(57)【要約】  【課題】クランパでワークを保持し、ローラでワークの浮き上がりを防止し、ワークを平らな状態に保ちながら露光することで、ワーク吸着固定装置を不要とする。  【解決手段】移動テーブルに載置されたワークを移動させながら光学エンジンからの光を照射して前記ワークを露光する直接描画露光装置において、前記移動テーブル上面の下流側に設けられ、前記ワークの下流側の一端を保持するクランパと、前記光学エンジンの上流側に設けられ、前記光学エンジンの上流側で前記ワークを押圧するローラとを備え、前記クランパと前記ローラとで、前記移動テーブルに載置された前記ワークを平らな状態に保ちながら露光することを特徴とする直接描画露光装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動テーブルに載置されたワークを移動させながら光学エンジンからの光を照射して前記ワークを露光する直接描画露光装置において、
前記移動テーブル上面の下流側に設けられ、前記ワークの下流側の一端を保持するクランパと、
前記光学エンジンの上流側に設けられ、前記光学エンジンの上流側で前記ワークを押圧するローラと、
を備え、
前記クランパと前記ローラとで、前記移動テーブルに載置された前記ワークを平らな状態に保ちながら露光する
ことを特徴とする直接描画露光装置。
【請求項２】
前記ワークの下流側の一端から前記ローラでの押圧を開始できるよう、前記クランパは前記ローラの半径に合わせた曲率を有する形状であり、前記ローラの半径はクランパの曲率半径以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の直接描画露光装置。
【請求項３】
前記光学エンジンの下流側には補助ローラが設けられ、前記光学エンジンの下流側で前記ワークを押圧しながら露光する
ことを特徴とする請求項１に記載の直接描画露光装置。
【請求項４】
前記補助ローラの半径は、前記クランパの曲率半径以下である
ことを特徴とする請求項２および請求項３に記載の直接描画露光装置。
【請求項５】
前記ローラをクリーニング機能を有するクリーンローラとし、前記移動テーブルに載置された前記ワークの付着物を露光直前に除去するとともに、平らな状態に保ちながら露光する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の直接描画露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク押圧固定装置を有する直接描画露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板、液晶ディスプレイのＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板あるいはプラズマディスプレイ等の基板にパターンを露光するため、従来は、パターンの原版となるマスクを製作し、このマスクをマスク露光装置により上記の基板に露光していた。
【０００３】
しかし、基板の寸法は近年ますます大きくなると共に、これら基板の設計、製作に要求される時間はますます短くなっている。このため、マスクを必要としない、液晶やＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の２次元空間変調器を用いて２次元パターンを発生させ、これを投影レンズで基板上に露光する直接描画露光装置が実用化された。
【０００４】
図１１は、ＤＭＤを用いた従来の直接描画露光装置の全体構成図である。
【０００５】
光源２１から出力された光は、コリメータレンズ２２により平行光２１ａに変換されてＤＭＤ２３に入射する。ＤＭＤ制御装置２４は、ＤＭＤ２３の各マイクロミラーを個別にオンオフ制御（回転制御）する。マイクロミラーがオンの場合、平行光２１ａはマイクロミラーにより反射され、各マイクロミラー毎に設けられたマイクロレンズ２５により集光されてワーク２６に入射し、オフの場合はワーク２６から離れた位置に入射する。マイクロレンズ２５は、マイクロミラーによって反射された平行光２１ａを各辺方向に収束させ、ワーク２６上でそれぞれ１辺が数μｍの大きさのスポットにする。
【０００６】
ＤＭＤ２３、ＤＭＤ制御装置２４、ならびにマイクロレンズ２５等の光学部品で構成される光学エンジン５は露光機内に設けられ、ベース２９上の移動テーブル３０に載置されたワーク２６は、光学エンジン５の下を通過することで露光される。移動テーブル３０は、ベース２９上にＸ方向に移動自在のＸテーブル３１が載置され、Ｘテーブル３１上にＹ方向に移動自在のＹテーブル３２が載置され、Ｙテーブル３２上に回転自在にθテーブル３３が支持された構成であり、ワーク２６はθテーブル３３上に載置される。ワーク２６は、まずＸテーブル３１で位置決めされ、図示しないアライメント装置でθテーブル３３を用いて角度を合わせた後、Ｙテーブル３２を駆動して光学エンジン５の下を通過することで露光される。以下、露光時に移動テーブル３２によりワーク２６が向かう側を「下流側」といい、その反対側を「上流側」という。
【０００７】
従来は、ワーク２６を移動テーブル３０に固定するために、θテーブル３３上に固定された吸着テーブル３４を用いていた。（特許文献１参照）
【０００８】
図１２で示すように、吸着テーブル３４の表面には内部の空洞部に連通する多数の吸着穴１１が設けられており、空洞部は真空源３５に接続されている。真空源３５を負圧にすることで、ワーク２６を吸着可能にしている。このような負圧吸着機構により、吸着テーブル３４に載置されたワーク２６は移動テーブル３０に固定される。
【０００９】
吸着テーブル３４の下部にはエリア別に仕切り１３を有し、ワーク２６が載置された吸着エリアのみシリンダーによる開閉シャッター１４を用いて仕切り１３を開き、吸着穴１１と真空源３５を連通させてワーク２６を吸着可能にし、吸着しないエリアに対しては、仕切り１３を閉じて吸着穴１１からのエアの漏れを防ぎ吸着力を高めるようにしている。このような吸着エリア切り替え機構によって、異なるサイズのワーク２６にも対応できるようにしている。
【００１０】
また、ワーク２６の表面に付着した埃や汚れ等を除去するために、露光機外に設置された、例えば搬送装置内に設置されているクリーンローラを用いて、ワーク２６を吸着テーブル３４に投入する前にクリーニングを行っている。
【００１１】
真空源３５を負圧にしてワーク２６を吸着する負圧吸着機構は、装置全体のサイズを大きくしていた。
【００１２】
また、仕切り１３と開閉シャッター１４を用いた吸着エリア切り替え機構は、ワークサイズに合わせて吸着エリアを切り替えなければならず、顧客仕様によるワークサイズの多様化により、その都度設計・製造が必要となり、装置生産コストを増大させていた。
【００１３】
吸着テーブル３４に投入される前にワーク表面のクリーニングを行っていたので、その後の搬送経路で付着した埃や汚れ等は、露光不良の原因になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−２１９０１１号公報（段落００２４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記従来技術である負圧吸着機構と吸着エリア切り替え機構とからなるワーク吸着固定装置を用いると、装置が大型化し、生産コストが増大するという問題点があった。また、露光装置に搬入する前にワーク表面のクリーニングを行うと、その後に付着した埃や汚れ等が原因で露光不良が発生するという問題点もあった。そこで本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、本発明では、移動テーブル３０上面の下流側に設けられたクランパ１によりワーク２６を移動テーブル３０に保持し、光学エンジン５の上流側に設けられたローラ２により光学エンジン５の上流側でワーク２６を押圧し浮き上がりを防止するワーク押圧固定装置を用いることで、移動テーブル３０に固定されたワーク２６の露光エリアを平らな状態に保ちながら露光することを特徴とする。
【００１７】
クランパ１とローラ２とによる露光エリアの平坦化に加えて、光学エンジン５の下流側に設けられた補助ローラ３により、光学エンジン５の下流側でワーク２６を押圧しながら露光することを特徴とする。
【００１８】
ローラ２をクリーンローラ４とし、ワーク２６に付着したや埃や汚れ等を露光直前に除去しながら露光することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
これにより、従来のワーク吸着固定装置を不要とし、多様なワークサイズに対応可能になるため、顧客別に対応していた設計コストやサイズ切り替えに使用する部品コスト・製造コストを削減することで装置の生産コストを低減できる。また、吸着エアの発生源（真空源３５等）を不要にすることで装置の小型化につながり、装置の設置スペースを縮小化できる。また、ワーク２６の反りが原因で発生する吸着不具合による稼動停止をなくすこともできる。
【００２０】
さらに、補助ローラ３により光学エンジン５の下流側でワーク２６を押圧し、ワーク２６のたるみを防止することで、露光エリアの平坦度を高めることができる。
【００２１】
ローラ２をクリーンローラ４にすることで、露光機外に設置された、例えば搬送装置内に設置されているクリーンローラを露光機内に設置できるため、装置の設置スペースを縮小化できる。また、露光直前にワーク２６表面のクリーニングが可能になることからクリーン度が上がり、従来のワーク吸着固定装置で引き起こされていた、投入側整列コンベア６と吸着テーブル３４との間等で付着した埃や汚れが原因となる露光不良を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るワーク押圧固定装置を有する装置例１の平面図である。
【図２】本発明に係るワーク押圧固定装置を有する装置例１の正面図である。
【図３】装置例１においてローラで押圧を開始した時の説明図である。
【図４】装置例１において補助ローラを用いないで露光している時の説明図である。
【図５】装置例１において補助ローラを用いて露光している時の説明図である。
【図６】本発明に係るワーク押圧固定装置を有する装置例２の平面図である。
【図７】本発明に係るワーク押圧固定装置を有する装置例２の正面図である。
【図８】装置例２においてクリーンローラで押圧を開始した時の説明図である
【図９】装置例２において補助ローラを用いないで露光している時の説明図である。
【図１０】装置例２において補助ローラを用いて露光している時の説明図である。
【図１１】ＤＭＤを用いた従来の直接描画露光装置の全体構成図である。
【図１２】従来のワーク吸着固定装置の説明図である。
【００２３】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（装置例１）
図１および図２で示すように、投入側整列コンベア６で前工程（上流側）から流れてきたワーク２６は、投入用ハンドリング装置７により移動テーブル３０上に載置され、移動テーブル３０上面の下流側に設けられたクランパ１によりワーク２６の下流側の一端が保持される。
【００２５】
図３で示すように、移動テーブル３０上で下流側に向かって移動しているワーク２６に対し、露光直前に光学エンジン５の上流側に設けられているローラ２を下降させて、図４で示すように光学エンジン５の上流側でワーク２６を移動テーブル３０上面に押圧しながら従動させて、露光エリアを平らな状態に保ちながら露光する。
【００２６】
クランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端からローラ２での押圧を開始できるように、クランパ１をローラ２の半径に合わせた曲率を有する形状にする。ローラ２の半径がクランパ１の曲率半径以下ならば、ワーク２６の下流側の一端からローラ２で押圧を開始することが可能になる。
【００２７】
図５で示すように、クランパ１とローラ２が離れ始めたら、ワーク２６のたるみを防止するために、光学エンジン５の下流側に設けられている補助ローラ３を下降させ、光学エンジン５の下流側でワーク２６を押圧しながら従動させて露光する。光学エンジン５の上流側および下流側の両側でワーク２６を押圧するため、常に露光エリアを平らな状態に保ちながら露光することができる。
【００２８】
補助ローラ３を下降させ、ワーク２６の押圧を開始する位置は、露光エリアの平坦度をより高度に確保するために、クランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端からが望ましい。補助ローラ３の半径をクランパ１の曲率半径以下にすると、補助ローラ３においてもクランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端から押圧を開始することが可能になる。
【００２９】
仮に、ローラ２のサイズをφ４０ｍｍ、補助ローラ３の材質をポリプロピレン（熱可塑性樹脂）、補助ローラ３の押し付け力を１００Ｎとした場合、補助ローラ３のサイズは、ローラ２のサイズと同等が望ましいが、ローラ２のサイズの７割程度以上（φ２８ｍｍ程度）〜ローラ２のサイズ（φ４０ｍｍ）に設定すれば、補助ローラ３でクランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端から押圧を開始することが可能になる。
【００３０】
（装置例２）
図６および図７で示すように、ローラ２を粘着ローラ４４とロールテープ４５とからなるクリーンローラ４にし、図８〜図１０で示すように、露光直前に光学エンジン５の上流側に設けられているクリーンローラ４を下降させて、光学エンジン５の上流側でワーク２６を移動テーブル３０上面に押圧しながら従動させて露光直前にワーク２６の表面に付着した埃や汚れを除去し、かつ露光エリアを平らな状態に保ちながら露光する。
【００３１】
粘着ローラ４４はワーク２６に従動し、ワーク２６に付着した埃や汚れを粘着ローラ４４に付着させ、粘着ローラ４４に付着した埃や汚れをロールテープ４５に転写させる。ロールテープ４５に転写された埃や汚れは再び粘着ローラ４４に戻ることはなく、ロールテープ４５のテープ面の汚れが激しくなった際には、ロールテープ４５のテープ面を一周分剥がすことで、テープ面を新しくできる。このような構成で、ワーク２６の表面に付着した埃や汚れを除去することができる。
【００３２】
このような構成にすることにより、露光機外に設置された、例えば搬送装置内に設置されているクリーンローラを不要にできる。
【００３３】
装置例１と同様に、クランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端からクリーンローラ４での押圧を開始できるように、クランパ１をクリーンローラ４（粘着ローラ４４）の半径に合わせた曲率を有する形状にする。クリーンローラ４（粘着ローラ４４）の半径がクランパ１の曲率半径以下ならば、ワーク２６の下流側の一端からクリーンローラ４（粘着ローラ４４）で押圧を開始することが可能になる。
【００３４】
図１０で示すように、クランパ１とクリーンローラ４が離れ始めたら、ワーク２６のたるみを防止するために、光学エンジン５の下流側に設けられている補助ローラ３を下降させ、光学エンジン５の下流側でワーク２６を押圧しながら従動させて露光する。光学エンジン５の上流側および下流側の両側を押圧するため、常に露光エリアを平らな状態に保ちながら露光することができる。
【００３５】
補助ローラ３を下降させ、ワーク２６の押圧を開始する位置は、露光エリアの平坦度をより高度に確保するために、クランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端からが望ましい。補助ローラ３の半径をクランパ１の曲率半径以下にすると、補助ローラ３においてもクランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端から押圧を開始することが可能になる。
【００３６】
仮に、クリーンローラ４（粘着ローラ４４）のサイズをφ４０ｍｍ、補助ローラ３の材質をポリプロピレン（熱可塑性樹脂）、補助ローラ３の押し付け力を１００Ｎとした場合、補助ローラ３のサイズは、クリーンローラ４（粘着ローラ４４）のサイズと同等が望ましいが、クリーンローラ４（粘着ローラ４４）のサイズの７割程度以上（φ２８ｍｍ程度）〜クリーンローラ４（粘着ローラ４４）のサイズ（φ４０ｍｍ）に設定すれば、補助ローラ３でクランパ１により保持されているワーク２６の下流側の一端から押圧を開始することが可能になる。
【符号の説明】
【００３７】
１        クランパ
２        ローラ
３        補助ローラ
４        クリーンローラ
５        光学エンジン
６        投入側整列コンベア
７        投入用ハンドリング装置
１１      吸着穴
１３      仕切り
１４      開閉シャッター
２１      光源
２２      コリメータレンズ
２３      ＤＭＤ
２４      ＤＭＤ制御装置
２５      マイクロレンズ
２６      ワーク
２９      ベース
３０      移動テーブル
３１      Ｘテーブル
３２      Ｙテーブル
３３      θテーブル
３４      吸着テーブル
３５      真空源
４４      粘着ローラ
４５      ロールテープ
【図１】
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【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】
2013174790.tif 000011
【図１０】
2013174790.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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