JP2005062706A

JP2005062706A - 露光装置

Info

Publication number: JP2005062706A
Application number: JP2003295746A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kumagai; 谷憲一熊; Koji Hasegawa; 谷川幸司長
Original assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Current assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】位置合わせ精度と誤差分散の少ない位置合わせを行える露光装置を提供する。
【解決手段】
プラテン３を移動させて位置決めを行い、基板マーク１０とマスクマーク２０の位置を認識し、その間の誤差ΔＤを検出する。判定装置７において、ΔＤ＜公差Ｄ１の判定を実行し、ΔＤ＜Ｄ１であれば、決定装置８は露光する旨決定する。ΔＤ＞Ｄ１の場合は、所定回数位置合わせと判定を繰り返す。所定回数繰り返しても、ΔＤ＞Ｄ１の場合は、ΔＤ＜Ｄ２の判定を実行する。ΔＤ＜Ｄ２であれば、露光する旨決定する。ΔＤ＞Ｄ２の場合は、該基板Ｗを系外に排出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、露光装置に関する。

フォトレジストなどの感光材料を塗布した基板表面に所定のパターンを露光装置により感光焼き付けし、その後エッチング工程により基板上にパターンを形成するフォトリソグラフィ法が種々の分野で広く応用されており、プリント配線基板等も近年露光装置を用いて製造されている。
この露光装置において、パターン原画が描かれたフォトマスクとして樹脂フィルムマスクやガラスマスクが用いられている。
露光に際しては、フォトマスクと露光対象である基板との位置合わせが行われる。位置合わせは通常、フォトマスクと基板に設けられた複数の位置合わせ用のマークを一致させることにより行われている。
しかし、露光対象物である基板には工程中に伸縮が生じ、フォトマスクと基板の位置合わせマークの位置がずれて、マークの位置が完全に一致しなくなるため、マークのズレに関して所定の許容範囲（公差）を設定し、該公差内にあるか否か判断して露光するか否かを決定している。

特開２００１−２２０９８号公報

しかし、上記した公差の設定値を許容される限界に設定すると、位置合わせの精度が低下し、位置合わせ誤差の分散値が大きくなる問題がある。
本発明は上記従来の欠点を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の露光装置は、被露光対象である基板に設けられ、該基板と露光すべきパターンを描いたフォトマスクの位置合わせのための基板マークと、前記フォトマスクに設けられ、前記基板とフォトマスクの位置合わせのためのマスクマークと、基板とフォトマスクを相対的に移動させて、前記基板マークとマスクマークとに基づいて、基板とフォトマスクの位置合わせを行う位置合わせ手段と、該位置合わせ手段による前記基板マークとマスクマークによる位置合わせが第１の許容範囲内か否か判定する手段と、該位置合わせ手段による前記基板マークとマスクマークによる位置合わせが、前記第１の許容範囲よりも大きい第２の許容範囲内か否か判定する手段と、前記判定する手段による判定結果に基づいて、露光を行うか否か決定する手段と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、第２の許容範囲として最終的に製品に求められる公差とし、第１の許容範囲としてそれよりも小さな値を設定しておくことが可能であり、精度の高い位置決めが可能になる。
また、第１の許容範囲内か否か判定する手段により、許容範囲外と判定された時、位置合わせと第１の許容範囲内か否かの判定を、複数回繰り返すようにすることが望ましく、これにより精度の高い位置決めを行える。

以上説明したように本発明の露光装置によれば、精度が高く、また誤差の分散の少ない位置合わせが行える効果がある。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はプリント配線基板を製造するための露光装置であり、フォトレジストを施された基板Ｗはプラテン３上に載置され、移動機構２によりＸＹＺ及びθ方向に移動可能になっている。

回路パターンが描かれたフォトマスクＭは基板Ｗに対向して設けられており、フォトマスクＭと基板Ｗとを近接或いは密着させ、露光光源５からの露光により回路パターンを基板Ｗに焼き付けるようなっている。

なお、図１では基板ＷとフォトマスクＭは上下方向に配設されているが、これに限定されるものではなく、逆であっても良いし、或いは基板ＷとフォトマスクＭを垂直に立てて配設する構造も可能である。
また、プラテン３を移動させるのではなくフォトマスクＭを移動させることも可能であり、更に両者を移動させるように構成することも可能である。

基板ＷとフォトマスクＭには夫々対応する位置に基板マーク１０とマスクマーク２０が設けられており、ＣＣＤカメラ４、４により基板マーク１０とマスクマーク２０を一致させて、基板ＷとフォトマスクＭの位置合わせをするようになっている。ＣＣＤカメラ４、４の画像信号は演算制御装置１に送られ、演算制御装置１は移動機構２を制御して基板マーク１０とマスクマーク２０が一致するようにプラテン３を移動させるように構成されている。

図２にＣＣＤ視野４０内に映った基板マーク１０とマスクマーク２０とを示す。基板マーク１０とマスクマーク２０は基板Ｗの伸縮などにより、完全に一致せず、図示するようにΔＤの誤差が生ずる。

演算制御装置１には判定装置７と決定装置８が設けられており、判定装置７において、ΔＤが２つの公差よりも大きいか否か判定するようになっている。
即ち、判定装置７には公差Ｄ１とＤ２が設定され、これらはＤ１＜Ｄ２になっている。
判定装置７ではまず、ΔＤ＜Ｄ１であるか否か判定し、ΔＤ＜Ｄ１であれば、決定装置８は位置合わせ精度は充足されていると判断し、露光を行うと決定するように構成されている。該決定信号は演算制御装置１に送られる。

ΔＤ＞Ｄ１の場合、何回か位置合わせを繰り返し、該判定を繰り返す。ΔＤ＜Ｄ１にならない場合には、判定装置７はΔＤ＜Ｄ２か否かの判定を行う。ΔＤ＜Ｄ２であれば、決定装置８は位置合わせ精度は要求範囲内と判断し、露光を行うと決定し、該信号を演算制御装置１に送るように構成されている。

なお、上記例ではΔＤは基板マーク１０とマスクマーク２０の直線距離としているが、ＸＹ座標としても良い。この場合当然にＤ１、Ｄ２もＸＹ座標となる。

図３により動作を説明する。
ＣＣＤカメラ４により基板マーク１０とマスクマーク２０の位置を認識し（ステップＳ１）、移動量を計算しプラテン３を移動させて位置決めを行う（ステップＳ２）。そして、再度基板マーク１０とマスクマーク２０の位置を認識し（ステップＳ３）、その間の誤差ΔＤを検出する。

判定装置７において、ΔＤ＜Ｄ１の判定を実行する（ステップＳ４）。ΔＤ＜Ｄ１であれば、位置合わせ精度は合格と判断し決定装置８は露光する旨決定する（ステップＳ７）。
ΔＤ＞Ｄ１の場合は、ステップＳ１からＳ４までを所定回数繰り返す（ステップＳ５）。

所定回数繰り返しても、ΔＤ＞Ｄ１の場合は、ΔＤ＜Ｄ２の判定を実行する（ステップＳ６）。ΔＤ＜Ｄ２であれば、位置合わせ精度は合格と判断し決定装置８は露光する旨決定する（ステップＳ７）。
ΔＤ＞Ｄ２の場合は、位置合わせ精度が要求精度を満たせないと判断し、該基板Ｗを系外に排出する（ステップＳ８）。

以上説明した実施形態では、最初に判定基準の厳しい公差Ｄ１により位置合わせが行われ、また該位置合わせは所定回数繰り返されるため、精度が高く、誤差の分散の少ない位置合わせが実現できる。

本発明の一実施形態を示す概略図。本発明の一実施形態のマーク位置を示す説明図。本発明の一実施形態の動作を示すフローチャート図。

符号の説明

１：演算制御装置、２：移動機構、３：プラテン、４：ＣＣＤカメラ、５：露光光源、６：シャッタ、７：判定装置、８：決定装置、１０：基板マーク、２０：マスクマーク、４０：ＣＣＤ視野。

Claims

被露光対象である基板に設けられ、該基板と露光すべきパターンを描いたフォトマスクの位置合わせのための基板マークと、
前記フォトマスクに設けられ、前記基板とフォトマスクの位置合わせのためのマスクマークと、
基板とフォトマスクを相対的に移動させて、前記基板マークとマスクマークとに基づいて、基板とフォトマスクの位置合わせを行う位置合わせ手段と、
該位置合わせ手段による前記基板マークとマスクマークによる位置合わせが第１の許容範囲内か否か判定する手段と、
該位置合わせ手段による前記基板マークとマスクマークによる位置合わせが、前記第１の許容範囲よりも大きい第２の許容範囲内か否か判定する手段と、
前記判定する手段による判定結果に基づいて、露光を行うか否か決定する手段と、
を備えたことを特徴とする露光装置。
第１の許容範囲内か否か判定する手段により、許容範囲外と判定された時、位置合わせと第１の許容範囲内か否かの判定を、複数回繰り返す、
請求項１に記載の露光装置。