JP2003015324A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JP2003015324A
JP2003015324A JP2001195802A JP2001195802A JP2003015324A JP 2003015324 A JP2003015324 A JP 2003015324A JP 2001195802 A JP2001195802 A JP 2001195802A JP 2001195802 A JP2001195802 A JP 2001195802A JP 2003015324 A JP2003015324 A JP 2003015324A
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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略鉛直方向に立て
て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、支持枠におけるフォトマスクの横方向
位置を精度良く決めをことができる露光装置を提供す
る。 【構成】 支持枠には、フォトマスクの鉛直方向位置で
あるたて方向位置を所定位置に保持した状態で、フォト
マスクの横方向の一方の側面部を、これに当て、支持枠
に沿いフォトマスクの横方向位置を決定するための横方
向位置決めピンを持つものであり、支持枠に前記フォト
マスクの横方向の一方の側面部に対向する側の、フォト
マスクの横方向の他方の側面部を押し、フォトマスクを
横方向位置決めピンに押し当てて抑える、アクチュエー
タを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大サイズのフォト
マスクを略鉛直方向に立てて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、支持枠
におけるフォトマスクの横方向位置を精度良く決めるを
ことができるフォトエッチング加工工程における製版用
の露光装置に関する。
【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】従来、上記製版工程における露光には、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する
方式のフォトリソグラフィー用の露光装置が用いられて
いた。この露光装置は、フォトマスクを略鉛直に支持枠
に取り付けるものであり、フォトマスクの鉛直方向の位
置を決めるためのたて方向位置決めピンが支持枠の下
側、フォトマスク下側に対応する位置に2個、互いに略
水平となる位置に設けられ、且つ、支持枠の横方向の一
方、フォトマスクの側面に対応する位置に、フォトマス
クの水平方向の位置を決めるための横方向位置決めピン
が1個設けられていた。そして、フォトマスクを支持枠
に装着する際に、人手によりマスクをピンに押し付けて
露光装置に装着されていた。しかし、フォトマスクが大
型であるため、特に、装着時に正確に横方向位置決めピ
ンに押し当てることが困難であった。また、生産中、露
光装置の動作により、マスクが位置決めピンから離れて
しまうことがあった。
【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、横方向位置決めが精度良く行われず、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、大サ
イズのフォトマスクを略鉛直方向に立てて支持枠に装着
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、支持枠におけるフォトマスクの横方向位置を精度良
く決めをことができる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略鉛直方向に立てて支持枠に装
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、支持枠には、フォトマスクの鉛直方向位置であるた
て方向位置を所定位置に保持した状態で、フォトマスク
の横方向の一方の側面部を、これに当て、支持枠に沿い
フォトマスクの横方向位置を決定するための横方向位置
決めピンを持つものであり、支持枠に前記フォトマスク
の横方向の一方の側面部に対向する側の、フォトマスク
の横方向の他方の側面部を押し、フォトマスクを横方向
位置決めピンに押し当てて抑える、アクチュエータを備
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、フォトマスクの横方向位置を決めるための横方
向位置決めピンが、その横方向の一方側に 1個設けら
れ、アクチュエータが、前記横方向位置決めピン側でな
い、その横方向の他方側、横方向位置決めピンと略同じ
高さ位置に1個設けられ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、アクチュエータは、
回転式のカムを備えたもので、前記カムをフォトマスク
の横方向側面部にあて、回転させることにより、横方向
位置決めピン側にフォトマスクを押し当てるものである
ことを特徴とするものであり、フォトマスクと加工用基
材の表面部に配設された感光性材料とは、真空密着され
て、露光が行なわれるもので、且つ、アクチュエータの
カム回転の動力伝達を、支持枠部を貫通する孔部に設け
られた回転軸(シャフトとも言う)により行なうもので
あり、前記回転軸に真空漏れ防止用のOリングを用いて
いることを特徴とするものである。そして、上記におい
て、支持枠の下側2箇所に、互いに略水平となるよう
に、それぞれ1個、フォトマスクの鉛直方向であるたて
方向の位置を決めるための、たて方向位置決めピンを設
けている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2
4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を略鉛直方向に立て
て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、支持枠におけるフォトマスクの横方向
位置を精度良く決めることができる露光装置の提供を可
能としている。即ち、アクチュエータによりフォトマス
クを横方向位置決めピン側に押し当てて抑えることによ
り、フォトマスクを横方向位置決めを確実にし、横方向
に位置精度を、アクチェータを持たない従来の構造に比
べ、向上させることができる。
【0008】具体的には、フォトマスクの横方向位置を
決めるための横方向位置決めピンが、その横方向の一方
側に1個設けられ、アクチュエータが、前記横方向位置
決めピン側でない、その横方向の他方側、横方向位置決
めピンと略同じ高さ位置に1個設けられているものが挙
げられ、アクチェータとしては、回転式のカムを備えた
もので、前記カムをフォトマスクの横方向側面部にあ
て、回転させることにより、横方向位置決めピン側にフ
ォトマスクを押し当てるものが挙げられる。
【0009】特に、露光装置が、フォトマスクと加工用
基材の表面部に配設された感光性材料とは、真空密着さ
れて、露光が行なわれるもので、アクチュエータのカム
回転の動力伝達を、支持枠部を貫通する孔部に設けられ
た回転軸により行なうものの場合には、回転軸に真空漏
れ防止用のOリングを用いることにより、回転軸におけ
る支持枠両面の真空漏れを防止できる。
【0010】露光装置が、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、それぞ
れ、フォトマスクと加工用基材の表面部に配設された感
光性材料とを真空密着して、略同時に露光して、潜像を
形成する、シャドウマスク製造用の製版工程に用いられ
る両面露光装置である場合には、特に有効である。尚、
上記シャドウマスク製造用の製版工程に用いられる両面
露光装置は、通常、支持枠の下側2箇所に、互いに略水
平となるように、それぞれ1個、フォトマスクの鉛直方
向であるたて方向の位置を決めるための、たて方向位置
決めピンを設けている。勿論、このような本発明の露光
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。
【0011】
【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)に示す支持
枠部をA1方向から見た図で、図2は図1(a)におい
てA2方向からみた概略図で、図3は加工用基材170
のA1側の支持枠部を感光性材料175を塗膜した加工
用基材に真空密着した状態を示した図である。尚、図1
(a)は図1(b)のA3−A4から見た図で、図3は
図1(b)のA5−A6位置における断面図である。図
1〜図3中、110、115は支持枠、110Aは支持
枠の内側位置、111、116はたて方向位置決めピ
ン、112、117は横方向位置決めピン、120、1
25は光源部、121、126は光源、122、127
はミラー、130、135は支持枠保持制御部、14
0、145はパッキン、150、155はアクチュエー
タ、151、156はカム、152、157は回転軸
(シャフトとも言う)、153、158はアクチュエー
タ、160、165はフォトマスク(パターン版とも言
う)、170は加工用基材、175は感光性材料、18
0はレール、185はレール受け部、190は真空領域
である。
【0012】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、大サイズの
フォトマスク160、165を、それぞれ、略鉛直方向
に立てて支持枠110、115に装着した状態で、フォ
トマスク160、165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160、165の絵柄
を、それぞれ、加工用基材の表面部に配設された感光性
材料175に潜像として露光形成するための、フォトエ
ッチング加工の製版工程において使用される両面露光用
の露光装置で、感光性材料175材料が塗膜された加工
用基材170の一方の面側に、支持枠110、支持枠保
持制御部130、光源部120を備え、且つ、加工用基
材170の他方の面側に、支持枠115、支持枠保持制
御部135、光源部125を備えている。露光の際に
は、支持枠110、115はそれぞれ、支持枠保持制御
部に制御され、感光性材料175材料が塗膜された加工
用基材170のそれぞれの面の感光性材料170に真空
密着された状態で、露光が行なわれるものである。
【0013】支持枠110には、その下側2箇所に、互
いに略水平となるように、それぞれ1個、フォトマスク
の鉛直方向であるたて方向の位置を決めるための、たて
方向位置決めピン111を設けており、フォトマスクの
鉛直方向位置であるたて方向位置を所定位置に保持した
状態で、フォトマスクの横方向の一方の側面部を、これ
に当て、支持枠に沿いフォトマスクの横方向位置を決定
するための、横方向位置決めピン112を持つものであ
り、支持枠110にフォトマスク160の横方向の一方
の側面部に対向する側の、フォトマスクの横方向の他方
の側面部を押し、フォトマスク160を横方向位置決め
ピンに押し当てて抑える、アクチュエータ150を備え
ている。同様に、支持枠115には、その下側2箇所
に、互いに略水平となるように、それぞれ1個、フォト
マスクの鉛直方向であるたて方向の位置を決めるため
の、たて方向位置決めピン116を設けており、フォト
マスクの鉛直方向位置であるたて方向位置を所定位置に
保持した状態で、フォトマスクの横方向の一方の側面部
を、これに当て、支持枠に沿いフォトマスクの横方向位
置を決定するための、横方向位置決めピン117を持つ
ものであり、支持枠115にフォトマスク165の横方
向の一方の側面部に対向する側の、フォトマスクの横方
向の他方の側面部を押し、フォトマスク165を横方向
位置決めピンに押し当てて抑える、アクチュエータ15
5を備えている。本例では、図1(b)に示すように、
横方向位置決めピン112、116は、それぞれ、アク
チュエータ150、155とは略同じ高さ位置に設けら
れている。
【0014】支持枠部110、115は、それぞれフォ
トマスク160、165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、露光時には、加工用基
材170の感光性材料175にその支持するフォトマス
クを密着させるものである。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。支持枠
保持制御部130、135は、それぞれ、支持枠部11
0、115を保持し、フォトマスクの支持枠部への真空
吸着や、支持枠部110、支持枠部115間や支持枠部
110、115と加工用基材170間の真空引きや真空
解除を制御するものである。尚、支持枠部110(11
5)内側の光源120(125)からの露光光を透過さ
せる窓(図1(b)の110A内側領域)に対応する支
持枠保持制御部130(135)の領域は窓部ないし露
光光透過性の材質からなる。図2に示すように、支持枠
部110、115は、それぞれ、支持枠保持制御部13
0、135のレール受け部185を介して、レール18
0上を移動できるようになっており、この移動により感
光性材料175を塗膜した加工用基材170からの距離
を変えることができる。光源121、126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。
【0015】加工用基材170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175が塗膜されて
おり、張った状態で露光は行われる。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。そして、感光性材料175としては、
通常、カゼイン系、PVA系等、各種用いられる。
【0016】また、フォトマスク160、165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。
【0017】アクチュエータ150、155は、それぞ
れ、回転式のカム151、156を備えたもので、カム
151、156を、それぞれ、フォトマスク160、1
65の横方向側面部にあて、回転させることにより、そ
れぞれ、横方向位置決めピン112、117側に、フォ
トマスク160、165を押し当てるものである。アク
チュエータ150、155のカム回転の動力伝達を、そ
れぞれ、支持枠部110、115を貫通する孔部に設け
られた回転軸152、157により行なうものである
が、フォトマスク160、165と加工用基材170の
表面部に配設された感光性材料175とは、真空密着さ
れて、露光が行なわれるものであり、回転軸152、1
57には、それぞれ、真空漏れ防止用のOリング(図示
していない)を用いている。支持枠部110は、真空密
着され、図3に示すように、フォトマスク160は感光
性材料175に密着されるが、この際、図3のB1部の
ように、支持枠部110とフォトマスク160と、感光
性材料175を塗布した加工用基材170とで真空領域
190が形成される。このため、カム151の回転の回
転軸152には、支持枠部110の両面間で圧力差が生
じることとなるが、真空領域190の真空漏れを防止す
る手段として、本例では、少なくとも回転軸152の一
部にOリング(図示していない)を設け、支持枠部11
0の回転軸152を通す貫通孔からの空気漏れを防いで
いる。
【0018】次に、本例の装置の露光動作の1例を簡単
に説明しておく。先ず、支持枠部110、115を加工
用基材170から離した状態で、それぞれ、フォトマス
ク160、165を所定の位置にセットした後、これら
にフォトマスク160、165をその周辺部で真空吸着
固定する。フォトマスクの鉛直方向位置(たて方向位置
とも言う)、水平方向位置(横方向の位置とも言う)の
位置出しは、それぞれ、支持枠部110、115のたて
方向位置決めピン111、116、横方向位置決めピン
112、117により行なわれる。横方向の位置決めに
は、それぞれアクチュエータ150、155のカム15
1、156を用い、位置決めを確実に行なう。先にも述
べたように、支持枠部110、115には、それぞれ、
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の真空
引きが行なわれる。この状態が図1(a)、図2に示す
状態に相当する。次いで、加工用基材170を張って、
停止させている状態で、支持枠保持制御部130、13
5のレール受け部185により、レール上を加工用基材
170側に、支持枠部110、115を、それぞれ、支
持枠保持制御部130、135と一体として移動し、フ
ォトマスク160、165が、それぞれ、感光性材料1
75に接するようにした状態で、支持枠部110、フォ
トマスク160と支持枠部115、フォトマスク165
間を真空引きし、フォトマスク160、165を加工用
基材170の感光性材料175に密着させる。このフォ
トマスクと感光性材料175とが密着した状態で、光源
部120、125により、フォトマスクの裏面側から露
光用光を照射し、加工用基材170の両面の感光性材料
170を露光し、それぞれフォトマスクに対応した潜像
を形成する。この後、支持枠部110、フォトマスク1
60と支持枠部115、フォトマスク165間を真空を
解除し、フォトマスク160、165と加工用基材17
0の感光性材料175との真空密着を解除する。次い
で、各支持枠部を所定の位置まで、加工用基材170か
ら離れるように、レール180上を位置移動させ、加工
用基材を搬送し、同様に、フォトマスクと加工用基材1
70の感光性材料175との密着、露光の動作を繰り返
す。
【0019】露光後、必要に応じ、各支持枠部を所定の
位置まで、加工用基材170から離れるように、フォト
マスク交換位置までレール180上を位置移動させ、支
持枠部のフォトマスク真空吸着用の真空を解除し、フォ
トマスクを支持枠部からはずす。そして、新たに別のフ
ォトマスクを、同様にして支持枠部に装着し、同様に露
光を行なう。このように、本例の露光装置は動作するこ
とができるが、これは1例で、これに限定はされない。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記のように、大サイズのフ
ォトマスクを略鉛直方向に立てて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、支持枠
におけるフォトマスクの横方向位置を精度良く決めるこ
とができる露光装置の提供を可能とした。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
スクの製版工程作業をより、効率的、量産的なものとし
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)に示す支持枠
部をA1方向から見た図である。
【図2】図1(a)においてA2方向からみた概略図で
ある。
【図3】加工用基材170のA1側の支持枠部を感光性
材料175を塗膜した加工用基材に真空密着した状態を
示した図
【符号の説明】
110、115 支持枠 110A 支持枠の内側位置 111、116 たて方向位置決めピン 112、117 横方向位置決めピン 120、125 光源部 121、126 光源 122、127 ミラー 130、135 支持枠保持制御部 140、145 パッキン 150、155 アクチュエータ 151、156 カム 152、157 回転軸(シャフトとも言
う) 153、158 アクチュエータ 160、165 フォトマスク(パターン版
とも言う) 170 加工用基材 175 感光性材料 180 レール 185 レール受け部 190 真空領域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大サイズのフォトマスクを略鉛直方向に
    立てて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、支持枠には、フォトマスクの鉛直
    方向位置であるたて方向位置を所定位置に保持した状態
    で、フォトマスクの横方向の一方の側面部を、これに当
    て、支持枠に沿いフォトマスクの横方向位置を決定する
    ための横方向位置決めピンを持つものであり、支持枠に
    前記フォトマスクの横方向の一方の側面部に対向する側
    の、フォトマスクの横方向の他方の側面部を押し、フォ
    トマスクを横方向位置決めピンに押し当てて抑える、ア
    クチュエータ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、フォトマスクの横方
    向位置を決めるための横方向位置決めピンが、その横方
    向の一方側に1個設けられ、アクチュエータが、前記横
    方向位置決めピン側でない、その横方向の他方側、横方
    向位置決めピンと略同じ高さ位置に1個設けられている
    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、アクチュエ
    ータは、回転式のカムを備えたもので、前記カムをフォ
    トマスクの横方向側面部にあて、回転させることによ
    り、横方向位置決めピン側にフォトマスクを押し当てる
    ものであることを特徴とする露光装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、フォトマスクと加工
    用基材の表面部に配設された感光性材料とは、真空密着
    されて、露光が行なわれるもので、且つ、アクチュエー
    タのカム回転の動力伝達を、支持枠部を貫通する孔部に
    設けられた回転軸により行なうものであり、前記回転軸
    に真空漏れ防止用のOリングを用いていることを特徴と
    する露光装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4において、支持枠の下
    側2箇所に、互いに略水平となるように、それぞれ1
    個、フォトマスクの鉛直方向であるたて方向の位置を決
    めるための、たて方向位置決めピンを設けていることを
    特徴とする露光装置。
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