JP2004131215A - 帯状ワークの搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージを備えた、帯状ワークの搬送装置において、帯状ワークを浮上させるための乾燥エア(または窒素ガスや希ガス)をワークステージより帯状ワークに向けて送出しても、帯状ワークにパーティクルを付着させることのない、帯状ワークの搬送装置を提供すること。
【解決手段】本発明の帯状ワークの搬送装置は、帯状ワークを順次搬送する、帯状ワークの搬送装置であって、上記帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージと、上記焼結体をその一側面に有する箱体と、上記焼結体または焼結体の周辺に設けられたガス送出口とを備え、上記箱体には真空のみを供給し、上記ガス送出口にはガスを供給することを特徴としている。
【選択図】    図4

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
有機化合物のフィルム、薄物金属等の長尺連続ワーク(通常長さが100mほどあり、その表面には、レジストや感光性ポリイミドのような感光性樹脂が塗布されている。以下、帯状ワークという。)上に複数の各種電子的素子等を形成するため、ロール状に巻かれた帯状ワークを引き出して、所定のパターン領域(帯状ワーク上の各露光領域)毎に搬送して停止し、マスクと帯状ワーク上の各露光領域との位置合わせを行ったのちマスクパターンをワーク上に露光する露光工程が行われる。
本発明は、上記のような露光工程等において、所定のパターン領域毎に、帯状ワークの搬送と停止を繰り返す、帯状ワークの搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、従来の帯状ワークの搬送装置を備えた、露光装置の概略構成を示す図である(例えば特許文献1参照)。
以下に、図1を用いて、従来の帯状ワークの搬送装置について説明する。
図1に示す装置は、帯状ワークWの長さ方向に沿ってマスクMのマスクパターン像を順次投影して露光していくものである。
10は、光照射部であり、超高圧水銀ランプ等のように紫外線を効率的に放射するランプ、該ランプから放射される紫外線を反射する反射鏡、レンズ、光路を遮断する、開閉自在のシャッタ等を内蔵している。
Mは、マスクパターンが形成されたマスクであり、照射部10からの光が照射される位置に配置される。
20は、投影レンズであり、照射されたマスクMのマスクパターン像を投影するものである。
30は、帯状ワークWをその長さ方向に搬送する、帯状ワーク搬送装置であり、マスクMのマスクパターン像の投影位置に帯状ワークWの一コマをステップ送りするものである。ここで、31aは、送りローラ駆動部33(後述する)の駆動力により回転する送りローラ、31bは、送りローラ31aと共に帯状ワークWを挟持する押えローラである。また、32aは、帯状ワークWにテンションをかけて波打ちを防止するテンションローラ、32bは、テンションローラ32aと共に帯状ワークWを挟持する押えローラである。更に、33は、制御部34の制御信号により駆動する送りローラ駆動部、34は、帯状ワークの搬送装置30と光照射部10を制御する、CPUを内蔵した制御部である。
【0003】
【特許文献1】
特許第2777835号公報
【0004】
40は、ワークステージであり、投影位置(ワークステージ40上)に送られた帯状ワークWの一コマ(帯状ワークW上の各露光領域)を真空吸着して保持するものである。ここで、ワークステージ40は、その表面を無電解ニッケルメッキ処理してなるアルミニウムブロックによって構成され、保持される帯状ワークWの幅よりも少し大き目のほぼ正方形の形状を有している。
41は、ワークステージ40の、帯状ワークWを保持する面に設けられた複数の開口、42は、継ぎ手43と開口41を接続する通気路43は、供給される真空や、乾燥エアや窒素ガス等のガスを通気路42に伝達する継ぎ手である。
51は、真空ポンプなど、真空を供給する真空供給手段、52は、コンプレッサなど、乾燥エアや窒素ガス等のガスを供給するガス供給手段、51v,52vは、制御部34によってその開閉が制御されるバルブである。
したがって、ワークWを吸着して保持するための真空は、真空供給手段51よりバルブ51v、配管チューブ50b,50a、継ぎ手43、通気路42を経て開口41に供給され、乾燥エアや窒素ガス等のガスは、ガス供給手段52よりバルブ52v、配管チューブ50c,50a、継ぎ手43、通気路42を経て開口41に供給される。
【0005】
そして、帯状ワークの搬送及び停止と帯状ワークへの露光は、以下の手順で行われる。
▲1▼帯状ワークWの一コマ(帯状ワークの長さ方向に、例えば380mm程度)分が、ワークステージ40上に送られると、制御部34より51vにバルブ開信号が伝達される。
バルブ51vが開くと、真空供給手段51より真空が開口41に供給され、帯状ワークWは、ワークステージ40上に真空吸着して保持される。
▲2▼次に、制御部34より光照射部10に露光開始信号が伝達される。露光光がマスクMと投影レンズ20を介して帯状ワークWに所定の露光時間照射され、マスクMに形成されているマスクパターンが露光される。
▲3▼露光完了後、制御部34よりバルブ51vにバルブ閉信号が伝達される。バルブ52vが閉じ、ワークステージ40による帯状ワークWの保持(真空吸着による保持)が解除される。
【0006】
▲4▼続いて、制御部34よりバルブ52vにバルブ開信号が伝達される。バルブ52vが開き、ガス供給手段52より乾燥エア(または窒素ガスや希ガス)が開口41に供給され、ワークステージ40より帯状ワークWに向けて乾燥エアが送出される。
乾燥エアが送出されると、送りローラ31aの位置においては、送りローラ31aと押えローラ31bとによって帯状ワークWは固定されているが、テンションローラ32aと押えローラ32bはいわゆる従動ローラであり、帯状ワークWの浮上による張力によって、テンションローラ32aと押えローラ32bとがわずかに回転して帯状ワークWに弛みを与える。
したがって、帯状ワークWは、開口41より送出される乾燥エアの圧力により弛むとともに、ワークステージ40より浮上する。
▲5▼帯状ワークWの次の一コマをワークステージ40上に搬送するため、制御部34より送りローラ駆動部33に、駆動開始信号が伝達される。
送りローラ駆動部33は駆動を開始(送りローラ31は回転を開始)し、帯状ワークWがワークステージ40より浮上した状態で搬送される。ここで、帯状ワークWは、パーフォレーションがない場合には送りローラ31aとの摩擦によって搬送され、パーフォレーションがある場合には送りローラ31aに設けられたスプロケット(図示しない)によって搬送される。
なお、帯状ワークWがワークステージ40より浮上した状態で、帯状ワークWの搬送を行うのは、帯状ワークWの裏面がワークステージ40と擦れて傷がつくことを防止するためである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、帯状ワークWとして、多数の切り欠き孔を有するものや、やわらかく変形しやすいものが使用されるようになってきている。
しかしながら、図1に示した、従来の搬送装置30のワークステージ40により、多数の切り欠き孔を有する帯状ワークWを真空吸着して保持しようとすると、ワークステージ40に設けられた開口41と上記切り欠き孔が複数一致した場合、真空吸着力が不十分となって帯状ワークWを保持することが困難となったり、変形しやすい帯状ワークWを真空吸着して保持しようとすると、開口41部分で帯状ワークWが吸引されて変形し、露光不良の原因を引き起こしたりする、という問題を有していた。
【0008】
そこで、このような帯状ワークWを真空吸着して保持することが可能なワークステージとして、図2に示すものがある。
図2に、帯状ワークの保持面を多孔の金属焼結体で形成したワークステージの、断面構造を示す。
図2に示すワークステージ60は、搬送装置30の継ぎ手43に接続される中空部60a(中空部60aは、金属焼結体61と該焼結体61をその一側面に有する箱体62とにより形成される。)を備え、その上方に位置する帯状ワークWの保持面を、平板状に成型された、多孔の金属焼結体61(例えばSUS304相当品やSUS316L相当品等を粒上金属にして高温で焼き固めて得られたもの)より形成したものである。
上記ワークステージ60は、ワークWの保持面を多孔の金属焼結体61より形成したことにより、その金属焼結段階で生成される内部の連続した空孔(以下、連続気孔という)を通して、中空部60aと金属焼結体61の上方空間領域との連通状態を得られるようになっている。
したがって、上述のワークステージ60を従来の搬送装置30のワークステージ40に換えて使用した場合、ワークWを吸着して保持するための真空や、ワークWを浮上させるための乾燥エアは、配管チューブ50a、継ぎ手43、中空部60aを経て、金属焼結体61に形成された多数の連続気孔に供給される。
そして、上述したワークステージ60は、金属焼結体61表面の空孔部面積が広いため大きな真空吸着力が得られ、多数の切り欠き孔を有する帯状ワークWであっても、位置ずれなく保持でき、また金属焼結体61表面の多数の微細な空孔より帯状ワークWを真空吸着するので、やわらかく変形しやすいワークであっても真空吸着により変形することがない、という利点を有する。
【0009】
しかしながら、上述のワークステージ60を従来の搬送装置30のワークステージ40に換え、帯状ワークWを搬送するに際し、ワークステージ60の金属焼結体61を介して乾燥エアを帯状ワークWに向けて送出すると、帯状ワークWの裏面に、数μmの大きさの微細なパーティクルが付着する、という問題が生じた。
【0010】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、本発明の目的は、帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージを備えた、帯状ワークの搬送装置において、帯状ワークを浮上させるための乾燥エア(または窒素ガスや希ガス)をワークステージより帯状ワークに向けて送出しても、帯状ワークにパーティクルを付着させることのない、帯状ワークの搬送装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ワークステージ60の金属焼結体61を介して乾燥エアを帯状ワークWに向けて送出した場合に限り、帯状ワークWの裏面にパーティクルが付着することを確認し、以下の考察を得た。
すなわち、帯状ワークWをワークステージ60に保持するため、ワークステージの中空部60aに真空を供給すると、金属焼結体61を介して帯状ワークWが真空吸着して保持される。
この時、金属焼結体61周辺や空気中にパーティクルが存在すると、それらのパーティクルは、金属焼結体61に吸い寄せられていくが、上述したように、金属焼結体61は微細な空孔を多数有するため、フィルタの働きをして金属焼結体61の表面や内部にパーティクルを留めることになる。
そして、帯状ワークの搬送を開始するため、金属焼結体61を介して乾燥エアを帯状ワークWに向けて送出すると、金属焼結体61の表面や内部に留まっていたパーティクルが乾燥エアと一緒に帯状ワークWに向けて送出され、帯状ワークの裏面に付着する。
【0012】
そして、本発明者は、上記の考察により、乾燥エアをワークステージより帯状ワークWに向けて送出するに際し、乾燥エアを金属焼結体61を介することなく送出することにより、帯状ワークW裏面へのパーティクルの付着を防止することができることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成した。
【0013】
すなわち、本発明の帯状ワークの搬送装置は、帯状ワークを順次搬送する、帯状ワークの搬送装置であって、上記帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージと、上記焼結体をその一側面に有する箱体と、上記焼結体または焼結体の周辺に設けられたガス送出口とを備え、上記箱体には真空のみを供給し、上記ガス送出口にはガスを供給することを特徴としている。
【0014】
【作用】
本発明の帯状ワークの搬送装置によれば、上記帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージと、上記焼結体をその一側面に有する箱体と、上記焼結体または焼結体の周辺に設けられたガス送出口とを備え、上記箱体には真空のみを供給し、上記ガス送出口にはガスを供給するので、帯状ワークの真空吸着は、多孔の焼結体よりなるワークステージを介して行われ、帯状ワークに向けてのガス送出は、ガス送出口のみより行われる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図3は、本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置を備えた、露光装置の概略構成を示す図、図4は、本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置の、ワークステージの断面構造を示す図である。
上図において、図1,2に示したものと同一のものには同一の符号が付されている。
図3,4を用いて、本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置について説明する。
300は、帯状ワークWをその長さ方向に搬送する、本発明の実施例に係る帯状ワーク搬送装置、340は、帯状ワークの搬送と露光を制御する、CPUを内蔵した制御部である。
また、70はワークステージであり、マスクパターンの投影位置(ワークステージ70上)に送られた帯状ワークWの一コマ(帯状ワークW上の各露光領域)を真空吸着して保持するものである。
【0016】
ここで、ワークステージ70は、図4に示すように、搬送装置300の継ぎ手431に接続される中空部70a(中空部70aは、金属焼結体71と該焼結体71をその一側面に有する箱体72とにより形成される。)を備え、その上方に位置する帯状ワークWの保持面を、平板状に成型された、多孔の金属焼結体71(例えば、SUS304相当品やSUS316L相当品等を粒上金属にして高温で焼き固めて得られたものであり、ワークWの保持面に形成される空孔は、円に換算した時の平均径がφ0.1mm〜φ0.15mmであり、上記空孔が、ワークWの保持面に、開口率が10%〜20%となるように、1000個/cm〜1500個/cmの範囲で形成されている。)より形成してなる。
また、上記中空部70aには、配管チューブ500aが接続された継ぎ手431が設けられ、バルブ51vを介して、真空供給手段51から供給される真空を中空部70aに供給することができるようになっている。
更に、上記平板状の金属焼結体71表面には、ガス送出口として、口径φ1mm程度の貫通孔71aが複数、略均等に設けられ、各貫通孔71aには、枝分かれした金属配管73の一端がそれぞれ嵌入されている。また金属配管73の他端には、配管チューブ500bが接続された継ぎ手432が設けられ、バルブ52vを介して、ガス供給手段52より供給される乾燥エアを、各貫通孔71aに供給することができるようになっている。
【0017】
したがって、ワークWを吸着して保持するための真空は、真空供給手段51より配管チューブ500a、継ぎ手431、中空部70aを経て、金属焼結体71に形成された多数の連続気孔に供給され、ワークWを浮上させるための乾燥エアは、ガス供給手段52より配管チューブ500b、継ぎ手432、金属配管73を経て各貫通孔71aに供給される。
また、金属配管73は、中空部70a内部に設けられているが、各貫通孔71aに嵌入されているので、貫通孔71aに供給される乾燥エアが中空部70aに漏れ出すことがない。つまり、ガス供給手段52から供給される乾燥ガスが焼結体71に形成された多数の連続気孔を通ってワークステージ70の外部へ吹き出すことのない構成となっている。
【0018】
なお、上記実施例においては、ワークステージ70の帯状ワークWの保持面を、金属製の、多孔の焼結体(金属焼結体71)より形成した場合について示したが、金属製の焼結体以外の、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂からなる焼結樹脂や、アルミナ質、炭化珪素質からなる多孔質セラミックス等より、帯状ワークWの保持面を形成しても良い。
ただし、上記実施例の場合、加工順序の制約(金属焼結体71の表面を研磨する前に金属配管73を貫通孔71aに嵌入する。(金属焼結体71の表面を平面度良く仕上げるため))が有り、この制約に伴い、焼結体(上記実施例の場合、金属焼結体71)と配管(上記実施例の場合、金属配管73)の熱膨張率がほぼ等しくなるように、それぞれの材料を選択しておく必要が生じる。(焼結体表面の研磨時、焼結体と配管は高温となるが、両者の熱膨張率が異なると、加工後の温度低下に伴う収縮に差異が生じ、それが焼結体表面の平面度を悪化させる要因となるため。)
【0019】
次に、本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置の、他のワークステージの断面構造を図5に示す。
図5に示すワークステージ80は、図3に示すように、搬送装置300の継ぎ手431に接続される中空部80a(中空部80aは、金属焼結体81と該焼結体81をその一側面に有する箱体82とにより形成される。)を備え、その上方に位置する帯状ワークWの保持面を、平板状に成型された、多孔の金属焼結体81より形成してなる。
また、上記中空部80aには、配管チューブ500aが接続された継ぎ手431が設けられ、バルブ51vを介して、真空供給手段51から供給される真空を中空部80aに供給することができるようになっている。
更に、上記平板状の金属焼結体81の周辺には、ガス送出口として、内径φ1mm程度の金属配管83が複数設けられ、各金属配管83の一端81aは帯状ワークWの裏面に向けられている。また金属配管83の他端には、配管チューブ500bが接続された継ぎ手432が設けられ、バルブ52vを介して、ガス供給手段52より供給される乾燥エアを、各金属配管83の一端81aに供給することができるようになっている。
【0020】
したがって、上述のワークステージ80においても、ワークWを吸着して保持するための真空は、真空供給手段51より配管チューブ500a、継ぎ手431、中空部80aを経て、金属焼結体81に形成された多数の連続気孔に供給され、ワークWを浮上させるための乾燥エアは、ガス供給手段52より配管チューブ500b、継ぎ手432を経て、金属配管83の一端81aに供給される。
また、金属配管83は、金属焼結体81の周辺に設けられているので、金属配管83の一端81aに供給される乾燥エアが中空部80aに漏れ出すことがない。つまり、ガス供給手段52から供給される乾燥ガスが焼結体81に形成された多数の連続気孔を通ってワークステージ80の外部へ吹き出すことのない構成となっている。
【0021】
なお、上記実施例においては、ワークステージ80の帯状ワークWの保持面を、金属製の、多孔の焼結体(金属焼結体81)より形成した場合について示したが、金属製の焼結体以外の、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂からなる焼結樹脂や、アルミナ質、炭化珪素質からなる多孔質セラミックス等より、帯状ワークWの保持面を形成しても良い。
【0022】
次に、帯状ワークの搬送・停止と帯状ワークへの露光手順について説明する。
▲1▼帯状ワークWの一コマ(帯状ワークの長さ方向に、例えば380mm程度)分が、ワークステージ70(80)上に送られると、制御部340より51vにバルブ開信号が伝達される。
バルブ51vが開くと、真空供給手段51より真空が、中空部70a(80a)を経て金属焼結体71(81)に形成された多数の連続気孔に供給され、帯状ワークWは、ワークステージ70(80)上に真空吸着して保持される。
▲2▼次に、制御部340より光照射部10に露光開始信号が伝達される。露光光がマスクMと投影レンズ20を介して帯状ワークWに所定の露光時間照射され、マスクMに形成されているマスクパターンが露光される。
▲3▼露光完了後、制御部340よりバルブ51vにバルブ閉信号が伝達される。バルブ51vが閉じ、ワークステージ70(80)による帯状ワークWの保持(真空吸着による保持)が解除される。
【0023】
▲4▼続いて、制御部340よりバルブ52vにバルブ開信号が伝達される。バルブ52vが開き、ガス供給手段52より乾燥エア(または窒素ガスや希ガス)が、金属配管73(83)を経て各貫通孔71a(金属配管83の一端81a)に供給され、ワークステージ70(80)より帯状ワークWに向けて乾燥エアが送出される。
帯状ワークWは、金属焼結体71(81)に形成された多数の連続気孔より送出される乾燥エアの圧力により弛むとともに、ワークステージ70(80)より浮上する。
▲5▼帯状ワークWの次の一コマをワークステージ70(80)上に搬送するため、制御部340より送りローラ駆動部33に、駆動開始信号が伝達される。
送りローラ駆動部340は駆動を開始(送りローラ31は回転を開始)し、帯状ワークWがワークステージ70(80)より浮上した状態で搬送される。
【0024】
次に、本発明の実施例の作用・効果を説明する。
本発明の実施例に係る帯状ワークWの搬送装置300によれば、ワークWを吸着して保持するための真空は、真空供給手段51より配管チューブ500a、継ぎ手431、中空部70a(80a)を経て、金属焼結体71(81)に形成された多数の連続気孔に供給され、ワークWを浮上させるための乾燥エアは、ガス供給手段52より配管チューブ500b、継ぎ手432、金属配管73(83)を経て各貫通孔71a(金属配管83の一端81a)に供給される。
また、ガス供給手段52から供給される乾燥ガスが焼結体71(81)に形成された多数の連続気孔を通ってワークステージ70(80)の外部へ吹き出すことのない構成となっている。
したがって、帯状ワークWの搬送を開始するため、金属焼結体71(81)を介して乾燥エアを帯状ワークWに向けて送出しても、帯状ワークWの真空吸着時にと金属焼結体71(81)の表面や内部に留められたパーティクルが乾燥エアと一緒に帯状ワークWに向けて送出され、帯状ワークの裏面に付着する、ということはない。
【0025】
ところで、ワークステージ80においては、金属焼結体81の周辺にのみ金属配管83が設けられている。したがって、帯状ワークWの吸着面積が大きい(金属焼結体81の面積が大きい)場合には、帯状ワークWを浮上させるための乾燥エアを帯状ワークWに向けて送出しても、帯状Wワークの中央部が垂れ下がり、ワークW搬送時に、ワークWが金属焼結体81と擦れて傷つく恐れがある。
一方、ワークステージ70においては、帯状ワークWを浮上させるための乾燥エアは、焼結体71に略均等に設けられた複数の貫通孔71aより送出される。したがって、帯状ワークWの吸着面積が大きい(金属焼結体81の面積が大きい)場合であっても、ワークW搬送時、焼結体71上のワークW全体にエアが送出されて焼結体71より浮上した状態となるので、ワークWが金属焼結体71と擦れて傷つくことはない。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージを備えた、帯状ワークの搬送装置において、帯状ワークを浮上させるための乾燥エア(または窒素ガスや希ガス)をワークステージより帯状ワークに向けて送出しても、帯状ワークにパーティクルを付着させることのない、帯状ワークの搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の帯状ワークの搬送装置を備えた、露光装置の概略構成を示す図である。
【図2】帯状ワークの保持面を多孔の金属焼結体で形成したワークステージの、断面構造を示す図である。
【図3】本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置を備えた、露光装置の概略構成を示す図である。
【図4】本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置の、ワークステージの断面構造を示す図である。
【図5】本発明の実施例に係る帯状ワークの搬送装置の、他のワークステージの断面構造を示す図である。
【符号の説明】
10 光照射部
20 投影レンズ
30,300 帯状ワークの搬送装置
31a 送りローラ
31b,32b 押えローラ
32a テンションローラ
33 送りローラ駆動部
34,340 制御部
40,60,70,80 ワークステージ
41 開口
42 通気路
43,431,432 継ぎ手
50a,50b,50c,500a,500b 配管チューブ
51 真空供給手段
51v,52v バルブ
52 ガス供給手段
60a,70a,80a 中空部
61,71,81 金属焼結体
62,72,82 箱体
71a,81a 貫通孔
73,83 金属配管
M マスク
W 帯状ワーク

Claims (1)

  1. 帯状ワークを順次搬送する、帯状ワークの搬送装置であって、
    上記帯状ワークの保持面を多孔の焼結体で形成したワークステージと、
    上記焼結体をその一側面に有する箱体と、
    上記焼結体または焼結体の周辺に設けられたガス送出口とを備え、
    上記箱体には真空を供給し、上記ガス送出口にはガスのみを供給することを特徴とする帯状ワークの搬送装置。
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