JP3598479B2 - 露光装置および露光装置における位置決め方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などのワークの露光装置に係り、特に、ワークの一方の面になんらかの処理が施され、あるいは、片面露光用のワークを適切に位置合わせして露光することが可能な露光装置および露光装置における位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＬＣＤやＰＤＰなど画像表示板などのワークの露光装置は、ワークの片面に長尺凹溝加工や、セル溝加工の電極ならびに蛍光体などが未処理の状態であるため、ワークの片面をハンドラなどによって接触するこができず、ワークの仮位置決めは専ら手作業により行われているのが現状である。
【０００３】
また、ａ−ＳｕＴＦＴなどのワークは、はじめにワークの表面側を露光し、ゲート電極などが形成され、その後、ゲート電極をマスクフィルムのパターンとして裏面側から紫外線照射して露光され、スイッチング素子として構成されることも知られている。
【０００４】
この露光作業は、図１１で示すようなワークの露光装置５０で行われていた。すなわち、光源ランプ５１と、この光源ランプ５１に設けた反射鏡５２と、前記光源ランプ５１および反射鏡５２からの光の照度を調整するフライアイレンズ５３と、このフライアイレンズ５３からの光を所定方向に反射する第１反射鏡５４と、この第１反射鏡５４からの光をワーク５６側に反射する第２反射鏡５５とから構成されている。
【０００５】
また、前記ワークの露光装置５０は、ワーク５６を露光位置に設置する際に、手作業によりワークの仮位置合わせを行い、その後位置決め機構などにより位置合わせを行い露光作業が行われている。そして、前記仮位置決め機構を備える露光装置では、ワークの搬入位置で仮位置決めを行っており、ハンドラが使用できるため、その仮位置決め位置を確保した状態で位置決め機構の設置位置まで搬送することができる。
【０００６】
なお、放電灯から送られて来る光線は、平板反射鏡を介してワークに照射されるため、光が広がりを持つことになり、反射鏡の外側になるほど光の角度が大きくなった状態で露光される。そのため、ワークの外側への無駄な照射光量が多くなり、かつ、光が広がることで露光画像が広がり、あるいは片寄り、画像の位置ズレを起こした状態で露光作業が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のワークの露光装置では、以下のような問題点が存在した。
▲１▼ ワークの一面がすでに露光されているようなワークは、仮位置決めする作業が手作業であると、ワークを適切な位置に移動する際、ワークの露光面と、ワークを載置する透光板とが当接して擦れ、ワークに傷を付けることがあった。また、作業性が悪く、大量生産には不向きであった。
【０００８】
▲２▼ すでにワークの表面側が露光され、所定の露光パターンが形成されているワークでは、ハンドラなどの搬送の際に位置決めに対して有効な手段が使用できなかった。さらに、ハンドラを使用せずに搬送機構から透光板にワークを受け渡すことができなかった。
【０００９】
▲３▼ ワークの仮位置決め作業が手作業で行われると、ワークの露光後の作業工程でバラツキが生じ、露光位置で問題なく作業されても、その後の作業に悪影響を与える結果を生じた。
【００１０】
この発明は、前述の問題点を解決すべく創案されたもので、ワークの搬送、仮位置決めおよび位置決め作業を一連の動作で行え、仮位置決め作業中にワークの露光面に傷を付けることが無く、さらに、露光作業の後工程でも適切に作業できる露光装置および露光装置における位置決め方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、この発明は、ワークを露光位置まで搬送する搬送機構と、露光位置に搬送された前記ワークの一面を露光する放電灯および反射鏡とを備え、前記露光位置には、前記搬送機構からワークを受け取る受渡機構と、前記受渡機構のワークを載置する透光板と、この透光板を支持する枠体と、この枠体を水平方向に移動自在に支持する固定フレームと、前記固定フレームに支持フレームを介して設けた前記ワークの端面を押動する仮位置決め機構と、前記固定フレームに支持し、前記枠体を水平作動させて位置決めを行う位置決め機構とを備え、前記透光板は、その表面側に凹溝を形成すると共に、その透光板にワークの吸着および離間を行う空気の吸気排気機構を備えた露光装置として構成した。
【００１２】
また、前記ワークの仮位置決め機構は、ワークの四辺側に配置され、ワークの端面に当接してワークの中心線に対して平行に押動するピンと、このピンの押動力を制御する弾性部材と、前記ピンおよび弾性部材を支持して所定距離往復移動する支持部とから構成された前記露光装置とした。
【００１３】
さらに、前記ワークを露光位置に搬送する搬送機構は、ワークの端面を支えてワークを順次送る回転ローラと、露光位置に設置した前記回転ローラの支軸を出没させる作動機構と、ワークの搬送位置を検知する位置センサとから構成される前記露光装置とした。
【００１４】
そして、前記透光板は、前記ワークの種類に対応してその所定位置に貫通穴を設け、前記受渡機構は、その透光板の貫通穴を介して上下動し、ワークに当接する当接アームと、この当接アームを上下動すると共に、前後に移動させる駆動機構とからなる前記露光装置とした。
【００１５】
また、前記透光板は、前記ピンの対向する位置にワークの端面より内側に切り欠いた切欠凹部を形成する構成としても構わない。
【００１６】
なお、露光位置にワークの仮位置決機構を備える露光装置では、ワークを透光板に真空吸着する凹溝から、透光板とワークを離間させる方向に空気を噴射すると共に、ワークの各端面をワークの中心方向に向かって、ワークの中心線に対して平行に押動制御することにより行う仮位置決め方法をもちいると都合がよい。
【００１７】
そして、露光位置にワークの仮位置決めおよび位置決め機構を備える露光装置における位置決め方法は、ワークを透光板に真空吸着する凹溝から、透光板とワークを離間させる方向に空気を噴射すると共に、ワークの各端面をワークの中心方向に向かって、ワークの中心線に対して平行に押動制御することにより行うワークの仮位置決めする工程と、前記透光板の凹溝から空気を噴射した状態で、かつ、ワークの端面を押動制御した状態で、透光板を支持している枠体を、撮像手段からの位置情報に基づいて水平作動させてワークを位置決めする工程からなるものとした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１は、一部を破断した露光装置の全体を示す正面図、図２は要部を示す露光装置の平面図、図３は露光装置の斜視図、図４は露光装置の要部を示す断面図、図５は仮位置決め機構を示す斜視図、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す断面図，図７（ａ）（ｂ）（ｃ）はワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す平面図、図８は、露光装置の光学系の原理を示す断面図、図９（ａ）（ｂ）はワーク一例であるＴＦＴスイッチの構成を示す断面図である。
【００１９】
図１で示すように、ワークの露光装置１は、ワークＷの搬送機構２と、この搬送機構２で露光位置に送られたワークＷを露光載置台Ａに受け渡す受渡機構３と、前記露光載置台Ａ上のワークＷを仮位置決めする仮位置決め機構７と、仮位置決めされたワークＷを位置決めする位置決め機構８と、位置決め後のワークＷを露光するための光源ランプ９、および、反射光学系１０などから構成されている。
【００２０】
図１で示すように、ワークＷの搬送機構２は、ワークＷを順次送る回転ローラとしての載置送りローラ２ａと、この載置送りローラ２ａの基端側に設けたワークＷの端面ガイド２ｂと、前記載置送りローラ２ａおよび端面ガイド２ｂを支持する支軸２ｃと、この支軸２ｃをスプラインやキー溝などを介して出没自在に保持する保持管２ｄとから構成されている。そして、前記保持管２ｄは、露光位置に作動機構を備え、支軸２ｃが保持管２ｄ内に出没制御できるように構成されている。また、ワークＷの搬送路の露光位置側には位置センサ２ｅ，２ｅが設けられている。
【００２１】
なお、載置送りローラ２ａの回転駆動は、隣合う保持管２ｄ，２ｄに駆動ベルトが掛け渡されており、その駆動ベルトを駆動モータの駆動により回転させることで載置送りローラ２ａを回転させ、前記位置確認センサ２ｅ，２ｅと、駆動モータの回転数の制御により、露光適正位置でワークＷを停止することができるように構成されている。
【００２２】
図１および図２で示すように、ワークＷの露光位置には、ワークＷの露光載置台Ａが備えられており、前記露光載置台Ａは、ワークＷを載置する透光板４と、この透光板４を固定し保持する枠体６と、この枠体６が水平方向に移動自在に支持される固定フレーム１２と、前記枠体６の外側で前記固定フレーム１２に支持される支持フレーム１３と、この支持フレームの、ワークＷの各辺側に対向する位置に設けた仮位置決め機構７と、前記固定フレームに支持し、枠体６の側端面に当接する位置決め機構８などを備えている。
【００２３】
図１および図２で示すように、前記透光板４は、後述するワークＷの受渡機構３の受取アーム３ａがその透光板４を通過して搬送機構２が保持しているワークＷを受け取れるように貫通穴４ａ（図面では４隅位置）を形成すると共に、透光板４の表面側に設けた凹溝としての吸着溝４ｃと、各辺の所定位置に切り欠いて形成した切欠凹部４ｄを備えている。そして、前記吸着溝４ｃは、その所定位置に吸引孔４ｂを備えており、前記吸引孔４ｂは、接続ホース４ｅを介して吸気排気機構としての空気ポンプ４ｆと接続されている。
【００２４】
なお、前記透光板４は、ワークＷの種類によっては、貫通穴４ａの構成を大きくし、反射鏡７ｆからの光が透光板４を通過するように構成しても良い。すなわち、ワークＷが４枚取りのものであれば、一枚のワークＷが４分割された位置が重要な露光位置となり、その４分割する大きさに合わせた貫通穴を窓状に形成する構成としても構わない。このとき、ワークに照射される照射光が透光板４を介してない分、減衰されずにワークＷに照射されるため、所定波長の紫外線の照度を高めることが可能となる。また、透光板４の四辺に形成した切欠凹部４ｄは、図面では各辺に二つづつ形成しているが、その切欠凹部４ｄが連続するよう一つの切欠としても構わない。
【００２５】
つぎに、図１および図２で示すように、前記受渡機構３は、ワークＷに当接してワークＷを搬送機構２から受け取る受取アーム３ａと、この受取アーム３ａを支持する支持部３ｅと、この支持部３ｅを保持する支持アーム３ｂと、この支持アーム３ｂを保持する基端部３ｃと、この基端部３ｃを昇降駆動および水平方向に移動する駆動機構３ｄとから構成されている。前記駆動機構３ｄは、支持アーム３ｂを昇降する昇降部を移動部が支持する構成としている。そして、前記受取アーム３ａは、前記透光板４の貫通穴４ａを介してワークＷを受け取る構成としている。
【００２６】
なお、前記受渡機構３の駆動機構３ｄの行う前後方向の移動を、支持アーム３ｂをスライドして伸縮自在とする構成にして行っても構わない。さらに、受取アーム３ａの上下する作動も、受取アームが伸縮自在にスライドする構成としても構わない。
【００２７】
また、受取アーム３ａは、ワークＷの種類あるいは大きさが変わった場合、その大きさに対応できるため、受取アーム３ａ，３ａの位置が互いに近接する方向に自在に設定できる構成としても構わない。すなわち、受取アーム３ａ，３ａを支持している支持部の長手方向で受取アーム３ａ、３ａの設置位置が適宜変更できるように構成されている。具体的には、支持部３ｅに受取アーム３ａ、３ａの保持部を複数形成することや、支持部３ｅに設置した受取アーム３ａ、３ａがスライドして所望位置で固定できる構成とすることで可能としている。また、受取アーム３ａ、３ａを独立して支持アーム３ｂに支持させ、支持アーム３ｂ、３ｂの設置間隔を自在に支持できる構成としても構わない。
【００２８】
一方、図２および図５で示すように、仮位置決め機構７は、枠体６の四辺のそれぞれに設けられ、透光板４上のワークＷに当接する当接ピン７ａ，７ａと、この当接ピン７ａ，７ａを支持する支持板７ｂ，７ｂと、この支持板７ｂ，７ｂを回動自在に支持する支軸７ｃ，７ｃと、前記支持板７ｂ，７ｂの他端側に設けたスプリング７ｄ，７ｄと、前記支軸７ｃ，７ｃおよびスプリング７ｄ，７ｄを支持する支持移動部７ｅと、この支持移動部７ｅを枠体１３に設けた往復路７ｆに沿って駆動するパルスモータなどの駆動部とから構成されている。
【００２９】
なお、当接ピン７ａ，７ａがワークＷに当接してワークＷの中心側に四方からワークＷを押動させると、当接ピン７ａ，７ａを制御する制御回路を設けておき、仮位置決めした位置で当接ピン７ａ，７ａを移動するパルスモータなどの駆動部を停止、その位置で当接ピン７ａ，７ａを停止する構成にすると都合が良い。また、前記当接ピン７ａ，７ａは、ワークＷと当接する位置あるいは当接ピン７ａ，７ａ全体にゴム被覆などの緩衝材を設ける構成としても構わない。
【００３０】
図１および図２で示すように、ワークＷの位置決め機構８は、枠体６の３辺のそれぞれに設けられ、フレーム１２に支持されている。前記位置決め機構８は、枠体６の端面に当接する押動当接部としての球体８ａと、この球体８ａに斜面を当接する斜面当接部８ｂと、この斜面当接部を移動させる押動シリンダ８ｃと、前記球体８ａの押動方向とは反対方向に付勢する弾性部材としての付勢スプリング８ｄとから構成されている。なお、枠体６は固定フレーム１２上に回転支持球８ｅにより水平方向に移動自在に支持されている。また、図面では枠体６の三辺の位置に位置決め機構８を設けているが、枠体６の四辺に設ける構成としても良い。さらに、球体８ａの変わりに円筒体を使用しても良い。
【００３１】
つぎに、図１および図８で示すように、ワークＷに所定波長の紫外線を照射する光源ランプ９は、直射光および反射光学系１０の反射鏡１０ａに反射されその照射光を平板反射鏡１０ｂに反射させ、フライアイレンズ１０ｃを介して放物面鏡１０ｄに導き、前記放物面鏡１０ｄで平行光として、第１平面反射鏡１０ｅおよび第２平面反射鏡１０ｆを介してワークＷに光照射している。
【００３２】
なお、図８は、説明を分かり易くするため、本来同一平面上にない各反射鏡の配置をあえて同一平面上にして説明している。また、前記光源ランプ９、あるいは、反射光学系１０の各部材に光干渉膜あるいは反射膜を設ける構成としても良い。また、光源ランプ９は、光照射する際に、安定した照度分布の照射光をワークに送るため、シャッター機構を取り付け、あらかじめ、光源ランプ９を点灯し、ワークＷの位置決め作業が完了したとき、そのシャッター機構を作動して、光源ランプ９から光照射できる構成としても構わない。
【００３３】
図１ないし図３で示すように、ワークＷの位置決めマークＷａを認識してワークの位置を特定する撮像手段１１は、ＣＣＤカメラ１１ａと、このＣＣＤカメラ１１ａを上下左右前後に移動可能に支持する移動支持アーム１１ｂとを備えており、撮像した位置決めマークＷａの位置情報を、あらかじめ入力されている基準位置と比較演算してその誤差を信号として前記位置決め機構８に送り適正な位置にワークＷが位置決めできるように構成されている。
【００３４】
つぎに、この露光装置１の作動を説明する。
図１および図２で示すように、はじめに、ワークＷを搬送機構２の載置送りローラ２ａに載置して搬送する。このとき、載置送りローラ２ａの基端側に設けた端面ガイド２ｂによりワークＷの端面がガイドされながら送られて行くため、ワークＷは、左右の載置送りローラ２ａ、２ａの中心にワークＷの中心がほぼ位置した状態で搬送される。
【００３５】
図１で示すように、ワークＷが露光位置に到来すると、位置センサ２ｅ、２ｅがワークＷの位置を検知して適正位置でワークＷが停止するように、載置送りローラ２ａの回転を止めワークを停止させる。ワークＷが停止すると、受渡機構３の受取アーム３ａ，３ａが駆動機構３ｄの駆動により上昇し、透光板４の貫通穴４ａ，４ａ，４ａ，４ａを介してワークＷの下面側に当接してワークＷを支持する。
【００３６】
図６（ａ）（ｂ）および図１で示すように、受取アーム３ａ，３ａ、３ａ，３ａによりワークが支持されると、搬送機構２は、作動機構の作動により載置送りローラ２ａの支軸２ｃを保持管２ｄに没入してワークＷの降下を可能とする。支軸２ｃが保持管２ｄに没入すると、受取アーム３ａは、ワークＷを支持した状態で、駆動機構３ｄの作動により降下させられて、ワークＷを透光板４の上に載置する。
【００３７】
図６（ｃ）および図７（ｂ）で示すように、ワークＷが透光板４に載置されると、仮位置決め作業が行われる。はじめに、透光板４の吸着溝４ｃ側から空気が噴射されワークＷを透光板４の表面から離間する方向に浮上させるようにした状態で、仮位置決め機構７を作動させ各方向に設置した当接ピン７ａ，７ａによりワークＷをワークＷの中心点に向かって押動させる。
【００３８】
ことのき、ワークＷは透光板４より噴き上げられているため、透光板との摩擦抵抗が小さくなるため、当接ピン７ａ、７ａがワークＷを小さな力で押動することが可能となる。また、ワークＷが完全に透光板から１ｍｍないし１０ｍｍの間で浮上するような噴き上げを行っても構わない。なお、当接ピン７ａ，７ａがワークＷを押圧しすぎないように、所定以上の力がかかると、スプリングが屈伸して必要外の押圧力を逃がしている。また、当接ピン７ａ，７ａが一度ワークＷを仮位置決めすると、制御回路が働いて当接ピン７ａ，７ａの駆動部を停止し、ワークＷを仮位置決めした状態で当接ピン７ａ，７ａがワークＷの端面を固定している状態となる。
【００３９】
さらに、ワークＷを当接ピン７ａ，７ａがワークＷの中心に向かって押動する際、当接ピン７ａ，７ａは、ワークＷの各辺に対して２本が一組となっていることで、ワークＷの中心線に対して平行になるようにワークＷを押動することが可能となる。そのため、仮位置決めするワークＷの位置が、次の工程の位置決め工程の位置に近づき、位置決め作業を正確でかつ迅速に行うことを可能としている。
【００４０】
つぎに、ワークＷの仮位置決め作業が終了すると、図６（ｄ）または図７（ｃ）で示すように、ワークの位置決めマークＷａと、透光板４に設けた位置決めマークとをＣＣＤカメラ１１ａで読み込み、その読み込んだ画像情報を、あらかじめ記憶している基準位置情報と比較演算して、誤差があれば、その誤差が訂正できるように、位置決め機構８に指令して枠体６を所定位置に移動する。このとき、透光板４の吸着溝４ｃからは、空気が噴射された状態であると共に、位置決め機構８の当接ピン７ａ，７ａは、ワークＷの端面を仮位置決めした状態で固定し停止している。
【００４１】
したがって、位置決め機構８を作動させて、透光板４を支持している枠体６を移動させるときも、ワークＷと透光板４は当接することなく透光板４が移動して位置決め作業がおこなわれる。そして、位置決め作業が完了すると、透光板４の吸着溝４ｃからの空気の噴射が停止されると共に、吸引動作が行われワークＷを透光板４に真空吸着する。また、ワークＷの端面を固定していた当接ピン７ａ，７ａがワークＷから離間する方向に移動させられる。
【００４２】
図６（ｄ）で示すように、位置決め作業が終了すると、光源ランプから光照射が行われ、反射光学系１０を介して平行光がワークＷに照射される。このとき、放物面鏡１０ｄを介して照射光を反射しているため、完全な平行光をワークＷに照射できる。ワークＷを露光する際、光照射したいレジストまで強い光が必要な場合は、前記したように透光板４の光照射部分を貫通窓として構成することで、光の減衰を防いで（１０〜２０％）強い光を照射することが可能となる。
【００４３】
なお、ワークＷの受渡機構３は、ワークＷを透光板４に載置した後、駆動機構３ｄにより、その駆動機構３ｄ側に移動させられるため、ワークＷの露光作業が行われる際に、反射鏡７ｆで光反射する反射面位置から退いており、適切な露光作業が可能となる。
【００４４】
図４および図９で示すように、ワークＷに反射鏡７ｆから照射光が反射して来ると、ワークＷ（図９ではＴＦＴスイッチの断面図）は、あらかじめ他の作業で形成しているゲート電極がマスクの代わりとなり、ワークを適切に露光する構成としている。したがって、新たにマスクを用意しなくとも自己整合して露光が可能である。もちろん、マスクを必要とするワークであっても適切に露光が可能である。なお、図９（ａ）は、裏面側から露光作業をする前の段階のワークの状態であり、図９（ｂ）は、裏面側からの露光作業が終了した状態のワークの状態を示している。
【００４５】
透光板４上のワークＷの露光作業が完了すると、透光板４の真空吸着が解除されると共に、受渡機構３の受取アーム３ａが作動してワークＷを透光板４から搬送機構２の載置送りローラ２ａの位置まで上昇させる。さらに、搬送機構２の支軸２ｃを保持管２ｄから延出させ、ワークＷを載置送りローラ２ａで支持し、搬出側にワークＷを送り出している。そして、次のワークＷを搬送機構２により搬入して上記作業にワークＷが露光される。このように、自己整合型のワークではある基準で仮位置決めおよび位置決め作業ができるため、ワークを露光した後でさらに位置決め作業が必要な場合でも対応できる。この位置決め作業により位置決め精度はプラスマイナス２〜３μｍで行うことが可能となる。
【００４６】
なお、露光装置は、片面露光作業を行うものや、透光板の位置決めマークとワークの位置決めマークを合わせる場合や、透光板をマスクとして使用し、ワークの片面を露光するものなど精度が求められかつ片面がハンドラなどの位置決め手段に有効な手段を使用できないワークに的確に使用できる。
【００４７】
他の実施形態として図１０で示すように、仮位置決め機構２３は、例えば、ワークＷの大きさより透光板２０の寸法を小さくしているものであっても構わない。すなわち、露光位置にワークＷの透光板２０を設け、その透光板の表面に空気の噴き出しあるいは空気の吸引を行う吸気排気孔２１を形成し、ワークＷが透光板２０の上に載置されると、吸気排気孔２１から空気を噴き出し、ワークを載置台２０から離間させる方向に浮上させると共に、透光板２０の四方に設けた仮位置決め機構２３の当接ピン２４をワークＷの中心に向かって移動させ、ワークの端面を押動して仮位置決めを行う。透光板２０は、ワークより小さく形成するか、上記したように当接ピンの対向位置に切欠凹部を形成する構成としても構わない。
【００４８】
そして、ワークＷが当接ピン２４により押動されると、当接ピンはその位置で停止した状態で、かつ、透光板２０は空気の噴き出しを行った状態で、位置決め作業を行い。露光作業が終了するとワークＷを透光板２０に真空吸着して露光作業を行う。
【００４９】
なお、ワークは、ＴＦＴのスイッチとして、チャネンネルエッチ型ＴＦＴ、チャネンネル保護膜型ＴＦＴあるいはトップゲート型ＴＦＴなどのものや、その厚み寸法が０．７〜１．１ｍｍなど種々のものがあるが、ワークの厚みや重さに対応して噴き出す空気の分量を調整できる構成にすることで対応できるようにしている。また、ワークＷの種類によっては光量が所定量より多くないと露光できないアモロファスシリコンや窒化シリコンなどのワークの露光の場合は、透光板の所定位置に開口穴を形成し、反射鏡からの光が透光板を介さないでワークに直接照射できる構成として対応することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明は次の優れた効果を発揮する。
▲１▼ 露光装置は、ハンドラを使用できないようなワークの場合、光源ランプおよび反射光学系、ワークの真空吸着および空気の噴射が可能な透光板、載置露光台、搬送機構、仮位置決め機構および位置決め機構などにより構成することで、ワークの自動露光を連続的に行うことが可能である。特にワークの露光を行う場合に、搬送から露光までを自動的に行うことができ都合が良い。
【００５１】
▲２▼ 受渡機構でワークを搬送機構から受け取り、透光板にワークを載置すると共に、仮位置決め作業の際、ワークを透光板から空気の噴射を行い当接ピンによりワークを中心側に押動して行っているため、ワークの露光面に傷を付けることなく仮位置決めできる。また、仮位置決め機構および位置決め機構を設けたことで、ワークの円滑な位置決め作業が可能となる。
【００５２】
▲３▼ 露光装置は、ワークの位置決めが適正に行われて露光されるため、その後工程でワークを適正に処理することが可能である。
【００５３】
▲４▼ ワークの露光装置は、搬送機構がワークの端面をガイドした状態で露光位置まで搬送できるため、仮位置決め作業および位置決め作業を円滑に促進できる。また、搬送機構がワークを露光位置に搬送し、露光位置で搬送機構の支軸が保持管側に出没自在に形成されているため、ワークを受渡機構にスムーズに受け渡すことが可能となる。
【００５４】
▲５▼ 露光装置の透光板は、ワークの大きさに対応して、その所定位置に貫通穴を形成している。そのため、ワークの受渡アームがその貫通穴を介してワークを搬送機構から受け取り、透光板に載置でき、ワークの大きさが変わっても、そのワークに対応して搬送機構から透光板に受け渡すことが可能となる。
【００５５】
▲６▼ ワークの仮位置決め作業は、ワークと透光板が摩擦することがないため、ワークに傷つくことがなく行うことが可能である。
【００５６】
▲７▼ ワークの位置決め作業は、ハンドラが使用できない場合でも、仮位置決め作業が可能となるため、位置決め作業がスムーズに行われる。また、位置決め作業の際も、ワークと透光板の接触は無いか極めて小さくワークを傷つけることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一部を破断した露光装置の全体を示す正面図である。
【図２】この発明の要部を示す露光装置の平面図である。
【図３】この発明の露光装置の斜視図である。
【図４】この発明の露光装置の要部を示す断面図である。
【図５】この発明の仮位置決め機構を示す斜視図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はこの発明のワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）はこの発明のワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す平面図である。
【図８】この発明の露光装置の光学系の原理を示す断面図である。
【図９】（ａ）は、ワークの一例を示すＴＦＴスイッチの裏面からの露光前の状態を示す原理図、（ｂ）は、（ａ）のＴＦＴスイッチを裏面側から露光した後の状態を示す原理図である。
【図１０】この発明の他の実施の形態を示すワークの仮位置決め機構を示す斜視図である。
【図１１】従来の露光装置の構成を示す原理図である。
【符号の説明】
１ 露光装置
２ 搬送機構
２ａ 載置送りローラ
２ｂ 端面ガイド
２ｃ 支軸
２ｄ 保持管
３ 受渡機構
３ａ 受取アーム
３ｂ 支持アーム
３ｃ 基端部
３ｄ 駆動機構
３ｅ 支持部
４ 透光板
４ａ 貫通穴
４ｂ 吸引孔
４ｃ 吸着溝
４ｄ 切欠凹部
４ｅ 接続ホース
４ｆ 空気ポンプ（吸気排気機構）
６ 枠体
７ 仮位置決め機構
７ａ 当接ピン
７ｂ 支持板
７ｃ 支軸
７ｄ スプリング
７ｅ 支持移動部
８ 位置決め機構
８ａ 球体（押動当接部）
８ｂ 斜面当接部
８ｃ 押動シリンダ
８ｄ 付勢スプリング（弾性部材）
８ｅ 回転支持球
９ 光源ランプ
１０ 反射光学系
１０ａ 反射鏡
１０ｂ 平板反射鏡
１０ｃ フライアイレンズ
１０ｄ 放物面鏡
１０ｅ 第１平面反射鏡
１０ｆ 第２平面反射鏡
１１ 撮像手段
１１ａ ＣＣＤカメラ
１１ｂ 移動支持アーム
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などのワークの露光装置に係り、特に、ワークの一方の面になんらかの処理が施され、あるいは、片面露光用のワークを適切に位置合わせして露光することが可能な露光装置および露光装置における位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＬＣＤやＰＤＰなど画像表示板などのワークの露光装置は、ワークの片面に長尺凹溝加工や、セル溝加工の電極ならびに蛍光体などが未処理の状態であるため、ワークの片面をハンドラなどによって接触するこができず、ワークの仮位置決めは専ら手作業により行われているのが現状である。
【０００３】
また、ａ−ＳｕＴＦＴなどのワークは、はじめにワークの表面側を露光し、ゲート電極などが形成され、その後、ゲート電極をマスクフィルムのパターンとして裏面側から紫外線照射して露光され、スイッチング素子として構成されることも知られている。
【０００４】
この露光作業は、図１１で示すようなワークの露光装置５０で行われていた。すなわち、光源ランプ５１と、この光源ランプ５１に設けた反射鏡５２と、前記光源ランプ５１および反射鏡５２からの光の照度を調整するフライアイレンズ５３と、このフライアイレンズ５３からの光を所定方向に反射する第１反射鏡５４と、この第１反射鏡５４からの光をワーク５６側に反射する第２反射鏡５５とから構成されている。
【０００５】
また、前記ワークの露光装置５０は、ワーク５６を露光位置に設置する際に、手作業によりワークの仮位置合わせを行い、その後位置決め機構などにより位置合わせを行い露光作業が行われている。そして、前記仮位置決め機構を備える露光装置では、ワークの搬入位置で仮位置決めを行っており、ハンドラが使用できるため、その仮位置決め位置を確保した状態で位置決め機構の設置位置まで搬送することができる。
【０００６】
なお、放電灯から送られて来る光線は、平板反射鏡を介してワークに照射されるため、光が広がりを持つことになり、反射鏡の外側になるほど光の角度が大きくなった状態で露光される。そのため、ワークの外側への無駄な照射光量が多くなり、かつ、光が広がることで露光画像が広がり、あるいは片寄り、画像の位置ズレを起こした状態で露光作業が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のワークの露光装置では、以下のような問題点が存在した。
▲１▼ ワークの一面がすでに露光されているようなワークは、仮位置決めする作業が手作業であると、ワークを適切な位置に移動する際、ワークの露光面と、ワークを載置する透光板とが当接して擦れ、ワークに傷を付けることがあった。また、作業性が悪く、大量生産には不向きであった。
【０００８】
▲２▼ すでにワークの表面側が露光され、所定の露光パターンが形成されているワークでは、ハンドラなどの搬送の際に位置決めに対して有効な手段が使用できなかった。さらに、ハンドラを使用せずに搬送機構から透光板にワークを受け渡すことができなかった。
【０００９】
▲３▼ ワークの仮位置決め作業が手作業で行われると、ワークの露光後の作業工程でバラツキが生じ、露光位置で問題なく作業されても、その後の作業に悪影響を与える結果を生じた。
【００１０】
この発明は、前述の問題点を解決すべく創案されたもので、ワークの搬送、仮位置決めおよび位置決め作業を一連の動作で行え、仮位置決め作業中にワークの露光面に傷を付けることが無く、さらに、露光作業の後工程でも適切に作業できる露光装置および露光装置における位置決め方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、この発明は、ワークを露光位置まで搬送する搬送機構と、露光位置に搬送された前記ワークの一面を露光する放電灯および反射鏡とを備え、前記露光位置には、前記搬送機構からワークを受け取る受渡機構と、前記受渡機構のワークを載置する透光板と、この透光板を支持する枠体と、この枠体を水平方向に移動自在に支持する固定フレームと、前記固定フレームに支持フレームを介して設けた前記ワークの端面を押動する仮位置決め機構と、前記固定フレームに支持し、前記枠体を水平作動させて位置決めを行う位置決め機構とを備え、前記透光板は、その表面側に凹溝を形成すると共に、その透光板にワークの吸着および離間を行う空気の吸気排気機構を備えた露光装置として構成した。
【００１２】
また、前記ワークの仮位置決め機構は、ワークの四辺側に配置され、ワークの端面に当接してワークの中心線に対して平行に押動するピンと、このピンの押動力を制御する弾性部材と、前記ピンおよび弾性部材を支持して所定距離往復移動する支持部とから構成された前記露光装置とした。
【００１３】
さらに、前記ワークを露光位置に搬送する搬送機構は、ワークの端面を支えてワークを順次送る回転ローラと、露光位置に設置した前記回転ローラの支軸を出没させる作動機構と、ワークの搬送位置を検知する位置センサとから構成される前記露光装置とした。
【００１４】
そして、前記透光板は、前記ワークの種類に対応してその所定位置に貫通穴を設け、前記受渡機構は、その透光板の貫通穴を介して上下動し、ワークに当接する当接アームと、この当接アームを上下動すると共に、前後に移動させる駆動機構とからなる前記露光装置とした。
【００１５】
また、前記透光板は、前記ピンの対向する位置にワークの端面より内側に切り欠いた切欠凹部を形成する構成としても構わない。
【００１６】
なお、露光位置にワークの仮位置決機構を備える露光装置では、ワークを透光板に真空吸着する凹溝から、透光板とワークを離間させる方向に空気を噴射すると共に、ワークの各端面をワークの中心方向に向かって、ワークの中心線に対して平行に押動制御することにより行う仮位置決め方法をもちいると都合がよい。
【００１７】
そして、露光位置にワークの仮位置決めおよび位置決め機構を備える露光装置における位置決め方法は、ワークを透光板に真空吸着する凹溝から、透光板とワークを離間させる方向に空気を噴射すると共に、ワークの各端面をワークの中心方向に向かって、ワークの中心線に対して平行に押動制御することにより行うワークの仮位置決めする工程と、前記透光板の凹溝から空気を噴射した状態で、かつ、ワークの端面を押動制御した状態で、透光板を支持している枠体を、撮像手段からの位置情報に基づいて水平作動させてワークを位置決めする工程からなるものとした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１は、一部を破断した露光装置の全体を示す正面図、図２は要部を示す露光装置の平面図、図３は露光装置の斜視図、図４は露光装置の要部を示す断面図、図５は仮位置決め機構を示す斜視図、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す断面図，図７（ａ）（ｂ）（ｃ）はワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す平面図、図８は、露光装置の光学系の原理を示す断面図、図９（ａ）（ｂ）はワーク一例であるＴＦＴスイッチの構成を示す断面図である。
【００１９】
図１で示すように、ワークの露光装置１は、ワークＷの搬送機構２と、この搬送機構２で露光位置に送られたワークＷを露光載置台Ａに受け渡す受渡機構３と、前記露光載置台Ａ上のワークＷを仮位置決めする仮位置決め機構７と、仮位置決めされたワークＷを位置決めする位置決め機構８と、位置決め後のワークＷを露光するための光源ランプ９、および、反射光学系１０などから構成されている。
【００２０】
図１で示すように、ワークＷの搬送機構２は、ワークＷを順次送る回転ローラとしての載置送りローラ２ａと、この載置送りローラ２ａの基端側に設けたワークＷの端面ガイド２ｂと、前記載置送りローラ２ａおよび端面ガイド２ｂを支持する支軸２ｃと、この支軸２ｃをスプラインやキー溝などを介して出没自在に保持する保持管２ｄとから構成されている。そして、前記保持管２ｄは、露光位置に作動機構を備え、支軸２ｃが保持管２ｄ内に出没制御できるように構成されている。また、ワークＷの搬送路の露光位置側には位置センサ２ｅ，２ｅが設けられている。
【００２１】
なお、載置送りローラ２ａの回転駆動は、隣合う保持管２ｄ，２ｄに駆動ベルトが掛け渡されており、その駆動ベルトを駆動モータの駆動により回転させることで載置送りローラ２ａを回転させ、前記位置確認センサ２ｅ，２ｅと、駆動モータの回転数の制御により、露光適正位置でワークＷを停止することができるように構成されている。
【００２２】
図１および図２で示すように、ワークＷの露光位置には、ワークＷの露光載置台Ａが備えられており、前記露光載置台Ａは、ワークＷを載置する透光板４と、この透光板４を固定し保持する枠体６と、この枠体６が水平方向に移動自在に支持される固定フレーム１２と、前記枠体６の外側で前記固定フレーム１２に支持される支持フレーム１３と、この支持フレームの、ワークＷの各辺側に対向する位置に設けた仮位置決め機構７と、前記固定フレームに支持し、枠体６の側端面に当接する位置決め機構８などを備えている。
【００２３】
図１および図２で示すように、前記透光板４は、後述するワークＷの受渡機構３の受取アーム３ａがその透光板４を通過して搬送機構２が保持しているワークＷを受け取れるように貫通穴４ａ（図面では４隅位置）を形成すると共に、透光板４の表面側に設けた凹溝としての吸着溝４ｃと、各辺の所定位置に切り欠いて形成した切欠凹部４ｄを備えている。そして、前記吸着溝４ｃは、その所定位置に吸引孔４ｂを備えており、前記吸引孔４ｂは、接続ホース４ｅを介して吸気排気機構としての空気ポンプ４ｆと接続されている。
【００２４】
なお、前記透光板４は、ワークＷの種類によっては、貫通穴４ａの構成を大きくし、反射鏡７ｆからの光が透光板４を通過するように構成しても良い。すなわち、ワークＷが４枚取りのものであれば、一枚のワークＷが４分割された位置が重要な露光位置となり、その４分割する大きさに合わせた貫通穴を窓状に形成する構成としても構わない。このとき、ワークに照射される照射光が透光板４を介してない分、減衰されずにワークＷに照射されるため、所定波長の紫外線の照度を高めることが可能となる。また、透光板４の四辺に形成した切欠凹部４ｄは、図面では各辺に二つづつ形成しているが、その切欠凹部４ｄが連続するよう一つの切欠としても構わない。
【００２５】
つぎに、図１および図２で示すように、前記受渡機構３は、ワークＷに当接してワークＷを搬送機構２から受け取る受取アーム３ａと、この受取アーム３ａを支持する支持部３ｅと、この支持部３ｅを保持する支持アーム３ｂと、この支持アーム３ｂを保持する基端部３ｃと、この基端部３ｃを昇降駆動および水平方向に移動する駆動機構３ｄとから構成されている。前記駆動機構３ｄは、支持アーム３ｂを昇降する昇降部を移動部が支持する構成としている。そして、前記受取アーム３ａは、前記透光板４の貫通穴４ａを介してワークＷを受け取る構成としている。
【００２６】
なお、前記受渡機構３の駆動機構３ｄの行う前後方向の移動を、支持アーム３ｂをスライドして伸縮自在とする構成にして行っても構わない。さらに、受取アーム３ａの上下する作動も、受取アームが伸縮自在にスライドする構成としても構わない。
【００２７】
また、受取アーム３ａは、ワークＷの種類あるいは大きさが変わった場合、その大きさに対応できるため、受取アーム３ａ，３ａの位置が互いに近接する方向に自在に設定できる構成としても構わない。すなわち、受取アーム３ａ，３ａを支持している支持部の長手方向で受取アーム３ａ、３ａの設置位置が適宜変更できるように構成されている。具体的には、支持部３ｅに受取アーム３ａ、３ａの保持部を複数形成することや、支持部３ｅに設置した受取アーム３ａ、３ａがスライドして所望位置で固定できる構成とすることで可能としている。また、受取アーム３ａ、３ａを独立して支持アーム３ｂに支持させ、支持アーム３ｂ、３ｂの設置間隔を自在に支持できる構成としても構わない。
【００２８】
一方、図２および図５で示すように、仮位置決め機構７は、枠体６の四辺のそれぞれに設けられ、透光板４上のワークＷに当接する当接ピン７ａ，７ａと、この当接ピン７ａ，７ａを支持する支持板７ｂ，７ｂと、この支持板７ｂ，７ｂを回動自在に支持する支軸７ｃ，７ｃと、前記支持板７ｂ，７ｂの他端側に設けたスプリング７ｄ，７ｄと、前記支軸７ｃ，７ｃおよびスプリング７ｄ，７ｄを支持する支持移動部７ｅと、この支持移動部７ｅを枠体１３に設けた往復路７ｆに沿って駆動するパルスモータなどの駆動部とから構成されている。
【００２９】
なお、当接ピン７ａ，７ａがワークＷに当接してワークＷの中心側に四方からワークＷを押動させると、当接ピン７ａ，７ａを制御する制御回路を設けておき、仮位置決めした位置で当接ピン７ａ，７ａを移動するパルスモータなどの駆動部を停止、その位置で当接ピン７ａ，７ａを停止する構成にすると都合が良い。また、前記当接ピン７ａ，７ａは、ワークＷと当接する位置あるいは当接ピン７ａ，７ａ全体にゴム被覆などの緩衝材を設ける構成としても構わない。
【００３０】
図１および図２で示すように、ワークＷの位置決め機構８は、枠体６の３辺のそれぞれに設けられ、フレーム１２に支持されている。前記位置決め機構８は、枠体６の端面に当接する押動当接部としての球体８ａと、この球体８ａに斜面を当接する斜面当接部８ｂと、この斜面当接部を移動させる押動シリンダ８ｃと、前記球体８ａの押動方向とは反対方向に付勢する弾性部材としての付勢スプリング８ｄとから構成されている。なお、枠体６は固定フレーム１２上に回転支持球８ｅにより水平方向に移動自在に支持されている。また、図面では枠体６の三辺の位置に位置決め機構８を設けているが、枠体６の四辺に設ける構成としても良い。さらに、球体８ａの変わりに円筒体を使用しても良い。
【００３１】
つぎに、図１および図８で示すように、ワークＷに所定波長の紫外線を照射する光源ランプ９は、直射光および反射光学系１０の反射鏡１０ａに反射されその照射光を平板反射鏡１０ｂに反射させ、フライアイレンズ１０ｃを介して放物面鏡１０ｄに導き、前記放物面鏡１０ｄで平行光として、第１平面反射鏡１０ｅおよび第２平面反射鏡１０ｆを介してワークＷに光照射している。
【００３２】
なお、図８は、説明を分かり易くするため、本来同一平面上にない各反射鏡の配置をあえて同一平面上にして説明している。また、前記光源ランプ９、あるいは、反射光学系１０の各部材に光干渉膜あるいは反射膜を設ける構成としても良い。また、光源ランプ９は、光照射する際に、安定した照度分布の照射光をワークに送るため、シャッター機構を取り付け、あらかじめ、光源ランプ９を点灯し、ワークＷの位置決め作業が完了したとき、そのシャッター機構を作動して、光源ランプ９から光照射できる構成としても構わない。
【００３３】
図１ないし図３で示すように、ワークＷの位置決めマークＷａを認識してワークの位置を特定する撮像手段１１は、ＣＣＤカメラ１１ａと、このＣＣＤカメラ１１ａを上下左右前後に移動可能に支持する移動支持アーム１１ｂとを備えており、撮像した位置決めマークＷａの位置情報を、あらかじめ入力されている基準位置と比較演算してその誤差を信号として前記位置決め機構８に送り適正な位置にワークＷが位置決めできるように構成されている。
【００３４】
つぎに、この露光装置１の作動を説明する。
図１および図２で示すように、はじめに、ワークＷを搬送機構２の載置送りローラ２ａに載置して搬送する。このとき、載置送りローラ２ａの基端側に設けた端面ガイド２ｂによりワークＷの端面がガイドされながら送られて行くため、ワークＷは、左右の載置送りローラ２ａ、２ａの中心にワークＷの中心がほぼ位置した状態で搬送される。
【００３５】
図１で示すように、ワークＷが露光位置に到来すると、位置センサ２ｅ、２ｅがワークＷの位置を検知して適正位置でワークＷが停止するように、載置送りローラ２ａの回転を止めワークを停止させる。ワークＷが停止すると、受渡機構３の受取アーム３ａ，３ａが駆動機構３ｄの駆動により上昇し、透光板４の貫通穴４ａ，４ａ，４ａ，４ａを介してワークＷの下面側に当接してワークＷを支持する。
【００３６】
図６（ａ）（ｂ）および図１で示すように、受取アーム３ａ，３ａ、３ａ，３ａによりワークが支持されると、搬送機構２は、作動機構の作動により載置送りローラ２ａの支軸２ｃを保持管２ｄに没入してワークＷの降下を可能とする。支軸２ｃが保持管２ｄに没入すると、受取アーム３ａは、ワークＷを支持した状態で、駆動機構３ｄの作動により降下させられて、ワークＷを透光板４の上に載置する。
【００３７】
図６（ｃ）および図７（ｂ）で示すように、ワークＷが透光板４に載置されると、仮位置決め作業が行われる。はじめに、透光板４の吸着溝４ｃ側から空気が噴射されワークＷを透光板４の表面から離間する方向に浮上させるようにした状態で、仮位置決め機構７を作動させ各方向に設置した当接ピン７ａ，７ａによりワークＷをワークＷの中心点に向かって押動させる。
【００３８】
ことのき、ワークＷは透光板４より噴き上げられているため、透光板との摩擦抵抗が小さくなるため、当接ピン７ａ、７ａがワークＷを小さな力で押動することが可能となる。また、ワークＷが完全に透光板から１ｍｍないし１０ｍｍの間で浮上するような噴き上げを行っても構わない。なお、当接ピン７ａ，７ａがワークＷを押圧しすぎないように、所定以上の力がかかると、スプリングが屈伸して必要外の押圧力を逃がしている。また、当接ピン７ａ，７ａが一度ワークＷを仮位置決めすると、制御回路が働いて当接ピン７ａ，７ａの駆動部を停止し、ワークＷを仮位置決めした状態で当接ピン７ａ，７ａがワークＷの端面を固定している状態となる。
【００３９】
さらに、ワークＷを当接ピン７ａ，７ａがワークＷの中心に向かって押動する際、当接ピン７ａ，７ａは、ワークＷの各辺に対して２本が一組となっていることで、ワークＷの中心線に対して平行になるようにワークＷを押動することが可能となる。そのため、仮位置決めするワークＷの位置が、次の工程の位置決め工程の位置に近づき、位置決め作業を正確でかつ迅速に行うことを可能としている。
【００４０】
つぎに、ワークＷの仮位置決め作業が終了すると、図６（ｄ）または図７（ｃ）で示すように、ワークの位置決めマークＷａと、透光板４に設けた位置決めマークとをＣＣＤカメラ１１ａで読み込み、その読み込んだ画像情報を、あらかじめ記憶している基準位置情報と比較演算して、誤差があれば、その誤差が訂正できるように、位置決め機構８に指令して枠体６を所定位置に移動する。このとき、透光板４の吸着溝４ｃからは、空気が噴射された状態であると共に、位置決め機構８の当接ピン７ａ，７ａは、ワークＷの端面を仮位置決めした状態で固定し停止している。
【００４１】
したがって、位置決め機構８を作動させて、透光板４を支持している枠体６を移動させるときも、ワークＷと透光板４は当接することなく透光板４が移動して位置決め作業がおこなわれる。そして、位置決め作業が完了すると、透光板４の吸着溝４ｃからの空気の噴射が停止されると共に、吸引動作が行われワークＷを透光板４に真空吸着する。また、ワークＷの端面を固定していた当接ピン７ａ，７ａがワークＷから離間する方向に移動させられる。
【００４２】
図６（ｄ）で示すように、位置決め作業が終了すると、光源ランプから光照射が行われ、反射光学系１０を介して平行光がワークＷに照射される。このとき、放物面鏡１０ｄを介して照射光を反射しているため、完全な平行光をワークＷに照射できる。ワークＷを露光する際、光照射したいレジストまで強い光が必要な場合は、前記したように透光板４の光照射部分を貫通窓として構成することで、光の減衰を防いで（１０〜２０％）強い光を照射することが可能となる。
【００４３】
なお、ワークＷの受渡機構３は、ワークＷを透光板４に載置した後、駆動機構３ｄにより、その駆動機構３ｄ側に移動させられるため、ワークＷの露光作業が行われる際に、反射鏡７ｆで光反射する反射面位置から退いており、適切な露光作業が可能となる。
【００４４】
図４および図９で示すように、ワークＷに反射鏡７ｆから照射光が反射して来ると、ワークＷ（図９ではＴＦＴスイッチの断面図）は、あらかじめ他の作業で形成しているゲート電極がマスクの代わりとなり、ワークを適切に露光する構成としている。したがって、新たにマスクを用意しなくとも自己整合して露光が可能である。もちろん、マスクを必要とするワークであっても適切に露光が可能である。なお、図９（ａ）は、裏面側から露光作業をする前の段階のワークの状態であり、図９（ｂ）は、裏面側からの露光作業が終了した状態のワークの状態を示している。
【００４５】
透光板４上のワークＷの露光作業が完了すると、透光板４の真空吸着が解除されると共に、受渡機構３の受取アーム３ａが作動してワークＷを透光板４から搬送機構２の載置送りローラ２ａの位置まで上昇させる。さらに、搬送機構２の支軸２ｃを保持管２ｄから延出させ、ワークＷを載置送りローラ２ａで支持し、搬出側にワークＷを送り出している。そして、次のワークＷを搬送機構２により搬入して上記作業にワークＷが露光される。このように、自己整合型のワークではある基準で仮位置決めおよび位置決め作業ができるため、ワークを露光した後でさらに位置決め作業が必要な場合でも対応できる。この位置決め作業により位置決め精度はプラスマイナス２〜３μｍで行うことが可能となる。
【００４６】
なお、露光装置は、片面露光作業を行うものや、透光板の位置決めマークとワークの位置決めマークを合わせる場合や、透光板をマスクとして使用し、ワークの片面を露光するものなど精度が求められかつ片面がハンドラなどの位置決め手段に有効な手段を使用できないワークに的確に使用できる。
【００４７】
他の実施形態として図１０で示すように、仮位置決め機構２３は、例えば、ワークＷの大きさより透光板２０の寸法を小さくしているものであっても構わない。すなわち、露光位置にワークＷの透光板２０を設け、その透光板の表面に空気の噴き出しあるいは空気の吸引を行う吸気排気孔２１を形成し、ワークＷが透光板２０の上に載置されると、吸気排気孔２１から空気を噴き出し、ワークを載置台２０から離間させる方向に浮上させると共に、透光板２０の四方に設けた仮位置決め機構２３の当接ピン２４をワークＷの中心に向かって移動させ、ワークの端面を押動して仮位置決めを行う。透光板２０は、ワークより小さく形成するか、上記したように当接ピンの対向位置に切欠凹部を形成する構成としても構わない。
【００４８】
そして、ワークＷが当接ピン２４により押動されると、当接ピンはその位置で停止した状態で、かつ、透光板２０は空気の噴き出しを行った状態で、位置決め作業を行い。露光作業が終了するとワークＷを透光板２０に真空吸着して露光作業を行う。
【００４９】
なお、ワークは、ＴＦＴのスイッチとして、チャネンネルエッチ型ＴＦＴ、チャネンネル保護膜型ＴＦＴあるいはトップゲート型ＴＦＴなどのものや、その厚み寸法が０．７〜１．１ｍｍなど種々のものがあるが、ワークの厚みや重さに対応して噴き出す空気の分量を調整できる構成にすることで対応できるようにしている。また、ワークＷの種類によっては光量が所定量より多くないと露光できないアモロファスシリコンや窒化シリコンなどのワークの露光の場合は、透光板の所定位置に開口穴を形成し、反射鏡からの光が透光板を介さないでワークに直接照射できる構成として対応することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明は次の優れた効果を発揮する。
▲１▼ 露光装置は、ハンドラを使用できないようなワークの場合、光源ランプおよび反射光学系、ワークの真空吸着および空気の噴射が可能な透光板、載置露光台、搬送機構、仮位置決め機構および位置決め機構などにより構成することで、ワークの自動露光を連続的に行うことが可能である。特にワークの露光を行う場合に、搬送から露光までを自動的に行うことができ都合が良い。
【００５１】
▲２▼ 受渡機構でワークを搬送機構から受け取り、透光板にワークを載置すると共に、仮位置決め作業の際、ワークを透光板から空気の噴射を行い当接ピンによりワークを中心側に押動して行っているため、ワークの露光面に傷を付けることなく仮位置決めできる。また、仮位置決め機構および位置決め機構を設けたことで、ワークの円滑な位置決め作業が可能となる。
【００５２】
▲３▼ 露光装置は、ワークの位置決めが適正に行われて露光されるため、その後工程でワークを適正に処理することが可能である。
【００５３】
▲４▼ ワークの露光装置は、搬送機構がワークの端面をガイドした状態で露光位置まで搬送できるため、仮位置決め作業および位置決め作業を円滑に促進できる。また、搬送機構がワークを露光位置に搬送し、露光位置で搬送機構の支軸が保持管側に出没自在に形成されているため、ワークを受渡機構にスムーズに受け渡すことが可能となる。
【００５４】
▲５▼ 露光装置の透光板は、ワークの大きさに対応して、その所定位置に貫通穴を形成している。そのため、ワークの受渡アームがその貫通穴を介してワークを搬送機構から受け取り、透光板に載置でき、ワークの大きさが変わっても、そのワークに対応して搬送機構から透光板に受け渡すことが可能となる。
【００５５】
▲６▼ ワークの仮位置決め作業は、ワークと透光板が摩擦することがないため、ワークに傷つくことがなく行うことが可能である。
【００５６】
▲７▼ ワークの位置決め作業は、ハンドラが使用できない場合でも、仮位置決め作業が可能となるため、位置決め作業がスムーズに行われる。また、位置決め作業の際も、ワークと透光板の接触は無いか極めて小さくワークを傷つけることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一部を破断した露光装置の全体を示す正面図である。
【図２】この発明の要部を示す露光装置の平面図である。
【図３】この発明の露光装置の斜視図である。
【図４】この発明の露光装置の要部を示す断面図である。
【図５】この発明の仮位置決め機構を示す斜視図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はこの発明のワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）はこの発明のワークの搬送から露光までの一連の工程動作を示す平面図である。
【図８】この発明の露光装置の光学系の原理を示す断面図である。
【図９】（ａ）は、ワークの一例を示すＴＦＴスイッチの裏面からの露光前の状態を示す原理図、（ｂ）は、（ａ）のＴＦＴスイッチを裏面側から露光した後の状態を示す原理図である。
【図１０】この発明の他の実施の形態を示すワークの仮位置決め機構を示す斜視図である。
【図１１】従来の露光装置の構成を示す原理図である。
【符号の説明】
１ 露光装置
２ 搬送機構
２ａ 載置送りローラ
２ｂ 端面ガイド
２ｃ 支軸
２ｄ 保持管
３ 受渡機構
３ａ 受取アーム
３ｂ 支持アーム
３ｃ 基端部
３ｄ 駆動機構
３ｅ 支持部
４ 透光板
４ａ 貫通穴
４ｂ 吸引孔
４ｃ 吸着溝
４ｄ 切欠凹部
４ｅ 接続ホース
４ｆ 空気ポンプ（吸気排気機構）
６ 枠体
７ 仮位置決め機構
７ａ 当接ピン
７ｂ 支持板
７ｃ 支軸
７ｄ スプリング
７ｅ 支持移動部
８ 位置決め機構
８ａ 球体（押動当接部）
８ｂ 斜面当接部
８ｃ 押動シリンダ
８ｄ 付勢スプリング（弾性部材）
８ｅ 回転支持球
９ 光源ランプ
１０ 反射光学系
１０ａ 反射鏡
１０ｂ 平板反射鏡
１０ｃ フライアイレンズ
１０ｄ 放物面鏡
１０ｅ 第１平面反射鏡
１０ｆ 第２平面反射鏡
１１ 撮像手段
１１ａ ＣＣＤカメラ
１１ｂ 移動支持アーム
Claims (6)
- ワークを露光位置まで搬送する搬送機構と、露光位置に搬送された前記ワークの一面を露光する放電灯および反射光学系とを備え、
前記露光位置には、前記搬送機構からワークを受け取る受渡機構と、この受渡機構のワークを載置する透光板と、この透光板を支持する枠体と、この枠体を水平方向に移動自在に支持する固定フレームと、この固定フレームに支持フレームを介して設けた前記透光板上のワークの端面を押動する仮位置決め機構と、前記固定フレームに支持し、前記枠体を水平作動させて位置決めを行う位置決め機構とを備え、
前記透光板は、その表面側に凹溝を形成すると共に、その凹溝を介してワークの吸着および離間を行う空気の吸気排気機構を設けたことを特徴とする露光装置。 - 前記ワークの仮位置決め機構は、ワークの四辺側に配置され、ワークの端面に当接してワークの中心線に対して平行に押動するピンと、このピンの押動力を制御する弾性部材と、前記ピンおよび弾性部材を支持して所定距離往復移動する支持部とから構成されたこと特徴とする請求項１に記載の露光装置。
- 前記ワークを露光位置に搬送する搬送機構は、ワークの端面を支えてワークを順次送る回転ローラと、露光位置に設置した前記回転ローラの支軸を出没させる作動機構と、ワークの搬送位置を検知する位置センサとから構成される請求項１または２に記載の露光装置。
- 前記透光板は、前記ワークの種類に対応してその所定位置に貫通穴を設け、前記受渡機構は、その透光板の貫通穴を介して上下動し、ワークに当接する当接アームと、この当接アームを上下動すると共に、前後に移動させる駆動機構とからなる請求項１、２または３に記載の露光装置。
- 前記透光板は、前記ピンの対向する位置にワークの端面より内側に切り欠いた切欠凹部を形成した請求項１、２または３に記載の露光装置。
- 露光位置にワークの仮位置決めおよび位置決め機構を備える露光装置における位置決め方法であって、ワークを透光板に真空吸着する凹溝から、透光板とワークを離間させる方向に空気を噴射すると共に、ワークの各端面をワークの中心方向に向かって、ワークの中心線に対して平行に押動制御することにより行うワークの仮位置決めする工程と、前記透光板の凹溝から空気を噴射した状態で、かつ、ワークの端面を押動制御した状態で、透光板を支持している枠体を、撮像手段からの位置情報に基づいて水平作動させてワークを位置決めする工程からなる露光装置における位置決め方法。
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