(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その両面に感光性のレジスト膜を設けた基材の、両面のレジスト膜をそれぞれ露光するための一対のフォトマスクを、互いに対向して、それぞれ略鉛直方向に取り付ける枠部を一対備え、前記一対のフォトマスク間に基材を配し、枠部間を真空引きして、且つ、前記一対のフォトマスクを互いに位置合せして、前記一対のフォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なう両面露光装置であって、各枠部には、フォトマスクの上下方向の位置を決めるための位置決めピンもしくはブロックと、フォトマスクをこの上に載せ、位置決めピンもしくはブロックとの間で受け渡しを行なうための、受け渡しピンとを、枠部下部に設けており、受け渡しピンは、位置決めピンもしくはブロックの上面より下の位置の、枠部に垂直な一方向を中心として、回転できるもので、受け渡しピンによりフォトマスクを位置決めピンへ渡した後、受け渡しピンを回転して、受け渡しピンがフォトマスクの基材への密着を阻害しないようにしてから、フォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なうものであることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１において、フォトマスクを位置決めピンへ渡す前の前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピンの上面位置は、受け渡しピンの枠部に垂直な方向における位置によって変化し、位置決めピンもしくはブロックと受け渡しピンとが枠部に垂直な方向において同じ位置の受け渡しピンの上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低く、位置決めピンもしくはブロックから枠部に垂直な方向において離れた位置の受け渡しピンの上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置と同じ高さで、枠部に垂直な方向においてさらに離れた位置の受け渡しピンの先端部分は位置決めピンもしくはブロックの上面位置より高く、且つ、フォトマスクを位置決めピンへ渡した後の前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピンの上面位置は、その全体が位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低くなっていることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１ないし２において、フォトエッチング法により、帯状に連続する基材をエッチング加工して、製品を得る、シャドウマスク製造プロセスにおける、基材の両面に製品であるシャドウマスクの絵柄に合せて、耐エッチング性のレジスト像を現像形成する製版工程に用いられる、製版用の露光装置であることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置および露光方法に関し、特に、フォトエッチング法により、帯状に連続する基材をエッチング加工して、製品を得る、製品製造プロセスにおける、基材の両面に製品の絵柄に合せて、耐エッチング性のレジスト像を形成する製版工程に用いられる、製版用の露光装置に関する。
特に、製版用の大型フォトマスクを略鉛直方向に装着する際の扱いが優れた露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラーＴＶ（ブラウン管）用のシヤドウマスクは、使用量の増大に伴い量産化が進み、且つ、その使用目的によっては、ファイン化、大型化等が求められている。
このようなシヤドウマスクは、一般には、帯状の金属板材を素材として用い、フォトエッチング法によりエッチング加工を行なう生産ラインで生産されている。
簡単には、帯状の金属板材を連続ないし間欠的に移動させながら、通常は、その両面に製版工程を施し、耐エッチング性のレジスト像を形成し、これをエッチングマスクとして、帯状の金属板材をエッチングするエッチング工程を行い、各シヤドウマスクの製品部の外周部が帯状の金属板材に保持されるようにして、且つ、帯状の金属板材にシヤドウマスクを面付けした状態にして、外形加工されていた。
そして、その後、各シャドウマスク毎に分離するトリミング工程を施して、目的とする製品であるシャドウマスクを得ていた。
【０００３】
このように、量産化がますます進む中、最近では、製品であるシャドウマスクの生産コストの値下げの要求が一段と烈しくなってきており、その製版工程における露光方法やこれに用いられる露光装置においても、生産性の面、品質面、コスト面等から改善が求められている。
上記シャドウマスク製造ラインにおいては、製版工程における露光方法としては、感光性のレジスト膜が形成された帯状の金属板材を、ほぼ張った状態で間欠的に移動させながら、停止の際に、帯状の金属板材の両面のレジスト膜に、対応した大サイズのガラス乾板にて形成されたフォトマスクを密着して、露光して、耐エッチング性のレジスト像を現像形成するための、潜像を形成する露光方法が採られていた。
そして、これに用いられる露光装置については、その両面に感光性のレジスト膜を設けた基材の、両面のレジスト膜をそれぞれ露光するための（同じサイズの）一対のフォトマスクを、互いに対向して、それぞれ略鉛直方向に取り付ける枠部一対を備え、前記一対のフォトマスク間に基材を配し、枠部間を真空引きして、且つ、前記一対のフォトマスクを互いに位置合せして、前記一対のフォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なう両面露光装置が用いられていた。
【０００４】
従来、このような露光装置においては、各枠部に、フォトマスクの上下方向の位置を決めるための位置決めピンもしくはブロックが、枠部下部に設けられており、人手により、フォトマスクの下側端面を、直接位置決めピンに当て、左右（水平）方向位置を調整し、枠部に装着していた。
その両面に感光性のレジスト膜を設けた基材へのフォトマスクの密着の面から、位置決めピンはフォトマスクより低い位置にあり、フォトマスク領域には入らない形状になっている。
しかし、シャドウマスク製造用の大サイズのフォトマスクは重く、位置決めピンが小さいため、このような露光装置では、位置決めピンに正確に突き当てて装着することが難しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、シヤドウマスク製造ラインのように、帯状の金属板材を素材として用い、フォトエッチング法によりエッチング加工を行なう生産ラインにおける、製版工程の露光に用いられる露光装置においては、フォトマスクの、枠部の位置決めピンへの装着が容易で、品質面でも少なくとも現状を確保できる露光装置が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、帯状の金属板材を素材として用い、フォトエッチング法によりエッチング加工を行なう生産ラインにおける、製版工程の露光に用いられる露光装置で、フォトマスクの、枠部の位置決めピンへの装着が容易で、品質面でも少なくとも現状を確保できる露光装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の露光装置は、その両面に感光性のレジスト膜を設けた基材の、両面のレジスト膜をそれぞれ露光するための一対のフォトマスクを、互いに対向して、それぞれ略鉛直方向に取り付ける枠部を一対備え、前記一対のフォトマスク間に基材を配し、枠部間を真空引きして、且つ、前記一対のフォトマスクを互いに位置合せして、前記一対のフォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なう両面露光装置であって、各枠部には、フォトマスクの上下方向の位置を決めるための位置決めピンもしくはブロックと、フォトマスクをこの上に載せ、位置決めピンもしくはブロックとの間で受け渡しを行なうための、受け渡しピンとを、枠部下部に設けており、受け渡しピンは、位置決めピンもしくはブロックの上面より下の位置の、枠部に垂直な一方向を中心として、回転できるもので、受け渡しピンによりフォトマスクを位置決めピンへ渡した後、受け渡しピンを回転して、受け渡しピンがフォトマスクの基材への密着を阻害しないようにしてから、フォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なうものであることを特徴とするものである。そして、上記において、フォトマスクを位置決めピンへ渡す前の前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピンの上面位置は、受け渡しピンの枠部に垂直な方向における位置によって変化し、位置決めピンもしくはブロックと受け渡しピンとが枠部に垂直な方向において同じ位置の受け渡しピンの上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低く、位置決めピンもしくはブロックから枠部に垂直な方向において離れた位置の受け渡しピンの上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置と同じ高さで、枠部に垂直な方向においてさらに離れた位置の受け渡しピンの先端部分の上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置より高く、且つ、フォトマスクを位置決めピンへ渡した後の前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピンの上面位置は、その全体が位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低くなっていることを特徴とするものである。そしてまた、上記において、フォトエッチング法により、帯状に連続する基材をエッチング加工して、製品を得る、シャドウマスク製造プロセスにおける、基材の両面に製品であるシャドウマスクの絵柄に合せて、耐エッチング性のレジスト像を現像形成する製版工程に用いられる、製版用の露光装置であることを特徴とするものである。
【０００７】
フォトマスクとしては、通常、銀塩感光材を配設したガラス乾板を素材とし、銀塩感光材を選択露光して絵柄を形成した（これをパタンニングとも言う）ものを用いる。
シャドウマスク用のフォトマスクの原版は、最近では、描画露光機にて選択的に露光して現像処理を施して、パタンニングして形成されている。
原版、あるいは、原版を元に密着露光し、現像して、絵柄を形成したものや、絵柄合成処理等を施したものがフォトマスクとして用いられている。
シヤドウマスク用基材としては、一般には、低炭素鋼あるいはＮｉ−Ｆｅ材が用いられる。
【０００８】
【作用】
本発明の露光装置は、このような構成にすることにより、帯状の金属板材を素材として用い、フォトエッチング法によりエッチング加工を行なう生産ラインにおける、製版工程の露光に用いられる露光装置で、フォトマスクの、枠部の位置決めピンへの装着が容易で、品質面でも少なくとも現状を確保できる露光装置の提供を可能にしている。具体的には、その両面に感光性のレジスト膜を設けた基材の、両面のレジスト膜をそれぞれ露光するための一対のフォトマスクを、互いに対向して、それぞれ略鉛直方向に取り付ける枠部を一対備え、前記一対のフォトマスク間に基材を配し、枠部間を真空引きして、且つ、前記一対のフォトマスクを互いに位置合せして、前記一対のフォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なう両面露光装置であって、各枠部には、フォトマスクの上下方向の位置を決めるための位置決めピンもしくはブロックと、フォトマスクをこの上に載せ、位置決めピンもしくはブロックとの間で受け渡しを行なうための、受け渡しピンとを、枠部下部に設けており、受け渡しピンは、位置決めピンの上面より下の位置の、枠部に垂直な一方向を中心として、回転できるもので、受け渡しピンによりフォトマスクを位置決めピンへ渡した後、受け渡しピンを回転して、受け渡しピンがフォトマスクの基材への密着を阻害しないようにしてから、フォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なうものであることにより、更に具体的には、フォトマスクを位置決めピンへ渡す前の前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピンの上面位置は、受け渡しピンの枠部に垂直な方向における位置によって変化し、位置決めピンもしくはブロックと受け渡しピンとが枠部に垂直な方向において同じ位置の受け渡しピンの上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低く、位置決めピンもしくはブロックから枠部に垂直な方向において離れた位置の受け渡しピンの上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置と同じ高さで、枠部に垂直な方向においてさらに離れた位置の受け渡しピンの先端部分の上面位置は位置決めピンもしくはブロックの上面位置より高く、且つ、フォトマスクを位置決めピンへ渡した後の前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピンの上面位置は、その全体が位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低くなっていることにより、これを達成している。
【０００９】
即ち、枠部に受け渡しピンを設け、これで、フォトマスクを装着する際に、一時的にマスクの加重を受けるようにし、且つ、受け渡しピンと位置決めピンもしくはブロックとの間のフォトマスクの受け渡しを行なう際の、受け渡しピンの各部の高さを調整して、作業を安全に容易に行なえるようにするととともに、フォトマスクの位置決めに干渉しないようにしている。
更に、受け渡しピンからフォトマスクが脱落しにくいものとしている。
また、受け渡しピンを、位置決めピンの上面より下の位置の、枠部に垂直な一方向を中心として、回転できるものとしており、各部が高さ調整された受け渡しピンでも、受け渡しピンによりフォトマスクを位置決めピンへ渡した後、受け渡しピンを回転することにより、受け渡しピンがフォトマスクの基材への密着を阻害しないようにできるものとしている。
これより、本発明の露光装置においては、従来の、受け渡しピンを設けない構造の露光装置と同様に、フォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なうことができる。
特に、フォトエッチング法により、帯状に連続する基材をエッチング加工して、製品を得る、シャドウマスク製造プロセスにおける、基材の両面に製品であるシャドウマスクの絵柄に合せて、耐エッチング性のレジスト像を現像形成する製版工程に用いられる、製版用の露光装置である場合には、そのフォトマスクサイズが大のため有効であるが、製品としては、シャドウマスクに限定されない。
リードフレーム作製にも適用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の露光装置実施の形態の１例を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は枠部にフォトマスクをセットした際の、本発明の露光装置の実施の形態の１例の要部概略図で、図１（ｂ）はそのＡ０側からみた図で、図２はフォトマスクを枠部にセットする際の受け渡し部の働きを説明するための図で、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、それぞれ実施の形態例の露光装置の要部の各動作における概略図である。
尚、図２は図１（ａ）のＡ１−Ａ２側からみた図に相当する。
図１〜図３中、１１０は基材（金属板材）、１１５、１１６は感光性レジスト膜、１２１、１２２はフォトマスク、１３１、１３２は枠部、１４１、１４２は位置決めピン、１４２ｄは嵌合部、１５１、１５２は受け渡しピン、１５２Ａは突起部、１５２ａは端部、１５２ｂは載置部、１５２ｃは回転軸、１５２ｄは嵌合部である。
【００１１】
本例の露光装置は、フォトエッチング法により、帯状に連続する基材である金属板材をエッチング加工して、製品であるシャドウマスクを得る、シャドウマスク製造プロセス等において、金属板材の両面に製品の絵柄に合せて、耐エッチング性のレジスト像を形成する製版工程に用いられる、製版用の露光装置で、その両面に感光性のレジスト膜が形成された、帯状の金属板材を、ほぼ張った状態で間欠的に移動させながら、停止の際に、帯状の金属板材の両面のレジスト膜に、それぞれ、金属板材の帯幅方向、帯幅よりも大サイズのフォトマスクを密着して、露光して、耐エッチングマスクとなる耐エッチング性のレジスト像を現像形成するための、潜像を形成する露光装置である。
【００１２】
以下、本発明の露光装置の実施の形態の１例について、その要部を図１に基づいて説明する。
本例の露光装置は、図１（ａ）に要部を示すように、その両面に感光性のレジスト膜１１５、１１６を設けた基材１１０の、両面のレジスト膜１１５、１１６をそれぞれ露光するための同じサイズの一対のフォトマスク１２１、１２２を、互いに対向して、それぞれ略鉛直方向に取り付ける枠部（１３１、１３２）を一対備え、一対のフォトマスク１２１、１２２間に基材１１０を配し、枠部間を真空引きして、且つ、前記一対のフォトマスクを互いに位置合せして、前記一対のフォトマスクを基材の両面に密着させ、基材の両面から露光を行なう両面露光装置である。
そして、図１（ｂ）に示すように、枠部１３２には、フォトマスク１２２の上下方向の位置を決めるための位置決めピン１４２と、フォトマスク１２２をこの上に載せ、位置決めピン１４２との間で受け渡しを行なうための、受け渡しピン１５２とを、枠部下部に設けており、同様に、枠部１３１には、フォトマスク１２１の上下方向の位置を決めるための位置決めピン１４１と、フォトマスク１２１をこの上に載せ、位置決めピン１４１との間で受け渡しを行なうための、受け渡しピン１５１とを、枠部下部に設けている。
受け渡しピン１５１、１５２は、それぞれ、位置決めピン１４１、１４２の上面より下の位置の、枠部に垂直な一方向を中心として、回転できるもので、受け渡しピン１５１、１５２により、それぞれ、フォトマスクを位置決めピン１４１、１４２へ渡した後、受け渡しピン１５１、１５２を回転して、受け渡しピン１５１、１５２が、フォトマスク１２１、１２２の基材１１０への密着を阻害しないようにしてから、フォトマスク１２１、１２２を基材１１０の両面に密着させ、基材１１０の両面から露光を行なうものである。
尚、図示していないが、フォトマスク１２１、１２２をそれぞれ枠部１３１、１３２で支持し、フォトマスク１２１、１２２を、それぞれレジスト膜１１５、１１６に密着させるための等、各部を動作するための真空、機械、電気、空圧等の制御機構を備えている。
また、図１（ｂ）では明示していないが、枠部１３２は、フォトマスク１２２の外周部を真空引きして保持するもので、フォトマスク１２２の外周部にかかる四角枠状のものである。
また、先にも述べたように、フォトマスクとしては、通常、銀塩感光材を配設したガラス乾板を素材とし、銀塩感光材を選択露光して絵柄を形成した（これをパタンニングとも言う）ものが用いられる。
【００１３】
本例の場合、図２に示すように、受け渡しピン１５２は、枠部１３２に嵌合して枠部に支持されているもので、嵌合部１５２ｄを回転軸として回転可能である。尚、本例では位置決めピン１４２も図２に示すように、枠部１３２に嵌合している。フォトマスク１２２を位置決めピンへ１４２渡す前の受け渡しピン１５２の回転位置における受け渡しピン１５２の上面位置は、受け渡しピン１５２の枠部に垂直な方向における位置によって変化し、図１や図２に示すように、位置決めピン１４２と受け渡しピン１５２とが枠部１３２に垂直な方向において同じ位置の受け渡しピン１５２の上面位置は位置決めピン１４２の上面位置より低く、位置決めピン１４２から枠部１３２に垂直な方向において離れた位置の受け渡しピン１５２の上面位置（載置部１５２ｂ）は位置決めピン１４２の上面位置と同じ高さで、枠部１３２に垂直な方向においてさらに離れた位置の受け渡しピン１５２の先端部分１５２ａは、位置決めピン１４２の上面位置より高く、且つ、フォトマスクを位置決めピンへ渡した後の、嵌合部１５２ｄを回転軸として回転した前記受け渡しピンの回転位置における受け渡しピン１５２の上面位置は、その全体が位置決めピンもしくはブロックの上面位置より低くなっている。尚、本例の受け渡しピン１５２は、その各部における図２のフォトマスク面に平行な面での断面の形状は、略円状であるが、形状はこれに限定されない。また、位置決めピン１４２については、ピン状のものでなく、ブロック状のもので、この上面にフォトマスクを置くようにしても良い。ここでは、枠部１３２について説明したが、枠部１３１についても同様である。
【００１４】
フォトマスク１２２の枠部１３２への取り付け動作を簡単に説明する。
先ず、受け渡しピン１５２を図１や図２に示す状態とし、図２のＢ１のように、受け渡しピン１５２の位置決めピン１４２よりも高い部分である載置部１５２ｂにフォトマスク１２２を載せる。
次いで、フォトマスク１２２を枠部１３２側にＢ２まで移動し、枠部１３２に付け、この状態で、通常は、フォトマスク１２２の外周を真空引きして枠部１３２に固定する。
このようにして、通常、人手によりフォトマスク１２２は枠部１３２にセットされるが、受け渡しピン１５２から位置決めピン１４２へのフォトマスクの移動は、同じ高さで行われ、作業が容易で、品質的なトラブルも発生しない。
また、先端部分１５２ａが、位置決めピン１４２の高さより高くなる形状であるため、載置部１５２ｂに載せられたフォトマスク１２２がズレ落ちることがない。
フォトマスク１２２を枠部１３２からとりはずす動作は、以上の動作を逆行すれば良い。
ここでは、枠部１３２へのフォトマスク取り付け動作について説明したが、枠部１３１へのフォトマスク取り付け動作についても同様である。
【００１５】
次いで、図１（ａ）のように、枠部１３１、１３２に、それぞれフォトマスク１２１、１２２を取り付けた後の、各フォトマスクをその両面に感光性のレジスト膜１１５、１１６を設けた基材１１０に密着させる動作を、受け渡しピン１５１、１５２の動作と関連付けて、図３に基づいて説明する。
図１（ａ）の状態の後、先ず、受け渡しピン１５１、１５２をその嵌合部にて１８０度回転し、受け渡しピン１５１、１５２の上面が、それぞれ、位置決めピン１４１、１４２の上面より下側になるようにする。（図３（ａ））
受け渡しピンを回転させることにより、受け渡しピンを、それぞれ、対面にあるフォトマスクに接触しないようにしている。
尚、その両面に感光性レジスト膜が形成された基材１１０は、図１（ａ）ないし図３（ａ）の状態で、間欠的に搬送される。
そして、基材１１０が停止した状態で、以下の動作が行われる。
次いで、枠部１３１、１３２を、それぞれ、基材１１０側に移動させ（図３（ｂ））、感光性レジスト膜１１５、１１６にあわせ、通常この状態で、枠部１３１、１３２間を真空引きし、フォトマスク１２１、１２２を、それぞれ、感光性レジスト膜１１５、１１６に密着させる。（図３（ｃ））
受け渡しピン１５１、１５２は互いに、その位置がずれて設けてあり、密着の際にも反対側の枠部に当たらないようになっている。
通常、この状態で、各枠部の背後から、それぞれ、略平行光に制御された照射光にて露光を行なう。
光源としては、通常、Ｘｅランプ、メタルハロイドランプ等が用いられる。
このようにして、フォトマスクの枠部の取り付けから、フォトマスクの基材１１０上の感光性レジスト膜への密着が行なわれる。
フォトマスクを交換する場合は、図３（ｃ）の状態から、以上の動作を逆行して、図１（ａ）の状態にしてから、人手により、フォトマスクを位置決めピンから受け渡しピンの載置部（図２の１５２ｂに相当）に移動し、更に、受け渡しピンからはずす。そして、再度フォトマスクを、以上述べた方法によりセットする。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、帯状の金属板材を素材として用い、フォトエッチング法によりエッチング加工を行なう生産ラインにおける、製版工程の露光に用いられる露光装置で、フォトマスクの、枠部の位置決めピンへの装着が容易で、品質面でも少なくとも現状を確保できる露光装置の提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は枠部にフォトマスクをセットした際の、本発明の露光装置の実施の形態の１例の要部概略図で、図１（ｂ）はそのＡ０側からみた図である。
【図２】フォトマスクを枠部にセットする際の受け渡し部の働きを説明するための図
【図３】図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、それぞれ実施の形態例の露光装置の要部の各動作における概略図である。
【符号の説明】
１１０              基材（金属板材）
１１５、１１６      感光性レジスト膜
１２１、１２２      フォトマスク
１３１、１３２      枠部
１４１、１４２      位置決めピン
１４２ｄ            嵌合部
１５１、１５２      受け渡しピン
１５２Ａ            突起部
１５２ａ            端部
１５２ｂ            載置部
１５２ｃ            回転軸
１５２ｄ            嵌合部
【図１】
0004629220.tif 000002
【図２】
0004629220.tif 000003
【図３】
0004629220.tif 000004