JP2006351796A

JP2006351796A - 投影露光装置

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Publication number: JP2006351796A
Application number: JP2005175428A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Tokushima; 忍徳島
Original assignee: MEJIRO PREC KK; Mejiro Precision KK
Current assignee: MEJIRO PREC KK; Mejiro Precision KK
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】簡素な構成や手順で、レチクルと感光基板との位置合わせを的確に行うことができ、導体パターンを感光基板の適切な位置に形成できる投影露光装置を提供する。
【解決手段】露光光の照射によって光応答する光応答部材を用い、この光応答部材に露光光を照射してパターン基準マークの投影像を光応答部材に形成して、このパターン基準マークの投影像の位置と、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、を検出し、感光基板にパターンを投影すべき位置に感光基板が載置された載置手段を位置づける。
【選択図】図１

Description

プリント配線基板や半導体デバイスを製造するための投影露光装置であって、感光基板に露光光を照射して感光基板に導体パターンを形成するための投影露光装置に関する。

プリント配線基板や半導体デバイスを製造するため投影露光装置は、レチクルに形成されたパターンを感光基板に投影して、感光基板に導体パターンを形成するための装置である。パターンを感光基板に投影するときには、レチクルに形成されたパターンが感光基板の所望する位置に的確に投影されるようにする必要があり、予めレチクルと感光基板との位置合わせをしなければならない。

レチクルと感光基板との位置合わせは、基準位置マークを利用して行われる。例えば、レチクルにパターンのほかに基準位置マークを予め形成しておくとともに、感光基板にも基準位置マークを形成しておき、パターンを感光基板に投影する前に、これらの基準位置マーク同士が互いが重なるように感光基板の位置を調節する。この感光基板の位置の調節は、顕微鏡等の光学的な計測手段を用いて基準位置マークを観察しながら行われる（例えば、特許文献１参照）。
特許２６５８０５１号公報

しかしながら、上述した従来の投影露光装置においては、基準位置マークの観察は、投影レンズを介して行われていた。この投影レンズは、感光基板に投影するレチクルのパターンの像を所望の大きさに変更するためのものであり、紫外線等の露光光の波長に適合するように調節されている。

上述した従来の投影露光装置では、レチクルの基準位置マークと感光基板の基準位置マークとの双方を、を投影レンズを介して観察するものであった。このため、レチクルの基準位置マークと感光基板の基準位置マークとを直接観察するのではなく、レチクルの基準位置マークの像と、感光基板の基準位置マークの像との２つの像によって、位置合わせをしていた。このため、光学系が複雑になるとともに、的確な位置合わせが困難な場合があった。

また、上述したように、投影レンズは、紫外線等の露光光の波長に適合するように調節されている。一方、基準位置マークを観察するときには、白色光等の可視光の下で行われる。このため、可視光の下で投影レンズを介して基準位置マークを観察すると、波長の相違により、顕微鏡で観察する基準位置マークの像の位置が逸れる場合がある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡素な構成や手順で、レチクルと感光基板との位置合わせを的確に行うことができる投影露光装置を提供することにある。

以上のような目的を達成するために、本発明においては、露光光の照射によって光応答する光応答部材を用い、この光応答部材に露光光を照射してパターン基準マークの投影像を光応答部材に形成して、パターン基準マークの投影像の位置と、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、を検出し、感光基板にパターンを投影すべき位置に感光基板が載置された載置手段を位置づける。

具体的には、本発明に係る投影露光装置は、
露光光が発せられる光源を含む投影露光装置であって、
前記光源から発せられた前記露光光によって露光される感光基板に投影されるパターンと、前記パターンの基準位置を示すパターン基準マークとが形成されたレチクルと、
前記感光基板が所定の位置に載置される載置手段と、
前記露光光の照射による光応答によって前記パターン基準マークの投影像を形成できる光応答部材と、
前記パターン基準マークの投影像の位置と、前記感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、を検出する基準位置検出手段と、
前記パターン基準マークの前記投影像の位置と前記基板基準マークの位置とに基づいて、前記感光基板に前記パターンを投影する位置に、前記載置手段を位置づける載置移動手段と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る投影露光装置は、露光光が発せられる光源を含む。光源は、後述する感光基板を露光するのに適した波長の露光光を発する。

また、本発明に係る投影露光装置は、レチクルを含む。レチクルには、パターンとパターン基準マークとが所定の位置に形成されている。このレチクルとは、プリント配線板や半導体デバイスのウエハを製造するときに、感光基板に導体パターンを形成するために用いられるフォトマスクをいう。感光基板は、銅張積層板等の基板からなり、導体パターンが形成される前の基板であり、その表面がレジスト等の感光性の物質によって覆われている基板をいう。導体パターンは、プリント配線板で導電性材料によって形成される図形をいう。

レチクルに形成されたパターンは、光源から発せられた露光光によって露光される感光基板に投影される。レチクルに形成されたパターン基準マークは、パターンの基準位置を示す。

さらに、本発明に係る投影露光装置は、載置手段を含む。載置手段には、上述した感光基板が所定の位置に載置される。この所定の位置は、載置手段に載置された感光基板の位置を特定することができる位置であり、再現性よく感光基板を載置できる位置が好ましい。

さらにまた、本発明に係る投影露光装置は、光応答部材を含む。光応答部材には、露光光の照射による光応答によってパターン基準マークの投影像を形成できる。光応答部材は、フォトクロミズムを示す物質を含むものが好ましい。フォトクロミズムは、特定の有機分子が光反応により可逆的に分子構造を変化させ、それに伴って吸収スペクトルや屈折率などの光学的物性や、電子物性、機械的変化などのさまざまな物性が変化する現象をいう。例えば、物質に光を照射するとその色が変化し、光の照射をやめたり、別の光を照射したりすると、元の色に戻る可逆的な現象をいう。

この光応答部材が載置手段に設けられるものが好ましい。なお、「載置手段に設けられる」とは、光応答部材が、載置手段に取り外しができないように設けられている場合、又は、載置手段に着脱可能に設けられている場合の双方を含む。いずれの場合であっても、光応答部材にパターン基準マークの投影像を形成でき、形成されたパターン基準マークの投影像の位置を検出して、パターン基準マークの位置を特定できるように、光応答部材が載置手段に設けられればよい。

また、本発明に係る投影露光装置は、基準位置検出手段を含む。基準位置検出手段は、パターン基準マークの投影像の位置と、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、を検出する。ここで、基準位置検出手段は、パターン基準マークについては、その投影像の位置を検出するのに対して、基板基準マークについては、基板基準マークそのものの位置を検出する。

この基準位置検出手段は、パターン基準マークの投影像の位置と、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、を共通の測定系で検出するものが好ましい。

すなわち、本発明に係る投影露光装置の基準位置検出手段は、パターン基準マークの投影像の位置を検出する測定系と、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置を検出する測定系と、の２つの独立した測定系で検出するものではない。本発明に係る投影露光装置の基準位置検出手段は、共通した測定系で、パターン基準マークの投影像の位置と、基板基準マークの位置とを検出する。

このようにしたことにより、測定系を十分に活用できるとともに、投影露光装置の構成を簡素にできる。

さらに、本発明に係る投影露光装置は、載置移動手段を含む。載置移動手段は、載置手段を移動させて所定の位置に位置づける。上述したように、載置手段には感光基板が載置されており、所定の位置とは、載置手段に載置された感光基板にパターンを投影して、導体パターンを感光基板に形成するのに適切な位置をいう。この所定の位置は、パターン基準マークの投影像の位置と基板基準マークの位置とに基づいて定められる。

このように、基準位置検出手段が、パターン基準マークについては、その投影像の位置を検出し、基板基準マークについては、基板基準マークそのものの位置を検出するので、基板基準マークの位置の検出には、投影レンズを介することなく検出することができ、投影露光装置の構成を簡素にすることができるとともに、レチクルと感光基板との位置合わせを的確に行うことができる。

さらに、上述した基準位置検出手段は、パターン基準マークの投影像の位置を検出した後、次いで、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置を検出するものが好ましい。

このような手順で、パターン基準マークの投影像の位置と、基板基準マークの位置とを検出するので、パターン基準マークの投影像の位置を検出する測定系と、感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置を検出する測定系とを共通にすることができ、測定系を十分に活用して、投影露光装置の構成を簡素にすることができる。

さらにまた、光応答部材が、載置手段に設置されているものが好ましい。

ここで、「設置されている」とは、光応答部材が、載置手段に一体に形成されている場合、又は、載置手段に別体で形成されている場合の双方を含む。すなわち、露光光の照射によって光応答部材に形成されるパターン基準マークの投影像の位置が検出できるように、光応答部材が、載置手段に存在すればよい。

また、上述した基準位置検出手段は、パターン基準マークの投影像の位置を検出する検出位置、又は検出位置から退避した退避位置に移動可能であるものが好ましい。

基準位置検出手段は、検出位置と退避位置との双方の位置に移動できるものが好ましい。ここで、検出位置とは、レチクルに形成されたパターン基準マークの像を検出したり、感光基板に形成された基板基準マークを検出したりするときに、基準位置検出手段を位置づける位置である。退避位置は、基準位置検出手段が、種々の作業や感光基板の露光等の障害とならないようにするために、基準位置検出手段を退避させる位置である。

さらに、前記レチクルには、複数の前記パターン基準マークが形成され、かつ、
前記感光基板には、前記複数の前記パターン基準マークに応じて複数の前記基板基準マークが形成され、かつ、
前記基準位置検出手段は、前記複数の前記パターン基準マークの各々に、又は前記複数の前記基板基準マークの各々に、対応した複数の検出部を含むものが好ましい。

このように、基準位置検出手段は、複数のパターン基準マークと、複数の基板基準マークとを、検出する複数の検出部を含むようにしたことで、レチクルと感光基板との位置合わせをより的確に行うことができる。なお、基準位置検出手段は、複数の検出部を含むが、パターン基準マークの投影像の位置の検出と、基板基準マークの位置の検出とを、共通の測定系で行うことにはかわりはない。例えば、基準位置検出手段が顕微鏡である場合には、複数のパターン基準マークや、複数の基板基準マークを、検出するための複数のレンズや、複数のＣＣＤカメラを有するが、顕微鏡としては、複数のパターン基準マークと、複数の基板基準マークとの双方を、共通の光学系で観察する。

さらにまた、前記基準位置検出手段は、前記パターン基準マークの投影像の位置と、前記感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、の相対位置を測定する位置測定手段を含むものが好ましい。

例えば、パターン基準マークの投影像の位置に対する基板基準マークの位置を検出することができれば、基板基準マークの位置をパターン基準マークの投影像の位置に一致させることで、基板基準マークとパターン基準マークと重ねることができる。このように、相対位置を測定することで、レチクルと感光基板との位置合わせをすることができるので、投影露光装置の構成や位置合わせの処理を簡素にすることができる。

簡素な構成や手順で、レチクルと感光基板との位置合わせを的確に行うことができ、導体パターンを感光基板の適切な位置に形成できる。

＜＜＜第１の実施の形態＞＞＞
＜＜構成＞＞
図１は、本発明の第１の実施の形態による投影露光装置１００を示す斜視図である。

＜光学系＞
［光源１１０］
投影露光装置１００の上部には、光源１１０が、支持部材（図示せず）によって支持されて設けられている。光源１１０は、図面に示す＋Ｙ方向に向かって所定の波長の露光光、例えば、紫外線を発するように支持部材に設置されている。

［反射ミラー１１２］
光源１１０から発せられた露光光の進行方向には、反射ミラー１１２が設けられている。反射ミラー１１２は、光源１１０から発せられた露光光を、下方（−Ｚ方向）に進むように支持部材（図示せず）に設置されている。すなわち、反射ミラー１１２は、光源１１０から発せられて、＋Ｙ方向に進行する露光光を、−Ｚ方向に進行するように露光光の進行方向を変換する。

［投影レンズ１１４］
上述した反射ミラー１１２の下方には、投影レンズ１１４が設けられている。投影レンズ１１４は、略円柱状の形状を有している。この投影レンズ１１４は、入射面と射出面とを有し、入射面が上側に位置し、射出面が下側に位置するように、支持部材（図示せず）に設置されている。

投影レンズ１１４の入射面には、上述した光源１１０から発せられた露光光が入射する。投影レンズ１１４の内部では、入射した露光光の光束の断面の大きさが所望する大きさになるように変換され、変換された露光光が射出面から射出される。このようにすることで、後述するレチクル１６０に形成されたパターン１６６の像の大きさを投影レンズ１１４によって変え、そのパターン１６６の像を感光基板１８０に投影し、感光基板１８０に所望する大きさの導体パターンを形成することができる。

＜ステージ＞
［レチクル搭載ステージ１１６］
上述した反射ミラー１１２と投影レンズ１１４との間には、レチクル搭載ステージ１１６が設けられている。レチクル搭載ステージ１１６は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向に移動できるテーブル１１８からなる。このテーブル１１８は、水平面（Ｘ−Ｙ面）を有し、後述するように、この水平面にレチクル１６０が載置される。テーブル１１８には、このレチクル１６０のガラス基板が位置する箇所には、貫通孔（図示せず）が形成されている。上述した光源から発せられた露光光は、この貫通孔を介して、投影レンズ１１４の入射面に入射することができる。

レチクル搭載ステージ１１６には、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向（Ｘ−Ｙ面内における回転方向）の各々の方向に駆動するためのモータ（図示せず）が設けられている。これらのモータは、制御装置（図示せず）に電気的に接続されている。制御装置は、テーブル１１８を所望する位置に移動させるための駆動信号をモータに発する。

［レチクル１６０］
レチクルは、プリント配線板や半導体デバイスのウエハを製造するときに、感光基板に導体パターンを形成するために用いられるフォトマスクである。すなわち、レチクルは、感光基板に導体パターンを転写するためのネガに相当する。なお、感光基板は、銅張積層板等の基板からなり、導体パターンが形成される前の基板であり、その表面がレジスト等の感光性の物質によって覆われている基板をいう。導体パターンは、プリント配線板で導電性材料によって形成される図形をいう。本実施の形態におけるレチクル１６０は、プリント配線板を製造するためのものであり、感光基板に導体パターンを形成するために用いられるものである。

図２（ａ）は、レチクル１６０を示す平面図である。なお、図２（ａ）においては、光源１１０から発せられた露光光が透過できる領域と露光光が透過できない領域とを明確に示すために、露光光が透過できない領域には、斜線を付して示した。

レチクル１６０は、板状のガラス基板１６２からなる。ガラス基板１６２は、光源１１０から発せられた露光光が透過できる透明な材料からなる。

ガラス基板１６２の略中央部には、パターン形成部１６４が形成されている。パターン形成部１６４には、後述する感光基板１８０に形成する導体パターンに対応したパターン１６６がガラス基板１６２上に形成されている。パターン１６６は、光源１１０から発せられた露光光を遮る材料からなり、クロム等の金属からなるのが好ましい。パターン形成部１６４において、パターン１６６が形成されていない領域では、ガラス基板１６２の透明な状態にされており、光源１１０から発せられた露光光が透過できる。

パターン形成部１６４を周回する周辺領域も、露光光を遮る材料によって形成されている。この周回領域の左右の各々には、パターン１６６の基準位置を示すためのパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂが形成されている。パターン基準マーク１６８ａと１６８ｂとの間隔Ｐが、後述する顕微鏡１５０の２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂとの間隔と対応するように、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂは形成されている。このパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂでは、ガラス基板１６２の透明な状態が維持されており、光源１１０から発せられた露光光が透過できる。

レチクル１６０は、上述したレチクル搭載ステージ１１６の水平面に載置される。上述した光源１１０から発せられた露光光は、反射ミラー１１２によって、下方（−Ｚ方向）に向きを変えられる。向きを変えた露光光は、レチクル搭載ステージ１１６の水平面に載置されたレチクル１６０に照射される。

上述したように、レチクル１６０のガラス基板１６２上には、感光基板１８０に形成する導体パターンに対応したパターン１６６が形成されている。レチクル１６０に照射された露光光は、ガラス基板上でパターン１６６が形成されていない箇所を透過して、投影レンズ１１４に入射する。

［ワーク載置ステージ１３０］
投影レンズ１１４の下方には、ワーク載置ステージ１３０が設けられている。ワーク載置ステージ１３０は、Ｘ方向移動用ステージ１３２、Ｙ方向移動用ステージ１３４、並びにＺ方向及びθ方向移動用ステージ１３６からなる。さらに、Ｚ方向及びθ方向移動用ステージ１３６の上部には、テーブル１３８が設けられている。このテーブル１３８は、水平面（Ｘ−Ｙ面）を有し、後述するように、この水平面に銅張積層板等の感光基板１８０が載置される。

なお、本明細書では、プリント配線板とは、電気絶縁性の材料の表面や内部に、導電性材料である導体パターンが形成されたものをいう。また、導体パターンとは、上述したプリント配線板で導電性材料によって形成される図形をいう。上述した銅張積層板等の感光基板１８０は、この導体パターンが形成される前の基板をいう。さらに、プリント回路板とは、プリント配線板にＬＳＩ、ＩＣ、トランジスタ等の電子部品が搭載され、はんだ付けが行われて電気的接続が形成されている構成品をいう。

上述したＸ方向移動用ステージ１３２には、Ｘ方向に移動させるためのモータ（図示せず）が設けられている。Ｙ方向移動用ステージ１３４には、Ｙ方向に移動させるためのモータ（図示せず）が設けられている。Ｚ方向及びθ方向移動用ステージ１３６には、Ｚ方向及びθ方向に移動させるためのモータ（図示せず）が設けられている。これらのモータの各々は、制御装置（図示せず）に電気的に接続されている。制御装置は、テーブル１３８を所定の位置に移動させるための駆動信号をこれらのモータに発する。特に、これらのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の駆動用のモータは、ダミー基板１７０や感光基板１８０が載置されたテーブル１３８をＸ−Ｙ平面内の所望する位置に移動させて、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置や、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置を測定することができる。なお、ダミー基板１７０については、後述する。

［顕微鏡ステージ１４０］
ワーク載置ステージ１３０の＋Ｘ方向の側方には、顕微鏡ステージ１４０が設けられている。顕微鏡ステージ１４０の上部には、後述する顕微鏡１５０が設けられている。顕微鏡ステージ１４０には、Ｘ方向に移動させるためのモータ（図示せず）が設けられている。このモータは、制御装置（図示せず）に電気的に接続されている。制御装置は、顕微鏡１５０を所望する位置に移動させるための駆動信号をモータに発する。具体的には、後述する退避位置と測定位置とに顕微鏡１５０を位置づけるように、顕微鏡ステージ１４０のモータを駆動する。

退避位置は、顕微鏡１５０が、種々の作業や感光基板の露光等の障害とならないようにするために、顕微鏡１５０を退避させる位置である。具体的には、後述するダミー基板１７０をワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に載置する作業をしたり、光源１１０から露光光を発して、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成したり、導体パターンを感光基板１８０に形成したりするときに、顕微鏡１５０を位置づける位置である。

測定位置は、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像を撮像したり、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを撮像したりするときに、顕微鏡１５０を位置づける位置である。

＜測定系＞
［顕微鏡１５０］
上述したように、顕微鏡ステージ１４０の上部には、後述する顕微鏡１５０が設けられている。この顕微鏡１５０は、２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂ（図３参照）を含む。２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂは、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像素子からなる。これらの２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂは、テーブル１３８に載置されたダミー基板１７０の表面や感光基板１８０の表面を撮像する。

特に、後述するように、２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂは、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂや、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを撮像する。具体的には、撮像部１５２ａは、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂや、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ｂを撮像する。また、撮像部１５２ｂは、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａの像１６９ａや、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａを撮像する。

２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂは、撮影処理と演算処理とを行う撮像処理部（図示せず）に電気的に接続されている。撮像処理部は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等からなる。２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂは、撮影した像を電気信号に変換し、撮像処理部にその電気信号を供給する。撮像処理部による撮影処理は、供給された電気信号に基づいて、２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂによって撮影された像をデータ化する。演算処理は、データ化された撮影データを用いて、画像処理を行い、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置や、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ｂの位置を算出して、その値を記憶する。

＜ダミー基板１７０＞
第１の実施の形態では、ダミー基板１７０（図３（ａ）及び（ｂ）参照）を用いる。このダミー基板１７０は、後述する感光基板１８０と同様の板状の形状を有する。ダミー基板１７０の表面は、光源１１０から発せられた露光光が照射されることによって光応答する材料からなる。例えば、フォトクロミズムを示す物質が、ダミー基板１７０の表面に塗布されているものが好ましい。特に、露光光の作用により色が可逆的に変化する材料が、ダミー基板１７０の表面に塗布されているものがより好ましい。

後述するように、光源１１０から発せられた露光光が、レチクル１６０を介してダミー基板１７０に照射されたときに、レチクル１６０に形成されているパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂが投影され、ダミー基板１７０の表面に塗布された光応答する材料が露光光によって光応答して、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂが、ダミー基板１７０の表面に形成される。具体的には、露光光が照射された箇所が変色して、その変色した箇所が、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像に対応する。

なお、この変色等の光応答は、可逆的なものが好ましい。すなわち、露光光が照射されて変色した後、所定時間経過したときには、もとの色に戻るものが好ましい。このようにすることで、ダミー基板１７０を複数回繰り返し使用することができ、ダミー基板１７０を準備する手間を軽減させるとともに、プリント配線板の製造コストを下げることもできる。

＜感光基板１８０＞
感光基板１８０は、例えば、表面に銅が張られた銅張積層板等の基板からなり、導体パターンが形成される前の基板であり、その表面がレジスト等の感光性の物質によって覆われている基板をいう。上述したように、導体パターンは、上述したプリント配線板で導電性材料によって形成される図形である。

図２（ｂ）は、本実施の形態で用いる感光基板１８０の例を示す平面図である。なお、感光基板１８０には、導体パターン１８６は未だ形成されておらず、図２（ｂ）では、導体パターンや導体パターンが形成される領域は、仮想的なものとして破線で示した。この感光基板１８０には、感光基板１８０の基準位置を示すための基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが形成されている。

また、感光基板１８０に形成される導体パターン１８６の大きさは、レチクル１６０に形成されたパターン１６６の大きさとは異なる場合が一般的であり、レチクル１６０のパターン１６６が縮小されて導体パターン１８６が形成される。このため、基板基準マーク１８８ａと１８８ｂとの間隔Ｐ’も、レチクル１６０のパターン基準マーク１６８ａと１６８ｂとの間隔Ｐとは異なる。なお、この導体パターン１８６の大きさは、上述した投影レンズ１１４の倍率によって定めることができる。

＜＜位置の測定、位置合わせ、露光の手順＞＞
以下では、第１の実施の形態による投影露光装置１００を用いて、位置の測定と、位置合わせと、露光との手順を説明する。

これらの手順の概略は、（第１ステップ）レチクル１６０のパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成する。（第２ステップ）ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を、顕微鏡１５０によって測定する。（第３ステップ）感光基板に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置を、顕微鏡１５０によって測定する。（第４ステップ）パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置と、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置とに基づいて、ワーク載置ステージ１３０を移動させて、感光基板１８０を露光して導体パターンを形成する。

これらの手順を、図３及び図４を用いて説明する。なお、図３（ａ）〜（ｄ）では、測定手順を示すために、図１に示した投影露光装置１００と、図２（ａ）に示したレチクル１６０と、を簡略化して示した。また、図３（ａ）〜（ｄ）では、顕微鏡１５０は、その位置を明確に示すために、２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂのみを示した。

＜第１ステップ＞
最初に、図３（ａ）に示すように、顕微鏡ステージ１４０のモータを駆動して、顕微鏡１５０を退避位置に移動させておく。上述したように、退避位置は、顕微鏡１５０が、種々の作業や感光基板の露光等の障害とならないようにするために、顕微鏡１５０を退避させる位置であり、ダミー基板１７０をワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に載置する作業をしたり、光源１１０から露光光を発して、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成したり、導体パターンを感光基板１８０に形成したりするときの顕微鏡１５０の位置である。

次に、レチクル搭載ステージ１１６のテーブル１１８の所定の位置にレチクル１６０を載置する。さらに、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８の所定の位置にダミー基板１７０を載置する。

次いで、光源１１０から露光光を発し、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂをダミー基板１７０に投影し、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像をダミー基板１７０に形成する。上述したように、ダミー基板１７０は、露光光が照射されると光応答を示す材料からなる。特に、本実施の形態では、露光光の照射によって変色するフォトクロミズムを示す物質が、ダミー基板１７０に塗布されている。また、上述したように、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂでは、露光光が透過できるように、ガラス基板１６２の透明な状態にされている。このため、光源１１０から露光光が発せられると、露光光は、レチクル１６０のパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂを透過し、透過した露光光は、ダミー基板１７０に照射される。この露光光の照射により、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像がダミー基板１７０に投影され、ダミー基板１７０のその箇所が変色する。

＜第２ステップ＞
この第２ステップでは、図３（ｂ）に示すように、顕微鏡ステージ１４０のモータを駆動して、顕微鏡１５０を測定位置に移動させる。この測定位置は、上述した第１のステップによって、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像が投影されて、ダミー基板１７０が変色した箇所を、顕微鏡１５０が撮像することができる位置である。

以下では、ダミー基板１７０が変色することによって形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像の各々を１６９ａ及び１６９ｂと称する。

この測定位置に顕微鏡１５０を移動させることによって、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂ、すなわち、変色した箇所を顕微鏡１５０によって撮像することができる。この顕微鏡１５０によって撮像された像１６９ａ及び１６９ｂの例を図４（ａ−１）及び（ａ−２）に示す。

図４（ａ−１）及び（ａ−２）は、顕微鏡１５０の２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂによって撮像された領域の全体を示す。上述したように、撮像部１５２ａが、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂを撮像し、撮像部１５２ｂが、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａを撮像する。撮像部１５２ａによって撮像された領域の全体を、図４（ａ−１）の矩形の領域で示し、撮像部１５２ｂによって撮像された領域の全体を、図４（ａ−２）の矩形の領域で示した。

なお、投影レンズ１１４は、像の位置を上下左右を反転させるため、図４で示したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置は、左右が逆になっている。また、図４（ａ−１）及び（ａ−２）では、撮像された領域で変色したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂを黒い円で示した。

撮像したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を、撮像処理部における画像処理や演算処理によって算出して、その位置データを記憶する。なお、この処理で算出された像１６９ａ及び１６９ｂの位置は、撮像された領域における位置を示す単位を用いればよい。例えば、撮像された領域における位置を画素単位（ピクセル）で定めることができる。具体的には、撮像された領域の左上を原点とし、原点からの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を画素数で算出する。図４（ａ−１）及び（ａ−２）に示した例では、像１６９ｂの位置は、（ＰＸＬ１，ＰＹＬ１）であり、像１６９ａの位置は、（ＰＸＲ１，ＰＹＲ１）である。これらのＰＸＬ１、ＰＹＬ１、ＰＸＲ１及びＰＹＲ１は、画素数で算出されたものである。

＜第３ステップ＞
この第３ステップでは、最初に、図３（ｃ）に示すように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に載置したダミー基板１７０を外して、テーブル１３８の所定の位置に感光基板１８０を載置する。

次に、この感光基板１８０に形成されている基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを顕微鏡１５０によって撮像する。上述したように、感光基板１８０には、感光基板１８０の基準位置を示すための基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが形成されている。この感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを、顕微鏡１５０によって撮像した例を図４（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示す。

この図４（ｂ−１）及び（ｂ−２）では、顕微鏡１５０によって撮像された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを破線の白い円で示した。なお、この第３ステップでは、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８からダミー基板１７０が外されているので、像１６９ａ及び１６９ｂは撮像されないが、図４（ｂ−１）及び（ｂ−２）では、像１６９ａ及び１６９ｂの位置を示すために、第２ステップで記憶された位置データに基づいて、像１６９ａ及び１６９ｂを黒い円の画像で表示しているものとする。

この第３ステップでも、撮像した基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置を、撮像処理部における画像処理や演算処理によって算出して、その位置データを記憶する。この基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置も、撮像された領域における位置を示す単位を用いればよい。例えば、撮像された領域における位置を画素単位（ピクセル）で定めることができる。図４（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示した例では、基板基準マーク１８８ｂの位置は、（ＰＸＬ２，ＰＹＬ２）であり、基板基準マーク１８８ａの位置は、（ＰＸＲ２，ＰＹＲ２）である。上述したように、これらのＰＸＬ２、ＰＹＬ２、ＰＸＲ２及びＰＹＲ２は、画素数で算出されたものである。

図４（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示すように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に感光基板１８０を載置した当初では、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置と、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置とは、異なっている場合が多い。

このため、基板基準マーク１８８ａが、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａと重なり、かつ、基板基準マーク１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂと重なるように、Ｘ方向移動用ステージ１３２、Ｙ方向移動用ステージ１３４、並びにθ方向移動用ステージ１３６を移動させる。具体的には、上述した基板基準マーク１８８ａのＸ方向の位置ＰＸＲ２が、ＰＸＲ１に一致し、基板基準マーク１８８ａのＹ方向の位置ＰＹＲ２が、ＰＹＲ１に一致し、かつ、基板基準マーク１８８ｂのＸ方向の位置ＰＸＬ２が、ＰＸＬ１に一致し、基板基準マーク１８８ｂのＹ方向の位置ＰＹＬ２が、ＰＹＬ１に一致するように、Ｘ方向移動用ステージ１３２、Ｙ方向移動用ステージ１３４、並びにθ方向移動用ステージ１３６を移動させる方向や距離を演算して、これらのステージを移動させるためのモータを駆動する。

基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なったときの例を図４（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示す。上述した第１ステップ〜第３ステップの手順に示したように、顕微鏡１５０のみで、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なるように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動し、感光基板１８０を所望する位置に位置づけることができる。

＜第４ステップ＞
第４ステップでは、最初に、図３（ｄ）に示すように、顕微鏡ステージ１４０のモータを駆動して、顕微鏡１５０を退避位置に移動させる。このとき、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８は、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なる位置に維持されている。

次に、光源１１０から露光光を発して、レチクル１６０のパターン１６６の像を感光基板１８０に投影し、感光基板１８０を露光する。感光基板１８０においては、レチクル１６０のパターン１６６に対応する箇所は、影となって露光されず、レチクル１６０のパターン１６６に対応しない箇所は、露光光が照射されて露光される。このようにすることにより、レチクル１６０に形成されたパターン１６６の像を導体パターンとして感光基板１８０に形成することができる。

また、上述したように、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なった状態であるので、レチクル１６０のパターン１６６の像を、感光基板１８０上の所望する位置に投影することができ、パターン１６６の像に対応した導体パターンを感光基板１８０の適切な位置に形成することができる。

なお、上述した第２ステップによって、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を既に測定したレチクル１６０を用いて、別の感光基板１８０に導体パターンを形成する場合には、上述した第３ステップから始めればよい。

＜＜第１の実施の形態の概要＞＞
上述したように、第１の実施の形態による投影露光装置１００は、露光光の照射によって変色するフォトクロミズムを示す物質が塗布されたダミー基板１７０を用いた。このダミー基板１７０を用いて、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成する。さらに、形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を検出して記憶させる。この記憶させた位置を基準にして、感光基板１８０の位置合せをする。このようなダミー基板１７０を用いることで、ダミー基板１７０を複数回繰り返し使用することができ、ダミー基板１７０を準備する手間を軽減させるとともに、プリント配線板の製造コストを下げることもできる。

さらに、この第１の実施の形態による投影露光装置１００は、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂを撮像する場合にも、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを撮像する場合にも、共通した顕微鏡１５０のみを用いることで行うことができる。顕微鏡１５０によって撮像された画像から、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置と、感光基板１８０に形成されている基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置との双方を測定することができる。

＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
図５は、本発明の第２の実施の形態による投影露光装置２００を示す斜視図である。この第２の実施の形態による投影露光装置２００が、第１の実施の形態による投影露光装置１００と異なる構成は、顕微鏡１５６と、レーザ干渉計１９０及び１９２とである。図５では、その他の第１の実施の形態による投影露光装置１００と共通する構成要素には、同一の符号を付した。

第２の実施の形態における顕微鏡１５６は、顕微鏡ステージによって移動されず、顕微鏡支持部材１４２によって一定の位置に固定されている。このため、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂや、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを顕微鏡１５６で撮像するときには、これらのマークの像やマークが、顕微鏡１５６の撮像領域に含まれるように、ワーク載置ステージ１３０を移動させる。

このように撮像の度にワーク載置ステージ１３０を移動させるため、ワーク載置ステージ１３０の位置を検出するためのレーザ光波干渉式測長器（以下、レーザ干渉計と称する。）１９０及び１９２が設けられている。レーザ干渉計１９０は、Ｘ方向及びθ方向の位置を検出する。レーザ干渉計１９２は、Ｙ方向の位置を検出する。

以下に、この第２の実施の形態による投影露光装置２００の詳細を説明する。

＜＜構成＞＞
＜光学系＞
光源１１０、反射ミラー１１２及び投影レンズ１１４は、いずれも第１の実施の形態による投影露光装置１００と同一の構成であり、同一の機能を有する。

＜ステージ＞
レチクル搭載ステージ１１６、レチクル１６０及びワーク載置ステージ１３０も、いずれも第１の実施の形態による投影露光装置１００と同一の構成であり、同一の機能を有する。

上述したように、第２の実施の形態による投影露光装置２００では、顕微鏡ステージ１４０は設けられていない。

＜測定系＞
測定系においては、ダミー基板１７０や感光基板１８０に関しては、いずれも第１の実施の形態による投影露光装置１００のものと同一の構成である。

［顕微鏡１５６］
ワーク載置ステージ１３０の＋Ｘ方向の側方には、顕微鏡支持部材１４２が支持部材（図示せず）に設けられている。顕微鏡支持部材１４２には、顕微鏡１５６が移動しないように設けられている。

顕微鏡１５６は、１つの撮像部１５２ｃ（図３参照）を含む。撮像部１５２ｃは、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像素子からなる。この撮像部１５２ｃは、テーブル１３８に載置されたダミー基板１７０の表面や感光基板１８０の表面を撮像する。

特に、後述するように、撮像部１５２ｃのみで、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂや、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを撮像する。

撮像部１５２ｃは、撮影処理と演算処理とを行う撮像処理部（図示せず）に電気的に接続されている。撮像処理部は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等からなる。撮像部１５２ｃは、撮影した像を電気信号に変換し、撮像処理部にその電気信号を供給する。撮像処理部による撮影処理は、供給された電気信号に基づいて、撮像部１５２ｃによって撮影された像をデータ化する。演算処理は、データ化された撮影データを用いて、画像処理を行い、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置や、感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ｂの位置を算出して、その値を記憶する。

［レーザ干渉計１９０及び１９２］
ワーク載置ステージ１３０の−Ｘ方向の側方には、レーザ干渉計１９０が設けられ、−Ｙ方向の側方には、レーザ干渉計１９２が設けられている。レーザ干渉計１９０からは、２本のレーザ光が発せられ、レーザ干渉計１９２からは、１本のレーザ光が発せられる。

ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８の−Ｘ方向の側面には、レーザ干渉計１９０から発せられる２本のレーザ光を反射させるための反射ミラー（図示せず）が２枚設けられている。テーブル１３８の−Ｙ方向の側面には、レーザ干渉計１９２から発せられる１本のレーザ光を反射させるための反射ミラー（図示せず）が１枚設けられている。

レーザ干渉計１９０は、２本のレーザ光を、テーブル１３８に設けられた反射ミラーに向かって発し、この反射ミラーによって反射された光を受光することにより、テーブル１３８のＸ方向及びθ方向の位置を検出する。

レーザ干渉計１９２は、１本のレーザ光を、テーブル１３８に設けられた反射ミラーに向かって発し、この反射ミラーによって反射された光を受光することにより、テーブル１３８のＹ方向の位置を検出する。

レーザ干渉計１９０及び１９２は、制御手段（図示せず）に電気的に接続されており、レーザ干渉計１９０及び１９２が検出した位置を示す位置信号が、レーザ干渉計１９０及び１９２から制御手段へ供給される。制御手段は、供給された位置信号に基づいて、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動させるべき位置を算出し、その値に基づいて、Ｘ方向移動用ステージ１３２、Ｙ方向移動用ステージ１３４、並びにＺ方向及びθ方向移動用ステージ１３６の各々を駆動するためのモータを駆動する。

＜＜位置の測定、位置合わせ、露光の手順＞＞
以下では、第２の実施の形態による投影露光装置２００を用いて、位置の測定と、位置合わせと、露光との手順を説明する。

これらの手順の概略は、（第１ステップ）レチクル１６０のパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成する。（第２ステップ）ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を、顕微鏡１５６によって測定する。（第３ステップ）感光基板に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置を、顕微鏡１５６によって測定する。（第４ステップ）パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置と、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置とに基づいて、ワーク載置ステージ１３０を移動させて、感光基板１８０を露光して導体パターンを形成する。

これらの手順を、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６（ａ）〜（ｄ）では、測定手順を示すために、図５に示した投影露光装置２００と、図２（ａ）に示したレチクル１６０と、を簡略化して示した。また、図６（ａ）〜（ｄ）では、顕微鏡１５６は、その位置を明確に示すために、撮像部１５２ｃのみを示した。

＜第１ステップ＞
図６（ａ）に示すように、最初に、レチクル搭載ステージ１１６のテーブル１１８の所定の位置にレチクル１６０を載置する。さらに、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８の所定の位置にダミー基板１７０を載置する。

次いで、光源１１０から露光光を発し、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂをダミー基板１７０に投影し、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成する。上述した第１の実施の形態と同様に、ダミー基板１７０は、露光光が照射されると光応答を示す材料からなる。特に、露光光の照射によって変色するフォトクロミズムを示す物質が、ダミー基板１７０に塗布されている。また、上述したように、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂでは、露光光が透過できるように、ガラス基板１６２の透明な状態にされている。このため、光源１１０から露光光が発せられると、露光光は、レチクル１６０のパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂを透過し、透過した露光光は、ダミー基板１７０に照射される。この露光光の照射により、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂがダミー基板１７０に投影され、ダミー基板１７０のその箇所が変色する。

このときのワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８の位置を、レーザ干渉計１９０及び１９２を用いて測定し、レーザ干渉計１９０及び１９２に接続されている制御手段は、このときのテーブル１３８の位置を記憶する。例えば、テーブル１３８のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置を、（ＴＸ１，ＴＹ１，Ｔθ１）とする。

＜第２ステップ＞
この第２ステップでは、図６（ｂ）に示すように、顕微鏡１５６がパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂを撮像することができる撮像位置まで、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動させる。

この撮像位置にテーブル１３８を移動させることによって、ダミー基板１７０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂ、すなわち、変色した箇所を顕微鏡１５６によって撮像することができる。なお、上述したように、顕微鏡１５６の撮像部は、１つの撮像部１５２ｃのみであるので、先ず、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂを撮像するときの第１撮像位置にテーブル１３８を移動させて、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂを撮像部１５２ｃで撮像する。次いで、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａを撮像するときの第２撮像位置にテーブル１３８を移動させて、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａを撮像部１５２ｃで撮像する。さらに、上述した撮像とともに、第１撮像位置にテーブル１３８が位置するときのテーブル１３８の位置を、レーザ干渉計１９０及び１９２で検出して、制御手段にその位置を記憶させる。さらに、第２撮像位置にテーブル１３８が位置するときのテーブル１３８の位置を、レーザ干渉計１９０及び１９２で検出して、制御手段にその位置を記憶させておく。なお、第１撮像位置にテーブル１３８が位置するときのテーブル１３８のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置を、（ＴＸＬ１，ＴＹＬ１，ＴθＬ１）とする。また、第２撮像位置にテーブル１３８が位置するときのテーブル１３８のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置を、（ＴＸＲ１，ＴＹＲ１，ＴθＲ１）とする。

この顕微鏡１５６によって撮像された像１６９ａ及び１６９ｂの例を図７（ａ−１）及び（ａ−２）に示す。図７（ａ−１）及び（ａ−２）は、顕微鏡１５６の撮像部１５２ｃによって撮像された領域の全体を示す。また、図７（ａ−１）及び（ａ−２）では、撮像された領域で変色したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂを黒い円で示した。

撮像したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を、撮像処理部における画像処理や演算処理によって算出して、その位置データを記憶する。なお、この処理で算出された像１６９ａ及び１６９ｂの位置は、撮像された領域における位置を示す単位を用いればよい。例えば、撮像された領域における位置を画素単位（ピクセル）で定めることができる。具体的には、撮像された領域の左上を原点とし、原点からの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を画素数で算出する。図７（ａ−１）及び（ａ−２）に示した例では、像１６９ｂの位置は、（ＰＸＬ１，ＰＹＬ１）であり、像１６９ａの位置は、（ＰＸＲ１，ＰＹＲ１）である。これらのＰＸＬ１、ＰＹＬ１、ＰＸＲ１及びＰＹＲ１は、画素数で算出されたものである。

＜第３ステップ＞
この第３ステップでは、最初に、図６（ｃ）に示すように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に載置したダミー基板１７０を外して、テーブル１３８の所定の位置に感光基板１８０を載置する。

次に、この感光基板１８０に形成されている基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを顕微鏡１５６によって撮像する。上述したように、感光基板１８０には、感光基板１８０の基準位置を示すための基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが形成されている。この感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを、顕微鏡１５６によって撮像した例を図７（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示す。

この図７（ｂ−１）及び（ｂ−２）では、顕微鏡１５６によって撮像された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを破線の白い円で示した。なお、この第３ステップでは、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８からはダミー基板１７０が外されているので、像１６９ａ及び１６９ｂは撮像されないが、図７（ｂ−１）及び（ｂ−２）では、像１６９ａ及び１６９ｂの位置を示すために、第２ステップで記憶された位置データに基づいて、像１６９ａ及び１６９ｂを黒い円の画像で表示しているものとする。

この第３ステップでも、撮像した基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置を、撮像処理部における画像処理や演算処理によって算出して、その位置データを記憶する。この基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置も、撮像された領域における位置を示す単位を用いればよい。例えば、撮像された領域における位置を画素単位（ピクセル）で定めることができる。図７（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示した例では、基板基準マーク１８８ｂの位置は、（ＰＸＬ２，ＰＹＬ２）であり、基板基準マーク１８８ａの位置は、（ＰＸＲ２，ＰＹＲ２）である。上述したように、これらのＰＸＬ２、ＰＹＬ２、ＰＸＲ２及びＰＹＲ２は、画素数で算出されたものである。

図７（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示すように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に感光基板１８０を載置した当初では、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置と、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置とは、異なっている場合が多い。

基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なったときの例を図７（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示す。上述した第１ステップ〜第３ステップの手順に示したように、顕微鏡１５６のみで、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なるように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動し、感光基板１８０を所望する位置に位置づけることができる。

さらに、基板基準マーク１８８ａが、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａと重なったときのテーブル１３８の位置を、レーザ干渉計１９０及び１９２を用いて測定し、基板基準マーク１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂと重なったときのテーブル１３８の位置を、レーザ干渉計１９０及び１９２を用いて測定する。レーザ干渉計１９０及び１９２に接続されている制御手段は、このときのテーブル１３８の位置を記憶する。例えば、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂと重なったときのテーブル１３８のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置を、（ＴＸＬ２，ＴＹＬ２，ＴθＬ２）とし、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａと重なったときのテーブル１３８のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置を、（ＴＸＲ２，ＴＹＲ２，ＴθＲ２）とする。

＜第４ステップ＞
この第４ステップでは、レチクル１６０のパターン１６６の像を感光基板１８０の的確な位置に形成するために、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動させるべき位置を、上述した（ＴＸ１，ＴＹ１，Ｔθ１）、（ＴＸＬ１，ＴＹＬ１，ＴθＬ１）及び（ＴＸＲ１，ＴＹＲ１，ＴθＲ１）、並びに（ＴＸＬ１，ＴＹＬ１，ＴθＬ１）及び（ＴＸＲ１，ＴＹＲ１，ＴθＲ１）から算出する。図６（ｄ）に示すように、算出された位置に基づいてワーク載置ステージ１３０のモータを駆動して、算出された位置にワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動させる。

なお、上述したように、位置（ＴＸ１，ＴＹ１，Ｔθ１）は、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂをダミー基板１７０に形成したときのテーブル１３８の位置である。また、位置（ＴＸＬ１，ＴＹＬ１，ＴθＬ１）は、第１撮像位置にテーブル１３８が位置するときのテーブル１３８の位置である。位置（ＴＸＲ１，ＴＹＲ１，ＴθＲ１）は、第２撮像位置にテーブル１３８が位置するときのテーブル１３８の位置である。さらに、（ＴＸＬ１，ＴＹＬ１，ＴθＬ１）は、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂと重なったときのテーブル１３８の位置である。位置（ＴＸＲ１，ＴＹＲ１，ＴθＲ１）は、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａと重なったときのテーブル１３８の位置である。

また、上述したように、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なった状態に基づいて、テーブル１３８を移動させているので、レチクル１６０のパターン１６６の像を、感光基板１８０上の所望する位置に投影することができ、パターン１６６の像に対応した導体パターンを感光基板１８０の適切な位置に形成することができる。

＜＜第２の実施の形態の概要＞＞
第２の実施の形態では、顕微鏡１５６は、１つの撮像部１５２ｃのみからなり、一定の位置に固定されている。このため、テーブル１３８を移動させることによって、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂや、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを撮像する。

また、テーブル１３８を移動させて、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂや、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを撮像するので、上述したように、１つの撮像部１５２ｃのみにすることができ、撮像する構成を簡素にすることができる。

さらに、テーブル１３８を移動させるので、テーブル１３８の位置を検出するレーザ干渉計を設けた構成となる。レーザ干渉計によって位置を検出する構成としたので、テーブル１３８の位置を的確に得ることができる。

＜＜＜第３の実施の形態＞＞＞
図８は、本発明の第３の実施の形態による投影露光装置３００を示す斜視図である。この第３の実施の形態による投影露光装置３００は、第１の実施の形態による投影露光装置１００と異なり、ダミー基板１７０を用いずに、テーブル１３８の上面の端部に設けられた光応答板１７５を用いる。

図５では、その他の第１の実施の形態による投影露光装置１００と共通する構成要素には、同一の符号を付した。

＜ステージ＞
レチクル搭載ステージ１１６、レチクル１６０、ワーク載置ステージ１３０及び顕微鏡ステージ１４０も、いずれも第１の実施の形態による投影露光装置１００と同一の構成であり、同一の機能を有する。

＜測定系＞
測定系においては、顕微鏡１５０及び感光基板１８０に関しては、いずれも第１の実施の形態による投影露光装置１００のものと同一の構成である。上述したように、この第３の実施の形態では、ダミー基板１７０を用いずに、テーブル１３８の上面の端部に設けられた光応答板１７５を用いる。

［光応答板１７５］
光応答板１７５は、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８の上面の＋Ｘ方向の端部に設けられている。光応答板１７５は、テーブル１３８の上面で顕微鏡１５０に最も近い位置に設けられるのが好ましい。

光応答板１７５は、テーブル１３８の上面に取り外しできないように固着されているものでも、ネジ止め等によって、テーブル１３８の上面から着脱可能に固定されているものでもよい。

光応答板１７５は、光源１１０から発せられた露光光が照射されることによって光応答する材料からなる。例えば、フォトクロミズムを示す物質が、光応答板１７５の表面に塗布されているものが好ましい。特に、露光光の作用により色が可逆的に変化する材料が、光応答板１７５の表面に塗布されているものがより好ましい。

後述するように、光源１１０から発せられた露光光が、レチクル１６０を介して光応答板１７５に照射されたときに、レチクル１６０に形成されているパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂが投影され、光応答板１７５の表面に塗布された光応答する材料が露光光によって光応答して、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂが、光応答板１７５の表面に形成される。具体的には、露光光が照射された箇所が変色して、その変色した箇所が、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像に対応する。

なお、この変色等の光応答は、可逆的なものが好ましい。すなわち、露光光が照射されて変色した後、所定時間経過したときには、もとの色に戻るものが好ましい。このようにすることで、光応答板１７５を複数回繰り返し使用することができ、光応答板１７５を着脱したりする手間を軽減させるとともに、プリント配線板の製造コストを下げることもできる。

＜＜測定手順＞＞
＜第１ステップ＞
最初に、図９（ａ）に示すように、顕微鏡ステージ１４０のモータを駆動して、顕微鏡１５０を退避位置に移動させておく。上述したように、退避位置は、顕微鏡１５０が、種々の作業や感光基板の露光等の障害とならないようにするために退避させる位置である。具体的には、退避位置は、光源１１０から露光光を発して、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂを光応答板１７５を形成したり、導体パターンを感光基板１８０に形成したりするときに、顕微鏡１５０を位置づける位置である。

次に、レチクル搭載ステージ１１６のテーブル１１８の所定の位置にレチクル１６０を載置する。

次いで、光源１１０から露光光を発し、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像を光応答板１７５に投影し、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像を光応答板１７５に形成する。上述したように、光応答板１７５は、露光光が照射されると光応答を示す材料からなる。特に、露光光の照射によって変色するフォトクロミズムを示す物質が、光応答板１７５に塗布されている。また、上述したように、レチクル１６０に形成されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂでは、露光光が透過できるように、ガラス基板１６２の透明な状態にされている。このため、光源１１０から露光光が発せられると、露光光は、レチクル１６０のパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂを透過し、透過した露光光は、光応答板１７５に照射される。この露光光の照射により、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像が光応答板１７５に投影され、光応答板１７５のその箇所が変色する。

＜第２ステップ＞
この第２ステップでは、図９（ｂ）に示すように、顕微鏡ステージ１４０のモータを駆動して、顕微鏡１５０を測定位置に移動させる。この測定位置は、上述した第１のステップによって、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像が投影されて、光応答板１７５が変色した箇所を、顕微鏡１５０が撮像することができる位置である。

この測定位置に顕微鏡１５０を移動させることによって、光応答板１７５に投影されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂ、すなわち、変色した箇所を顕微鏡１５０によって撮像することができる。この顕微鏡１５０によって撮像された像１６９ａ及び１６９ｂの例を図１０（ａ−１）及び（ａ−２）に示す。

図１０（ａ−１）及び（ａ−２）は、顕微鏡１５０の２つの撮像部１５２ａ及び１５２ｂによって撮像された領域の全体を示す。上述したように、撮像部１５２ａが、パターン基準マーク１６８ｂの像１６９ｂを撮像し、撮像部１５２ｂが、パターン基準マーク１６８ａの像１６９ａを撮像する。撮像部１５２ａによって撮像された領域の全体を、図１０（ａ−１）の矩形の領域で示し、撮像部１５２ｂによって撮像された領域の全体を、図１０（ａ−２）の矩形の領域で示した。

なお、投影レンズ１１４は、像の位置を上下左右を反転させるため、図１０で示したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置は、左右が逆になっている。また、図１０（ａ−１）及び（ａ−２）では、撮像された領域で変色したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂを黒い円で示した。

撮像したパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を、撮像処理部における画像処理や演算処理によって算出して、その位置データを記憶する。なお、この処理で算出された像１６９ａ及び１６９ｂの位置は、撮像された領域における位置を示す単位を用いればよい。例えば、撮像された領域における位置を画素単位（ピクセル）で定めることができる。具体的には、撮像された領域の左上を原点とし、原点からの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を画素数で算出する。図１０（ａ−１）及び（ａ−２）に示した例では、像１６９ｂの位置は、（ＰＸＬ１，ＰＹＬ１）であり、像１６９ａの位置は、（ＰＸＲ１，ＰＹＲ１）である。これらのＰＸＬ１、ＰＹＬ１、ＰＸＲ１及びＰＹＲ１は、画素数で算出されたものである。

＜第３ステップ＞
この第３ステップでは、最初に、図９（ｃ）に示すように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８の所定の位置に感光基板１８０を載置する。

次に、第１の実施の形態の第３のステップと同様に、この感光基板１８０に形成されている基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを顕微鏡１５０によって撮像する。感光基板１８０に形成された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを、顕微鏡１５０によって撮像した例を図１０（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示す。

この図１０（ｂ−１）及び（ｂ−２）では、図４（ｂ−１）及び（ｂ−２）と同様に、顕微鏡１５０によって撮像された基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂを破線の白い円で示した。なお、この第３ステップでは、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８は、顕微鏡１５０によって光応答板１７５を撮像できない位置にあるため、像１６９ａ及び１６９ｂは撮像されないが、図１０（ｂ−１）及び（ｂ−２）では、像１６９ａ及び１６９ｂの位置を示すために、第２ステップで記憶された位置データに基づいて、像１６９ａ及び１６９ｂを黒い円の画像で表示しているものとする。

第１の実施の形態の第３ステップと同様に、撮像した基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置を、撮像処理部における画像処理や演算処理によって算出して、その位置データを記憶する。この基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置も、撮像された領域における位置を示す単位を用いればよい。例えば、撮像された領域における位置を画素単位（ピクセル）で定めることができる。図１０（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示した例では、基板基準マーク１８８ｂの位置は、（ＰＸＬ２，ＰＹＬ２）であり、基板基準マーク１８８ａの位置は、（ＰＸＲ２，ＰＹＲ２）である。上述したように、これらのＰＸＬ２、ＰＹＬ２、ＰＸＲ２及びＰＹＲ２は、画素数で算出されたものである。

図１０（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示すように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８に感光基板１８０を載置した当初では、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂの位置と、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置とは、異なっている場合が多い。

基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なったときの例を図１０（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示す。上述した第１ステップ〜第３ステップの手順に示したように、顕微鏡１５０のみで、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なるように、ワーク載置ステージ１３０のテーブル１３８を移動し、感光基板１８０を所望する位置に位置づけることができる。

＜第４ステップ＞
第４ステップは、第１の実施の形態と同様の手順で、レチクル１６０に形成されたパターン１６６の像を導体パターンとして感光基板１８０に形成する。この第３の実施の形態でも、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂが、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと重なった状態であるので、レチクル１６０のパターン１６６の像に対応した導体パターンを感光基板１８０の適切な位置に形成することができる。

また、上述した第２ステップによって、パターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂの位置を既に測定したレチクル１６０を用いて、別の感光基板１８０に導体パターンを形成する場合には、上述した第３ステップから始めればよい。

＜＜第３の実施の形態の概要＞＞
第３の実施の形態による投影露光装置３００は、露光光の照射によって変色するフォトクロミズムを示す物質が塗布された光応答板１７５を用いた。この光応答板１７５は、テーブル１３８の上面の端部に予め設けられている。

このようにしたことにより、ダミー基板１７０の搭載や取り外しの作業を不要にすることができ、プリント配線板の製造工程を簡素にすることができる。

本発明の第１の実施の形態による投影露光装置１００を示す斜視図である。レチクル１６０の例を示す平面図（ａ）と、感光基板１８０の例を示す平面図（ｂ）とである第１の実施の形態による投影露光装置１００を用いて、ワーク載置ステージ１３０のテール１３８の位置合わせや、露光の手順を示す斜視図である。第１の実施の形態による投影露光装置１００の顕微鏡１５０によって撮像されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂとの例を示す図である。本発明の第２の実施の形態による投影露光装置２００を示す斜視図である。第２の実施の形態による投影露光装置２００を用いて、ワーク載置ステージ１３０のテール１３８の位置合わせや、露光の手順を示す斜視図である。第２の実施の形態による投影露光装置２００の顕微鏡１５６によって撮像されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂとの例を示す図である。本発明の第３の実施の形態による投影露光装置３００を示す斜視図である。第３の実施の形態による投影露光装置３００を用いて、ワーク載置ステージ１３０のテール１３８の位置合わせや、露光の手順を示す斜視図である。第３の実施の形態による投影露光装置３００の顕微鏡１５０によって撮像されたパターン基準マーク１６８ａ及び１６８ｂの像１６９ａ及び１６９ｂと、基板基準マーク１８８ａ及び１８８ｂとの例を示す図である。

符号の説明

１００、２００、３００投影露光装置
１１０光源
１３０ワーク載置ステージ（載置移動手段）
１３８テーブル（載置手段）
１５０、１５６顕微鏡（基準位置検出手段）
１６０レチクル
１６６パターン
１６８ａ、１６８ｂパターン基準マーク
１７０ダミー基板（光応答部材）
１７５光応答板（光応答部材）
１８０感光基板
１８８ａ、１８８ｂ基板基準マーク

Claims

露光光が発せられる光源を含む投影露光装置であって、
前記光源から発せられた前記露光光によって露光される感光基板に投影されるパターンと、前記パターンの基準位置を示すパターン基準マークとが形成されたレチクルと、
前記感光基板が所定の位置に載置される載置手段と、
前記露光光の照射による光応答によって前記パターン基準マークの投影像を形成できる光応答部材と、
前記パターン基準マークの投影像の位置と、前記感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、を検出する基準位置検出手段と、
前記パターン基準マークの前記投影像の位置と前記基板基準マークの位置とに基づいて、前記感光基板に前記パターンを投影する位置に、前記載置手段を位置づける載置移動手段と、を含むことを特徴とする投影露光装置。
前記基準位置検出手段は、前記パターン基準マークの投影像の位置と、前記感光基板の基準位置を示す前記基板基準マークの位置と、を共通の測定系で検出する請求項１記載の投影露光装置。
前記基準位置検出手段は、前記パターン基準マークの投影像の位置を検出した後、次いで、前記感光基板の基準位置を示す前記基板基準マークの位置を検出する請求項２記載の投影露光装置。
前記光応答部材は、フォトクロミズムを示す物質を含む請求項１記載の投影露光装置。
前記光応答部材が、前記載置手段に設置されている請求項１記載の投影露光装置。
前記基準位置検出手段は、前記パターン基準マークの投影像の位置を検出する検出位置、又は前記検出位置から退避した退避位置に移動可能である請求項１記載の投影露光装置。
前記レチクルには、複数の前記パターン基準マークが形成され、かつ、
前記感光基板には、前記複数の前記パターン基準マークに応じて複数の前記基板基準マークが形成され、かつ、
前記基準位置検出手段は、前記複数の前記パターン基準マークの各々に、又は前記複数の前記基板基準マークの各々に、対応した複数の検出部を含む請求項１記載の投影露光装置。
前記基準位置検出手段は、前記パターン基準マークの投影像の位置と、前記感光基板の基準位置を示す基板基準マークの位置と、の相対位置を測定する位置測定手段を含む請求項１記載の投影露光装置。