JPH08314158A

JPH08314158A - 精密両面露光装置および露光方法ならびに透光板の固定方法

Info

Publication number: JPH08314158A
Application number: JP7117476A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Hirawatari; 渡紀行平; Tsutomu Kobayashi; 林力小; Akio Suzuki; 木昭夫鈴; Kuniteru Watabe; 部国輝渡
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ワークに所定パターンを形成する精密両面露光
装置および露光方法ならびに透光板の固定方法を提供す
る。【構成】光源装置２と、光学系３と、透光板４と、透光
板４の保持手段５を有する上下フレーム８，９と、透光
板４とワークＷのメイン真空吸着機構１８と、上フレー
ム８の作動手段１０と、下フレーム９を水平方向の所定
位置に移動させる位置決め手段１６と、位置決め手段１
６などを載置する枠状の載置テーブルとを備え、保持手
段５は、透光板４を真空吸着する吸着機構と、吸着機構
で上下フレーム８，９に真空吸着した上下透光板の少な
くとも一方を固定する固定機構７とからなり、固定機構
７は、透光板４の各辺の対面する位置でフレーム８，９
に設けられ、透光板４の側端面に当接して固定する精密
両面露光装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークに所定パター
ンを形成する精密両面露光装置および露光方法ならびに
透光板の固定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ケミカルミーリングや、プリン
ト基板などのワークに紫外線を照射し、所望パターンを
形成する露光装置は、多々提案されている。そして、特
にプリント基板などは、時代の要請により線幅および間
隔が狭くなり、精度が求められている。そのため、画像
精度の要求数値は、マスク乾板サイズが３２ｉｎ×２８
ｉｎや３４ｉｎ×２４ｉｎのものを使用し、１０μｍ〜
２０μｍのラインアンドスペースであり許容誤差はその
数値のプラスマイナス５〜１０％となる場合もある。こ
れらの要求を満たすため、本願出願人により以下のよう
な露光装置が提案されている。

【０００３】すなわち、図１５で示すように、露光装置
１００は、所定パターンを形成した上下透光板１０１、
１０２を着脱自在に保持する枠状に形成した上下フレー
ム１０３、１０４と、前記上フレーム１０３を回動支持
する支持アーム１０５と、この支持アーム１０５を回動
および上下動自在に支持する支持ガイド１０６と、前記
支持アーム１０５を駆動する第１駆動部１０７および第
２駆動部１０８と、前記下フレーム１０４を載置台１０
９上で水平方向に移動自在に支持すると共に押動する支
持回転球１１０および押動装置１１１と、前記上フレー
ムで支持アーム１０５の他端側に設けた位置合わせ部材
１１２、１１３と、前記位置合わせ部材１１２、１１３
を支持する支持部１１４および嵌合部１１５と、前記下
透光板１０２の周縁に設けたシール部材１１６および真
空吸着用の溝１１７と、前記シール部材１１６の内側で
所定位置に設けた押圧制御柱１１８などから構成されて
いる（特願平６−１５２０６４）。

【０００４】また、上透光板１０１も上フレーム１０３
に設けた真空吸着機構１２１により保持されている。そ
して、前記上下透光板１０１、１０２は、上下フレーム
の内周縁に設けた補助吸着機構１２２、１２３によりさ
らに吸着保持されている。

【０００５】したがって、上透光板１０１を保持する支
持アーム１０３は、第１駆動部１０７が作動すると、支
持ガイド１０６を回動支点として回動し、下透光板１０
２に離間して水平な位置まで移動する。そして、第２駆
動部１０８の駆動により支持ガイド１０６が垂直降下す
ると共に、位置合わせ部材１１２、１１３が、載置台１
０９の支持部１１４および嵌合部１１５に支持あるいは
嵌合されるため、上下透光板１０１、１０２が所定位置
でワークＷに正確に当接して挟持する。

【０００６】さらに、シール部材１１６および上下フレ
ーム１０３、１０４で囲繞される空間を真空吸着溝１１
７から真空に吸引し、ワークを上下透光板１０１、１０
２に真空密着することで、上下透光板１０１、１０２を
固定し露光を行っている。このとき、補助吸着機構１２
２、１２３が設置されているため、真空吸着溝１１７で
真空吸着を行っても上下透光板１０１、１０２がズレを
起こすことは無く、精密な露光精度を確保することが可
能となる。

【０００７】また、図１６で示すように、露光における
位置合わせ機構が提案されている（特開平７−４９５７
５号）。すなわち、位置合わせ機構１３０は、上下支持
体１３１、１３２と、前記上枠体に懸垂支持させた上フ
レーム支持機構１３３と、前記上フレーム支持機構１３
３に設けた移動機構１３４、１３５と、前記移動機構１
３４、１３５に支持されるワーク保持部１３６と、前記
ワーク保持部の真空吸着部１３７に保持されるワークＷ
と、前記下支持体１３２に支持される透光板１３８の支
持台１３９と、前記透光板１３８上に載置されるマスク
フィルム１４０と、前記マスクフィルム１４０の端部を
保持部１４１が保持するする保持機構１４２と、この保
持機構１４２を前後に作動させる作動部１４３と、前記
下支持体１３１に移動自在に設けたＣＣＤカメラ１４４
などから構成されている。

【０００８】そして、前記ＣＣＤカメラ１４４で、マス
クフィルム１４０およびワークＷの位置決めマークを撮
像し、位置決めマークが合っていないときは、保持機構
１４２を前後方向に作動部１４３により移動させ、マス
クフィルム１４０を弾性変形させることで位置決めマー
クを整合する構成としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の位置決
め機構は以下のような問題が存在し、精密露光装置には
改良する点が存在した。

【００１０】(1) 前記位置決め機構は、マスクフィルム
の端部を引っ張り弾性変形させた状態で露光させるた
め、マスクフィルムが変形し易く、また、マスクフィル
ムが常にシリンダーなどの作動部により引っ張られた状
態となるため、マスクフィルムの破損をいちじるしく早
めていた。

【００１１】(2) 前記位置決め機構は、ワークとマスク
フィルムとを離間させたプロキシミテ方式により露光す
るか、ワークとマスクフィルムとを当接圧着させた状態
で露光を行うため、プロキシキミテ方式では、露光精度
を確保することが難しく、また、当接圧着して露光する
場合は、ワークとマスクフィルム間に空気が入り込み、
ワークとマスクフィルムが平坦な状態で当接できず、露
光精度を確保することが困難であった。

【００１２】(3) 前記位置決め機構は、マスクフィルム
の保持手段と、弾性変形させる力付与手段とがクランプ
手段で兼ねて行われるため、各クランプ手段にマスクフ
ィルムを保持させることに時間がかかるため、マスクフ
ィルムの装着に時間を要することになった。 (4) 前記位置決め機構は、ワークの種類（枚葉やロール
ツウロール）に対応してワークを保持しているフレーム
か、マスクフィルムを保持している側が上下に作動する
構成としていないため、限定されたワークにしか対応で
きなかった。

【００１３】(5) 前記露光装置の構成では、ワークを上
下透光板で挟持し、真空吸着することで精密な露光を可
能としているが、その真空吸着の際に上下透光板をそれ
ぞれ固定する補助吸着機構の構成では、まだそれぞれの
透光板の固定が不十分であった。

【００１４】(6) 透光板は、その材質により温度環境に
大きく作用され、例えば、３００ｍｍ×３００ｍｍのサ
イズで石英ガラスの場合、温度が１度（°Ｃ）上昇する
と、０、１５μｍの誤差が生じる。また、低膨張ガラス
の場合は同サイズで、１、２３μｍの誤差が生じ、ソー
ダライムガラスでは、２、４３μｍの誤差が生じる。そ
のため、その温度誤差を解消する必要が望まれていた。

【００１５】(7) 露光装置は、透光板が、端面研磨など
の加工手間をかけずに、かつ、迅速に上下フレームに取
り替える構成で、さらに、露光精度が望まれると共に、
シート状のワークでロールツウロールの構成と、単体の
ワークの両方の構成が処理できるものが望まれていた。

【００１６】(8) 光源装置から照射される光線は、精度
上平行光を使用する必要がある。平行光を使用する場
合、作業者のワークの作業位置が適切になるように設置
されることが望まれていた。 (9) 光源装置から照射される平行光の光線の照度分布
は、ワークに適切に照射されておらず、ワークの設置位
置に沿って適切に照度分布を行える構成が望まれてい
た。

【００１７】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、露光装置の精密露光を達成し、上下透
光板の取り替えが迅速で、ワークの形態に対応して正確
な露光ができ、また、光源部分の冷却が的確にでき、さ
らに、透光板に固定のための加工を施すことなく、そし
て、光源装置からの照度分布が適切で、作業者が作業し
易い精密両面露光装置および露光方法ならびに透光板の
固定方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、ワークの両面を露光する露光装置であっ
て、紫外線を含む光線を照射する光源装置と、前記光源
装置からの光線をワークに平行光として照射する平面反
射鏡やフライアイレンズなどの光学系と、前記ワークを
挟持する所定パターンが形成された上下透光板と、前記
透光板を着脱自在に保持手段を介してそれぞれ保持する
枠状の上下フレームと、前記透光板に挟持したワークを
真空密着させるメイン真空吸着機構と、前記上フレーム
を上下方に作動させる作動手段と、前記下フレームを水
平方向の所定位置に移動させる位置決め手段と、前記位
置決め手段などを載置する枠状の載置テーブルとを備
え、前記保持手段は、透光板を真空吸着する吸着機構
と、前記吸着機構で上下フレームに真空吸着した上下透
光板の少なくとも一方を固定する固定機構とからなり、
前記固定機構は、透光板の各辺の対面する位置で前記フ
レームに設けられ、前記透光板の側端面に当接して固定
する精密両面露光装置として構成した。

【００１９】また、前記固定機構は、対面する少なくて
もその一方が固定装置からなり、前記固定装置は、透光
板の側端面に当接する当接部と、この当接部を透光板か
ら当接離間させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御
部とを備える構成とした。

【００２０】さらに、前記制御部は、駆動部を作動させ
る電源部との間の電気的変化を検出する検出部と、前記
検出部からの検出された電気的な情報に基づいて前記電
源部からの電圧または電流の少なくとも一方を減少させ
る演算回路を備える構成としても構わない。

【００２１】そして、前記上フレームの作動手段は、そ
の上フレームを昇降機構を介して垂直方向に昇降自在に
保持する枠状の回動アームと、前記回動アームの基端側
を押動する駆動機構と、前記回動アームの所定位置を回
動支持する回動支持部と、前記回動アームの先端側に設
けた垂直ガイドとから構成しても構わない。

【００２２】また、前記上フレームの作動手段は、その
上フレームを垂直方向に上下動させる垂直駆動手段と、
前記上フレームの所定位置に設けた垂直駆動ガイドとを
備え、前記垂直駆動手段は、下フレーム上のワーク近傍
まで上下方向に大きく上フレームを駆動させる第１駆動
手段と、前記第１駆動手段からさらに上下方向に小さく
上フレームを駆動させる第２駆動手段を備える構成とし
ても良い。

【００２３】そして、前記回動アームの昇降機構は、上
フレームを回動アームに保持すると共に、垂直駆動させ
る垂直駆動部と、前記回動アームと上フレーム間に渡っ
て設けたガイド部とを備えた構成とすると都合が良い。

【００２４】また、前記光源装置は、光照射方向を上下
として設置され、前記光学系は、前記光源装置からの光
照射を所定方向に反射する平面反射鏡と、前記平面反射
鏡からの反射光を整光するフライアイレンズと、フライ
アイレンズからの光をワークに平行光として反射する反
射鏡とから構成され、前記平面反射鏡は、一方の辺を回
動軸として他方の辺を所定角度に傾斜させ、かつ、一側
辺を回動軸として他側辺を所定角度に傾斜させると共
に、垂直軸の回りを所定角度回転させて設置した構成と
した。

【００２５】さらに、前記フライアイレンズは、上下方
向に所定角度傾斜させると共に、光中心軸の回りを所定
角度回転させて設置した構成とすると都合が良い。

【００２６】そして、前記光源装置は、紫外線を含む光
線を照射する放電灯と、前記放電灯からの光照射を所定
方向に反射する曲面を有する曲面反射鏡と、前記曲面反
射鏡を囲む光源ハウジングと、前記放電灯の封止部に空
冷気体を吹き付ける空冷ノズルと、前記光源ハウジング
内に開口部を有する排気ダクトとから構成した。

【００２７】また、前記上下フレームの周縁側にそれぞ
れ周設した上下の第１シール部材と、前記両第１シール
部材の少なくとも一方の上端に設けた第２シール部材
と、前記両第１シール部材の内側に設けた所定以上の上
下方向の押圧力を制御する押圧制御部材とを備える構成
とした。

【００２８】さらに、ワークを挟持する上下透光板と、
前記透光板を着脱自在に保持する枠状の上下フレーム
と、前記上下フレームに設けた前記透光板の側端面を押
圧して固定する固定機構と、前記ワークを透光板に真空
密着するメイン真空吸着機構と、前記上フレームを昇降
自在に保持する枠状の回動アームと、前記下フレームを
水平方向の所定位置に自在に移動する位置決め手段と、
前記位置決め手段を支持する載置テーブルと、前記回動
アームを駆動する駆動機構と、前記支持台の後方で回動
アームの内側に光照射方向を上下として設けた光源装置
と、前記光源装置からの照射光を平面反射鏡およびフラ
イアイレンズを介して平行光をワークに照射する光学系
を有する精密両面露光装置としても構わない。

【００２９】そして、透光板の固定方法としては、保持
機構および固定機構を備える枠状の下フレームの上に下
透光板を載置し、前記保持機構でその下透光板を保持す
ると共に、前記固定機構により下透光板の側端面を押圧
して固定する第１工程と、前記透光板の位置決めマーク
を、前記下フレームの下方に水平方向に移動自在に設け
た撮像手段により撮像する第２工程と、前記下透光板の
上に上透光板を載置し、上下透光板の位置決めマークを
前記撮像手段で撮像して位置決めする第３工程と、前記
上透光板を、枠状の上フレームに吸着機構により保持す
ると共に、上フレームに設けた固定機構により、上透光
板の側端面を押圧して固定する第４工程とから構成し
た。

【００３０】さらに、透光板の固定方法として、上下フ
レームに保持される透光板の側端面を駆動部を介して当
接部が押圧する際に、当接部の駆動電源から送られる電
流の変化を検出する。そして、前記検出した電流変化を
あらかじめ入力した基準値と比較する。また、前記検出
した電流の値が基準値を越えている場合は、前記駆動部
を演算回路からの信号により制御部を停止させること
で、前記当接部を透光板の側端面に当接した位置で停止
する構成とした。

【００３１】また、ワークの露光方法としては、枠状の
下フレームに着脱自在に保持される下透光板の側端を、
各辺の対面する位置から押圧し、下透光板の所定位置に
ワークを位置決めして載置する第１工程と、保持された
上透光板の側端を、各辺の対面する位置から押圧する上
フレームが作動手段により降下し、上下透光板で前記ワ
ークを挟持すると共に、ワークを上下透光板に真空密着
する第２工程と、前記上下透光板で挟持されたワークの
表裏に、光源装置から照射した紫外線を含む光線を平行
光として照射する第３工程と、前記上フレームを作動手
段により上昇させ、露光済みワークを取り除く第４工程
とから構成した。

【００３２】さらに、前記作動手段による上フレームの
降下あるいは上昇作動は、ワークから上透光板を下透光
板から平行な状態で離間あるいは当接する垂直移動と、
その離間した垂直移動後に上フレームの基端側を回動支
点として上フレームが上方へ上昇回動あるいは下方へ降
下回動する前記ワークの露光方法として構成した。

【００３３】なお、前記作動手段による上フレームの降
下あるいは上昇作動は、ワークから上透光板を下透光板
から平行な状態で離間あるいは当接する第１垂直移動
と、その離間した垂直移動後に上フレームを下フレーム
から垂直方向に大きく離間させる第２垂直移動とで構成
しても構わない。

【００３４】

【作用】この発明は上記のように構成したので以下のよ
うな作用を有している。 (1) 上下フレームは、上下の透光板の保持機構と固定機
構を備え、透光板を保持機構で真空吸着した後、そのフ
レームに設けた固定機構により保持している透光板の対
面する各辺で、透光板の側端面を押圧する。そのため、
真空吸着機構で上下透光板にワークを真空吸着しても、
その真空吸着に影響されることなく透光板は上下フレー
ムにそれぞれ保持される。

【００３５】(2) 固定機構は、フレームに設けた駆動部
が、当接部を駆動して透光板の側端部を押圧し、その押
圧力を前記駆動装置側の制御部により制御しているた
め、透光板に所定圧力以上の押圧力がかかることはな
い。

【００３６】(3) 駆動部の作動により透光板の側端面に
当接部が当接すると、駆動部を作動させる電源部と駆動
部の間に設けた検出部に電気的な変化が生じる。そのた
め、その電気的な変化を検出して演算回路が、前記駆動
部の作動を制御する。

【００３７】(4) 枠状の回動アームは、所定位置に回動
支持部により支持され、その回動アームの基端側を駆動
機構により押動すると、前記回動支持部を回動支点とし
て先端側が上方に回動する。したがって、回動アームに
昇降機構を介して設けた上フレームは下フレームから大
きく上方に離間する。また、駆動機構を作動させ回動ア
ームの基端側の押動を徐々に解除すると、回動アーム
は、回動支持部を回動支点とで下方に回動し、回動アー
ムの垂直ガイドと駆動機構により、上フレームの上透光
板と、下フレームの下透光板とが平行になる位置で停止
する。

【００３８】(5) 回動アームの上フレームが下フレーム
と平行位置になると、回動アームに設けた昇降機構の垂
直駆動部が作動し、回動アームと上フレームに渡って設
けたガイド部に沿って上フレームを垂直方向に降下さ
せ、下フレームの下透光板上に設置されているワークに
上透光板を当接させる。また、位置合わせをする場合、
または、露光が終了した場合には、前記垂直駆動部を作
動させ、上フレームを回動アーム側に上昇させること
で、上透光板をワークから離間させる。

【００３９】(6) 作動手段を垂直駆動手段とした場合
は、上フレームは、透光板の側端面を固定された状態
で、ワークに近接している付近では、垂直駆動手段の第
１駆動手段および垂直駆動ガイドにより下フレームと平
行に、小さく上下動される。そして、第１駆動手段の上
昇端から第２駆動手段により、垂直駆動ガイドに沿って
大きく上下動される。

【００４０】(7) 左右に設置されかつ上下に向けられた
それぞれの光源装置は、その光源装置から紫外線を含む
光線が照射され、所定角度に立ち上げ、かつ、所定方向
に傾斜させた平面反射鏡に反射させ、フライアイレンズ
を介して反射鏡に導き、その反射鏡から反射して平行光
としてワークに照射している。

【００４１】(8) フライアイレンズは、上下方向に所定
角度傾斜させると共に、光中心軸の回りを所定角度回転
させているため、光源装置からの光線的確にワークに到
達させることができる。

【００４２】(9) 光源装置は、放電灯の封止部側から吹
付ノズルにより空冷気体を吹き付け、放電灯を冷却す
る。そして、放電灯の熱を奪った空冷気体は、光源装置
のハウジング内に設けた排気ダクトの排気口から露光装
置外に排気される。

【００４３】(10)上下フレームは、その周縁部に第１シ
ール部材を設けると共に、その一方のシール部材の上端
に第２シール部材を設けている。そして、第１シール部
材の内側に、上下フレームが所定以上の押圧力がかから
ないように設けた押圧制御部材を備えているため、上下
フレームが保持する透光板でワークを挟持する場合、ワ
ークがシート状のロールツウロールでも必要以上にワー
クを折り曲げることはない。

【００４４】(11)上下透光板に挟持されるワークは、真
空吸着機構により上下透光板に密着される。このとき、
透光板の側端面を固定機構が押圧しているため、透光板
は、真空吸着による位置ズレが解消できる。そして、光
源装置からの紫外線を含む光線を照射すると、反射鏡が
フライアイレンズに光線を反射し、フライアイレンズで
整光した光線を反射鏡に反射して平行光をワークに送
る。露光が終了すると、真空吸着が解除され、回動アー
ムに設けた昇降機構が作動し、上フレームを垂直上昇さ
せ、ワークから上透光板を離間させる。

【００４５】このとき、ワークがロールツウロールであ
れば、所定距離ロールを巻き付け、つぎの露光位置を設
定し、上フレームを昇降機構の作動により降下させ、上
下透光板でワークを挟持する。また、ワークが単体であ
れば、上フレームを垂直上昇させた後、回動アームを駆
動機構の駆動により上方に回動して露光済みワークを取
り除き、新たなワークをセットする。そして、駆動機構
の駆動により回動アームを降下させ、上フレームを垂直
降下させてワークを上下透光板で挟持する。

【００４６】(12)透光板の固定方法としては、枠状の下
フレームの上に下透光板を載置し、保持手段でその下透
光板を保持すると共に、前記固定手段により下透光板の
側端面を押圧して固定する。そして、前記透光板の位置
決めマークを、前記下フレームの下方に移動自在に設け
た撮像手段により撮像して下透光板の位置を確認する。
さらに、前記下透光板の上に上透光板を載置し、上下透
光板の位置決めマークを前記撮像手段で位置決めする。
その後、前記上透光板を、枠状の上フレームに保持手段
により保持すると共に、上フレームに設けた固定手段に
より、上透光板の側端面を押圧して固定する。

【００４７】(13)他の透光板の固定方法としては、上下
フレームに保持される透光板の側端面を駆動部を介して
当接部が押圧する際に、当接部の駆動電源から送られる
電流の変化を検出する。そして、前記検出した電流変化
をあらかじめ入力した基準値と比較し、前記検出した電
流の値が基準値を越えている場合は、前記駆動部を演算
回路からの信号により制御部を停止させることで、前記
当接部を透光板の側端面に当接した位置で停止する構成
とした。

【００４８】(14)ワークの両面を露光する際は、枠状の
下フレームに着脱自在に保持されると共に、各辺の対面
する位置で側端部を押圧して保持される下透光板の所定
位置にワークを位置決めして載置する。そして、上透光
板を保持すると共に、その上透光板の各辺の対面位置で
側端部を押圧する枠状の上フレームが、作動手段により
降下し、上下透光板で前記ワークを挟持すると共に、上
下透光板の周縁に設けたシール部材で囲む空間を真空吸
引し、ワークを上下透光板で真空吸着する。さらに、前
記上下透光板で挟持されたワークの表裏に、上下方向を
向く光源装置から照射した紫外線を含む光線を、光学系
を介して平行光として照射する。その後、前記上フレー
ムを作動手段により上昇させ、露光済みワークを取り除
き、新たなワークを設置する。なお、ロールツウロール
の場合は、新たな位置にワークを搬送する。

【００４９】(15)前記作動手段による上フレームの降下
あるいは上昇作動は、ワークから上透光板を、平行に離
間あるいは当接する垂直移動と、その垂直移動後に上フ
レームの基端側を回動支点として上方あるいは下方に回
動昇降させている。 (16)前記作動手段を、下フレーム近傍では第１垂直移動
により下フレームと平行に上フレームを上下動させ、第
１垂直移動による移動上端からは上フレームを大きく第
２垂直移動により上下動させている。

【００５０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は、露光装置の全体の配置を示す側面断
面図、図２は露光装置の要部を示す平面断面図、図３は
上フレームの要部を示す平面図、図４は下フレームの要
部を示す平面図、図５は上下フレームの保持手段を示す
要部の一部断面図、図６は上フレームの作動状態を示す
側面図、図７は制御部の構成を示す原理図、図８は、固
定機構の配置の一例を示す原理図、図９は固定機構の応
用例を示す原理図、図１０は、光源装置および光学系の
配置を示す一部断面にした側面図、図１１はフライアイ
レンズの配置を示す正面図、図１２は上下透光板の取り
付け状態の手順を示す側断面図である。

【００５１】図１および図２で示すように、精密両面露
光装置１は、後方側に設けた光源装置２、２と、所定位
置に設置された平面反射鏡３ａ、３ａフライアイレンズ
３ｂ３ｂおよび大反射鏡３ｃ，３ｃからなる光学系３，
３と、載置テーブル１７上に水平方向に移動自在に設け
た枠状の下フレーム９と、前記下フレーム９の側端面を
押動支持する位置決め手段１６と、前記下フレーム９に
保持手段５を介して保持される下透光板４と、前記下透
光板４上に設けたワークＷと、前記ワークの上面に当接
する上透光板４と前記上透光板４を保持手段５を介して
保持する枠状の上フレーム８と、前記上フレーム８を上
下動させる作動手段１０などから構成されている。

【００５２】図１および図２で示すように、前記作動手
段１０は、前記上フレーム８を昇降機構１１を介して昇
降自在に保持する枠状の回動アーム１２と、この回動ア
ーム１２のほぼ中央位置を支持し、前記載置テーブル１
７に設けた回動支持部１３と、前記回動アーム１２の後
方に設けた駆動機構１４とから構成されている。

【００５３】図１で示すように、前記駆動機構１４は、
前記回動アーム１２の後方を押動するシリンダ装置１４
ａと、このシリンダ装置１４ａをガイドするシリンダガ
イド１４ｂとから構成されている。また、回動アーム１
２は、その後方から下方に吊り下げて設けた錘１４ｃを
有している。前記錘１４ｃは、作業中に上昇回動させた
回動アーム１２が、予期せぬアクシデントで下方に降下
しないように安全対策として設けられている。また、錘
１４ｃを設けることで、シリンダ装置１４ａの作動を容
易にすることが可能となる。

【００５４】図１および図６で示すように、回動アーム
１２は、上フレーム８を昇降機構１１を介して昇降自在
に保持している。前記昇降機構１１は、回動アーム１２
の左右に設けた垂直駆動部１１ａ、１１ａと、前記垂直
駆動部１１ａ，１１ａの左右で、回動アーム１２と上フ
レーム８間に設けた昇降ガイド１１ｂ、１１ｂとから構
成されている。

【００５５】また、回動アーム１２は、図３および図１
で示すように、先端側の両角部分に垂直ガイド１９を備
えている。この垂直ガイド１９は、図４および図６で示
すように、載置テーブル１７の所定位置に設置したガイ
ド受け部２０、２０に、垂直ガイド１９のガイドピン１
９ａが支持される構成としている。

【００５６】前記ガイド受け部２０は、図４および図６
で示すよに、少なくとも３つの回転ローラ２０ａが中心
に向かって設けられており、前記ガイドピン１９ａが正
確にかつスムーズに嵌入できるように構成されている。
ガイドピン１９ａが、ガイド受け部２０に嵌入した状態
のとき、回動アームが水平となり、上下フレーム８、９
の上下透光板４、４が平行になる高さに構成されてい
る。

【００５７】図１および図４で示すように、前記下フレ
ーム９は、載置テーブル１７に設けた球状支持脚１６ｇ
の上に載置され、その下フレーム９の３つの側面を位置
決め手段１６により押圧制御されている。前記位置決め
手段１６は、下フレーム９の三方の側面を押圧する整合
装置１６ａ，１６ｃ，１６ｅと、前記整合装置１６ａ，
１６ｃ，１６ｅの各同じ側面で、整合装置１６ａ，１６
ｃ，１６ｅで押動する方向と反対方向に引っ張り制御す
る張力部１６ｂ，１６ｄ，１６ｆを備えている。

【００５８】また、前記下フレーム９は、図４および図
５で示すように、周縁部分に設けた第１シール部材９ａ
と、この第１シール部材９ａの上端に設けた第２シール
部材９ｂと、前記第１シール部材９ａの内側の空気を吸
引する吸引開口部９ｄとからなるメイン真空吸着機構１
８と、前記第１シール部材９ａの内側に設けた押圧制御
部材９ｃと、所定パターンを形成した下透光板４を保持
する保持手段５を備えている。

【００５９】前記第１シール部材９ａ、および、後述す
る上フレーム８の第１シール部材８ａは、金属や、熱に
よる伸縮に強い合成樹脂で構成され、第２シール部材９
ｂが、弾性力を備えたシールゴムで構成されることで、
メイン真空吸着機構１８で真空吸引した際、シールゴム
の歪みによる位置ずれの要因を少なくすることが可能と
なる。

【００６０】前記保持手段５は、図５で示すように、上
下フレーム８、９にそれぞれ設けられ、上下とも同じ構
成のものを使用している。この保持手段５は、透光板４
を真空吸着する吸着機構６と、前記透光板４の側端面を
押圧してその位置を固定する固定機構７とから構成され
ている。前記吸着機構６は、周環状に設けた吸引溝６ａ
と、この吸引溝６ａの前後で周環状に設けたシールゴム
６ｂ，６ｃとから構成されている。なお、シールゴム６
ｂ、６ｃは、図面では断面形状がほぼ楕円形をいている
ものを使用しているが、断面形状が中空円形のものを使
用すると、真空吸着した際にシールゴムの歪みが少なく
均等に変形するため、透光板４、４の真空吸着による位
置ズレの原因を最小限に抑えることが可能となる。

【００６１】また、図５で示すように、前記固定機構７
は、上下フレーム８、９に保持した透光板４、４の対面
する各辺で少なくとも１つ以上の固定装置７Ａ（７Ｂ）
を設けている。前記固定装置７Ａ（７Ｂ）は、透光板４
の側端に当接する当接部７ａと、この当接部を前後に駆
動させる駆動部７ｂと、この駆動部７ｂを所定位置で停
止させる制御部７ｃとから構成されている。なお、図５
では、当接部７ａとして回転輪体を使用し、駆動部７ｂ
としてのシリンダ部を使用する共に、制御部７ｃとして
エアーブレーキを使用している。

【００６２】そのため、前記制御部７ｃは、シリンダ部
（７ｂ）のシリンダを挟持するブレーキパッドが、内部
の空気を抜き取ると作動する構成になっており、駆動部
７ｂの所望位置で自在に停止させることができるもので
ある。したがって、駆動部７ｂが作動して当接部７ａが
透光板４の側端面に当接すると、制御部７ｃが作動して
ブレーキパッドが駆動部７ｂであるシリンダを挟持する
ことで当接部７ａである回転輪体は、透光板４の側端面
に当接した状態で停止することができる。

【００６３】また、前記固定装置７Ａ（７Ｂ）は、図７
で示す構成としても構わない。すなわち、当接部７ａ₁
として、先端が曲面で凸状に形成された当接体を使用
し、この当接部７ａ₁を前後に駆動する駆動部７ｂ₁と
しての送りネジと、前記送りネジを回転駆動制御する駆
動モータを備える制御部７ｃとから構成しても良い。そ
して、前記制御部７ｃは、駆動モータと直流電源７ｃ₁
の間に検出抵抗部７ｃ₂を設け、その検出抵抗部７ｃ₂
からの電流の変化を検出する電流検出部７ｃを設け、前
記電流検出部７ｃ₃で検出した電流を比較する比較器
（コンパレータなど）７ｃ₄を設けると共に、前記比較
器からの信号に基づいて前記電源の電気力を増減する演
算回路（ＣＰＵなど）７ｃ₅を設ける構成としている。

【００６４】したがって、当接部７ａ₁は、送りネジ７
ｂ₁が制御部７ｃの駆動モータの駆動により回転される
と、実線の位置から仮想線の位置まで前進し、透光板４
の側端面に当接する。そのとき、検出抵抗部７ｃ₂に流
れる電流量が変化するため、その電流量の変化を電流検
出部が検出すると共に、その検出した情報を比較器７ｃ
に₄送る。比較器７ｃ₄は、送られた来た検出情報をあ
らかじめ組み込まれている基準値と比較して、基準値を
越えている場合には、演算回路７ｃ₅に信号を送り、直
流電源７ｃ₁の供給電力を所定レベルまで減少させる
か、供給電力を停止する。そのため、送りネジ７ｂ₁の
回転が停止され、当接部７ａ₁を透光板４の側端面に当
接した位置で停止させることが可能となる。

【００６５】なお、図３および図４では、対面する一方
の固定装置７Ａ（７Ｂ）が、図５で示す駆動部７ｂおよ
び制御部７ｃを備えず、当接部７ａが所定距離を手動
（ドライバを使用して送りネジを回転させる）で移動で
きる構成のものか、固定されているもの（当接部の位置
が固定されているもの）を使用している。もちろん、全
ての固定装置７Ａ（７Ｂ）が駆動部７ｂおよび制御部７
ｃ（図５参照）を備える構成としても構わない。

【００６６】また、図８で示すように、上フレームの前
辺および左辺に設けた固定装置７Ａ ₁、７Ａ₂，７Ｂ₃
に対面する固定装置７Ａ₄、７Ａ₅、７Ａ₆を、当接部
（７ａ，７ａ₁）が固定されるか、所定距離手動で移動
できるものとし、下フレームの後辺および右辺に設けた
固定装置７Ｂ₄，７Ｂ₅，７Ｂ₆に対面する位置に設け
た７Ｂ₁，７Ｂ₂，７Ｂ₃を当接部（７ａ，７ａ₁）が
固定されるか、所定距離手動で移動できるものとすると
都合がよい。

【００６７】さらに、図９で示すように、上下フレーム
８、９に設ける固定機構２７は、その固定装置２７Ａ
（２７Ｂ）の構成としても良い。すなわち、固定装置２
７Ａ（２７Ｂ）は、透光板４の対角線側に設けられ、コ
字形に形成した取付部材に当接部としての２つの回転輪
体２７ａ，２７ａを設け、前記取付部材を駆動部として
のシリンダー部２７ｂが前後に作動し、そのシリンダー
部２７ｂが所定押圧位置で制御できる制御部２７ｃとか
ら成る構成としても構わない。もちろん、前記したよう
に、対面する一方の固定装置２７Ａ（２７Ｂ）は、回転
輪体２７ａ，２７ａが、手動で移動するか、固定されて
いるものとしても構わない。

【００６８】なお、図４で示すように、下フレーム９に
は下透光板４を載置するための載置昇降部９ｅを備えて
おり、下透光板４を下フレーム９に載置する場合、この
載置昇降部を上昇させ下透光板４を載置して載置昇降部
を降下させることで、下透光板４を下フレーム９に載置
する構成としている。

【００６９】つぎに、光源装置２および光学系３につい
て説明する。図１、図２および図１０で示すように、光
源装置２は、紫外線を含む光線を照射する放電灯２ａ
と、この放電灯２ａからの光線を所定方向に反射する曲
面反射鏡２ｂと、前記曲面反射鏡２ｂの背面側を覆う光
源ハウジング２ｃとから構成されている。そして、図１
０で示すように、光源装置２、２は、それぞれが左右に
ズレた位置で上下の高さを異ならせ、かつ、光線照射方
向が上下になるように設置されている。

【００７０】さらに、前記光源ハウジング２ｃには、所
定位置に空冷機構１５の排気ダクト１５ｂが接続されて
おり、その排気ダクト１５ｂの所定位置に排気ファン１
５ｃが設けられてきる。さらに、前記放電灯２ａの封止
部側から空冷気体を吹き付ける吹付ノズル１５ａ、１５
ａを設けている。

【００７１】なお、上下透光板４、４を、空冷気体を吹
き付ける構成とすると、上下透光板４、４の膨張が制御
できるため、空冷吹付ノズルなどを設置して所定温度の
空冷気体を上下透光板４、４に吹き付ける構成とすると
都合がよい。また、上下透光板４、４に吹き付けた空冷
気体は、精密両面露光装置１の所定位置（装置の上側で
あればなお良い）に設けた排気管により排気される構成
とすると都合が良い。さらに、紫外線光量計や、温度セ
ンサを設置して、上下透光板４、４が常に所定の温度に
維持できる構成とすると適切である。

【００７２】図１および図１０で示すように、前記光源
装置２からの光線をワークＷに導く光学系３は、平板反
射鏡３ａと、この平板反射鏡３ａから反射した光線を整
光するフライアイレンズ３ｂと、このフライアイレンズ
３ｂからの光線を平行光としてワークＷに反射する大反
射鏡３ｃとから構成されている。前記大反射鏡３ｃは、
ワーク面に対して直角な光が反射できるように、放物面
あるいは疑似球面などの曲面に形成されている。

【００７３】そして、前記平板反射鏡３ａは、その前辺
側を回動軸として後辺側を水平位置から所定角度立ち上
げ、かつ、平板反射鏡３ａの右辺側を回動軸として左辺
側を所定角度に立ち上げ、必要があれば、垂直軸の回り
を所定角度回転させた状態で設置している。さらに、平
板反射鏡３ａは前記状態で、光源装置２からの照射光を
フライアイレンズ３ｂ側に反射している。なお、平板反
射鏡３ａ、３ａは、反射面を上下対称位置に設置してい
る。このように、平面反射鏡３ａ、３ａを設置すると、
ワークＷの上下に離間して設置する大反射鏡３ｃ，３ｃ
が所定の位置に設置できることで、作業者が操作する際
に作業し易い位置にワークＷの作業高さを設定すること
が可能となる。

【００７４】さらに、図１１（ｂ）で示すように、前記
フライアイレンズ３ｂは、水平方向から所定角度傾斜さ
せて平板反射鏡３ａからの反射光を大反射鏡３ｃに導く
光路に設置されており、光中心軸の回りを、仮想線から
実線で示すように所定角度回転させた状態で設置してい
る。このように、フライアイレンズ３ｂを設置すること
で、図１１（ａ）で示すように、ワークＷに照射する照
射光ａの照射範囲が仮想線の位置から実線の位置とな
る。

【００７５】つぎに、上下透光板４、４の設置手順を図
１２を参照して説明する。なお、図１２では対面する固
定装置７Ａ（７Ｂ）は、駆動部および制御部を備えたも
のとして説明する。はじめに、図１２（Ａ）で示すよう
に、下フレーム８の上に下透光板４を載置し、吸着機構
６により下フレーム８に透光板４を真空吸着する。そし
て、固定装置７Ｂを作動させ、当接部７ａを下透光板４
の側端面に所定押圧力により当接させ、その押圧させた
状態で停止させることで、下透光板４を確実に固定す
る。

【００７６】つぎに、図１２（Ｂ）で示すように、載置
テーブ１７（図１参照）側に設けたＣＣＤカメラ２１、
２１により下透光板４に設けた位置決めマーク４ａ，４
ａを撮像する。そして、図１２（Ｃ）で示すように、上
透光板４を下透光板４の上に載置し、上透光板の位置決
めマーク４ｂ、４ｂが、前記下透光板４の位置決めマー
ク４ａ，４ａ内の適正位置になるように設定する。この
とき、上下の透光板が擦り合って傷つかないように介在
シートを上下透光板の間に介在させることが望ましい。

【００７７】そして、図１２（Ｄ）で示すように、回動
アーム１２を回動降下させると共に、昇降機構を作動さ
せ上フレーム８を垂直降下し、上透光板４に上フレーム
８を当接させる。そして、吸着機構６により上フレーム
８に上透光板４を吸着保持させる。さらに、上フレーム
８に設けた固定機構７を作動させ当接部７ａを上透光板
４の側端面に当接させることで上下透光板４、４を上下
フレームに保持させている。

【００７８】なお、対面する固定装置７Ａ（７Ｂ）の一
方の回転輪体７ａが固定あるいは手動で動くものである
場合は、その固定あるは手動の回転輪体７ａ側に透光板
４の側端部を当接させた状態で、吸着機構６（６）によ
り真空吸着すると都合が良い。

【００７９】つぎに、精密両面露光装置１の露光手順を
説明する。ワークＷが６００ｍｍ×６００ｍｍのような
単体である場合は、回動アームを駆動機構の駆動によ
り、回動支持部を回動支点として上方に回動させる。そ
して、ワークＷを下透光板４の所定位置に載置する。こ
のとき、ワークＷの載置手段は作業者の手作業により行
われる構成としても良く、ハンドラーなどの自動載置手
段であっても構わない。ハンドラーを使用する場合は、
回動支持部の反対側で、回動アーム１２や上下フレーム
８、９から離れた位置に移動レールを設け、この移動レ
ールに沿ってワークを真空吸着するハンドラーが移動す
ることで、搬入側からワークＷを下透光板上に載置し、
露光済みワークＷを搬出する構成としても良い。なお、
ハンドラーがワークを保持離脱する場合は、ハンドラー
の保持部分が昇降して作業を行う構成としている。

【００８０】図６で示すように、下透光板４の上にワー
クＷが載置されると、回動アーム１２が駆動機構１４の
作動に基づき回動降下し、下フレーム９と平行になる位
置で停止する。ことのき、回動アーム１２の先端側に設
けた垂直ガイド１９、１９のガイドピン１９ａ、１９ａ
が、載置テーブル１７に設けたガイド受け部２０、２０
の回転ローラ２０ａにより嵌合される。

【００８１】回動アーム１２が水平位置に到来すると、
回動アーム１２の昇降機構１１が作動し、上透光板４を
保持している上フレーム８を垂直降下することで、上下
透光板４、４でワークＷを挟持する。そして、上フレー
ム８に設けたＣＣＤカメラ２１で上下透光板４、４の位
置決めマークを撮像し、位置ズレがあれば、昇降機構１
１により上フレーム８を垂直上昇させる。そして、下フ
レーム９を位置決め手段１６により作動させ、所定位置
に移動させることで位置の整合を行う。

【００８２】位置の整合が終了すると、再び昇降機構１
１を作動させ上フレーム８を垂直降下させ上下透光板
４、４でワークＷを挟持する。そして、メイン真空吸着
機構１８によりワークＷを上下透光板４、４間に真空密
着させる。このとき、下フレーム９の周縁部分に設けた
第１シール部材９ａ上の第２シール部材と、上フレーム
の周縁部分に設けた第１シール部材８ａとが当接して、
空密な空間を形成するが、上下フレーム８、９にそれぞ
れシール部材を分けているので、上フレーム８の垂直昇
降作動の範囲が小さくて済み、かつ、上下に分けて設け
た第１シール部材８ａ，９ａは、シール部材の潰れによ
る位置ズレが最小限で防止することが可能となる。

【００８３】なお、上フレーム８が昇降機構１１の作動
で下フレーム９側に垂直降下した場合、所定以上の押圧
力が上下透光板４、４にかからないように、押圧制御部
材８ｃ，９ｃが設けられており、上下透光板４、４は、
破損することが無い。また、メイン真空吸着機構１８が
作動すると、上下フレーム８、９の吸着機構６、６は影
響を受けるが、固定機構７、７により上下透光板４、４
は固定されているため、位置ズレを起こすことはない。

【００８４】つぎに、ワークＷが上下透光板４、４で真
空密着されると光源装置２、２が作動して紫外線を含む
光線を照射する。そして、平面反射鏡３ａ，３ａおよび
フライアイレンズ３ｂ，３ｂならびに大反射鏡３ｃ，３
ｃを介してワークＷの表裏を同時あるいは時間をずらし
て露光する。光源装置２、２は、放電灯２ａ，２ａを常
に点灯しておきシャッター機構により必要な場合のみシ
ャッター機構を作動させて光線を照射する構成としても
良い。

【００８５】光源装置の放電灯２ａ，２ａは、常に吹付
ノズル１５ａ，１５ａから、放電灯の封止部および放電
灯全体に空冷気体が吹き付けられると共に、光源ハウジ
ング２ｃに設けた排気ダクトから排気ファンにより排気
しているため、適正な状態で放電灯２ａ，２ａが作動す
ることができる。さらに、ワークＷ側には、最小限の温
度環境の変化を与えるだけで済む。図１で示す用に、光
源装置２、２側とワークＷの処理される部屋を仕切り板
１ａで区切りることで、さらに、ワークＷ側への温度変
化を少なくすることが可能となる。もちろん、仕切り板
１ａで区切る光源装置２、２側全体を空冷する構成とし
ても構わない。また、ワークＷ側にも空冷気体を吹き付
ける構成としても構わない。

【００８６】光源装置２、２からの光照射が終了する
と、メイン真空吸着機構１８が解除され、回動アーム１
２の昇降機構１１が作動して上フレーム８が上昇してワ
ークＷから上透光板４を離間させる。そして、回動アー
ム１２の駆動機構を作動させ、上フレーム８を下フレー
ム９から大きく上方に開放する。さらに、露光済みワー
クを除去（手作業あるいはハンドラーなどの自動で）し
た後、新たなワークＷを載置する。

【００８７】なお、ワークがロールツウロールの場合
は、ワークＷを一度透光板４、４の間にセットすれば、
その後は、回動アームの昇降機構１１が垂直昇降を繰り
返すことで、ワークＷの露光をすることができる。すな
わち、ワークＷは、所定位置が巻き付けロールや、テン
ションロールなどの作動で送られて来ると、昇降機構１
１の作動により上フレーム８が垂直降下して上下透光板
４、４でワークＷを挟持する。そして、上フレームのＣ
ＣＤカメラで上下透光板４、４の位置決めマークを撮像
し、位置が合っていない場合は、上記したように昇降機
構１１で上透光板４を垂直上昇させ、位置決め手段１６
を介して正確な位置決めを行う。

【００８８】その後、上透光板４を昇降機構１１を介し
て垂直降下させ、上下透光板４、４でワークＷを挟持す
る。さらに、メイン真空吸着機構１８によりワークＷを
上下透光板４、４に真空密着させる。ことのき、ワーク
Ｗの送り方向に位置する２辺では、シール部材９ａ（９
ｂ），８ａ間にワークＷが介在することになるが、他の
シール部材９ａ（９ｂ），８ａの位置では、シール部材
８ａ，９ａ（９ｂ）が直接当接している。なお、ワーク
Ｗが介在した位置では、シール部材８ａ，９ａ（９ｂ）
あるいは押圧制御部材９ｃ，８ｃがワークＷに当接する
が、上下フレーム８、９にそれぞれにシール部材８ａ，
９ａ（９ｂ）と押圧制御部材９ｃ，８ｃが設けられてい
るため、ワークＷに当接跡を残すことは最小限で済み、
ワークＷを破損することは無い。

【００８９】ワークＷが固定されると、光源装置２、２
から光照射が行われ、光学系３を介してワークＷの上下
面が露光される。露光作業が終了すると、昇降機構１１
を作動させ上透光板４を保持している上フレーム８を垂
直上昇させる。そして、巻き付けロールやテンションロ
ールなどを作動させ、ワークＷを下透光板４から離間さ
せた状態で、つぎの露光位置にワークＷを送る。あとは
上記した動作を繰り返し、ワークＷの露光を終了する。

【００９０】なお、上記した固定装置の当接部を、図７
で示した当接体として使用し、駆動部をシリンダ装置を
使用して透光板の側端部を制御した押圧力で固定する構
成とすることや、回転輪体を駆動する駆動部に送りネジ
を使用しても構わない。また、駆動部を駆動させるため
に使用する駆動モータは、制御が微小単位でできるサー
ボモータやステッピングモータなどを使用すると都合が
良い。

【００９１】そして、各種モータを制御する場合は、駆
動部が作動して当接部を透光板の側端面に当接させた位
置で停止したとき、そのモータの駆動電流（あるいは電
圧または電力）を減少させると共に、小さな電流（ある
いは電圧または電力）を流し続けることで当接部が透光
板を破損することない小さな押圧力で押圧し続ける構成
としても構わない。

【００９２】さらに、透光板の側端面を固定する固定機
構の当接部は、その側端面に対して点接触に近い状態で
あることが望ましく、球体で構成しても良い。そして、
固定機構の固定装置の設置数は、露光するワークの精度
により異なり、上下透光板のどちらか一方側だけであっ
ても構わず、その際、透光板の対面する２辺の一方が駆
動部および制御部を備えているものであれば足りる場合
もある。また、、露光精度が高まるにつれ、固定装置の
数を上下透光板の全ての対面する辺に設ける構成として
も良い。

【００９３】また、作動手段１０の構成を、回動作動す
る回動アームに替え、図１３で示すような構成としても
構わない。すなわち、図１３で示すように、作動機構１
０は、装置の壁面などに固定した垂直駆動手段の第１駆
動手段としてのシリンダ装置１０ａ、１０ａと、このシ
リンダ装置１０ａ，１０ａのシリンダを当接保持するシ
リンダ当接部材１０ｆ，１０ｆと、このシリンダ当接部
材１０ｆ，１０ｆを設けた枠状の昇降フレーム１０ｅ
と、前記昇降フレームの少なくとも２箇所にスイラド軸
受け１０ｂ，１０ｂを介して設けた垂直駆動ガイドとし
ての昇降ガイド１０ｃ，１０ｃとから構成されている。
そして、前記昇降フレーム１０ｅは、上フレーム８を、
第２駆動手段としての昇降機構１０ｄを介して昇降自在
に保持している。

【００９４】したがって、昇降フレーム１０ｅを上方に
大きく開放する場合は、シリンダ装置１０ａ，１０ａを
作動させ、実線の位置から仮想線の位置まで垂直上昇す
ることができ（第１垂直移動）、図１３で示すように、
ワークＷがロールツウロールである場合は、上フレーム
８を昇降機構１０ｄにより昇降駆動（第２垂直移動）す
ることで、ワークＷの送りが可能となる。

【００９５】さらに、作動機構１０の構成は、図１４で
示すものであっても構わない。すなわち、上フレーム８
の両端側に設けたラック部１０ｄ、１０ｄと、このラッ
ク部１０ｄ，１０ｄに噛合するピニオン部１０ｃ、１０
ｃと、このピニオン部１０ｃ、１０ｃを作動させるシリ
ンダ装置１０Ａ、１０Ａ（垂直駆動手段の第１および第
２駆動手段）前記上フレーム８の少なくとも２箇所（４
か所であればバランスが良い）にスライド軸受け１０
ｆ，１０ｆを介して設けた垂直駆動ガイドとしての昇降
ガイド１０ｅ，１０ｅとから構成されている。

【００９６】そして、前記昇降ガイド１０ｅ、１０ｅ
は、下フレーム９が水平方向に載置されている載置テー
ブルに設置している。そして、前記シリンダ装置１０Ａ
は、シリンダ部１０ａから伸長するロッド部１０ｂを少
なくとも２段階に駆動する構成とすると都合が良い。す
なわち、第１垂直移動としてワークＷから水平に小さな
範囲で上下動する（ワークの位置決めおよびワークがロ
ールツウロールである場合は、その送りができる範囲）
第１垂直移動と、第１垂直移動の移動上端から大きく上
昇し、その上昇分だけ降下できる第２垂直移動とから構
成すると都合が良い。この図１４で示す作動機構では、
上記した回動アームや昇降フレームが必要がないこと
で、構成を簡素化できる。

【００９７】なお、構成が異なる露光装置であっても、
ガラス状（石英ガラス、ソーダガラスおよび低膨張ガラ
スなど）のマスク（透光板）を使用する場合、前記した
透光板の固定機構を使用することで、繰り返し露光作業
を行った場合、露光精度を確保することが可能となる。

【００９８】また、露光装置を使用してワークを露光す
る際は、露光装置を複数並べて露光作業する構成がとら
れ、特に、ロールツウロールのワークを使用する場合
は、大量生産に適している。さらに、透光板など必要な
位置に透過干渉膜を設ける構成とすると都合が良い。

【００９９】

【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) 精密両面露光装置は、上下フレームの少なくとも一
方に設けた、固定機構により透光板の側端面を固定して
いるため、メイン真空吸着機構でワークを上下透光板に
真空密着させても、上下フレームが真空吸着保持してい
る上下透光板は、位置ズレすることがなく、精密な露光
作業を可能とする。また、光源装置からの光線により温
度上昇が起こり透光板が熱膨張してもその熱膨張を固定
機構により防ぐことが可能となる。

【０１００】(2) 透光板の側端部に当接する当接部は、
当接離間自在に駆動部で作動し、所定押圧位置で制御部
が押圧力を制御しているため、透光板に不要な押圧力を
かけることなく透光板を破損することなく適切に固定で
きる。

【０１０１】(3) 制御部は、電気的な変化を検出して駆
動部を制御し、透光板の側端面に当接する当接部の位置
を決めるため、制御の構成が簡単で、かつ、正確な制御
が可能となる。 (4) 固定機構は、対面する一方の固定機構のみが駆動機
構を備えており、対面する他方の固定機構が透光板の側
端面に当接してガイドする構成としても、透光板を適切
に固定できると共に、位置ズレを防止できるため、精密
な露光作業が可能で、かつ、構成が対面する両方を固定
装置とした場合に比べて簡素化することができる。

【０１０２】(5) 精密両面露光装置の枠状に形成された
回動アームは、その回動アームに設けた駆動機構と、そ
の回動アームの所定位置に設けた回動支持部により、梃
の働きで下フレームの下透光板と離間して平行になる位
置まで上下方向に回動でき、駆動機構および垂直ガイド
により、回動アームの水平状態を維持できるため、重量
のある上フレームを昇降機構を介して保持できると共
に、容易に操作することが可能となり、ロールツウロー
ルや、単体の枚葉のワークであっても精密な露光を可能
とする。

【０１０３】また、回動アームが枠状に設けられている
ため、吸着機構などの作業により振動を吸収して透光板
などの位置ズレの原因を抑えることができる。さらに、
垂直アームと駆動機構により回動アームを水平状態に維
持するため、吸着機構などの作業により透光板などの位
置ズレの原因が制御でき、回動昇降する回動アームが常
に正確に水平状態となる。

【０１０４】(6) 回動アームの昇降機構は、垂直駆動部
が作動すると、上フレームは、回動アームおよびその上
フレームに渡って設けたガイド部に沿って垂直方向に昇
降するため、回動アームを上方に回動させなくとも下透
光板上のワークと上透光板が離間でき、位置決め作業を
迅速に行うことができると共に、上フレームの正確な昇
降駆動を可能とする。

【０１０５】(7) 光源装置、平面反射鏡などを上記のよ
うに配置したので、大反射鏡の設置位置がワークから近
い位置となるため、装置全体をコンパクトに構成でき、
特に高さに対して寸法を小さくできる。したがって、ワ
ークの設置位置が作業者の取り扱い易い位置になるた
め、ワーク作業位置でのワークの取り扱いがし易い。

【０１０６】(8) フライアイレンズは、上下方向に所定
角度傾斜させると共に、中心となる光軸の回りを所定角
度回転させているため、ワークに光源装置から照射され
た紫外線を含む光線が適切に照射できる。

【０１０７】(9) 光源装置は、その光源ハウジングに排
気ダクトを設け、放電灯の封止部側から吹付ノズルで空
冷気体を放電灯に吹付ているため、限定された地域で放
電灯の空冷と、空冷後の排気が可能となる。

【０１０８】(10)上下フレームは、それぞれの周縁部に
第１シール部材を設け、その第１シール部材の少なくと
も一方の先端に第２シール部材を重ねて設けているた
め、真空吸着により上下のシール部材が当接して押圧し
合っても、シール部材は潰れることがなく位置ズレが防
止することができる。また、ロールツウロールのワーク
であっても、ワークを必要以上に折り曲げることはな
く、適切に精密露光することができる。

【０１０９】(11)固定機構により透光板の側端面を制御
された押圧力で固定しているため、透光板が温度変化に
より膨張しても、その透光板の膨張を可能な限り分散し
て制御することができる。

【０１１０】(12)作動手段を垂直方向に２段階で行う構
成とした場合であっても、ワークの構成にかかわらず適
切に、かつ、精密な露光作業ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の露光装置の全体の配置を示す側面図
である。

【図２】この発明の露光装置の全体の配置を示す一部断
面にした平面図である。

【図３】この発明の上フレームの要部を示す平面図であ
る。

【図４】この発明の下フレームの要部を示す平面図であ
る。

【図５】この発明の上下フレームの保持手段を示す要部
の一部断面図である。

【図６】この発明の上フレームの作動状態を示す側面図
である。

【図７】この発明の制御部の構成を示す原理図である。

【図８】この発明の固定機構の配置の一例を示す原理図
である。

【図９】この発明の固定機構の配置の一例を示す原理図
である。

【図１０】この発明の光源装置および光学系の配置を示
す一部断面にした側面図である。

【図１１】この発明のフライアイレンズの配置を示す正
面図である。

【図１２】この発明の上下透光板の取り付け状態を示す
側面図である。

【図１３】この発明の作動機構の応用例を示す一部断面
にした側面図である。

【図１４】この発明の作動機構の応用例を示す一部断面
にした側面図である。

【図１５】従来の露光装置の保持手段を示す側面図であ
る。

【図１６】従来の位置決め機構を示す側面図である。

【符号の説明】

１精密両面露光装置２光源装置２ａ放電灯２ｂ曲面反射鏡（反射鏡）３光学系３ａ平面反射鏡３ｂフライアイレンズ３ｃ大反射鏡４上透光板４下透光板５保持手段６吸着機構７固定機構７ａ回転輪体（当接部）７ｂ駆動装置（駆動部）７ｃ制御部７ａ₁ 当接体（当接部）７ｂ₁ 送りネジ（駆動部）７ｃ₁ 直流電源７ｃ₂ 検出抵抗部７ｃ₃ 電流検出部７ｃ₄ 比較器７ｃ₅ 演算回路８上フレーム８ａ第１シール部材９下フレーム９ａ第１シール部材９ｂ第２シール部材９ｃ押圧制御部材１０作動手段１１昇降機構１１ａ垂直駆動部１１ｂ昇降ガイド１２回動アーム１３回動支持部１４駆動機構１５空冷機構１５ａ吹付ノズル１５ｂ排気ダクト１５ｃ排気ファン１６位置決め手段１８メイン真空吸着機構１９垂直ガイド２０ガイド受け部２０ａ回転ローラ２１ＣＣＤカメラ２７固定装置２７ａ回転輪体２７ｂシリンダー部（駆動部）２７ｃ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡部国輝東京都調布市調布ケ丘３丁目34番１号株式会社オーク製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの両面を露光する露光装置であっ
て、紫外線を含む光線を照射する光源装置と、前記光源
装置からの光線をワークに平行光として照射する平面反
射鏡やフライアイレンズなどの光学系と、前記ワークを
挟持する所定パターンが形成された上下透光板と、前記
透光板を着脱自在に保持手段を介してそれぞれ保持する
枠状の上下フレームと、前記透光板に挟持したワークを
真空密着させるメイン真空吸着機構と、前記上フレーム
を上下に作動させる作動手段と、前記下フレームを水平
方向の所定位置に移動させる位置決め手段と、前記位置
決め手段などを載置支持する枠状の載置テーブルとを備
え、前記保持手段は、透光板を真空吸着する吸着機構と、前
記吸着機構で上下フレームに真空吸着した上下透光板の
少なくとも一方を固定する固定機構とからなり、前記固
定機構は、透光板の各辺の対面する位置で前記フレーム
に設けられ、前記透光板の側端面に当接してその透光板
を固定することを特徴とする精密両面露光装置。
【請求項２】前記固定機構は、対面する少なくてもその
一方が固定装置からなり、前記固定装置は、透光板の側
端面に当接する当接部と、この当接部を透光板から当接
離間させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを
備えることを特徴とする請求項１の精密両面露光装置。
【請求項３】前記制御部は、駆動部を作動させる電源部
との間に設けた電気的変化を検出する検出部と、前記検
出部で検出された電気的な情報に基づいて前記電源部か
らの電流または電圧の少なくとも一方を減少させる演算
回路を備える請求項２に記載の精密両面露光装置。
【請求項４】前記上フレームの作動手段は、その上フレ
ームを昇降機構を介して垂直方向に昇降自在に保持する
枠状の回動アームと、前記回動アームの基端側を押動す
る駆動機構と、前記回動アームの所定位置を回動支持す
る回動支持部と、前記回動アームの先端側に設けた垂直
ガイドとからなる請求項１、２または３に記載の精密両
面露光装置。
【請求項５】前記上フレームの作動手段は、その上フレ
ームを垂直方向に上下動させる垂直駆動手段と、前記上
フレームの所定位置に設けた垂直駆動ガイドとを備え、
前記垂直駆動手段は、下フレーム上のワーク近傍まで上
下方向に大きく上フレームを駆動させる第１駆動手段
と、前記第１駆動手段からさらに上下方向に小さく上フ
レームを駆動させる第２駆動手段を備えることを特徴と
する請求項１、２または３に記載の精密両面露光装置。
【請求項６】前記回動アームの昇降機構は、上フレーム
を回動アームに保持すると共に、垂直駆動させる垂直駆
動部と、前記回動アームと上フレーム間に渡って設けた
ガイド部とを備えた請求項１、２、３、４または５に記
載の精密両面露光装置。
【請求項７】前記光源装置は、上下フレームの後方側で
左右の異なる位置に、かつ、光照射方向を上下としてそ
れぞれ設置され、前記光学系は、前記光源装置からの光
照射を所定方向に反射する平面反射鏡と、前記平面反射
鏡からの反射光を整光するフライアイレンズと、フライ
アイレンズからの光をワークに平行光として反射する反
射鏡とから構成され、前記平面反射鏡は、一方の辺を回
動軸として他方の辺を所定角度に傾斜させ、かつ、一側
辺を回動軸として他側辺を所定角度に傾斜させると共
に、垂直軸の回りを所定角度回転させて設置した請求項
１、２、３、４、５または６に記載の精密両面露光装
置。
【請求項８】前記フライアイレンズは、上下方向に所定
角度傾斜させると共に、光中心軸の回りを所定角度回転
させて設置した請求項１、２、３、４、５、６または７
に記載の精密両面露光装置。
【請求項９】前記光源装置は、紫外線を含む光線を照射
する放電灯と、前記放電灯からの光照射を所定方向に反
射する曲面を有する曲面反射鏡と、前記曲面反射鏡を囲
む光源ハウジングと、前記放電灯の封止部側から空冷気
体を吹き付ける空冷ノズルと、前記光源ハウジング内に
開口部を有する排気ダクトとから構成した請求項１、
２、３、４、５、６、７または８に記載の精密両面露光
装置。
【請求項１０】前記上下フレームの周縁側にそれぞれ周
設した上下の第１シール部材と、前記両第１シール部材
の少なくとも一方で、その端部に設けた第２シール部材
と、前記両第１シール部材の内側に設けた所定以上の上
下方向の押圧力を制御する押圧制御部材とを備える請求
項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の精
密両面露光装置。
【請求項１１】ワークを挟持する上下透光板と、前記透
光板を着脱自在に保持する枠状の上下フレームと、前記
上下フレームに設けた前記透光板の側端面を押圧して固
定する固定機構と、前記ワークを透光板に真空密着する
メイン真空吸着機構と、前記上フレームを昇降自在に保
持する枠状の回動アームと、前記下フレームを水平方向
の所定位置に自在に移動する位置決め手段と、前記位置
決め手段を支持する枠状の載置テーブルと、前記回動ア
ームを駆動する駆動機構と、前記載置テーブルの後方で
回動アームの内側に光照射方向を上下として左右に設け
た光源装置と、前記光源装置からの照射光を平面反射鏡
およびフライアイレンズなどを介して平行光をワークに
照射する光学系を有する精密両面露光装置。
【請求項１２】保持機構および固定機構を備える枠状の
下フレームの上に下透光板を載置し、前記保持機構でそ
の下透光板を保持すると共に、前記固定機構により下透
光板の側端面を押圧して固定する第１工程と、前記透光板の位置決めマークを、前記下フレームの下方
に水平方向に移動自在に設けた撮像手段により撮像する
第２工程と、前記下透光板の上に上透光板を載置し、上下透光板の位
置決めマークを前記撮像手段で撮像して位置決めする第
３工程と、前記上透光板を、枠状の上フレームに吸着機構により保
持すると共に、上フレームに設けた固定機構により、上
透光板の側端面を押圧して固定する第４工程とからなる
透光板の固定方法。
【請求項１３】上下フレームに保持される透光板の側端
面を駆動部を介して当接部が押圧する際に、駆動電源か
ら送られる電流の変化を検出する第１工程と、前記検出した電流変化をあらかじめ入力した基準値と比
較する第２工程と、前記検出した電流の値が基準値を越えている場合は、演
算回路からの信号により駆動部を停止させることで、前
記当接部を透光板の側端面に当接した位置で停止する第
３工程とからなる透光板の固定方法。
【請求項１４】枠状の下フレームに着脱自在に保持され
る下透光板の側端を、各辺の対面する位置から押圧し、
前記下透光板の所定位置にワークを位置決めして載置す
る第１工程と、枠状の上フレームに保持された上透光板の側端を、各辺
の対面する位置から押圧し、前記上フレームを作動手段
により降下し、上下透光板で前記ワークを挟持すると共
に、ワークを上下透光板に、メイン真空吸着手段により
真空密着する第２工程と、前記上下透光板で挟持された
ワークの表裏に、光源装置から照射した紫外線を含む光
線を平行光として照射する第３工程と、前記上フレームを作動手段により上昇させ、露光済みワ
ークを除くと共に新たなワークを設置する第４工程から
なる露光方法。
【請求項１５】前記作動手段による上フレームの降下あ
るいは上昇作動は、ワークから上透光板を下透光板から
平行な状態で離間あるいは当接する垂直移動と、その離
間した垂直移動後に上フレームの基端側を回動支点とし
て上フレームが上方へ上昇回動あるいは下方へ降下回動
する請求項１４に記載の露光方法。
【請求項１６】前記作動手段による上フレームの降下あ
るいは上昇作動は、ワークから上透光板を下透光板から
平行な状態で離間あるいは当接する第１垂直移動と、そ
の離間した垂直移動後に上フレームを下フレームから垂
直方向に大きく離間させる第２垂直移動をそなえる請求
項１４に記載の露光方法。