JPH03249637A - フィルム露光装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば回路パターンの転写に好適に使用され
る投影露光方式のフィルム露光装置に関し、詳しくは、
フィルム基板材料の一定領域が露光位置に適正に位置さ
れていないときには、露光処理および間欠的な搬送を停
止するようにしたフィルム露光装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体集積回路やＴ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍ
ａｔｅｄ　Ｂａｎｄｉｎｇ）方式の電子部品の実装に使
用されるフィルム回路基板等の製造においては、一般に
、フォトリングラフィの技術が用いられている。このフ
ォトリングラフィの技術によれば、通常、フォトレジス
ト塗布工程、回路パターンの転写のための露光工程、現
像工程、エツチング工程等の工程が経由される。

前記露光工程においては、フィルム基板材料の表面のフ
ォトレジストにフォトマスクの回路パターンを転写する
ための露光装置が必要とされる。

しかるに、最近においては、回路パターンの−層の微細
化が強く要求されており、このため露光線幅もフィルム
回路基板の場合例えば５μｍ程度と小さいことが必要と
なってきている。

このような事情から、等倍像を形成する密着露光方式や
プロキシミティ露光方式に代わって、結像レンズを用い
て縮小像を形成する投影露光方式を採用した露光製蓋の
採用が検討されている。

一方、フィルム回路基板の製造に使用されるフィルム基
板材料は、その表面にフォトレジストが塗布された長尺
なものであることから、露光製蓋においては、この長尺
なフィルム基板材料を一定領域ごとに露光位置に間欠的
に搬送する構成が採用されている。

しかるに、長尺なフィルム基板材料の一定領域ごとに正
確な位置にフォトマスクの像を露光するためには、当該
フィルム基板材料の一定領域が露光位１に適正に位置さ
れることが必要であり、実用的には、例えば±２μｍ以
内の位置精度で適正に位置されることが要求される。

従来において、フィルム基板材料の一定領域を露光位置
に適正に位置させるために、次のような手段が採用され
ている。

まず、実際の露光処理を開始する前において、位置合わ
せ用マークが設けられたテスト用フィルムを用いて次の
ようにしてフォトマスクの位置合わせを行う。すなわち
、露光位置の下方に配置した位置決め用ステージを上昇
移動させてその上面を露光位置に一致させる。そして位
置決め用ステージの上面に位置合わせ用マークが設けら
れたテスト用フィルムを配置する。なお、位置決め用ス
テージの上面には複数の突出ピンが設けられていて、こ
の突出ピンがテスト用フィルムのパーフォレーションに
嵌合して当該テスト用フィルムの露光すべき一定領域が
露光位置に位置固定される。

次に、ランプを点灯して位置合わせ用マークが設けられ
たフォトマスクを光照射してその透過光を結像レンズに
より露光位置に配置されたテスト用フィルムに結び、フ
ォトマスクの像を結像させる。

そして、結像レンズと露光位置との間に傾斜した姿勢で
配置した半透過性薄膜によりフォトマスクの像を反射さ
せて、その反射光を光学顕微鏡で観察し、テスト用フィ
ルムとフォトマスクの両者の位置合わせ用マークが一致
しているか否かを調べる。両者の位置合わせ用マークが
一致していないときには、光学顕微鏡による観察を続行
しながら、フォトマスクの位置を光軸と直交する水平方
向に移動させながら、両者の位置合わせ用マークを一致
させる。

このようにしてフォトマスクの位置合わせが終了した後
、フィルム基板材料を、露光位置の入口側に配置したス
プロケットローラと、出口側に配電したフリクションロ
ーラとにより間欠的に搬送しながら実際の露光処理を開
始する。ここで、スプロケットローラは従動ローラであ
ってフィルム基板材料のパーフォレーションに嵌合して
おり、これによってフィルム基板材料の搬送の直進性が
確保されている。フリクションローラは駆動源により駆
動される駆動ローラである。

そして、フィルム基板材料の一定領域が露光位置に停止
したときには、下方から位置決め用ステージの上面を露
光位置まで上昇させてその突出ピンをフィルム基板材料
のパーフォレーションに嵌合させて当該フィルム基板材
料の一定領域を露光位置に固定する。次いで、ランプに
よりフォトマスクを光照射して、そのフォトマスクの像
を結像レンズによりフィルム基板材料の一定領域一に結
像させて実際の露光処理を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、以上のようにしてフィルム基板材料の一定領域
を順次露光位置に間欠的に搬送する際に、何らかの原因
でフィルム基板材料の位置ずれが生ずる場合がある。

例えば、帯状で長尺なフィルム基板材料は完全な直線状
ではなく、わずかながら蛇行している場合がある。この
場合には、スプロケットローラにより強制的に直進搬送
させても、位置決め用ステージ上で許容限度以上に位置
ずれが生ずることがある。

このようにフィルム基板材料の位置ずれが生ずると、露
光処理を開始する前にフォトマスクを位置決め用ステー
ジに対して適正な位置に配置しておいても、フィルム基
板材料の正確な位置にフォトマスクの像を形成すること
ができなくなる。特に、ＴＡＢ用のフィルム回路基板の
場合には、例えば全長が５０〜２００ｍ程度の長尺なフ
ィルム基板材料をリールに巻いたものをバッチ処理する
たｔ、位置ずれが生じたまま露光処理が行われると長尺
なフィルム基板材料の全体が不良品になってしまうおそ
れがあり、その損失はきわめて大きくなる。

ところで、フィルム基板材料の搬送中における位置ずれ
を防止するためには、搬送位置検出用のセンサを設ける
とともに、フォトマスクの付着調節機構にサーボ機構を
設け、センサからの信号によってサーボ機構を駆動して
、搬送の位置ずれに追従して自動的にフォトマスクの位
置決めを行う手段を採用することも考えられる。

しかし、この手段では、制御システムが相当に複雑とな
り、コストが上昇する問題がある。また、１回の露光を
行うごとに、センサにより搬送位置を検出し、サーボ機
構によりフォトマスクの位置を調整するので、スループ
ットが悪くなり、特に、ＴＡＢ用の長尺なフィルム基板
材料にあっては、１つのリールに巻かれた１本のフィル
ム基板材料について露光回数が通常数千回と膨大な数に
上るので、スループットの悪化は重大な問題となる。

本発明の目的は、装置の構成を複雑とすることなく、か
つスルーブツトの悪化を伴わずに、フィルム基板材料の
位置ずれによる不良品の発生を小さく抑制することがで
きるフィルム露光装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のフィルム露光装置に
おいては、ランプと、ランプからの光が照射され、転写
すべき回路パターンが形成されたフォトマスクと、フォ
トマスクを透過した光を結び、フォトマスクの像を結像
させる結像レンズと、結像レンズによる結像位置に、露
光すべきフィルム基板材料の一定領域を逐次送る搬送系
と、露光すべきフィルム基板材料の一定領域が、正しい
位置に搬送されたか否かを検出するセンサと、センサか
らの信号によって、その後の露光を中止する制御を行う
ことが可能な制御回路と、センサからの信号によって、
露光すべきフィルム基板材料の一定領域が正しい位置に
配置されなかったことを表示する告知手段とを具備した
構成を採用する。

〔作用〕

本発明のフィルム露光装置によれば、フィルム基板材料
の一定領域が露光位置に適正に位置されていないときに
はセンサより信号が制御回路に送られ、制御回路によっ
てその後の露光処理および間欠的な搬送が停止され、位
置ずれに起因する不良品の発生が防止される。

そして、制御回路によりその後の露光処理および間欠的
な搬送が停止されたときには、告知手段によってフィル
ム基板材料の一定領域が露光位置に適正に位置されてい
ないことが告知される。従って、オペレータは、当該告
知によってフィルム基板材料の位置ずれが生じたことを
認識することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

第１図は、この実施例に係る投影露光方式のフィルム露
光装置の概略を示す。

１０はフォトマスクＭを光照射するランプであって、超
高圧水銀灯等のように紫外線を効率的に放射するランプ
が用いられる。

７０は結像レンズであって、フォトマスクＭを透過した
光はこの結像レンズ７０によって露光位置に結像される
。結像レンズ７０としては、最近の回路パターンの微細
化に応えるために、露光線幅が５μｍ程度の解像度を存
するものが用いられる。

長尺なフィルム基板材料Ｆは、搬送系によって一定領域
ごとに露光位置に間欠的に搬送される。

このフィルム基板材料Ｆの表面にはフォトレジストが塗
布されている。

フィルム基板材料Ｆの搬送系において、９２は一対のフ
リクションローラであって、露光位置の出口側に配置さ
れている。このフリクションローラ９２は駆動源９３に
よって駆動される駆動ローラである。駆動源９３はパル
スモータ等を内蔵しており、その動作は、制御回路５０
によって、シャッタ４０の開閉のデユーティ−サイクル
に適合してフィルム基板材料Ｆの一定領域が間欠的に搬
送されるように制御される。

９４はスプロケットローラであって、露光位置の入口側
に配置されている。このスプロケットローラ９４の突起
はフィルム基板材料ＦのパーフォレーションＦＰに嵌合
されていて、これによりフィルム基板材料Ｆの搬送直進
性および停止位置の再現性が確保される。また、スプロ
ケットローラ９４を支持するシャフトには、ロータリー
エンコーダが設けられ、これによってフィルム基板材料
Ｆの搬送距離がモニタされ、フリクションローラ９２の
空転等が監視されている。

９５はフィルム基板材料Ｆの巻き出しリール、９６はフ
ィルム基板材料Ｆの巻き取りリーノペ９７．９８は補助
ローラである。

センサ２１としては、本実施例では透過型のフォトセン
サを採用しており、第２図（イ）および（ロ）にも示す
ように、フォトダイオード等の受光素子を内蔵した受光
部２１Ａと、ミラー２１Ｂとからなる。

発光側は、ランプ１０からの光で代用している。また、
フォトマスクＭには、停止位置モニタ用のマークとして
遮光部の中にパーフォレーションの形状に対応して方形
状の光透過部が設けられている。

ミラー２１Ｂは、フィルム基板材料Ｆの一定領域が露光
位置に適正に位置されているときにそのノ＜−フォレー
ションＦＰが位置されることとなる位置の下方に配置さ
れ、受光部２１Ａは露光位置の斜約上方であって当該ミ
ラー２１Ｂからの反射光を受は得る位置に配置されてい
る。ミラー２１Ｂは、＜−フォレーションＦＰをカバー
できる大きさのものであればよい。

告知手段２３は、制御回路５０に接続された例えばパイ
ロットランプからなる。

２５は位置決め用ステージであり、露光位置の下方に配
置されている。位置決め用ステージ２５の上面には、フ
ィルム！板材ＭＦのパーフォレーションＦＰに嵌合でき
る複数の突出ピン２６が設けられている。

シャッタ４０は、ランプ１０とフォトマスクＭとの間の
光路上に配置され、制御回路５０よりの制御信号によっ
て動作する駆動源４５によって一定のデユーティ−サイ
クルで開閉される。

ＭＩＯはフォトマスク位置調節機構であり、フォトマス
クＭの位置を水平方向に移動させるものであり、具体的
には、特開昭６４−６８６９０号公報に記載された手段
を採用して構成されている。

１５は楕円型集光鏡、１６は露光面における照度分布を
均一化するたｔのインテグレータレンズ、１７はコンデ
ンサレンズ、ＦはＴＡＢ用のフィルム基板材料である。

ＴＡＢ用のフィルム基板材料Ｆにおいて、１回の露光で
フォトマスクＭの回路パターンを転写すべきフィルム基
板材料Ｆの一定領域Ａは、例えば２６、５ｍｍ　Ｘ　５
７ｎ＋ｍ程度の方形状である。

第１図において、受光部２１Ａが光電変換して制御回路
５０に送る信号によって、露光すべき一定領域Ａが正し
い位置に配置されたか否かが判断される。

具体的に説明すると、フリクションローラ９２によるフ
ィルム基板材料Ｆの搬送中は、ミラー２１Ｂの上方をパ
ーフォレーションＦＰが幾つも通り過ぎるので、受光部
２１Ａからの信号は高レベルと低レベルが交互に繰り返
されることになるが、搬送緯了後正しい位置で停止した
時は、第２図（イ）に示すようにミラー２１Ｂの上方で
パーフォレーションＦＰが停止するので高レベルの信号
が維持される。一方、正しい位置で停止しなかった時は
、第２図（ロ）に示すように低レベルの信号に維持され
る。従って、制御回路５０は、搬送終了（停止）時にお
いて受光部２１Ａからの信号が高レベルか低レベルかを
判断する。高レベルと低レベルとのしきい値は、受光部
２１Ａの感度にも左右されるが、どの程度の停止位置の
精度が要求されているかによる。尚、受光部２１Ａから
の信号はアナログ信号であり、制御回路５０は具体的に
はＣＰＵやメモリを含んだマイクロコンピュータである
ので、Ａ／Ｄコンバータ２２が使用され、前記しきい値
はここで設定される。

制御回路５０は、露光すべき一定領域へが正しい位置に
搬送されたと判断すると、ステージ２５の駆動源（不図
示）に信号を送り、ステージ２５が上昇して突出ピン２
６がパーフォレーションＦＰに嵌合し、露光しようとす
る一定領域へが位置決めされる。この際、ミラー２１Ｂ
が突出ピン２６に干渉する場合は、ミラー２１Ｂを退避
させるようにする。そして、制御回路５０は、シャッタ
４０の駆動源４５に信号を送り、シャッタ４０を開にし
て露光を行う。

一方、正しい位置に搬送されなかったと判断すると、上
記各駆動信号は送られない。従って、誤った位置に停止
したパーフォレーションＦＰに無理に突出ピン２６が嵌
合することによってパーフォレーションＦＰを傷めるこ
とがなく、また誤った位置に像が形成されることもない
。この場合、制御回路５０は、告知手段２３に信号を送
り、告知手段２３としてのランプが点灯してフィルム基
板材料Ｆの一定領域Ａが適正に露光位置に位置されなか
ったことが告知される。

このようにフィルム基板材料Ｆの一定領域Ａの位置ずれ
が生じると、その後の露光処理および間欠的な搬送が停
止されるので、位置ずれに起因する不良品の発生が防止
される。そして、オペレータは、告知手段２３によって
位置ずれが生じたことを容易に認識することができるの
で、マニュアル操作によってフィルム基板材料Ｆの位置
合わせを行うことにより、適正な露光処理を続行するこ
とが可能となる。

従って、フィルム基板材料Ｆの位置合わせのために装置
の構成を複雑とすることなく、かつスループットの悪化
を伴わずに、フィルム基板材料Ｆの位置ずれによる不良
品の発生を小さく抑制することができる。

以上本発明の一実施例について説明したが、次に本発明
の他の実施例について説明する。

センサ２１は、第３図に示すように、パーフォレーショ
ンＦＰの透過光を直接検出する構成であってもよい。

また、パーフォレーションＦＰの代わりにフィルム基板
材料Ｆの所定の位置に停止位置モニタ用の孔を設けてこ
の孔の透過光を受光するようにしてもよい。また、反射
型フォトセンサを使用するため、フィルム基板材料Ｆの
所定の位置に停止位置モニタ用の反射材を形成するよう
にしてもよい。

また、センサ２１の高レベルを異常位置、低レベルを正
常位置とすることも可能である。即ち、フォトマスクＭ
の停止位置モニタ用マークとして、前記とは逆に光透過
部の中にパーフォレーションＦＰの形状に対応して方形
状の遮光部を設けておく。正しく搬送された時は、遮光
部の像がパーフォレーションＦＰに結像するため受光部
２１Ａには光は入射せず低レベル信号となるが、正しく
搬送されなかった時は、遮光部の周りの光透過部からの
光がセンサ２１の受光部２１Ａに入射するため高レベル
信号になる。

尚、上記実施例では、センサ２１としてフォトセンサの
みが採り上げられているが、これに限られず磁気センサ
等の他のセンサの使用も可能である。

告知手段２３としては、視覚により認識できるもののほ
かに、聴覚で認識できる警報ブザー等を採用してもよい
。

〔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、フィルム基板材料の一定領域が露光位置に適正に位
置されていないときにはセンサからの信号によって、そ
の後の露光処理および間欠的な搬送が停止されるので、
位置ずれに起因する不良品の発生が防止される。

しかも、露光処理が停止されたときには、告知手段によ
ってフィルム基板材料の一定領域が露光位置に適正に位
置されていないことが表示されるので、オペレータはフ
ィルム基板材料の位置ずれが生じたことを容易に認識す
ることができる。従って、マニュアル操作によってフィ
ルム基板材料の位置合わせを行うことにより、適正な露
光処理を続行することが可能となる。

従って、フィルム基板材料の位置合わせを行うために高
精度のサーボ機構を用いる必要がなく、装置の構成を簡
素化することができる。また１回の露光を行うごとにフ
ォトマスクの位置合わせを行わないたｔ１スルーブツト
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るフィルム露光装置の説明
図、第２図（イ）および（ロ）は光センサの一例を示し
、（イ）は位置ずれが生じていないときの説明図、（ロ
）は位置ずれが生じたときの説明図、第３図はセンサの
他の例を示す説明図である。 １０・・・ランプ　　　　　　１５・・・楕円型集光鏡
１６・・・インテグレータレンズ １７・・・コンデンサレンズ　２１・・・センサ２１Ａ
・・・受光部　　　　　２１Ｂ・・・ミラー２２・・・
Ａ／Ｄコンバータ　２３・・・告知手段２５・・・位置
決め用ステージ ２６・・・突出ビン　　　　　４０・・・シャッタ４５
・・・駆動源　　　　　　５０・・・制御回路７０・・
・結像レンズ９２・・・フリクションローラ９３・・・
駆動源　　　　　　９４・・・スプロケットローラ９５
・・・巻き出しリール　　９６・・・巻き取りリール９
７、９８・・・補助ローラ　　Ｍ・・・フォトマスクＭ
ＩＯ・・・フォトマスク位置調節機構Ａ・・・−窓領域 Ｆ・・・フィルム基板材料 ＦＰ・・・パーフォレーション 十 図 十 図 ＋３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ランプと、ランプからの光が照射され、転写すべき回
   路パターンが形成されたフォトマスクと、フォトマスク
   を透過した光を結び、フォトマスクの像を結像させる結
   像レンズと、結像レンズによる結像位置に、露光すべき
   フィルム基板材料の一定領域を逐次送る搬送系と、露光
   すべきフィルム基板材料の一定領域が、正しい位置に搬
   送されたか否かを検出するセンサと、センサからの信号
   によって、その後の露光を中止する制御を行うことが可
   能な制御回路と、センサからの信号によって、露光すべ
   きフィルム基板材料の一定領域が正しい位置に配置され
   なかったことを告知する告知手段とを具備したことを特
   徴とするフィルム露光装置。