(57)【要約】【課題】周辺部に反りや波うちが発生した帯状ワークがワークステージ上に存在しても、マスクとワークステージの平行設定ができる帯状ワークの露光装置と、マスクとワークステージの平行設定方法を提供すること。【解決手段】帯状のワークを順次搬送して露光する帯状ワークの露光装置において、帯状ワークを保持するワークステージと、マスクに対してワークステージの傾きを平行に設定する間隙設定機構と、マスクとワークステージの間隔を設定するスペーサと、該スペーサをマスクとワークステージの間に挿入退避する機構とを設ける。マスクとワークステージとの間に、互いに高さが等しい複数のスペーサを挿入し、マスクとワークステージのワークを保持しない部分とをスペーサを介して接触させ、両者の間隔が一定になるようにマスクの傾きに対してワークステージの傾きを合わせて固定する。その後、上記スペーサを退避する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のワークを順次搬送して露光する帯状ワークの露光装置において、
帯状ワークを保持するワークステージと、
マスクに対してワークステージの傾きを平行に設定する間隙設定機構と、
マスクとワークステージの間隔を設定するスペーサと、
該スペーサをマスクとワークステージの間に挿入退避する挿入退避機構とを設けたことを特徴とする、帯状ワークの露光装置。
【請求項２】
上記露光装置におけるマスクとワークステージとの平行を設定する平行設定方法において、
マスクとワークステージとの間に互いに高さが等しい複数のスペーサを挿入退避手段により挿入し、
マスクとワークステージを相対的に接近させ、
マスクとワークステージのワークを保持しない部分とを上記スペーサを介して接触させ、間隙設定機構によりマスクとワークステージの間隔が一定になるように、マスクの傾きに対してワークステージの傾きを合わせて固定し、
その後、マスクとワークステージを離して上記スペーサを挿入退避手段により退避することを特徴とする、帯状ワークの露光装置のマスクとワークステージの平行設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークステージ上の長尺のフィルム回路基板に、マスクを介して光を照射しマスクに形成されている回路などのパターンを露光する帯状ワークの露光装置と、該露光装置においてマスクとワークステージを平行に設定するマスクとワークステージの平行設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶等のディスプレイパネル、携帯電話、デジタルカメラ、ＩＣカード等では、厚さ２５μｍ〜１２５μｍ程度のポリエステルやポリイミド等の樹脂フィルム上に集積回路を実装したフィルム回路基板が用いられている。
フィルム回路基板は、その製造工程においては、例えば幅２５０ｍｍ、厚さ１００μｍ、長さ数百ｍの帯状のワークであり、通常リールに巻かれている。
【０００３】
フィルム回路基板の製造は、上記の樹脂フィルム上に、導電体（例えば銅箔）が貼り付けられ、該導電体にレジストを塗布する工程、所望の回路パターンをレジストに転写する露光工程、レジストの現像工程、不要の導電体を除去するエッチング工程等を繰り返すことにより行なわれる。各工程においては、フィルム回路基板はリールから巻き出され、処理加工され、再びリールに巻き取られる
なお、上記製造工程においては、レジストの換わりにドライフィルムが用いられる場合もある。
【０００４】
図８は帯状のフィルム回路基板（以下帯状ワークＷという）を露光する、従来の帯状ワークの露光装置の概略構成を示す図である。
同図において、１は露光前の帯状ワークＷがロール状に巻かれた送り出しリール、２は露光後の帯状ワークＷを巻き取る巻き取りリール、６は帯状ワークＷを搬送するローラ、５はワークステージであり、ワークステージ５は不図示の真空吸着機構を備えており、帯状ワークＷを上記真空吸着機構で吸着保持する。
３は露光光を照射する光照射部であり、内部に光源であるランプ３１及び集光鏡３２等の光学素子を備えている。４はマスクステージであり、マスクステージ４には、回路等のパターン（以下マスクパターンという）が形成されたマスクＭが取り付けられている。
【０００５】
帯状ワークＷは、ローラ６により送り出しリール１から所定量ずつ引き出されて、ワークステージ５上に搬送され、所定のパターン領域ごとに露光された後、巻き取りリール２に巻き取られる。
７はマスクＭと帯状ワークＷを所定の間隔で平行状態に設定するために設けられた間隙設定機構である。間隙設定機構は、ワークステージ５の下部に設けられ、後述するＺステージ９によりワークステージ５をマスクＭに押し付けたとき、帯状ワークＷとマスクＭが全面で密着してワークステージ５の傾きがマスクＭの傾きに一致するように高さが変位し、その変位した位置を保持する機構であり、例えば特許文献１に示した間隙設定機構を使用することができる。８はＸＹθステージであり、図示しない駆動機構により駆動され、ワークステージ５をＸＹθ方向（Ｘは図８の左右方向、Ｙは同図の前後方向、θはワークステージ面に垂直な軸を中心とした回転）に移動させる。９はＺステージであり、図示しない駆動機構により駆動され、ワークステージ５をＺ方向（Ｚは図８の上下方向）に移動させる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２８８９１２６号公報
【０００７】
図９は上記帯状ワークの露光装置における露光手順を示す図であり、図８，９より、帯状ワークＷへの露光手順を説明する。
（１）レジストが塗布またはドライフィルムが貼られた帯状ワークＷを送り出しリール１から引き出して搬送し、帯状ワークＷ上の所定の露光領域を、ワークステージ５の所定位置に位置決めする（図８）。
（２）ワークステージ５により帯状ワーク５を真空吸着して保持する（図８）。
（３）Ｚステージ９を駆動してワークステージ５を上昇させ、マスクＭと帯状ワークＷとを接触させた後、ワークステージ５をさらに上昇させる。これにより間隙設定機構７が変位して、マスクＭの全面が帯状ワークＷの表面に接触し、マスクＭとワークステージ５の傾きが一致する（図９（ａ））。
以下、このマスクとワークステージの傾きを一致させることをマスクとワークステージの平行設定と呼ぶ。
【０００８】
（４）間隙設定機構７の変位状態を維持したまま、Ｚステージ９を駆動して、ワークステージ５を微小量（例えば１００μｍ）下降させる。これによりマスクＭと帯状ワークＷは平行にかつその間隔が一定に設定される（図９（ｂ））。
（５）この状態で、図示しないアライメント系を使用して、マスクＭと帯状ワークＷの位置合せ（アライメント）を行なう。
即ち、図示しないアライメント顕微鏡によりマスクＭに形成されたアライメントマーク（マスクマーク）と、ワークに形成されたアライメントマーク（ワークマーク）とを検出し、両アライメントマークが一致するように、ＸＹθステージ８をＸＹθ方向に駆動することによりワークステージ５を移動し、マスクマークとワークワークの位置を一致させる。
【０００９】
（６）Ｚステージ９を駆動して、帯状ワークＷの表面からマスクＭまでの距離が所定の露光間隙（例えば３０〜６０μｍ）になるようにワークステージ５を微小上昇させ、光照射装置３から露光光をマスクＭを介して帯状ワークＷに照射し、マスクパターンを帯状ワークＷの所定の露光領域に露光する。
（７）帯状ワークＷ上の次の露光領域を露光するため、前記したように、送り出しリール１から帯状ワークＷを引き出して、帯状ワークＷ上の次の露光領域をワークステージ５の所定の位置に位置決めし、上記（２）〜（６）の工程を繰り返す。
以上のようにして露光された露光済みワークは巻き取りリール２に巻き取られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したように、帯状ワークであるフィルム回路基板は樹脂フィルム上に銅箔等を貼り付けたものである。通常、銅箔の貼り付けは熱や圧力をかけて行なわれるので、銅箔と樹脂フィルムの膨張係数の違い、即ち延び量の違いにより、貼り付け後、図１０に示すように、パターンを形成する露光領域である銅箔Ｃの部分は平面であるが、樹脂フィルムＦの周辺部が反りや波をうったような変形（以下、波うちと呼ぶ）を生じることがある。
帯状ワークに反りや波うちが生じていると、上記したマスクとワークステージの平行設定を行なうとき、次のような問題が生じる。
【００１１】
図１１に示すように、マスクとワークステージの平行設定を行なうために、ワークステージ５をマスクＭに接近させたとき、帯状ワークＷの周辺部に発生している波うちの部分が、マスクＭとワークステージ５とに挟まれて折りたたむように重なる。したがって部分的に帯状ワークＷの厚さが変わり、マスクＭと帯状ワークＷを全面で接触させることができなくなる。
また、波うちが重なることがなくても、間隙設定機構７が帯状ワークＷをマスクＭに押し付ける力よりも、帯状ワークＷの反りや波うちの弾性力が強い場合、帯状ワークＷを平面に延ばしてマスクＭとワークステージ５の間に挟み込むことができず、マスクＭと帯状ワークＷが全面で接触することができない。
【００１２】
このように、マスクＭが全面にわたって帯状ワークＷと接触することができないと、マスクＭと帯状ワークステージ５とを平行にかつその間隔を所望の距離で一定に設定することができない。したがって、露光時にマスクＭと帯状ワークＷの間隔を所定の露光間隙に設定することができず、解像度が低下し不良発生の原因となる。
帯状ワークＷは一巻のリールを１ロットとして連続的に処理される。ところが、連続して帯状ワークＷの露光処理が行なわれている途中に（以下、ロットの途中と呼ぶ）、例えばマスクＭと帯状ワークＷの間にゴミがあり所定の露光間隙が設定できないというトラブルが発生した場合や、装置に外的な衝撃が加わった場合などは、マスクＭとワークステージ５の間隔がずれてしまうことがあるので、マスクＭとワークステージ５の平行設定作業をやり直すことが望ましい。
【００１３】
しかし、反りや波うちが発生している帯状ワークがワークステージ上にあると、そのままでは上記したようにマスクとワークステージの平行設定を行なうことができない。平行設定を行なうためには、処理途中の帯状ワークを、送り出しリールと巻き取りリールごと装置から取り外し、反りや波うちのない平行設定用のワークをワークステージにセットして平行設定作業行ない、再び処理途中の帯状ワークをセットすることになる。このような作業は多くの時間がかかり生産量の低下の原因になる。
【００１４】
本発明は、上記した従来技術の問題点を考慮してなされたものであって、本発明の目的は、周辺部に反りや波うちが発生した帯状ワークがワークステージ上に存在しても、マスクとワークステージの平行設定ができる帯状ワークの露光装置と、該装置におけるマスクとワークステージの平行設定方法を提供し、ロットの途中であっても処理中の帯状ワークを装置から取り外して反りや波うちのないワークに交換することなく、マスクとワークステージの平行設定作業を行なうことができるようにすることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を次のようにして解決する。
帯状のワークを順次搬送して露光する帯状ワークの露光装置において、帯状ワークを保持するワークステージと、マスクに対してワークステージの傾きを平行に設定する間隙設定機構と、マスクとワークステージの間にマスクとワークステージの間隔を設定するスペーサと、該スペーサを挿入退避する挿入退避機構とを設ける。
そして、上記露光装置において、マスクとワークステージとの平行を設定するにおいて、マスクとワークステージとの間に互いに高さが等しい複数のスペーサを挿入退避手段により挿入し、マスクとワークステージを相対的に接近させ、マスクとワークステージのワークを保持しない部分とを上記スペーサを介して接触させ、マスクとワークステージの間隔が一定になるようにマスクの傾きに対してワークステージの傾きを合わせて固定し、その後、マスクとワークステージを離して、上記スペーサを挿入退避手段により退避する。
【００１６】
【作用】
本発明の帯状ワークの露光装置およびマスクとワークステージの平行設定方法によれば、マスクとワークステージが、互いに高さが等しい複数のスペーサを介して接触してマスクとワークステージの傾きが一致し、マスクとワークステージの平行設定が行なわれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例の帯状ワークの露光装置の構成を示す図である。同図は本実施例の帯状ワークの露光装置を、帯状ワークの搬送方向から見た図であり、図４に示したものと同一のものには同一の符号が付されている。本実施例においては図４の装置に対して、マスクＭとワークステージ５の平行設定を行なうためのキャリブレータ１０が追加されている。
【００１８】
図２にキャリブレータ１０の構成を拡大して示す。
１１はマスクとワークステージの間隔を設定するスペーサであり、平行設定時、マスクＭとワークステージ５とは該スペーサ１１を介して接する。本実施例においては、スペーサ１１は帯状ワークＷに発生した反りやしわがマスクＭに接触することはないように、直径３ｍｍで１μｍ以内の精度で仕上げたセラミック製の球を使用している。
１３はスペーサ１１を保持する保持部材、１２はスペーサ１１をマスクＭとワークステージ５の間に挿入退避させる挿入退避機構であるエアシリンダであり、スペーサ１１を保持するスペーサ保持部材１３が取り付けられ、エアシリンダ１２が動作することにより、スペーサ１１は同図中矢印で示した左右方向に移動する。
スペーサ１１である鋼球は、スペーサ保持部材１３の一端に開けられた鋼球の外径よりもやや大きい孔にはめ込まれ、上下から該外径よりも小さい孔が開けられた部材により挟まれて保持されている。
【００１９】
また、スペーサ保持部材１３は、スペーサ１１がマスクＭやワークステージ５に接触する時に、スペーサ１１に上下方向やひねりの力が加わっても容易に移動できるように板ばねを用い、マスクＭやワークステージ５に余分な力が加わることがないようにしている。
なお、同図は構造がわかりやすいように、エアシリンダ１２の大きさに対してスペーサ１１と保持部材１３の大きさを極端に大きく示している。
【００２０】
ここでスペーサ１１を球形状としたのは、スペーサ１１をマスクＭとワークステージ５の間に挿入したとき、球であればどのような方向に挿入しても、マスクＭとワークステージ５に対して点で接触でき、保持部材１３に多少のひねりが生じても問題がなく、また球は同じ直径のものを加工製作しやすいためである。
スペーサ１１を直方体や円柱等の形状とし、その上下の平面がマスクとワークステージに接するようにしてもよいが、その場合、スペーサの上面または下面と側面が作るエッジが、マスクやワークステージの表面に傷をつけないように、マスクやワークステージの面に対してスペーサの平面が平行になるように挿入する必要がある。
【００２１】
図１に戻り、キャリブレータ１０は、装置のベースプレートＢＰに固定された支持台取り付けられ、ワークステージ５の周辺部に複数個所設けられる。
入力部２２からの信号に基づき、装置の制御部２０はスペーサ挿入信号または退避信号を、キャリブレータ１０を駆動させるキャリブレータ駆動機構２１に送る。キャリブレータ駆動機構２１は、該信号に基づきエアシリンダ１２にエアを供給する。
これによりエアシリンダ１２のシリンダが駆動し、複数の互いの高さが等しいスペーサ１１が同時にマスクＭとワークステージ５の間に挿入され、またその間から退避される。
図３はワークステージ５を上面から見た図である。マスクＭはマスクステージ４に保持されるための保持部が必要であり、そのために、マスクＭの大きさは同図において点線で示すように、通常帯状ワークＷの幅よりも大きくなる。マスクステージ４に保持される部分にはマスクパターンは形成されない。
キャリブレータ１０のスペーサ１１は、ワークステージ５の帯状ワークＷを保持しない部分と、マスクＭのマスクパターンが形成されていない部分との間になる位置に挿入される。
なお、キャリブレータ１０の個数は、図１においては２個しか示していないが、平面は３点で決まるので、図３に示すように少なくとも３個必要である。
【００２２】
次に図４，５を用いてマスクＭとワークステージ５の平行設定の手順を説明する。
（１）ロットの途中でマスクＭとワークステージ５の平行設定作業の必要が生じた場合、一連の露光処理をいったん中断する。周辺部に反りや波うちが生じている帯状ワークＷをワークステージ５に吸着保持した状態で、入力部２２から平行設定作業開始を入力する。
（２）マスクＭとワークステージ５との間にスペーサ１１が挿入できるように、Ｚステージ９が駆動しワークステージ５が下方に移動する（図１）。
（２）３つのキャリブレータ１０のエアシリンダ１２が駆動し、スペーサ１１がマスクＭとワークステージ５の間に挿入される（図４（ａ））。
【００２３】
（３）Ｚステージ９が駆動しワークステージ５が上昇する。マスクＭとワークステージ５の帯状ワーク５を保持していない部分が各スペーサ１１を介して接触する。
ワークステージ５はさらに上昇し間隙設定機構７が変位する。各スペーサ１１の高さは等しいので、マスクＭとワークステージ５の傾きが一致し間隙設定機構７が変位を維持したまま固定される（図４（ｂ））。
図６は、図４（ｂ）のマスクＭとワークステージ５の部分を、帯状ワークＷの搬送方向に対して直角方向から見た図である。帯状ワークＷの厚さは１００μｍであり、スペーサ１１の直径は３ｍｍと十分に大きいので、帯状ワークＷの周辺部に発生している反りや波うちに影響されることなく、マスクＭとワークステージ５はスペーサ１１に接して平行設定を行なうことができる。
【００２４】
（４）間隙設定機構７の変位状態を維持したまま、Ｚステージ９を駆動しワークステージ５が下降する。帯状ワークＷはワークステージ５に吸着保持されているので、マスクＭに対して帯状ワークＷの銅箔上のパターンが形成される露光領域は平行になる。３つのキャリブレータ１０のエアシリンダ１２が駆動し、スペーサ１１が退避する（図５（ｃ））。
（５）間隙設定機構７の変位状態を維持したまま、Ｚステージ９を駆動してワークステージ５をマスクＭと帯状ワークＷの位置合せを行なう間隙（約１００μｍ）にまで上昇させ、図示しないアライメント系を使用して、マスクＭと帯状ワークＷの位置合せ（アライメント）を行なう。
位置合せ後、Ｚステージ９を駆動して、帯状ワークＷの表面からマスクＭまでの距離が所定の露光間隙（例えば３０〜６０μｍ）になるようにワークステージ５を微小上昇させ、光照射装置３から露光光をマスクＭを介して帯状ワークＷに照射し、マスクパターンを帯状ワークＷの所定の露光領域に露光する。これにより露光処理が再開される（図５（ｄ））。
【００２５】
スペーサ１１はエアシリンダ１２により、マスクＭとワークステージ５の間を挿入退避自在に移動する。したがって、スペーサ１１の直径を、マスクとワークステージの平行設定に影響がないように、帯状ワークＷの周辺部に発生している反りや波うちの大きさより十分に大きくしても、露光処理を行なうときには、マスクＭとワークステージ５の間から退避させ、両者を位置合せや露光のための所定の間隔にまで接近させることができる。
【００２６】
上記実施例では、マスクＭとワークステージ５の平行設定は、入力部２２に平行設定作業開始を入力することにより行なったが、図７に示すように、ワークステージ５に、ワークステージ５とマスクＭの間隔を測定できるギャップセンサ４０を固定し、該センサ４０からの出力を装置の制御部２０に入力してモニタし、マスクＭとワークステージ５の露光間隔が所定の値から外れたとき、自動的に上記平行設定作業を行なうようにしてもよい。
上記の構成において、ギャップセンサ４０は反射型のセンサを用い、マスクＭのマスクパターンが形成されていない部分の表面にクロム等のセンサ光を反射する部材４１をメッキする。ギャップセンサ４０は該反射部材４１から反射されるセンサ光を受光することによりマスクＭとワークステージ５の距離を検出することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、スペーサを介してマスクとワークステージの平行設定を行なうようにしたので、周辺部に反りや波うちが発生した帯状ワークがワークステージ上に存在しても、マスクとワークステージの平行設定を精度良く行なうことができる。したがって、ロットの途中であっても平行設定作業を行なうことができる。
また、露光時はスペーサをエアシリンダにより退避させることによって、マスクとワークステージを位置合せや露光のための所定の間隔にまで接近させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の帯状ワークの露光装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例の帯状ワークの露光装置の、キャリブレータの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例の帯状ワークの露光装置の、ワークステージを上面から見た図である。
【図４】本発明の実施例のマスクとワークステージの平行設定の手順を説明する図（１）である。
【図５】本発明の実施例のマスクとワークステージの平行設定の手順を説明する図（２）である。
【図６】図４（ｂ）のマスクとワークステージの部分を、帯状ワークの搬送方向に対して直角方向から見た図である。
【図７】本発明の実施例の帯状ワークの露光装置に、ワークステージとマスクの間隔を測定できるギャップセンサを取り付けた構成を示す図である。
【図８】従来の帯状ワークの露光装置の構成を示す図である。
【図９】従来のマスクとワークステージの露光手順を説明する図である。
【図１０】帯状ワークの周辺部に反りや波うちが生じている状態を示す図である。
【図１１】帯状ワークの周辺部に発生している波うちの部分が、マスクとワークステージとに挟まれている状態を示す図である。
【符号の説明】
１  送り出しリール
２  巻き取りリール
３  光照射部
３１  ランプ
３２  集光鏡
４  マスクステージ
５  ワークステージ
６  ローラ
７  間隙設定機構
８  ＸＹθステージ
９  Ｚステージ
１０  キャリブレータ
１１  スペーサ
１２  エアシリンダ
１３  保持部材
２０  制御部
２１  キャリブレータ駆動機構
４０  ギャップセンサ
４１  反射部材
Ｍ  マスク
Ｗ  帯状ワーク
Ｃ  銅箔
Ｆ  樹脂フィルム
ＢＰ  ベースプレート
【図１】
2004264639.tif 000003
【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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