JP2011002757A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光時に基板をフォトマスクに対して近接・離反させる距離を短くし、露光処理精度および作業速度を向上させる。
【解決手段】露光装置は、フォトマスク１の周縁１ａに引張力を加えるために該周縁１ａに取り付けられるアクチュエータ２を含む。アクチュエータ２は、エアシリンダ装置１３の作動により、フォトマスク１に平行な基板１６の搬送経路Ｔから遠ざかる位置へと傾動可能である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フィルム状フォトマスクに描かれたパターン（例えば電気回路）を、フォトマスクに近接または密着させた基板上に転写するための露光装置に関する。

さらに詳細に言えば、フォトマスクの周縁に引張力を加えるために該周縁に取り付けられるアクチュエータを含み、該引張力によってフォトマスク内に張力を生じさせて該フォトマスクに描かれた位置合わせ用マークを含むパターンの寸法および形状を任意に変形させ、それによって該フォトマスクと基板との間の位置合わせ精度を高めるようにした露光装置に関する。

露光においては、フォトマスクと基板との間の適正な位置合わせが重要である。そのため、双方に複数の位置合わせ用マークが設けられている。しかしながら加工誤差、熱変形等の理由により、双方の位置合わせ用マークをすべての箇所で一致させることは難しい。そこで、フォトマスクの周縁に引張力を加えてフォトマスク内に張力を生じさせ、フォトマスクに描かれた位置合わせ用マークを含むパターンの寸法および形状を任意に変形させることにより、フォトマスクの位置合わせ用マークと基板の位置合わせ用マークとをすべての位置で精度良く合わせるようにしている。

フォトマスクの周縁を引っ張るためのアクチュエータとしては、典型的にはエアシリンダ装置等が用いられ、フォトマスクの周縁に形成した孔にエアシリンダ装置のロッド先端のフックを係合させている。

特許第３４０２６８１号

露光処理されるべき基板は、フォトマスクに平行な搬送経路を通って、フォトマスクに対向する位置へと運ばれる。それから基板は露光処理のためにフォトマスクに近接または密着する位置へと移動される。露光処理後、基板はフォトマスクから離反され、再び搬送経路の位置まで戻る。基板の搬送経路とフォトマスクとの間隔が小さいほど、基板をフォトマスクに対して近接・離反させる距離が短くてすみ、それにより露光処理精度や作業速度を向上させることができる。

しかしながら、エアシリンダ装置のシリンダ部の一部や、フォトマスクの周縁における孔を貫通するロッド先端のフックは、基板に対向するフォトマスクの表面により画定される面よりも前方（基板側）に突出している。したがって、基板の搬送経路をフォトマスクの表面近くの位置に設定することができなかった。

また、帯状基板を露光する場合、帯状基板の搬送経路とフォトマスクとの間の距離が大きいと、露光処理のために帯状基板をフォトマスクに対して近接・離反させるときに帯状基板にかかる張力の変化が大きくなり、露光処理精度に悪影響を与えていた。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
フィルム状フォトマスクに描かれたパターンを、該フォトマスクに近接または密着させた基板上に転写するための露光装置であって、前記フォトマスクの周縁に引張力を加えるために該周縁に取り付けられるアクチュエータを含み、該引張力によって前記フォトマスク内に張力を生じさせて該フォトマスクに描かれた位置合わせ用マークを含む前記パターンの寸法および形状を任意に変形させ、それによって該フォトマスクと前記基板との間の位置合わせ精度を高めるようにした露光装置において、
前記アクチュエータが、前記フォトマスクに平行な前記基板の搬送経路から遠ざかる位置へと傾動可能である、露光装置が提供される。

前記アクチュエータは、その構成要素のいずれもが、前記基板に対向する前記フォトマスクの表面により画定される面よりも後方に位置付けられるように、傾動可能とされることが好ましい。

矩形をした前記フィルムマスクの４辺のうち、少なくとも前記基板の前記搬送経路に直交する方向に延びる２辺の縁に取り付けられた前記アクチュエータが、前記基板の前記搬送経路から遠ざかる位置に傾動可能とすることができる。

矩形をした前記フィルムマスクの４辺すべての縁に取り付けられた前記アクチュエータが、前記基板の前記搬送経路から遠ざかる位置に傾動可能としてもよい。

前記フォトマスクの周縁に沿って延びる回転軸を有するローラをさらに含み、前記アクチュエータが傾動すると、前記フォトマスクの周縁のうち前記ローラよりも外方にある部分が、前記基板に対向する前記フォトマスクの表面により画定される面の後方へと傾斜するようにし、傾動した前記アクチュエータが、傾斜した前記フォトマスクの周縁部分に該傾斜の方向に沿って引張力を加えるようにすることができる。

前記ローラを軸方向に沿って複数に分割してもよい。

前記複数に分割されたローラが、前記回転軸上を軸方向に移動可能となるようにしてもよい。

前記アクチュエータは、前記フォトマスクの着脱時には、周縁を含む該フォトマスク全体を平面状に維持可能な姿勢をとることができるようにしてもよい。

本発明によれば、基板をフォトマスクに対向する位置へと搬送する際に、邪魔になるアクチュエータが基板の搬送経路から遠ざかる位置へと傾動することができるので、基板の搬送経路をフォトマスクの表面に近い位置に設定することができる。その結果、基板をフォトマスクに対して近接・離反させる距離が短くてすみ、それにより露光処理精度や作業速度を向上させることができる。

本発明の一実施態様による露光装置の側面図であり、アクチュエータはフォトマスクを平面状に維持している。 図１に示す露光装置の底面図。 図１と同様の図であるが、アクチュエータが傾動している状態を示す。

図１および図２に示すように、フォトマスク１の周縁１ａには、エアシリンダ装置が用いられたアクチュエータ２が複数配置されている。アクチュエータ２は、シリンダ部３とロッド４とを備え、ロッド４の先端はフック５を形成している。

フォトマスク１の周縁１ａには複数の長孔６が形成されており、アクチュエータ２のロッド４のフック５は、長孔６内に係合することができる。

矩形をしたフォトマスク１の４辺の各々に配置された複数のアクチュエータ２は、これらのアクチュエータ２のロッド４を横切る方向に延びる単一のベース７に取り付けられている。ベース７の両端には内方に延びるアーム８が備えられている。一対のアーム８の先端は、フォトマスクフレーム９の軸受け部材１０に両端を支持された回転軸１１に回転可能に取り付けられている。また、回転軸１１には、一対のアーム８間に延びるローラ１２が回転可能に装架されている。

ベース７の両端には、フォトマスクフレーム９にシリンダ部を取り付けられたエアシリンダ装置１３のロッド１４の先端が取り付けられている。エアシリンダ装置１３のロッド１４を短縮させると、図３に示すように、ベース７が回転軸１１を中心に回動するとともに、ベース７に取り付けられた複数のアクチュエータ２が同時に傾動する。

図１の状態と図３の状態とを比較する。図１の状態では、フォトマスク１の周縁１ａはアクチュエータ２によって軽く引っ張られており、フォトマスク１全体は周縁１ａに至るまで平面状に維持されている。フォトマスクフレーム９に取り付けられた透明なガラス板１５が、パターン領域におけるフォトマスク１の平面性保持に役立っている。アクチュエータ２による引張力を解除することにより、フォトマスク１は着脱可能になる。フォトマスク１の着脱は、アクチュエータ２がこの姿勢の状態のときに行う。

図１に示すアクチュエータ２は、基板１６に対向するフォトマスク１の表面１ｂと平行な方向に沿って、フォトマスク１の周縁１ａに引張力を加える姿勢をとっているため、シリンダ部３の一部とフック５の一部とが、フォトマスク１の表面１ｂにより画定される面Ｐよりも基板側（前方）に突出している。そのため、基板支持部材１７に載せられた基板１６の搬送経路Ｔは、面Ｐから大きく離れた位置に設定せざるを得ない。すると、基板１６は、露光処理ごとに搬送経路Ｔと面Ｐとの間の大きな距離を基板支持部材１７とともに往復しなければならない。これは、露光処理精度や作業処理速度の低下を招く原因となる。

これに対して図３の状態では、エアシリンダ装置１３を作動させることにより、アクチュエータ２は基板１６の搬送経路Ｔから遠ざかる位置へと傾動している。それによって、基板１６の搬送経路Ｔは、図１の場合と比べて、面Ｐに近く設定することができる。図３では、アクチュエータ２の構成要素のいずれもが面Ｐよりも後方に位置付けられている。したがって基板１６の搬送経路Ｔを、面Ｐに最大限近づいた位置に設定することができる。しかしながら、搬送経路Ｔを図１の場合と比べて面Ｐに近づけることができるのであれば、アクチュエータ２の一部が面Ｐよりも前方（基板１６側）に残る程度の傾動であっても、一定の効果が与えられるというべきである。基板１６の搬送経路Ｔを面Ｐに近づけて設定することにより、露光処理のために基板支持部材１７が基板１６をフォトマスク１に対して近接・離反させる距離が短くてすみ、それにより露光処理精度や作業速度を向上させることができる。

アクチュエータ２を傾動させるのは、フォトマスク１の表面１ｂ近くに設定された搬送経路Ｔを移動する基板１６の邪魔にならないようにするためである。したがって、傾動するアクチュエータ２は、基板１６の搬送経路Ｔに直交する方向に延びる２辺の縁に取り付けられたアクチュエータ２だけでもよい。しかしながら、矩形のフィルムマスク１の４辺すべての縁に取り付けられたアクチュエータ２を傾動するようにした露光装置もまた、本発明の範囲に含まれる。

フォトマスク１の周縁１ａに沿って延びている回転可能なローラ１２は、傾動したアクチュエータ２がフォトマスク１の周縁１ａを引っ張る動作を円滑に行わせる。アクチュエータ２が傾動すると、フォトマスク１の周縁１ａのうちローラ１２よりも外方にある部分が面Ｐよりも後方へと傾斜する。この傾斜した周縁部分に対してアクチュエータ２は該傾斜の方向に沿って引張力を加える。回転可能なローラ１２は、この引張力をフォトマスク１全体に滑らかに伝達する。

フォトマスク１の周縁１ａに設けられた複数のアクチュエータ２は、各辺ごとに個別に作動可能であるばかりでなく、１辺における複数のアクチュエータ２を個々に又はグループごとに作動させることもできる。この場合、図示例では一体に形成されているローラ１２を、軸方向に沿って複数に分割してもよい。個別に作動するアクチュエータ２に対応するそれぞれの分割ローラが個別に回転することにより、引張力は、より円滑にフォトマスク１全体に伝達される。

さらに、分割されたローラが回転軸１１上を軸方向に沿って移動可能としてもよい。こうすることにより、アクチュエータ２が個別に与える引張力が、より忠実にフォトマスク１全体に伝達される。複数に分割したロール間に、中間軸受けを設けるようにしてよもよい。

図示実施態様では、アクチュエータ２の傾動中心軸とローラ１２の回転中心軸とが、共通の回転軸１１によって与えられている。しかしながら、アクチュエータ２の傾動中心軸を回転軸１１とは異なる位置に設定してもよい。

なお、上記実施態様では、アクチュエータ２としてエアシリンダ装置を用いたものを示したが、他の形式のアクチュエータとして、ベローズ、ダイアフラム、モータ、圧電素子などを用いたものを使用することができる。

１ フォトマスク、１ａ フォトマスクの周縁、１ｂ フォトマスクの表面、２ アクチュエータ（エアシリンダ装置）、３ シリンダ部、４ ロッド、５ フック、６ 長孔、７ ベース、８ アーム、９ フォトマスクフレーム、１０ 軸受け部材、１１ 回転軸、１２ ローラ、１３ エアシリンダ装置、１４ ロッド、１５ ガラス板、１６ 基板、１７ 基板支持部材、Ｐ フォトマスクの表面により画定される面、Ｔ 基板の搬送経路。

Claims (8)

1. フィルム状フォトマスクに描かれたパターンを、該フォトマスクに近接または密着させた基板上に転写するための露光装置であって、前記フォトマスクの周縁に引張力を加えるために該周縁に取り付けられるアクチュエータを含み、該引張力によって前記フォトマスク内に張力を生じさせて該フォトマスクに描かれた位置合わせ用マークを含む前記パターンの寸法および形状を任意に変形させ、それによって該フォトマスクと前記基板との間の位置合わせ精度を高めるようにした露光装置において、
   前記アクチュエータが、前記フォトマスクに平行な前記基板の搬送経路から遠ざかる位置へと傾動可能である、露光装置。
2. 前記アクチュエータが、その構成要素のいずれもが、前記基板に対向する前記フォトマスクの表面により画定される面よりも後方に位置付けられるように、傾動可能である、請求項１に記載の露光装置。
3. 矩形をした前記フィルムマスクの４辺のうち、少なくとも前記基板の前記搬送経路に直交する方向に延びる２辺の縁に取り付けられた前記アクチュエータが、前記基板の前記搬送経路から遠ざかる位置に傾動可能である、請求項１または２に記載の露光装置。
4. 矩形をした前記フィルムマスクの４辺すべての縁に取り付けられた前記アクチュエータが、前記基板の前記搬送経路から遠ざかる位置に傾動可能である、請求項３に記載の露光装置。
5. 前記フォトマスクの周縁に沿って延びる回転軸を有するローラをさらに含み、前記アクチュエータが傾動すると、前記フォトマスクの周縁のうち前記ローラよりも外方にある部分が、前記基板に対向する前記フォトマスクの表面により画定される面の後方へと傾斜するようになされており、傾動した前記アクチュエータは、傾斜した前記フォトマスクの周縁部分に該傾斜の方向に沿って引張力を加えるようになされている、請求項１ないし４のいずれかに記載の露光装置。
6. 前記ローラが軸方向に沿って複数に分割されている、請求項５に記載の露光装置。
7. 前記複数に分割されたローラが前記回転軸上を軸方向に移動可能となされている、請求項６に記載の露光装置。
8. 前記アクチュエータは、前記フォトマスクの着脱時には、周縁を含む該フォトマスク全体を平面状に維持可能な姿勢をとることができる、請求項１ないし７のいずれかに記載の露光装置。

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