JP2002072497A - 露光方法 - Google Patents

露光方法

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JP2002072497A
JP2002072497A JP2000258916A JP2000258916A JP2002072497A JP 2002072497 A JP2002072497 A JP 2002072497A JP 2000258916 A JP2000258916 A JP 2000258916A JP 2000258916 A JP2000258916 A JP 2000258916A JP 2002072497 A JP2002072497 A JP 2002072497A
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Japan
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photomask
cylinder
exposure
cylinder surface
light source
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JP2000258916A
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English (en)
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Katsuichi Nagano
勝一 長野
Tomoyuki Sukunami
友幸 宿南
Yasuaki Matsumoto
泰明 松本
Atsushi Mitsuida
淳 三井田
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】フォトリソグラフィ法によりシリンダ表面に微
細なパターンを形成する際の露光において、パターンの
形状及び位置を精度よく形成し、露光時間が長くなら
ず、大量にパターンを形成しても、原版の汚れ、損傷な
どを発生させることのない露光方法を提供すること。 【解決手段】長尺形状の光源11からの紫外線をシリン
ダ30表面とフォトマスク表面21とをプロキシミティ
状態に保ったフォトマスク20を介してシリンダ表面に
設けられたフォトレジスト膜31に露光すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィ法によるシリンダ表面へのパターン形成に関するもの
であり、特に、微細なパターンの形状及び位置を精度よ
く形成する際の露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトリソグラフィ法によってシリンダ
表面にパターンを形成する際の露光方法としては、例え
ば、エッチングレジストパターンを形成する際におけ
る、直接描画方法、ネガ密着焼付け方法などの露光方法
が挙げられる。直接描画方法は、シリンダ表面にフォト
レジストを塗布してフォトレジスト膜を設け、このフォ
トレジスト膜にレーザーを用いて直接描画することによ
ってパターンの露光が行われる。続く現像処理によって
エッチングレジストパターンをシリンダ表面に形成する
といった方法である。
【0003】ネガ密着焼付け方法は、フォトレジスト膜
を設けたシリンダ表面にネガフィルム又はポジフィルム
を密着して巻き付け、紫外線を用いて露光を行い、続く
現像処理によってエッチングレジストパターンをシリン
ダ表面に形成するといった方法である。そして、例え
ば、印刷用のシリンダ版を製造する際には、このように
して得られたシリンダ表面のエッチングレジストパター
ンをエッチングレジストとして機能させてシリンダ表面
を、例えば、エッチング液でエッチングすることによっ
て、シリンダ表面に凹部を有する印刷用のシリンダ版を
製造するものである。
【0004】しかし、上記直接描画方法においては、微
細なパターンを解像度を高めて描画すると、そのパター
ン描画に長時間を要するといった問題がある。また、ネ
ガ密着焼付け方法においては、紫外線を用いた露光なの
で露光時間は長くないものの、微細なパターンの形状及
び位置を精度よく形成することは困難であり、たとえ、
その精度内での用途であっても、連続して大量にシリン
ダ表面にパターンを形成する際には、ネガフィルム又は
ポジフィルムに付着する汚れの洗浄、例えば、各露光毎
の洗浄や、原版としてのネガフィルム又はポジフィルム
の損傷などの問題がある。
【0005】従って、上記印刷用のシリンダ版のよう
に、その精度内で少量のシリンダ版を製造する場合には
適応できるものであるが、シリンダ表面への微細なパタ
ーンを連続して大量に形成する際には対応が困難であ
る。シリンダ表面に微細なパターンを連続して大量に形
成する例としては、例えば、シリンダ表面に形成された
微細なパターンを被転写物に転写し、再びシリンダ表面
に微細なパターンを形成するといった繰り返しパターン
形成の場合、或いは、シリンダ表面に微細なパターン凹
部を有するシリンダを大量に製造する場合などが挙げら
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するためになされたものあり、フォトリソグラフィ
法によりシリンダ表面に微細なパターンを形成する際の
露光において、微細なパターンの形状及び位置を精度よ
く形成することができ、また、露光に要する時間が長く
ならず、更には、連続して大量にシリンダ表面にパター
ンを形成しても、その使用中に原版の汚れ、損傷などを
発生させることのない露光方法を提供することを課題と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、フォトリソグ
ラフィ法によりシリンダ表面に微細なパターンを形成す
る際の露光において、長尺形状の光源からの紫外線をシ
リンダ表面とフォトマスク表面とをプロキシミティ状態
に保ったフォトマスクを介してシリンダ表面に設けられ
たフォトレジスト膜に露光することを特徴とする露光方
法である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図1は、本発明による露光方法において用
いられる露光装置の一実施例を模式的に示すた平面図で
ある。また、図2は、図1のX−X’断面図である。図
1、及び図2に示すように、本発明による露光方法にお
いて用いられる露光装置は、光源部(10)、フォトマ
スク(20)、シリンダ(30)で構成されるものであ
る。
【0009】光源部(10)は、長尺形状の光源(1
1)、反射ミラー(12)、集光レンズ(13)、シャ
ッタ(15)、スリット(16)で構成され、また、フ
ォトマスク(20)は、光源部(10)とシリンダ(3
0)の間に、そのフォトマスク表面(21)をシリンダ
(30)に向けて垂直に配置されている。そして、シリ
ンダ(30)表面と、フォトマスク画素が形成されてい
るフォトマスク表面(21)とは、例えば、数十μm〜
数百μmの距離(ギャップ)(17)を保ったプロキシ
ミティ状態となっている。
【0010】また、矢印で示すフォトマスク(20)の
下方への移動とシリンダ(30)の回転とは同期してお
り、各々の表面速度が等速で移動/回転するようになっ
ている。尚、シリンダ(30)表面にはフォトレジスト
膜(31)が既に設けられた状態である。長尺形状の光
源(11)からの紫外線及び反射ミラー(12)で反射
された紫外線は、集光レンズ(13)で平行光(14)
となりスリット(16)を通過し、シリンダ(30)表
面とフォトマスク表面(21)とをプロキシミティ状態
に保ったフォトマスク(20)を介してシリンダ表面に
設けられたフォトレジスト膜(31)を露光する。光源
部(10)内のスリット(16)直前にはシャッタ(1
5)が設けられており、露光のオン/オフを行うように
なっている。
【0011】長尺形状の光源(11)は、シリンダ(3
0)表面を軸方向にスリット状に露光するために長尺形
状をした光源である。この長尺形状の光源(11)とし
ては、例えば、エキシマレーザーが好ましいものであ
る。このエキシマレーザーは、その波長が短く、エネル
ギーが大きいために露光時間が短縮され、また、輝度が
安定するまでの時間が短いために点灯・消灯が容易なも
のである。尚、この光源部(10)内部には、紫外線に
よるオゾン発生を防ぐために、例えば、窒素ガスの封入
が必要である。
【0012】フォトマスク(20)は板状のものであ
り、その材料としては低膨張ガラス、或いは、石英など
が用いられる。本発明においては、板状のフォトマスク
を用いることを特徴とするものであり、フォトマスクを
用いることによって、微細なパターンの形状及び位置を
精度よく形成することができるものとなる。
【0013】この露光装置にフォトマスク(20)をセ
ットする際には、フォトマスクを保持し移動させる剛性
のある支持枠(図示せず)にフォトマスクを取付けた状
態でセットするが、支持枠(フォトマスク)は垂直に配
置されるので、この露光装置においては、フォトマスク
を水平に配置する他の露光装置のような、露光される基
板を載置する定盤に施されるフォトマスクの撓み補正機
構などは不要となる。尚、露光装置に用いられるフォト
マスクは、再生処理を行うことにより多回数の再利用が
できるものである。
【0014】本発明においては、シリンダ(30)表面
とフォトマスク表面(21)とをプロキシミティ状態に
保ったフォトマスクを介してシリンダ表面に設けられた
フォトレジスト膜(31)に露光することを特徴とする
ものであり、シリンダ表面とフォトマスク表面とをプロ
キシミティ状態に保つことによって、その使用中に原版
の汚れ、損傷などを発生させることのないものとなる。
【0015】このシリンダ表面とフォトマスク表面とを
プロキシミティ状態に保つギャップ(17)の調節は、
点線矢印で示すように、シリンダ(30)をスライド機
構(図示せず)によってスライドして行うが、このギャ
ップ量はパターンの微細さの程度、所望するパターンの
鮮明さ、浮遊するゴミなどの作業環境等によって定まる
ものであるが、数十μm〜数百μm程度のものである。
【0016】尚、前記従来法のネガ密着焼付け方法にお
いても、例えば、シリンダとネガフィルムとの間に透明
フィルムのスペーサーを挿入することによってプロキシ
ミティ状態に保つことは可能であるが、この際のギャッ
プ量はステップ状での数百μm程度までであり、数十μ
mまでをステップなしで微調節することは困難なことで
ある。
【0017】また、スリット(16)の幅は調節できる
ようになっており、その幅は形成するパターンの最小線
幅が目安である。例えば、最小線幅が5μmのパターン
形成においてはスリットの幅を5μm程度に調節するこ
とが好ましい。この露光装置におけるシリンダ(30)
とフォトマスク(20)との位置合わせ機構としては、
上記ギャップ量の調節のためのシリンダのスライド機構
に加え、フォトマスクが取付けられた支持枠の左右位置
合わせ機構、上下位置合わせ機構、傾き(θ)補正機構
などが設けられている。
【0018】この露光装置の動作は、先ず、1)フォト
レジスト膜が設けられたシリンダと支持枠(フォトマス
ク)との位置合わせ(左右、上下、傾き)、次に、2)
ギャップ量及びスリット幅の調節、3)フォトマスクの
表面速度とシリンダの表面速度を等速にした移動/回
転、4)光源部のシャッタ開口により余白部から露光を
開始してのパターン全域の露光、5)シャッタ閉口また
は光源の消灯、6)フォトマスクとシリンダの移動/回
転停止、の順序となる。
【0019】
【発明の効果】本発明は、フォトリソグラフィ法により
シリンダ表面に微細なパターンを形成する際の露光にお
いて、長尺形状の光源からの紫外線をシリンダ表面とフ
ォトマスク表面とをプロキシミティ状態に保ったフォト
マスクを介してシリンダ表面に設けられたフォトレジス
ト膜に露光するので、微細なパターンの形状及び位置を
精度よく形成することができ、また、露光に要する時間
が長くならず、更には、連続して大量にシリンダ表面に
パターンを形成しても、その使用中に原版の汚れ、損傷
などを発生させることのない露光方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による露光方法において用いられる露光
装置の一実施例を模式的に示すた平面図である。
【図2】図1における露光装置のX−X’断面図であ
る。
【符号の説明】
10…光源部 11…長尺形状の光源 12…反射ミラー 13…集光レンズ 14…平行光 15…シャッタ 16…スリット 17…ギャップ 20…フォトマスク 21…フォトマスク表面 30…シリンダ 31…フォトレジスト膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三井田 淳 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 Fターム(参考) 2H095 AA10 AB08 AB25 AC04 2H097 AB08 CA12 LA01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フォトリソグラフィ法によりシリンダ表面
    に微細なパターンを形成する際の露光において、長尺形
    状の光源からの紫外線をシリンダ表面とフォトマスク表
    面とをプロキシミティ状態に保ったフォトマスクを介し
    てシリンダ表面に設けられたフォトレジスト膜に露光す
    ることを特徴とする露光方法。
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