曝光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种曝光装置，结构简单且可以获得极高的对准精度。该曝光装置是一种使既定的掩模(18a)图形曝光于目标工件(23)上的曝光装置(10)。具备：对准照明组件(30)，能够将采用了曝光光的对准光照射在掩模(18a)的掩模侧对准标记(51)上；对准照相机组件(40)，用来使从对准照明组件(30)出射的、经过掩模(18a)以及投影透镜(20)的对准光入射。对准照相机组件(40)具有：成像光学系统，将掩模侧对准标记像(53)形成在虚设工件区域(42a)，该虚设工件区域(42a)相对于被入射的对准光照射下的掩模(18a)，位于不同于目标工件(23)的位置而与该目标工件(23)在光学上的位置关系同等；摄像光学系统，目标工件(23)和虚设工件区域相对于摄像装置的光学上位置关系同等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制造印制电路基板和液晶基板等基板的曝光装置。
技术介绍
光刻法被广泛应用于各种领域，利用曝光装置，在涂敷了光致抗蚀剂等感光材料的目标工件的表面，对既定掩模图形进行曝光，然后通过刻蚀工序在基板上形成掩模图形， 印制电路基板和液晶基板等也使用曝光装置来制造(例如参考专利文献1)。在这种曝光装置中，曝光光使用紫外线，并利用投影透镜，使透过形成有既定图形的掩模的紫外线成像在目标工件上，从而将既定的掩模图形形成在目标工件上。在此处，在印制电路基板等中，伴随着对电子设备的高速化、多功能化、小型化的要求，不断要求多层化、高密度化、微细化。例如，所谓“多层化”是指其它图形与形成在基板上的图形的上部相叠合而形成。像这样在叠合图形形成的情况，在“上”、“下”的图形之间，为了在既定位置保证导通或者绝缘的关系，而必须使“上”图形相对于“下”图形以形成既定的位置关系的方式来叠合。因而，在上述曝光装置中，相对于目标工件的掩模图形的曝光装置的对位、即所谓的对准，要求极高的精度。然而，在上述曝光装置中，投影透镜对曝光用的紫外线进行高精度的像差校正，从而可以使掩模图形更高精度地形成在目标工件上。但是，对于不使目标工件曝光的光(以下也称为非曝光光)，并没有进行像差校正。因而，优选的情况是，在曝光装置中作为对准光采用作为曝光光的紫外线，将经过投影透镜的对准光照射到目标工件上，从而就掩模相对目标工件的位置进行对准。然而，由于紫外线会致使目标工件曝光，因而不能够将紫外线用于对准光并将该对准光照射到目标工件上。据此，作为不使目标工件曝光而进行对准的方法来说，一般考虑采用非曝光光的轴外(离轴)对准方式和TTL(透过透镜)对准方式。关于上述轴外对准方式，设置对准光学系统，该对准光学系统有别于投影透镜，将使用了非曝光光的对准光照射到目标工件，通过该对准光学系统对掩模相对于目标工件的位置进行对准。此外，关于TTL对准方式，把投影透镜设计成即使对于用于对准的非曝光光而言也可进行像差校正、即所谓的两种波长进行像差校正(消色差)；或者是，设置能够对投影透镜中的非曝光光进行像差校正的校正光学系统，将透过投影透镜的非曝光光照射到目标工件，从而对掩模相对目标工件的位置进行对准。(现有技术文献)(专利文献1)日本特开2006-292902号公报然而，在轴外对准方式的情况下，由于使用没有通过投影透镜的对准光来进行对准，所以很难获得极高的对准精度。此外，还需要极高精度地对对准光学系统相对投影透镜的位置进行设定，因而浪费人力和时间，导致成本上升，且难以完全消除该投影透镜与对准光学系统在位置设定中的误差，很难获得极高的对准精度。此外，在TTL对准方式的情况下，最难的是生成对曝光光以及用于对准的非曝光光两种波长进行像差校正的投影透镜，因而，难以控制成本上升，很难高精度地将掩模图形形成在目标工件上，而且难以获得极高的对准精度。此外，即使设置一种能够对在投影透镜中的非曝光光的像差进行校正的校正光学系统，生成这种校正光学系统也很难，因而，难以控制成本上升，很难能够将掩模图形高精度地形成在目标工件上，而且难以获得极高的对准精度。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述情况而提出，其目的在于提供结构简单、可以获得极高的对准精度的曝光装置。技术方案1中所述的专利技术涉及一种曝光装置，将曝光光照射到形成有图形和掩模侧对准标记的掩模上，利用投影透镜使透过该掩模的曝光光成像于目标工件，使既定的掩模图形曝光于该目标工件，其特征在于，包括对准照明组件，能够将使用了波长范围属于曝光光中的光的对准光照射到所述掩模的所述掩模侧对准标记；对准照相机组件，具有用来获取图像的摄像装置，并使从所述对准照明组件出射而经过所述掩模及所述投影透镜的对准光入射，所述对准照相机组件具有成像光学系统，将由借助对准光得到的掩模侧对准标记像形成在虚设工件区域，该虚设工件区域相对于被入射的对准光照射下的所述掩模， 位于不同于所述目标工件的位置而与该目标工件在光学上的位置关系同等；摄像光学系统，使所述目标工件和所述虚设工件区域相对于所述摄像装置的光学上位置关系同等。技术方案2中所述的专利技术的特征在于，在技术方案1中所述的曝光装置中，所述成像光学系统具有虚设工件部，在所述虚设工件区域形成平面；反射部，用来使从所述对准照明组件出射的、并经过所述掩模以及所述投影透镜而入射到所述对准照相机组件的对准光，朝向所述虚设工件部行进，所述掩模和所述虚设工件部在经过所述投影透镜以及所述反射部的光路中，在光学上是共轭的位置关系。技术方案3中所述的专利技术的特征在于，在技术方案2中所述的曝光装置中，所述反射部是半透半反镜，所述摄像光学系统具有所述反射部和设置在从所述目标工件经过所述反射部而直至所述摄像装置的光路中的成像透镜，所述虚设工件部和所述摄像装置在透过所述反射部的光路中，在光学上是共轭的位置关系，所述目标工件和所述摄像装置在经过所述反射部的光路中，在光学上是共轭的位置关系。技术方案4中所述的专利技术的特征在于，在技术方案1 3任一项中所述的曝光装置中，所述对准照相机组件具有曝光光遮断部，该曝光光遮断部防止被入射的对准光到达所述目标工件。技术方案5中所述的专利技术的特征在于，在技术方案1 3任一项中所述的曝光装置中，所述对准照相机组件具有由非曝光光照明所述目标工件的照明部。技术方案6中所述的专利技术的特征在于，在技术方案1 3任一项中所述的曝光装置中，对准照明组件相对把曝光光照射于所述掩模的照射光路而以进退自如的方式设置， 所述对准照相机组件相对把所述掩模图形投影到所述目标工件的投影光路，以进退自如的方式设置在所述投影透镜和所述目标工件之间。根据本专利技术的曝光装置，作为对准光使用属于曝光光的波长范围的光，并使该对准光通过曝光用的投影透镜而进行对准，从而，可以极高精度地调整目标工件经由投影光4学系统而相对掩模的用于曝光的位置。此外，在曝光装置中，由于在虚设工件区域形成利用对准光的掩模侧对准标记像， 因而，可以使用经由投影透镜的对准光进行对准，而又不使对准光到达目标工件。而且，在曝光装置中，由于能够将形成在虚设工件区域中的掩模侧对准标记像叠合在目标工件上而显示在摄像装置获取的图像内，因此，对准光通过作为投影光学系统的投影透镜而不会到达目标工件，从而可以根据图像中在目标工件上的掩模侧对准标记像的直接的位置关系进行对准。在曝光装置中，由于投影透镜可以被设定成仅可对曝光光进行高精度像差校正， 因此，与为采用TTL对准方式而由两种波长进行像差校正的设定相比，可极易具有高精度的光学性能。因而，可以把掩模图形极高精度地形成在目标工件上。除了上述结构之外，所述成像光学系统具有虚设工件部，在所述虚设工件区域形成平面；反射部，用来使从所述对准照明组件出射的、并经过所述掩模以及所述投影透镜而入射到所述对准照相机组件的对准光，朝向所述虚设工件部行进。若所述掩模和所述虚设工件部在经过所述投影透镜以及所述反射部的光路中是在光学上的共轭的位置关系，则成像光学系统可以由简单的结构形成。除了上述结构之外，所述反射部是半透半反镜，所述摄像光学系统具有所述反射部、和设置在从所述目标工件经过所述反射部而直至所述摄像装置的光路中的成像透镜， 所述虚设工件部和所述摄像装置在透过所述反射部的光路中本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种曝光装置，将曝光光照射到形成有图形和掩模侧对准标记的掩模上，利用投影透镜使透过该掩模的曝光光成像于目标工件，使既定的掩模图形曝光于该目标工件上，其特征在于，包括：对准照明组件，能够将使用了波长范围属于曝光光中的光的对准光照射到所述掩模的所述掩模侧对准标记；对准照相机组件，具有用来获取图像的摄像装置，并使从所述对准照明组件出射而经过所述掩模及所述投影透镜的对准光入射，所述对准照相机组件具有：成像光学系统，将由借助对准光得到的掩模侧对准标记像形成在虚设工件区域，该虚设工件区域相对于被入射的对准光照射下的所述掩模，位于不同于所述目标工件的位置而与该目标工件在光学上的位置关系同等；摄像光学系统，使所述目标工件和所述虚设工件区域相对于所述摄像装置的光学上位置关系同等。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榎本芳幸，皆川弘英，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：JP