投影曝光装置、位置对准装置以及位置对准方法制造方法及图纸

一种可进行精确位置对准的投影曝光装置。印刷电路板７６置于移动平台７０上的状态下，由紫外线照明装置６的紫外线光源６０照射掩模标记９０时，掩模标记９０的像通过投影曝光透镜７１与半反射镜１１，以紫外线反射面镜１０反射，再通过分光器３４与成像透镜３２，成像于ＣＣＤ３０上，并由图像识别装置２对其中心坐标做计测。其次，由红外线照明装置５的红外线光源５０照射印刷电路板标记９１，标记９１的像通过紫外线反射面镜１０、半反射镜１１、分光器３４、反射镜４３、成像透镜４２以及分光器５２，成像于ＣＣＤ４０上。对应于紫外线用的ＣＣＤ３０上的掩模标记９０的中心坐标，使红外线用ＣＣＤ４０上的印刷电路板标记９１的中心坐标吻合，控制移动机构８１，使移动平台７０在ＸＹ及θ方向旋转移动而做位置对准。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种投影曝光装置及位置对准装置及位置对准方法。
技术介绍
将划在掩模上的所定的图案，通过曝光装置烧附(imprint)在涂布光刻胶等感光材料的印刷电路板表面上，之后通过蚀刻工艺在印刷电路板上形成图案的光影蚀刻法，广泛地应用于各种领域中，印刷电路板也用近来的曝光装置制造。投影曝光装置是将掩模的电路图案，经过投影曝光透镜等光学系统做投影曝光，藉此将图案用与掩模同一或一定的倍率划在印刷电路板上，已知用于集成电路的制造，近来用该等投影曝光装置试用于印刷电路板的制造。用曝光装置做曝光之际，掩模与印刷电路板的位置必须对准，通常掩模侧与印刷电路板侧双方均配置有对准位置用的标记，掩模上的位置对准标记投影在印刷电路板上，与印刷电路板上的位置对准标记，通过观察显微镜等使其吻合。此时，投影掩模侧的标记之际，所用的曝光波长光，由于印刷电路板上的光刻胶会感光，使用曝光波长光以外的波长是普通的。通常作为曝光波长光是使用紫外线，标记投影是使用红外线。但是，在投影曝光装置上，因为经由配合曝光波长的投影曝光透镜等的光学系统将掩模的标记做投影，用与曝光波长相异的波长光做投影的状况下，标记的成像位置有无法对准至正确位置的问题产生。为解决此问题，必须有修正镜头及供修正镜头做位置控制的装置，有增加装置成本的问题。本专利技术的目的为解决上述现有技术的问题。
技术实现思路
为达成上述的目的，本专利技术的装置包括掩模，描绘有电路图案等；平台，支持对该掩模的图案做曝光之曝光对象；位置对准装置，用于通过移动所述掩模或平台、或者二者来调整所述掩模和所述曝光对象之间的位置关系；光学投影系统，利用曝光波长将该掩模之图案相对于曝光对象予以放大/缩小的曝光；掩模标记，设于所述掩模上，用于位置对准；曝光对象标记，设于所述曝光对象上，用于位置对准；掩模标记光源，用和曝光波长相同的波长的光照射所述掩模标记；对象标记光源，用与曝光波长相异的第二波长的光照射所述对象标记；可拆卸的曝光波长反射体，设于该光学投影系统与该曝光对象之间，并反射与该曝光波长同一波长的光，且可使与曝光波长相异的第二波长光透过；掩模标记摄影装置，通过该曝光波长反射体所反射的光对该掩模标记进行摄影；对象标记摄影装置，对由穿透该曝光波长反射体的该第二波长的光所照射的对象标记进行摄影；以及控制装置，根据该被摄影之掩模标记和对象标记，通过控制该位置对准装置把该掩模与曝光对象对准。在以上的构造中，由于通过与曝光波长同一波长的光将掩模的标记做投影，不会产生由投影曝光透镜所产生的位置误差(扭曲偏差)、成像位置的错位等。因此精确的位置对准成为可能。而且，通过设于该投影光学系统与该曝光对象之间的曝光波长反射体反射与曝光波长同一波长的光，由于无法到达曝光对象，因此无曝光对象的光刻胶感光等的弊害发生。而且，因为该对象标记是用与曝光波长相异波长的光照射的，由曝光对象的光刻胶之感光，或由光刻胶所产生的吸收等造成的使位置对准标记之外观恶化被减轻。本专利技术还可以实现光掩模位置对准，其中成为位置对准基准的掩模位置与装置的基准位置对准。而且，本专利技术可作为投影曝光装置，也可作为位置对准装置。附图说明图1表示本专利技术之一实施形态之概略图。图2表示本专利技术之一实施形态之部分放大图。图3表示本专利技术之一实施形态之动作的部分放大说明图。图4表示本专利技术之一实施形态中，位置对准用标记的说明图。图5表示本专利技术之一实施形态中，位置对准用标记的说明图。具体实施例方式以下根据附图对本专利技术之实施形态做说明。图1为供制造印刷电路板的投影曝光装置，施加光刻胶的印刷电路板76设置于移动平台70上，通过控制装置所控制的移动机构81可移动于XYZ及θ方向。而且，控制装置80不仅控制移动机构81，还控制装置全体。描绘曝光电路等图案的掩模75，隔着投影曝光透镜71，与印刷电路板76相向设置，该位置可调整。通过来自曝光光源72的紫外线之曝光，将电路等的图案做投影以投影曝光透镜71决定之指定的倍率放大、缩小或等倍地烧着于印刷电路板76上。而且，图1中掩模75与印刷电路板76是配置于上下方向，但对此并无限定，反之亦可，或者是掩模75与印刷电路板76垂直直立配置亦可。而且，也可能印刷电路板76不移动，而是掩模75移动，甚至可能是两者皆移动。掩模标记90设于掩模75上，印刷电路板76设有印刷电路板标记91。而且，移动平台70上设有平台标记92。由此，掩模标记90、印刷电路板标记91以及平台标记92用于做位置对准。标记识别装置1具有图像识别装置2、紫外线成像观察光学系统3、红外线成像观察光学系统4、红外线照明装置5以及紫外线照明装置6。紫外线照明装置6具有紫外线光源60、聚光镜61以及反射镜62。曝光波长之紫外线仅照射掩模标记90部分，藉由投影曝光透镜71将如第3图所示之掩模标记90的像用反射表面镜10反射成像于掩模反射成像面13上。该掩模标记90的像是经由紫外线成像观察光学系统3并由图像识别装置2所识别。由于该掩模标记90是由曝光波长成像，不会产生成像位置错位的问题。又由紫外线反射表面镜10反射的缘故，也不会对印刷电路板76上的光刻胶感光。针对其构造及作用，后面会做更详细的说明。另一方面，印刷电路板76的标记91是通过来自红外线照明装置5的红外线照射，经由红外线成像观察系统4并通过图像识别装置2所识别。由于照射光是红外线，印刷电路板76上的光刻胶不会感光。该标记识别装置1的构造由图2与图3做更详细的说明。来自投影曝光透镜71的光通过半反射镜11成像于如图3所示之掩模像成像面12或掩模像反射成像面13。掩模像成像面12为移动平台70或印刷电路板76的表面。在该掩模像成像面12的上方，平行于移动平台70平面，设置紫外线反射面镜10，该紫外线反射面镜10是可拆卸或可进退地设置。紫外线反射面镜10具有使红外线穿透而紫外线反射的的性质。具有该紫外线反射面镜10时，来自投影曝光透镜71的紫外线用紫外线反射面镜10做反射，掩模标记90的像成像于反射成像面13上。紫外线反射面镜10是从掩模像成像面12起距离d平行设置。通过该紫外线反射面镜10所反射之像而成像的掩模像反射成像面13，也同样地从紫外线反射面镜10之表面起距离d平行设置。即，掩模像成像面12与掩模像反射成像面13有距离2d的位置关系，掩模像反射成像面13之掩模像是由紫外线用成像透镜32，成像于紫外线用CCD30上的紫外线像成像面31。修正镜33保持使掩模像反射成像面13及掩模像成像面12吻合于成像面31的作用，并由单一或多个透镜构成。该修正镜33也是可拆卸或可进退，必须对应图标之位置插入而构成。该掩模标记90的像是从半反射镜11起，通过分光镜34，又经由修正镜33、成像透镜32，成像于CCD30的成像面31上，该图像信号由图像识别装置2识别。半反射镜11为由影响成像程度小的构件制成的半反射镜，使投影曝光透镜71的光线穿透，且将用紫外线反射面镜10反射的光线导入分光镜34。分光镜34是分离紫外线像与红外线像的光路，将紫外线像反射至紫外线观察光学系统3侧，红外线则穿透而至红外线观察光学系统4侧。用分光镜34反射的紫外线，经由该焦点位置修正用的修正镜33与紫外线用的成像透镜32后，成像于CCD30的成像面31上，掩模标记90是通过图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影曝光装置，包括： 掩模，描绘有电路图案； 平台，支持对该掩模的图案做曝光之曝光对象； 位置对准装置，用于通过移动所述掩模或平台、或者二者来调整所述掩模和所述曝光对象之间的位置关系； 光学投影系统，利用曝光波长将该掩模之图案相对于曝光对象予以放大／缩小的曝光； 掩模标记，设于所述掩模上，用于位置对准； 曝光对象标记，设于所述曝光对象上，用于位置对准； 掩模标记光源，用和曝光波长相同的波长的光照射所述掩模标记； 对象标记光源，用与曝光波长相异的第二波长的光照射所述对象标记； 曝光波长反射体，设于该光学投影系统与该曝光对象之间，并反射与该曝光波长同一波长的光，且可使与曝光波长相异的第二波长光透过； 掩模标记摄影装置，通过该曝光波长反射体所反射的光对该掩模标记进行摄影； 对象标记摄影装置，对由穿透该曝光波长反射体的该第二波长的光所照射的对象标记进行摄影；以及 控制装置，根据该被摄影之掩模标记和对象标记，通过控制该位置对准装置把该掩模与曝光对象对准。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平林洋一，松本德嘉，
申请(专利权)人：株式会社阿迪泰克工程，
类型：发明
国别省市：JP[日本]