JP2003149826A - 露光装置、及び露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後工程に起因して、プリント基板上の導体パ
ターンに部分的に生じる不具合を解消できる露光装置を
提供する。 【解決手段】 各々が基板（１０）に向けて光を照射す
る複数の発光部を含む光源（Ｕ１、Ｕ２・・・）を用い
て、マスク（２０）に描かれた回路パターンを基板に露
光する露光装置（１００）において、露光後の後工程を
施された基板における回路パターンの特性を基板の異な
る領域毎に示す後工程特性情報に基づいて、発光部の各
々が光を照射する位置と当該発光部が出力すべき光量と
の関係を示す光量データを記憶手段（１２０）に保存
し、記憶手段が記憶している光量データに基づいて、発
光部の各々の光量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マスクに描かれた回路
パターンを基板に露光する露光装置に関し、特に、光源
が複数の発光部を含む露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器は、多種多様な電子デバ
イスをプリント基板に取り付け、互いに接続することに
より製作されている。電子デバイスの取り付けに利用さ
れるプリント基板は、フォトレジストが塗布された基材
を回路パターンが形成されたマスクを介して露光し、そ
の後、露光された基板に現像、エッチング等の後工程を
施すことにより製造される。基板に露光された回路パタ
ーンは、そのままの形状で現像、エッチングされること
が理想的である。しかし、現実には、現像、エッチング
を行う個々の装置の特性により、最終的にプリント基板
に形成される回路パターンにいわゆる太りや細りが生じ
ることがある。しかも、このような太り、細りは、プリ
ント基板全体に一様ではなく、部分的に生じることがあ
った。

【０００３】上記のような回路パターン生成時の問題が
生じる場合、予めフォトマスクに描かれる回路パターン
を、後工程の特性を補正するように形成することにより
対処することが可能である。しかし、フォトマスクの制
作には多大の時間と費用が必要とされるため、フォトマ
スクを変えることなく、上記問題を解消する手段が望ま
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、フ
ォトマスク上のパターンに忠実な回路パターンが基板上
に形成されるように、プリント基板を露光した後の後工
程の特性を考慮して露光を行う露光装置および露光方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、マスクに描かれた回路パターンを基板に
露光し、所定の後工程を施すことによりプリント基板を
製造するプリント基板製造システムに用いられる露光装
置であって、各々がその基板に向けて光を照射する複数
の発光部を含む光源と、後工程特性情報に基づいて定め
られた上記発光部の各々が光を照射する位置と当該発光
部が出力すべき光量との関係を示す光量データを記憶す
る光量データ記憶手段と、その光量データ記憶手段が記
憶している光量データに基づいて、各発光部の光量を制
御する光量制御手段とを備える露光装置を提供する。こ
こで、後工程特性情報とは、露光後の後工程を施された
基板における回路パターンの特性を基板の異なる領域毎
に示す情報である。このような露光装置では、光量制御
手段が、光量データに従い、基板の異なる領域毎にその
後工程特性に合わせて、その領域を露光する発光部の光
量を設定する。このため、上記の露光装置は、後工程に
関与する種々の装置の癖が後工程特性に及ぼす影響を低
減するように基板を露光することができる。特に、光量
データが、後工程を施された基板における回路パターン
の特性がその基板の領域によらず実質的に一定となるよ
うに、発光部の各々が光を照射する位置と当該発光部が
出力する光量との関係を定めていると、そのような利益
を効果的に得ることができる。なお、上記露光装置は、
後工程特性情報が設定される後工程特性情報設定手段
と、その後工程特性設定手段が記憶している後工程特性
情報に基づいて、光量データを生成する光量データ演算
手段とをさらに備え、露光装置において光量データを生
成することとしてもよい。

【０００６】本発明は、上記の他に、各々が基板に向け
て光を照射する複数の発光部を含む光源と、後工程を施
された上記基板における回路パターンの特性を示す後工
程特性情報が設定される後工程特性情報設定手段と、そ
の後工程特性情報設定手段に設定されている後工程特性
情報に基づいて発光部の各々が発光すべき光量を示す光
量データを生成する光量データ演算手段と、生成された
光量データに基づいて発光部の各々の光量を制御する光
量制御手段とを備える露光装置をも提供する。このよう
な露光装置においても、後工程特性情報に基づいて、後
工程の特性を考慮した露光を行うことができる。特に、
後工程特性情報が、回路パターンの特性を基板の異なる
領域毎に示す情報であれば、基板のその領域毎に適切な
露光が行われるように各発光部の光量を調整できるよう
になる。このことは、例えば、光量データ演算手段が、
発光部の各々が光を照射する位置と当該発光部が出力す
べき光量との関係を示す光量データを求めることにより
可能になる。

【０００７】なお、上記において、後工程には、露光後
に基板を現像する現像工程、及び基板をエッチングする
エッチング工程の少なくとも一方が含まれる。

【０００８】本発明に係る上記２つの露光装置は、光源
から照射された光を基板上で所定の走査方向に走査させ
る走査手段と、光源から照射された光の基板上の位置に
関する位置情報を出力する位置情報出力手段とをさらに
備え、光量制御手段は、上記の位置情報に基づいて複数
の発光部の各々の光量を制御することであってもよい。
露光装置をこのように構成すると、パルス波レーザ、Ｘ
線源、発光ダイオード等、大面積に一度に光を照射でき
ない光源を利用する装置にも本発明を適用できるように
なる。この場合、特に、走査手段が、光源と基板とを相
対移動させることにより光源から照射された光を走査方
向に走査させることとすることが好ましい。このように
すれば、例えば光源と基板の間に、光を走査させるため
の回転ミラー等を配置する必要がなくなり、露光装置を
コンパクトに構成できる。

【０００９】上記露光装置では、光源が、複数の発光部
が一定の条件で配列されている発光部ユニットを走査方
向に複数配置させており、光量調整手段が、複数の発光
部ユニットのうち、予め定められた一部の発光部ユニッ
トに含まれる発光部に限り光量を調整することとしても
よい。この場合には、光量調整手段が制御する対象を減
らすことで、光量調整手段の負荷を軽くできる等の利益
がある。

【００１０】また、本発明に係る露光装置では、複数の
発光部が、２次元配列された複数の発光ダイオードであ
ることが好ましい。光源を小型化できる上に、高圧水銀
灯等と比較して耐久性を向上させるとともに、消費電力
を低減できるからである。

【００１１】また、本発明に係る露光装置は、テスト用
フォトマスクにおける前記回路パターンのデータが記憶
されているマスクデータ記憶手段をさらに備えていても
よい。この場合には、後工程特性情報は、そのテスト用
フォトマスクを用いて回路パターンが露光された基板か
ら取得される。そして、光量データ演算手段は、マスク
データ記憶手段に記憶されているテスト用フォトマスク
のデータをも利用して光量データを生成する。

【００１２】本発明は、上記の他に、各々が基板に向け
て光を照射する複数の発光部を含む光源を用いて、マス
クに描かれた回路パターンを基板に露光する露光方法で
あって、露光後の後工程を施された基板における回路パ
ターンの特性を基板の異なる領域毎に示す後工程特性情
報に基づいて、発光部の各々が光を照射している位置と
当該発光部が出力すべき光量との関係を示す光量データ
を記憶手段に保存し、記憶手段が記憶している光量デー
タに基づいて、発光部の各々の光量を制御することを特
徴とする露光方法を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照しつつ本発明
に係る露光装置の一実施形態について説明する。本発明
に係る露光装置は、複数の発光素子のアレイからなる光
源を用いて基板を露光する。本実施形態では、はじめに
テスト用フォトマスクを用いてテストパターンを基板に
露光する。露光後、一般に知られているように、基板は
後工程を施される。ここで、後工程とは、露光装置によ
ってフォトマスクのマスクパターンが露光された後に基
板に施される工程をいい、本実施形態では、特に現像及
びエッチングの工程をいう。

【００１４】後工程が終了した後、つまり、本実施形態
の場合、基板に現像とエッチングの処理が施された後、
基板から後工程特性情報が取得される。ここで、後工程
特性情報とは、後工程を施された基板に形成されたテス
トパターンの特性、特にテストパターンの形状的特性を
示す情報をいう。後工程特性情報には、例えば、現像後
に基板のレジスト膜に現れるテストパターンの線幅、エ
ッチング後の基板の銅板部分に現れるテストパターンの
線幅が含まれる。特に本実施形態の場合には、後工程特
性情報は後者を意味する。

【００１５】取得された後工程特性情報は、本実施形態
の露光装置に入力される。そして、露光装置は、後工程
特性情報に基づいて、マスクパターンに忠実な導体パタ
ーンが基板に形成され、基板の部分々々で導体パターン
がマスクパターンを再現している程度に差異が生じない
ように、各発光素子の露光条件を再設定する。これによ
り、露光装置は、後工程を終了した基板において、例え
ば回路パターンの局所的な太りや細りを抑制する。

【００１６】図１は、本実施形態に係る露光装置１００
の構成を示すブロック図である。以下、図２等を用いな
がら露光装置１００について説明するが、以下の説明に
おいて、基板の露光面に平行な面をｘｙ平面と呼び、ｘ
ｙ平面内で互いに直交する２つの方向をそれぞれｘ方向
およびｙ方向と呼ぶこととする。

【００１７】図１に示されるように、露光装置１００
は、基板１０を保持し、かつ、基板１０をｘ、ｙ２方向
に移動させることができる基板ステージ１０２、その基
板ステージ１０２の動作を制御する基板テーブル制御部
１０４、及び、基板１０の露光面に平行にフォトマスク
２０を保持するマスクステージ１０６を備える。本実施
形態において、マスクステージ１０６は、基板１０の露
光面から数ミクロンから数十ミクロンの間隔をおいてフ
ォトマスク２０を保持する。あるいは、マスクステージ
１０６は、基板１０の露光面にフォトマスク２０が密着
するようにフォトマスク２０を保持する。したがって、
本実施形態では、フォトマスク２０に描かれているパタ
ーンがほぼ１：１の縮尺比で基板１０に露光される。

【００１８】また、露光装置１００は、基板１０に向け
て光を照射する光源１０８を備えている。本実施形態の
場合、光源１０８は、後述するように、各々が基板１０
へ向けて光を照射するように２次元的に配列された複数
の発光素子を備えている。

【００１９】露光装置１００は、さらに、光源１０８を
予め定められた走査方向（本実施形態の場合にはｘ方
向）に前後駆動する光源駆動部１１０と、その光源駆動
部１１０の動作を制御することにより光源を走査させる
光源走査制御部１１２と、光源１０８の走査方向位置を
検出し、光源走査制御部１１２へ出力するエンコーダ等
の位置検出部１１４とを備える。また、露光装置１００
は、光源１０８が出力する光量を制御する光量制御部１
１６と、光源１０８が備える各発光素子について、その
発光素子に供給される電力（又は電流、電圧）とその結
果得られる光量との関係を示すデータを保存している供
給電力−光量関係データ記憶部１３２とを備える。この
光量制御部１１６は、供給電力−光量関係データ記憶部
１３２に記憶されているデータを参照しながら、光源１
０８が有する各発光素子へ供給する電力（又は電流、電
圧）を調整することで、それらの出力する光量を個別に
制御する。また、光量制御部１１６は、位置検出部１１
４が出力する光源１０８の位置情報を利用して、各発光
素子の光量を、その発光素子の走査方向の位置に応じて
制御する。

【００２０】露光装置１００は、さらに、光源走査部１
１２、光量制御部１１６、及び基板テーブル１０４の動
作を制御し、それにより露光装置１００の円滑な露光動
作を達成する主制御部１１８を備えている。

【００２１】露光装置１００は、さらに、光量制御部１
１６が光源１０８の光量を制御するときに参照すべきデ
ータ、すなわち、各発光素子の走査方向位置と、その発
光素子の光量との関係を示す光量データを記憶する光量
データ記憶部１２０と、その光量データを生成する光量
データ演算部１２２とを有する。また、露光装置１００
は、光量データ演算部１２２が上記の光量データを生成
するときに参照すべきデータをそれぞれ記憶しているマ
スクデータ記憶部１２４、後工程特性設定部１２６、光
量補正データ記憶部１２８、及び基準光量設定部１３０
を備えている。

【００２２】基準光量設定部１３０には、光源１０８の
各発光素子が出力すべき標準的な光量が入力、設定され
る。本実施形態では、例えば、テスト用フォトマスク２
００を用いて基板にテストパターンを露光するときは、
光源１０８が有する各発光素子が基準光量設定部１３０
に設定されている光量で、つまり、全発光素子が同じ光
量で発光させられる。

【００２３】マスクデータ記憶部１２４は、光量データ
を生成するために必要となる、テスト用フォトマスク２
００に関するデータを記憶している記憶装置である。テ
スト用フォトマスク２００は、前述したように、後工程
特性情報を取得するために利用するフォトマスクであ
る。

【００２４】図２に、本実施形態で使用するテスト用フ
ォトマスク２００の一例の斜視図を示す。テスト用フォ
トマスク２００には、図中点線による仮想線で示されて
いる複数のエリアＡ１からＡ９が定義されており、各エ
リアにテストパターンが描かれている。また、フォトマ
スク２００の例えば４角には、アライメント用の基準マ
ーク２０２が設けられている。本実施形態では、フォト
マスク２００上の位置が、予め定められた一つの基準マ
ーク２０２を原点とするｘ−ｙ直交座標系で表される。
例えば、エリアＡ１の４角の位置は、図中に示してある
ように、そのｘ−ｙ座標系を用いて（ｘ０、ｙ０）、
（ｘ１、ｙ０）、（ｘ１、ｙ１）、及び（ｘ０、ｙ１）
でそれぞれ表される。このテスト用フォトマスク２００
は、種々のサイズの基板１０に対応できるように、種々
の異なるサイズが用意される。なお、図２では、テスト
用フォトマスク２００にＡ１からＡ９までの９つのエリ
アが定義される例を示しているが、これは、テスト用フ
ォトマスク上に定義するエリアの個数を限定するもので
はなく、テスト用フォトマスク２００には、任意の数の
エリアを定義することができる。

【００２５】図３は、本実施形態においてマスクデータ
記憶部１２４が記憶しているデータ内容の一例を示す図
である。図示のように、マスクデータ記憶部１２４に
は、マスク番号、エリア番号、エリア範囲データ、及び
パターン線幅が互いに対応づけられて記憶されている。

【００２６】マスク番号は、異なるサイズのテスト用フ
ォトマスク２００を識別するための識別情報として各テ
スト用フォトマスク２００に与えられる番号である。エ
リア番号は、テスト用フォトマスク上に定義された各エ
リアを識別するための識別情報として各エリアに与えら
れる番号である。図２において各エリアに付してあるＡ
１〜Ａ９の番号がこれに該当する。エリア範囲データ
は、各エリアのテスト用フォトマスク上の範囲を示すデ
ータである。本実施形態の場合、図２で説明した各エリ
アの４角の座標がエリア範囲データとして利用される。

【００２７】パターン線幅は、テスト用フォトマスク２
００の各エリアに描かれたテストパターンがそれぞれ目
標としているの線幅である。テスト用フォトマスク２０
０の各エリアに目標値の異なる線幅のテストパターンを
設けた場合には、パターン線幅は各エリア番号毎に一つ
ずつ記録される。本実施形態では、全てのエリアに同じ
線幅Ｗ１を目標値とするテストパターンを設けたので、
パターン線幅は全マスク番号に対して１つの値のみが記
録されている。

【００２８】図１に戻って、後工程特性設定部１２６に
は、前述した後工程特性情報が入力、設定される。図４
に、本実施形態において後工程特性設定部１２６に入力
される後工程特性情報の例を示す。図示のように、後工
程特性情報には、後工程特性情報を取得するために利用
されたテスト用フォトマスク２００のマスク番号、その
テスト用フォトマスク上に定義されているエリアのエリ
ア番号、及び各エリア番号に対応するパターン線幅が含
まれる。パターン線幅は、テスト用フォトマスク２００
の各エリア内のテストパターンが基板に露光され、現
像、エッチングされた結果、その基板に形成された各導
体パターンの線幅である。露光後の基板を現像する現像
装置、又はエッチングを行うエッチング装置の特性によ
り、現像又はエッチングに偏りが生じ、その結果、基板
に形成されたパターンに部分的な太り又は細りが生じた
場合には、それは、後工程特性情報のパターン線幅の値
のばらつきとなって現れる。

【００２９】図１に戻って、光量補正データ記憶部１２
８は、パターン線幅比率と、光源の光量補正量との関係
を記憶する記憶部である。ここで、パターン線幅比率と
は、テスト用フォトマスク２００のパターン線幅Ｗ（図
３参照）に対する、実際に基板を現像、エッチングして
得られたパターンの線幅ｗ（図４参照）の比率（ｗ／
Ｗ）である。また、光量補正量とは、光源１０８の発光
素子が出力する光量を基準光量設定部１３０で設定され
ている基準光量から変化させるべき割合である。

【００３０】図５に、基板１０の露光面にポジティブな
レジスト膜を使用する場合に、光量補正データ記憶部１
２８が記憶するデータの一例を示した。図示のように、
光量補正データ記憶部１２８は、複数のパターン幅比率
及び光量補正量を１対１に対応づけて記憶している。図
において、αは正の値を取り、光量を増大させることを
意味し、βは負の値を取り、光量を減少させることを意
味する。

【００３１】図において、パターン幅比率「１．００」
は、テスト用フォトマスク２００に描かれているテスト
パターンの線幅と同一の線幅を有する導体パターンがエ
ッチング後に基板に形成されたことを示している。つま
り、基板に形成された導体パターンには太りも細りも発
生していないことが示されている。図５では、パターン
線幅比率「１．００」に対して、光量補正量０％が対応
づけられている。つまり、基板１０に形成されたパター
ンに太りも細りも発生していない場合には、光源１０８
の発光素子が出力する光量を基準光量設定部１３０に設
定されている基準光量に維持し、変化させないことが示
されている。

【００３２】一方、パターン幅比率「１．０２」は、テ
スト用フォトマスク２００に描かれているテストパター
ンの線幅に対して、基板に形成された導体パターンの線
幅が２％大きい、つまり太りが生じていることを示して
いる。ポジティブなレジスト膜を使用した場合に、基板
に形成されたパターンに太りが生じたときは、レジスト
膜の露光量を増大させることで、その太りを抑制するこ
とができる。このために、図５に示すように、パターン
幅比率「１．０２」に対しては、光量補正量＋α２％が
対応づけられており、光源１０８の発光素子が出力する
光量を基準光量からα２％だけ増大させることが示され
ている。

【００３３】次に、露光装置１００で用いられている光
源１０８の構成についてより詳細に説明する。図６は、
基板ステージ１０２側から斜めに見た光源１０８を示す
斜視図である。光源１０８は、光源１０８の走査方向
（ｘ方向）に並べられた複数のユニットＵ１、Ｕ２、・
・・・・、Ｕｎを備えている。各光源ユニットは、基板
１０の露光面に平行な面内に２次元配列された複数の発
光素子１３６を備えている。各発光素子１３６は、各々
の光量を独立して制御できるように、不図示の配線によ
り光量制御部１１６（図１参照）に接続されている。

【００３４】図７は、光源ユニットＵ１の一部断面図で
あり、基板１０の露光面に垂直であり、かつ、ｙ方向に
平行な面に沿った光源ユニットＵ１の断面の一部を示し
ている。光源ユニットＵ１内には、プリント基板１３４
が配置されており、そのプリント基板１３４に前述した
複数の発光素子１３６が取り付けられている。本実施形
態の場合、発光素子１３６として発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）を用いることが望ましい。発光ダイオードを用いた
場合には、光源１０８の耐久性を向上させることがで
き、また、その消費電力を抑制することもできるからで
ある。また、基板１０に紫外線に反応するタイプのレジ
スト膜が塗布されている場合には、紫外域の光を発光す
る発光ダイオードを利用することも可能である。

【００３５】発光素子１３６の基板ステージ１０２側に
は、レンズパネル１３８が備えられている。レンズパネ
ル１３８は、ガラス又は光透過性のある樹脂からなり、
各発光素子１３６から照射された光の通過位置にコリメ
ータレンズ１４０が形成されている。従って、各発光素
子１３６から出た光は、コリメータレンズ１４０によっ
て平行光に変換され、その後、基板１０又はフォトマス
ク２０に照射される。

【００３６】図８は、各光源ユニットにおける発光素子
１３６の配列を説明するための図である。図８におい
て、黒点ｐは発光素子１３６の位置を表しており、破線
による円形部ｑは各発光素子１３６からコリメータレン
ズ１４０を介して照射された光が、基板１０又はフォト
マスク２０に形成するビームスポットを表している。

【００３７】本実施形態の光源ユニットでは、等間隔ａ
でｙ方向に配置された発光素子１３６の列が、ｘ方向、
つまり走査方向へ等間隔ｂで複数列配置されている。発
光素子１３６の各列は、光源ユニットがｘ方向に走査さ
れたときに、１つの光源ユニット内の２つの発光素子１
３６がそれぞれ形成するビームスポットｑが走査方向に
おいて完全に重なることがないように、ｙ方向に互いに
一定距離ｃだけずらされて配置されている。

【００３８】また、ビームスポットの径をｄ、一つの光
源ユニット内の発光素子１３６の列数ｍとすると、発光
素子１３６は、次式が成立するように配列される； （ｄ×ｍ）≧a ・・・（１） （ｃ×ｍ）＝ａ ・・・（２） 式（１）、（２）が満たされている場合には、光源ユニ
ットをｘ方向に走査させると、図８において、斜線部ｒ
およびｓで示すように、相前後する列の発光素子１３６
のビームスポットがそれぞれ基板１０上を通過する領域
が一部において重複する。このために、光源ユニットが
ｘ方向に走査されたときに、基板１０の全面に光源ユニ
ットからの光が照射され、光が照射されず、露光されな
い領域が残るという事態が生じない。

【００３９】次に、上記に説明した本実施形態の露光装
置１００の動作について説明する。図９は、テスト用フ
ォトマスク２００を用いて基板１０にテストパターンを
露光する場合の露光装置１００の動作の一例を示すフロ
ーチャートである。また、図１０は、テスト用フォトマ
スク２００を用いて基板１０にテストパターンを露光す
るときの光源１０８が備える発光素子１３６の走査方向
位置Ｘと、その発光素子１３６が出力する光量Ｌとの関
係を特定の発光素子１３６ａを例に説明する図である。

【００４０】図９に示すように、テスト用フォトマスク
２００を用いて露光を行う場合には、露光装置１００に
基板１０およびテスト用フォトマスク２００が取り付け
られ、また、それらのアライメントが行われた後に、基
準光量設定部１３０に基準光量Ｌ１が入力、設定される
（Ｓ１０２）。入力される基準光量Ｌ１は、光源１０８
が備えている発光素子１３６が出力できる光量範囲中の
任意の値とすることができるが、後に、光量を調整でき
る範囲を可能な限り大きくとることを考慮して、光量調
整可能な範囲のほぼ中央の光量を基準光量Ｌ１とするこ
とが望ましい。

【００４１】次に、光源１０８が、図１０に示されるよ
うに、走査を開始する走査開始位置へ移動される（Ｓ１
０４）。本実施形態の場合、走査開始位置は、光源１０
８において走査方向の最も前方に位置する発光素子１３
６が、基板１０より手前に位置し、その発光素子１３６
からの光が直接基板１０を露光しない位置である。

【００４２】次に、光量制御部１１６が光源１０８の備
える各発光素子１３６を点灯、発光させる（Ｓ１０
６）。このとき、光量制御部１１６は、基準光量設定部
１３０から基準光量Ｌ１を読み取り、全ての発光素子１
３６の光量が読み取った基準光量Ｌ１となるように各発
光素子１３６へ供給する電力を調整する。

【００４３】次に、光源走査制御部１１２が光源駆動部
１１０を制御して、光源１０８を走査開始位置から、光
源１０８の全体が基板１０を完全に通過した走査終了位
置まで、一定の速度で移動させる（Ｓ１０８）。図１０
において発光素子１３６ａを例に示すように、光源１０
８が走査開始位置Ｘ１から走査終了位置Ｘ２まで走査す
る間、光量制御部１１６は、各発光素子１３６の光量Ｌ
を基準光量Ｌ１に維持する。このために、Ｓ１０８で
は、基板１０の全面がほぼ均一な光量で露光される。

【００４４】走査終了位置まで光源１０８が走査される
と、光量制御部１１６は、各発光素子１３６を消灯させ
る（Ｓ１１０）。これにより、露光装置１００によるテ
スト用フォトマスク２００を用いた基板１０の露光は終
了する。

【００４５】上記露光の後に、前述したように、露光さ
れた基板１０が後工程に回され、現像、エッチング等の
後工程を施される。そして、本実施形態の場合には、エ
ッチング処理が終了した後にテスト用フォトマスク２０
０の各エリアＡ１〜Ａ９により基板１０に形成された各
テストパターンの線幅が計測される。計測された線幅
は、図４において説明した後工程特性情報として利用さ
れる。

【００４６】図１１は、後工程特性情報に基づいて光量
データを生成するときの露光装置１００の動作を示すフ
ローチャートである。また、図１２は、光量データ記憶
部１２０に記憶されている光量データを利用して露光を
行うときの露光装置１００の動作を示すフローチャート
である。さらに、図１３は、露光装置１００が光量デー
タ記憶部１２０に記憶されている光量データを利用して
露光を行う場合に、光源１０８が備える発光素子１３６
の走査方向位置Ｘと、その発光素子１３６が出力する光
量Ｌとの関係を２つの発光素子１３６ｂ及び１３６ｃを
例に説明する図である。

【００４７】図１１に示すように、光量データを生成す
る場合には、はじめに、基準光量Ｌ１、および前述した
手順により取得された後工程特性情報（図４参照）がそ
れぞれ基準光量設定部１３０、および後工程特性設定部
１２６に入力、設定される（Ｓ２０２）。

【００４８】次に、光量データ演算部１２２が、後工程
特性設定部１２６に記憶されている後工程特性情報と、
マスクデータ記憶部１２４に記憶されているテスト用フ
ォトマスク２００に関するデータ（図３参照）とに基づ
いて、パターン幅比率をエリア番号毎に求める（Ｓ２０
４）。具体的には、光量データ演算部１２２は、まず、
後工程特性情報が有するマスク番号と同一のマスク番号
に対応づけられてマスクデータ記憶部１２４に記憶され
ているパターン線幅を取得する。図３および図４に示し
たデータの例に従って説明すれば、後工程特性情報に
は、マスク番号１が記録されているので、光量データ演
算部１２２は、マスクデータ記憶部１２４から、マスク
番号１に対応づけられて記憶されているパターン線幅Ｗ
１を読み出す。次に、光量データ演算部１２２は、後工
程特性情報において各エリア番号に対応づけられている
パターン線幅（ｗ１〜ｗ９）を上記パターン線幅Ｗ１で
除すことにより、各エリア番号毎にパターン線幅比率を
求める。なお、ここでは、簡単のため、エリア番号Ａ５
について求められたパターン線幅比率は０．９９であ
り、他のエリア番号について求められたパターン線幅比
率は全て１．００であったと仮定して以下の説明を行
う。

【００４９】次に、光量データ演算部１２２は、エリア
番号毎の発光素子の光量補正量を求める（Ｓ２０６）。
具体的には、光量データ演算部１２２は、光量補正デー
タ記憶部１２８に記憶されているデータを参照すること
で、Ｓ２０４において各エリア番号について求めたパタ
ーン線幅比率に対応する光量補正量を求める。本実施形
態では、パターン線幅比率０．９９であったエリア番号
Ａ５については、光量補正量として−β１％が得られ
（図５参照）、他のエリア番号については、０％が得ら
れる。

【００５０】次に、光量データ演算部１２２は、光源１
０８が備える各発光素子１３６について、走査方向の位
置Ｘと、その位置で出力すべき光量Ｌとの関係、つまり
光量データを求める（Ｓ２０８〜Ｓ２１８）。すなわ
ち、光量データ演算部１２２は、はじめにデータを参照
すべき対象エリアの番号をＡ１と定める。（Ｓ２０
８）。次に、光量データ演算部１２２は、マスクデータ
記憶部１２４にその対象エリアに対応して記憶されてい
るｙ座標の範囲と、例えば光量データ演算部１２２が実
行するプログラムに予め設定されている各発光素子のｙ
方向位置とを比較することにより、対象エリアのｙ座標
範囲内に位置する発光素子１３６を特定する（Ｓ２１
０）。例えば、対象エリアがＡ５であれば、ｙ１〜ｙ２
の範囲内に位置する発光素子１３６を特定する（図１３
中、発光素子１３６ｂ〜１３６ｇ参照）。これにより、
光量データ演算部１２２は、光源１０８をｘ方向に走査
した場合に、対象エリアを露光することとなる発光素子
１３６を求めることができる。

【００５１】次に、光量データ演算部１２２は、Ｓ２１
０で特定した各発光素子１３６が、走査中に、対象エリ
アのｘ座標範囲に位置するときに出力すべき光量Ｌ２を
定める（Ｓ２１２）。光量Ｌ２は、Ｓ２０６で求められ
た対象エリアの光量補正量をγ％とすれば、次式より求
められる。 Ｌ２＝Ｌ１×（１＋γ／１００）・・・（２） 前述したエリアＡ５を例に説明すれば、光量データ演算
部１２２は、発光素子１３６ｂ〜１３６ｇの各々が、ｘ
１〜ｘ２の範囲内に位置しているときに出力すべき光量
を、Ｌ２＝Ｌ１×（１＋β１／１００）に定める。ま
た、対象エリアが例えばＡ２であれば、光量データ演算
部１２２は、発光素子１３６ｂ〜１３６ｇの各々が、ｘ
０〜ｘ１の範囲内に位置しているときに出力すべき光量
を、Ｌ２＝Ｌ１×（１＋０／１００）、つまり、Ｌ１に
定める。

【００５２】光量データ演算部１２２は、Ｓ２１０およ
びＳ２１２の処理を、Ａ１〜Ａ９までの全てのエリアに
ついて順に行う（Ｓ２１４：ｙ、Ｓ２１６）。この結
果、光量データ演算部１２２は、基板１０上を通過する
各発光素子１３６について、走査方向の位置Ｘと、その
位置で出力すべき光量との関係、つまり光量データを得
ることができる。得られた光量データは、光量データ演
算部１２２から光量データ記憶部１２０へ送信され、光
量データ記憶部１２０において保存される（Ｓ２１
８）。以上で、光量データを生成するときの露光装置１
００の一連の動作が終了する。

【００５３】次に、図１２を用いて、上記のようにして
生成された光量データを利用して露光を行う場合につい
て説明する。図１２に示すように、この場合には、露光
装置１００に基板１０およびフォトマスク２０が取り付
けられ、また、それらのアライメントが行われた後に、
光源走査制御部１１２が光源駆動部１１０を制御して、
光源１０８を露光開始位置へ移動させる（Ｓ３０２）。
次に、光量制御部１１６が、光源１０８が備える各発光
素子１３６を点灯させ、その光量の制御を開始する（Ｓ
３０４）。このとき、光量制御部１１６は、位置検出部
１１４が出力する光源１０８の走査方向位置の情報を参
照しつつ、光量データ記憶部１２０に記憶されている光
量データに基づいて発光素子１３６の光量を制御する。

【００５４】次に、光源走査制御部１１２が光源駆動部
１１０を制御して光源１０８を露光開始位置から露光終
了位置まで走査する（Ｓ３０６）。走査中、光量制御部
１１６が、光量データに基づいて各発光素子の光量を制
御するので、図１３に発光素子１３６ｂ及び１３６ｇで
例示したように、各発光素子１３６は、それらが位置す
る走査方向位置Ｘに応じて、換言すれば、光を照射して
いるエリアにおける後工程特性に応じて、その出力する
光量を変化させる。これにより、後工程を施した後に基
板１０に形成される導体パターンに、部分的な太り細り
等が生じないように基板１０を露光することが可能とな
る。

【００５５】光源１０８が露光終了位置まで走査された
後、光量制御部１１６は、各発光素子１３６の光量制御
を終了して、それらを消灯する（Ｓ３０８）。これによ
り、露光装置１００は、その一連の動作を終了する。

【００５６】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明に係る露光装置は、上記実施形態に限定さ
れず、本発明の技術的思想の範囲内において上記実施形
態に種々の変形を加えることが可能である。例えば、上
記実施形態では、光量制御部１１６が各発光素子１３６
の出力する光量を制御する場合について説明したが、こ
れは、光源１０８とマスクテーブル１０６との間に、光
透過率を複数段階に変化させることができる液晶素子を
２次元的に複数個配列した液晶シャッターを設け、光量
制御部１１６が各液晶素子の光透過率を制御することに
より、基板１０及びマスク２０の各エリアに光源１０８
から照射される光量を調整することとしてもよい。この
場合、光源１０８としては、複数の発光素子のアレイの
代わりに、例えば水銀灯など大面積に一度に光を照射で
きる光源を使用することもできる。また、光源を上記実
施形態のように走査させる代わりに、光源を静止させ、
液晶シャッター、又は、基板及びマスクを走査方向に移
動させることとすることとしてもよい。あるいは、液晶
シャッターを通過した光を回転しているミラーで反射さ
せることにより、その光を基板及びマスク上に走査させ
ることとしてもよい。

【００５７】また、上記実施形態では、後工程特性情報
として、基板をエッチングした後に基板に形成される導
体パターンの線幅を用いる例について説明したが、後工
程特性情報としては、現像処理を行った後にレジスト膜
に形成されるパターンの線幅を用いてもよい。

【００５８】さらに、上記実施形態では、光源１０８が
複数の光源ユニットＵ１〜Ｕｎを有する例について説明
したが、光源１０８は、光源ユニットを一つのみ備える
ことであってもよい。また、光源１０８が複数の光源ユ
ニットを複数備える場合には、光量制御部１１６が光量
データ記憶部１２０に保存されている光量データに基づ
いて全ての光源ユニットにおける発光素子の光量を制御
してもよいし、一部の光源ユニットにおける発光素子の
光量のみを光量データに基づいて制御し、他の光源ユニ
ットにおける発光素子は、基準光量Ｌ１その他の予め定
められた一定の光量が発光されるように制御することで
あってもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光装置
では、光源が複数の発光部を有し、光量制御手段が、後
工程特性情報に基づいてそれら発光部の光量を制御する
ので、フォトマスク上のパターンに忠実な回路パターン
が基板上に形成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態で使用するテスト用フォト
マスクの例示する斜視図を示す。

【図３】本発明の一実施形態においてマスクデータ記憶
部が記憶しているデータ内容の一例を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態において後工程特性設定部
に入力される後工程特性情報の例を示す。

【図５】基板の露光面に設けるレジスト膜としてポジテ
ィブなレジスト膜が使用される場合に、光量補正データ
記憶部が記憶するデータの一例を示す。

【図６】基板ステージ側から斜めに見た光源を示す斜視
図である。

【図７】光源ユニットの一部断面図である。

【図８】光源ユニットにおける発光素子の配列を説明す
るための図である。

【図９】テスト用フォトマスクを用いて基板にテストパ
ターンを露光する場合の露光装置の動作の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１０】テスト用フォトマスクを用いて基板にテスト
パターンを露光するときの発光素子の走査方向位置Ｘと
光量Ｌとの関係を説明する図である。

【図１１】後工程特性情報に基づいて光量データを生成
するときの露光装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１２】光量データ記憶部に記憶されている光量デー
タを利用して露光を行うときの露光装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１３】光量データを利用して露光を行う場合に、発
光素子の走査方向位置Ｘと光量Ｌとの関係を説明する図
である。

【符号の説明】

１００ 露光装置 １０８ 光源 １１０ 光源駆動部 １１２ 光源走査制御部 １１４ 位置検出部 １１６ 光量制御部 １２０ 光量データ記憶部 １２２ 光量データ演算部 １２６ 後工程特性設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 義則 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H097 AA04 BA10 BB01 CA03 CA11 JA03 LA09 5F046 DA02 DB01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに描かれた回路パターンを基板に
   露光し、所定の後工程を施すことによりプリント基板を
   製造するプリント基板製造システムに用いられる露光装
   置であって、 各々が前記基板に向けて光を照射する複数の発光部を含
   む光源と、 前記後工程を施された前記基板における前記回路パター
   ンの特性を前記基板の異なる領域毎に示す後工程特性情
   報に基づいて定められた前記発光部の各々が光を照射す
   る位置と当該発光部が出力すべき光量との関係を示す光
   量データを記憶する光量データ記憶手段と、 前記光量データ記憶手段が記憶している光量データに基
   づいて、前記発光部の各々の光量を制御する光量制御手
   段とを備えることを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記後工程特性情報が設定される後工程
   特性情報設定手段と、 前記後工程特性設定手段に設定されている前記後工程特
   性情報に基づいて、前記光量データを生成する光量デー
   タ演算手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１
   に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 マスクに描かれた回路パターンを基板に
   露光し、所定の後工程を施すことによりプリント基板を
   製造するプリント基板製造システムに用いられる露光装
   置であって、 各々が前記基板に向けて光を照射する複数の発光部を含
   む光源と、 前記後工程を施された前記基板における前記回路パター
   ンの特性を示す後工程特性情報が設定される後工程特性
   情報設定手段と、 前記後工程特性情報設定手段に設定されている前記後工
   程特性情報に基づいて前記発光部の各々が発光すべき光
   量を示す光量データを生成する光量データ演算手段と、 前記光量データに基づいて前記発光部の各々の光量を制
   御する光量制御手段とを備えることを特徴とする露光装
   置。
4. 【請求項４】 前記後工程特性情報は、前記回路パター
   ンの特性を前記基板の異なる領域毎に示していることを
   特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記光量データは、前記発光部の各々が
   光を照射する位置と当該発光部が出力すべき光量との関
   係を示すことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 【請求項６】 前記後工程は、露光後に前記基板を現像
   する現像工程及び前記基板をエッチングするエッチング
   工程の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１
   又は３に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記光量データは、前記後工程を施され
   た前記基板における前記回路パターンの特性が前記基板
   の領域によらず実質的に一定となるように、前記発光部
   の各々が光を照射する位置と当該発光部が出力する光量
   との関係を定めていることを特徴とする請求項１又は５
   に記載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記光源から照射された光を前記基板上
   で所定の走査方向に走査させる走査手段と、 前記光源から照射された光の前記基板上の位置に関する
   位置情報を出力する位置情報出力手段とをさらに備え、 前記光量制御手段は、前記位置情報に基づいて前記複数
   の発光部の各々の光量を制御することを特徴とする請求
   項１又は３に記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記走査手段は、前記光源と前記基板と
   を相対移動させることにより前記光源から照射された光
   を前記走査方向に走査させることを特徴とする請求項８
   に記載の露光装置。
10. 【請求項１０】 前記複数の発光部は、２次元配列され
    た複数の発光ダイオードであることを特徴とする請求項
    １又は３に記載の露光装置。
11. 【請求項１１】 テスト用フォトマスクにおける前記回
    路パターンのデータが記憶されているマスクデータ記憶
    手段をさらに備え、 前記後工程特性情報は、前記テスト用フォトマスクを用
    いて前記回路パターンが露光された前記基板から取得さ
    れており、 前記光量データ演算手段は、前記マスクデータ記憶手段
    に記憶されている前記データをも利用して前記光量デー
    タを生成することを特徴とする請求項２又は３に記載の
    露光装置。
12. 【請求項１２】 各々が基板に向けて光を照射する複数
    の発光部を含む光源を用いて、マスクに描かれた回路パ
    ターンを前記基板に露光する露光方法であって、 前記露光後の後工程を施された前記基板における前記回
    路パターンの特性を前記基板の異なる領域毎に示す後工
    程特性情報に基づいて、前記発光部の各々が光を照射す
    る位置と当該発光部が出力すべき光量との関係を示す光
    量データを記憶手段に保存し、 前記記憶手段が記憶している光量データに基づいて、前
    記発光部の各々の光量を制御することを特徴とする露光
    方法。