(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、
前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く照明光学系と、
前記感光材を支持する第２の筒状部材を備え、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた前記原稿材を経た光を、前記第１の筒状部材の略軸方向に導き前記第２の筒状部材の外側の前記感光材及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く結像光学装置を備える導光手段とを含む、露光装置。
【請求項２】
原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、
前記第１の支持手段は前記露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の内側に導き、前記導光手段は、前記第１の筒状部材の内側に導かれた光を前記第１の筒状部材内で前記第１の筒状部材の略軸線方向に向けて反射する第１の反射手段と、該第１の反射手段で反射された光を前記第２の筒状部材の外側に導く第２の反射手段とを備える、露光装置。
【請求項３】
原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、
前記第１の支持手段は前記露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの内側から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側に導き、前記導光手段は、前記第１の筒状部材の外側に導かれた光を前記第２の筒状部材内に導く第１の反射手段と、該第１の反射手段で導かれた光を前記第２の筒状部材の内周面に導く第２の反射手段とを備える、露光装置。
【請求項４】
原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは相等しい外径寸法を有する、露光装置。
【請求項５】
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは、一方の筒状部材を他方の筒状部材内に収納することができるように径寸法が異なる、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、
さらに、前記露光用の光を所定の断面形状を有する光にする成形手段と、前記第１の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第１の回転手段と、前記導光装置によって導かれた光の前記第２の筒状部材に当たる位置が、前記露光用の光の前記第１の筒状部材に当たる位置の前記第１の筒状部材の周方向の移動方向とは反対の方向に前記第２の筒状部材の周方向に移動するように前記第２の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第２の回転手段とを含む、露光装置。
【請求項７】
前記第１の支持手段は、前記原稿材を支持する第１の支持面を前記第１の筒状部材の外側及び内側の少なくとも一方に有し、前記第２の支持手段は、前記感光材を支持する第２の支持面を前記第２の筒状部材の外側及び内側の少なくとも一方に有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
原稿材のパターンを感光材に露光する露光方法であって、
前記原稿材を第１の筒状部材で支持すると共に前記感光材を第２の筒状部材で支持する支持ステップと、
露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く受光ステップと、
前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた前記原稿材を経た光を、結像光学装置によって、前記第１の筒状部材の略軸方向に導き前記第２の筒状部材の外側の前記感光材及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光ステップとを含む、露光方法。
【請求項９】
前記受光ステップは、前記露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側から受け、該受けた光を前記第１の筒状部材の内側に導くことを含み、前記導光ステップは、前記第１の筒状部材の内側に導かれた光を前記第１の筒状部材内で前記第１の筒状部材の略軸線方向に向けて反射する第１の反射ステップと、該第１の反射ステップで反射された光を前記第２の筒状部材の外側に導く第２の反射ステップとを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記受光ステップは、前記光源からの光を前記第１の筒状部材にこれの内側から受け、該受けた光を前記第１の筒状部材の外側に導くことを含み、前記導光ステップは、前記第１の筒状部材の外側に導かれた光を前記第２の筒状部材内に導く第１の反射ステップと、該第１の反射ステップで導かれた光を前記第２の筒状部材の内周面に導く第２の反射ステップとを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは相等しい外径寸法を有する、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは、一方の筒状部材を他方の筒状部材内に収納することができるように径寸法が異なる、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、前記露光用の光を所定の断面形状を有する光にする成形ステップと、前記第１の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第１の回転ステップと、前記導光装置によって導かれた光の前記第２の筒状部材に当たる位置が、前記露光用の光の前記第１の筒状部材に当たる位置の前記第１の筒状部材の周方向の移動方向とは反対の方向に前記第２の筒状部材の周方向に移動するように前記第２の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第２の回転ステップとを含む、請求項８から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、前記第１の筒状部材をこれの軸線方向に移動させる第１の移動ステップと、前記第２の筒状部材をこれの軸線方向に前記第１の筒状部材の移動方向とは反対の方向に移動させる第２の移動ステップとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記支持ステップは、前記原稿材を前記第１の筒状部材の外側及び内側の一方で支持すると共に前記感光材を前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方に支持することを備える、請求項８から１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿パターンを感光材に露光する露光装置及び露光方法に関し、特に、原稿情報として可撓性の原稿材に形成された露光用のパターンを可撓性の基材に形成された感光材に露光する露光装置及び露光方法に関する。
【０００２】
例えば、半導体集積回路、液晶表示装置、フレキシブルプリント回路基板等の製造においてフォトリソグラフィ工程で用いる露光装置及び露光方法や、印刷製版用スキャナ装置や電子複写装置等に用いる露光装置及び露光方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
原稿情報として可撓性の原稿材に形成された露光用のパターンを、結像光学系を用いて、可撓性の基材に形成された感光材に露光する露光装置は、例えば印刷用の色分解スキャナ装置に組み込まれて用いられている。また、このような露光装置は、半導体集積回路、液晶表示装置等の製造工程の１つであるフォトリソグラフィ工程においても用いられている。
【０００４】
このような露光装置として、原稿パターンを感光材に露光するために必要な時間をより短くするために、原稿材及び感光材のそれぞれを略円筒状に支持して原稿材及び感光材を同じ方向に同期的に回転させながら略円筒状の原稿材及び感光材をそれらの軸線方向に互いに平行に同じ方向に同期的に移動させると共に回転運動と平行移動とを同期させる露光装置がある。
【０００５】
また、そのような露光装置に類似する露光装置として、米国特許第６，０１８，３８３号明細書に示された露光装置がある。この米国特許明細書に示された露光装置においては、原稿材及び感光材は同じ円筒部材に支持される又は原稿材及び感光材の少なくとも一方は複数の円筒部材で支持されるようになっている。
【０００６】
前記した種々の露光装置においては、露光用の光は、所定の断面形状に成形され、略円筒状に支持された原稿材にこれの内周側から入射して原稿パターンを経て原稿材の外周側に導かれ、原稿材の外周側に配置された結像光学系を経て、略円筒状に支持された感光材にこれの外周側から入射するように導かれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような露光装置では、露光用の光を受ける原稿材の受光領域が露光用の光の進行方向にみて円筒の一部をなすように凹状に湾曲しているか又は平面であるのに対し、感光材が露光される露光領域が該感光材が受ける光の進行方向（露光用の光の進行方向と同じ方向）にみて円筒の一部をなすように凸状に湾曲するように支持されている。
【０００８】
このように原稿材の受光領域と感光材の露光領域とは露光用の光の進行方向にみて異なった湾曲形状を有する。そのため、原稿材の受光領域と感光材の露光領域との間の光路長に関して、受光領域の周辺部と露光領域の周辺部との間の光路長は各中央部間の光路長より長くなる。したがって、感光材の露光領域の周辺において焦点がずれ、感光材に結像された像はそれの周辺がぼけた像になる。
【０００９】
このような原稿材及び感光材の露光用の光の進行方向にみて異なる湾曲形状は光学的な収差の原因になり、しかも、この収差の補正を球面レンズだけで行うことは不可能である。
【００１０】
このため、従来の露光装置においては、原稿材及び感光材の露光用の光の進行方向にみて互いに異なる湾曲形状に起因する収差が許容限度以下になるように、感光材の露光面積すなわち原稿材の受光面積を小さく設定することが必要になる。その結果、原稿材の全面積が受光するために要する時間が増大して、露光時間が増大するという問題があった。
【００１１】
また、他の露光装置として、基本的に結像機能を有しないスポットを用いる走査露光方法、これらのスポットを複数用いる走査露光方法、細長いスリット状の光を原稿材に対し一方向のみ結像させる露光方法等を用いた露光装置がある。しかし、これらの露光装置では、得られる解像度は低く、露光に要する時間も長い。
【００１２】
本発明の目的は、感光材が露光される露光領域において該露光領域の周辺部での焦点ずれの不具合を低減させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
本発明に係る露光装置は、原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く照明光学系と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備え、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた前記原稿材を経た光を、前記第１の筒状部材の略軸方向に導き前記第２の筒状部材の外側の前記感光材及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く結像光学装置を備える導光手段とを含む。
【００１４】
そのような露光装置によれば、露光用の光は、第１及び第２の筒状部材に、その外周側及び内周側のいずれか一方であって同じ側に導かれる。このことから、露光時に露光用の光が原稿材を経て感光材に至る経路において、原稿材と感光材とは露光用の光の進行方向にみて同じ湾曲形状を有することになる。
【００１５】
すなわち、露光時に原稿材が露光用の光を受けた受光領域と感光材が露光された露光領域との間の光路長に関し、受光領域の周辺部と露光領域の周辺部との間の光路長と各中央部間の光路長とが等しくなる。したがって、感光材の露光領域周辺での焦点のずれがなくなり、感光材に結像された像はぼけのない像になる。
【００１６】
本発明に係る露光装置は、原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、前記第１の支持手段は前記露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の内側に導き、前記導光手段は、前記第１の筒状部材の内側に導かれた光を前記第１の筒状部材内で前記第１の筒状部材の略軸線方向に向けて反射する第１の反射手段と、該第１の反射手段で反射された光を前記第２の筒状部材の外側に導く第２の反射手段とを備える。このような露光装置により、露光時に露光用の光は第１の筒状部材の外周側から第１の筒状部材の内周側に導かれ、第２の筒状部材の外周側に導かれる。
【００１７】
前記第１の支持手段は前記露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの内側から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側に導き、前記導光手段は、前記第１の筒状部材の外側に導かれた光を前記第２の筒状部材内に導く第１の反射手段と、該第１の反射手段で導かれた光を前記第２の筒状部材の内周面に導く第２の反射手段とを備えることができる。このような露光装置により、露光時に露光用の光は第１の筒状部材の内周側から第１の筒状部材の外周側に導かれ、第２の筒状部材の内周面に導かれる。
【００１８】
本発明に係る露光装置は、原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは相等しい外径寸法を有する。これにより、露光時に露光によって感光材に結像される像の寸法と原稿材のパターンの寸法との比は等しい。
【００１９】
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは、一方の筒状部材を他方の筒状部材内に収納することができるように径寸法が異なるようにしていてもよい。これにより、露光時に露光によって感光材に結像される像の寸法と原稿材のパターンの寸法との比は異なる径寸法の相違に応じて変化する。
【００２０】
本発明に係る露光装置は、原稿材のパターンを感光材に露光する露光装置であって、前記原稿材を支持する第１の筒状部材を備え、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く第１の支持手段と、前記感光材を支持する第２の筒状部材を備える第２の支持手段と、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた光を、前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光手段とを含む、露光装置であって、さらに、前記露光用の光を所定の断面形状を有する光にする成形手段と、前記第１の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第１の回転手段と、前記導光装置によって導かれた光の前記第２の筒状部材に当たる位置が、前記露光用の光の前記第１の筒状部材に当たる位置の前記第１の筒状部材の周方向の移動方向とは反対の方向に前記第２の筒状部材の周方向に移動するように前記第２の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第２の回転手段とを含む。このような露光装置により、露光時に第１の筒状部材に支持された原稿材は露光用の光を第１の筒状部材の周方向に沿って連続的に受け、第２の筒状部材に支持された感光材は第２の筒状部材の周方向に沿って連続的に露光される。
【００２２】
前記第１の支持手段は、前記原稿材を支持する第１の支持面を前記第１の筒状部材の外側及び内側の少なくとも一方に有し、前記第２の支持手段は、前記感光材を支持する第２の支持面を前記第２の筒状部材の外側及び内側の少なくとも一方に有していてもよい。
【００２３】
本発明に係る露光方法は、原稿材のパターンを感光材に露光する露光方法であって、前記原稿材を第１の筒状部材で支持すると共に前記感光材を第２の筒状部材で支持する支持ステップと、露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側及び内側の一方から受けて該受けた光を前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導く受光ステップと、前記第１の筒状部材の外側及び内側の他方に導かれた前記原稿材を経た光を、結像光学装置によって、前記第１の筒状部材の略軸方向に導き前記第２の筒状部材の外側の前記感光材及び内側の一方であって、前記第１の筒状部材の前記露光用の光を受けた側と同じ側に導く導光ステップとを含む。
【００２４】
そのような露光方法によっても、露光装置と同様に、露光用の光は、第１及び第２の筒状部材に、その外周側及び内周側のいずれか一方であって同じ側に導かれる。このことから、露光時に露光用の光が原稿材を経て感光材に至る経路において、原稿材と感光材とは露光用の光の進行方向にみて同じ湾曲形状を有することになる。
【００２５】
すなわち、露光時に原稿材が露光用の光を受けた受光領域と感光材が露光された露光領域との間の光路長に関し、受光領域の周辺部と露光領域の周辺部との間の光路長と各中央部間の光路長とが等しくなる。したがって、感光材の露光領域周辺での焦点のずれがなくなり、感光材に結像された像はぼけのない像になる。
【００２６】
前記受光ステップは、前記露光用の光を前記第１の筒状部材にこれの外側から受け、該受けた光を前記第１の筒状部材の内側に導くことを含み、前記導光ステップは、前記第１の筒状部材の内側に導かれた光を前記第１の筒状部材内で前記第１の筒状部材の略軸線方向に向けて反射する第１の反射ステップと、該第１の反射ステップで反射された光を前記第２の筒状部材の外側に導く第２の反射ステップとを備えることができる。このような露光方法により、露光時に露光用の光は第１の筒状部材の外周側から第１の筒状部材の内周側に導かれ、第２の筒状部材の外周側に導かれる。
【００２７】
前記受光ステップは、前記光源からの光を前記第１の筒状部材にこれの内側から受け、該受けた光を前記第１の筒状部材の外側に導くことを含み、前記導光ステップは、前記第１の筒状部材の外側に導かれた光を前記第２の筒状部材内に導く第１の反射ステップと、該第１の反射ステップで導かれた光を前記第２の筒状部材の内周面に導く第２の反射ステップとを備えることができる。このような露光方法により、露光時に露光用の光は第１の筒状部材の内周側から第１の筒状部材の外周側に導かれ、第２の筒状部材の内周面に導かれる。
【００２８】
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは相等しい外径寸法を有するようにしていてもよい。これにより、露光時に露光によって感光材に結像される像の寸法と原稿材のパターンの寸法との比は等しい。
【００２９】
前記第１の筒状部材及び前記第２の筒状部材は円筒状であり、前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とは、一方の筒状部材を他方の筒状部材内に収納することができるように径寸法が異なるようにしていてもよい。これにより、露光時に露光によって感光材に結像される像の寸法と原稿材のパターンの寸法との比は異なる径寸法の相違に応じて変化する。
【００３０】
露光方法は、さらに、前記露光用の光を所定の断面形状を有する光にする成形ステップと、前記第１の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第１の回転ステップと、前記導光装置によって導かれた光の前記第２の筒状部材に当たる位置が、前記露光用の光の前記第１の筒状部材に当たる位置の前記第１の筒状部材の周方向の移動方向とは反対の方向に前記第２の筒状部材の周方向に移動するように前記第２の筒状部材をこれの軸線の周りに回転させる第２の回転ステップとを含んでいてもよい。このような露光方法により、露光時に第１の筒状部材に支持された原稿材は露光用の光を第１の筒状部材の周方向に沿って連続的に受け、第２の筒状部材に支持された感光材は第２の筒状部材の周方向に沿って連続的に露光される。
【００３１】
露光方法は、さらに、前記第１の筒状部材をこれの軸線方向に移動させる第１の移動ステップと、前記第２の筒状部材をこれの軸線方向に前記第１の筒状部材の移動方向とは反対の方向に移動させる第２の移動ステップとを含んでいてもよい。このような露光方法により、露光時に第１の筒状部材に支持された原稿材は露光用の光を第１の筒状部材の周方向及び第１の筒状部材の軸線方向に沿って連続的に受け、第２の筒状部材に支持された感光材は第２の筒状部材の周方向及び第２の筒状部材の軸線方向に沿って連続的に露光される。
【００３２】
前記支持ステップは、前記原稿材を前記第１の筒状部材の外側及び内側の一方で支持すると共に前記感光材を前記第２の筒状部材の外側及び内側の一方に支持する支持ステップを備えるようにしていてもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、露光装置１０は、原稿１２を支持する筒状部材１４を備える支持装置１６と、露光用の光源装置（図示しない。）から発せられた光を、筒状部材１４に導く照明光学装置１８と、感光性材料で形成された膜又は層を有する被露光物２０を支持する筒状部材２２を備える支持装置２４と、一部が支持装置１６内に位置するように置かれた導光装置２６とを含む。
【００３４】
露光装置１０においては、露光時に、露光用の光源装置から発せられた光は、照明光学装置１８を経て、筒状部材１４に支持された原稿１２に導かれ、さらに、導光装置２６を経て、筒状部材２２に支持された被露光物２０の感光材に導かれる。
【００３５】
これにより、後に説明するように、筒状部材１４、２２の回転及び移動にともなって、被露光物２０の感光材が原稿１２のパターンによって露光される。露光用の光源装置として、例えば、超高圧水銀灯を用いることができる。
【００３６】
原稿１２として、例えば、印刷用のスキャナ装置により所定の回路パターンが露光された銀塩のリスフィルムを用いることができる。原稿１２は、筒状部材１４の外周面に、インデクスマッチング液としてグリセリンを用いて貼り付けることができる。
【００３７】
筒状部材１４は、円筒状に形成されており、これの軸線の周りに回転可能に支持装置１６に取り付けられている。筒状部材１４は、露光用の光が原稿１２のパターンの少なくとも光透過可能な部分において筒状部材１４の外周側から内周側へ経ることができるように、透明のガラス材料で形成された透明部分を有する。
【００３８】
支持装置１６は、上方に開放するコ字状の形状を有しており、また照明光学装置１８を経た露光用光を筒状部材１４にこれの外周側から受け、受けた光を筒状部材１４の内周側に導くように、筒状部材１４を支持している。筒状部材１４の外周面に円筒状に貼り付けられた原稿１２はこれの外周側から露光用光を受ける。原稿１２の外周側の露光用光を受ける受光領域Ａは、露光用光の進行方向に対し円筒の一部をなす弧状凸部の形状を有する。
【００３９】
筒状部材１４及び２２は、図示の例では、それらの軸線が平行となる状態に配置されているが、必ずしもそのように配置する必要はない。
【００４０】
照明光学装置１８は、光源装置からの光を受ける照明光学系２８と、開口３０を有しかつ照明光学系２８を経た光を開口３０の断面形状を有する光に成形する成形マスク３２と、開口３０の断面形状に成形された光を、筒状部材１４に支持された原稿１２の外周面に結像させる結像光学装置３４とを備える。照明光学装置１８を経た光は原稿１２に均一の照度で照射される。
【００４１】
開口３０は、図２に示すように、略六角形状である。寸法ａ、ｂ及びｃは、露光装置１０に用いる光学系の特性、用いる原稿パターン、後述する筒状部材１４、２２の回転及び移動の条件等を考慮して適宜に選択される。
【００４２】
被露光物２０として、例えば、基材としてのポリイミドフィルムの一方の面に銅の膜を導電層として成膜し、その銅に感光性のドライフィルムを形成したものを用いることができる。
【００４３】
筒状部材２２は、円筒状に形成されており、筒状部材１４の外形寸法と等しい外形寸法を有する。筒状部材２２はこれの軸線方向に回転可能に支持装置２４に取り付けられている。筒状部材２２はこれの径方向の外側すなわち外周側の面に被露光物２０を受ける。
【００４４】
被露光物２０は、感光性のドライフィルムに露光用光を受けるように、すなわちポリイミドフィルム側が筒状部材２２の外周面に向くように、筒状部材２２の外周面に、キシレンを用いて貼り付けられている。
【００４５】
導光装置２６は、筒状部材１４の内周側に導かれた光を筒状部材１４内で筒状部材１４の略軸線方向に向けて反射するミラー部材３６と、ミラー部材３６で反射された光を筒状部材１４の略軸線方向に導く結像レンズ組３８と、結像レンズ組３８を経た光を筒状部材２２の外周面に導くミラー部材４０とを備える。
【００４６】
結像レンズ組３８として、例えば、像の拡大倍率が１対１のテレセントリック光学系、具体的にはテレセントリック光学レンズを用いることができる。
【００４７】
導光装置２６は、筒状部材１４の内周側に導かれた光を、筒状部材２２の外周面に導く、すなわち露光用光を受ける筒状部材１４の径方向の側と筒状部材１４の内周側に導かれた光を受ける筒状部材２２の径方向の側とが同じ側になるように導く。
【００４８】
したがって、筒状部材２２の外周面に円筒状に貼り付けられた被露光物２０は、原稿１２を経て筒状部材１４の内周側に導かれた光を、被露光物２０の感光材側すなわちドライフィルム側から受ける。この光を受ける被露光物２０の外周側の露光領域Ｂは、露光用の光の進行方向に対し、円筒の一部をなす弧状凸部の形状を有する。
【００４９】
支持装置２４も、上方に開放するコ字状の形状を有する。筒状部材１４は、モータ４２により軸線の周りに回転されると共に、リニアモータ４６により軸線方向に移動される。これに対し、筒状部材２２は、筒状部材１４と同期して、モータ４４により軸線の周りに回転されると共に、リニアモータ４８により軸線方向に移動される。
【００５０】
モータ４２の回転軸に取り付けられたギヤ５０は筒状部材１４に取り付けられたギヤ５２と噛合しており、これによって、モータ４２が回転すると筒状部材１４はこれの軸線の周りに回転される。モータ４４の回転軸に取り付けられたギヤ５４は筒状部材２２に取り付けられたギヤ５６と噛合しており、これによって、モータ４４が回転すると、筒状部材２２はこれの軸線の周りに回転される。
【００５１】
リニアモータ４６、４８に代えて、サーボモータや、ロータリーソレノイドのようなエアアクチュエータを用いることができる。また、リニアモータに用いられる移動案内用のガイドとして、エアガイド、ローラガイド、静電ガイド等を用いることができる。
【００５２】
筒状部材１４及び２２の回転角度は、それぞれ、ロータリーエンコーダ５８及び６０により検出される。筒状部材１４及び２２の軸線方向の位置は、それぞれ、レーザ干渉計６２及び６４により検出される。
【００５３】
ロータリーエンコーダ５８、６０として、光学式や磁気式等の種々の方式によるロータリーエンコーダを用いることができる。
【００５４】
筒状部材１４の軸線方向の位置をレーザ干渉計６２で検出するためのミラー部材６６は支持装置１６に取り付けられている。筒状部材２２の軸線方向の位置をレーザ干渉計６４で検出するためのミラー部材６８は支持装置２４に取り付けられている。レーザ干渉計５４、５６に代えて、リニアエンコーダやガラススケールを用いることができる。
【００５５】
露光装置１０においては、モータ４２、モータ４４、リニアモータ４６及びリニアモータ４８が同期して駆動されることにより、筒状部材１４に支持された原稿１２に形成された全てのパターンが被露光物２０の感光材に露光（すなわち、転写）される。
【００５６】
照明光学装置１８及び導光装置２６は、図示しない基台側に移動不能に組み付けられている。これにより、支持装置１６、２４が筒状部材１４、２２の回転と共に軸線方向に移動するのに対し、照明光学装置１８及び導光装置２６は回転及び移動不能とされている。
【００５７】
すなわち、筒状部材１４及び２２は、それぞれ、モータ４２及び４４によって軸線の周りに互いに逆方向に同期して回転されると共に、リニアモータ４６及び４８によって軸線方向に互いに逆方向に同期して移動される。
【００５８】
筒状部材１４、２２の回転及び移動に関して、以下にさらに詳しく述べる。
【００５９】
筒状部材１４に支持された原稿１２のパターンの像と、原稿１２を経た光が導光装置２６を経て被露光物２０の感光材に結像されることによって被露光物２０の感光材に形成される像とは、筒状部材１４、２２の各周方向に関して天地が逆の関係にあると共に、左右が逆の関係にある。
【００６０】
したがって、原稿１２のパターンを筒状部材１４の周方向に連続的に被露光物２０の感光材に露光するために、筒状部材１４と筒状部材２２とをそれらの回転方向が互いに逆になるようにそれぞれの軸線の周りに回転させ、併せて、原稿１２のパターンを筒状部材１４の軸線方向に連続的に被露光物２０の感光材に露光するために、筒状部材１４と筒状部材２２とをそれらの移動方向が逆になるようにそれぞれの軸線方向に移動させる。
【００６１】
筒状部材１４の連続する回転及び移動において、成形マスク３２の開口３０の断面形状に成形された光を結像光学装置３４を経て受ける原稿１２の外周側の受光領域Ａは、図２に示す開口３０に近似した形状を有している。
【００６２】
そのような受光領域Ａは、筒状部材１４の回転移動にともなって、原稿１２上を原稿１２に対して相対的に筒状部材１４の周方向に移動（すなわち、変位）すると共に、筒状部材１４の軸線方向に移動（すなわち、変位）する。このため、受光領域Ａは、筒状部材１４に円筒状に支持された原稿１２上を原稿１２に対して螺旋状に移動する。
【００６３】
受光領域Ａが原稿１２に対して筒状部材１４の周りを１周するたびに、受光領域Ａが筒状部材１４の軸線方向に図２に示す寸法ｃだけ移動するように、モータ４２及びリニアモータ４６はフィードバック制御をされる。フィードバック制御のために、筒状部材１４の回転角度がロータリーエンコーダ５８により検出されと共に、筒状部材１４の軸線方向の位置がレーザ干渉計６２により検出される。
【００６４】
図２に示す開口３０の形状は前記したように略六角形状であり、寸法ａ、ｂ及びｃは、露光装置１０に用いる光学系の特性、用いる原稿パターン、後述する筒状部材１４、２２の回転及び移動の条件等を考慮して適宜に選択される。
【００６５】
寸法ｂは、筒状部材１４の周方向に沿う長さを示し、原稿１２の受光領域Ａでの結像に関して要求される精度、用いる光学系の特性、用いる原稿パターン等によって予め決められる。
【００６６】
筒状部材１４の軸線方向の寸法ａと寸法ｃとの差に対応する開口領域は、受光領域Ａが原稿１２上を原稿１２に対して相対的に螺旋状に移動したときの、筒状部材１４の軸線方向に隣接する受光領域同士の重なる部分となる。筒状部材１４の軸線方向における受光領域Ａの両端の形状は、筒状部材１４の軸線方向に隣接する受光領域同士の重なり部分において位置ズレが発生した場合の受光量のムラの発生を抑えるような形状に選択されている。
【００６７】
一方、筒状部材２２の連続する回転及び移動の間、モータ４４及びリニアモータ４８はフィードバック制御をされる。このフィードバック制御のために、筒状部材２２の回転角度がロータリーエンコーダ６０により検出されると共に、筒状部材２２の軸線方向の位置がレーザ干渉計６４により検出される。
【００６８】
また、筒状部材２２の連続する回転及び移動は、それらが筒状部材１４の連続する回転及び移動と同期するように、図３に示す制御装置７０によって同期制御される。
【００６９】
図３を参照するに、モータ４２の回転による筒状部材１４の回転の角度がロータリーエンコーダ５８で検出された信号、リニアモータ４６の駆動による筒状部材１４の移動がレーザ干渉計６２で位置情報として検出された信号、モータ４４の回転による筒状部材２２の回転の角度がロータリーエンコーダ６０で検出された信号、及びリニアモータ４８の駆動による筒状部材２２の移動がレーザ干渉計６４で位置情報として検出された信号が、制御装置７０に入力される。
【００７０】
制御装置７０は、これらの入力信号に基づいて、筒状部材１４と筒状部材２２とが互いに反対方向に同じ角速度で回転するようにモータ４２及びモータ４４の回転を制御し、筒状部材１４と筒状部材２２とが互いに反対方向に同じ移動速度で軸線方向に移動するようにリニアモータ４６及びリニアモータ４８の駆動を制御する。
【００７１】
このような筒状部材２２の回転及び移動の制御によって、原稿１２の受光領域Ａを経て筒状部材１４の内周側に導かれ導光装置２６を経た光を受ける被露光物２０の露光領域Ｂは、原稿１２に対する受光領域Ａの移動に伴って、被露光物２０上を被露光物２０に対して筒状部材２２の周方向に移動されると共に筒状部材２２の軸線方向に移動される。
【００７２】
また、筒状部材２２の回転及び移動と筒状部材１４の回転及び移動との同期制御によって、受光領域Ｂが被露光物２０に対して相対的に筒状部材２２をそれの周方向に１周したとき、受光領域Ｂは筒状部材２２の軸線方向に図２に示す寸法ｃ（１ピッチ）だけ移動される。
【００７３】
原稿１２の全面にわたって原稿１２のパターンを被露光物２０の感光材に露光し終えるまでの間、筒状部材１４及び筒状部材２２が回転及び移動されつつ、露光用の光が光源装置から発せられる。露光用の光は、原稿１２に筒状部材１４の半径方向外方から照射されて、筒状部材１４をこれの内周側に通過する。筒状部材１４の内周側に達した光は、同行装置２６により筒状部材２２の外周側に導かれ、被露光物２０に筒状部材２２の半径方向外方から照射される。これにより、被露光物２０の感光材が原稿１２のパターンに露光される。
【００７４】
露光終了後、被露光物２０が筒状部材２２から取り外される。その後、被露光物２０の感光材であるドライフィルムの現像処理及び銅のエッチング処理が行われる。これによって、所定のパターンを有するフレキシブルプリント回路基板が形成される。
【００７５】
図４は、本発明に係る露光装置の第２の実施例を示し、図１に示す露光装置１０と共通の部分については、同じ符号を用いて説明すると共に、共通部分の一部を省略している。
【００７６】
図４を参照するに、この露光装置を用いる露光において、露光時には、露光用の光源装置から発せられた光は、照明光学装置１８を経て、筒状部材１４の外周面に支持された原稿１２に筒状部材１４の内周側から導かれ、さらに、導光装置７２を経て、筒状部材２２の外周面に支持された被露光物２０の感光材に筒状部材２２の内周側から導かれる。このため、被露光物２０は、その感光材が筒状部材２２の内周面側に位置するように、筒状部材２２に装着される。
【００７７】
導光装置７２は、筒状部材１４の外周側に導かれた光を筒状部材２２内に導くミラー部材７４と、ミラー部材７４で反射された光を筒状部材２２の略軸線方向に導く結像レンズ組７６と、結像レンズ組７６を経た光を筒状部材２２の内周面に導くミラー部材７８とを備える。
【００７８】
ミラー部材８０は、これが照明光学装置１８の結像光学装置３４を経た光を筒状部材１４内で筒状部材１４の内周面に導くべく筒状部材１４内に位置するように、照明光学装置１８と導光装置７２との間に配置されている。
【００７９】
筒状部材２２は、露光時にミラー部材７８から導かれた光が筒状部材２２をこれの内周側から外周側に通過して被露光物２０の少なくとも感光材に達することができるように、透明のガラス材料で形成された透明部分を有する。
【００８０】
したがって、原稿１２の外周側の受光領域Ａ及び導光装置７２を経た光を受ける感光性の被露光物２０の外周側の露光領域Ｂは、筒状部材１４の回転及び移動による受光領域Ａの移動に伴って、被露光物２０上を被露光物２０に対して筒状部材２２の周方向に移動されると共に筒状部材２２の軸線方向に移動される。これによって、原稿１２のパターンは、その全面にわたって被露光物２０の感光材に露光される。
【００８１】
図５を参照するに、露光装置８２は、筒状部材８４を備える支持装置８６が支持装置８８の筒状部材９０内を筒状部材８４の軸線方向に移動することができるように、支持装置８６及び筒状部材９０の大きさを適宜に設定されている。具体的には、筒状部材８４の外周側での半径を１０ｃｍ、筒状部材９０の外周側での半径を２０ｃｍとすることができる。
【００８２】
露光装置８２について、図１に示す露光装置１０と共通の部分については、同じ符号を用いて説明する。
【００８３】
露光装置８２において、露光時、露光用の光源装置から発せられた光は、照明光学装置１８を経て、筒状部材９０に支持された原稿１２に導かれ、さらに、導光装置９２を経て、筒状部材８４に支持された被露光物２０の感光材に導かれる。これによって、原稿１２のパターンが被露光物２０の感光材に露光される。
【００８４】
導光装置９２は、筒状部材９０の内周側に導かれた光を筒状部材９０内で筒状部材９０の略軸線方向に向けて反射するミラー部材９４と、ミラー部材９４で反射された光を筒状部材９０の略軸線方向に導く結像レンズ組９６と、結像レンズ組９６を経た光を筒状部材８４の外周面に導くミラー部材９８とを備える。
【００８５】
結像レンズ組９６として、像の拡大倍率が筒状部材９０と筒状部材８４との略外径寸法比になる光学レンズ組を用いることができる。露光装置８２においては、被露光物２０の感光材に形成される露光像は、原稿１２のパターンの像に対し、筒状部材９０と筒状部材８４との略外径寸法比に対応した縮小比で縮小される。具体的には、結像レンズ組９６による像倍率は、縮小比が１／２である。
【００８６】
筒状部材８４の外周面に円筒状に貼り付けられた被露光物２０は原稿１２を経て筒状部材９０の内周側に導かれた光を、被露光物２０の感光材側すなわちドライフィルム側から受ける。
【００８７】
図１に示す露光装置１０と同様に、モータ、リニアモータ、ロータリ−エンコーダ、レーザ干渉計及び制御装置を用いることによって、原稿１２のパターンは、被露光物２０の感光材に露光される。
【００８８】
露光装置８２においては、２つの筒状部材の径寸法が異なるので、両筒状部材は、角速度が等しくなるように、互いに反対方向に回転される。具体的には、いずれの筒状部材も６０ｒｐｍとすることができる。
【００８９】
露光装置においては、また、筒状部材の軸線方向においても原稿１２のパターンの像が縮小されて被露光物２０の感光材に露光されるので、２つの筒状部材の各軸線方向の移動量の比が縮小の比になるように、各筒状部材は互いに反対方向に移動される。具体的には、被露光物２０を支持する筒状部材８４の移動速度を１０ｍｍ／ｓ、原稿１２を支持する筒状部材９０の移動速度を２０ｍｍ／ｓとすることができる。
【００９０】
用いる原稿１２は、その寸法が、筒状部材９０に支持されたとき軸線方向において６００ｍｍ及び周方向において１０００ｍｍとすることができる。用いる被露光物２０は、その寸法が、筒状部材８４に支持されたとき軸線方向において３００ｍｍ及び周方向において５００ｍｍとすることができる。
【００９１】
原稿１２の外周側の受光領域Ａ及び導光装置９２を経た光を受ける感光性の被露光物２０の外周側の露光領域Ｂは、筒状部材１４の回転及び移動による受光領域Ａの移動に伴って、被露光物２０上を被露光物２０に対し筒状部材８４の周方向に移動されると共に筒状部材８４の軸線方向に移動される。これによって、原稿１２のパターンは、被露光物２０の感光材に露光される。
【００９２】
露光装置８２は、被露光物２０を支持する支持装置が原稿１２を支持する支持装置の筒状部材内をそれの軸線方向に移動することができるように、構成されている。これに代えて、原稿１２を支持する支持装置が被露光物２０を支持する支持装置の筒状部材内をそれの軸線方向に移動することができるように、構成されていてもよい。
【００９３】
この露光装置８２においては、露光用の光源装置からの光は、照明光学装置１８を経て、原稿１２を支持する筒状部材の内周側から原稿１２に導かれ、さらに、導光装置を経て、被露光物２０の感光材を支持する筒状部材の内周側から被露光物２０の感光材に導かれる。
【００９４】
この露光装置８２は、感光材より大きな寸法を有する原稿を用いることができるので、高解像度もしくは高位置精度を要する原稿の作製が容易であるという利点がある。
【００９５】
以上に説明した各露光装置においては、原稿１２及び被露光物２０は各筒状部材の外周側に支持されているが、原稿１２及び被露光物２０の少なくとも一方が筒状部材の内周側に支持されるようにしてもよい。
【００９６】
以上に説明した各露光装置において、原稿１２及び被露光物２０を対応する円筒状の筒状部材の外周面のほぼ全面に支持する代わりに、原稿１２及び被露光物２０の少なくとも一方の一部が、対応する筒状部材に支持されるようにしてもよい。原稿１２や被露光物２０を筒状部材の全面又は一部で支持するいずれの場合においても、筒状部材の軸線方向の長さは、径寸法に対して常に長く形成されている必要はなく、適宜に変更することができる。
【００９７】
また、例えば帯状の被露光物がロール状に巻回され、被露光物が巻き取り駆動機構により移動されるようなときには、被露光物の少なくとも露光領域になる部分が筒状部材の一部で受けられるようにしていてもよい。この場合において、被露光物を受ける筒状部材は、巻き取り駆動機構に連動して回転されるようにしていてもよいし、又は回転運動を有しない非回転とされていてもよい。さらに、筒状部材が非回転とされているときには、その受け面が円筒の一部をなすように筒状部材が形成されていればよく、筒状部材は円筒状に形成されていなくてもよい。
【００９８】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る露光装置の第１の実施例を示す斜視図。
【図２】本発明に係る露光装置に用いることができる成形マスクに形成された開口の形状の例を示す図。
【図３】本発明に係る露光装置に用いることができる制御系を示す図。
【図４】本発明に係る露光装置の第２の実施例の要部を示す斜視図。
【図５】本発明に係る露光装置の第３の実施例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０、８２  露光装置
１２  原稿
１４、２２、８４、９０  筒状部材
１６、２４、８６、８８  支持装置
１８  照明光学装置
２０  被露光物
２６、７２、９２  導光装置
２８  照明光学系
３０  開口
３２  成形マスク
３４  結像光学装置
３６、４０、６６、６８、７４、７８、８０、９４、９８  ミラー部材
３８、７６、９６  結像レンズ組
４２、４４  モータ
４６、４８  リニアモータ
５０、５２、５４、５６  ギヤ
５８、６０  ロータリーエンコーダ
６２、６４  レーザ干渉計
７０  制御装置
Ａ  受光領域
Ｂ  露光領域
【図１】
0004064676.tif 000002
【図２】
0004064676.tif 000003
【図３】
0004064676.tif 000004
【図４】
0004064676.tif 000005
【図５】
0004064676.tif 000006