TWI316649B - - Google Patents

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TWI316649B
TWI316649B TW092108355A TW92108355A TWI316649B TW I316649 B TWI316649 B TW I316649B TW 092108355 A TW092108355 A TW 092108355A TW 92108355 A TW92108355 A TW 92108355A TW I316649 B TWI316649 B TW I316649B
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Youichi Hirabayashi
Noriyoshi Matsumoto
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Description

1316649 五、發明說明（1) 發明所屬之領域 本發明有關於一種投影曝 良仪 置對準方法。 元展置及位置對準裝裒及 先前技術 將劃在光罩上的所定的圖 备·变 程在印刷電路板上形成圖上，之後藉由妙。
定 A …投影曝光裝置係將光罩的以J光=製造以錄 等光學系統做投影曝光，鋅 案，！過投影勝 的倍率劃在印刷電=上；用圖；用與光罩同-成/ 來用該等投影曝光|置試用^ ^積胃電路的製造， 用曝光裝置做曝光之严血路板的製造。 須做調整，通常光I ϋ Γ先罩與印刷電路板的位置必 位置用的標記’光罩上的 ”二：：配置有對準 上’與印刷電路板上的位置；在：刷電路板 使其吻合。此時，投％ #I/旱軲δ己通過硯察顯微鏡等 Ε , 卞仅衫先罩側的標記之際，所用沾s 長光，由於印刷電路板上的 # E 曝光波 以外的波長是普通的。通4;且；=長長光 線’標§己投影係使用紅外線。 ’、务、外 但是，在投影曝光裝置上，因 投影曝光鏡等的光學李咣將# ¥ &押’ "口曝光波長的 波長相異的波長光做投；與曝光 法對準至正確位置的問題產生。為解決此問題 1316649 五 '發明說明（2) 正鏡頭及供修 的問題。 本發明的 發明内容 為達成上 罩’支持對該 該光罩與平台 準裝置’將該 小之曝光的曝 用的光罩標記 對象物標記， 的光罩標記光 該對象物標記 學系統與該曝 長之光、且可 波長反射體， 標記做攝影的 反射體的該第 象物標記攝影 物標記、控制 位置做調整的
正鏡頭做位置控制的裝置，有增加裝置成本 目的為解決上述習知技術的問題。 述的目 光罩的 之一者 光罩之 光投影 ，設於 用與曝 源，用 的對象 光對象 使與曝 藉由該 光罩標 二波長 裝置， 該位置 控制裝 的，本 圖案做 或二者 圖案相 光學系 該曝光 光波長 與曝光 物標記 物之間 光波長 曝光波 記攝影 的光所 以及根 對準裝 置。 發明包括描 曝光之曝光 移動而對準 對於曝光對 統，設於該 對象物上供 同一波長的 波長相異之 光源，可拆 、並反射與 相異之第二 長反射體所 裝置’對藉 照射的對象 據該被攝影 置而對該光 繪電路 對象物 位置關 象物予 光罩上 對準位 光照射 第二波 卸地設 s亥曝光 波長光 反射的 由穿透 物標記 之光罩 罩與曝 圖案的光 的平台，使 係的位置對 以放大/縮 供對準位置 置用的曝光 該光罩標記 長的光照射 於該投 波長同 透過的 光對該 該曝光 做攝影 標記與 光對象 影光 一波 曝光 光罩 波長 的對 對象 物的 於以上的構造中，由於藉由曝光波長與同一波長的光 將光罩的標記做投影’ $會產生由投影曝光鏡所產生的位 置誤差（歪曲收差）、成像位置的錯位等。因此可調整正確
1316649 _ " _ _ 良 五、發明說明（3) 的位置。 且’藉由設於該投影光學系統與該曝光對象物之間的 曝光波長’反射體反射與曝光波長同一波長的光，由於無 法到達曝光對象物，因此無曝光對象物的光阻感光等的弊 害發生。 又’該對象物標記係用與曝光波長相異波長的光照射 的k故j由曝光對象物的光阻之感光’以及由光阻所產生 的吸收等’具有使位置對準標記之外觀惡化得以減輕的效 果。 ^ ^發明更具有將成為位置對準基準的光罩之位置，調 整至义置之基準位置的光罩位置對準的效果。 而且，本發明可作為投影曝光裝置’也可作為位置 準裝置。 實施方式 卜 R骒圖式對本發明之實施型態做說明。 施加
圖為供製造印刷電路板的投影曝光裝置， 阻的印刷雷& 批刹的软ί 设置於移動平台7〇上，藉由控制裝 工 ' 動機構81可移動於ΧΥΖ及β方向。 八M。 ’控制裝置80不僅控制移動機構81，還控制 王致〇 =Ζ曝光電路等圖案的光罩 一〜 ，該位置可調整。藉由來自 與印刷電路板7 j日—$ 攸（D相向设置，琢位罝-調整。藉由.
光源7 2的紫外么令g t 一 ·=外、，泉之曝光’將電路等的圖案做投影以投 光、兄7 1决疋之指定的倍率放大、縮小或等倍地燒著於
1316649 五、發明說明（4) 電路板76上。
方向 電路 甚至 而且’第1圖中光罩75與印刷電路板76 ，但對此並無限定，反之亦可 板76垂直直立配置亦可。 又’也可能印刷電路板76不移動，而 可能是兩者皆移動。 係配置於上下 或者是光罩75與印刷 光罩標記9(3設於光罩75上’印刷電路板76設有印刷電 路板標記91。而且，移動平台70上設有平台桿記”。由 此’光罩標記90、印刷電路板標記91以及平台標記92用於 做位置對準。 標記辨識裝置1具有影像辨識裝置2、紫外 光學系統3、紅外線成像觀察光學系統4、紅外線照明裝置 5以及紫外線照明裝置6。紫外線照明裝置6具有紫外線光 源60、聚光鏡61以及反射鏡62。曝光波長之紫外線僅照射 光罩標記90部分’藉由投影曝光鏡71將如第3圖所示之光 罩標記90的像用反射表面鏡1〇反射成像於光罩反射成像面 1 3上。該光罩標記9 〇的像係經由紫外線成像觀察光學系統 3並由影像辨識裝置2所辨識。由於該光罩標記9〇係由曝光 波長成像，不會產生成像位置錯位的問題。又由紫外線反 射表面鏡1 〇反射的緣故，也不會對印刷電路板76上的光阻 感光。
針對其構造及作用，後面會做更詳細的說明。 一方’印刷電路板76的標記9 1係藉由來自紅外線照明 裝置5的紅外線照射，經由紅外線成像觀察系統4並藉由影
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像辨識裝置2所辨識。由於昭射本從4冰砂-at 76上的光阻不會感光。…、射先係紅外線’印刷電路板 說明該標記辨識裝置i的構造由第2圖與第3圖做更詳細的 來自投影曝光鏡71的光通 圖所示之光罩像成像面12或光 成像面12為移動平台70或印刷 像成像面12的上方，平行於移 反射面鏡1 0 ’該紫外線反射面 置。紫外線反射面鏡1 〇具有使 的性質。具有該紫外線反射面 的紫外線用紫外線反射面鏡1 0 像於反射成像面1 3上。 過半反射鏡11成像於如第3 罩像反射成像面1 3。光罩像 電路板76的表面。在該光罩 動平台7 0平面，設置紫外線 鏡1 0係可拆卸或可進退地設 紅外線穿透而紫外線反射的 鏡10時，來自投影曝光鏡71 做反射’光罩標記9 0的像成
紫外線反射面鏡1 〇係從光罩像成像面i 2起距離d平行 设置。藉由該紫外線反射面鏡丨0所反射之像而成像的光罩 像反射成像面1 3，也同樣地從紫外線反射面鏡丨〇之表面起 距離d平行設置。即，光罩像成像面12與光罩像反射成像 面1 3有距離2d的位置關係，光罩像反射成像面丨3之光罩像 係由紫外線用成像透鏡32 ’成像於紫外線用CCD30上的紫 外線像成像面3.1。 修正鏡3 3保持使光罩像反射成像面1 3及光罩像成像面 1 2吻合於成像面3 1的作用’並由單一或複數個透鏡構成。 該修正鏡3 3也是可拆卸或可進退，必須對應圖示之位置插 入而構成。
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h光罩標記90的像係從半反射鏡丨丨起，通過分光鏡 34又，、i由修正鏡33、成像透鏡32，成像於CCD30的成像 面31 ^，該影像訊號係用影像辨識裝置2做辨識而成。 半反射鏡11為由影響成像程度小的構件製成的半反射 鏡，使杈衫曝光鏡7 1的光線穿透，且將用紫外線反射面鏡 1 0反射的光線導入分光鏡34。分光鏡34係分離紫外線像與 紅外線像的光路，將紫外線像反射至紫外線觀察光學系統 3側，紅外線則穿透而至紅外線觀察光學系統4侧。
用分光鏡34反射的紫外線’經由該焦點位置修正用的 修正鏡33與紫外線用的成像透鏡32後，成像於CCD3()的成 像面31上，光罩標記90係藉由影像辨識裝置2做辨識，並 記憶其位置。 對紅外線像觀察光學系統4做說明。 紅外線像觀察光學系統4係供辨識印刷電路板7 6上之 標記9 1 ’包括C C D 4 0與成像透鏡4 2及反射鏡4 3。紅外線照 明裝置5之紅外線用分光鏡52介於CCD40與成像透鏡42之 間’來自紅外線光源50的紅外光經由聚光鏡51而放射。
來自紅外線光源50的紅外光用分光鏡52在成像透鏡42 的方向上折屈’再經由反射鏡43、分光鏡34、反射鏡43及 成像透鏡4 2 ’通過分光鏡5 2後，照射於印刷電路板標記g 1 上。該印刷電路板標記9 1的像，經由半反射鏡1 1、分光鏡 34、反射鏡43及成像透鏡42，並通過分光鏡52後成像於 CCD40的成像面41上。該印刷電路板標記91亦藉由影像辨 識裝置2做辨識，並記憶其位置。
2099-5538-PF(Nl).ptd 第10頁 1316649 五、發明說明（？） 由上所述，在紫外線反射面鏡10***的狀態下，光罩 像成像面1 2與紅外線像的成像面4 1為光學共軛的關係。 而且，上述構造的標記辨識裝置1，對應於光罩標記 90與印刷電路板標記91以及平台標記92的數量，可適當地 增減。 第4圖為光罩75與該光罩75上的光罩標記9〇之一例的 放大杈組圖。於此例中，加入光罩75與印刷電路板76 置對準用的光罩標謂後，對光罩75與移動平台？
調整，即，設有基準位置對準用的光罩標記9〇。萨 標記事實上為’對應電路圖案部78，非常小 ‘： 之物。又於此，圓形地圖示出該標記的形狀， ：口 ： j由圖像辨識適合於做位置測定，任何形狀均； 第5圖為設於移動平台7 圖。第5圖為盥大的e卩副φ ^之‘ 5己的配置做模組化έ 光，並燒附^二VC:广電路_ 平台基準位置對準用的多= 設有-對或複數對 準。平台標記92係於圖中& : 而成為位置對準的
上，該平台標記92不^ =印刷電路板76上。實際 70上時的障礙，而設於移動 j路板76裝配於移動平 而且，印刷電路板標記9 : 土二 電路圖案部78上。 1 $成方；由前一工程所燒附 而且， 體做控制。 該控制裝置8 〇 對標記辨識裝 置1與曝光裝置全
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1316649 五、發明說明（8) 说明其動作。 首先說明光罩基準位置對準的順序。 首先將移動平台70配置於預定的基準位置上。 其次點亮紫外線照明裝置6的紫外線光源6 0，照亮平 台標記92。此時’除紫外線反射表面鏡1 〇外，***修正透 鏡33。由此，平台標記92通過成像透鏡32後，成像於 C C D 3 0的成像面3 1上。於其概略之中心，由平台標記9 2決 定標記辨識裝置1全體與移動平台7〇的位置關係。CCD3〇的 成像係藉由辨識裝置2做辨識。 其次於該狀態，導通紅外線照明裝置5之紅外線光源 5 0 ’***紫外線反射面鏡丨〇後’對平台標記9 2做照明通 過成像透鏡42 ’成像於CCD40的成像面41上。在此狀態， 由影像辨識裝置2辨識後’對成像於CCD3〇與(：(；：1)4〇的平台 標記92的紫外線像與紅外線像的各中心座標分別記憶。^匕 為使平台標記92的紫外線像與紅外線像的各中心座標在影 像辨識裝置2内達到吻合，將以此為基準的光罩75配置於 基準位置上，又，對電路圖案的位置做調整。 的狀態下，點亮紫外線照明敦置6的紫外線光源6〇，並以 紫外線照射光罩標記9 0。由投影曝光透鏡？丨與紫外線反射 面鏡10光罩標記90係反射成像於光罩像反射成像面13上， 使該像通過成像透鏡32，成像於CCD3()的成像面上。經由 影像辨識裝置2做計測，使其中μ置座標與記憶於前段 之平台標記92的中心座標相吻合，藉此調整光罩75的位
其次，修正透鏡3 3以外，在***紫外線反射面鏡丨〇後
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五、發明說明（9) 置。由此，光罩75對應於平台70設置於基準的位置。 由以上的結果，平台標記92的中心座標被拍 辨識裝置1的CCD30與CCD40，記憶於影像辨識裝置2 ;私記 光罩標記90亦吻合於平台標記92，光罩75的Χ 丄還使 動平台70以作為基準。 位置決定該移 次，針對位置配合的順序，對光罩75與印刷電 做說明。 败b
首先’印刷電路板76置於移動平台70上的狀態下，一 由紫外線照明裝置6的紫外線光源6〇照亮光罩標記9〇，光# 罩標記90的像通過投影曝光透鏡71、半反射鏡丨丨，在紫外 線反射面1 0反射’再通過分光鏡34與成像透鏡32成像於 C C D 3 0上。該光罩標記9 0的像由於係由曝光波長光形成的 緣故’因此無移動平台7 0所造成的位置錯位。藉由影像辨 識裝置2對該像的中心座標做計測。
其次，印刷電路板7 6上的標記9 1由紅外線照明裝置5 的紅外線照明光源50照明’該像通過紫外線反射面鏡丨〇、 半反射鏡1 1、分光鏡34、反射鏡43、結像透鏡42以及分光 鏡52成像於CCD40上。由於印刷電路板標記91被與曝光波 長相異的紅外線照射’印刷電路板7 6的光阻不感光。又不 由光阻吸收，印刷電路板標記9 1也不會產生惡化。 在此預先’由於保證標記辨識裝置1的CCD30與CCD40 的中心座標在影像辨識裝置2内吻合，對於紫外線用的 C C D 3 0上之光罩標記9 0的中心座標，使紅外線用的c C D 4 0上 的印刷電路板標記9 1的中心座標吻合的緣故，控制移動機
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2099-5538-PF(Nl).ptd 第14頁 1316649 圖式簡單說明 第1圖表示本發明之一實 第2圖表示本發明之一實 第3圖表示本發明之一實 明圖。 第4圖表示本發明之一實 的說明圖。 第5圖表示本發明之一實 的說明圖。 符號說明 1〜標記辨識裝置； 2〜影像辨識裝置； 3〜紫外線成像觀察光學 4〜紅外線成像觀察光學 5〜紅外線照明裝置； 1 0〜紫外線反射面鏡； 1 2〜標記像成像面； 30 〜CCD ； 3 2〜成像透鏡； 3 4〜分光鏡； 4 1〜紅外線像的成像面 4 3〜反射鏡； 5 1〜聚光鏡； 6 0〜紫外線光源； 6 2〜反射鏡； 施型態之概略圖。 施型態之部分放大圖。 施型態之動作的部分放大說 施型態中，位置對準用標記 施型態中，位置對準用標記 糸統， 系統； 6〜紫外線照明裝置； 1 1〜半反射鏡； 1 3〜光罩像反射成像面 3 1〜紫外線像成像面； 3 3〜修正透鏡； 40 〜CCD ； ;4 2〜成像透鏡； 5 0〜紅外線光源； 5 2〜分光鏡； 6 1〜聚光鏡； 7 0〜移動平台；
2099-5538-PF(Nl).ptd 第15頁 1316649 圖式簡單說明
7 1〜投 影 曝 光 透 鏡； 72 - -曝 光 光 源； 75 - -光 罩 » 7 6〜印 刷 電 路板； 78 - -電 路 圖 案 部 t 80〜控 制 裝 置； 81 - -移 動 機 構 ， 9 0〜光 罩 標 記； 91 - -印 刷 電 路 板 標記； 92 - 。平 台 標 記。 2099-5538-PF(Nl).ptd 第16頁

Claims (1)

1316649 SS_ 92108355 六、申請專利範圍 1 一種投影曝光裝置 光罩’以描繪電路圖 平台’支持對該光罩 位置對準裝置，使該 對準位置關係； 曝光投影先學系統， 物予以放大/縮小的曝光 光罩標記，設於該光 曝光對象物標記，設 用； 光罩標記光源，用和 罩標記； 用與曝光波長相異之 的對象物標記光源； 曝光波長反射體，係 該曝光對象物之間，並反 且可使與曝光波長相異之 光罩標記攝影裴置， 光對該光罩標記做攝影； 對象物標記攝影裝置 的該第二波長的光所照射 控制裝置’根據該被 而控制該位置對準農置， 置做對準。 、 貪年 修正九 ，包括：. 案； 的圖案做曝光之曝光對象物； 光罩與平台之一者或二者移動 曰修正本 而 將該光罩之圖案相對於曝光對象 罩上供對準位置 於該曝光對象物 用； 上供對準位置 曝光波長同一波長的光照射該光 第二波長的光照射該對象物標 記 可拆卸地設於該 #與該曝光波長 第一波長光透過； 藉由該曝光波長反射體所反射的 投影光學系統與 同一波長之光， 對藉由穿透該 2哿象物標記而 Ϊ影之光罩標記 進而對該光罩與 曝光波長反射體 做攝影；以及 與對象物標記， 曝光對象物的位
2099-5538-PF2(Nl).ptc 1316649 六、申請專利範圍 = 2 .如申請專利範圍 該曝光波長反射體大體 3 .如申請專利範圍 -在該曝光波長反射體設 平台標記’設於該 _ 求取藉由該光罩標 該平台標記做攝影之像 源、由該對象物標記攝 置的裝置。 4 ·如申請專利範圍 包括焦點修正透鏡，可 記攝影裝置之間，在該 - 5.—種位置對準裝 —革’支持對該光罩的圖 該光罩與平台之一者或 準裝置，將該光罩之圖 小曝光的曝光投影光學 的光罩標記，以及設於 對象物標記的投影曝 光罩標記光源，用 罩標記； 對象物標記光源， 照射該對象物標記； 曝光波長反射體， 第1項所述之投影曝光裝置 上與該平台平行設置。 第1項所述之投影曝光裝置 計成可拆卸的情況下’更包 平台上供位置對準用；以A 記光源、由該光罩標記攝彩 的位置，與藉由該對象物標 影裝置對該平台標記做攝景夕 第3項所述之投影曝光裝置 拆卸地設於該平台標記與該 平台標記攝影之際做焦點修 置，位於具有描繪電路圖案 案做曝光之曝光對象物的平 二者移動而對準位置關係的 案相對於曝光對象物予以放 系統，設於該光罩上供對準 該曝光對象物上供對準位f 光裝置中，包括： 與曝光波長同一波長的光a另 用與曝光波長相異之第二波 係可拆卸地設於該投影光學 ，其中 ，其中 栝： 裝置對 記光 之像的 ，其更 平台標 正。 的光 台，使 位置對 大/縮 位置用 用的曝 射該光 長的光 系統與
2099-5538-PF2(Nl).ptc 第18頁
1316649 i 號 92HRSW 六、申請專利範圍 J曝光對象物之間，並反射與 可= 相異之第二波長= 曰 修正 波長之光 光罩標記攝影裝置，蕤由 ^ 光對該光罩標記做攝影；㈢由該曝光波長反射體所反射的 對象物標記攝影裝置，對笋 的該第二波長的光所照射的;;波長反射體 控制裝置，根據該被攝己而：攝影；以及 二·^ w t 辦衫之尤罩標記與對象物搮印， 位置對準[置，進而對該光罩與曝光對象物的位 6·如申請專利範圍第5項所述之位置對準裝置，其中 在該曝光波長反射體設計成可拆卸的倩況下，更包括、·· 平台標記’設於該平台上供位置對準用；以及 、、求取藉由該光罩標記光源、由該光罩標記攝影裝置對 該平台標記做攝影之像的位置，與藉由該對象物標記光 源、由該對象物標記攝影裝置對該平；台標記做攝影之像的-位置的裝置。 7. 如申請專利範圍第5項所述之位置對準裝置，其中 上述曝光波長反射體係與上述平台大體上平行設置。 8. 如申請專利範圍第5項所述之位置對準裝置，其更 包括焦點修正透鏡，可拆卸地§史於該平台標記與該平台標 記攝影裝置之間，在該平台禕記攝影之際做焦點修正。 9. 一種位置對準方法，在如申請專利範圍第3項所述 之投影曝光裝置之用於光罩奔曝光對象物做位置對準，包 括下列步驟：
2099-5538-PF2(Nl).ptc 第19 I 1316649 _案號 92108355 尸年7月P曰 修正_ 六、申請專利範圍 . 根據該平台標記之像的位置，決定與該位置成為指定 .位置關係的光罩位置； 決定位置後，對該光罩與曝光對象物做位置對準。 _ 1 0 . —種位置對準方法，在如申請專利範圍第3項所述 之投影曝光裝置之於光罩與曝光對象物做位置對準，包括 •下列步驟： 由光罩標記攝影裝置對該平台標記做攝影，用該像， 將談平台與光罩標記攝影裝置以及對象物標記攝影裝置的 2立置關係，決定至指定的位置關係； ® 其次，由對象物標記攝影裝置對該平台標記做攝影， 並記憶該像的位置， 於該所記憶的平台標記之像的位置其中之一，為使該 -光罩標記吻合而移動光罩。
2099-5538-PF2(Nl).ptc 第20頁 1316娜 108355號圖式修正頁 修正日期：98.7.30 #年打細修正替換頁
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