JP2008111969A

JP2008111969A - 露光装置

Info

Publication number: JP2008111969A
Application number: JP2006294405A
Authority: JP
Inventors: Akira Igarashi; 十嵐晃五; Hiroyuki Imai; 井洋之今; Haruo Kawamata; 俣晴男川; Kenichi Sugita; 田健一杉; Katsumi Ebe; 部克己江; Yosuke Taguchi; 口陽介田
Original assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Current assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2008-05-15
Also published as: CN101174102A; KR20080039202A; TW200819921A

Abstract

【課題】精度が高く、露光時間も短縮できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光テーブル１を上昇させ、フィルムマスク２と基板９０を接触させ、密閉空間４０を形成し、減圧ポンプ６０により減圧し、フィルムマスク２と基板９０の１次密着を行う。次に導入孔５２から１ｋｐａ以上２０ｋｐａ以下の範囲の加圧空気を導入し、フィルムマスク２とガラス３０の間に加圧空間２５を形成し、フィルムマスク２と基板９０を更に密着させ、２次密着を行う。１次密着で、フィルムマスク２と基板９０は既に密着した状態であるため、導入孔５２からの空気の導入量は微少で良く、加圧による膨出量も微少であり、短時間で導入が完了し、フィルムマスク２の膨張による変形などの弊害がない。
【選択図】図２

Description

この発明は、プリント配線基板用の露光装置に関する。

プリント配線基板は、近年露光装置を用いて製造されており、フォトレジストなどの感光材料を塗布した基板表面に所定のパターンを該露光装置により感光焼き付けし、その後エッチング工程により基板上にパターンを形成するフォトリソグラフィ法が用いられている。
この露光装置において、パターン原画が描かれた原版として樹脂フィルムマスクが主として用いられ、このフィルムマスクをガラス製のマスクホルダに保持して用いることが一般的である。また該フィルムマスクと基板との密着性を高めるため、両者の間を真空に引いて密着させる所謂真空密着方法が採用されることが多い。
この真空密着方式では、基板表面が平らな場合有効であるが、基板表面に凹凸やうねりがあると、基板に対してマスクが追従せず装着不良となることがある。
そのため、真空密着後にフィルムマスクとマスクホルダとの間を大気開放して、基板に対してフィルムマスクを追従させる試み（特許文献１）や、真空密着前に予めフィルムマスクの背面側に空気を導入し加圧しておく方法（特許文献２）などが提案されている。

特開平５−３３３５５５号公報特開平８−５０３５７号公報

しかし、特許文献１のフィルムマスクとマスクホルダの間を大気開放する方法の場合、圧力が不足であるため十分なフィルムマスクの密着は得られない問題があった。また、大気圧という一定の圧力しか使用できず、圧力を変えることにより種々の条件に応じて最良の密着性を得ることが難しい問題があった。
一方特許文献２の真空密着前に予めフィルムマスクの背面側を加圧しておく構成の場合、加圧に時間がかかりフィルムを密着させる工程の長時間化を招く問題がある。また、フィルムマスクの伸びなどの変形が生じる可能性もあるなどの問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の露光装置は露光される基板を載置する露光テーブルと、露光される基板に露光すべきパターンを描いたフィルムマスクと、該フィルムマスクを前記露光テーブル側の面において、フィルムマスクの周囲を密着させ、フィルムマスクとの間に流体を導入可能に支持するマスクホルダと、前記露光テーブルとマスクホルダを近接させる動力装置と、前記近接により、前記露光テーブルとマスクホルダとの間をシールして、前記基板とフィルムマスクとを収納する密閉空間を形成するシール装置と、前記密閉空間を減圧し、前記フィルムマスクと基板とを１次的に密着させる１次密着手段と、前記減圧手段による一次密着後に前記フィルムマスクと前記マスクホルダの間に所定の圧力で流体を導入し、前記フィルムマスクと基板とを更に密着させる２次密着手段と、を有することを特徴とする。
上記構成において、１次密着手段によりフィルムマスクと基板が密着した状態で２次密着手段による流体の導入がなされるため、流体の導入量が少なく、導入時間を大幅に短縮できる。しかも、密着した状態でフィルムマスクを加圧するため、フィルムマスクの伸びや変形などが生じにくい。
また、導入する流体の所定の圧力を変えることにより、種々の条件に対応して最良の密着性を得ることが可能である。
前記所定の圧力としては、１ｋｐａ以上２０ｋｐａ以下とする。１ｋｐａ以下であると十分な密着効果が得られず、また２０ｋｐａ以上であるとガラスの破損などの危険があるためである。
また、更に好ましくは２ｋｐａ以上１０ｋｐａ以下の範囲内で選択する。前記したように流体の圧力は種々の条件に応じて選択されるが、２ｋｐａ以上１０ｋｐａ以下の範囲内で最も良好な密着性を得ることが可能である。
また１ｋｐａ以上２０ｋｐａ以下の圧力を一定に保つ調圧装置を更に備えるのが望ましい。

本発明の露光装置によれば、導入する流体の圧力を変えることにより条件に応じてフィルムマスクと基板の密着性を最良のものとすることが可能になるため、精度の高い露光が可能である。また流体の導入による密着も短時間で行えるため露光時間も短縮でき、フィルムマスクの伸びや変形なども生じにくい等の効果がある。

以下本発明のプリント配線基板を製造用の露光装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、フォトレジストを施されたプリント配線用の基板９０は露光テーブル１上に載置される。露光テーブル１はＸＹ方向に移動可能で、また上下方向の昇降可能である。更に水平方向回動可能になっている。これらの移動、昇降及び回動機構については説明を省略する。

回路パターンが描かれたフィルムマスク２は基板９０に対向して設けられており、このフィルムマスク２と基板９０とを密着させ、光源９からの露光により回路パターンを基板９０に焼き付けるようなっている。

なお、図１では露光テーブル１と基板９０は上下方向に配設されているが、これに限定されるものではなく、逆であっても良いし、或いは露光テーブル１と基板９０を垂直に立てて配設する構造も可能である。
また、基板９０を移動させるのではなく露光テーブル１を移動させることも可能であり、更に両者を移動させるように構成することも可能である。

フィルムマスク２はマスクホルダ３の基板９０側に保持されている。マスクホルダ３は中央部にガラス３０を有し、光源９からの光をガラス３０で透過してフィルムマスク２に描かれたパターンを基板９０上に焼き付けるように構成されている。
フィルムマスク２はその周囲の密着部２０において、マスクホルダ３に密着しており、フィルムマスク２とマスクホルダ３（ガラス３０）との間に流体を導入できるようになっている。

フィルムマスク２とマスクホルダ３の間には加圧装置５により所定の圧力の空気を導入できるようになっている。前記密着部２０の内側に導入孔５２が開口しており、該導入孔５２は調圧装置５１を介してエアー源５０と接続している。調圧装置５１により所定の圧力の空気が導入孔５２からガラス３０とフィルムマスク２の間に導入される。フィルムマスク２は密着部２０においてマスクホルダ３に密着しており、中心部側は密閉空間になっており、該導入された空気により基板９０方向に膨出し、加圧空間２５を形成するように構成されている。

加圧装置５は制御装置８により制御されており、所定の圧力の空気をガラス３０とフィルムマスク２の間に導入し、該圧力を所定時間維持するように構成されている。
導入する空気の圧力は、前記したように１ｋｐａ以上２０ｋｐａ以下好ましくは２ｋｐａ以上１０ｋｐａ以下の範囲内で選択する。
該圧力は加圧装置５により露光が終了するまで維持されるように構成されている。

露光テーブル１の周囲にはシール部材４が設けられており、露光テーブル１とマスクホルダ３の間の空間を密閉空間４０とするように構成されている。即ち、露光テーブル１をマスクホルダ３方向に上昇させると、シール部材４がマスクホルダ３と接触し、露光テーブル１とマスクホルダ３の間をシールして密閉空間４０を形成するようになっている。

露光テーブル１には減圧装置６が接続しており、減圧孔６１が密閉空間４０内に開口している。減圧孔６１は減圧ポンプ６０に接続しており、減圧ポンプ６０の駆動により密閉空間４０が減圧されるように構成されている。減圧装置６も制御装置８により制御されている。

以上の構成において、露光テーブル１上に基板９０が載置されると、露光テーブル１をＸＹ及びθ方向に移動して基板９０とフィルムマスク２の位置合わせを行う。次に露光テーブル１を上昇させ、シール部材４とマスクホルダ３を接触させて密閉空間４０を形成し、同時にフィルムマスク２と基板９０を接触させ、更に減圧装置６を制御して減圧ポンプ６０を駆動させて、密閉空間４０を減圧する。この減圧によりフィルムマスク２と基板９０の１次密着が行われる。
図３は１次密着の状態を模式的に示すものである。基板９０に凹部９１などがあると、密閉空間４０の減圧だけでは凹部９１部分においてフィルムマスク２が密着しない。

次に、加圧装置５を稼働して、図２に示すように、導入孔５２から所定圧の空気を導入し、フィルムマスク２とガラス３０の間に加圧空間２５を形成し、フィルムマスク２と基板９０を更に密着させる。これを２次密着とする。図４は２次密着の状態を模式的に示すもので、凹部９１にもフィルムマスク２が追随して密着する。
１次密着で、フィルムマスク２と基板９０は既に密着した状態であるため、導入孔５２からの空気の導入量は極めて微少で良く、短時間で導入が完了する。また、フィルムマスク２が密着した状態であるため、加圧による膨出量も微小であり、加圧空間２５の容積も微小である。そのためフィルムマスク２の膨張による変形などの弊害がない。

制御装置８は調圧装置５１を制御して加圧空間２５の圧力を維持し、フィルムマスク２の密着状態を維持する。
なお、基板９０の表面の状態など種々の条件に応じて調圧装置５１を制御して導入する空気の圧力を調整可能であり、条件に応じた最適な２次密着を実現することが可能である。

図２の状態で、光源９からの光により露光を行い、加圧装置５と減圧装置６の駆動を停止し、露光テーブル１を下降させて基板９０を取り出し、次工程に送り、露光を終了する。

図５に他の実施形態を示す。この実施形態では、加圧フィルム７を用いており、加圧フィルム７をマスクホルダ３に密着部２０において貼着し、フィルムマスク２を加圧フィルム７上に装着する構成になっている。
この構成の場合、フィルムマスク２の周囲をマスクホルダ３に密着させる必要がないため、フィルムマスク２の装着及び取り外しが容易になり、交換が簡単になる利点がある。

本発明の一実施形態を示す概略図。本発明の一実施形態の動作を示す説明図。本発明の一実施形態の動作を示す説明図。本発明の一実施形態の動作を示す説明図。本発明の他の実施形態を示す概略図。

符号の説明

１：露光テーブル、２：フィルムマスク、３：マスクホルダ、４：シール部材、５：加圧装置、６：減圧装置、７：加圧フィルム、８：制御装置、９：光源、２０：密着部、２５：加圧空間、３０：ガラス、４０：密閉空間、５０：エアー源、５１：調圧装置、５２：導入孔、６０：減圧ポンプ、６１：減圧孔、９０：基板、９１：凹部。

Claims

露光される基板を載置する露光テーブルと、
露光される基板に露光すべきパターンを描いたフィルムマスクと、
該フィルムマスクを前記露光テーブル側の面において、フィルムマスクの周囲を密着させ、フィルムマスクとの間に流体を導入可能に支持するマスクホルダと、
前記露光テーブルとマスクホルダを近接させる動力装置と、
前記近接により、前記露光テーブルとマスクホルダとの間をシールして、前記基板とフィルムマスクとを収納する密閉空間を形成するシール装置と、
前記密閉空間を減圧し、前記フィルムマスクと基板とを１次的に密着させる１次密着手段と、
前記減圧手段による一次密着後に前記フィルムマスクと前記マスクホルダの間に所定の圧力で流体を導入し、前記フィルムマスクと基板とを更に密着させる２次密着手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
前記所定の圧力が、１ｋｐａ以上２０ｋｐａ以下である、
請求項１の露光装置。
前記２次密着手段が、１ｋｐａ以上２０ｋｐａ以下の所定の圧力の流体を導入し、該圧力を一定に保つ調圧装置を更に備えた、
請求項１の露光装置。
前記フィルムマスクとマスクホルダの間に設けられた、フィルムマスクを基板に対して押し付けるための加圧用フィルム、を更に備えた、
請求項１の露光装置。