專利名稱：帶狀工件的兩面投影曝光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)帶狀工件的兩面進(jìn)行曝光的曝光裝置，特別涉及一種不全面吸附保持帶狀工件，也能夠防止因曝光中的熱膨脹造成彎曲，并同時(shí)對(duì)帶狀工件兩面進(jìn)行曝光的曝光裝置。
背景技術(shù)：
有時(shí)在印刷基板等工件的兩面制作電路等圖形，用于這種工藝的曝光裝置，已知有兩面曝光裝置。
例如，在專利文獻(xiàn)1中，記載了靠近式兩面曝光裝置(該公報(bào)中圖1)。該文獻(xiàn)中記載的是，對(duì)將要曝光的基板(工件W)，按照搬到傳送臺(tái)上→在第1定位臺(tái)B上進(jìn)行定位→在第1曝光臺(tái)C進(jìn)行表面曝光→在反轉(zhuǎn)臺(tái)D反轉(zhuǎn)→在第2定位臺(tái)E進(jìn)行定位→在第2曝光臺(tái)F進(jìn)行背面曝光→從搬出臺(tái)G搬出的順序，進(jìn)行處理。
此外，在專利文獻(xiàn)2中，也記載了靠近式兩面曝光裝置。該專利文獻(xiàn)2中記載的是，設(shè)置表面曝光用和背面曝光用的兩個(gè)保持工件(被曝光板)的工件臺(tái)(工件保持底板)，在各自的位置進(jìn)行表面曝光和背面曝光。
另外，形成在工件兩面的圖形具有預(yù)定的位置關(guān)系，例如，如果是電路圖形，則用貫通孔等電連接兩者。
上述專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中記載的是關(guān)于在印刷基板等工件上制作電路等圖形的靠近曝光裝置，但由于靠近曝光或接觸曝光都是將工件放在工件臺(tái)上，通過使掩?？拷蚴寡谀＞o貼工件之后進(jìn)行曝光，所以，存在有工件或掩模上附著灰塵等的問題。
另外，對(duì)于TAB(Tape Automated Bonding)或FPC(撓性印刷基板)等帶狀的連續(xù)長(zhǎng)尺寸工件(帶狀工件)，同樣需要在其兩面形成圖形來制作產(chǎn)品。
圖8表示在兩面形成圖形的FPC(撓性印刷基板)100的結(jié)構(gòu)例。該圖是工件寬度方向的剖面圖，為便于理解，放大了縱向。
在寬100～250mm、厚20～50μm的聚酰亞胺或聚酯等樹脂薄膜101上，通過施加熱或壓力，貼附厚10～20μm左右的銅箔102等導(dǎo)電體。
在其上面貼附干膜抗蝕劑層103(DFR市售的代表性產(chǎn)品的厚度大約為7μm)，并貼附PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯市售的代表性產(chǎn)品的厚度大約為21μm)膜104。FPC100的總厚度達(dá)到110～180μm左右。
用于在DFR103上形成圖形的曝光是在安裝了PET膜104的情況下直接進(jìn)行，在剝離PET膜104之后進(jìn)行顯影。
另外，PET膜104是保護(hù)膜，只要貼附該膜，即使例如滾壓曝光區(qū)，也能夠防止造成損傷。
作為在上述帶狀工件上對(duì)電路等圖形進(jìn)行曝光的曝光裝置，例如，已知有專利文獻(xiàn)3記載的曝光裝置。
上述專利文獻(xiàn)3記載的曝光裝置，使從光源部放出的光通過掩模和投影透鏡照射到帶狀工件上，并在利用傳送機(jī)構(gòu)傳送的帶狀工件上對(duì)掩模圖形進(jìn)行曝光。
如果是上述這樣的投影曝光裝置，則能夠避免如上述的靠近曝光或接觸曝光那樣在工件上附著灰塵等的問題。
當(dāng)采用上述帶狀工件的曝光裝置，在帶狀工件的兩面上曝光圖形時(shí)，按以下方法進(jìn)行。
在上述曝光裝置上放置帶狀工件，采用表面曝光用掩模，對(duì)帶狀工件的第1面(表面)整體進(jìn)行曝光。然后，將帶狀工件翻過來放置，采用背面用掩模，對(duì)帶狀工件的第2面(背面)進(jìn)行曝光。
也可以用1臺(tái)曝光裝置對(duì)上述第1面、第2面進(jìn)行曝光，也可以分別設(shè)置第1面(表面)曝光用曝光裝置和第2面(背面)曝光用曝光裝置，對(duì)第1面、第2面進(jìn)行曝光。
在采用上述專利文獻(xiàn)3記載的曝光裝置，對(duì)帶狀工件的兩面進(jìn)行曝光時(shí)，存在以下問題。
由于是在進(jìn)行第1面的曝光后，進(jìn)行第2面的曝光，如要進(jìn)行兩面的曝光，則需要單面曝光的雙倍時(shí)間。此外，裝換卷筒也需要人手，花費(fèi)時(shí)間。
此外，由于是在進(jìn)行了第1面的曝光后，進(jìn)行第2面的曝光，有時(shí)曝光時(shí)的環(huán)境條件(溫度或濕度)出現(xiàn)微妙的差異。在對(duì)FPC進(jìn)行曝光時(shí)，如上所述，基板是聚酯或聚酰亞胺樹脂膜，因上述環(huán)境條件的差異，薄膜的伸縮量出現(xiàn)差異。
此外，形成在工件表面的圖形和形成在背面的圖形，如上所述，相互關(guān)聯(lián)，必須具有所設(shè)計(jì)的預(yù)定的位置關(guān)系。但是，在表面曝光時(shí)和背面曝光時(shí)，如果薄膜的伸縮量不同，形成在兩面的圖形的相對(duì)位置關(guān)系出現(xiàn)錯(cuò)誤，有時(shí)成為造成不合格的原因。
由于利用以往的帶狀工件的曝光裝置，進(jìn)行逐面曝光，存在有上述問題，所以，迫切需求能夠同時(shí)曝光兩面的帶狀工件曝光裝置。
專利文獻(xiàn)1日本特許第2832673號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2日本特開2000-171980號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3日本特開平3-242651號(hào)公報(bào)。
如要對(duì)帶狀工件的兩面同時(shí)進(jìn)行曝光，不能利用不透明的工件臺(tái)全面吸附保持進(jìn)行曝光區(qū)域的背面?zhèn)?。由此，出現(xiàn)以下問題。
在曝光時(shí)，帶狀工件吸收曝光用光而溫度上升。以往，由于將曝光區(qū)域的背面?zhèn)任奖３衷诠ぜ_(tái)上，工件產(chǎn)生的熱傳遞給工件臺(tái)，從而進(jìn)行散熱，能夠防止工件溫度上升。
但是，如上所述，由于不能利用載物臺(tái)吸附保持曝光區(qū)，所以，也不能散發(fā)吸收的熱。特別是，由于FPC是樹脂膜，不易傳熱，所以，只有照射光的部分(曝光區(qū)域100mm×100mm左右)的溫度升高。如果按一般的曝光條件(用紫外線放射照度100mW/cm2，照射幾秒鐘)進(jìn)行曝光，則工件曝光區(qū)的溫度升高大約10℃。
由此，只在曝光區(qū)域熱膨脹10μm～20μm左右，帶狀工件W，如圖9所示，為緩和該熱膨脹，向光軸(上下)方向鼓起或彎曲(移動(dòng))。因該鼓起(或彎曲)的光軸方向的移動(dòng)達(dá)到幾百μm。
在通過透鏡將掩模圖形在工件上投影并曝光的投影曝光方式中，投影透鏡的焦點(diǎn)深度即使大也只有±50μm左右。所以，如果工件向光軸方向移動(dòng)幾百μm之多，投影在工件上的掩模圖像變模糊，不能進(jìn)行高精度的曝光(掩模圖形的復(fù)制)。
為防止所發(fā)生的上述鼓起(或彎曲)，考慮在帶狀工件的傳送方向和與傳送方向垂直的方向(工件寬度方向)上，在施加張力的同時(shí)(在不彎曲地拉伸的同時(shí))進(jìn)行曝光的方法。
但是，如果在施加張力的同時(shí)進(jìn)行曝光，由于工件在被熱膨脹延伸的同時(shí)，還被拉伸，所以，工件因曝光中熱膨脹而快速延伸不小于10μm～20μm。由于工件在曝光中延伸，工件相對(duì)于曝光中的掩模圖像進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，形成在工件上的圖形出現(xiàn)偏移，不能進(jìn)行高精度的曝光(掩模圖形的復(fù)制)。
也考慮用透明玻璃制作工件臺(tái)，但是，作為吸附保持工件的工件臺(tái)，加工透過曝光用光即紫外光的如石英這樣的玻璃較困難，由于成本也非常高，因此不現(xiàn)實(shí)。
另外，在這里，將因?qū)ぜ系膱D像不進(jìn)行對(duì)焦耳造成的圖像輪廓不清晰的現(xiàn)象稱作“模糊”，將雖對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)焦，但因曝光中工件移動(dòng)，而結(jié)果只能形成模糊的圖形的現(xiàn)象稱為“不勻”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述以往技術(shù)中的問題而提出的，本發(fā)明的目的是，能夠通過投影曝光對(duì)帶狀工件的兩面同時(shí)曝光圖形，在圖形曝光中，即使工件熱膨脹，也能夠防止工件上下移動(dòng)造成的圖像模糊，并且防止曝光中的工件的延伸造成的不勻。
為解決上述問題，在對(duì)帶狀工件的兩面曝光掩模圖形的帶狀工件兩面投影曝光裝置中，設(shè)置第1機(jī)構(gòu)，對(duì)帶狀工件在傳送方向上施加張力；第2機(jī)構(gòu)，在與傳送方向垂直的方向上施加張力；保持機(jī)構(gòu)，對(duì)在與傳送方向垂直的方向上被施加了張力的帶狀工件進(jìn)行保持。在開始曝光之前，對(duì)帶狀工件施加張力，延伸到相當(dāng)于曝光中假設(shè)的工件熱膨脹形成的延伸量的程度，按該延伸量固定，進(jìn)行曝光。
上述第1機(jī)構(gòu)、第2機(jī)構(gòu)及保持機(jī)構(gòu)配置在曝光區(qū)外側(cè)，用第1、第2機(jī)構(gòu)施加張力，用上述保持機(jī)構(gòu)固定帶狀工件，從帶狀工件的兩面，將掩模介于中間，同時(shí)照射曝光用光，進(jìn)行兩面曝光。另外，上述第1機(jī)構(gòu)及第2機(jī)構(gòu)也可以兼作保持機(jī)構(gòu)。
施加張力(拉伸)的方向，是工件的傳送方向和與之垂直(工件寬度)的方向，同時(shí)施加張力，使傳送方向的帶狀工件的單位長(zhǎng)度的延伸量和與傳送方向垂直的方向的單位長(zhǎng)度的延伸量相等，并在該狀態(tài)下用保持機(jī)進(jìn)行構(gòu)固定。
如果只拉伸一方向，由于與其垂直的方向收縮，所以，在兩方向上都施加張力。
曝光中，在施加上述張力的狀態(tài)下，如果工件產(chǎn)生熱膨脹，使施加到工件的張力(應(yīng)力)緩和，通過只緩和應(yīng)力，不產(chǎn)生上述圖9所示的鼓起(或彎曲)。此外，由于工件被預(yù)先延伸，所以不產(chǎn)生熱膨脹造成的延伸。
此外，如上所述，如果在對(duì)工件施加拉伸力的狀態(tài)下直接曝光，工件在曝光中快速延伸，圖像變不勻。
對(duì)此，在本發(fā)明中，在曝光中不再施加使工件進(jìn)一步拉伸的力。即，以保持預(yù)先所施張力的方式固定工件。因此，在工件因熱膨脹而延伸時(shí)，不再作用使其進(jìn)一步延伸的力，曝光中工件的延伸，即工件不產(chǎn)生相對(duì)于掩模圖像的相對(duì)移動(dòng)。
因此，能夠防止曝光中工件彎曲造成的模糊，同時(shí)能夠防止工件拉伸造成的不勻。
曝光中假設(shè)的熱膨脹形成的延伸量，如上所述，例如在10μm～20μm，通過在曝光前施加張力，工件能夠延伸10μm～20μm。不過，即使工件如此延伸，基于以下理由，在曝光后也不產(chǎn)生特別的問題。
當(dāng)在工件的兩面形成圖形時(shí)，最成問題的是形成在表面和背面的圖形的相對(duì)位置偏離設(shè)計(jì)的所要求位置關(guān)系。以往，由于是單面曝光，如果各自曝光時(shí)工件的延伸量不同，偏移兩者的相對(duì)位置。但是，在本發(fā)明的情況下，即使工件因被施加張力而延伸，由于兩面同時(shí)曝光，所以，形成在表面和背面的圖形的相對(duì)位置不會(huì)偏離。
此外，通過延伸工件，形成在工件上的例如2個(gè)定位標(biāo)記的間隔被延伸(延長(zhǎng))，但在為對(duì)掩模圖形用透鏡投影的投影曝光裝置的情況下，如果設(shè)置在光軸方向上移動(dòng)投影透鏡的機(jī)構(gòu)，或在透鏡上設(shè)置變焦機(jī)構(gòu)，則能夠調(diào)整投影在工件上的圖像的倍率，能夠無問題地進(jìn)行掩模和工件的定位。
另外，在倍率稍微大的狀態(tài)下，即使形成曝光的圖形，當(dāng)在曝光結(jié)束后曝光區(qū)域的溫度下降而工件收縮時(shí)，所形成的圖形也隨之收縮，所以，能夠形成所設(shè)計(jì)尺寸的圖形。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的帶狀工件的兩面曝光裝置的基本結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示第1張力賦予機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示第1張力賦予機(jī)構(gòu)的夾緊部的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是表示第2張力賦予機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是從上觀察曝光部的圖。
圖6是說明對(duì)帶狀工件施加張力的圖。
圖7是表示在施加張力進(jìn)行曝光時(shí)的圖形間隔寬度的偏差的圖。
圖8是表示在兩面形成圖形的FPC(撓性印刷基板)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖9是表示帶狀工件在曝光時(shí)因熱膨脹而彎曲的形狀的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的帶狀工件的兩面曝光裝置的基本結(jié)構(gòu)的圖。另外，在圖1中，省略對(duì)與上述傳送方向垂直的方向(工件寬度方向)施加張力的上述第2機(jī)構(gòu)。另外，在下面，將第1、第2機(jī)構(gòu)稱為第1、第2張力賦予機(jī)構(gòu)。
在圖1中，F(xiàn)PC(撓性印刷基板)等帶狀工件W滾狀地卷繞在開卷滾1上。
從開卷滾1放出的帶狀工件W，經(jīng)過調(diào)整卷放量的彎曲部A1，用中間導(dǎo)滾R1轉(zhuǎn)向90度，經(jīng)過制動(dòng)滾R2，送入曝光部5。在彎曲部A1，設(shè)置光傳感器S1，通過未圖示的控制部，調(diào)整開卷滾1的放送量，以使彎曲部A1中的彎曲量保持一定。
由傳送滾R3和按壓滾R3’及制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’夾持送入到曝光部5的帶狀工件W，通過轉(zhuǎn)動(dòng)傳送滾R3被拉伸，并向圖的右側(cè)方向傳送。
制動(dòng)滾R2，在滾轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與制動(dòng)器相連結(jié)，該制動(dòng)器產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反方向的力，如電磁制動(dòng)器。通過利用制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’夾持帶狀工件W，防止在傳送工件時(shí)容易發(fā)生的起波、蛇行、皺紋等。
傳送到曝光部5的帶狀工件W，如后述，通過第1張力賦予機(jī)構(gòu)11、第2張力賦予機(jī)構(gòu)(未圖示)，在傳送方向和與其垂直的方向上被施加假設(shè)的曝光中熱膨脹程度的張力，在該狀態(tài)下被保持在工件保持機(jī)構(gòu)6。該部分后述。
在帶狀工件W的表面?zhèn)龋O(shè)置第1光照射部41、形成工件表面?zhèn)葓D形的掩模M1、第1投影透鏡31；在背面?zhèn)?，設(shè)置第2光照射部42、形成工件背面?zhèn)葓D形的掩模M2、第2投影透鏡32。
從各自的光照射部41、42，通過掩模M1、M2和投影透鏡31、32，在帶狀工件的兩面照射曝光用光，形成在掩模M1、M2上的掩模圖形被曝光。
另外，光照射部即使是1個(gè)也可以。也可以利用半透明鏡等，對(duì)從1個(gè)光照射部出射的光分割光路，并照射在雙方的掩模M1、M2上。
在曝光部5曝光的帶狀工件W，如前所述，由傳送滾R3和按壓滾R3’夾持，通過導(dǎo)滾R4、調(diào)整收卷量的彎曲部A2，卷繞在收卷滾2上。在彎曲部A2，設(shè)置光傳感器S2，由未圖示的控制部調(diào)整收卷滾2的收卷量，以使彎曲部A2中的彎曲量保持一定。
下面，說明夾持工件并施加張力的上述第1張力賦予機(jī)構(gòu)11、第2張力賦予機(jī)構(gòu)、在對(duì)工件施加張力的狀態(tài)下保持曝光區(qū)的周邊部的工件保持機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)例。
(1)第1張力賦予機(jī)構(gòu)圖2表示對(duì)帶狀工件W在工件傳送方向上施加張力的第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的結(jié)構(gòu)。該圖表示從與傳送方向垂直的方向觀察的第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的結(jié)構(gòu)，在該圖中，表示在帶狀工件W的曝光部5的下流側(cè)設(shè)置的張力賦予機(jī)構(gòu)11，但設(shè)置在上游側(cè)的張力賦予機(jī)構(gòu)11的結(jié)構(gòu)，除施加張力的方向相反外，具有相同的結(jié)構(gòu)。
第1張力賦予機(jī)構(gòu)11，具有在與傳送方向垂直的方向(寬度方向)上夾持帶狀工件W的夾緊部12、和使夾緊部12移動(dòng)預(yù)定量的夾緊驅(qū)動(dòng)部13。
由于在帶狀工件W的表面形成作為保護(hù)膜的PET膜時(shí)，用該膜保護(hù)曝光區(qū)，所以，加緊部12的形狀即使是按壓工件整面的形狀也可以。當(dāng)然，在其形狀方面，優(yōu)選能夠?qū)罟ぜ均勻地施加張力的形狀。
加緊部12設(shè)置在固定臺(tái)14的上面，在固定臺(tái)14上安裝有夾緊驅(qū)動(dòng)部13。夾緊驅(qū)動(dòng)部13具備由傳送電機(jī)13a轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠螺桿13b，利用傳送電機(jī)13a轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠螺桿13b，與滾珠螺桿13b結(jié)合的加緊部12在該圖的左右方向即帶狀工件W的傳送方向上移動(dòng)(以該圖中的虛線表示)。
這樣的第1張力賦予機(jī)構(gòu)，如前所述，沿曝光部5的傳送方向，設(shè)置在傳送滾R3側(cè)(下游側(cè))和制動(dòng)滾R2側(cè)(上游側(cè))的雙方。
相對(duì)于帶狀工件W的曝光部5，用夾緊部12把持上游側(cè)和下游側(cè)，夾持下游側(cè)的夾緊部12和夾持上游部的夾緊部分別在下游側(cè)和上游側(cè)，被夾緊驅(qū)動(dòng)部13驅(qū)動(dòng)，在帶狀工件W的傳送方向上施加張力。
圖3表示第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的夾緊部12的結(jié)構(gòu)例。
該圖表示從傳送方向觀察的第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的剖面圖。夾緊部12構(gòu)成為在寬度方向上，由壓板12a和下部件12b從上下夾持帶狀工件W。
下部件12b固定在固定臺(tái)14上，在固定臺(tái)14的一端安裝滾珠螺桿13b，在另一端安裝直線導(dǎo)軌13d，通過轉(zhuǎn)動(dòng)上述滾珠螺桿13b，固定臺(tái)14在該圖的紙面前后方向上移動(dòng)。
此外，在下部件12b上設(shè)置用于真空吸附及后送空氣的配管用孔12c，在該孔12c上安裝供給空氣和真空的配管12d。
壓板12a，借助氣缸12e固定在工件W的寬度方向的兩側(cè)，通過氣缸12e在該圖的上下方向上移動(dòng)。
在傳送帶狀工件W時(shí)，氣缸12e伸出，升高壓板12a。帶狀工件W在壓板12a和下部件12b的間隙中被傳送。此時(shí)，從下部件12b的孔12c后送空氣，以免帶狀工件W的背面與下部件12b的表面磨擦。
在對(duì)帶狀工件W施加傳送方向的張力時(shí)，氣缸12e收縮，壓板12a下降，帶狀工件W被壓板12a和下部件12b夾持。此時(shí)，對(duì)下部件12b的孔12c供給真空，輔助把持帶狀工件W。
此外，在壓板12a的下側(cè)與帶狀工件W接觸的部分，為了盡量減小對(duì)工件W的表面的影響，優(yōu)選貼附柔軟的如橡膠的彈性材料12f。
在此狀態(tài)下，利用上述圖2所示的夾緊驅(qū)動(dòng)部13，夾緊部12與固定臺(tái)14一同在工件W的傳送方向上移動(dòng)，對(duì)帶狀工件W施加傳送方向的張力。
另外，第1張力賦予機(jī)構(gòu)，也可以兼用作傳送滾R3和按壓滾R3’及制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’。例如，制動(dòng)滾R2可以設(shè)定成在向工件施加張力時(shí)，電磁制動(dòng)器施加比傳送工件時(shí)更強(qiáng)的制動(dòng)力。
此時(shí)，由制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’夾持并施加上述制動(dòng)力，如果利用傳送滾R3和按壓滾R3’對(duì)帶狀工件W施加傳送方向的力，則能抑制工件的移動(dòng)，在傳送方向上施加張力。
(2)第2張力賦予機(jī)構(gòu)圖4表示對(duì)帶狀工件W在工件寬度方向上施加張力的第2張力賦予機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。該圖示出從傳送方向觀察的工件保持機(jī)構(gòu)6的剖面圖及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21。
此外，該圖示出單側(cè)的第2張力賦予機(jī)構(gòu)21。在另一側(cè)也設(shè)置具有相同結(jié)構(gòu)成的張力賦予機(jī)構(gòu)。該第2張力賦予機(jī)構(gòu)，由于相對(duì)于工件保持機(jī)構(gòu)6，在帶狀工件W的傳送方向的上游側(cè)和下游側(cè)，分別設(shè)置一對(duì)第2張力賦予機(jī)構(gòu)21，所以，合計(jì)在4處設(shè)置第2張力賦予機(jī)構(gòu)21，把持帶狀工件W的4處，在工件的寬度方向上施加張力。
第2張力賦予機(jī)構(gòu)21，由把持帶狀工件W的端部的夾緊部22和使夾緊部移動(dòng)一定量的夾緊驅(qū)動(dòng)部23構(gòu)成。
夾緊驅(qū)動(dòng)部23具有利用傳送電機(jī)23a轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠螺桿23b，利用傳送電機(jī)23a轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠螺桿13b，與滾珠螺桿23b結(jié)合的加緊部22在該圖的左右方向即帶狀工件W的寬度方向上移動(dòng)。
夾緊部22構(gòu)成為上部件22a的把持部Gr1和下部件22b的把持部Gr2從上下夾持帶狀工件W的周邊部。在下部件22b上安裝軸22c，并固定在夾緊固定臺(tái)22d上。
上部件22a借助軸22e安裝在下部件22b上，以軸22e為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，在上部件22a和下部件22b的把持部Gr1、Gr2的相對(duì)側(cè)，由彈簧22f對(duì)上部件22a和下部件22b施加向打開把持部Gr1、Gr2的方向的彈性力。
在下部件22b上安裝氣缸22g，氣缸22g的驅(qū)動(dòng)軸貫通下部件22b并突出，其前端夾持上部件22a的軸22e，與把持部Gr1的相對(duì)側(cè)抵接。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)氣缸22g時(shí)，上部件22a以軸22e為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，把持部Gr1、Gr2關(guān)閉。
圖5是從上方觀察曝光部5的圖，表示為便于理解第2張力賦予機(jī)構(gòu)21和工件保持機(jī)構(gòu)6的關(guān)系，第2張力賦予機(jī)構(gòu)21表示概念結(jié)構(gòu)。此外，該圖中的虛線表示帶狀工件W及形成其圖形的曝光區(qū)域。
第2張力賦予機(jī)構(gòu)21設(shè)置在帶狀工件W周邊部的4個(gè)地方，但其個(gè)數(shù)或夾緊部的尺寸，設(shè)計(jì)成對(duì)工件均勻施加張力。只要根據(jù)需要確定即可。
另外，也可以在帶狀工件W的傳送方向上延長(zhǎng)第2張力賦予機(jī)構(gòu)21的夾緊部22，利用設(shè)置在帶狀工件W兩側(cè)的2個(gè)地方的第2張力賦予機(jī)構(gòu)，在與傳送方向垂直的方向上施加張力。
保持帶狀工件W的周邊部的工件保持機(jī)構(gòu)6，如圖4、圖5所示，在相當(dāng)于帶狀工件W的曝光區(qū)域的部分設(shè)置開口部6a，能夠從工件保持機(jī)構(gòu)6的下側(cè)，對(duì)工件W的背面照射光。在工件保持機(jī)構(gòu)6的表面設(shè)置真空吸附孔6b，在曝光時(shí)，吸附保持帶狀工件W的曝光區(qū)以外的周邊部。
下面，通過上述第1張力賦予機(jī)構(gòu)11及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21，說明對(duì)帶狀工件施加張力來保持該狀態(tài)的動(dòng)作。
首先，按實(shí)際的曝光條件曝光帶狀工件W，并測(cè)定曝光中因熱膨脹形成的延伸量。然后，求出如果用多大的力拉伸工件，能使工件延伸到熱膨脹形成的延伸量的程度。即，曝光中如果熱膨脹10μm，則求出第1張力賦予機(jī)構(gòu)11及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21將帶狀工件W延伸10μm所需的力。
利用第1張力賦予機(jī)構(gòu)11及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21對(duì)帶狀工件W施加的張力設(shè)定成如前所述，使得在傳送方向上的延伸量和與傳送方向垂直的方向的單位長(zhǎng)度的延伸量相等。
例如，在第2張力賦予機(jī)構(gòu)為上述圖5的結(jié)構(gòu)時(shí)，如圖6所示，若將由設(shè)在傳送方向的2處的第2張力賦予機(jī)構(gòu)21把持的、傳送方向的帶狀工件W的長(zhǎng)度(大致等于第2張力賦予機(jī)構(gòu)的間隔)設(shè)為L(zhǎng)x，將帶狀工件W的寬度設(shè)為L(zhǎng)y，將對(duì)第1張力賦予機(jī)構(gòu)11施加的力設(shè)為Fx，將對(duì)第2張力賦予機(jī)構(gòu)21施加的力設(shè)為Fy，則按照Fx/Ly＝Fy/Lx的公式施加張力即可。
在上述圖1～圖5中，帶狀工件W被由傳送滾R3和按壓滾R3’及制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’夾持，通過轉(zhuǎn)動(dòng)傳送滾R3，曝光區(qū)被送入到曝光部5。
設(shè)置在曝光部5的傳送方向兩側(cè)的、第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的壓板12a下降，而由壓板12a和下部件12b夾持帶狀工件W。
第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的夾緊驅(qū)動(dòng)部12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使帶狀工件W在傳送方向上延伸。在傳送方向上對(duì)帶狀工件W施加張力，使其延伸。對(duì)帶狀工件W施加張力，直到該延伸量與熱膨脹形成的延伸量一致。另外，如上所述，也可以加大制動(dòng)滾R2的制動(dòng)尺寸，由傳送滾R3和按壓滾R3’及制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’對(duì)工件施加張力。
下面，通過第2張力賦予機(jī)構(gòu)21的夾緊部22，把持帶狀工件W的端部。升高氣缸22g，降下上部件22a的夾緊部Gr1，夾住帶狀工件W。
當(dāng)夾緊部22把持帶狀工件W時(shí)，夾緊驅(qū)動(dòng)部23的傳送電機(jī)23a驅(qū)動(dòng)，且球栓23b轉(zhuǎn)動(dòng)，夾緊部22向工件寬度方向外側(cè)移動(dòng)。由此，在寬度方向上對(duì)帶狀工件W施加張力，使其延伸。利用夾緊驅(qū)動(dòng)部23使夾緊部22移動(dòng)，對(duì)帶狀工件W施加張力，直到該延伸量與熱膨脹形成的延伸量一致。
另外，利用第1張力賦予機(jī)構(gòu)11向傳送方向的拉伸和利用第2張力賦予機(jī)構(gòu)21向工件寬度方向的拉伸，也可以同時(shí)進(jìn)行。
當(dāng)帶狀工件W的兩方向的延伸量達(dá)到熱膨脹形成的延伸量時(shí)，向工件保持機(jī)構(gòu)6的真空吸附孔6b供給真空，將帶狀工件W吸附保持在工件保持機(jī)構(gòu)6中。第1張力賦予機(jī)構(gòu)11的夾緊部12的氣缸22a使壓板12a升高，解除在帶狀工件W的傳送方向上施加的張力。此外，第2張力賦予機(jī)構(gòu)21的夾緊部22的氣缸22g也下降，并升高上部件22a的夾緊部Gr1，解除施加在工件寬度方向上的張力。驅(qū)動(dòng)夾緊驅(qū)動(dòng)部23的傳送電機(jī)23a，轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠螺桿23b，夾緊部22向工件寬度方向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。
另外，如上所述，在帶狀工件W的兩方向的延伸量達(dá)到熱膨脹形成的延伸量時(shí)，也可以不將帶狀工件W吸附保持在工件保持機(jī)構(gòu)6，直接由第1張力賦予機(jī)構(gòu)11及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21保持。
此時(shí)，與第1張力賦予機(jī)構(gòu)11及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21同時(shí)，在由夾緊部12、22保持帶狀工件W的狀態(tài)下，如果停止夾緊驅(qū)動(dòng)部13、23的傳送電機(jī)13a、23a，則滾珠螺桿13b、23b的轉(zhuǎn)動(dòng)也停止，帶狀工件W在維持傳送方向上被施加的張力的狀態(tài)下被保持。
此外，如上所述，作為第1張力賦予機(jī)構(gòu)采用傳送滾R3和制動(dòng)滾R2的情況下，在用傳送滾R3和按壓滾R3’及制動(dòng)滾R2和按壓滾R2’夾持帶狀工件W的狀態(tài)下，如果停止傳送滾R3的轉(zhuǎn)動(dòng)，則帶狀工件W在維持傳送方向上被施加的張力的狀態(tài)下背包保持。
下面，說明本實(shí)施例的帶狀工件的兩面曝光裝置的定位及曝光操作。
如上所述，在對(duì)帶狀工件W施加張力，用工件保持機(jī)構(gòu)6固定后，用未圖示的定位機(jī)構(gòu)檢測(cè)掩模M1和帶狀工件W的表面的定位標(biāo)記，及，M2和帶狀工件W的背面的定位標(biāo)記，進(jìn)行定位。在定位結(jié)束后，從光照射部41、42照射曝光用光，同時(shí)曝光帶狀工件W的表面和背面。
一結(jié)束曝光，就停止向工件保持機(jī)構(gòu)6供應(yīng)真空，解除帶狀工件W的保持。轉(zhuǎn)動(dòng)傳送滾R3，向曝光部5送入下一個(gè)曝光區(qū)域。
在上述定位時(shí)，如上所述，通過使投影透鏡31、32在光軸方向移動(dòng)，或在透鏡上設(shè)置變焦機(jī)構(gòu)，能夠調(diào)整投影在帶狀工件W上的圖像的倍率。由此，能夠無問題地進(jìn)行掩模M1、M2和帶狀工件W的定位。
對(duì)延伸的帶狀工件W進(jìn)行定位或曝光是如下進(jìn)行。
利用通過第1張力賦予機(jī)構(gòu)11及第2張力賦予機(jī)構(gòu)21施加的張力，延伸帶狀工件W。隨之，例如，帶狀工件W上的、2個(gè)工件定位標(biāo)記的間隔也延伸(變長(zhǎng))。
在掩模M1、M2上，按與工件定位標(biāo)記相同的間隔形成掩模定位標(biāo)記，通過使掩模M1、M2和帶狀工件W的位置移動(dòng)，以使兩者位于相同位置，來進(jìn)行掩模M1、M2和帶狀工件W的定位。然而，如果延伸工件定位標(biāo)記的間隔，則難于高精度進(jìn)行上述定位。
因此，如上所述，設(shè)置在光軸方向移動(dòng)投影透鏡31、32的機(jī)構(gòu)，或在投影透鏡31、32上設(shè)置變焦機(jī)構(gòu)，調(diào)整投影在帶狀工件W上的掩模圖像的倍率。
將掩模圖形的倍率加大延伸工件定位標(biāo)記的間隔的大小(如上所述，10μm～20μm)，并進(jìn)行投影。通過放大倍率，由于也延長(zhǎng)投影在工件上的掩模定位標(biāo)記的間隔，能夠使其與工件定位標(biāo)記一致，能夠進(jìn)行上述掩模與工件的定位。由于放大倍率并投影圖形，因此曝光的圖形變成比設(shè)計(jì)值稍大的圖形。但是，在曝光結(jié)束后，如果解除張力，由于工件恢復(fù)到原來的尺寸，圖形的尺寸也隨之縮小，不存在問題。
此外，由于兩面同時(shí)曝光，對(duì)兩面都以相同的倍率投影圖像，在縮小時(shí)也同樣縮小，所以兩者的相對(duì)位置關(guān)系不會(huì)偏離。
圖7表示對(duì)上述圖8所示的帶狀工件，采用上述裝置施加張力并進(jìn)行曝光時(shí)的結(jié)果。
圖7(a)的橫軸是施加給帶狀工件W張力的大小，例如，如果是3000g(3kg)，表示也分別向工件的傳送方向及寬度方向施加3kg的張力。
縱軸是曝光形成的圖形的間隔(線寬)的偏差。具體是，如圖7(b)、(c)所示，在大約100mm×100mm的曝光區(qū)中的25處，曝光形成間隔設(shè)計(jì)值為15μm的圖形，顯影后，在上述25處，測(cè)定上述圖形的間隔，表示從最寬的圖形間隔減去最窄的圖形間隔的值。
如上所述，在曝光中帶狀工件W產(chǎn)生模糊或偏斜。如果圖形的間隔偏差大，則模糊或偏斜程度也大，即，在曝光時(shí)，能夠?qū)罟ぜa(chǎn)生大的彎曲或延伸。
由圖7看出，施加給帶狀工件W的張力越大，圖形間隔的偏差越小，即，減小曝光中的工件彎曲或延伸，能夠高精度曝光。
發(fā)明效果如以上所述，在本發(fā)明中，能夠得到以下效果。
(1)曝光中，帶狀工件吸收曝光用光，使曝光區(qū)的溫度升高，產(chǎn)生熱膨脹，但是，由于預(yù)先按該延伸量延伸工件，只通過緩和應(yīng)力，就不產(chǎn)生工件的鼓起或彎曲。因此，帶狀工件不向光軸方向移動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生圖像模糊，能夠進(jìn)行高精度的曝光(掩模圖形的復(fù)制)。
(2)此外，由于保持帶狀工件的曝光區(qū)的周邊部被保持，在曝光中，不再延伸工件，能夠防止不勻的發(fā)生。所以，能夠進(jìn)行高精度的曝光。
(3)由于進(jìn)行投影曝光，所以，能夠調(diào)整投影的掩模圖像的倍率，能夠根據(jù)工件的延伸情況投影掩模圖形，能夠進(jìn)行高精度的曝光。
權(quán)利要求
1.一種帶狀工件的兩面投影曝光裝置，在帶狀工件的兩面對(duì)掩模圖形進(jìn)行曝光，其特征在于，具有第1掩模，形成有在帶狀工件的第1面上形成的圖形；第2掩模，形成有在帶狀工件的第2面上形成的圖形；配置在帶狀工件的第1面?zhèn)鹊牡?投影透鏡；配置在帶狀工件的第2面?zhèn)鹊牡?投影透鏡；至少一個(gè)光照射部，通過第1、第2掩模及上述第1、第2投影透鏡，對(duì)帶狀工件照射曝光用光；傳送帶狀工件的傳送機(jī)構(gòu)；對(duì)帶狀工件在傳送方向上施加張力的第1機(jī)構(gòu)；在與傳送方向垂直的方向上施加張力的第2機(jī)構(gòu)；保持機(jī)構(gòu)，對(duì)在與傳送方向垂直的方向上被施加了張力的帶狀工件進(jìn)行保持。
2.如權(quán)利要求1記載的帶狀工件的兩面投影曝光裝置，其特征在于在上述傳送方向上施加張力的第1機(jī)構(gòu)及在與傳送方向垂直的方向上施加張力的第2機(jī)構(gòu)，兼作上述保持機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種兩面投影曝光裝置，能夠在帶狀工件的兩面同時(shí)曝光圖形，即使工件在曝光中熱膨脹也不產(chǎn)生模糊或偏斜。將從開卷滾(1)放出的帶狀工件(W)送入曝光部(5)，在曝光中，利用第1張力賦予機(jī)構(gòu)(11)、第2張力賦予機(jī)構(gòu)(未圖示)，向傳送方向和與其垂直的方向，施加假設(shè)的熱膨脹程度的張力，在該狀態(tài)下，將其保持在工件保持機(jī)構(gòu)(6)。然后，檢測(cè)掩模(M1)和帶狀工件(W)的表面的定位標(biāo)記，進(jìn)行位置對(duì)合。位置對(duì)合結(jié)束后，借助掩模(M1、M2)和投影透鏡(31、32)，從光照射部(41、42)照射曝光用光，同時(shí)曝光帶狀工件W的表面和背面。
文檔編號(hào)H05K3/00GK1573559SQ200410047570
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者瀧浦博文, 后藤學(xué) 申請(qǐng)人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社