JPS62196826A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ　発明の目的 ａ　産業上の利用分野 本発明は電子工業その他の分野において、フォトエツチ
ングにより各種のパターンを形成する際に用いるハード
コンタクト方式の露光装置に関するものである。

ｂ　従来の技術 フォトエツチングは写真製版技術から発展したものであ
るが、近時電子工業その池の分野に応用され重要な役割
を果している。例えばテレピプラクン管のシャドツマス
ク、トランジスタ・グイオードのメタルマスク、■Ｃ用
フォトマスク、リードフレーム、プリント基板、各種電
子部品等においては、各種のパターンをフォトエツチン
グによって形成している。

本発明は、そのフォトエツチングによる製造工程中で、
重要な位置を占める露光装置に関するものである。一般
にフォトエツチングにおける蕗光手段は、パターン形成
用の被エツチング板に、フォトマスク即ちソフトマスク
（写真乾ｆｆｌ”ｉｉＩりまたはハードマスク（ガラス
板製）を密着（ハードコンタクト）させ、紫外線等の照
射によりフォトマスクのパターン画像を感光させ又いる
。この露光手段で問題となるのが、精密性と生産性であ
る。

なぜなら、フォトエツチングは上記の如く写真製版技術
に基くものであるが、電子工業の分野に応用するには、
それに対応して高精度と高速性が要求されるのである。

そこで従来の露光装置では、パターンを形成すべき物に
フォトマスクを密着させる手段として、吸引バキューム
法がとられ又いる。しかしこの吸引バキューム法では、
未た精密性と生産性の面で次の如き問題がある。■吸引
バキュームでは、フォトマスクの中央部に空気抜き口を
形成する必要があるが、その設計如何によっては充分な
密着が得られぬ場合かある。そのため分解能がおちたり
、パターンがぼやけたり、パターンの境界線がはっきり
出す、精度を損なう結果となる。■フォトマスクが、吸
引バキュームによって僅かながら内側へ歪曲を生じるこ
とがあり、それはパターンの寸法精度に影響を及ぼすこ
とになり、またそれを防止するため真空密着させるのに
手間を要する。■吸引バキュームでは、パターン形成用
の被エツチング板にフォトマスクをセントする際、その
密着作業に約６０〜９０秒を要し、またそれを解除する
のにも約１０〜２０秒を要する。そのため他の工程の処
理時間とバランスかとれず、連続処理による生産性を著
しく損ねている。＠ｉｌさらに、露光中の光源による発
熱でフォトマスクが膨張するのを防止するため、クーラ
等により強制的にクーリングしている。しかしその効果
は必ずしも安定的でなく、また大型のクーラを設けるの
は不経済でもある。

Ｃ発明が解決しようとする問題点 フォトエツチングのための従来の露光装置は、上記の如
く精度面や生産性に関し未だ不充分て′、多くの問題点
゛かある。本発明はそれら問題点の解決を目的としてい
る。即ち、シンプルな構成ながう、パターン形成用の被
エツチング板にフォトマスクを確実に密着できて、パタ
ーンが鮮明で特に境界線をはっきりさせ、また歪曲が生
じず寸法精度が高いとともに、充分な密１のための検査
や手間を不要とし、かつ処理時間を大幅に短縮できて連
続処理による生産性を向上させ、かつ大型クーラ等を設
置する不経済性もなくせるような露光装置を提供しよう
とするものである。

口　発明の構成 ａ　問題点を解決するだめの手段 本発明に係る露光装置は、被エツチング板（りに密着さ
せるフォトマスク（２）と紫外線照射光源（３）との間
に、紫外線透過率がよく前記マスク（２）との接合面が
平滑状で、歪曲せぬ厚みをもつ加圧用ガラス板（４）を
設け、かつ該加圧用ガラス板（４）によりマスク（２）
を被エツチング＆　＋１１へ密着させる加圧手段（５）
を設けてなるものである。

上記構成を上・下両面蕗光式のものについて具体的に示
すと、被エツチングＩ’ｈ　（Ｉｔとはパターンを形成
すべき板で、例えば酸化膜を形成したシリコンクエバや
、表面に金属層を設けであるプリント基材、４・２合金
、銅、銅糸材その他の金属板等をいう。フォトマスク（
２）は、形成すべきパターンを形成したソフトマスクま
たはハードマスクであり、前記被エツチング板ｆ１＋を
間にして対称位置に各々設けである。同様に紫外線照射
光源（３）も対称位置に設けてあり、一般に水銀灯が用
いられる。

加圧用ガラス扱（４）も、前記各フォトマスク（２１を
加圧ａＪ能に対称位置に設けてあり、紫外線透過率の良
いものとし、例えば石英ガラスを用いる。

前記フォトマスク（２）との接合面は、各々充分な平滑
性を有するものとする。また該ガラス板ｆ４ｉの厚さは
歪曲せぬように例えば２０〜５０履程度とするが、前記
石英ガラス（密度２．２　ｇ　／　ｃｙｌ　）を用いて
面積を５００Ｘ５００ｍｍとした場合、その自重は厚さ
が２０＋ｍのもので１１１ｇ、同じく５０間のもので２
７．５　ｋｇとなる。

加圧手段＋５］　Ｉ／′ｉ、加圧用ガラス板（４）を押
圧することでフォトマスク（２）を被エツチング板（１
）へ密着させるものであり、例えば油圧シリングやエア
シリンダを用いる。

図において、（６）はマスクセット枠であり、２枚以上
のフォトマスク（２）を平面的に並べて保合可能で、か
つ前記被エツチング板［１＋と各加圧用ガラス板（４）
との間で各々横方向にスライド可能として、フォトマス
ク（２）のプレセットを図るものである。

（７）は加圧手段（５）による押え杆、ｔ８Ｈ−ｊ下側
のガラス板（４）の支丞杆、（９）は遮光板である。

なお前記被エツチング板ｍは連続した帯状のもので、図
では手前方向へ間欠移動させるようにしであるが、単板
を１枚毎に置くようにしてもよい。また前記は上・下両
面露光式であるが、片面露光式にすることも可能である
。

ｂ　　作　　　用 本発明の露光装置の作動状態を、図示した両面露光式に
ついて説明する。予じめ各面のフォトマスク（２）を、
各々マスクセット枠（６）内にセントし又おくが、この
場合ブリセント用に次回使用のマスク（２）も並べてセ
ットし又おけばよい。

次に被エツチング板［１＋を本装置内に送り込んで停止
させ、同時に前記各マスクセット枠（６）をスライドさ
せて、所望パターンの各フォトマスク（２）を被エツチ
ング板（１）間に位置させる。

この状態で上側の加圧用ガラス板（４）を自重により降
下させ、上側のフォトマスク（２）を押下ける。

これにより第２図で示される如く、被エツチング板（１
）・下側のフォトマスク（２）も押下けられて下側のガ
ラス板（４）上に載置され、被エツチング板ｆ１＋を間
にして、上・下にフォトマスク（２）・ガラス板（４）
が重なることになる。この場合、上側のガラス板（４）
の自重は、前記の如く面積が５００Ｘ５００ｆｌのもの
の場合、厚さが２０Ｗｎｎで１１に７、同５０ｍｍで２
７．５に９程度ある。そのため該加圧用ガラス板（４）
の自重によって、上・下のフォトマスク（２）が被エツ
チング板（１）の両面に各々仮固定される。その後加圧
手段（５）にて、本格的に加圧用ガラス板（４）を加圧
することにより、各フォトマスクｆ２）　ｋ　被エツチ
ング板（１）Ｋ密着させる。

上記において加圧手段（５）Ｋよる加圧力は、密着に必
要な力から上側のガラス板（４）の自重による圧力を差
し引いたものである。また各ガラス板（４）の各フォト
マスク（２）への接合面が平滑であり、かつ歪曲せぬ厚
さを有するので、各フォトマスク（２）の被エツチング
板ｆ１＋への密＃は、確実かつ充分なものとなる。

続いて、紫外線照射光源（３）としての例えば水銀灯を
、各々点灯して露光する。その際、各光源（３）とマス
ク（２）との間に各々加圧用ガラス板（４）が介在して
いるが、該ガラス＆＋４８４石英ガラスの如く紫外線透
過率の良いものを用いているため、少々厚さがあっても
光の損失は殆んどない。また前記の如く各ガラス板［４
）ｌ’ｉ、フォトマスク（２）との接合面か充分に平滑
性を有して、各フォトマスク（２）を被エツチング板ｆ
１）に充分に密着させている。そのためこの露光は分解
能がよくパターンは鮮明となるとともに、境界線もはっ
きり出て精度がよくなる。同時に各ガラス板（４）は歪
曲せぬ厚みをもたせてあり、各フォトマスク（２）を均
一に加圧しているため、この点からも寸法精度が良好な
露光を行なえる。

その後は加圧手段（５）により上側の加圧用ガラス板（
４）を上昇して間をあけ、両フォトマスク（２）間に次
の被エツチング板ｆ＋）を送り込めばよい。また［］［
Ｉ記の如きプレセント用のマスクセット枠（６）を用い
ておれば、それをスライドさせることで次のフォトマス
ク（２）へのマスク変更を容易・迅速に行なえる。

上記場合において、両フォトマスク（２）を被エツチン
グ板（１）へ密着させるだめのセット時間は約１０秒、
また密着状態を解くオフセント時間も約１０秒間である
。これは、従来の吸引バキューム法が吸引によるセット
時間に約６０〜９０秒、それを解除するオフセット時間
に約１０〜２０秒間を要するのに比べると、１回の処理
時間を約１０〜２０秒間節約でき、１　／　３．５〜ｌ
　／　５．５に短縮できることになる。

さらに本発明では、各フォトマスク（２）と光源（３）
との間に加圧用ガラス板（４）があるので、露光時に光
源（３）からの熱がフォトマスク（２）へ直接的に伝わ
るのを防止する断熱作用がある。そのためフォトマスク
（２）の熱膨張を押えることができ、大型の冷却装置を
設けずともパターンの寸法精度は安定している。

ハ　発明の効果 ａ　本発明は従来の吸引バキューム法に比べると、精密
性に優れる。即ち、従来の吸引バキューム法では、空気
抜き口の設計如何によってはフォトマスクが被エツチン
グ板に密行せず、そのため分解能がおちたり、パターン
がぼやけたり、パターンの境界線がはっきり出す、精度
が損なわれることかあった。これに対して本発明ではフ
ォトマスクを、それとの接合面が平滑な加圧用ガラス板
にて加圧するものである。それゆえ、ガラス板の自重に
より初期加圧がなされてｇ、固定され、続く加圧手段に
よる本加圧により、この平滑な接合面をもつガラス板を
介して、フォトマスクｅ［エツチング板へ充分に密着さ
せることができる。したがって本発明によれば、分解能
がよく、パターンがぼやけぬとともに、パターンの境界
線もはっきり出た高精度な露光ができるものである。

しかも本発明の加圧用ガラス板は、歪曲せぬ厚さのもの
としであるので、これがフォトマスクを均一に被エツチ
ング板へ密着させることになり、この点からも精密性が
確保できる。さらにこの厚めの加圧用ガラス板が、フォ
トマスクと露光光源との聞にあることにより、該ガラス
板が断熱材の役割をも果たすことになって、フォトマス
クが光源からの発熱で熱膨張するのを押えられる。その
ため大型の冷却装置を設けるような不経済なことをせず
とも、パターンの寸法精度を良好に維持することができ
る。

ｂ　本発明は従来の吸引バキューム法に比べると、処理
時間を短縮でき生産性を向上できる。

即ち、従来のバキューム吸引法では、航記の如くフォト
マスクを被エツチング板に密着させるためのセット時間
が約６０〜９０秒、密着状態を解くオフセント時間が約
１０〜２０秒を要した。これでは他の処理工程の時間と
バランスがとれず、連続処理による量産をはかれない。

これに対し１本発明では、フォトマスクを加圧用ガラス
板の自重と加圧手段により被エツチング板へ密着させる
ものである。それゆえ、本発明によりフォトマスクを被
エツチング板へ密着させるセント時間は、前記の如く約
１０秒、またオフセット時間も約１０秒でよい。したが
って１回の処理時間で約５０〜９０秒問を節約でき、１
　／　３．５〜１７５．５程度に短縮できるので、露光
処理時開が他の工程の処理時間とバランスをとれること
になり、全工程を通じての連続処理ができ、生産性を大
幅に向上できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を上・下両面露光式とした実施例を示すもの
で、第１図はフォトマスクを密着前の縦断正面図、第２
図はフォトマスクを密着させ露光中の縦断正面図である
。 図面符号（１）・・・被エツチング板、（２）・・・フ
ォトマスク、（３）・・・光源、（４）・・・加圧用ガ
ラス板、（５）・・・加圧手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ［１］被エッチング板（１）に密着させるフォトマスク
   （２）と紫外線照射光源（３）との間に、紫外線透過率
   がよく前記マスク（２）との接合面が平滑状で、歪曲せ
   ぬ厚さをもつ加圧用ガラス板（４）を設け、かつ該ガラ
   ス板（４）によりマスク（２）を被エッチング板（１）
   へ密着させる加圧手段（５）を設けたことを特徴とする
   、露光装置。