JPH04146441A - フィルム露光装置 - Google Patents

フィルム露光装置

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JPH04146441A
JPH04146441A JP2419080A JP41908090A JPH04146441A JP H04146441 A JPH04146441 A JP H04146441A JP 2419080 A JP2419080 A JP 2419080A JP 41908090 A JP41908090 A JP 41908090A JP H04146441 A JPH04146441 A JP H04146441A
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Manabu Goto
学 後藤
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Ushio Inc
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[0001]
【産業上の利用分野】
本発明はフィルム回路基板の製作に好適なフィルム露光
装置に関する。 [0002]
【従来の技術】
物体の表面に微細加工を施す技術として、フォトリソグ
ラフィの技術が知られている。この技術は半導体集積回
路のほか、最近では電子部品の実装に使用されるフィル
ム回路基板の製作にも応用されている。 [0003] このような露光装置は、光源を有する照射部と、この照
射部から放射光が照射され露光させるべき回路パターン
が形成されたレチクルと、このレチクルに設定された像
を投影する投影レンズと、その投影位置にフィルムを設
定させ露光位置を形成するステージより構成される。そ
して、投影露光を行う時には、開始する前に投影される
像の焦点合わせの作業が行われる。 [0004] この焦点合わせは、例えば特開平1−191493号公
報に記載されているような方法によって行われる。すな
わち、露光面に投影されたパターンやアライメントマー
ク等の像をモニタ系でモニタしながら投影レンズ位置調
節機構やレチクル位置調節機構を光軸方向に移動させて
行う。 [0005] ところが(焦点合わせを行うために投影レンズ位置調節
機構やレチクル位置調節機構を操作して、投影レンズや
レチクルを光軸方向に変位させると、これによって投影
像の倍率が変位してしまうことがある。 [0006] このような問題点を解決するために、特願平2−813
37号に示すように、設定された倍率に基づく投影レン
ズ、レチクル、及びフィルムの投影面の位置関係を維持
しながら焦点合わせする方法が提案されている。 [0007]
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では実際の露光を開始する前
においてのみ、モニタ系でモニタしながら焦点を合わせ
るわけである。すなわち−回置光作業が開始されると、
その投影像の焦点は、開始以前に設定したレチクルの位
置および投影レンズの位置で投影される。すなわち当該
露光装置が何らかの原因で振動したり、温度変化したり
するとレチクル及び投影レンズの位置が狂い、当然なが
らこれらの位置関係は設定値からはずれてしまう。この
結果、焦点のずれた状態で露光されることになり、この
ような状態に気付くことなく装置を稼働させ続けると、
大量のフィルムを無駄にすることになる。 [0008] 一方、開始以前に行った、焦点合わせの作業を露光作業
開始後も定期的に行うことによって、上記問題点を解決
することもできるが、人間がモニタ系でモニタしながら
このような作業を定期的に行うことは大変煩雑である。 [0009] 本発明の目的は、露光作業を開始した後も最適な焦点の
状態で露光することのできるフィルム露光装置を提供す
ることにある。 [0010]
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、本発明のフィルム露光装
置は、帯状のフィルムの長さ方向に沿って順次に回路パ
ターンを露光していくフィルム露光装置であって、照射
部と、照射部からの光が照射される位置に配置され、投
影するべき回路パターンとは別に焦点合わせ用のマーク
を有するレチクルと、レチクルの像を投影する投影レン
ズと、レチクルを光軸方向に変位させて位置を調節する
レチクル位置調節機構と、投影レンズを光軸方向に変位
させて位置を調節する投影レンズ位置調節機構と、帯状
のフィルムはその1コマ毎に、−焦点合わせ用マークの
空中像が投影される穴もしくは透光部を有していて、こ
の穴もしくは透光部から一定距離だけ離れた位置におい
て合焦するように配置されたイメージセンサと、イメー
ジセンサに入力された、焦点合わせ用マークの投影像の
、光量のバラツキを検出する手段を有して、この検出手
段からの信号によって、レチクル位置調節機構及び/又
は投影レンズ位置調節機構を駆動させて、帯状のフィル
ムの1コマ毎に対して、自動的に合焦することが可能な
システムコントローラとよりなるものである。 [0011]
【作用】
このような構成により、露光されるべきフィルムの1コ
マが搬送されて露光位置に設定されると、レチクルに設
けられた焦点合わせ用マークのフィルムの穴もしくは透
光部上における光量のバラツキを検出することができる
。すなわちこの光量のバラツキが焦点が狂っているか否
かを示すため、この検出信号によってレチクル、投影レ
ンズを光軸方向に変位させて、フィルムの1コマ毎に自
動的に焦点合わせをすることができる。 [0012]
【実施例】
以下、本発明の詳細な説明する。図1、図2、図3は、
本発明の実施例のフィルム露光装置の説明図である。 [0013] 図1はその内部に光源11やこの光源11からの放射光
を反射ミラーやインテグレータレンズから構成される照
射部である。光源11としては、超高圧水銀灯のように
レジストが感度を有する光を効率的に放射するものが適
用される。 [0014] 10はレチクルであり、照射部1からの光が照射される
位置に配置されている。このレチクル10は、フィルム
Fに投影して転写するべき回路パターンのほか、後述す
るフィルム側焦点合わせマークに対応する焦点合わせ用
マークが構成されている。 [0015] この焦点合わせ用マークは例えば方形状の不透明部分に
十文字の透明部分を設けて構成している。そしてフィル
ム側マークはフィルムFの1コマ毎に、例えば丸型の穴
もしくは透光部で構成される。 [0016] 12はレチクル位置調節機構であり、例えばサーボモー
タよりなる。20は投影レンズであり、照射されたレチ
クル10の像を投影するものである。この投影レンズ2
0は例えば露光線幅110Atの解像度を有するもので
ある。21はこの投影レンズ20の投影レンズ位置調節
機構である。そして後述のシステムコントローラ50に
よってレチクル位置調節機構12や投影レンズ位置調節
機構21は駆動される。そして、レチクル10及び投影
レンズ20を光軸方向Yに変位させる。30はステージ
であり、図2に示すように露光されるべきフィルムFの
1コマが露光位置にステップ送りして停止される。この
停止については、正確な露光位置に行う必要があり、こ
の方法については例えば特開平2−81336号に示さ
れる。そして露光時のみフィルムFを真空吸着する真空
吸着孔31が設けられている。 [0017] 40は検出部であり、対物レンズ41、集光レンズ42
、ホトダイオード等よりなる受光器43、ハーフミラ−
44、及びハーフミラ−44より屈折された光を検知す
るCCD等よりなるイメージセンサ45より構成される
。このイメージセンサ45にはフィルムF上のフィルム
側マーク上における空中像が入射される[0018] そして、イメージセンサ45の位置は、フィルム側マー
クと一定距離だけ離れて配置している。すなわちこの距
離を考慮してイメージセンサ45に入力された投影像を
検出すると、フィルムF上での投影像を検出することが
できる。さらにはフィルム側マークから少し離れた位置
とイメージセンサ45が合焦していてもその離れた距離
を換算すればフィルムF上の投影像は検出できる。 [0019] また、このような制御は、回路パターンを焼き付ける前
に行うわけである力板このイメージセンサ45に入力さ
れる波長を回路パターンに焼き付ける波長と異なるもの
を使う場合は、フィルム側マークから少し離れた位置と
イメージセンサ45が合焦していることが好ましい。 [00201 60はフィルム送り機構であり、投影レンズ20による
像の投影位置にフィルムFの1コマをステップさせる。 61は送りローラ、63は押さえローラ、64はスプロ
ケットローラ、65は押さえローラ、66.67は補助
ローラ、68は供給ローラ、69は巻取ローラである。 [0021] 次に本発明のフィルム露光装置における焦点合わせ作業
を具体的に説明する。 フィルムF上に投影された投影像はフィルム側マークと
して設けられた穴を通して、ステージ30の検出部40
に入射される。そして対物レンズ41を入射した像はハ
ーフミラ−44によって屈折される。そして屈折光はイ
メージセンサ45に入射される。この時、イメージセン
サ45はモニタ系として働き、フィルムF上の投影像を
モニタすることになる。ここでイメージセンサ45はフ
ィルム側マークとしての穴にできる焦点合わせ用マーク
の空中像と合焦するように配置されている。 [0022] この場合の焦点合わせ用のマークは、前述の如く十文字
であるため、イメージセンサ45に入力されたこの投影
像はモニター系で第3図(a)のように映る。 このイメージセンサ45は、例えばCCDが配列して構
成されており、例えば所定の検出ライン60が設定され
る。このため検出ライン60も当然ながらラインに沿っ
てCCDが配列されている。そして焦点合わせ用マーク
である十文字と当該検出ライン60が重なった部分61
においては、当該照射部1からの放射光が通過して、ス
テージ30上でフィルム側マークに投影された像を示し
ていることになる。 [0023] 図3(b)は61の部分のイメージセンサ45における
光量を示した図である。すなわち、この61の部分にお
いて検出ライン60上に配置された各々のCCDによっ
て受光量を検出されている。図中において、縦方向は受
光量を示し、横方向は検出ライン60を示す。例えば、
図中の実線62は、はぼ方形波状を示しており、61の
部分におけるCCDの受光量は全てにおいて高くバラツ
キもないことを示している。すなわち、焦点があった状
態(合焦状態)を示している。 [0024] 一方、点線63は、61の部分の中で光量の高い点と低
い点がある山形の形状を示しており、焦点がそれほど合
っていない状態を示している。以下、点線63に基づき
焦点合わせの動作を具体的に説明する。十文字の部分6
1における各々のCCDが受光した光量のうち、66は
ピーク値を示している。このピーク値66の光量に対す
る80%の光量の点を64で示す。同じく60%の点を
65で示す。この80%の点64と、−60%の点65
は、検出ライン60上のCCDのいづれかで受光されて
いるわけで、横軸方向において、その位置の距離の差が
零に近いほど光量のバラツキは少なく焦点は合っている
といえる。 [0025] 一方、この差が太きいとフィルム上の投影像は焦点が合
っていない状態と判断される。このように、イメージセ
ンサ45における検出ライン60でのポイントにおける
光量を検出することによって焦点状態を検出することが
できる。この状態を検出した信号は、システムコントロ
ーラ50に送信される。システムコントローラ50では
、焦点があっていると判断できる所定の基準値を基に信
号をレチクル移動機構12及び投影レンズ移動機構21
に送る。そしてレチクル10及び投影レンズ20を光軸
方向に移動させて、焦点合わせを行う。このようにして
当該露光装置においては、フィルムFの1コマ毎に、そ
の投影像をイメージセンサ45にてモニタして、レチク
ル10及び投影レンズ20を光軸方向に移動させて自動
的に焦点合わせ制御をすることができる。また、焦点合
わせの制御は必ずしも1コマ毎に行う必要があるわけで
はなく、例えば10コマとが30コマとがいうように、
何コマか毎に検出制御するような構成であっても同様の
効果が得られる。 [0026] また、検出ライン60上でのポイントは、ピーク光量値
の80%及び20%を設定したが、別にこのポイントに
限られるものではない。またイメージセンサ45として
はこの場合CCDを採用したが、他にも真空管型イメー
ジセンサを使用することができる。 [0027] また、本発明の実施例では焦点合わせのため投影像を検
出してフィルムFにフィルム側マーク(穴)を使ってい
るが、フィルム側マークは穴に限るものではなく、例え
ばフィルム上に透光部分を設けてもよい。 [0028]
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィルム露光装置によれ
ば、投影露光させるべきフィルムの1コマ毎に対して、
その投影像をイメージセンサによってモニタして、し、
チクル及び投影レンズもしくはいずれが一方を移動させ
て自動的にピント合わせ制御をすることができる。この
ため露光作業の開始後においても、当該装置が何らかの
理由で振動した場合等であっても、これら振動に対応し
て投影像に焦点合わせ制御をすることができる。このた
め常に良好状態で露光作業を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のフィルム露光装置に係る説明図である。
【図2】 投影面における投影像の検出に関する説明図である。
【図3】 (a)、(b)は焦点合わせの動作を説明する図である
【符号の説明】
1  照射部 10  レチクル 12  レチクル位置調節機構 20  投影レンズ 21  投影レンズ位置調節機構 40  検出部 F  フイルム
【書類名】
【図1】 図面
【図2】
【図3】 (a)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状のフイルムの長さ方向に沿って順次
    に回路パターンを露光していくフィルム露光装置であっ
    て、照射部と、照射部からの光が照射される位置に配置
    され、投影するべき回路パターンとは別に焦点合わせ用
    のマークを有するレチクルと、レチクルの像を投影する
    投影レンズと、レチクルを光軸方向に変位させて位置を
    調節するレチクル位置調節機構と、投影レンズを光軸方
    向に変位させて位置を調節する投影レンズ位置調節機構
    と、帯状のフィルムはその1コマ毎に、焦点合わせ用マ
    ークの空中像が投影される穴もしくは透光部を有してい
    て、この穴もしくは透光部から一定距離だけ離れた位置
    において合焦するように配置されたイメージセンサと、
    イメージセンサに入力された、焦点合わせ用マークの投
    影像の、光量のバラツキを検出する手段を有して、この
    検出手段からの信号によって、レチクル位置調節機構及
    び/又は投影レンズ位置調節機構を駆動させて、帯状の
    フイルムの1コマ毎に対して、自動的に合焦することが
    可能なシステムコントローラと、よりなることを特徴と
    するフィルム露光装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009037026A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Ushio Inc 帯状ワークの露光装置及び帯状ワークの露光装置におけるフォーカス調整方法

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