JP6832412B2 - Roll-to-roll double-sided exposure device - Google Patents
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Description
本願の発明は、フレキシブルプリント基板等の製造用に使用されるロールツーロール両面露光装置に関するものである。 The invention of the present application relates to a roll-to-roll double-sided exposure apparatus used for manufacturing a flexible printed circuit board or the like.
所定のパターンの光を対象物に照射して露光する露光装置は、フォトリソグラフィの中核的な要素技術として各種の用途に使用されている。このうち、フレキシブルプリント基板のような柔らかな基板(以下、シート状基板という)を露光する露光装置については、ロールツーロールでシート状基板を搬送しながら露光を行う装置が知られている。この種の装置の中には、シート状基板の両面に同時に露光を行うタイプのものがあり、両面に回路形成がされるフレキシブルプリント基板用の露光装置は、その一例である。 An exposure apparatus that irradiates an object with light of a predetermined pattern to expose it is used in various applications as a core elemental technology of photolithography. Among these, as an exposure device for exposing a soft substrate (hereinafter referred to as a sheet-shaped substrate) such as a flexible printed circuit board, an apparatus for exposing while transporting the sheet-shaped substrate by roll-to-roll is known. Among these types of devices, there is a type that simultaneously exposes both sides of a sheet-shaped substrate, and an exposure device for a flexible printed circuit board in which circuits are formed on both sides is an example.
両面露光を行うロールツーロールの露光装置は、ある設定された領域に対して両側から所定のパターンの光が照射されるよう構成される。そして、ロール状のシート状基板を引き出して当該領域に逐次停止させるようにし、停止中に両側から露光を行うようにする。ある設定された領域は、シート状基板の厚みの分を考慮すると、平行な二つの平面(露光面)を有する領域ということになる(以下、露光領域という)。 A roll-to-roll exposure apparatus that performs double-sided exposure is configured to irradiate a set area with a predetermined pattern of light from both sides. Then, the roll-shaped sheet-shaped substrate is pulled out and sequentially stopped in the region, and exposure is performed from both sides during the stop. Considering the thickness of the sheet-like substrate, a certain set region is a region having two parallel planes (exposed surfaces) (hereinafter referred to as an exposed region).
上記のような露光装置において、形状欠陥の無い良質なパターン転写を行うためには、マスクを定期的にクリーニングすることが必要になっている。マスクに塵や埃などの異物が付着すると、照射される光のパターンの欠陥となり、最終的な製品不良の原因になり易い。露光装置においては、例えばシート状基板の縁の僅かなバリが剥がれたり、シート状基板に塗布されたレジストが一部剥離したりして異物となり、マスクに付着し得る。このため、マスクを定期的にクリーニングすることが必要になる。 In the above-mentioned exposure apparatus, it is necessary to regularly clean the mask in order to perform high-quality pattern transfer without shape defects. If foreign matter such as dust or dirt adheres to the mask, it becomes a defect in the pattern of the irradiated light and tends to cause a final product defect. In the exposure apparatus, for example, a slight burr on the edge of the sheet-shaped substrate may be peeled off, or a part of the resist applied to the sheet-shaped substrate may be peeled off to become a foreign substance, which may adhere to the mask. For this reason, it is necessary to clean the mask regularly.
特許文献1や特許文献2には、このような露光装置においてマスクのクリーニングを行う技術が開示されている。このうち、特許文献1には、枚葉式の露光装置において、マスクを粘着ローラで除塵する技術が開示されている。また、特許文献2には、ロールツーロール方式の露光装置において、マスクをクリーニングローラで除塵する技術が開示されている。
これら特許文献に開示されたマスクの除塵技術は、いずれも片面方式の露光装置におけるものである。両面露光装置の場合には、シート状基板に対して両側にマスクが配置されるから、その双方をクリーニングする必要があるが、これら特許文献は片面露光方式におけるものであるため、これらを参照しても実用的な構造は想到され得ない。
All of the mask dust removal techniques disclosed in these patent documents are for single-sided exposure devices. In the case of a double-sided exposure apparatus, since masks are arranged on both sides of the sheet-like substrate, it is necessary to clean both of them. However, since these patent documents are based on the single-sided exposure method, refer to these. However, a practical structure cannot be conceived.
例えば特許文献1では、クリーニングローラはシート状基板の搬出を行う搬出ハンドに取り付けられていて、シート状基板の搬出動作に同期して移動してマスクの除塵を行う。しかしながら、ロールツーロールの装置では、枚葉式の装置のような基板の搬入搬出動作やそのための機構は存在しないので、参考にならない。また、特許文献2では、シート状基板を挟んでマスクとは反対側に駆動機構が設けられていて、この駆動機構によってクリーニングローラを移動させることでマスクの除塵がされるよう説明されているが、両面露光装置の場合、反対側にも同様にマスクが配置されており、このような機構を配置することは難しい。
本願発明は、このような従来技術の状況に鑑みて為されたものであり、ロールツーロール方式であって且つ両面露光を行う露光装置において、マスクのクリーニングが行える実用的な構成を提供することを目的とする。
For example, in
The present invention has been made in view of such a situation of the prior art, and provides a practical configuration capable of cleaning a mask in an exposure apparatus that is a roll-to-roll system and performs double-sided exposure. With the goal.
上記課題を解決するため、本願の請求項1記載の発明は、ロール状のシート状基板を引き出して当該シート状基板の両面に所定のパターンの光を照射して露光するロールツーロール両面露光装置であって、
ロール状のシート状基板を引き出して露光領域を通して搬送する搬送系と、
露光領域を挟んで配置された一対のマスクと、
一対のマスクをクリーニングするマスククリーニング機構と
を備えており、
マスククリーニング機構は、
表面に粘着層を有する一対のクリーニングローラと、
各クリーニングローラを各マスク上で転動させながら移動させることで各マスクから異物を除去するローラ移動機構とを備えており、
ローラ移動機構は、間にシート状基板が存在する状態で各クリーニングローラを各マスクの一方の側から他方の側に同時期に移動させる機構であり、
一対のクリーニングローラに接触可能な一対の移着ローラが設けられていて、前記搬送系は一対の移着ローラの間を通してシート状基板を搬送する系であり、
各移着ローラは、各クリーニングローラの粘着層よりも高い粘着力の粘着層を表面に有しており、
各移着ローラには、クリーニングローラがそれぞれ接触した状態で各移着ローラを回転させる回転駆動源が設けられているという構成を有する。
上記課題を解決するため、本願の請求項2記載の発明は、前記請求項1の構成において、前記各クリーニングローラは取り外し可能な状態で配置されており、取り外して水洗されることで粘着能力が回復するものであるという構成を有する。
上記課題を解決するため、本願の請求項3記載の発明は、前記請求項1又は2の構成において、前記各移着ローラは、粘着テープが巻かれた構造を有していて表面の一枚の粘着テープを剥がすことで付着力が再生するものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
A transport system that pulls out a roll-shaped sheet-shaped substrate and transports it through the exposed area.
A pair of masks arranged across the exposure area,
It is equipped with a mask cleaning mechanism that cleans a pair of masks.
The mask cleaning mechanism
A pair of cleaning rollers with an adhesive layer on the surface,
It is equipped with a roller moving mechanism that removes foreign matter from each mask by moving each cleaning roller while rolling it on each mask.
The roller moving mechanism is a mechanism for moving each cleaning roller from one side of each mask to the other side at the same time with a sheet-like substrate in between.
A pair of transfer rollers that can come into contact with the pair of cleaning rollers are provided, and the transfer system is a system that transfers a sheet-like substrate through between the pair of transfer rollers.
Each transfer roller has an adhesive layer on the surface having a higher adhesive force than the adhesive layer of each cleaning roller.
Each transfer roller is provided with a rotational drive source that rotates each transfer roller in a state where the cleaning rollers are in contact with each other .
In order to solve the above problems, in the invention according to
In order to solve the above problems, in the invention according to
以下に説明する通り、本願の請求項1記載の発明によれば、間にシート状基板が存在している状態で一対のクリーニングローラが一対のマスク上で転動しながら同時期に移動することでクリーニングが行われるので、生産性を阻害することなくクリーニングが行える実用的な構成が提供される。
また、請求項2記載の発明によれば、各クリーニングローラの水洗浄によるメンテナンスが可能で、且つ、移着ローラが設けられているので、各クリーニングローラのメンテナンス頻度を低くすることができる。
As described below, according to the invention of
Further, according to the invention of
次に、本願発明を実施するための形態(以下、実施形態)について説明する。
図1は、第一の実施形態のロールツーロール両面露光装置の正面断面概略図である。図1に示す装置は、ロール状のシート状基板Sを引き出して搬送する搬送系1と、光源2と、引き出されたシート状基板Sのうち露光領域に位置する部分に光源2からの光を照射して露光する光学系3と、光学系3と露光領域の間に配置されるマスク41,42とを備えている。
Next, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described.
FIG. 1 is a schematic front sectional view of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the first embodiment. The apparatus shown in FIG. 1 transmits light from the
搬送系1は、ロール状に巻かれたシート状基板Sを引き出すピンチローラ11や、露光されたシート状基板Sを巻き取る巻き取りローラ12等から構成されている。装置は不図示の制御部を備えており、搬送系1は制御部によって制御される。
露光領域は水平な露光面を有する領域であり、シート状基板Sは水平な姿勢で露光領域に搬送される。搬送の際にシート状基板Sが通る面(以下、搬送面という)は水平であり、光学系3の光軸は搬送面に対して垂直である。
The
The exposed region is an region having a horizontal exposed surface, and the sheet-shaped substrate S is conveyed to the exposed region in a horizontal posture. The surface through which the sheet-shaped substrate S passes during transportation (hereinafter referred to as the transportation surface) is horizontal, and the optical axis of the
搬送系1によるシート状基板Sの搬送は間欠的であり、所定のストロークだけシート状基板Sを送って停止させる動作(逐次搬送動作)が繰り返される。所定のストロークは、露光領域の大きさに応じたものである。露光は、シート状基板Sの停止中に行われ、露光領域の大きさのパターンの光が照射される。したがって、逐次搬送動作のストローク(以下、搬送ストロークという)は、搬送方向における露光領域の長さにほぼ相当している。
The transfer of the sheet-shaped substrate S by the
この実施形態の装置は、両面露光を行うものであるため、光源2、光学系3及びマスク41,42は、露光領域を挟んで両側(この実施形態では上側と下側)に一組ずつ配置されている。以下、説明の都合上、一対のマスク41,42を上側マスク41、下側マスク42と呼ぶ。
光源2及び光学系3は、種々のものから任意に選択し得るが、例えばショートアーク型の紫外線ランプを光源2とし、インテクグレータレンズで均一な強度分布の光束とした後、コリメータレンズで平行光としてマスク41,42に照射する構成が採用され得る。尚、各光学系3は、不図示のシャッタを含んでおり、各シャッタは不図示の制御部によって制御される。
Since the apparatus of this embodiment performs double-sided exposure, the
The
また、この実施形態の装置は、いわゆるコンタクト露光を行うものとなっている。したがって、シート状基板Sに密着したりシート状基板Sから離れたりするための移動をマスク41,42に行わせるマスク移動機構51,52が設けられている。この実施形態では、露光領域におけるシート状基板Sは水平な姿勢であるので、マスク移動機構51,52はマスク41,42を上下方向に移動させる機構となっている。以下、上側マスク41を昇降させる機構51を上側昇降機構と呼び、下側マスク42を昇降させる機構52を下側昇降機構と呼ぶ。
Further, the apparatus of this embodiment is for performing so-called contact exposure. Therefore, the
各マスク41,42は、水平な姿勢の板状である。各マスク41,42の背後には、マスク台座411、421が設けられている。各マスク台座411,421は、前面に各マスク41,42を搭載している。各昇降機構51,52は、各マスク台座411,421を昇降することで各マスク41,42をシート状基板Sに密着させたりシート状基板Sから離したりする機構となっている。
具体的には、各昇降機構51,52は、各マスク41,42をシート状基板Sに向けて移動させてシート状基板Sに密着させるとともに、露光終了後のシート状基板Sの搬送の際には各マスク41,42をシート状基板Sから遠ざける向きに移動させる機構である。各昇降機構51,52には、任意の直動機構を採用し得るが、この実施形態では、各マスク41,42の停止位置の自由度を大きくするため、サーボモータとボールネジの組み合わせを採用している。図1では詳細が省略されているが、各昇降機構51,52は、左右に上下の駆動軸を備えており、上下方向のリニアガイドに沿って各マスク台座411,421を昇降させる機構となっている。
尚、説明の都合上、垂直方向をZ方向とし、シート状基板Sの搬送方向をX方向、X方向に垂直な水平方向をY方向とする。各マスク41,42は、XY方向を各辺とする方形の板状である。
Each of the
Specifically, each of the elevating
For convenience of explanation, the vertical direction is the Z direction, the transport direction of the sheet-shaped substrate S is the X direction, and the horizontal direction perpendicular to the X direction is the Y direction. Each of the
このような実施形態のロールツーロール両面露光装置は、各マスク41,42に付着した異物を除去するマスククリーニング機構6を備えている。以下、マスククリーニング機構6について、図1及び図2を参照して説明する。図2は、第一の実施形態におけるマスククリーニング機構の斜視概略図である。
マスククリーニング機構6は、一対のマスク41,42を同時にクリーニングする実用的な構成を有している。具体的には、マスククリーニング機構6は、表面に粘着層を有する一対のクリーニングローラ61,62と、各マスク41,42に当接した状態で各クリーニングローラ61,62を移動させることでクリーニングを行うローラ移動機構63とを備えている。
The roll-to-roll double-sided exposure apparatus of such an embodiment includes a
The
各クリーニングローラ61,62において、表面の粘着層は、マスク41,42に付着した異物を粘着力によりマスク41,42から除去できるよう十分な粘着力を有する。図2に示すように、各クリーニングローラ61,62は円筒状であり、円柱状の心棒(符号省略)が挿通されることで心棒に保持されている。各クリーニングローラ61,62は、Y方向に沿って配置されている。
In each of the cleaning
ローラ移動機構63は、一対のクリーニングローラ61,62を保持したフレーム64と、フレーム64に取り付けられた一対のスライダ65と、X方向に互いに平行に延びる一対のリニアガイド66と、各スライダ65を各リニアガイド66に沿って移動させる直線駆動源67等から構成されている。フレーム64は、直線駆動源67によって可動であるので、以下、可動フレームという。
The
可動フレーム64は、各クリーニングローラ61,62を支持した一対の支柱部(以下、除塵支柱部)641を有している。各除塵支柱部641は、各クリーニングローラ61,62の心棒の両端をベアリング(符号省略)を介して支持している。したがって、各クリーニングローラ61,62は、Y方向に延びる中心軸の回りに従動回転可能となっている。図2に示すように、除塵支柱部641により保持された一対のクリーニングローラ61,62は、Z方向に離間しており、その間にシート状基板Sの搬送面が設定されている。したがって、装置の動作状態では間にシート状基板Sが位置している。
直線駆動源67としては、サーボモータとボールネジの組み合わせ又はリニアモータ等が使用される。直線駆動源67によるスライダ65の移動ストロークは、X方向のマスク41,42の長さよりも少し長い程度である。
The
As the
また、マスククリーニング機構6は、移着ローラ68を備えている。移着ローラ68は、クリーニングローラ61,62に付着した異物を移着させ、クリーニングローラ61,62のメンテナンス頻度を低くする目的で設けられている。
各移着ローラ68は、クリーニングローラ61,62と同様、表面に粘着層を有する粘着ローラである。各移着ローラ68は、家庭用のゴミ取り用粘着ローラと同様、粘着テープ(粘着紙)が巻かれた構造であり、移着ローラ68への異物の付着量が多くなった場合、表面の一枚の粘着テープを剥がすことで付着力が再生するものである。但し、各移着ローラ68の粘着力は、クリーニングローラ61,62よりも相当程度高いものとなっている。
Further, the
Like the cleaning
図2に示すように、各移着ローラ68は、クリーニングローラ61,62を支持した可動フレーム64とは別のフレーム(以下、固定フレームという)681によって保持されている。固定フレーム681は、一対の支柱部(以下、移着支柱部)682を有している。各移着ローラ68も心棒を有しており、心棒の両端は、ベアリング(符号省略)を介して各移着支柱部682に支持されている。
As shown in FIG. 2, each
各移着ローラ68には、回転駆動源683が設けられており、中心軸の回りに回転するようになっている。図2に示すように、上側の移着ローラ68が支持されている高さは、上側のクリーニングローラ61,62とほぼ同じ高さであり、下側の移着ローラ68が支持されている高さは、下側のクリーニングローラ61,62とほぼ同じ高さである。したがって、各クリーニングローラ61,62が移動することで各移着ローラ68は各クリーニングローラ61,62に接触し得る。
Each
このような第一の実施形態のロールツーロール両面露光装置の動作について、図3を参照して説明する。図3は、第一の実施形態のロールツーロール両面露光装置の動作を示した正面断面概略図である。
不図示の制御部は、搬送系1に制御信号を送り、シート状基板Sを搬送ストロークの距離だけ搬送して停止させる。その後、各光源2及び各光学系3により露光が行われる。即ち、制御部は、各昇降機構51,52を動作させ、図3(1)に示すように、各マスク41,42をシート状基板Sに密着させる。この状態で、制御部は、各光学系3内のシャッタを開き、各光源2からの光Lが各光学系3により各マスク41,42を通してシート状基板Sの両面に照射されるようにして両面を同時に露光する。尚、露光の際、各クリーニングローラ61,62は、待機位置に位置している。待機位置は、各マスク41,42に対して、X方向の一方の側(例えば図3に示すように左側)に設定されている。
The operation of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic front sectional view showing the operation of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the first embodiment.
The control unit (not shown) sends a control signal to the
所定時間の露光が終了すると、制御部は、各昇降機構51,52を動作させ、図3(2)に示すように各マスク41,42をシート状基板Sから離間させる。
次に、制御部は、マスククリーニング機構6により各マスク41,42のクリーニング動作を行う。制御部は、まず、直線駆動源67を動作させ、可動フレーム64をX方向に移動させる。この際の移動距離は、一対のクリーニングローラ61,62が各マスク41,42の前を通り、クリーニング開始位置に達するのに必要な移動距離である。この実施形態では、クリーニングは、各マスク41,42のうち露光すべきパターンが形成された領域(以下、パターン領域といい、図1にRで示す)に対して行われるので、クリーニング開始位置は、他方の側(各マスク41,42から見て待機位置とは反対側)のパターン領域Rの端の少し外側を臨む位置である。一対のクリーニングローラ61,62は、図3(3)に示すように、このクリーニング開始位置に達すると、停止する。
When the exposure for a predetermined time is completed, the control unit operates the elevating
Next, the control unit performs a cleaning operation of each of the
次に、制御部は、各昇降機構51,52に制御信号を送り、各マスク41,42が互いに接近する向きに移動させる。この際の移動距離は、上側昇降機構51については上側マスク41の下面が上側クリーニングローラ61に接触する距離であり、下側昇降機構52については、下側マスク42の上面が下側クリーニングローラ62に接触する距離である。
移動によって、図3(4)に示すように、各マスク41,42が各クリーニングローラ61,62に接触した状態となる。この状態で、制御部は、ローラ移動機構63の直線駆動源67に制御信号を送り、可動フレーム64を逆向きに所定のストロークだけ直線移動させる。所定のストロークとは、各マスク41,42におけるパターン領域RのX方向の長さより少し長い距離に相当するストロークである。この結果、各クリーニングローラ61,62は、図3(5)に示すように、各マスク41,42のパターン領域Rの一方の側の端の少し外側に達する。この直線移動の際、各クリーニングローラ61,62は各マスク41,42に接触しながら可動フレーム64と一体に直線移動する。この際、各クリーニングローラ61,62と各マスク41,42との間の摩擦力により各クリーニングローラ61,62は従動回転する。従動回転する各クリーニングローラ61,62は、マスク41,42に異物が付着している場合、粘着力により自身に付着させ、マスク41,42から除去する。
Next, the control unit sends a control signal to the elevating
As a result of the movement, as shown in FIG. 3 (4), the
尚、図3(2)に示す状態から図3(5)に示す状態になるまでの間の時間帯において、制御部は搬送系1に制御信号を送り、各クリーニングローラ61,62の一体移動と並行して、搬送ストロークでのシート状基板Sの搬送を行わせる。この結果、シート状基板Sのうち次にパターンの転写を行うべき領域が露光領域に位置した状態となる。尚、逐次搬送に要する時間は、通常、クリーニングに要する時間よりも短く、図3(5)の状態では逐次搬送は終了している。
図3(5)の状態から、制御部は、上側昇降機構51に制御信号を送って上側マスク41を上昇させ、下側昇降機構52に制御信号を送って下側マスク42を下降させる。この結果、図3(6)に示すように、各マスク41,42は当初の待機位置の高さに戻る。
In the time zone from the state shown in FIG. 3 (2) to the state shown in FIG. 3 (5), the control unit sends a control signal to the
From the state of FIG. 3 (5), the control unit sends a control signal to the upper elevating
その後、制御部は、可動フレーム64を固定フレーム681の側にさらに直線移動させる。この際の移動距離は、図3(6)に示すように、各クリーニングローラ61,62が各移着ローラ68に接触する状態となる距離である。この状態で、制御部は、各移着ローラ68の回転駆動源683を動作させ、各移着ローラ68を回転させる。各移着ローラ68と各クリーニングローラ61,62との間には大きな摩擦力が存在しているため、各移着ローラ68の回転により、各クリーニングローラ61,62は従動回転する。この際、移着ローラ68の表面の粘着層の粘着力は、クリーニングローラ61,62のそれより高いため、クリーニングローラ61,62に付着していた異物は移着ローラ68の方に移って付着する。
After that, the control unit further linearly moves the
その後、制御部は、各クリーニングローラ61,62が各移着ローラ68から離れる向きに可動フレーム64を移動させ、可動フレーム64を当初の待機位置に戻す。一方、各クリーニングローラ61,62による各マスク41,42のクリーニングが終了した直後に、制御部は、マスク41,42をシート状基板Sに密着させ、各光学系3のシャッタに制御信号を送ってシャッタを開き、次の露光動作を行わせる。したがって、各移着ローラ68による各クリーニングローラ61,62からの異物の移着は、次の露光動作の最中に行われる。次の露光動作の終了時までには移着動作は終了しており、可動フレーム64は当初の位置に戻っている。そして、図3(2)〜図3(6)に示す動作が同様に繰り返される。
After that, the control unit moves the
このような構成及び動作である実施形態によれば、ロールツーロール方式の両面露光装置において、各マスク41,42が洗浄な状態に保たれる実用的な構成が提供される。即ち、間にシート状基板Sが存在している状態で各クリーニングローラ61,62が各マスク41,42に当接して転がり、異物を除去する。特許文献1や特許文献2の構造をそのまま採用すると、シート状基板Sが邪魔になるので、いったんシート状基板Sを巻き取ってからクリーニングを行わざるを得ない。この構成では、クリーニングの開始までに非常に手間がかかるのに加え、クリーニングの頻度は非常に低いものにならざるを得ない。良質な処理のためにクリーニングの頻度を高くすると、生産性を大きく阻害することになる。一方、実施形態の構成によれば、搬送面上にシート状基板Sが位置している状態で各マスク41,42がクリーニングされるので、各露光の合間(逐次搬送の際)にクリーニングを行うことができ、上記のような問題はない。
According to the embodiment having such a configuration and operation, in the roll-to-roll type double-sided exposure apparatus, a practical configuration is provided in which the
また、一方のマスク41をクリーニングした後に他方のクリーニング42をクリーニングする構成であると、クリーニングに要する全体の時間が長くなり、生産性に与える影響は無視できなくなる。しかしながら、実施形態の装置では、一対のクリーニングローラ61、62が同時期に移動してクリーニングが行われるので、このような問題はない。
尚、この実施形態では、一対のクリーニングローラ61,62を一体に移動させることで同時期のクリーニングを実現しているが、これは必ずしも必須ではない。一対のクリーニングローラ61,62が別々に移動するものの、その移動が同時期に行われれば、生産性阻害の問題は回避される。但し、上記説明から解る通り、一体に移動する場合には一つの機構で双方のクリーニングローラ61,62を移動させることができるので、機構が簡略化されるメリットがある。
Further, if one
In this embodiment, the pair of cleaning
また、上記説明では、シート状基板Sに対する毎回の露光の合間にクリーニングが行われるように説明したが、各マスク41,42に対する異物の付着状況に応じてクリーニングの頻度は調節される。数回〜数十回の露光のたびに1回のクリーニングが行われることもある。
尚、各マスク41,42に対して各クリーニングローラ61,62を接触させるのに、マスク移動機構としての昇降機構が兼用されている。この点も、装置を機構的に簡略化するのに貢献している。各クリーニングローラ61,62を各マスク41,42に接触させるのに、昇降機構とは別の機構を採用することも可能であるが、このようにすると機構が複雑になり、コストも上昇する。実施形態では、このような問題はない。
Further, in the above description, cleaning is performed between each exposure of the sheet-shaped substrate S, but the frequency of cleaning is adjusted according to the state of foreign matter adhering to the
An elevating mechanism as a mask moving mechanism is also used to bring the
さらに、この実施形態では、各クリーニングローラ61,62に対して移着ローラ68が設けられており、各クリーニングローラ61,62に付着した異物が移着ローラ68に移着されるので、各クリーニングローラ61,62のメンテナンス周期が長くなる。各クリーニングローラ61,62は、多くの異物が付着して異物の除去能力が低下した場合、取り外されて水で洗浄して能力が回復される。この実施形態では、各クリーニングローラ61,62は定期的に移着ローラ68に接触して異物の移着が行われる。移着ローラ68への異物の付着量が多くなった場合、表面の一枚の粘着テープを剥がすだけのメンテナンスで良い。このため、各クリーニングローラ61,62の水洗浄の頻度は低く、生産性に与える影響が非常に小さくなっている。
Further, in this embodiment, the
次に、第二の実施形態のロールツーロール両面露光装置について説明する。
図4は、第二の実施形態のロールツーロール両面露光装置の主要部を示した斜視概略図である。この第二の実施形態の装置は、各クリーニングローラ61,62の取り付け構造及び各マスク41,42に対して接触するための構造が第一の実施形態と異なっている。
具体的に説明すると、第二の実施形態でも、一対のクリーニングローラ61,62は、心棒の端部が除塵支柱部641によって支持されている。除塵支柱部641は、第一の実施形態と異なり、弾性体としてのコイルスプリング7を間に介在させた状態で一対のクリーニングローラ61,62を支持している。即ち、一対のクリーニングローラ61,62は、コイルスプリング7を介して連結されている。尚、図4において、各移着ローラやそれを支持した固定フレーム等の図示は省略されている。
Next, the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the second embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a main part of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the second embodiment. The apparatus of the second embodiment is different from the first embodiment in the mounting structure of the cleaning
More specifically, also in the second embodiment, the ends of the mandrel of the pair of cleaning
各除塵支柱部641には、上下に一対のブラケット(以下、上側ブラケット、下側ブラケットという)71,72が設けられており、一対のブラケット71、72をつないだ状態でコイルスプリング7が設けられている。図5に示すように、一対のブラケット71,72は除塵支柱部641からX方向に突出した状態で設けられており、Y方向に延びる心棒を両端を掴んで保持している。
A pair of brackets (hereinafter referred to as an upper bracket and a lower bracket) 71 and 72 are provided on the upper and lower sides of each dust
また、各除塵支柱部641において、一対のブラケット71,72が突出した側の側面はガイドレールとなっている。各ブラケット71,72はこのガイドレールに沿って上下方向に滑動可能となっている。尚、各除塵支柱部641は、下端部に受け板(符号省略)を有しており、待機状態では、受け板の上に下側ブラケット72が乗り、それに対してコイルスプリング7により上側ブラケット71が連結された構造となっている。上側ブラケット71及び支持した上側クリーニングローラ61の重量によりコイルスプリング7は少し圧縮された状態ではあるものの、ほぼ自由長の長さとなっている。
Further, in each dust removing
尚、各除塵支柱部641の上端には、限度以上に下側マスク42が上昇しないようにするため、ストッパ75が設けられている。
上記以外の構造については、第二の実施形態の装置は、第一の実施形態と基本的に同様である。一対のクリーニングローラ61,62は可動フレーム64と一体に移動可能であり、また固定フレーム681上には、一対の移着ローラ68が設けられている。
A
With respect to structures other than the above, the apparatus of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. The pair of cleaning
このような第二の実施形態のロールツーロール両面露光装置の動作について、図5を参照して説明する。図5は、第二の実施形態のロールツーロール両面露光装置の動作を示した正面断面概略図である。
第二の実施形態においても、図5(1)に示すように、各マスク41,42をシート状基板Sに密着させ、各光源2からの光Lを各光学系3により各マスク41,42を通して照射して両面露光が行われる。この一回の露光の後、図5(2)に示すように、各マスク41,42は、シート状基板Sから離間した待機位置に戻される。その後、マスククリーニングの準備作業が行われる。
即ち、図5(2)に示すように、ローラ移動機構63は、可動フレーム64をX方向に移動させて一対のクリーニングローラ61,62をマスク41,42の反対側に位置させる。この位置は、X方向で見た場合、各マスク41,42においてクリーニングすべき領域の端の位置である。
The operation of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic front sectional view showing the operation of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the second embodiment.
Also in the second embodiment, as shown in FIG. 5 (1), the
That is, as shown in FIG. 5 (2), the
この状態で、制御部は、下側昇降機構52に制御信号を送り、下側マスク42を所定距離上昇させる。この際、まず、図5(3)に示すように、下側マスク42が下側クリーニングローラ62に接触する。下側昇降機構52は、さらに下側マスク42を上昇させる。この際、下側マスク42が既に下側クリーニングローラ62に接触しており、下側クリーニングローラ62は可動フレーム64により上側クリーニングローラ61に連結されているので、下側昇降機構52は、下側マスク42に乗った下側クリーニングローラ62及び上側クリーニングローラ61を一体に上昇させる状態となる。尚、この際、下側ブラケット72は、受け板から離れて上昇する。
In this state, the control unit sends a control signal to the lower elevating
そして、図5(4)に示すように上側クリーニングローラ61が上側マスク41に当接し、その後少し上昇すると、下側昇降機構52は下側マスク42の上昇を停止させる。上側マスク41の位置は上側昇降機構51によって固定されているので、上側マスク41に上側クリーニングローラ61が当接した後の上昇は、コイルスプリング7の弾性に抗したものとなる。つまり、上側マスク41に上側クリーニングローラ61を当ててコイルスプリング7を少し圧縮しながら下側昇降機構52は下側マスク42を少し上昇させることになる。
Then, as shown in FIG. 5 (4), when the
図5(4)に示す状態では、コイルスプリング7の弾性によって、下側クリーニングローラ62は下側マスク42に押し付けられるとともに、上側クリーニングローラ61は上側マスク41に押し付けられた状態となる。この状態で、制御部は、ローラ移動機構63に制御信号を送り、可動フレーム64をX方向に逆向きに所定距離移動させる。この際の移動距離は、各クリーニングローラ61,62が各マスク41,42のパターン領域Rを過ぎるのに必要な距離である。図5(5)に示すように、この距離を移動が完了すると、制御部はローラ移動機構63に制御信号を送って移動を停止させる。ここまでの移動の際、各クリーニングローラ61,62が各マスク41,42上で従動回転し、各マスク41,42に付着している異物を除去する。
In the state shown in FIG. 5 (4), the
次に、制御部は、下側昇降機構52に制御信号を送り、図5(6)に示すように下側マスク42を当初の高さまで下降させる。この結果、上側クリーニングローラ61は上側マスク41から離れ、下側クリーニングローラ62は、下側マスク42から離れる。また、下側ブラケット72は受け板に乗った状態となり、コイルスプリング7はほぼ自由長となる。
その後、制御部は、第一の実施形態と同様、可動フレーム64をさらにX方向に移動させ、図5(6)に示すように各クリーニングローラ61,62を各移着ローラ68に接触させる。そして、各移着ローラ68の回転駆動源683を動作させ、各クリーニングローラ61,62上の異物を各移着ローラ68に移着させる。その後、制御部は、可動フレーム64を当初の待機位置に戻す。そして、次の回の露光が終了すると、同様のクリーニング動作が繰り返される。尚、上記クリーニング動作は、第一の実施形態と同様、毎回の露光の合間のシート状基板Sの搬送と時間的に重なって行われる。
Next, the control unit sends a control signal to the lower elevating
After that, the control unit further moves the
このような構成及び動作に係る第二の実施形態のロールツーロール両面露光装置によれば、クリーニングの際、各マスク41,42に対する各クリーニングローラ61,62の押し付け圧力がコイルスプリング7により適宜調節される。即ち、上側クリーニングローラ61が上側マスク41に当接した後の下側マスク42の上昇は、コイルスプリング7の弾性に抗した形になるので、この上昇距離を適宜調節することで、コイルスプリング7の弾性力が調節され、各クリーニングローラ61,62の各マスク41,42への当接圧力が調節される。このため、圧力が不足して異物の除去が十分にできなくなったり、過剰な圧力でマスク41,42を傷つけたりすることはない。
According to the roll-to-roll double-sided exposure apparatus of the second embodiment related to such a configuration and operation, the pressing pressure of the cleaning
第一の実施形態においても、各クリーニングローラ61,62を弾性体を介して除塵支柱部641に保持させた構造とすることで同様の効果を得ることができる。但し、第一の実施形態と比べると、第二の実施形態は、下側昇降機構52で下側マスク42を上昇させるだけで各クリーニングローラ61,62が各マスク41,42に当接する構造であり、コイルスプリング7は1個のみで足りている。このため、構造的に簡略になっている。
Also in the first embodiment, the same effect can be obtained by adopting a structure in which the
次に、第三の実施形態について説明する。
図8は、第三の実施形態のロールツーロール両面露光装置の主要部の斜視概略図である。第三の実施形態の装置は、マスククリーニング機構6が除電器81,82を備えている点で、第一第二の実施形態と異なっている。除電器81,82は、クリーニングに先立って各マスク41,42の表面の静電気を除去する器具である。この実施形態では、除電器81,82はイオナイザーとなっている。イオナイザーは、マスク41,42にイオンを照射して電荷を中和させて除電するものである。イオナイザーには、各種の方式のものがあり、適宜選定して使用し得るが、例えばDC又はAC放電により空気をイオン化して放出するタイプのものが採用され得る。
Next, the third embodiment will be described.
FIG. 8 is a perspective schematic view of a main part of the roll-to-roll double-sided exposure apparatus according to the third embodiment. The apparatus of the third embodiment is different from the first and second embodiments in that the
図8に示すように、除電器81,82は、全体としては棒状の部材であり、イオンを放出する複数のノズル83が長さ方向に沿って設けられている。この実施形態では、上側マスク41用に上側除電器81が設けられ、下側マスク42用に下側除電器82が設けられている。上側除電器81は各ノズル83を上側に向けた姿勢で配置され、下側除電器82は各ノズル83を下側に向けた姿勢で設けられている。一対の除電器81,82は、同様に可動フレーム64によって支持されており、可動フレーム64の移動に伴って一体に移動可能となっている。尚、一対の除電器81,82は、間に搬送面が位置する高さに設けられている。したがって、装置の動作時には一対の除電器81,82の間にシート状基板Sが存在する状態となる。
As shown in FIG. 8, the
第三の実施形態においても、各回の露光の合間にマスククリーニング機構6が動作する。制御部は、各クリーニングローラ61,62が各マスク41,42に当接した状態で可動フレーム64をX方向に移動させて各クリーニングローラ61,62を従動回転させることでクリーニングを行う。この際、制御部は、各除電器81,82を動作させる。図8から解るように、各除電器81,82は、移動方向前方に設けられているので、各クリーニングローラ61,62よりも先に各除電器81,82が各マスク41,42の前を通過することになる。即ち、各クリーニングローラ61,62によるクリーニングに先立って各除電器81,82により各マスク41,42の表面が除電される。このため、各クリーニングローラ61,62によるクリーニング効果がより高くなる。
Also in the third embodiment, the
より具体的に説明すると、マスク41,42は石英ガラスのようなガラス製であり、帯電し得る。したがって、誘電体より成る異物がマスク41,42に静電吸着している場合があり、帯電した塵のような異物が吸着している場合もある。このような異物の場合、マスク41,42への付着力が強いので、単にクリーニングローラ61,62を転がしただけでは除去できない場合があり得る。この実施形態では、予め除電器81,82がマスク41,42の表面の除電を行うので、異物の静電的な吸着は解除されるか、又は非常に小さい吸着力とされる。このため、クリーニングローラ61,62の粘着力によって確実に除去される。
More specifically, the
尚、第一の実施形態と同様、第三の実施形態においても、可動フレーム64は、各クリーニングローラ61,62が各マスク41,42のパターン領域Rの一方の端の少し外側を臨む位置まで移動(往路移動)した後、反転後退(復路移動)する際に各マスク41,42に接触してクリーニングを行う。したがって、往路移動の際に各除電器81,82を動作させても良く、往路移動と復路移動との双方で動作させても良い。
いずれにしても、第三の実施形態では、除塵器81,82の移動にローラ移動機構63が兼用されているので、この点で機構が簡略化されている。
As in the first embodiment, in the third embodiment, the
In any case, in the third embodiment, since the
上述した各実施形態において、各クリーニングローラ61,62の粘着層を有する部分の長さ(Y方向の長さ)は各マスク41,42のパターン領域RのY方向の長さに相当しており、パターン領域Rについてのみクリーニングが行われたが、各クリーニングローラ61,62を長くし、移動距離を長くすることで、パターン領域Rより広い領域についてクリーニングを行っても良い。
尚、復路移動のみならず往路移動においても各クリーニングローラ61,62を各マスク41,42に接触させてクリーニングを行っても良い。但し、クリーニング開始位置まで単に移動する場合に比べると、クリーニングの際には各クリーニングローラ61,62は遅い速度で移動することになる。このため、往復の移動でクリーニングを行うと、タクトタイムが長くなる。したがって、生産性を考慮すると、必要がない場合には、往路のみ又は復路のみでのクリーニングとしておくことが好ましい。
In each of the above-described embodiments, the length of the portion of the cleaning
It should be noted that the cleaning
また、本願発明において、各マスク41,42とシート状基板Sの間を真空引きした密着状態で露光を行うコンタクト方式であっても良い。真空引きするコンタクト方式の場合、周囲の異物を引き寄せてしまい易いので、各実施形態のようなマスククリーニング機構6を備えることの意義は大きい。尚、各マスク41,42とシート状基板Sとの間に所定の小さな隙間を形成しながら露光を行うプロキシミティ方式の露光を行う装置についても、本願発明は同様に実施することができる。
Further, in the present invention, a contact method may be used in which exposure is performed in a close contact state by evacuating between the
尚、上記各実施形態では、各クリーニングローラ61,62は従動回転するものであったが、回転駆動源を備えていて能動回転するものであっても良い。この場合、そのような能動回転の回転駆動によって各マスク41,42との摩擦力によって移動していく構成も考えられる。但し、能動回転させる場合には、各マスクに大きな反動や摩擦力が加わり易くなり、各マスクの損傷等が生じ易くなるため、従動回転の方が好ましい。尚、各クリーニングローラ61,62が回転駆動源を備えている場合、各移着ローラ68との接触において、各移着ローラ68が従動ローラとされることもある。
In each of the above embodiments, the cleaning
1 搬送系
2 光源
3 光学系
41 上側マスク
42 下側マスク
51 上側昇降機構
52 下側昇降機構
6 マスククリーニング機構
61 上側クリーニングローラ
62 下側クリーニングローラ
63 ローラ移動機構
64 可動フレーム
7 弾性体としてのコイルスプリング
81 上側除電器
82 下側除電器
1
Claims (3)
ロール状のシート状基板を引き出して露光領域を通して搬送する搬送系と、
露光領域を挟んで配置された一対のマスクと、
一対のマスクをクリーニングするマスククリーニング機構と
を備えており、
マスククリーニング機構は、
表面に粘着層を有する一対のクリーニングローラと、
各クリーニングローラを各マスク上で転動させながら移動させることで各マスクから異物を除去するローラ移動機構とを備えており、
ローラ移動機構は、間にシート状基板が存在する状態で各クリーニングローラを各マスクの一方の側から他方の側に同時期に移動させる機構であり、
一対のクリーニングローラに接触可能な一対の移着ローラが設けられていて、前記搬送系は一対の移着ローラの間を通してシート状基板を搬送する系であり、
各移着ローラは、各クリーニングローラの粘着層よりも高い粘着力の粘着層を表面に有しており、
各移着ローラには、クリーニングローラがそれぞれ接触した状態で各移着ローラを回転させる回転駆動源が設けられていることを特徴とするロールツーロール両面露光装置。 A roll-to-roll double-sided exposure apparatus that draws out a roll-shaped sheet-shaped substrate and irradiates both sides of the sheet-shaped substrate with light of a predetermined pattern for exposure.
A transport system that pulls out a roll-shaped sheet-shaped substrate and transports it through the exposed area.
A pair of masks arranged across the exposure area,
It is equipped with a mask cleaning mechanism that cleans a pair of masks.
The mask cleaning mechanism
A pair of cleaning rollers with an adhesive layer on the surface,
It is equipped with a roller moving mechanism that removes foreign matter from each mask by moving each cleaning roller while rolling it on each mask.
The roller moving mechanism is a mechanism for moving each cleaning roller from one side of each mask to the other side at the same time with a sheet-like substrate in between.
A pair of transfer rollers that can come into contact with the pair of cleaning rollers are provided, and the transfer system is a system that transfers a sheet-like substrate through between the pair of transfer rollers.
Each transfer roller has an adhesive layer on the surface having a higher adhesive force than the adhesive layer of each cleaning roller.
A roll-to-roll double-sided exposure apparatus characterized in that each transfer roller is provided with a rotary drive source that rotates each transfer roller in a state where the cleaning rollers are in contact with each other.
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