JPH11231547A - レーザビーム露光マーキング装置 - Google Patents
レーザビーム露光マーキング装置Info
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- JPH11231547A JPH11231547A JP10069198A JP6919898A JPH11231547A JP H11231547 A JPH11231547 A JP H11231547A JP 10069198 A JP10069198 A JP 10069198A JP 6919898 A JP6919898 A JP 6919898A JP H11231547 A JPH11231547 A JP H11231547A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上の正確な露光位置に、精密な露光を繰
り返しマーキングすることができる使い勝手のよいレー
ザビーム露光マーキング装置を安価に提供する。 【解決手段】 ｆ・θレンズ１９，２０を備えたベース
盤１８上に、レーザ光源５，露光シャッタ装置６，７及
びスキャナー１２〜１５を備えたレーザビーム発射装置
１を設け、且つ設定された文字、記号や露光パターン等
を実現するため、前記露光シャッタ装置６，７及びスキ
ャナー１２〜１５を制御するコントローラ１６，１７を
設ける。前記ベース盤１８に設けたｆ・θレンズ１９，
２０を通して描画用レーザビームを受ける基板２２の下
方に、Ｘ軸方向用とＹ軸方向用のレーザスポット位置検
出器２３，２４，２５を配置する。
り返しマーキングすることができる使い勝手のよいレー
ザビーム露光マーキング装置を安価に提供する。 【解決手段】 ｆ・θレンズ１９，２０を備えたベース
盤１８上に、レーザ光源５，露光シャッタ装置６，７及
びスキャナー１２〜１５を備えたレーザビーム発射装置
１を設け、且つ設定された文字、記号や露光パターン等
を実現するため、前記露光シャッタ装置６，７及びスキ
ャナー１２〜１５を制御するコントローラ１６，１７を
設ける。前記ベース盤１８に設けたｆ・θレンズ１９，
２０を通して描画用レーザビームを受ける基板２２の下
方に、Ｘ軸方向用とＹ軸方向用のレーザスポット位置検
出器２３，２４，２５を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームを用い
て露光レジストを付した基板上に管理用コード等を書き
込むレーザビーム露光マーキング装置に関するものであ
る。
て露光レジストを付した基板上に管理用コード等を書き
込むレーザビーム露光マーキング装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】露光用の光源として紫外線レーザビーム
を用い、基板上の感光レジストに文字、記号や露光パタ
ーンなどを焼付けるレーザビーム露光マーキング装置に
おいて、レーザビームをＸ軸及びＹ軸の両方向に走査さ
せるために、ガルバノ式スキャナーのムービングミラー
が使用されているが、ガルバノ式スキャナーのムービン
グミラーをただ単純に使用して露光した場合、露光中の
温度変化などによる露光位置のドリフトがあるため基板
上の正確な露光位置に繰り返し、精密な細かい露光がで
きないという問題があった。と同時にレーザの光量が変
動して露光エネルギーが一定に保持されないという問題
があった。
を用い、基板上の感光レジストに文字、記号や露光パタ
ーンなどを焼付けるレーザビーム露光マーキング装置に
おいて、レーザビームをＸ軸及びＹ軸の両方向に走査さ
せるために、ガルバノ式スキャナーのムービングミラー
が使用されているが、ガルバノ式スキャナーのムービン
グミラーをただ単純に使用して露光した場合、露光中の
温度変化などによる露光位置のドリフトがあるため基板
上の正確な露光位置に繰り返し、精密な細かい露光がで
きないという問題があった。と同時にレーザの光量が変
動して露光エネルギーが一定に保持されないという問題
があった。
【０００３】また、広い範囲で精密な位置に露光しなけ
ればならない、例えばＬＣＤ用ガラス基板へのＩＤコー
ドのマーキング等では、レーザビームのスキャン幅を小
さくして、被露光体である基板をＸ、Ｙステージに乗せ
て、露光位置まで移動する方式が取られているが、複雑
な構造で、装置が高価なものとなった。
ればならない、例えばＬＣＤ用ガラス基板へのＩＤコー
ドのマーキング等では、レーザビームのスキャン幅を小
さくして、被露光体である基板をＸ、Ｙステージに乗せ
て、露光位置まで移動する方式が取られているが、複雑
な構造で、装置が高価なものとなった。
【０００４】また、従来、装置高さの問題で、レーザビ
ーム発射装置の保守、点検及び運搬時にレーザビーム発
射装置を取り外していたが、レーザビーム発射装置は重
いので、現地での取付は面倒であるばかりでなく危険な
作業であり、しかも再取付時の精度を出す作業に時間を
要した。
ーム発射装置の保守、点検及び運搬時にレーザビーム発
射装置を取り外していたが、レーザビーム発射装置は重
いので、現地での取付は面倒であるばかりでなく危険な
作業であり、しかも再取付時の精度を出す作業に時間を
要した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、前記
の問題点である基板上の正確な露光位置に、精密な露光
を繰り返しできない点を解決すると共に、使い勝手のよ
いレーザビーム露光マーキング装置を安価に提供するこ
とを課題とするものである。
の問題点である基板上の正確な露光位置に、精密な露光
を繰り返しできない点を解決すると共に、使い勝手のよ
いレーザビーム露光マーキング装置を安価に提供するこ
とを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するためになされたもので、レーザ光源、露光シャッ
タ装置及びレーザビームのスキャナーを備えたレーザビ
ーム発射装置を設け、且つ設定された文字、記号や露光
パターン等を実現するため、前記露光シャッタ装置及び
スキャナーを制御するコントローラを設けると共に、前
記レーザビーム発射装置のレーザビーム発射口と対向し
て描画用レーザビームを受ける基板の搬送コンベア又は
載置部を設け、且つ２個以上のレーザスポット位置検出
器を設け、露光開始前に前記レーザスポット位置検出器
の検出値に基づいてコントローラの描画制御信号を補正
することを特徴とするものであり、好ましくは、レーザ
ビーム発射口にｆ・θレンズを設け、また、描画用レー
ザビームを受ける基板の下方又は外れた位置にレーザ光
量検出器を設け、その検出光量に応じて光量が所定量に
なるよう露光シャッタ装置を制御するようにする。
決するためになされたもので、レーザ光源、露光シャッ
タ装置及びレーザビームのスキャナーを備えたレーザビ
ーム発射装置を設け、且つ設定された文字、記号や露光
パターン等を実現するため、前記露光シャッタ装置及び
スキャナーを制御するコントローラを設けると共に、前
記レーザビーム発射装置のレーザビーム発射口と対向し
て描画用レーザビームを受ける基板の搬送コンベア又は
載置部を設け、且つ２個以上のレーザスポット位置検出
器を設け、露光開始前に前記レーザスポット位置検出器
の検出値に基づいてコントローラの描画制御信号を補正
することを特徴とするものであり、好ましくは、レーザ
ビーム発射口にｆ・θレンズを設け、また、描画用レー
ザビームを受ける基板の下方又は外れた位置にレーザ光
量検出器を設け、その検出光量に応じて光量が所定量に
なるよう露光シャッタ装置を制御するようにする。
【０００７】また、レーザビーム発射装置を昇降自在に
設けるようにし、また基板の機械的位置決め装置又は光
学的位置決め装置を装備し、更にレーザビーム発射装置
を複数装備して成る。
設けるようにし、また基板の機械的位置決め装置又は光
学的位置決め装置を装備し、更にレーザビーム発射装置
を複数装備して成る。
【０００８】
【作用】本発明にかゝるレーザビーム露光マーキング装
置は、基板上の正確な露光位置に、精密な細かい露光を
繰り返し露光する手段として、基準位置測定用のレーザ
スポット位置検出器を露光基板の下方又は外れた位置に
２個以上設置し、露光前に、そのレーザスポット位置検
出器にレーザビームを照射し、温度変化などによる露光
位置のドリフトが起きていないかどうかを測定し、レー
ザスポット位置検出器に所定のエネルギー量のレーザビ
ームが照射されていない場合は、レーザスポット位置検
出器に所定のエネルギー量のレーザビームが照射される
位置をレーザビーム走査を行って求め、最初に照射した
位置と、所定エネルギー量のレーザビームが照射される
正確な位置との差分量が、基板上の正確な露光位置に露
光するための補正値であるので、その補正値に基づい
て、露光することにより、基板上の正確な露光位置に精
密な細かい露光を行うようにしたものである。ただし、
この補正は、一方向のみの補正では、正しい補正ではな
いので、それぞれ基板に対し位置をずらした２個以上の
フォトセンサーにより、２回以上の補正を行うことによ
り、Ｘ，Ｙの方向が正しい補正値を得るようにするもの
である。
置は、基板上の正確な露光位置に、精密な細かい露光を
繰り返し露光する手段として、基準位置測定用のレーザ
スポット位置検出器を露光基板の下方又は外れた位置に
２個以上設置し、露光前に、そのレーザスポット位置検
出器にレーザビームを照射し、温度変化などによる露光
位置のドリフトが起きていないかどうかを測定し、レー
ザスポット位置検出器に所定のエネルギー量のレーザビ
ームが照射されていない場合は、レーザスポット位置検
出器に所定のエネルギー量のレーザビームが照射される
位置をレーザビーム走査を行って求め、最初に照射した
位置と、所定エネルギー量のレーザビームが照射される
正確な位置との差分量が、基板上の正確な露光位置に露
光するための補正値であるので、その補正値に基づい
て、露光することにより、基板上の正確な露光位置に精
密な細かい露光を行うようにしたものである。ただし、
この補正は、一方向のみの補正では、正しい補正ではな
いので、それぞれ基板に対し位置をずらした２個以上の
フォトセンサーにより、２回以上の補正を行うことによ
り、Ｘ，Ｙの方向が正しい補正値を得るようにするもの
である。
【０００９】レーザスポット位置検出器としては、フォ
トセンサと適数のピンホールを設けた受光面を具備した
もの、又はＰＳＤ（ポジション・センシング・デバイ
ス）が用いることができる。
トセンサと適数のピンホールを設けた受光面を具備した
もの、又はＰＳＤ（ポジション・センシング・デバイ
ス）が用いることができる。
【００１０】レーザ光量はレーザ光量検出器によって常
に検出され、レーザ光量が一定に維持されるので、均一
なコーデイングが行なわれる。また、レーザビーム発射
装置は昇降可能の構造となっているので保守・点検時や
運搬時に便利である。
に検出され、レーザ光量が一定に維持されるので、均一
なコーデイングが行なわれる。また、レーザビーム発射
装置は昇降可能の構造となっているので保守・点検時や
運搬時に便利である。
【００１１】機械的又は光学的位置決め装置により基板
は所定位置に設置され、またレーザビーム発射装置を複
数装備することにより、装置の高さを低くすることがで
きる。
は所定位置に設置され、またレーザビーム発射装置を複
数装備することにより、装置の高さを低くすることがで
きる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例の主要部
構成を示すブロック図で、１はベース盤１８上に設けた
レーザビーム発射装置、２２は露光レジスト２１を表面
に設けたガラス基板である。
構成を示すブロック図で、１はベース盤１８上に設けた
レーザビーム発射装置、２２は露光レジスト２１を表面
に設けたガラス基板である。
【００１３】実施例のレーザビーム発射装置１は、Ａ，
Ｂ２本のレーザを出射するように構成されたもので、紫
外線レーザ光源５、全反射ミラー２，３、音響光学変調
素子（ＡＯＭ）を用いた露光シャッタ装置６，７、ハー
フミラー４、レンズ９〜１１、Ｘ軸及びＹ軸用ガルバノ
式スキャナー１２〜１５が内蔵されており、露光シャッ
タ装置６，７及びスキャナ１２〜１５はＣＰＵを内蔵し
たコントローラ１６，１７により制御される。
Ｂ２本のレーザを出射するように構成されたもので、紫
外線レーザ光源５、全反射ミラー２，３、音響光学変調
素子（ＡＯＭ）を用いた露光シャッタ装置６，７、ハー
フミラー４、レンズ９〜１１、Ｘ軸及びＹ軸用ガルバノ
式スキャナー１２〜１５が内蔵されており、露光シャッ
タ装置６，７及びスキャナ１２〜１５はＣＰＵを内蔵し
たコントローラ１６，１７により制御される。
【００１４】即ち、スキャナ１２，１３及び１４，１５
の各ムービングミラーは、コントローラ１６，１７に設
定された文字や露光パターンに応じて揺動して、レーザ
ビームＡ，Ｂを露光レジスト２１上を走査させ、露光シ
ャッタ装置６，７はレーザビーム走査に際してレーザビ
ームが、次の移動点に飛越する時閉じるように各コント
ローラによって制御される。
の各ムービングミラーは、コントローラ１６，１７に設
定された文字や露光パターンに応じて揺動して、レーザ
ビームＡ，Ｂを露光レジスト２１上を走査させ、露光シ
ャッタ装置６，７はレーザビーム走査に際してレーザビ
ームが、次の移動点に飛越する時閉じるように各コント
ローラによって制御される。
【００１５】ムービングミラーによって走査方向を制御
されるレーザビームＡ，Ｂは、台盤１８に設けたｆ・θ
レンズ１９又は２０を通して基板２２の感光レジスト２
１上に投射され、感光レジスト２１上にコントローラ１
６，１７に設定された文字、記号、露光パターン等を歪
みなく描画する。
されるレーザビームＡ，Ｂは、台盤１８に設けたｆ・θ
レンズ１９又は２０を通して基板２２の感光レジスト２
１上に投射され、感光レジスト２１上にコントローラ１
６，１７に設定された文字、記号、露光パターン等を歪
みなく描画する。
【００１６】そして、本装置では、温度変化などの原因
による露光位置のドリフトを補償するため、基板２２の
下方にレーザスポット位置検出器２３〜２５を配置し、
露光開始前に、レーザスポット位置検出器２３〜２５に
向ってレーザビームを照射させ、コントローラ１６、１
７において、レーザスポット位置検出器２３〜２５が受
光したエネルギー量を計算すると共に、その計算値から
温度変化などによる露光位置のドリフトの補正値を求
め、その補正値を加味した制御信号によって、スキャナ
ー１２〜１５及び露光シャッタ装置６，７を制御するよ
うに構成されている。
による露光位置のドリフトを補償するため、基板２２の
下方にレーザスポット位置検出器２３〜２５を配置し、
露光開始前に、レーザスポット位置検出器２３〜２５に
向ってレーザビームを照射させ、コントローラ１６、１
７において、レーザスポット位置検出器２３〜２５が受
光したエネルギー量を計算すると共に、その計算値から
温度変化などによる露光位置のドリフトの補正値を求
め、その補正値を加味した制御信号によって、スキャナ
ー１２〜１５及び露光シャッタ装置６，７を制御するよ
うに構成されている。
【００１７】従って、温度変化などによる位置ズレのな
い焼付けを露光レジスト２１に施すことができるので、
精密な細かいパターンやマークなどを繰り返えし焼付け
することができる。
い焼付けを露光レジスト２１に施すことができるので、
精密な細かいパターンやマークなどを繰り返えし焼付け
することができる。
【００１８】図１において、２７，２８はガラス基板２
２を支持するための支持ピンで、このようにガラス基板
２２を支持ピンで支持するようにしたのは、ガラス基板
２２が支持面から剥離し易くするためである。なお、２
９，３０は吸着パットである。
２を支持するための支持ピンで、このようにガラス基板
２２を支持ピンで支持するようにしたのは、ガラス基板
２２が支持面から剥離し易くするためである。なお、２
９，３０は吸着パットである。
【００１９】従来、基板を加工する場合、支持平面上に
真空吸着ノズルにより吸着する手法が採られているが、
基板は帯電し易いため、密着して剥離しない場合が生じ
たか、支持ピンにより支持する構造とすることにより、
その問題を解決した。
真空吸着ノズルにより吸着する手法が採られているが、
基板は帯電し易いため、密着して剥離しない場合が生じ
たか、支持ピンにより支持する構造とすることにより、
その問題を解決した。
【００２０】図１に示す実施例において、２本のレーザ
を発生させるように構成したのは、１本のレーザを発生
させて、大版の基板にレーザビーム露光マーキングする
装置を製作しようとすると、装置の高さが高くなること
と、レーザの強さを高めなければならないが、複数のレ
ーザを用いる方法を採ることにより、その問題を解消で
きることになるからである。
を発生させるように構成したのは、１本のレーザを発生
させて、大版の基板にレーザビーム露光マーキングする
装置を製作しようとすると、装置の高さが高くなること
と、レーザの強さを高めなければならないが、複数のレ
ーザを用いる方法を採ることにより、その問題を解消で
きることになるからである。
【００２１】図２は図１に示す各装置を主フレーム３１
と着脱自在の上部フレーム３２から成る機枠Ｘに装備し
た状態を示す正面図、図３はその側面図を示すもので、
実施例装置では、ベース盤１８に取付けたレーザビーム
発射装置１をモータ３３によって駆動される４本のボー
ルネジ３４，３４，３４によって使用時は上部フレーム
３２内に、また保守・点検時や運搬時には主フレーム３
１内に位置させ得るように昇降出来るように構成されて
いる。なお運搬時は、レーザビーム発射装置１を主フレ
ーム３１内に降下させた後上部フレーム３２を外して装
置の高さを低くして運搬をする。
と着脱自在の上部フレーム３２から成る機枠Ｘに装備し
た状態を示す正面図、図３はその側面図を示すもので、
実施例装置では、ベース盤１８に取付けたレーザビーム
発射装置１をモータ３３によって駆動される４本のボー
ルネジ３４，３４，３４によって使用時は上部フレーム
３２内に、また保守・点検時や運搬時には主フレーム３
１内に位置させ得るように昇降出来るように構成されて
いる。なお運搬時は、レーザビーム発射装置１を主フレ
ーム３１内に降下させた後上部フレーム３２を外して装
置の高さを低くして運搬をする。
【００２２】３５は、中段ベース盤３６上に発生したゴ
ミが、中段ベース盤３６下方の基板搬送 ３７に落下す
るのを防止する防塵カバーで、３８は搬送コンベア３９
は帯電防止用のイオナイザーである。
ミが、中段ベース盤３６下方の基板搬送 ３７に落下す
るのを防止する防塵カバーで、３８は搬送コンベア３９
は帯電防止用のイオナイザーである。
【００２３】図４は、基板２２の機械的位置決め装置の
流れ方向幅寄せユニット２８，２８と幅方向幅寄せユニ
ット２９，２９，２９，２９の配置を示すもので、各ユ
ニットは基板２２が所定位置迄搬送されてから、動作し
て基板２２を所定位置に正確に保持する。
流れ方向幅寄せユニット２８，２８と幅方向幅寄せユニ
ット２９，２９，２９，２９の配置を示すもので、各ユ
ニットは基板２２が所定位置迄搬送されてから、動作し
て基板２２を所定位置に正確に保持する。
【００２４】なお３０はレーザ光量検出器で、温度変化
によりレーザ光量にドリフトを生じた時、その変動を検
出して発射されるレーザ光量を常に一定にするための検
出器として用いられる。
によりレーザ光量にドリフトを生じた時、その変動を検
出して発射されるレーザ光量を常に一定にするための検
出器として用いられる。
【００２５】図５は、基板２２の光学的位置決め装置を
用いる場合の実施例を示すもので、基板２２のＸ方向の
辺とＹ方向の辺を所定位置に配置した３台野本板位置カ
メラ３１，３１，３１で検出することにより、レーザの
制御を補正制御することにより、所定の位置にコーデイ
ングさせるようにしたものである。
用いる場合の実施例を示すもので、基板２２のＸ方向の
辺とＹ方向の辺を所定位置に配置した３台野本板位置カ
メラ３１，３１，３１で検出することにより、レーザの
制御を補正制御することにより、所定の位置にコーデイ
ングさせるようにしたものである。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば温度変化
等の原因による露光位置のドリフトを補正した状態で露
光を行うので、指定された位置に正確に精密な焼付けを
行うことができるレーザビーム露光マーキング装置を提
供することができる。また請求項２記載の構成によれば
温度変化によるドリフトを生じた場合もレーザ光量を一
定に保持することができる。また請求項３記載の構成に
よれば、使い勝手のよいレーザビーム露光マーキング装
置を提供することができる。また請求項４記載の構成に
よれば、書き込み精度が高いレーザビーム露光マーキン
グ装置を提供することができる。さらに請求項５記載の
構成によれば大版用のものであっても装置の高さを低く
することができる。
等の原因による露光位置のドリフトを補正した状態で露
光を行うので、指定された位置に正確に精密な焼付けを
行うことができるレーザビーム露光マーキング装置を提
供することができる。また請求項２記載の構成によれば
温度変化によるドリフトを生じた場合もレーザ光量を一
定に保持することができる。また請求項３記載の構成に
よれば、使い勝手のよいレーザビーム露光マーキング装
置を提供することができる。また請求項４記載の構成に
よれば、書き込み精度が高いレーザビーム露光マーキン
グ装置を提供することができる。さらに請求項５記載の
構成によれば大版用のものであっても装置の高さを低く
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の主要部構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例における各装置の機枠に装備し
た状態を示す正面図である。
た状態を示す正面図である。
【図３】本発明の実施例における各装置の機枠に装備し
た状態を示す側面図である。
た状態を示す側面図である。
【図４】基板の機械的位置決め装置を示す平面図であ
る。
る。
【図５】基板の光学的位置決め装置を示す平面図であ
る。
る。
１ レーザビーム発射装置 ２，３ 全反射ミラー ４ ハーフミラー ５ レーザ光源 ６，７ 露光シャッタ装置 ８，９，１０，１１ レンズ １２，１３，１４，１５ スキャナ １６，１７ コントローラ １８ ベース盤 １９，２０ ｆ・θレンズ ２１ 露光レジスト ２２ ガラス基板 ２３，２４，２５ レーザスポット位置検出器 ２６ 光量検出器 ２７，２８ 支持ピン
フロントページの続き (72)発明者 酒井 伸久 埼玉県入間市大字新光182番地 株式会社 ワイ・イー・データ内
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ光源、露光シャッタ装置及びレー
ザビームのスキャナーを備えたレーザビーム発射装置を
設け、且つ設定された文字、記号や露光パターン等を実
現するため、前記露光シャッタ装置及びスキャナーを制
御するコントローラを設けると共に、前記レーザビーム
発射装置のレーザビーム発射口と対向して描画用レーザ
ビームを受ける基板の搬送コンベア又は載置部を設け、
且つ２個以上のレーザスポット位置検出器を設け、露光
開始前に前記レーザスポット位置検出器の検出値に基づ
いてコントローラの描画制御信号を補正することを特徴
とするレーザビーム露光マーキング装置 - 【請求項２】 レーザビーム発射装置のレーザビーム発
射口にｆ・θレンズを設けて成る請求項１記載のレーザ
ビーム露光マーキング装置。 - 【請求項３】 描画用レーザビームを受ける基板の下方
又は外れた位置にレーザ光量検出器を設け、その検出光
量に応じてレーザ光量が所定量になるよう露光シャッタ
装置を制御することを特徴とする請求項１または２記載
のレーザビーム露光マーキング装置 - 【請求項４】 レーザビーム発射装置を昇降自在に設け
たことを特徴とする請求項１，２または３記載のレーザ
ビームマーキング装置 - 【請求項５】 描画用レーザビームを受ける基板の機械
的位置決め装置又は光学的位置決め装置を装備したこと
を特徴とする請求項１，２，３または４記載のレーザビ
ーム露光マーキング装置 - 【請求項６】 レーザビーム発射装置を複数装備したこ
とを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載のレ
ーザビーム露光マーキング装置
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6919198A JPH11226269A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 磁石つき円盤回転機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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