(57)【要約】  【課題】基板変形に対応した両面露光装置において、生産性と位置あわせ性能を落とすことなく、コストダウンを測ることを目的とする。  【解決手段】上流側露光装置１４で計測した基板の情報を、反転して、下流側露光装置１８へ伝達する。下流側露光装置１８で、この情報を、予め行う露光パターンの変形処理、および、基板計測に使用することにより、下流側露光装置１８での処理時間を短縮する。これにより、下流側露光装置１８の計測機能および画像処理機能を減少させても、生産性と位置あわせ性能を落とすことなく、コストダウンを測ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被描画媒体の変形量を算出して、この変形量に応じて描画パターンを変形して被描画媒体の第１面に描画を行う第１の描画手段と、前記被描画媒体の第２面に描画を行う第２の描画手段と、前記第１の描画手段と第２の描画手段との間で情報の通信を行う通信手段とを有し、
前記第１の描画手段は、前記通信手段を用いて被描画媒体の変形情報を前記第２の描画手段に供給し、前記第２の描画手段は、供給された変形量の情報に応じて描画パターンを変形して被描画媒体の第２面に描画を行うことを特徴とする両面描画システム。
【請求項２】
前記第２の描画手段は、前記変形量の情報を表裏反転して前記描画パターンの変形を行う請求項１に記載の両面描画システム。
【請求項３】
被描画媒体の変形量を算出して、この変形量に応じて描画パターンを変形して被描画媒体の第１面に描画を行い、この変形量の情報を用いて、被描画媒体の第２面の描画パターンの変形を行い、この変形した描画パターンに応じて、前記被描画媒体の第２面の描画を行うことを特徴とする両面描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は両面露光システムに関し、特に、位置合わせ機能を有する複数台の露光装置を用いた両面露光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の両面に露光を行う際は、同等性能の露光装置を２台用いて、１台で片面を露光した後、基板の表裏を反転して、もう１台で反対の面を露光する方法が一般的であった。このため、両面露光装置は、実質的に露光装置を２台有する構成であった。
【０００３】
このような両面露光装置の場合は、基板の両面を同等性能で露光するためには、基板上の露光位置決め動作を行う際に、表面とその裏面とを露光する、上流側露光装置と下流露光装置とで、同じ処理を繰り返すことになる。そのため、位置決め機構および性能に関しては、上流側露光装置と下流側露光装置とで、構成を全く同じにする必要があった。つまり、基本的に位置決め機構に関しては、全く同じ機能の露光装置が複数台並び、１台で基板の表面の処理を行い、もう１台で裏面の処理を行うのが普通であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の両面露光システムでは、上流側と下流側の露光装置は同じ構成であったため、画像処理にかかる時間も、双方で同じであった。
しかし、この従来の方法では、両面露光を行う際に、全く同じ露光装置が複数台必要であり、コスト面に問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、両面露光システムにおいて、生産性と位置あわせ機能を下げずにコストダウンを行うことにある。
つまり、本発明では、上流側と下流側とで、アライメント機能や処理機能が異なる構成である複数の露光装置を備えた露光システムを用いて、両面露光を行う。さらに、上流側露光装置で計測したデータを下流側露光装置へ伝達し、下流側露光装置では、画像処理の一部を、基板計測の前に予め行っておく。これにより、上流側露光装置で画像処理を行う時間よりも短い時間で、下流側露光装置で、画像処理を行うことにより、システムの生産性は維持しつつ、下流側露光装置の機能を削減し、コストダウンを図ることができる。本発明では、上述の方法により、システム全体の生産性を保持しつつ、コストダウンを図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の両面描画システムは、被描画媒体の変形量を算出して、この変形量に応じて描画パターンを変形して被描画媒体の第１面に描画を行う第１の描画手段と、前記被描画媒体の第２面に描画を行う第２の描画手段と、前記第１の描画手段と第２の描画手段との間で情報の通信を行う通信手段とを有し、前記第１の描画手段は、前記通信手段を用いて被描画媒体の変形情報を前記第２の描画手段に供給し、前記第２の描画手段は、供給された変形量の情報に応じて描画パターンを変形して被描画媒体の第２面に描画を行うことを特徴とする両面描画システムを提供する。
【０００７】
また、前記第２の描画手段は、前記変形量の情報を表裏反転して前記描画パターンの変形を行う請求項１に記載の両面描画システムを提供する。
【０００８】
さらに、本発明の両面描画方法は、被描画媒体の変形量を算出して、この変形量に応じて描画パターンを変形して被描画媒体の第１面に描画を行い、この変形量の情報を用いて、被描画媒体の第２面の描画パターンの変形を行い、この変形した描画パターンに応じて、前記被描画媒体の第２面の描画を行うことを特徴とする両面描画方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
このような本発明によれば、上流側露光装置でのアライメント計測結果を、データを反転することにより、下流側露光装置でも使用できるため、下流側露光装置でのアライメント計測を削減することができる。このため、下流側露光装置での計測性能を上流側露光装置よりも下げることができる。さらに、下流側露光装置で行う画像処理も削減することができる。従って、生産性を保ったまま、画像処理速度や性能を下げた構成が可能となり、コストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の両面露光方法および両面露光システムについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の両面露光方法を実施する本発明の両面露光システムの一例を概念的に示すブロック図である。
【００１２】
この両面露光システム１０は、両面基板の露光を行うためのシステムであり、一例として、基板投入機１２と、上流側露光装置１４と、反転機１６と、下流側露光装置１８と、ＮＧリジェクター２０と、基板受け取り機２２とを有する。
【００１３】
基板投入機１２は、基板の投入口であり、投入された基板を、順次、上流側露光装置１４へ供給する。
【００１４】
上流側露光装置１４は、基板上の感光材料に直接描画するダイレクトイメージャー（ＤＩ）である。
上流側露光装置１４は、図２に示すように、メカ制御部３０と、アライメント計測部３４と、基板変形量算出部３６と、画像処理部３８と、露光機制御部４０とを備えており、基板投入機１２から供給された各基板が、何枚目に投入されたかという投入枚数情報をつけて、変形量計測およびずれ位置計測を行い、これらの計測結果に基づき、画像データに補正を施し、基板に対して露光を行い、反転機１６へ供給する。また、基板の投入枚数情報と変形量計測データを、下流側露光装置１８へ伝達する。
【００１５】
反転機１６は、上流側露光装置１４から供給された基板を表裏反転させて、下流側露光装置１８に送る。
【００１６】
下流側露光装置１８は上流側露光装置１４と同様に、基板上のレジスト材に直接描画するダイレクトイメージャー（ＤＩ）である。
また、上流側露光装置１４は、図２に示すように、メカ制御部５０と、アライメント計測部５４と、基板変形量算出部５６と、画像処理部５８と、露光機制御部６０とを備えており、反転機１６から供給された基板の変形量およびずれ位置の計測を行い、これらの計測結果と、上流側露光装置１４から受け取った基板の変形量計測データに基づき、画像データの露光パターンに補正を施し、基板に対して露光を行う。また、露光された基板をＮＧリジェクター２０へ供給する。
【００１７】
ＮＧリジェクター２０は、下流側露光装置１８から供給された基板が、ＮＧ基板であるかどうか判断する。
ＮＧ基板とは、ＮＧリジェクター２０に到達するまでに、欠陥が生じたなどの理由により、使用しないことが決定した基板である。ＮＧとなることが決定した時点で、各基板の投入枚数情報に関連付けて、ＮＧ基板であることが記録される。
ＮＧリジェクター２０では、ＮＧ基板を両面露光システム１０の外に排出して、それ以外の基板は基板受け取り機２２へ供給する。
【００１８】
基板受け取り機２２は、ＮＧリジェクター２０から、露光済みの基板を受け取る。
【００１９】
上流側露光装置１４と下流側露光装置１８について、図２を用いてさらに詳述する。
図２は、上流側露光装置１４と下流側露光装置１８との関係の一例を概念的に示すブロック図である。
なお、上流側露光装置１４の露光機制御部４０と下流側露光装置１８の露光機制御部６０は、イーサーネットなどのネットワーク通信や、もしくはシリアル通信などを介して、相互に情報のやり取りを行うことができるようになっている。
【００２０】
露光機制御部４０および６０は、各々、メカ制御部３０および５０に動作指示などを出すなどして、上流側露光装置１４および下流側露光装置１８全体の駆動制御を行う。
【００２１】
メカ制御部３０および５０は、露光機制御部４０および６０からの指示を受け、露光装置の各部の制御を行う。
【００２２】
アライメント計測部３４および５４は、基板上に設けられた、露光位置の基準となるアライメントマークの計測を行う。計測は、上流側露光装置１４および下流側露光装置１８に搭載されている、図示しないＣＣＤカメラにより行う。
本実施例の露光装置は、ステージ上に基板を載置し、ステージをスライドさせることにより基板を搬送して、所定の位置に搭載されたＣＣＤカメラにより基板上の計測を行うものである。ＣＣＤカメラは、基板の搬送方向に直交する方向に、移動可能である。上流側露光装置１４は、基板の搬送方向に直交する向きに、４台のＣＣＤカメラを並べて搭載しており、一方、下流側露光装置１８は、１台のＣＣＤカメラを搭載している。
【００２３】
アライメントマークは、ＣＣＤカメラで撮影できるものであればよく、スルーホール、ビア、配線パターンなどが一般的である。また、孔以外に、凸部を対象とすることもできる。アライメントマークは、例えば、図３（Ａ）のような形で、基板上にマークされる。
【００２４】
アライメント計測部３４および５４は、ＣＣＤカメラでの撮像結果を元に、アライメントマークの位置を計測する。計測された位置情報は、各々基板変形量算出部３６および５６へ供給される。
【００２５】
基板変形量算出部３６および５６は、アライメント計測部３４および５４から受け取ったアライメントマークの位置情報をもとに、基板の変形量情報とずれ位置情報とを算出する。
【００２６】
図３（Ａ）は、アライメントマークを開けた時点での、基板の状態の一例を示した図である。この基板の画像データでは、（Ａ）の位置のような状態でアライメントマークが設けられている。図３（Ｂ）は、（Ａ）に示す基板が、積層工程などにより変形した後の状態の一例を示した図である。（Ｂ）の図では、基板の変形に伴い、アライメントマークの位置も（Ａ）とは異なっている。（Ｂ）の状態で、基板への露光を行う際は、露光装置では、まず、基板を搬送方向に向かって搬送しつつ、基板上のアライメントマークをＣＣＤカメラで読み取る。この結果と、（Ａ）の状態の画像データから、基板がどれだけ変化したかという情報（基板の変形量）と、基板の位置と露光位置とのずれ（基板のずれ位置）がわかる。これらを基に、基板の位置情報と変形情報とが算出され、画像処理部３８および５８へ供給される。
【００２７】
画像処理部３８および５８は、基板変形量算出部３６および５６から受け取った基板の情報を基に、基板に露光する画像の画像データの補正処理を行う。処理は、画像処理部３８および５８が有するＤＳＰ（Digital Signal Processor）により行う。本実施例では、画像処理部３８は８個、画像処理部５８はその半数となる４個のＤＳＰを有している。
【００２８】
図４は、基板の変形量情報とずれ位置情報に基づく、画像データの画像処理の一例である。
（Ａ）は、基板に露光する画像の画像データである。内側の網掛けの部分が基板への露光パターンにあたる。まず、基板の変形量情報を基に、露光パターンの変形処理を行う。基板変形量算出部３６から得た基板の変形量情報を基に、露光パターン（図中網掛けの部分）を変形させた画像データの例が、（Ｂ）である。さらに、露光パターンを変形させた画像データを、実際の基板の位置に合わせて、移動させる。位置あわせを行った画像データは、例えば（Ｃ）のようになる。
【００２９】
以下、図２を参照して、両面露光システム１０の作用を説明することにより、本発明について、より詳細に説明する。
【００３０】
両面露光システム１０の基板投入機１２に投入された基板は、上流側露光装置１４に送られる。上流側露光装置１４では、上流側露光装置１４が有するＣＣＤカメラにより、基板上のアライメントマークを撮影する。撮影結果を基に、アライメント計測部３４で、計測位置情報が作成され、基板変形量算出部３６へ送られる。基板変形量算出部３６では、受け取った位置情報を元に、基板の変形量情報とずれ位置情報とを算出する。
【００３１】
算出した基板の変形量情報とずれ位置情報は、画像処理部３８へ送られる。画像処理部３８では、このデータを基に、該当する画像データを補正し、露光パターンを変形させる。露光パターンの変形が終わると、画像処理部３８から、図示しない露光ヘッドへ画像データが送られ、基板への露光が行われる。露光された基板は、反転機１６へ送られ、表裏反転されて、下流側露光装置１８へ供給される。
【００３２】
また、基板変形量算出部３６では、基板の変形量情報とずれ位置情報の算出終了時に、画像処理部３８へ基板の変形量情報とずれ位置情報を送ると共に、露光機制御部４０へ、基板の投入枚数情報と基板の変形量情報を伝達する。
この時、露光機制御部４０へ伝達する基板の変形量情報を、反転機１６の反転方向に合わせて反転させる。データの反転は、例えば図５のような形で行えばよい。図５（Ａ）は、画像データの初期状態の一例であり、（Ｂ）は、基板変形量算出部３６で算出した、基板の変形量情報を表す。下流側露光装置１８では、この基板の裏面に露光を行うため、基板の変形情報は（Ｂ）を左右反転した（Ｃ）のような形を使用することができる。よって、下流側露光装置１８には、（Ｃ）の変形情報を伝達すればよい。
露光機制御部４０は、これらの情報を、下流側露光装置１８の露光機制御部６０へ伝達する。露光機制御部６０では、受け取った情報を画像処理部５８へ送り、投入枚数情報を基に、供給された基板の変形量情報に基づき該当する画像データの露光パターンを変形させる。
【００３３】
従って、下流側露光装置１８では、上流側露光装置１４から、基板を供給されるよりも先に、基板の変形量情報を伝達されることになる。露光機制御部６０では、受け取った、基板の投入枚数情報と基板変形情報を画像処理部５８へ送る。画像処理部５８は、受け取った情報を基に、該当する画像データの露光パターンの変形処理を、下流側露光装置１８でアライメントマークの計測を行う前に、予め行っておく。下流側露光装置１８の画像処理部５８が有するＤＳＰは、上流側露光装置１４が有するＤＳＰの半数であるが、予め処理を行っておくことで、処理の遅れをカバーすることができる。これにより、基板が下流側露光装置１８へ供給された時点では、画像処理部５８では、基板変形情報に基づく露光パターンの変形処理はすでに終わっていることになる。
【００３４】
ここで、上流側露光装置から下流側露光装置へ送られた計測情報と、下流側露光装置に送られた基板との対応について、図６を基にさらに詳述する。
【００３５】
図６は、計測情報との対応を表す概略図である。
この図で、５枚の基板を基板投入機に投入して、上流側露光装置１４、反転機１６、下流側露光装置１８を流して、順次、両面露光をしていく際に、５枚目に投入した基板の計測データを、下流側露光装置で使用する場合を例にとって説明する。
この図では、上流側露光装置１４において、基板投入機に投入された基板の数は５枚であり、そのうち、１枚目から３枚目までの基板はすでに上流側露光装置１４での露光を終え、下流側露光装置１８に投入されており、そのうち、１枚目と２枚目の基板は、両面とも露光が終了した状態である。３枚目は、アライメント計測部５４において、アライメントマークの計測中である。さらに、反転機１６において、４枚目の基板が反転されている状態である。５枚目の基板は、基板変形量算出部３６での基板の変形量情報および基板のずれ位置情報の算出が終了して、露光を行う前の状態である。
【００３６】
この時、５枚目の基板の計測結果を、下流側露光装置１８において使用する。前述のように、基板変形量算出部３６での基板の変形量情報および基板のずれ位置情報の算出が終了すると、上流側露光装置１４から、下流側露光装置１８へ、基板変形量算出部３６で算出した基板の変形量情報を反転した情報と、基板の投入枚数情報（この場合は５枚目）を伝達する。
【００３７】
下流側露光装置１８の露光機制御部６０では、受け取った投入枚数情報と基板の変形量情報を、画像処理部５８へ供給する。画像処理部５８は、供給された投入枚数情報に対応する画像データの露光パターンに対し、基板の変形量情報を基に、変形処理を行う。さらに、露光機制御部６０は、基板の変形量情報を、アライメント計測部５４にも供給する。
上流側露光装置１４と下流側露光装置１８との間に、基板を排出する手段はないため、上流側と下流側とで、露光装置への投入枚数は必ず等しくなる。よって、上流側露光装置１４から供給された投入枚数情報と下流側露光装置１８に投入された基板の枚数とが等しくなったとき、上流側露光装置１４から供給された情報に該当する基板が投入されたと判断し、基板を下流側露光装置１８の露光ステージへ搬送する。
【００３８】
また、途中でＮＧとなった基板については、ＮＧ情報を、投入枚数情報および基板の変形量情報と関連付けて下流側露光装置１８へ供給し、下流側露光装置１８では、その基板については処理を行わず、受け取った基板の変形量情報も削除して、ＮＧリジェクター２０へ送る。
【００３９】
上述のようにして、下流側露光装置１８では、上流側露光装置１４から送られてきた基板の変形量情報に基づき、該当する基板が下流側露光装置１８へ供給される前に予め、露光する画像の露光パターンに変形処理を行っておく。これにより、下流側露光装置１８の画像処理部５８が有するＤＳＰが、上流側露光装置１４が有するＤＳＰの半数であることに起因する処理の遅れをカバーすることができる。
【００４０】
その後、実際に基板が下流側露光装置１８に供給されると、上流側露光装置１４の場合と同様に、アライメント計測部５４が有するＣＣＤカメラにより、基板上のアライメントマークを撮影する。計測は、上流側露光装置１４から供給された基板の変形量情報を基に、基板変形後のアライメントマークの位置を予測した上で行う。これにより、下流側露光装置１８では、ＣＣＤカメラの搭載数を減らしても、精度を保ったまま計測が可能であるため、下流側露光装置１８が有するＣＣＤカメラは、前述のように、１台となっている。
【００４１】
図７は、下流側露光装置１８でアライメント計測を行う際の、アライメントマーク位置の一例である。
上述のように、下流側露光装置１８には、１台のＣＣＤカメラが搭載されている。このＣＣＤカメラにより、図７（Ａ）に示すような、基板の天地方向（基板の搬送方向の上流端と下流端）につけられているアライメントマークの撮影を行う。こうして計測されたアライメントマークの位置情報は、基板変形量算出部へ送られる。
【００４２】
基板変形量算出部５６では、アライメント計測部５４から受け取った計測データを基に、基板の変形量情報と基板のずれ位置情報を算出して、画像処理部５８へ供給する。画像処理部５８では、基板のずれ位置情報を基に、画像データの補正を行う。
なお、この時、上流側露光装置１４から伝達された、基板の変形量情報と、アライメント計測部５４から受け取った計測データから算出した、基板の変形量情報との差が、所定量範囲外となっている場合は、画像処理部５８では、変形量情報を基に画像データの露光パターンの変形処理も行う。
【００４３】
露光パターンの変形処理が終了すると、画像処理部５８で変形した画像データは、画像処理部５８から、図示しない露光ヘッドへ送られ、基板への露光が行われる。露光された基板は、ＮＧリジェクター２０へ送られ、ここまでの工程でＮＧ情報を通知された基板は、ここで両面露光システム１０の外へ排出される。ＮＧ情報を通知されていない基板は、その後、基板受け取り機２２へ供給される。
【００４４】
なお、本発明は、露光装置をタンデム機とした場合でも可能である。タンデム機の場合は、上流側露光装置１４と反転機１６と下流側露光装置１８とが、まとめて一つの装置となって構成されている。タンデム機の場合は、上流側露光装置１４から下流側露光装置１８への情報の伝達において、上述のような方法を用いる必要はなく、図２中に点線で示すように、両面機制御部７０などを介して伝達を行うことができる。
【００４５】
また、各露光装置に搭載されるＣＣＤカメラの数は、上述した数に限定はされず、上流側露光装置１４に２台以上、下流側露光装置１８に１台以上搭載されており、下流側露光装置１８のＣＣＤカメラの数が、上流側露光装置１４のＣＣＤカメラの数より少ない構成となっていればよい。例えば、図７（Ｂ）に示すような、アライメントマークが４箇所にある基板の場合は、ＣＣＤカメラを２台用いて、アライメント計測を行うこともできる。
【００４６】
また、本実施例では、ＤＳＰを用いて画像データの処理を行うシステムについて説明したが、それ以外にも、LinuxやWindowsなどのＯＳを搭載したＰＣ、サーバーマシンなどを用いて処理を行うシステムであってもよい。
【００４７】
本実施例では、上述したように、上流側露光装置１４で計測したデータを下流側露光装置１８へ伝達することにより、下流側露光装置１８は、時間がかかる露光パターンの変形処理を、基板計測の前に予め行うことができる。つまり、上流側露光装置１４での変形量およびずれ位置の画像処理を行う時間よりも短い時間で、下流側露光装置１８での画像処理を行うことができる。よって、下流側露光装置１８のアライメント機能や画像処理機能を、上流側露光装置１４の機能より減少させても、システム全体の生産性を維持することができる。従って、下流側露光装置１８の処理機能を削減することで、システム全体の生産性を維持しつつ、コストダウンを図ることが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の両面露光システムおよび両面露光方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【００４９】
また、本発明は、上述の例のような露光装置を用いた、基板への描画に限定はされず、両面に記録可能な記録媒体を使用するものであれば、印刷、感熱記録媒体を用いるプリンタ、感光感熱記録媒体を用いるプリンタ、感光媒体を用いるプリンタ、インクジェットプリンタや電子写真プリンタ等での描画に対応するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の両面露光システムの一例の概念を示すブロック図である。
【図２】本発明の上流側露光装置１４と下流側露光装置１８との関係を概念的に示すブロック図である。
【図３】変形量計測用アライメントマーク位置の一例を示す図である。
【図４】アライメント画像処理の一例を示す図である。
【図５】基板変形情報の一例を示す図である。
【図６】計測情報との対応の一例を示すブロック図である。
【図７】下流側露光装置における位置決め用アライメントマークの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  両面露光システム
１２  基板投入機
１４  上流側露光装置
１６  反転機
１８  下流側露光装置
２０  ＮＧリジェクター
２２  基板受け取り機
３０、５０  メカ制御部
３４、５４  アライメント計測部
３６、５６  基板変形量算出部
３８、５８  画像処理部
４０、６０  露光機制御部
７０  両面機制御部
【図１】
2006259202.tif 000003
【図２】
2006259202.tif 000004
【図３】
2006259202.tif 000005
【図４】
2006259202.tif 000006
【図５】
2006259202.tif 000007
【図６】
2006259202.tif 000008
【図７】
2006259202.tif 000009