(57)【要約】【課題】マスクの表面に粉塵が付着することを防止し、高い描画品質を維持することができるパターン描画装置を提供する。【解決手段】マスク保持部において、マスクに当接する当接ピン６１の下方に、磁石６４を配置する。当接ピン６１とマスクとが当接または摺接することにより、当接ピン６１の先端部６１ａから磁性体の粉塵が発生しても、発生した粉塵は、磁石６４に引き付けられて磁石６４の表面に付着する。従って、マスクの表面への粉塵の付着が防止され、高い描画品質が維持される。部材同士が当接または摺接して磁性体の粉塵が発生し得る箇所の近傍にも、同じように磁石を配置する。【選択図】図９
2010008888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性材料の層が形成された基板の主面に光を照射することにより、基板の主面にパターンを描画するパターン描画装置において、
基板を載置するステージと、
光源から出射された光を、描画すべきパターンに応じた透光部と遮光部とを有するマスクを介して、前記ステージ上に載置された基板の主面に照射する光照射部と、
を備え、
前記光照射部は、前記マスクに対して磁性体により形成された当接部材を当接および離間させることにより、前記マスクの保持および保持の解除を行うマスク保持部を有し、
前記マスクと前記当接部材とが当接する位置の近傍に、磁石が配置されていることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン描画装置において、
前記磁石は、前記マスクと前記当接部材とが当接する位置の下方に配置されていることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のパターン描画装置において、
前記マスク保持部は、前記当接部材を前記マスクに当接させつつ変位させることにより、前記マスクの姿勢を調整する姿勢調整手段を有することを特徴とするパターン描画装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のパターン描画装置において、
前記光照射部は、前記ステージ上に載置された基板の複数の箇所に同時に光を照射する複数の光学ヘッドを備え、
前記複数の光学ヘッドのそれぞれが、前記マスク、前記マスク保持部、および前記磁石を有することを特徴とするパターン描画装置。
【請求項５】
感光性材料の層が形成された基板の主面に光を照射することにより、基板の主面にパターンを描画するパターン描画装置において、
基板を載置するステージと、
光源から出射された光を、描画すべきパターンに応じた透光部と遮光部とを有するマスクを介して、前記ステージ上に載置された基板の主面に照射する光照射部と、
を備え、
前記光照射部は、
前記マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスク保持部を光路に対して平行または垂直な方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置の近傍に、磁石が配置されていることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン描画装置において、
前記磁石は、前記移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置の下方に配置されていることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のパターン描画装置において、
前記磁石は、前記移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置と、前記マスクとの間に配置されていることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７までのいずれかに記載のパターン描画装置において、
前記光照射部は、前記ステージ上に載置された基板の複数の箇所に同時に光を照射する複数の光学ヘッドを備え、
前記複数の光学ヘッドのそれぞれが、前記マスク、前記マスク保持部、前記マスク移動機構、および前記磁石を有することを特徴とするパターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ用ガラス基板、フラットパネルディスプレイ（液晶表示装置，プラズマ表示装置等）用ガラス基板、半導体基板、プリント基板等の基板の主面にパターンを描画するパターン描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ等の基板の製造工程では、感光材料の層が形成された基板の主面に光を照射することにより、基板の主面にパターンを描画するパターン描画装置が使用されている。パターン描画装置は、基板を載置するステージと、ステージ上に載置された基板の主面に光を照射する複数の光学ヘッドとを備え、ステージを水平方向に移動させつつ、複数の光学ヘッドから断続的に光を照射することにより、基板の主面に所定のパターンを描画する。
【０００３】
パターン描画装置の各光学ヘッドには、描画すべきパターンに応じた透光部と遮光部とを有するガラス板であるマスクが搭載されている。パターン描画装置は、光源から出射された光を、各光学ヘッドに搭載されたマスクを介して基板の上面に照射することにより、マスク上に形成されたパターンを基板の上面に投影する。
【０００４】
従来のパターン描画装置については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パターン描画装置の各光学ヘッドには、マスクを保持するための保持機構や、マスクを上下方向または水平方向に移動させるための駆動機構が設けられている。パターン描画装置は、保持機構や駆動機構に含まれる複数の部材を動作させることにより、マスクの保持／解除の動作や、マスクの位置を調整する動作を実現する。
【０００７】
しかしながら、このような保持機構または駆動機構を動作させる際には、これらの機構に含まれる部材同士、あるいは、これらの機構に含まれる部材とマスクとを、当接させたり摺接させたりする場合がある。そして、当接や摺接の際に、微量ながら部材の表面が削れて粉塵が発生する場合がある。このような粉塵がマスクの表面に付着すると、基板上に描画されるパターンに欠陥が発生し、描画品質を低下させる要因となる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、マスクの表面に粉塵が付着することを防止し、高い描画品質を維持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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、感光性材料の層が形成された基板の主面に光を照射することにより、基板の主面にパターンを描画するパターン描画装置において、基板を載置するステージと、光源から出射された光を、描画すべきパターンに応じた透光部と遮光部とを有するマスクを介して、前記ステージ上に載置された基板の主面に照射する光照射部と、を備え、前記光照射部は、前記マスクに対して磁性体により形成された当接部材を当接および離間させることにより、前記マスクの保持および保持の解除を行うマスク保持部を有し、前記マスクと前記当接部材とが当接する位置の近傍に、磁石が配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパターン描画装置において、前記磁石は、前記マスクと前記当接部材とが当接する位置の下方に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のパターン描画装置において、前記マスク保持部は、前記当接部材を前記マスクに当接させつつ変位させることにより、前記マスクの姿勢を調整する姿勢調整手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載のパターン描画装置において、前記光照射部は、前記ステージ上に載置された基板の複数の箇所に同時に光を照射する複数の光学ヘッドを備え、前記複数の光学ヘッドのそれぞれが、前記マスク、前記マスク保持部、および前記磁石を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、感光性材料の層が形成された基板の主面に光を照射することにより、基板の主面にパターンを描画するパターン描画装置において、基板を載置するステージと、光源から出射された光を、描画すべきパターンに応じた透光部と遮光部とを有するマスクを介して、前記ステージ上に載置された基板の主面に照射する光照射部と、を備え、前記光照射部は、前記マスクを保持するマスク保持部と、前記マスク保持部を光路に対して平行または垂直な方向に移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置の近傍に、磁石が配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のパターン描画装置において、前記磁石は、前記移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置の下方に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項５または請求項６に記載のパターン描画装置において、前記磁石は、前記移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置と、前記マスクとの間に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項５から請求項７までのいずれかに記載のパターン描画装置において、前記光照射部は、前記ステージ上に載置された基板の複数の箇所に同時に光を照射する複数の光学ヘッドを備え、前記複数の光学ヘッドのそれぞれが、前記マスク、前記マスク保持部、前記マスク移動機構、および前記磁石を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜４に記載の発明によれば、マスクと当接部材とが当接する位置の近傍に、磁石が配置されている。このため、当接部材の表面が削れて磁性体の粉塵が発生した場合に、その粉塵を磁力により磁石の表面に付着させることができる。これにより、マスクの表面に粉塵が付着することを防止し、高い描画品質を維持することができる。
【００１８】
特に、請求項２に記載の発明によれば、磁石は、マスクと当接部材とが当接する位置の下方に配置されている。このため、当接部材の表面から発生した粉塵を、磁石の表面に効率よく付着させることができる。
【００１９】
特に、請求項３に記載の発明によれば、マスク保持部は、当接部材をマスクに当接させつつ変位させることにより、マスクの姿勢を調整する姿勢調整手段を有する。マスクの姿勢を調整する際には、当接部材の表面から磁性体の粉塵が特に発生し易いが、本発明によれば、マスクの表面に粉塵が付着することを防止することができる。
【００２０】
特に、請求項４に記載の発明によれば、光照射部は、ステージ上に載置された基板の複数の箇所に同時に光を照射する複数の光学ヘッドを備え、複数の光学ヘッドのそれぞれが、マスク、マスク保持部、および磁石を有する。このため、各光学ヘッドに搭載されるマスクを小型化することができ、マスクのサイズに対して磁石の磁力が及ぶ範囲を相対的に大きくすることにより、マスクの表面に磁性体の粉塵が付着することを良好に防止することができる。
【００２１】
また、請求項５〜８に記載の発明によれば、マスク保持部を移動させるための移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置の近傍に、磁石が配置されている。このため、磁性体により形成された部材の表面が削れて磁性体の粉塵が発生した場合に、その粉塵を磁力により磁石の表面に付着させることができる。これにより、マスクの表面に粉塵が付着することを防止し、高い描画品質を維持することができる。
【００２２】
特に、請求項６に記載の発明によれば、磁石は、移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置の下方に配置されている。このため、磁性体により形成された部材の表面から発生した粉塵を、磁石の表面に効率よく付着させることができる。
【００２３】
特に、請求項７に記載の発明によれば、磁石は、移動機構において、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とが、当接または摺接する位置と、マスクとの間に配置されている。このため、磁性体により形成された部材の表面から発生した粉塵が、マスクの表面に付着することを良好に防止することができる。
【００２４】
特に、請求項８に記載の発明によれば、光照射部は、ステージ上に載置された基板の複数の箇所に同時に光を照射する複数の光学ヘッドを備え、複数の光学ヘッドのそれぞれが、マスク、マスク保持部、マスク移動機構、および磁石を有する。このため、各光学ヘッドに搭載されるマスクを小型化することができ、マスクのサイズに対して磁石の磁力が及ぶ範囲を相対的に大きくすることにより、マスクの表面に磁性体の粉塵が付着することを良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照される図１〜図１１のうち、図７以外の各図には、パターン描画装置１の各部の位置関係や動作方向を明確化するために、共通のＸＹＺ直交座標系が示されている。
【００２６】
＜１．パターン描画装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るパターン描画装置１の側面図である。なお、図１では、光学ヘッド３２の構成を明示するため、フレーム３１を縦断面で示している。また、図２は、パターン描画装置１の上面図である。
【００２７】
このパターン描画装置１は、液晶表示装置の部品であるカラーフィルタの製造工程において、カラーフィルタ用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）９の上面に形成されたカラーレジストに、液晶表示装置の画素となる規則性パターンを描画するための装置である。図１および図２に示したように、パターン描画装置１は、主として、基板９を保持するステージ１０と、ステージ１０を移動させるステージ移動機構２０と、基板９の上面にパルス光を照射するヘッド部３０と、装置内の各部を動作制御する制御部４０とを備えている。
【００２８】
ステージ１０は、平板状の外形を有し、その上面に基板９を水平姿勢に載置して保持する基板保持部である。ステージ１０の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されている。このため、ステージ１０上に基板９が載置されると、基板９は、複数の吸引孔の吸引圧によりステージ１０の上面に吸着固定される。なお、描画処理の対象となる基板９の上面（主面）には、予めカラーレジスト（感光材料）の層が形成されている。
【００２９】
ステージ移動機構２０は、本装置１の基台１１に対してステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）、および回転方向（Ｚ軸周りの回転方向）に移動させるための機構である。ステージ移動機構２０は、ステージ１０を回転させる回転機構２１と、ステージ１０を回転可能に支持する支持プレート２２と、支持プレート２２を副走査方向に移動させる副走査機構２３と、副走査機構２３を介して支持プレート２２を支持するベースプレート２４と、ベースプレート２４を主走査方向に移動させる主走査機構２５と、を有している。
【００３０】
回転機構２１は、ステージ１０の−Ｙ側の端辺に取り付けられた移動子と、支持プレート２２の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ２１ａを有している。また、ステージ１０の中央部下面側と支持プレート２２との間には回転軸受機構２１ｂが設けられている。このため、リニアモータ２１ａを動作させると、固定子に沿って移動子が副走査方向に移動し、回転軸受機構２１ｂの回転軸を中心としてステージ１０が所定角度の範囲内で回転する。
【００３１】
副走査機構２３は、支持プレート２２の下面に取り付けられた移動子とベースプレート２４の上面に敷設された固定子とにより副走査方向の推進力を発生させるリニアモータ２３ａを有している。また、副走査機構２３は、ベースプレート２４に対して支持プレート２２を副走査方向に沿って案内する一対のガイドレール２３ｂを有している。このため、リニアモータ２３ａを動作させると、ベースプレート２４上のガイドレール２３ｂに沿って支持プレート２２およびステージ１０が副走査方向に移動する。
【００３２】
主走査機構２５は、ベースプレート２４の下面に取り付けられた移動子と基台１１の上面に敷設された固定子とにより主走査方向の推進力を発生させるリニアモータ２５ａを有している。また、主走査機構２５は、基台１１に対してベースプレート２４を主走査方向に沿って案内する一対のガイドレール２５ｂを有している。このため、リニアモータ２５ａを動作させると、基台１１上のガイドレール２５ｂに沿ってベースプレート２４、支持プレート２２、およびステージ１０が主走査方向に移動する。
【００３３】
ヘッド部３０は、ステージ１０上に保持された基板９の上面に向けてパルス光を照射する光照射部である。ヘッド部３０は、ステージ１０およびステージ移動機構２０を跨ぐようにして基台１１上に架設されたフレーム３１と、フレーム３１上に副走査方向に沿って等間隔に設けられた７つの光学ヘッド３２とを有する。７つの光学ヘッド３２は、照明光学系３３を介して１つのレーザ発振器３４に接続されている。また、レーザ発振器３４には、レーザ発振器３４のオンオフ駆動を行うレーザ駆動部３５が接続されている。レーザ駆動部３５を動作させると、レーザ発振器３４からパルス光が出射され、当該パルス光が照明光学系３３を介して各光学ヘッド３２の内部に導入される。
【００３４】
各光学ヘッド３２の内部には、照明光学系３３から光学ヘッド３２の内部にパルス光ＰＬを導入する導入部３２１と、パルス光ＰＬを部分的に遮蔽するマスクユニット３２２と、マスクユニット３２２を通過したパルス光ＰＬを基板９の上面に照射する投影光学系３２３とが配置されている。マスクユニット３２２には、描画すべきパターンに応じた透光部と遮光部とを有するガラス板であるマスク５１，５２が搭載されている。導入部３２１から導入されたパルス光ＰＬは、マスクユニット３２２を通過する際にマスク５１，５２上のパターンに応じて部分的に遮蔽され、所定のパターン形状に成形された光束として投影光学系３２３へ入射する。そして、投影光学系３２３を介してパルス光ＰＬが基板９の上面に照射され、基板９上の感光層を露光することにより、基板９の上面にパターンが描画される。
【００３５】
図１に示したように、マスクユニット３２２に搭載された２枚のマスク５１，５２は、下段と上段とにそれぞれ水平な姿勢で配置されている。下段側のマスク（以下、「下段マスク」という。）５１には、例えば、図３に示したように、透光部と遮光部とにより、基板９の上面に描画すべきパターン群が複数種類形成されている。一方、上段側のマスク（以下、「上段マスク」という。）５２には、例えば、図４に示したように、透光部と遮光部とにより、下段マスク５１上のパターン群の一部を遮蔽するためのパターンが形成されている。パターン描画装置１は、これらの上段マスク５２および下段マスク５１を介してパルス光ＰＬを照射することにより、所望のパターン群を所望の幅で基板９の上面に投影する。
【００３６】
下段マスク５１および上段マスク５２は、マスクユニット３２２内に設けられた下段マスク保持部５３および上段マスク保持部５４に、それぞれ保持されている。また、図１において概念的に示したように、上段マスク保持部５４には、上段マスク保持部５４を上下に移動させるための上段マスク移動機構５５が接続されている。下段マスク保持部５３および上段マスク移動機構５５の詳細な構成については後述する。
【００３７】
図２に示したように、７つの光学ヘッド３２は、副走査方向に沿って等間隔に（例えば２００ｍｍ間隔で）配列されている。ステージ１０を＋Ｙ方向に移動させつつ、各光学ヘッド３２からパルス光を断続的に照射すると、上段マスク５２および下段マスク５１により形成されるパターン群が基板９の上面に繰り返し投影され、図５に示したように、所定の露光幅Ｄ（例えば、５０ｍｍ幅）を有する複数本のパターン群が基板９の上面に描画される。パターン描画装置１は、１回の主走査方向への描画が完了すると、ステージ１０を＋Ｘ方向に露光幅Ｄ分だけ移動させる。その後、パターン描画装置１は、ステージ１０を−Ｙ方向に移動させつつ、各光学ヘッド３２からパルス光を断続的に照射する。このように、パターン描画装置１は、光学ヘッド３２の露光幅分ずつ基板９を副走査方向にずらしながら、主走査方向へのパターンの描画を所定回数（例えば４回）繰り返すことにより、図６に示したように、基板９の描画領域全面にカラーフィルタ用の規則性パターンを形成する。
【００３８】
制御部４０は、種々の演算処理を実行しつつ、パターン描画装置１内の各部の動作を制御するための情報処理部である。図７は、パターン描画装置１の上記各部と制御部４０との間の接続構成を示したブロック図である。図７に示したように、制御部４０は、上記のリニアモータ２１ａ，２３ａ，２５ａ、照明光学系３３、レーザ駆動部３５、マスクユニット３２２、および投影光学系３２３と電気的に接続されている。制御部４０は、例えば、ＣＰＵやメモリを有するコンピュータにより構成され、コンピュータにインストールされたプログラムに従ってコンピュータが動作することにより、上記各部の動作制御を行う。
【００３９】
＜２．下段マスク保持部の構成について＞
図８は、下段マスク保持部５３の斜視図である。
【００４０】
下段マスク保持部５３は、下段マスク５１を載置するための載置台５３１を有している。載置台５３１は、下段マスク５１よりもやや広い略平板形状の部材であり、その上面に下段マスク５１が載置される。載置台５３１の中央部には、上方から照射されるパルス光ＰＬを下方へ通過させるための窓部５３１ａが形成されている。
【００４１】
下段マスク保持部５３は、載置台５３１上に載置された下段マスク５１の＋Ｙ側の側辺に当接する一対の当接ピン６１，６１と、下段マスク５１の−Ｙ側の側辺に当接する一対の当接ピン６２，６２とを有する。下段マスク保持部５３は、載置台５３１上に載置された下段マスク５１を、これらの当接ピン６１，６１，６２，６２で挟持することにより、下段マスク５１を保持する。
【００４２】
図９は、＋Ｙ側の一対の当接ピン６１，６１のうちの一方を拡大して示した斜視図である。図９に示したように、当接ピン６１には、当接ピン６１をＹ軸方向に移動させるためのスクリューモータ６１１が接続されている。また、載置台５３１の上面には、当接ピン６１のＹ軸方向の移動を案内するリニアガイド６３が設けられている。スクリューモータ６１１を動作させると、リニアガイド６３に沿って当接ピン６１がＹ軸方向に移動し、これにより、下段マスク５１の＋Ｙ側の側辺に対して当接ピン６１が当接および離間する。
【００４３】
当接ピン６１は、磁性体である鉄（Ｆｅ）により形成されている。また、当接ピン６１の先端部（下段マスク５１に当接する部位）６１ａの下方位置（−Ｚ側の位置）には、磁石６４が配置されている。磁石６４は、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等のいわゆる永久磁石であり、その上面が磁極面となっている。磁石６４は、ねじ６４１により載置台５３１に固定されている。
【００４４】
本実施形態では、このように、当接ピン６１の先端部６１ａと下段マスク５１の側辺とが当接する位置の下方に、磁石６４が配置されている。このため、当接ピン６１と下段マスク５１とが当接したときに当接ピン６１の先端部６１ａが削れて鉄の粉塵が発生したとしても、その粉塵は、磁力により磁石６４の表面に引き付けられ、磁石６４の表面に付着する。すなわち、磁石６４は、当接ピン６１の先端部６１ａから発生する鉄の粉塵を捕集し、これにより、下段マスク５１の表面に鉄の粉塵が付着することを防止する役割を果たす。
【００４５】
なお、図９では、一対の当接ピン６１のうちの一方のみを示したが、他方の当接ピン６１も、上記と同等のスクリューモータ６１１およびリニアガイド６３に接続されている。また、他方の当接ピン６１の先端部６１ａの下方位置にも、上記と同等の磁石６４が配置されている。
【００４６】
図１０は、−Ｙ側の一対の当接ピン６２，６２のうちの一方を拡大して示した斜視図である。図１０に示したように、載置台５３１の上面には、上方に向けて突出した突出部５３１ｃが形成されている。そして、突出部５３１ｃと当接ピン６２との間には、Ｙ軸方向に伸縮するコイルばね６５が介挿されている。コイルばね６５の内部には、コイルばね６５の伸縮方向を規制するためのガイド棒６６が挿通されている。また、載置台５３１の上面には、当接ピン６２のＹ軸方向の移動を案内するリニアガイド６７が設けられている。当接ピン６２は、コイルばね６５の弾性力により＋Ｙ側に向けて付勢され、載置台５３１上に載置された下段マスク５１の−Ｙ側の側辺に当接する。
【００４７】
当接ピン６２、コイルばね６５、およびガイド棒６６は、磁性体である鉄（Ｆｅ）により形成されている。また、当接ピン６２の先端部（下段マスクに当接する部位）６２ａの下方位置（−Ｚ側の位置）、およびコイルばね６５の下方位置（−Ｚ側の位置）には、磁石６８，６９がそれぞれ配置されている。磁石６８，６９は、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等のいわゆる永久磁石であり、その上面が磁極面となっている。磁石６８，６９は、それぞれ、ねじ６８１，６９１により載置台５３１に固定されている。
【００４８】
本実施形態では、このように、当接ピン６２の先端部６２ａと下段マスク５１の側辺とが当接する位置の下方に、磁石６８が配置されている。このため、当接ピン６２と下段マスク５１とが当接したときに当接ピン６２の先端部６２ａが削れて鉄の粉塵が発生したとしても、その粉塵は、磁力により磁石６８の表面に引き付けられ、磁石６８の表面に付着する。すなわち、磁石６８は、当接ピン６２の先端部６２ａから発生する鉄の粉塵を捕集し、これにより、下段マスク５１の表面に鉄の粉塵が付着することを防止する役割を果たす。
【００４９】
また、本実施形態では、コイルばね６５の下方位置にも磁石６９が配置されている。このため、コイルばね６５が伸縮するときにコイルばね６５とガイド棒６６とが摺接し、コイルばね６５またはガイド棒６６の表面から鉄の粉塵が発生したとしても、その粉塵は、磁力により磁石６９に引き付けられ、磁石６９の表面に付着する。すなわち、磁石６９は、コイルばね６５またはガイド棒６６の表面から発生する鉄の粉塵を捕集し、下段マスク５１の表面に鉄の粉塵が付着することを防止する役割を果たす。
【００５０】
なお、図１０では、一対の当接ピン６２のうちの一方のみを示したが、他方の当接ピン６２も、上記と同等のリニアガイド６７およびコイルばね６５に接続されている。また、他方の当接ピン６２の先端部６２ａの下方位置や、他方の当接ピン６２に接続されたコイルばね６５の下方位置にも、上記と同等の磁石６８，６９がそれぞれ配置されている。
【００５１】
パターン描画装置１は、載置台５３１上において下段マスク５１を保持するときには、スクリューモータ６１１を動作させて当接ピン６１，６１を−Ｙ側に移動させ、当接ピン６１，６１と当接ピン６２，６２とで下段マスク５１を挟持固定する。また、パターン描画装置１は、下段マスク５１の保持を解除するときには、スクリューモータ６１１を逆方向に動作させて当接ピン６１，６１を＋Ｙ側に移動させ、下段マスク５１から当接ピン６１，６１を離間させる。
【００５２】
また、パターン描画装置１は、載置台５３１上に下段マスク５１を保持した状態において、下段マスク５１の保持姿勢を調整することができる。具体的には、下段マスク５１に当接ピン６１，６１，６２，６２を当接させた状態のまま、スクリューモータ６１１，６１１を個別に動作させる。これにより、当接ピン６１，６１をＹ軸方向に個別に変位させて、下段マスク５１の水平面内の傾き角度を調整する。
【００５３】
下段マスク５１の保持姿勢を調整するときには、下段マスク５１の側辺と当接ピン６１，６１，６２，６２の各先端部６１ａ，６１ａ，６２ａ，６２ａとが摺接することとなる。このため、当接ピン６１，６１，６２，６２の各先端部６１ａ，６１ａ，６２ａ，６２ａから鉄の粉塵が発生する可能性が、特に高い。しかしながら、本実施形態では、当接ピン６１，６１，６２，６２の各先端部６１ａ，６１ａ，６２ａ，６２ａの下方位置に、それぞれ磁石６４，６４，６８，６８が配置されている。このため、下段マスク５１の保持姿勢を調整する際に発生する鉄の粉塵も、磁石６４，６４，６８，６８の表面に付着させることができる。これにより、下段マスク５１の表面に鉄の粉塵が付着することを防止することができる。
【００５４】
なお、本実施形態の磁石６４，６４，６８，６８は載置台５３１に固定されているが、磁石６４，６４，６８，６８は、当接ピン６１，６１，６２，６２のそれぞれの下面に固定されていてもよい。磁石６４，６４，６８，６８を当接ピン６１，６１，６２，６２の下面に固定すれば、磁石６４，６４，６８，６８は、当接ピン６１，６１，６２，６２とともにＹ軸方向に移動するため、当接ピン６１，６１，６２，６２の各先端部６１ａ，６１ａ，６２ａ，６２ａの下方位置に常に磁石６４，６４，６８，６８を配置させることができる。
【００５５】
＜３．上段マスク移動機構の構成について＞
図１１は、上段マスク移動機構５５の斜視図である。なお、上段マスク保持部５４の近傍には、上下方向にのびるリニアガイド（図示省略）が設けられている。上段マスク移動機構５５を動作させたときには、当該リニアガイドに沿って、上段マスク保持部５４の上下方向の移動が案内されるようになっている。
【００５６】
上段マスク移動機構５５は、スクリューモータ７１と、押圧ピン７２と、テコ７３と、上段マスク固定部７４とを有する。テコ７３は、略鉤形の部材であり、Ｘ軸方向にのびる回動軸７３ａを中心として回動可能となっている。テコ７３の一方の端部付近に形成された当接面７３ｂには、押圧ピン７２の先端部７２ａが＋Ｙ側から当接する。また、テコ７３の他方の端部付近に形成された当接面７３ｃには、上段マスク固定部７４に固定された従動ピン７４１が上方から当接する。従動ピン７４１は、その上方に設けられたコイルばね７４２により下方へ向けて付勢されている。
【００５７】
上段マスク移動機構５５において、スクリューモータ７１を動作させると、押圧ピン７２はＹ軸方向に移動する。これにより、押圧ピン７２の先端部７２ａとテコ７３の当接面７３ｂとが、摺接しつつ移動し、回動軸７３ａを中心としてテコ７３が回動する。また、テコ７３が回動すると、テコ７３の他方の当接面７３ｃと従動ピン７４１の下端部７４１ａとが、摺接しつつ上下に移動し、従動ピン７４１とともに上段マスク固定部７４も上下に移動する。
【００５８】
上段マスク固定部７４は、上段マスク保持部５４に固定されている。このため、上段マスク固定部７４が上下に移動することにより、上段マスク保持部５４および上段マスク保持部５４に保持された上段マスク５２も、上下に移動することとなる。
【００５９】
上記の押圧ピン７２およびテコ７３は、磁性体である鉄（Ｆｅ）により形成されている。また、押圧ピン７２とテコ７３とが当接する位置の近傍には、磁石７５が配置されている。磁石７５は、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等のいわゆる永久磁石であり、少なくともその上面が磁極面となっている。磁石７５は、当接面７３ｂよりも低い位置のテコ７３の表面に、接着剤やねじにより固定されている。また、磁石７５の一部は、当接面７３ｂよりも押圧ピン７２側に突出し、押圧ピン７２の先端部７２ａの下方位置に及んでいる。
【００６０】
本実施形態では、このように、押圧ピン７２の先端部７２ａとテコ７３の当接面７３ｂとが摺接する位置の下方に、磁石７５が配置されている。このため、押圧ピン７２とテコ７３とが摺接したときに押圧ピン７２の先端部７２ａまたはテコ７３の当接面７３ｂが削れて鉄の粉塵が発生したとしても、その粉塵は、磁力により磁石７５の表面に引き付けられ、磁石７５の表面に付着する。すなわち、磁石７５は、押圧ピン７２の先端部７２ａまたはテコ７３の当接面７３ｂから発生する鉄の粉塵を捕集し、上段マスク５２の表面に鉄の粉塵が付着することを防止する役割を果たす。
【００６１】
特に、磁石７５は、押圧ピン７２とテコ７３とが摺接する位置の下方に配置されている。このため、押圧ピン７２の先端部７２ａまたはテコ７３の当接面７３ｂから発生する鉄の粉塵を、磁石７５の表面に効率よく付着させることができる。また、磁石７５は、押圧ピン７２とテコ７３とが摺接する位置と、上段マスク５２との間に配置されている。このため、押圧ピン７２の先端部７２ａまたはテコ７３の当接面７３ｂから発生する鉄の粉塵が、上段マスク５２の表面に付着することを良好に防止することができる。
【００６２】
上記の従動ピン７４１も、磁性体である鉄（Ｆｅ）により形成されている。そして、従動ピン７４１とテコ７３とが当接する位置の近傍にも、磁石７６，７７が配置されている。磁石７６，７７は、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等のいわゆる永久磁石である。磁石７６，７７は、当接面７３ｃよりも低い位置のテコ７３の表面に、接着剤やねじにより固定されている。
【００６３】
本実施形態では、このように、従動ピン７４１の下端部７４１ａとテコ７３の当接面７３ｃとが当接する位置の近傍に、磁石７６，７７が配置されている。このため、従動ピン７４１とテコ７３とが摺接したときに従動ピン７４１の下端部７４１ａまたはテコ７３の当接面７３ｃが削れて鉄の粉塵が発生したとしても、その粉塵は、磁力により磁石７６または磁石７７の表面に引き付けられ、磁石７６または磁石７７の表面に付着する。すなわち、磁石７６，７７は、従動ピン７４１の下端部７４１ａまたはテコ７３の当接面７３ｃから発生する鉄の粉塵を捕集し、上段マスク５２の表面に鉄の粉塵が付着することを防止する役割を果たす。
【００６４】
特に、磁石７６，７７は、従動ピン７４１とテコ７３とが摺接する位置と、上段マスク５２との間に配置されている。このため、従動ピン７４１の下端部７４１ａまたはテコ７３の当接面７３ｃから発生する鉄の粉塵が、上段マスク５２の表面に付着することを良好に防止することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、以上の３つの磁石７５，７６，７７よりも低く、かつ、上段マスク５２よりも高い位置に、更に磁石７８，７９が配置されている。磁石７８，７９は、例えば、上段マスク保持部５４に固定されていてもよく、あるいは、図示しない他の部材に固定されていてもよい。磁石７８，７９は、上記の磁石７５，７６，７７において捕集できなかった鉄の粉塵を、その表面に付着させて捕集する。これにより、鉄の粉塵が上段マスク５２の表面に付着することをより確実に防止することができる。
【００６６】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
上記の実施形態では、磁石６４，６８，６９，７５，７６，７７，７８，７９は、全て、発塵箇所の下方に配置されていたが、これらの磁石６４，６８，６９，７５，７６，７７，７８，７９は、発塵箇所の近傍であれば、側方または上方に配置されていてもよい。但し、磁石が発塵箇所の下方に配置されていれば、発生した粉塵を磁石の表面に効率よく付着させることができる点で望ましい。特に、発塵箇所において下方へ向かう気流（ダウンフロー）が形成されている場合には、磁石を発塵箇所の下方に設置する利点は大きい。
【００６８】
また、上記の実施形態では、発塵源となる部材（当接ピン６１，６２、コイルばね６５、ガイド棒６６、押圧ピン７２、テコ７３、および従動ピン７４１）が鉄により形成されていたが、これらの部材が鉄以外の磁性体により形成されていてもよい。磁性体は、少なくとも粉塵状態において磁石に引き寄せられる性質を有するものであればよく、例えば、そのような性質を有するステンレスであってもよい。そして、当接または摺接する２つの部材の少なくとも一方が、このような磁性体により形成されていればよい。
【００６９】
また、上記の実施形態では、下段マスク保持部５３および上段マスク移動機構５５について、特に詳細に説明したが、磁石が配置されるのは、このような下段マスク保持部５３や上段マスク移動機構５５に限定される訳ではない。例えば、下段マスク５１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、あるいはＺ軸方向に移動させるための移動機構や、上段マスク５２をＸ軸方向あるいはＹ軸方向に移動させるための移動機構において、部材の当接または摺接により、磁性体の粉塵が発生し得る箇所がある場合には、それらの箇所の近傍に磁石を配置してもよい。
【００７０】
また、上記の実施形態における下段マスク保持部５３や上段マスク移動機構５５は、あくまで本発明のマスク保持部や移動機構の一例である。本発明のマスク保持部は、マスクに対して磁性体により形成された当接部材を当接および離間させることにより、マスクの保持および保持の解除を行うものであればよい。また、本発明の移動機構は、磁性体により形成された部材同士、あるいは、磁性体により形成された部材と他の部材とを、当接または摺接させつつ、マスク保持部を光路に対して平行または垂直な方向に移動させるものであればよい。
【００７１】
また、上記の実施形態では永久磁石を使用していたが、永久磁石に代えて電磁石を使用してもよい。電磁石を使用すれば、電磁石に付着した磁性体の粉塵を除去するとき（清掃時）には、電流を停止させれば容易に粉塵を除去することができる点で望ましい。一方、永久磁石は、電磁石のように通電する必要がなく、取り扱いが容易である点で望ましい。
【００７２】
また、上記の実施形態では、各光学ヘッド３２に下段マスク５１と上段マスク５２の２枚のマスクが搭載されていたが、光学ヘッド３２に搭載されるマスクは１枚であってもよい。
【００７３】
また、上記の実施形態では、複数の光学ヘッド３２を有するパターン描画装置１について説明したが、本発明のパターン描画装置は、単一の光学ヘッドを有するパターン描画装置であってもよい。但し、上記のように複数の光学ヘッド３２を有する場合には、各光学ヘッド３２に搭載されるマスクを比較的小型のものとすることができる。従って、マスクのサイズに対して磁石の磁力が及ぶ範囲を相対的に大きくすることができ、その結果、マスクの表面に磁性体の粉塵が付着することを良好に防止することができる。
【００７４】
また、上記の実施形態では、カラーフィルタ用の基板にパターンを描画するためのパターン描画装置１について説明したが、本発明のパターン描画装置は、フラットパネルディスプレイ（液晶表示装置，プラズマ表示装置等）用ガラス基板、半導体基板、プリント基板等の他の基板にパターンを描画するための装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】パターン描画装置の側面図である。
【図２】パターン描画装置の上面図である。
【図３】下段マスクの例を示した図である。
【図４】上段マスクの例を示した図である。
【図５】基板の上面において描画処理が進行する様子を示した図である。
【図６】基板の上面において描画処理が進行する様子を示した図である。
【図７】制御部と各部との接続構成を示したブロック図である。
【図８】下段マスク保持部の斜視図である。
【図９】駆動側の当接ピンの一方を拡大して示した斜視図である。
【図１０】従動側の当接ピンの一方を拡大して示した斜視図である。
【図１１】上段マスク移動機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  パターン描画装置
９  基板
１０  ステージ
２０  ステージ移動機構
３０  ヘッド部
３２  光学ヘッド
４０  制御部
５１  下段マスク
５２  上段マスク
５３  下段マスク保持部
５４  上段マスク保持部
５５  上段マスク移動機構
６１，６２  当接ピン
６４，６８，６９，７５，７６，７７，７８，７９  磁石
６５  コイルばね
６６  ガイド棒
７２  押圧ピン
７３  テコ
７３ｂ，７３ｃ  当接面
３２２  マスクユニット
５３１  載置台
７４１  従動ピン
ＰＬ  パルス光
【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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【図１１】
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