JP2007148358A - レーザビーム・紫外線照射周辺露光装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザビーム・紫外線照射周辺露光装置は、基板を保持するステージ2と、基板の面に対して直交する垂線の垂線回りとなる回転方向、移動方向および移動方向に直交する直交方向に、ステージを移動する移動搬送機構3と、この移動搬送機構の移動経路上において基板の上方となる位置に設けられ、レーザビームを照射するレーザビームユニット5と、周辺領域に紫外線を含む光を照射口から照射する紫外線照射ユニット9と、レーザビームを照射する際にステージを移動させる第一移動速度と、紫外線を含む光を照射する際にステージを移動させる第二移動速度とのいずれか一方に合わせて、移動搬送機構を制御する制御手段と、を有する。
【選択図】図2
Description
(1)基板を露光する製造工程では、基板のサイズが大型化することに伴い、製造ラインが長くなるため、従来のような識別マークの露光装置と、周辺領域を露光する周辺露光装置とを別々の構成から一体化することで製造ラインの短縮化が望まれている。
このように構成した本装置は、レーザビームを照射する際のステージの移動速度に合わせて、紫外線照射の照射量を調整することができる。すなわち、基板の移動速度に対応して照射面積を調整することができるため、過剰露光あるいは露光不足の状態を起こすことなく基板の周辺領域の露光作業を行うことができる。
このように構成した本装置は、幅調整遮光板移動部を介して幅調整遮光板を移動させ、照射口から照射される単位面積当たりの照射量を調整している。
このように構成した本装置は、紫外線を含む光を照射する際のステージの移動速度に合わせて、レーザービ−ムの照射量を調整することができる。すなわち、基板の移動速度に対応してレーザビーム強度を調整することができるため、過剰露光あるいは露光不足の状態を起こすことなく基板に識別マークを形成することができる。
このように構成した本装置は、紫外線を含む光により周辺領域を露光する作業をできるだけ早く行ってスループットを上げたい場合には、照射口を遮光することなくステージを移動させる。このステージの移動速度に合うように、レーザビームユニットが備えている各種方法によりレーザビームの強度を変更できる。もちろん、すべての組み合わせでレーザビームの強度を変更しても、いずれか一つの変更であってもよい。
図1は、レーザビーム・紫外線照射周辺露光装置の一部を省略して側面方向から装置内を模式的に示す断面図、図2は、レーザビーム・紫外線照射周辺露光装置の一部を省略して背面方向からの装置内を模式的に示す断面図、図3(a)、(b)は、レーザビーム・紫外線照射周辺露光装置で使用される基板の一例を示す平面図、図4はレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置のステージを示す側面図である。
レーザビーム光源5aは、基板Wの周辺領域Wcに塗布されているレジストインクの露光領域に対応する波長が選択され、例えば、パルス出力するものであり、発光および消光を高速で交互に繰り返すものが使用されている。このため、繰り返し周波数を可変することで、所定時間内(sec)のレーザビームの積算強度を可変することが可能である。
レーザ照射ユニット7,7,7に入射するまでに調整するために所定位置に設置されるものである。この光路調整反射鏡5bは、レーザビームを全反射する全反射鏡と、当該レーザビームを分岐して反射する分岐反射鏡(ビームスプリッタ)とをそれぞれ所定の位置に設置している。そして、レーザビーム光源5aから光路を第1および第2のレーザ照射ユニット7,7に分岐する位置に、光路調整反射鏡5bの内、分岐反射鏡が設置されており、第3のレーザ照射ユニット7に反射する位置およびその他の位置には、全反射鏡が配置されている。この光路調整反射鏡5bは、レーザビーム光源5aからレーザ照射ユニット7のそれぞれに入射するレーザビームの光路長が全て等しくなる位置に設置されており、かつ、レーザビーム光源5aからはじめに反射されてから2回の反射により各レーザ照射ユニット7に反射する位置に設置されている。
送りネジ10A3は、第1駆動モータ10A2の回転を伝達できるものであれば、その構成を限定されるものではない。
移動ベース10A4は、送りネジ10A3の回転により、当該送りネジ10A3に沿って移動するように雌ネジが対応する位置に形成されており、後記する第2フレーム体10B1を支持するように構成されている。
送りネジ10B3,10C3は、送りネジ10A3に直交する方向に所定間隔に並列して配置されており、第2駆動モータ10B2および第3駆動モータ10C2の回転を伝達できるものであれば、その構成を限定されるものではない。
移動部10B7,10C7とを有している。このスライド機構10B5,10C5は、案内レール10B6,10C6を段違いに配置しており、接続片b2,c2の先端に、案内レール10B6,10C6上をスライドする移動部10B7,10C7が接続されている。なお、移動部10B7,10C7には、隠蔽板T2,T3が着脱自在に取り付けられている。
すなわち、第2駆動モータ10B2および第3駆動モータ10C2の駆動により送りネジ10B3,10C3を回転させることで移動ベース10B4,10C4を移動させスライド機構10B5,10C5に沿って隠蔽板T2、T3を、照射口9mを横切るように移動させる。隠蔽板T2,T3の移動は、基板Wと同じ速度で同じ方向に移動させ、照射口9mを横切ったとき、所定のタイミングで、今まで移動した方向とは反対方向に高速で移動させて照射口9mを横切るようにする。なお、Y直線方向における隠蔽板T2、T3の位置決めは、隠蔽板移動手段10Aにより、第2フレーム体B1を移動させることにより行っている。また、隠蔽板T1は、基板Wの周辺領域Wcに識別マークが形成されていない場合か、あるいは、移動機構12による移動により照射口9mの一端辺側を位置調整して、かつ、照射口9mの他端辺側に紫外線光を照射したくない領域がある場合に当該隠蔽板T1が使用される。
なお、調整遮光板13a,13aの基準位置は、例えば、照射口9mの一辺側あるいは一辺側と他辺側から一部を覆う位置とすることで、照射面積を大きくあるいは小さく調整することができる。
また、照射面積調整シャッタ機構13は、どちらか一方のシャッタ機構13Aを備える構成としても構わない。照射面積調整シャッタ機構13は、後記する制御機構20により基板Wの移動速度が設定されたときに当該制御機構20からの信号により照射面積が決定される。この照射面積の決定を行う具体的な動作については後記する。
うに、ステップ6(S6)からステップ10(S10)までの作業を同様に行うことで基板Wの周辺領域Wcにおいて識別マークM2を露光するとともに、残りの周辺領域Wcを露光することで基板Wの全ての周辺領域Wcについての周辺露光を終了する。
制御機構20の移動搬送機構駆動制御手段27は、あらかじめ設定された照射エネルギー基づいて基板Wの移動速度を決定する。しかし、識別マークMの領域が大きかったり、レジストインクの必要露光量が大きかったりすると、レーザビームユニット5によるマーキングに時間がかかることがある。このような場合には、移動搬送機構駆動制御手段27は、レーザビームユニット5のマーキングに必要な時間を計算して、基板Wの移動速度Saを決定する。一方、基板Wの移動速度Saでは、紫外線照射ユニット9における周辺露光が過剰露光になってしまう場合がある。このため、紫外線照射駆動制御手段29は、基板Wの移動速度Saを移動搬送機構駆動制御手段27から受け取る。そして、照射領域調整シャッタ機構10は、幅調整遮光板13aの位置を調整する。
逆に、紫外線に対するレジストインクの必要露光量の関係で、移動搬送機構駆動制御手段27は、紫外線照射ユニット9における露光時の基板Wの移動速度Sbを決定することもある。この場合には、レーザビーム照射駆動制御手段28は、基板Wの移動速度Sbを移動搬送機構駆動制御手段27から受け取る。そして、レーザビームユニット5は、移動速度Sbに合わせたレーザビームの強度を決定する。
このようにして、レーザビーム照射駆動制御手段28と、紫外線照射駆動制御手段29とは、基板Wの移動速度に対応して動作するように構成されている。なお、移動速度Saと移動速度Sbが同じ場合には、それぞれのユニット5,9において、基準として設定されている動作により露光作業が行われるように制御される。
で照射口9mを横切るように移動し、識別マークM1を隠蔽した状態で、残りの周辺領域Wcに紫外線光が照射されて周辺露光を行っている。
ップ6(S6)からステップ10(S10)までの作業を同様に行うことで基板Wの周辺領域Wcにおいて識別マークM2を露光するとともに、残りの周辺領域Wcを露光することで基板Wの全ての周辺領域Wcについての周辺露光を終了する。
本装置1は、計測器11の照度計測部移動機構11bにより照度計測部11aを退避位置から測定位置に移動させ、照射口9mの直下に位置させる。そして、本装置1は、光路シャッタ機構9cの遮光板9c1を作動させ照射口9mから照度計測部11aに光照射を行い光の照度を測定している。そして、測定した測定結果は、制御機構20の計測手段30から紫外線照射駆動制御手段29に送られ、放電灯9aに対する電流あるいは電圧の調整が行われ照度が調整される。
る反射鏡17aと、この反射鏡17aにより反射されたレーザビームを所定のレーザビーム径として反射するデジタルマイクロミラーディバイス17bと、このデジタルマイクロミラーディバイス17bから反射されたレーザビームを所定のビーム径にして基板Wの周辺領域Wcに照射するためのビーム照射用レンズ17c、17dとを備えている。
2…ステージ
2a…基台 2b…支持柱 2c…吸着用開口部
2d…位置決めマーク
3…移動搬送機構
3A…第1移動ガイド機構 3A…第3移動ガイド機構 3B…第2移動ガイド機構
3C…第3移動ガイド機構 3a…リニアモータ 3b…移動レール
4…撮像手段
5…レーザビームユニット
5A…レーザビームヘッド 5a…レーザビーム光源 5b…光路調整反射鏡
6…光路長調整ユニット
6a…分岐手段 6b…CCD撮像素子 6c…パワーメータ
7…レーザ照射ユニット
7a…音響光学素子 7b…反射鏡 7c…ガルバノミラユニット
7d…fθレンズ
8…レーザビーム測定調整機構
8a…パワーメータ 8b…CCD撮像素子 8c…ビームエキスパンダ
9 紫外線照射ユニット
9c1…遮光板 9c2…駆動部 9a…放電灯
9b…楕円反射鏡 9c…光路シャッタ機構 9d…フライアイレンズ
9e 照射用レンズ 9k…筐体 9m…照射口
10…照射領域調整シャッタ機構
10A…隠蔽板移動手段(第3移動手段) 10A1…第1フレーム体
10A2…第1駆動モータ 10A3…ネジ 10A4…移動ベース
10A5…スライド機構10A6…案内レール 10A7…移動部
10B…隠蔽板移動手段(第1移動手段) 10B1…第2フレーム体
10B2…第2駆動モータ 10B3…ネジ 10B4…移動ベース
10B5…スライド機構10b1…フレーム体 10B6…案内レール
10B7…移動部 10C…隠蔽板移動手段(第4移動手段)
10C2…第3駆動モータ 10D…Y方向移動手段(第2移動手段)
10a…板フレーム 10b…板フレーム 10d…板フレーム
10e…板フレーム 10D2…第4駆動モータ 10D3…送りネジ
10D4…移動部
11…計測器
11a…照度計測部 11b…照度計測部移動機構
12…移動機構
12a…リニアモータ 12b…案内レール
13…照射面積調整シャッタ機構
13a…幅調整遮光板 13b…幅調整遮光板移動部
15…レーザビームユニット
15a…光ファイバ
17…レーザ照射ユニット
17b1…ミラー 17b2…トーションピン 17b3…ヨーク
17a 反射鏡 17b…デジタルマイクロミラーディバイス
17c ビーム照射用レンズ
20…制御機構
21…入力手段 22…カメラ駆動制御手段 23…画像データ入力手段
24…位置検出手段 25…整合手段 26…基板位置演算手段
27…移動搬送機構駆動制御手段 28…レーザビーム照射駆動制御手段
29…紫外線照射駆動制御手段 30…計測手段 31…記憶手段
A1…支持フレーム
B1…第2フレーム体
M …識別マーク
M1…識別マーク
M2…識別マーク
T1…隠蔽板(パターン領域隠蔽板)
T2…隠蔽板(第1識別マーク隠蔽板)
T3…隠蔽板(第2識別マーク隠蔽板)
W …基板
Wp…パターン領域
Wc…周辺領域
b1,c1…ベース本体
b2,c2…接続片
t2b,t3b…開口部
t2c,t3c…支持線部
t2a,t3a…隠蔽部
Claims (6)
- 基板を所定の移動方向に沿って移動させ当該基板のパターン領域の周囲に形成される周辺領域にレーザビームを照射して識別マークを露光すると共に、前記周辺領域に紫外線を含む光を照射して露光するレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置において、
前記基板を保持するステージと、
前記基板の面に対して直交する垂線の垂線回りとなる回転方向、前記移動方向および前記移動方向に直交する直交方向に、前記ステージを移動する移動搬送機構と、
この移動搬送機構の移動経路上において前記基板の上方となる位置に設けられ、レーザビームを照射するレーザビームユニットと、
このレーザビームユニットに隣り合う位置で前記基板の上方となる位置に設けられ、前記周辺領域に紫外線を含む光を照射口から照射する紫外線照射ユニットと、
前記レーザビームを照射する際に前記ステージを移動させる第一移動速度と、前記紫外線を含む光を照射する際に前記ステージを移動させる第二移動速度とのいずれか一方に合わせて、前記移動搬送機構を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置。 - 前記紫外線照射ユニットは、前記第一移動速度に基づいて、照射面積を調整する照射面積調整シャッタ機構を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置。
- 前記照射面積調整シャッタ機構は、前記照射口を部分的に遮光する幅調整遮光板と、この幅調整遮光板を移動させる幅調整遮光板移動部とを備えることを特徴とする請求項2に記載のレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置。
- 前記レーザビームユニットは、前記第二移動速度に基づいて、前記レーザビームの強度を変更する変更手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置。
- 前記変更手段は、前記レーザビームへの励起光量の変更、前記レーザビームのパスル間隔の変更、または前記レーザビームの変調の変更の少なくとも一つの変更により、前記レーザビームの強度を変更することを特徴とする請求項4に記載のレーザビーム・紫外線照射周辺露光装置。
- 基板のパターン領域の周囲に形成される周辺領域にレーザビームを照射して識別マークを露光すると共に、前記周辺領域に紫外線を含む光を照射して露光するレーザビーム・紫外線照射周辺露光方法であって、
前記識別マークを露光する際の前記基板の第一移動速度を演算する第一演算ステップと、
前記紫外線を照射する際の前記基板の第二移動速度を演算する第二演算ステップと、
前記第一移動速度に基づいて前記レーザビームの強度を決定して前記基板の周辺領域に識別マークを露光する、または前記第二移動速度に基づいて紫外線を含む光の照射面積を決定するステップと、
を含むことを特徴とするレーザビーム・紫外線照射周辺露光方法。
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