JP6210132B2 - 基板処理装置、基板処理方法、及び円筒状マスク - Google Patents

Description

本発明は、長尺のフレキシブル基板（フィルム、ウェブ、フォイル等）に電子回路等の微細パターンを転写する為の基板処理装置、基板処理方法、及び円筒状マスクに関する。
本願は、２０１２年１月１２日に出願された特願２０１２−００４３０７号及び２０１２年１月１２日に出願された特願２０１２−００４３０８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

液晶表示素子等の大画面表示素子においては、平面状のガラス基板上にＩＴＯ等の透明電極やＳｉ等の半導体物質を堆積した上に金属材料を蒸着し、フォトレジストを塗布して回路パターンを転写し、転写後にフォトレジストを現像後、エッチングすることで回路パターン等を形成している。ところが、表示素子の大画面化に伴ってガラス基板が大型化するため、基板搬送も困難になってきている。そこで、可撓性を有する基板（例えば、ポリイミド等のフィルム部材など）上に表示素子を形成するロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２には、ロール状のフィルムマスクに紫外線を照射し、フィルムマスクに形成された転写パターンをガラス基板に転写させる露光機が記載されている。

ところが、特許文献２に記載された技術では、フィルムマスクを２つの巻取り用ロール間で張力を伴って平面化した状態で送りつつ、プロキシミティ方式でマスクパターンをガラス基板に露光する構成なので、フィルムマスクやガラス基板の送りに伴う振動の影響を受けやすく、プロキシミティ方式で問題となるマスク面とガラス基板の表面との間隔（ギャップ）を、高精度に一定に保つことが困難である。
そこで、特許文献３には、画像パターンが描画された円筒体(回転マスク)の外周に、光感応層を有するフレキシブルな基板を巻き付けるコンタクト方式の露光処理によって、マスクや基板の振動等に伴う問題を回避可能な技術が開示されている。

国際公開第２００８／１２９８１９号 特開２００５−２１５６８６号公報 特開２００８−１１６５１４号公報

しかしながら、上述した特許文献３の技術では、露光処理が連続して行われた場合や不測の事態が生じた場合、マスクと基板との相対位置関係がずれる可能性がある。
特に、基板が薄くて可撓性の高い長尺基板（ＰＥＴ，ＰＥＮ等のフィルム）の場合、露光処理の際のシワ発生を防止する為に、所定の張力（テンション）を与えつつ長尺基板を送ることになる。その張力は、長尺基板の材質、短尺方向の幅、厚み等によっても異なるが、数Ｎ（ニュートン）〜数百Ｎになる。その為、張力が掛かっている間、フィルムは長尺方向に伸張し、幅方向には収縮して送られることになる。このような状態で露光処理（所謂、走査露光）が行なわれると、マスクのパターンを基板に高精度に形成できなくなる可能性がある。特に、既にパターン層が形成された基板にパターンを重ね合わせ露光する場合には、重ね合わせ誤差が生じる。

また、上述した特許文献３の技術では、基板に加わる張力でマスクである円筒体と基板の光感応層とが圧接状態となるため、基板の光感応層に悪影響を及ぼす可能性がある。

本発明の態様は、基板の光感応層にマスクのパターンを高精度に形成できる基板処理装置、基板処理方法、及びマスクを提供することを目的とする。
本発明の態様の別の目的は、基板の光感応層に悪影響を及ぼすことなく、前記光感応層にマスクのパターンを形成できる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。

本発明の一態様に従えば、所定の厚みの光透過性の可撓性を有する基板の表面に形成された光感応層にマスクのパターンを形成する基板処理装置であって、円筒状に形成され円筒面に沿って前記マスクのパターンを保持して所定の軸線周りに回転可能なマスク保持部と、前記マスク保持部の内部から前記マスクのパターンの所定の照明領域に照明光を照射する照明部と、前記基板の裏面を前記マスク保持部の円筒面に巻き付けた状態で送る送り装置と、を備える基板処理装置が提供される。

本発明の他の態様に従えば、所定の厚みの光透過性の基板の表面に形成された光感応層にマスクのパターンを形成する基板処理方法であって、所定の軸線から一定半径の円筒体の周面に沿って、透過部と遮光部によるパターンが形成されるパターン領域を備え、前記パターンを照明する為の照明装置を内部に設置可能な円筒状マスクを用意する段階と、前記円筒状マスクの周面に、前記基板の裏面の一部分を所定の長さで巻き付けた状態で、前記円筒状マスクを前記軸線周りに回転させると共に、前記円筒状マスクの周面の周速度に対応した速度で前記基板を長尺方向に送る段階と、前記照明装置からの照明光を前記円筒状マスクの前記パターン領域に向けて照射することにより、前記パターンを透過した照明光を前記基板の裏面から前記表面の光感応層に導く段階と、を含む基板処理方法が提供される。

本発明の他の態様に従えば、基板にパターンを転写する為の回転可能な円筒状マスクであって、所定の軸線から所定半径を持つ円筒面状の外周面に沿って設けられ、前記外周面の周方向に沿って前記外周面の全周長よりも小さい所定長の範囲に前記パターンが形成され、転写期間中に前記基板に転写されるパターン領域と、前記外周面の周方向に関して前記パターン領域と区画して設けられ、前記周方向又は前記軸線の方向に関する前記パターン領域と前記基板との相対的な位置誤差を非転写期間中に補正する為に使われるアライメント領域と、を備える円筒状マスクが提供される。

本発明の態様によれば、マスク保持部と基板との相対位置が調整されるため、基板の光感応層にマスクのパターンを高精度に形成することが可能になる。
また、本発明の態様によれば、円筒状マスクの外周面が、光感応層の形成されていない基板の裏面を接触支持するので、基板の光感応層に悪影響を及ぼすことなく、光感応層にマスクのパターンを形成することが可能になる。

基板処理装置の概略的な構成図である。 感光層形成部の概略的な構成図である。 露光部の概略的な構成図である。 マスク保持部におけるＹＺ断面図である。 （ａ）は基板の展開図、（ｂ）はマスクの展開図である。 基板処理装置に係る制御ブロック図である。 第２実施形態に係る露光部の概略的な構成図である。 （ａ）は基板の展開図、（ｂ）はマスクの展開図である。 マスクのパターン面のθＹ方向の周速度Ｖｍをどのように変化させるかを示したグラフである。

（第１実施形態）
以下、本発明の基板処理装置及び円筒状マスクの第１実施形態を、図１ないし図６を参照して説明する。
図１に示すように、基板処理装置１００は、帯状の長尺基板（例えば、帯状のフィルム部材）Ｓを供給する基板供給部２と、基板Ｓの表面（被処理面）Ｓａに対して光感光層を形成する感光層形成部３と、基板Ｓに対して露光処理を行う露光部４と、基板Ｓを回収する基板回収部５と、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴ（図６参照）とが接続部ＪＴ１〜ＪＴ３を介してインライン接続された構成を有している。

なお、以下の説明では、鉛直方向をＺ方向とし、基板Ｓの主たる搬送方向をＸ方向とし、これらＺ方向及びＸ方向と直交する方向（基板Ｓの幅方向）をＹ方向として適宜説明する。

基板供給部２は、基板Ｓの表面Ｓａに保護シート１０が一体的に貼設された供給ロール１１が装着される供給ローラ１２、基板Ｓから剥離された保護シート１０を回収する回収ロール１３を備えている。保護シート１０が剥離された基板Ｓは、表面Ｓａを上方に向けて接続部ＪＴ１を介して感光層形成部３に送られる。

基板回収部５は、露光部４で露光処理が行われ接続部ＪＴ３から送られる基板Ｓに対して、表面Ｓａを保護する保護シート１４が巻回された供給ロール１５、保護シート１４が表面Ｓａに貼設された状態で基板Ｓを巻き取って回収する回収ロール１６を備えている。
基板供給部２と基板回収部５のユニット構成は、基本的に同じ構造で良く、基板Ｓ用の供給ロール１１と回収ロール１６、保護シート１４用の回収ロール１３と供給ロール１５は、それぞれ同じ構造の駆動系（ローラやモータ等）で制御できる。
なお、これらの基板供給部２、基板回収部５の各ユニットは他の製造装置にも利用できるように、ユニット内の案内ローラや接続部ＪＴ１，ＪＴ３につながる開口部等の位置をＸＺ面内で移動できる構成とし、基板Ｓの搬出・搬入の高さ位置等が調整可能となっている。

図２は、感光層形成部３の概略的な構成図である。
感光層形成部３は、前処理部２１、アライメントセンサー２２、印刷ユニット２３、回転ドラム（搬送支持部）２４、温調部２５、加熱処理ユニット２６を主体に構成されている。

前処理部２１は、例えば、除電ブロワー部２１ａを備えており、基板供給部２から搬送ローラ２７を介して送られる基板Ｓの表面Ｓａに対して帯電除去処理及び異物除去処理を行うものである。アライメントセンサー２２は、基板Ｓに形成された指標マークＭＳ（アライメントマーク；図５（ａ）参照）を検出し、検出信号を制御部ＣＯＮＴに出力するものであり、回転ドラム２４の外周面と対向して配置されている。基板Ｓの搬送経路における前処理部２１とアライメントセンサー２２との間には、エアターンバーＡＢ１、テンションローラーＴＲ１、エアターンバーＡＢ２が順次配置されている。エアターンバーＡＢ１、ＡＢ２は、基板Ｓの表面Ｓａに対して気体の圧力により非接触で搬送方向を折り曲げて、張力を付与するものである。

印刷ユニット２３は、基板Ｓに塗布される光感応層形成材料である感光剤インクが供給され貯溜するインクポット３０と、インクポット３０から感光剤インクが供給されるインクローラ３１と、インクローラ３１を介して表面に供給された感光剤インクを回転ドラム２４に巻き付けられた基板Ｓに転写する転写ローラ３２と、転写ローラ３２が回転ドラム２４から離間したときに、転写ローラ３２上の感光剤インクを移し取るダミーローラ（回収用ローラ）３３と、揺動軸３４を揺動中心として、可動とする可動ユニット（駆動装置）３５とを備えている。
その可動ユニット３５には、インクポット３０、インクローラ３１及び転写ローラ３２が一体的に取り付けられているので、可動ユニット３５の回動により、転写ローラ３２が回転ドラム２４上の基板Ｓと圧接する状態（第１位置）と、ダミーローラ３３と圧接する状態（第２位置）とに切り替えられる。

ダミーローラ３３の周面近傍には、転写ローラ３２から移された感光剤インクを除去するブレード３６と、除去された感光剤インクを回収する回収部３７とが設けられている。
可動ユニット３５の揺動動作は、転写制御部としての制御部ＣＯＮＴによって制御される。また、制御部ＣＯＮＴは、転写ローラ３２の回転駆動及びダミーローラ３３の回転駆動も制御する。

温調部２５は、基板Ｓに塗布された感光剤インクに含まれる溶剤を飛ばすための放出空間３８、基板Ｓに塗布された感光剤インクを乾燥させる乾燥空間３９、加熱処理された基板Ｓの温度を調整するための温調空間４０を備えている。放出空間３８で溶剤が飛ばされた基板Ｓは、エアターンバーＡＢ３で搬送方向をＺ方向に非接触で変更され、乾燥空間３９で感光剤インクを乾燥させた後に加熱処理ユニット２６で加熱される。加熱された基板Ｓ上の感光剤インクは、硬化して光感応層ＲＳを形成する。光感応層が形成された基板Ｓは、排出ローラ４１を介して接続部ＪＴ２から露光部４に送られる。
尚、加熱処理ユニット２６は、感光剤インクの種類によっては必ずしも必要ではない。

図３は、露光部４の概略的な構成図である。
露光部４は、照明部５０、マスク保持部５２、アライメントセンサー（計測部）５４、送り装置ＴＦを備えている。送り装置ＴＦは、基板Ｓの搬送経路に沿って順次配置されたニップローラ（ゴム製）ＮＲ１、駆動ローラＤＲ１、エアターンバーＡＢ１１、テンションローラＴＲ１１、エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４、テンションローラＴＲ１２、エアターンバーＡＢ１２、ニップローラ（ゴム製）ＮＲ２、駆動ローラＤＲ２を備えている。

照明部５０は、基板ＳがマスクＭに巻き付けられた露光領域ＥＡに向けて照明光を照射するものであって、蛍光灯と同様に直管型で放射状に露光用の照明光（紫外線）を発光するもの、円筒状の石英の棒の両端から照明光を導入し円筒内周面側に拡散部材を設けたもの、紫外線ランプからの光を複数本の光ファイバーを束ねたファイバー束の入射端に入射させ、各光ファイバーの射出端を図３中のＹ方向に一列（又は数列）にして並べたもの等が用いられ、マスク保持部５２の内部から上記マスクＭを内側からＹ方向に延びる矩形の照明領域ＩＬ（図３、図５参照）で照明する。照明光の光源としては、紫外線ランプの他に、紫外線域（４４０ｎｍ以下）に発光スペクトルを有するＬＤやＬＥＤ等が用いられる。照明領域ＩＬへの照明光の照射／照射停止は、照射制御部５６により制御される。照射制御部５６としては、照明光の光路を遮光／遮光解除するシャッターや、照明光がレーザ光の場合にはトリガー信号制御部が用いられる。

マスク保持部５２は、照明光を透過可能な、例えば石英等で円筒状に形成されており、図４のＹＺ断面図に示すように、円筒面５２ａに沿って形成されたマスクＭのパターンを保持して、回転制御部としての制御部ＣＯＮＴの制御下で回転駆動部５７の作動により回転軸線（所定の軸線）ＡＸ周り（及び微少量、回転軸線ＡＸ方向）に回転可能である。これら制御部ＣＯＮＴ及びアライメントセンサー５４により、マスク保持部５２と基板Ｓとの相対位置を調整する調整装置が構成される。
尚、図４において、マスクＭのパターンは石英製のマスク保持部５２の円筒面５２ａに対して埋め込まれるように図示されているが、実際の（透過部と遮光部による）パターンはクロム等の遮光性の金属膜を円筒面５２ａ（外周面）に厚さ１μｍ以下で蒸着して形成される。
基板Ｓとの接触によるマスクＭのパターン損傷や基板Ｓ自身の損傷を考慮して、遮光性金属膜によるパターンが形成された円筒面５２ａの全面に、光透過性の高硬度の薄膜（厚さ数μｍ以下）を保護層として堆積すると良い。

アライメントセンサー５４は、基板Ｓに設けられた指標マークＭＳと、基板Ｓの光透過部（窓部等）を介してマスクＭに設けられた指標マークＭＭとを観測することにより、基板ＳとマスクＭとの相対位置関係を検出するものである。より詳細には、図５（ａ）の基板Ｓの展開図、及び図５（ｂ）のマスクＭ（マスク保持部５２）の展開図に示すように、マスクＭは、所定範囲にパターン領域ＰＡＭと、パターン領域ＰＡＭの範囲外に非パターン領域（特定領域）ＮＡＭとを備えており、非パターン領域ＮＡＭにおけるパターン領域ＰＡＭの回転方向（θＹ方向または周長方向とも呼ぶ）の一方側に指標マークＭＭを備えている。また、パターン領域ＰＡＭのθＹ方向の両側にはＹ方向に延在する遮光帯ＳＢがそれぞれ設けられている。

同様に、基板Ｓは、マスクＭのパターン領域ＰＡＭと対応する（略同一）大きさの印刷領域ＰＡＳと、パターン領域ＰＡＳの範囲外に非印刷領域ＮＡＳとを備えており、非印刷領域ＮＡＳにおける印刷領域ＰＡＳの回転方向（θＹ方向）の一方側で、光透過部（窓部等）には指標マークＭＳを備えている。従って、アライメントセンサー５４により、指標マークＭＳと指標マークＭＭとを観測し、これらの相対位置関係を検出することにより、基板ＳとマスクＭとの相対位置関係が検出される。基板Ｓに形成される光感応層ＲＳは、パターン領域ＰＡＳを覆い、且つ指標マークＭＳを覆わない範囲に形成される。
なお、図５において、マスクＭ上に示した照明領域ＩＬは、θＹ方向（周長方向）の幅がＤのスリット状であり、Ｙ方向の長さはパターン領域ＰＡＭを覆うように定められる。
そして照明領域ＩＬの幅Ｄは非パターン領域ＮＡＭのθＹ方向の長さＧよりも小さく設定される。

さて、図３に示すように、送り装置ＴＦにおける駆動ローラＤＲ１には駆動モータＤＭ１が接続され、駆動ローラＤＲ２には駆動モータＤＭ２が接続されている。駆動モータＤＭ１、ＤＭ２の駆動は制御部ＣＯＮＴにより制御され（図６参照）、基板Ｓの送り方向のテンションが調整される。

エアターンバーＡＢ１１は、基板Ｓの表面Ｓａに対して非接触でテンションを付与するものであり、圧力制御部としての制御部ＣＯＮＴの制御下で駆動源（圧力調整部）ＤＡ１の駆動によりＺ方向に移動可能となっている。エアターンバーＡＢ１１の＋Ｚ側に作用する力は、センサーＴＳ１で検出され制御部ＣＯＮＴに出力される。同様に、エアターンバーＡＢ１２は、圧力制御部としての制御部ＣＯＮＴの制御下で駆動源（圧力調整部）ＤＡ２の駆動によりＺ方向に移動可能となっている。エアターンバーＡＢ１２の＋Ｚ側に作用する力は、センサーＴＳ２で検出され制御部ＣＯＮＴに出力される。制御部ＣＯＮＴは、センサーＴＳ１、ＴＳ２からの出力に基づいて、基板ＳからエアターンバーＡＢ１１，ＡＢ１２に加わる＋Ｚ側への力、すなわち基板Ｓのテンション（張力）を検出する。

テンションローラＴＲ１１、ＴＲ１２は、裏面ＳｂでマスクＭに巻き付けられる基板Ｓに対するテンションを保持するものであって、マスク保持部５２を挟んだＸ方向の両側に配置されている。

エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４は、基板Ｓの表面Ｓａに対して非接触でテンションを調整するものであり、テンションローラＴＲ１１、１２の間で、露光領域ＥＡを挟んだＸ方向の両側に配置されている。各エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４は、制御部ＣＯＮＴの制御下でこのエアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４を、例えば露光処理時に基板Ｓに送り方向に所定のテンションを付与する第１位置（図３に示す位置）と、露光処理時以外で例えば基板ＳとマスクＭとのθＹ方向の相対位置を調整する際に、基板Ｓに付与するテンションを低下（またはゼロに）させる第２位置（例えば、第１位置に対して＋Ｚ側の位置）との間でＺ方向に移動させる駆動源ＤＡ３、ＤＡ４にそれぞれ接続されている。

また、エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４の第１位置（張力付与位置）は、マスク保持部５２に巻き付けられる基板Ｓの長さ、θＹ方向の照明領域ＩＬの幅Ｄ、θＹ方向の非パターン領域ＮＡＭの長さＧが所定の関係を有するように設定される。
より詳細には、図５（ｂ）に示したように、θＹ方向の照明領域ＩＬの幅Ｄ、θＹ方向の非パターン領域ＮＡＭの長さＧに対して、マスク保持部５２に巻き付けられる基板ＳのθＹ方向（周長方向）の長さＮ（図３参照）が以下の式（１）を満足するように、エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４の第１位置は設定されている。
Ｄ＜Ｎ＜Ｇ …（１）
さらに、マスク保持部５２の外周面の全周長をＣＬとすると、マスク保持部５２に巻き付けられる基板ＳのθＹ方向の長さＮが以下の式（２）を満足するように、エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４の第１位置は設定されている。
Ｄ＜Ｎ＜（ＣＬ／２） …（２）
ここで、基板Ｓのマスク保持部５２への巻付け長（接触長）Ｎを、マスク保持部５２の全周長ＣＬの半分以下に抑えたのは、基板Ｓとマスク保持部５２のＹ方向の相対的な位置誤差を補正する為に、テンションローラＴＲ１１、１２、或いはマスク保持部５２を図３中のＹ方向に微動させる場合の応答性や補正精度を確保する為である。

基板Ｓは、照明光に対して透過性を有しており、比較的高温（例えば２００℃程度）の熱を受けても寸法が実質的に変わらない（熱変形が小さい）ように熱膨張係数を小さくすることができる。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。

基板Ｓは、湾曲可能な可撓性を有するように形成されている。ここで可撓性とは、基板に自重程度の力を加えても線断したり破断したりすることはなく、その基板を撓めることが可能な性質をいう。また、自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、上記可撓性は、その基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度や湿度などの環境、等に応じて変わる。なお、基板Ｓとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。

図６は、基板処理装置１００に係る制御ブロック図である。
図６に示すように、制御部ＣＯＮＴは、図２に示した感光層形成部３において、アライメントセンサー２２から基板Ｓのマーク検出信号が入力し、入力した信号に応じて可動ユニット３５の動作を制御する。また、制御部ＣＯＮＴは、感光層形成部３において、転写ローラ３２、ダミーローラ３３の駆動を制御する。

また、制御部ＣＯＮＴは、図３に示した露光部４において、アライメントセンサー５４及びセンサーＴＳ１、ＴＳ２の検出信号が入力するとともに、駆動モータＤＭ１〜ＤＭ２、駆動源ＤＡ１〜ＤＡ４、回転駆動部５７、照射制御部５６の動作を制御する。

続いて、上記構成の基板処理装置１００の動作について説明する。
図１の基板供給部２の供給ローラ１２にセットされた供給ロール１１は、保護シート１０が剥離された後に接続部ＪＴ１を介して感光層形成部３に送られる。

図３の感光層形成部３に送られた基板Ｓは、前処理部２１で帯電除去処理及び異物除去処理が施された後に、エアターンバーＡＢ１、ＡＢ２間で所定のテンションで回転ドラム２４の外周面に裏面Ｓｂが密着して巻き付いたまま所定速度で送られる。基板Ｓが回転ドラム２４に巻き付く範囲内でアライメントセンサー２２によって指標マークＭＳが検出される（図５（ａ）参照）。制御部ＣＯＮＴは、アライメントセンサー２２の検出信号に基づいて、基板Ｓにおける印刷領域ＰＡＳの位置を認識し、この印刷領域ＰＡＳが覆われるように光感応層ＲＳを形成させる。

具体的には、制御部ＣＯＮＴは、印刷領域ＰＡＳに対して所定量の余白部を加えた範囲（図５（ａ）に実線で示す範囲）に光感応層ＲＳが形成されるように可動ユニット３５を制御して転写ローラ３２を基板Ｓの表面Ｓａ（回転ドラム２４）と圧接する位置に移動させる。これにより、インクポット３０の感光剤インク（フォトレジスト、光硬化性インク、感光性ＳＡＭ、等）は、インクローラ３１及び転写ローラ３２を介して基板Ｓの表面Ｓａに塗布される。

制御部ＣＯＮＴは、アライメントセンサー２２の検出信号に基づいて、感光剤インクの塗布位置が非印刷領域ＮＡＳに達すると、可動ユニット３５を制御して転写ローラ３２をダミーローラ３３と圧接する位置に移動させる。これにより、インクポット３０の感光剤インクは、インクローラ３１及び転写ローラ３２を介してダミーローラ３３に塗布される。ダミーローラ３３に塗布された感光剤インクは、ブレード３６によって除去されて回収部３７に回収される。このとき、制御部ＣＯＮＴは、転写ローラ３２及びダミーローラ３３の周速度を基板Ｓの送り速度に同期させ、感光剤インクが安定して転写されるように制御する。

このように、基板Ｓに感光剤インクを塗布しない間も感光剤インクをインクポット３０から連続的に供給することにより、感光剤インクの供給を一時的に停止した場合のようにインクポット３０やインクローラ３１、転写ローラ３２において、滞留する感光剤インクの溶媒が蒸発して感光剤インクの特性が変動（変質）してしまうことを防止できる。

印刷領域ＰＡＳ（及び余白部）に感光剤インクが塗布された基板Ｓは、温調部２５における放出空間３８で感光剤インクに含まれる溶剤が飛ばされ、乾燥空間３９で感光剤インクが乾燥された後に、加熱処理ユニット２６で加熱されて硬化することにより光感応層ＲＳが形成される。加熱処理ユニット２６で加熱された基板Ｓは、温調空間４０で温度が調整された後に接続部ＪＴ２から露光部４に送られる。

図３に示すように、ニップローラＮＲ１、駆動ローラＤＲ１により露光部４内部に送られた基板Ｓは、センサーＴＳ１、ＴＳ２からの出力に基づいて検出され駆動モータＤＭ１、ＤＭ２の駆動により制御される送り方向のテンションで裏面Ｓｂがマスク保持部５２に巻き付けられた状態で送られる。

テンションローラＴＲ１２が第１位置にある状態で基板Ｓの印刷領域ＰＡＳが露光領域ＥＡに達する前に、制御部ＣＯＮＴは照射制御部５６を介して照明部５０からスリット状の照明光を照射させる。照明領域ＩＬで照明光に照射されたマスクＭからの透過光（パターンの影像）は、図４に示すように、基板Ｓの裏面Ｓｂ側から表面Ｓａ側に透過して、その表面Ｓａに形成された光感応層ＲＳに達する。

このとき、マスクＭ（マスク保持部５２）及び基板Ｓは、同一の周速度で移動しており、照明領域ＩＬ内においてマスクＭのパターンの影像が、基板Ｓの裏面Ｓｂ側から光感応層ＲＳに、周速度Ｖｓ、照明領域ＩＬの幅Ｄ、光感光層ＲＳに達する照明光の照度Ｉｐで規定される露光量（Ｄｏｓｅ量）で投射される。このとき、マスクＭと光感光層ＲＳとの間には基板Ｓが介在するため、基板Ｓの厚さによるギャップが形成される。
この種の光透過性の基板Ｓの厚みは、その用途や仕様により、数十μｍ〜数百μｍと多岐に及ぶが、ＰＥＴやＰＥＮのような樹脂性フィルムの場合は、その製造方法にもよるが、比較的に厚みムラが少なく、均一なフィルム厚となっている。
その為、マスクＭのパターンは、厚みが均一なフィルム厚をギャップとするプロキシミティ方式によって光感応層ＲＳに露光される。即ち、バック露光が行なわれる。

例えば、基板Ｓとして公称１００μｍ厚のＰＥＴフィルムで、その厚みムラが±１０％のものを使う場合、パターン影像のプロキシミティ露光時のギャップが９０〜１１０μｍの間で変動することになるので、最大ギャップ（１１０μｍ）の場合でも、マスクＭの線条パターンの線幅が所定の誤差範囲内で光感応層ＲＳに転写されるように、マスクＭに形成すべきパターンの形状、寸法、線幅等を設計しておくことができる。

また、マスクＭ（マスク保持部５２）の円筒状の外周面（パターン面）の半径をＲｍとし、基板Ｓの厚みをＦｔとすると、マスクＭの照明領域ＩＬに向かう照明光の角度特性によっては、光感応層ＲＳに転写されるマスクＭのパターン像は、周長方向に関して（１＋Ｆｔ／Ｒｍ）倍に拡大される倍率誤差を持つこともある。
従って、マスクＭの外周面の半径Ｒｍ、基板Ｓの厚みＦｔによって決まる倍率誤差が無視できない場合は、マスクＭ上に形成するパターン領域ＰＡＭ全体のθＹ方向（周長方向）の寸法を、設計上の寸法に対して一様に縮小させることができる。

マスクＭのパターン領域ＰＡＭ及び基板Ｓの印刷領域ＰＡＳが露光領域ＥＡ（照明領域ＩＬ）を通過した後で、次のマスクＭのパターン領域ＰＡＭ及び基板Ｓの印刷領域ＰＡＳが露光領域ＥＡ（照明領域ＩＬ）に到達する前には、マスク保持部５２と基板Ｓとの相対位置を調整することができる。

具体的には、まず、予めアライメントセンサー５４により、基板Ｓ上の指標マークＭＳとマスク保持部５２上の指標マークＭＭを同時に観察して基板Ｓとマスク保持部５２の相対位置関係、すなわち、次に露光処理を行うべき印刷領域ＰＡＳとパターン領域ＰＡＭとの相対位置関係（重ね合わせや位置ずれ等の誤差量等）を検出しておく。

次に、基板Ｓの非印刷領域ＮＡＳが露光領域ＥＡ（照明領域ＩＬ）に達すると、制御部ＣＯＮＴは、駆動源ＤＡ３、ＤＡ４を作動させて、エアターンバーＡＢ１３、ＡＢ１４を第２位置に移動させ、基板Ｓに付与するテンションを一時的（瞬間的）に低下させ、マスク保持部５２（マスクＭ）と基板Ｓとの接触圧を低下させる。

そして、制御部ＣＯＮＴは、検出しておいた相対位置関係に応じて位置誤差を補正すべく、回転駆動部５７を制御して、マスク保持部５２が基板Ｓに対してθＹ方向（周長方向）における所定方向（正方向または負方向）に所定量相対的に回転するように、マスク保持部５２の回転速度を瞬時的に増加または減少させる。これにより、基板Ｓとマスク保持部５２とのθＹ方向の相対位置が調整される。また、基板Ｓとマスク保持部５２とのＹ方向の位置を調整する際には、回転駆動部５７を制御してマスク保持部５２をＹ方向に移動させることにより、基板Ｓとマスク保持部５２とのＹ方向の位置を補正することができる。

上記の相対位置調整は、基板Ｓの印刷領域ＰＡＳ毎に行ってもよいし、相対位置関係（ずれの誤差量）が所定のしきい値を超えた場合のみに行ってもよい。

回転方向の位置を調整する場合、回転駆動部５７としては、例えば一つの駆動源により露光時の回転駆動及び位置調整時の回転駆動を行ってもよいし、第１の駆動源に露光時の回転駆動を担当させ、第２の駆動源に位置調整時の回転駆動を担当させてもよい。第１、第２の駆動源を用いる場合には、同軸で配置することが効率的に回転駆動を行う点で好適である。

マスクＭのパターンが露光された基板Ｓは、駆動ローラＤＲ２とニップローラＮＲ２により、露光部４から接続部ＪＴ３を介して、図１に示した基板回収部５に送られる。基板回収部５においては、露光処理が施されて送られた基板Ｓが表面Ｓａを保護シート１４で保護された状態で回収ローラ１６に巻かれて回収される。

以上、説明したように、本実施形態では、マスクＭと基板Ｓとの相対位置関係がずれている場合でも、計測したマスク保持部５２と基板Ｓとの相対位置誤差に基づいて、この相対位置誤差を調整するため、マスクＭのパターンを基板Ｓの光感応層ＲＳに高精度に形成することが可能になる。特に、本実施形態では、マスク保持部５２の回転速度を調整することにより、上述した相対位置誤差を調整するため、別途位置調整用のアクチュエータを設ける必要がなくなり、装置の小型化・低価格化に寄与することになる。

しかも、本実施形態では、相対位置関係の調整前に基板Ｓの張力を調整してマスク保持部５２との接触圧を調整しているため、マスク保持部５２と基板Ｓとの接触により、これらに損傷が生じることを回避、或いは低減できる。

また、本実施形態では、円筒状に形成されたマスク保持部５２に、光感応層ＲＳが形成された基板Ｓの表面Ｓａとは逆側の裏面Ｓｂを巻き付けて露光処理を行うため、光感応層ＲＳをマスク保持部５２に接触させることをなく露光処理を実施できる。
そのため、本実施形態では、光感応層ＲＳに悪影響を及ぼさず、また、マスクＭや基板Ｓの平面度を高めるために装置が複雑化する等の問題を回避することが可能になる。

また、本実施形態では、マスク保持部５２に巻き付けられる基板ＳのθＹ方向の長さＮがＤ（照明領域ＩＬの幅）＜Ｎ＜Ｇ（非パターン領域ＮＡＭの長さ）の関係を満たしているため、マスク保持部５２における非パターン領域ＮＡＭでマスク保持部５２と基板Ｓとの相対位置を調整できることになり、マスク保持部５２と基板Ｓとの相対移動によりマスクＭのパターンに摩耗を生じさせる等の不具合が生じることも防止できる。
しかも、本実施形態では、マスク保持部５２の回転速度を一時的に調整することにより、マスク保持部５２と基板Ｓとの相対位置関係を調整するため、別途位置調整用のアクチュエータを設ける必要がなくなり、装置の大型化、高価格化を防止できる。

さらに、本実施形態では、マスク保持部５２に巻き付けられる基板ＳのθＹ方向の長さＮがＤ＜Ｎ＜（ＣＬ（マスク保持部５２の外周面の全周長）／２）の関係を満たすように設定されるが、基板Ｓの裏面Ｓｂのすべり特性によっては、マスク保持部５２と基板Ｓとの巻き付け長をその範囲内で長めに調整して露光中はマスク保持部５２と基板Ｓとの相対位置関係をずれ難くすることも可能になる。

（第２実施形態）
続いて、基板処理装置の第２実施形態について、図７を参照して説明する。
第２実施形態では、第１実施形態に対して、基板Ｓの厚さを計測する計測装置と、照明部５０において照明条件可変部が設けられる点が異なっているため、以下、これらの点について説明する。なお、図７においては、マスクＭの図示を省略しマスク保持部５２と一体的に図示する等、露光部４の構成を簡略的に図示している。また、図７では、図１乃至図６に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、マスク保持部５２よりも搬送方向の上流側には、基板Ｓを挟んで配置され、基板Ｓの厚さ（基板Ｓの裏面Ｓｂから表面Ｓａまでの厚さ）を計測する計測部６０が設けられている。また、照明部５０は、照明条件可変部としての光源部６１、光学特性設定部６２、照明領域設定部６３を備えており、これら光源部６１、光学特性設定部６２、照明領域設定部６３の動作は、制御部ＣＯＮＴにより制御される。

より詳細には、制御部ＣＯＮＴは計測部６０で計測された基板Ｓの厚さに応じて、ＬＥＤ等で構成される光源部６１の強度を可変に制御したり、光学特性設定部６２を制御して照明のσ値（ＮＡ値）や２次光源像の形状等に基づく角度特性を微調整したり、あるいは照明領域設定部６３を制御して照明領域ＩＬの幅Ｄを調整する。

上述した基板Ｓの裏面Ｓｂ側から照明光を入射させ、表面Ｓａに形成された光感応層ＲＳにマスクＭのパターンを露光する場合、基板ＳがマスクＭ（マスク保持部５２）と光感応層ＲＳとの間にギャップを形成する。換言すると、基板Ｓの厚さＦｔがマスクＭ（マスク保持部５２）と光感応層ＲＳとの間のギャップ量となる。そのため、基板Ｓの厚さＦｔが変動した場合には、マスクＭ（マスク保持部５２）と光感応層ＲＳとの間のギャップ量が変動することになるので、パターンの線幅誤差を生じさせる可能性がある。

そこで、制御部ＣＯＮＴは、計測部６０で計測された基板Ｓの厚さＦｔが許容範囲以上である場合には、例えば光源部６１を介して、照明条件として照明光の強度Ｉｐを調整するか、照明領域設定部６３を介して照明領域ＩＬの幅Ｄ（大きさ）を調整することで、光感応層ＲＳに照射される露光量（ＤＯＳＥ量）を変えて（補正して）パターンの線幅を制御する。或いは、制御部ＣＯＮＴにより、計測部６０で計測された基板Ｓの厚さＦｔが許容範囲以上であると判断された場合には、例えば光学特性設定部６２を介して、照明のσ値（ＮＡ値）や２次光源像の形状等に基づく角度特性（配向特性）を調整して照明光の光学特性を変える（補正する）ことにより、半影ぼけや干渉等の像質補正によりパターンの線幅を制御する。

このように、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、基板Ｓの厚さ変化に起因してマスクＭと感応層ＲＳとのギャップ量にばらつきが生じる場合でも、基板Ｓの厚さを計測し、計測結果に応じて照明光の照明条件を可変とすることで、線幅誤差等を補正して高精度のパターンを形成することが可能になる。
また、ある厚みの基板Ｓが巻かれた供給ロール１１（図１）が空になり、新たな供給ロール１１をセットして露光処理を続ける場合、ロール間における基板（フィルム）の平均厚みの差、厚みムラ変動幅の差などがあったとしても、その変化に直ちに対応可能になり、ロール交換後も安定したパターニング精度を維持できると言う利点もある。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、基板Ｓの裏面ＳｂがマスクＭに巻き付けられる構成を例示したが、これに限定されるものではなく、表面Ｓａ（すなわち、光感応層ＲＳ）がマスクＭに巻き付けられる構成に対しても本発明は適用可能である。

また、上記実施形態では、マスクＭと基板Ｓとの相対位置関係を調整する際に、マスク保持部５２の回転速度を調整する構成としたが、これに限られるものではなく、基板Ｓの送り速度を一時的に増減制御する構成や、マスク保持部５２の回転速度及び基板Ｓの送り速度の双方を一時的に増減制御する構成であってもよい。これらの構成においても、マスクＭと基板Ｓとの相対位置関係を調整する際には、相対位置関係の調整前に基板Ｓの張力を調整してマスク保持部５２との接触圧を調整することができる。

また、例えば、上記実施形態では、基板Ｓとマスク保持部５２との相対位置を調整する例を用いて説明したが、これに加えて、又は代替的に、例えば倍率を微調整することも可能である。倍率微調整を行う際には、例えば、照明装置５０の照明光射出部（照明装置５０）を回転軸線ＡＸとマスク保持部５２の内周面との間に配置（位置）し、その照明光射出部（照明装置５０）をＹ方向に延びる回転軸線周りに所定角度回転させて傾けることにより、光感応層ＲＳまでの照明光の光路長が照明光射出部（照明装置５０）の傾き角度に応じて長くなる。そのため、調整したい倍率に応じた角度に照明装置５０の照明光射出部（照明装置５０）を傾けることで、基板Ｓとマスク保持部５２との間でθＹ方向の倍率を微調整することが可能になる。この場合、照明装置５０の照明光射出部（照明装置５０）を傾けない場合に対して、パターン影像の投射位置がＸ方向に少しずれるため、上述した相対位置調整を行って、予め基板Ｓとマスク保持部５２とのＸ方向の相対位置を調整する必要がある。

また、θＹ方向（Ｘ方向）の倍率調整のみならず、Ｙ方向（基板Ｓの幅方向）の倍率調整も行うことができる。例えば、図３における露光領域ＥＡとエアターンバーＡＢ１４との間に、基板Ｓの裏面Ｓｂが巻き付けられるエキスパンダーローラをＸ方向に移動自在に配置する。エキスパンダーローラは、円筒部及び回転軸が搬送方向の後方側（＋Ｘ側）に膨出するように配置することで、エキスパンダーローラを介して搬送される基板Ｓは、湾曲するエキスパンダーローラの曲率に応じて伸張する。ここで基板Ｓとマスク保持部５２とが接触していない場合を考えると、基板Ｓは、エキスパンダーローラにおいて最大伸張量で伸張した最大幅となり、エアターンバーＡＢ１３で保持された位置を起点として最大幅まで漸次幅が変化（増加）する。換言すると、基板Ｓは、エアターンバーＡＢ１３で保持された位置（相対倍率＝１の初期幅）を起点として、エキスパンダーローラで伸張した位置の最大幅まで送り方向の位置に応じて漸次幅が大きくなる。そのため、露光領域ＥＡでの拡幅量が所定値となるようにエキスパンダーローラの位置を調整することで、露光領域ＥＡでマスク保持部５２に巻き付けられた基板Ｓは、所定倍率で伸張した状態となり、幅方向についてもマスクＭのパターン領域ＰＡＭとの間の相対倍率を調整することができる。

以上の実施態様では、図５（ａ）、（ｂ）で説明したように、円筒状のマスクＭ（マスク保持部５２）の外周面（パターン面）の全周長ＣＬと、基板Ｓ上に形成される印刷領域ＰＡＳと非印刷領域ＮＡＳの回転方向（θＹ方向）の合計の長さ（以下、ショット長Ｐｓｓとする）とが同じになることを前提にしている。しかしながら、マスクＭの全周長ＣＬと基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓとを、例えば、重ね合せ露光時に要求されるマスクＭと基板Ｓとの相対位置合せ精度（例えば±１μｍ）以下に揃えておくことが容易でない場合がある。

これは、マスクＭのパターン領域ＰＡＭを基板Ｓ上の印刷領域ＰＡＳに初めて転写する第１層の露光（Ｆｉｒｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）の際に、その第１層の露光用のマスクＭの規格（マスクパターン面の半径Ｒｍ等）によって、ショット長Ｐｓｓが一義的に決まるからである。もちろん、第１層用の露光の際に、マスクＭの外周面上の非パターン領域ＮＡＭが基板Ｓと接触している期間（非露光期間）毎に、マスク保持部５２の回転速度や基板Ｓの搬送速度を一時的に変えたりして、マスクＭと基板Ｓとの間にすべりを与えれば、マスクＭの全周長ＣＬと基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓとの関係を意図的に変えることは可能である。

第１層の露光の際に、第１層用のマスクＭと基板Ｓとの間にすべりを発生させることなく、マスク保持部５２を等速で回転させて、基板Ｓ上に、ショット長Ｐｓｓ＝全周長ＣＬの関係で、次々に印刷領域ＰＡＳを形成したとしても、第２層以降の重ね合せ露光（Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）のときには、基板Ｓの長尺方向（θＹ方向）の伸縮により、第１層用のマスクＭの全周長ＣＬ＝ショット長Ｐｓｓの関係は崩れる可能性がある。

そこで、重ね合せ露光時に生じ得る基板Ｓの長尺方向の伸縮量が予め判っている場合には、第２層以降用のマスクＭの全周長ＣＬを、その伸縮量に応じて、第１層用のマスクＭの全周長ＣＬに対して僅かに長め、又は短めに設定しても良い。この場合、第２層以降用のマスクＭの外周面に形成するパターンも全体的に周長方向に伸縮して描画される。

また、重ね合せ露光時には、第１層用のマスクＭと第２層以降用のマスクＭとの製造誤差も考慮する必要がある。例えば、第１層用マスクＭと第２層以降用マスクＭとして、同一半径のものを使うことを前提とした場合に、第１層用マスクＭのパターン面の半径Ｒｍに対して、第２層以降用マスクＭのパターン面の半径がΔＨだけ誤差を持っていたとする。

第１層用マスクＭのパターン面の全周長をＣＬ１、第２層以降用マスクＭのパターン面の全周長をＣＬ２とすると、
ＣＬ１＝２π・Ｒｍ
ＣＬ２＝２π・（Ｒｍ＋ΔＨ）
となる。一例として、基板Ｓ上に長尺方向（θＹ方向）の長さが１００ｃｍ程度の４ｋ×２ｋの高精細ディスプレーパネルを製造する場合、基板Ｓ上の各印刷領域ＰＡＳのθＹ方向の長さは、周辺の駆動回路部等の領域も考慮すると、１１０ｃｍ程度必要となる。

その為、マスクＭの全周長ＣＬ１、ＣＬ２は、非パターン領域ＮＡＭの周長も含めて１４０ｃｍ以上が望ましく、第１層用のマスクＭと第２層以降用のマスクＭの各パターン面の半径Ｒｍとして、２３．０００ｃｍの円筒マスクを用意すれば良いことになる。しかしながら、製造誤差ΔＨとして、±３μｍ程度のばらつきが生じるものとすると、全周長ＣＬ１と全周長ＣＬ２の周長誤差ΔＣＬは、ΔＣＬ＝ＣＬ１−ＣＬ２≒±１８．８μｍとなり、高精細ディスプレーパネル製造の為の重ね合せ露光では問題となる場合がある。

先の実施形態によれば、このようなマスクＭ間の製造誤差に対しても、マスク保持部５２の１回転毎の非露光期間中にマスクＭと基板Ｓとの間にすべりを与えることで、マスク間の周長誤差ΔＣＬを解消することができる。特に、基板Ｓとして、厚さが１００μｍ以下の極薄ガラスシートやステンレス等の金属箔シートが使われる場合、基板自体の伸縮は極めて少なくなる為、マスク間の周長誤差ΔＣＬの問題が顕在化する場合がある。

このことから、円筒状のマスクＭと基板Ｓとの間にすべりを与えて、マスクＭと基板Ｓの長尺方向（θＹ方向）に関する相対位置を調整する手法は、基板Ｓの長尺方向の伸縮による誤差要因を改善すると言う目的に限られず、マスクＭ（マスク保持部５２）の製造誤差、或いは基板Ｓの搬送速度誤差（速度ムラ）等による重ね合せ露光の精度劣化を防止すると言う目的に対しても有効である。

また、マスクＭの回転中に、マスクＭと基板Ｓとの間にすべりを与えることができると、マスクＭ（マスク保持部５２）の製造規格を比較的に緩くすることが可能である。そのことを図８（ａ）、（ｂ）により簡単に説明する。図８は図５に対応したものであるが、図８（ａ）では、基板Ｓ上のθＹ方向に配列して形成される長さＳｚの印刷領域（例えばディスプレーパネル形成領域）をＰＡＳ１、ＰＡＳ２、ＰＡＳ３とし、各印刷領域ＰＡＳ１〜ＰＡＳ３の間には長さＳｇの非印刷領域ＮＡＳが設定される。従って、基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓは、Ｐｓｓ＝Ｓｚ＋Ｓｇとなる。

図８（ｂ）は、全周長ＣＬのマスクＭのパターン面を平面展開して、θＹ方向に繰り返し並べた状態を表したものであり、マスクＭのパターン面には、θＹ方向に長さＳｚのパターン領域ＰＡＭと、θＹ方向に長さＧの非パターン領域ＮＡＭとが形成されている。従って、マスクＭのパターン面の全周長ＣＬは、ＣＬ＝Ｓｚ＋Ｇとなる。

図８の実施形態では、マスクＭの全周長ＣＬと基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓとが、ＣＬ＞Ｐｓｓの関係になっている為、通常にマスクＭを回転させつつ基板Ｓを同期して送った場合、基板Ｓ上の最初の印刷領域ＰＡＳ１に対しては、マスクＭのパターン領域ＰＡＭを精密に重ね合せ露光できたとしても、次の印刷領域ＰＡＳ２に対しては、全周長ＣＬとショット長Ｐｓｓとの差分長ΔＵ１だけ、マスクＭのパターン領域ＰＡＭが全体的に−θＹ方向にずれる。さらに、その次の印刷領域ＰＡＳ３に対しては、全周長ＣＬとショット長Ｐｓｓとの差分長ΔＵ１の２倍の長さΔＵ２だけ、マスクＭのパターン領域ＰＡＭが全体的に−θＹ方向にずれる。
これは、主に、基板Ｓ上の非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇと、マスクＭ上の非パターン領域ＮＡＭの長さＧの違いによるものである。

そこで、巻付け領域Ｎ内にあるスリット状の照明光ＩＬによって、印刷領域ＰＡＳ１に対するマスクＭのパターン領域ＰＡＭの露光が完了した直後の非露光期間中に、マスクＭ（マスク保持部５２）の回転速度を短い時間だけ高めて、差分長ΔＵ１だけ、マスクＭのパターン面を基板Ｓに対して＋θＹ方向にすべらせる。これにより、次の印刷領域ＰＡＳ２とマスクＭのパターン領域ＰＡＭとのθＹ方向の差分長ΔＵ１が解消され、次の印刷領域ＰＡＳ２に対してもパターン領域ＰＡＭを精密に重ね合せ露光することができる。

このように、１つの印刷領域ＰＡＳが露光された後の非露光期間毎に、マスクＭ（マスク保持部５２）の回転速度を一時的に高めて、マスクＭと基板Ｓをすべらせることによって、差分長ΔＵ１の相対位置ずれを解消することができる。

図９は、図８のようにマスクＭの全周長ＣＬが基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓよりも長い場合に、マスクＭのパターン面のθＹ方向の周速度Ｖｍをどのように変化させるかを示したグラフである。図９の横軸は時間（秒）を表し、その原点（ゼロ点）は、図８中の最初の印刷領域ＰＡＳ１の露光が完了した時点、即ち、照明光ＩＬが印刷領域ＰＡＳ１とマスクＭのパターン領域ＰＡＭの左端を照射し終わった瞬間、である。また、図９の縦軸はθＹ方向の距離（ｍｍ）を表し、その原点は基板Ｓ上の最初の印刷領域ＰＡＳ１の左端位置とする。

基板Ｓの速度（実際は周速度）Ｖｓは、露光期間中も非露光期間中も一定（等速）に設定されるものとすると、ゼロ点からの時間Ｔ１は、基板Ｓが非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇ分だけ移動するのにかかる時間（非露光期間の時間）であり、Ｔ１＝Ｓｇ／Ｖｓで表される。

一方、マスクＭのパターン面は、その非露光期間（時間Ｔ１）中に、基板Ｓの非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇよりも、差分長ΔＵ１だけ大きい長さＧ分だけ周方向に送られている（図９中の点ｋ１に達している）必要がある為、露光期間中に基板Ｓの速度Ｖｓと一致していたマスクＭの周速度Ｖｍは、非露光期間の開始時（ゼロ点）から加速され、非露光期間の中間付近で最高速になった後、非露光期間の終了時までに、再び、基板Ｓの速度Ｖｓと一致するように減速される。

図９のグラフにおいて、基板Ｓの速度Ｖｓの特性は一定の傾きであるが、マスクＭの周速度Ｖｍの特性は、非露光期間中は加減速が行なわれるので、基板Ｓの速度Ｖｓの傾きよりも大きくなる。これにより、非露光期間中のマスクＭの回転速度（周速度）をどの程度増加させれば良いかが判断できる。実際の制御では、基板Ｓの速度Ｖｓ、マスクＭ（マスク保持部５２）を回転駆動するモータ等の加減速特性（トルク特性）、スリット状の照明光ＩＬのθＹ方向の幅Ｄ、非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇ、差分長ΔＵ１等を勘案すると共に、基板ＳのθＹ方向の伸縮量（伸縮率）、マスク間の相対周長誤差ΔＣＬ等も考慮して、最適な駆動が行なわれる。

ここで、画面縦横比が１６：９の５０インチクラスの有機ＥＬディスプレーパネル（表示部の横寸法１１０．７ｃｍ、縦寸法６２．３ｃｍ）を製造する場合の具体的な一例を挙げる。
印刷領域ＰＡＳの長さＳｚ … １２０．７ｃｍ
非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇ … １２．０ｃｍ
（∴Ｐｓｓ＝１３２．７ｃｍ）
マスクＭの半径Ｒｍ … ２４．５ｃｍ（∴ＣＬ≒１５３．９４ｃｍ）
基板ＳのθＹ方向の速度Ｖｓ … ５．０ｃｍ／ｓ
このような条件の場合、差分長ΔＵ１は２１．２４ｍｍであり、時間Ｔ１はＳｇ／Ｖｓより２．４秒となる。この時間Ｔ１の間に、マスクＭのパターン面を、θＹ方向に距離（Ｓｇ＋ΔＵ１）だけ進める必要があるから、時間Ｔ１中のマスクＭのパターン面の平均的な周速度Ｖｍ’（図９中のゼロ点と点ｋ１を直線的に結んだ線の傾きに相当）は、
Ｖｍ’＝（Ｓｇ＋ΔＵ１）／Ｔ１≒５．８９ｃｍ／ｓ
となる。

露光期間中のマスクＭの周速度Ｖｍは、基板Ｓの速度Ｖｓ（５．０ｃｍ／ｓ）であるから、非露光期間（時間Ｔ１）中におけるマスクＭの平均的な周速度Ｖｍ’への増加率は、（Ｖｍ’−Ｖｍ）／Ｖｍ＝１７．８％ となる。実際は、周速度ＶｍからＶｍ’への加速時間、周速度Ｖｍ’からＶｍへの減速時間が必要なので、非露光期間（時間Ｔ１）中のマスクＭの周速度の最大値は、その増加率１７．８％よりも大きな値になる。しかしながら、その最大値は、マスクＭ（マスク保持部５２）を回転駆動するモータのトルク制御（駆動電流の増加）で容易に実現できる範囲である。

ところで、極端な条件の場合には、以上のような手法が適用できないこともある。一例としては、基板Ｓ上の非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇに対して、マスクＭのパターン面上の非パターン領域ＮＡＭの長さＧが相対的に極端に長い場合（例えば、Ｇ＞２Ｓｇ）や、非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇの実長が極端に短い場合である。
そのような場合、マスクＭ（マスク保持部５２）の半径Ｒｍを極端に大きくして、パターン領域ＰＡＭをθＹ方向に２面分入れたり、基板Ｓ上の印刷領域ＰＡＳとマスクＭ上のパターン領域ＰＡＭとを９０度回転させて、基板Ｓの送り方向と直交した幅方向に、ディスプレーパネルの長手方向を合わせることで、上記の手法（マスクＭと基板Ｓの相対的な位置ずらし）を適用できることもある。

いずれにしても、基板Ｓ上の各印刷領域ＰＡＳ（ＰＡＳ１〜３）を露光するたびに、非印刷領域ＮＡＳにおいて、マスクＭと基板ＳのθＹ方向に関する相対位置をずらす手法を適用することにより、マスクＭ（マスク保持部５２）の規格（特に半径Ｒｍの製造誤差）が極めて緩和される為、マスクＭの全周長ＣＬと基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓとを正確に一致させる労力が不要となり、マスク作成費用を抑えることができる。

以上、図８、図９では、マスクＭの全周長ＣＬが基板Ｓ上のショット長Ｐｓｓよりも大きい場合としたが、逆の関係（ＣＬ＜Ｐｓｓ）であっても良い。そのような場合は、基板Ｓ上の非印刷領域ＮＡＳの長さＳｇに対して、マスクＭ上の非パターン領域ＮＡＭの長さＧが相対的に短い（Ｇ＜Ｓｇ）ので、マスクＭの周速度Ｖｍを、非露光期間中に一時的に低下させるように制御すれば良い。

３…感光層形成部（光感光層形成部）、 ２４…回転ドラム（搬送支持部）、 ３２…転写ローラ、 ３３…ダミーローラ（回収用ローラ）、 ３５…可動ユニット（駆動装置）、 ３７…回収部、 ５０…照明部、 ５２…マスク保持部、 ５２ａ…円筒面、 ５４…アライメントセンサー（計測部、調整装置）、 ６０…計測部（厚み計測部）、 ６１…光源部（照明条件可変部）、 ６２…光学特性設定部（照明条件可変部）、 ６３…照明領域設定部（照明条件可変部）、 １００…基板処理装置、 ＡＸ…回転軸線（所定の軸線）、 ＣＯＮＴ…制御部（回転制御部、圧力制御部、転写制御部、調整装置）、 ＤＡ１、ＤＡ２…駆動源（圧力調整部）、 ＩＬ…照明領域、 Ｍ…マスク、 ＮＡＭ…非パターン領域（特定領域）、 ＲＳ…光感応層、 Ｓ…基板、 Ｓａ…表面、 ＴＦ…送り装置。

Claims (13)

1. 所定の厚みの光透過性の可撓性を有する基板の表面に形成された光感応層にマスクのパターンを形成する基板処理装置であって、
   円筒状に形成され円筒面に沿って前記マスクのパターンを保持して所定の軸線周りに回転可能なマスク保持部と、
   前記マスク保持部の内部から前記マスクのパターンの所定の照明領域に照明光を照射する照明部と、
   前記基板の裏面を前記マスク保持部の円筒面に巻き付けた状態で送る送り装置と、
   を備える基板処理装置。
2. 前記マスク保持部は、前記円筒面の前記軸線周り方向に所定の長さで前記マスクのパターンが形成されるパターン領域と、前記円筒面上の前記軸線周り方向の前記照明領域の幅よりも長く設定される非パターン領域とを、前記円筒面の周方向に並べた、
   請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記マスクのパターンを前記基板の前記光感応層に露光する為に、前記パターン領域が前記照明領域内を通る間の露光期間が完了した後であって、前記非パターン領域が前記照明領域内を通る間の非露光期間中に、前記マスク保持部と前記基板との相対位置を調整する調整装置を備える、
   請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記調整装置は、前記マスクと前記基板との相対位置関係を計測する計測部と、前記計測部の計測結果に基づいて前記マスク保持部の回転速度を制御する回転制御部と、を備える
   請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記回転制御部は、前記基板が前記非露光期間中であって、前記マスク保持部の前記非パターン領域に巻き付けられたときに、前記マスク保持部の回転速度を制御する
   請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記軸線周り方向に前記基板が前記マスク保持部に巻き付けられる長さをＮ、前記軸線周り方向の前記照明領域の長さをＤ、前記軸線周り方向の前記非パターン領域の長さをＧとしたときに、
   前記送り装置は、Ｄ＜Ｎ＜Ｇの式を満足する長さで前記基板を前記マスクの外周面に巻き付ける、
   請求項２〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記マスク保持部の外周面の全周長をＣＬとしたときに、
   前記送り装置は、Ｄ＜Ｎ＜（ＣＬ／２）の式を満足する長さで前記基板を前記マスクの外周面に巻き付ける、
   請求項６記載の基板処理装置。
8. 前記照明部からの照明光によって前記マスクのパターンが前記光感応層に露光される前に、前記送り装置による前記基板の送り方向に関して、前記基板の裏面から表面の光感応層までの厚みの変化に関する情報を計測する厚み計測部を備える、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記照明部は、前記マスクのパターンを照射する照明光の照明領域の大きさ、前記照明光の光学特性、又は前記照明光の強度の少なくとも１つの条件を可変にする照明条件可変部を備える、
   請求項８記載の基板処理装置。
10. 前記照明条件可変部は、前記厚み計測部で計測される厚みの変化に関する情報に応じて調整される、
    請求項９に記載の基板処理装置。
11. 所定の厚みの光透過性の基板の表面に形成された光感応層にマスクのパターンを形成する基板処理方法であって、
    所定の軸線から一定半径の円筒体の周面に沿って、透過部と遮光部によるパターンが形成されるパターン領域を備え、前記パターンを照明する為の照明装置を内部に設置可能な円筒状マスクを用意する段階と、
    前記円筒状マスクの周面に、前記基板の裏面の一部分を所定の長さで巻き付けた状態で、前記円筒状マスクを前記軸線周りに回転させると共に、前記円筒状マスクの周面の周速度に対応した速度で前記基板を長尺方向に送る段階と、
    前記照明装置からの照明光を前記円筒状マスクの前記パターン領域に向けて照射することにより、前記パターンを透過した照明光を前記基板の裏面から前記表面の光感応層に導く段階と、
    を含む基板処理方法。
12. 前記円筒状マスクは、前記円筒体の周面の周方向に前記パターン領域と区画して設けられ、前記照明装置による前記周方向に関する照明領域の幅よりも長く設定され、前記光感応層に形成すべきパターンの無い非パターン領域を有する、
    請求項１１記載の基板処理方法。
13. 前記円筒状マスクの前記パターン領域を前記基板の前記光感応層に形成する為に、前記パターン領域が前記照明領域内を通る期間が完了した後であって、前記非パターン領域が前記照明領域内を通っている間に、前記円筒状マスクの周面と前記基板の裏面との間にすべりを与える、
    請求項１２記載の基板処理方法。

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