JPH09319095A - 露光装置に用いられるシャッター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いエネルギをもつ収束した光束を受けても
長い寿命を保つ、安価なシャッター装置を提供する。 【解決手段】 露光装置に用いられるシャッター装置５
の光遮断面１３は、金属板１８を折り曲げて形成された
凹凸形状を有している。凹凸形状は、互いに並列した複
数の溝１７を有している。溝１７のそれぞれは、正三角
形断面を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光をフ
ォトマスクを通して基板の感光面上に照射することによ
り、フォトマスク上に描かれたパターンを基板上に転写
する露光装置に用いられるシャッター装置であって、光
源からの光の光路中に配置され、該光を遮断するよう作
動可能なシャッター装置に関する。かかる露光装置とし
ては、例えば、プリント回路用基板やフラットディスプ
レイ用のガラス基板上に電気回路等のパターンを転写し
て形成するものが知られている。

【０００２】

【従来の技術】光源（例えばショートアークランプのよ
うな点光源）から発する光をレンズおよびミラーを用い
て平行光線とし、該平行光線により連続的に露光作業を
行う方式においては、光路のいずれかの場所にシャッタ
ー装置を設け、該シャッター装置を開いたり閉じたりす
ることを繰り返す。シャッター装置の形式としては、光
遮断面に平行な軸の回りを回動するスイングドア型、光
遮断面内を移動するスライド型、光遮断面に直角な軸の
回りを回転する回転羽根型などがある。

【０００３】いずれの形式のシャッター装置にしろ、開
閉速度を上げ、露光量の制御を高めることが好ましい。
そのためには、シャッター装置は小さく軽い方がよい。
そこで、光源からの光をいったん集光し、光束の断面積
が小さくなる焦点近くにシャッター装置を設けるように
するのが一般的である。光束の断面積が小さくなれば、
シャッター装置の光遮断面の面積も小さくて済むからで
ある。

【０００４】しかしながら、収束して光束の断面積が小
さくなると、単位面積当たりの熱エネルギは高まること
になる。この高められた熱エネルギによって、閉じた状
態のシャッター装置の光遮断面は加熱され、高温とな
る。特に大型基板用の露光装置では、出力の大きなラン
プ（３ないし８ｋｗ）が使用されるので、シャッター装
置の光遮断面の温度も５００℃を越えることがある。

【０００５】かかる事態に対処するため、従来はシャッ
ター装置の光遮断面の材料として、高価な耐熱金属を使
用していた。それでもなお、クラックを生じたり、酸化
が激しく、シャッター装置の寿命は短いものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、高い熱エネルギをもつ収束した光束を受けても比較
的長い寿命を保つことができ、しかも小型軽量という長
所を失わない、安価なシャッター装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、光源からの光をフォトマスクを通
して基板の感光面上に照射することにより、フォトマス
ク上に描かれたパターンを基板上に転写する露光装置に
用いられるシャッター装置であって、前記光源からの光
の光路中に配置され、該光を遮断するよう作動可能なシ
ャッター装置において、光遮断面が凹凸形状を有してい
ることを特徴とするシャッター装置が提供される。

【０００８】前記凹凸形状は、互いに並列した複数の溝
を有することができる。

【０００９】さらに、前記複数の溝に沿って空気を流す
ための装置を設けてもよい。

【００１０】前記複数の溝のそれぞれは、三角形断面を
有するものとしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に示すように、露光装置のフ
レーム１内には、光源ボックス１６と、フライアイレン
ズ６と、平面ミラー７と、曲面ミラー８と、露光部１０
とが配置されている。露光ボックス１６内には、例えば
ショートアークランプのような光源２と、集光ミラー
（楕円凹面鏡）３と、平面ミラー４とが配置されてい
る。露光部１０には、パターンが描かれたフォトマスク
１１と、露光されて該パターンを形成される基板１２と
が配置されている。

【００１２】光源２から放射された光は、集光ミラー３
によって集光される。平面ミラー４で反射された光は、
フライアイレンズ６の近くで焦点を結んでいる。フライ
アイレンズ６から平面ミラー７および曲面ミラー８を介
して平行光束９となった光は、露光部１０にて露光を行
う。

【００１３】フライアイレンズ６の近くの焦点のすぐ手
前の、光束の断面積が十分小さくなっている場所に、シ
ャッター装置５が配置されている。シャッター装置５
は、光遮断面１３を有しており、該光遮断面１３は、照
射する光束の光軸に対して直角方向に向けられている。
この実施例のシャッター装置５は、光遮断面１３に平行
な軸１５の軸線回りを回動するスイングドア型のもので
あるが、前述したような他の形式（スライド型、回転羽
根型）のものを採用してもよい。図１において、実線で
描かれたシャッター装置５は「閉じた状態」を示し、二
点鎖線で描かれたシャッター装置５は「開いた状態」を
示す。

【００１４】図２に示すように、シャッター装置５の光
遮断面１３には、三角形断面の溝１７が複数並列して形
成されている。かかる形状は、金属板１８を交互に折り
曲げることにより形成することができる。折り曲げられ
た金属板１８は、軸１５に固着された枠１４に溶接また
はねじ止めして取り付けることができる。

【００１５】図示実施例では、溝１７の断面は、頂角が
６０度の正三角形とされている。シャッター装置５が閉
じているときに光遮断面１３に照射される光は、図１に
見られるように平行光線ではないが、光遮断面１３に直
角な光軸に関する対称性から、全体を平均すると光遮断
面１３に対して直角に照射されることになる。溝１７
が、頂角が６０度の正三角形の断面を有する場合、遮断
面１３の領域における金属板１８の受光面積は、該金属
板１８が平坦な形状であった場合と比較して、２倍とな
ることが幾何学的に理解されよう。したがって、光のも
つ熱エネルギは、単位受光面積当たり２分の１になり、
金属板１８の温度上昇は、大きく抑制される。

【００１６】溝１７の断面形状は、正三角形以外の三角
形状でもよい。また、溝１７は、矩形断面形状や台形断
面形状を有するものとしてもよい。また、金属板１８
が、連続したサインカーブのような波形を描くように曲
げられて凹凸形状を形成し、それによって複数の並列し
た溝１７が形成されるようにしてもよい。いずれにし
ろ、従来の平坦な光遮断面に比べ、受光面積を増大させ
るような凹凸形状が光遮断面１３に形成されるようにす
る。

【００１７】本発明によるシャッター装置５は、さら
に、溝１７に沿って冷却用の空気を流すための装置（図
示せず）を備えていてもよい。かかる装置による通風
は、光遮断面１３の温度上昇をさらに抑制させることが
できる。かかる装置によって光遮断面１３上に冷却用空
気を吹き付けると、該空気は、溝１７に沿って自然に流
れ方向を規制され、光遮断面１３上の全体にわたってほ
ぼ均一に流れ、光遮断面１３を冷却する。

【００１８】光遮断面１３に形成される凹凸形状は、従
来の平坦な光遮断面に比べて受光面積を増大させるよう
なものであれば、上述したような溝１７を形成するもの
でなくともよい。

【００１９】また、光遮断面１３に凹凸形状を形成する
に当たり、金属板１８を折り曲げる例を示したが、例え
ば削り加工など、他の手法によって凹凸形状を形成して
もよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によるシャッター装置は、光遮断
面を、従来の平坦なものではなく、凹凸形状を有するも
のにしたことにより、平坦な光遮断面に比べ、光を受け
る面積を増大させた。したがって、単位受光面積当たり
の光の熱エネルギが下がり、光遮断面の温度上昇は抑制
される。その結果、従来のものに比べて長い寿命を保つ
ことができる。一方、光遮断面により光束を遮ることの
できる領域の面積は変わらないので、シャッター装置
は、受光面積を増大させたにもかかわらず、小型軽量と
いう長所を維持でき、開閉作動の迅速性は損なわれな
い。また、高価な耐熱性材料を使用する必要もなく、安
価に製造することができる。

【００２１】凹凸形状を、互いに並列した複数の溝と
し、該溝に冷却用空気を流した場合、シャッター装置の
遮断面の温度上昇はさらに抑制される。したがって、シ
ャッター装置は、より長期にわたって信頼性のある作動
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシャッター装置が組み込まれた露
光装置の一例を示す概略側面図。

【図２】本発明によるシャッター装置の一実施例を示す
図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は
側面図である。

【符号の説明】

１ フレーム、２ 光源、３ 集光ミラー、４ 平面ミ
ラー、５ シャッター装置、６ フライアイレンズ、７
平面ミラー、８ 曲面ミラー、９ 平行光束、１０
露光部、１１ フォトマスク、１２ 基板、１３ 光遮
断面、１４ 枠、１５ 軸、１６ 光源ボックス、１７
溝、１８ 金属板。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光をフォトマスクを通して基
   板の感光面上に照射することにより、フォトマスク上に
   描かれたパターンを基板上に転写する露光装置に用いら
   れるシャッター装置であって、前記光源からの光の光路
   中に配置され、該光を遮断するよう作動可能なシャッタ
   ー装置において、 光遮断面が凹凸形状を有していることを特徴とするシャ
   ッター装置。
2. 【請求項２】 前記凹凸形状が、互いに並列した複数の
   溝を有していることを特徴とする、請求項１に記載のシ
   ャッター装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記複数の溝に沿って空気を流
   すための装置が設けられていることを特徴とする、請求
   項１または２に記載のシャッター装置。
4. 【請求項４】 前記複数の溝のそれぞれが、三角形断面
   を有していることを特徴とする、請求項２または３に記
   載のシャッター装置。