JP5874126B2 - Film exposure equipment - Google Patents
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Description
本発明は、フィルム状の被露光体に各種パターンを露光するフィルム露光装置に関するものである。 The present invention relates to a film exposure apparatus that exposes various patterns on a film-like object to be exposed.
フィルム状の基材を一方向に搬送しながら、この基材に位相差パターン,フィルタパターン,回路パターンなどの各種パターンを露光する露光装置が知られている。例えば、下記特許文献1に記載された露光装置は、所定幅を有するロールフィルム状の被露光体を露光部上に送り込んで、マスクのパターンを被露光体に露光する装置であって、被露光体を送り出す供給リールを回転させる供給リール回転部と、この供給リールから送り出された被露光体をガイドするガイドローラと、このガイドローラと露光部との間に配置され、被露光体にパターンマスクとの位置合わせ用のアライメントマークを描画するアライメントマーク描画部とを備える。また、このアライメントマークを撮像するアライメントカメラを備え、アライメントカメラの画像に基づいてフィルム状の被露光体とマスクの位置調整を行うものである。
There is known an exposure apparatus that exposes various patterns such as a phase difference pattern, a filter pattern, and a circuit pattern on a substrate while conveying the film substrate in one direction. For example, an exposure apparatus described in the following
このような露光装置では、フィルム状の被露光体が露光によって加熱されることで、被露光体の露光面に搬送方向に沿った筋状の皺が生じることがある。露光面にこのような皺が生じると、マスクのパターンを露光面上に形成する際にパターンの寸法に悪影響を及ぼすことがあり、露光面上に精度の高いパターンを形成することができない問題が生じる。 In such an exposure apparatus, a film-like object to be exposed may be heated by exposure, whereby streak-like wrinkles along the transport direction may occur on the exposure surface of the object to be exposed. If such wrinkles occur on the exposed surface, the mask pattern may be adversely affected when the mask pattern is formed on the exposed surface, and a high-precision pattern cannot be formed on the exposed surface. Arise.
また、被露光体のフィルム面上に形成したアライメントマークをアライメントカメラで撮像する際に、前述した皺がフィルム面上に生じていると、アライメントカメラの焦点位置が変化し、取得画像の鮮明度が低下してフィルム状の被露光体とマスクとの位置調整を高精度に行うことができなくなる問題が生じる。 In addition, when the alignment mark formed on the film surface of the object to be exposed is imaged with the alignment camera, if the above-described wrinkle is generated on the film surface, the focus position of the alignment camera changes, and the sharpness of the acquired image Decreases and the position adjustment between the film-shaped object to be exposed and the mask cannot be performed with high accuracy.
これに対して、被露光体の露光面に形成される皺を抑制する方法として、被露光体における露光面の逆側の面に比較的大径のバックロールを当接させ、このバックロールの曲面で皺を伸ばすことが考えられる。しかしながらこの方法によると、被露光体における露光面の逆側のスペースがバックロールによって占有されてしまい、露光面の逆側に配置したいアライメントカメラなどの機材の配置スペースが制約を受ける問題が生じる。 On the other hand, as a method of suppressing wrinkles formed on the exposed surface of the object to be exposed, a back roll having a relatively large diameter is brought into contact with the surface opposite to the exposed surface of the object to be exposed, It is conceivable to stretch the ridges on a curved surface. However, according to this method, the space on the opposite side of the exposed surface of the object to be exposed is occupied by the back roll, and there is a problem that the space for arranging the equipment such as the alignment camera to be disposed on the opposite side of the exposed surface is restricted.
仮に、アライメントカメラを被露光体の露光面側に配置したとすると、本来露光面側に配置されるのが必須の光源やマスクホルダの配置とアライメントカメラの配置が干渉するという問題だけで無く、バックロールの曲面で反射した光をアライメントカメラで撮像することになるので、バックロールの曲面で光が様々な方向に反射することになり、カメラに入射する光の光量が低下して取得画像のコントラストが低下する問題が生じる。 Assuming that the alignment camera is arranged on the exposure surface side of the object to be exposed, not only the problem that the arrangement of the light source or the mask holder that is essential to be arranged on the exposure surface side interferes with the arrangement of the alignment camera, Since the light reflected on the curved surface of the back roll is imaged by the alignment camera, the light is reflected on the curved surface of the back roll in various directions, and the amount of light incident on the camera is reduced and There arises a problem that the contrast is lowered.
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、フィルム状の被露光体にマスクパターンを露光する露光装置において、露光面上に生じる皺を抑制することで、露光面上に精度の高いパターンを形成すること、或いは、フィルム状の被露光体とマスクとの位置調整を高精度に行うことができること、露光面の逆側にアライメントカメラなどの機材を配置できる有効スペースを確保できること、アライメントカメラの取得画像のコントラストを高めることができること、等が本発明の目的である。 This invention makes it an example of a subject to cope with such a problem. That is, in an exposure apparatus that exposes a mask pattern on a film-like object to be exposed, a high-precision pattern can be formed on the exposure surface by suppressing wrinkles generated on the exposure surface, or a film-like object to be exposed The position of the body and the mask can be adjusted with high accuracy, an effective space where equipment such as an alignment camera can be placed on the opposite side of the exposure surface, the contrast of the acquired image of the alignment camera can be increased, etc. Is the object of the present invention.
このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を少なくとも具備するものである。 In order to achieve such an object, the present invention comprises at least the following configuration.
フィルム状の被露光体にマスクパターンを露光する露光装置において、前記被露光体を一方向に沿って搬送するフィルム搬送部と、前記被露光体の露光面上に近接配置されるフォトマスクと、前記フォトマスクを前記被露光体の露光面上に保持するマスク保持部と、前記フォトマスクのマスクパターンに光を照射する光照射部とを備え、前記フォトマスクは、前記被露光体の搬送方向に沿って配置される第1のマスクパターンと第2のマスクパターンを備え、前記フィルム搬送部は、前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンの位置に対応して配置した一対のバックロールを備え、前記一対のバックロールで前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンが露光される露光面の逆側の面を支持し、前記光照射部が、前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンを介して前記一対のバックロール上の被露光体に光を照射するすることを特徴とするフィルム露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a mask pattern on a film-shaped object to be exposed, a film transport unit that transports the object to be exposed along one direction, a photomask that is disposed close to the exposure surface of the object to be exposed, A mask holding unit for holding the photomask on the exposure surface of the object to be exposed; and a light irradiation unit for irradiating light to the mask pattern of the photomask, wherein the photomask is in a transport direction of the object to be exposed. A first mask pattern and a second mask pattern arranged along the line, wherein the film transport unit is arranged in a pair corresponding to the positions of the first mask pattern and the second mask pattern. comprising a roll, the pair of back roll at said first mask pattern and the second mask pattern is to support the opposite side surface of the exposure surface to be exposed, the light irradiation unit, wherein Film exposure apparatus, which comprises irradiating light to the object to be exposed on the pair of back rolls through the one of the mask pattern and the second mask pattern.
このような特徴を備えた本発明のフィルム露光装置によると、一対のバックロールで第1のマスクパターンと第2のマスクパターンが露光される被露光体における露光面の逆側の面を支持するので、露光面がバックロールの表面に当接して皺が生じ難い状態になる。これによって、被露光体の露光面上に生じる皺を抑制することができ、露光面上に精度の高いパターンを形成することができる。また、被露光体の露光面上に生じる皺を抑制することで、被露光体のアライメントマークを焦点ズレなく撮像でき、被露光体とマスクとの位置調整を高精度に行うことができる。 According to the film exposure apparatus of the present invention having such a feature, a pair of back rolls supports a surface on the opposite side of the exposure surface of the object to be exposed on which the first mask pattern and the second mask pattern are exposed. As a result, the exposure surface comes into contact with the surface of the back roll, and wrinkles are unlikely to occur. Thereby, wrinkles generated on the exposed surface of the object to be exposed can be suppressed, and a highly accurate pattern can be formed on the exposed surface. Further, by suppressing wrinkles generated on the exposure surface of the object to be exposed, the alignment mark of the object to be exposed can be imaged without defocusing, and the position adjustment between the object to be exposed and the mask can be performed with high accuracy.
また、バックロールを一対設けることで、一対のバックロールの間にスペースを確保することが可能になり、このスペースにアライメントカメラなどの調整機材を配置することができる。これによると、アライメントカメラは、フォトマスクと被露光体を透過した光でアライメントマークを撮像することができ、アライメントカメラに入射する光を十分に確保して、コントラストの高い画像を得ることができる。 Further, by providing a pair of back rolls, a space can be secured between the pair of back rolls, and adjustment equipment such as an alignment camera can be arranged in this space. According to this, the alignment camera can take an image of the alignment mark with the light transmitted through the photomask and the object to be exposed, and can obtain a high-contrast image by sufficiently securing the light incident on the alignment camera. .
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係るフィルム露光装置の全体構成を示した説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a film exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
フィルム露光装置1は、フィルム状の被露光体Fにマスクパターンを露光する装置であり、被露光体Fを一方向に沿って搬送するフィルム搬送部2と、被露光体Fの露光面a上に近接配置されるフォトマスク3と、フォトマスク3を被露光体Fの露光面a上に保持するマスク保持部4と、フォトマスク3のマスクパターンに光を照射する光照射部5とを備えている。
The
被露光体Fは、一方向に沿って長尺なフィルム状の基材に対して紫外線等の光を照射することで変性する感光性樹脂層を表面又は内部に備えるものである。被露光体F上に形成される露光パターンは、位相差パターン,カラーフィルタパターン,回路パターンなどの各種パターンであればよく、パターンの形態は特に限定されないが、被露光体Fを一方向に沿って搬送しながらパターン形成を行うものであるから、搬送方向に沿った線状のパターンが形成されることになる。 The to-be-exposed body F is provided with a photosensitive resin layer on the surface or inside that is modified by irradiating light such as ultraviolet rays onto a film-like substrate that is long along one direction. The exposure pattern formed on the object to be exposed F may be various patterns such as a phase difference pattern, a color filter pattern, and a circuit pattern. The form of the pattern is not particularly limited, but the object to be exposed F extends in one direction. Since the pattern is formed while being conveyed, a linear pattern along the conveying direction is formed.
フィルム搬送部2はフィルム状の被露光体Fを図示の矢印に沿って一方向に搬送するものである。このフィルム搬送部2は、フォトマスク3に対して被露光体Fの搬送方向上流側と下流側に一対のバックロール21,22を備えており、そのバックロール21,22の上に被露光体Fの露光面aが配置されている。図示のフィルム搬送部2は、一対のバックロール21,22の上流側及び下流側に複数の搬送ロール23,24を備えている。
The
フォトマスク3は、バックロール21,22上で被露光体Fの露光面aに近接配置され、被露光体Fの搬送方向に沿って配置される第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32を備えている。図2は、本発明の実施形態におけるフォトマスクのマスクパターンを示した説明図(図2(a)が平面図、図2(b)がA−A断面図)である。図示の例では、第1のマスクパターン31が被露光体Fの搬送方向上流側に配置され、第2のマスクパターン32が被露光体Fの搬送方向下流側に配置されている。第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32は、それぞれ被露光体Fの露光面a上の異なる位置に線状のパターンを形成するものである。
The
フォトマスク3は、第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32の間にアライメント開口部33,34,35を備えている。アライメント開口部33,34はそれ自体がアライメントマークとして機能するものであり、これによってフォトマスク3の初期状態における位置調整を行う。アライメント開口部35はスリット状の開口部であり、その内部に被露光体Fの搬送方向に沿って線状のマーク(図示省略)が設けられている。被露光体F上に設けられた線状のアライメントマークとアライメント開口部35内の線状のマークを合わせることで被露光体Fの搬送中の位置調整が行われる。また、フォトマスク3は、透明な石英ガラス基板3Aの一面にクロムなどの遮光層3Bをスパッタリングなどで形成し、この遮光層3Bにフォトリソ工程などで第1のマスクパターン31、第2のマスクパターン32、アライメント開口部33,34,35を形成したものである。
The
マスク保持部4は、フォトマスク3を被露光体Fの露光面a上に保持すると共に、フォトマスク3のアライメント開口部33,34,35に対応した開口4aを有する。図示の例では、マスク保持部4は略中央部に遮光板41を備えている。
The mask holding unit 4 holds the
マスク保持部4によって保持されるフォトマスク3の上には、第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32のそれぞれに光を照射する光照射部5(5A,5B)を配置している。光照射部5(5A,5B)は、図示省略した一つ又は複数の光源からの光をフォトマスク3の第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32にそれぞれ導くものである。光照射部5(5A,5B)の一例を説明すると、異なる直線偏光成分(P偏光とS偏光)をそれぞれの光照射部5A,5Bから露光面aに傾斜した角度で照射している。これによると露光面a上にストライプ状の位相差パターンを形成することができる。
On the
また、本発明の実施形態に係るフィルム露光装置1は、一対のバックロール21,22間にアライメントマークを撮像するアライメントカメラ6(6A,6B)を配置しており、アライメントカメラ6(6A,6B)の取得画像に基づいてマスク保持部4と被露光体Fとの位置調整を行う位置調整部7を備える。位置調整部7はマスク保持部4の支持枠43を介してマスク保持部4に保持されたフォトマスク3と被露光体Fとの位置調整を行う。
Moreover, the
アライメントカメラ6は、位置調整用光源9から照射されて、アライメント開口部33,34,35及び被露光体Fを透過した光で、アライメントマークの画像を取得している。アライメントカメラ6の画像は図示省略した制御部で画像処理され、この制御部の出力によって位置調整部7を動作させる。アライメントカメラ6は、アライメント開口部33,34とアライメントマークとして撮像するための初期調整用カメラ6Aと、アライメント開口部35内の線状マークと被露光体Fに設けた線状のアライメントマークを撮像するための追従用カメラ6Bを備えている。また、一対のバックロール21,22間には、被露光体Fとフォトマスク3との間隔を検知して適正な間隔に調整するためのギャップセンサ8を設けることができる。
The
図3は、本発明の実施形態におけるマスク保持部の具体的な構成例を示した説明図(図3(a)がB−B断面図であり、図3(b)がA−A断面図)である。図示の例のマスク保持部4は、フォトマスク3を吸着して保持するものであり、フォトマスク3の外周縁に対応する外縁を有する枠体44を備えている。このマスク保持部4は、第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32の間でフォトマスク3を保持している。枠体44には、フォトマスク3のアライメント開口部33,34,35に光を透過させるための開口4aが設けられる。
3A and 3B are explanatory views showing a specific configuration example of the mask holding portion in the embodiment of the present invention (FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line BB, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA. ). The mask holding unit 4 in the illustrated example is configured to suck and hold the
枠体44の略中央には、被露光体Fの搬送方向に交差する方向に延設される遮光板41が設けられ、遮光板41を跨ぐように支持枠43が設けられている。遮光板41は第1のマスクパターン31に照射される光と第2のマスクパターン32に照射される光が互いに交錯しないように設けられるものである。更に、枠体44には、その下面にマスク吸着孔45が設けられ、このマスク吸着孔45に生じる負圧でフォトマスク3を枠体44の下面に吸着している。
A
このような構成を備えるフィルム露光装置1は、フォトマスク3が被露光体Fの搬送方向に沿って第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32を備えており、フィルム搬送部2が、第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32の位置に対応して配置した一対のバックロール21,22を備えている。そして、一対のバックロール21,22で第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32が露光される露光面aの逆側の面を支持している。
In the
これによると、図2に示すように、フォトマスク3における第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32の間に比較的広い間隔を設けることで、これらの位置に対応して配備される一対のバックロール21,22の間のスペースを比較的大きくとることができる。これによって、一対のバックロール21,22の間のスペースにアライメントカメラ6(6A,6B)やギャップセンサ8などの調整機材を配置することができる。一対のバックロール21,22の間のスペースは、被露光体Fの露光面aとは逆側に位置し、マスク保持部4や光照射部5の配置と干渉しないスペースになる。また、フォトマスク3には第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32の間に比較的広いスペースがあり、そのスペースの任意の位置にアライメント開口部33,34,35を配置することができるので、アライメントカメラ6(6A,6B)の位置もそれに合わせて任意に設定することができる。
According to this, as shown in FIG. 2, a relatively wide space is provided between the
また、アライメントカメラ6は、位置調整用光源9から出射してアライメント開口部33,34,35及び被露光体Fを透過した光で、アライメント開口部33,34,35と被露光体Fのアライメントマークの画像を得るので、十分な光量で画像を取得でき、コントラストの高い画像に基づいて位置調整を行うことができる。これにより、被露光体Fとフォトマスク3の位置調整を精度良く行うことができる。
The
そして、フォトマスク3の第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32に対応する被露光体Fの露光面aは、それぞれバックロール21,22の曲面で背面側から支持されているので、それぞれの露光面aはバックロール21,22の曲面で引き延ばされることになり、この露光面aが加熱しても皺が生じ難い状態になっている。これによって、皺のない露光面aに第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32を露光することができ、寸法精度の高いマスクパターンを形成することが可能になる。また、露光面aの皺を抑制することで、その間の被露光体Fのフィルム面にも皺が生じ難くなり、アライメントカメラ6で被露光体Fに設けたアライメントマークを撮像する際の焦点ズレが生じ難くなる。これによって、被露光体Fとフォトマスク3との位置調整を高精度に行うことが可能になる。
And since the exposure surface a of the to-be-exposed body F corresponding to the
フォトマスク3の第1のマスクパターン31と第2のマスクパターン32に対応する被露光体Fの露光面aは、バックロール21,22の曲面上に限定されるものではなく、バックロール21,22の曲面に近い被露光体Fの平面部分にも形成することができる。バックロール21,22の曲面に近い被露光体Fの平面部分はバックロール21,22の曲面上と同様に皺が生じ難い部分であり、この部分を露光面aとすることで露光領域を広く取ることができる。このように露光領域を広くすることで光源照度の低減が可能になる。
The exposure surface a of the exposure object F corresponding to the
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design can be changed without departing from the scope of the present invention. Is included in the present invention. In addition, the above-described embodiments can be combined by utilizing each other's technology as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose and configuration.
1:フィルム露光装置,2:フィルム搬送部,3:フォトマスク,
4:マスク保持部,4a:開口,5(5A,5B):光照射部,
6(6A,6B):アライメントカメラ,7:位置調整部,
8:ギャップセンサ,9:位置調整用光源,
21,22:バックロール,23,24:搬送ロール,
31:第1のマスクパターン,32:第2のマスクパターン,
33,34,35:アライメント開口部,
41:遮光板,43:支持枠,44:枠体,45:マスク吸着孔
F:被露光体,a:露光面
1: film exposure apparatus, 2: film transport unit, 3: photomask,
4: Mask holding part, 4a: Opening, 5 (5A, 5B): Light irradiation part,
6 (6A, 6B): alignment camera, 7: position adjustment unit,
8: Gap sensor, 9: Light source for position adjustment,
21, 22: Back roll, 23, 24: Transport roll,
31: First mask pattern, 32: Second mask pattern,
33, 34, 35: alignment opening,
41: light shielding plate, 43: support frame, 44: frame body, 45: mask suction hole F: object to be exposed, a: exposure surface
Claims (4)
前記被露光体を一方向に沿って搬送するフィルム搬送部と、
前記被露光体の露光面上に近接配置されるフォトマスクと、
前記フォトマスクを前記被露光体の露光面上に保持するマスク保持部と、
前記フォトマスクのマスクパターンに光を照射する光照射部とを備え、
前記フォトマスクは、前記被露光体の搬送方向に沿って配置される第1のマスクパターンと第2のマスクパターンを備え、
前記フィルム搬送部は、前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンの位置に対応して配置した一対のバックロールを備え、前記一対のバックロールで前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンが露光される露光面の逆側の面を支持し、
前記光照射部が、前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンを介して前記一対のバックロール上の被露光体に光を照射することを特徴とするフィルム露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a mask pattern to a film-like object to be exposed,
A film transport section for transporting the object to be exposed along one direction;
A photomask disposed close to the exposed surface of the object to be exposed;
A mask holding unit for holding the photomask on an exposure surface of the object to be exposed;
A light irradiation unit for irradiating light to the mask pattern of the photomask,
The photomask includes a first mask pattern and a second mask pattern arranged along a conveyance direction of the object to be exposed,
The film transport unit includes a pair of back rolls arranged corresponding to the positions of the first mask pattern and the second mask pattern, and the first mask pattern and the second are provided by the pair of back rolls. Support the opposite side of the exposure surface where the mask pattern is exposed ,
The film exposure apparatus , wherein the light irradiation unit irradiates light on an object to be exposed on the pair of back rolls through the first mask pattern and the second mask pattern .
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