(57)【要約】【課題】  基材の表面および裏面のレジスト層に露光ビームでパターンを直接描画できる両面描画装置およびその描画方法を提供する。【解決手段】  露光光学系２０は、光源部であるレーザ光源２１、射出されたレーザ光を走査部まで導く複数のミラー２２，２３，２４、光学変調手段を構成する光学変調器２５、上記走査部を構成するポリゴンミラー２６、ｆ−θレンズ２７、上記射出した露光ビームを被露光部材６の表面側と裏面側に分岐させハーフミラー等で成る光学分岐手段を構成している光学スプリッタ２８と、ビーム重ね調整手段となるビーム重ね調整装置２９と、を有する構成になっている。ここで、ビーム重ね調整装置２９はビーム調整器３０と位置センサー３１とを含んで構成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光材料の表面と裏面の両面にパターンを露光描画する両面描画装置であって、露光ビームを生成する光源部と、前記被露光材料の表面側と裏面側において露光ビームを走査する走査部と、前記両面上を走査する露光ビームの軌跡が一致するように前記露光ビームの走査を調整するビーム重ね調整手段、とを備えていることを特徴とする両面描画装置。
【請求項２】
前記ビーム重ね調整手段は、前記被露光材料を挟み、その表面側と裏面側で互いに対向配置する撮像部を有する位置センサーと、該位置センサーの検出データに基づき、前記表面上あるいは裏面上の露光ビームの走査を調整するビーム調整器と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の両面描画装置。
【請求項３】
前記ビーム調整器は、前記走査部の後段に設けられ、前記位置センサーの撮像部を挟んで対向する１対の棒状ミラーと、前記棒状ミラーの少なくとも一方に設けられ、前記棒状ミラーを位置変位するピエゾ素子を有することを特徴とする請求項２に記載の両面描画装置。
【請求項４】
前記ビーム調整器は、前記走査部の前段に設けられたピエゾアクチュエータで回転駆動する１対の光学ミラーを有し、前記光学ミラーは該ピエゾアクチュエータにより前記ビーム方向を調整することを特徴とする請求項２に記載の両面描画装置。
【請求項５】
前記パターンに相当する描画データに基づき前記露光ビームを変調する光学変調手段と、前記変調を受けた露光ビームを前記被露光材料の表面側と裏面側とに分ける光学分岐手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の両面描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光ビームにより基板上の感光材にパターンを直接描画する装置に係り、特に基板の表裏に形成した感光材に同時にパターン描画する両面描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーブラウン管用のシャドウマスク、半導体装置の実装に用いるリードフレーム、微細孔フィルターメッシュ、更には、フラットパネル（プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイパネル等）あるいはプリント配線板を製造するための露光工程で用いるマスクフィルム、のような各種基板は、通常では長尺基材をパターン加工して製造されている。そして、上記基材加工の高精度化および微細化が進む中で、フォトリソグラフィ技術で形成したレジストマスクを長尺基材のエッチングマスクとして用い上記基材を加工する技術が必須になり、現在ではこの方法が実用に供されている。
【０００３】
上記フォトリソグラフィ技術によるレジストマスクの形成には、露光装置に設置したフォトマスク上の所要パターンを基材表面に塗布した感光材であるレジスト層に露光転写し現像する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、基材表面のレジスト層にレーザ光でパターンを直接描画する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ここで、上記いずれの方法を用いるにしても、基材加工の高精度化においては、基材表面に対してパターン形成するための位置決めをする必要がある。上記フォトマスクを用いる方法では、少なくとも基材表面にアライメントマークを形成し、露光において上記アライメントマーク位置を読み取り、露光装置あるいはフォトマスクとの位置合わせを行い、位置決めを行う。また、パターンの直接描画の方法では、例えば、露光光学系のレーザ光路の所定の位置に設けたポジションセンサに基づきレーザ光軸を調整し、パターンの直接描画の位置決め調整を行っている。
【特許文献１】特許第２６８２００２号公報（第４頁、第２図）
【特許文献２】特開平５−３０７１４８号公報（段落［０００６］〜［０００８］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、上記レジストマスクを用いた長尺基材のエッチング加工において、基材表面および裏面の両面にレジストマスクを形成し、基材両面から上記基材をエッチングできるようにすることが知られている。これにより、両面からのエッチングでその処理時間が１／２程度に短縮でき前述した各種基板の製造コストが低減できるようになる。また、エッチング加工において基材のサイドエッチング量が低減して微細加工が容易になる。
【０００６】
しかしながら、前述した従来技術は基材の表面側にのみレジストマスクを形成するものである。そこで、基材両面にレジストマスクを形成するために、上記特許文献１のようなフォトマスクを用いる露光装置において、単純に、フォトマスク２枚を基材の表面側と裏面側に取り付ける装置構造にし、且つ上記位置決め方法をそのまま踏襲して、それぞれのフォトマスクのパターンを基材の表面側と裏面側に露光転写できるようにする方法が考えられる。しかし、この場合には、長尺基材に対応させる必要から、フォトマスク２枚を操作しなければならなくなる。このために、露光装置が非常に大型化し、しかも、その露光機構は高精度なものにしなければならないという問題が生じてくる。
【０００７】
一方、特許文献２のようなパターンの直接描画方法を用いて、基材の表面側と裏面側に同時にパターン形成できるようにすることは、表面に形成するパターンと裏面に形成するパターンの位置決めについて具体的な対策が為されていない為、困難である。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題あるいは課題に着目してなされたもので、基材の表面および裏面のレジスト層に露光ビームでパターンを直接描画できる両面描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、以下の構成によって達成される。
（１）被露光材料の表面と裏面の両面にパターンを露光描画する両面描画装置であって、露光ビームを生成する光源部と、前記被露光材料の表面側と裏面側において露光ビームを走査する走査部と、前記両面上を走査する露光ビームの軌跡が一致するように前記露光ビームの走査を調整するビーム重ね調整手段、とを備えていることを特徴とする両面描画装置。
（２）前記ビーム重ね調整手段は、前記被露光材料を挟み、その表面側と裏面側で互いに対向配置する撮像部を有する位置センサーと、該位置センサーの検出データに基づき、前記表面上あるいは裏面上の露光ビームの走査を調整するビーム調整器と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の両面描画装置。
（３）前記ビーム調整器は、前記走査部の後段に設けられ、前記位置センサーの撮像部を挟んで対向する１対の棒状ミラーと、前記棒状ミラーの少なくとも一方に設けられ、前記棒状ミラーを位置変位するピエゾ素子を有することを特徴とする請求項２に記載の両面描画装置。
（４）前記ビーム調整器は、前記走査部の前段に設けられたピエゾアクチュエータで回転駆動する１対の光学ミラーを有し、前記光学ミラーは該ピエゾアクチュエータにより前記ビーム方向を調整することを特徴とする請求項２に記載の両面描画装置。
（５）前記パターンに相当する描画データに基づき前記露光ビームを変調する光学変調手段と、前記変調を受けた露光ビームを前記被露光材料の表面側と裏面側とに分ける光学分岐手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の両面描画装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、フォトマスクのパターン転写による両面露光装置の場合に比べて、本発明の両面描画装置はコンパクトで軽量な構造になり、重厚なフォトマスクは不要で装置の作業操作性は格段に容易になる。また、長尺基材の表面および裏面間で高精度に位置合わせした所望のレジストマスクを形成できるようになる。そして、長尺基材のパターン加工の高精度化および微細化が容易になり、これらの加工時間は短縮し製造コストが大幅に低減するようになる。しかも、カスタマーからの長尺基材加工のパターン変更に対して非常に迅速に対応できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について図１乃至図７を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の両面描画装置を含んだ、上記長尺基材をパターン加工するための全体の概略構成を示す構成図である。図１において、巻戻し機１には、被露光部材の基材２であるステンレス、鋼板、黄銅、アルミニウム等の帯状の金属薄板のコイル３を装着し、モータ４によって所定のバックテンションが与えられている。
【００１３】
そして、テンションレベラー（図示せず）によって巻癖が矯正された基材２は、レジスト塗布装置５に供給され、このレジスト塗布装置５によって基材２の表面と裏面に例えばポジ型レジストが塗布されて、被露光部材６が形成される。
【００１４】
この被露光部材６は、例えば外表面に樹脂コーティングを施したロールで構成される搬送機構により、レジスト乾燥のためのベーキング炉７及び両面描画装置８にステップ搬送される。そして、両面描画装置８により所要のパターンが直接描画されて、被露光部材６のレジスト層が感光される（図２参照）。
【００１５】
感光された被露光部材６は、レジスト現像する現像処理部９で現像され、所定のパターンを有するレジストマスクが基材２の表面および裏面に形成された姿態となる。
【００１６】
そして、現像処理部９の後段側にエッチング処理部１０が配置され、このエッチング処理部１０において上記レジストマスクをエッチングマスクにして基材２のエッチング加工がなされる。更にこのエッチング処理部１０の後段側に設けられたレジスト除去部１１でレジストマスクが剥離除去されることになる。
【００１７】
そして、レジスト除去部１１の後段側に巻取り機１２が配設され、駆動制御装置１３からの制御信号によって回転駆動される駆動モータ１４により時計方向に回転駆動される。ここで、駆動制御装置１３および両面描画装置８はコントローラ１５で共に制御されることになる。
【００１８】
本発明の両面描画装置８は、基本構造としては露光光学系と制御系とから構成される。図２は、パターン直接描画の露光光学系２０の概略構成を示す図である。図２には、併せて図１で示した巻戻し機１の一部、被露光部材６、巻取り機１２を示している。
【００１９】
露光光学系２０は、露光ビームの光源部としてレーザ光を射出するレーザ光源２１、射出されたレーザ光を走査部まで導く複数のミラー２２，２３，２４、光学変調手段としてパターン描画に際しパターンデータに基づきレーザ光をオン・オフ変調するための光学変調器２５、上記走査部を構成するポリゴンミラー２６、ｆ−θレンズ２７を備えている。ここで、ポリゴンミラー２６は、ミラーモータで回転駆動される回転多面鏡であり、その回転角度位置あるいは回転量を検出するためにエンコーダ（図示せず）が連動している。また、ｆ−θレンズ２７は、露光光束が被露光材料面に対して斜めに入射することによる光像のひずみを補償する。なお、レーザ光源２１は、例えば、パルス状発光が可能な半導体レーザ、ストロボ等で構成してもよい。この場合には、上記パターンデータに基づきレーザ光源２１を作動させるようにして光学変調器２５を省いてもよい。なお、レーザ光にはＡｒレーザ、ＫｒＦ等のエキシマレーザあるいはＨｅ−Ｃｄレーザ等が用いられる。
【００２０】
また、露光光学系２０は、光学分岐手段として、上記射出した露光ビームを被露光部材６の表面側と裏面側に分岐させるハーフミラー等から成る光学スプリッタ２８を有すると共に、ビーム重ね調整手段となるビーム重ね調整装置２９とを備えている。ここで、ビーム重ね調整装置２９はビーム調整器３０と位置センサー３１とを含んで構成される。このビーム調整器３０は前述した走査部の後段に設けられるように構成される。
【００２１】
前述したような露光光学系２０では、上記レーザ光源２１、ミラー２２、光学変調器２５、光学スプリッタ２８以外は全て被露光部材６の表面側と裏面側に設置される。そして、被露光部材６の表面および裏面のレジスト層にレーザ光でパターンを両面描画する。ここで、巻取り機１２は、図１に示す駆動制御装置１３で制御された駆動モータ１４で駆動し、上記被露光部材６を所定の速度で上記露光光学系２０下を搬送する。同時に、前述した走査部のポリゴンミラー２６でレーザ光を走査する。以下、ポリゴンミラー２６による走査方向を主走査方向、駆動モータ１４による走査方向を副走査方向と称する。これらの走査は図１のコントローラ１５で同時に制御される。
【００２２】
本発明の両面描画装置においては、上記ビーム重ね調整装置２９は、被露光部材６の表面側と裏面側での露光ビーム照射のビーム位置が同じになるように位置合わせ（ビーム重ね合わせ）をすることになる。本発明の特徴となるビーム重ね調整装置２９について図２乃至図４に基づき詳細に説明する。
【００２３】
図３はビーム調整器３０の上面図である。ビーム調整器３０は、ｆ−θレンズ２７からのレーザービームを被露光部材６の面上に向けて屈曲する棒ミラー３２と、この棒ミラー３２を弾性体３３，３４を介して連結するコの字型形状の支持体３５と、前記棒ミラー３２の一方の側面において軸方向両側に設けられ、棒ミラー３２と連結する第１ピエゾ素子部３６と第２ピエゾ素子部３７と、を有する構成である。第１ピエゾ素子３６及び第２ピエゾ素子３７の右端は、図３に示す通り棒ミラー３５に固定され、他端は図示しない支持体に固定されている。弾性体３３は、第１ピエゾ素子部３６と第２ピエゾ素子部３７が設けられた側面と反対側の棒ミラー３２の側面を支持体３５に連結しており、弾性体３４は、棒ミラー３２の軸方向両端を支持体３５に連結している。ここで、第１ピエゾ素子部３６と第２ピエゾ素子部３７は、棒ミラー３２を図３の矢印方向にそれぞれ独立して位置変位させるものである。また、弾性体３３，３４は、ピエゾ素子による上記位置変位に対して充分に追随できる材料で構成されている。従って、第１ピエゾ素子３６或いは第２ピエゾ素子３７の伸縮に応じて、棒ミラー３２が変位する。
【００２４】
位置センサー３１は、図２及び図４に示されるように、被露光部材６の表面側において、棒ミラー３２の軸方向両側に設けられた第１撮像部３８ａ、第２撮像部３８ｂと、裏面側において、第１撮像部３８ａ、第２撮像部３８ｂと対向して、棒ミラー３２の軸方向両側に設けられた第３撮像部３９ａ、第４撮像部３９ｂを有する構成であり、図示しない支持体に固定されている。なお、上記撮像部としては例えばＣＣＤ素子を含む構造になっている。
【００２５】
前述したように、本発明の露光光学系のビーム重ね調整装置２９においては、上記ビーム調整器３０は、被露光部材６の表面側と裏面側とにそれぞれ設ける露光光学系の走査部の後段に設置される。一方、位置センサー３１は、ビーム調整器３０とは独立に上記被露光部材６に対して位置決めして配置される。
【００２６】
図４は、ビーム調整器３０と位置センサー３１の配置関係を示す。基材２の表面側、裏面側にはレジスト層４２が形成されている。このような構成の被露光部材６を内側に挟んだ状態で位置センサー３１が配置されている。具体的には、第１撮像部３８ａ、第３撮像部３９ａが、それぞれ棒ミラー３２の軸方向一端側において、被露光部材６の表面側、裏面側に対向して配置されている。また、第２撮像部３８ｂ、第４撮像部３９ｂが、それぞれ棒ミラー３２の軸方向他端側において、被露光部材６の表面側、裏面側に対向して配置されている。そして、各撮像部３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂの表裏方向外側に、それぞれ表面側、裏面側に配置する棒ミラー３２を有する一対のビーム調整器３０が設置される。上記露光光学系２０の走査部のｆ−θレンズ２６からのレーザビーム４３は、棒ミラー３２で曲折され、表面側と裏面側のレーザービームはそれぞれ各撮像部３８ａ、３８ｂ、３９ａ，３９ｂで受光されその間のビーム変位量が算出されるようになる。
【００２７】
次に、上記ビーム重ね調整装置２９の制御系４４を図５に基づいて説明する。図５に示すように、この制御系４４の基本構造は、制御部４５、第１撮像部３８ａ、第２撮像部３８ｂ、第３撮像部３９ａ、第４撮像部３９ｂ、角度駆動制御部４６、オフセット駆動制御部４７を有する構成となる。
【００２８】
制御部４５は、ＣＰＵ、メモリ、大容量高速記憶装置、入出力インタフェースなどによって構成される。ＣＰＵは、制御プログラムを実行して各部を制御し、上述したところのビーム重ね合わせ調整を行う。撮像部３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂは、それぞれ対応するレーザビーム位置を検出し、検出した信号を制御部４５に供給する。その位置の検出データに基づきＣＰＵでビーム変位量を算出し、このビーム変位量に基づき角度駆動制御部４６およびオフセット駆動制御部４７が、ビーム調整器３０の第１ピエゾ素子部３６及び第２ピエゾ素子部３７を駆動する。
【００２９】
次に、ビーム重ね調整装置２９の動作とともに、両面描画について、図１〜図６を参照して説明する。ここで、図６は、パターンを両面描画する以前に予め行うところの上記被露光部材の表面側と裏面側のビーム重ね合わせ調整におけるレーザ光走査の軌跡を模式的に示している。
【００３０】
（ａ）先ず、図１に示すコントローラ１５は、駆動制御装置１３により駆動モータ１４を駆動して被露光材部材６を初期描画位置に搬送し、一旦停止する。すなわち、上記副走査を主走査と共に停止する。ここで、これに先立ち、主走査方向と副走査方向が直角になるように、露光光学系２０の走査部と被露光部材６との角度調整が済ませてある。
【００３１】
（ｂ）図４に示すような位置センサー３１では、第１撮像部３８ａと第３撮像部３９ａ及び第２撮像部３８ｂと第４撮像部３９ｂが被露光材部材６を挟むようにして配置される。このようにして、図４で説明したように、第１撮像部３８ａ、第３撮像部３９ａの外側に、ビーム調整器３０の各棒ミラー３２が配置される。また、第２撮像部３８ｂ、第４撮像部３９ｂの外側にも、各棒ミラー３２が配置されるようになる（図示せず）。
【００３２】
（ｃ）図２のレーザ光源２１よりレーザ光を射出し、被露光部材６の表面側および裏面側に配置した露光光学系２０の走査部を通して一定速度の主走査を行う。そして、棒ミラー３２で曲折した表面側のレーザビーム４３の始点位置と終点位置をそれぞれ第１撮像部３８ａ、第２撮像部３８ｂで受光する。同時に、棒ミラー３２で曲折した裏面側のレーザビーム４３の始点位置と終点位置をそれぞれ第３撮像部３９ａ、第４撮像部３９ｂで受光する。
【００３３】
（ｄ）図５に示す制御部４５は、受光した表面側と裏面側のレーザビーム４３の始点位置と終点位置の検出信号に基づき、それぞれのレーザビームの軌跡を算出する。そして、両ビーム変位量に基づき以下のようにビーム重ね合わせ調整を行う。
【００３４】
（ｅ）図６（ａ）のレーザビームの軌跡を示す実線は、被露光部材６の表面側のレーザビーム４３のものである。ここで、始点４８ａおよび終点４９ａは、それぞれ第１撮像部３８ａ、第２撮像部３８ｂで受光したものである。同様に、図中の破線は、被露光部材６の裏面側のレーザビーム４３のものであり、始点４８ｂおよび終点４９ｂは、それぞれ第３撮像部３９ａ、第４撮像部３９ｂで受光したものである。このような両ビーム変位量から、角度調整とオフセット調整とを順次あるいは同時に行う。
【００３５】
（ｆ）角度駆動制御部４６は、制御部４５からの指令信号を受け、第１ピエゾ素子部３６と第２ピエゾ素子部３７に対して異なる電圧を与え、図３に記す矢印のように表面側の棒ミラー３２に異なる変位量を与える。これにより、実線で示すレーザビームの軌跡は、破線で示すレーザビームの軌跡に対して角度調整される。図７（ｂ）は、上記角度調整後のレーザビームの軌跡である。この調整で、破線で示すレーザビームの軌跡と実線で示す軌跡は平行になり、その間の差はオフセット量のみになる。
【００３６】
（ｇ）オフセット駆動制御装置４７は、同様に第１ピエゾ素子部３６と第２ピエゾ素子部３７に対して同じ電圧を与え、表面側の棒ミラー３２に上記オフセット量に相当する変位量を与える。これにより、実線で示すレーザビームの軌跡は、破線で示すレーザビームの軌跡に対してオフセット調整される。図７（ｃ）は、上記オフセット調整後のレーザビームの軌跡である。この調整で、破線で示すレーザビームの軌跡と実線で示す軌跡は完全に一致するようになり、上記ビーム重ね合わせ調整が終了する。
【００３７】
上記ビーム重ね合わせ調整を行った後に、被露光部材６の表面側および裏面側のレジスト層に対して両面描画を行う。先ず、上記調整された表面側および裏面側のビーム調整器３０はそのまま露光光学系２０に固定し、位置センサー３１の配置を解除する。そして、図１に示すコントローラ１５により、上述したように被露光材部材６の副走査を開始させ、同時に両面描画装置８を起動させる。
【００３８】
上記起動により、レーザ光源２１より矩形あるいは円形のレーザビームが射出し、描画のパターンデータに基づき光学変調器２５で変調したレーザ光は、光学スプリッタ２８で上記表面側および裏面側に分岐し、それぞれの露光光学系２０の走査部（ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ）で主走査される。そして、これらのレーザビームはそれぞれのビーム調整器３０の棒ミラー３２を通って同一のパターンをそれぞれのレジスト層４２に露光描画する。ここでのパターンの露光描画は一般的な制御系によって行うことができる。
【００３９】
所定の露光描画が終了すると、再度、前述したビーム重ね合わせ調整を行い、上記描画を繰り返す。あるいは、ビーム重ね合わせ調整は被露光材部材６の初期描画位置でのみ行い、後は連続して露光描画してもよい。
【００４０】
このような構成により、長尺基材の表面および裏面のレジスト層間で高精度に位置合わせされた所望のパターンを両面描画できるようになる。そして、長尺基材のパターン加工の高精度化および微細化が容易になり、これらの加工時間は短縮し製造コストが大幅に低減するようになる。
【００４１】
また、フォトマスクのパターン転写による両面露光装置の場合に比べて、本発明の両面描画装置はコンパクトで軽量な構造となり、重厚なフォトマスは不要で装置の作業操作性は格段に向上する。しかも、カスタマーからの長尺基材加工のパターン変更に対して非常に迅速に対応できるようになるという大きな効果が生じてくる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図７，８に基づいて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態で説明したビーム調整器３０の構成を異にするものである。図８は、両面描画装置の露光光学系の変形例であり、その概略構成を示す図である。同図には、併せて図１で示した被露光部材６、巻取り機１２を示している。なお、第１の実施形態と同じものは同一符号で示し、重複する説明は省略あるいは簡略化する。
【００４３】
図７に示すように、露光光学系５０では、ビーム重ね調整装置はビーム調整器としてレーザ光の光路に設けたピエゾアクチュエータ付ミラー５１および５２を有し、位置センサー３１を有する構成となっている。ここで、ピエゾアクチュエータ付ミラー５１および５２はピエゾアクチュエータによりレーザビームが角度調整できる構造になっている（後述する）。その他は、第１の実施形態とほぼ同様に、レーザ光をパルス状発光するレーザ光源２１、射出されたレーザ光を走査部まで導くミラー２２、パターン描画に際しパターンデータに基づきレーザ光をオン・オフ変調するための光学変調器２５、射出したレーザ光を被露光部材６の表面側と裏面側に分岐させる光学スプリッタ２８、上記走査部を構成するポリゴンミラー２６、ｆ−θレンズ２７を備えている。また、ｆ−θレンズ２７の後段には、レーザー光を被露光部材６の面上に向けて曲折する棒ミラー６０が設けられている。
【００４４】
前述したような露光光学系５０のピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２、走査部及び棒ミラー６０は、被露光部材６の表面側と裏面側に設置される。そして、被露光部材６の表面および裏面のレジスト層にレーザ光でパターンを両面描画する。ここで、巻取り機１２は、図１に示す駆動モータ１４で駆動し、上記被露光部材６を所定の速度で上記露光光学系５０下を搬送する。
【００４５】
この実施形態では、上記ピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２および位置センサー３１とで、被露光部材６の表面側と裏面側でのレーザ光照射のビーム位置が同じになるように位置合わせをする。ピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２について図８に基づき詳細に説明する。
【００４６】
図８はピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２の斜視図である。図８に示すように、ピエゾアクチュエータ５３は、直進運動を回転運動に変えるギア機構５４、ピエゾ素子部５５を有する構成である。そして、上記ギア機構５４がピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２のレーザビーム５６に対する角度調整を行う。
なお、ピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２の構成は、図８の構成に限らず、他の手段によりミラーを回動するようにしてもよい。また、ミラー５１，５２の一方を回動させる代わりに図７で上下あるいは左右方向に微動させるようにしてもよい。
【００４７】
次に、この第２の実施形態でのビーム重ね合わせ調整を第１の実施形態に対応させて説明する。本実施形態では、図３で説明した第１ピエゾ素子部３６および第２ピエゾ素子部３７の機能を、ピエゾアクチュエータ付ミラー５１、５２にそれぞれ取り付けられたピエゾアクチュエータが行うところにある。これらのピエゾ素子５５は、図５で説明した角度駆動制御部４６およびオフセット駆動制御部４７により駆動し、ピエゾアクチュエータ付ミラー５１、５２を角度調整する。この２つのピエゾアクチュエータ付ミラー５１，５２の角度調整によって、ポリゴンミラー２６を構成する回転多面鏡へのレーザ光の入射角度が変わり、ポリゴンミラー２６の回転で生じるレーザ光の走査方向が変化し調整できるようになる。このような走査方向の調整により、被露光部材６の表面側と裏面側でのレーザビームによる露光位置の調整ができることになる。なお、この場合、位置センサー３１は第１の実施形態で説明したのと全く同じように使用される。
【００４８】
なお、その他の構成・及び作用は、第１の実施形態で説明したものと同様である。また、第１の実施形態の構成に第２の実施形態の構成を組合せるとより好ましい。
【００４９】
ここで、本発明の両面描画装置で形成したレジストマスクを長尺基材のエッチングマスクに用い上記基材を加工する例を示し、本発明の効果について説明する。図９は、図１で説明した長尺基材をパターン加工する一連の装置で形成したリードフレームの一部平面図である。ここで、基材２には所定の開口５７が形成されている。図１０に基づいて、その製造工程を説明する。図１０は、図９に記すＡ１  −  Ｂ１  で切断したところに対応する断面図である。
【００５０】
図１０（ａ）に示すように、材質がステンレスの基材２の表面側と裏面側にポジ型のレジスト層４２をそれぞれレジスト塗布装置５に搬送して形成する。これが被露光部材６になる。そして、本発明の両面描画装置８において前述したようなビーム重ね合わせ調整を施し、レーザ光でもって所定のパターンをレジスト層４２に同時に描画する。
【００５１】
次に、現像処理部９でレジスト層４２を現像する。この現像でレーザ光の照射した領域のレジスト層が除去される。このようにして、図１０（ｂ）に示すように基材２の表面と裏面にレジストマスク５８が形成される。ここで、本発明のビーム重ね合わせ調整により、上記表面と裏面のレジストマスク５８の位置合わせが完全になされる。
【００５２】
次に、上記基材２を焼しめ炉に搬送しレジストマス５８，５８ａを焼しめる。そして、その後段のエッチング処理部１０において、図１０（ｃ）に示すように、互いに位置合わせされたレジストマスク５８と５８ａとをエッチングマスクにして基材２の表面側および裏面側から化学薬液で基材２をエッチング加工し開口５７を形成する。このように両面からエッチングが進行するためにその処理時間が１／２程度に低減するようになる。また、このエッチング加工においてサイドエッチング量が減少し、開口５７の寸法を小さくすることが可能になり基材加工の微細化が容易になる。
【００５３】
続いて、後段のレジスト剥離部１１で上記レジストマスク５８，５８ａを除去する。このようにして、図１０（ｄ）および図９に示すような開口５７を形成し、長尺の基材２をリードフレームに加工することができる。
【００５４】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態は適宜に変更されうる。
本実施形態では、第１の実施形態の棒ミラーとピエゾ素子からなるビーム調整器、また、第２の実施形態の光学ミラーとピエゾ素子からなるビーム調整器を、表面と裏面の両側に設けたが、表面と裏面の少なくとも一方の側にビーム調整器を設けて、重ね調整を行うようにしてもよい。
また、本実施形態では、単一の光源部からの露光ビームを光学分岐手段を用いて被露光部材の表面側と裏面側の露光を行ったが、表面側と裏面側に別々の光源部を設けて、個々に露光を行うようにしてもよい。
【００５５】
また、例えば、本発明に係る両面描画の手法は、上記実施形態のような長尺基材の加工の他に、プリント多層配線板のように基板の表面側と裏面側に金属配線を形成する場合にも同様に適用できる。この場合には、表面側に形成する金属配線と裏面側に形成する金属配線のパターンは、上記実施形態の場合とはちがい、一般的には互いに異なる形状になる。しかし、この場合でも、本発明の両面描画装置は同様に適用でき、ビーム重ね調整装置により両面の金属配線の位置合わせができるようになる。
【００５６】
また、本発明では、露光ビームとしてレーザ光以外の紫外線であるｇ線、ｉ線等の露光光を用いてもよいことに言及しておく。この場合には、露光光学系での露光ビームの制御性が少し悪くなるが、本発明においては充分に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の両面描画装置を含んだ長尺基材の加工のための概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における両面描画装置の露光光学系である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるビーム重ね調整装置に用いるビーム調整器上面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における両面描画装置のビーム重ね調整装置の上面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における制御系の基本構成図である。
【図６】本発明のビーム重ね合わせ調整におけるレーザビーム軌跡を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における両面描画装置の露光光学系である。
【図８】本発明の第２の実施形態で用いるピエゾアクチュエータ付ミラーの斜視図である。
【図９】本発明の両面描画装置を用いて加工した長尺基材の平面図である。
【図１０】上記長尺基材の加工工程順の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  巻戻し機
２  基材
３  コイル
４  モータ
５  レジスト塗布装置
６  被露光部材
７  ベーキング炉
８  両面描画装置
９  現像処理部
１０  エッチング処理部
１１  レジスト剥離部
１２  巻取り機
１３  駆動制御装置
１４  駆動モータ
１５  コントローラ
２０，５０  露光光学系
２１  レーザ光源
２２，２３，２４  ミラー
２５  光学変調器
２６  ポリゴンミラー
２７  ｆ−θレンズ
２８  光学スプリッタ
２９  ビーム重ね調整装置
３０  ビーム調整器
３１  位置センサー
３２  棒ミラー
３３，３４  弾性体
３５  支持体
３６  第１ピエゾ素子部
３７  第２ピエゾ素子部
３８ａ  第１撮像部
３８ｂ  第２撮像部
３９ａ  第３撮像部
３９ｂ  第４撮像部
４２  レジスト層
４３，５６  レーザビーム
４４  制御系
４５  制御部
４６  角度駆動制御部
４７  オフセット駆動制御部
４８ａ，４８ｂ  始点
４９ａ，４９ｂ  終点
５１，５２  ピエゾアクチュエータ付ミラー
５３  ピエゾアクチュエータ
５４  ギア機構
５５  ピエゾ素子部
５７  開口
５８  レジストマスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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