(57)【要約】【課題】高精度の印刷が可能な、スクリーンマスクの製造方法、及び露光装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様にかかるスクリーンマスクの製造方法は、塗布材を透過する透過部を有するメッシュ部に形成された感光性材料のマスク膜に所定の露光パターンで光を照射し、前記マスク膜に所定のパターン開口を形成する露光処理と、前記透過部の情報に基づき、前記露光パターンを補正することと、を備える。【選択図】図１
2019217641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布材を透過する透過部を有するメッシュ部に形成された感光性材料のマスク膜に所定の露光パターンで光を照射し、前記マスク膜に所定のパターン開口を形成する露光処理と、
前記透過部の情報に基づき、前記露光処理の露光パターンを補正することと、を備える、スクリーンマスクの製造方法。
【請求項２】
前記露光処理はマスクレス露光であり、
前記補正において、前記露光パターンの基準位置と前記メッシュ部の透過部との相対位置を調整する、請求項１に記載のスクリーンマスクの製造方法。
【請求項３】
前記メッシュ部は複数本並列に配されるメッシュ線材を有し、
前記パターン開口は複数並列に配されるライン状開口を有し、
前記補正において、前記露光パターンにおける、前記ライン状開口の開口幅、ピッチ、及び前記メッシュ部を形成するメッシュ線材と前記ライン状開口との傾斜角度、のいずれか１以上を調整する、請求項１または請求項２に記載のスクリーンマスクの製造方法。
【請求項４】
前記補正において、前記ライン状開口の中心位置と、複数の前記メッシュ線材の中間位置とを近づける、請求項３に記載のスクリーンマスクの製造方法。
【請求項５】
前記メッシュ部の前記透過部の位置情報を検出することを備える、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクリーンマスクの製造方法。
【請求項６】
塗布材を透過する透過部を有するメッシュ部と、前記メッシュ部に形成されたマスク膜と、を備えるスクリーンマスクのマスク膜を、所定の露光パターンで露光するマスクレス露光機であって、
前記スクリーンマスクのマスク膜に、光を照射する照射ヘッドと、
前記照射ヘッドと前記スクリーンマスクとを相対的に移動させる移動機構と、
前記スクリーンマスクの前記透過部の位置情報に基づき、前記露光パターンを補正する制御部と、を備える、露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スクリーンマスクの製造方法、及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷手法の一つであるスクリーン印刷法は、メッシュ上に樹脂組成物で形成された所定のパターン開口が形成されたスクリーンマスクを用い、被印刷物に任意の印刷体を形成する方法である。このスクリーン印刷法は、例えば配線、電極、蛍光材料の印刷等、種々の印刷に用いられ、電子部品等を含む様々な分野で利用されている。
【０００３】
近年、電子部品の小型化、高品質化により、スクリーンマスクの高精度化が求められている。
【０００４】
例えば、スクリーンマスクは、塗布材を透過可能な孔を有するメッシュと、メッシュに設けられパターン開口を有するマスク膜と、を備える。例えばマスク膜を形成する乳剤をメッシュに塗布した後に、所定のパターンを有するフォトマスクを重ねた露光処理によってパターン開口を形成している。
【０００５】
メッシュは、複数のメッシュ線材が編成されて構成されている。例えばパターン開口がメッシュ線材と重なる場合、パターン開口の一部がメッシュ材で塞がれることにより、印刷形状が変わり、所望の印刷形状を得ることが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１６９７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は高精度の印刷が可能なスクリーンマスクの製造方法、及び露光装置、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】
【０００８】
本発明の一態様にかかるスクリーンマスクの製造方法は、塗布材を透過する透過部を有するメッシュ部に形成された感光性材料のマスク膜に所定の露光パターンで光を照射し、前記マスク膜に所定のパターン開口を形成する露光処理と、前記透過部の情報に基づき、前記露光パターンを補正することと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、高精細なパターン形成が可能なスクリーンマスクの製造方法、及び露光装置、を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかるスクリーン印刷装置の構成を示す説明図。
【図２】同スクリーン印刷装置のスクリーンマスクの平面図。
【図３】同スクリーンマスクの一部を拡大して示す平面図。
【図４】同スクリーンマスクの一部を拡大して示す平面図。
【図５】同スクリーンマスクの一部を拡大して示す断面図。
【図６】同スクリーンマスクを用いてパターン形成された太陽電池の説明図。
【図７】同実施形態にかかるスクリーンマスクの製造方法を示す説明図。
【図８】同スクリーンマスクの製造方法を示す説明図。
【図９】同スクリーンマスクの製造方法における補正処理を示す説明図。
【図１０】他の実施形態にかかるスクリーンマスクの構成を示す説明図。
【図１１】他の実施形態にかかるスクリーンマスクの構成を示す説明図。
【図１２】他の実施形態にかかるスクリーンマスクの構成を示す説明図。
【図１３】他の実施形態にかかるスクリーンマスクの構成を示す説明図。
【図１４】他の実施形態にかかるスクリーンマスクの構成を示す説明図。
【図１５】他の実施形態にかかるスクリーンマスクの製造方法における補正処理を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第１実施形態にかかるスクリーン印刷装置１０及びスクリーンマスク２０について図１乃至図３を参照して説明する。図１は本実施形態に係るスクリーン印刷装置１０の構成を示す説明図であり、図２は同スクリーン印刷装置１０のスクリーンマスク２０の平面図である。図３乃至図５はスクリーンマスク２０の一部を拡大して示す平面図及び断面図である。図６はスクリーンマスク２０を用いてパターニングされた太陽電池の構成を示す斜視図である。なお、各図では説明のため、適宜構成を拡大、縮小、省略して示している。図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚは互いに直交する３方向をそれぞれ示しており、第１方向はＹ方向、第２方向はＸ方向である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、スクリーン印刷装置１０は、スクリーンマスク２０と、スクリーンマスク２０の印刷面側である一方の面（表面）に対向して印刷媒体３０を保持する保持部材１２と、スクリーンマスク２０の印刷面側とは反対の他方の面（裏面）に当接した状態で移動可能に構成されたスキージ１３と、スキージ１３を移動させる移動手段と、スクリーンマスク２０を印刷媒体３０に対向して支持する支持手段と、を備える。
【００１３】
スクリーン印刷装置１０は、印刷媒体３０の表面に、各種印刷材料を所定のパターンで形成する。スクリーン印刷装置１０は、例えば、チップ部品（コンデンサー、チップ抵抗、インダクター、サーミスター等）、タッチパネル、液晶基板（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ，  ＬＣＤ）シール、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃｓ）基板、太陽電池用電極、その他の電子部品等の製造に用いられる。
【００１４】
スクリーンマスク２０は、フレーム２１と、フレーム２１に張設されたメッシュ部２２と、メッシュ部２２に形成された感光性材料のマスク膜２３と、を備える。スクリーンマスク２０において、印刷を行う際に印刷媒体３０の表面に対向する側を表面とし、その反対側であって塗布材が供給される側を裏面とする。
【００１５】
フレーム２１は、互いに平行な２対の辺を有し、例えば所望のサイズの方形の開口を備える枠状に構成される。フレーム２１はメッシュ部２２の外周縁を支持し、開口にメッシュ部２２を張設する。
【００１６】
またフレーム２１は、所定量の塗布材をマスク膜２３の裏面側に保持する枠としても機能する。フレーム２１とメッシュ部２２は、例えば合成ゴム系やシアノアクリレート系の接着剤により接合部で接合されている。
【００１７】
メッシュ部２２は、伸び率の異なる内側のメインメッシュ２６と外側のサポートメッシュ２７とがＵＶ硬化性の接着剤で固定されて接続されたいわゆるコンビネーション型である。メッシュ部２２は、フレーム２１の開口部分にマスク膜２３を保持する。
【００１８】
図１乃至図５に示すように、メインメッシュ２６は、正方形状又は長方形状に構成されている。メインメッシュ２６は、メッシュ線材としての経糸２６ａ及び緯糸２６ｂにより編成された織物であり、塗布材を透過可能に開口した透過部である孔部２６ｃを多数有している。メインメッシュ２６の経糸２６ａと緯糸２６ｂは、例えばステンレス，タングステン等の金属のワイヤで構成される。経糸２６ａの径ｄ１と緯糸の径ｄ２はそれぞれ１０〜１５０μｍである。経糸２６ａと緯糸２６ｂとは９０°位相が異なり、例えば経糸２６ａはＸ方向、緯糸２６ｂがＹ方向に沿う。一例として本実施形態においてはｄ１＝ｄ２＝φ１６μｍ、孔部２６ｃの縦横の寸法はそれぞれ５４．６μｍ、メッシュ数はいずれも３６０本とした。
【００１９】
サポートメッシュ２７は、メインメッシュ２６の外周に接着剤によって接合されている。サポートメッシュ２７は、経糸２７ａと緯糸２７ｂとが編まれて形成された織物である。サポートメッシュ２７は、メインメッシュ２６よりも伸び率が高く構成されている。サポートメッシュ２７の、経糸２７ａと緯糸２７ｂとは、例えば、ポリエステルなどの合成樹脂で構成されている。
【００２０】
例えば本実施形態において、メインメッシュ２６の伸び率は、サポートメッシュ２７の伸び率よりも小さい。
【００２１】
サポートメッシュ２７の外形はフレーム２１の開口部分の形状に対応する形状であって、Ｘ方向の寸法とＹ方向の寸法が同等の正方形状に構成されている。サポートメッシュ２７の外周が接着剤等によってフレーム２１に接合され、支持されている。
【００２２】
マスク膜２３は、光硬化性の樹脂組成物、例えばＰＶＡ、ＰＶＡｃ、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等からなる層である。マスク膜２３は、メッシュ部２２に形成され、フレーム２１の開口部分に配されている。マスク膜２３には、マスクレス露光によって、印刷用の所定のパターン開口２３ａが形成されている。
【００２３】
パターン開口２３ａはメインメッシュ２６に形成されたマスク膜２３の有効エリア内に形成されている。本実施形態のパターン開口２３ａは例えば太陽電池の電極のパターン形状に対応した形状であり、複数本の平行なライン状のフィンガー部２３ｂと、フィンガー部２３ｂと交差して延びるライン状のバスバー部２３ｃと、を備える方形状に構成されている。
【００２４】
フィンガー部２３ｂは縦方向に、バスバー部が横方向に、複数、配列されている。すなわち、フィンガー部２３ｂとバスバー部２３ｃがそれぞれメインメッシュ２６の経糸及び緯糸に沿う方向に延びている。
【００２５】
一例として、本実施形態において、パターン開口２３ａは１００ｍｍ〜４００ｍｍ四方の矩形状、フィンガー部２３ｂのラインの幅寸法ｗｆ１は０．０１５ｍｍ〜０．０５０ｍｍ、フィンガー部２３ｂのピッチＰｆ１＝０．５〜２．０ｍｍで配置されている。バスバー部２３ｃは、幅寸法Ｗｂ１は０．１ｍｍ〜２．０ｍｍで、ピッチＰｂ１は１５ｍｍ〜６０ｍｍで、描画エリア内に３〜６本、配列されている。フィンガー部２３ｂとメッシュ材の経糸２６ａとの傾斜角は０±０．１°、フィンガー部２３ｂとメッシュ材の緯糸２６ｂとの傾斜角は９０±５°に設定される。バスバー部２３ｃとメッシュ材の経糸２６ａとの傾斜角は９０±５°、バスバー部２３ｃとメッシュ材の緯糸２６ｂとの傾斜角は０±５°に設定される。
【００２６】
フィンガー部２３ｂは経糸２６ａの方向に沿う姿勢で複数並列配置されるとともに、経糸２６ａに重ならない位置、すなわち隣合う一対の経糸２６ａの間の孔部２６ｃの並びに沿って配され、マスク膜２３の開口がメッシュ線材によって塞がれない位置関係となるように配置されている。一方、バスバー部２３ｃは隣合う一対の緯糸２６ｂの間の孔部２６ｃの並びに沿って配され、開口がメッシュの糸によって塞がれない位置関係となるように配置されている。なお、フィンガー部２３ｂは緯糸２６ｂとは９０度で直交し、バスバー部２３ｃは経糸２６ａとは９０度で直交している。
【００２７】
マスク膜２３は、パターン開口２３ａにおいて感光性樹脂が存在せず、メッシュ部２２の孔部を通過して塗布材が裏面から表面へと透過可能な印刷部を構成する。マスク膜２３のパターン開口２３ａ以外であってメッシュ部２２の孔部が感光性樹脂で塞がれた部位は、塗布材としてのインクを透過しない非印刷部を構成する。
【００２８】
マスク膜２３が形成されたメッシュ部２２は、例えばスキージ１３による押圧力によって撓み変形し、押圧力が解除されることで復元するように、弾性変形可能に構成されている。マスク膜２３のパターン開口２３ａに塗布材が保持された状態で、メッシュ部２２の弾性変形によりマスク膜２３が印刷媒体３０に接離することで、塗布材がパターン開口２３ａから印刷媒体３０に転写される。
【００２９】
スキージ１３は例えばウレタンゴム・シリコンゴム・合成ゴム・金属・プラスチック等の材料から、例えば薄い板状に構成される。例えば、スキージ１３は先端の厚みが低減するように面取りされている。スキージ１３はフレーム２１に対して相対的に往復移動可能に構成されている。例えばスキージ１３は移動方向と直交する方向においてマスク膜２３の領域の全長にわたる長さを有して構成される。スキージ１３の先端部分１３ａがスクリーンマスク２０の裏面に当接し、表側に押しつけられた状態で、Ｙ方向に沿う移動方向に移動することで、マスク膜２３の全面を押圧し、塗布材が予め充填されたパターン開口２３ａから塗布材を表側に押し出す。
【００３０】
支持手段は、印刷媒体３０に対して所定の間隔を開けて平行に、フレーム２１を支持する。移動手段は、スキージ１３を所定の速度で第１方向に沿って移動させる。
【００３１】
次に、本実施形態にかかるスクリーン印刷装置１０を用いたスクリーン印刷方法により印刷物３１を製造する印刷物の製造方法について、図１乃至図６を参照して説明する。まず、スクリーンマスク２０の表面側を保持部材１２で保持された印刷媒体３０の表面に対向させて配置する。
【００３２】
そして、高粘度のペースト状の塗布材をスクリーンマスク２０の裏面側、すなわち、印刷媒体３０とは反対側の面から供給し、塗布材をパターン開口２３ａ内に充填させる。
【００３３】
次に、スクリーンマスク２０の裏面、すなわち印刷面側とは反対側の面に、スキージ１３を配置する。このとき、例えばスキージ１３を、印刷媒体３０の表側の面に対して所定の角度θで配置する。そして、スキージ１３をメッシュ部２２及びマスク膜２３の裏面において、所定の印圧で印刷媒体３０側に向けて押しつけながら、Ｙ方向に沿って、所定の速度で移動させる。
【００３４】
スキージ１３は、例えばマスク膜２３の裏面全面にわたる領域でマスク膜２３を押圧する。スキージ１３の押圧により、マスク膜２３は押圧される部分が表側に変位するように変形し、印刷媒体３０に当接する。スキージ１３が通過した塗布材がパターン開口２３ａから印刷媒体３０側に押し出される。
【００３５】
スキージ１３が通過した後、マスク膜２３及びメッシュ部２２が復元するように変形して印刷媒体３０から離れるとともに、一部の塗布材が印刷媒体３０上に転写されて残ることで、印刷媒体３０上にパターン印刷がなされ、印刷物３１が完成する。なお塗布材は、例えば金属材や樹脂材などを含む各種材料であり、印刷対象の種類、例えば、電子部品、ディスプレイ、等によって、多様な材料が用いられる。例えば図６に示す太陽電池１００は、例えばスクリーンマスク２０を用いてパターニングされ、スクリーンマスク２０のパターン開口２３ａに対応するパターン形状を有する電極１２３が形成されている。電極１２３は、パターン開口２３ａにおけるライン状開口である複数のフィンガー部２３ｂ及び複数のバスバー部２３ｃにそれぞれ対応するライン状のフィンガー電極１２３ｂ及びバスバー電極１２３ｃを有する。
【００３６】
印刷時にはＸ方向に長いスキージ１３を、Ｚ方向に押し付けながら、Ｙ方向に所定量移動させる。この移動と押しつけによってメッシュ部２２が変形して伸びる。
【００３７】
次に、本実施形態にかかるスクリーンマスク２０の製造方法について図１乃至図９を参照して説明する。図７及び図８はスクリーンマスク２０の製造方法を示す説明図であり、図７はメッシュ検出装置６０の構成を示す。図８は露光装置を示している。図９は補正処理を示す説明図である。スクリーンマスク２０の製造方法は、メッシュデータ検出処理、乳剤Ｐｍの塗布処理、及び露光処理、を備える。
【００３８】
スクリーンマスク２０の製造方法において、まず、フレーム２１の枠内にメッシュ部２２が貼付けられたメッシュベースをセットし、スキャン処理によりメッシュ線材や透過部の位置や形状の情報を含むメッシュパターンデータを検出するメッシュパターン検出処理を行う。
【００３９】
図７に示すメッシュ検出装置６０は、支持装置６１と、スキャンヘッド６２と、ＬＥＤ照明６３と、を備える。メッシュ検出装置６０は、メッシュ部２２の形状や大きさ、メインメッシュ２６の経糸２６ａ、緯糸２６ｂ、及び孔部２６ｃの位置及び形状の情報であるメッシュパターンデータをＣＡＤデータとして検出する。メッシュ検出装置６０はメッシュデータを記憶するとともに、露光装置５０に送信する。
【００４０】
次に、乳剤Ｐｍをメッシュ部２２上に塗布する塗布処理を行いメッシュ部２２上に、乳剤Ｐｍを平板状に形成する。
【００４１】
マスク材となる乳剤Ｐｍは、光硬化性の樹脂であり、たとえばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を包含する液体である。
【００４２】
例えば塗布処理、必要に応じて複数回塗布を繰り返してもよい。本実施形態では乾燥後に乳厚ｔｍが１０μｍ程度となるように乳剤Ｐｍの厚さを設定する。なお、塗布処理においてメッシュを水平の姿勢として塗布してもよいし、鉛直の姿勢として塗布することも可能である。
【００４３】
次に、フォトマスクを用いないいわゆるマスクレスの露光装置５０（マスクレス露光機）にて、所定の露光パターンにてマスクレス露光処理を行う。
【００４４】
図８は露光装置５０の構成を示す説明図である。図８に示すように、露光装置５０は、支持装置５１と、ＤＭＤ素子を備える照射ヘッド５２と、各部の動作を制御する制御装置５７と、を備える。
【００４５】
露光装置５０は、フォトマスクを介在させず、所定の露光パターンで、照射ヘッド５２で直接スクリーンマスク２０に描画する露光装置である。
【００４６】
支持装置５１は、フレーム２１及びメッシュ部２２を有するメッシュ部材を移動可能なステージ５１ａを備える。支持装置５１は、例えば制御装置５７の制御により駆動され、ステージ５１ａを例えばＸ軸、及びＹ軸の２方向に移動させる移動機構を備える。ステージ５１ａは例えば吸着機構を備える。移動機構は照射ヘッド５２とスクリーンマスク２０とを相対的に移動させる。
【００４７】
照射ヘッド５２は、複数の波長のレーザを照射可能に構成される。例えば制御装置５７の制御により駆動され、例えば２波長（３７５、４０５ｎｍ）のレーザを、単独、もしくは複合で照射する。
【００４８】
照射ヘッド５２は、レーザ光を発光するレーザ光源５２ａと、レーザ光源５２ａからの光を反射して照射する照射素子としての複数のＤＭＤ素子５２ｂと、マイクロレンズアレイ５２ｃと、を備える。各ＤＭＤ素子５２ｂは制御部５７ａの制御により、ＣＡＤデータとして記憶あるいは算出された所定の露光パターンに応じて、ＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＯＮ状態にて当該素子からレーザ光がマスク膜２３に対して照射される。レーザ光はマイクロレンズアレイ５２ｃにより集光される。例えばＤＭＤ素子５２ｂは、１秒間に数万回ＯＮ／ＯＦＦ状態が切替えられる。
【００４９】
制御装置５７は、所定のプログラムを実行する制御部５７ａと、各種プログラムや設定値を記憶する記憶部５７ｂと、を備える。例えば記憶部５７ｂには、露光パターンなどの描画データや露光処理の出力条件などが、記憶されている。
【００５０】
制御部５７ａは、例えば予め設定されたプログラムや各種データに基づいて、照射ヘッド５２や支持装置５１を駆動することにより、マスク膜２３を所定の露光パターンにて露光し、パターン開口２３ａを形成する。
【００５１】
また、制御部５７ａは、孔部２６ｃの位置情報を含むメッシュパターンデータに基づき、露光パターンを補正する。すなわち、制御部５７ａは、メッシュ情報に基づき、描画するパターン開口の形状に対応して予め設定されたＣＡＤデータであるベースパターンデータに、補正処理（調整処理）をして、実際の露光処理のパターンのＣＡＤデータである露光パターンを決定する。
【００５２】
補正処理において、制御部５７ａは、パターン開口２３ａと、対象の描画エリア内におけるメッシュ部２２の孔部２６ｃとの位置関係を調整する。例えば、制御部５７ａは、パターン開口２３ａのライン状開口２３ｄの開口幅、ピッチ、及びメッシュ線材２６ｄとライン状開口２３ｄとの傾斜角度、のいずれか１以上を調整する。
【００５３】
具体的には、例えばパターン開口２３ａの開口がメッシュの孔部（透過部）２６ｃの位置と重なるように位置調整を行い、例えばマスク膜２３に対する露光パターンの位置、サイズ、傾斜角度、露光パターンにおける各ライン状開口２３ｄの開口幅やピッチの増減を行う。
【００５４】
一例として、図９に示す補正処理では、元データにおいてパターン開口２３ａの形状は、幅寸法が０．０３ｍｍのライン状開口２３ｄである複数のフィンガー部２３ｂが、０．１８ｍｍ間隔で並んでいる場合を例示する。制御部は、検出処理として、メインメッシュ２６のデータをスキャンにより検出し、メッシュの開口の位置、すなわち透過部の位置をデータ化し、透過部の並び方向や並列の間隔を検出する。補正処理として、制御部は、フィンガー部２３ｂの配列の間隔や延出角度を透過部の配列の間隔や並列角度に合わせて増減する。
【００５５】
すなわち、制御部は補正処理として、フィンガー部２３ｂの延出方向を、透過部の列の延出方向に合わせて傾斜させる。例えば、メッシュ線材２６ｄである経糸２６ａとの傾斜角度が−５度から５度の範囲、好ましくは０度となるように、パターン開口２３ａとメッシュ部２２との相対角度を調整する。
【００５６】
また、基準位置との相対位置を調整する例として、例えばフィンガー部２３ｂの基準位置としての中心ラインを、一対の経糸２６ａの中間位置に、近づける。好ましくはフィンガー部２３ｂの中心ラインを、一対の経糸２６ａの中間のラインに重ね合わせる。
【００５７】
さらに、フィンガー部２３ｂの配列の間隔であるピッチＰｆ１を、経糸２６ａのピッチＰｍ１の倍数に設定することで、全てのフィンガー部２３ｂをメインメッシュ２６の経糸２６ａと重ならない配置とする。例えば図９に示す例では、０．１８ｍｍから０．２２ｍｍの間隔へ変更する。
【００５８】
また、基準位置との相対位置を調整する他の例として、補正において、バスバー部２３ｃの中心ラインを、一対の緯糸２６ｂの中間位置に、配置し、開口がメッシュの糸によって塞がれない位置関係となるように露光パターンにおけるバスバー部の位置を調整する。
バスバーのような幅広いパターンは緯糸と傾斜角が比較的大きくてもよい。したがって、異なる複数の方向のライン状開口を有する場合には、幅の狭いライン状開口の方向を優先して角度を調整する。
【００５９】
ここで、ライン状開口の位置をシフトする補正量は±０．０５ｍｍ以下とする。また、本実施形態において、例えばライン状開口の位置をシフトする補正量は、ライン幅以下が好ましい。例えば電極及びフィンガー部２３ｂの幅寸法Ｗｆ１が０．０３０ｍｍ程度、配列のピッチＰｆ１が１．４ｍｍ程度である場合に、フィンガー部２３ｂの位置をシフトする補正量は０．０３ｍｍ以下とする。さらに好ましくは、ライン状開口の補正量はライン幅の１／２以下としてもよい。すなわち、例えばメッシュ数３６０本の♯３６０メッシュにおいて、フィンガー部２３ｂ及び電極の線幅が０．０７１である場合には、±０．０３５以下とする。
【００６０】
露光処理は、印刷面側から光を照射する露光処理であり、所定の露光パターンで露光することにより、露光パターンに対応する所定範囲を硬化させる。具体的には、所定の領域に、乳剤Ｐｍの表面側を紫外線ランプや紫外線ＬＥＤ等の照射ヘッドに向けて配置し、照射ヘッド５２により光を照射させ、乳剤Ｐｍの表面を照らす露光処理を行う。一例として露光量は例えば１０００ｍＪ／ｃｍ２程度である。
【００６１】
制御部５７ａは算出された露光パターンデータに基づき、所定の露光エリアにレーザ光を照射する。このとき、描画エリアよりも狭いエリアを複数回に分けてスキャンしながら所定の描画エリアを露光してもよい。
【００６２】
露光処理によって、露光パターンの部位に対応して、乳剤Ｐｍの紫外線が照射された部分が紫外線によって硬化する。
【００６３】
露光処理後、エッチング処理として、水や溶剤により、乳剤Ｐｍの表面側を洗い流す。この処理によって、乳剤Ｐｍの未硬化部分が洗い流される。すなわち、乳剤Ｐｍの層において、未硬化領域は全て洗い流され、厚み方向において表面側から裏面側まで貫通するパターン開口２３ａが形成される。以上により乳剤Ｐｍから、所定の形状のパターン開口２３ａを有するマスク膜２３が形成される。
【００６４】
以上のように構成されたスクリーンマスクの製造方法によれば、パターン開口２３ａと孔部２６ｃとの位置を調整する補正により、開口がメッシュ線材２６ｄにより塞がれることを抑制できる。したがって、所望の印刷形状を得ることができるスクリーンマスク２０を製造することが可能となる。したがって、例えば細かいライン状開口２３ｄであるフィンガー部２３ｂを多数有する太陽電池の電極形成用のスクリーンマスクにおいて、パターン形状が途切れず開口幅のバラツキが少なくなるため、断線や抵抗値の上昇を防止でき、安定した電極を形成できる。なお、太陽光電池の電極において、補正量を０．０５ｍｍ以下、あるいはライン幅以下、さらに好ましくはライン幅の１／２以下、としたことで、太陽光電池の電極としての性能を確保できる。
【００６５】
また、上記実施形態は、フォトマスクを用いないマスクレス露光とすることで、個々のメッシュ部２２の形状に応じた補正処理を容易に実現できる。すなわち、例えばフォトマスクを用いたパターン形成の場合、メッシュ毎に、メッシュの形状に合わせたフォトマスクを形成する必要があるが、上記実施形態によれば、フォトマスクが不要であるため、マスクレス露光の露光データを補正するだけで個々に異なるメッシュ形状に応じた補正が実現でき、高精度のパターン形成が可能なスクリーンマスクを形成できる。
【００６６】
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００６７】
例えばメッシュ部２２やパターン開口２３ａの形状は上記実施形態に限られるものではなく適宜変更可能である。例えば図１０は複数種類のメッシュ部２２とパターン開口２３ａとの対応を示す説明図である。図中、φはメッシュ部２２の経糸２６ａ及び緯糸２６ｂの線径、ＯＰはメッシュ部２２の開口幅をそれぞれ示す。図１０に示すように、ライン状開口２３ｄと、経糸２６ａまたは緯糸２６ｂの角度を揃えるとともに、ライン状開口２３ｄを並列する一対の糸の間の孔部２６ｃに配置することで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
また、上記実施形態においては太陽光電池用の電極を形成するパターン開口２３ａを例示したがこれに限られるものではない。
【００６９】
他の実施形態として図１１に示すように、一方向に延びる複数のライン状開口２３ｄを有するパターン形状の場合、経糸２６ａ及び緯糸２６ｂの両方に傾斜する角度となるように角度を調整してもよい。この場合であっても、それぞれのライン状開口２３ｄがメッシュ線材２６ｄによって塞がれないため、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７０】
他の実施形態として図１２及び図１３に示すように屈曲して異なる方向を向くライン状部分を有するライン状開口２３ｄを備えるパターン形状のパターン開口２３ａにおいて、それぞれのライン状部分を経糸２６ａ及び緯糸２６ｂにそれぞれ沿う方向に配置するとともに、隣り合うメッシュ線材２６ｄの間にライン状開口２３ｄが配置されるように補正することで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
他の実施形態として図１４に示すように角形や円形の複数の開口部２３ｅ、２３ｆが複数点在するパターン形状のパターン開口２３ａにおいて、各開口部２３ｅ、２３ｆがメッシュ部２２の孔部２６ｃに配置されるように補正してもよい。この場合であっても、それぞれの開口部２３ｅ、２３ｆがメッシュ線材２６ｄによって塞がれないため、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
また、上記実施形態においては、パターンのピッチの調整の後に角度を調整する例を示したがこれに限られるものではない。例えば図１５に示すように、パターン全体の角度をメッシュの延出角度に合わせて調整した後、ライン状開口２３ｄの位置をずらす補正をしてもよい。
【００７３】
さらに上記実施形態においてはレーザ光源によりレーザ光を照射した例を示したが、これに限られるものではなく、紫外線光を照射する紫外線光源を備える構成としてもよい。
【００７４】
この他、上記実施形態に例示された各構成要素を削除してもよく、各構成要素の形状、構造、材質等を変更してもよい。上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００７５】
１０…スクリーン印刷装置、１２…保持部材、１３…スキージ、１３ａ…先端部分、２０…スクリーンマスク、２１…フレーム、２２…メッシュ部、２３…マスク膜、２３ａ…パターン開口、２３ｂ…フィンガー部、２３ｃ…バスバー部、２６…メインメッシュ、２６ａ…経糸、２６ｂ…緯糸、２６ｃ…孔部（透過部）、２７…サポートメッシュ、２７ａ…経糸、２７ｂ…緯糸、３０…印刷媒体、３１…印刷物、５０…露光装置、５１…支持装置、５１ａ…ステージ、５２…照射ヘッド、５２ａ…レーザ光源、５２ｂ…ＤＭＤ素子、５２ｃ…マイクロレンズアレイ、５７…制御装置、５７ａ…制御部、５７ｂ…記憶部、６０…メッシュ検出装置、６１…支持装置、６２…スキャンヘッド、６３…ＬＥＤ照明。
【図１】
2019217641.tif 000003
【図２】
2019217641.tif 000004
【図３】
2019217641.tif 000005
【図４】
2019217641.tif 000006
【図５】
2019217641.tif 000007
【図６】
2019217641.tif 000008
【図７】
2019217641.tif 000009
【図８】
2019217641.tif 000010
【図９】
2019217641.tif 000011
【図１０】
2019217641.tif 000012
【図１１】
2019217641.tif 000013
【図１２】
2019217641.tif 000014
【図１３】
2019217641.tif 000015
【図１４】
2019217641.tif 000016
【図１５】
2019217641.tif 000017