JP2010266763A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い生産性を維持しつつ、設備費を軽減することができる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、互いに隣接して且つ平行に配置された一対の露光ユニット１，２と、該一対の露光ユニット１，２のそれぞれが共用する光源手段３と、を含む。露光ユニット１，２の各々は、帯状基板４をその長手方向に沿って間欠的に送るための搬送機構５，６，７，８と、帯状基板４の搬送経路に配置された露光部９にして、少なくとも一つのフォトマスク１０を有する露光部９と、を備える。光源手段３は、フォトマスク１０に描かれたパターンを帯状基板４の露光面に転写するために、一対の露光ユニット１，２におけるそれぞれの露光部９へと交互に光を照射可能となされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フレキシブルな帯状基板を所定長さ領域ごとに露光するための露光装置に関する。

表面に感光層が形成された露光面を少なくとも片面に有するフレキシブルな帯状基板を間欠的に送り、帯状基板の所定長さ領域に、フォトマスクを通して光を照射することにより、フォトマスクに描かれたパターン（例えば電気回路）を帯状基板の所定長さ領域に転写する露光装置は知られている。帯状基板が間欠的に送られるごとに、帯状基板の新たな所定長さ領域がフォトマスクに対向する位置を占め、次々に露光作業が行なわれていく。

あらかじめ所定の長さにカットされたシート状の基板を置き換えながら露光する場合に比べ、帯状基板を利用した露光は効率的である。

特開２００５−３２６５５０号公報 特開２００６−３０１１７０号公報

しかしながら、従来の露光装置よりさらに安いコストで高い生産性が得られる露光装置が提供されることが望まれる。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
表面に感光層が形成された露光面を少なくとも片面に有するフレキシブルな帯状基板を所定長さ領域ごとに露光するための露光装置であって、
互いに隣接して且つ平行に配置された一対の露光ユニットと、該一対の露光ユニットのそれぞれが共用する光源手段と、を含み、
前記一対の露光ユニットの各々が、前記帯状基板をその長手方向に沿って間欠的に送るための搬送機構と、前記帯状基板の搬送経路に配置された露光部にして、前記露光面に対して近接または離反可能なように設けられた少なくとも一つのフォトマスクを有する露光部と、を備えており、
前記光源手段が、前記フォトマスクに描かれたパターンを前記帯状基板の前記露光面に転写するために、前記一対の露光ユニットにおけるそれぞれの前記露光部へと交互に光を照射可能となされている、
露光装置が提供される。

前記光源手段は、前記一対の露光ユニットにおけるそれぞれの前記露光部へと光を照射可能な位置に移動可能とすることができる。

前記光源手段は、複数の発光素子からなる走査型光源を含むものとしてもよい。

前記発光素子は半導体発光素子としてもよい。

前記光源手段は、光源と、前記一対の露光ユニットにそれぞれ設けられた一対の反射鏡と、を備えるものとし、
前記光源は、前記一対の反射鏡のそれぞれに交互に光を投射するよう照射角度を変更可能なものとすることができる。

前記露光部における前記帯状基板の搬送経路は垂直とすることができる。

前記フォトマスクが、垂直状態の前記帯状基板の両側に一つずつ配置されており、
これら一対のフォトマスクは、互いに対向する位置に位置合わせ用マークを有しており、
該位置合わせ用マークを読み取るための少なくとも１つのＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラによる前記位置合わせ用マークの読み取りデータに基づいて前記一対のフォトマスクのうち少なくとも一方をその面内でＸ、Ｙ、θ方向に移動させて位置合わせを行うための移動機構と、をさらに備えることができる。

前記帯状基板と前記フォトマスクとの位置合わせを行うために、前記フォトマスクに設けられた位置合わせ用マークと位置合わせ可能な位置合わせ用マークを前記帯状基板に形成することができる。

前記帯状基板に形成される前記位置合わせ用マークは、前記帯状基板の側縁にとって代わられることができる。

本発明の露光装置によれば、一方の露光ユニットで露光が行われた後、次の露光のために帯状基板が間欠的に送られて位置合わせが行われている間に、光源手段を他方の露光ユニットにおける露光に用いることができる。したがって、一対の露光ユニットに対して、光源手段を共用することができる。その結果、高い生産性を維持しつつ、設備費を軽減することができる。

本発明による露光装置の一実施形態を示す図であり、上図は平面図、下図は側面図。 本発明による露光装置の別の実施形態を示す図であり、上図は平面図、下図は側面図。 本発明による露光装置のさらに別の実施形態を示す図であり、上図は平面図、下図は側面図。

図１は、本発明による露光装置の一実施形態を示す。露光装置は、第１の露光ユニット１と、第２の露光ユニット２と、第１および第２の露光ユニット１，２が共用する光源手段３とを含む。第１および第２の露光ユニット１，２は、互いに隣接し且つ平行に配置されている。

露光ユニット１，２の各々は、表面に感光層が形成された露光面を有するフレキシブルな帯状基板４が円筒状に巻かれている繰り出し用リール５と、繰り出し用リール５から繰り出された帯状基板４を巻き取るための巻き取り用リール６と、帯状基板４を繰り出し用リール５から巻き取り用リール６まで間欠的に送るための駆動装置７とを備えている。繰り出し用リール４、巻き取り用リール５および駆動装置７は、ガイドローラ８等とともに、帯状基板４をその長手方向に沿って間欠的に送るための搬送機構を構成する。
駆動装置７は駆動ローラ７ａを備える。駆動ローラ７ａは、繰り出し用リール５に巻かれた帯状基板４を所定長さ分ずつ間欠的に引き出す。図示実施形態では、帯状基板４の搬送経路が途中で垂直になっている。別の実施形態においては、帯状基板４の搬送経路が垂直経路を有しなくてもよい。

露光ユニット１，２の各々は、帯状基板４の垂直経路に配置された露光部９を備えている。露光部９は、帯状基板４の露光面に対して近接または離反可能なように設けられたフォトマスク１０を有する。図示実施形態の場合、露光面が帯状基板４の両面に設けられているので、露光ユニット１，２の各々に対してフォトマスク１０は２つずつ設けられている。露光面が帯状基板４の片面のみに設けられている場合には、露光ユニット１，２の各々に対してフォトマスク１０は１つずつ設けられることになる。

なお、光源手段３の数に関して言えば、露光面が帯状基板４の両面に設けられている図示実施形態では、露光ユニット１，２が共用する光源手段３が２つ設けられている。露光面が帯状基板４の片面のみに設けられている場合には、露光ユニット１，２が共用する光源手段３は１つでよい。

帯状基板４の搬送経路が垂直経路を有しない実施形態においては、露光部９を帯状基板４の水平経路に配置してもよい。しかしながら、水平状態の帯状基板４は自重により撓んで変形する傾向がある。また、ゴミも付着しやすい。したがって、帯状基板４の垂直経路に露光部９を配置することが望ましい。

フォトマスク１０には、帯状基板４の露光面上に転写すべきパターン（例えば電気回路パターン）が描かれている。光源手段３から露光部９へと光が照射されると、露光部９における帯状基板４の所定長さ領域の露光面にパターンが転写される。

帯状基板４が搬送機構によって送られ、その所定長さ領域が露光部９に到達すると送りが停止され、位置合わせ作業が行われる。フォトマスク１０は、帯状基板４の露光面に対して近接せしめられる。帯状基板４を挟んで互いに向き合う２つのフォトマスク１０は、互いに対向する位置に位置合わせ用マークを有している。少なくとも１つのＣＣＤカメラ１１が、これらの位置合わせ用マークを読み取る。読み取りデータに基づき、移動機構１２が、一対のフォトマスク１０の少なくとも一方をその面内でＸ、Ｙ、θ方向に移動させ、一対のフォトマスク１０どうしの位置合わせを行う。

帯状基板４とフォトマスク１０との位置合わせを行うには、帯状基板４に形成された位置合わせ用マークも用いられる。帯状基板４に形成される位置合わせマークは、フォトマスク１０の位置合わせマークと位置合わせ可能なものとされる。

帯状基板４に形成される位置合わせ用マークは、帯状基板４の側縁で代用してもよい。

図１の実施形態において、第１および第２の露光ユニットに共用される光源手段３は、ランプである光源３ａと、平面鏡３ｂと、反射鏡３ｃとを備えている。光源３ａから発せられた光は、平面鏡３ｂによって反射鏡３ｃへと伝達される。凹状面を有する反射鏡３ｃは、伝達された光を平行光にして露光部９へと照射する。

図１において実線で示された光源手段３は、第１の露光ユニット１の露光部９へと光を照射できる位置にある。光源手段３は、帯状基板４の搬送方向を横切るようにして延びる一対の直動ガイドレール１３上に乗っている。光源手段３は、直動ガイドレール１３上をスライドして、第２の露光ユニット２の露光部９へと光を照射できる位置（二点鎖線で示す）へと移動することができる。

第１の露光ユニット１において帯状基板４の所定長さ領域の露光が終了すると、光源手段３は直動ガイドレール１３上をスライドして、第１の露光ユニット１の露光部９へと光が照射できる位置から第２の露光ユニット２の露光部９へと光を照射できる位置へと移動し、第２の露光ユニット２の露光部９を照射する。この間、第１の露光ユニット１では、フォトマスク１０が帯状基板４の露光面から離反し、帯状基板４の間欠的搬送が行われる。帯状基板４の次の所定長さ領域が露光部９に位置付けられると、フォトマスク１０が帯状基板４の露光面に近接せしめられ、位置合わせ作業が行われる。第２の露光ユニット２の露光部９への照射を終えた光源手段３は、再び第１の露光ユニット１の露光部９へと光を照射できる位置へとスライド移動し、位置合わせが終了したフォトマスク１０を介して照射を行う。

このようにして光源手段３は、第１および第２の露光ユニット１，２におけるそれぞれの露光部９へと交互に光を照射するようになされている。従来であれば光源手段３が休止していた位置合わせ作業時間を利用して、隣接する別の露光ユニットへと光源手段３を移動させてそこで露光作業を行わせることができるので、２つの露光ユニットに対して光源手段は１つで済む。

図２の実施形態においては、光源手段３は、複数の発光素子１４からなる走査型光源３ｄを含んでいる。本実施形態における走査型光源３ｄは、半導体発光素子を利用している。

このような半導体発光素子を利用した走査型光源を用いた場合、光源自体を小さくすることができ、且つ、反射鏡のような光学機器を省略することができるので、帯状基板４の搬送方向における露光装置全体の寸法をコンパクトにすることができる。

図２の実施形態では、第１の露光ユニット１において位置合わせ作業が行われているときは、走査型光源３ｄは第２の露光ユニット２側へと移動しながら、第２の露光ユニット２の露光部９に対して走査露光を行う。第２の露光ユニット２における露光が終了して、第２の露光ユニット２において帯状基板４の間欠的搬送と位置合わせ作業とが行われる間、走査型光源３ｄは第１の露光ユニット１側へと移動しながら、第１の露光ユニット１の露光部９に対して走査露光を行う。

図３の実施形態においては、光源手段３が、ランプである光源３ａと、一対の平面鏡３ｂと、一対の反射鏡３ｃとを備えている。光源３ａは、回動可能な平面ミラー（図示せず）を介して光の照射方向をある角度範囲で変更可能とされている。光源３ａは、ある照射角度の設定では、第１の露光ユニット１側の平面鏡３ｂを介して反射鏡３ｃに光を投射し、第１の露光ユニット１の露光部９を照射する。第１の露光ユニット１における露光が終了し、第１の露光ユニット１において帯状基板４の間欠的搬送と位置合わせ作業とが行われる間、光源３ａは、別の照射角度の設定とされ、第２の露光ユニット２側の平面鏡３ｂを介して反射鏡３ｃに光を投射し、第２の露光ユニット２の露光部９を照射する。

図１ないし図３のいずれの実施形態においても、一対の露光ユニットに対して光源手段を交互に使用する形で共用することができる。したがって、高い生産性を維持しつつ、設備コストを低減させることができる。

なお、図１および図３の実施形態において、光源手段３の構成いかんによっては、平面鏡を省略することもできる。

さらに、図１および図３の実施形態においてランプ以外の光源を使用することも可能であり、図２の実施形態において半導体発光素子以外の光源を使用することも可能である。

１ 第１の露光ユニット、２ 第２の露光ユニット、３ 光源手段、３ａ 光源（ランプ）、 ３ｂ 平面鏡、３ｃ 反射鏡、３ｄ 光源（走査型光源）、４ 帯状基板、５ 繰り出し用リール（搬送機構）、６ 巻き取り用リール（搬送機構）、７ 駆動装置（搬送機構）、７ａ 駆動ローラ（搬送機構）、８ ガイドローラ（搬送機構）、９ 露光部、１０ フォトマスク、１１ ＣＣＤカメラ、１２ 移動機構、１３ 直動ガイドレール、１４ 発光素子。

Claims (9)

1. 表面に感光層が形成された露光面を少なくとも片面に有するフレキシブルな帯状基板を所定長さ領域ごとに露光するための露光装置であって、
   互いに隣接して且つ平行に配置された一対の露光ユニットと、該一対の露光ユニットのそれぞれが共用する光源手段と、を含み、
   前記一対の露光ユニットの各々が、前記帯状基板をその長手方向に沿って間欠的に送るための搬送機構と、前記帯状基板の搬送経路に配置された露光部にして、前記露光面に対して近接または離反可能なように設けられた少なくとも一つのフォトマスクを有する露光部と、を備えており、
   前記光源手段が、前記フォトマスクに描かれたパターンを前記帯状基板の前記露光面に転写するために、前記一対の露光ユニットにおけるそれぞれの前記露光部へと交互に光を照射可能となされている、
   露光装置。
2. 前記光源手段が、前記一対の露光ユニットにおけるそれぞれの前記露光部へと光を照射可能な位置に移動可能となされている、
   請求項１に記載の露光装置。
3. 前記光源手段が、複数の発光素子からなる走査型光源を含む、請求項２に記載の露光装置。
4. 前記発光素子が半導体発光素子である、請求項３に記載の露光装置。
5. 前記光源手段が、光源と、前記一対の露光ユニットにそれぞれ設けられた一対の反射鏡と、を備えており、
   前記光源が、前記一対の反射鏡のそれぞれに交互に光を投射するよう照射角度を変更可能とされている、
   請求項１に記載の露光装置。
6. 前記露光部における前記帯状基板の搬送経路が垂直である、請求項１ないし５のいずれかに記載の露光装置。
7. 前記フォトマスクが、垂直状態の前記帯状基板の両側に一つずつ配置されており、
   これら一対のフォトマスクは、互いに対向する位置に位置合わせ用マークを有しており、
   該位置合わせ用マークを読み取るための少なくとも１つのＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラによる前記位置合わせ用マークの読み取りデータに基づいて前記一対のフォトマスクのうち少なくとも一方をその面内でＸ、Ｙ、θ方向に移動させて位置合わせを行うための移動機構と、をさらに備える、
   請求項６に記載の露光装置。
8. 前記帯状基板と前記フォトマスクとの位置合わせを行うために、前記フォトマスクに設けられた位置合わせ用マークと位置合わせ可能な位置合わせ用マークが前記帯状基板に形成されている、請求項７に記載の露光装置。
9. 前記帯状基板に形成される前記位置合わせ用マークが、前記帯状基板の側縁にとって代わられている、請求項８に記載の露光装置。

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