JPH0675972B2

JPH0675972B2 - パタ−ン描画装置

Info

Publication number: JPH0675972B2
Application number: JP61144614A
Authority: JP
Inventors: 紳治三浦
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS631545A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、光スポットをラスター走査により２次元的に
走査して２次元パターンを描画するパターン描画装置、
特にフレキシブル基板やアートワークフィルム基板の直
接描画に好適なパターン描画装置に関する。

（従来の技術）従来、レーザビームの走査と変調とにより、プリント基
板用アートワークフィルム等の精密パターンを描画する
装置として、第３図に示すようなパターン描画装置が知
られている。レーザー光源１から出たレーザビームが光
変調器２によって強度変調され、ビームエキスパンダ３
によってビーム幅が拡大された後、回転するポリゴンミ
ラー４により反射、偏向され、ｆθレンズ５により集束
されて反射鏡６を介して、極めて小さい光スポットとな
り、一次元移動ステージ７に載置されたシート状の感光
基板８上に投射される。その投射される光スポットは、
光変調器２の作用によって明滅しながらｘ方向に直線走
査される。

その感光基板８は、送りねじ９および駆動モータＭによ
って、光スポットによる主走査方向ｘと直角なｙ方向に
架台10上を一次元移動するステージ７上に真空吸着等に
よって固定されている。従って、レーザ光束による極め
て小さい光スポットによって感光基板８はｘ方向に主走
査され、ステージ７の移動によってｙ方向に副走査され
て、２次元のパターンがその感光基板８上に描画され
る。

（発明が解決しようとする問題点）上記のような構成の従来公知のパターン描画装置におい
ては、ステージ７上に載置される感光基板８はシート状
であって、一枚の感光基板８の描画が終了すると、その
感光基板８をステージから取り除き、あらためて別の未
感光の感光基板と交換される。ところが、その交換の際
には、反射鏡６が感光基板８上に設けられているため、
ステージ７を第３図中で右方へ大きく移動して、感光基
板８を反射鏡６の直下から引き出した後に交換しなけれ
ばならない。しかも、交換する毎に、未感光基板を再び
ステージ７に対して位置および方向の粗い位置合わせ
（プリアライメント）をする必要が有り、複数の感光基
板に描画するときは多くの時間を必要とし、非能率的な
ものとなる問題点が有った。

本発明は、上記従来装置の問題点を解決し、複数の感光
基板を能率的に描画し、しかも、簡単にローディングと
アンローディングとが可能で、次工程にスムーズに移管
することができるパターン描画装置を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために本発明においては、ロール
フィルム状に巻かれて形成された未感光の描画用ロール
基板（11）を収納し且つ大きい描画用アパーチヤを有す
るロール基板カセット（12）と、そのロール基板カセッ
ト（12）を着脱可能に支持して一次元移動可能ステージ
（13）と、このステージ（13）に載置された前記のロー
ル基板カセット（12）内の描画用ロール基板（11）をラ
スタ走査する光スポットを投射するための光スポット投
射光学系（15〜21）と描画された描画用ロール基板を一
駒づつ巻き取る巻取り手段（31）とを設けて、パターン
を連続して描画可能に構成することを技術的要点とする
ものである。

（作用）複数のパターンが連続して描画できるように、ロールフ
ィルム状に形成された未感光の描画用ロール基板（11）
をロール基板カセット（12）に収納し、そのロール基板
カセット（12）を一次元移動するステージ（13）上に載
置し、ステージ（13）を移動させると同時に、光スポッ
ト投射光学系（15〜21）によって投射される光スポット
で描画用ロール基板（11）をラスタ走査してパターンを
描画する。描画用ロール基板カセット（12）の描画用ア
パーチヤ（12B）を通して一駒分のパターンが描画され
たならば、巻取り手段（31）で、その一駒分の描画用ロ
ール基板（11）を巻き取り、再び、ステージ（13）を移
動しつつ、光スポットで描画用ロール基板（11）の未感
光面をラスタ走査して、パターンを繰返して描画する。
描画用ロール基板（11）全部が描画されたならばロール
基板カセット（12）をステージ（13）から取りはずして
別のロール基板（12）と交換してステージ（13）上に載
置する。上記のようにして、複数のパターンが連続して
描画用ロール基板（11）上に描画される。その際、プリ
アライメント作業はロール基板カセット（12）１個につ
き１回だけ行えばよいから、極めて能率的に描画を行う
ことができる。また、ステージ（13）から取りはずされ
たロール基板カセット（12）は、そのまま、次の処理工
程に搬送できるから、搬送にも有利である。

（実施例）次に、本発明の実施例を添付の図面に基づいて詳しくは
説明する。

第１図は、本発明の実施例を示すパターン描画装置の斜
視図で、第２図は本発明の要部をなす第１図中のロール
基板カセットとステージ部との構成を示すｙ方向の際断
面図である。

ドライフィルムをラミネートし、あるいは液状レジスト
を塗布してロールフィルム状に巻き取られて形成された
感光基板またはアートワーク用フィルム（以下、単に
「ロール基板」と称する。）11を内部に収納するロール
基板カセット12は、後で詳しく述べられる一次元移動ス
テージ（以下単に「ステージ」と称する。）13に第１図
および第２図に示すように載置されている。また、ステ
ージ13を移動可能に支持する架台14上は、レーザ光源15
が設けられ、レーザ光源15から出たレーザ光束は、プリ
ズム16Aにて上方へ転向され、光変調器（例えば超音波
光変調器）17、プリズム16Bおよびビームエキスパンダ1
8を介して定速回転するポリゴンミラー19に投射され
る。光変調器17によって変調されて明滅し且つポリゴン
ミラー19にて反射・偏向されたレーザ光束は、ｆθレン
ズ20によって集光され、ｘ方向に長いミラー21にて下方
へ転向されて、ロール基板11上に明滅する微小光スポッ
トとして垂直に投射される。この光スポットは、ポリゴ
ンミラー19の回転に応じてロール基板11をｘ方向に等速
にて走査する。なお、レーザ光源15からミラー21までの
光学系をもって光スポット投射光学系が構成される。

一方、ステージ13は、第２図に示すように大別して、架
台14上をｙ方向に移動可能なステージ本体22と、ステー
ジ本体22上に回転可能に支持されたθ回転テーブル23
と、θ回転テーブル23上に昇降可能に支持されたロール
基板台24と、ロール基板台24の上方に位置してステージ
本体22に固設された上板25とから構成されている。

ステージ本体23は、架台14上に回転可能に設けられた送
りねじ26を駆動モータ27で回転することにより、ｙ方向
に一次元移動するように構成されている。θ回転テーブ
ル23は、ステージ本体22に設けられた図示されないモー
タによって水平面内で微動回転される。また、θ回転テ
ーブル23とロール基板台24との間には、例えばピストン
リングとエアシリンダのようなアクチュエータ28と、ロ
ール基板台24を上下に案内する昇降ガイド29とが設けら
れ、これにより、ロール基板台25は光スポットの投射光
軸方向に上下微動可能である。なお、ロール基板台24の
上面は、光スポットの投射光軸に垂直で且つステージ本
体22の移動方向（ｙ方向）に平行するように形成されて
いる。

ロール基板台24の上面外周には、ロール基板カセット12
を着脱可能に支持する段差部24aが設けられ、その段差
部24aに、ロール基板カセット12の裏側に形成された開
口12Aが嵌合することにより、ロール基板カセット12は
ロール基板台24上に位置および方向が規正されて載置さ
れる。また、ロール基板カセット12がロール基板台24に
載置されると、ロール基板台24の上面24bは、ロール基
板カセット12内のロール基板11の裏面に接触し、ロール
基板11を真空吸着することにより、ロール基板11の平面
度を良好に保つように構成されている。

ロール基板カセット12の表面（第２図中で上面）には、
描画アパーチヤ12Bが設けられ、さらにその描画アパー
チヤ12Bの上方に位置する上板25に下面に突設された少
なくとも３個の位置決めピン30がそれぞれ貫通する逃げ
孔12Cが設けられている。また、ロール基板カセット12
の巻取り側には、ロール基板11を巻き取るための巻取り
用モータ31が設けられ、そのモータ31の駆動により一定
量（一駒分）づつロール基板11が描画アパーチヤ12Bを
通過するように構成されており、一回に描画できる一駒
分の大きさは、その描画アパーチヤ12Bによって定めら
れる。また、ロール基板11がロール基板台24と共に上昇
して位置決めピン30の下端面に接することにより、ロー
ル基板11の感光面（上面）は、ｆθレンズ20の焦点面と
一致し、その感光面上にｆθレンズ20によって投射され
た光スポットが結像されるように構成されている。な
お、上板25は、ステージ本体22に設けられた支柱22A
（第１図参照）によって支持され、ミラー21を介して投
射されるレーザ光が通過する窓25Aを有し、位置決めピ
ン30は、その窓25Aの外周枠部分に植設されている。

第１図および第２図に示すパターン描画装置は上記の如
く構成されているので、アクチュエータ28を作動させて
ロール基板台24を最下位置まで下降させた後、未感光の
ロール基板11が収納されたロール基板カセット12をロー
ル基板台24上に載置する。この場合、ロール基板カセッ
ト12の裏面開口12Aをロール基板台24の段差部24aに嵌合
させると、ロール基板11はロール基板台24の上面24bに
接触し、真空吸着によってその上面24bに固定される。
次に、θ回転テーブル23を微動回転して、ロール基板カ
セット12の描画アパーチヤ12Bの長手方向をステージ本
体22の移動方向（ｙ方向）と一致させるプリアライメン
トを行う。このロール基板11のプリアライメントが完了
したならば、アクチュエータ28を作動させてロール基板
台24を上昇させ、上板25に植設された位置決めピン30の
下端にロール基板を接触させ、ロール基板11の上面（感
光面）をｆθレンズ26の焦点面に一致させる。次に、ポ
リゴンミラー19を回転させつつ、駆動モータ27を回転し
てステージ13をｙ方向に送り、ｆθレンズ20を介して投
射されるレーザ光束の光スポットによってロール基板11
をラスター走査し、光変調器17によって明滅変調される
レーザ光束によって所定パターンの描画を行なう。ロー
ル基板カセット12のロール基板アパーチヤ12Bに対応す
る一駒分の描画が終了すると、そのロール基板アパーチ
ヤ12Bの第１図中で左端が光スポット投射位置近傍に達
し、また、光スポットは光変調器17によって消滅され
る。

上記の一駒の描画が終了すると、アクチュエータ28を作
動させてロール基板台24をわずかに下降させると同時
に、ロール基板11の真空吸着を解除し、巻き上げモータ
31を駆動させて、ロール基板11を一駒分だけ巻き上げ
る。さらに、再びロール基板11は真空吸着され、上板25
の位置決めピン30に接触するまでロール基板台24と共に
上昇し、２駒目のパターン描画が行われる。この場合、
ロール基板カセット12をステージ13と共にｙ方向とは逆
方向に移動して第１図の位置まで復帰させ、再び前回と
同様に描画を行ってもよいが、その戻り方向でも光スポ
ットでラスタ走査することにより、２駒目のパターン描
画を行うことができる。いずれの場合においても、既に
ロール基板11のプリアライメントは完了し、巻き上げに
よる方向の狂いは、極めて僅かであるので、再びプリア
ライメントを行うことなく描画することができる。

上記のようにして、全フィルムの駒数の描画を終了した
ならば、ステージ13を第２図において左方へ移動してロ
ール基板カセット12をミラー21の下部から引き出した
後、ロール基板台24と共にロール基板カセット12を最下
位置まで下降させる。次に、ロール基板11の真空吸着を
解除し、ロール基板カセット12をロール基板台24から取
りはずし、別のロール基板カセット12と交換して描画が
行われる。

なお、上記の実施例においては、描画用ロール基板11の
巻取り手段として、巻取り用モータ31をロール基板カセ
ット12に直接設けたが、ロール基板台24に巻取り用モー
タを設け、ロール基板カセット12を、ロール基板台24に
載置したときに、ロール基板カセット12の巻取り軸がそ
の巻取りモータにカップリングを介して結合するように
構成してもよい。また、描画用ロール基板11の厚さが一
様で、常に一定の厚さの描画用ロール基板のみを用いる
場合には、ロール基板台24を昇降させるアクチュエータ
28と、上板25とは不用となり、ロール基板台24をθ回転
テーブル23上に直接固定するように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、ロールフィルム状に巻かれ
た描画用ロール基板が収納されたロール基板カセットを
用いてパターン描画を行うようにしたから、プリアライ
メントを一描画毎に行う必要が無いから、作業時間を短
縮でき、カセット毎の搬送が可能であるから、多数のパ
ターン描画の自動化、無人化が可能となる。

なお、一描画毎に描画用感光基板を交換する必要が無い
から、ステージの往動ばかりでなく復動の際にも描画可
能であるから、極めて能率的に描画することができる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図は第１図
に示す実施例の要部を構成するロール基板カセットとそ
のロール基板カセットを支持するステージ部とのｙ方向
の縦断面図、第３図は従来装置の概略構成を示す斜視図
である。（主要部分の符号の説明） 11……描画用ロール基板、12……ロール基板カセット、
13……ステージ、14……架台 15……レーザ光源（光スポット投射光学系） 16A、16B……プリズム（光スポット投射光学系） 17……光変調器（光スポット投射光学系） 18……ビームエキスパンダ（光スポット投射光学系） 19……ポリゴンミラー（光スポット投射光学系） 20……ｆθレンズ（光スポット投射光学系） 21……ミラー（光スポット投射光学系） 31……巻取り用モータ（巻取り手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 8403−2ＣＢ４１Ｊ 3/00 Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロールフィルム状に巻かれて形成された未
感光の描画用ロール基板を収納し且つ大きい描画用アパ
ーチヤを有するロール基板カセットと、該ロール基板カ
セットを着脱可能に支持して一次元移動可能なステージ
と、該ステージに載置された前記ロール基板カセット内
の前記ロール基板をラスタ走査する光スポットを投射す
るための光スポット投射光学系と、描画された描画用ロ
ール基板を一駒づつ巻き取る巻取り手段とを有すること
を特徴とするパターン描画装置。
【請求項２】前記ステージは、一次元移動可能なステー
ジ本体（22）と、該ステージ本体（22）に回転可能に支
持されたθ回転テーブル（23）と、前記ロール基板カセ
ット（12）を着脱可能に支持すると共に前記ロール基板
（11）を真空吸着可能なロール基板台（24）と、該ロー
ル基板台を前記θ回転テーブル（23）上に昇降可能に移
動させるアクチュエータ（28）とを含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のパターン描画装置。
【請求項３】前記巻取り手段は、前記ロール基板カセッ
ト（12）に設けられた巻取り用モータ（31）であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
パターン描画装置。