TWI424277B - Vacuum press forming exposure apparatus and exposure method - Google Patents

Description

真空加壓成形曝光裝置及曝光方法 發明領域

本發明係有關於將於熱壓成形用模具之表面成膜之抗蝕膜曝光，將預定圖形轉印至抗蝕膜之裝置及曝光方法。

發明背景

金屬板材之加壓成形由於生產性高，可高精確地加工，故廣泛地用於汽車、產業機械、電力機器、輸送用機器等之製造。又，將在室溫等低溫之加壓加工性差之高強度鋼或合金等金屬板材加工之方法使用熱壓成形方法。

在熱壓成形方法中，首先在將已加熱至預定溫度之金屬板材載置於壓鑄模上之狀態下，將衝床降下至下死點，接著，進行金屬板材之冷卻一定時間。藉此，可獲得所期之強度之成形品。然後，當將業經加壓成形之金屬板材從壓鑄模去除時，便將業經加熱至預定溫度之新鋼板載置於壓鑄模上。如此，將業經加熱之鋼板連續載置於壓鑄模上，藉加壓成形，而可將大量製品連續生產成形狀穩定性良好。因而，在熱壓成形中，從生產性之觀點來看，縮短成形後之金屬板材之冷卻時間為重要。

用以在短時間進行成形後之金屬板材之冷卻之成形用模具使用如第10圖所示之成形用模具101。成形用模具101由壓鑄模02及衝床103構成，將衝床103降下至下死點，而將金屬板材104熱壓成形。此時，對金屬板材104供給冷媒之冷媒供給機構105設於壓鑄模102內側。如第11圖及第12圖所示，於壓鑄模102之表面設有一定高度之複數個凸部106。以凸部106及金屬板材104形成之間隙與冷媒供給機構105之噴射口107連通。由於藉此間隙，對熱壓成形後之金屬板材104供給之冷媒及冷媒之蒸氣流動，故可在短時間進行金屬板材104之冷卻(專利文獻1)。

而此凸部106之配置為不致於將金屬板材104加壓而變形而得之成形品之立體形狀產生變形，乃要求相對於形狀面尺寸相當小。因此，需於壓鑄模102之表面設許多凸部106。又，為使冷媒均一地流至金屬板材104全體，而需使凸部106之形狀均一。許多凸部106之加工方法於專利文獻1記載有以用於高精確度加工之放電加工去除凸部106之周圍之方法。

為放電加工時，製作與模具相反之形狀之電極，藉於該電極之表面設對應於模具凸部之凹部，而可將高精確度之凹凸形狀之圖形加工。然而，為製作該電極，耗費與製作模具同等之時間及勞力，而有不經濟之問題。

取代此放電加工之立體形狀模具之加工方法有下述者。舉例言之，於專利文獻2揭示有使用微影技術，將圖形轉印至立體形狀模具之表面，以蝕刻於模具表面形成預定圖案之方法。即，先使用真空成形法，使印刷有預定圖形之通用聚酯薄膜與和模具相同形狀之成形用模密合，將立體形狀之光罩成形。接著，使從成形用模卸除之光罩密合於表面塗布有光阻之模具，之後，進行曝光、顯像及蝕刻。藉此，於模具表面附有凹凸，而可裝飾預定圖案。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1日本專利公開公報2005-169394號

專利文獻2日本專利公開公報2004-345286號

專利文獻3日本專利公開公報2004-184872號

專利文獻2記載有為形成與作為被加工材料之模具(以下只要未特別侷限，便是單指「模具」)相同形狀，藉真空成形法將光罩用片(以下只要未特別侷限，便將成形前之光罩片僅稱為「片」)成形，將該已成形之光罩用片(以下將成形後之光罩片僅稱為「光罩」)以覆蓋於模具之狀態密合，使其曝光。然而，於專利文獻2並未具體地記載使模具與立體形狀之光罩密合之方法。即，關於曝光之際，模具與立體形狀之光罩之密合性並未提及。

又，在專利文獻2之方法中，如第13圖所示，為於模具110之表面形成有凹陷之下陷部111及外側之倒邊坡部112者時，真空成形方面有在下陷部11或倒邊坡部112，片113無法充分密合之問題。因此，無法形成順著模具形狀之立體形狀之光罩，而無法進行正確地適合下陷部111之光罩之曝光。

再者，由於立體形狀之光罩使用與加工對象之模具不同之成形用模來真空成形，故一旦將光罩從成形用模卸除，之後，便需覆蓋在加工對象之模具。因此，當加工對象之模具與光罩成形用模之形狀不完全一致時，立體形狀光罩便無法密合於模具，而有曝光不良之情形。

專利文獻3與專利文獻2同樣地記載有真空成形法之光罩之成形方法。在專利文獻3，進行真空成形，同時，將片之與成形模具相反之側加壓，使片密合於成形模具，而成形。然而，與專利文獻2同樣地，並未記載已成形加工之光罩與作為被加工材之模具之密合方法。因此，無法獲得模具之下陷部或外伸部與光罩之密合性，而產生曝光不良。

又，亦與凸部之高度有關，通常為以蝕刻獲得縱橫比高(更陡峭)之凸部，而必須反覆數次(2~4次)蝕刻。因此，同一光罩使用複數，而對光罩之模具除了密合性，亦要求再現性高之定位精確度。

如以上，在將光罩用片之成形與對模具之曝光以不同步驟進行之現行方法中，光罩與模具之密合性及再現性高之定位精確度之確保便成為課題。

本發明即是鑑於此課題而發明者。即，目的係提供即使為具有複雜之立體形狀之模具，亦可易作成密合性佳之光罩，且可反覆進行曝光之具再現性高之定位精確度的曝光裝置。

本發明人等致力檢討之結果，為解決上述課題，發現以下之事項，而終至發明本發明。

即，

(a)將光罩成形之際之成形用模具使用作為被加工材之模具，而可獲得形狀之同一性。

(b)不僅使用真空成形法，藉兼用大氣加壓成形法(將兩者併用稱為「真空加壓成形」)，可提高對模具之密合性，而其再現性也高。

(c)以機械定位機構，可獲得再現性高之定位精確度。

而，本發明之要旨如下。一種以曝光將預定圖形轉印至成膜於熱壓成形用模具表面之抗蝕膜的真空加壓成形曝烷裝置，其特徵在於，包含有氣密容器、台座、加熱機構、吸引部、吸引機構、曝光機構、及氣體供給部，該氣密容器係用以將於表面成膜有抗蝕膜之成形用模具氣密地收容者；該台座係用以載置前述成形用模具者；該加熱機構係用以將形成有預定圖形之片加熱，而使其軟化者；該吸引部係形成於前述台座之載置面，於將已軟化之片覆蓋在模具之際，使片下面吸附至台座者；該吸引機構係連接於前述吸引部者；該曝光機構係在使已軟化之片吸附至前述成形用模具之狀態下，將該片之前述圖形曝光於前述抗蝕膜者；該氣體供給部係用以供給將前述氣密容器內加壓之氣體者。

根據本發明，由於包含有於將已軟化之片覆蓋於模具之際，使片下面吸附至台座之吸引部、將抗蝕膜成膜於表面之成形成用模具氣密地收容之氣密容器、在使已軟化之片吸附至前述成形用模具之狀態下，將該片之前述圖形曝光至抗蝕膜之曝光機構，故在進行將片吸附於加工對象之模具之狀態下，進一步將片加壓，而進行成形之所謂真空加壓成形後，可在將成形成立體形狀之片一直壓著於模具之狀態下進行曝光。藉此，由於可以較真空成形高之壓力使片4伸長，故即使模具2之形狀具有複雜之起伏時，亦可將片4成形成與模具2相同之形狀，又，由於在曝光中，可防止模具與立體形狀之光罩之密合不完整，故可藉曝光以高精確度，將預定圖形轉印至模具表面之抗蝕膜。又，由於不需將加壓成形裝置及曝光裝置分開設，故可將裝置全體構成小型。再者，由於使用加工對象之模具，將立體形狀光罩成形，故不需使用光罩成形用之其他模，而可防止因光罩成形用模與加工對象模具之製作誤差，立體形狀光罩與模具之密合不完整。

亦可具有開口部形成於與前述台座部相對之位置之殼體，前述氣密容器藉前述台座與前述殼體之開口部接合而構成。前述殼體亦可構造成於前述台座方向移動自如。

亦可包含有開口部形成於與前述台座部相對之位置，並藉由前述移動機構，可於前述台座方向移動的殼體、及設於前述殼體與前述台座間，並藉由前述移動機構，可於前述台座方向移動的殼體；前述移動機構設成與前述台座之載置面垂直，前述握持機構設於前述框體之內側，前述氣密容器藉前述殼體之開口部與前述框體之前述殼體側之面、及前述框體之前述台座之載置面側與前述台座之載置面相互接合而構成。

亦可包含有將形成有前述預定圖形之片相對於前述台座平行地握持之握持機構、及使前述握持機構於前述台座方向移動之移動機構。

亦可包含有用以使前述加熱機構移動之另一移動機構，前述加熱機構設於前述曝光機構與前述台座之間，前述加熱機構構造成可藉由前述另一移動機構，從前述曝光機構與前述台座間退離。

前述真空吸引機構之吸引壓力P1與供給至前述氣密容器內之氣體之壓力P2以滿足下述式(1)及式(2)為佳。

P1≦-0.005MPa…式(1)

0.01MPa≦P2≦1.0MPa…式(2)

其中，P1、P2為相對於大氣壓之計示壓。

另一觀點之本發明係使用前述真空加壓成形曝光裝置，對成膜於成形用模具之表面之抗蝕膜照射預定之光而曝光的方法，具有軟化步驟及真空成形步驟，該軟化步驟係將形成有前述預定圖形之片加熱而使其軟化者；該真空成形步驟係將前述已軟化之片覆蓋於前述成形用模具，以前述吸引部之吸引將前述已軟化之片與前述模具之間減壓，而使前述片吸附於前述成形用模具者；並於真空成形步驟之期間，將氣體供給至前述氣密容器，將前述氣密容器內加壓，而在壓著前述片與前述成形用模具之狀態下，進行曝光。

根據本發明，可藉曝光以高精確度將預定圖形轉印至於立體形狀模具表面成膜之抗蝕膜。再者，可以再現性高之定位精確度，進行相同之光罩之反覆曝光。

圖式簡單說明

第1圖係顯示本實施形態之真空加壓成形曝光裝置結構之概略的縱截面圖。

第2a圖係顯示本實施形態之握持機構握持片之狀態的平面圖。

第2b圖係顯示與本實施形態之握持機構吻合之片之平面圖。

第2c圖係顯示本實施形態之握持機構握持片之狀態的側面圖。

第3圖係顯示本實施形態之握持機構附近結構之概略的平面圖。

第4圖係顯示本實施形態之加熱機構結構之概略的平面圖。

第5圖係顯示使框體下降至台座時之狀態之說明圖。

第6圖係顯示使殼體下降至框體，而形成氣密容器之狀態之說明圖。

第7圖係氣密容器之另一實施形態之說明圖。

第8圖係作為本發明適用對象之熱壓成形用模具之縱截面圖。

第9圖係用於實施例之模具之側面圖。

第10圖係用於實施例之模具之平面圖。

第11圖係作為本發明適用對象之熱壓成形用模具之壓鑄模表面的放大圖。

第12圖係作為本發明適用對象之熱壓成形用模具之壓鑄模的說明圖。

第13圖係習知技術之立體形狀光罩成形之說明圖。

用以實施發明之形態

以下，就本發明實施形態作說明。第1圖係顯示實施形態之真空加壓成形曝光裝置1結構之概略的縱截面圖。

真空加壓成形曝光裝置1包含有用以載置抗蝕膜成膜於表面之熱壓成形用模具2之台座3、將預先形成有預定圖形之片4在台座3之上方，與台座3平行地握持之握持機構5、在握持機構5之上方，將片4加熱，使其軟化之加熱機構6、在加熱機構6之上方，將模具2表面之抗蝕膜曝光之曝光機構7。模具2之形狀未特別限定。舉例言之，模具2亦可使用形成有上面凹陷之下陷部2a及側面下陷成凹狀，上方外伸之倒邊坡部112(第10圖)之形狀者。又，於片4使用透明之氯乙烯片。

於片4形成圖形，考量各種方法，有藉印刷以抗蝕膜之曝光反應必要之波長之光不透過之塗料，形成與加工形狀相同之預定圖形之方法。

台座3從上方觀看，形成約略方形，於台座3之內部形成有真空空間S。於台座3之載置面10形成有與真空空間S連通之吸引口11。於台座3之下面設有台車12。於台車12設置有作為吸引機構之吸引鼓風機13。吸引鼓風機13連接於台座3之真空空間S，藉此，可將真空空間S之壓力減壓至低於大氣壓之壓力。因而，當將已軟化之片4覆蓋於載置在載置面10之模具2及載置面10時，進行從吸引口11吸引片4、模具2與載置面10間之空氣，片4與模具2密合之所謂真空成形。結果，片4成形成與模具2相同之立體形狀。

於台車12之下方設有通道基座14，台車12可在設於通道基座14上面之軌道15上於水平方向(第1圖之X方向)自由移動。又，於通道基座14之上面設有使握持機構5及曝光機構7藉由後述框體21及殼體32，於台座3之上下方向(第1圖之Y方向)移動之移動機構16。移動機構16具有垂直地設置於台座3之載置面10之軸17、使握持機構5及曝光機構7沿著軸17移動之圖中未示之驅動部。

握持機構5可使片4沿著框體21之下面任意地握持及脫離。如第2a圖所示，握持機構5設置於在與台座3之載置面10相對之位置形成有略方形開口部20的框體21內側。框體21從上面觀看形成略方形。如第3圖所示，設定框體21之開口部20之各尺寸(h及w)，俾使握持機構5之設置位置在平面觀看，比形成有載置面10之吸引口11之區域還要外側。此外，為顯示圖式之方便，於第3圖未描繪有片4。於框體21之外側設有供軸17連通之滑動部22。軸17及滑動部22構造成滑動自如，框體21可以移動機構16之驅動部於上下方向自由移動。於為框體21之下面，與台座3之外周緣部相對之位置設有密封構件23，而於框體21之下面與台座3之上面之外周緣部接觸之際，可使該接觸部呈氣密之狀態。

如第1圖所示，曝光機構7具有用以將成膜於模具2表面之抗蝕膜曝光之曝光燈30、反射曝光燈30之光之反射板31。曝光燈30及反射板31設於下面開口之殼體32之內側。殼體32從上面觀看大致形成方形，於殼體32之外側與殼體21同樣地，設有與軸17滑動自如之滑動部33。藉此，殼體32可以移動機構16之驅動部於上下方向自由移動。又，於為殼體32下面之外周緣部，且與握持機構5所在之框體21相對之位置設有密封構件35，而可使殼體32之下面與框體21之上面氣密地接觸。

如第4圖所示，加熱機構6具有設於對應於片4之位置，以將片4加熱而使其軟化之複數個加熱器40。又，加熱機構6設置於設在通道基座14之上面，作為移動機構之退離機構41之上面。而構造成可以設於退離機構41上面之驅動機構42相對於台座3，於水平方向(第1圖之X方向)移動。因此，加熱機構6將為握持機構5所握持之片4加熱而使其軟化後，使加熱機構6從握持機構5與曝光機構7間移動，而可退離至第1圖以虛線所示之位置。藉此，在加熱機構6不遮蔽曝光燈30之光，且曝光機構7亦不與加熱機構6干擾下，以移動機構16上下移動。此外，加熱器40只要為可將片4以預定溫度適當加熱者時，使用何種加熱器皆可，非特別限定者。舉例言之，可為石英氣體管或電加熱器。

接著，就將模具2氣密地收容之氣密容器50作說明。氣密容器50在本實施形態中，以台座3、框體21、及殼體32構成。具體言之，如第5圖所示，首先，在以台座3之吸引鼓風機13將吸引口11減壓之狀態下，以加熱裝置6使片4軟化後，使加熱機構6退離，接著，以移動機構16使握持已軟化之片4之握持機構5隨著框體21一同下降。然後，使框體21下面之密封構件與台座3之外周緣部抵接，同時，使片4與模具2之上面接觸。藉如此進行，由於片4與台座3之載置面10及模具2間之空氣以吸引口11吸引，故已軟化之片4與模具2及載置面10吸附，片4以順著模具之狀態成形成立體形狀。

接著，如第6圖所示，以移動機構16使曝光機構7隨著殼體32一同降下，使殼體32下面之密封構件35與框體21之上面抵接。此時，由於殼體32也與框體21同樣地於下面具有密封構件35，故為吸殼體32、框體21、及吸附有片4之載置面10所包圍之空間可維持氣密，而形成氣密容器50。此時，由於載置面10之吸引口11以片4堵塞，故氣密容器50內之大氣不致為吸引口11吸引。然後，在此狀態下，從設於殼體32，作為氣體供給部之氣體供給管51供給加壓用氣體，將氣密容器50內加壓，使片4壓著於模具2及載置面10。藉此，可提高模具2與成形成立體形狀之片4之密合度。又，如第5圖以虛線所示，在真空成形無法使片4完全密合之模具2之下陷部2a及倒邊坡部2b也因進行加壓，而可如第6圖所示，壓著成順著模具2之形狀。此外，藉由氣體供給管51供給之氣體只要為不對模具2表面之抗蝕膜造成影響者即可，舉例言之，可使用從通用空氣壓縮機供給之0.6MPa左右之壓縮空氣等。供給壓力為防止已軟化之片4因過剩之按壓而破裂，宜就模具2之形狀或各片4之厚度適當地調整。又，氣體供給管51之連接端不限於殼體32，只要為可將加壓用氣體供給至氣密容器50內之位置，亦可連接於框體21之側面。

本實施形態之真空加壓成形曝光裝置1如以上構成，接著，就以此真空加壓成形曝光裝置1進行之成膜於模具2之抗蝕膜之曝光作說明。

首先，以握持機構5握持由預先以印刷等形成有預定圖形之厚度約0.5mm之透明氯乙烯片構成的片4。於框體21或握持機構5標示有片4之對位用基準點，將片4設置成對準此基準點，而可防止片間之位置偏離。再者，一面替換描繪有相同圖形之片，一面使用時，為提高定位精確度，亦可如第2a圖~第2c圖所示，將與開設於片之孔70同徑尺寸之突起71於握持機構5或框體21之對應之位置設複數處，藉該突起通達片之孔，可將片4固定於框體21之相同位置。此片之固定於為高度高之立體成形形狀時，亦可於真空加壓成形當中，在對應於該成形高度之時間點解除。藉如此進行，於每次更換片，反覆曝光圖形時，經常將相同之圖形曝光於相同之位置，而可獲得高再現性。

此外，如此進行對位時，片4不依據印刷於片之圖形之範圍或模具2之大小，而宜使用相同尺寸者。又，片4之厚度及材質不限於本實施形態之記載，只要為可成形成立體形狀，且可使曝光燈30之光透過者即可。

又，片之對位機構不限於本態樣者，只要為可以良好精確度將印刷於片之圖形定位者即可。

接著，如第1圖所示，在使台座3從握持機構5之下方退離之狀態下，將預先形成有抗蝕膜之模具2載置於載置面10。然後，使載置有模具2之台座3移動至握持機構5之正下方、即，第1圖以虛線所示之位置。

此外，於載置面10標示有模具2之對位用基準點，同樣地，調整模具2之載置面10上之配置，俾使標示於模具2之基準點與載置面10之基準點吻合，而可具有模具2在載置面10上之配置之再現性。再者，為提高模具之定位精確度，亦可將突起狀定位塊64固定於台座3之載置面10上，以將模具2接觸固定。

連結固定於載置面10及台座3之台車12可以良好精確度將藉由移動機構16之框體21或殼體32在平面之相對位置定位。舉例言之，藉將固定於台車12之定位塊63及與移動機構16連結固定之定位塊61以定位桿62貫穿，可以桿及開設於兩塊之孔之徑的嵌合精確度定位。

該等定位機構為例示，非限於該等方法者。

之後，將為握持機構5所握持之片4以加熱機構6之加熱器40以預定溫度加熱一定時間而使其軟化。此預定溫度及一定加熱時間可使用與片4相同者，預先進行試驗，而求出最適合條件。然後，使加熱機構6以退離機構41之驅動部42從曝光機構7之下方退離。使加熱機構6退離後，將框體21與已軟化之片4一同下降至密封構件23抵接載置面10之上面為止，而使片4吸附於模具2。接著，在吸附模具2與片4之狀態下，使殼體32與曝光機構7一同下降至密封構件35抵接框體21之上面為止，而形成氣密容器50。

形成氣密容器50後，藉由氣體供給管51，將壓縮空氣供給至氣密容器50內，使模具2與片4壓著。然後，在壓著模具2與片4壓著之狀態下，以曝光機構7之曝光燈30與反射板31對模具2之全面照射光，而將片4之未印刷有圖形之部份均一地曝光。

曝光結束後，以移動機構16使框體21及殼體32往上方移動，而使台座3退離至第1圖所示之位置。然後，將模具2從台座3卸除後，將模具2表面之抗蝕膜顯像，於顯像後之模具2施行蝕刻後，於表面形成有預定凹凸之圖形之模具2完成。

根據以上實施形態，由於於表面形成有抗蝕膜之熱壓成形用模具2收容於氣密容器50，故將業經加熱而軟化之片4真空加壓成形成模具2之形狀後，可在維持壓著片4及模具2之狀態下直接進行抗蝕膜之曝光。又，由於可以較真空成形高之壓力使片4密合，故即使模具2之形狀具有複雜之起伏時，亦可將片4成形成與模具2相同之形狀。因此，可模具2表面之抗蝕膜在模具2與片4之密合不致不完整下曝光，藉此，可以高精確度將預定圖形以曝光轉印至模具2表面之抗蝕膜。又，由於不需將加壓成形裝置及曝光裝置分開設置，故可使裝置全體為小型。再者，由於使用加工對象之模具，將光罩成形，故不需使用光罩成形用模具。因此，亦沒有光罩成形用模具與加工對象之模具2之製作誤差，亦沒有一旦從光罩成形用模具卸除引起微小之光罩伸展或變形，而可維持立體形狀光罩與模具2之密合性。

又，根據以上實施形態，由於具有將片4對台座3之載置面10平行地握持之握持機構5及握持機構5之移動機構16，故可確保片4與模具2接觸之位置及片4與載置面10之位置關係的再現性。

舉例言之，於將模具2之凹部深蝕刻時，為避免過蝕刻，而有需要反覆蝕刻處理之時。此時，反覆進行對模具2之阻劑塗佈、圖形曝光、蝕刻。若使用具有再現性高之定位精確度之本發明之裝置時，可在無位置偏離下反覆將圖形轉印於模具2。

此反覆處理之方法由於圖形在原本之深度，便可深蝕刻加工至任意深度，故於以蝕刻獲得縱橫比高之凸部時，具有效果。於模具2反覆進行圖形化時，預先描繪相同之圖形。有每次替換片4來使用之情形及暫時將成形之片4反覆使用之情形。不論何種情形，片4及模具2之相對位置以前述定位機構以高精確度再現，而對反覆之光阻圖形作成有效。

說明了加熱機構6設於握持機構5與曝光機構7間之例，亦可設於握持機構5之下方。又，若可將片4均一地加熱，便不需與為握持機構5所握持之片4相對設，而亦可設於握持機構5之斜上方或斜下方。

又，說明了曝光機構7設於殼體32內側之例，若為於殼體32設用以供光透過之窗等，而可從殼體32之外側曝光之結構時，曝光機構7亦可設於殼體32之外側。

氣密容器50以框體21、殼體32、台座3之載置面10形成，氣密容器50亦可為將台座3全體與模具2一同覆蓋之其他密閉容器。此時，框體21及殼體32由於不需形成氣密容器50，故可為僅考慮固定握持機構5及曝光機構6之形狀。又，如第7圖所示，亦可以握持機構5設於殼體32下面之狀態構成殼體32，以殼體32及台座3形成氣密容器50。

於印刷在以上實施形態使用之片4之圖形亦可以試驗事先求出成形成模具2之形狀之際的伸長率，依該伸長率，使印刷圖形之形狀變化。此伸長率係藉事先將伸長率測量用圖案印刷於與片4相同之材質者，使用真空加壓成形曝光裝置1，三維成形而求出。若進行此預先考慮了伸長率之圖形印刷，即使模具2之形狀複雜，片4之伸長率隨模具2之場所變化時，仍可獲得預定之圖形。又，實際以上述方法將模具2之阻劑曝光後，進行顯像，將該結果反映於上述伸長率時，可進而以良好精確度將圖形形成於模具2表面。

實施例

以下，就使用本發明之真空加壓成形曝光裝置，以曝光將預定圖形轉印至成膜於立體形狀模具表面之抗蝕膜之實施例作說明。進行本實施例之際，真空加壓成形曝光裝置使用之前第1圖所示之真空加壓成形曝光裝置1。

用於實施例之立體形狀模具60之形狀在側面觀看，如第8圖所示，上面於上方突出成凸形，在平面觀看，如第9圖所示，為方形。又，於模具60之突出成凸形之部份的中央如第8圖虛線所示，形成有下陷成凹狀之方形凹陷。模具60之各尺寸係平面之一邊長度a=200mm，突出部之寬度b=120mm，突出部之高度c=70，凹陷部之深度d=15mm，凹陷之一邊長度e=80mm。片使用直徑2mm、間距3mm之圖形配置成鋸齒狀之厚度1mm之氯乙烯片。

在本實施例中，就在氣密容器50內之壓力P2為0.01MPa≦P2≦1.0MPa之範圍，真空空間S之壓力P1為P1≦-0.005MPa之軋圍分別變化之情形進行3遍實驗，習知技術就真空空間S之壓力P1在P1≦-0.005MPa之範圍變化之情形進行了2遍實驗。將該結果顯示於表1。評價係將曝光所作之圖形轉印後之模具60表面之抗蝕膜顯像，於轉印對象面全形成光阻圖形時為○，於轉印對象面有1處以上之圖形之缺損時，為×。此外，表1及記載於上述之壓力不論是真空空間S之環境壓力P1、氣密容器50之環境壓力P2皆以計示壓(即大氣壓為0MPa，絕對真空為-1.013MPa)。

根據表1所示之結果，僅將真空空間S之壓力P1減壓，即，如習知般僅以真空成形法進行曝光時，不論何種情形皆於一部份圖形看到缺損。相對於此，使用本發明真空加壓成形曝光裝置1，以0.01MPa≦P2≦1.0MPa、P1≦-0.005MPa之條件以真空加壓成形進行曝光時，可知不論何種情形皆適當地將片之圖形轉印至抗蝕膜。因而，當使用本發明真空加壓成形曝光裝置1，進行曝光時，可以高精確度將圖形轉印至成膜於立體形狀模具表面之抗蝕膜。又，在表1之第1實施例中，P1與P2之差壓小於習知技術之P1與P2之差壓，即，儘管將片按壓至模具60之力小，圖形之轉印仍適當地進行，且此結果具再現性。因而，獲得之新見解為要適當地進行圖形轉印時，非將片按壓至模具6之壓力，即，P2與P1之差壓之大小為重要，而是將真空空間S減壓，同時，將氣密容器50內加壓為重要。

接著，就使用本發明真空加壓成形曝光裝置，於模具表面轉印將Φ1mm、間距1.5mm之凸部配置成鋸齒狀之圖形的實施例作說明。圖形之形狀精確度係將Φ1mm之徑為Φ0.8mm以下時判定為有圖形變形。

又，以1次之抗蝕膜之圖形化蝕刻之深度為在習知技術圖形變形不產生之0.3mm。在此條件下，反覆複數次抗蝕膜之圖形化及蝕刻，進行深蝕刻之試驗，將無圖形變形，可深蝕刻0.6mm以上評價為(○)，無法達成時評價為不合格(×)。

於表2顯示其結果。習知技術中，僅1次抗蝕膜之圖形化進行0.6mm深度之蝕刻時，圖形變形產生。然而，使用本發明之方法及裝置時，在圖形變形不產生下，可蝕刻至0.6mm深度、0.9mm深度。可知對反覆蝕刻，發揮了具有再現性高之定位精確度之本發明裝置的效果。

產業之可利用性

本發明對在熱壓用模具之製造，製造具有良好之凹凸表面之模具之際有用。

1．．．真空加壓成形曝光裝置

2．．．熱壓成形用模具

2a,111．．．下陷部

2b,112．．．倒邊坡部

3．．．台座

4,113．．．片

5．．．握持機構

6．．．加熱機構

7．．．曝光機構

10．．．載置面

11．．．吸引口

12．．．台車

13．．．吸引鼓風機

14．．．通道基座

15．．．軌道

16．．．移動機構

17．．．軸

20．．．開口部

21．．．框體

22．．．滑動部

23．．．密封構件

30．．．曝光燈

31．．．反射板

32．．．殼體

33．．．滑動部

34．．．開口部

35．．．密封構件

40．．．加熱器

41．．．退離機構

42．．．驅動機構

50．．．氣密容器

51．．．氣體供給管

60,110．．．模具

61,63,64．．．定位塊

62．．．定位桿

70．．．孔

71．．．突起

101．．．成形用模具

102．．．壓鑄模

103．．．衝床

104．．．金屬板材

105．．．冷媒供給機構

106．．．凸部

107．．．噴射口

S．．．真空空間

第1圖係顯示本實施形態之真空加壓成形曝光裝置結構之概略的縱截面圖。

第2a圖係顯示本實施形態之握持機構握持片之狀態的平面圖。

第2b圖係顯示與本實施形態之握持機構吻合之片之平面圖。

第2c圖係顯示本實施形態之握持機構握持片之狀態的側面圖。

第3圖係顯示本實施形態之握持機構附近結構之概略的平面圖。

第4圖係顯示本實施形態之加熱機構結構之概略的平面圖。

第5圖係顯示使框體下降至台座時之狀態之說明圖。

第6圖係顯示使殼體下降至框體，而形成氣密容器之狀態之說明圖。

第7圖係氣密容器之另一實施形態之說明圖。

第8圖係作為本發明適用對象之熱壓成形用模具之縱截面圖。

第9圖係用於實施例之模具之側面圖。

第10圖係用於實施例之模具之平面圖。

第11圖係作為本發明適用對象之熱壓成形用模具之壓鑄模表面的放大圖。

第12圖係作為本發明適用對象之熱壓成形用模具之壓鑄模的說明圖。

第13圖係習知技術之立體形狀光罩成形之說明圖。

1．．．真空加壓成形曝光裝置

2．．．熱壓成形用模具

2a．．．下陷部

2b．．．倒邊坡部

3．．．台座

4．．．片

5．．．握持機構

6．．．加熱機構

7．．．曝光機構

10．．．載置面

11．．．吸引口

12．．．台車

13．．．吸引鼓風機

14．．．通道基座

15．．．軌道

16．．．移動機構

17．．．軸

20．．．開口部

21．．．框體

22．．．滑動部

23．．．密封構件

30．．．曝光燈

31．．．反射板

32．．．殼體

33．．．滑動部

34．．．開口部

35．．．密封構件

40．．．加熱器

41．．．退離機構

42．．．驅動機構

61,63,64．．．定位塊

62．．．定位桿

S．．．真空空間

Claims (9)

1. 一種真空加壓成形曝光裝置，係以曝光將預定圖形轉印至已成膜於熱壓成形用模具表面之抗蝕膜者，其特徵在於，該真空加壓成形曝光裝置包含有：氣密容器，係用以將於表面成膜有抗蝕膜之成形用模具氣密地收容者；台座，係用以載置前述成形用模具者；加熱機構，係用以將形成有預定圖形之片加熱，而使其軟化者；吸引部，係形成於前述台座之載置面，於將已軟化之片覆蓋在模具之際，使片下面吸附至台座者；吸引機構，係連接於前述吸引部者；曝光機構，係在使已軟化之片吸附至前述成形用模具之狀態下，將該片之前述圖形曝光於抗蝕膜者；及氣體供給部，係用以供給將前述氣密容器內加壓之氣體者。
2. 如申請專利範圍第1項之真空加壓成形曝光裝置，其包含有：握持機構，係將形成有前述預定圖形之片相對於前述台座平行地握持者；及移動機構，係使前述握持機構於前述台座方向移動者。
3. 如申請專利範圍第2項之真空加壓成形曝光裝置，其中前述片具有複數開孔部，前述握持機構或設置有前述握持機構之框體之至少任一者於與前述片之開孔部對應之位置具有突起，使該突起通過前述片之對應之孔而握持片。
4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之真空加壓成形曝光裝置，其具有開口部形成於與前述台座部相對之位置之殼體，前述氣密容器藉前述台座與前述殼體之開口部接合而構成。
5. 如申請專利範圍第4項之真空加壓成形曝光裝置，其中前述殼體構造成於前述台座方向移動自如。
6. 如申請專利範圍第2或3項之真空加壓成形曝光裝置，其包含有：殼體，係開口部形成於與前述台座部相對之位置，並可藉由前述移動機構，於前述台座方向移動者；及框體，係設於前述殼體與前述台座間，並可藉由前述移動機構，於前述台座方向移動者；前述移動機構設成與前述台座之載置面垂直，前述握持機構設於前述框體之內側，前述氣密容器藉前述殼之開口部與前述框體之前述殼體側之面、及前述框體之前述台座之載置面側與前述台座之載置面相互接合而構成。
7. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之真空加壓成形曝光裝置，其包含有用以使前述加熱機構移動之另一移動機構，前述加熱機構設於前述曝光機構與前述台座之間，前述加熱機構構造成可藉由前述另一移動機構，從前述曝光機構與前述台座之間退離。
8. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之真空加壓成形曝光裝置，其中前述吸引機構之吸引壓力P1與供給至前述氣 密容器內之氣體之壓力P2滿足下述式(1)及式(2)：P1≦-0.005MPa…式(1) 0.01MPa≦P2≦1.0MPa…式(2)其中，P1、P2為相對於大氣壓之計示壓。
9. 一種曝光方法，係使用申請專利範圍第1~8項中任一項記載之真空加壓成形曝光裝置，對已成膜於成形用模具表面之抗蝕膜照射預定圖形之光而曝光者，並具有：軟化步驟，係將形成有前述預定圖形之片加熱而使其軟化者；及真空成形步驟，係將前述已軟化之片覆蓋於前述成形用模具，以前述吸引部之吸引將前述已軟化之片與前述模具之間減壓，而使前述片吸附於前述成形用模具者；且，於真空成形步驟之期間，將氣體供給至前述氣密容器，將前述氣密容器內加壓，而在已壓著前述片與前述成形用模具之狀態下進行曝光。