CN100552544C - 曝光装置和定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够进行最佳定位的曝光装置。首先，进行临时定位(S1)，检测出(P1、P2、P3、P4)上的基板标记(10)与掩模标记(20)的偏差(Dp)(S2)，存储其中最大值(MDp)(S3)。重复N次上述动作(S4)，检测出N个最大值(MDp)，求出其中的最小值(MDpmin)(S5)。判别(MDpmin)是否小于规定的值(S6)，如果小于规定的值，则将检测出该最小值(MDpmin)的第n次的定位位置判定为最佳位置(S7)。如果不小于规定的值，则将该基板W判定为不良品(S8)。

Description

曝光装置和定位方法
技术领域
本发明涉及一种曝光装置和定位方法。
背景技术
近年来随着印刷电路板向小型化和精细化的不断发展，对于印刷电路板也采用与制造半导体相同的使用曝光装置在基板上形成电路等的光刻法来进行制造。即在涂敷了光致抗蚀剂等感光材料的基板表面上利用曝光装置进行曝光而形成规定的图形，然后通过蚀刻工序在基板上形成图形，进行印刷电路板的制造。
在该曝光装置中，使用树脂胶片和树脂玻璃等光掩模作为绘制图形原图的原版，在曝光时，该光掩模和基板的定位对于要得到高精度的产品是非常重要的。
因此，一般是在光掩模和基板侧形成用于定位的标记、根据该标记进行定位。通常是在光掩模和基板侧分别设置多个标记，通过求出该标记的重心并使该重心一致来进行定位。
但是，有时印刷电路板和光掩模因温度、湿度和其它工序上的原因产生伸缩、变形，利用上述重心进行的光掩模和基板的定位精度不够。特别是在近年来的高密度图形的印刷电路板制造中，精度的问题越来越大。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种曝光装置，对作为曝光对象的印刷电路板和绘制有应曝光图形的光掩模进行定位，通过进行曝光照射，在印刷电路板上对所述图形曝光，其特征在于，包括：多个基板标记，设于所述印刷电路板的多个位置P点上，用于进行该印刷电路板与所述光掩模的定位；多个掩模标记，分别与所述多个基板标记对应地设在所述光掩模上；使所述印刷电路板和光掩模相对移动来进行其定位的机构；检测与该定位后的各P点上所述各基板标记对应的掩模标记的位置偏差Dp的单元；检测各P点上所述偏差Dp中的最大值MDp的单元；重复执行N次所述定位，检测出N个各次的最大值MDp的单元；检测出所述N个最大值MDp中的最小值MDmin的单元；判别该最小值MDmin是否小于规定的值的单元；和当所述判别单元判别为小于规定的值时，将获得该MDmin的第n次的定位位置判定为最佳定位位置的单元。
所述N次定位可以实际进行，也可以通过计算求出所述基板标记和掩模标记的位置，采用模拟方法来进行。通过该模拟，可以进行数千次至数万次的定位，可以检测偏差最小的位置。
利用所述判定单元检测出最佳定位位置后，若将所述印刷电路板和光掩模定位于该位置，在该位置进行曝光，则可以进行良好的曝光。
根据本发明的曝光装置，可以得到将基板和光掩模定位于最佳位置的效果。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的概略图。
图2是表示本发明一实施方式的动作的说明图。
图3是表示本发明一实施方式的动作的流程图。
图4是表示本发明一实施方式的定位状态的说明图。
图5是最小值Mdpmin检测法的说明图。
图中：1：运算控制装置；2：移动机构；3：工作台；4：CCD照相机；5：曝光光源；6：快门；7：检测装置；8：判别/判定装置；10：基板标记；20：掩模标记。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1表示用于制造印刷电路板的曝光装置，将涂敷了光致抗蚀剂的印刷电路板W放置到工作台3上，通过移动机构2可以使其向XYZ和θ方向移动。
绘制有电路图形的光掩模M与基板W对置设置，使光掩模M和基板W接近或紧靠，利用曝光光源5的曝光在基板W上感光印刷电路图形。
另外，在图1中，基板W和光掩模M是上下方向配置的，但是不限于此，也可以倒置，或者采用把基板W和光掩模M垂直竖立配置的结构。
并且，可以不使工作台3移动，而使光掩模M移动，也可以进一步采用使两者都移动的结构。
在基板W和光掩模M的分别对应的位置上设有基板标记10和掩模标记20。在本实施方式中，在P1、P2、P3、P4的位置上设有标记。并且利用CCD照相机4、4，检测出各点Pn上的基板标记10与掩模标记20的偏差Dp，来实现对基板W和光掩模M的最佳定位。
将CCD照相机4、4的图像信号发送至运算控制装置1，运算控制装置1控制移动机构2，使工作台3移动用来进行定位。
在运算控制装置1中设有检测装置7和判别/判定装置8，在检测装置7中，检测标记的偏差等，在判别/判定装置8中，进行判别和判定。关于检测装置7和判别/判定装置8的动作将在后面叙述。运算控制装置1和检测装置7以及判别/判定装置8由计算机等构成。
在图2中，如(A)所示，假定是由于基板W的变形产生了偏差Δ的情况。
在该状况下，如现有技术那样使掩模重心和基板重心一致，如图(C)所示，在P2点只校正3/4Δ。
因此，在规一化值不到3/4Δ的情况下，如果对该印刷基板W进行了定位和曝光，则是不良基板。
在本发明中，如图2(B)所示，不利用重心进行定位，而是使基板W和光掩模M少量移动位置，进行N次的定位，在各点P1～P4中，检测标记的偏差Dp，根据该检测值决定最佳位置。
另外，N次定位最好通过计算模拟进行，通常通过计算进行数千次至数万次的定位，从而获得最佳位置。
下面参照图3对其结构进行说明。
<步骤1>
首先，进行临时定位，把基板标记10和掩模标记20设定在CCD照相机4的视场内(S1)。
<步骤2>
进行基板W和掩模M的定位，检测设于多个位置P1～Pn上的基板标记10与掩模标记20的偏差Dp(S2)。存储其中最大值MDp(S3)。
当把当前定位位置P设为4处时，检测P1、P2、P3、P4点上的标记10与20的偏差D1、D2、D3、D4。如图5所示，在第一次，当D 1～D4中的P1点偏差D1为最大时，将其作为最大值MD1存储。
<步骤3>
重复执行N次步骤2(S4)，检测N个最大值MDp，求出其中最小值MDpmin(S5)。
在图5所示的例子中，进行N次检测，在第一次检测出最大值MD1、在第二次检测出最大值MD3、在第三次检测出最大值MD2、在第N次检测出最大值MD4。求出这些最大值MD1、MD3、MD2、……、MD4中的最小值。如果第三次的MD2为最小值，则将其作为最小值MDpmin。
由检测装置7进行这些检测。
<步骤4>
判别/判定装置8判别上述获得的MDpmin是否小于规定的值(S6)，如果小于规定的值，则将检测出该最小值MDpmin的第n次(在本例中为第三次)的定位位置判定为最佳位置(S7)。
如果不小于规定的值，则判定该基板W为不良品(S8)。
根据以上结构，能够进行基板W与掩模M的最佳定位。并且，利用移动机构2使工作台3移动，将基板W和光掩模M定位于在上述步骤7中获得的最佳位置上，在该状态下进行曝光。
图4表示基板标记10位于以掩模标记20为中心的其偏差D的容许范围(D公差)内的状态。
从图中可知，本发明无论是在基板W伸长的情况下(A)，还是在收缩的情况下(C)都在D公差内，并且，在标准情况下(B)大致位于公差的中央部，总能够定位在最佳位置上。

Claims (5)

1.一种曝光装置，对作为曝光对象的印刷电路板和绘制有应曝光图形的光掩模进行定位，通过进行曝光照射，在印刷电路板上对所述图形曝光，其特征在于，包括：
多个基板标记，设于所述印刷电路板的多个位置点P上，用于进行该印刷电路板与所述光掩模的定位；
多个掩模标记，分别与所述多个基板标记对应地设在所述光掩模上；
使所述印刷电路板和光掩模相对移动来进行其定位的定位单元；
检测与该定位后的各位置点P上所述各基板标记对应的掩模标记的位置偏差Dp的单元；
检测各位置点P上所述偏差Dp中的最大值MDp的单元；
重复执行N次所述定位，检测出N个各次的最大值MDp的单元；
检测出所述N个最大值MDp中的最小值MDmin的单元；
判别该最小值MDmin是否小于规定的值的判别单元；和
当所述判别单元判别为小于规定的值时，将获得该最小值MDmin的第n次的定位位置判定为最佳定位位置的判定单元。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，还包括：通过计算求出所述基板标记和掩模标记的位置、采用模拟方法进行N次所述定位的单元。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
所述定位单元将所述印刷电路板和光掩模定位到由所述判定单元判定为最佳定位位置的位置上，
在该位置上进行曝光。
4.一种定位方法，根据多个基板标记和多个掩模标记进行定位，所述多个基板标记设于作为被曝光对象的基板的多个位置点P上，用于进行该基板与绘制有应曝光的图形的光掩模的定位；所述多个掩模标记分别与所述多个基板标记对应地设在所述光掩模上，其特征在于，包括：
对所述基板和光掩模进行定位，检测与此时各位置点P上的所述各基板标记对应的掩模标记的位置偏差Dp的步骤；
检测出各位置点P上所述偏差Dp中的最大值MDp的步骤；
重复执行N次所述定位，检测出N个各次的最大值MDp的步骤；
检测出所述N个最大值MDp中的最小值MDmin的步骤；
判别该最小值MDmin是否小于规定的值的步骤；
当所述判别单元判别为小于规定的值时，将获得该最小值MDmin的第n次的定位位置判定为最佳定位位置的步骤。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，通过计算求出所述基板标记和掩模标记的位置，采用模拟方法进行N次所述定位。
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