專利名稱：曝光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種印刷電路板、液晶基板等基板和掩模的曝光裝置，特別涉及根據掩模與基板的分配點(按分點)進行曝光作業的曝光裝置。
背景技術：
專利文獻1特開平11-194507號公報(段落0011～0014、圖3)專利文獻2特開號公報(全文)以往，在制作印刷電路板時，使用下述的曝光裝置，該曝光裝置將設有電路圖案的掩模與基板校準后，通過在使兩者密合的狀態下照射曝光光線，將電路的圖案復制到基板上。
這樣的曝光裝置具有放置基板的基座；對基座上的基板進行曝光的具有規定圖案并位于基座上部的掩模；使掩模或基板進行校準移動的校準移動裝置；對掩模及基板曝光的由光源及反射鏡等組合構成的光學系統。
此外，已經公知如下的曝光方法(例如，參照專利文獻1)將基板與掩模劃分成任意區域(例如四個區域)，首先進行基板整體的校準，然后進行各個區域的校準，從完成校準的區域開始順序進行曝光作業，反復進行該動作而完成基板整體的曝光作業。
而且，提出了如下方法(例如，參照專利文獻2)對多個圖案整體進行曝光(通過光束掃描進行描繪)時，測量應被曝光的區域各自的重心位置以及整體的重心位置，以此測量數據為基礎，根據多個區域各自的基準位置信息分別進行校正，根據校正后的數據，對各個圖案進行曝光。
但是，在專利文獻1中記載的技術中，由于首先進行基板整體的校準，按照適當的順序對劃分的任意區域進行校準，從完成了校準的區域開始進行曝光，因此，在劃分成四個區域的情況下，基板整體的校準需要進行五次校準步驟，而即使在劃分成兩個區域的情況下，也必須進行三次校準步驟，很耗費時間。
而且，由于首先通過掩模及基板的標記對基板整體進行校準，因此再對各個區域進行校準后，誤差變大。
由于專利文獻2中記載的技術是如下方法測量應被曝光的各個圖案的重心位置及整體的重心位置，以此測量數據為基礎，校正多個區域各自的基準位置信息，根據校正后的數據，對各個圖案進行曝光，因此，各個圖案的曝光需要時間，而且很難將其應用到如印刷基板的曝光裝置那樣的、使掩模與基板密合來對掩模的圖案進行直接曝光的裝置中。
發明內容
本發明是鑒于上述問題點而提出的，其目的是提供一種曝光裝置，可迅速進行基板的整體曝光。
作為解決上述問題的手段，本發明的曝光裝置對基板與掩模進行校準，在將上述掩模密合于上述基板的狀態下進行曝光，其中基板具有多個定位用的校準標記，掩模具有用來與上述校準標記對準位置的多個掩模標記并設有規定圖案，該曝光裝置具有以上述多個掩模標記為基礎，求出上述掩模整個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點MB的單元；以上述校準標記為基礎，求出上述基板的整個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點WB的單元；對上述掩模標記的分配點MB與上述校準標記的分配點WB進行比較的第一比較單元；根據上述比較單元的比較結果，判斷上述校準標記的分配點WB相對于上述掩模標記的分配點MB是否在容許范圍內的第一判斷單元；在上述第一判斷單元判斷出在容許范圍內時，將曝光光線照射于上述基板整體。
此外，在該曝光裝置中，還可以將掩模標記之間的分配點與基板的校準標記之間的分配點進行比較，在校準狀態不好的情況下，卸下該基板，因此，不會進行精度差的無效曝光。
圖1是表示本發明作為一例所用的曝光裝置的主要部分的平面圖。
圖2是表示本發明作為一例所用的曝光裝置的整體的立體示意圖。
圖3(a)是表示掩模標記的配置的示意圖；圖3(b)是表示基板的校準標記的配置的示意圖。
圖4是表示本發明作為一例所用的曝光裝置的側面示意圖。
圖5是本發明的曝光裝置涉及的系統結構圖。
圖6是本發明涉及的曝光裝置的曝光方法的實施方式的流程圖。
符號說明1曝光裝置；2基座；3基板；4掩模；6光源；7(7A～7D)反射鏡；8攝影裝置；9控制機構；11汽缸；13桌體；24數據輸入部；25數據運算部；26數據比較部；27判斷部；28曝光信號產生部；30光閘(shutter)機構；M(M1～M6)掩模標記；MA分配點(掩模一半區域中的分配點)；MB分配點(掩模一半區域中的分配點)；W(W1～W6)校準標記；WA分配點(基板一半區域中的分配點)；WB分配點(基板一半區域中的分配點)。
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發明涉及的曝光裝置的曝光方法的實施方式進行說明。
本發明是一種曝光裝置，其對具有多個定位用的校準標記的基板、以及具有用于與校準標記對準位置的掩模標記并設有規定圖案的掩模進行校準，在掩模密合于基板上的狀態下進行曝光。
首先，對曝光裝置進行說明。
在所參照的附圖中，圖1為表示曝光裝置的主要部分的平面圖。圖2為曝光裝置整體的立體示意圖。圖3(a)是表示掩模的掩模標記的配置的示意圖。圖3(b)是表示基板的校準標記的配置的示意圖。圖4為曝光裝置的側面示意圖。
如圖1、圖2所示，曝光裝置1包括放置基板3的基座2；保持掩模4并設有掩模推動機構5(5A、5B、5C)的桌體13，其中掩模具有對基板3進行曝光的規定電路圖案并位于基板3上，掩模推動機構5是使掩模4進行校準移動的校準機構；從由該桌體13所保持的掩模4的上方照射光并對基板3進行曝光的由光源6及反射鏡7(7A～7B)等所構成的光學系統；用于檢測基板3與掩模4的校準狀態的攝影裝置8；經由攝影裝置8控制掩模推動裝置5以進行基板3與掩模4的位置對準等的控制機構9(參照圖5)；以及遮擋照射于基板3的規定區域的光線的光閘機構30(參照圖4)等。
如圖4所示，基座2可通過汽缸11上下活動而使基板3與掩模4密合，而且，為了將基板3固定于基座2上，在基座2的內部具有未圖示的真空泵等吸附機構。因此，通過基座2上的大量的未圖示的吸附孔，使吸附機構產生的吸引空氣作用于孔內，從而將基板3吸附于基座2上。
而且，作為上述掩模推動機構5的替代物，也可以在汽缸11與基座3之間，配備分三級設置的可在x方向進行校準移動的平臺20、可在y方向進行校準移動的平臺21、以及可在θ方向進行校準移動的平臺22，進行基板3與掩模4之間的校準作業。
基板3為例如由聚酯、聚酰亞胺、環氧樹脂等材質構成的印刷電路板或液晶基板等。如圖1或圖3(b)所示，在基板3的表面的邊緣部分，例如左右對稱地設置有多個(此處為六個)O形標記或圓孔構成的校準標記W(W1～W6)。此外，基板3被未圖示的輸送裝置運送到掩模4正下方的基座2的位置(在此，校準標記W是校準標記的總稱)。
掩模4貼在由框緣狀的掩模保持件14所保持的透光玻璃的下面。在掩模4上形成有未圖示的規定電路圖案，同時如圖3(a)所示，其在邊緣上左右對稱地設置有多個(此處為六個)O形標記等標記，該O形標記是用于與基板3的校準標記W(W1～W6)對準位置的掩模標記M(M1～M6)(而且，掩模標記M是掩模標記的總稱)。
如圖1及圖2所示，掩模保持件14通過球體等可自由移動地設置在桌體13上，掩模推動機構5具有配置在該掩模保持件14的各邊上的一對推動部5A、5B；配置在該推動部5A、5B的相鄰邊上的推動部5C；以及配置在與推動部5A、5B、5C相對的位置上的從動部16、16、16。通過適當地驅動該推動機構5(5A、5B、5C)，可使掩模4的掩模保持件14在X方向(圖1的紙面左右方向)、Y方向(圖1的紙面上下方向)，或者作為順時鐘方向或圍繞垂直軸線的方向的θ方向進行校準移動。
如圖2所示，光學系統包括由照射包含規定波長的紫外線的放電燈以及配置在該放電燈后方的橢圓反射鏡構成的光源6；將來自該光源6的照射光朝規定方向反射的平面反射鏡7A、7B、7C及凹面反射鏡7D；以及配置在光源6的光路中的規定位置上的蠅眼透鏡7E。因此，來自光源6的光經由蠅眼透鏡7E、平面反射鏡7A、7B、7C及凹面反射鏡7D，從掩模4上方作為平行光照射于基板3上。而且，優選在光源6上具有未圖示的光閘，以便只有在曝光作業中才可以照射光。
攝影裝置8例如為4臺CCD照相機，固定于可在圖1的箭頭方向上水平移動的臂的前端。此外，該攝影裝置8的相互的距離數據預先被輸入到控制機構9(參照圖5)的存儲器等存儲部(未圖示)中。
如圖4所示，光閘機構30設置在掩模保持件14的附近，具有遮擋來自凹面反射鏡7D的照射光的遮蔽板32以及自由進退地保持該遮蔽板32的保持部31。
如圖5所示，控制機構9具有數據輸入部24、數據運算部25、數據比較部26、判斷部27以及曝光信號產生部28。
而且，也可以用具有鍵盤與鼠標等輸入裝置以及CRT(Cathode-RayTube)或液晶畫面之類的顯示器的PC(personal computer)，來構成控制機構9。
在數據輸入部24中，輸入由攝影裝置8所拍攝的校準標記W、掩模標記M的各數據。所輸入的各數據是對用攝影裝置8依次輸入的掩模4的掩模標記M1～M6和校準標記W1～W6的位置信息進行了光電轉換后的位置數據；以及攝影裝置8所移動的距離的移動數據等。
數據運算部25根據所輸入的各數據，運算掩模標記M與校準標記W的位置關系，同時將運算出的位置數據存儲在未圖示的存儲器等中。
此外，數據運算部25通過根據數據輸入部24所輸入的各數據，運算有特定關系的校準標記之間的距離數據、以及有特定關系的掩模標記之間的距離數據，從而運算基板3的一個一半區域或另一個一半區域中的位于對角方向的校準標記W的分配點WA、以及位于基板3整體的對角方向的校準標記W的分配點WB。
同樣地，數據運算部25運算掩模4的一個一半區域或另一個一半區域中的位于對角方向的掩模標記M的分配點MA、以及位于掩模4整體的區域中的對角方向的掩模標記的分配點MB，將上述分配點WA、WB與分配點MA、MB作為位置數據分別存儲在未圖示的存儲器等中。
數據比較部26比較掩模標記M與校準標記W的各位置數據的一致度，同時，將掩模標記的分配點MA、MB作為基準值數據，和對應成為該基準值數據的分配點MA、MB的校準標記的分配點WA、WB進行比較。
判斷部27判斷掩模標記M與校準標記W相對于預先設定的存儲在未圖示的存儲器等中的基準值是在容許范圍內還是在容許范圍外，同時判斷基板3整體的分配點WB與掩模4的分配點MB、或者分配點MA、WB相對于預先設定的存儲在未圖示的存儲器等中的基準值是在容許范圍內還是在容許范圍外。
然后，若判斷部27判斷出掩模標記M與校準標記W在容許范圍外，則輸出信號，將信號傳送給掩模推動機構5，通過掩模推動機構5進行校準作業。
此外，在判斷部27判斷出掩模標記M與校準標記W在容許范圍內的情況下，對分配點MB與分配點WB進行判斷，在分配點MB、WB在容許范圍內的情況下，由曝光信號產生部28輸出用于進行曝光的信號。
而且，在判斷部27在對分配點MB與分配點WB的判斷是在容許范圍外的情況下，對分配點MA與分配點WA進行判斷，在分配點MA與分配點WA在容許范圍內的情況下，輸出信號，以使如圖4所示的光閘機構30動作，對不在曝光區域的位置進行遮光，同時照射來自光源6的照射光。
然后，在判斷部27判斷出分配點MA、WA在容許范圍外的情況下，輸出信號，通過未圖示的機械手(handler)等輸送裝置將基板3從基座2卸下。
接著參照圖6及其它附圖，對本發明的曝光裝置的曝光方法的一連串的流程進行說明。
首先，如圖2所示，通過未圖示的機械手等輸送裝置將基板3搬入到曝光裝置1的基座2。在將搬入的基板3吸附于基座2的狀態下，使基座2上升移動，使基板3與掩模4在相對的狀態下真空密合。
當將掩模4與基板3真空密合后，如圖1所示，各攝影裝置8從退避位置移動，對掩模標記M與校準標記W進行拍攝，從而將掩模標記M與校準標記W的位置數據輸入到數據輸入部24(參照圖5)中。
如圖3、圖5及圖6所示，由于掩模4的掩模標記M1～M6以及基板3的校準標記W1～W6被輸入到數據輸入部24，因此，掩模4的掩模標記M1、M2之間、掩模標記M2、M4之間、掩模標記M4、M5之間、掩模標記M5、M6之間、以及掩模標記M1、M6之間、掩模標記M2、M5之間、掩模標記M3、M4之間，作為距離數據被輸入到數據輸入部24。
同時，基板3的校準標記W1、W2之間、校準標記W2、W4之間、校準標記W4、W5之間，校準標記W5、W6之間、以及校準標記W1、W6之間、校準標記W2、W5之間、校準標記W3、W4之間，作為距離數據被輸入到數據輸入部24。(S1)接著，根據被輸入數據輸入部24的距離數據，在數據運算部25中，運算掩模標記M2、M4之間、M3、M5之間的分配點MA，以及相對于掩模4整體位于最遠位置的掩模標記M1、M4之間、掩模標記M3、M6之間的分配點MB。同時，在數據運算部25中，運算校準標記W2、W4之間、W3、W5之間的分配點WA，以及相對于基板3整體位于最遠位置的校準標記W1、W4之間、校準掩模標記W3、W6之間的分配點WB，將各個分配點MA、MB、WA、WB存儲在數據運算部25中(S2)。
接著，通過使掩模4進行校準移動的校準機構的掩模推動機構5(5A、5B、5C)，根據掩模標記M及校準標記W，進行與放置于基座2上的基板3的校準作業(S3)。
接著，在與通過校準作業被校準移動后的掩模標記M的數據一致的狀態下，對存儲于運算部25的掩模的分配點MB的數據與基板的分配點WB的數據，在數據比較部26進行比較(比較步驟)(S4)。
用判斷部27判斷比較的結果是否在規定的容許范圍內(判斷步驟，S5)，若掩模標記M的分配點MB與校準標記的分配點WB在規定的容許范圍內(“是”)，則由于可對基板3整體照射曝光光線，因此，根據來自判斷部27的信號，通過曝光信號產生部28產生曝光信號，將曝光光線照射到基板3整體上(S6)。
另一方面，若步驟S5的判斷為在容許范圍外(“否”)，則由數據比較部26對存儲于運算部25中的掩模標記M的分配點MA數據與校準標記的分配點WA數據進行比較(第二比較步驟、S7)。
由判斷部27對比較的結果進行判斷(第二判斷步驟、S8)，若在規定的容許范圍內(“是”)，則由于可以對基板3的一半區域WA進行曝光，因此，根據來自判斷部27的信號，通過曝光信號產生部28產生曝光信號的同時，使光閘機構30的遮蔽板2動作，覆蓋不曝光的另一半區域，僅對圖3(b)所示的區域A進行曝光(S9)。若步驟S8中判斷在規定的容許范圍外(“否”)，則將未曝光的基板3卸下(S10)。此外，在進行曝光時，使攝影裝置退避以避免干涉。
如以上所述，首先將基板3分成二個區域，運算位于一個區域A的對角方向的校準標記W2、W4以及校準標記W3、W5之間的分配點WA，接著以基板3整體為對象，同樣地運算分配點WB，在與掩模4的分配點MA、MB進行比較后再曝光，因而，可以進行精度良好的曝光。
此外，本發明由于能以少量的步驟對基板3整體進行曝光，因此能夠提高生產效率，同時，即使僅在應曝光的基板3的一半區域A中分配點WA與掩模一致，也可以進行曝光，因此，可以有效地利用基板材料。
本發明由于首先將基板3分成二個區域，運算位于一邊區域A的對角方向的校準標記之間的分配點WA，接著以基板整體為對象，同樣地運算分配點WB，在與掩模的分配點MA、MB進行比較之后進行曝光，因此，可以進行精度良好的曝光。
本發明由于能夠以少量的步驟對基板整體進行曝光，因此，能夠提高生產效率，同時，即使僅在應曝光的基板的一半區域中分配點與掩模一致，也可以進行曝光，因此，可以有效地利用基板材料。
權利要求
1.一種曝光裝置，對基板與掩模進行校準，在將上述掩模密合于上述基板的狀態下進行曝光，其中基板具有多個定位用的校準標記，掩模具有用來與上述校準標記對準位置的多個掩模標記并設有規定圖案，該曝光裝置具有以上述多個掩模標記為基礎，求出上述掩模整個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點MB的單元；以上述多個校準標記為基礎，求出上述基板整個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點WB的單元；對上述掩模標記的分配點MB與上述校準標記的分配點WB進行比較的第一比較單元；根據上述第一比較單元的比較結果，判斷上述校準標記的分配點WB相對于上述掩模標記的分配點MB是否在容許范圍內的第一判斷單元；在上述第一判斷單元判斷出在容許范圍內時，將曝光光線照射于上述基板整體。
2.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，還包括以上述多個掩模標記為基礎，將上述掩模分割為規定數量的區域，求出其中一個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點MA的單元；以上述多個校準標記為基礎，將上述基板分割為規定數量的區域，求出其中一個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點WA的單元。
3.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，還包括以上述多個掩模標記為基礎，求出上述掩模的一半區域的對角線彼此交叉所得到的分配點MA的單元；以上述多個校準標記為基礎，求出上述基板的一半區域的對角線彼此交叉所得到的分配點WA的單元。
4.根據權利要求2或3所述的曝光裝置，其特征在于，還包括當上述第一判斷單元判斷為上述校準標記的分配點WB相對于上述掩模標記的分配點MB在容許范圍外時，對上述掩模標記的分配點MA與上述校準標記的分配點WA進行比較的第二比較單元；根據上述第二比較單元的比較結果，判斷上述校準標記的分配點WA相對于上述掩模標記的分配點MA是否在容許范圍內的第二判斷單元；當上述第二判斷單元判斷出在容許范圍內時，將曝光光線照射于上述基板中的包括上述分配點WA的區域。
5.根據權利要求4所述的曝光裝置，其特征在于，還包括當上述第二判斷單元判斷出上述校準標記的分配點WA相對于上述掩模標記的分配點MA在容許范圍外時，卸下上述基板。
全文摘要
一種曝光裝置，對基板與掩模進行校準，在將上述掩模密合于上述基板的狀態下進行曝光，其中基板具有多個定位用的校準標記，掩模具有用來與上述校準標記對準位置的多個掩模標記并設有規定圖案，曝光裝置具有以多個掩模標記為基礎，求出掩模整個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點MB的單元；以上述校準標記為基礎，求出基板的整個區域的對角線彼此交叉所得到的分配點WB的單元；對掩模標記的分配點MB與校準標記的分配點WB進行比較的第一比較單元；根據第一比較單元的比較結果，判斷上述校準標記的分配點WB相對于上述掩模標記的分配點MB是否在容許范圍內的第一判斷單元；在上述第一判斷單元判斷出在容許范圍內時，將曝光光線照射于上述基板整體。
文檔編號H05K3/00GK1818794SQ20061000735
公開日2006年8月16日 申請日期2004年6月4日 優先權日2003年6月6日
發明者屋木康彥, 藪慎太郎, 氏益稔 申請人:株式會社Orc制作所