JP4499482B2 - 帯状ワークの露光装置 - Google Patents

Description

本発明はＴＡＢ、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）フィルム等の連続帯状ワークに、レチクルに形成されたパターンを複数列露光する帯状ワークの露光装置に関するものである。

従来、帯状ワークへの露光において、レチクル（マスク）に形成されたパターンを帯状ワークの複数列に露光を行う場合、ワーク巻出し部の巻出しリールから巻出されたワークに第１列目の露光を行ってワーク巻取り部の巻取りリールに巻取り、次に第２列目の露光を行うのに第１列目の露光が終わった巻取りリールを巻出し部に、同じく巻出しリールを巻取り部にそれぞれ付け替えて第２列目の露光を行っていた。この方法は人為的なリールの付け替えが必要であり、非常に効率の悪いものであった。

そこで、前記リールの付け替えを行わなくてもよい露光装置として、例えば、特許文献１に、ワークを搬送するワーク搬送機構とワークステージ上のワークをワークの幅方向に移動させるワーク移動機構によって、ワークの搬送と移動を繰り返すと共に、ワークの搬送開始前に送り出しロール部と巻取りロール部をワークの幅方向に移動させてワークに複数列の露光を行う露光装置が開示されている。

しかし、この場合、送り出しロール部と巻取りロール部の移動に際しては慣性の力が大きく、移動時に大きな動力を必要とするので、そのため移動機構が大きくなり、また、移動時間も長くなることから装置全体が大型化しタクトタイムも大きくなるなどの問題がある。

また、ワークへ複数列の露光を行う方法として他に、特許文献２に記載されているようなワークの搬送路に少なくとも２台の露光部を配設して、これらの露光部でもってワークに少なくとも２列の露光を行う露光機等もある。

しかし、複数台の露光部を設けるということは高価な露光ユニットを同等数必要とし、露光部そのものが非常に高価なものとなり露光機のコスト競争に逆行するという問題がある。

特開２０００−２１４５９５号公報 特開２００４−９４１４２号公報

そこで、本発明の課題とするところは、装置全体が大型化することがなく、また、タクトタイムが小さくできて効率よく帯状ワークの複数列に露光が行える帯状ワークの露光装置を提供することである。

本発明は、
ワーク巻出機から巻き出された帯状ワークに、レチクル（マスク）に形成されたパターンが複数列露光されてワーク巻取機に巻き取られる帯状ワークの露光装置において、
帯状ワークへの露光の際帯状ワークを載置するワーク吸引テーブルと、
前記ワーク巻出機と前記ワーク吸引テーブルとの間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第１固定グリップ及び第１移動グリップを具備する、第１の固定搬送装置と、
前記ワーク吸引テーブルと前記ワーク巻取機との間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第２固定グリップ及び第２移動グリップを具備する、第２の固定搬送装置とが、
移動ユニットに連結されて取り付けられており、
前記第１及び第２の固定搬送装置が、前記帯状ワークを前記第１及び第２移動グリップで把持した状態で帯状ワークを１ピッチずつ、帯状ワークの長手方向に移動できる構造を有しており、
前記移動ユニットは、ワーク吸引テーブルの前記帯状ワーク保持面が前記露光部に対向しつつ、前記ワーク巻出機及び前記ワーク巻取機とともに前記露光部に対して、帯状ワークの幅方向に移動できる構造を有して、前記装置架台上に取り付けられており、
前記ワーク巻出機と前記第１固定グリップ又は前記第１移動グリップとの間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第１緊張装置と、
前記第２固定グリップ又は前記第２移動グリップと前記ワーク巻取機との間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第２緊張装置とを具備し、
前記第１及び第２搬送固定装置を動作させて帯状ワークを１ピッチずつ長手方向に移動させる動作と、前記移動ユニットを幅方向に移動させる動作と、露光動作とを繰り返して行い、帯状ワークの搬送と移動時の前記ワーク巻出機及びワーク巻取機と前記移動ユニット間での帯状ワークの捻れを吸収しながら、帯状ワークに複数列のパターンを露光する構造を有することを特徴としている。

また、本発明は、ワーク巻出機から巻き出された帯状ワークに、レチクル（マスク）に形成されたパターンが複数列露光されてワーク巻取機に巻き取られる帯状ワークの露光装置において、
前記ワーク巻出機と前記ワーク吸引テーブルとの間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第１固定グリップ及び第１移動グリップを具備する、第１の固定搬送装置と、
前記ワーク吸引テーブルと前記ワーク巻取機との間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第２固定グリップ及び第２移動グリップを具備する、第２の固定搬送装置とが、
移動ユニットに連結されて取り付けられており、
前記第１及び第２の固定搬送装置が、前記帯状ワークを前記第１及び第２移動グリップで把持した状態で帯状ワークを１ピッチずつ、帯状ワークの長手方向に移動できる構造を有しており、
前記移動ユニットは、ワーク吸引テーブルの前記帯状ワーク保持面が前記露光部に対向しつつ、前記ワーク巻出機及び前記ワーク巻取機並びに帯状ワークへの露光の際帯状ワークを載置するワーク吸引テーブルとともに前記露光部に対して、帯状ワークの幅方向に移動できる構造を有して、前記装置架台上に取り付けられており、
前記ワーク巻出機と前記第１固定グリップ又は前記第１移動グリップとの間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第１緊張装置と、
前記第２固定グリップ又は前記第２移動グリップと前記ワーク巻取機との間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第２緊張装置とを具備し、
前記第１及び第２搬送固定装置を動作させて帯状ワークを１ピッチずつ長手方向に移動させる動作と、前記移動ユニットを幅方向に移動させる動作と、露光動作とを繰り返して行い、帯状ワークの搬送と移動時の前記ワーク巻出機及びワーク巻取機と前記移動ユニット間での帯状ワークの捻れを吸収しながら、帯状ワークに複数列のパターンを露光する構造を有するようにすることもできる。

前記第１及び第２緊張装置は、前記帯状ワークの垂れ下がり部を取り囲むように設置された吸引箱を具備し、
前記吸引箱に通じて設けられた排気ダクトと、前記排気ダクトに接続されたブロアーを具備し、前記吸引箱内の雰囲気の吸引により前記吸引箱内を走行する帯状ワークに垂れ下がりを生じさせ、その垂れ下がりによる前記帯状ワークの弛みによって前記帯状ワークの捻れを吸収する構造を有している。

本発明によれば、第１及び第２の固定搬送装置と、第１及び第２の固定搬送装置の固定グリップ若しくは移動グリップにより把持された帯状ワークと、移動ユニットとが、一体となって帯状ワークの幅方向に移動させると共に、ワーク巻出機とワーク巻取機からのワークの捻れを、ワークに弛みを持たせる緊張装置で吸収してワークの複数列に露光を行う構造を有するので、ワーク巻出機とワーク巻取機のワーク幅方向への移動が不要となり、そのためワーク巻出機とワーク巻取機の移動に伴うスペースや移動機構が必要でなくなるので、露光装置が格段に大型化することがなく、タクトタイムも小さくなるので複数列の露光が効率よく行える。

また、複数台の露光部を設ける必要もないので、必要とする高価な露光ユニットも最小限の数ですむのでコストダウンも図れる。

本発明の帯状ワーク露光装置は図１に示されるように、ワーク巻出機１０と、第１緊張装置２０と、第１搬送固定装置３０と、露光部４０と、第２搬送固定装置５０と、第２緊張装置６０と、ワーク巻取機７０から成っている。

ワーク巻出機１０は露光すべき帯状ワーク１を巻出す巻出しリール１１を取付け得るように構成されており、ワーク巻取機７０は露光された帯状ワーク１を巻取る巻取りリール７１が取付け得るように構成されている。

第１緊張装置２０は下部に排気ダクト２１が接続された吸引箱２２と、この吸引箱２２の入口部と出口部に配設されたガイドローラ２３、２４とから成り、前記排気ダクト２１にはブロア２５が設けられて吸引箱２２内の雰囲気が吸引されて外部へ排気されるようになっている。帯状ワークはこの吸引箱２２内を走行し、雰囲気が吸引排気されることでＵ字状に垂れ下がり、弛みがもたらされる。

なお、図示していないが、吸引箱２２の側部には帯状ワーク１の垂下部分の下端位置を検知して前記垂下部分の下端が一定の範囲内にあるようコントロールするため少なくとも２個の位置基準センサーが設けられている。

第１搬送固定装置３０は、固定グリップ３１と移動グリップ３２とから成り、移動グリップ３２は駆動モータ３３に接続された送り螺子３４で上下動する。

露光部４０は、光照射手段４１と、アライメント機構付きのレチクル台４９と、その上面に載置されるレチクル４２と、投影レンズ４４とから成っており、レチクル４２と帯状ワーク１との露光位置のアライメントを行うときには、帯状ワーク１への露光光の照射を遮断するための遮光版４３を光照射手段４１とレチクル４２の間に装入する。露光部４０の下方には上部にワーク吸引テーブル４５を有するワークステージ４６が装置架台２上に固定されている。また、ワーク吸引テーブル４５の前後には昇降ローラ４７、４８が配設されている。

第２搬送固定装置５０は、固定グリップ５１と移動グリップ５２とから成り、移動グリップ５２は駆動モータ５３に接続された送り螺子５４で上下動する。

第２緊張装置６０は下部に排気ダクト６１が接続された吸引箱６２と、この吸引箱６２の入口部と出口部に配設されたガイドローラ６３、６４とから成り、前記排気ダクト６１にはブロア６５が設けられて吸引箱６２内の雰囲気が吸引されて外部へ排気されるようになっている。帯状ワークはこの吸引箱６２内を走行し、雰囲気が吸引排気されることでＵ字状に垂れ下がり、弛みがもたらされる。

なお、図示していないが、吸引箱６２の側部には帯状ワーク１の垂下部分の下端位置を検知して前記垂下部分の下端が一定の範囲内にあるようコントロールするため少なくとも２個の位置基準センサーが設けられている。

また、上述の第１搬送固定装置３０、第２搬送固定装置５０及びワーク吸引テーブル４５並びにガイドローラ２４、６３及び昇降ローラ４７、４８は、コの字形に枠組みされた移動ユニット８０の枠内に収納されるように一体的に取り付けられている。

この移動ユニット８０は、帯状ワーク１の幅方向に複数箇所敷かれた公知である一対の摺動レール８１上を帯状ワークの幅方向に移動するように構成されている。つまり、移動ユニット８０に一体的に取り付けられている第１搬送固定装置３０、第２搬送固定装置５０及びワーク吸引テーブル４５並びにガイドローラ２４、６３及び昇降ローラ４７、４８が同時に帯状ワーク１の幅方向に移動するようになっている。

なお、この移動の際ワーク吸引テーブル４５は、ワークステージ４６上を移動できるように構成される。この場合、ワーク吸引テーブル４５とワークステージ４６間に上述の摺動レール８１を敷いた構成としてもよい。

移動ユニット８０の駆動は、図示していないがエアーシリンダを用いても良いし、駆動モータに接続された送り螺子によっても良い。

以上から成る露光装置によれば、帯状ワーク１に複数列の露光パターンを露光する場合、帯状ワーク１の１列目の露光に際しては、帯状ワーク１の１列目の露光場所が露光部４０の投影レンズ４４の下方に位置するように移動ユニット８０を帯状ワークの幅方向に移動させて行い、２列目の露光に際しては、帯状ワーク１の２列目の露光場所が露光部４０の投影レンズ４４の下方に位置するように移動ユニット８０を帯状ワークの幅方向に移動させて行う。そして、所定の露光パターンに応じて帯状ワーク１がその長手方向に搬送される。

また、帯状ワーク１に３列以上の露光を行う場合は、前述の移動ユニット８０の露光列場所への移動をその列数分行うようにする。

なお、ここまで述べてきた移動ユニット８０において、ワーク吸引テーブル４５を移動
ユニット８０へ取り付けず、ワーク吸引テーブル４５をワークステージ４６上に固定して
おくことも可能である。

この場合、帯状ワーク１への複数列の露光は次のように行われる。まず、移動ユニット８０の帯状ワーク１の幅方向への移動時はワーク吸引テーブル４５のワーク吸引が止められ、昇降ローラ４７、４８が上昇されて帯状ワーク１が移動される。そして、移動後に昇降ローラ４７、４８が下降されてワーク吸引テーブル４５でワークが吸引されて１列目の露光が行われる。２列目の露光に際しては２列目の露光場所に移動ユニット８０を前述の要領で移動させて行い、所定の露光パターンに応じて帯状ワーク１がその長手方向に搬送される。

このように、移動ユニット８０と一体でワーク吸引テーブル４５の移動がない場合は、移動部分の慣性が小さくなり、そのため高速移動が可能になる。

なお、前述のワーク吸引テーブル４５が固定で移動ユニットが移動するような場合、ワーク吸引テーブル４５においてはワーク幅方向寸法が、帯状ワーク１の幅方向への移動にともなって帯状ワーク１がワーク吸引テーブル４５からはみ出す事のない十分な大きさであり、ワーク吸引部が帯状ワーク１の移動に対応した位置に設けられると共に、吸引、吸引停止のタイミングも帯状ワーク１の移動に対応させる必要がある。

つづいて、本発明の帯状ワークの露光装置による帯状ワークへの複数列の露光処理行程について説明する。

ワーク巻出機１０から巻出された帯状ワーク１は、ガイドローラ２３を介して第１緊張装置２０の吸引箱２２に入り、吸引箱２２に接続された排気ダクト２１に設けられたブロアー２５によって吸引箱２２内の雰囲気が吸引されて外部へ排気されることでＵ字状に垂れ下がる。

そして、帯状ワーク１は、ガイドローラ２４、６３と昇降ローラ４７、４８を介して、第１、第２搬送固定装置３０、５０の移動グリップ３２、５２により搬送されて第２緊張装置６０の吸引箱６２に入り、吸引箱６２に接続された排気ダクト６１に設けられたブロアー６５によって吸引箱６２内の雰囲気が吸引されて外部へ排気されることでＵ字状に垂れ下がり、ガイドローラ６４を介してワーク巻取機７０に巻掛けられる。

次に、例えば、図２に示される露光パターンの露光処理の場合、まず、移動ユニット８０を帯状ワーク１の１列目の露光パターン部（ｎｏ．１）が露光部４０の投影レンズ４４の下方に位置する所まで移動させ、昇降ローラ４７、４８を下降させてワーク吸引テーブル４５上にワーク吸引テーブル４５の吸引作用によって帯状ワーク１を吸着固定する。

そして、第１、第２搬送固定装置３０、５０の固定グリップ３１、５１で帯状ワーク１を固定し、レチクル４２の位置を前記露光パターン部（ｎｏ．１）にアライメントして露光部４０の光照射部４１で所定の露光を行う。

次に、その状態から移動ユニット８０を帯状ワーク１の２列目の露光パターン部（ｎｏ．２）が露光部４０の投影レンズ４４の下方に位置する所まで移動させる。そして、レチクル４２の位置を前記露光パターン部（ｎｏ．２）にアライメントして露光部４０の光照射部４１で所定の露光を行って、再度帯状ワーク１の１列目の露光パターン部（ｎｏ．１）が露光部４０の投影レンズ４４の下方に位置する所まで移動ユニット８０を移動させる。

次に、ワーク吸引テーブル４５の帯状ワーク１の吸引を停止し、昇降ローラ４７、４８を上昇させると共に、第１、第２搬送固定装置３０、５０の固定グリップ３１、５１による帯状ワーク１の固定を解除する。

そして、帯状ワーク１を、第１、第２搬送固定装置３０、５０の移動グリップ３２、５２によって１ピッチ、つまり、帯状ワーク１の１列目の次の露光パターン部（ｎｏ．３）が露光部４０の投影レンズ４４の下方に位置する所まで搬送し、昇降ローラ４７、４８を下降させてワーク吸引テーブル４５上にワーク吸引テーブル４５の吸引作用によって帯状ワーク１を吸着固定する。

そして、第１、第２搬送固定装置３０、５０の固定グリップ３１、５１で帯状ワーク１を固定し、レチクル４２の位置を前記露光パターン部（ｎｏ．３）にアライメントして露光部４０の光照射部４１で所定の露光を行う。

露光時における帯状ワーク１の搬送の際、ワーク巻取機７０は第２緊張装置６０での帯状ワーク１の垂れ下がりにより、帯状ワーク１に適当な弛みを持たせて帯状ワーク１を必要量巻き上げる。

このようにして、露光パターン部ｎｏ．４、ｎｏ．５---以降への露光に際しても、前記ｎｏ．１〜ｎｏ．３への露光行程と同様に、移動、露光、移動、搬送、露光、移動---の繰り返しによって帯状ワーク１へ複数列の露光パターンが露光される。

なお、帯状ワーク１の前記露光パターン列間の移動、つまり、移動ユニット８０の移動時における、ワーク巻出機１０及びワーク巻取機７０と移動ユニット８０間での帯状ワーク１の捻れは、前述の第１、第２緊張装置２０、６０での吸引作用による帯状ワーク１の垂れ下がり部での弛みによって吸収される。

このとき、帯状ワーク１を、第１、第２搬送固定装置３０、５０によってスムーズに搬送させるために、第１、第２緊張装置２０、６０での帯状ワーク１の垂れ下がり高さ、つまり、ガイドローラ２３、２４、６３、６４から帯状ワーク１の垂れ下がりの最下端までの距離が帯状ワーク１幅の２．５倍以上であり、また、第１、第２緊張装置２０、６０での帯状ワーク１の垂れ下がり幅、つまり、ガイドローラ２３、２４間及びガイドローラ６３、６４間の距離が帯状ワーク１幅の２倍以上であるのが好ましい。

また、第１、第２緊張装置２０、６０での吸引量を搬送、移動などの状態に応じてコントロールすることによって、帯状ワーク１の搬送、移動状態のより安定化を図ることができる。

本発明の帯状ワークの全体構成を示す概略図である。 複数列の露光パターンを示す概略図である。

符号の説明

１ 帯状ワーク
２０ 第１緊張装置
２２、６２ 吸引箱
２３、２４、６３、６４ ガイドローラ
３０ 第１搬送固定装置
３１、５１ 固定グリップ
３２、５２ 移動グリップ
４０ 露光部
４５ ワーク吸引テーブル
４７、４８ 昇降ローラ
５０ 第２搬送固定装置
６０ 第２緊張装置
８０ 移動ユニット

Claims (3)

1. ワーク巻出機から巻き出された帯状ワークに、レチクル（マスク）に形成されたパターンが複数列露光されてワーク巻取機に巻き取られる帯状ワークの露光装置において、
   帯状ワークへの露光の際帯状ワークを載置するワーク吸引テーブルと、
   前記ワーク巻出機と前記ワーク吸引テーブルとの間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第１固定グリップ及び第１移動グリップを具備する、第１の固定搬送装置と、
   前記ワーク吸引テーブルと前記ワーク巻取機との間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第２固定グリップ及び第２移動グリップを具備する、第２の固定搬送装置とが、
   移動ユニットに連結されて取り付けられており、
   前記第１及び第２の固定搬送装置が、前記帯状ワークを前記第１及び第２移動グリップで把持した状態で帯状ワークを１ピッチずつ、帯状ワークの長手方向に移動できる構造を有しており、
   前記移動ユニットは、ワーク吸引テーブルの前記帯状ワーク保持面が前記露光部に対向しつつ、前記ワーク巻出機及び前記ワーク巻取機とともに前記露光部に対して、帯状ワークの幅方向に移動できる構造を有して、前記装置架台上に取り付けられており、
   前記ワーク巻出機と前記第１固定グリップ又は前記第１移動グリップとの間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第１緊張装置と、
   前記第２固定グリップ又は前記第２移動グリップと前記ワーク巻取機との間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第２緊張装置とを具備し、
   前記第１及び第２搬送固定装置を動作させて帯状ワークを１ピッチずつ長手方向に移動させる動作と、前記移動ユニットを幅方向に移動させる動作と、露光動作とを繰り返して行い、帯状ワークの搬送と移動時の前記ワーク巻出機及びワーク巻取機と前記移動ユニット間での帯状ワークの捻れを吸収しながら、帯状ワークに複数列のパターンを露光する構造を有することを特徴とする帯状ワークの露光装置。
   
2. ワーク巻出機から巻き出された帯状ワークに、レチクル（マスク）に形成されたパターンが複数列露光されてワーク巻取機に巻き取られる帯状ワークの露光装置において、
   前記ワーク巻出機と前記ワーク吸引テーブルとの間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第１固定グリップ及び第１移動グリップを具備する、第１の固定搬送装置と、
   前記ワーク吸引テーブルと前記ワーク巻取機との間に配置されて、前記帯状ワークを把持する構造を有する、第２固定グリップ及び第２移動グリップを具備する、第２の固定搬送装置とが、
   移動ユニットに連結されて取り付けられており、
   前記第１及び第２の固定搬送装置が、前記帯状ワークを前記第１及び第２移動グリップで把持した状態で帯状ワークを１ピッチずつ、帯状ワークの長手方向に移動できる構造を有しており、
   前記移動ユニットは、ワーク吸引テーブルの前記帯状ワーク保持面が前記露光部に対向しつつ、前記ワーク巻出機及び前記ワーク巻取機並びに帯状ワークへの露光の際帯状ワークを載置するワーク吸引テーブルとともに前記露光部に対して、帯状ワークの幅方向に移動できる構造を有して、前記装置架台上に取り付けられており、
   前記ワーク巻出機と前記第１固定グリップ又は前記第１移動グリップとの間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第１緊張装置と、
   前記第２固定グリップ又は前記第２移動グリップと前記ワーク巻取機との間に、帯状ワークの垂れ下がり部を生じさせる第２緊張装置とを具備し、
   前記第１及び第２搬送固定装置を動作させて帯状ワークを１ピッチずつ長手方向に移動させる動作と、前記移動ユニットを幅方向に移動させる動作と、露光動作とを繰り返して行い、帯状ワークの搬送と移動時の前記ワーク巻出機及びワーク巻取機と前記移動ユニット間での帯状ワークの捻れを吸収しながら、帯状ワークに複数列のパターンを露光する構造を有することを特徴とする帯状ワークの露光装置。
   
3. 前記第１及び第２緊張装置は、前記帯状ワークの垂れ下がり部を取り囲むように設置された吸引箱を具備し、
   前記吸引箱に通じて設けられた排気ダクトと、前記排気ダクトに接続されたブロアーを具備し、前記吸引箱内の雰囲気の吸引により前記吸引箱内を走行する帯状ワークに垂れ下がりを生じさせ、その垂れ下がりによる前記帯状ワークの弛みによって前記帯状ワークの捻れを吸収する構造を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯状ワークの露光装置。

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