专利名称：曝光装置及曝光方法
技术领域：
本发明关于一种将薄膜状的带子逐块地输送至曝光台，同时在曝光台上逐块地进行曝光的曝光装置及曝光方法。
背景技术：
一般而言，在便携电话及移动设备等小型设备中所使用的电路基板的基材会使用薄膜状的带子。该薄膜状的带子通过可卷绕的卷轴来操作。
上述带子为了可以稳定地被送出，构成为从左右两侧边往内侧1mm至2mm附近等间隔地形成相等大小的穿孔，可经由链轮齿(sprocket)来输送。
在电路基板的制造过程中，为了在上述带子上形成电路图案而实施曝光制程，在该曝光制程中，带子从卷轴被送至曝光台，并固定于曝光台上。为了将带子固定在曝光台上，既有技术提出了利用板和曝光台来夹持着带子的方法(例如参照专利文献1)。并且，既有技术提出了使用多个电磁阀将带子固定于曲面状的曝光台上的方法(例如参照专利文献2)。
日本特许第2892079号公报(从第7栏的40行至第47行与图2)[专利文献2]日本特许第2793000号公报(权利要求1、权利要求2与图1)为了提升电路基板的性能，上述带子的厚度有变薄的倾向，但由于变薄，在制造过程中所产生的应力及温度、湿度的变化会造成带子弯曲的问题。在曝光制程中，由于在带子表面涂布抗蚀剂而烘烤，所以带子上由于热伸缩而有应力残留，并且，当把带子从卷轴送出时，由于周围环境的变化而使带子的温度及湿度产生变化，带子在中央区域与其两侧的侧边区域之间，特别是在穿孔的外侧产生弯曲。
当带子产生弯曲时，即使要将带子固定于曝光台上，即使带子的中央区域抵接于曝光台，带子的侧边区域仍会从曝光台浮起，带子无法在曝光台上平面地固定，有时会影响到电路图案的转写。
因此，例如如专利文献1所述，虽然提出将带子在曝光台上用板固定的方法，但在此方法中，由于带子被板压着，所以会有损伤带子的问题。另外，即使用板压着，带子与曝光台也无法全面地密合，会有带子的侧边区域的一部分从曝光台浮起的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种可以将带子的中央区域与侧边区域固定在曝光台上的曝光装置及曝光方法。
本发明的曝光装置将薄膜状的带子逐块地沿输送方向输送，同时在曝光台上按照每一块对带子进行曝光，其特征在于，曝光台包括中央吸引口，其作用第一吸引力吸引带子的中央区域，而吸引并吸附中央区域；以及侧边吸引口，其作用比第一吸引力强的第二吸引力吸引带子的侧边区域，而吸引并吸附侧边区域。
根据本发明，可利用第一吸引力将带子的中央区域固定于曝光台上，此时，由于带子的弯曲而从曝光台浮起的带子的侧边区域可被比第一吸引力强的第二吸引力固定于曝光台上。因此，曝光装置能正确地将电路图案转写至带子上。
曝光装置优选具有第一降压装置，其连接于上述中央吸引口；以及第二降压装置，其连接于上述侧边吸引口，吸引力比上述第一降压装置强。第一降压装置对中央吸引口的内部进行降压。中央吸引口利用内部与大气的压力差，吸引包含中央吸引口附近的空气在内的带子的中央区域。然后，带子的中央区域被吸附于中央吸引口。第二降压装置对侧边吸引口的内部进行降压。侧边吸引口由于内部与大气的压力差而吸引包含侧边吸引口附近的空气在内的带子的侧边区域。在该吸引中，由于第二降压装置的吸引力比第一降压装置强，侧边吸引口比中央吸引口在单位时间可吸引更多的空气，由于带子的弯曲，虽然带子的侧边区域比中央区域远离曝光台，但该远离的侧边区域附近的空气也可被吸引。利用该吸引，带子的侧边区域也由侧边吸引口吸附着。
第二降压装置优选具有降压泵，其连接于侧边吸引口；降压箱，其连接于侧边吸引口和降压泵，通过降压泵其内部压力被降压。被降压泵降低了内部压力的降压箱中，其内部压力到达大气压之前，具有吸引空气的吸引力。降压泵也具有作为原来功能的吸引空气的吸引力。通过将降压泵和降压箱连接于侧边吸引口，可得到将降压泵的吸引力与降压箱的吸引力结合的大的吸引力，侧边吸引口可吸引大量的空气，随着该吸引，可吸附由于带子的弯曲而远离的带子的侧边区域。
曝光装置优选具有吹气部，该吹气部在开始中央区域及侧边区域的吸引之后，从带子的中央吸引口或侧边吸引口的相反侧向带子吹出气体。气体可以使用对于带子为非活性的空气或氮气。通过由吹气部吹出的气体，带子被吹向曝光台的方向。由于带子与曝光台的间隔狭小，所以带子与曝光台之间的空气的体积也会变小，为了把带子吸附于曝光台而由第一降压装置与第二降压装置所吸引的空气的体积可变小。然后，带子可迅速地被吸附，另一方面，可使第一降压装置与第二降压装置的吸引力变小。
例如，某种带子的特征在于，其具有沿输送方向延伸的至少一对穿孔，中央区域为一对穿孔之间的区域，侧边区域为从穿孔至带子端部的区域。还有，其他种类的需要被曝光的薄膜状的带子不具备穿孔。若为此种带子，则带子的中央成为中央区域，侧边区域为从带子的端部深入内侧约10％的区域。更有其他种类的带子，具有二对以上的穿孔。若为具有二对以上的穿孔的带子，则中央区域为成对的穿孔之间的区域。
另外，本发明的曝光方法逐块地输送薄膜状的带子，同时在曝光台上按照每一块对带子进行吸附来进行曝光，其特征在于，该曝光方法包括下列步骤用第一降压泵对降压箱的内部压力进行降压；利用第二降压泵，作用第一吸引力吸引带子的第一面的中央区域；接着，利用第一泵与被降压后的降压箱，作用比第一吸引力强的第二吸引力吸引带子的第一面的侧边区域。
根据本发明，可利用第一吸引力把带子的中央区域固定于曝光台上，此时，由于带子的弯曲而从曝光台浮起的带子的侧边区域被在降压箱内降低了内部压力的状态下进行吸引的侧边吸引口、和比该侧边吸引口的吸引面积大的中央吸引口吸引，从而可利用比中央的第一吸引力强的侧边部的第二吸引力而固定于曝光台上。根据此曝光方法，可将电路图案正确地转写至带子上。
该曝光方法在使第二吸引力作用后且在曝光前，向与第一面不同的第二面吹出气体。在第二吸引力作用的状态下，通过将气体从相反侧吹出，可将从曝光台浮起的带子的侧边区域带子吸附于曝光台上。并且，为了不影响曝光，优选在曝光开始前停止喷气。
以上，根据本发明，可提供一种曝光装置及曝光方法，该曝光装置及曝光方法可将带子的中央区域与侧边区域固定于曝光台上而正确地转写图案。
图1为本发明的一个实施方式的曝光装置的侧视图。
图2a为带子吸附于本发明的曝光装置的曝光台上的状态下，从背面方向观看的透视图。
图2b为带子吸附于曝光台的状态下的图2a的A-A方向的剖视图。
图3a，图3b为其他带子的实施例，为其他的带子吸附于曝光台上的状态。
图4为本发明的一个实施方式的曝光方法的流程图。
标号说明1～曝光装置；2～曝光台；3～侧边吸引口；5～吹气机；6～带子；8～三向阀；9～降压箱；10～降压泵；13～中央吸引口；15～三向阀；16～降压泵；17～中央区域；18～孔区域；19～侧边区域；20～穿孔；21～块；22～中央部；23～侧边部。
具体实施例方式
<曝光装置的整体结构>
图1表示本发明的一个实施方式的曝光装置1。曝光装置1具有吸附带子6的曝光台2；连接于曝光台2，使带子6吸附于曝光台2上的降压装置；朝向带子6而向曝光台2的方向吹出空气4的吹气机5；将带子6输送至曝光台2的搬运部；照射光而使电子电路的电路图案成像于曝光台2上的带子6上的光学部；以及控制曝光装置1的控制部。
在曝光台2上设有多个侧边吸引口3。侧边吸引口3分别经由连接孔12与侧边通道11连接。降压装置包括连接于侧边通道11的连接器7、连接于连接器7的三向阀8、连接于三向阀8的降压泵10、以及降压箱9。三向阀8可将从连接器7的连接切换至与大气连接，或切换至与降压箱9及降压泵10连接。
搬运部具有卷绕了带子6的供给卷轴41、卷绕带子6的卷绕卷轴51、调整搬运中的带子6的张力的充气容器(air dancer)43与49、引导带子6的移动路径的引导滚子42、44、48、50以及搬运滚子45、47。供给卷轴41设于比引导滚子42高的位置上，引导滚子42、44设于充气容器43的正上方。据此，可将带子6从供给卷轴41顺利地输送进充气容器43，可将带子6从充气容器43顺利地取出。搬运滚子45在曝光台2的正上方，设置在比引导滚子44低的位置上，搬运滚子47设于曝光台2的正下方。藉此，带子6可在曝光台2的附近从铅直方向46的上方到下方顺利地被输送。带子6配置成面向侧边吸引口3。引导滚子48、50设于充气容器49的正上方，卷绕卷轴51设于比引导滚子50高的位置上。藉此，可将带子6顺利地输送至充气容器49，可将带子6从充气容器49顺利地挂在卷绕卷轴51上而进行卷绕。而且，充气容器43、49对引导滚子42、44之间以及引导滚子48、50之间的带子6给予张力而经常地调整带子6的张力。
光学部具有照射既定波长的紫外线的灯34；将灯34照射的光进行反射的椭圆反射镜35；改变来自该椭圆反射镜35的光线的方向的反射镜33；配置在光轴上、调整光强度的分布的复眼透镜32；配置于光轴上、由掩模保持框所支撑的描绘有电路图案的掩模M；以及配置于光轴上并将电路图案投影至带子6上的曝光光学系统(例如戴森光学系统)31。
控制部具有摄影装置36、图像处理装置37以及装置控制装置38。摄影装置36配置于曝光台2与带子6的附近，对在带子6上已经形成的位置对准用的标记以及通过掩模M投影在带子6上的位置对准用的标记进行拍摄。图像处理装置37将所拍摄的掩模的图像数据转换成可由装置控制装置38处理的数据。装置控制装置38进行与在曝光装置1中的曝光方法相关的全盘性的控制根据接收来自图像处理装置37的数据进行带子6在曝光台2上的位置对准用的控制以及计数曝光次数、一旦达到既定的次数后停止曝光的控制等。
<曝光台的吸引>
如图2a所示，在此所使用的带子6为例如宽度约100mm，在两侧形成穿孔20的所谓的工件。穿孔20从左右两侧边往内侧1mm至2mm的附近以等间隔形成为相等大小。在曝光台2上，带子6在铅直方向46上由上往下由搬运滚子45与47运送。在带子6的中央设有中央区域17，电路图案按照每一块21转写于中央区域17上。在中央区域17的两侧，设有形成有输送带子6用的穿孔20的孔区域18。在孔区域18的外侧，设有宽度约1mm以上2mm以下的侧边区域19直到带子6的侧边。
如图2a及图2b所示，虽然在曝光台2上吸附带子6的中央区域17与侧边区域19，但当吸附了时，中央区域17被吸附于曝光台2的中央部22，侧边区域19被吸附于曝光台2的侧边部23。在中央部22的整面上设有多个中央吸引口13，中央吸引口13分别经由连接孔14连接于中央通道24。在位于带子6的两侧的侧边部23的整面上设有多个侧边吸引口3，侧边吸引口3分别经由连接孔12连接于侧边通道11。
与中央通道24和两侧的侧边通道11这三个通道分别连接着降压装置。在中央通道24上连接着第一降压装置，其具备连接于中央通道24的连接器25、连接于连接器25的三向阀15以及连接于三向阀15的降压泵16。三向阀15可将与连接器25的连接切换至与大气连接，或者是切换至与降压泵16连接。在侧边通道11上连接有第二降压装置，其具有连接于侧边通道11的连接器7、连接于连接器7的三向阀8以及连接于三向阀8的降压泵10及降压箱9。在穿孔20接触的曝光台2上，由于既没有设置中央吸引口13也没有设置侧边吸引口3，所以大气不会从穿孔20吸入到中央吸引口13与侧边吸引口3，可强固地将带子6吸附在曝光台2上。
接着，针对降压箱9的功能进行说明。降压箱9可由降压泵10吸引而降低内部压力。在该降压的状态下，打开三向阀8，当连通侧边吸引口3与降压箱9时，降压箱9进行所谓的吸引作用，吸引曝光台2附近的大气的空气。并行地降压泵10也连通于侧边吸引口3而进行相同的吸引作用。通过这些吸引作用，与一般仅有降压泵10的情况相比，增加吸引容量，可增加单位时间内可吸引的大气压换算下的空气的体积。单位时间内可吸引的大气压换算下的空气的体积成为吸引力的指标，通过采用降压箱9而使吸引力变大。
接着，当考虑带子弯曲的情况时，由于该弯曲，带子6的侧边区域19比中央区域17远离曝光台2。因此，存在于侧边区域19与曝光台2的侧边部23之间的空气的体积比存在于中央区域17与曝光台2的中央部22之间的空气的体积大。这些体积的空气若分别被降压泵10、16吸引，则带子6的曝光台2侧的气压下降，带子6被来自带子6的光学部侧的大气压推压，带子6朝曝光台2方向移动而最后被按压于曝光台2上。但是，存在于侧边区域19与侧边部23之间的空气，以及存在于中央区域17与中央部22之间的空气由于向大气开放，所以被缓慢吸引，因此空气从大气流入，带子6的前后不会产生压力差。于此，在如此开放的空气中，比其他空气流入的速度快，有吸引空气的必要。
即，必须要有降压装置，其要具有吸引比其他空气流入的体积大的体积的空气的吸引力。于此，由于存在于侧边区域19与侧边部23之间的空气的体积比存在于中央区域17与中央部22之间的空气的体积大，所以吸引存在于侧边区域19与侧边部23之间的空气的吸引力必须比用于吸引存在于中央区域17与中央部22之间的空气的吸引力大。于此，为了使该吸引力增加，在降压泵10上连接降压箱9。即，通过设置降压箱9，确保了存在于侧边区域19与侧边部23之间的空气比存在于中央区域17与中央部22之间的空气更快速地被吸引的吸引容量。并且，该吸引容量的确保可在曝光台2上吸附带子6之前使用降压泵10来进行，所以降压泵10不会超负荷。
由此，相较于连接于中央吸引口13的第一降压装置，连接于侧边吸引口3的第二降压装置的吸引力大。因此，相较于具有中央吸引口13的中央部22吸引带子6的中央区域17的第一力，具有侧边吸引口3的侧边部23吸引带子6的侧边区域19的第二力较大。根据如此的结构，可利用第一力将带子6的中央区域17固定于曝光台2上，此时，由于带子6的弯曲而从曝光台2浮起的带子6的侧边区域19被比第一力强的第二力固定于曝光台2上。
而且，如图1所示，在将带子6吸附于曝光台2上之际，若以吹气机5朝向带子6向曝光台2的方向吹出空气4，则通过吹气机5所吹出的空气4，将带子6往曝光台2的方向吹。由于带子6与曝光台2的间隔小，所以带子6与曝光台2之间的空气的体积也变小，为了将带子6吸附至曝光台2而进行吸引的空气的体积可变小。并且，可迅速地吸引和吸附。而且，也可通过使吹附的压力变高，而使弯曲的带子6与曝光台2的表面的形状一致。吹附的压力与吸引力统合，使固定带子6的力变大，可将带子6平面状地固定于曝光台2上。相反地，仅吹气机5吹附的压力，可相应地减小第一降压装置与第二降压装置的吸引力，所以可减小降压泵10、16的容量。
<其他带子的例子>
在以上的实施例中是以在两侧形成穿孔20的带子6来说明的。但是，带子6有各式各样的种类。
图3a表示不具有穿孔20的带子6-1被曝光台2吸附的状态。如此，即使对于不具有穿孔20的带子6-1，仍可将带子6-1的外侧(端部)的弯曲部分充分地吸附。在带子6-1的情况下，侧边区域19为带子6的整体宽度的左右各10％以下的区域。
图3b表示具有二对穿孔20的带子6-2用曝光台2吸附的状态。如此具有二对穿孔20的带子6-2在带子6-2的整体宽度的中央形成有穿孔20。因此，如此即使对于不具有穿孔20的带子6-1，仍可将带子6-1的外侧(端部)的弯曲部分充分地吸附。
在此情况下，由于二对穿孔20位于带子的中央，所以在相应于穿孔20的位置上，无法设置中央吸引口13。因此，在一对穿孔20之间的中央区域17上形成有中央吸引口13。由于根据用途而使用不同的带子6，所以曝光台20对应于带子6的穿孔20的排列，可适当地替换成适合于该带子6的形成有中央吸引口13以及侧边吸引口3的曝光台。
<曝光装置的动作>
接着，针对使用曝光装置1的曝光方法进行说明。这里假设，带子6为了可以输送，从供给卷轴41经由引导滚子42、44、48、50与搬运滚子45、47，直到卷绕卷轴51而张紧。该曝光方法可适用于带子6、带子6-1以及带子6-2中的任一种。
首先，如图4所示，在步骤S1中，用降压泵10减小降压箱9的内部压力。
在步骤S2中，打开设于曝光台2上的侧边吸引口3与降压后的降压箱9之间的三向阀8。并且，打开中央吸引口13与降压泵16之间的三向阀15。
在步骤S3中，首先即使在带子6弯曲的情况下，曝光台2与带子6的间隙小的中央吸引口13开始吸引。这不久之后，侧边吸引口3吸引周边的空气和带子6。而且，由于中央吸引口13及侧边吸引口3开始了吸引，吹气机5将空气4吹至不同于带子6的吸附面的其他面上而将带子6密合于曝光台2上。即，从吹气机5吹出的空气4将带子6推向曝光台2的方向。
在步骤S4中，与步骤S3同时期地，使降压箱9的内部压力在保持降压状态下使其压力上升。只要降压箱9在降压状态下，则其吸引可继续。
在步骤S5中，保持侧边吸引口3及中央吸引口13吸附带子6的侧边区域19与中央区域17的状态。另一方面，在位置对准前，为了不使来自吹气机5的空气4影响位置对准，而停止从吹气机5吹出空气4。即，在曝光开始前停止从吹气机5吹出空气4。在此期间，侧边吸引口3及中央吸引口13是被吸引的状态。
在步骤S6中，在使用控制部进行了位置对准之后，使用光学部照射将掩模M的电路图案成像于被吸附的带子6上的光，而对带子6的块21进行曝光。
在步骤S7中，关闭三向阀8、15，侧边吸引口3与中央吸引口13经由三向阀8、15连接于大气，使侧边吸引口3内与中央吸引口13内的压力成为大气压。
在步骤S8中，用降压泵10使降压箱9的内部压力保持在降压状态下而降低压力，恢复降压箱9可吸引的容量。
在步骤S9中，使用搬运部，仅将带子6搬运一块21。
在步骤S10中，通过装置控制装置38，判断曝光次数是否达到既定的次数。在曝光次数未达到既定次数的情况下，返回步骤S2，在达到既定次数之前，重复从步骤S2至步骤S10的循环。当曝光次数达到既定次数时，结束使用曝光装置1的曝光方法。虽然降压箱9增强了降压泵10的吸引力，但当利用降压箱9持续吸引空气时，内部压力会上升，降压箱9的吸引力会降低。由此，每曝光带子的一块21，就使用降压泵10使降压箱9的内部压力下降，使降压箱9的吸引力恢复。每次可针对每块21利用大的吸引力将带子6吸附于曝光台2上。
以上，根据曝光装置1，即使是薄而弯曲的带子6，也可稳定地搬运并固定于曝光台2上，并且在曝光后可确实地卷绕并回收，所以可将微细的图案稳定地转写至带子6上。
权利要求
1.一种曝光装置，该曝光装置将薄膜状的带子逐块地沿输送方向输送，同时在曝光台上按照所述每一块对所述带子进行曝光，其特征在于，所述曝光台包括中央吸引口，其利用吸引所述带子的中央区域的第一吸引力作用，而吸引并吸附所述中央区域；以及侧边吸引口，其利用吸引所述带子的侧边区域的比所述第一吸引力强的第二吸引力作用，而吸引并吸附所述侧边区域。
2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，在上述带子具有沿上述输送方向延伸的至少一对穿孔的情况下，上述中央区域为一对穿孔之间的区域，上述侧边区域为从上述穿孔至上述带子的端部的区域；在上述带子不具有上述穿孔的情况下，上述侧边区域为上述带子的宽度的10％以下的区域。
3.如权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，该曝光装置包括第一降压装置，其连接于上述中央吸引口；以及第二降压装置，其连接于上述侧边吸引口，吸引力比上述第一降压装置强。
4.如权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，上述第二降压装置包括降压泵，其连接于上述侧边吸引口；降压箱，其连接于上述侧边吸引口和上述降压泵，通过上述降压泵其内部压力被降压。
5.如权利要求1～4中任一项所述的曝光装置，其特征在于，上述曝光装置具有吹气部，该吹气部在开始上述中央区域及侧边区域的吸引之后，从上述带子的上述中央吸引口或侧边吸引口的相反侧向带子吹出气体。
6.一种曝光方法，该曝光方法逐块地输送薄膜状的带子，同时在上述曝光台上按照上述每一块对上述带子进行吸附来进行曝光，其特征在于，该曝光方法包括下列步骤用第一降压泵对降压箱的内部压力进行降压；第二降压泵，作用第一吸引力吸引上述带子的第一面的中央区域；接着，上述第一泵与被降压后的上述降压箱，作用比上述第一吸引力强的第二吸引力吸引上述带子的第一面的侧边区域。
7.如权利要求6所述的曝光方法，其特征在于，在使上述第二吸引力作用后且在上述曝光前，向与上述第一面不同的第二面吹出气体。
8.如权利要求6或7所述的曝光方法，其特征在于，上述带子具有沿上述输送方向延伸的至少一对穿孔，上述中央区域为一对穿孔之间的区域，而上述侧边区域为从上述穿孔至上述带子的端部的区域。
全文摘要
本发明提供曝光装置和曝光方法。该曝光装置可将带子(6)的中央区域(17)与侧边区域(19)固定在曝光台(2)上。上述曝光装置每次将两侧形成有穿孔(20)的薄膜状的带子(6)的一块(21)输送至曝光台(2)，同时在曝光台(2)上按照每一块(21)对带子(6)进行曝光，曝光台(2)具有设有中央吸引口(13)的中央部(22)，该中央吸引口作用第一吸气力吸引以穿孔(20)为边界而配置于内侧的带子(6)的中央区域(17)，吸引并吸附中央区域(17)；设有侧边吸引口(3)的侧边部(23)，该侧边吸引口作用比第一吸气力大的第二吸气力吸引以穿孔(20)为边界而配置于外侧的带子(6)的侧边区域(19)，吸引并吸附侧边区域(19)。
文档编号H01L21/027GK101063825SQ20071009139
公开日2007年10月31日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年4月26日
发明者佐藤仁, 中泽朗 申请人:株式会社Orc制作所