(57)【要約】【課題】フィルム状の被露光体にマスクパターンを露光する露光装置において、露光面上に生じる皺を抑制することで、露光面上に精度の高いマスクパターンを形成する。【解決手段】フィルム露光装置１は、フィルム搬送部２と、フォトマスク３と、マスク保持部４と、光照射部５とを備える。フォトマスク３は、被露光体Ｆの搬送方向に沿って配置される第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２を備える。マスク保持部４は、第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２の間に被露光体Ｆの搬送方向に交差して延設し且つ露光面ａに対して立設した遮光板４１を備え、遮光板４１の延設方向に沿ってエアが吹き出され、開口４ａを介してフォトマスク３を冷却するエア吹き出し口４２（４２Ａ，４２Ｂ）を備える。【選択図】図１
2013044971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状の被露光体にマスクパターンを露光する露光装置において、
前記被露光体を一方向に沿って搬送するフィルム搬送部と、
前記被露光体の露光面上に近接配置されるフォトマスクと、
前記フォトマスクを前記被露光体の露光面上に保持すると共に前記フォトマスクのマスクパターンに対応した開口を有するマスク保持部と、
前記フォトマスクのマスクパターンに前記開口を介して光を照射する光照射部とを備え、
前記フォトマスクは、前記被露光体の搬送方向に沿って配置される第１のマスクパターンと第２のマスクパターンを備え、
前記マスク保持部は、
前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンの間に前記被露光体の搬送方向に交差して延設し且つ前記露光面に対して立設した遮光板を備えると共に、
前記遮光板の延設方向に沿ってエアが吹き出され前記開口を介して前記フォトマスクを冷却するエア吹き出し口を備えることを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項２】
前記エア吹き出し口は、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンのそれぞれに対応して設けられ、
前記被露光体の搬送方向下流側に配置した前記エア吹き出し口の吹き出し流量を前記被露光体の搬送方向上流側に配置した前記エア吹き出し口の吹き出し流量より大きくしたことを特徴とする請求項１記載のフィルム露光装置。
【請求項３】
前記エア吹き出し口を前記マスク保持部の枠体に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のフィルム露光装置。
【請求項４】
前記フィルム搬送部は、前記被露光体の搬送方向に沿って一対の搬送ロールを備え、
前記一対の搬送ロール間に前記被露光体に設けたアライメントマークを撮像するアライメントカメラを配置し、当該アライメントカメラの取得画像に基づいて前記マスク保持部と前記被露光体との位置調整を行う位置調整部を備えることを特徴とする請求項３に記載のフィルム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状の被露光体に各種パターンを露光するフィルム露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルム状の基材を一方向に搬送しながら、この基材に位相差パターン，フィルタパターン，回路パターンなどの各種パターンを露光する露光装置が知られている。例えば、下記特許文献１に記載された露光装置は、所定幅を有するロールフィルム状の被露光体を露光部上に送り込んで、マスクのパターンを被露光体に露光する装置であって、被露光体を送り出す供給リールを回転させる供給リール回転部と、この供給リールから送り出された被露光体をガイドするガイドローラと、このガイドローラと露光部との間に配置され、被露光体にパターンマスクとの位置合わせ用のアライメントマークを描画するアライメントマーク描画部とを備える。また、このアライメントマークを撮像するアライメントカメラを備え、アライメントカメラの画像に基づいてフィルム状の被露光体とマスクの位置調整を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような露光装置では、フィルム状の被露光体が露光によって加熱されることで、被露光体の露光面に搬送方向に沿った筋状の皺が生じることがある。露光面にこのような皺が生じると、マスクのパターンを露光面上に形成する際にパターンの寸法に悪影響を及ぼすことがあり、露光面上に精度の高いパターンを形成することができない問題が生じる。
【０００５】
また、被露光体のフィルム面上に形成したアライメントマークをアライメントカメラで撮像する際に、前述した皺がフィルム面上に生じていると、アライメントカメラの焦点位置が変化し、取得画像の鮮明度が低下して被露光体とマスクとの位置調整を高精度に行うことができなくなる問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、フィルム状の被露光体にマスクパターンを露光する露光装置において、露光面上に生じる皺を抑制することで、露光面上に精度の高いマスクパターンを形成すること、或いは、フィルム状の被露光体とマスクとの位置調整を高精度に行うことができること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
【０００８】
フィルム状の被露光体にマスクパターンを露光する露光装置において、前記被露光体を一方向に沿って搬送するフィルム搬送部と、前記被露光体の露光面上に近接配置されるフォトマスクと、前記フォトマスクを前記被露光体の露光面上に保持すると共に前記フォトマスクのマスクパターンに対応した開口を有するマスク保持部と、前記フォトマスクのマスクパターンに前記開口を介して光を照射する光照射部とを備え、前記フォトマスクは、前記被露光体の搬送方向に沿って配置される第１のマスクパターンと第２のマスクパターンを備え、前記マスク保持部は、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンの間に前記被露光体の搬送方向に交差して延設し且つ前記露光面に対して立設した遮光板を備えると共に、前記遮光板の延設方向に沿ってエアが吹き出され前記開口を介して前記フォトマスクを冷却するエア吹き出し口を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、フィルム状の被露光体への露光時に生じる皺が、露光時に加熱されるフォトマスクからの輻射熱による被露光体の熱膨張によって生じるという新たな知見に基づくものであり、被露光体の皺の発生原因であるフォトマスクの加熱を効果的に解消するために、フォトマスクを保持するマスク保持部にフォトマスクを冷却するエア吹き出し口を設けたものである。
【００１０】
この際、本発明のフィルム露光装置は、フォトマスク自体が被露光体の搬送方向に沿って第１のマスクパターンと第２のマスクパターンを備えており、マスク保持部が第１のマスクパターンと第２のマスクパターンの間に被露光体の搬送方向に交差して延設し且つ被露光体の露光面に対して立設した遮光板を備えているので、この遮光板を利用してフォトマスクに吹き付けるエアの流れを被露光体の搬送方向と交差する方向に規制し、被露光体の搬送方向上流側と下流側でフォトマスクに対する冷却強度を変えることができる。
【００１１】
より具体的には、被露光体の搬送方向に沿ってフォトマスクが第１のマスクパターンと第２のマスクパターンを備えることで、フォトマスクからの輻射熱で加熱される被露光体にはその搬送方向に沿った温度勾配が生じ易くなる。本発明のフィルム露光装置は、フォトマスクを被露光体に近接した状態で保持するマスク保持部が、前述した遮光板の延設方向に沿ってエアを吹き出すエア吹き出し口を備え、このエア吹き出し口から吹き出されたエアがマスク保持部の開口を介してフォトマスクを冷却するので、被露光体の搬送方向に交差する方向に向けたエア吹き出し口を前述した温度勾配に対応して配置し、冷却強度を被露光体の搬送方向の上流側と下流側で変えることで、効率的なフォトマスクの冷却が可能になる。
【００１２】
これによって被露光体の温度勾配を解消させ、被露光体の露光面上に生じる皺を抑制することができるので、露光面上に精度の高いパターンを形成することができる。また、被露光体の露光面上に生じる皺を抑制することで、被露光体のアライメントマークを焦点ズレなく撮像できるので、被露光体とマスクとの位置調整を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルム露光装置の全体構成を示した説明図である（図１（ａ）が側面図であり、図１（ｂ）が平面図）。
【図２】本発明の実施形態におけるフォトマスクのマスクパターンを示した説明図（図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）がＡ−Ａ断面図）である。
【図３】本発明の実施形態におけるマスク保持部の具体的な構成例を示した説明図（図３（ａ）がＢ−Ｂ断面図であり、図３（ｂ）がＡ−Ａ断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るフィルム露光装置の全体構成を示した説明図である（図１（ａ）が側面図であり、図１（ｂ）が平面図）。
【００１５】
フィルム露光装置１は、フィルム状の被露光体Ｆにマスクパターンを露光する装置であり、被露光体Ｆを一方向に沿って搬送するフィルム搬送部２と、被露光体Ｆの露光面ａ上に近接配置されるフォトマスク３と、フォトマスク３を被露光体Ｆの露光面ａ上に保持するマスク保持部４と、フォトマスク３のマスクパターンに光を照射する光照射部５とを備えている。
【００１６】
被露光体Ｆは、一方向に沿って長尺なフィルム状の基材に対して紫外線等の光を照射することで変性する感光性樹脂層を表面又は内部に備えるものである。被露光体Ｆ上に形成される露光パターンは、位相差パターン，カラーフィルタパターン，回路パターンなどの各種パターンであればよく、パターンの形態は特に限定されないが、被露光体Ｆを一方向に沿って搬送しながらパターン形成を行うものであるから、搬送方向に沿った線状のパターンが形成されることになる。
【００１７】
フィルム搬送部２は、フィルム状の被露光体Ｆを図示の矢印に沿って一方向に搬送するものである。図示の例は、フォトマスク３に対して被露光体Ｆの搬送方向上流側と下流側に一対の搬送ロール２１，２２を備えており、その搬送ロール２１，２２の間に被露光体Ｆの露光面ａが配置された露光部１Ａを備える。図示のフィルム搬送部２は、一対の搬送ロール２１，２２間の露光面ａに所定のテンションが付加されるように、搬送ロール２１，２２の上流側及び下流側に複数の搬送ロール２３，２４を備えている。
【００１８】
フォトマスク３は、図示の例では搬送ロール２１，２２間で被露光体Ｆの露光面ａ上に近接配置され、被露光体Ｆの搬送方向に沿って配置される第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２を備えている。図２は、本発明の実施形態におけるフォトマスクのマスクパターンを示した説明図（図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）がＡ−Ａ断面図）である。図示の例では、第１のマスクパターン３１が被露光体Ｆの搬送方向上流側に配置され、第２のマスクパターン３２が被露光体Ｆの搬送方向下流側に配置されている。第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２は、それぞれ被露光体Ｆの露光面ａ上の異なる位置に線状のパターンを形成するものである。
【００１９】
フォトマスク３は、第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２の間にアライメント開口部３３，３４，３５を備えている。アライメント開口部３３，３４はそれ自体がアライメントマークとして機能するものであり、これによってフォトマスク３の初期状態における位置調整を行う。アライメント開口部３５はスリット状の開口部であり、その内部に被露光体Ｆの搬送方向に沿って線状のマーク（図示省略）が設けられている。被露光体Ｆ上に設けられた線状のアライメントマークとアライメント開口部３５内の線状のマークを合わせることで被露光体Ｆの搬送中の位置調整が行われる。また、フォトマスク３は、透明な石英ガラス基板３Ａの一面にクロムなどの遮光層３Ｂをスパッタリングなどで形成し、この遮光層３Ｂにフォトリソ工程などで第１のマスクパターン３１、第２のマスクパターン３２、アライメント開口部３３，３４，３５を形成したものである。
【００２０】
マスク保持部４は、フォトマスク３を被露光体Ｆの露光面ａ上に保持すると共にフォトマスク３のマスクパターンに対応した開口４ａを有する。開口４ａはフォトマスク３の第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２に対応して形成されている。また、マスク保持部４は、第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２の間に被露光体Ｆの搬送方向に交差して延設し且つ露光面ａに対して立設した遮光板４１を備えている。そして、マスク保持部４は、遮光板４１の延設方向に沿ってエアが吹き出されるエア吹き出し口４２（４２Ａ，４２Ｂ）を備えている。このエア吹き出し口４２（４２Ａ，４２Ｂ）から吹き出されたエアが開口４ａを介してフォトマスク３に当たることでフォトマスク３を冷却している。
【００２１】
マスク保持部４の上には、フォトマスク３の第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２のそれぞれに光を照射する光照射部５（５Ａ，５Ｂ）を配置している。光照射部５（５Ａ，５Ｂ）は、図示省略した一つ又は複数の光源からの光をフォトマスク３の第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２にそれぞれ導くものである。光照射部５（５Ａ，５Ｂ）の一例を説明すると、異なる直線偏光成分（Ｐ偏光とＳ偏光）をそれぞれの光照射部５Ａ，５Ｂから露光面ａに傾斜した角度で照射している。これによると露光面ａ上にストライプ状の位相差パターンを形成することができる。
【００２２】
また、本発明の実施形態に係るフィルム露光装置１は、一対の搬送ロール２１，２２間にアライメントマークを撮像するアライメントカメラ６（６Ａ，６Ｂ）を配置しており、アライメントカメラ６（６Ａ，６Ｂ）の取得画像に基づいてマスク保持部４と被露光体Ｆとの位置調整を行う位置調整部７を備える。位置調整部７はマスク保持部４の支持枠４３を介してマスク保持部４に保持されたフォトマスク３と被露光体Ｆとの位置調整を行う。
【００２３】
アライメントカメラ６は、位置調整用光源９から照射されて、アライメント開口部３３，３４，３５及び被露光体Ｆを透過した光で、アライメントマークの画像を取得している。アライメントカメラ６の画像は図示省略した制御部で画像処理され、この制御部の出力によって位置調整部７を動作させる。アライメントカメラ６は、アライメント開口部３３，３４とアライメントマークとして撮像するための初期調整用カメラ６Ａと、アライメント開口部３５内の線状マークと被露光体Ｆに設けた線状のアライメントマークを撮像するための追従用カメラ６Ｂを備えている。また、一対の搬送ロール２１，２２間には、被露光体Ｆとフォトマスク３との間隔を検知して適正な間隔に調整するためのギャップセンサ８を設けることができる。
【００２４】
このような構成を備えるフィルム露光装置１は、エア吹き出し口４２（４２Ａ，４２Ｂ）からエアをフォトマスク３に吹き付けることで、フォトマスク３の加熱を抑えることができ、フォトマスク３からの輻射熱で被露光体Ｆが熱膨張することによって生じる露光面ａの皺を抑制することができる。これによって、皺のないフラットな露光面ａに第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２を露光することができ、寸法精度の高いマスクパターンを形成することが可能になる。また、露光面ａの皺を抑制することで、アライメントカメラ６で被露光体Ｆに設けたアライメントマークを撮像する際の焦点ズレが生じ難くなる。これによって、被露光体Ｆとフォトマスク３との位置調整を高精度に行うことが可能になる。
【００２５】
このようなフィルム露光装置１において、エア吹き出し口４２を設けること無く露光動作を行った場合には、光照射部５Ａから照射される光でフォトマスク３における第１のマスクパターンの周辺が加熱され、光照射部５Ｂから照射される光でフォトマスク３における第２のマスクパターンの周辺が加熱されることになる。フォトマスク３の遮光層３Ｂの表面温度は遮光層３Ｂにおける熱伝導で全体的に高くなるが、光の照射で直接的に温度が上昇する第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２の周囲は部分的に温度が高くなっている。これに対して、フォトマスク３に近接した状態で搬送される被露光体Ｆは、フォトマスク３からの輻射熱で加熱され、また常時一方向に沿って移動するので、搬送方向上流側に位置する第１のマスクパターン３１の周囲の高温部分からの輻射熱で加熱された被露光体Ｆの露光面ａが移動して第２のマスクパターン３２の周囲の高温部分からの輻射熱で更に加熱されることになり、被露光体Ｆの露光面ａは搬送方向の上流側より下流側で温度が高い温度勾配を有する状態になる。
【００２６】
このように、エア吹き出し口４２を設けること無く露光動作を行った場合には、被露光体Ｆの露光面ａに搬送方向に沿った温度勾配が形成されることになり、これが原因で露光面ａに皺が生じやすくなる。これに対して、本発明の実施形態に係るフィルム露光装置１は、マスク保持部４が被露光体Ｆの搬送方向に交差する方向に延設された遮光板４１を備えており、この遮光板４１を利用して、被露光体Ｆの搬送方向と交差する方向に沿ったエアの流れでフォトマスクを冷却することができる。これによると、被露光体Ｆの搬送方向上流側と下流側で冷却の強度を変えることができる。そして、フォトマスク３に対して被露光体Ｆの搬送方向の下流側でより強い冷却を行うことで、被露光体Ｆの露光面ａに前述した温度勾配が生じ難くなり、効率的にフォトマスク３を冷却して被露光体Ｆに生じる皺を抑制することができる。
【００２７】
図３は、本発明の実施形態におけるマスク保持部の具体的な構成例を示した説明図（図３（ａ）がＢ−Ｂ断面図であり、図３（ｂ）がＡ−Ａ断面図）である。図示の例のマスク保持部４は、フォトマスク３を吸着して保持するものであり、フォトマスク３の外周縁に対応する外縁を有する枠体４４を備えている。この枠体４４には、内部にフォトマスク３の第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２に対応する開口４ａが設けられる。
【００２８】
また、枠体４４の略中央には、被露光体Ｆの搬送方向（図示矢印ｍ）に交差する方向に延設される遮光板４１が設けられ、遮光板４１を跨ぐように支持枠４３が設けられている。遮光板４１は第１のマスクパターン３１に照射される光と第２のマスクパターン３２に照射される光が互いに交錯しないように設けられるものであり、この遮光板４１によって開口４ａが二つに仕切られている。更に、枠体４４には、その下面にマスク吸着孔４５が設けられ、このマスク吸着孔４５に生じる負圧でフォトマスク３を枠体４４の下面に吸着している。
【００２９】
図示の例では、このようなマスク保持部４において、枠体４４にエア吹き出し口４２（４２Ａ，４２Ｂ）を設けている。このエア吹き出し口４２（４２Ａ，４２Ｂ）は、第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２のそれぞれに対応して設けられ、遮光板４１の延設方向（すなわち、被露光体Ｆの搬送方向（図示矢印ｍ）に交差する方向）に沿ってエアが吹き出されるように配備されている。そして、被露光体Ｆの搬送方向（図示矢印ｍ）下流側のエア吹き出し口４２Ｂの口径が被露光体Ｆの搬送方向（図示矢印ｍ）上流側のエア吹き出し口４２Ａの口径より大きく形成されており、エア吹き出し口４２Ｂの吹き出し流量をエア吹き出し口４２Ａの吹き出し流量より大きくしている。
【００３０】
ここでのエア吹き出し口４２Ａ，４２Ｂはいずれも開口４ａ内に向けられ、このエア吹き出し口４２Ａ，４２Ｂから吹き出されるエアでフォトマスク３の第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２の周囲を冷却している。この例では、枠体４４にエア吹き出し口４２Ａ，４２Ｂを直接形成しているが、これに限らず、枠体４４の上面でエア吹き出し口４２Ａ，４２Ｂを有するエアホースなどを支持する構成であってもよい。
【００３１】
このような構成を有するマスク保持部４を備えたフィルム露光装置１によると、第２のマスクパターン３２の周囲の冷却強度を第１のマスクパターン３１の周囲の冷却強度より高めることができ、フォトマスク３に対してその全体を冷却しながら被露光体Ｆの搬送方向下流側での冷却強度を高めることができる。これによると、被露光体Ｆの露光面ａにおける温度勾配を解消するようにフォトマスク３を効率的に冷却することができ、被露光体Ｆに生じる皺を効果的に抑制することができる。
【００３２】
以上説明した本発明の実施形態に係るフィルム露光装置１は、被露光体Ｆの露光面ａ上に生じる皺を抑制することで、露光面ａ上に精度の高いマスクパターンを形成することができる。また、被露光体Ｆの露光面ａ上に生じる皺を抑制することで、被露光体Ｆに設けたアライメントマークを焦点ズレ無く撮像することができ、被露光体Ｆとフォトマスク３との位置調整を高精度に行うことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１：フィルム露光装置，２：フィルム搬送部，３：フォトマスク，
４：マスク保持部，４ａ：開口，５（５Ａ，５Ｂ）：光照射部，
６（６Ａ，６Ｂ）：アライメントカメラ，７：位置調整部，
８：ギャップセンサ，９：位置調整用光源，
２１，２２，２３，２４：搬送ロール，
３１：第１のマスクパターン，３２：第２のマスクパターン，
３３，３４，３５：アライメント開口部，
４１：遮光板，４２（４２Ａ，４２Ｂ）：エア吹き出し口，
４３：支持枠，４４：枠体，４５：マスク吸着孔
Ｆ：被露光体，ａ：露光面
【図１】
2013044971.tif 000003
【図２】
2013044971.tif 000004
【図３】
2013044971.tif 000005