JP7196011B2 - Direct exposure system - Google Patents

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Description

この出願の発明は、ワークに対してマスクを介さずに所定のパターンの光を照射して露光する直描式露光装置に関するものである。以下、露光における光の所定のパターンを露光パターンという。 The invention of this application relates to a direct drawing exposure apparatus that irradiates and exposes a work with light of a predetermined pattern without using a mask. A predetermined pattern of light in exposure is hereinafter referred to as an exposure pattern.

表面に感光層が形成されている対象物を露光して感光層を感光させる露光技術は、フォトリソグラフィの主要技術として各種微細回路や微細構造の形成等に盛んに利用されている。代表的な露光技術は、露光パターンと同様のパターンが形成されたマスクに光を照射し、マスクの像を対象物の表面に投影することで露光パターンの光が対象物に照射されるようにする技術である。 2. Description of the Related Art An exposure technique for exposing an object having a photosensitive layer formed on its surface to expose the photosensitive layer is widely used as a main technique of photolithography for forming various fine circuits and fine structures. A typical exposure technique is to irradiate light onto a mask on which a pattern similar to the exposure pattern is formed, and project the image of the mask onto the surface of the object so that the object is irradiated with the light of the exposure pattern. It is a technology to

このようなマスクを使用した露光技術とは別に、空間光変調器を使用して対象物の表面に直接的に像を形成して露光する技術が知られている。以下、この技術を、本明細書において、直描式露光と呼ぶ。
直描式露光において、典型的な空間光変調器はＤＭＤ(Digital Mirror Device）である。ＤＭＤは、微小な方形のミラーが直角格子状に配設された構造を有する。各ミラーは、光軸に対する角度が独立に制御されるようになっており、光源からの光を反射して対象物に到達させる姿勢と、光源からの光を対象物に到達させない姿勢とを取り得るようになっている。ＤＭＤは、各ミラーを制御するコントローラを備えており、コントローラは、露光パターンに従って各ミラーを制御し、対象物の表面に露光パターンの光が照射されるようにする。 Apart from exposure techniques using such masks, techniques are known in which spatial light modulators are used to directly image and expose the surface of an object. This technique is hereinafter referred to as direct writing exposure in this specification.
In direct writing exposure, a typical spatial light modulator is a DMD (Digital Mirror Device). A DMD has a structure in which minute rectangular mirrors are arranged in a rectangular lattice. The angle of each mirror with respect to the optical axis is independently controlled, and it can take an attitude that reflects the light from the light source and reaches the target, and an attitude that prevents the light from the light source from reaching the target. It is designed to be obtained. The DMD has a controller that controls each mirror, and the controller controls each mirror according to the exposure pattern so that the surface of the object is irradiated with the light of the exposure pattern.

直描式露光の場合、マスクを使用しないので、多品種少量生産において優位性が発揮される。マスクを使用した露光の場合、品種毎にマスクを用意する必要があり、マスクの保管等のコストも含めて大きなコストがかかる。また、異品種の生産のためにマスクを交換する際には、装置の稼働を停止する必要があり、再開までに手間と時間を要する。このため、生産性が低下する要因となる。一方、直描式露光の場合、品種毎に各ミラーの制御プログラムを用意しておくだけで良く、異品種の製造の際には制御プログラムの変更のみで対応できるので、コスト上、生産性上の優位性は著しい。また、必要に応じてワーク（露光対象物）毎に露光パターンを微調整することも可能であり、プロセスの柔軟性においても優れている。 Since the direct writing exposure does not use a mask, it is superior in high-mix low-volume production. In the case of exposure using a mask, it is necessary to prepare a mask for each type, which incurs a large cost including the cost of storing the mask. In addition, when exchanging masks for production of different types, it is necessary to stop the operation of the apparatus, and it takes time and effort to restart. For this reason, it becomes a factor of lowering productivity. On the other hand, in the case of direct writing exposure, it is sufficient to prepare a control program for each mirror for each type of product. The superiority of In addition, it is possible to finely adjust the exposure pattern for each work (object to be exposed) as necessary, and the flexibility of the process is excellent.

このような直描式露光装置では、空間光変調器を内蔵した露光ユニットの光軸に対してワークを垂直な姿勢とするため、ワークが載置されるステージが使用される。露光ユニットは、設定されたエリア（以下、露光エリアという。）に露光パターンの光を照射するようになっており、ワークが載置されたステージは、搬送系により露光エリアを通して移動し、露光エリアを通過する際にワークが露光される。 In such a direct writing exposure apparatus, a stage on which a work is placed is used in order to make the work perpendicular to the optical axis of an exposure unit containing a spatial light modulator. The exposure unit irradiates a set area (hereinafter referred to as an exposure area) with light of an exposure pattern. The workpiece is exposed as it passes through.

このような直描式露光装置では、生産性を高めるため、二つのステージを搭載したツインステージの構成が採用されることが多い。特許文献１に開示された構成も、その一例である。ツインステージの構成では、露光エリアの両側にステージが配置され、ワークが載置された各ステージが交互に露光エリアを通過することで露光が行われる。この場合、露光エリアの一方の側にロード（載置）／アンロード（回収）の機構が設置され、他方の側にもロード／アンロードの機構が設置される。 Such a direct writing exposure apparatus often employs a twin-stage configuration in which two stages are mounted in order to improve productivity. The configuration disclosed in Patent Document 1 is also an example. In the twin-stage configuration, stages are arranged on both sides of an exposure area, and exposure is performed by alternately passing the stages on which workpieces are placed through the exposure area. In this case, a loading/unloading mechanism is installed on one side of the exposure area, and a loading/unloading mechanism is installed on the other side.

特開２００８－１９１３０３号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-191303

上述した直描式露光装置において、ワークの両面を露光することがしばしば要求される。両面を露光する場合、直描式露光装置を二台縦設し、一台目で一方の面を露光した後、二台目で他方も面を露光する。一台目の装置と二台目の装置との間に、ワークを裏返す反転機構が設置される。
このように二台の直描式露光装置を縦設した場合、ツインステージの構成も変更される。露光エリアの一方の側はロード専用となり、他方の側はアンロード専用となる。他方の側のアンロードの機構は、露光済みのワークを反転機構に渡し、反転機構は、表裏を反転させてから二台目の直描式露光装置のロード機構に渡す。 In the direct writing exposure apparatus described above, it is often required to expose both sides of the workpiece. In the case of exposing both sides, two direct writing type exposure devices are installed vertically, one side is exposed by the first side, and the other side is exposed by the second side. A reversing mechanism for turning over the work is installed between the first device and the second device.
When two direct writing exposure apparatuses are vertically arranged in this way, the configuration of the twin stages is also changed. One side of the exposure area is dedicated to loading and the other side is dedicated to unloading. The unloading mechanism on the other side transfers the exposed workpiece to the reversing mechanism, which inverts it and then transfers it to the loading mechanism of the second direct drawing exposure apparatus.

二台のステージは、一方の側のみでワークの載置が行われるため、交互にロード位置に移動する。ロード位置でワークが載置されたステージは、露光のために露光エリアを通過して他方の側まで移動し、ワークが取り去られた後、一方の側まで戻ってきて再びワークの載置が行われる。二台のステージは、互いに干渉しないようにするため、向かい合う片持ちの構造とされる。即ち、一方のステージは、搬送方向に対して例えば左側から延びるアームで保持され、他方のステージは右側から延びるアームで保持される。アームにはそれぞれ昇降機構が連結され、一方のステージが搬送ラインに沿って移動している際には、上方又は下方に待避して干渉しないように構成される。 The two stages alternately move to the load position because the workpiece is placed only on one side. The stage on which the workpiece is placed at the load position passes through the exposure area for exposure and moves to the other side. done. The two stages are cantilevered so as not to interfere with each other. That is, one stage is held by an arm extending from, for example, the left side with respect to the transport direction, and the other stage is held by an arm extending from the right side. An elevating mechanism is connected to each of the arms, and when one of the stages is moving along the transfer line, it is configured to retreat upward or downward so as not to interfere.

上記のように二台のステージを搭載したツインステージの直描式露光装置は、一台のみのステージを搭載した装置に比べて生産性は大きく向上する。しかしながら、構造的に複雑で大がかりになり易く、高コストになり易い。この問題は、一方の側をロード専用、他方の側をアンロード専用とした構成の場合に顕著である。
また、一方のステージの退避動作が完了するまでは他方のステージは搬送ライン上を進むことができないため、この部分でタクトタイムが律速されてしまうこともあり得る。こうなると、ツインステージとした優位性が阻害されてしまい、生産性が大きくは向上しないことにもなる。 As described above, the twin-stage direct writing exposure apparatus equipped with two stages greatly improves productivity compared to the apparatus equipped with only one stage. However, it tends to be structurally complicated, large-scale, and expensive. This problem is noticeable in configurations where one side is dedicated to loading and the other side is dedicated to unloading.
In addition, since the other stage cannot advance on the transfer line until the evacuation operation of one stage is completed, the tact time may be limited by this portion. If this happens, the superiority of the twin stage will be hindered, and productivity will not improve greatly.

この出願の発明は、このような直描式露光装置の生産性における課題を解決するために為されたものであり、シンプルな構造であって低コスト化でき且つ高い生産性で露光プロセスを実行できる直描式露光装置の提供を目的としている。 The invention of this application was made in order to solve such problems in productivity of the direct-writing exposure apparatus, and has a simple structure, which can reduce the cost and execute the exposure process with high productivity. It is an object of the present invention to provide a direct drawing exposure apparatus capable of

上記課題を解決するため、この出願の直描式露光装置は、板状又はシート状のワークに対してマスクなしに所定のパターンの光を照射して露光する直描式露光装置であって、設定された露光エリアに所定のパターンの光を照射する露光ヘッドと、露光エリアを通してワークを搬送する搬送系とを備えている。ワーク搬送系は、露光エリアを通過する際に露光ヘッドの光軸に対して垂直で平坦な姿勢であるワーク載置部を無終端状の周回路に沿って周回させる周回機構と、ワーク載置部に未露光のワークを載置するローダと、露光済みのワークをワーク載置部から回収するアンローダとを備えている。
また、上記課題を解決するため、この直描式露光装置は、ローダが未露光のワークを載置する載置作業位置と露光エリアとの間の周回路上においてワークの状態を検出する位置にアライメント用センサが設けられており、露光ヘッドによる所定のパターンの光の照射位置をアライメント用センサからの信号により補正するアライメント手段が設けられているという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、アライメント手段は、周回路上を移動中のワークの状態を検出したアライメント用センサからの信号により照射位置を補正する手段であり得る。
また、上記課題を解決するため、この直描式露光装置は、露光ヘッドが露光パターンを形成する投影光学系を含んでおり、ローダが未露光のワークを載置する載置作業位置と露光エリアとの間の周回路上には、ワーク載置部に載置されたワークまでの距離を計測するオートフォーカス用センサが設けられており、オートフォース用センサによる計測結果に従って投影光学系を制御するオートフォーカス手段が設けられているという構成を持ち得る。
また、上記課題を解決するため、オートフォーカス手段は、周回路上を移動中のワークまでの距離を計測したオートフォーカス用センサからの信号に従って投影光学系を制御する手段であり得る。
また、上記課題を解決するため、この直描式露光装置は、ワーク載置部に載置されたワークを少なくとも露光エリアを通過する際に当該ワーク載置部に吸着する吸着機構を備え得る。
また、上記課題を解決するため、この直描式露光装置は、アライメント用センサで状態が検出されたワークを少なくとも当該検出の時点から露光エリアを通過するまでワーク載置部に吸着する吸着機構を備え得る。 In order to solve the above problems, the direct writing exposure apparatus of this application is a direct writing exposure apparatus that irradiates and exposes a plate-like or sheet-like work with light of a predetermined pattern without a mask, It has an exposure head that irradiates a predetermined pattern of light onto a set exposure area, and a transport system that transports a workpiece through the exposure area. The work transport system includes a circulating mechanism that circulates along an endless circuit a work mount that is in a flat posture perpendicular to the optical axis of the exposure head when passing through the exposure area, and a work mount. A loader for placing an unexposed work on a part and an unloader for recovering an exposed work from the work placing part.
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the direct writing exposure apparatus has an alignment at a position where the state of the workpiece is detected on the peripheral circuit between the exposure area and the placement work position where the loader places the unexposed workpiece. and an alignment means for correcting the irradiation position of the predetermined pattern of light from the exposure head based on the signal from the alignment sensor.
Further, in order to solve the above problem, the alignment means may be means for correcting the irradiation position based on a signal from an alignment sensor that detects the state of the work moving on the circuit.
In order to solve the above problems, the direct writing exposure apparatus includes a projection optical system in which an exposure head forms an exposure pattern, and a loader includes a placement work position where an unexposed work is placed and an exposure area. An auto focus sensor that measures the distance to the work placed on the work placement part is provided on the circuit between the It can have a configuration in which a focusing means is provided.
Further, in order to solve the above problem, the autofocus means may be means for controlling the projection optical system in accordance with a signal from an autofocus sensor that measures the distance to the work moving on the circuit.
Further, in order to solve the above-described problem, the direct drawing exposure apparatus can include a suction mechanism that sucks the work placed on the work placement section to the work placement section at least when the work passes through the exposure area.
In order to solve the above-described problems, the direct drawing exposure apparatus includes a suction mechanism that sucks the workpiece, whose state is detected by the alignment sensor, to the workpiece placement section at least from the point of detection until the workpiece passes through the exposure area. be prepared.

以下に説明する通り、この出願の直描式露光装置によれば、無終端状の周回路に沿って周回するステージが載置作業位置に位置した際にステージへのワークの載置動作が行われて当該ステージが露光エリアを通過する際に露光が行われ、その後回収作業位置に達した際に当該ステージからワークが回収されるというシンプルな動作を行うシンプルな構成であるので、装置コストの低減が可能となる。また、タクトタイムを律速するのは露光ユニットにおける露光となり、ワークの搬送動作によって律速されることはない。このため、高い生産性で露光プロセスを実行できる実用的な装置が提供される。
また、載置作業位置と露光エリアとの間の周回路上においてワークの状態を検出してそれに応じて露光パターンの照射位置を補正するようにすると、ワーク載置部にワークがずれて配置されても正しい位置に露光パターンの光が照射される。このため、より位置精度の高い露光が行える。
また、アライメント手段が、周回路上を移動中のワークの状態を検出したアライメント用センサからの信号により露光パターンの照射位置を補正する手段であると、ワークの状態の検出のために周回機構の動作を停止する必要がなく、露光ユニットの制御が煩雑にならない。
また、載置作業位置と露光エリアとの間の周回路上でワークまでの距離をオートフォーカス用センサが計測してその結果で投影光学系をオートフォーカス制御する構成では、ワークに対してより鮮明な露光パターンが照射されるので、より精度の高い露光が行えるようになる。この際、周回路上を移動中のワークまでの距離をオートフォーカス用センサが計測する構成では、距離の計測のために周回機構の動作を停止する必要がなく、露光ユニットの制御が煩雑にならない。
また、ワーク載置部に載置されたワークを少なくとも露光エリアを通過する際に当該ワーク載置部に吸着する構成では、ワークに反り等の変形があった場合でも変形が解消された状態で露光がされる。このため、より精度の高い露光処理が行えるようになる。
また、アライメント用センサによる状態検出の時点から露光エリアを通過するまでワークがワーク載置部に吸着される構成では、搬送の途中で位置がずれてしまうことで露光パターンの照射位置の精度が低下してしまうことがなくなる。このため、この点でより精度の高い露光処理が行えるようになる。 As will be described below, according to the direct drawing exposure apparatus of this application, when the stage revolving along the endless circuit is positioned at the mounting work position, the work is placed on the stage. Exposure is performed when the stage passes through the exposure area, and the work is recovered from the stage when it reaches the recovery work position. can be reduced. Also, the tact time is determined by the exposure in the exposure unit, and is not determined by the transport operation of the workpiece. Therefore, a practical apparatus is provided that can perform the exposure process with high productivity.
Further, if the state of the work is detected on the circuit between the placement work position and the exposure area and the irradiation position of the exposure pattern is corrected accordingly, the work may be displaced on the work placement section. The correct position is irradiated with the light of the exposure pattern. Therefore, exposure with higher positional accuracy can be performed.
Further, if the alignment means is means for correcting the irradiation position of the exposure pattern based on a signal from an alignment sensor that detects the state of the work moving on the circular circuit, the operation of the revolving mechanism for detecting the state of the work is performed. There is no need to stop the exposure unit, and the control of the exposure unit does not become complicated.
In addition, in a configuration in which an autofocus sensor measures the distance to the work on the circuit between the placement work position and the exposure area and the result is used for autofocus control of the projection optical system, a clearer image of the work can be obtained. Since the exposure pattern is irradiated, exposure with higher accuracy can be performed. At this time, in the configuration in which the autofocus sensor measures the distance to the work moving on the circuit, there is no need to stop the operation of the circuit mechanism to measure the distance, and the control of the exposure unit does not become complicated.
In addition, in the configuration in which the work placed on the work placement part is attracted to the work placement part at least when passing through the exposure area, even if the work has deformation such as warping, the deformation is eliminated. is exposed. Therefore, exposure processing can be performed with higher accuracy.
In addition, in a configuration in which the workpiece is adsorbed to the workpiece placement unit from the time the alignment sensor detects the state until it passes through the exposure area, the position shifts during transportation, which reduces the accuracy of the irradiation position of the exposure pattern. You won't end up doing it. Therefore, in this respect, exposure processing can be performed with higher accuracy.

実施形態の直描式露光装置の正面概略図である。1 is a schematic front view of a direct drawing exposure apparatus according to an embodiment; FIG. 実施形態の直描式露光装置の平面概略図である。1 is a schematic plan view of a direct drawing exposure apparatus according to an embodiment; FIG. 実施形態の直描式露光装置における露光ユニットの概略図である。3 is a schematic diagram of an exposure unit in the direct drawing exposure apparatus of the embodiment; FIG. 露光エリアについて示した斜視概略図である。It is the perspective schematic diagram shown about an exposure area. 搬送系が備える周回機構の斜視概略図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a circulation mechanism included in the transport system; 各ステージの連結構造について示した斜視概略図である。It is the perspective schematic diagram shown about the connection structure of each stage. 吸着機構によるワークの吸着について示した側断面概略図である。FIG. 4 is a schematic side cross-sectional view showing adsorption of a workpiece by an adsorption mechanism;

次に、この出願発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１及び図２は、実施形態の直描式露光装置の概略図であり、図１は正面概略図、図２は平面概略図である。図１及び図２に示す直描式露光装置は、露光エリアに露光パターンの光を照射する露光ユニット１と、露光エリアを通してワークＷを搬送する搬送系２とを備えている。
ワークＷは、この実施形態では板状となっている。より具体的には、この実施形態では、直描式露光装置はプリント基板製造用の装置となっており、したがってワークＷはプリント基板用の基板である。プリント基板についてはシート状の柔らかい基板も知られているが、この実施形態ではポリイミド等の樹脂で形成されたリジッドな基板となっている。 Next, a mode (hereinafter referred to as an embodiment) for carrying out the invention of this application will be described.
1 and 2 are schematic views of a direct drawing exposure apparatus according to an embodiment, FIG. 1 being a schematic front view and FIG. 2 being a schematic plan view. The direct writing exposure apparatus shown in FIGS. 1 and 2 includes an exposure unit 1 that irradiates an exposure area with light of an exposure pattern, and a transport system 2 that transports a work W through the exposure area.
The workpiece W has a plate shape in this embodiment. More specifically, in this embodiment, the direct writing exposure apparatus is an apparatus for manufacturing printed circuit boards, and therefore the work W is a substrate for printed circuit boards. As for the printed circuit board, a sheet-like soft circuit board is also known, but in this embodiment, the printed circuit board is a rigid circuit board made of a resin such as polyimide.

図３は、実施形態の直描式露光装置における露光ユニット１の概略図である。図３に示すように、露光ユニット１は、光源１１と、光源１１からの光を空間的に変調する空間光変調器１２と、空間光変調器１２により変調された光による像を露光エリアに投影する光学系（以下、投影光学系）１３とを備えている。 FIG. 3 is a schematic diagram of the exposure unit 1 in the direct drawing exposure apparatus of the embodiment. As shown in FIG. 3, the exposure unit 1 includes a light source 11, a spatial light modulator 12 that spatially modulates the light from the light source 11, and an image formed by the light modulated by the spatial light modulator 12 in an exposure area. and an optical system for projection (hereinafter referred to as a projection optical system) 13 .

光源１１は、ワークＷにおける感光層の感光波長に応じて最適な波長の光を出力するものが使用される。レジストフィルムの感光波長は可視短波長域から紫外域である場合が多く、光源１１としては、４０５ｎｍや３６５ｎｍのような可視短波長域から紫外域の光を出力するものが使用される。また、空間光変調器１２の性能を活かすには、コヒーレントな光を出力するものであることが好ましく、このためレーザー光源が好適に使用される。例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体レーザーが使用される。 As the light source 11, one that outputs light of an optimum wavelength according to the photosensitive wavelength of the photosensitive layer on the work W is used. In many cases, the photosensitive wavelength of the resist film ranges from the visible short wavelength region to the ultraviolet region, and the light source 11 that outputs light from the visible short wavelength region to the ultraviolet region such as 405 nm or 365 nm is used. In order to make the best use of the performance of the spatial light modulator 12, it is preferable to output coherent light, so a laser light source is preferably used. For example, a gallium nitride (GaN) based semiconductor laser is used.

空間光変調器１２としては、この実施形態ではＤＭＤが使用されている。前述したように、ＤＭＤでは、各画素は微小なミラー（図２中不図示）である。ミラー（以下、画素ミラーという。）は、例えば１３．６８μｍ角程度の正方形のミラーであり、多数の画素ミラーが直角格子状に配列された構造とされる。配列数は、例えば１０２４×７６８個である。 A DMD is used as the spatial light modulator 12 in this embodiment. As described above, in DMD, each pixel is a minute mirror (not shown in FIG. 2). A mirror (hereinafter referred to as a pixel mirror) is, for example, a square mirror of about 13.68 μm square, and has a structure in which a large number of pixel mirrors are arranged in a rectangular lattice. The number of arrays is, for example, 1024×768.

空間光変調器１２は、各画素ミラーを制御する変調器コントローラ１２１を備えている。実施形態の直描式露光装置は、全体を制御する主制御部９を備えている。変調器コントローラ１２１は、主制御部９からの信号に従い各画素ミラーを制御する。尚、各画素ミラーは、各画素ミラーが配列された平面を基準面とし、この基準面に沿った第一の姿勢と、この基準面に対して例えば１１～１３°程度に傾いた第二の姿勢とを取り得るようになっている。この実施形態では、第一の姿勢がオフ状態であり、第二の姿勢がオン状態である。
空間光変調器１２は、各画素ミラーを駆動する駆動機構を含んでおり、変調器コントローラ１２１は、各画素ミラーについて、第一の姿勢を取るのか第二の姿勢を取るのかを独立して制御できるようになっている。このような空間光変調器１２は、テキサス・インスツルメンツ社から入手できる。 The spatial light modulator 12 has a modulator controller 121 that controls each pixel mirror. The direct drawing exposure apparatus of the embodiment includes a main control section 9 that controls the whole. A modulator controller 121 controls each pixel mirror according to a signal from the main controller 9 . The plane on which the pixel mirrors are arranged is used as a reference plane for each pixel mirror. It is designed to be able to take a posture. In this embodiment, the first orientation is the off state and the second orientation is the on state.
The spatial light modulator 12 includes a drive mechanism that drives each pixel mirror, and the modulator controller 121 independently controls whether each pixel mirror is in the first or second orientation. It is possible. Such spatial light modulators 12 are available from Texas Instruments.

図３に示すように、露光ユニット１は、このような空間光変調器１２に光源１１からの光を照射する照射光学系１４を備えている。この実施形態では、照射光学系１４は光ファイバ１４１を含んでいる。より高い照度で像形成を行うため、一つの露光ユニット１は複数の光源１１を備えており、各光源１１について光ファイバ１４１が設けられている。光ファイバ１４１としては、例えば石英系のマルチモードファイバが使用される。 As shown in FIG. 3, the exposure unit 1 includes an irradiation optical system 14 that irradiates the spatial light modulator 12 with light from the light source 11 . In this embodiment, illumination optics 14 includes optical fiber 141 . In order to form an image with higher illuminance, one exposure unit 1 is equipped with a plurality of light sources 11 and an optical fiber 141 is provided for each light source 11 . As the optical fiber 141, for example, a silica-based multimode fiber is used.

ＤＭＤである空間光変調器１２を使用して精度の良い像形成を行うためには、平行光を入射させて各画素ミラーに反射させるのが望ましく、また各画素ミラーに対して斜めに光を入射させることが望ましい。このため、照射光学系１４は、図３に示すように、各光ファイバ６１から出射して広がる光を平行光にするコリメータレンズ１４２と、空間光変調器１２に光を斜めに入射させるための反射ミラー１４３とを備えている。「斜めに」とは、空間光変調器１２の基準面に対して斜めにということである。基準面に対する入射角でいうと、例えば２２～２６°程度の角度とされる。 In order to form an image with high accuracy using the spatial light modulator 12, which is a DMD, it is desirable to make parallel light incident and reflected by each pixel mirror, and to obliquely direct the light to each pixel mirror. It is desirable to make it incident. For this reason, as shown in FIG. 3, the irradiation optical system 14 includes a collimator lens 142 for collimating the light emitted from each optical fiber 61 and spreading, and a collimator lens 142 for causing the light to enter the spatial light modulator 12 obliquely. and a reflecting mirror 143 . “Obliquely” means obliquely with respect to the reference plane of the spatial light modulator 12 . In terms of the angle of incidence with respect to the reference plane, the angle is, for example, about 22 to 26°.

投影光学系１３は、二つの投影レンズ群１３１，１３２と、投影レンズ群１３１，１３２の間に配置されたマイクロレンズアレイ（以下、ＭＬＡと略す。）１３３等から構成されている。ＭＬＡ１３３は、より形状精度の高い露光を行うため、補助的に配置されている。ＭＬＡ１３３は、微小なレンズを直角格子状に多数配列した光学部品である。各レンズ素子は、空間光変調器１２の各画素ミラーに１対１で対応している。 The projection optical system 13 is composed of two projection lens groups 131 and 132, a microlens array (hereinafter abbreviated as MLA) 133 arranged between the projection lens groups 131 and 132, and the like. The MLA 133 is arranged in an auxiliary manner in order to perform exposure with higher shape accuracy. The MLA 133 is an optical component in which a large number of minute lenses are arranged in a rectangular lattice. Each lens element corresponds to each pixel mirror of the spatial light modulator 12 on a one-to-one basis.

上述した露光ユニット１において、光源１１からの光は、光ファイバ１４１で導かれた後、照射光学系１４により空間光変調器１２に入射する。この際、空間光変調器１２の各画素ミラーは、変調器コントローラ１２１により制御され、形成すべき露光パターンに応じて選択的に傾斜した姿勢とされる。即ち、形成すべき露光パターンに従い、光を露光エリアに到達させるべき位置に位置している画素ミラーは第二の姿勢（オン状態）とされ、それ以外の画素ミラーは、第一の姿勢（オフ状態）とされる。オフ状態の画素ミラーに反射した光は露光エリアに到達せず、オン状態の画素ミラーに反射した光のみが到達する。このため、所定の露光パターンの光が露光エリアに照射される。 In the exposure unit 1 described above, the light from the light source 11 is guided through the optical fiber 141 and then enters the spatial light modulator 12 through the irradiation optical system 14 . At this time, each pixel mirror of the spatial light modulator 12 is controlled by the modulator controller 121 to be selectively tilted according to the exposure pattern to be formed. That is, according to the exposure pattern to be formed, the pixel mirrors located at the positions where the light should reach the exposure area are in the second posture (on state), and the other pixel mirrors are in the first posture (off state). state). Light reflected by off-state pixel mirrors does not reach the exposure area, and only light reflected by on-state pixel mirrors reaches the exposure area. Therefore, the exposure area is irradiated with light of a predetermined exposure pattern.

主制御部９からは、所定の露光パターンが達成されるよう各変調器コントローラ１２１に制御信号が送られる。制御信号は、各画素ミラーを駆動するシーケンスである。主制御部９には、所定の露光パターンを達成するため、各変調器コントローラ１２１に送る各シーケンスを含むプログラム９１が主制御部９の記憶部９００に記憶されている。以下、このプログラムを露光パターンプログラム９１という。露光パターンプログラム９１は、どのような回路をワークＷに形成するかという設計情報を元に予め作成され、主制御部９の記憶部９００に記憶されている。 A control signal is sent from the main controller 9 to each modulator controller 121 so that a predetermined exposure pattern is achieved. The control signal is the sequence that drives each pixel mirror. A program 91 including each sequence to be sent to each modulator controller 121 is stored in a storage section 900 of the main control section 9 in order to achieve a predetermined exposure pattern. This program will be referred to as an exposure pattern program 91 hereinafter. The exposure pattern program 91 is created in advance based on design information indicating what kind of circuit is to be formed on the workpiece W, and is stored in the storage section 900 of the main control section 9 .

このような露光ヘッド１は、複数設けられている。図２に示すように、この実施形態では８個の露光ヘッド１が設けられている。８個の露光ヘッド１により、全体として一つの露光パターンが形成される。尚、各露光ヘッド１は、同じ構成である。
露光エリアについて、図４を参照して補足する。図４は、露光エリアについて示した斜視概略図である。図４において、１個の露光ヘッド１で光が照射され得る領域（以下、個別エリアという。）Ｅが四角い枠で示されている。個別エリアＥの集まりが、露光エリアである。 A plurality of such exposure heads 1 are provided. As shown in FIG. 2, eight exposure heads 1 are provided in this embodiment. Eight exposure heads 1 form one exposure pattern as a whole. Each exposure head 1 has the same configuration.
The exposure area is supplemented with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view showing the exposure area. In FIG. 4, an area (hereinafter referred to as an individual area) E that can be irradiated with light by one exposure head 1 is indicated by a square frame. A collection of individual areas E is an exposure area.

ワークＷは図４中矢印で示す方向（搬送方向）に移動しながら、各個別エリアＥで光照射を受ける。この際、二列の露光ヘッド１は互いにずれて配置されているので、搬送方向に垂直な水平方向においても、隙間無く露光が行われる。
実際には、各個別エリアＥ内は、微小な照射パターン（以下、微小パターンという。）の集まりとなっている。１個の微小パターンは、１個の画素ミラー３１によるパターンである。ステージ３に載置されたワークＷがステージ３の移動に伴って露光エリアを移動するが、その移動のタイミングに合わせて所定のシーケンスで微小パターンのオンオフがされる。これにより、所望の露光パターンがワークＷに形成される。 The work W is irradiated with light in each individual area E while moving in the direction indicated by the arrow in FIG. 4 (conveyance direction). At this time, since the two rows of exposure heads 1 are arranged to be offset from each other, exposure can be performed without gaps even in the horizontal direction perpendicular to the conveying direction.
Actually, each individual area E is a collection of minute irradiation patterns (hereinafter referred to as minute patterns). One micropattern is a pattern by one pixel mirror 31 . The workpiece W placed on the stage 3 moves in the exposure area as the stage 3 moves, and the minute patterns are turned on and off in a predetermined sequence in accordance with the timing of the movement. Thereby, a desired exposure pattern is formed on the workpiece W. FIG.

次に、搬送系２について説明する。
この実施形態の直描式露光装置の大きな特徴点は、ワークＷが載置される部材（ワーク載置部）を無終端状の周回路に沿って周回させる周回機構２１を採用している点である。具体的に説明すると、この実施形態では、ワーク載置部はステージ３となっている。ステージ３は、高さの低い台状の部材である。周回機構２１は、図１に示すように、鉛直な面内でステージ３を周回させる機構である。 Next, the transport system 2 will be explained.
A major feature of the direct drawing exposure apparatus of this embodiment is that it employs a revolving mechanism 21 that revolves a member (work placement unit) on which a work W is placed along an endless loop. is. Specifically, in this embodiment, the work placement section is the stage 3 . The stage 3 is a low platform-shaped member. The revolving mechanism 21, as shown in FIG. 1, is a mechanism that revolves the stage 3 in a vertical plane.

図５は、搬送系２が備える周回機構２１の斜視概略図である。図６は、各ステージの連結構造について示した斜視概略図である。以下の説明において、周回路のうち、各ステージ３の進行方向を前後方向とし、これに垂直な水平方向を左右方向とする。
図１及び図５に示すように、多数のステージ３が無終端状の周回路に沿って並べられている。図５では図示が省略されているが、図６に示すように各ステージ３は連結具３１によって互いに連結されている。各ステージ３は、前後に連結部３２を有している。各連結部３２は、ステージ３から前方、後方に延びる部位である。連結部３２は左右に設けられており、計四つ設けられている。連結具３１は、この実施形態では連結ピンとなっている。各連結部３２はピン挿通孔が形成されており、ピン挿通孔に連結ピンを挿通することで各ステージ３は連結されている。
各ステージ３において、後ろ側の連結部３２は一対のものであり、前側の連結部３２は１個のものである。各ステージ３は、前側の連結部３２が前方のステージ３の後ろ側の連結部３２の間に挿入されており、その状態で連結具３１により連結されている。 FIG. 5 is a schematic perspective view of the circulation mechanism 21 included in the transport system 2. As shown in FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view showing the connection structure of each stage. In the following description, the traveling direction of each stage 3 is defined as the front-rear direction, and the horizontal direction perpendicular thereto is defined as the left-right direction.
As shown in FIGS. 1 and 5, a large number of stages 3 are arranged along an endless circuit. Although not shown in FIG. 5, each stage 3 is connected to each other by a connector 31 as shown in FIG. Each stage 3 has connecting portions 32 in the front and rear. Each connecting portion 32 is a portion extending forward and backward from the stage 3 . The connecting portions 32 are provided on the left and right, and a total of four connecting portions 32 are provided. The connector 31 is a connecting pin in this embodiment. Each connecting portion 32 is formed with a pin insertion hole, and each stage 3 is connected by inserting a connection pin into the pin insertion hole.
Each stage 3 has a pair of rear connecting portions 32 and a single front connecting portion 32 . Each stage 3 is connected by a connector 31 in such a state that the front connecting portion 32 is inserted between the rear connecting portions 32 of the front stage 3 .

図５に示すように、周回機構２１は、一対の駆動輪２２と一対の従動輪２３とを備えている。一対の駆動輪２２は、周回路において前側に配置されている。一対の駆動輪２２は、左右に延びる駆動軸２２１に固定されており、駆動軸２２１には、不図示の駆動源が接続されている。一対の従動輪２３は、周回路において後ろ側に配置されている。一対の従動輪２３は、左右に延びる従動軸２３１に固定又は連結されている。 As shown in FIG. 5 , the circulation mechanism 21 includes a pair of drive wheels 22 and a pair of driven wheels 23 . The pair of driving wheels 22 are arranged on the front side of the circuit. The pair of drive wheels 22 are fixed to a drive shaft 221 extending laterally, and a drive source (not shown) is connected to the drive shaft 221 . A pair of driven wheels 23 are arranged on the rear side of the circuit. The pair of driven wheels 23 are fixed or connected to a driven shaft 231 extending laterally.

各ステージ３は、左右方向の側部に複数の噛み合い孔３４が形成されている。図５に示すように、各駆動輪２２及び各従動輪２３は、ギヤ状となっており、噛み合い歯を有する。各噛み合い孔３４は各噛み合い歯に適合する寸法形状となっている。一対の駆動輪２２が不図示の駆動源によって駆動されて回転すると、各噛み合い歯が各噛み合い孔３４に順次噛み合い、連結されている各ステージ３を周回路に沿って移動させる。この際、従動輪２３の各噛み合い歯も各噛み合い孔３４に順次噛み合いながら従動する。このようにして、各ステージ３は周回路に沿って周回する。 Each stage 3 is formed with a plurality of engaging holes 34 on the lateral sides thereof. As shown in FIG. 5, each drive wheel 22 and each driven wheel 23 is gear-shaped and has meshing teeth. Each meshing hole 34 is sized and shaped to fit each meshing tooth. When the pair of driving wheels 22 are driven by a drive source (not shown) to rotate, the meshing teeth are sequentially meshed with the meshing holes 34 to move the connected stages 3 along the circuit. At this time, the meshing teeth of the driven wheel 23 are also driven while sequentially meshing with the meshing holes 34 . In this way, each stage 3 revolves along the circuit.

一方、図１及び図２に示すように、周回機構２１の後方にはローダ４が設けられており、周回機構２１の前方にはアンローダ５が設けられている。ローダ４は、ワークＷをステージ３に載置する機構であり、アンローダ５は、露光されたワークＷをステージ３から回収する機構である。 On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2 , a loader 4 is provided behind the circulation mechanism 21 and an unloader 5 is provided in front of the circulation mechanism 21 . The loader 4 is a mechanism for placing the work W on the stage 3 , and the unloader 5 is a mechanism for recovering the exposed work W from the stage 3 .

ローダ４が設置された場所には、搬入コンベア４０が位置している。ローダ４は、吸着パッド４１を有する搬入ハンド４２と、搬入ハンド４２を上下及び前後左右に移動させる搬入側ハンド駆動機構４３とを備えている。吸着パッド４１は、下方に向いた姿勢で複数設けられており、真空吸引によりワークＷを吸着して保持することが可能となっている。
アンローダ５が設置された場所には、次の工程にワークＷを送るための搬出コンベア５０が位置している。アンローダ５も、ローダ４と同様、吸着パッド５１を有する搬出ハンド５２と、搬出ハンド５２を上下及び前後左右に移動させる搬出側ハンド駆動機構５３とを備えている。 A carry-in conveyor 40 is located where the loader 4 is installed. The loader 4 includes a carry-in hand 42 having a suction pad 41 and a carry-in hand drive mechanism 43 for moving the carry-in hand 42 vertically, forward, backward, leftward, and rightward. A plurality of suction pads 41 are provided in a downward posture, and are capable of sucking and holding the work W by vacuum suction.
At the place where the unloader 5 is installed, there is a carry-out conveyor 50 for sending the work W to the next process. Like the loader 4, the unloader 5 also includes a carry-out hand 52 having a suction pad 51, and a carry-out side hand drive mechanism 53 for moving the carry-out hand 52 vertically, forward, backward, leftward, and rightward.

上記説明から解るように、各ステージ３は周回機構２１によって周回するが、ワークＷがステージ３に載置されているのは、図１に示す周囲路のうちの上側部分を移動している間である。この間にワークＷは露光エリアを通過し、露光が行われる。以下、この周回路の上側部分を主搬送路と呼ぶ。また、ローダ４がワークＷの載置動作を行う位置を載置作業位置と呼び、アンローダ５がワークＷの回収動作を行う位置を回収作業位置と呼ぶ。 As can be seen from the above description, each stage 3 is rotated by the rotation mechanism 21, but the workpiece W is placed on the stage 3 only while it is moving in the upper part of the peripheral path shown in FIG. is. During this time, the work W passes through the exposure area and is exposed. Hereinafter, the upper portion of this circuit will be referred to as the main transport path. Further, the position where the loader 4 performs the operation of placing the work W is called the placement work position, and the position where the unloader 5 performs the operation of collecting the work W is called the recovery work position.

尚、周回機構２１による各ステージ３の周回移動の速度は、各露光ユニット１が行う露光によって律速される速度である。即ち、上述したように、各露光ユニット１のために各露光パターンプログラム９１が実装されているが、ここでの各画素ミラーのオンオフのシーケンスは、ワークＷが一定の速度で移動することを前提としている。そして、その速度は、必要な露光量との関係で予め定められており、それを前提に各露光パターンプログラム９１がプログラミングされている。そして、周回機構２１に対しては、この一定の速度で周回を行うよう制御信号が送られる。 It should be noted that the rotation speed of each stage 3 by the rotation mechanism 21 is a speed determined by the exposure performed by each exposure unit 1 . That is, as described above, each exposure pattern program 91 is implemented for each exposure unit 1, but the on/off sequence of each pixel mirror here assumes that the workpiece W moves at a constant speed. and The speed is predetermined in relation to the required amount of exposure, and each exposure pattern program 91 is programmed on the premise of this. Then, a control signal is sent to the revolving mechanism 21 so that it revolves at this constant speed.

このような実施形態の直描式露光装置は、露光処理のパターン精度を高めるための手段が設けられている。具体的には、露光エリアに搬送される際のワークＷの状態に応じて露光パターンを補正するアライメント手段と、投影光学系１３を制御して露光パターンを鮮明にするオートフォーカス手段とが設けられている。
まず、アライメント手段について説明すると、アライメント手段として、プリアライメント手段と、本アライメント手段とを含んでいる。プリアライメント手段は、本アライメントのためにワークＷの載置位置を調整する手段である。本アライメント手段は、ワークＷの状態に応じて露光パターンを補正する手段である。 The direct drawing exposure apparatus of such an embodiment is provided with means for increasing the pattern accuracy of exposure processing. Specifically, there are provided alignment means for correcting the exposure pattern according to the state of the work W when it is transported to the exposure area, and autofocus means for controlling the projection optical system 13 to sharpen the exposure pattern. ing.
First, the alignment means will be described. The alignment means includes pre-alignment means and main alignment means. The pre-alignment means is means for adjusting the placement position of the work W for the main alignment. This alignment means is means for correcting the exposure pattern according to the state of the work W. FIG.

図１に示すように、主搬送路上には、アライメント用センサが設けられている。この実施形態では、アライメント用センサは、撮像素子６１となっている。ワークＷにはアライメントマークが複数設けられており、各アライメントマークを撮像する位置にそれぞれ撮像素子６１が設けられている。 As shown in FIG. 1, an alignment sensor is provided on the main transport path. In this embodiment, the alignment sensor is the imaging device 61 . A plurality of alignment marks are provided on the workpiece W, and an imaging device 61 is provided at each position for imaging each alignment mark.

プリアライメント手段は、この実施形態では機構的にアライメントを行う手段となっている。プリアライメントの目的は、ワークＷが主搬送路上に沿って搬送された際、各アライメントマークが撮像素子６１の視野（撮像可能範囲）に入るようにすることである。図示は省略されているが、プリアライメント手段は、所定の位置に所定の姿勢で固定された当て板を含んでいる。当て板は、例えば９０度を成す帯板状の部材であり、幅方向を鉛直方向にして配置される。プリアライメントは、搬入ハンド４２を使用して行われる。即ち、搬入ハンド４２は、ワークＷを保持した際、当て板に当接させ、その状態でワークＷを所定の位置関係で保持し直す。これによりプリアライメントが行われる。 The pre-alignment means is a means for performing mechanical alignment in this embodiment. The purpose of the pre-alignment is to bring each alignment mark into the field of view (capturable range) of the imaging device 61 when the workpiece W is transported along the main transport path. Although not shown, the prealignment means includes a backing plate fixed at a predetermined position with a predetermined posture. The backing plate is, for example, a band plate-shaped member forming an angle of 90 degrees, and is arranged with the width direction being the vertical direction. Pre-alignment is performed using the loading hand 42 . That is, when the carrying-in hand 42 holds the work W, it is brought into contact with the backing plate, and in that state, the work W is again held in a predetermined positional relationship. Pre-alignment is thus performed.

尚、図１に示すように、撮像素子６１は、主搬送路の上方に位置している。この位置は、主搬送路上を移動してきたワークＷのアライメントマークが視野に入る位置である。言い換えれば、主搬送路上を移動した際にアライメントマークが撮像素子６１の視野の範囲内に入るようにワークＷがプリアライメント手段によりプリアライメントされるということである。 Incidentally, as shown in FIG. 1, the imaging element 61 is positioned above the main transport path. This position is a position where the alignment mark of the work W moving on the main transport path comes into the field of view. In other words, the work W is prealigned by the prealignment means so that the alignment marks are within the field of view of the imaging device 61 when the work W is moved on the main transport path.

本アライメントは、撮像素子６１からワークＷの状態を判断し、それに応じて露光パターンを変更する動作である。「ワークＷの状態」には、各露光ユニット１に対するワークＷの位置が含まれる。即ち、ワークＷが露光エリアを通過する際、その位置に応じて露光パターンの形成位置（露光パターンの光の照射位置）を変更する。つまり、露光エリアを通過する際のワークＷの位置が基準位置からどの程度どの方向にずれているかを撮像素子６１からのデータで判断し、それに合わせて露光パターンの形成位置を変更する。露光パターンの形成位置の変更は、露光パターンプログラム９１の変更（書き換え）という形で行われる。本アライメント手段は、主制御部９に実装された露光パターン書き換えプログラム６２を含んでいる。露光パターン書き換えプログラム６２は、各撮像素子６１からのデータを処理し、露光パターンの形成位置を算出してその結果で露光パターンプログラム９１を書き換えるようプログラミングされている。尚、撮像素子６１は、主搬送路上を移動中のワークＷのアライメントマークを撮像するので、実際には、動画データの中から適宜の静止画のデータを抽出し、それを処理することでワークＷの位置の基準位置からのずれが求められる。 This alignment is an operation of judging the state of the workpiece W from the imaging element 61 and changing the exposure pattern accordingly. The “work W state” includes the position of the work W with respect to each exposure unit 1 . That is, when the workpiece W passes through the exposure area, the formation position of the exposure pattern (light irradiation position of the exposure pattern) is changed according to the position. That is, how much and in what direction the position of the work W when passing through the exposure area is deviated from the reference position is determined from the data from the imaging device 61, and the exposure pattern forming position is changed accordingly. The change of the formation position of the exposure pattern is performed in the form of changing (rewriting) the exposure pattern program 91 . The alignment means includes an exposure pattern rewrite program 62 mounted on the main controller 9 . The exposure pattern rewriting program 62 is programmed to process the data from each imaging device 61, calculate the formation position of the exposure pattern, and rewrite the exposure pattern program 91 with the result. Since the imaging device 61 captures an image of the alignment mark of the workpiece W that is moving on the main conveying path, in actuality, appropriate still image data is extracted from the moving image data, and processed by extracting the data of the workpiece W. The deviation of the position of W from the reference position is determined.

主制御部９には、装置の各部を所定のシーケンスで動作させるための露光シーケンスプログラム９０が実装されている。露光パターン書き換えプログラム６２は、各撮像素子６１から信号が出力されるたびに露光シーケンスプログラム９０から呼び出されて実行される。 An exposure sequence program 90 is installed in the main control section 9 to operate each section of the apparatus in a predetermined sequence. The exposure pattern rewrite program 62 is called from the exposure sequence program 90 and executed each time a signal is output from each imaging device 61 .

次に、オートフォーカス手段について説明する。
オートフォーカス手段は、オートフォーカス用センサ６３と、オートフォーカス用センサから６３の信号に応じて投影光学系３の制御信号を生成するオートフォーカスプログラム６４とを備えている。オートフォーカス手段は、露光エリアを通過する際の投影光学系１３からワークＷまでの距離（光軸方向の距離）に応じて投影光学系１３を制御する手段である。この実施形態では、オートフォーカス用センサ６３は、露光エリアの手前の主搬送路上に配置された距離計である。レーザー干渉を利用するレーザー距離計等が、オートフォーカス用センサ６３として使用される。オートフォーカス用センサ６３は、主搬送路の上方に配置されており、露光エリアに達する少し手前の位置でワークＷとの距離を計測する。 Next, the autofocus means will be explained.
The autofocus means includes an autofocus sensor 63 and an autofocus program 64 for generating a control signal for the projection optical system 3 according to the signal from the autofocus sensor 63 . The autofocus means is means for controlling the projection optical system 13 according to the distance (distance in the optical axis direction) from the projection optical system 13 to the work W when passing through the exposure area. In this embodiment, the autofocus sensor 63 is a rangefinder arranged on the main transport path in front of the exposure area. A laser rangefinder or the like using laser interference is used as the autofocus sensor 63 . The autofocus sensor 63 is arranged above the main transport path and measures the distance to the work W at a position slightly before reaching the exposure area.

主制御部９には、投影光学系１３に含まれる各投影レンズ群１３１，１３２の焦点距離とオートフォーカス用センサ６３からの信号に応じて各投影レンズ群１３１，１３２の配置位置を決定するオートフォーカスプログラム６４が実装されている。オートフォーカスプログラム６４は、オートフォーカス用センサ６３からの信号が主制御部９に入力されるたびに露光シーケンスプログラム９０によって呼び出されて実行される。オートフォーカスプログラム６４の実行結果は、各投影レンズ群１３１、１３２の配置位置のデータであり、露光シーケンスプログラム９０はこれを制御信号として投影光学系１３に送る。投影光学系１３は、各投影レンズ群１３１，１３２の配置位置を変更する不図示の駆動機構を含んでおり、送られた制御信号に従って各投影レンズ群１３１，１３２の配置位置が変更される。 The main control unit 9 has an automatic control unit that determines the positions of the projection lens groups 131 and 132 in accordance with the focal lengths of the projection lens groups 131 and 132 included in the projection optical system 13 and the signal from the autofocus sensor 63 . A focus program 64 is implemented. The autofocus program 64 is called and executed by the exposure sequence program 90 each time a signal from the autofocus sensor 63 is input to the main controller 9 . The execution result of the autofocus program 64 is data of the arrangement position of each projection lens group 131, 132, and the exposure sequence program 90 sends this to the projection optical system 13 as a control signal. The projection optical system 13 includes a driving mechanism (not shown) that changes the arrangement positions of the projection lens groups 131 and 132, and the arrangement positions of the projection lens groups 131 and 132 are changed according to the sent control signal.

このような実施形態の直描式露光装置は、少なくともワークＷが露光エリアを通過する際にワークＷをワーク載置部に吸着する吸着機構７を備えている。吸着機構７は、吸着ボックス７１と、吸着ボックス７１内を排気する排気系７２とを備えている。
図７は、吸着機構７によるワークＷの吸着について示した側断面概略図である。
図１に示すように、吸着ボックス７１は、周回路内に配置されており、主搬送路の下側に位置している。吸着ボックス７１の長さは、載置作業位置と露光エリアを少し過ぎた位置との間に亘る長さとなっている。 The direct drawing exposure apparatus of such an embodiment includes a suction mechanism 7 that suctions the work W to the work placement section at least when the work W passes through the exposure area. The adsorption mechanism 7 includes an adsorption box 71 and an exhaust system 72 for exhausting the interior of the adsorption box 71 .
FIG. 7 is a schematic side cross-sectional view showing adsorption of the work W by the adsorption mechanism 7. As shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the suction box 71 is arranged in the circuit and positioned below the main transport path. The length of the suction box 71 is the length between the placement work position and the position slightly beyond the exposure area.

各吸着ステージ３は、多数の真空吸着孔３０を有している。図７に示すように、吸着ボックス７１は、上側が開口となっており、主搬送路に位置した吸着ステージ３の下側でほぼ閉じた空間を形成するものとなっている。吸着ボックス７１は、排気ブロア又は排気ポンプ等の排気源に排気管を介して接続されており、排気源が動作すると、吸着ボックス７１内は負圧（真空）となる。このため、上側に位置するステージ３上のワークＷは、当該ステージ３に吸着される。
各ステージ３は、主搬送路上を移動するため、吸着ボックス７１の上端と各ステージ３の下面との間には、隙間Ｃが形成されている。この隙間Ｃは、１～５ｍｍ程度とすることが好ましい。５ｍｍより大きいと、十分な負圧が得られず、ワークＷの吸着が不十分となる。１ｍｍより小さいと、周回機構２１の構成として非常に高い精度が要求されてしまい、不必要に高価な機構となってしまう。 Each adsorption stage 3 has a large number of vacuum adsorption holes 30 . As shown in FIG. 7, the suction box 71 has an open top and forms a substantially closed space below the suction stage 3 positioned on the main transport path. The adsorption box 71 is connected to an exhaust source such as an exhaust blower or an exhaust pump through an exhaust pipe, and when the exhaust source operates, the inside of the adsorption box 71 becomes negative pressure (vacuum). Therefore, the workpiece W on the stage 3 positioned above is attracted to the stage 3 .
Since each stage 3 moves on the main transport path, a gap C is formed between the upper end of the suction box 71 and the lower surface of each stage 3 . This gap C is preferably about 1 to 5 mm. If it is larger than 5 mm, a sufficient negative pressure cannot be obtained, and the adsorption of the work W becomes insufficient. If the diameter is less than 1 mm, the revolving mechanism 21 is required to have a very high accuracy, resulting in an unnecessarily expensive mechanism.

尚、この実施形態の直描式露光装置は、ワークＷの両面に露光を行うプロセスに使用されており、次の工程は、反対側の面の露光となっている。したがって、図１に示すように、搬出コンベア５０に隣接して反転機８１が設置されている。反転機８１は、ワークＷを上下に挟持し、上下を逆転させる機構である。そして、反転機構８１の先には、同様の構成を有する別の直描式露光装置が設置されている。 The direct drawing exposure apparatus of this embodiment is used for the process of exposing both sides of the work W, and the next step is the exposure of the opposite side. Therefore, as shown in FIG. 1, a reversing machine 81 is installed adjacent to the unloading conveyor 50 . The reversing machine 81 is a mechanism that holds the work W vertically and turns it upside down. Further, ahead of the reversing mechanism 81, another direct drawing exposure apparatus having a similar configuration is installed.

このような直描式露光装置は、クリーンルーム内に設置されることが想定されているが、この実施形態では特にクリーンベンチ機構８２とともに設置されている。クリーンベンチ機構８２は、装置の上方に配置され、清浄なエアをダウンフローさせる機構となっている。この点は、搬送系２が駆動輪２２や従動輪２３のような機構的な駆動部分や連結部分を含んでおり、発塵がし易いことを考慮したものである。発塵がし易い箇所は、搬送されるワークＷよりも下方に位置しているため、上方からのフローによって塵がワークＷに付着しないようにしている。 Although such a direct writing exposure apparatus is assumed to be installed in a clean room, it is installed together with a clean bench mechanism 82 in this embodiment. A clean bench mechanism 82 is arranged above the apparatus and serves as a mechanism for down-flowing clean air. This is because the transfer system 2 includes mechanical driving parts and connecting parts such as the driving wheels 22 and the driven wheels 23, and dust is likely to be generated. Since the location where dust is likely to be generated is located below the work W to be conveyed, the dust is prevented from adhering to the work W by the flow from above.

次に、実施形態の直描式露光装置の動作について説明する。
実施形態の直描式露光装置において、装置の稼働中、周回機構２１は、各ステージ３を定速で周回させている。ここでの定速は、上述したように各露光ユニット１による各露光との関係で律速される速度である。
ワークＷが搬入コンベア４０で載置作業位置に運ばれると、ローダ４がワークＷをステージ３に載置する。この際、プリアライメント手段が動作し、ワークＷのプリアライメントを行う。このため、プリアライメントされた状態でステージ３に載置される。尚、図１に示すように、この実施形態では、搬送方向におけるワークＷの長さは、同方向におけるステージ３の長さよりも短くなっている。このため、ワークＷは、前後の複数のステージ３にまたがって載置される。 Next, the operation of the direct drawing exposure apparatus of the embodiment will be described.
In the direct drawing exposure apparatus of the embodiment, the revolving mechanism 21 revolves each stage 3 at a constant speed during operation of the apparatus. The constant speed here is the speed determined by the relationship with each exposure by each exposure unit 1 as described above.
When the workpiece W is conveyed to the placement work position by the carry-in conveyor 40 , the loader 4 places the workpiece W on the stage 3 . At this time, the prealignment means operates to prealign the workpiece W. As shown in FIG. Therefore, it is placed on the stage 3 in a pre-aligned state. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the length of the workpiece W in the transport direction is shorter than the length of the stage 3 in the same direction. For this reason, the workpiece W is placed across the front and rear stages 3 .

ステージ３に載置されたワークＷは、周回機構２１によるステージ３の移動によって主搬送路に沿って搬送される。そして、撮像素子６１の下方を通過した際、撮像素子６１によってアライメントマークが撮像される。また、オートフォーカス用センサ６３の下方を通過した際、オートフォーカス用センサ６３がワークＷとの距離を計測する。
そして、撮像素子６１の出力は主制御部９に入力され、露光パターン書き換えプログラム６２が実行されて各露光パターンプログラム９１が書き換えられる。また、オートフォーカス用センサ６３の出力も主制御部９に入力され、制御信号が各投影光学系１３に送信されて各投影レンズ群１３１，１３２の配置位置が調整される。 The work W placed on the stage 3 is transported along the main transport path by the movement of the stage 3 by the revolving mechanism 21 . Then, when passing under the imaging device 61 , the alignment mark is imaged by the imaging device 61 . Further, the autofocus sensor 63 measures the distance to the workpiece W when passing below the autofocus sensor 63 .
Then, the output of the imaging device 61 is input to the main control section 9, and the exposure pattern rewrite program 62 is executed to rewrite each exposure pattern program 91. FIG. The output of the autofocus sensor 63 is also input to the main controller 9, and control signals are sent to the projection optical systems 13 to adjust the positions of the projection lens groups 131 and 132. FIG.

この状態で、当該ワークＷが露光エリアに達すると、各露光パターンプログラム９１により各露光ユニット１内の空間光変調器１２が制御され、露光エリアをワークＷが通過する際に所定の露光パターンで露光が行われる。引き続き周回機構２１は定速で動作を続け、ワークＷは露光エリアを過ぎて回収作業位置に達すると、そのタイミングでアンローダ５が動作し、ワークＷを搬出ステージ３から回収して搬出コンベア５０に移載する。そして、搬出コンベア５０はワークＷを反転機構８１に搬出し、反転機構８１はワークＷを裏返して保持し直し、裏側の面の露光のため、隣接している不図示の別の直描式露光装置に送る。 In this state, when the work W reaches the exposure area, each exposure pattern program 91 controls the spatial light modulator 12 in each exposure unit 1, and the work W passes through the exposure area with a predetermined exposure pattern. Exposure is performed. The revolving mechanism 21 continues to operate at a constant speed, and when the work W passes the exposure area and reaches the collection work position, the unloader 5 operates at that timing to collect the work W from the carry-out stage 3 and transfer it to the carry-out conveyor 50. Transfer. Then, the carry-out conveyor 50 carries out the work W to the reversing mechanism 81, the reversing mechanism 81 turns over the work W, holds it again, and exposes the back surface of the work W by another direct writing type exposure (not shown) adjacent thereto. Send to device.

一方、搬入コンベア４０には次のワークＷが搬入されており、並行して同様の動作が繰り返される。即ち、プリアライメントをした上でのステージ３への載置、主搬送路上を移動しながらの撮像素子６１による撮像とオートフォーカス用センサ６３による距離計測、そして露光エリアを通過する際の露光が同様に行われる。このようにして周回機構２１が一連のステージ３を定速で周回させながら、ローダ４が一つずつワークＷを載置し、各ワークＷは露光エリアを順次通過して露光が行われる。 On the other hand, the next workpiece W is carried in the carry-in conveyor 40, and the same operation is repeated in parallel. That is, the placement on the stage 3 after pre-alignment, the imaging by the imaging element 61 while moving on the main transport path, the distance measurement by the autofocus sensor 63, and the exposure when passing through the exposure area are the same. is performed on In this manner, while the revolving mechanism 21 revolves the series of stages 3 at a constant speed, the loader 4 places the works W one by one, and the works W are sequentially passed through the exposure area for exposure.

実施形態の直描式露光装置では、上記のように無終端状の周回路に沿ってステージ３が周回し、ステージ３が載置作業位置に位置したタイミングで当該ステージ３へのワークＷの載置動作が行われる。そして、当該ステージ３が露光エリアを通過する際に露光が行われ、その後、回収作業位置に達した際に当該ステージ３からワークＷが回収される。このようなシンプルな動作を行うシンプルな機構であるので、装置コストの低減が可能となる。また、タクトタイムを律速するのは各露光ユニット１における露光であって、ワークＷの搬送動作によって律速がされることはない。このため、高い生産性で露光プロセルを実行できる実用的な装置が提供される。 In the direct drawing exposure apparatus of the embodiment, the stage 3 revolves along the endless circuit as described above, and the workpiece W is placed on the stage 3 at the timing when the stage 3 is positioned at the placement work position. Placement action is performed. Exposure is performed when the stage 3 passes through the exposure area, and then the work W is recovered from the stage 3 when it reaches the recovery work position. Since it is a simple mechanism that performs such a simple operation, it is possible to reduce the device cost. Further, the tact time is determined by the exposure in each exposure unit 1, and the transport operation of the work W does not determine the rate. Therefore, a practical apparatus is provided that can execute the exposure process with high productivity.

尚、撮像素子６１の撮像結果による露光パターンプログラム９１の書き換えは、撮像素子６１がワークＷの検出をした時点で位置がずれていれば、露光エリアを通過する際にも同様にずれているという前提に立っている。この場合、撮像素子６１による撮像位置でのずれ（量と方向）と露光エリアを通過する際のずれとが全く同じであるとして補正を行う場合もあるが、再現性のある異なるずれであるとして補正をする場合もある。即ち、検出素子６１によるずれが露光エリアを通過する際の相関性を予め調べておき、それを考慮して露光パターンプログラムを書き換える場合もある。
上記の点は、オートフォーカス手段についても同様である。オートフォーカス用センサ６３が計測した距離をそのまま使用して投影光学系１３を制御する場合の他、距離の変化に再現性があるとして制御する場合もあり得る。即ち、オートフォーカス用センサ６３の下方を通過する際の距離と露光エリアを通過する際の距離に相違があるが、その相違の仕方に再現性があれば、それを予め調べておき、それを加味してオートフォーカス用の制御信号を生成する場合もあり得る。 In addition, rewriting of the exposure pattern program 91 based on the imaging result of the imaging device 61 means that if the position of the work W is shifted when the imaging device 61 detects the workpiece W, the position is shifted similarly when the workpiece W passes through the exposure area. on the premise. In this case, correction may be performed on the assumption that the displacement (amount and direction) at the imaging position by the imaging element 61 and the displacement when passing through the exposure area are exactly the same, but it is assumed that they are different displacements with reproducibility. Sometimes corrections are made. In other words, there is a case where the correlation between the deviations caused by the detection elements 61 passing through the exposure area is checked in advance, and the exposure pattern program is rewritten in consideration of it.
The above point also applies to the autofocus means. In addition to the case where the distance measured by the autofocus sensor 63 is used as it is to control the projection optical system 13, there may be cases where the distance change is reproducible. That is, there is a difference between the distance when passing under the autofocus sensor 63 and the distance when passing through the exposure area. There may be a case where a control signal for autofocus is generated by taking into consideration.

上記の例では、本アライメントは、露光パターンの光の照射位置のアライメント（位置合わせ）であったが、露光パターンの形状自体を補正することもあり得る。例えば、ワークＷの形状が多少歪んでいる際にその歪みに合わせて最適な露光パターンで露光を行うこともあり得る。ワークＷの歪みは、複数のアライメントマークを撮像してその画像データを処理することで判断でき、その結果に従って露光パターン書き換えプログラム６２が露光パターンプログラム９１を書き換えるようにする。歪みの他、ワークＷの寸法が多少異なっている場合にそれに対応して露光パターンを補正することもあり得る。ワークＷの寸法が基準値と異なっていることは、複数のアライメントマークを撮像して両者の距離を基準値と比較することで知り得る。したがって、その結果で露光パターン書き換えプログラム６２が露光パターンの拡大又は縮小を行い、その上で露光を行うこともあり得る。
また、図１ではオートフォーカス用センサ６３は１個のみ示されているが、実際には、複数個のオートフォーカス用センサ６３が設けられている。各オートフォーカス用センサ６３による距離の計測結果が異なる場合があり得るが、その場合は、計測点の間の距離については計測結果から演算（例えば平均を取る）により算出する。 In the above example, the main alignment is the alignment (alignment) of the light irradiation position of the exposure pattern, but it is also possible to correct the shape of the exposure pattern itself. For example, when the shape of the workpiece W is slightly distorted, exposure may be performed with an optimum exposure pattern according to the distortion. The distortion of the workpiece W can be determined by imaging a plurality of alignment marks and processing the image data, and the exposure pattern rewriting program 62 rewrites the exposure pattern program 91 according to the results. In addition to the distortion, if the dimensions of the work W are slightly different, the exposure pattern may be corrected accordingly. The fact that the dimensions of the work W are different from the reference value can be known by imaging a plurality of alignment marks and comparing the distance between them with the reference value. Therefore, as a result, the exposure pattern rewrite program 62 may enlarge or reduce the exposure pattern, and then perform exposure.
Although only one autofocus sensor 63 is shown in FIG. 1, a plurality of autofocus sensors 63 are actually provided. The distance measurement results obtained by the respective autofocus sensors 63 may be different. In this case, the distance between the measurement points is calculated from the measurement results (for example, by averaging).

尚、上記実施形態において、ステージ３に対してワークＷを吸着する吸着機構７が設けられている点は、ワークＷの位置ずれを防止して位置精度の高い露光を可能にする意義がある。即ち、撮像素子６１がアライメントマークを撮像した後にワークＷがずれると露光位置の精度低下に直結するが、この実施形態ではワークＷはステージ３に吸着されているので、そのような問題はない。したがって、ワークＷの吸着は、少なくとも撮像素子６１によるアライメントマークの検出位置と露光エリアとの間においてされていれば足りる。但し、プリアライメントの後に位置ずれが生じてアライメントマークが撮像素子６１の検出可能範囲を外れてしまうとアライメント不能になってしまうので、プリアライメントの作業位置から露光エリアとの間においてワークＷの吸着がされることがより好ましい。 In the above-described embodiment, the provision of the adsorption mechanism 7 for adsorbing the work W to the stage 3 is significant in that positional displacement of the work W is prevented and exposure with high positional accuracy is possible. That is, if the work W shifts after the imaging element 61 picks up an image of the alignment mark, it directly leads to a decrease in accuracy of the exposure position. Therefore, it is sufficient that the workpiece W is sucked at least between the detection position of the alignment mark by the imaging device 61 and the exposure area. However, if the alignment mark is out of the detectable range of the imaging device 61 due to positional deviation after pre-alignment, the alignment becomes impossible. more preferably.

さらに、ワークＷの吸着は、ワークＷに反り等がある場合にも形状精度の高い露光を可能にする意義もある。例えば、ワークＷがリジッドなプリント基板である場合、僅かな反り等の変形が生じている場合もある。この場合、ワークＷがステージ３に対して十分な力で吸着されていると、ステージ３に対する密着によって変形が解消し、その状態で露光が行える。このため、変形に関わらず露光精度が低下することがなくなる。この目的では、少なくとも露光領域を通過する際、ワークＷはステージ３に吸着されていれば足りる。 Furthermore, the attraction of the workpiece W also has the significance of enabling exposure with high shape accuracy even when the workpiece W is warped or the like. For example, if the work W is a rigid printed circuit board, it may be slightly warped or otherwise deformed. In this case, if the work W is attracted to the stage 3 with a sufficient force, the deformation is eliminated by close contact with the stage 3, and exposure can be performed in this state. Therefore, regardless of the deformation, the exposure accuracy does not deteriorate. For this purpose, it is sufficient that the workpiece W is sucked to the stage 3 at least when passing through the exposure area.

尚、ワークＷにアライメントマークが形成されていない場合もあり、撮像素子６１がアライメントマーク以外のものを撮像する場合もあり得る。例えば、アライメントマークは、ワークＷ上に既に形成されている回路パターンを撮像してアライメント用の信号を出力する場合や、ワークＷ自体の輪郭を撮像してアライメント用の信号を出力する場合もあり得る。 It should be noted that there may be cases where no alignment mark is formed on the workpiece W, and the imaging device 61 may capture an image of something other than the alignment mark. For example, the alignment mark may output an alignment signal by imaging a circuit pattern already formed on the workpiece W, or may output an alignment signal by imaging the contour of the workpiece W itself. obtain.

上記実施形態では、ワーク載置部としてステージ３が使用されたが、この点は柔軟性のない部材とすることで露光精度を高める意義がある。ワーク載置部は、露光の際にワークＷの姿勢を最適な姿勢となるようにする部材であるから、ワークＷが露光エリアを通過する際に露光ヘッドの光軸に対して垂直で平坦な姿勢である必要がある。このためには、柔軟性のない部材を採用し、周回の際に光軸に対して垂直となるように周回機構２１を構成することが簡便である。即ち、柔軟性のない部材であるステージ３をワーク載置部として採用することは、露光の際のワークＷの姿勢を保持するために構成をシンプルにする意義がある。 In the above-described embodiment, the stage 3 is used as the work placement section, but in this respect, it is significant to improve the exposure accuracy by using a non-flexible member. Since the work placement part is a member that makes the posture of the work W optimal during exposure, when the work W passes through the exposure area, it is perpendicular to the optical axis of the exposure head and flat. It has to be posture. For this purpose, it is convenient to adopt a non-flexible member and configure the circulation mechanism 21 so that it is perpendicular to the optical axis during circulation. That is, adopting the stage 3, which is a member having no flexibility, as the work mounting portion has the significance of simplifying the configuration in order to hold the posture of the work W during exposure.

柔軟性のある部材とワーク載置部として使用することも可能であり、例えばフレキシブルなベルトのワーク載置部として使用することもできる。ステンレスのようなスチール製の搬送用のベルトが市販されており、発塵も少ないので好適に使用することができる。この他、フッ素樹脂のような樹脂製の搬送ベルトも使用され得る。 It is also possible to use a flexible member and a work placement section, for example, it can be used as a flexible belt work placement section. Conveying belts made of steel such as stainless steel are commercially available, and are suitable for use because they generate less dust. In addition, a conveyor belt made of resin such as fluororesin may also be used.

周回機構２１における駆動輪２２や従動輪２３の構成としては、前述したように噛み合い歯による噛み合いの他、摩擦力によってワーク載置部を周回させる構成もあり得る。上記柔軟性のある部材をワークの場合に、特にあり得る構成である。さらに、駆動部分とワーク載置部との間の力の伝達については、磁力を使用する場合もあり得る。即ち、駆動輪とワーク載置部とを磁力でカップリングさせておき、駆動輪を回転させることでワーク載置部を周回させる構成も採用され得る。 As for the structure of the drive wheel 22 and the driven wheel 23 in the revolving mechanism 21, in addition to meshing with meshing teeth as described above, a structure in which the work placement portion is revolved by frictional force is also possible. This configuration is particularly possible when the flexible member is used as a work. Furthermore, magnetic force may be used to transmit force between the driving portion and the workpiece placement portion. That is, it is also possible to employ a configuration in which the drive wheel and the work placement section are magnetically coupled, and the work placement section is rotated by rotating the drive wheel.

尚、露光エリアにおいて露光ヘッドの光軸に対して垂直で平坦な姿勢とするには、周回機構２１においてテンション調整をすることが好ましい。例えば、上記のようなフレキシブルな部材をワーク載置部として使用する場合、露光エリアを通過する際に弛みが生じると、ワークＷの姿勢が変化してしまい露光精度が低下してしまう。したがって、少なくとも露光エリアを通過する際にはワーク載置部に適度なテンションが印加されていることが好ましい。このための構成としては、従動輪２３に対して適度な逆向きのトルクを与えることで達成できる。即ち、駆動輪２２が回転してワーク載置部を引っ張る際に従動輪２３に逆向きのトルクを与え、それに抗して駆動輪２２が回転するように構成する。 It is preferable to adjust the tension in the revolving mechanism 21 in order to maintain a flat posture perpendicular to the optical axis of the exposure head in the exposure area. For example, when a flexible member as described above is used as the work placement section, if the work W becomes slack when passing through the exposure area, the posture of the work W changes and the exposure accuracy decreases. Therefore, it is preferable that an appropriate tension is applied to the work placement portion at least when passing through the exposure area. As a configuration for this purpose, it can be achieved by applying an appropriate reverse torque to the driven wheel 23 . That is, when the drive wheel 22 rotates and pulls the work placement portion, reverse torque is applied to the driven wheel 23, and the drive wheel 22 rotates against it.

上記構成は、ステージ３のような柔軟性のないワーク載置部を連結した構造の場合にも効果的である。柔軟性のない部材を連結した構造では、連結部分でバックラッシュがあり得る。このバックラッシュの影響で露光エリアにおいてワーク載置部が僅かに傾いてしまい、そのために露光精度が低下してしまう場合があり得る。これを防止するには、同様に従動輪２３に逆向きのトルクを印加し、両側からワーク載置部を引っ張った状態とすれば良い。 The above configuration is effective even in the case of a structure such as the stage 3 in which inflexible work placement portions are connected. A structure in which non-flexible members are connected may have backlash at the connecting portion. Due to the influence of this backlash, the work placement section may be slightly tilted in the exposure area, which may reduce the exposure accuracy. In order to prevent this, a reverse torque is applied to the driven wheel 23 in the same manner so that the workpiece mounting portion is pulled from both sides.

尚、上述した直描式露光装置の動作において、周回機構２１は定速で各ステージ３を周回させており、装置が正常に動作している間は特に移動が停止するということはない。但し、必要に応じて適宜のタイミングで停止するシーケンスが採用されることもあり得る。例えば、ワークＷをプリアライメントしてのステージ３への載置の際、停止していた方がやり易い場合があり、その場合には周回機構２１の動作を一時的に停止することもあり得る。プリアライメントされた状態でワークＷを載置した後、周回機構２１は動作を再開する。また、撮像素子６１による撮像の際にも停止していた方が良い場合もあり、その場合には移動を一時的に停止する場合もある。このように移動を一時的に停止する場合、そのタイミングではワークＷは露光エリアに位置しないようにする。露光エリアに位置してしまうと、露光時間（光量）の制御が難しくなるからである。逆に言えば、ワークＷが停止しない構成は、露光ユニット１における空間光変調器１２の制御が煩雑にならないという意義を有する。 In the operation of the above-described direct drawing exposure apparatus, the revolving mechanism 21 revolves each stage 3 at a constant speed, and the movement does not stop during normal operation of the apparatus. However, a sequence that stops at an appropriate timing may be adopted as necessary. For example, when prealigning the work W and placing it on the stage 3, it may be easier to stop the work W, and in that case, the operation of the rotation mechanism 21 may be temporarily stopped. . After placing the work W in the pre-aligned state, the rotation mechanism 21 resumes its operation. Also, there are cases where it is better to stop even when the imaging element 61 is imaging, and in that case, there are cases where the movement is temporarily stopped. When the movement is temporarily stopped in this way, the work W should not be positioned in the exposure area at that timing. This is because it becomes difficult to control the exposure time (the amount of light) if it is located in the exposure area. Conversely, the configuration in which the workpiece W does not stop has the significance that the control of the spatial light modulator 12 in the exposure unit 1 does not become complicated.

上記実施形態において、アライメントの構成は適宜変更される。例えば、プリアライメントだけで必要な位置精度が確保される場合、本アライメントは行われず、撮像素子６１等は設けられない。
また、オートフォーカス手段についても、搬送系２の精度が十分に高ければ不要とされることもあり得る。即ち、投影光学系１３の焦点深度や必要な露光コントランスとの関係で、搬送系２がワークＷを十分に水平に搬送できる機構であれば、オートフォーカス手段が不要とされることもあり得る。 In the above embodiments, the alignment configuration is changed as appropriate. For example, when the necessary positional accuracy is ensured only by pre-alignment, the main alignment is not performed and the imaging element 61 and the like are not provided.
Also, autofocusing means may be unnecessary if the accuracy of the transport system 2 is sufficiently high. That is, if the transport system 2 is a mechanism capable of transporting the work W sufficiently horizontally in relation to the depth of focus of the projection optical system 13 and the necessary exposure contrast, the autofocus means may be unnecessary. .

尚、上記実施形態では複数の露光ユニット１が設けられていたが、露光ユニット１が１個のみの場合もあり得る。また、片面のみの露光プロセスの場合、反転機構８１は設けられず、隣接した別の直描式露光装置も設けられない。
また、ワークＷとしては、リジッドな板状の他、フレキシブルなシート状の部材である場合もある。典型的にはフレキシブルプリント基板である。
さらに、露光プロセスとしてはプリント基板のような回路形成を目的とする場合以外に、ＭＥＭＳのように機構的な微細構造を造り込む目的で露光が行われる場合もあり、上記構成の直描式露光装置はこのような種々の用途に利用され得る。 Although a plurality of exposure units 1 are provided in the above embodiment, there may be cases where only one exposure unit 1 is provided. Further, in the case of a single-sided exposure process, the reversing mechanism 81 is not provided, and another adjacent direct writing type exposure device is not provided.
Moreover, the work W may be a flexible sheet-like member as well as a rigid plate-like member. It is typically a flexible printed circuit board.
Furthermore, as an exposure process, in addition to the purpose of circuit formation such as a printed circuit board, exposure may be performed for the purpose of building a mechanical fine structure such as MEMS. The device can be used in a variety of such applications.

１ 露光ユニット
２ 搬送系
２１ 周回機構
２２ 駆動輪
２３ 従動輪
３ ステージ
４ ローダ
５ アンローダ
６１ 撮像素子
６２ 露光パターン書き換えプログラム
６３ オートフォーカス用センサ
６４ オートフォーカスプログラム
７ 真空吸着機構
７１ 吸着ボックス
８１ 反転機構
８２ クリーンベンチ機構
９ 主制御部
９０ 露光シーケンスプログラム
Ｗ ワーク
1 Exposure Unit 2 Transport System 21 Revolving Mechanism 22 Driving Wheel 23 Driven Wheel 3 Stage 4 Loader 5 Unloader 61 Imaging Element 62 Exposure Pattern Rewriting Program 63 Autofocus Sensor 64 Autofocus Program 7 Vacuum Suction Mechanism 71 Suction Box 81 Reversing Mechanism 82 Clean Bench mechanism 9 Main controller 90 Exposure sequence program W Work

Claims (7)

板状又はシート状のワークに対してマスクなしに所定のパターンの光を照射して露光する直描式露光装置であって、
設定された露光エリアに所定のパターンの光を照射する露光ヘッドと、
露光エリアを通してワークを搬送する搬送系と
を備えており、
ワーク搬送系は、
露光エリアを通過する際に露光ヘッドの光軸に対して垂直で平坦な姿勢であるワーク載置部を無終端状の周回路に沿って周回させる周回機構と、
ワーク載置部に未露光のワークを載置するローダと、
露光済みのワークをワーク載置部から回収するアンローダと
を備えていることを特徴とする直描式露光装置。 A direct writing exposure apparatus that irradiates and exposes a plate-like or sheet-like work with light of a predetermined pattern without a mask,
an exposure head that irradiates a predetermined pattern of light onto a set exposure area;
and a transport system that transports the workpiece through the exposure area,
The workpiece transfer system is
a circulation mechanism that rotates the work placement section, which is in a flat posture perpendicular to the optical axis of the exposure head when passing through the exposure area, along an endless circulation circuit;
a loader for placing an unexposed work on the work placement section;
A direct drawing exposure apparatus comprising an unloader for recovering an exposed workpiece from a workpiece placement section. 前記ローダが未露光のワークを載置する載置作業位置と前記露光エリアとの間の前記周回路上においてワークの状態を検出する位置にアライメント用センサが設けられており、
前記露光ヘッドによる前記所定のパターンの光の照射位置をアライメント用センサからの信号により補正するアライメント手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の直描式露光装置。 An alignment sensor is provided at a position for detecting the state of the work on the peripheral circuit between the exposure area and the placement work position where the loader places the unexposed work,
2. A direct drawing exposure apparatus according to claim 1, further comprising alignment means for correcting the irradiation position of said predetermined pattern of light by said exposure head according to a signal from an alignment sensor. 前記アライメント手段は、前記周回路上を移動中の前記ワークの状態を検出した前記アライメント用センサからの信号により前記照射位置を補正する手段であることを特徴とする請求項２記載の直描式露光装置。 3. The direct writing exposure system according to claim 2, wherein said alignment means is means for correcting said irradiation position based on a signal from said alignment sensor that detects the state of said workpiece while it is moving on said circuit. Device. 前記露光ヘッドは、前記所定のパターンの光を形成する投影光学系を含んでおり、
前記ローダが未露光のワークを載置する載置作業位置と前記露光エリアとの間の前記周回路上には、ワーク載置部に載置された前記ワークまでの距離を計測するオートフォーカス用センサが設けられており、
オートフォース用センサによる計測結果に従って投影光学系を制御するオートフォーカス手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の直描式露光装置。 The exposure head includes a projection optical system that forms the predetermined pattern of light,
An autofocus sensor for measuring a distance to the work placed on the work placement unit is provided on the peripheral circuit between the exposure area and the placement work position where the loader places an unexposed work . is provided,
4. A direct drawing exposure apparatus according to claim 1, further comprising autofocus means for controlling the projection optical system according to the measurement result of the autoforce sensor. 前記オートフォーカス手段は、前記周回路上を移動中の前記ワークまでの距離を計測した前記オートフォーカス用センサからの信号に従って前記投影光学系を制御する手段であることを特徴とする請求項４記載の直描式露光装置。 5. A method according to claim 4, wherein said autofocus means is means for controlling said projection optical system in accordance with a signal from said autofocus sensor that measures a distance to said work moving on said circuit. Direct writing exposure equipment. 前記ワーク載置部に載置された前記ワークを少なくとも前記露光エリアを通過する際に当該ワーク載置部に吸着する吸着機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の直描式露光装置。 2. The direct drawing exposure system according to claim 1, further comprising a suction mechanism for sucking the work mounted on the work mounting portion to the work mounting portion at least when the work passes through the exposure area. Device. 前記アライメント用センサで状態が検出された前記ワークを少なくとも当該検出の時点から前記露光エリアを通過するまで前記ワーク載置部に吸着する吸着機構を備えていることを特徴とする請求項２又は３記載の直描式露光装置。 4. A suction mechanism for sucking the workpiece, whose state is detected by the alignment sensor, to the workpiece placement unit from at least the time of detection until the workpiece passes through the exposure area. Direct writing exposure apparatus as described.
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