JP2006258929A - 露光装置のマスク密着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マスクと被露光材とを密着させる際に、空気溜まりの発生を防止すると共に、被露光材にマスク全面を密着させるまでの時間の更なる短縮化を図る。
【解決手段】 一対のマスク保持フレーム１１ａ，１１ｂの各密閉用パッキン１３，１４同士を密着させることにより内部に密閉室１５を形成して、該密閉室１５内でマスク８，９と被露光材２との間に隙間を形成した状態で密閉室１５内の空気を排気することにより、マスク８，９を撓ませてその中央部から被露光材２に密着させつつ該密着面積が順次周辺部に拡大していくようにした露光装置のマスク密着方法において、一方の密閉用パッキン１３の突出高さを他方の密閉用パッキン１４の突出高さより高くすると共に、突出高さの低い方の密閉用パッキン１４を硬質材料で形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被露光材に所定のパターンが形成されたマスクを密着して露光する露光装置のマスク密着方法に関し、特にマスクと被露光材とを真空吸着により密着させる真空密着技術に関する。

従来、シャドウマスク、リードフレーム等の製造に用いられる露光装置では、一般に、両面密着露光が行われ、マスクと被露光材との密着方法としては、例えば、一対のマスク保持フレームから同一高さで突出する各密閉用パッキン同士を密着させることにより内部に密閉室を形成して、該密閉室内でマスクと被露光材との間に微小隙間を形成した状態で一対のマスク保持フレームの接近移動を強制的に抑止し、その移動抑止状態で密閉室内の空気を排気することにより、マスクを撓ませてその中央部から被露光材に密着させ始め、その後、マスク保持フレームの移動抑止を解除することにより、撓んでいたマスクが元の形状に復元する過程で被露光材との密着面積が順次周辺部に拡大していくようにした真空吸着技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

この真空吸着技術では、マスクを撓ませてその中央部から被露光材に密着させ始め、その後、撓んでいたマスクが元の形状に復元する過程で被露光材との密着面積が順次周辺部に拡大していくので、マスクは常に湾曲した状態で被露光材に密着していくこととなり、これにより、空気溜まりの発生が防止される。また、密着動作の大部分はマスクが元の形状に復元する過程でなされるので、一定の排気圧等の制御で迅速に被露光材にマスクの全面を密着させることができる。
特開２０００−２３５２６６号公報

上記特許文献１においては、マスクと被露光材とを密着させる際に、空気溜まりの発生を防止することはできるものの、一対のマスク保持フレームの強制的な移動抑止動作及び解除動作が必要なため、被露光材にマスク全面を密着させるまでの時間がその分長くなるという問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、マスクと被露光材とを密着させる際に、空気溜まりの発生を防止することができるのは勿論のこと、被露光材にマスク全面を密着させるまでの時間の更なる短縮化を図ることができる露光装置のマスク密着方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、一対のマスク保持フレームの各密閉用パッキン同士を弾性的に密着させることにより内部に密閉室を形成して、該密閉室内でマスクと被露光材との間に隙間を形成した状態で前記密閉室内の空気を排気することにより、前記マスクを撓ませてその中央部から前記被露光材に密着させつつ該密着面積が順次周辺部に拡大していくようにした露光装置のマスク密着方法において、
前記一対のマスク保持フレームの各密閉用パッキンの内の一方の密閉用パッキンの突出高さを他方の密閉用パッキンの突出高さより高くすると共に、突出高さの低い方の密閉用パッキンを突出高さの高い方の密閉用パッキンより硬質な材料で形成したことを特徴とする。

本発明によれば、マスクを撓ませてその中央部から被露光材に密着させつつ該密着面積が順次周辺部に拡大していくので、マスクは常に湾曲した状態で被露光材に密着していくこととなり、これにより、空気溜まりの発生を防止することができる。
また、密閉室内でマスクと被露光材との間に隙間を形成した状態で前記密閉室内の空気を排気することで、被露光材にマスク全面を密着させることができるので、従来必要であった一対のマスク保持フレームの強制的な移動抑止動作及び解除動作が不要となり、これにより、被露光材にマスク全面を密着させるまでの時間の更なる短縮化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は両面露光装置の一例を示す全体斜視図、図２は本発明の実施の形態の一例である露光装置のマスク密着方法を説明するための断面図、図３は密閉室内の空気を排気した状態を示す断面図、図４は密閉室内の空気を更に排気した状態を示す断面図、図５は排気圧制御の一例を説明するための断面図、図６は排気圧制御の他の例を説明するための断面図である。

まず、両面露光装置の概略を説明すると、図１において、符号１はフープ材等のワーク（被露光材）２をタクト送りで巻き出すための巻出し装置、３は露光後のワーク２を巻き取るための巻取り装置、４ａ，４ｂは露光位置Ｐにあるワーク２を固定すべく該ワーク２の送り方向の両側に配置された固定用クランプ、５は固定用クランプ４ａ，４ｂの巻出し装置１側に配置されて露光位置Ｐにあるワーク２に対してテンションを付与するバックテンションロール、６は固定用クランプ４ａ，４ｂの巻取り装置３側に配置されてワーク２をクランプした状態で巻取り装置３側に所定量送り、その後クランプを解除して元の位置に戻るインデクサーであり、このインデクサー６の送り量に応じて巻出し装置１によるワーク２の巻出しと巻取り装置３によるワーク２の巻取りが行われる。なお、符号７は巻出し装置１側と巻取り装置３側に設けられたワーク送りのバッファ部分である。

また、露光位置Ｐでのワーク２の表裏面にはそれぞれ所定の転写パターンを有する表マスク８及び裏マスク９が配置されている。各マスク８，９は後述するマスク保持フレーム１１ａ，１１ｂに真空吸着等により保持されている。そして、露光位置Ｐでワーク２及び各マスク８，９同士のアライメント（ずれ補正）が行われた後、各マスク８，９をワーク２の表裏面に密着させた状態で各マスク８，９に向けて平行光源１０から露光光を照射し、これにより、各マスク８，９のパターンがワーク２の表裏面に露光転写される。この露光転写が行われた後、上述したインデクサー６でワーク２を巻取り装置３側に所定量送り、上記同様の工程で新たな露光転写が行われる。なお、露光時は、ワーク２はマスク（マスク保持フレーム）に保持されているため、固定用クランプ４ａ，４ｂやバックテンションロール５により付与されるワーク２へのテンションを解除してワーク２の伸びや変形を小さくすることで、製品精度を確保する。

次に、図２を参照して、露光位置Ｐのワーク２の表裏面にそれぞれマスクを密着させる方法を説明する。
図２に示すように、表マスク８はマスク保持フレーム１１ａの真空チャック部１２に真空吸着により支持されており、マスク保持フレーム１１ａの真空チャック部１２の外側面には密閉用パッキン１３が全周にわたって配置されている。一方、裏マスク９はマスク保持フレーム１１ｂの真空チャック部１２に真空吸着により支持されており、マスク保持フレーム１１ｂの真空チャック部１２の外側面には密閉用パッキン１４が全周にわたって配置されている。そして、互いに対向配置された一対のマスク保持フレーム１１ａ，１１ｂ間にワーク２を保持した状態で各密閉用パッキン１３，１４同士を密着させることにより内部に密閉室１５を形成している。

ここで、この実施の形態では、マスク保持フレーム１１ａ側の密閉用パッキン１３の突出高さＢ１をマスク保持フレーム１１ｂ側の密閉用パッキン１４の突出高さＡ１より高くすると共に、該密閉用パッキン１３を比較的軟質な材料で形成し、且つ密閉用パッキン１４を密閉用パッキン１３を傷つけない程度の硬質材料で形成している。また、表マスク８と裏マスク９との間は数ｍｍ離れており、裏マスク９は密閉用パッキン１４と略同一高さとされている。

そして、密閉室１５内でマスク８，９とワーク２との間に隙間を形成した状態で、例えばマスク保持フレーム１１ｂ側に設けた排気穴１６から真空ポンプ１７で密閉室１５内の空気を高い真空圧で排気すると、まず、図３に示すように、密閉室１５内の真空圧で密閉用パッキン１３の先端が少し押しつぶされて突出高さがＢ２（＜Ｂ１）と低くなる（マスク保持フレーム１１ａがマスク保持フレーム１１ｂ側に接近移動する）一方で、密閉用パッキン１４側は変形しないか、或いは殆ど変形せずに突出高さが略Ａ１のままとなってマスク保持フレーム１１ｂの移動が規制され、各マスク８，９が弓状に撓み始める。

時間が経過（数秒）して密閉室１５内の真空圧が更に高くると、図４に示すように、密閉用パッキン１３の先端が真空圧の力により押しつぶされて突出高さがＢ３（＜Ｂ２）と更に低くなる（マスク保持フレーム１１ａがマスク保持フレーム１１ｂ側に更に接近移動する）一方で、密閉用パッキン１４側は変形しないか、或いは殆ど変形せずに突出高さが略Ａ１のままとなってマスク保持フレーム１１ｂの移動が規制され、各マスク８，９が弓状に変形した状態でワーク２への密着面積が中央部から順次周辺部に拡大していき、最終的にワーク２の表裏面に表マスク８及び裏マスク９が全面密着する。特に、真空圧がある程度に達すると、密閉用パッキン１３の突出高さの縮小は急激に進むが、その時点ではマスク８の中央部は既にワーク２に密着し始めており、空気溜まりの発生の虞れもない。

図５及び図６に排気圧制御の例を示す。まず、図５の例では、第１段圧力設定レギュレータ２０と第２段圧力設定レギュレータ２１とを切替バルブ２２で切替可能とし、真空ポンプ１７により密閉室１５内の空気を排気する際の排気圧を切り替えて二段引き方式を採用することで、より高精度なマスク密着を可能にしたものである。

図６の例は、図５の場合と同様に、第１段圧力設定レギュレータ２０と第２段圧力設定レギュレータ２１とを切替バルブ２２で切替可能とし、真空ポンプ１７により密閉室１５内の空気を排気する際の排気圧を切り替えて二段引き方式を採用することに加えて、密閉用パッキン１３をチューブタイプのパッキン１３ａとして該パッキン１３ａ内にコンプレッサ３０から圧縮空気を封入し、更に、密閉室１５内の真空圧を測定する真空圧センサ３１を設けて、該真空圧センサ３１の測定値に基づいてコントローラ３２が圧力可変バルブ３３を制御してコンプレッサ３０から密閉用パッキン１３ａ内に封入される圧縮空気の圧力を任意に可変できるように構成している。

そして、密閉室１５内の真空圧に応じたマスク８，９の密着力と密閉用パッキン１３ａ内の圧縮空気の圧力（封入量）に応じた該パッキン１３ａの圧縮耐力とを予め求めておき、コントローラ３２が真空圧センサ３１の測定値に基づいて「測定値でのマスクの密着力＞密閉用パッキンの圧縮耐力」の関係となるように、且つ密閉室１５内の排気により各マスク８，９が弓形状に湾曲してワーク２の表裏全面に密着するように、コンプレッサ３０から密閉用パッキン１３ａ内に封入される圧縮空気の圧力を圧力可変バルブ３３を介して制御することで、より高精度なマスク密着をより短時間で実現することができる。

上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、マスク８，９を撓ませてその中央部からワーク２に密着させつつ該密着面積が順次周辺部に拡大していくので、マスク８，９は常に湾曲した状態でワーク２に密着していくこととなり、これにより、空気溜まりの発生を良好に防止することができる。
また、密閉室１５内でマスク８，９とワーク２との間に隙間を形成した状態で前記密閉室１５内の空気を排気するだけで、ワーク２の表裏面にマスク８，９の全面を密着させることができるので、従来必要であった一対のマスク保持フレームの強制的な移動抑止動作及び解除動作が不要となり、これにより、ワーク２の表裏面にマスク８，９の全面を密着させるまでの時間の更なる短縮化を図ることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

両面露光装置の一例を示す全体斜視図である。 本発明の実施の形態の一例である露光装置のマスク密着方法を説明するための断面図である。 密閉室内の空気を排気した状態を示す断面図である。 密閉室内の空気を更に排気した状態を示す断面図である。 排気圧制御の一例を説明するための断面図である。 排気圧制御の他の例を説明するための断面図である。

符号の説明

２ ワーク（被露光材）
８，９ マスク
１１ａ，１１ｂ マスク保持フレーム
１３，１４ 密閉用パッキン
１５ 密閉室

Claims (1)

1. 一対のマスク保持フレームの各密閉用パッキン同士を密着させることにより内部に密閉室を形成して、該密閉室内でマスクと被露光材との間に隙間を形成した状態で前記密閉室内の空気を排気することにより、前記マスクを撓ませてその中央部から前記被露光材に密着させつつ該密着面積が順次周辺部に拡大していくようにした露光装置のマスク密着方法において、
   前記一対のマスク保持フレームの各密閉用パッキンの内の一方の密閉用パッキンの突出高さを他方の密閉用パッキンの突出高さより高くすると共に、突出高さの低い方の密閉用パッキンを突出高さの高い方の密閉用パッキンより硬質な材料で形成したことを特徴とする露光装置のマスク密着方法。

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