フィルムの露光装置
【課題】搬送時及び露光時のフィルムの傷つき及び振動を防止することができると共に、連続的に搬送中に露光処理することを可能とし、生産性を向上させることができるフィルムの露光装置を提供する。
【解決手段】フィルムの露光装置１は、感光性材料が塗布されたフィルム２ａをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１間のフィルム２ａの下方に配置されフィルムを支持するステージ１０と、ステージ１０上のフィルム２ａに対して露光光を照射して露光する光源１３と、を有する。ステージ１０は、多孔質材料からなる板状の基板１０ｆと、基板１０ｆの多孔質部から空気を上方に吹き上げてフィルムを基板に非接触で支持する噴気部材１０ａ、１０ｄと、基板１０ｆに設けられた吸気孔１０ｅを介して基板１０ｆの表面から空気を吸引する吸気部材と、を有する。
【解決手段】フィルムの露光装置１は、感光性材料が塗布されたフィルム２ａをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１間のフィルム２ａの下方に配置されフィルムを支持するステージ１０と、ステージ１０上のフィルム２ａに対して露光光を照射して露光する光源１３と、を有する。ステージ１０は、多孔質材料からなる板状の基板１０ｆと、基板１０ｆの多孔質部から空気を上方に吹き上げてフィルムを基板に非接触で支持する噴気部材１０ａ、１０ｄと、基板１０ｆに設けられた吸気孔１０ｅを介して基板１０ｆの表面から空気を吸引する吸気部材と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの露光装置に関し、特に、露光時のフィルムの振動を抑制し、生産性を向上させたフィルムの露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいては、例えば図１４に示すような工程で感光膜が形成されたフィルムが製造される（例えば、特許文献１）。即ち、図１４に示すように、ロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいては、フィルム２ａがロール２から巻き解かれてラインに供給され、前処理部３においてフィルム２ａにドライ洗浄及び表面改質等の前処理が施され、スリットコーター４にてフィルム２ａの表面に所定の感光性材料が塗工された後、塗工された感光性材料が乾燥装置５にて乾燥される。表面上に感光膜が形成されたフィルム２ａは、露光装置１に供給され、感光膜が露光装置１にて露光され、温度調節部６及び後処理部７を経て、露光後のフィルム２ａが再びロール８に巻き取られる。このとき、フィルム２ａは、各装置間をローラ９上に支持されて、その回転により搬送される。
【０００３】
上記フィルム製造ラインにおいては、露光装置内に搬送されてくるフィルム上の感光性材料は、乾燥処理が施されただけの状態であり、従って、例えばコーティング処理を施されるまでは表面に例えば搬送ロール等を接触させることができない。即ち、乾燥処理後の感光性材料に搬送ロールを接触させると、例えば搬送ロールによる押圧力及び摩擦力により、感光性材料が剥がれてしまうという問題点がある。
【０００４】
よって、従来のロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいては、露光装置内に搬送されるフィルムは、図１４に示すように、露光装置の前後にてフィルムの裏面側だけに設けられた１対のローラ９のみにより支持されている。このローラ９間の距離が長いために、ローラ間を搬送されるフィルムには、露光装置の内部で波打ちが生じてしまうという問題点がある。露光装置の内部には、フィルム上の感光性材料を露光するための光源が設置されており、露光光はフィルム表面の感光性材料上に焦点が合うように設定され、フィルムの表面上には、所定の光量でレーザ光が照射されるように構成されている。従って、露光装置内でフィルムの波打ちが発生した場合、露光光の焦点がフィルム面に一致しなくなり、感光性材料に所定の露光処理を行うことができなかったり、露光量がフィルムの表面上でばらつき、安定して露光処理を行うことができないという問題点がある。
【０００５】
そこで、搬送ロールによるフィルムの搬送を一旦停止し、露光処理後に搬送ロールによるフィルムの搬送を再開するという間欠的動作により、フィルムを露光することが行われている。しかし、この方法は、生産性が低いという問題点がある。
【０００６】
そこで、特許文献２のフィルムの露光装置においては、フィルムの下方にステージが設置され、ステージによりフィルムを支持するように構成されている。これにより、連続的にフィルムを送給しつつ、露光処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２９００１号公報
【特許文献２】特開２０１０−８５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点がある。特許文献２の従来技術においては、フィルムは、ステージ上を摺擦するように移動するため、フィルムの下面が傷ついてしまう。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、搬送時及び露光時のフィルムの傷つき及び振動を防止することができると共に、連続的に搬送中に露光処理することを可能とし、生産性を向上させることができるフィルムの露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るフィルムの露光装置は、感光性材料が塗布されたフィルムをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラと、この搬送ローラ間の前記フィルムの下方に配置され前記フィルムを支持するステージと、このステージ上の前記フィルムに対して露光光を照射して露光する光源と、を有し、前記ステージは、多孔質材料からなる板状の基板と、この基板の多孔質部から空気を上方に吹き上げて前記フィルムを前記基板に非接触で支持する噴気部材と、前記基板に設けられた吸気孔を介して前記基板の表面から空気を吸引する吸気部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このフィルムの搬送装置において、例えば前記ステージは、前記フィルムが前記基板上で前記搬送ローラの上方共通接線より下方に位置するように配置されていることが好ましい。
【００１２】
本発明のフィルムの露光装置は、例えば前記ステージの上方にマスクが配置されており、前記光源からの露光光がマスクを透過して前記フィルムに照射される。
【００１３】
前記ステージは、例えば前記フィルムを前記基板の表面から３０乃至４０μｍ浮かび上がった位置で支持する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るフィルムの露光装置は、搬送ローラ間でフィルムを下方から支持するステージが、多孔質材料からなる板状の基板を有し、噴気部材により、基板の多孔質部から空気を上方に吹き上げると共に、吸気部材が、基板の吸気孔を介して基板の表面から空気を吸引するため、フィルムを非接触状態でステージ上に安定的に保持することができる。よって、フィルムの下面がステージに接触して傷つくことを防止することができる。
【００１５】
また、搬送時及び露光時におけるフィルムの振動を防止することができ、露光処理を連続的に搬送中に安定して行うことができるため、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す分解斜視図である。
【図４】図３に示すステージの断面Ａにおける断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す斜視図である。
【図６】フィルムを連続露光する機構を一例として示す図である。
【図７】マスクの一例を示す上面図である
【図８】フィルム位置の制御部を一例として示す図である。
【図９】フィルムの位置ずれの補正工程を示すブロック図である。
【図１０】パターンが形成されたフィルムを示す上面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図である。
【図１３】搬送ローラがステージの上面よりも下方に配置された状態を示す図である。
【図１４】ロールトゥロール方式のフィルム製造ラインの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置の構成について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図、図２は本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図、図３は本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す分解斜視図、図４は図３に示すステージの断面Ａにおける断面図、図５は本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す斜視図である。本発明のフィルムの露光装置１は、図１４に示すようなロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいて、スリットコーター４にてフィルムの表面に塗工され、乾燥装置５にて乾燥処理された感光性材料を所定のパターンに露光処理するものである。図１に示すように、本実施形態のフィルムの露光装置１は、フィルム２ａをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１間のフィルム２ａの下方に配置されてフィルム２ａを支持するステージ１０と、ステージ１０上のフィルム２ａに対して露光光を照射して露光する露光光源１３とにより構成されており、例えば露光光源１３からの露光光、例えばレーザ光を、マスクステージ１２により支持され所定のパターンが形成されたマスク１２ａに透過させてフィルム２ａ上に照射して、感光性材料を露光して感光させる。
【００１８】
搬送ローラ１１は、感光性材料が塗工されたフィルム２ａを下方（感光性材料が塗布されていない側の面）で支持するものであり、回転により、フィルム２ａとの間に若干の押圧力及び摩擦力を発生させて、フィルム２ａを搬送するものである。本実施形態においては、搬送ローラ１１は、ステージ上に非接触状態で支持されたフィルムとほぼ同一の高さにてフィルム２ａを支持するように配置されている。
【００１９】
図３に示すように、ステージ１０は、例えばフィルムの搬送方向に垂直な方向に複数個が並置されており、複数個のステージ１０上に跨がるようにフィルムＷが支持される。夫々のステージ１０は、多孔質材料により構成され例えば表面が保護膜１０ｇでコーティングされた基板１０ｆが枠体１００の上に載置されて構成されている。
【００２０】
図３に示すように、支持台１００の上面には例えば格子状に溝１０ｃが設けられている。また、図４に示すように、支持台１００の内部には中空部が設けられており、この中空部は例えばコンプレッサー（又は給気ポンプ等）に接続されて昇圧されるように構成されている。上記格子溝１０ｃには、空間１０ａに接続されるように複数個の孔１０ｄが設けられており、これにより、空間（噴気室）１０ａから、（噴気）孔１０ｄを介して格子溝１０ｃの内部に昇圧した空気を噴気することができるように構成されている。
【００２１】
図３に示すように、支持台１００の上面の格子溝１０ｃが設けられていない部分には、例えば数ｃｍ間隔で孔１０ｅが設けられており、図１、２及び図４に示すように、例えば配管又はチューブ等により排気ポンプ等の吸気装置に接続されている。
【００２２】
支持台１００上に載置された基板１０ｆは、例えば多孔質グラファイト、多孔質セラミックス、多孔質樹脂、又は焼結金属等により形成されており、これにより、基板１０ｆは、内部の隙間を介して上面側と下面側とが連通し、基板１０ｆの上面には、格子溝１０ｃ内の正圧に対応した空気が例えば基板１０ｆの面上に均一に噴気されるように構成されている。また、基板１０ｆには上記吸気孔１０ｅに対応する位置にて貫通して孔が設けられており、これにより、吸気孔１０ｅを介して基板１０ｆの上面を吸気できるように構成されている。吸気孔１０ｅが例えば基板１０ｆの全面に均等に設けられていることにより、基板１０ｆの表面を均一に吸気することができる。
【００２３】
基板１０ｆの表面は例えば保護膜１０ｇにより覆われている。この場合には、保護膜は、例えば金属、金属化合物、ガラス状炭素、ダイヤモンドライクカーボン、又はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、若しくはフェノール樹脂等の樹脂材料により構成されており、例えば振動等により剥がれにくい材質により構成されていることが好ましい。そして、基板１０ｆと同様に、保護膜１０ｇも上面と下面とが連通するように構成されている。これにより、格子溝１０ｃと保護膜１０ｇの上面とが連通し、保護膜１０ｇの上面には、格子溝１０ｃ内の正圧に対応した空気が保護膜１０ｇの面上に均一に噴気されるように構成されている。保護膜１０ｇには、前記吸気孔１０ｅに対応する位置にて貫通するように数ｃｍ間隔で孔が設けられている。これにより、保護膜１０ｇが設けられている場合においては、吸気孔１０ｅを介して、保護膜１０ｇの上面を吸気できるように構成されている。
【００２４】
上記のようにステージ１０を構成することにより、本実施形態においては、図５に示すように、ステージ１０の上面は、多孔質部材による噴気と、吸気孔１０ｅによる吸気が全面に均一に分布した状態となる。これにより、本実施形態においては、噴気孔１０ｄから噴気した空気により、フィルム２ａをステージ１０上に浮かせながら、吸気孔１０ｅによる吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａの上下方向の振動を抑制し、フィルム２ａを非接触状態で安定的に支持することができる。
【００２５】
そして、噴気孔１０ｆから噴き出す空気の圧力及び吸気孔１０ｅから吸気する空気の圧力を夫々調整することにより、フィルム２ａは、例えばステージ１０の上面から３０乃至４０μｍ浮かび上がった位置で安定的に支持される。フィルム２ａは、ステージ１０の上面から例えば３０μｍ浮かび上がった位置で支持された場合においては、その浮上量の変動量は、例えば上下方向に夫々１０μｍであり、フィルム２ａは、露光時においても、ステージ１０に接触することはない。このフィルム２ａの位置は、例えば、露光光源１３からの照射光の焦点の位置とフィルムの上面に塗布された感光性材料の位置とが一致するように調整され、これにより、感光性材料に露光光が所定の光量で照射され、感光性材料を効果的に露光し、感光させることができるように構成されている。
【００２６】
露光光源１３は、例えば水銀ランプ光源であり、コリメータレンズを介して紫外光を出射するものである。これにより、マスク１２ａに形成された所定のパターンを透過した紫外光をフィルム２ａ上の感光性材料に照射（露光）し、感光性材料を感光させて、フィルム２ａ上に所定のパターンを形成する。なお、露光光源１３としては、水銀ランプ光源の他に、例えばエキシマレーザ光源等のガスレーザ光源、ＹＡＧレーザ等の固体レーザ光源等、種々の光源を使用することができる。
【００２７】
マスクステージ１２により支持されたマスク１２ａとしては、例えばガラス又は合成石英からなる基板上にクロムからなる遮光膜を設置し、遮光膜が形成されていない部分を所定形状のパターンとしたもの、又は柔軟性がある透明の高分子フィルム上にパターンを反転させた形状で遮光性材料を塗布したエマルジョンマスク等、種々のマスクを使用することができる。
【００２８】
本実施形態のフィルムの露光装置は、噴気孔１０ｄからの噴気により、多孔質部材の孔から空気を上方に吹き上げてフィルム２ａをステージ１０の上方に浮かび上がらせると共に、吸気孔１０ｅからの吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａを非接触状態でステージ１０上に安定的に保持することができる。よって、フィルム２ａが搬送時及び露光時にステージ１０に接触することはなく、フィルム２ａの傷つきを防止することができる。
【００２９】
また、搬送時及び露光時におけるフィルム２ａの振動を防止することができ、露光処理を連続的に搬送中に安定して行うことができ、生産性が高い。例えば、露光処理時にフィルムの搬送を停止する必要がない。
【００３０】
以上説明したフィルム露光装置において、フィルムを連続露光する機構の構成について、詳細に説明する。図６はフィルムを連続露光する機構を一例として示す図、図７はマスクの一例を示す上面図、図８はフィルム位置の制御部を一例として示す図である。図６に示すように、フィルム露光装置１には、例えば露光光源１３から出射した露光光の光路上に介在するようにカップリング光学部材１３ａが設けられており、露光光の光束径を拡大できるように構成されている。また、フィルム露光装置１には、フィルム位置制御部１４が設けられており、例えばフィルム２ａ上に形成されたアライメントマークを、例えば平面反射ミラー２１を介して、ＣＣＤカメラ等の撮像装置１５ａにより検出することにより、フィルム２ａの位置ずれを検出し、所定の制御を行うことにより、位置ずれを補正できるように構成されている。
【００３１】
図６に示すフィルム供給用のロール２には、例えばその回転軸にブレーキ等が設置されており、これにより、フィルム２ａに一定の張力（バックテンション）を印加させながらフィルム２ａを供給できるように構成されている。また、巻き取り側のロール８は、例えばモータにより駆動され、前記フィルム位置制御部１４により、その駆動若しくは停止、又は駆動されている際の回転速度が制御されるように構成されている。
【００３２】
露光光源１３の光軸上に配置されたマスク１２ａは、図７に示すように、例えば露光光が照射される露光光照射領域２０の中央部に、所定の露光パターンが形成されたマスクパターン領域１９が設けられており、露光光照射領域２０内のマスクパターン領域１９の外方には、例えばフィルムの搬送方向に平行な方向（図７のＸ方向）におけるマスクパターン領域の中心線上に１対の開口１７が設けられており、この開口１７に集光レンズ１６が嵌めこまれている。そして、この集光レンズ１６を透過してフィルム２ａ上に集光した露光光により、フィルム２ａに所定形状のアライメントマークを形成できるように構成されている。マスク１２ａには、フィルム搬送方向（図７のＸ方向）における開口１７の下流側の例えば距離Ｄだけ離隔した位置に、所定形状、例えば矩形のアライメント用窓１８が設けられており、フィルム２ａの表面上に形成したアライメントマークを観察できるように構成されている。例えば、開口１７とアライメント用窓１８との距離Ｄは、マスクパターン領域１９のフィルム搬送方向における長さＷ以下であり、これにより、露光パターンをフィルム搬送方向に連続的に形成することができる。
【００３３】
露光装置には、撮像装置１５ａ及びマスクステージ駆動部１５ｂにより構成されたアライメント部１５が設けられている。撮像装置１５ａは、例えばＣＣＤカメラ等であり、前記マスク１２ａのアライメント用窓１８を介して、フィルム表面上のアライメントマークの像を平面反射鏡により反射させて撮像装置１５ａに結像し、アライメントマークの検出信号をフィルム位置制御部１４に送信するように構成されている。そして、例えばアライメントマークの位置が所定の位置から例えばフィルムの幅方向にずれている場合には、フィルム位置制御部１４は、マスクの位置を例えばフィルムの幅方向に補正する信号を、マスクステージ駆動部１５ｂに送信する。マスク１２ａを支持しているマスクステージ１２は、フィルムの幅方向（図７におけるＹ方向）に移動可能に構成されており、例えばステッピングモータとギアとを組み合わせて構成されたマスクステージ駆動部１５ｂにより駆動されて、フィルムの幅方向に位置調整できるように構成されている。よって、アライメント部１５により、フィルムの幅方向の位置ずれが検出され、これに合わせて露光領域が補正されることにより、フィルム上には一定のパターンが位置ずれすることなく形成されるように構成されている。
【００３４】
フィルム位置制御部１４は、例えば後述するマスクステージ駆動部１５ｂ、露光光源１３及びフィルム巻き取り用のローラ８に設けられたモータの制御部に接続されている。図８に示すように、フィルム位置制御部１４は、画像処理部２２と、演算部２３と、メモリ２４と、モータ駆動制御部２５と、光源駆動部２６と、マスクステージ駆動制御部２７と、制御部２８とを備えている。
【００３５】
画像処理部２２は、前記撮像手段１５ａにより撮像されたアライメントマークの画像処理を行い、例えば十字状に形成されたアライメントマークの中心位置を検出するものである。演算部２３は、例えばアライメント用窓１８の中心位置とアライメントマークの中心位置とのずれを演算する。メモリ２４は、例えば画像処理部２２が検出したアライメントマークの中心位置及び演算部２３が演算したずれ量を記憶する。モータ駆動制御部２５は、例えばフィルム巻き取り用ロール８のモータの駆動若しくは停止、又は駆動されている際の回転速度を制御する。
【００３６】
光源駆動部２６は、露光光源１３の点灯若しくは消灯、出力、又は発振周波数を制御するものである。マスクステージ駆動制御部２７は、マスクステージ駆動部１５ｂの駆動を制御するものであり、例えばマスクステージ１２の移動方向及び移動量を制御する。制御部２８は、これらの画像処理部２２、演算部２３、メモリ２４、モータ駆動制御部２５、光源駆動部２６及びマスクステージ駆動制御部２７の駆動を制御する。これにより、フィルム露光装置は、例えばマスク１２ａの位置を調整したり、露光光源１３による露光光の照射のオンオフを切り替えたり、又はフィルム２ａを巻き取るロール８に設けられたモータの回転速度等を制御できるように構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態のフィルムの露光装置の動作について説明する。図１４に示すように、フィルム２ａは、ロール状に巻き取られたローラ２より供給され、例えば前処理部３において、フィルム２ａの表面に保護膜が貼着されている場合には、この保護膜が巻き取られ、ドライ洗浄及び表面改質等の前処理を施された後、搬送ローラ９によりスリットコーター４に搬送される。そして、スリットコーター４にて、フィルム２ａの片面には、液状又はペースト状の感光性材料が塗布される。そして、感光性材料塗布後のフィルム２ａは乾燥装置５へと搬送され、感光性材料が乾燥される。これにより、フィルム２ａの表面には、感光性材料の乾燥薄膜が形成される。そして、感光性材料が膜状に形成されたフィルム２ａは、ローラ９により露光装置１内に供給される。
【００３８】
露光装置１内に供給されたフィルム２ａは、図１２に示すように、先ず、搬送ローラ１１へと送られる。そして、フィルム２ａは、搬送ローラ１１により下方から適度に押圧された状態で、搬送ロール１１の接触面との間に適度な大きさの摩擦力を発生させた状態で、搬送ローラ１１の回転により、ステージ１０へと供給される。
【００３９】
ステージ１０へのフィルム２ａの供給は、図２に示すように、所定のフィルム支持位置と同一の高さ又はそれよりも上方から行われることが好ましい。フィルム２ａは全面に噴気孔１０ｄからの噴気が均一に噴気されたステージ１０上に到達する。噴気により、フィルム２ａは、ステージ１０の上面に所定間隔で浮かび上がった状態で支持される。また、噴気孔１０ｄからの噴気により支持されたフィルム２ａは、同時に、ステージ１０の上面に設けられた吸気孔１０ｅによる吸引により、ステージ側に吸引される。これにより、フィルム２ａは上下方向に振動することなく支持される。
【００４０】
その後、フィルム２ａは、搬送ローラ１１による搬送により、図１に示すように、マスク１２ａの下方に到達する。この位置には、露光光源１３から出射された露光光がマスク１２ａを透過して所定のパターンで照射されている。噴気孔１０ｄからの噴気圧と吸気孔１０ｅによる吸気圧を調整してフィルム２ａの支持位置を調整することにより、露光光源１３からの露光光はフィルム２ａの表面上の感光性材料の上に所定の光量で照射される。例えば、感光性材料の高さが露光光の焦点の位置となるように、フィルム２ａの支持高さが調整される。露光により、感光性材料は感光し、フィルム２ａ上から取り除かれる。
【００４１】
本実施形態においては、ステージ１０による非接触支持により、フィルム２ａを所定の高さに安定的に支持しており、フィルム２ａが、搬送時に振動することを抑制することができる。従って、露光処理時においても、フィルム２ａは、振動によりステージ１０に接触することはなく、フィルム２ａの傷つきを防止することができる。また、露光処理時にフィルム２ａの搬送を停止する必要がなく、フィルム２ａ上の感光性材料を連続的に搬送中に露光することができるため、生産性が極めて高い。
【００４２】
フィルム２ａは、搬送ローラ１１による搬送により、やがて、下流側の搬送ローラ１１に到達し、搬送ローラ１１により下方から適度に押圧されて支持された状態で、搬送ローラ１１の接触面との間に適度な大きさの摩擦力を発生させた状態で、搬送ローラ１１の回転により、露光装置１から排出される。
【００４３】
露光装置１から排出されたフィルム２ａは、その後、例えば温度調節部６により、温度が調整された後、後処理部７にて所定の後処理、例えば保護膜の貼着が施された後、再度ローラ８に巻き取られる。
【００４４】
このように、本実施形態のフィルムの露光装置においては、噴気孔１０ｄからの噴気により、多孔質部材の孔から空気を上方に吹き上げてフィルム２ａをステージ１０の上方に浮かび上がらせると共に、吸気孔１０ｅからの吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａを非接触状態でステージ１０上に安定的に保持することができる。よって、フィルム２ａの下面がステージに接触して傷つくことを防止することができる。また、搬送時及び露光処理時におけるフィルム２ａの振動を抑制することができ、フィルム２ａ上の感光性材料を安定的に且つ連続的に搬送中に露光することができる。従って、本実施形態の露光装置は、生産性が高い。
【００４５】
なお、本実施形態においては、吸気孔１０ｅは、例えば配管又はチューブ等により例えば排気ポンプ等の吸気装置に接続されているが、この構成は一例である。即ち、本発明においては、ステージは、多孔質材料の上面から空気を上方に吹き上げてフィルムを浮かせて支持する構成と、基板の表面から空気を吸引してフィルムを基板側へと引き寄せる構成を有していればよい。
【００４６】
次に、本実施形態のフィルムの露光装置において、フィルムを連続露光する際の位置ずれの補正工程について、詳細に説明する。図９はフィルムの位置ずれの補正工程を示すブロック図、図１０はパターンが形成されたフィルムを示す上面図である。図９に示すように、先ず、例えば巻き取り側ロール８のモータを駆動することにより、フィルムの搬送を開始する（ステップＳ１）。
【００４７】
次に、フィルム２ａの露光対象部位がステージ１０上におけるマスク１２ａの下方に到達したら、フィルム位置制御部１４内の光源駆動部２６により露光光源１３を所定の露光時間だけ点灯させ、マスク１２ａ上に露光光を照射する。これにより、マスク１２ａを透過した露光光は、マスクパターンに対応して、フィルム２ａ上に照射され、フィルム２ａ上における露光光が照射された領域が露光される。また、マスク１２ａには、露光光照射領域２０内の開口１７に集光レンズ１６が設けられているため、集光レンズ１６を透過した露光光も、フィルム２ａ上に照射される。これにより、図１０に示すように、フィルム２ａが所定のパターン２ｃに露光された部分の両側には、所定形状のアライメントマーク２ｂが、例えば十字形状に形成される（ステップＳ２）。
【００４８】
そして、フィルム２ａの搬送により、アライメントマーク２ｂがマスク１２ａのアライメント用窓１８の下方に到達したときに、アライメントマーク２ｂの像が、アライメント用窓１８を介して、平面反射鏡２１により反射されて撮像装置１５ａに結像され、撮像装置１５ａは、アライメントマークの検出信号をフィルム位置制御部１４の画像処理部２２に送信する。そして、演算部２３は、例えば、アライメント用窓１８の中心位置とアライメントマーク２ｂの中心位置とのずれ量を演算することにより、アライメントマーク２ｂのＹ方向（フィルム２ａの幅方向）のずれ量を算出する（ステップＳ３）。このとき、必要に応じて、メモリ２４は、例えば画像処理部２２が検出したアライメントマーク２ｂの中心位置及び演算部２３が演算したずれ量を記憶する。
【００４９】
次に、マスクステージ駆動制御部２７は、演算部２３が算出したアライメントマークのＹ方向の位置ずれ量がゼロになるように、マスクステージ駆動部１５ｂを駆動して、マスクステージ１２をフィルム２ａの幅方向に移動させ、マスク１２ａの位置を所定の位置に補正する（ステップＳ４）。
【００５０】
位置ずれによる露光領域の補正が終了したら、制御部２８は、フィルム２ａの露光が終了したか否かを判定し（ステップＳ５）、露光が終了したと判定した場合には、位置ずれの補正を終了し、露光が終了していない場合においては、再度ステップＳ２に戻って、連続的に露光を行う。よって、フィルム２ａ上には、図１０に示すように幅方向にずれのないパターン２ｃがフィルム２ａの長手方向に連続的に形成されていく。
【００５１】
なお、本実施形態においては、フィルム２ａを連続的に搬送しながら露光する場合について説明したが、フィルム２ａを例えば図７に示す距離Ｄだけ搬送するごとに、例えばフィルム２ａの搬送を一旦停止させ、停止状態で位置ずれの補正及び露光を行うようなステップ露光を行ってもよい。この場合においても、パターン２ｃをフィルム２ａの幅方向にずれることなく、連続的に形成することができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、マスク１２ａにおける開口１７、集光レンズ１６及びアライメント用窓１８の位置は一例であり、露光を阻害することなく、また、位置ずれの補正を行うことができる限り、開口１７、集光レンズ１６及びアライメント用窓１８は、マスク１２ａ上のいずれの場所に設けられていてもよい。更に、これらの開口１７、集光レンズ１６及びアライメント用窓１８は、マスク１２ａ上に限らず、例えばマスクステージ１２上に設置してもよい。この場合においては、露光光源１３からの露光光の照射領域をマスクステージ１２上まで拡張するか、又は別途、アライメントマークの形成用に光源を設ける。アライメントマークの形成用に別途、光源を設ける場合においては、アライメントマークを形成できれば、例えば集光レンズ１６を設置しなくてもよい。又は、アライメントマーク２ｂをフィルム２ａの下面側に設け、ＣＣＤカメラ等の撮像装置１５ａ等により、フィルム２ａの下面側のアライメントマーク２ｂを検出するように構成してもよい。
【００５３】
更にまた、本実施形態においては、フィルム２ａ上のアライメントマーク２ｂの位置ずれを検出することにより、マスク１２ａの位置を補正したが、例えば位置ずれは、フィルム２ａをその幅方向に移動させることによって補正してもよく、マスク１２ａ及びフィルム２ａの両者を移動させることによって位置ずれを補正してもよい。
【００５４】
更にまた、本実施形態においては、図６に示すように、マスク１２ａを１カ所だけに設けた場合の位置ずれの補正について説明したが、上記露光位置のずれを補正する構成は、例えば図１に示すように、マスク１２ａをフィルム２ａの長手方向に複数箇所（図１においては２カ所）並置した場合、又は例えばフィルム２ａの幅方向に複数箇所のマスク１２ａを並置した場合においても適用することができる。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置について説明する。図１１は本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図、図１２は本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図である。本実施形態においては、図１１に示すように、ステージ１０は、フィルム２ａを支持する位置が搬送ローラ１１の上方共通接線より下方に位置するように配置されている。その他の構成については、第１実施形態と同一である。
【００５６】
このステージ１０の配置により、本実施形態においては、露光処理前のフィルム２ａは、ステージ１０上に支持される位置よりも高い位置からステージ１０上に供給され（図１２）、露光処理後に、フィルム２ａは、ステージ１０上で支持されていた位置よりも高い位置へと排出される。これにより、本実施形態においては、例えば、ステージ１０が、その縁部にて噴気及び吸気によるフィルムの支持ができないように構成されていた場合においても、フィルム２ａは、ステージ１０への供給時及びステージ１０からの排出時に、ステージ１０の角部の上方を通過するように搬送されるため、例えば、図１３に示すように、ステージの角部Ｂにフィルムの裏面が接触してフィルムが傷つくことを防止することができる。
【００５７】
また、本実施形態においても、噴気孔１０ｄからの噴気により、多孔質部材の孔から空気を上方に吹き上げてフィルム２ａをステージ１０の上方に浮かび上がらせると共に、吸気孔１０ｅからの吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａを非接触状態でステージ１０上に安定的に保持することができる。よって、フィルム２ａの傷つきを防止することができる。
【００５８】
更に、搬送時及び露光時におけるフィルム２ａの振動を防止することができ、露光処理を連続的に搬送中に安定して行うことができ、生産性が高い。例えば、露光処理時にフィルムの搬送を停止する必要もない。
【００５９】
更にまた、本実施形態においては、ステージ１０を１対の搬送ローラ１１の上方共通接線よりも下方に配置することにより、前工程から搬送されてくるフィルム２ａの振動を搬送ローラ１１により吸収することができる。即ち、図１２に示すように、前工程から露光装置内に搬送されたフィルム２ａは、搬送ローラ１１により、その進行方向を例えば水平方向から斜め下方へと転換され、ステージ１０へと搬送される。このとき、図１２に示すように、搬送ローラ１１には、フィルム２ａとの接触位置にて、その回転軸に向かう方向にフィルム２ａからの押圧力が作用し、フィルム２ａには、前記押圧力と釣り合う大きさの反発力が搬送ローラ１１から印加される。そして、搬送ローラ１１及びフィルム２ａが、相互に押圧し合うことにより、双方が振動することなく、安定的にフィルム２ａの搬送を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：露光装置、１０：ステージ、１００：支持台、１０ａ：噴気室、１０ｂ：吸気室、１０ｃ：格子溝、１０ｄ：噴気孔、１０ｅ：吸気孔、１０ｆ：基板、１０ｇ：保護膜、１１：搬送ローラ、１２：マスクステージ、１２ａ：マスク、１３：露光光源、１３ａ：カップリング光学部材、１４：フィルム位置制御部、１５：アライメント部、１５ａ：撮像装置、１５ｂ：マスクステージ駆動部、１６：集光レンズ、１７：開口、１８：アライメント用窓、１９：マスクパターン領域、２０：露光光照射領域、２：ロール、２ａ：フィルム、２ｂ：アライメントマーク、２ｃ：パターン、３：前処理部、４：スリットコーター、５：乾燥部、６：温度調節部、７：後処理部、８：ロール、９：（搬送）ローラ、Ｗ：ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの露光装置に関し、特に、露光時のフィルムの振動を抑制し、生産性を向上させたフィルムの露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいては、例えば図１４に示すような工程で感光膜が形成されたフィルムが製造される（例えば、特許文献１）。即ち、図１４に示すように、ロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいては、フィルム２ａがロール２から巻き解かれてラインに供給され、前処理部３においてフィルム２ａにドライ洗浄及び表面改質等の前処理が施され、スリットコーター４にてフィルム２ａの表面に所定の感光性材料が塗工された後、塗工された感光性材料が乾燥装置５にて乾燥される。表面上に感光膜が形成されたフィルム２ａは、露光装置１に供給され、感光膜が露光装置１にて露光され、温度調節部６及び後処理部７を経て、露光後のフィルム２ａが再びロール８に巻き取られる。このとき、フィルム２ａは、各装置間をローラ９上に支持されて、その回転により搬送される。
【０００３】
上記フィルム製造ラインにおいては、露光装置内に搬送されてくるフィルム上の感光性材料は、乾燥処理が施されただけの状態であり、従って、例えばコーティング処理を施されるまでは表面に例えば搬送ロール等を接触させることができない。即ち、乾燥処理後の感光性材料に搬送ロールを接触させると、例えば搬送ロールによる押圧力及び摩擦力により、感光性材料が剥がれてしまうという問題点がある。
【０００４】
よって、従来のロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいては、露光装置内に搬送されるフィルムは、図１４に示すように、露光装置の前後にてフィルムの裏面側だけに設けられた１対のローラ９のみにより支持されている。このローラ９間の距離が長いために、ローラ間を搬送されるフィルムには、露光装置の内部で波打ちが生じてしまうという問題点がある。露光装置の内部には、フィルム上の感光性材料を露光するための光源が設置されており、露光光はフィルム表面の感光性材料上に焦点が合うように設定され、フィルムの表面上には、所定の光量でレーザ光が照射されるように構成されている。従って、露光装置内でフィルムの波打ちが発生した場合、露光光の焦点がフィルム面に一致しなくなり、感光性材料に所定の露光処理を行うことができなかったり、露光量がフィルムの表面上でばらつき、安定して露光処理を行うことができないという問題点がある。
【０００５】
そこで、搬送ロールによるフィルムの搬送を一旦停止し、露光処理後に搬送ロールによるフィルムの搬送を再開するという間欠的動作により、フィルムを露光することが行われている。しかし、この方法は、生産性が低いという問題点がある。
【０００６】
そこで、特許文献２のフィルムの露光装置においては、フィルムの下方にステージが設置され、ステージによりフィルムを支持するように構成されている。これにより、連続的にフィルムを送給しつつ、露光処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２９００１号公報
【特許文献２】特開２０１０−８５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点がある。特許文献２の従来技術においては、フィルムは、ステージ上を摺擦するように移動するため、フィルムの下面が傷ついてしまう。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、搬送時及び露光時のフィルムの傷つき及び振動を防止することができると共に、連続的に搬送中に露光処理することを可能とし、生産性を向上させることができるフィルムの露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るフィルムの露光装置は、感光性材料が塗布されたフィルムをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラと、この搬送ローラ間の前記フィルムの下方に配置され前記フィルムを支持するステージと、このステージ上の前記フィルムに対して露光光を照射して露光する光源と、を有し、前記ステージは、多孔質材料からなる板状の基板と、この基板の多孔質部から空気を上方に吹き上げて前記フィルムを前記基板に非接触で支持する噴気部材と、前記基板に設けられた吸気孔を介して前記基板の表面から空気を吸引する吸気部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このフィルムの搬送装置において、例えば前記ステージは、前記フィルムが前記基板上で前記搬送ローラの上方共通接線より下方に位置するように配置されていることが好ましい。
【００１２】
本発明のフィルムの露光装置は、例えば前記ステージの上方にマスクが配置されており、前記光源からの露光光がマスクを透過して前記フィルムに照射される。
【００１３】
前記ステージは、例えば前記フィルムを前記基板の表面から３０乃至４０μｍ浮かび上がった位置で支持する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るフィルムの露光装置は、搬送ローラ間でフィルムを下方から支持するステージが、多孔質材料からなる板状の基板を有し、噴気部材により、基板の多孔質部から空気を上方に吹き上げると共に、吸気部材が、基板の吸気孔を介して基板の表面から空気を吸引するため、フィルムを非接触状態でステージ上に安定的に保持することができる。よって、フィルムの下面がステージに接触して傷つくことを防止することができる。
【００１５】
また、搬送時及び露光時におけるフィルムの振動を防止することができ、露光処理を連続的に搬送中に安定して行うことができるため、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す分解斜視図である。
【図４】図３に示すステージの断面Ａにおける断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す斜視図である。
【図６】フィルムを連続露光する機構を一例として示す図である。
【図７】マスクの一例を示す上面図である
【図８】フィルム位置の制御部を一例として示す図である。
【図９】フィルムの位置ずれの補正工程を示すブロック図である。
【図１０】パターンが形成されたフィルムを示す上面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図である。
【図１３】搬送ローラがステージの上面よりも下方に配置された状態を示す図である。
【図１４】ロールトゥロール方式のフィルム製造ラインの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置の構成について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図、図２は本発明の第１実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図、図３は本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す分解斜視図、図４は図３に示すステージの断面Ａにおける断面図、図５は本発明の実施形態に係るフィルムの露光装置において、ステージを示す斜視図である。本発明のフィルムの露光装置１は、図１４に示すようなロールトゥロール方式のフィルム製造ラインにおいて、スリットコーター４にてフィルムの表面に塗工され、乾燥装置５にて乾燥処理された感光性材料を所定のパターンに露光処理するものである。図１に示すように、本実施形態のフィルムの露光装置１は、フィルム２ａをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１間のフィルム２ａの下方に配置されてフィルム２ａを支持するステージ１０と、ステージ１０上のフィルム２ａに対して露光光を照射して露光する露光光源１３とにより構成されており、例えば露光光源１３からの露光光、例えばレーザ光を、マスクステージ１２により支持され所定のパターンが形成されたマスク１２ａに透過させてフィルム２ａ上に照射して、感光性材料を露光して感光させる。
【００１８】
搬送ローラ１１は、感光性材料が塗工されたフィルム２ａを下方（感光性材料が塗布されていない側の面）で支持するものであり、回転により、フィルム２ａとの間に若干の押圧力及び摩擦力を発生させて、フィルム２ａを搬送するものである。本実施形態においては、搬送ローラ１１は、ステージ上に非接触状態で支持されたフィルムとほぼ同一の高さにてフィルム２ａを支持するように配置されている。
【００１９】
図３に示すように、ステージ１０は、例えばフィルムの搬送方向に垂直な方向に複数個が並置されており、複数個のステージ１０上に跨がるようにフィルムＷが支持される。夫々のステージ１０は、多孔質材料により構成され例えば表面が保護膜１０ｇでコーティングされた基板１０ｆが枠体１００の上に載置されて構成されている。
【００２０】
図３に示すように、支持台１００の上面には例えば格子状に溝１０ｃが設けられている。また、図４に示すように、支持台１００の内部には中空部が設けられており、この中空部は例えばコンプレッサー（又は給気ポンプ等）に接続されて昇圧されるように構成されている。上記格子溝１０ｃには、空間１０ａに接続されるように複数個の孔１０ｄが設けられており、これにより、空間（噴気室）１０ａから、（噴気）孔１０ｄを介して格子溝１０ｃの内部に昇圧した空気を噴気することができるように構成されている。
【００２１】
図３に示すように、支持台１００の上面の格子溝１０ｃが設けられていない部分には、例えば数ｃｍ間隔で孔１０ｅが設けられており、図１、２及び図４に示すように、例えば配管又はチューブ等により排気ポンプ等の吸気装置に接続されている。
【００２２】
支持台１００上に載置された基板１０ｆは、例えば多孔質グラファイト、多孔質セラミックス、多孔質樹脂、又は焼結金属等により形成されており、これにより、基板１０ｆは、内部の隙間を介して上面側と下面側とが連通し、基板１０ｆの上面には、格子溝１０ｃ内の正圧に対応した空気が例えば基板１０ｆの面上に均一に噴気されるように構成されている。また、基板１０ｆには上記吸気孔１０ｅに対応する位置にて貫通して孔が設けられており、これにより、吸気孔１０ｅを介して基板１０ｆの上面を吸気できるように構成されている。吸気孔１０ｅが例えば基板１０ｆの全面に均等に設けられていることにより、基板１０ｆの表面を均一に吸気することができる。
【００２３】
基板１０ｆの表面は例えば保護膜１０ｇにより覆われている。この場合には、保護膜は、例えば金属、金属化合物、ガラス状炭素、ダイヤモンドライクカーボン、又はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、若しくはフェノール樹脂等の樹脂材料により構成されており、例えば振動等により剥がれにくい材質により構成されていることが好ましい。そして、基板１０ｆと同様に、保護膜１０ｇも上面と下面とが連通するように構成されている。これにより、格子溝１０ｃと保護膜１０ｇの上面とが連通し、保護膜１０ｇの上面には、格子溝１０ｃ内の正圧に対応した空気が保護膜１０ｇの面上に均一に噴気されるように構成されている。保護膜１０ｇには、前記吸気孔１０ｅに対応する位置にて貫通するように数ｃｍ間隔で孔が設けられている。これにより、保護膜１０ｇが設けられている場合においては、吸気孔１０ｅを介して、保護膜１０ｇの上面を吸気できるように構成されている。
【００２４】
上記のようにステージ１０を構成することにより、本実施形態においては、図５に示すように、ステージ１０の上面は、多孔質部材による噴気と、吸気孔１０ｅによる吸気が全面に均一に分布した状態となる。これにより、本実施形態においては、噴気孔１０ｄから噴気した空気により、フィルム２ａをステージ１０上に浮かせながら、吸気孔１０ｅによる吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａの上下方向の振動を抑制し、フィルム２ａを非接触状態で安定的に支持することができる。
【００２５】
そして、噴気孔１０ｆから噴き出す空気の圧力及び吸気孔１０ｅから吸気する空気の圧力を夫々調整することにより、フィルム２ａは、例えばステージ１０の上面から３０乃至４０μｍ浮かび上がった位置で安定的に支持される。フィルム２ａは、ステージ１０の上面から例えば３０μｍ浮かび上がった位置で支持された場合においては、その浮上量の変動量は、例えば上下方向に夫々１０μｍであり、フィルム２ａは、露光時においても、ステージ１０に接触することはない。このフィルム２ａの位置は、例えば、露光光源１３からの照射光の焦点の位置とフィルムの上面に塗布された感光性材料の位置とが一致するように調整され、これにより、感光性材料に露光光が所定の光量で照射され、感光性材料を効果的に露光し、感光させることができるように構成されている。
【００２６】
露光光源１３は、例えば水銀ランプ光源であり、コリメータレンズを介して紫外光を出射するものである。これにより、マスク１２ａに形成された所定のパターンを透過した紫外光をフィルム２ａ上の感光性材料に照射（露光）し、感光性材料を感光させて、フィルム２ａ上に所定のパターンを形成する。なお、露光光源１３としては、水銀ランプ光源の他に、例えばエキシマレーザ光源等のガスレーザ光源、ＹＡＧレーザ等の固体レーザ光源等、種々の光源を使用することができる。
【００２７】
マスクステージ１２により支持されたマスク１２ａとしては、例えばガラス又は合成石英からなる基板上にクロムからなる遮光膜を設置し、遮光膜が形成されていない部分を所定形状のパターンとしたもの、又は柔軟性がある透明の高分子フィルム上にパターンを反転させた形状で遮光性材料を塗布したエマルジョンマスク等、種々のマスクを使用することができる。
【００２８】
本実施形態のフィルムの露光装置は、噴気孔１０ｄからの噴気により、多孔質部材の孔から空気を上方に吹き上げてフィルム２ａをステージ１０の上方に浮かび上がらせると共に、吸気孔１０ｅからの吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａを非接触状態でステージ１０上に安定的に保持することができる。よって、フィルム２ａが搬送時及び露光時にステージ１０に接触することはなく、フィルム２ａの傷つきを防止することができる。
【００２９】
また、搬送時及び露光時におけるフィルム２ａの振動を防止することができ、露光処理を連続的に搬送中に安定して行うことができ、生産性が高い。例えば、露光処理時にフィルムの搬送を停止する必要がない。
【００３０】
以上説明したフィルム露光装置において、フィルムを連続露光する機構の構成について、詳細に説明する。図６はフィルムを連続露光する機構を一例として示す図、図７はマスクの一例を示す上面図、図８はフィルム位置の制御部を一例として示す図である。図６に示すように、フィルム露光装置１には、例えば露光光源１３から出射した露光光の光路上に介在するようにカップリング光学部材１３ａが設けられており、露光光の光束径を拡大できるように構成されている。また、フィルム露光装置１には、フィルム位置制御部１４が設けられており、例えばフィルム２ａ上に形成されたアライメントマークを、例えば平面反射ミラー２１を介して、ＣＣＤカメラ等の撮像装置１５ａにより検出することにより、フィルム２ａの位置ずれを検出し、所定の制御を行うことにより、位置ずれを補正できるように構成されている。
【００３１】
図６に示すフィルム供給用のロール２には、例えばその回転軸にブレーキ等が設置されており、これにより、フィルム２ａに一定の張力（バックテンション）を印加させながらフィルム２ａを供給できるように構成されている。また、巻き取り側のロール８は、例えばモータにより駆動され、前記フィルム位置制御部１４により、その駆動若しくは停止、又は駆動されている際の回転速度が制御されるように構成されている。
【００３２】
露光光源１３の光軸上に配置されたマスク１２ａは、図７に示すように、例えば露光光が照射される露光光照射領域２０の中央部に、所定の露光パターンが形成されたマスクパターン領域１９が設けられており、露光光照射領域２０内のマスクパターン領域１９の外方には、例えばフィルムの搬送方向に平行な方向（図７のＸ方向）におけるマスクパターン領域の中心線上に１対の開口１７が設けられており、この開口１７に集光レンズ１６が嵌めこまれている。そして、この集光レンズ１６を透過してフィルム２ａ上に集光した露光光により、フィルム２ａに所定形状のアライメントマークを形成できるように構成されている。マスク１２ａには、フィルム搬送方向（図７のＸ方向）における開口１７の下流側の例えば距離Ｄだけ離隔した位置に、所定形状、例えば矩形のアライメント用窓１８が設けられており、フィルム２ａの表面上に形成したアライメントマークを観察できるように構成されている。例えば、開口１７とアライメント用窓１８との距離Ｄは、マスクパターン領域１９のフィルム搬送方向における長さＷ以下であり、これにより、露光パターンをフィルム搬送方向に連続的に形成することができる。
【００３３】
露光装置には、撮像装置１５ａ及びマスクステージ駆動部１５ｂにより構成されたアライメント部１５が設けられている。撮像装置１５ａは、例えばＣＣＤカメラ等であり、前記マスク１２ａのアライメント用窓１８を介して、フィルム表面上のアライメントマークの像を平面反射鏡により反射させて撮像装置１５ａに結像し、アライメントマークの検出信号をフィルム位置制御部１４に送信するように構成されている。そして、例えばアライメントマークの位置が所定の位置から例えばフィルムの幅方向にずれている場合には、フィルム位置制御部１４は、マスクの位置を例えばフィルムの幅方向に補正する信号を、マスクステージ駆動部１５ｂに送信する。マスク１２ａを支持しているマスクステージ１２は、フィルムの幅方向（図７におけるＹ方向）に移動可能に構成されており、例えばステッピングモータとギアとを組み合わせて構成されたマスクステージ駆動部１５ｂにより駆動されて、フィルムの幅方向に位置調整できるように構成されている。よって、アライメント部１５により、フィルムの幅方向の位置ずれが検出され、これに合わせて露光領域が補正されることにより、フィルム上には一定のパターンが位置ずれすることなく形成されるように構成されている。
【００３４】
フィルム位置制御部１４は、例えば後述するマスクステージ駆動部１５ｂ、露光光源１３及びフィルム巻き取り用のローラ８に設けられたモータの制御部に接続されている。図８に示すように、フィルム位置制御部１４は、画像処理部２２と、演算部２３と、メモリ２４と、モータ駆動制御部２５と、光源駆動部２６と、マスクステージ駆動制御部２７と、制御部２８とを備えている。
【００３５】
画像処理部２２は、前記撮像手段１５ａにより撮像されたアライメントマークの画像処理を行い、例えば十字状に形成されたアライメントマークの中心位置を検出するものである。演算部２３は、例えばアライメント用窓１８の中心位置とアライメントマークの中心位置とのずれを演算する。メモリ２４は、例えば画像処理部２２が検出したアライメントマークの中心位置及び演算部２３が演算したずれ量を記憶する。モータ駆動制御部２５は、例えばフィルム巻き取り用ロール８のモータの駆動若しくは停止、又は駆動されている際の回転速度を制御する。
【００３６】
光源駆動部２６は、露光光源１３の点灯若しくは消灯、出力、又は発振周波数を制御するものである。マスクステージ駆動制御部２７は、マスクステージ駆動部１５ｂの駆動を制御するものであり、例えばマスクステージ１２の移動方向及び移動量を制御する。制御部２８は、これらの画像処理部２２、演算部２３、メモリ２４、モータ駆動制御部２５、光源駆動部２６及びマスクステージ駆動制御部２７の駆動を制御する。これにより、フィルム露光装置は、例えばマスク１２ａの位置を調整したり、露光光源１３による露光光の照射のオンオフを切り替えたり、又はフィルム２ａを巻き取るロール８に設けられたモータの回転速度等を制御できるように構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態のフィルムの露光装置の動作について説明する。図１４に示すように、フィルム２ａは、ロール状に巻き取られたローラ２より供給され、例えば前処理部３において、フィルム２ａの表面に保護膜が貼着されている場合には、この保護膜が巻き取られ、ドライ洗浄及び表面改質等の前処理を施された後、搬送ローラ９によりスリットコーター４に搬送される。そして、スリットコーター４にて、フィルム２ａの片面には、液状又はペースト状の感光性材料が塗布される。そして、感光性材料塗布後のフィルム２ａは乾燥装置５へと搬送され、感光性材料が乾燥される。これにより、フィルム２ａの表面には、感光性材料の乾燥薄膜が形成される。そして、感光性材料が膜状に形成されたフィルム２ａは、ローラ９により露光装置１内に供給される。
【００３８】
露光装置１内に供給されたフィルム２ａは、図１２に示すように、先ず、搬送ローラ１１へと送られる。そして、フィルム２ａは、搬送ローラ１１により下方から適度に押圧された状態で、搬送ロール１１の接触面との間に適度な大きさの摩擦力を発生させた状態で、搬送ローラ１１の回転により、ステージ１０へと供給される。
【００３９】
ステージ１０へのフィルム２ａの供給は、図２に示すように、所定のフィルム支持位置と同一の高さ又はそれよりも上方から行われることが好ましい。フィルム２ａは全面に噴気孔１０ｄからの噴気が均一に噴気されたステージ１０上に到達する。噴気により、フィルム２ａは、ステージ１０の上面に所定間隔で浮かび上がった状態で支持される。また、噴気孔１０ｄからの噴気により支持されたフィルム２ａは、同時に、ステージ１０の上面に設けられた吸気孔１０ｅによる吸引により、ステージ側に吸引される。これにより、フィルム２ａは上下方向に振動することなく支持される。
【００４０】
その後、フィルム２ａは、搬送ローラ１１による搬送により、図１に示すように、マスク１２ａの下方に到達する。この位置には、露光光源１３から出射された露光光がマスク１２ａを透過して所定のパターンで照射されている。噴気孔１０ｄからの噴気圧と吸気孔１０ｅによる吸気圧を調整してフィルム２ａの支持位置を調整することにより、露光光源１３からの露光光はフィルム２ａの表面上の感光性材料の上に所定の光量で照射される。例えば、感光性材料の高さが露光光の焦点の位置となるように、フィルム２ａの支持高さが調整される。露光により、感光性材料は感光し、フィルム２ａ上から取り除かれる。
【００４１】
本実施形態においては、ステージ１０による非接触支持により、フィルム２ａを所定の高さに安定的に支持しており、フィルム２ａが、搬送時に振動することを抑制することができる。従って、露光処理時においても、フィルム２ａは、振動によりステージ１０に接触することはなく、フィルム２ａの傷つきを防止することができる。また、露光処理時にフィルム２ａの搬送を停止する必要がなく、フィルム２ａ上の感光性材料を連続的に搬送中に露光することができるため、生産性が極めて高い。
【００４２】
フィルム２ａは、搬送ローラ１１による搬送により、やがて、下流側の搬送ローラ１１に到達し、搬送ローラ１１により下方から適度に押圧されて支持された状態で、搬送ローラ１１の接触面との間に適度な大きさの摩擦力を発生させた状態で、搬送ローラ１１の回転により、露光装置１から排出される。
【００４３】
露光装置１から排出されたフィルム２ａは、その後、例えば温度調節部６により、温度が調整された後、後処理部７にて所定の後処理、例えば保護膜の貼着が施された後、再度ローラ８に巻き取られる。
【００４４】
このように、本実施形態のフィルムの露光装置においては、噴気孔１０ｄからの噴気により、多孔質部材の孔から空気を上方に吹き上げてフィルム２ａをステージ１０の上方に浮かび上がらせると共に、吸気孔１０ｅからの吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａを非接触状態でステージ１０上に安定的に保持することができる。よって、フィルム２ａの下面がステージに接触して傷つくことを防止することができる。また、搬送時及び露光処理時におけるフィルム２ａの振動を抑制することができ、フィルム２ａ上の感光性材料を安定的に且つ連続的に搬送中に露光することができる。従って、本実施形態の露光装置は、生産性が高い。
【００４５】
なお、本実施形態においては、吸気孔１０ｅは、例えば配管又はチューブ等により例えば排気ポンプ等の吸気装置に接続されているが、この構成は一例である。即ち、本発明においては、ステージは、多孔質材料の上面から空気を上方に吹き上げてフィルムを浮かせて支持する構成と、基板の表面から空気を吸引してフィルムを基板側へと引き寄せる構成を有していればよい。
【００４６】
次に、本実施形態のフィルムの露光装置において、フィルムを連続露光する際の位置ずれの補正工程について、詳細に説明する。図９はフィルムの位置ずれの補正工程を示すブロック図、図１０はパターンが形成されたフィルムを示す上面図である。図９に示すように、先ず、例えば巻き取り側ロール８のモータを駆動することにより、フィルムの搬送を開始する（ステップＳ１）。
【００４７】
次に、フィルム２ａの露光対象部位がステージ１０上におけるマスク１２ａの下方に到達したら、フィルム位置制御部１４内の光源駆動部２６により露光光源１３を所定の露光時間だけ点灯させ、マスク１２ａ上に露光光を照射する。これにより、マスク１２ａを透過した露光光は、マスクパターンに対応して、フィルム２ａ上に照射され、フィルム２ａ上における露光光が照射された領域が露光される。また、マスク１２ａには、露光光照射領域２０内の開口１７に集光レンズ１６が設けられているため、集光レンズ１６を透過した露光光も、フィルム２ａ上に照射される。これにより、図１０に示すように、フィルム２ａが所定のパターン２ｃに露光された部分の両側には、所定形状のアライメントマーク２ｂが、例えば十字形状に形成される（ステップＳ２）。
【００４８】
そして、フィルム２ａの搬送により、アライメントマーク２ｂがマスク１２ａのアライメント用窓１８の下方に到達したときに、アライメントマーク２ｂの像が、アライメント用窓１８を介して、平面反射鏡２１により反射されて撮像装置１５ａに結像され、撮像装置１５ａは、アライメントマークの検出信号をフィルム位置制御部１４の画像処理部２２に送信する。そして、演算部２３は、例えば、アライメント用窓１８の中心位置とアライメントマーク２ｂの中心位置とのずれ量を演算することにより、アライメントマーク２ｂのＹ方向（フィルム２ａの幅方向）のずれ量を算出する（ステップＳ３）。このとき、必要に応じて、メモリ２４は、例えば画像処理部２２が検出したアライメントマーク２ｂの中心位置及び演算部２３が演算したずれ量を記憶する。
【００４９】
次に、マスクステージ駆動制御部２７は、演算部２３が算出したアライメントマークのＹ方向の位置ずれ量がゼロになるように、マスクステージ駆動部１５ｂを駆動して、マスクステージ１２をフィルム２ａの幅方向に移動させ、マスク１２ａの位置を所定の位置に補正する（ステップＳ４）。
【００５０】
位置ずれによる露光領域の補正が終了したら、制御部２８は、フィルム２ａの露光が終了したか否かを判定し（ステップＳ５）、露光が終了したと判定した場合には、位置ずれの補正を終了し、露光が終了していない場合においては、再度ステップＳ２に戻って、連続的に露光を行う。よって、フィルム２ａ上には、図１０に示すように幅方向にずれのないパターン２ｃがフィルム２ａの長手方向に連続的に形成されていく。
【００５１】
なお、本実施形態においては、フィルム２ａを連続的に搬送しながら露光する場合について説明したが、フィルム２ａを例えば図７に示す距離Ｄだけ搬送するごとに、例えばフィルム２ａの搬送を一旦停止させ、停止状態で位置ずれの補正及び露光を行うようなステップ露光を行ってもよい。この場合においても、パターン２ｃをフィルム２ａの幅方向にずれることなく、連続的に形成することができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、マスク１２ａにおける開口１７、集光レンズ１６及びアライメント用窓１８の位置は一例であり、露光を阻害することなく、また、位置ずれの補正を行うことができる限り、開口１７、集光レンズ１６及びアライメント用窓１８は、マスク１２ａ上のいずれの場所に設けられていてもよい。更に、これらの開口１７、集光レンズ１６及びアライメント用窓１８は、マスク１２ａ上に限らず、例えばマスクステージ１２上に設置してもよい。この場合においては、露光光源１３からの露光光の照射領域をマスクステージ１２上まで拡張するか、又は別途、アライメントマークの形成用に光源を設ける。アライメントマークの形成用に別途、光源を設ける場合においては、アライメントマークを形成できれば、例えば集光レンズ１６を設置しなくてもよい。又は、アライメントマーク２ｂをフィルム２ａの下面側に設け、ＣＣＤカメラ等の撮像装置１５ａ等により、フィルム２ａの下面側のアライメントマーク２ｂを検出するように構成してもよい。
【００５３】
更にまた、本実施形態においては、フィルム２ａ上のアライメントマーク２ｂの位置ずれを検出することにより、マスク１２ａの位置を補正したが、例えば位置ずれは、フィルム２ａをその幅方向に移動させることによって補正してもよく、マスク１２ａ及びフィルム２ａの両者を移動させることによって位置ずれを補正してもよい。
【００５４】
更にまた、本実施形態においては、図６に示すように、マスク１２ａを１カ所だけに設けた場合の位置ずれの補正について説明したが、上記露光位置のずれを補正する構成は、例えば図１に示すように、マスク１２ａをフィルム２ａの長手方向に複数箇所（図１においては２カ所）並置した場合、又は例えばフィルム２ａの幅方向に複数箇所のマスク１２ａを並置した場合においても適用することができる。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置について説明する。図１１は本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置を示す図、図１２は本発明の第２実施形態に係るフィルムの露光装置において、搬送ローラ及びステージを示す拡大図である。本実施形態においては、図１１に示すように、ステージ１０は、フィルム２ａを支持する位置が搬送ローラ１１の上方共通接線より下方に位置するように配置されている。その他の構成については、第１実施形態と同一である。
【００５６】
このステージ１０の配置により、本実施形態においては、露光処理前のフィルム２ａは、ステージ１０上に支持される位置よりも高い位置からステージ１０上に供給され（図１２）、露光処理後に、フィルム２ａは、ステージ１０上で支持されていた位置よりも高い位置へと排出される。これにより、本実施形態においては、例えば、ステージ１０が、その縁部にて噴気及び吸気によるフィルムの支持ができないように構成されていた場合においても、フィルム２ａは、ステージ１０への供給時及びステージ１０からの排出時に、ステージ１０の角部の上方を通過するように搬送されるため、例えば、図１３に示すように、ステージの角部Ｂにフィルムの裏面が接触してフィルムが傷つくことを防止することができる。
【００５７】
また、本実施形態においても、噴気孔１０ｄからの噴気により、多孔質部材の孔から空気を上方に吹き上げてフィルム２ａをステージ１０の上方に浮かび上がらせると共に、吸気孔１０ｅからの吸気により、フィルム２ａをステージ１０側に吸引して、フィルム２ａを非接触状態でステージ１０上に安定的に保持することができる。よって、フィルム２ａの傷つきを防止することができる。
【００５８】
更に、搬送時及び露光時におけるフィルム２ａの振動を防止することができ、露光処理を連続的に搬送中に安定して行うことができ、生産性が高い。例えば、露光処理時にフィルムの搬送を停止する必要もない。
【００５９】
更にまた、本実施形態においては、ステージ１０を１対の搬送ローラ１１の上方共通接線よりも下方に配置することにより、前工程から搬送されてくるフィルム２ａの振動を搬送ローラ１１により吸収することができる。即ち、図１２に示すように、前工程から露光装置内に搬送されたフィルム２ａは、搬送ローラ１１により、その進行方向を例えば水平方向から斜め下方へと転換され、ステージ１０へと搬送される。このとき、図１２に示すように、搬送ローラ１１には、フィルム２ａとの接触位置にて、その回転軸に向かう方向にフィルム２ａからの押圧力が作用し、フィルム２ａには、前記押圧力と釣り合う大きさの反発力が搬送ローラ１１から印加される。そして、搬送ローラ１１及びフィルム２ａが、相互に押圧し合うことにより、双方が振動することなく、安定的にフィルム２ａの搬送を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：露光装置、１０：ステージ、１００：支持台、１０ａ：噴気室、１０ｂ：吸気室、１０ｃ：格子溝、１０ｄ：噴気孔、１０ｅ：吸気孔、１０ｆ：基板、１０ｇ：保護膜、１１：搬送ローラ、１２：マスクステージ、１２ａ：マスク、１３：露光光源、１３ａ：カップリング光学部材、１４：フィルム位置制御部、１５：アライメント部、１５ａ：撮像装置、１５ｂ：マスクステージ駆動部、１６：集光レンズ、１７：開口、１８：アライメント用窓、１９：マスクパターン領域、２０：露光光照射領域、２：ロール、２ａ：フィルム、２ｂ：アライメントマーク、２ｃ：パターン、３：前処理部、４：スリットコーター、５：乾燥部、６：温度調節部、７：後処理部、８：ロール、９：（搬送）ローラ、Ｗ：ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性材料が塗布されたフィルムをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラと、
この搬送ローラ間の前記フィルムの下方に配置され前記フィルムを支持するステージと、
このステージ上の前記フィルムに対して露光光を照射して露光する光源と、を有し、
前記ステージは、多孔質材料からなる板状の基板と、この基板の多孔質部から空気を上方に吹き上げて前記フィルムを前記基板に非接触で支持する噴気部材と、前記基板に設けられた吸気孔を介して前記基板の表面から空気を吸引する吸気部材と、を有することを特徴とするフィルムの露光装置。
【請求項２】
前記ステージは、前記フィルムが前記基板上で前記搬送ローラの上方共通接線より下方に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの露光装置。
【請求項３】
前記ステージの上方にマスクが配置されており、前記光源からの露光光がマスクを透過して前記フィルムに照射されることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルムの露光装置。
【請求項４】
前記ステージは、前記フィルムを前記基板の表面から３０乃至４０μｍ浮かび上がった位置で支持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルムの露光装置。
【請求項１】
感光性材料が塗布されたフィルムをその長手方向に搬送する１対の搬送ローラと、
この搬送ローラ間の前記フィルムの下方に配置され前記フィルムを支持するステージと、
このステージ上の前記フィルムに対して露光光を照射して露光する光源と、を有し、
前記ステージは、多孔質材料からなる板状の基板と、この基板の多孔質部から空気を上方に吹き上げて前記フィルムを前記基板に非接触で支持する噴気部材と、前記基板に設けられた吸気孔を介して前記基板の表面から空気を吸引する吸気部材と、を有することを特徴とするフィルムの露光装置。
【請求項２】
前記ステージは、前記フィルムが前記基板上で前記搬送ローラの上方共通接線より下方に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの露光装置。
【請求項３】
前記ステージの上方にマスクが配置されており、前記光源からの露光光がマスクを透過して前記フィルムに照射されることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルムの露光装置。
【請求項４】
前記ステージは、前記フィルムを前記基板の表面から３０乃至４０μｍ浮かび上がった位置で支持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルムの露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２２１６１（Ｐ２０１２−２２１６１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０１６９（Ｐ２０１０−１６０１６９）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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