における投影位置調整方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection position adjusting method in an exposure apparatus for projecting and exposing a wiring pattern on a long film having a photosensitive resist applied to the exposure apparatus or the like.
近似、フレキシブル基板製作の効率化のため、幅方向
の両側に設けた給送用のパーフオレーシヨンにより感光
性レジストを塗布した長尺のフイルム（以下「フイル
ム」という）をアパーチヤ面に給送し、通常レチクルと
いわれるパターンマスクの配線パターンをアパーチヤ面
上のフイルム面に投影して露光する方法が広く用いられ
るようになつた。Approximately, in order to improve the efficiency of flexible substrate manufacturing, a long film (hereinafter referred to as "film") coated with a photosensitive resist by a feeding perforation provided on both sides in the width direction is fed to the aperture surface. A method of projecting and exposing a wiring pattern of a pattern mask, usually called a reticle, onto a film surface on an aperture surface has come to be widely used.
そして、このような方法で製作されたフレキシブル基
板への各種ICの実装は、フイルムのパーフオレーシヨン
を基準として行われるのが普通であるので、フイルム面
に形成された配線パターンとパーフオレーシヨンとの位
置関係が極めて高精度に保持されていることが要求され
る。The mounting of various ICs on the flexible substrate manufactured by such a method is usually performed based on the film perforation, so that the wiring pattern formed on the film surface and the perforation are used. Is required to be maintained with extremely high precision.
ところで、従来の露光装置における投影位置調整方法
は、摩擦ローラによつて給送され、従動スプロケツトに
より給送を規制されて停止したフイルムから一旦摩擦ロ
ーラを退避させてフイルムに自由度を与え、別個に設け
た位置決め装置の複数の位置決めピンを対応するパーフ
オレーシヨンに嵌入させてフイルムの位置を所定の基準
位置までずらせた後、フイルム圧着装置によりフイルム
を露光装置のアパーチヤ面に押圧して固定してフイルム
を正規の位置に変化させるようにしていた。By the way, in the conventional method of adjusting the projection position in an exposure apparatus, the film is fed by a friction roller, the feeding of the film is stopped by a driven sprocket, and the friction roller is once retracted to give the film a degree of freedom. After a plurality of positioning pins of the positioning device provided in the above are fitted into the corresponding perforations to shift the position of the film to a predetermined reference position, the film is pressed against the aperture surface of the exposure device by a film pressing device and fixed. To change the film to the normal position.
しかしながら、このような従来の露光装置における投
影位置調整方法にあつては、フイルムの各パーフオレー
シヨンの大きさや形状のばらつきあるいは各パーフオレ
ーシヨン間の間隔のばらつきを考慮して、位置決めピン
とパーフオレーシヨンとの間に若干の遊びを設けざるを
得ないので、位置決め時にフイルムが変位する方向によ
つてその停止位置に誤差を生じ、フイルムのパーフオレ
ーシヨンと投影された配線パターンとの位置関係がその
都度変化すると共に、フイルム面に無理な力がかかつて
平面性が阻害されるという問題点があつた。However, in the projection position adjusting method in such a conventional exposure apparatus, a positioning pin and a perforation are considered in consideration of variations in the size and shape of each perforation of a film or variations in the spacing between each perforation. Since some play must be provided between the film and the film, there is an error in the stop position depending on the direction in which the film is displaced during positioning, and the positional relationship between the film perforation and the projected wiring pattern is reduced. There is a problem in that the film surface changes every time, and an excessive force is applied to the film surface and the flatness is impaired.
また、露光装置のアパーチヤ面と、位置決めピンの位
置が常に一定であるので、配線パターンを形成したパタ
ーンマスクの装着位置に極めて高い精度を必要とし、パ
ターンマスクとこれを保持するマスク枠の関係位置や、
このマスク枠を位置決めする位置決め装置等に高精度を
要求される点にも問題があつた。In addition, since the position of the aperture surface of the exposure apparatus and the position of the positioning pin are always constant, extremely high precision is required for the mounting position of the pattern mask on which the wiring pattern is formed, and the relative position of the pattern mask and the mask frame holding the pattern mask is required. And
Another problem is that high precision is required for a positioning device for positioning the mask frame.
このような問題点を解決するため、本出願人は先に、
アパーチヤ面上のフイルムの基準パーフオレーシヨンと
共役なパターンマスク上の位置に基準マークを形成し、
この基準マークの像の重心の位置を撮像装置に記憶させ
た後、上記アパーチヤ面にフイルムを給送して、その基
準パーフオレーシヨンの重心の位置を上記撮像装置によ
り検出し、基準パーフオレーシヨンの重心の位置が基準
マークの重心の位置に一致するように、アパーチヤ面を
フイルムと共に変位させる露光装置におけるフイルムの
位置決め方法及びその装置を出願した（特願昭63−1297
77号）。In order to solve such a problem, the present applicant firstly
A reference mark is formed at a position on the pattern mask conjugate with the reference perforation of the film on the aperture surface,
After the position of the center of gravity of the image of the reference mark is stored in the imaging device, the film is fed to the aperture surface, the position of the center of gravity of the reference perforation is detected by the imaging device, and the reference perforation is obtained. (Japanese Patent Application No. 63-1297) filed a method of positioning a film in an exposure apparatus that displaces the aperture surface together with the film so that the position of the center of gravity of the reference mark coincides with the position of the center of gravity of the reference mark.
No. 77).
これにより、パターンマスクとフイルムとの位置決め
に特に高精度を必要とせず、従来よりもはるかに高精度
な投影位置調整方法を得ることが可能になつた。As a result, it has become possible to obtain a projection position adjusting method which is much more accurate than in the past without requiring particularly high precision for positioning the pattern mask and the film.
しかしながら、この先願にかかるものは、フイルムを
アパーチヤ面に給送する以前に、パターンマスクの基準
マーク像の重心位置を撮像装置のメモリに記憶させた
後、上記アパーチヤ面にフイルムを順次給送し、それぞ
れのフイルム位置における基準パーフオレーシヨンの重
心位置を基準マークの像の重心位置に一致するように、
アパーチヤ面を変位させるものであるので、露光作業開
始当初は問題がないが、露光作業が長時間に及ぶと、露
光装置が光源からの放熱によつて次第に高温になり、各
部に熱膨張による歪が発生して基準マークの位置がずれ
るというおそれがあつた。However, according to the prior application, before the film is fed to the aperture surface, the center of gravity of the reference mark image of the pattern mask is stored in the memory of the imaging device, and then the film is sequentially fed to the aperture surface. So that the center of gravity of the reference perforation at each film position matches the center of gravity of the image of the reference mark,
Since the aperture surface is displaced, there is no problem at the beginning of the exposure operation, but when the exposure operation is performed for a long time, the exposure apparatus becomes gradually higher in temperature due to heat radiation from the light source, and each part is distorted due to thermal expansion. And the position of the reference mark may be shifted.
この発明はこのような問題点を解決し、簡単な方法で
極めて高精度なフイルムとパターンマスクとの位置合せ
を行うことができる露光装置における投影位置調整方法
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a problem and to provide a projection position adjusting method in an exposure apparatus capable of performing extremely accurate alignment between a film and a pattern mask by a simple method.
この発明は、上記の目的を達成するため、幅方向の両
側に設けた給送用のパーフオレーシヨンによる、感光性
レジストを塗布した長尺のフイルムをアパーチヤ面に給
送し、そのフイルム面にパターンマスクの配線パターン
を投影して露光する露光装置において、上記アパーチヤ
面上のフイルムの基準パーフオレーシヨンと共役なパタ
ーンマスク上の位置に基準マークを形成し、上記レジス
トに感光しない波長域の光線により、基準パーフオレー
シヨンをパターンマスク上に投影し、その基準パーフオ
レーシヨン像の重心位置と基準マークの重心位置とを同
時に検出し、上記両重心位置が一致するようにパターン
マスクとフイルムのいずれか一方又は双方を変位させる
ものである。According to the present invention, in order to achieve the above object, a long film coated with a photosensitive resist is fed to an aperture surface by a feeding perforation provided on both sides in a width direction, and the film surface is fed to the film surface. In an exposure apparatus for projecting and exposing a wiring pattern of a pattern mask, a reference mark is formed at a position on a pattern mask conjugate to a reference perforation of the film on the aperture surface, and a light beam in a wavelength range not sensitive to the resist. By projecting the reference perforation onto the pattern mask, the position of the center of gravity of the reference perforation image and the position of the center of gravity of the reference mark are simultaneously detected. One or both are displaced.
また、フイルムの表裏両面から第1,第２のパターンマ
スクの各配線パターンを投影して露光する露光装置にお
いては、アパーチヤ面上のフイルムの基準パーフオレー
シヨンと共役な第1,第２のパターンマスク上の位置にそ
れぞれ第1,第２の基準マークを形成し、レジストに感光
しない波長域の光線により、いずれか一方の基準マーク
をフイルム面に投影し、その基準マーク像と基準パーフ
オレーシヨンとを他方のパターンマスク面に投影し、上
記基準マーク像と基準パーフオレーシヨン像及び他方の
基準マークの各重心位置がすべて一致するように、第1,
第２のパターンマスク及びフイルムのいずれか１又は２
つ又は全部を変位させればよい。In an exposure apparatus for projecting and exposing each wiring pattern of the first and second pattern masks from both front and back surfaces of the film, the first and second patterns conjugate with the reference perforation of the film on the aperture surface are provided. First and second reference marks are formed at respective positions on the mask, and one of the reference marks is projected onto the film surface by a light ray in a wavelength range not sensitive to the resist, and the reference mark image and the reference perforation are projected. Is projected onto the other pattern mask surface, and the first and second reference marks are aligned with each other so that the center of gravity of the reference perforation image and the center of gravity of the other reference mark all match.
Any one or two of the second pattern mask and the film
One or all may be displaced.
上記のようにすることにより、パターンマスクの基準
マークとフイルムの基準パーフオレーシヨンの各重心位
置は露光の都度毎回検出されてそれぞれの重心位置が一
致するように調整される。In this way, the center of gravity of the reference mark of the pattern mask and the center of gravity of the reference perforation of the film are detected each time exposure is performed, and are adjusted so that the respective centers of gravity coincide.
したがつて、露光装置が光源からの放熱によつて高温
になり、各部に熱膨張による歪が発生して基準マークの
位置がずれても、毎回の高温の都度これが自動的に調整
され、パターンマスクとフイルムとの極めて高精度な位
置合せが可能になる。Therefore, even if the exposure apparatus becomes high in temperature due to heat radiation from the light source and distortion occurs due to thermal expansion in each part and the position of the fiducial mark is displaced, this is automatically adjusted at each high temperature and the pattern is adjusted. Extremely accurate alignment between the mask and the film becomes possible.
以下、添付図面を参照してこの発明の実施例を説明す
るが、これに先立ちレジスト塗布されたフイルムのリー
ルへの巻回方法を第13図によつて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Prior to this, a method for winding a film coated with a resist on a reel will be described with reference to FIG.
柔軟なプラスチツクフイルム上に極めて薄い銅箔を均
一に接着し、その上に感光性レジストを塗布した長尺の
フイルム１は軸方向の両側に給送用の例えば2mm角のパ
ーフオレーシヨン1a′,1b′を有している。A long film 1 in which a very thin copper foil is uniformly adhered on a flexible plastic film and a photosensitive resist is applied thereon is provided on both sides in the axial direction, for example, a 2 mm square perforation 1a 'for feeding. 1b '.
そして、感光性レジストを塗布した感光面は軟質であ
つて、これをリールへ直接巻回すると感光面に擦り傷が
発生し易いので、このフイルムとほぼ同幅の柔軟なプラ
スチツクフイルムからなり、幅方向の両側に適当なピツ
チで多数の突起2aを一体に形成したセパレータ２を挟み
込んで、あたかもベルト式の写真用現像タンクの巻枠の
ように感光面がセパレータ２から離間した状態に保たれ
ている。The photosensitive surface coated with the photosensitive resist is soft, and if it is wound directly on a reel, the photosensitive surface is liable to be scratched. Therefore, the photosensitive surface is made of a flexible plastic film having almost the same width as this film, and The separator 2 having a large number of protrusions 2a formed integrally with appropriate pitches is sandwiched between both sides of the photosensitive drum, and the photosensitive surface is kept separated from the separator 2 as if it were a reel of a belt type photographic developing tank. .
第４図は、このようなフイルム１がセパレータ２と共
に巻回されたリールを巻出側と巻取側に設けた露光装置
の全体の概略構成を示すものである。FIG. 4 shows a schematic configuration of an entire exposure apparatus in which a reel on which such a film 1 is wound together with a separator 2 is provided on an unwinding side and a winding side.
この露光装置は、左側に巻出リール３を支持する巻出
軸3aとセパレータ巻取リール４を支持するセパレータ巻
取軸4aを、右側に巻取リール５を支持する巻取軸5aとセ
パレータ巻出リール６を支持するセパレータ巻出軸6aを
それぞれ設け、ステツピングモータによりそれぞれ所定
角度回動する巻出側及び巻取側のスプロケツトギヤ7,8
と共にフイルムの供給装置を構成している。The exposure apparatus includes an unwinding shaft 3a for supporting the unwinding reel 3 and a separator winding shaft 4a for supporting the separator winding reel 4 on the left side, and a winding shaft 5a for supporting the winding reel 5 on the right side. Separator unwinding shafts 6a for supporting the unwinding reel 6 are respectively provided, and unwind-side and take-up-side sprocket gears 7, 8 which are respectively rotated by a predetermined angle by a stepping motor.
Together, they constitute a film supply device.
中央の上部には、図示しないランプ，インテグレー
タ，コンデンサレンズ等からなる露光用光源部９とテレ
セントリツクな投影レンズ10とからなる露光装置を有し
ている。In the upper part at the center, there is provided an exposure device including an exposure light source unit 9 including a lamp, an integrator, a condenser lens, and the like, and a telecentric projection lens 10, not shown.
露光用光源部９と投影レンズ10との間に挿入されるパ
ターンマスク11は、第２図に示すように中央部に配線パ
ターン11cを形成したガラス乾板からなり、フイルム１
の基準パーフオレーシヨン1a,1b（第３図参照）と共役
の位置に２個の例えば径0.6mmの黒丸からなる基準マー
ク11a,11bを形成し、それ自体マスク枠31（第１図参
照）の所定の位置に固設され、露光装置の所定の位置に
装着される。The pattern mask 11 inserted between the light source unit 9 for exposure and the projection lens 10 is made of a glass dry plate having a wiring pattern 11c formed in the center as shown in FIG.
The two reference marks 11a and 11b made of black circles having a diameter of, for example, 0.6 mm are formed at positions conjugate with the reference perforations 1a and 1b (see FIG. 3), and the mask frame 31 itself (see FIG. 1). And is fixed at a predetermined position of the exposure apparatus.
また、中央の下部には第５図にその詳細を示すよう
に、ステツピングモータ13により装置固定部に対して左
右方向に移動し得るＸテーブル14、ステツピングモータ
15によりＸテーブル14に対して紙面に直交する方向に移
動し得るＹテーブル16、ステツピングモータ17によりタ
イミングベルト18を介してＹテーブル16に対して所定角
度回動し得るθテーブル19をそれぞれ設けている。In the lower part at the center, as shown in detail in FIG. 5, an X table 14 which can be moved in the left-right direction with respect to the apparatus fixing portion by a stepping motor 13, a stepping motor
A Y table 16 that can move in a direction perpendicular to the paper surface with respect to the X table 14 by a 15 and a θ table 19 that can rotate by a predetermined angle with respect to the Y table 16 via a timing belt 18 by a stepping motor 17 are provided. ing.
そして、θテーブル19に第４図に示すようにアパーチ
ヤ20c及びアパーチヤ面20dを有するアパーチヤ枠20をア
パーチヤ20cの中心をθテーブル19の回転中心に合わせ
て固設し、Ｘテーブル14,Yテーブル16及びθテーブル19
によりアパーチヤ面駆動装置を構成すると共に、第６図
に示すように、アパーチヤ20cの長辺側の中部でフイル
ム１の基準パーフオレーシヨン1a,1bに対応する位置、
すなわちパターンマスク11の基準マーク11a,11bの投影
像の位置を中心としてそれより広い範囲に切欠部20a,20
bを設けている。Then, as shown in FIG. 4, an aperture frame 20 having an aperture 20c and an aperture surface 20d is fixed to the θ table 19 so that the center of the aperture 20c is aligned with the rotation center of the θ table 19, and the X table 14 and the Y table 16 are fixed. And θ table 19
And a position corresponding to the reference perforations 1a and 1b of the film 1 in the middle of the long side of the aperture 20c, as shown in FIG.
That is, the notches 20a, 20 are formed in a wider range around the position of the projected image of the reference marks 11a, 11b of the pattern mask 11.
b is provided.
再び第４図に戻つて、θテーブル19にはアパーチヤ枠
20のほかに左右に大きく張出したガイド基板21を固設
し、このガイド基板21にフイルム１を案内するガイドロ
ーラ22a,22b,摩擦ローラ23,スプロケツトギヤ24からな
るフイルムの給送装置を設けている。Returning to FIG. 4 again, the θ table 19 has an aperture frame.
In addition to 20, a guide board 21 which protrudes to the left and right is fixedly mounted, and a film feeding device including guide rollers 22 a and 22 b for guiding the film 1, a friction roller 23, and a sprocket gear 24 is provided on the guide board 21. ing.
なお、第４図中25はフイルム圧着装置であり、内部に
アパーチヤ面方向に付勢された不図示の圧着板を有し、
ステツピングモータ26（第６図参照）によりタイミング
ベルトを介してアパーチヤ枠20に直交する方向に駆動さ
れ、フイルム給送時にはアパーチヤ面から退避してお
り、この圧着板にはアパーチヤ枠20の切欠部20a,20bに
対応する位置に切欠部を設けてある。In FIG. 4, reference numeral 25 denotes a film crimping device, which has a crimping plate (not shown) urged in the direction of the aperture surface therein.
Driven in a direction perpendicular to the aperture frame 20 by a stepping motor 26 (see FIG. 6) via a timing belt, and retracted from the aperture surface when the film is fed. Notches are provided at positions corresponding to 20a and 20b.
また、27,28は巻出側に形成したフイルムのループ1c
の上限位置及び下限位置を検出するセンサ、29,30は巻
取側に形成したフイルムのループ1dの上限位置及び下限
位置を検出するセンサである。27 and 28 are film loops 1c formed on the unwinding side.
The sensors 29 and 30 detect the upper and lower positions of the loop 1d of the film formed on the winding side.
さらに、図示していないがパターンマスク11を載置す
るマスク枠31にも、このマスク枠31をX,Y,θ方向にそれ
ぞれ駆動し得る上記と同様な駆動手段を設けている。Further, although not shown, the mask frame 31 on which the pattern mask 11 is placed is also provided with the same driving means as described above for driving the mask frame 31 in the X, Y, and θ directions.
ここで、第１図を参照してこの実施例の光学系を説明
する。Here, the optical system of this embodiment will be described with reference to FIG.
アパーチヤ枠20の投影レンズ10と反対側には、切欠部
20a,20bにそれぞれ対応する位置にアパーチヤ面に45度
傾斜するミラー32a,32bを設け、それぞれのミラー32a,3
2bの外側方に紫外光源33a,33bを配設する。On the side opposite to the projection lens 10 of the aperture frame 20, a notch
At positions corresponding to 20a and 20b, mirrors 32a and 32b inclined at 45 degrees on the aperture surface are provided.
The ultraviolet light sources 33a and 33b are provided outside of 2b.
また、露光用光源部９とパターンマスク11との間にパ
ターンマスク面に45度傾斜するミラー34a,34bを設け、
その外側にCCDカメラ等の第1,第２の撮像装置35a,35bを
それぞれ配設し、ミラー34a,第１の撮像装置35a及びミ
ラー34b,第２の撮像装置35bをそれぞれ一体として投影
光路外へ退避し得るようにしている。Further, mirrors 34a and 34b inclined at 45 degrees on the pattern mask surface are provided between the light source unit 9 for exposure and the pattern mask 11,
Outside this, first and second imaging devices 35a and 35b such as a CCD camera are provided, respectively, and the mirror 34a, the first imaging device 35a and the mirror 34b and the second imaging device 35b are integrated with each other outside the projection optical path. To be able to evacuate.
次に、このような構成からなる実施例の作用を説明す
る。Next, the operation of the embodiment having such a configuration will be described.
まず、この装置によるフイルムの給送方法を第４図を
用いて簡単に説明すると、巻出リール３からスプロケツ
トギヤ７によつて引出されたフイルム１は自重によりル
ープ1cを形成した後、順次ガイドローラ22a,摩擦ローラ
23,アパーチヤ枠20,スプロケツトギヤ34,ガイドローラ2
2bを経由し再びループ1dを形成し、スプロケツトギヤ８
により巻取リール５に送り込まれて巻取られる。First, a method of feeding a film by this apparatus will be briefly described with reference to FIG. 4. The film 1 pulled out from the unwinding reel 3 by the sprocket gear 7 forms a loop 1c by its own weight and then sequentially forms a loop 1c. Guide roller 22a, friction roller
23, aperture frame 20, sprocket gear 34, guide roller 2
A loop 1d is formed again via 2b, and the sprocket gear 8
Is sent to the take-up reel 5 and wound.
この時、巻出リール３にフイルム１と共に巻回されて
いたセパレータ２はセパレータ巻取リール４に巻取ら
れ、巻取リール５にはセパレータ巻出リール６から引出
されたセパレータ２がフイルム１に挾み込まれて巻取ら
れる。At this time, the separator 2 wound together with the film 1 on the unwinding reel 3 is wound on a separator winding reel 4, and the separator 2 pulled out from the separator unwinding reel 6 is wound on the film 1 on the winding reel 5. It is sandwiched and wound.
この過程において、ループ1cの下端部が下限位置に達
するとセンサ28がこれを検知してスプロケツトギヤ７の
回動を停止させ、ループ1dの下端部が上限位置に達する
とセンサ29がこれを検知してスプロケツトギヤ８の回動
を停止させる。In this process, when the lower end of the loop 1c reaches the lower limit position, the sensor 28 detects this and stops the rotation of the sprocket gear 7, and when the lower end of the loop 1d reaches the upper limit position, the sensor 29 detects this. Upon detection, the rotation of the sprocket gear 8 is stopped.
この状態からスプロケツトギヤ24を所定角度回動させ
るとフイルム１が摩擦ローラ23の抵抗により適当な張力
を与えられ平面性を保持した状態で１駒分右方に送られ
た後、フイルム圧着装置25によりアパーチヤ面20dに押
圧されると共に、ループ1cの下端部が図に仮想線で示す
上限位置に達し、ループ1dの下端部が下限位置に達す
る。In this state, when the sprocket gear 24 is rotated by a predetermined angle, the film 1 is fed to the right by one frame in a state where a proper tension is given by the resistance of the friction roller 23 and the flatness is maintained. While being pressed by the aperture surface 20d by 25, the lower end of the loop 1c reaches the upper limit position indicated by a virtual line in the figure, and the lower end of the loop 1d reaches the lower limit position.
それをセンサ27,30が検出するとそれぞれスプロケツ
トギヤ7,8を回動させ、ループ1c,1dの下端部がそれぞれ
下限位置及び上限位置に達すると再びセンサ28,29がこ
れを検知してスプロケツトギヤ7,8の回動を停止させて
フイルム１は実線で示す状態に復帰してこの状態に保た
れる。When the sensors 27 and 30 detect this, the sprocket gears 7 and 8 are rotated, respectively.When the lower ends of the loops 1c and 1d reach the lower limit position and the upper limit position, the sensors 28 and 29 detect this again and the sprocket The rotation of the gears 7, 8 is stopped, and the film 1 returns to the state shown by the solid line and is kept in this state.
ここで、このようなフイルム供給及び給送装置を備え
た露光装置の投影位置調整方法の原理を第１図を参照し
て説明する。Here, the principle of the projection position adjusting method of the exposure apparatus provided with such a film supply / feed device will be described with reference to FIG.
アパーチヤ枠20にフイルム１を供給すると共に、投影
しようとするパターンマスク11を備えたマスク枠31を所
定の位置に装着し、紫外光源33a,33bからのレジストに
感光しない例えば波長588nmの紫外光によりフイルム１
の基準パーフオレーシヨン1a,1bの像をアパーチヤ枠20
の切欠部20a,20bを通してパターンマスク面に投影し、
アパーチヤ面20dに合焦させた擦像装置35a,35bにより、
第７図に示すような基準パーフオレーシヨン像1a″,1
b″及び基準マーク11a,11bとからなる画像を撮像する。The film 1 is supplied to the aperture frame 20, and a mask frame 31 provided with the pattern mask 11 to be projected is mounted at a predetermined position, and the resist is not exposed to the resist from the ultraviolet light sources 33a and 33b. Film 1
Of the reference perforations 1a and 1b of the aperture frame 20
Projected on the pattern mask surface through the notches 20a, 20b of
By the imaging devices 35a and 35b focused on the aperture surface 20d,
Reference perforation image 1a ″, 1 as shown in FIG.
An image composed of b ″ and reference marks 11a and 11b is captured.
そして、その画像信号を図示しない公知の画像処理装
置により演算して、基準パーフオレーシヨン像1a″,1
b″と基準マーク11a,11bとのそれぞれの重心位置のずれ
量を算出し、その算出結果に応じてθテーブル19,Xテー
ブル14,Yテーブル16をそれぞれ所要量移動させてアパー
チヤ枠20を変位させるか、マスク枠31を同様に変位さ
せ、あるいはその双方を同時に変位させて、基準パーフ
オレーシヨン1a,1bの像1a″,1b″の重心の位置を基準マ
ーク11a,11bの重心の位置に一致させる。Then, the image signal is calculated by a known image processing device (not shown) to obtain the reference perforation images 1a ″, 1
b ”and the reference marks 11a and 11b are respectively displaced from the center of gravity, and the θ table 19, the X table 14 and the Y table 16 are respectively moved by a required amount according to the calculation result to displace the aperture frame 20. Or the mask frame 31 is displaced in the same manner, or both are displaced at the same time, so that the positions of the centers of gravity of the images 1a '' and 1b '' of the reference perforations 1a and 1b are aligned with the positions of the centers of gravity of the reference marks 11a and 11b. Match.
フイルム１とパターンマスク11の位置合せが終ると、
ミラー34a,34bを撮像装置35a,35bと共に投影光路外へ退
避させた後、露光用光源部９により配線パターン11cを
フイルム１上に投影して露光する。When the alignment between the film 1 and the pattern mask 11 is completed,
After retracting the mirrors 34a and 34b out of the projection optical path together with the imaging devices 35a and 35b, the exposure light source unit 9 projects the wiring pattern 11c onto the film 1 and exposes it.
次に、撮像装置35a,35bによつて撮像された基準マー
ク11a,11bの位置と基準パーフオレーシヨン像1a″,1b″
の位置とから、フイルム１とパターンマスク11との相対
位置を調整する画像処理方法を、フイルム位置を変位さ
せる場合について、第８図乃至第10図を用いて説明す
る。Next, the positions of the reference marks 11a, 11b imaged by the imaging devices 35a, 35b and the reference perforation images 1a ″, 1b ″.
An image processing method for adjusting the relative position between the film 1 and the pattern mask 11 based on the position (1) will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
第８図において、基準マーク11a,11bの重心の位置をP
1,P2、基準パーフオレーシヨン像1a″,1b″の重心の位
置をP1′,P2′、座標のＸ軸を線▲▼，原点
（0,0）を線▲▼の中点P0とし、第1,第２の撮
像装置35a,35b通して検出回路36a,36bにより検出したそ
れぞれの点P1,P2,P1′,P2′の座標を（x1,0），（x2,
0），（x1′,y1′），（x2′,y2′）、２線▲
▼，▲▼のなす角をθ，線▲
▼の中点をP0′とすると、点P0′の座標（Δx,Δｙ）は また、線P1P2＝線P1′P2′＝Ｓとすると したがつて、第10図の演算回路37でこれらの値を算出
し、ステツピングモータ13,15により第５図に示すＸテ
ーブル14をΔx,Yテーブル16をΔｙ所要方向に移動させ
て第９図に示すように点P0点を点P0に一致させた後、ス
テツピングモータ17によりθテーブル19を所要方向に∠
θ回動させれば点P1′は点P1に、点P2′は点P2にそれぞ
れ一致してフイルム１の位置決めが完了する。In FIG. 8, the position of the center of gravity of the fiducial marks 11a and 11b is represented by P
1 , P 2 , the position of the center of gravity of the reference perforation image 1a ″, 1b ″ is P 1 ′, P 2 ′, the X axis of the coordinate is a line ▲ ▼, and the origin (0,0) is the middle point of a line ▲ ▼ and P 0, the first, second imaging device 35a, 35b through to the detection circuit 36a, P 1 each point was detected by 36b, P 2, P 1 ' , P 2' coordinates (x 1, 0) , (X 2 ,
0), (x 1 ′, y 1 ′), (x 2 ′, y 2 ′), two lines ▲
The angle between ▼ and ▲ ▼ is θ, the line ▲
▼ middle point 'When the point P 0' P 0 of the coordinates ([Delta] x, [Delta] y) of Also, if the line P 1 P 2 = line P 1 ′ P 2 ′ = S Accordingly, these values are calculated by the arithmetic circuit 37 shown in FIG. 10, and the X table 14 shown in FIG. after matching the point P 0 point to the point P 0 as shown in FIG, ∠ the θ table 19 in a required direction by scan Tetsu ping motor 17
By rotating θ, the point P 1 ′ coincides with the point P 1 and the point P 2 ′ coincides with the point P 2 to complete the positioning of the film 1.
これらの作動は説明の都合上二段階に分けて述べた
が、実際には同時に行うことができる。Although these operations have been described in two stages for the sake of explanation, they can actually be performed simultaneously.
また、上記の計算では点P0がθテーブル19の回転中心
に一致するものと仮定したが、この２点間に万一誤差を
生ずる可能性があつてもその誤差は極めて小さく実用上
はこれで充分である。In the above calculation, it is assumed that the point P 0 coincides with the rotation center of the θ table 19. However, even if an error may occur between these two points, the error is extremely small and this is not practically used. Is enough.
なお、上記実施例においては、パターンマスク11をそ
のままにしてフイルム１を変位させる場合について説明
したが、フイルム１をそのままにしてパターンマスク11
を変位させてもよく、その双方を併せて行つても差支え
ない。In the above embodiment, the case where the film 1 is displaced while leaving the pattern mask 11 as it is has been described.
May be displaced, or both may be performed together.
また、紫外光源33a,33bからの紫外光線をミラー32a,3
2bを介して基準パーフオレーシヨン1a,1bを照明するよ
うにしたが、紫外光源33a,33bを基準パーフオレーシヨ
ン1a,1bの真下に位置させてミラー32a,32bを廃止するこ
ともできる。Also, the ultraviolet rays from the ultraviolet light sources 33a and 33b are
Although the reference perforations 1a and 1b are illuminated via 2b, the mirrors 32a and 32b can be eliminated by positioning the ultraviolet light sources 33a and 33b directly below the reference perforations 1a and 1b.
次に第11図はこの発明を両面露光装置に適用した他の
実施例を示すものである。Next, FIG. 11 shows another embodiment in which the present invention is applied to a double-sided exposure apparatus.
この実施例では、フイルム１を挾んで上下両側に対称
に、第１図と同様なテレセントリツクの第1,第２の投影
レンズ10A,10B,第1,第２のマスク枠31A,31B,第1,第２の
露光用光源部9A,9Bをそれぞれ設け、前実施例における
ミラー32a,32b及び紫外光源33a,33bをそれぞれ廃止して
第２の露光用光源部9Bに波長588nmの紫外光源を一体に
設け、そのコンテンサレンズは紫外光を透過し得る材質
とする。In this example, symmetrically on both upper and lower sides across the film 1, a first similar telecentricity poke the first figure, the second projection lens 10 A, 10 B, first, second mask frame 31 A, 31 B , the first and second exposure light source sections 9 A and 9 B are provided, respectively, and the mirrors 32 a and 32 b and the ultraviolet light sources 33 a and 33 b in the previous embodiment are abolished, respectively, and the second exposure light source section is provided. 9 B is provided integrally with ultraviolet light having a wavelength of 588nm to, the container capacitors lens is a material capable of transmitting ultraviolet light.
なお、ミラー34a,34b及び撮像装置35a,35bは第１の露
光用光源部9Aと第１のマスク枠31Aとの間にだけ設け
る。Incidentally, the mirror 34a, 34b and the imaging device 35a, 35b is provided only between the first exposure light source section 9A and the first mask frame 31 A.
そして、第１のマスク枠31Aに装着するパターンマス
ク11Aの基準マーク11aa,11abを前実施例と同様とし、第
２のマスク枠31Bに装着するパターンマスク11Bの基準マ
ーク11ba,11bbを例えば4mm角の白抜き部の中に形成した
径1mmの円とする。Then, the reference mark 11aa of the pattern mask 11 A to be mounted on the first mask frame 31 A, and as before examples 11ab, pattern mask 11 to be mounted on the second mask frame 31 B B of the reference mark 11ba, 11bb Is, for example, a circle having a diameter of 1 mm formed in a white portion of 4 mm square.
このような構成で、第２の露光用光源部9Bからのレジ
ストに感光しない紫外光により第２の基準マーク11ba,1
1bbの像をフイルム１の面に投影し、この第２の基準マ
ーク像と基準パーフオレーシヨン1a,1bとを第１のパタ
ーンマスク11Aの面に投影し、第２の基準マーク像と基
準パーフオレーシヨン像及び第１の基準マークをミラー
34a,34bを介して撮像装置35a,35bによりそれぞれ撮像す
る。In this arrangement, the ultraviolet light is not sensitive to the resist from the second exposure light source section 9 B second reference mark 11ba, 1
The 1bb image of projected on the surface of the film 1, the second reference mark image and the reference perforations Ore Chillon 1a, and 1b is projected onto the surface of the first pattern mask 11 A, the second reference mark image and the reference Mirror the perforation image and the first fiducial mark
Imaging is performed by the imaging devices 35a and 35b via 34a and 34b, respectively.
このようにして得られた画像は、第12図に示すよう
に、基準パーフオレーシヨン像1a″,1b″と第２の基準
マーク像11ba″,11bb″及び第１の基準マーク11a,11bと
からなつている。As shown in FIG. 12, the image obtained in this manner is composed of reference perforation images 1a ", 1b", second reference mark images 11ba ", 11bb", and first reference marks 11a, 11b. From
したがつて、前実施例と同様にそれぞれの像の重心位
置を検出してそのずれ量を算出し、まず第1,第２のマス
ク枠31A,31Bのいずれか一方又は双方を手動により変位
させて第1,第２の基準マーク11aa,11ab,11ba,11bbの各
重心位置を一致させた後、アパーチヤ枠20をX,Y,θ方向
に変位させて基準パーフオレーシヨン1a,1bの重心位置
を上記の一致させた重心位置に一致させる。Therefore, similarly to the previous embodiment, the position of the center of gravity of each image is detected and the shift amount is calculated. First, one or both of the first and second mask frames 31 A and 31 B are manually moved. After the center of gravity of the first and second reference marks 11aa, 11ab, 11ba, and 11bb are matched with each other, the aperture frame 20 is displaced in the X, Y, and θ directions to move the reference perforations 1a and 1b. The position of the center of gravity is made to coincide with the above-mentioned matched center of gravity.
この実施例において、手動による調整に代えて、３種
の画像の重心位置を一挙動で一致させるように各マスク
枠31A,31B及びアパーチヤ枠20を自動的に制御すること
も可能である。In this embodiment, in place of the manual adjustment, it is also possible to automatically control each mask frame 31 A, 31 B and Apachiya frame 20 so as to match the center of gravity position of the three images in one behavior .
この実施例では、両面露光のため、フイルムを圧着板
により押圧することができないので、フイルム面の光軸
方向の位置は若干ずれる可能性があるが、第1,第２の投
影レンズ10A,10Bはテレセントリツク光学系であるの
で、基準パーフオレーシヨン像及び投影されるパターン
像の位置がずれるおそれはない。In this embodiment, since the film cannot be pressed by the pressure bonding plate due to the double-sided exposure, the position of the film surface in the optical axis direction may be slightly shifted, but the first and second projection lenses 10 A , 10 A , since 10 B is a telecentricity poke optical system, reference perforation Ore Chillon image and projected is a possibility that the position of the pattern image is shifted is not.
なお、撮像装置35a,35b及びミラー34a,34bは上部でな
く下部に設けても差支えない。Note that the imaging devices 35a and 35b and the mirrors 34a and 34b may be provided at the lower part instead of the upper part.
また、上記いずれの実施例においてもパターンマスク
に設けた基準マークを円形としたが、その形状はこれに
限るものではない。In each of the above embodiments, the reference mark provided on the pattern mask is circular, but the shape is not limited to this.
さらに、基準マーク及び基準パーフオレーシヨンの照
明光を撮像装置35a,35bの方向に向けるミラー34a,34b
を、パターン投影光路外に設けるようにすれば、実際の
露光に際してこれらを撮像装置35a,35bと共に移動させ
る必要がなく、露光作業を迅速に行うことができる。Further, mirrors 34a and 34b for directing the illumination light of the reference mark and the reference perforation toward the imaging devices 35a and 35b.
Are provided outside the pattern projection optical path, it is not necessary to move them together with the imaging devices 35a and 35b during actual exposure, and the exposure operation can be performed quickly.
以上述べたように、この発明によれば、フイルム露光
の都度パターンマスクの基準マークとフイルムの基準パ
ーフオレーシヨンとの位置合せを行うようにしたので、
露光装置の温度が上昇して各部に熱膨張による歪が発生
しても、毎回の露光の都度パターンマスクとフイルムの
相対位置が自動的に調整されて極めて高精度な位置合せ
が可能になる。As described above, according to the present invention, each time a film is exposed, the reference mark of the pattern mask is aligned with the reference perforation of the film.
Even if the temperature of the exposure apparatus rises and distortion occurs in each part due to thermal expansion, the relative position between the pattern mask and the film is automatically adjusted each time exposure is performed, so that extremely accurate alignment can be performed.
また、この発明を両面露光装置に適用すれば、第1,第
２のパターンマスクとフイルムの面倒な位置合せを簡単
に行うことができて露光作業の効率を著しく向上させる
ことができる。Further, if the present invention is applied to a double-sided exposure apparatus, troublesome alignment between the first and second pattern masks and the film can be easily performed, and the efficiency of the exposure operation can be significantly improved.
第１図はこの発明の一実施例の光路図、 第２図は露光装置により投影すべきパターンマスクの一
例を示す斜視図、 第３図は露光されるフイルムの形状を示す説明図、 第４図はこの発明の一実施例の概略構成を示す正面図、 第５図は同じくそのアパーチヤ面駆動部分を示す正面
図、 第６図はアパーチヤ面付近を示す下面図、 第７図はその撮像画面の一例を示す説明図、 第８図及び第９図はフイルムの位置補正方法を具体的に
示す説明図、 第10図は同じくそのブロツク図、 第11図はこの発明の他の実施例の光路図、 第12図は同じくその撮像画面の一例を示す説明図、 第13図はフイルムの巻回方法を示す斜視図である。 １……フイルム 1a,1b……基準パーフオレーシヨン ３……巻出リール、５……巻取リール 7,8……スプロケツトギヤ、９……露光用光源部 10……投影レンズ、11……パターンマスク 11a,11b,11aa,11ab,11ba,11bb……基準マーク 11c……配線パターン、14……Ｘテーブル 16……Ｙテーブル、19……θテーブル 20……アパーチヤ枠、20c……アパーチヤ 20d……アパーチヤ面、21……ガイド基板 22a,22b……ガイドローラ 23……摩擦ローラ、24……スプロケツトギヤ 25……フイルム圧着装置 31,31A,31B……マスク枠 32a,32b,34a,34b……ミラー 35a,35b……撮像装置 36a,36b……検出回路、37……演算回路FIG. 1 is an optical path diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of a pattern mask to be projected by an exposure apparatus, FIG. 3 is an explanatory view showing the shape of a film to be exposed, FIG. Fig. 5 is a front view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention. Fig. 5 is a front view showing an aperture surface driving portion of the same, Fig. 6 is a bottom view showing the vicinity of the aperture surface, and Fig. 7 is an imaging screen thereof. 8 and 9 are explanatory diagrams specifically showing a film position correcting method, FIG. 10 is a block diagram of the same, and FIG. 11 is an optical path of another embodiment of the present invention. FIG. 12 is an explanatory view showing an example of the imaging screen, and FIG. 13 is a perspective view showing a film winding method. 1 Film 1a, 1b Reference perforation 3 Unwind reel, 5 Rewind reel 7, 8 Sprocket gear 9, 9 Exposure light source unit 10 Projection lens 11, 11 ... Pattern mask 11a, 11b, 11aa, 11ab, 11ba, 11bb ... Reference mark 11c ... Wiring pattern, 14 ... X table 16 ... Y table, 19 ... θ table 20 ... Aperture frame, 20c ... Aperture 20d ...... Apachiya surface, 21 ...... guide board 22a, 22b ...... guide roller 23 ...... friction roller, 24 ...... sprocket bract gear 25 ...... film bonding device 31, 31 A, 31 B ...... mask frame 32a, 32b , 34a, 34b Mirror 35a, 35b Imaging device 36a, 36b Detection circuit, 37 Operation circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 7/20 - 7/24 G03F 9/00 - 9/02 H01L 21/30──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03F 7/20-7/24 G03F 9/00-9/02 H01L 21/30
Claims (2)
ーシヨンにより、感光性レジストを塗布した長尺のフイ
ルムをアパーチヤ面に給送し、そのフイルム面にパター
ンマスクの配線パターンを投影して露光する露光装置に
おいて、 上記アパーチヤ面上のフイルムの基準パーフオレーシヨ
ンと共役な上記パターンマスク上の位置に基準マークを
形成し、上記レジストに感光しない波長域の光線によ
り、上記基準パーフオレーシヨンを上記パターンマスク
上に投影し、その基準パーフオレーシヨン像の重心位置
と上記基準マークの重心位置とを同時に検出し、上記両
重心位置が一致するように上記パターンマスクとフイル
ムのいずれか一方又は双方を変位させることを特徴とす
る投影位置調整方法。A long film coated with a photosensitive resist is fed to an aperture surface by a feeding perforation provided on both sides in a width direction, and a wiring pattern of a pattern mask is projected on the film surface. An exposure apparatus that forms a reference mark at a position on the pattern mask that is conjugate with the reference perforation of the film on the aperture surface, and uses the light in a wavelength range not sensitive to the resist to produce the reference perforation. A projection is projected onto the pattern mask, the center of gravity of the reference perforation image and the center of gravity of the reference mark are simultaneously detected, and either one of the pattern mask and the film is aligned so that the two centers of gravity match. Or, a projection position adjustment method characterized by displacing both.
ーシヨンにより、感光性レジストを塗布した長尺のフイ
ルムをアパーチヤ面に給送し、その表裏両面からそれぞ
れ第1,第２のパターンマスクの各配線パターンを投影し
て露光する露光装置において、 上記アパーチヤ面上のフイルムの基準パーフオレーシヨ
ンと共役な第1,第２のパターンマスク上の位置にそれぞ
れ第1,第２の基準マークを形成し、上記レジストに感光
しない波長域の光線により、いずれか一方の基準マーク
を上記フイルム面に投影し、その基準マーク像と上記基
準パーフオレーシヨンとを他方のパターンマスク面に投
影し、上記基準マーク像と基準パーフオレーシヨン像及
び他方の基準マークの各重心位置がすべて一致するよう
に、上記第1,第２のパターンマスク及びフイルムのいず
れか１つ又は２つ又は全部を変位させることを特徴とす
る投影位置調整方法。2. A long film coated with a photosensitive resist is fed to an aperture surface by a feeding perforation provided on both sides in the width direction, and the first and second films are respectively fed from the front and back surfaces. An exposure apparatus for projecting and exposing each wiring pattern of a pattern mask, wherein the first and second reference points are respectively located at positions on the first and second pattern masks conjugate to the reference perforations of the film on the aperture surface. A mark is formed, and one of the reference marks is projected on the film surface by a light ray in a wavelength range not sensitive to the resist, and the reference mark image and the reference perforation are projected on the other pattern mask surface. , The first and second pattern masks and the film so that the center of gravity positions of the reference mark image, the reference perforation image, and the other reference mark all coincide. Projection position adjustment method characterized by displacing one or two or all either arm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264975A JP2801685B2 (en) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | Projection position adjustment method in exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH03126952A JPH03126952A (en) | 1991-05-30 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006261155A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | Aligner and exposure method |
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