(57)【要約】      （修正有）【課題】作業者の負担を軽減できるとともに、生産性を向上し得る露光装置および露光方法を提供する。【解決手段】この露光装置41では、所定形状の遮光パターンが設けられたマスクを、被露光基材22の感光性材料層に位置決めさせた状態のまま光源43の光照射領域を通過させることにより、被露光基材22を搬送しながらマスクを介して感光性材料層に露光するようにした。これより露光装置41では、光源43による光照射の都度、被露光基材22を光照射範囲で入れ替えてゆく作業が不要となり、その分、作業者の負担を軽減でき、また入れ替え作業がない分、その都度光照射が中断することもなく、連続して被露光基材22に対する光照射を行うことができ、かくして生産性をも向上し得る。【選択図】図９
2014130188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段によって搬送されてきた被露光基材の感光性材料層に対し光を照射する光源を備え、
前記搬送手段は、
所定形状の遮光パターンが設けられたマスクを、前記被露光基材の感光性材料層に位置決めさせた状態のまま前記光源の光照射領域を通過させることにより、前記被露光基材を搬送しながら前記マスクを介して前記感光性材料層に露光する
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、
前記マスクが前記感光性材料層表面に位置決めされた前記被露光基材が載置され、前記光源の光照射範囲を通過する移動面を有する
ことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、
前記被露光基材を弾性体上に載置し、前記感光性材料層を前記マスクで覆い、前記弾性体および前記マスク間に前記被露光基材を挟み込んだ固定体を搬送する
ことを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
【請求項４】
前記移動面と対向配置され、該移動面上に載置された前記被露光基材の感光性材料層に対し前記マスクを位置決めし、該被露光基材の移動に合わせて前記マスクを移動させるマスク搬送手段を備える
ことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項５】
前記被露光基材はフィルム状部材からなり、
該被露光基材が前記光照射範囲にて前記搬送手段および前記マスク搬送手段間を通過するように搬送する基材搬送手段を備える
ことを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記被露光基材の感光性材料層は、光硬化型樹脂または光軟化型樹脂でなる
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の露光装置。
【請求項７】
搬送手段によって搬送されてきた被露光基材の感光性材料層表面に対し、光源によって光を照射するとともに、所定形状の遮光パターンが設けられたマスクを、前記被露光基材の感光性材料層表面に位置決めさせた状態のまま前記光源の光照射領域を通過させることにより、前記被露光基材を搬送しながら前記マスクを介して前記感光性材料層に露光する
ことを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置および露光方法に関し、例えば第１基板と第２基板との間に中空の流路空間を備える大面積のマイクロ流路デバイスを製造する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体微細加工技術を利用し、機械的機能と電気的機能とを備えたマイクロデバイスを作製するMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）の研究が注目されている。このようなMEMS技術を応用したものとして、流路や、ポンプ、バルブ、ミキサ等の微小構造体を数センチ角の基板上に集積化し、流体の送液や、混合等を行って流体を分析するμTAS（Micro Total Analysis Systems）が知られている。さらに、近年ではデバイスの高機能化に向けて、流路空間内に電極を設けた電極埋め込み型のマイクロ流路デバイスも考えられており、この種の電極埋め込み型のマイクロ流路デバイスの製造方法についても研究が進められている。ここで、従来のマイクロ流路デバイスの製造方法としては、例えば流路やチャンバとなる凹み状の溝が形成された凹基板と、平板状のカバー基板とを接合してマイクロ流路デバイスを製造する製造方法が知られている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、かかるマイクロ流路デバイスを構成する凹基板を形成する場合には、先ず始めに、光硬化型樹脂により感光性材料層を基板上に形成し、感光性材料層において凹み状の溝が形成される領域に対し遮光を行う遮光パターンを有したマスクを当該感光性材料層上に位置決めする。次いで、基板をＵＶランプの直下に設置した後、当該ＵＶランプからＵＶを照射することにより、凹み状の溝が形成される領域以外の領域の感光性材料層を光硬化させる。次いで、マスクと、ＵＶが遮光された非硬化状態の感光性材料層とを除去することにより、凹み状の溝を感光性材料層表面に形成し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８２５４０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Shinohara et al., “Studies on low-temperature direct bonding of VUV/O3-,VUV-, and O2 plasma-pretreated poly-methylmethacrylate”,Journal of Micromechanics and Microengineering 21 (2011): 085028(9pp)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる製造方法においては、複数の基板を製造する際、基板をＵＶランプの直下に置き、ＵＶ照射後に取り除き、新たに別の基板をＵＶランプの直下に置いて、ＵＶ照射の都度、基板を入れ替えてゆく作業が必要となり、作業者の負担が大きいという問題があった。また、この製造方法では、このような基板の入れ替え作業を行う際、その都度ＵＶ照射を中断する必要があることから、その分、生産性も低くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は以上の点を考慮してなされたもので、作業者の負担を軽減できるとともに、生産性を向上し得る露光装置および露光方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明の請求項１の露光装置、および請求項７の露光方法は、搬送手段によって搬送されてきた被露光基材の感光性材料層表面に対し、光源によって光を照射するとともに、所定形状の遮光パターンが設けられたマスクを、前記被露光基材の感光性材料層表面に位置決めさせた状態のまま前記光源の光照射領域を通過させることにより、前記被露光基材を搬送しながら前記マスクを介して前記感光性材料層に露光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１の露光装置、および請求項７の露光方法によれば、遮光パターンが設けられたマスクを、被露光基材の感光性材料層表面に位置決めさせた状態のまま光照射手段の光照射領域を通過させることで、従来のような光照射範囲における被露光基材の入れ替え作業が不要となり、その分、製造時の手間を省けるとともに、光照射を中断することもなく連続的な光照射も可能となり生産性をも向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】発光デバイスの全体構成を示す概略図である。
【図２】マイクロ流路デバイスの詳細構成を示す側断面図である。
【図３】発光原理の説明に供する概略図である。
【図４】マイクロ流路デバイスの詳細構成を示す分解構成図である。
【図５】第１基板の製造方法の説明に供する概略図である。
【図６】第１基板の製造方法の説明に供する概略図と、第１基板および第２基板の製造方法の説明に供する概略図である。
【図７】第１基板及び第２基板の接合方法の説明に供する概略図である。
【図８】実際に作製したマイクロ流路デバイスの構成を示す写真である。
【図９】本発明による露光装置の構成を示す概略図である。
【図１０】固定体の構成を示す概略図である。
【図１１】固定体の構成を示す分解構成図である。
【図１２】図９に示した露光装置にて作製した第１基板の構成を示す写真である。
【図１３】マスク搬送手段を設けた露光装置の構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の露光装置を用いたフォトリソグラフィシステムの構成を示す概略図である。
【図１５】他の実施の形態による露光装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を詳述する。
（１）本発明の露光装置を利用して製造されるマイクロ流路デバイス、およびこれを用いた光学デバイス
【００１２】
（１−１）光学デバイスの構成
先ず初めに、本発明の露光装置（図９を用いて後述する）を用いて製造されるマイクロ流路デバイスについて説明した後、本発明の露光装置について説明する。ここで、図１において1はマイクロ流路デバイス2を用いた発光デバイスを示し、この発光デバイス1は、マイクロ流路デバイス2に配線4を介して電源5が接続された構成を有する。なお、図１では、説明の便宜上、１つの第１電極11及び１つの第２電極18にだけ配線4を介して電源5を接続した構成としているが、その他の箇所の第１電極11及び第２電極18においても、それぞれ配線を介して電源が接続されている。
【００１３】
ここで、この実施の形態の場合、マイクロ流路デバイス2は、全体が軟質なフィルム状に形成されており、その中に流路空間14が構成されている。流路空間14の幅及び奥行きは約10〜2000［μm］、厚さ（電極間距離）が約1〜100［μm］に選定され、全体がマイクロサイズに形成されている。このマイクロ流路デバイス2は、複数の第１電極11が設けられた第１基板7と、複数の第２電極18が設けられた第２基板8とが接合された構成を有し、これら第１基板7及び第２基板8間に中空の流路空間14が形成されている。ここで、マイクロ流路デバイス2では、第１基板7が支持基板10上に感光性流路形成層12を設けた構成を有しており、この感光性流路形成層12に流路空間14が形成され、支持基板10、感光性流路形成層12及び第２基板8により流路空間14が取り囲まれている。
【００１４】
この実施の形態の場合、マイクロ流路デバイス2には、同一構成でなる複数の流路空間14が長手方向を平行にして並走するように形成されており、各流路空間14内に例えば発光性液体等がそれぞれ流れるように構成されている。
【００１５】
各流路空間14には、一端に流入口2aが形成されているとともに、他端に流出口2bが形成され、これら流入口2a及び流出口2bに例えばチューブ部材（図示せず）がそれぞれ接続され得る。マイクロ流路デバイス2は、上流側のチューブ部材によって一端の流入口2aから流路空間14に発光性液体が供給されると、当該発光性液体が流路空間14を通過して他端の流出口2bから下流側のチューブ部材に流出し、各流路空間14にそれぞれ異なる発光性液体が流れ得るようになされている。因みに、上記の発光性液体とは、例えば発光性化合物を、各種溶媒、液体半導体、イオン性液体もしくはそれらの混合溶液に添加した形態をいう。
【００１６】
マイクロ流路デバイス2は、第１基板7を構成する支持基板10と、第２基板8とが例えばポリエステル（PET（ポリエチレンテレフタレート）、PEN（ポリエチレンナフタレート））等の透明な軟質部材でフィルム状に形成されている。また、このマイクロ流路デバイス2は、帯状でなる複数の第１電極11および第２電極18が例えばITO、IZO、ZnO等の軟質な透明電極からなり、さらに感光性流路形成層12が軟質な感光性樹脂により形成されていることから、図１のＡ−Ａ´部分の側断面構成を示す図２に示すように、外力が与えられると、これに応じて湾曲するフレキシブルな構造を有する。
【００１７】
第１基板7には、流路空間14となる流路溝を除いて、第２基板8と対向する感光性流路形成層12の接合面20aに選択的に第１自己組織化単分子膜21aが形成されている。また、第２基板8には、第１基板7と対向する接合対向面20bに第２自己組織化単分子膜21bが形成されている。これにより第１基板7は、接合面20aの第１自己組織化単分子膜21aの末端官能基に、第２基板8の接合対向面20bにおける第２自己組織化単分子膜21bの末端官能基が結合し、当該第２基板8が接合され得る。
【００１８】
なお、第１自己組織化単分子膜21aとしては、末端官能基にエポキシを有する自己組織化単分子で構成されることが好ましく、例えば3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン（GOPTS、GPTS、GPTMS）、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（GPTES）、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン（GPMDES）、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【００１９】
一方、第１自己組織化単分子膜21aの末端官能基と結合する第２自己組織化単分子膜21bとしては、末端官能基に-NH2を有する自己組織化単分子で構成されることが好ましく、例えば3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）、3-アミノプロピルトリメトキシシラン（APTMS）、N-2-（アミノエチル）-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-（アミノエチル）-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-（アミノエチル）-3-アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
【００２０】
ここで、図３は発光性液体Lとして例えば液体半導体を用いたときの発光原理の説明に供する概略図である。この場合、マイクロ流路デバイス2では、図３に示すように、第１電極11及び第２電極18に対し電源5（図１）により電圧が印加され、この状態で第１電極11及び第２電極18間の流路空間14に発光性液体Lが流れることで、第１電極11から発光性液体L中に正孔が注入されるとともに、第２電極18から発光性液体L中に電子が流入され得る。これにより、マイクロ流路デバイス2では、発光性液体L中の正孔と電子とが電荷再結合し、これにより生成された励起子が基底状態に戻る際に発光し得るようになされている。
【００２１】
次に、このようなマイクロ流路デバイス2について、図４Ａおよび図４Ｂに示すような分解構成図を用いて簡単に説明する。マイクロ流路デバイス2は、上述したように、下から順に支持基板10、感光性流路形成層12及び第２基板8が積層された構成を有し、支持基板10の一面に、帯状でなる複数の第１電極11が並走するように配置され、感光性流路形成層12の溝形成貫通孔15が第１電極11に対向するように積層され得る。これにより支持基板10には、感光性流路形成層12の溝形成貫通孔15内に第１電極11が露出し、これら溝形成貫通孔15と第１電極11とにより断面凹状の流路溝が形成され得る。
【００２２】
四辺状の感光性流路形成層12には、帯状に形成された溝形成貫通孔15の両端に、流入口2a及び流出口2bと連通する円形状の拡径領域15a,15bがそれぞれ設けられており、支持基板10上の第１電極11に当該拡径領域15a,15bも対向するように配置され得る。
【００２３】
第２基板8は、第１基板7と接合して流路溝の開口を塞いだ際、第１基板7の流路溝内に第２電極18の一部を露出させ得るようになされている。かくして、マイクロ流路デバイス2には、第１基板7及び第２基板8間に、例えば第１電極11と一部の第２電極18とが対向した中空の流路空間14が形成され得る。第２基板8は、厚みを貫通した複数の流入口2a及び流出口2bが、感光性流路形成層12の拡径領域15a,15bと重なるように感光性流路形成層12に位置決めされ、当該感光性流路形成層12に接合され得る。
【００２４】
なお、このマイクロ流路デバイス2では、図２のように、第１基板7の流路溝を除いて接合面20aにだけ選択的に形成された第１自己組織化単分子膜21aと、第２基板8における接合対向面20bの第２自己組織化単分子膜21bとの末端官能基同士が結合して第１基板7と第２基板8とが強固に接合しており、その一方で流路溝が第２基板8と結合することがなく、確実に中空の流路空間14を形成し得るような構成を有している。
【００２５】
（１−２）マイクロ流路デバイスの製造方法
次に、このようなマイクロ流路デバイス2の製造方法について以下簡単に説明する。先ず初めに、表面に電極層が形成されたフィルム状の支持基板10を用意し、この支持基板10上の電極層を樹脂マスクパターンによりエッチングして、図５Ａに示すように、支持基板10上に所定形状の第１電極11を形成する。次いで、第１電極11が形成された支持基板10上に、O2プラズマPを照射し、支持基板10上におけるネガ型感光性樹脂の蒸着性を向上させる。次いで、第１電極11が形成された支持基板10上に光硬化型感光性樹脂をスピンコートし、この光硬化型感光性樹脂を加熱してプリベークし、図５Ｂに示すように、支持基板10上に所定厚みの感光性材料層12aを有した被露光基材22を形成する。
【００２６】
次いで、図５Ｃに示すように、所定の遮光パターンを有した遮光パターン層25が基板24に設けられたマスク23を用意し、被露光基材22の感光性材料層12a上にマスク23の遮光パターン層25を位置決めする。この状態のまま本発明の露光装置（後述する）を用いて、被露光基材22の感光性材料層12aの所定領域をマスク23により遮光しながら所定温度にて露光する。その後、マスク23を被露光基材22から取り外してベークを行い、現像液で現像し、光硬化していない領域を除去した後、さらに所定温度でポストベークし、図５Ｄに示すように、第１電極11上の光硬化型感光性樹脂を除去して溝形成貫通孔15が形成された感光性流路形成層12を支持基板10上に形成する。
【００２７】
因みに、感光性流路形成層12は、露光装置による露光量によって、流路溝の高さや幅を容易に変更できることから、上述したネガ型感光性樹脂で形成することが好ましく、例えばマイクロケム製（日本化薬）SU-8シリーズやKMPRシリーズ、東京応化工業製TMMR S2000、東レ製フォトニース（感光性ポリイミド）等が用いられる。
【００２８】
次に、図６Ａに示すように、例えばダミー樹脂（TSMR：東京応化工業製）等でなるダミー部材27を感光性流路形成層12の溝形成貫通孔15に注入して所定温度でベークする。このようにして流路溝内全体をダミー部材27で覆い、流路溝内の第１電極11を外部に非露出状態とさせる。
【００２９】
次いで、これとは別に、所定形状の第２電極18が接合対向面20bに設けられ、かつ所定位置に貫通孔状の流入口2a及び流出口2bが形成されたフィルム状の第２基板8を用意する（図４Ａ）。次いで、図６Ｂに示すように、第１基板7のダミー部材27が設けられた接合面20aと、第２基板8の第２電極18が設けられた接合対向面20bとに対して、O2プラズマPを照射し、第１基板7のダミー部材27上及び接合面20aと、第２基板8の接合対向面20bとにそれぞれ酸素含有基（カルボキシル基、ケトン、ヒドロキシル基等）を導入して親水化させる。
【００３０】
次いで、第１自己組織化単分子形成溶液（第１SAM形成溶液）に第１基板7を浸漬させて、第１基板7の接合面20aと、ダミー部材27上とに、例えば、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン（GOPTS）のような末端官能基がエポキシでなる第１自己組織化単分子膜21aを形成する。次いで、アセトン等の除去液で第１基板7をリンスし、接合面20aに付着していない残留自己組織化単分子や、溝形成貫通孔15内のダミー部材27を除去する。このようにして、図６Ｃに示すように、第１基板7には、流路溝（溝形成貫通孔15）の底部に第１電極11が露出し、かつ流路溝を除いた接合面20aにだけ選択的に第１自己組織化単分子膜21aを形成する。
【００３１】
一方、第２基板8は、第２自己組織化単分子形成溶液（第２SAM形成溶液）に浸漬させて、図６Ｃに示すように、第２基板8の接合対向面20bに、例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）のような末端官能基がアミノ基でなる第２自己組織化単分子膜21bを形成する。次いで、第２基板8をエタノール等でリンスして、接合対向面20bに付着されていない残留自己組織化単分子を除去する。このようにして、第２基板8には、露出している第２電極18上を含め、第２電極18以外の接合対向面20b全体に第２自己組織化単分子膜21bを形成する。
【００３２】
最後に、図７Ａに示すように、第１自己組織化単分子膜21aにより接合面20aを表面改質させた第１基板7と、第２自己組織化単分子膜21bにより接合対向面20bを表面改質させた第２基板8とを接触させ、この状態のままヒータ33により加熱（例えば140[℃]）しながら第１基板7及び第２基板8に荷重（圧力1.5[MPa]）を加え、図７Ｂに示すように、第１自己組織化単分子膜21aの末端官能基と第２自己組織化単分子膜21bの末端官能基とをエポキシ・アミノ反応によって結合させる。
【００３３】
かくして、このような製造方法により、第１基板7の第１自己組織化単分子膜21aが形成されていない流路溝を除いた接合面20aと、第２基板8の接合対向面20bとを強固に接合させつつ、流路溝全体が第２基板8に接合することなく中空の流路空間14が確実に形成し得るマイクロ流路デバイス2を製造できる。
【００３４】
なお、図８Ａは、上述した「（１−２）マイクロ流路デバイスの製造方法」に従って、PETでなる縦横102[mm]の第１基板7および第２基板8を作製して接合し、実際に製造したマイクロ流路デバイス2の写真である。このようなマイクロ流路デバイス2は、中空の流路空間14を内部に形成できるとともに、図１２Ｂに示すように、手で折り曲げても、第１基板7および第２基板8が剥がれることがない程の強度で第１基板7および第２基板8を接合させることができる。
【００３５】
（２）本発明による露光装置
次に、上述したマイクロ流路デバイス2を製造する際に用いる本発明の露光装置について以下説明する。図９において41は、本発明による露光装置を示し、例えば上述したマイクロ流路デバイス2（図１）を構成する第１基板7の流路溝を形成する際に用いるものである。実際上、この露光装置41は、被露光基材22が設置された固定体50（図９および図１０にて後述する）を搬送する搬送手段42と、搬送手段42によって搬送されてきた固定体50に対しＵＶ等の光L1を照射する光源43と、搬送手段42のベルト48上に載置された固定体50に対してのみ光L1が照射させるように光源43の周囲を囲む遮蔽体44とを備えている。なお、図９中、zは、ベルト48における移動面48aの幅方向yと、固定体50の搬送方向xとに直交する垂直方向を示す。
【００３６】
搬送手段42は、搬送方向xに沿って配置された複数のローラ47によって無端状のベルト48が駆動され、当該ベルト48の移動面48aが搬送方向xに移動し得る。実際上、このベルト48は、光源43の直下に配置されており、移動面48aが光源43の光照射範囲を通過し得るようになされている。これにより、搬送手段42は、固定体50が光源43の光照射範囲を通過することで、固定体50に設置した被露光基材22の感光性材料層に露光しながら固定体50をそのまま下流側へと搬送し、当該固定体50を、下流側（左側）に配設された次工程の装置（図示せず）に搬出させてゆくようになされている。
【００３７】
ここで光源43は、例えばＵＶランプでなり、ベルト48の移動面48aに向けて光L1を照射することにより、当該移動面48a上に所定の大きさの光照射範囲を形成し得る。なお、この実施の形態の場合、光源43は、搬送手段42の移動面48aの幅方向yに延びており、移動面48aの全幅に亘って光L1を均等に照射し得、搬送方向xに流れる被露光基材22に均一に露光し得る。
【００３８】
遮蔽体44は、光L1が非透過の部材からなる壁部44aおよび天部44bにより箱状に形成されており、これら壁部44aおよび天部44bで囲まれた内部空間に光源43が配置され得る。遮蔽体44は、ベルト48の移動面48aとの間に所定の隙間G1を設けて配置されており、ベルト48の移動面48aに載置された固定体50が隙間G1を通過可能に配置されている。またこの遮蔽体44は、移動面48aと対向する底部44cのみが開口しており、壁部44aおよび天部44bにて光源43から周辺へ照射される光L1を遮蔽しつつ、当該底部44cからベルト48の移動面48aに対してのみ光L1を照射させ得る。
【００３９】
ここで露光装置41は、搬送手段42のベルト48の移動速度を調整することによって被露光基材22に対する露光時間を調整し得るようになされている。すなわち、移動面48aの移動速度を遅くした場合には、被露光基材22の光照射範囲に留まる時間が長くなる分、被露光基材22に対する露光時間を長くさせることができる。一方、移動面48aの移動速度を速くした場合には、被露光基材22の光照射範囲に留まる時間が短くなる分、被露光基材22に対する露光時間を短くさせることができる。なお、この実施の形態の場合、搬送手段42は、１〜１２[m/min]でベルトを移動させ、光照射範囲を通過させ得る。また、露光装置41では、光源43の出力や、ベルト48と光源43との間の距離を変えることでも同様に露光量を調節することができる。
【００４０】
次に、ベルト48の移動面48aに載置される固定体50について以下説明する。図１０は、被露光基材22が設置された状態の固定体50の側断面図であり、図１１は固定体50の分解構成図である。図１０および図１１に示すように、固定体50は、基台53と、例えばシリコンラバー等でなり、基台53上に設置される弾性体52と、この弾性体52上に載置された被露光基材22を覆うようにして弾性体52の表面52aに配置されるマスク23とで構成されている。基台53は、例えばステンレススチールからなり、ベルト48の移動面48aに載置可能で、かつ上面に弾性体52を設置可能な平板状に形成されている。
【００４１】
弾性体52は、例えば所定の厚みを有した四辺状からなり、表面52aに対して外力が与えられると、外力に応じて表面形状が変形し得るようになされている。また、この実施の形態の場合、弾性体52は、シリコンラバーから形成されていることから表面52aに接着性があり、マスク23の遮光パターン層25が表面52aに押し付けられることで、遮光パターン層25が表面52aに接着して位置決めされ得る。
【００４２】
固定体50は、弾性体52の表面52aに被露光基材22が載置された後、図１１に示すように、当該被露光基材22を覆うようにしてマスク23を弾性体52の表面52aに押し付け、弾性体52の表面52aの接着性により当該表面52aにマスク23を装着する。ここで、マスク23は、例えばポリエステル等の柔軟性部材からなる基板24の一面に、遮光パターンが形成された銀塩乳剤でなる遮光パターン層25が設けられた構成を有する。固定体50は、マスク23が弾性体52の表面52aに接着されることにより生じる押し付け力によって被露光基材22を弾性体52に押し込み、弾性体52の変形により形成された凹み空間55に被露光基材22を収容し得る。
【００４３】
ここで、マスク23は、弾性力により弾性体52が被露光基材22を押し上げても、基板24および遮光パターン層25が湾曲し、被露光基材22周辺の弾性体52の表面52aに遮光パターン層25を接着させた状態を維持し得る。このようにして固定体50は、弾性体52が凹むことにより生じる弾性力を、被露光基材22を介してマスク23で受け止めることで、当該被露光基材22を弾性体52およびマスク23間に固定し得るようになされている。
【００４４】
因みに、この実施の形態の場合、マスク23は、支持基板10上の各第１電極11に遮光パターンをそれぞれ対向させ、第１電極11と対向していない領域の感光性材料層12aに光L1を照射し得るように配置され得る。これにより、被露光基材22は、第１電極11と対向していない領域の感光性材料層12aが光硬化し、次工程の現像装置にて現像されることにより、第１電極11に対向した領域の感光性材料層12aが除去可能となり、図５Ｄに示すように、第１電極11を露出するように第１電極11上に流路溝を形成し得る。
【００４５】
因みに、次工程の現像装置（図示せず）は、弾性体52からマスク23が取り外されて露出した被露光基材22に対しベークを行い、現像液で現像し、光硬化していない溝形成貫通孔領域を除去して感光性材料層12aに溝形成貫通孔15を形成した後、さらに所定温度でポストベークし、溝形成貫通孔15の底部に第１電極11が露出した流路溝を備えた感光性流路形成層12を支持基板10上に形成する。
【００４６】
ここで、図１２は、実際に上述した露光装置41を用いて、支持基板10上の感光性材料層12aに流路溝を形成し、現像を行った後の第１基板7の写真である。この場合、PETでなる縦横102[mm]の支持基板10を用意し、この支持基板10上に幅2[mm]、ピッチ8[mm]で8本の第１電極11を作製した後、支持基板10上に永久膜用光硬化型樹脂（SU-83005(MicroChem））にて感光性材料層12aを膜厚6[μm]で形成して被露光基材22を作製した。そして、上述した固定体50にこの被露光基材22を設置した後、上述した露光装置41のベルト48を11.0[m/min]で移動させながら露光した。なお、露光装置41は、被露光基材22と光源43（ＵＶランプ）との距離を12[cm]に選定し、光源43たるＵＶランプから照射されるＵＶ（365[nm]）の中心照射量が200[mW/cm2]程度となるように露光を行った。
【００４７】
この際、マスク23としては、光L1を遮蔽するTOPRO製のマスクを用い、幅250[μm]、500[μm]、750[μm]、1000[μm]の帯状の直線部がピッチ8[mm]で並走し、各直線部の両端に直径1.5[mm]の円形部を有した遮光パターンを形成した。このようなマスク23を用いて被露光基材22を、上述した露光装置41にて露光後、マスク23を外してベークを行い、現像液で現像し、遮光した領域の永久膜用光硬化型樹脂を除去し溝形成貫通孔15を形成した後、さらに所定温度でポストベークして第１基板7を作製した。図１２に示すように、第１基板7には、遮光パターンに対応して8本の溝形成貫通孔15を有した感光性流路形成層12を形成できた。また、流路幅250[μm]の溝形成貫通孔15を拡大して調べたところ、拡径領域15aおよび直線部を有した流路溝が形成されており、遮光パターンを極めて綺麗に転写ができていることが確認できた。
【００４８】
また、このような露光装置41を用いたことで被露光基材22への露光を連続的に行え、大面積PET上へ流路溝を形成する作業時間が、従来の基板固定型の露光方法（露光後その都度、被露光基材を光照射範囲に入れ替えてゆく方法）より短時間で行えることが確認できた。よって、このような露光装置41では従来よりも生産性を向上できることが確認できた。
【００４９】
以上の構成において、この露光装置41では、搬送手段42によって、所定形状の遮光パターンが設けられたマスク23を、被露光基材22の感光性材料層12aに位置決めさせた状態のまま光源43の光照射領域を通過させることにより、被露光基材22を搬送しながらマスクを介して感光性材料層12aに露光するようにした。これより露光装置41では、光源43による光照射の都度、被露光基材22を光照射範囲で入れ替えてゆく作業が不要となり、その分、作業者の負担を軽減でき、また入れ替え作業がない分、その都度光照射が中断することもなく、連続して被露光基材22に対する光照射を行うことができ、かくして生産性をも向上し得る。
【００５０】
また、この実施の形態の場合、露光装置41では、被露光基材22を固定体50にて固定し、当該固定体50をベルト48の移動面48aに載置させることにより、固定体50の被露光基材22に露光するようにした。固定体50では、弾性体52上に被露光基材22を載置させ、当該被露光基材22をマスク23で覆い、当該マスク23を弾性体52の表面52aに着脱自在に接着させるようにした。これにより固定体50では、弾性体52の弾性力により被露光基材22がマスク23に押し付けられており、弾性体52およびマスク23間において被露光基材22がずれることなく固定させることができる。
【００５１】
また、この実施の形態の場合、固定体50は、シリコンラバー等のように接着性のあるゴム部材により弾性体52を形成したことにより、弾性体52の表面52aにマスク23を単に押し付けるだけで、当該弾性体52の接着性によりマスク23を弾性体52の表面52aに接着させることができる。これにより固定体50は、弾性体52にマスク23を取り付ける取付部材が不要となり、その分、簡易な構成にできるとともに、弾性体52にマスク23を取り付ける取付作業の負担も軽減できる。
【００５２】
（３）他の実施の形態
（３−１）マスク搬送手段を備えた露光装置
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であり、上述した実施の形態においては、弾性体52およびマスク23間に被露光基材22を固定した固定体50を搬送手段42によって搬送する露光装置41を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図９との対応部分に同一符号を付して示す図１３のように、固定体50を用いずに被露光基材22のみを搬送手段42により搬送する露光装置60を適用してもよい。
【００５３】
この場合、露光装置60は、搬送手段42のベルト48と対向するように、マスク搬送手段61が設けられており、ベルト48により搬送されてきた被露光基材22に、当該マスク搬送手段61によって、マスク付きベルト64表面に設けたマスク23を位置決めし得るようになされている。実際上、マスク搬送手段61は、第１ローラ62aと第２ローラ62bとが搬送方向xに沿って配置されており、これら第１ローラ62aおよび第２ローラ62bによって無端状のマスク付きベルト64が駆動され、当該マスク付きベルト64の移動面64aが搬送方向xに移動し得る。
【００５４】
マスク搬送手段61は、第１ローラ62aおよび第２ローラ62b間に光源43が配置されており、マスク付きベルト64と、搬送手段42のベルト48とが光源43直下を通過し得るようになされている。これにより、被露光基材22は、ベルト48の移動面48aに載置されることで、マスク付きベルト64によりマスクが位置決めされ、この状態のまま光源43の光照射範囲を通過し得るようになされている。
【００５５】
実際上、マスク付きベルト64は、遮光パターンが形成された遮光パターン層を有する軟質なフィルム状のマスク（図示せず）を移動面64aに有しており、搬送手段42の移動面48a上の被露光基材22に対してマスクを位置決めし得る。マスク付きベルト64は、ベルト部材とともにマスクが第１ローラ62aおよび第２ローラ62b間を回転し、搬送手段42により搬送されてきた被露光基材22に対して、繰り返し同じマスクを用い得るようになされている。なお、マスク付きベルト64に設けられるマスクは、１つでもよく、複数でもよい。
【００５６】
実際上、マスク付きベルト64は、第１ローラ62aおよび第２ローラ62bが所定距離を設けて配置されており、被露光基材22が光源43の光照射範囲を通過する前に、搬送手段42により流れてくる被露光基材22にマスクを予め位置決めしておき、当該被露光基材22にマスクを位置決めした状態で光源43の光照射範囲を通過させ得るようになされている。このようにして、露光装置60は、被露光基材22にマスクを位置決めした状態のまま光照射範囲を通過させ、マスクを介して被露光基材22の感光性材料層に露光しながら下流側へと搬送してゆく。
【００５７】
マスク搬送手段61は、搬送手段42との隙間G1から被露光基材が排出される際に、マスク付きベルト64が第1ローラ62aに沿って回転上昇するに伴い、マスクを被露光基材22から引き離し、被露光基材22だけを下流側（左側）に設けた次工程の装置（図示せず）に搬出させて行くようになされている。なお、マスク搬送手段61は、被露光基材22にマスクを位置決めする際、搬送手段42のベルト48とマスク付きベルト64とを一旦停止させて位置決めするようにしてもよく、また、搬送手段42のベルト48とマスク付きベルト64とを移動させたまま位置決めするようにしてもよい。
【００５８】
以上の構成において、この露光装置60でも、所定形状の遮光パターンが設けられたマスクを、被露光基材22の感光性材料層に位置決めさせた状態のまま光源43の光照射領域を通過させることができ、かくして被露光基材81を搬送しながらマスクを介して感光性材料層に露光できる。従って、この露光装置60でも、上述した実施の形態と同様に、光源43による光照射の都度、被露光基材22を光照射範囲で入れ替えてゆく作業が不要となり、その分、作業者の負担を軽減でき、また入れ替え作業がない分、その都度光照射が中断することもなく、連続して被露光基材22に対する光照射を行うことができ、かくして生産性をも向上し得る。
【００５９】
なお、上述した実施の形態においては、被露光基材22の感光性材料層にマスクを接触させるようにして位置決めさせるマスク搬送手段61について適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、被露光基材22の感光性材料層にマスクが接触しないように、当該感光性材料層との間に所定の隙間を設けてマスクを位置決めするようなマスク搬送手段を適用してもよい。
【００６０】
また、このような露光装置60では、被露光基材22を上述した固定体50（図１０および図１１）に設置する必要がないことから、他の工程にて使用する各装置と連続的な処理作業が可能となり得る。ここで、図１４は、露光装置60を設けたフォトリソグラフィシステム66を示す。このフォトリソグラフィシステム66は、例えば、上流側から順にクリーニング装置67a、フォトレジストコーティング装置67b、プリベーク装置67c、本発明の露光装置60、ポストエクスポージャーベーク装置67d、現像洗浄装置67e、およびドライ装置67fが連続的に配置された構成を有する。
【００６１】
なお、このフォトリソグラフィシステム66に設けられた各種装置は、一般的なフォトリソグラフィにて用いられている装置であり、例えばクリーニング装置67aは基材22aをクリーニングするものであり、フォトレジストコーティング装置67bは基材22aの表面に感光性材料層となる感光性材料をコーティングするものであり、プリベーク装置67cは基材22aの感光性材料をプリベークして感光性材料層を形成するものである。また、ポストエクスポージャーベーク装置67dは露光後の基材22aをベークするものであり、現像洗浄装置67eは基材22aを現像および洗浄して基材22a表面に感光性流路形成層を形成するものであり、ドライ装置67fは基材22aを乾燥させるものである。因みに、図１４に示す本発明の露光装置60におけるマスク搬送手段61は、マスクを基材22a（被露光基材）表面に接触させずに位置決めするタイプを示している。
【００６２】
このようなフォトリソグラフィシステム66は、これらクリーニング装置67a、フォトレジストコーティング装置67b、プリベーク装置67c、本発明の露光装置60、ポストエクスポージャーベーク装置67d、現像洗浄装置67e、およびドライ装置67fにて搬送手段42を共有しており、各装置間にて基材22aの載せ替え作業を行くことなく、当該搬送手段42によって、上流側の装置から下流側の装置に基材22aをそのまま搬送し得るようになされている。
【００６３】
実際上、このフォトリソグラフィシステム66では、搬送方向xに沿って配置された上流側のクリーニング装置67aから下流側のドライ装置67fまで複数のローラ47が配置されており、これらローラ47にベルト48が掛架され、当該ベルト48の移動面上に基材22aが載置されることで上流側のクリーニング装置67aから下流側のドライ装置67fまで基材22aを連続的に搬送し得る。このように本発明の露光装置60では、他の工程にて使用する各装置と連続的な処理作業が可能となり得る。
【００６４】
（３−２）軟質なフィルム状の基材を搬送する基材搬送手段を備えた露光装置
図１３との対応部分に同一符号を付して示す図１５において、70は他の実施の形態による露光装置を示し、この露光装置70は、フィルム状の被露光基材81を搬送する基材搬送手段73を備え、基材搬送手段73により搬送される被露光基材81を、マスク搬送手段61に近接させるように搬送手段71の構成を改変させた点に特徴を有する。
【００６５】
基材搬送手段73は、供給リール78aから送り出されたフィルム状の被露光基材81を、基材ガイドローラ79a,79bを介して巻取リール78bに送出し、当該巻取リール78bにて被露光基材81を巻き取るように構成されている。基材搬送手段73は、基材ガイドローラ79a,79b間にて、マスク搬送手段61および搬送手段71間の隙間G1に被露光基材81を通過させ、当該マスク搬送手段61によりマスクを被露光基材81の感光性材料層に位置決めして露光され得る。
【００６６】
搬送手段71は、第１ローラ74aおよび第２ローラ74b間上方にマスク搬送手段61が配置されているとともに、これら第１ローラ74aおよび第２ローラ74b間に複数のガイドローラ75が配置されている。この実施の形態の場合、ガイドローラ75は、第１ローラ74aおよび第２ローラ74bよりも径が小さく、マスク搬送手段61のマスク付きベルト64に沿って該マスク付きベルト64に近接して配置されており、マスク付きベルト64とベルト76との間に隙間G1を形成し得るように配置されている。かくしてガイドローラ75は、マスク搬送手段61のマスク付きベルト64に対して被露光基材81を近接させ、当該マスク付きベルト64のマスクが被露光基材81に位置決めさせ得るようになされている。
【００６７】
以上の構成において、この露光装置70でも、所定形状の遮光パターンが設けられたマスクを、被露光基材81の感光性材料層に位置決めさせた状態のまま光源43の光照射領域を通過させることができ、かくして被露光基材81を搬送しながらマスクを介して感光性材料層に露光できる。これにより、この種の露光装置70でも、光源43による光照射の都度、被露光基材81を光照射範囲で入れ替えてゆく作業が不要となり、その分、作業者の負担を軽減でき、また入れ替え作業がない分、その都度光照射が中断することもなく、連続して被露光基材81に対する光照射を行うことができ、かくして生産性をも向上し得る。
【００６８】
なお、上述した実施の形態においては、感光性材料層として、いずれも光を照射することにより光硬化する光硬化型樹脂からなる感光性材料層を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光を照射することにより光軟化する光軟化型樹脂からなる感光性材料層を適用してもよく、当該光軟化型樹脂を適用した場合、マスクの遮光パターン層としては、流路溝を形成する第１電極11上にある感光性材料層に対してのみ光を照射する遮光パターンとなり得る。
【符号の説明】
【００６９】
41,60,70  露光装置
22  被露光基材
23  マスク
42,71  搬送手段
43  光源
【図１】
2014130188.tif 000003
【図２】
2014130188.tif 000004
【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】
2014130188.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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