(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、基材の両面ないし一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あって、
露光に用いられるフォトマスクは、基材の長手方向前後に、それぞれ、製品露光領域側から順に、エッチングにより基材が分離されないための余白部分、および遮光用の黒ベタ部を設けたものであり、
前記黒ベタ部を遮光するための遮光構造体を、フォトマスクと光源間に配設していることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置おいて、光源からの光が遮光構造体により反射され、製品露光領域側に入射されないように、遮光構造体には、反射を防止するハニカム構造またはフィン構造が備えられていることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光装置おいて、帯状に連続する基材の長手方向、作製する製品間隔に応じて、遮光する遮光構造体を移動可能にしている露光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の露光装置において、作製する製品間隔をあらかじめ入力しておくことで、自動で遮光構造体を移動することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の露光装置おいて、製品がシャドウマスクであることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
感光性のレジスト膜がその面に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、帯状の金属板材の面のレジスト膜に、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方法で、露光に用いられるフォトマスクとして、基材の長手方向、製品露光領域の前後に、それぞれ、製品露光領域側から順に、エッチングにより基材が分離されないための余白部分、および遮光用の黒ベタ部を設けたものを用い、黒ベタ部を遮光するための遮光構造体を、フォトマスクと光源間に配設して、露光を行なうことを特徴とする露光方法。
【請求項７】
請求項６に記載の露光方法おいて、製品がシャドウマスクであることを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、基材の両面ないし一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おける露光方法、およびそれに用いられる、製版用の露光装置に関する。
【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においても、生産性の面、品質面、コスト面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、製品間の間隔はできるだけ狭くすることが求められ、露光の際、従来は、隣接する製品部を露光しないため、フォトマスク上に、隣接する製品部を露光しないための遮光テープを人手により貼り付けていた。
しかし、遮光テープは人手で貼っていたため、位置精度が悪く、エッチング工程で帯状の金属板材が切れるトラブルが起こらないようにするためには、安全をみて、製品露光領域と遮光テープとの間隔を大とする必要があった。
即ち、製品間隔を大きくとる必要があり、これは帯状の金属板材のロスとなった。
また一方、遮光テープ部には露光エネルギーが照射され、フォトマスクが加熱されるが、これが、フォトマスクに伸縮や歪みを発生させ、製版品質を悪化させる原因となっていた。
【０００４】
【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ラインにおける、製版工程の露光方法は、帯状の金属板材のロスの問題や、製版品質上での問題があり、この対応が求められていた。
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ラインにおける、製版工程の露光方法で、帯状の金属板材のロスを少なくでき、且つ、製版品質の向上、さらには生産性の向上が期待できる露光方法、およびこれに用いられる露光装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の露光装置は、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、基材の両面ないし一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あって、露光に用いられるフォトマスクは、基材の長手方向前後に、それぞれ、製品露光領域側から順に、エッチングにより基材が分離されないための余白部分、および遮光用の黒ベタ部を設けたものであり、前記黒ベタ部を遮光するための遮光構造体を、フォトマスクと光源間に配設していることを特徴とするものである。そして、上記において、光源からの光が遮光構造体により反射され、製品露光領域側に入射されないように、遮光構造体には、反射を防止するハニカム構造またはフィン構造が備えられていることを特徴とするものである。また、上記において、帯状に連続する基材の長手方向、作製する製品間隔に応じて、遮光する遮光構造体を移動可能にしていることを特徴とするものであり、作製する製品間隔をあらかじめ入力しておくことで、自動で遮光構造体を移動することを特徴とするものである。また、上記において、製品がシャドウマスクであることを特徴とするものである。
【０００６】
尚、黒ベタ部とは、形成するフォトマスクの黒絵柄材質と同じもので、フォトマスク作製の際に、フォトマスクの絵柄と同時に形成される。
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。この場合、黒ベタ部は、銀塩感光材の現像後の黒部である。
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おり、黒ベタ部の位置精度も絵柄と同様に描画露光機の精度で決まる。
原版、あるいは、原版を基に密着露光し、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。
【０００７】
本発明の露光方法は、感光性のレジスト膜がその面に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、帯状の金属板材の面のレジスト膜に、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方法で、露光に用いられるフォトマスクとして、基材の長手方向、製品露光領域の前後に、それぞれ、製品露光領域側から順に、エッチングにより基材が分離されないための余白部分、および遮光用の黒ベタ部を設けたものを用い、黒ベタ部を遮光するための遮光構造体を、フォトマスクと光源間に配設して、露光を行なうことを特徴とするものである。
そして、上記において、製品がシャドウマスクであることを特徴とするものである。
尚、製品がシャドウマスクの場合は、感光性のレジスト膜は、帯状の金属板材の両面に形成され、帯状の金属板材の両面のレジスト膜に、それぞれ、フォトマスクを密着して、露光して、金属板材の両面に耐エッチング性のレジスト像を現像形成する。
【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ラインにおける、製版工程の露光方法で、帯状の金属板材のロスを少なくでき、且つ、製版品質の向上、さらには生産性の向上が期待できる露光方法を実施できる、露光装置の提供を可能としている。具体的には、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、基材の両面ないし一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あって、露光に用いられるフォトマスクは、基材の長手方向前後に、それぞれ、製品露光領域側から順に、エッチングにより基材が分離されないための余白部分、および遮光用の黒ベタ部を設けたものであり、前記黒ベタ部を遮光するための遮光構造体を、フォトマスクと光源間に配設していることにより、これを達成している。即ち、従来のような遮光テープを用いず、使用するフォトマスクに黒ベタ部を設け、更に、これを遮光するための遮光構造体を配設していることにより、露光による黒ベタ部への熱吸収を少なくし、フォトマスクの伸縮、歪みを小さくでき、結果、品質精度を向上できるものとしている。尚、フォトマスクの原版を、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する場合、黒ベタ部の位置精度は、絵柄と同様に描画露光機の精度で決まる。同時に熱による、レジストへのダメージを防止できるものとしている。また、従来のフォトマスクへの人手による遮光テープの貼り付けに比べ、黒ベタ部は、フォトマスク作製の際に、配設することができ、その位置精度も従来の遮光テープに比べ精度良く作製でき、作製する製品間隔を所定の精度で保つこともでき、結果、基材のロスを少なくすることができる。
【０００９】
更に、光源からの光が遮光構造体により反射され、製品露光領域側に入射されないように、遮光構造体には、反射を防止するるハニカム構造またはフィン構造が備えられていることにより、フォトマスクの製品部への不要な光の入射を抑え、製品幅によらず、均一に製品部へ露光を行なうことができる。結果、従来より、製品品質の向上が期待できる。遮光構造体としては、具体的には、ハニカム構造、フィン構造や、表面黒塗装をその端面に施したものが挙げられる。また、帯状に連続する基材の長手方向、作製する製品間隔に応じて、遮光する遮光構造体を移動可能にしていることにより、製品の（異なるサイズの）品目に対応できるものとしており、更に、作製する製品間隔をあらかじめ入力しておくことで、自動で遮光構造体を移動することにより、製品品目切り替え時間を短縮させ、切り替えロスを減少させることができ、生産性の向上が期待できる。
【００１０】
特に、製品がシャドウマスクである場合には有効であるが、製品としては、これに限定されない。
リードフレーム作製にも適用できる。
【００１１】
本発明の露光方法は、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ラインにおける、製版工程の露光方法で、帯状の金属板材のロスを少なくでき、且つ、製版品質の向上が期待できる露光方法の提供を可能としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の例を挙げて説明する。
図１（ａ）は本発明の露光装置の実施の形態の１例の要部の概略図で、図１（ｂ）は使用するフォトマスクを説明するための図で、図２は遮蔽構造体による遮蔽状態を示した図で、図３は遮蔽構造体の反射防止機構を示した図である。
尚、図１（ａ）は露光時の状態を示した図で、図１（ｂ）はフォトマスクを膜面側からみた図で、図２は図１（ａ）のＡ１−Ａ２側からみた図で、図３（ａ）、（ｂ）は図１（ａ）のＡ０部を拡大して示した図である。
図１〜図４中、１１０は金属板材、１１５は感光性レジスト、１２０はフォトマスク、１２１は製品露光領域（製品領域とも言う）、１２２は余白部（光透過部ｂ）、１２５は黒ベタ、１３０は光源、１３５は露光光、１３５ａは入射光、１３５ｂは反射光、１５０は遮蔽構造体、１５１はボールねじ、１５２は支持部、１５５はハニカム、１５６はフィン、Ｍはモータ、ＰＬＣはプログラマブルコントローラである。
【００１３】
本発明の露光装置の実施の形態の１例を図１に基づいて説明する。
尚、本実施の形態の露光装置の説明およびその露光動作の説明を以って本発明の露光方法の説明に代える。
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における、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、図１（ａ）に示すように、その両面に感光性のレジスト１１５膜が形成された、帯状の金属板材１１０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１１０の両面のレジスト膜１１５に、それぞれ、金属板材１１０の帯幅方向、帯幅よりも大サイズのフォトマスク１２０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。
そして、金属板材１１０の各面側に、それぞれ、金属板材１１０の長手方向、フォトマスク１２０の製品露光領域１２１の前後に、それぞれ、製品露光領域１２１から所定幅を開け、フォトマスク１２０を遮光するための遮光構造体１５０を、フォトマスク１２０と光源１３０間に配設している。
遮光構造体１５０は、それぞれ、プログラマブルコントローラＰＬＣにより制御されるモータＭにより駆動され、その位置を制御される。
尚、図示していないが、フォトマスク１２０を支持し、フォトマスク１２０をレジスト膜１１５に密着させる、真空密着部を備えている。
【００１４】
本例においては、露光に用いられるフォトマスク１２０は、図１（ｂ）に示すように、その製品露光領域１２１の、金属板材１１０の長手方向前後に、それぞれ、製品露光領域１２１側から順に、エッチングにより金属板材１１０が分断されないための余白部１２２、および遮光用の黒ベタ部１２５を設けたものであり、遮光構造体１５０は、フォトマスクの黒ベタ部１２５を遮光するためものである。
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。この場合、黒ベタ部は、銀塩感光材の現像後の黒部である。
金属板材１１０のロス面からは、製品露光領域１２１と黒ベタ１２５との間の幅Ｗ０は小さいほど好ましいが、従来の遮光テープ使用時には、金属板材の切れはトラブル発生の面から、必要量から４ｍｍ以上多くとる必要があった。
尚、シャドウマスク用のフォトマスクの原版は、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おり、フォトマスク１２０の黒ベタ部の位置精度も絵柄と同様に描画露光機の精度で決まる。
【００１５】
露光用の光源１３０としては、Ｘｅランプやメタルハロイドランプ等を光源とし、ミラーにて略平行光にして使用される。
本例では、支持部１５２はボールねじと嵌まるようにねじが形成されており、これに支持される遮光構造体１５０は、モータＭにより駆動されるボールねじ１５１の回転により、その位置を移動する。
モータＭはプログラマブルコントローラＰＬＣにより制御されており、結局、遮光構造体１５０は、プログラマブルコントローラＰＬＣにより制御され、その位置を制御される。
尚、遮光構造体１５０の制御、移動方式は、本例のものに限定はされない。
【００１６】
遮光構造体１５０からの反射光がフォトマスク１２０に入射されることを防ぐための反射防止機構としては、その端面に、ハニカム構造（図３（ａ））やフィン構造（図３（ｂ））を設けたのや、その端面に黒塗装を施したものが挙げられる。
これにより、遮光構造体１５０からの反射光１３５ｂがフォトマスク１２０に入射されるのを大半防止できる。
【００１７】
本例の露光装置の動作を、図１（ａ）を基に、以下簡単に説明しておく。
先ず、図１（ａ）の状態から、光源をシャッター（図示していない）にて閉じた後、２枚のフォトマスク１２０を、その両面に感光性のレジスト膜１１５を配設された金属板材１１０から互いに離す。（ステップ１）
２枚のフォトマスク１２０の移動は図示していない真空密着装置にて行なう。
次いで、その両面に感光性のレジスト膜を配設された金属板材１１０を、ほぼ張った状態で、２枚のフォトマスク１２０間を通り、金属板材１１０の長手方向に所定距離だけ搬送した後、停止する。（ステップ２）
次いで、フォトマスク１２０を交換しない場合は、２枚のフォトマスク１２０を、その両面に感光性のレジスト膜１１５を配設された金属板材１１０のレジスト膜に密着させ、再度、図１（ａ）の状態とし、露光を行なう。（ステップ３）
この場合は、遮光構造体１５０位置調整は行なわない。
フォトマスク１２０を交換する場合は、新たに、２枚のフォトマスク１２０を図示していない真空密着装置にセットし、更に、その両面に感光性のレジスト膜１１５を配設された金属板材１１０のレジスト膜に、それぞれ、密着させ、再度、図１（ａ）の状態とし、これと併せ、遮光構造体１５０位置調整は行なう。（ステップ４）
フォトマスク１２０の製品露光領域１２１のサイズにより黒ベタ部１２５の領域が異なるため、遮光構造体１５０位置調整は行なう。
Ｗ０幅（図１（ｂ））を、製品によらず所定幅にするには、ステップ２における搬送距離を製品に合せ制御する。
ステップ４における、遮光構造体１５０位置調整は、ステップ２における搬送距離にあわせて行なう。
本例の装置では、ステップ２における搬送距離をプログラマブルコントローラＰＬＣへの入力値として、これより、ＰＬＣが遮光構造体１５０を適正位置への移動を指示するようにできる。
ステップ１からステップ３あるいはステップ４を経て更に、ステップ１に再度進み繰り返し、露光処理を行なうことができる。
これにより、帯状に連続する金属板材の両面に、所定の製品間隔で、耐エッチング性のレジスト像を現像形成するための、潜像を形成することができる。
【００１８】
【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ラインにおける、製版工程の露光方法で、帯状の金属板材のロスを少なくでき、且つ、製版品質の向上、さらには生産性の向上が期待できる露光方法、およびこれに用いられる露光装置の提供を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の露光装置の実施の形態の１例の要部の概略図で、図１（ｂ）は使用するフォトマスクを説明するための図
【図２】遮蔽構造体による遮蔽状態を示した図
【図３】遮蔽構造体の反射防止機構を示した図
【符号の説明】
１１０            金属板材
１１５            感光性レジスト
１２０            フォトマスク
１２１            製品露光領域（製品領域とも言う）
１２２            余白部（光透過部ｂ）
１２５            黒ベタ
１３０            光源
１３５            露光光
１３５ａ          入射光
１３５ｂ          反射光
１５０            遮蔽構造体
１５１            ボールねじ
１５２            支持部
１５５            ハニカム
１５６            フィン
Ｍ                モータ
ＰＬＣ            プログラマブルコントローラ
【図１】
0004549519.tif 000002
【図２】
0004549519.tif 000003
【図３】
0004549519.tif 000004