CN102736445B - 掩模与工件的对齐方法 - Google Patents

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Abstract

一种掩模与工件的对齐方法，即使工件发生伸缩变形，关于通过投影曝光形成在工件上的图案的位置，通过此前的曝光处理形成的图案的位置与在下一工序中进行的丝网印刷等的掩模图案的位置之间也不会产生大的偏移。在进行投影曝光装置的对齐时，调整将上述掩模(M)的图案放大或缩小投影的倍率，使得在掩模(M)的掩模标记(MAM1～4)与工件标记(WAM1～4)的偏移量(dR)的总和上加上掩模(M)的掩模标记(MAM1～4)的位置与在下一工序中使用的丝网掩模的掩模标记(SAM1～4)的基准位置的偏移量(dM)的总和而得到的值最小，并且使掩模(M)或工件(W)移动来进行掩模(M)与工件(W)的对齐。

Description

掩模与工件的对齐方法
技术领域
本发明涉及一种向工件上投影掩模图案来进行曝光的投影曝光装置中的掩模与工件的对齐方法，特别是涉及如下的掩模与工件的对齐方法：以在处理工序中伸缩而大小发生变化的工件为对象，在进行上述对齐时考虑下一工序中的对齐来进行对齐，由此在该投影曝光处理的下一工序中进行如焊锡的丝网印刷、接触式曝光、接近式曝光那样的大小确定的掩模与工件接触或接近来将掩模图案转印到工件上的作业的情况下，也不会产生大的偏移而能够进行上述大小确定的掩模与工件的对齐。
背景技术
作为进行投影曝光并在下一工序中使掩模与工件贴紧来将掩模图案转印到工件上的例子，在此以丝网印刷为例进行说明。
在印刷基板等的制造中，通过投影曝光装置进行将掩模图案转印到工件上的处理来在工件上形成布线焊盘的图案，之后进行通过丝网印刷在所形成的布线焊盘上印刷焊锡的作业。
在图9中示出上述布线焊盘和印刷(涂布)有焊锡的布线焊盘的概念图。
如该图(a)所示，通过投影曝光处理等在基板(工件)上形成由铜等导体构成的布线图案Pp和布线焊盘Pd，如该图(b)所示，通过丝网印刷在布线焊盘Pd上印刷(涂布)焊锡S。
上述丝网印刷是指，使掩模与形成有上述布线焊盘的工件重合，在掩模上涂布焊锡，在工件上的与设置在掩模上的开口部分对应的位置处涂布焊锡。此外，在上述工件上形成布线焊盘的图案的工序中，印刷基板(工件)发生伸缩，因此在进行投影曝光时与工件的伸缩相应地改变要投影的掩模图案图像的倍率。
另一方面，在上述丝网印刷中，使掩模与工件贴紧后涂布焊锡，因此无法如投影曝光那样与工件的伸缩相应地改变要投影的掩模图案图像的倍率，使用考虑上述工件的伸缩来预先设定大小的掩模来进行上述丝网印刷。
如上所述，在印刷基板等工件上形成布线焊盘的图案并在所形成的布线焊盘上搭载(印刷)焊锡的工序大致如下。
(i)通过投影曝光装置在形成有布线图案的工件上形成布线焊盘的图案。
(ii)通过丝网印刷装置在形成于工件的布线焊盘上印刷焊锡。
关于上述处理，更具体地进行说明。
(i)通过投影曝光在工件上形成布线焊盘的图案
首先说明上述(i)的工序。此外，在该工序之前，在工件上已经形成有布线图案。
通过投影曝光装置使形成有布线焊盘的图案的掩模与涂布有抗蚀剂的工件(已经形成有布线图案)以规定的位置关系进行对齐(对准)，之后，经由该掩模向工件照射曝光光。由此，在工件的规定的位置处，布线焊盘的图案被转印(曝光)到工件。
在上述曝光处理中使用的具备投影透镜的曝光装置的一例记载于专利文献1(日本特开平9-82615)。使用图10来说明通过在该公报的图1等中示出的曝光装置进行上述对齐的情况下的动作。此外，在图10中，由于图变复杂，因此省略了形成在工件上的布线图案。
如图10(a)所示，在掩模M上形成有形成于工件W的布线焊盘的图案P。工件W是印刷基板等树脂基板。
投影透镜(参照专利文献1的图1等)是将形成于掩模M的图案P投影到工件W上的透镜，投影透镜具备变焦机构，能够与工件的伸缩相应地改变要投影的图案图像的倍率。
在曝光处理中，为了在工件W的规定的位置处形成布线焊盘Pd，在进行曝光之前进行掩模M与工件W的对齐。为此，如图10(a)所示，在掩模M上形成有掩模对准标记(以下称为掩模标记MAM)，在工件上形成有工件对准标记(以下称为工件标记WAM)。
掩模与工件的对齐是关于平面内的两个方向(X方向和Y方向)以及旋转方向(θ方向)进行的，因此掩模标记MAM与工件标记WAM分别形成两处以上。在图10中，掩模标记MAM与工件标记WAM分别形成有4个。
掩模标记MAM与工件标记WAM的检测是通过对准显微镜(参照专利文献1的图1等)进行的。对准显微镜是与要形成的掩模标记和工件标记的数量相应地设置的。
掩模M与工件W的对齐的步骤如下。
(a)通过对准显微镜检测由投影透镜投影的掩模标记MAM。另外，通过对准显微镜检测形成于工件W的工件标记WAM。
(b)在装置的控制部中对由对准显微镜检测出的掩模标记MAM与工件标记WAM进行图像处理，求出各自的位置坐标。
(c)使掩模M或工件W沿XYθ方向移动，使得工件标记WAM与掩模标记MAM的位置的偏移量的总和最小，优选一致。另外，在工件W发生伸缩变形而大小发生了变化的情况下，通过投影透镜的变焦机构改变要投影到工件W上的掩模图案图像的倍率。
(d)如图10(b)所示，在将左上的掩模标记MAM1与工件标记WAM1的偏移量设为dR1，同样地将右上的两个标记MAM2与WAM2的偏移量设为dR2，将左下的两个标记MAM3与WAM3的偏移量设为dR3，将右下的两个标记MAM4与WAM4的偏移量设为dR4(在图的右侧放大示出MAM4与WAM4的偏移量dR4)时，四处的掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量的总和如下式(1)表示。
而且，如图10(c)所示，(通过投影透镜)改变要投影到工件上的掩模图案图像的倍率，而且使掩模与工件沿XYθ方向相对移动，使得上述偏移量dR的总和最小。
[数1]
Σ i = 1 4 ( dR i 2 ) · · · ( 1 )
(e)在对齐结束后，隔着掩模M对工件W照射曝光光，在工件W上曝光形成于掩模M的图案。由此，在形成于工件W的布线图案的规定的位置处形成布线焊盘。
(ii)接着，使用图11、图12、图13说明(ii)的丝网印刷的工序。
图11是表示使用于丝网印刷的掩模ScM(以下称为丝网掩模或金属掩模)的一例的图，图12是说明通过丝网印刷装置进行的作业的图，图13是表示其步骤的流程图。
此外，上述丝网印刷技术例如记载于专利文献2的段落0004～0006、图9、专利文献3的段落0005、图6等。
以下，利用上述图11～图13说明通过焊锡涂布装置向工件涂布(丝网印刷)焊锡的步骤的概要。
(a)通过未图示的传送机构，工件W放置并保持在图12(a)所示的工件台14上。此外，在工件上形成有电路图案。
(b)工件台驱动机构(未图示)进行动作，工件台14上升(Z方向移动)至丝网掩模ScM与工件W接近的位置(图13的步骤S1)。
此外，如图11所示，使用于丝网印刷的丝网掩模ScM在与形成有上述图9所示的布线焊盘的位置对应的位置处设置有开口，在该图中未示出，但是与在曝光装置中使用的掩模同样地在丝网掩模ScM上也在四处形成有贯通孔作为对准标记(丝网掩模的对准标记或第二掩模标记)SAM。
(c)在丝网掩模ScM上插入如图12(a)所示的对准显微镜16(图13的步骤S2)。
对准显微镜16同时检测掩模标记SAM与形成于工件W的工件标记WAM。即，对准显微镜16在作为掩模标记SAM的贯通孔中检测工件标记WAM(图13的步骤S3)。
(d)焊锡涂布装置的控制部(未图示)根据所检测出的掩模标记SAM与工件标记WAM的位置信息，通过工件台驱动机构15使工件台14沿X方向(例如该图的左右方向)、Y方向(例如该图中垂直于纸面的方向)、θ方向移动(以垂直于工件台面的轴为中心进行旋转)，使得工件标记WAM到达贯通孔即掩模标记SAM的中心，从而进行丝网掩模ScM与工件W的对齐(对准)(图13的步骤S4)。
此外，丝网掩模ScM与工件W的对齐既可以通过使掩模台13移动来进行，也可以使工件台14与掩模台13这双方移动来进行。
(e)在对准结束后，通过工件台驱动机构使工件台14上升，使丝网掩模ScM与工件W接触(图13的步骤S5)。
(f)如图12(b)所示，在使丝网掩模ScM与工件W接触的状态下，在用称为涂刷器(squegee)15的刮刀使焊锡(乳状焊锡)转动的同时经过丝网掩模ScM的开口上方，涂布到工件W。在工件W中，仅在形成有丝网掩模ScM的开口的部分涂布焊锡，从而形成焊锡焊盘(图13的步骤S6)。
(g)当焊锡的涂布结束时，工件台驱动机构进行动作，如图12(c)所示那样工件台14下降(图13的步骤S7)。
(h)通过未图示的传送机构，结束了焊锡的涂布(焊锡焊盘的形成)的工件W从工件台14搬到焊锡涂布装置外。
如图9所示，焊锡S涂布到布线焊盘Pd上，但是如果形成于工件W的布线焊盘Pd的位置与丝网掩模ScM的开口的位置不一致，则焊锡S不能印刷(涂布)到布线焊盘Pd上，从而成为断线、短路等故障的原因。
此外，在这样进行投影曝光之后使掩模与工件贴紧或接近来进行处理的作业不限于如上所述那样进行丝网印刷的情况，例如在进行投影曝光之后进行接触式曝光、接近式曝光的情况下也同样。
专利文献1：日本特开平9-82615号公报
专利文献2：日本特开平8-264932号公报
专利文献3：日本特开2003-53932号公报
在上述丝网印刷中，将形成有如图14(a)所示的开口的丝网掩模(金属掩模)M搭载于该图(b)所示的工件W上，使丝网掩模ScM与工件W沿XYθ方向相对移动来进行对齐，使得如该图(c)所示那样形成于工件的工件标记WAM与第二掩模标记SAM的位置一致。然后，如上所述，用涂刷器15在丝网掩模ScM的开口填充焊锡S，将焊锡S印刷到工件的布线焊盘上。
如图14所示，如果工件W不伸缩而具有与丝网掩模ScM相同的大小，则掩模ScM的开口与工件W上的布线焊盘Pd不偏移而一致。
但是，作为上述工件W使用的印刷基板为了组合而反复进行层压和热固化工序。由于反复进行该工序而印刷基板逐渐收缩的情况多。
如果基板收缩，则如图15(a)所示，在其上形成的工件标记WAM的位置也发生变化。具体地说，形成于基板的布线图案的大小与基板收缩的量相应地整体缩小。
在使用现有技术中示出的投影曝光装置的情况下，通过改变投影透镜的倍率，对于由于基板的收缩而位置发生变化的布线图案、工件标记，能够改变掩模图案的大小来进行掩模与工件的对齐。
由此，曝光装置能够与由于工件的收缩而整体缩小的布线图案相应地将布线焊盘的位置偏移地形成。
但是，用于在布线焊盘上印刷焊锡的丝网印刷机的丝网掩模ScM基本上是设想形成于未发生伸缩的基板的布线焊盘的位置来形成有开口。即，基于未伸缩的图案形成有开口。
而且，该丝网掩模是直接搭载在工件上来使用的，无法如投影曝光那样与基板的变形相应地改变开口图案的倍率。
因此，在投影曝光装置中，在与如图15(a)所示那样由于例如基板(工件W)的收缩而缩小的布线图案相应地在工件W上形成偏移位置的布线焊盘Pd时，在将图15(b)所示的未缩小的丝网掩模ScM如图15(c)所示那样重叠在工件W上的情况下，形成于工件W的布线焊盘的位置与丝网掩模ScM的开口的位置不一致。
如果在这种状态下进行焊锡印刷，则无法在形成于工件的焊锡焊盘上印刷焊锡，从而成为断线、短路等故障的原因。
另一方面，如果在通过曝光装置形成布线焊盘时针对要投影到工件的布线焊盘的位置不进行与伴随工件的伸缩的布线图案的缩小、放大相应的倍率变更，则形成于工件的布线图案的位置与布线焊盘的位置不一致，因此这也成为断线、短路等故障的原因。
另外，想到考虑工件W的伸缩来设定丝网掩模ScM的大小，并以使丝网掩模的开口位置以及对准标记SAM的位置与预想的布线焊盘的位置以及工件标记WAM的位置一致的方式制作丝网掩模ScM，但是工件的伸缩量未必固定，因此即使能够制作这种丝网掩模ScM，也难以进行丝网掩模ScM的对准标记SAM与形成于工件W的工件标记WAM的对齐的情况多。
如上所述，在丝网印刷中，使掩模与工件贴紧后涂布焊锡，因此无法如投影曝光那样与工件的伸缩相应地改变要投影的掩模图案图像的倍率，如果由于工件的伸缩而大小与使用于丝网印刷的掩模大不相同，则还会发生无法进行丝网印刷的情况。
此外，如上所述的问题在上述的在进行投影曝光之后进行接触式曝光、接近式曝光的情况下也同样发生。
发明内容
本发明是基于上述情况而完成的，本发明的目的在于，即使工件发生伸缩变形而形成于工件的图案发生缩小放大，也能够使通过该投影曝光形成于工件的图案(例如布线焊盘)的位置与通过此前的曝光处理形成于工件的图案(例如布线图案)的位置对齐为不妨碍动作的程度，并且，即使在下一工序中进行如焊锡的丝网印刷、接触式曝光、接近式曝光那样的大小确定的掩模与工件接触或接近来将掩模图案转印到工件上的作业的情况下，也避免在形成于工件上的图案与掩模图案之间产生大的偏移。
以往，在形成布线焊盘的图案的曝光工序中，投影曝光装置如图10所示那样以使通过投影透镜投影的掩模M的掩模标记MAM与形成于工件W的工件标记WAM的位置的偏移量dR的总和最小的方式进行掩模M与工件W的对齐。
而在本发明中，在进行上述投影曝光装置中的对齐时，调整将上述第一掩模的图案放大或缩小投影的倍率，并且使掩模M或工件W移动，使得在上述掩模M(第一掩模)的掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量dR的总和上加上上述第一掩模M的掩模标记MAM的位置与在下一工序中使用的第二掩模(例如丝网掩模ScM)的掩模标记(例如SAM)的基准位置的偏移量dM的总和而得到的值最小，从而进行掩模与工件的对齐。
上述第二掩模的基准位置是指例如形成在丝网掩模上的掩模标记SAM(丝网掩模的对准标记)的位置，该掩模的对准标记的位置是工件发生变形之前的工件标记的位置、或设想工件W的伸缩来制作的第二掩模中的对准标记的位置。
即，在本发明中，如下解决上述问题。
(1)一种掩模与工件的对齐方法，将第一掩模的图案放大投影或缩小投影到大小与该掩模不同的工件上，对齐上述掩模上所形成的对准标记的投影图像与工件上所形成的对准标记图像来在工件上曝光上述掩模图案，预先存储在下一工序中与上述工件重叠使用的预先确定的大小的第二掩模的对准标记的位置。
然后，在进行第一掩模与工件的对齐时，调整将上述第一掩模的图案放大投影或缩小投影到上述工件上的倍率，以使第一偏移量与第二偏移量的总和最小的方式对齐上述第一掩模与上述工件，其中，上述第一偏移量为上述第一掩模上所形成的对准标记图像在工件上的投影位置与工件上所形成的对准标记之间的偏移量，上述第二偏移量为第一掩模上所形成的对准标记在工件上的投影位置与上述存储的第二掩模上所形成的对准标记的位置之间的偏移量。
(2)上述(1)的下一工序中的作业是在上述工件上重叠上述第二掩模并向该掩模上所形成的开口注入焊锡膏而在工件上搭载焊锡的焊锡印刷作业、或将上述第二掩模上所形成的图案转印到工件上的接触式曝光或接近式曝光。
发明效果：
在本发明中，在投影曝光装置中的第一掩模与工件的对齐中，不仅考虑该掩模与工件之间的关系，还考虑与在之后的工序中与上述工件重叠或接近来使用的大小预先确定的第二掩模之间的位置关系来进行对齐。
因此，即使由于工件的伸缩而形成于工件的图案缩小放大，也能够使通过该投影曝光形成于工件的图案(例如布线焊盘)的位置接近此前形成于工件的图案(例如布线图案)的位置，并且在下一工序中进行使大小确定的掩模与工件接触或接近来将掩模图案转印到工件上的作业时，形成于工件上的图案与掩模图案之间也不会产生大的偏移。
因而，在下一工序中例如进行丝网印刷的情况下，能够将焊锡焊盘形成在布线图案的规定的位置，而且能够不产生大的偏移而将焊锡印刷到布线焊盘上。因此，不会产生断线、短路而能够制作涂布有焊锡的基板。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的投影曝光装置的结构的图。
图2是表示本发明所涉及的投影曝光装置的结构的图。
图3是说明掩模与工件的对齐的图。
图4是说明掩模与工件的对齐的图。
图5是表示本发明的实施例的对齐步骤的流程图。
图6是说明图5的流程图中的对齐的图。
图7是表示对齐步骤的其它实施例的流程图。
图8是说明图7的流程图中的对齐的图。
图9是形成于基板(工件)上的布线图案和布线焊盘的概念图。
图10是说明曝光装置中的掩模与工件的对齐动作的图。
图11是表示使用于丝网印刷的掩模的一例的图。
图12是说明通过丝网印刷装置进行的作业的图。
图13是表示通过丝网印刷装置进行的作业步骤的流程图。
图14是说明在丝网印刷中工件未伸缩的情况的图。
图15是说明在丝网印刷中工件伸缩的情况的图。
附图标记说明
1：光照射装置；2：投影透镜；2a：投影透镜变焦驱动机构；3：掩模台驱动机构；4：工件台驱动机构；5：反射镜；10：对准显微镜；10a：半反射镜；10b：CCD相机；11：控制部；11a：图像处理部；11b：存储部；11c：运算部；11d：对齐控制部；11e：登记部；12：监视器；13：掩模台(丝网印刷用)；14：工件台(丝网印刷用)；15：涂刷器；16：对准显微镜(丝网印刷用)；L1、L2：透镜；M：掩模；MS：掩模台；MAM：掩模标记(掩模的对准标记)；Pd：布线焊盘；Pp：布线图案；S：焊锡；ScM：丝网掩模(金属掩模)；SAM：第二掩模标记(丝网掩模的对准标记)；W：工件；WS：工件台；WAM：工件标记(工件的对准标记)。
具体实施方式
下面说明本发明的实施例，在以下的实施例中，以工件收缩而图案缩小的情况为例进行说明。但是，在工件扩展而图案放大的情况下也同样能够应用。
图1、图2是表示本发明所涉及的投影曝光装置的结构的图。此外，在本实施例中，曝光装置将工件(基板)整体一并曝光，工件标记形成有四个，与此对应地，掩模标记也形成有四处。
此外，在以下的实施例中，将工件整体一并曝光，但是也能够应用于将工件分割为多个曝光区域并按顺序曝光其区域的曝光。
在图1、图2中，MS是掩模台。在掩模台MS上放置并保持形成有掩模标记MAM和掩模图案MP的掩模M。掩模台MS通过掩模台驱动机构3沿XYθ方向移动。
从光照射装置1射出曝光光。射出的曝光光通过掩模M、投影透镜2照射到载置于工件台WS上的、涂布有抗蚀剂的工件W上，掩模图案MP投影到工件W上而被曝光。
投影透镜2具备投影透镜变焦驱动机构2a。投影透镜变焦驱动机构2a变更投影到工件W上的掩模图案MP的投影图像的倍率。
在投影透镜2与工件W之间，在四处设置有能够沿该图的箭头方向移动的对准显微镜10。在工件W上曝光掩模图案MP之前，将对准显微镜10插入到图示的位置，检测掩模标记MAM和形成于工件W的工件标记WAM，进行掩模M与工件W的对齐。在进行对齐后，对准显微镜10从工件W上退避。此外，在图1、图2中，仅示出设置有四处的对准显微镜10中的一个。
对准显微镜10由半反射镜10a、多个透镜L1、L2等以及CCD相机10b构成。由对准显微镜10的CCD相机10b接收到的掩模标记MAM图像、工件标记WAM图像等被送到控制部11。
控制部11具备如下部件等：图像处理部11a，其对由上述CCD相机10b接收到的图像进行处理；存储部11b，其存储掩模标记MAM的位置坐标信息等各种参数；对齐控制部11d，其使工件台WS或掩模台MS(或其双方)移动，而且通过投影透镜变焦驱动机构变更由投影透镜投影的掩模图案MP图像的倍率，使得检测为工件标记的图案的位置坐标与存储在存储部11b中的掩模标记图像的位置坐标一致。
工件台WS或掩模台MS被由上述对齐控制部11d控制的工件台驱动机构4、掩模台驱动机构3所驱动，沿XY方向(X、Y：与掩模台MS、工件台WS面平行且相互正交的方向)移动，并且以与XY平面垂直的轴为中心进行旋转。
通过由上述对齐控制部11d控制的投影透镜变焦驱动机构2a对投影透镜2中的镜筒内的一部分透镜进行驱动，变更投影的掩模图案MP图像的倍率，对投影到工件W上的掩模图案MP进行放大缩小。
另外，在工件台WS的表面的、投影四个掩模标记MAM的位置处设置有反射镜5。该反射镜5反射投影到工件台WS的掩模标记MAM图像。反射的掩模标记MAM图像被取入至对准显微镜10。
在上述控制部11上连接有监视器12，在上述图像处理部11a中图像处理后的图像显示在监视器12的画面上。
如上所述，在丝网印刷装置中也进行丝网掩模ScM与工件W的对齐，因此在丝网掩模ScM上也与在曝光装置中使用的掩模M同样地形成有四个对准标记SAM。因此，预先将在焊锡印刷用的丝网印刷装置中使用的丝网掩模(金属掩模)ScM的对准标记(第二掩模标记)SAM1～4的位置信息输入到曝光装置的控制部11的登记部11e中。
丝网掩模的对准标记SAM的位置是与考虑了工件的收缩的工件标记WAM的位置、或工件未发生收缩等变形的状态下的工件标记WAM的位置(即，工件标记的设计值的位置)等相对应地进行设定。
这是因为，丝网掩模基本上是考虑所设想的基板的伸缩量或设想未发生变形的基板来制作的，且丝网掩模的第二掩模标记SAM的位置也是根据所设想的伸缩量的工件的工件标记的位置、或基板未发生变形的工件标记的位置来制作的，丝网掩模ScM的第二掩模标记SAM1～4的位置信息也与其对应地进行设定。
由此，控制部11将丝网掩模的第二掩模标记SAM的位置信息存储到存储部11b中。
图3、图4是说明本实施例的曝光装置中的掩模与工件的对齐的图，利用该图说明本实施例的掩模与工件的对齐的概要。此外，稍后详细说明对齐的步骤。此外，在以下的说明中，说明在投影曝光处理的下一工序中进行丝网印刷的情况，如上所述，在下一工序中进行接触式曝光、接近式曝光的情况下也同样能够应用。
图3(a)表示工件W，如上所述，作为工件使用的印刷基板由于工序的反复而发生伸缩，在该图中示出发生收缩的工件W。如该图所示，在工件W上设置有工件标记WAM1～WAM4。图3(b)表示投影到工件台WS上的掩模M，该图表示比例尺例如为1来投影到工件台WS上的情况。如该图所示，在掩模M上设置有掩模标记MAM1～MAM4。
图3(c)表示丝网掩模ScM，在丝网掩模ScM上设置有第二掩模标记SAM1～SAM4，第二掩模标记SAM1～SAM4的位置如上所述那样存储在控制部11的存储部11b中。
图4是将上述图3(a)～(c)所示的工件W、掩模M以及丝网掩模ScM以中心一致的方式重叠并以使设置在各自的对准标记最接近的方式配置的图，当将工件W、掩模M以及丝网掩模ScM重叠时，例如该图(a)所示。
此外，在曝光装置的控制部11中只存储丝网掩模ScM的对准标记SAM1～SAM4的位置坐标，未存储丝网掩模ScM的开口部的图案、工件W上的布线焊盘(焊锡焊盘)Pd的位置，因此如该图所示那样不会成为工件W、掩模M以及丝网掩模ScM重合的状态，但是为了便于理解，该图中将它们重叠示出。
当重叠工件W、掩模M以及丝网掩模ScM时，如图4(a)所示，设置在各自的对准标记WAM1-4、MAM1-4、SAM1-4以偏移的状态重叠，当例如将其右下的对准标记WAM4、MAM4、SAM4放大示出时，如图4(b)所示。
在此，将工件标记WAM4与掩模标记MAM4的偏移量设为dR4，将掩模标记MAM4与第二掩模标记SAM4的偏移量设为dM4。
同样地，将工件标记WAM1-3与掩模标记MAM1-3的偏移量分别设为dR1～dR3，将掩模标记MAM1-3与第二掩模标记SAM1-3的偏移量分别设为dM3。
在本实施例中，调整将上述掩模M的图案放大或缩小投影的倍率，使得在上述掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量dR1～4的总和上再加上上述掩模M的掩模标记MAM的位置与在下一工序中使用的丝网掩模ScM的第二掩模标记SAM1～4的偏移量dM1～4的总和而得到的值最小，并且使掩模M或工件W移动来进行掩模与工件的对齐。
即，四个掩模标记MAM1～4的位置坐标和与其对应的四个工件标记WAM1～4的位置坐标的偏移量dR1～dR4的总和表示为如下所示的上述式(1)。
另外，四处的掩模标记MAM1～4与丝网掩模ScM的第二掩模标记SAM1～4的偏移量的总和表示为如下式(2)。
此外，以往是以使该偏移量dR1～dR4的总和(式(1))最小的方式进行对齐。
在本实施例中，调整将上述掩模M的图案放大或缩小投影的倍率，使得由式(1)表示的掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量dR1～4的总和与由式(2)表示的掩模标记MAM与第二掩模标记SAM的偏移量dM1～4的总和之和最小，并且使掩模M或工件W移动来进行掩模与工件的对齐。
掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量的总和与掩模标记MAM与丝网掩模的第二掩模标记SAM的偏移量的总和的和表示为如下式(3)。即，曝光装置以式(3)的值最小的方式进行掩模与工件的对齐。
[数2]
Σ i = 1 4 ( dR i 2 ) · · · ( 1 )
Σ i = 1 4 ( dM i 2 ) · · · ( 2 )
Σ i = 1 4 ( dR i 2 + α dM i 2 ) · · · ( 3 )
由此，通过曝光处理形成在工件W上的布线焊盘的位置成为伴随发生收缩的工件W而缩小的布线图案与丝网掩模ScM的开口的中间位置。
因此，通过曝光形成在工件W上的焊锡焊盘Pd相对于要形成缩小的布线图案Pp的焊锡焊盘的规定的位置并不完全一致，但是形成在不偏移至发生断线、短路的程度的位置处。
而且，之后，通过丝网印刷形成的焊锡的印刷也相对于通过曝光形成的焊锡焊盘Pd的位置并不完全一致，但是形成在不偏移至发生断线、短路的程度的位置处。
此外，式(3)的α是关于要重视掩模标记MAM与工件标记WAM的对齐以及丝网掩模的对准标记SAM与掩模标记MAM的对齐中的哪一方的系数。
当设为α＞1时，以使掩模标记MAM与第二掩模标记SAM的偏移量dM1～4的总和变小的方式进行对齐。即，以使掩模M与丝网掩模ScM的偏移变小的方式进行对齐。
当设为α＜1时，以使掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量dR1～4的总和变小的方式进行对齐。即，以使掩模M与工件W的偏移变小的方式进行对齐。
当设为α＝1时，以使掩模标记MAM与第二掩模标记SAM的偏移量dM1～4的总和与掩模标记MAM与工件标记WAM的偏移量dR1～4的总和相等的方式进行对齐。
α的值根据情况来适当设定，来设定重视形成于工件W的布线图案Pp与焊锡焊盘Pd的对齐、还是重视要印刷的焊锡S与焊锡焊盘Pd的对齐。
图5是表示对齐步骤的流程图，图6是对齐的说明图，下面参照上述图1、图2等来说明具体的对齐步骤。
首先，如上所述，在曝光装置的控制部11的登记部11e中设定在焊锡印刷用的丝网印刷装置中使用的丝网掩模(金属掩模)ScM的第二掩模标记SAM1～4的位置信息(图5的步骤S1)。
接着，搜索掩模标记MAM(图5的步骤S2)。即，在工件台WS上没有工件W的状态(参照图2)下，从光照射装置1向形成有四个掩模标记MAM的掩模M照射光。掩模标记MAM通过投影透镜2、对准显微镜10的半反射镜10a投影到设置在工件台WS的表面上的反射镜5上。掩模标记MAM被反射镜5反射，并通过半反射镜10a、透镜L1、L2入射到CCD相机10b。所入射的掩模标记MAM图像由控制部11的图像处理部11a进行图像处理，各掩模标记MAM1～4的位置坐标存储到存储部11b中。如果存储了掩模标记MAM的位置，则停止从光照射部1照射光。此外，此时的投影透镜变焦驱动机构2a对掩模图案MP的投影图像的倍率既可以如上所述那样倍率为1，而且也可以设定与工件的尺寸相应的倍率。
接着，通过未图示的传送系统传送工件W，在工件台WS上载置工件W(参照图1)。在工件W上形成有布线图案且涂布有抗蚀剂。搜索上述工件W的工件标记WAM(图5的步骤S3)。
即，形成在工件W上的工件标记WAM的图像通过对准显微镜10的半反射镜10a、透镜L1、L2被CCD相机10b所拍摄。拍摄的工件标记WAM图像由控制部11的图像处理部11a进行图像处理，求出各工件标记WAM1～4的位置坐标。
当图示如上所述得到的工件标记WAM1～4、掩模标记MAM1～4、第二掩模标记SAM1～4时，例如图6(a)所示。此外，该图表示工件标记WAM1～4配置在最外侧而掩模标记MAM1～4配置在其内侧且第二掩模标记SAM配置在最内侧的情况。
控制部11的运算部11c求出上述工件标记WAM1～4、掩模标记MAM1～4的中心位置。据此，控制部11的对齐控制部22d使工件台WS或掩模台MS沿XYθ方向移动，使得与第二掩模标记SAM1～4的中心位置一致，而且由工件标记WAM1～4、掩模标记MAM1～4、第二掩模标记SAM1～4分别形成的矩形的各边平行(图5的步骤S4)。
由此，工件标记WAM1～4、掩模标记MAM1～4、第二掩模标记SAM1～4成为如图6(b)所示的配置。
控制部11的运算部11c运算工件标记WAMi(i＝1～4)与掩模标记MAMi(i＝1～4)的位置坐标的差，并将其设为ai(i＝1～4)。另外，运算掩模标记MAMi(i＝1～4)与第二掩模标记SAMi(i＝1～4)的差，并将其设为bi(i＝1～4)(图5的步骤S5)。
然后，利用以下的式(4)求出工件标记WAMi、掩模标记MAMi、第二掩模标记SAMi的偏移量的总和E，运算偏移量的总和E最小的、将掩模M的图案放大或缩小投影的倍率(图5的步骤S6)。对齐控制部11d对投影透镜变焦驱动机构2a进行驱动来设定投影透镜2的倍率(图5的步骤S7)。
[数3]
E = Σ i = 1 4 ( ai 2 + α bi 2 ) · · · ( 4 )
当如上所述进行了掩模M与工件W的对齐时，如上所述从光照射部1隔着掩模M对工件W照射曝光光，在工件W上曝光形成于掩模M的图案。由此，在形成于工件W的布线图案的规定的位置处形成布线焊盘。
接着，如在上述图11～13中说明的那样，进行工件W与丝网掩模ScM的对齐，使丝网掩模ScM与工件W接触，在工件W上的布线焊盘上涂布焊锡，形成焊锡焊盘。
由此，形成于工件的布线焊盘不会形成在相对于形成布线图案的位置的偏移大的位置，并且在下一工序中通过丝网印刷涂布的焊锡的位置也虽然相对于布线焊盘的位置不完全一致，但是偏移不会大。
接着，利用图7、图8说明对齐步骤的其它实施例。图7是表示对齐步骤的流程图，图8是对齐的说明图。
在图5、图6中，说明了在使掩模M与工件W的中心位置一致之后以使偏移量的总和E最小的方式设定投影透镜的倍率的情况下的步骤，但是图7、图8示出不进行如上所述的使中心位置一致的操作而进行对齐的情况。
首先，如上所述，在曝光装置的控制部11的登记部11e中设定在焊锡印刷用的丝网印刷装置中使用的丝网掩模(金属掩模)ScM的第二掩模标记SAM1～4的位置信息(图7的步骤S1)。
接着搜索掩模标记MAM(图7的步骤S2)。然后，将掩模标记MAM1～4的位置坐标存储在存储部11b中。
接着，搜索工件W的工件标记WAM(图7的步骤S3)。
当图示如上所述得到的工件标记WAM1～4、掩模标记MAM1～4、第二掩模标记SAM1～4时，例如图8(a)所示(与上述图6(a)相同)。
控制部11的运算部11c运算工件标记WAMi(i＝1～4)与掩模标记MAMi(i＝1～4)的位置坐标的差，并将其设为ai(i＝1～4)。另外，运算掩模标记MAMi(i＝1～4)与第二掩模标记SAMi(i＝1～4)的差，并将其设为bi(i＝1～4)(图7的步骤S4)。
然后，利用上述式(4)求出工件标记WAMi、掩模标记MAMi、第二掩模标记SAMi的偏移量的总和E，运算偏移量的总和E最小的、将掩模M的图案放大或缩小投影的倍率以及掩模台MS或工件台WS的XYθ移动量(图7的步骤S5)。
然后，据此，控制部11的对齐控制部22d使工件台WS或掩模台MS沿XYθ方向移动，并且对投影透镜变焦驱动机构2a进行驱动来设定投影透镜2的倍率，使得与第二掩模标记SAM1～4的中心位置一致，而且工件标记WAM1～4、掩模标记MAM1～4、第二掩模标记SAM1～4分别最接近(图7的步骤S6)。由此，如图8(b)所示那样进行掩模M与工件W的对齐。

Claims (2)

1.一种掩模与工件的对齐方法，将第一掩模的图案放大投影或缩小投影到大小与该第一掩模不同的工件上，对齐上述第一掩模上所形成的对准标记的投影图像与工件上所形成的对准标记图像来在工件上投影曝光上述第一掩模的图案，上述掩模与工件的对齐方法的特征在于，
预先存储在对上述第一掩模的图案进行投影曝光之后的下一工序中与上述工件重叠使用的预先确定的大小的第二掩模的对准标记的位置，
在进行第一掩模与工件的对齐时，调整将上述第一掩模的图案放大投影或缩小投影到上述工件上的倍率，以使第一偏移量与第二偏移量的总和最小的方式对齐上述第一掩模与上述工件，其中，上述第一偏移量为上述第一掩模上所形成的对准标记图像在工件上的投影位置与工件上所形成的对准标记之间的偏移量，上述第二偏移量为第一掩模上所形成的对准标记在工件上的投影位置与上述存储的第二掩模上所形成的对准标记的位置之间的偏移量。
2.根据权利要求1所述的掩模与工件的对齐方法，其特征在于，
上述下一工序中的作业是在上述工件上重叠上述第二掩模并向该掩模上所形成的开口注入焊锡膏而在工件上搭载焊锡的焊锡印刷作业、或将上述第二掩模上所形成的图案转印到工件上的接触式曝光或接近式曝光。
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