JP5335755B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線基板又は液晶基板などの被露光基板に回路パターンを露光するととともに、回路パターンの周辺領域に記号などの情報データを露光する露光装置に関するものである。

プリント配線基板には、回路パターン以外に、製品の合否を決めるため特定の試験用又は品質適合試験用の回路の一部が形成されることがある。試験用の回路は一般にテストクーポン(Test coupon)又はテストパターン(Test pattern）と呼ばれている（以下、テストクーポン情報と呼ぶ。）また、プリント配線基板には、回路パターン又はテストクーポン情報以外に、プリント配線基板を管理する記号、およびプリント配線基板を切断・分割した後の回路パターン領域を管理する文字情報又は図形情報が形成されることもある。以下、本明細書では、テストクーポン情報、文字情報及び図形情報を総称して情報データと呼ぶ。

上述したような回路パターンと情報データとを露光する露光装置が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の露光装置は、予め回路パターンとともに情報データが描かれたフォトマスクを用意している。特許文献１の露光装置は、光源とフォトマスクとの間に配置されたマスキング装置を用いて、フォトマスクから不必要な回路パターン又は情報データをマスキングしている。そして特許文献１の露光装置は、マスキングされなかったフォトマスクの回路パターン又は情報データをプリント配線基板に露光している。

特開２００６−０７２１００

しかし、フォトマスクに描かれる情報データは、用途又は生産ロットに応じて変更されることが多い。このため、フォトマスクに情報データが描かれていると、フォトマスクに描かれた回路パターンに変更が無い場合でも新たにフォトマスクを作成しなければならない。このためフォトマスクの製造コストが上がってしまう問題が生じる。また回路パターンが同じであっても複数のフォトマスクを用意しなければならず、そのフォトマスク管理が複雑になるという問題が生じている。

本発明は、上記の問題点に鑑み創案されたものであり、情報データを適宜変更しながら回路パターンを露光できる露光装置を提供することにある。

第１の観点の露光装置は、紫外線を含む光を使ってフォトマスクに描かれた所定の回路パターンを感光性物質が塗布された矩形形状の基板に露光する。そして露光装置は、紫外線を含む光でフォトマスクの回路パターンを基板に露光する投影露光ユニットと、基板を載置し投影露光ユニットに対して移動可能な基板ステージと、基板ステージを移動させるステージ駆動部と、紫外線を含む光で電子的に作成された情報データを基板に露光する空間光変調ユニットと、空間光変調ユニットを基板の辺に略平行な方向に移動させる空間光変調ユニット駆動部と、を備える。
この構成により、１つの基板ステージに載置された基板に対して、回路パターンを基板に露光するとともに電子的に作成された情報データを露光することができる。

第２の観点の露光装置は、回路パターンが基板に露光する毎に空間光変調ユニットは情報データを書き換える。
第３の観点の露光装置において、情報データは、文字情報、図形情報、又はテストクーポン情報の少なくとも一つを含む。
第４の観点の露光装置において、空間光変調ユニットが情報データを露光する領域は、投影露光ユニットが回路パターンを露光する領域に隣接する。

第５の観点の露光装置において、投影露光ユニットが回路パターンを露光する際には、空間光変調ユニット駆動部は空間光変調ユニットを停止させ、空間光変調ユニットが情報データを露光する際には、空間光変調ユニット駆動部は空間光変調ユニットを移動させ、且つステージ駆動部は基板ステージを停止させる。
この構成により、投影露光ユニットが回路パターンを露光している最中に装置の振動が減少するとともに、空間光変調ユニットが情報データを露光している最中に装置の振動が減少する。

第６の観点の露光装置において、空間光変調ユニットが情報データを露光する際に使用される紫外線を含む光の光源は、投影露光ユニットが回路パターンを露光する際に使用される紫外線を含む光の光源とは別である。
第７の観点の露光装置において、投影露光ユニットは回路パターンの倍率を変える変倍手段を備え、空間光変調ユニットは情報データを変倍手段に合わせて電子的に補正する。
この構成により、回路パターンの倍率が変えられた際には、情報データも同じ倍率に変えられて露光される。

本発明による露光装置は、情報データを適宜変更しながらフォトマスクに描かれた回路パターンを露光できる。

露光装置１００の全形の斜視図である。 （ａ）は、露光装置１００を上面から見た図である。 （ｂ）は、露光装置１００の側面から見た図である。 空間光変調ユニット４０と投影露光ユニット７０とを示した拡大概念図である。 水銀蒸気圧が異なる水銀ランプの各波長に対する比エネルギーを示したグラフである。 露光装置１００の制御部９０の構成を示したブロック図である。 露光装置１００の露光フローチャートである。 露光されたプリント配線基板ＰＷＡを示した平面図である。 テストクーポン情報（情報データＭ１）の例を示した図である。 回路パターンＰＡ毎に４個のアライメントマークＡＭが形成されたプリント配線基板ＰＷＡを示した平面図である。

＜露光装置１００の構成＞
以下、露光装置１００の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、露光装置１００の全形の斜視図である。図１では、筐体１１の長軸方向がＸ軸方向で、短軸方向がＹ軸方向で描かれている。また、投影露光ユニット７０の配置をわかりやすくするために、投影露光ユニット７０を支える支柱類が図示されていない。

露光装置１００は、筐体１１、空間光変調ユニット４０、基板ステージ６０及び投影光学ユニット７０から構成されている。筐体１１は、空間光変調ユニット４０、基板ステージ６０及び投影光学ユニット７０を支えるとともに、その内部に空間光変調ユニット４０、基板ステージ６０及び投影光学ユニット７０を制御する制御部９０が配置されている。筐体１１は、防振マウントで支えられている。

空間光変調ユニット４０は、空間光変調ユニット駆動部５０に載置されている。空間光変調ユニット駆動部５０は、Ｙ軸方向に伸びる梁と梁の端からＺ軸方向に伸びる支柱とからなる門形フレーム５５を有している。空間光変調ユニット駆動部５０は空間光変調ユニット４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。

空間光変調ユニット４０はプリント配線基板ＰＷＡの周辺領域にプリント配線基板ＰＷＡを管理する基板管理用の文字情報又は図形情報を露光することができる。またプリント配線基板ＰＷＡは複数に切断・分割されることもあるため、空間光変調ユニット４０は分割後の各分割基板を管理する基板管理用の文字情報又は図形情報を露光することもできる。さらに空間光変調ユニット４０は品質適合試験などのテストクーポンもしくはテストパターンを含むテストクーポン情報を露光することもできる。

筐体１１の上部には筐体１１の基板ステージ６０が設置される。基板ステージ６０は、例えば、ボールねじ、スライドガイド及びねじ駆動用モータ等のステージ駆動部６５（図２を参照）を有している。基板ステージ６０はステージ駆動部６５によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。また、基板ステージ６０は、矩形状形のプリント配線基板ＰＷＡに合わせて、矩形形状の表面を有している。その表面には基板吸着孔が形成されている。基板ステージ６０はプリント配線基板ＰＷＡを吸着して固定する。基板ステージ６０はその上面にプリント配線基板ＰＷＡをθ方向に回転する回転テーブル（不図示）を有していてもよい。また露光装置１００は、基準位置から基板ステージ６０までのＸ軸方向又はＹ軸方向の位置を測定する測長器を有している。

投影光学ユニット７０は複数のレンズ又は複数のミラーなどから構成されている。投影光学ユニット７０は不図示の支柱によって支えられ固定されている。投影光学ユニット７０を挟んでプリント配線基板ＰＷＡの反対側には回路パターンＰＡが描かれたフォトマスクＭＫが配置されている。投影光学ユニット７０は紫外線を含む光で照射されたフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡをプリント配線基板ＰＷＡに転写する。実施形態では、ダイソン型と呼ばれる反射屈折型の投影光学ユニットが使用されているが、複数のレンズのみからなる屈折型の投影光学ユニットが使用されてもよいし、オフナー型と呼ばれる反射式の投影光学ユニットが使用されてもよい。

投影光学ユニット７０の鏡筒にはアライメントカメラ８０が取り付けられている。アライメントカメラ８０はプリント配線基板ＰＷＡに形成されたアライメントマークＡＭ（図７を参照）を撮像する。

図２（ａ）は露光装置１００を上面から見た平面図である。図２（ｂ）は露光装置１００の側面から見た側面図である。

プリント配線基板ＰＷＡは不図示の搬送装置により例えば図２（ａ）の左側から搬入される。プリント配線基板ＰＷＡはプリント配線基板ＰＷＡの基準辺が基板ステージ６０の所定位置に合致させるように載置されて吸着される。矩形のプリント配線基板ＰＷＡの一辺はＸ軸方向にほぼ平行で且つ他の一辺はＹ軸方向にほぼ平行である。プリント配線基板ＰＷＡを載置した基板ステージ６０は、ステージ駆動部６５によって筐体１１の上部の左側（−Ｘ軸側）の端から右側（＋Ｘ軸側）の端まで移動することができる。基板ステージ６０がＸ軸方向とＹ軸方向とに移動することで、プリント配線基板ＰＷＡの任意の領域が投影光学ユニット７０の下方又はアライメントカメラ８０の下方に移動する。

空間光変調ユニット駆動部５０の門形フレーム５５は、Ｙ軸方向に伸びる梁５５ａと梁の端からＺ軸方向に伸びる一対の支柱５５ｂとを有する。梁５５ａには、空間光変調ユニット４０をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動装置５３が設けられている。また一対の支柱５５ｂの先端には、空間光変調ユニット４０をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置５１が設けられている。Ｘ軸駆動装置５１は筐体１１の上面で且つ基板ステージ６０の移動範囲外に配置されている。空間光変調ユニット４０がＸ軸方向とＹ軸方向とに移動することで、プリント配線基板ＰＷＡの任意の領域が空間光変調ユニット４０の下方に来る。

＜空間光変調ユニット４０の構成＞
図３は空間光変調ユニット４０、光源２０及び投影光学ユニット７０の構成を示した概念図である。

空間光変調ユニット４０は水銀ランプ４１、第１光学系４３、コールドミラー４４、ミラーブロック４６、ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）４７及び第２光学系４８で構成される。水銀ランプ４１は、ｇ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）及びｉ線（４３６ｎｍ）を含む光を照射する。第１光学系は、楕円ミラー及び複数のレンズ群で構成される。コールドミラー４４は赤外線を透過し紫外線を含む光を反射する。

水銀ランプ４１から第２光学系４８はカバー４２で囲まれ、光学系以外へ光が漏れない構造となっている。カバー４２は排気口が形成され、排気口にはファン４９が配置されている。これによりカバー４２内に熱がこもらない。またカバー４２の一部には、梁５５ａに設けられたＹ軸駆動装置５３と係合する係合部４２ａが設けられている。

コールドミラー４４の下方（基板側）には反射ミラーとハーフミラーとを組み合わせたミラーブロック４６が配置されている。ミラーブロック４６に隣接してＤＭＤ４７が配置され、ミラーブロック４６の下方（基板側）には第２光学系４８が設置されている。第２光学系４８の光軸はプリント配線基板ＰＷＡの表面に対して垂直に配置される。ＤＭＤ４７の光軸は第２光学系４８の光軸に対して垂直に配置される。

ＤＭＤ４７は、可動式の約１００万個のマイクロミラーから構成されている。各マイクロミラーの鏡面サイズはおよそ１０数μｍ角で格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をプラス／マイナス１２度傾斜させることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは光線がプリント配線基板ＰＷＡ側に反射される。マイクロミラーが「ＯＦＦ」のときは光線が不図示の紫外線吸収体側に反射される。従って、各マイクロミラーを個別に駆動することにより、ＤＭＤ４７は、テストクーポン情報、文字情報又は図形情報（以下、情報データと呼ぶ。）に空間変調された光線をプリント配線基板ＰＷＡに対して照射することができる。

ＤＭＤ４７とプリント配線基板ＰＷＡ上に形成されたフォトレジストＦＲ面とは共役位置に配置される。プリント配線基板ＰＷＡの厚さが異なる場合には、第２光学系４８を通過した光線は、プリント配線基板ＰＷＡの感光性物質であるフォトレジストＦＲ面に結像しない。プリント配線基板ＰＷＡのフォトレジストＦＲ面へ照射される光線の焦点距離が適切でない場合は、第２光学系４８の焦点位置を調節させてＤＭＤ４７の位置とプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジストＦＲ面の位置とを共役関係にさせる。

水銀ランプ４１から射出された光線は、第１光学系４３に入射しコリメートされる。第１光学系４３から射出された光線は、コールドミラー４４でプリント配線基板ＰＷＡ側に反射され、ミラーブロック４６に入射する。ミラーブロック４６に入射した光線はＤＭＤ４７に向かい、ＤＭＤ４７で情報データに空間変調される。空間変調された光線は、再びミラーブロック４６に入射し、第２光学系４８を経由してプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジストＦＲ面に照射される。

プリント配線基板ＰＷＡに露光される情報データは、ＤＭＤ４７で１００万個のマイクロミラーの向きを電子的に換える。このためプリント配線基板ＰＷＡに転写される情報データの大きさは、任意倍率に調整される。

＜光源２０及び投影光学ユニット７０の構成＞
図３に示されるように、投影光学ユニット７０の上方（＋Ｚ軸側）にはマスクステージＭＫＳに載置されたフォトマスクＭＫが配置されている。そのフォトマスクＭＫの上方に光源２０が配置されている。

光源２０は、水銀ランプ２１、照明光学系２３及びシャッタ部２５で構成されている。水銀ランプ２１はカバー２９で囲まれ、カバー２９は光学系以外の光が漏れない構造となっている。水銀ランプ２１は、ｇ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）及びｉ線（４３６ｎｍ）を含む光を照射する。カバー２９は、排気口と照射口とが形成され、空気の排出と光線の射出が可能な構造となっている。

水銀ランプ２１から射出された光線は楕円ミラーによって基板方向へ反射し、照明光学系２３で集光される。照明光学系２３に入射した光線は平行光に矯正されフォトマスクＭＫへ向け出射する。照明光学系２３はフォトマスクＭＫの表面に対して垂直に配置される。

水銀ランプ２１からフォトマスクＭＫまでの間には、シャッタ部２５が配置される。本実施形態では、照明光学系２３の下方にシャッタ部２５が配置されている。シャッタ部２５はシャッタ羽根２５ａ及びシャッタ駆動部２５ｂからなる。シャッタ駆動部２５ｂは回転モータ等からなり、シャッタ羽根２５ａを光路中に入れたり又は光路から外したりする。このようにしてシャッタ部２５は水銀ランプ２１から射出された光線を遮断したり通過させたりする。プリント配線基板ＰＷＡのある領域を露光する際にはシャッタ羽根２５ａが光路から外れ、次の領域にプリント配線基板ＰＷＡが動く際にはシャッタ羽根２５ａが光路に入る。

つぎに、投影光学ユニット７０について説明する。投影光学ユニット７０は、入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２と、この入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２の間に配置された反射ミラー７３と、補正レンズ７５と、凹面反射ミラー７７とを鏡筒７８内に備えている。

入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２は、同一の屈折率であり共軸となる位置に配置されている。入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２は倍率調整部７９に支持されている。倍率調整部７９は、入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２を支持する支持テーブル、リニアガイド及びモータなどを備えている。熱処理などでプリント配線基板ＰＷＡが伸縮した場合に、倍率調整部７９は入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２を移動させて、そのプリント配線基板ＰＷＡの伸縮状態にフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡ（図１を参照）を対応させる。

反射ミラー７３は、入射側凸レンズ７１からの投影光を補正レンズ７５及び凹面反射ミラー７７へ導く第１反射面７３ａと、補正レンズ７５及び凹面反射ミラー７７からの投影光を出射側凸レンズ７２へ導く第２反射面７３ｂとを有する。複数のレンズからなる補正レンズ７５は反射ミラー７３からの投影光の収差を補正する。凹面反射ミラー７７は、補正レンズ７５を介して送られる投影光を反射する。

つまり、投影光学ユニット７０はフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡを透過した投影光を倍率調整させて、プリント配線基板ＰＷＡのフォトレジストＦＲ面へ投影する。

次に倍率調整部７９による倍率調整について説明する。なお、倍率調整部７９は、光軸に沿って入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２をどれだけ移動させた場合、倍率がどれだけ変化するかが記憶装置等に記憶されている。

プリント配線基板ＰＷＡに投影するための倍率が１（等倍）である場合には、倍率調整部７９は、入射側凸レンズ７１から反射ミラー７３の第１反射面７３ａまでの距離と、第２反射面７３ｂから出射側凸レンズ７２までの距離とが同じになるように調整している。

倍率を縮小させる場合には、倍率調整部７９は、入射側凸レンズ７１を反射ミラー７３から離間させ、かつ、出射側凸レンズ７２を反射ミラー７３に近接させるように移動させる。また、倍率を拡大させる場合には、倍率調整部７９は、入射側凸レンズ７１を反射ミラー７３に近接させ、かつ、出射側凸レンズ７２を反射ミラー７３から離間させるように移動させる。

＜水銀ランプ２１と水銀ランプ４１との構成＞
投影光学ユニット７０に使われる水銀ランプ２１はフォトマスクＭＫの全面を照射するため照射光量が大きい。一方、空間光変調ユニット４０に使われる水銀ランプ４１は情報データの領域が小さいため照射光量が小さい。水銀ランプ４１自体を小型化できると空間光変調ユニット４０が走査する際の運動性が向上する。そこで、水銀ランプ４１自体はなるべく小型化し、その一方でフォトレジストＦＲに対する感光性を低下させないようにすることが好ましい。

図４は、水銀蒸気圧が異なる水銀ランプの各波長に対する比エネルギーを示したグラフである。一般に知られているように、水銀ランプのスペクトル分布は、点灯時の水銀蒸気圧の増大とともに連続スペクトル成分が増加した分光分布を示す。点灯時の水銀蒸気圧が１０〜３０気圧前後であれば輝線スペクトルが強いが、約２００気圧前後になると連続スペクトルが強くなる。点灯時の水銀蒸気圧は、水銀ランプへの水銀の封入量と点灯入力電圧でほぼ決まる。

本実施形態では、投影光学ユニット７０に使われる水銀ランプ２１はその水銀封入量が１ｍｇ／ｃｍ^３から５０ｍｇ／ｃｍ^３（水銀蒸気圧は約３０気圧）までである。フォトレジストＦＲに対する感光性又は細い線幅の回路パターンＰＡに対応させるためである。一方、空間光変調ユニット４０に使われる水銀ランプ４１はの水銀封入量は１５０ｍｇ／ｃｍ^３（水銀蒸気圧は約２００気圧）以上である。このように、投影光学ユニット７０に使われる水銀ランプ２１は、微細パターン、高エネルギーといった要求を満たし、空間光変調ユニット４０に使われる水銀ランプ４１は、小型で稼動ユニットに取り付けるのが容易で所定の波長範囲で高輝度の発光が得ることができる。

＜制御部９０の構成＞
図５は、露光装置１００の制御部９０の構成を示したブロック図である。露光装置１００は制御部９０で制御される。制御部９０は、情報データの露光を制御する情報データ露光制御部９１、回路パターンの露光を制御する回路パターン露光制御部９２及びアライメント制御部９８を有している。情報データ露光制御部９１、回路パターン露光制御部９２及びアライメント制御部９８は記憶装置ＭＭに接続されている。

記憶装置ＭＭには、プリント配線基板ＰＷＡの露光データ、回路パターンの露光領域のデータ、情報データの位置情報、アライメントマークの位置情報、プリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト感度、及び基板ステージ６０の移動速度などのデータが記憶されている。記憶装置ＭＭに記憶されるデータは制御部９０に接続された外部入力部９９（例えば工場側ＬＡＮもしくは手入力）により入力される。

情報データ露光制御部９１は、ＤＭＤ駆動回路９３及び空間光変調ユニット駆動部の制御回路９４に接続されている。情報データ露光制御部９１は記憶装置ＭＭに記憶された識別記号露光データをＤＭＤ駆動データに変換する。ＤＭＤ駆動回路９３は空間光変調ユニット４０のＤＭＤ４７に接続されており、約１００万個のマイクロミラーをプラス／マイナス１２度傾斜させる。空間光変調ユニット駆動部の制御回路９４は、空間光変調ユニット駆動部５０のＸ軸駆動装置５１及びＹ軸駆動装置５３に接続されており、空間光変調ユニット４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。情報データ露光制御部９１は、記憶装置ＭＭに記憶されたプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト感度などの条件に基づき、空間光変調ユニット駆動部の制御回路９４に移動速度を伝達する。つまり情報データ露光制御部９１は、プリント配線基板ＰＷＡの複数の領域に情報データを露光するように制御する。

回路パターン露光制御部９２は、倍率制御回路９５、ステージ制御回路９６及びシャッタ制御回路９７に接続されている。倍率制御回路９５は投影光学ユニット７０の倍率調整部７９に接続されており、入射側凸レンズ７１及び出射側凸レンズ７２を移動させる。ステージ制御回路９６は基板ステージ６０のステージ駆動部６５に接続されており、基板ステージ６０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。シャッタ制御回路９７は光源２０のシャッタ部２５に接続されており、シャッタ部２５を開閉させる。つまり回路パターン露光制御部９２は、プリント配線基板ＰＷＡの複数の領域に適切な倍率でフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡ（図１を参照）を露光するように制御する。

アライメント制御部９８は、ステージ制御回路９６及アライメントカメラ８０に接続されており、プリント配線基板ＰＷＡの複数個所に形成されたアライメントマークＡＭ（図７を参照）を撮像する。アライメント制御部９８は、アライメントマークＡＭを撮像することにより、プリント配線基板ＰＷＡの配線パターンの伸縮状態を演算、すなわち倍率演算を行う。

＜露光装置１００の動作＞
露光装置１００の動作について説明する。図６は露光装置１００の露光フローチャートである。図７に示されたプリント配線基板ＰＷＡの平面図、図８に示された情報データＭ１を参照しながら説明する。なお、図７に示されたプリント配線基板ＰＷＡは回路パターンＰＡ又は情報データ（Ｍ１，Ｍ２）が露光されているが、露光前のプリント配線基板ＰＷＡにはアライメントマークＡＭ（ＡＭ１，ＡＭ３，ＡＭ１０，ＡＭ１２）が形成されているだけである。またプリント配線基板ＰＷＡの表面には感光性物質であるフォトレジストＦＲが形成されている。

最初にプリント配線基板ＰＷＡが不図示の搬送装置により基板ステージ６０に搬入される。
そしてステップＳ１０１において、アライメント制御部９８は基板ステージ６０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、アライメントカメラ８０の下方に図７に示されたプリント配線基板ＰＷＡのアライメントマークＡＭが存在するようにする。アライメントカメラ８０はプリント配線基板ＰＷＡの複数のアライメントマークＡＭを撮像する。アライメントマークＡＭ（ＡＭ１，ＡＭ３，ＡＭ１０，ＡＭ１２）は、プリント配線基板ＰＷＡの四隅に形成されており、例えばプリント配線基板ＰＷＡを貫通する貫通孔も含まれる。

ステップＳ１０２において、アライメントカメラ８０で撮像されたアライメントマークＡＭのＸ軸及びＹ軸の位置に基づいて、アライメント制御部９８がプリント配線基板ＰＷＡの伸縮を演算する。例えばプリント配線基板ＰＷＡがＸ軸及びＹ軸方向ともに１．０１倍に拡大していたならば、露光倍率を１．０１と設定する。そしてこの露光倍率が記憶装置ＭＭに記憶される。

次にステップＳ１１１において、回路パターン露光制御部９２に記憶装置ＭＭに記憶された露光倍率が設定される。回路パターン露光制御部９２は倍率制御回路９５を介して投影光学ユニット７０の入射側凸レンズ７１及び出射側凸レンズ７２を露光倍率に応じた位置に移動させる。

ステップＳ１１２において、回路パターン露光制御部９２は情報データ露光制御部９１へ、空間光変調ユニット駆動部５０がＸ軸又はＹ軸方向に移動しないように停止（ロック）指令を出す。これにより空間光変調ユニット駆動部５０が移動している最中に、フォトマスクＭＫの回路パターンＰＡ（図１を参照）がプリント配線基板ＰＷＡに露光されることはない。空間光変調ユニット駆動部５０が移動すると、基板ステージ６０又は投影光学ユニット７０などが微かに振動してしまい、回路パターンＰＡが精度良くプリント配線基板ＰＷＡに露光できなくなる可能性があるからである。

ステップＳ１１３において、回路パターン露光制御部９２は基板ステージ６０を所定の位置に移動させた後基板ステージ６０を停止させ、その後、シャッタ制御回路９７がシャッタ部２５を開き、所定の露光量が露光された後に閉じる。回路パターン露光制御部９２は再び基板ステージ６０を所定の位置に移動させてシャッタ部を開閉する。この動作を繰り返すことで、図７に示されるように、６個の領域で露光倍率が補正された回路パターンＰＡ（ＰＡ１〜ＰＡ６）が配線基板ＰＷＡに露光される。

ステップＳ１１４において、露光終了時に、回路パターン露光制御部９２は情報データ露光制御部９１へ空間光変調ユニット駆動部５０の停止の解除指令を出す。これにより空間光変調ユニット駆動部５０が移動することができる。

次にステップＳ１２１において、情報データ露光制御部９１に記憶装置ＭＭに記憶された露光倍率が設定される。情報データ露光制御部９１は露光倍率に応じてどのマイクロミラーを傾斜させるかを演算する。

ステップＳ１２２において、情報データ露光制御部９１は回路パターン露光制御部９２へ、基板ステージ６０（又はステージ駆動部６５）がＸ軸又はＹ軸方向に移動しないように停止（ロック）指令を出す。これにより基板ステージ６０が移動している最中に、情報データＭ１、Ｍ２がプリント配線基板ＰＷＡに露光されることがない。このため基板ステージ６０の移動による振動がないため、情報データＭ１、Ｍ２が精度良くプリント配線基板ＰＷＡに露光できる。

ステップＳ１２３において、空間光変調ユニット駆動部５０は空間光変調ユニット４０をプリント配線基板ＰＷＡの辺に略平行な方向に移動させる。空間光変調ユニット４０がＸ軸方向に移動している最中に、ＤＭＤ駆動回路９３を介して空間光変調ユニット４０のＤＭＤ４７が駆動される。これにより空間光変調ユニット４０が移動中（走査中）に露光倍率が補正された情報データＭ１がプリント配線基板ＰＷＡに露光される。図７に示されるように、６個の領域で回路パターンＰＡに隣接して情報データＭ１が形成される。

情報データＭ１は、品質適合試験用の回路などのテストクーポン情報である。プリント配線基板ＰＷＡには外観ではわからない内在する欠陥があることがある。このために回路パターンＰＡに隣接して形成されたテストクーポン情報（情報データＭ１）を採集し、破壊して検査などが行われる。テストクーポン情報は、図８に示されるように、パターン幅間隔、穴径、パッド径、内層のクリアランス径、導体層の配置など回路パターンＰＡと同じにしている。またテストクーポン情報としてのスルーホールやビアは、直列に接続したデイジーパターンで導通状態又は接続の状態を測定できるようにし、また、テストクーポン情報としての櫛形パターンは絶縁抵抗を測定できるようにしている。

テストパターンはＤＭＤ４７で電子的に作成されるため、テストクーポン情報を任意に変更が可能であり且つ回路パターンＰＡの露光倍率に合わせてテストクーポン情報の倍率も変更することができる。回路パターンＰＡとテストクーポン情報とを同じ大きさでプリント配線基板ＰＷＡに露光できるため、信頼度の高い品質検査が行える。

ステップＳ１２４において、空間光変調ユニット４０がＹ軸方向に移動している最中に、ＤＭＤ駆動回路９３を介してＤＭＤ４７が駆動される。これにより空間光変調ユニット４０が移動中に（走査中）に露光倍率が補正された情報データＭ２がプリント配線基板ＰＷＡに露光される。図７に示されるように、６個の領域で回路パターンＰＡに隣接して情報データＭ２が形成される。

情報データＭ２は、回路パターン領域を管理する文字情報又は図形情報である。ＤＭＤ４７が電子的に情報を変更できるため、１枚のプリント配線基板ＰＷＡの複数の回路パターンＰＡ毎に情報データＭ２が“ａ−１−１１”、“ａ−１−１２”にように形成される。必要であれば、回路パターンＰＡの露光倍率に合わせて文字情報である情報データＭ２の倍率も変更できる。

ステップＳ１２３とステップＳ１２４との順番は、逆であってもよいし、いずれか1つでもよい。また、情報データＭ１と情報データＭ２とが形成される位置は、回路パターンＰＡの大きさ配置などによって適宜換えられる。

ステップＳ１２５において、露光終了時に、情報データ露光制御部９１は回路パターン露光制御部９２へ基板ステージ６０（又はステージ駆動部６５）の停止の解除指令を出す。これにより基板ステージ６０が移動することができる。

上述の説明では、回路パターンＰＡの露光が終了した後に（ステップＳ１１１〜Ｓ１１４）、情報データＭ１、Ｍ２の露光が開始した。この順序とは逆に、情報データＭ１、Ｍ２の露光（ステップＳ１２１〜Ｓ１２５）が終了した後に、回路パターンＰＡの露光が開始してもよい。また、１つの回路パターンＰＡの露光が終わってすぐにその回路パターンＰＡに隣接して情報データＭ１、Ｍ２を露光し、その情報データＭ１，Ｍ２の露光が終了したら再び別の回路パターンＰＡの露光をするようにしてもよい。

また上述の説明では、アライメントマークＡＭ（ＡＭ１，ＡＭ３，ＡＭ１０，ＡＭ１２）がプリント配線基板ＰＷＡの四隅に形成されていた。そして、４つのアライメントマークＡＭに基づく回路パターンＰＡの露光倍率に合わせて情報データＭ２の倍率を変更した。より多くのアライメントマークＡＭが露光領域である回路パターンＰＡの周囲に形成されているとさらに細かく情報データＭ２の倍率を変更することができる。

図９は、回路パターンＰＡの四隅に４個のアライメントマークＡＭが形成され、６つの回路パターンＰＡ（ＰＡ１〜ＰＡ６）に対して１２個のアライメントマークＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ１２）が形成されているプリント配線基板ＰＷＡを示した平面図である。

図７で説明したステップＳ１０１において、アライメントカメラ８０がプリント配線基板ＰＷＡの１２個のアライメントマークＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ１２）を撮像する。そしてステップＳ１０２において、アライメントカメラ８０で撮像されたアライメントマークＡＭのＸ軸及びＹ軸の位置に基づいて、アライメント制御部９８が回路パターンＰＡの伸縮を演算する。例えば回路パターンＰＡ１、ＰＡ２等がＸ軸及びＹ軸方向ともに１．０１倍に拡大していたならば、露光倍率を１．０１と設定する。

回路パターンＰＡではなく、情報データＭ２を空間光変調ユニット４０が露光するときは、アライメントマークＡＭ１とＡＭ２とを使ってＹ軸方向の伸縮だけを計算してＹ軸方向だけの変倍を行ってもよい。

情報データＭ１を空間光変調ユニット４０が露光するときは、アライメントマークＡＭ１とＡＭ４とを使ってＸ軸方向の伸縮だけを計算しＸ軸方向だけの変倍を行ってもよい。また、アライメントマークＡＭ４とＡＭ８と、又はアライメントマークＡＭ５とＡＭ７との斜め方向の成分も使ってＸ軸及びＹ軸方向の伸縮を補正してもよい。さらに、各アライメントマークＡＭ１〜ＡＭ１２の間に補助的ｎａアライメントマークを配置し、より細かな領域で基板の伸縮に対して描画パターンデータを補正してもよい。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、図３に示された空間光変調ユニット４０の水銀ランプ４１と投影光学ユニット７０用の水銀ランプ２１とは同じ紫外線を含む光源である。このため水銀ランプ４１を無くして、水銀ランプ２１から空間光変調ユニット４０まで紫外線を含む光を導くようにしてもよい。例えば、ロッドインテグレータ、レンズ、ミラーなどで水銀ランプ２１から空間光変調ユニット４０まで光を導いてもよいし、光ファイバを束ねた光ファイバ束で光を導いてもよい。

２０ … 光源、２１ … 水銀ランプ、２３ … 照明光学系
２５ … シャッタ部（２５ａ … シャッタ羽根，２５ｂ … シャッタ駆動部）
２８ … 第２レンズ、２９ … カバー
３２ … 排気口
４０ … 空間光変調ユニット、４１ … 水銀ランプ
４２ … カバー（４２ａ … 係合部）
４３ … 第１光学系、４４ … コールドミラー
４６ … ミラーブロック、４８ … 第２光学系
４７ … ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）
４９ … ファン
５０ … 空間光変調ユニット駆動部
５１ … Ｘ軸駆動装置、５３ … Ｙ軸駆動装置
５５ … 門形フレーム（５５ａ … 梁，５５ｂ … 支柱）
６０ … 基板ステージ、６５ … ステージ駆動部
７０ … 投影露光ユニット
７１ … 入射側凸レンズ、７２ … 出射側凸レンズ
７３ … 反射ミラー（７３ａ … 第１反射面，７３ｂ … 第２反射面）
７５ … 補正レンズ、７７ … 凹面反射ミラー
７８ … 鏡筒、７９ … 倍率調整部
８０ … アライメントカメラ
９０ … 制御部
９１ … 情報データ露光制御部、９２ … 回路パターン露光制御部
９３ … ＤＭＤ駆動回路、９４ … 駆動部制御回路
９５ … 倍率制御回路、９６ … ステージ制御回路
９７ … シャッタ制御回路、９８ … アライメント制御部
９９ … 外部入力部
１００ … 露光装置
ＡＭ … アライメントマーク
ＦＲ … フォトレジスト
ＬＸ１ … 長さ
ＬＸ３ … 距離
ＬＸ２ … 移動範囲
Ｍ１，Ｍ２ … 情報データ
ＭＫＳ … マスクステージ
ＭＫ … フォトマスク
ＭＭ … 記憶装置
ＰＡ … 回路パターン
ＰＷＡ … プリント配線基板

Claims (8)

1. 紫外線を含む光を使ってフォトマスクに描かれた所定の回路パターンを感光性物質が塗布された矩形形状の基板に露光する露光装置において、
   前記紫外線を含む光で前記フォトマスクの前記回路パターンを前記基板に露光する投影露光ユニットと、
   前記基板を載置し前記投影露光ユニットに対して移動可能な基板ステージと、
   前記基板ステージを移動させるステージ駆動部と、
   電子的に作成された情報データを前記紫外線を含む光で前記基板に露光する空間光変調ユニットと、
   前記空間光変調ユニットを前記基板の辺に略平行な方向に移動させる空間光変調ユニット駆動部と、
   を備えることを特徴とする露光装置。
2. 前記回路パターンが前記基板に露光する毎に、前記空間光変調ユニットは前記情報データを書き換えることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記情報データは、文字情報、図形情報、又はテストクーポン情報の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
4. 前記空間光変調ユニットが前記情報データを露光する領域は、前記投影露光ユニットが回路パターンを露光する領域に隣接することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記投影露光ユニットが前記回路パターンを露光する際には、前記空間光変調ユニット駆動部は前記空間光変調ユニットを停止させ、
   前記空間光変調ユニットが前記情報データを露光する際には、前記空間光変調ユニット駆動部は前記空間光変調ユニットを移動させ、且つ前記ステージ駆動部は前記基板ステージを停止させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記空間光変調ユニットが前記情報データを露光する際に使用される前記紫外線を含む光の光源は、前記投影露光ユニットが前記回路パターンを露光する際に使用される前記紫外線を含む光の光源とは別であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記投影露光ユニットの光源および前記空間光変調ユニットの光源は、水銀を封入した水銀放電ランプであり、各々の放電容器の体積当たりの水銀封入量が前記投影露光ユニットユニットの水銀放電ランプよりも前記空間光変調ユニットの水銀放電ランプの方が多いことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. 前記投影露光ユニットは前記回路パターンの倍率を変える変倍手段を備え、
   前記空間光変調ユニットは前記情報データを前記変倍手段に合わせて電子的に補正することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の露光装置。