JP2003015308A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JP2003015308A
JP2003015308A JP2001195829A JP2001195829A JP2003015308A JP 2003015308 A JP2003015308 A JP 2003015308A JP 2001195829 A JP2001195829 A JP 2001195829A JP 2001195829 A JP2001195829 A JP 2001195829A JP 2003015308 A JP2003015308 A JP 2003015308A
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大サイズのフォトマスクを支持枠に装着した
状態で、フォトマスクの絵柄が形成されていない裏面側
から露光して、フォトマスクの絵柄を、加工用基材の表
面部に配設された感光性材料に潜像として露光形成する
ためのフォトリソグラフィー用の露光装置で、大サイズ
のフォトマスクの支持枠への取り付け、取り外しの際
に、従来に比べ、作業者の負担が少なくなり、作業中に
ゴミがフォトマスクにつき易くない、露光装置を提供す
る。 【構成】 フォトマスクを交換する際に用いる、使用済
のフォトマスクを、略鉛直方向に立てた状態で、フォト
マスク受け渡し位置で、前記支持枠から略水平移動で受
け取り、保持し、これを所定の位置まで排出するフォト
マスク排出部と、次に使用するフォトマスクを前準備
し、使用時にこれをフォトマスク受け取り位置まで移動
し、且つ、略鉛直方向に立てた状態でそのまま略水平移
動で前記支持枠に載せることができるフォトマスク供給
部とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大型のフォトマス
クを支持枠に装着した状態で、フォトマスクの絵柄が形
成されていない裏面側から露光して、フォトマスクの絵
柄を、加工用基材の表面部に配設された感光性材料に潜
像として露光形成するためのフォトリソグラフィー用の
露光装置に関し、特に、フォトマスクの交換を容易にし
た露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カラーTV(ブラウン管)用のシ
ャドウマスクは、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、高精細化、大型化等が求
められている。このようなシャドウマスクは、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一貫ラインで生産さ
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、製版工程を施し、その両
面に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、各シャ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ャ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】上記シャドウマスク製造ラインにおける製
版工程では、その両面に感光性のレジスト膜が塗布形成
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感
光性のレジスト膜に、大サイズのガラス乾板にて形成さ
れたフォトマスク、一対を、互いに対向して位置合せ
し、それぞれ、帯状の金属板材の両面から密着させ、こ
の状態で、それぞれ、各フォトマスク介して金属板材の
両面の感光性のレジスト膜を露光して、潜像を形成する
露光方法が採られていた。そして、露光後、現像して、
耐エッチング性のレジスト像を形成していた。
【0004】上記製版工程における露光は、大サイズの
フォトマスクを支持枠に装着した状態で、フォトマスク
の絵柄が形成されていない裏面側から露光する方式のフ
ォトリソグラフィー用の露光装置を用いるものである。
ここで用いられる大サイズのフォトマスクは、通常、幅
24インチ×高さ32インチで、これより大サイズのも
のも最近では使用されるようになってきた。従来、この
露光に用いられる大サイズのフォトマスクの支持枠への
取り付け、取り外しは、フォトマスク入れ台車を用い、
人手により行われていた。即ち、フォトマスクを取り外
す場合は、フォトマスク入れ台車を支持枠の近くまで移
動してきて、人手により支持枠からフォトマスク入れ台
車に運び入れ、フォトマスクを取り付ける場合は、フォ
トマスク入れ台車を支持枠の近くまで移動してきて、人
手によりフォトマスク入れ台車からフォトマスクを取り
出しこれを支持枠に取り付けていた。そして、フォトマ
スク入れ台車は、通常は、露光のじゃまにならない位置
に置かれていた。このため、大サイズの重いフォトマス
クを人手で持つことが多く、作業者の負担が大きく問題
となっていた。また、作業中にゴミがフォトマスクにつ
き易く、これが製品不良発生の原因にもなっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記シャ
ドウマスクの製版工程における露光のように、大サイズ
のフォトマスクを支持枠に装着した状態で、フォトマス
クの絵柄が形成されていない裏面側から露光する方式の
フォトリソグラフィー用の露光装置を用いる場合、従
来、用いられる大サイズのフォトマスクの支持枠への取
り付け、取り外しは、フォトマスク入れ台車を用い、人
手により行われていたため、作業者の負担が大きいとい
う問題や、作業中にゴミがフォトマスクにつき易く、こ
れが製品不良発生の原因になるという問題があり、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、具体的には、大サイズのフォトマスクを支持枠に装
着した状態で、フォトマスクの絵柄が形成されていない
裏面側から露光して、フォトマスクの絵柄を、加工用基
材の表面部に配設された感光性材料に潜像として露光形
成するためのフォトリソグラフィー用の露光装置で、大
サイズのフォトマスクの支持枠への取り付け、取り外し
の際に、従来に比べ、作業者の負担が少なくなり、作業
中にゴミがフォトマスクにつき易くない、露光装置を提
供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、
大サイズのフォトマスクを支持枠に装着した状態で、フ
ォトマスクの絵柄が形成されていない裏面側から露光し
て、フォトマスクの絵柄を、加工用基材の表面部に配設
された感光性材料に潜像として露光形成するためのフォ
トリソグラフィー用の露光装置であって、フォトマスク
を交換する際に用いる、使用済のフォトマスクを、略鉛
直方向に立てた状態で、フォトマスク受け渡し位置で、
前記支持枠から略水平移動で受け取り、保持し、これを
所定の位置まで排出するフォトマスク排出部と、次に使
用するフォトマスクを前準備し、使用時にこれをフォト
マスク受け取り位置まで移動し、且つ、略鉛直方向に立
てた状態でそのまま略水平移動で前記支持枠に載せるこ
とができるフォトマスク供給部とを備えたもので、前記
フォトマスク排出部およびフォトマスク供給部は、いず
れも、フォトマスクを保持する保持台と、該保持台がフ
ォトマスク受け渡し位置ないしフォトマスク受け取り位
置にセットされる位置と支持枠から離れた所定の位置と
の間、保持台を移動する移動手段とを、備えていること
を特徴とするものである。そして、上記において、露光
装置は、加工用基材の表裏面に配設された感光性材料、
それぞれに、支持枠に保持されたフォトマスクを用いて
フォトマスクの裏面側から略同時に露光して、潜像を形
成する両面露光装置であり、加工用基材のそれぞれの面
側に、支持枠、光源部、フォトマスク排出部、フォトマ
スク供給部を備えていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記において、フォトマスク排出部および
フォトマスク供給部の保持台を、支持枠のフォトマスク
使用場所と、同一平面上、同一高さまで移動できる機構
を持ち、且つ、支持枠および前記フォトマスク排出部お
よびフォトマスク供給部の保持台にフォトマスクの平面
鉛直方向、上下方向の動きを規制するガイドを有し、フ
ォトマスクが保持台と支持枠間で略鉛直方向に立った状
態で略水平方向にスライドできるようにしたことを特徴
とするものである。尚、ここでは、「大サイズのフォト
マスク」とは、人手により運ぶのが負担になるほどのサ
イズのフォトマスクで、通常は幅24インチ×高さ32
インチ以上のサイズのフォトマスクを言う。
【0007】
【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、大サイズのフォトマスクの支持枠への取り付
け、取り外しの際に、従来に比べ、作業者の負担が少な
くなり、作業中にゴミがフォトマスクにつき易くない、
露光装置の提供を可能とするものである。同時に、フォ
トマスク交換を外段取りで効率的に準備できるものとし
ている。フォトエッチング加工して作製されるシャドウ
マスクの製版工程に用いられる場合には、特に有効であ
る。通常、シャドウマスクの製版工程に用いられる露光
装置は、加工用基材の表裏面に配設された感光性材料
に、それぞれ、支持枠に保持されたフォトマスクを用い
て、その裏面から略同時に露光して、潜像を形成する両
面露光装置で、加工用基材のそれぞれの面側に、支持
枠、光源部、フォトマスク排出部、フォトマスク供給部
を備えており、この露光装置を更に複数並べた状態で、
露光が行われるのが一般的である。勿論、本発明の露光
装置は、リードフレームのフォトエッチング加工の際の
製版工程における露光にも適用できる。
【0008】
【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例の概略図で、図1(b)は図1(a)に示すフォ
トマスク供給部をA1方向から見た図で、図1(c)は
図1(b)のA2方向から見た回転コロ部とフォトマス
クの回転コロ部によるガイドを説明するための図、図2
(a),図2(b)は、それぞれ本例の変形例の概略図
である。尚、図1(a)において、支持枠部は要部のみ
を示したもので、実際には、真空配管、圧空配管やその
制御部が備わっている。図1〜図2中、110、115
は支持枠部、111、116はガイドピン、120、1
25は光源、130、135はフォトマスク供給部、1
31、136は保持台、132、137はガイドレー
ル、131A、136Aは保持台位置、140、145
はフォトマスク排出部、141、146は保持台、14
2、147はガイドレール、141A、146Aは保持
台位置、160は加工用基材、170は感光性材料、1
80、185はフォトマスク、210は下支持部、21
5は止め部、216は回転軸部、220は支持柱、22
5は取っ手、230は上支持部、240は支柱、24
1、242は支柱受け、250は支持台、255はレー
ル受け、260はガイドレール(図1(a)の132に
相当)、270は回転コロ部、271は溝、280はフ
ォトマスク、310はフォトマスク、310Aはフォト
マスク位置、320は保持台、320Aは保持台位置、
325は回転軸部、330はフォトマスク、330Aは
フォトマスク位置、340は保持台、340Aは保持台
位置、345は回転軸部、410、420はフォトマス
ク、410A,420Aはフォトマスク位置、440は
ガイドレール、450は支持枠部である。
【0009】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。本例の露光装置は、加工用基材
160の表裏面に配設された感光性材料170、それぞ
れに、支持枠110、115に保持されたフォトマスク
180、185を用いてフォトマスクの絵柄が形成され
ていない裏面側から略同時に露光して、前記表裏面に配
設された感光性材料に、それぞれ、潜像を形成するフォ
トリソグラフィー用の両面露光装置であり、加工用基材
160の一方の面側に、支持枠110、光源部120、
フォトマスク供給部130、フォトマスク排出部140
を備え、且つ、加工用基材160の他方の面側に、支持
枠115、光源部125、フォトマスク供給部135、
フォトマスク排出部145を備えている。そして、前記
各フォトマスク供給部130、135および前記各フォ
トマスク排出部140、145は、いずれも、フォトマ
スクを立った状態で保持する保持台131、136、1
41、146と、保持台をフォトマスクセット位置まで
移動する移動手段であるガイドレール132、137、
142、147とを備えている。
【0010】支持枠部110、115は、それぞれフォ
トマスク180、185の絵柄形成層側とは反対側の面
の周辺全体を、真空引きするもので、枠部には真空引き
孔部(図示していない)に続く溝が全周にわたり設けら
れ、この溝にてフォトマスクの周辺全体が真空引きされ
る。支持枠部110、115は、フォトマスク交換を行
なうために、それぞれ、フォトマスク交換時の位置と露
光時の位置の間である、図1(a)の点線両矢印の間を
ガイドレール(図示していない)により移動できるよう
になっている。図1(a)は、フォトマスク交換を行な
うため加工用基材160から離れるように支持枠部を移
動した状態のものである。支持枠部110、115と
は、露光時には、加工用基材160の感光性材料170
にその支持するフォトマスクを密着させるもので、この
際、両支持枠により形成される領域は真空引きされる。
尚、通常、支持枠部の母材としてはステンレス材や樹脂
材等が用いられる。光源120、125としては、Xe
ランプやメタルハライドランプ、水銀灯等が用いられ
る。
【0011】加工用基材160は、帯状に連続した金属
シートで、その表裏には感光性材料が塗膜されており、
張った状態で露光は行われる。感光性材料としては、カ
ゼイン系、PVA系等、各種用いられる。また、製品が
シャドウマスクの場合には、低炭素鋼や鉄ーニッケル合
金(例えばアンバー材、36%ニッケル−鉄合金)が用
いられ、製品がリードフレームの場合には、銅材あるい
は鉄ーニッケル合金(例えば42合金、42%ニッケル
−鉄合金)等が用いられる。また、フォトマスク18
0、185としては、通常、幅24インチ×高さ32イ
ンチサイズあるいはこれ以上のサイズの銀塩乾板に絵柄
を形成したものが用いられ、フォトマスクサイズに合せ
た支持枠部、光源が準備される。
【0012】ここで、本例の露光装置のフォトマスクの
取り付け、取りはずしの動作を簡単に説明しておく。フ
ォトマスク排出部140は、支持枠部110から離れた
P2位置からガイドレール142沿い、フォトマスクを
載せていない保持台141を所定の位置P21まで移動
し、ここで、向きを90度支持枠110側に変え、この
状態で、支持枠110のフォトマスクをガイドピン11
1等に沿い、略水平移動により受け取る。保持台位置1
41Aは、フォトマスクを取り外しする際の保持台14
1の位置で、これが保持台141のフォトマスク受け取
り位置である。また、フォトマスク供給部130は、支
持枠部110から離れたP1位置でフォトマスクを保持
台131に載せ、ここからガイドレール132沿い、保
持台131を所定の位置P11まで移動し、ここで
尚、P1、P2は、フォトマスクの取り付け、取りはず
しができる所定の位置である。保持台位置131Aは、
フォトマスクを取り付ける際の保持台131の位置で、
これが保持台131のフォトマスク受け渡し位置であ
る。同様に、フォトマスク排出部145は、支持枠部1
15から離れたP4位置からガイドレール147沿い、
フォトマスクを載せていない保持台146を所定の位置
P41まで移動し、ここで、向きを90度支持枠115
側に変え、この状態で、支持枠115のフォトマスクを
ガイドピン116等に沿い、略水平移動により受け取
る。保持台位置146Aは、フォトマスクを取り外しす
る際の保持台146の位置で、これが保持台146のフ
ォトマスク受け取り位置である。また、フォトマスク供
給部135は、支持枠部115から離れたP3位置でフ
ォトマスクを保持台136に載せ、ここからガイドレー
ル137沿い、保持台136を所定の位置P31まで移
動し、ここで、向きを90度支持枠115側に変え、こ
の状態で、支持枠115のフォトマスクをガイドピン1
16等に沿い、略水平移動移動し、支持枠115側にフ
ォトマスクを供給する。保持台位置136Aは、フォト
マスクを取り付ける際の保持台136の位置で、これが
保持台136のフォトマスク受け渡し位置である。
【0013】次に、保持台131とガイドレール132
からなるフォトマスク供給部130を図1(b)に基づ
いて説明する。尚、フォトマスク供給部135、フォト
マスク排出部140、145の構成も基本的にフォトマ
スク供給部130の構成と同じで、これを以ってその説
明に代える。また、図1(b)中、ガイドレール260
(図1(a)の132に相当)以外が保持台131であ
る。下支持部210、上支持部230にそれぞれ設けた
溝(図2(c)の271に相当)付きの回転コロ部27
0の溝部に挟まれるようにしてフォトマスク280はそ
の上下を保持され、側面部は止め部215によりその動
きを制限される構造で、下支持部210、上支持部23
0、支持柱220は、支柱受け241により支柱240
に回転可能に支持されている。支柱240は支柱受け2
42を介して、支持台250に固定されている。そし
て、支持台250とこれに支持されたもの全体が、支持
台250下部に取り付けられたレール受け255によ
り、ガイドレール260(図1(a)の132に相当)
上を移動できる。本例では、取っ手225により、人手
で移動される。尚、ガイドレール上の移動を止め静止状
態にしておくためのストッパーを設けてあるが、図1
(b)では省略して示している。
【0014】先に述べたように、保持台131は、図1
(b)のフォトマスク280を載せた状態で、ガイドレ
ール260(図1(a)の132に相当)上を移動し、
図1(a)のP11位置で、向きを90度支持枠110
側に変え、この状態で、支持枠110のフォトマスクを
ガイドピン111等に沿い、略水平移動移動し、支持枠
110側にフォトマスク取り付けて、支持枠110にフ
ォトマスクを供給するが、フォトマスクを取り付ける際
には、支持枠部110側の止め部215を回転軸216
により回転させ、フォトマスクの支持枠部110側への
移動ができるものとする。
【0015】ここでは、図示していないが、フォトマス
ク供給部130の保持台131を、支持枠110のフォ
トマスク交換位置にあわせ、これと同一平面上、同一高
さまで移動できる機構を持ち、支持枠110およびフォ
トマスク供給部130の保持台131にフォトマスクの
平面鉛直方向、上下方向の動きを規制するガイドを有す
る。これにより、フォトマスクが保持台131と支持枠
110間で略鉛直方向にたった状態で略水平方向にスラ
イドできる。
【0016】フォトマスク供給部130、135、フォ
トマスク排出部140、145の台の変形例として、図
2(a)に示す第1の変形例、図2(b)に示す第2の
変形例を挙げ、簡単に説明しておく。図2(a)に示す
第1の変形例は、保持台320、340をそれぞれ、回
転軸部325、345を中心として320A,340A
の位置まで、回転移動し、保持台320から支持枠部3
50へ、あるいは支持枠部350から保持台340へフ
ォトマスクを移動させるものである。保持部320、3
40としては、図1(b)に示す構造のもので、回転軸
部325、345を中心として回転できるようにしたも
のを挙げることができる。
【0017】図2(b)に示す第2の変形例は、保持台
410、420をそれぞれ、支持枠部450上に設けら
れたガイドドレール440に沿い、吊り下げ、支持枠部
450の前面まで(位置410A(420A))移動で
きるようにしたものである。
【0018】フォトマスク供給部130、135、フォ
トマスク排出部140、145の台の変形例として、こ
れらに限定はされない。例えば、ガイドレール132上
の保持台131の移動を自動にしても良いし、場合によ
っては、市販のらくらくハンド(小さなクレーンのよう
なもの)のような動力補助装置を用い保持台131を移
動させても良い。
【0019】尚、図1に示すフォトマスク供給部13
0、135、フォトマスク排出部140、145は、図
2(a)に示すものに比べ、保持台へのフォトマスクの
取り付けや取り外しを支持枠部110から遠い位置で行
なうことができ、その製作コストも図2(b)に示すも
のに比べ低くて済み、より実用的である。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記のように、大サイズのフ
ォトマスクを支持枠に装着した状態で、フォトマスクの
絵柄が形成されていない裏面側から露光して、フォトマ
スクの絵柄を、加工用基材の表面部に配設された感光性
材料に潜像として露光形成するためのフォトリソグラフ
ィー用の露光装置で、大サイズのフォトマスクの支持枠
への取り付け、取り外しの際に、従来に比べ、作業者の
負担が少なくなり、作業中にゴミがフォトマスクにつき
易くなく、且つ、外段取りで効率的にフォトマスク交換
作業の準備ができる露光装置の提供を可能にした。特
に、これにより、フォトエッチング加工して作製される
シャドウマスクの製版工程に用いられる露光装置におけ
るフォトマスク交換作業をより量産に対応できるものと
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例の概略図で、図1(b)は図1(a)に示すフォト
マスク供給部をA1方向から見た図で、図1(c)は図
1(b)のA2方向から見た回転コロ部とフォトマスク
の回転コロ部によるガイドを説明するための図である。
【図2】図2(a),図2(b)は、それぞれ本例の変
形例の概略図である。
【符号の説明】
110、115 支持枠部 111、116 ガイドピン 120、125 光源 130、135 フォトマスク供給部 131、136 保持台 132、137 ガイドレール 131A、136A 保持台位置 140、145 フォトマスク排出部 141、146 保持台 142、147 ガイドレール 141A、146A 保持台位置 160 加工用基材 170 感光性材料 180、185 フォトマスク 210 下支持部 215 止め部 216 回転軸部 220 支持柱 225 取っ手 230 上支持部 240 支柱 241、242 支柱受け 250 支持台 255 レール受け 260 ガイドレール(図1(a)の
132に相当) 270 回転コロ部 271 溝 280 フォトマスク 310 フォトマスク 310A フォトマスク位置 320 保持台 320A 保持台位置 325 回転軸部 330 フォトマスク 330A フォトマスク位置 340 保持台 340A 保持台位置 345 回転軸部 410、420 フォトマスク 410A,420A フォトマスク位置 440 ガイドレール 450 支持枠部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大サイズのフォトマスクを支持枠に装着
    した状態で、フォトマスクの絵柄が形成されていない裏
    面側から露光して、フォトマスクの絵柄を、加工用基材
    の表面部に配設された感光性材料に潜像として露光形成
    するためのフォトリソグラフィー用の露光装置であっ
    て、フォトマスクを交換する際に用いる、使用済のフォ
    トマスクを、略鉛直方向に立てた状態で、フォトマスク
    受け渡し位置で、前記支持枠から略水平移動で受け取
    り、保持し、これを所定の位置まで排出するフォトマス
    ク排出部と、次に使用するフォトマスクを前準備し、使
    用時にこれをフォトマスク受け取り位置まで移動し、且
    つ、略鉛直方向に立てた状態でそのまま略水平移動で前
    記支持枠に載せることができるフォトマスク供給部とを
    備えたもので、前記フォトマスク排出部およびフォトマ
    スク供給部は、いずれも、フォトマスクを保持する保持
    台と、該保持台がフォトマスク受け渡し位置ないしフォ
    トマスク受け取り位置にセットされる位置と支持枠から
    離れた所定の位置との間、保持台を移動する移動手段と
    を、備えていることを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、露光装置は、加工用
    基材の表裏面に配設された感光性材料、それぞれに、支
    持枠に保持されたフォトマスクを用いてフォトマスクの
    裏面側から略同時に露光して、潜像を形成する両面露光
    装置であり、加工用基材のそれぞれの面側に、支持枠、
    光源部、フォトマスク排出部、フォトマスク供給部を備
    えていることを特徴とする露光装置。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし2において、フォトマス
    ク排出部およびフォトマスク供給部の保持台を、支持枠
    のフォトマスク使用場所と、同一平面上、同一高さまで
    移動できる機構を持ち、且つ、支持枠および前記フォト
    マスク排出部およびフォトマスク供給部の保持台にフォ
    トマスクの平面鉛直方向、上下方向の動きを規制するガ
    イドを有し、フォトマスクが保持台と支持枠間で略鉛直
    方向に立った状態で略水平方向にスライドできるように
    したことを特徴とする露光装置。
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