投影曝光装置 【技术领域】
本发明涉及一种投影曝光装置。
背景技术
由曝光装置将描绘于光掩模上的指定图形感光印相于涂覆了光抗蚀剂等感光材料的印刷电路板表面之后通过蚀刻工艺在印刷电路板上形成图形的光刻法广泛地应用于各种领域，近年来印刷电路板等也使用曝光装置进行制造。
投影曝光装置是通过经由投影曝光透镜等光学系统将光掩模的电路图形进行投影曝光，以与掩模相同或一定的倍率在印刷电路板上描绘图形的类型的装置，其原先用于集成电路的制造，但近年来正在尝试将投影曝光装置用于制造印刷电路板。
用曝光装置进行曝光时，必须进行光掩模与印刷电路板的位置对准，通常在光掩模侧与印刷电路板侧的二者上都配置有位置对准用的标记，将光掩模上的位置对准标记投影在印刷电路板上，用CCD照相机等对其和印刷电路板上的位置对准标记进行计测并使它们一致。此时，对光掩模侧的标记进行投影时，如果用曝光波长光，则印刷电路板上的光抗蚀剂会感光，因此一般利用曝光波长以外波长的光。通常用紫外线作为曝光波长，而标记投影用红外线。
然而，在投影曝光装置中，由于经由与曝光波长一致的投影曝光透镜等对掩模标记进行投影，在用红外线进行投影的情况下标记地成像位置产生偏移而具有无法进行正确位置对准的问题。
为解决上述的问题，有使用校正透镜的方法。
此外，如在特许2629709号及特许2720873号提出的有关集成电路制造的提案所公开的，可以考虑将掩模标记成像于与曝光对象物分离的位置上以防止曝光对象物感光的技术转用至印刷电路板的曝光装置上。
但是使用校正透镜的情况下，除了校正透镜之外还必须有用于控制校正透镜的位置的装置，存在装置成本增加的问题。
此外，在将掩模标记成像在分离的位置上的情况下，将具有使所成的像保持存储一定时间的物质，例如用余辉较长型的荧光物质等作为成像面，在该余辉存在期间进行位置对准，但为了进行正确的位置对准，必须完全消除前次的余辉，存在除了需要消除余辉所必要的设备之外，还需要用于消除余辉的多余时间等问题。
【发明内容】
本发明的目的是解决上述现有技术的问题。
为达成上述的目的，本发明的投影曝光装置包括：光掩模，其描绘有电路等图形；载物台，其放置被曝光该光掩模图形的曝光对象物；投影光学系统，其可以相对于曝光对象物缩小或放大地曝光该光掩模图形，该投影曝光装置的特征在于，包括：掩模标记，其设于上述光掩模上，供位置对准用；对象物标记，其设于上述曝光对象物上，供位置对准用；掩模标记照明光源，其用与曝光波长相同波长的光照射上述掩模标记；掩模标记成像体，其设置于上述载物台上的上述曝光对象物放置范围外的指定位置，经由上述投影光学系统将与曝光波长相同波长的光所照射的掩模标记的像成像；掩模标记检测装置，其对成像于该掩模标记成像体上的掩模标记的像进行摄影，将该像数据化并存储；对象物标记照明光源，其用与曝光波长不同波长的非曝光波长光照射上述对象物标记；对象物标记检测装置，其对由上述非曝光波长光所照射的对象物标记进行摄影；位置调整装置，其根据上述被数据化的掩模标记像与上述被摄影的对象物标记像，调整上述光掩模与曝光对象物的位置关系。
在上述的结构中，由于掩模标记经由投影光学系统进行投影，可得到正确的掩模标记像。而且由于掩模标记成像体设置在曝光对象物放置范围外指定的位置，因此不会产生曝光对象物感光等问题。而且由于由掩模标记检出装置对成像于掩模标记成像体上的掩模标记像进行摄影并将其数据化后存储，因此，无须将掩模标记像保持存储指定的时间，只要仅在照射曝光的光时成像即可。因此，具有无须余辉型的荧光物质等作为成像体，而且无须消除余辉的装置等效果。
如果上述光掩模成像体采用接近上述非曝光波长光的波长显影掩模标记像的类型，因为可用同一装置进行摄影，故可使上述掩模标记检测装置与上述对象物标记检测装置作为同一装置实现。典型的实施方式中，上述非曝光波长光为红外光，上述掩模标记成像体具有由曝光波长激发而发出红外光并显影掩模标记像的荧光构件。
【附图说明】
图1是表示本发明的一实施方式的示意图。
图2是表示本发明的一实施方式的动作的概略正面图。
图3是表示本发明的一实施方式中的成像部5的配置状态的说明图。
图4是表示本发明的一实施方式中的掩模标记51与电路板标记61的显示状态的说明图。
附图符号说明
1：标记检测装置；2：CCD照相机；3：红外线照明装置；4：曝光光照明装置；5：成像部；10：图像处理装置；11：运算控制装置；12：显示装置；1B：驱动控制装置；20：照相机视野；50：光掩模；51：掩模标记；52：光掩模载物台；60：印刷电路板；61：电路板标记；62：载物台；63：移动装置；65：最大电路板放置范围；70：投影曝光透镜；71：曝光光源。
【具体实施方式】
以下根据附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是用于制造印刷电路板的投影曝光装置，涂敷了光抗蚀剂的印刷电路板60放置于载物台62上，通过移动装置63可沿XYZ及θ方向移动。
而且，移动装置63由运算控制装置11所控制。
描绘有应曝光的电路等图形的光掩模50经由投影曝光透镜70面向印刷电路板60设置，并由掩模载物台52所支撑，其位置可以调整。通过来自曝光光源71的紫外线的曝光，将电路等图形，以投影曝光透镜70所决定的指定的倍率放大或缩小或等倍地印相于印刷电路板60上。
而且，在图1中光掩模50与印刷电路板60配设于上下方向上，但并不限于此，反之设置亦可，或将光掩模50与印刷电路板60垂直直立配设亦可。
此外，若印刷电路板60不可移动，则光掩模50为可移动，也可以两者都可移动。
在光掩模50上设有掩模标记51，在印刷电路板60上设有电路板标记61。使用该掩模标记51与电路板标记61来进行位置对准。
标记检测装置1的本体部分中具有CCD照相机2、红外线照明装置3，而且与曝光光照明装置4、成像部5及图像处理装置10、运算控制装置11、显示装置12、驱动控制装置13连接。
标记检测装置1可以移动，经由驱动控制装置13由运算控制装置11进行移动控制。
标记检测装置1根据需要可设置多个，一般设置两个或四个。
如图2所示移动载物台62，使成像部5位于标记检测装置1的下方，在使标记检测装置1移动，使成像部5进入视野的状态下，曝光光照明装置4将曝光波长的紫外线仅照射于掩模标记51部分，经由投影曝光透镜70，使掩模标记51成像于图2所示的成像部5。曝光光照明装置4照射在直径约为8mm左右的范围。载物台62与标记检测装置1的移动量由运算控制装置11控制，并由其记录其移动量。
由于由此而得的掩模标记51的像由曝光波长成像，因此不会发生投影曝光透镜70导致位置偏移等问题。
成像部5如图3所示配置于载物台62的最大电路板放置范围65的外侧，来自曝光光照明装置4的曝光波长的照射不会使最大电路板放置范围65上放置的印刷电路板60的光抗蚀剂感光。
成像部5可以使用任何通过曝光波长而显影的器件，在本实施方式中用荧光构件，由曝光波长激发而发出可见光或红外光而显影。由此，用同一标记检测装置1与CCD照相机2进行掩模标记51的摄影与电路板标记61的摄影。
而且，用无余辉型的构件作为荧光构件，从而无需像消除装置及消除时间，而可缩短工时。
该成像部5上的掩模标记51的像由标记检测装置1的CCD照相机2进行摄影。将该像数据送至图像处理装置10，在此进行指定的处理，并使该掩模标记51的像数据记录于微电脑构成主体的运算控制装置11中。该像数据于显示装置12中再次图像化并显示。也可以根据掩模标记51的位置数据作成新的标记像。
在标记检测装置1中包含半透明反射镜等适合的光学装置，一面使来自投影曝光透镜70的紫外光通过并照射在成像部5上，一面由CCD照相机2对成像部5的像进行摄影。因此，掩模标记51的像在曝光光照明装置4照射中进行摄影，不必在成像部5上留下余像。
另一方面，在印刷电路板60上的电路板标记61通过图1所示的载物台62的移动位于标记检测装置1的下方而进入标记检测装置1的视野后，由来自红外线照明装置3的红外线进行照射，由CCD照相机2进行摄影。该像在图像处理装置10中接受指定的处理，图像信号被送至运算控制装置11。载物台62的移动量在运算控制装置11被存储。
在运算控制装置11中，根据载物台62与标记检测装置1的移动数据进行基本的位置校正，根据上述所存储的掩模标记51的数据与电路板标记61的数据，计测其位置误差，经由驱动控制装置13与移动装置63使该载物台62移动以使该误差为0。
此外，所存储的掩模标记51的数据信号在显示装置12中进行图像化并显示，同时电路板标记61也显示于显示装置12，根据载物台62与标记检测装置1的移动数据，进行位置校正后使两图像重合显示。可以可视地进行两者位置的确认。图4表示此状态。
照相机视野20内所捕捉的电路板标记61以再图像化的掩模标记51’为基准进行重合显示。
下面说明动作。
最初如图2所示，使载物台62移动使成像部5位于检测装置1的下方，在该状态下，将来自曝光光照明装置4的紫外线照射于掩模标记51，将掩模标记51的像成像于成像部5上，同时用CCD照相机2对该像进行摄影。摄影结束后，停止来自曝光光照明装置4的紫外光的照射。
该掩模标记51的像数据被送至图像处理装置10，于此接受指定的处理后，记录于运算控制装置11，并在显示装置12中再次图像化并显示。
接着使标记检测装置1的位置不变，使载物台62移动而使印刷电路板60的电路板标记61位于标记检测装置1的下方，照射来自红外线照明装置3的非曝光光的红外光，同样地对电路板标记61进行摄影，发送给图像处理装置10、运算控制装置11，求取电路板标记61与所存储的掩模标记51’的位置误差，使载物台62移动进行位置对准以使该误差为0。此状态用显示装置12进行图像显示为如图4所示的状态。
以上的位置对准结束后，使曝光光照明装置4以及标记检测装置1退避，由曝光光源71实施曝光。
在以上说明的结构中，由于掩模标记51的像是由曝光光所得，没有由投影曝光透镜70导致的偏移。此外，由于在设定于最大电路板放置范围65之外的成像部5上成像，没有由于曝光光对印刷电路板60所造成的不良影响。
此外，由于掩模标记5 1的像作为电子信号的数据记录于运算控制部11中，因此无须具有将图像残留于成像部5的功能，也无须用于消除该图像的设备及消除时间，可达到设备简化及工序迅速化的目的。
此外，通过使用荧光体作为成像部5，具有可以将掩模标记51的像作为可见光或红外光而得到并能够使用同一标记检测装置1得到掩模标记51与电路板标记61的像等效果。
根据如上所述的本发明的投影曝光装置，具有可实施高精度的位置对准并且不会带给印刷电路板不良影响等效果。