JP2012127995A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 情報データを適宜変更しながら回路パターンも転写できる露光装置を提供する。
【解決手段】 紫外線を含む第１光を放射する第１光源（２０）と、第１光を使ってフォトマスクに描かれた第１パターン情報を基板に転写する投影露光ユニット（７０）と、第１パターン情報を転写するように投影露光ユニットに対して基板を載置して移動する基板ステージ（６０）と、基板ステージを配置する架台（１１）と、第１光源とは異なって配置され紫外線を含む第２光を放射する第２光源（４１）と、第２光を使って電子的に作成された第２パターン情報を基板に転写する空間光変調ユニット（４０）と、架台に配設され空間光変調ユニットを基板ステージの移動方向に平行な方向に移動させる空間光変調ユニット移動手段（５０）と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリント配線基板又は液晶基板などの被露光基板に回路パターンを転写するととともに、回路パターンの周辺領域に記号などの情報データを転写する露光装置に関するものである。

プリント配線基板には、回路パターン以外に、製品の合否を決めるため特定の試験用又は品質適合試験用の回路の一部が形成されることがある。試験用の回路は一般にテストクーポン(Test coupon)又はテストパターン(Test pattern）と呼ばれている（以下、テストクーポン情報と呼ぶ。）また、プリント配線基板には、回路パターン又はテストクーポン情報以外に、プリント配線基板を管理する記号、およびプリント配線基板を切断・分割した後の回路パターン領域を管理する文字情報又は図形情報が形成されることもある。以下、本明細書では、テストクーポン情報、文字情報及び図形情報を総称して情報データと呼ぶ。

上述したような回路パターンと情報データとを転写する露光装置が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の露光装置は、予め回路パターンとともに情報データが描かれたフォトマスクを用意している。特許文献１の露光装置は、光源とフォトマスクとの間に配置されたマスキング装置を用いて、フォトマスクから不必要な回路パターン又は情報データをマスキングしている。そして特許文献１の露光装置は、マスキングされなかったフォトマスクの回路パターン又は情報データをプリント配線基板に転写している。

特開２００６−０７２１００

しかし、フォトマスクに描かれる情報データは、用途又は生産ロットに応じて変更されることが多い。このため、フォトマスクに情報データが描かれていると、フォトマスクに描かれた回路パターンに変更が無い場合でも新たにフォトマスクを作成しなければならない。このためフォトマスクの製造コストが上がってしまう問題が生じる。また回路パターンが同じであっても複数のフォトマスクを用意しなければならず、そのフォトマスク管理が複雑になるという問題が生じている。

本発明は、上記の問題点に鑑み創案されたものであり、情報データを適宜変更しながら回路パターンを転写できる露光装置を提供することにある。

第１の観点の露光装置は、紫外線を含む第１光を放射する第１光源と、第１光を使ってフォトマスクに描かれた第１パターン情報を基板に転写する投影露光ユニットと、第１パターン情報を転写するように投影露光ユニットに対して基板を載置して移動する基板ステージと、基板ステージを配置する架台と、第１光源とは異なって配置され紫外線を含む第２光を放射する第２光源と、第２光を使って電子的に作成された第２パターン情報を基板に転写する空間光変調ユニットと、架台に配設され空間光変調ユニットを基板ステージの移動方向に平行な方向に移動させる空間光変調ユニット移動手段と、を備える。

第２の観点の露光装置は、紫外線を含む第１光を放射する第１光源と、第１光を使ってフォトマスクに描かれた第１パターン情報を基板に転写する投影露光ユニットと、第１パターン情報を転写するように投影露光ユニットに対して基板を載置して移動する基板ステージと、第１光源とは異なって配置され紫外線を含む第２光を放射する第２光源と、第２光を使って電子的に作成された第２パターン情報を基板に転写する空間光変調ユニットと、基板ステージに配設され空間光変調ユニットを基板ステージの移動方向に平行な方向に移動させる空間光変調ユニット移動手段と、を備える。

第３の観点の露光装置において、投影露光ユニットが第１パターン情報を転写中に、空間光変調ユニット移動手段は空間光変調ユニットを走査し空間光変調ユニットが第２パターン情報を転写する。
第４の観点の露光装置において、基板ステージが移動する間に、空間光変調ユニット移動手段は空間光変調ユニットを走査し空間光変調ユニットが第２パターン情報を転写する。
第５の観点の露光装置において、投影露光ユニットによる転写および基板ステージの移動に非同期で、空間光変調ユニット移動手段は空間光変調ユニットを走査し空間光変調ユニットが第２パターン情報を転写する。

第６の観点の露光装置において、空間光変調ユニット移動手段は投影露光ユニットによる転写領域とは隣り合わない領域で空間光変調ユニットを走査する。
第７の観点の露光装置において、空間光変調ユニットは、空間光変調ユニット移動手段によって移動する際に生じる加減速による反動を抑える反動抑制手段を備える。
第８の観点の露光装置において、反動抑制手段は所定重さのカウンターマスと空間光変調ユニットの移動方向と加減速とに応じて反動を抑えるカウンターマスの移動方向と加減速とを予め記憶した記憶部とを有している。
第９の観点の露光装置において、反動抑制手段は空間光変調ユニットに載置されている。

本発明による露光装置は、情報データを適宜変更しながらフォトマスクに描かれた回路パターンを転写できる。

第１露光装置１００の全形の斜視図である。 （ａ）は、第１露光装置１００を上面から見た図である。 （ｂ）は、第１露光装置１００の側面から見た図である。 空間光変調ユニット４０と投影露光ユニット７０とを示した拡大概念図である。 空間光変調ユニット４０にカウンターマス駆動部８０を配置した図である。 第１露光装置１００の制御部９０の構成を示したブロック図である。 第１露光装置１００の転写フローチャートである。 転写されたプリント配線基板ＰＷＡを示した平面図である。 タイミングチャートの第１例である。 タイミングチャートの第２例である。 タイミングチャートの第３例である。 第２露光装置２００の全形の斜視図である。 （ａ）は、第２露光装置２００を上面から見た図である。 （ｂ）は、第２露光装置２００の側面から見た図である。

＜第１露光装置１００の構成＞
以下、第１露光装置１００の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、第１露光装置１００の全形の斜視図である。図１では、筐体１１の長軸方向がＸ軸方向で、短軸方向がＹ軸方向で描かれている。また、投影露光ユニット７０の配置をわかりやすくするために、投影露光ユニット７０を支える支柱類が図示されていない。

第１露光装置１００は、筐体１１、空間光変調ユニット４０、基板ステージ６０及び投影光学ユニット７０から構成されている。筐体１１は、空間光変調ユニット４０、基板ステージ６０及び投影光学ユニット７０を支えるとともに、その内部に空間光変調ユニット４０、基板ステージ６０及び投影光学ユニット７０を制御する制御部９０が配置されている。筐体１１は、不図示の防振マウントで支えられている。

空間光変調ユニット４０は、第１空間光変調ユニット駆動部５０に載置されている。第１空間光変調ユニット駆動部５０は、Ｙ軸方向に伸びる梁と梁の端からＺ軸方向に伸びる支柱とからなる門型フレーム５５を有している。第１空間光変調ユニット駆動部５０は空間光変調ユニット４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。

空間光変調ユニット４０はプリント配線基板ＰＷＡの周辺領域にプリント配線基板ＰＷＡを管理する基板管理用の文字情報又は図形情報を転写することができる。またプリント配線基板ＰＷＡは製品として複数に切断・分割されることもあるため、空間光変調ユニット４０は分割後の各分割基板を管理する基板管理用の文字情報又は図形情報を転写することもできる。さらに空間光変調ユニット４０は品質適合試験などのテストクーポンもしくはテストパターンを含むテストクーポン情報を転写することもできる。

筐体１１の上部には筐体１１の基板ステージ６０が設置される。基板ステージ６０は、例えば、ボールねじ、スライドガイド及びねじ駆動用モータ等のステージ駆動部６５（図２を参照）を有している。基板ステージ６０はステージ駆動部６５によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。また、基板ステージ６０は、矩形状形のプリント配線基板ＰＷＡに合わせて、矩形形状の表面を有している。その表面には基板吸着孔が形成されている。基板ステージ６０はプリント配線基板ＰＷＡを吸着して固定する。基板ステージ６０はその上面にプリント配線基板ＰＷＡをθ方向に回転する回転テーブル（不図示）を有していてもよい。また第１露光装置１００は、基準位置から基板ステージ６０までのＸ軸方向又はＹ軸方向の位置を測定する測長器を有している。

投影光学ユニット７０は複数のレンズ又は複数のミラーなどから構成されている。投影光学ユニット７０は不図示の支柱によって支えられ固定されている。投影光学ユニット７０を挟んでプリント配線基板ＰＷＡの反対側には回路パターンＰＡが描かれたフォトマスクＭＫが配置されている。投影光学ユニット７０は紫外線を含む光で照射されたフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡをプリント配線基板ＰＷＡに転写する。実施形態では、ダイソン型と呼ばれる反射型の投影光学ユニットが使用されているが、複数のレンズのみからなる屈折型の投影光学ユニットが使用されてもよいし、オフナー型と呼ばれる反射式の投影光学ユニットが使用されてもよい。

図２（ａ）は第１露光装置１００を上面から見た平面図である。図２（ｂ）は第１露光装置１００の側面から見た側面図である。

プリント配線基板ＰＷＡは不図示の搬送装置により例えば図２（ａ）の左側から搬入される。プリント配線基板ＰＷＡはプリント配線基板ＰＷＡの基準辺が基板ステージ６０の所定位置に合致させるように載置されて吸着される。矩形のプリント配線基板ＰＷＡの一辺はＸ軸方向にほぼ平行で且つ他の一辺はＹ軸方向にほぼ平行である。プリント配線基板ＰＷＡを載置した基板ステージ６０は、ステージ駆動部６５によって筐体１１の上部の左側（−Ｘ軸側）の端から右側（＋Ｘ軸側）の端まで移動することができる。基板ステージ６０がＸ軸方向とＹ軸方向とに移動することで、プリント配線基板ＰＷＡの任意の転写領域が投影光学ユニット７０の下方に来る。

第１空間光変調ユニット駆動部５０の門型フレーム５５は、Ｙ軸方向に伸びる梁５５ａと梁の端からＺ軸方向に伸びる一対の支柱５５ｂとを有する。梁５５ａには、空間光変調ユニット４０をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動装置５３が設けられている。また一対の支柱５５ｂの先端には、空間光変調ユニット４０をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置５１が設けられている。Ｘ軸駆動装置５１は筐体１１の側面に接続されている。空間光変調ユニット４０がＸ軸方向とＹ軸方向とに移動したり、基板ステージ６０がＸ軸方向とＹ軸方向とに移動したりすることで、プリント配線基板ＰＷＡの任意の転写領域が空間光変調ユニット４０の下方に来る。

Ｘ軸方向に移動する空間光変調ユニット４０の上には、カウンターマス駆動部８０が配置されている。カウンターマス駆動部８０は、カウンターマスをＸ軸方向に駆動するＸ軸カウンターマス駆動部８０ｘとカウンターマスをＹ軸方向に駆動するＹ軸カウンターマス駆動部８０ｙとを有している。カウンターマス駆動部８０は、空間光変調ユニット４０が加速又は減速する際に生じる反動を抑える。

＜空間光変調ユニット４０の構成＞
図３は空間光変調ユニット４０、光源２０及び投影光学ユニット７０の構成を示した概念図である。

空間光変調ユニット４０は高圧水銀ランプ４１、第１光学系４３、コールドミラー４４、ミラーブロック４６、ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）４７及び第２光学系４８で構成される。高圧水銀ランプ４１は、ｇ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）及びｉ線（４３６ｎｍ）を含む光を照射する。第１光学系は、楕円ミラー及び複数のレンズ群で構成される。コールドミラー４４は赤外線を透過し紫外線を含む光を反射する。

高圧水銀ランプ４１から第２光学系４８はカバー４２で囲まれ、光学系以外へ光が漏れない構造となっている。またカバー４２の一部には、梁５５ａに設けられたＹ軸駆動装置５３と係合する係合部４２ａが設けられている。またカバー４２にはＸ軸カウンターマス駆動部８０ｘとカウンターマスをＹ軸方向に駆動するＹ軸カウンターマス駆動部８０ｙとが配置されている。

コールドミラー４４の下方（基板側）には反射ミラーとハーフミラーとを組み合わせたミラーブロック４６が配置されている。ミラーブロック４６に隣接してＤＭＤ４７が配置され、ミラーブロック４６の下方（基板側）には第２光学系４８が設置されている。第２光学系４８の光軸はプリント配線基板ＰＷＡの表面に対して垂直に配置される。ＤＭＤ４７の光軸は第２光学系４８の光軸に対してほぼ垂直に配置される。

ＤＭＤ４７は、可動式の約１００万個のマイクロミラーから構成されている。各マイクロミラーの鏡面サイズはおよそ１０数μｍ角で格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をプラス／マイナス１２度傾斜させることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは光線がプリント配線基板ＰＷＡ側に反射される。マイクロミラーが「ＯＦＦ」のときは光線が不図示の紫外線吸収体側に反射される。従って、各マイクロミラーを個別に駆動することにより、ＤＭＤ４７は、テストクーポン情報、文字情報又は図形情報（以下、情報データと呼ぶ。）に空間変調された光線をプリント配線基板ＰＷＡに対して照射することができる。

ＤＭＤ４７とプリント配線基板ＰＷＡ上に形成されたフォトレジスト面とは共役位置に配置される。プリント配線基板ＰＷＡの厚さが異なる場合には、第２光学系４８を通過した光線は、プリント配線基板ＰＷＡの感光性物質であるフォトレジスト面に結像しない。プリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト面へ照射される光線の焦点距離が適切でない場合は、第２光学系４８の焦点位置を調節させてＤＭＤ４７の位置とプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト面の位置とを共役関係にさせる。

高圧水銀ランプ４１から射出された光線は、第１光学系４３に入射しコリメートされる。第１光学系４３から射出された光線は、コールドミラー４４でプリント配線基板ＰＷＡ側に反射され、ミラーブロック４６に入射する。ミラーブロック４６に入射した光線はＤＭＤ４７に向かい、ＤＭＤ４７で情報データに空間変調される。空間変調された光線は、再びミラーブロック４６に入射し、第２光学系４８を経由してプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト面に照射される。

プリント配線基板ＰＷＡに転写される情報データは、ＤＭＤ４７で１００万個のマイクロミラーの向きを電子的に換える。このためプリント配線基板ＰＷＡに転写される情報データは、適宜変更される。

＜光源２０及び投影光学ユニット７０の構成＞
図３に示されるように、投影光学ユニット７０の上方（＋Ｚ軸側）にはマスクステージＭＫＳに載置されたフォトマスクＭＫが配置されている。そのフォトマスクＭＫの上方に光源２０が配置されている。

光源２０は、高圧水銀ランプ２１、照明光学系２３及びシャッタ部２５で構成されている。高圧水銀ランプ２１はカバー２９で囲まれ、カバー２９は光学系以外の光が漏れない構造となっている。高圧水銀ランプ２１は、ｇ線、ｈ線及びｉ線を含む光を照射する。

高圧水銀ランプ２１から射出された光線は楕円ミラーによって基板方向へ反射し、照明光学系２３で集光される。照明光学系２３に入射した光線は平行光に矯正されフォトマスクＭＫへ向け出射する。照明光学系２３はフォトマスクＭＫに描かれた回路パターンＰＡに対して垂直に配置される。

高圧水銀ランプ２１からフォトマスクＭＫまでの間には、シャッタ部２５が配置される。本実施形態では、照明光学系２３の下方にシャッタ部２５が配置されている。シャッタ部２５はシャッタ羽根２５ａ及びシャッタ駆動部２５ｂからなる。シャッタ駆動部２５ｂは回転モータ等からなり、シャッタ羽根２５ａを光路中に入れたり又は光路から外したりする。このようにしてシャッタ部２５は高圧水銀ランプ２１から射出された光線を遮断したり通過させたりする。プリント配線基板ＰＷＡの転写領域にフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡを転写する際にはシャッタ羽根２５ａが光路から外れ、次の転写領域にプリント配線基板ＰＷＡが動く際にはシャッタ羽根２５ａが光路に入る。

つぎに、投影光学ユニット７０について説明する。投影光学ユニット７０は、入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２と、この入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２の間に配置された反射ミラー７３と、補正レンズ７５と、凹面反射ミラー７７とを鏡筒７８内に備えている。

入射側凸レンズ７１および出射側凸レンズ７２は、同一の屈折率であり共軸となる位置に配置されている。反射ミラー７３は、入射側凸レンズ７１からの投影光を補正レンズ７５及び凹面反射ミラー７７へ導く第１反射面７３ａと、補正レンズ７５及び凹面反射ミラー７７からの投影光を出射側凸レンズ７２へ導く第２反射面７３ｂとを有する。複数のレンズからなる補正レンズ７５は反射ミラー７３からの投影光の収差を補正する。凹面反射ミラー７７は、補正レンズ７５を介して送られる投影光を反射する。

投影光学ユニット７０はフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡを透過した投影光をプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト面へ投影する。

＜カウンターマス駆動部８０の構成＞
図４は、空間光変調ユニット４０のカバー４２の上面（天井面）にカウンターマス駆動部８０を配置した図である。カウンターマス駆動部８０は、ガイドレール８３とカウンターマス８５とから構成される。カウンターマス８５内にはカウンターマス８５自体をガイドレール８３に沿って直線状に移動させるパルスモータ類が内蔵されている。またカウンターマス８５には必要な重さになるように錘も内蔵されている。Ｘ軸カウンターマス駆動部８０ｘはカウンターマス８５をＸ軸方向に駆動するようにＸ軸に平行に配置され、Ｙ軸カウンターマス駆動部８０ｙはカウンターマス８５をＹ軸方向に駆動するようにＹ軸に平行に配置されている。

空間光変調ユニット４０が加速又は減速する際には、空間光変調ユニット４０自体又は門型フレーム５５自体の重量により、空間光変調ユニット４０が振動したり門型フレーム５５が振動したりする。空間光変調ユニット４０又は門型フレーム５５が振動していると、最悪の場合、空間光変調ユニット４０による情報データの転写がずれたりして精度良く転写ができない。そこで、空間光変調ユニット４０が＋Ｘ軸方向に加速又は減速する際に、Ｘ軸カウンターマス駆動部８０ｘはカウンターマス８５を−Ｘ軸方向に加速又は減速するように駆動する。また、空間光変調ユニット４０が＋Ｙ軸方向に加速又は減速する際に、Ｙ軸カウンターマス駆動部８０ｙはカウンターマス８５を−Ｙ軸方向に加速又は減速するように駆動する。

これにより、空間光変調ユニット４０が情報データをプリント配線基板ＰＷＡに転写する際に生じる際又は次の転写領域に移動する際に生じる空間光変調ユニット４０又は門型フレーム５５の反動を抑制する。

＜制御部９０の構成＞
図５は、第１露光装置１００の制御部９０の構成を示したブロック図である。第１露光装置１００は制御部９０で制御される。制御部９０は、情報データの転写を制御する情報データ露光制御部９１、回路パターンの転写を制御する回路パターン露光制御部９２及び空間光変調ユニット４０に生じる反動を抑制する反動抑制制御部９８を有している。情報データ露光制御部９１、回路パターン露光制御部９２及び反動抑制制御部９８は記憶装置ＭＭに接続され、また互いに情報を交換できるように接続されている。

記憶装置ＭＭには、プリント配線基板ＰＷＡの転写データ、回路パターンの転写領域のデータ、情報データの位置情報、プリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト感度、及び基板ステージ６０の移動速度などのデータが記憶されている。また、記憶装置ＭＭには、予め門型フレーム５５がＸ軸方向に加速又は減速する際にカウンターマス８５をＸ軸方向にどのぐらいの速度で加速又は減速すれば空間光変調ユニット４０への反動を抑えることができるかのデータがルックアップテーブルとして記憶されている。同様に、記憶装置ＭＭには、予め空間光変調ユニット４０がＹ軸駆動装置５３によってＹ軸方向に加速又は減速する際にカウンターマス８５をＹ軸方向にどのぐらいの速度で加速又は減速すれば空間光変調ユニット４０への反動を抑えることができるかのデータがルックアップテーブルとして記憶されている。記憶装置ＭＭに記憶されるデータは制御部９０に接続された外部入力部９９（例えば工場側ＬＡＮもしくは手入力）により入力される。

情報データ露光制御部９１は、ＤＭＤ駆動回路９３及び第１空間光変調ユニット駆動部の制御回路９４に接続されている。情報データ露光制御部９１は記憶装置ＭＭに記憶された識別記号転写データをＤＭＤ駆動データに変換する。ＤＭＤ駆動回路９３は空間光変調ユニット４０のＤＭＤ４７に接続されており、約１００万個のマイクロミラーをプラス／マイナス１２度傾斜させる。第１空間光変調ユニット駆動部の制御回路９４は、第１空間光変調ユニット駆動部５０のＸ軸駆動装置５１及びＹ軸駆動装置５３に接続されており、空間光変調ユニット４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。情報データ露光制御部９１は、記憶装置ＭＭに記憶されたプリント配線基板ＰＷＡのフォトレジスト感度などの条件に基づき、第１空間光変調ユニット駆動部の制御回路９４に移動速度を伝達する。つまり情報データ露光制御部９１は、プリント配線基板ＰＷＡの複数の領域に情報データを転写するように制御する。

回路パターン露光制御部９２は、ステージ制御回路９６及びシャッタ制御回路９７に接続されている。ステージ制御回路９６は基板ステージ６０のステージ駆動部６５に接続されており、基板ステージ６０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。シャッタ制御回路９７は光源２０のシャッタ部２５に接続されており、シャッタ部２５を開閉させる。つまり回路パターン露光制御部９２は、プリント配線基板ＰＷＡの複数の領域にフォトマスクＭＫの回路パターンＰＡ（図１を参照）を転写するように制御する。

反動抑制制御部９８は、カウンターマス駆動部８０に接続されており、空間光変調ユニット４０に加速又は減速時に生じる反動を小さくするように、カウンターマス８５を駆動する信号を伝達する。

＜第１露光装置１００の動作＞
第１露光装置１００の動作について説明する。図６は第１露光装置１００の転写フローチャートである。図７に示されたプリント配線基板ＰＷＡの平面図を参照しながら説明する。

図７に示されたプリント配線基板ＰＷＡは回路パターンＰＡ（転写領域ＡＡ１）又は情報データ（Ｍ１，Ｍ２）が転写されているが、転写前のプリント配線基板ＰＷＡにはそれらは転写されていない。またプリント配線基板ＰＷＡの表面には感光性物質であるフォトレジストＦＲが形成されている。

最初にプリント配線基板ＰＷＡが不図示の搬送装置により基板ステージ６０に搬入される。
ステップＳ１１１において、回路パターン露光制御部９２からステージ制御回路９６に、基板ステージ６０の移動が指示される。

ステップＳ１１２において、ステージ制御回路９６が基板ステージ６０をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させ、投影露光ユニット７０の下にプリント配線基板ＰＷＡの転写領域が来るまで移動させる。ステージ制御回路９６はプリント配線基板ＰＷＡの所定の転写領域に達したら基板ステージ６０を停止させる。例えば、図７の転写領域ＡＡ１が投影露光ユニット７０の下に来る。

ステップＳ１１３において、基板ステージ６０が停止している状態で、シャッタ制御回路９７はシャッタ２５を開く。これにより投影露光ユニット７０を介して回路パターンＰＡが配線基板ＰＷＡに転写される。一定時間経過後にシャッタ制御回路９７はシャッタ２５を閉じる。図７ではハッチングで示されているように、転写領域ＡＡ１に回路パターンＰＡが転写されている。

ステップＳ１１４において、回路パターン露光制御部９２はすべての転写領域が転写されたか判断する。例えば図７の転写領域ＡＡ１だけしか転写されていなければ、ステップＳ１１１に進む。転写領域ＡＡ１〜ＡＡ６まで転写されていれば投影露光ユニット７０による転写が終了する。

このように、投影露光ユニット７０による転写は、基板ステージ６０が転写領域に移動し停止する毎に、シャッタ２５が開かれ且つ閉じられることで回路パターンＰＡが配線基板ＰＷＡに転写される（ステップアンドリピートと呼ばれる。）。この動作を繰り返すことで、図７に示されるように、６個の転写領域ＡＡ１〜ＡＡ６に回路パターンＰＡが転写される。

次にステップＳ１２１において、情報データ露光制御部９１からユニット駆動部制御回路９４に、空間光変調ユニット４０の移動が指示される。

ステップＳ１２２において、ユニット駆動部制御回路９４は空間光変調ユニット駆動部５０を駆動させ空間光変調ユニット４０をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させる。例えば図７の転写領域ＡＡ４に隣接する情報データＭ１の転写領域ＤＭまで移動する。

投影露光ユニット７０が転写領域ＡＡ１を転写する場合に、ユニット駆動部制御回路９４は、転写領域ＡＡ１、並びに転写領域ＡＡ１に隣り合う転写領域ＡＡ２及び転写領域ＡＡ３の転写領域ＤＭには空間光変調ユニット４０を移動させない。投影露光ユニット７０による多重露光やフレア光によって、空間光変調ユニット４０が転写する情報データＭ１の像コントラストが低下することを防ぐためである。このため投影露光ユニット７０が転写領域ＡＡ１に回路パターンＰＡを転写する際には、転写領域ＡＡ１とは隣り合わない転写領域ＡＡ４、転写領域ＡＡ５及び転写領域ＡＡ６の転写領域ＤＭに、ユニット駆動部制御回路９４は空間光変調ユニット４０を移動させる。また、ユニット駆動部制御回路９４は、１枚のプリント配線基板ＰＷＡからの分割枚数、基板ステージ６０の移動と空間光変調ユニット４０の走査領域とが衝突しないように計算した上で、適切な転写領域ＤＭを決定する。

ステップＳ１２３において、第１空間光変調ユニット駆動部５０は空間光変調ユニット４０をプリント配線基板ＰＷＡの辺に略平行な方向に移動（走査）させる。空間光変調ユニット４０がＸ軸方向に移動（走査）している最中に、ＤＭＤ駆動回路９３を介して空間光変調ユニット４０のＤＭＤ４７が駆動される。これにより空間光変調ユニット４０が移動（走査）中に情報データＭ１がプリント配線基板ＰＷＡに転写される。図７に示されるように、６個の転写領域（ＡＡ１〜ＡＡ６）で回路パターンＰＡに隣接して情報データＭ１が形成される。空間光変調ユニット４０がＸ軸方向に走査され、所定の転写領域に情報データＭ１を転写し、走査が終了する。

情報データＭ１は、品質適合試験用の回路などのテストクーポン情報である。プリント配線基板ＰＷＡには外観ではわからない内在する欠陥があることがある。このために回路パターンＰＡに隣接して形成されたテストクーポン情報（情報データＭ１）を採集し、破壊して検査などが行われる。またテストクーポン情報としてのスルーホールやビアは、直列に接続したデイジーパターンで導通状態又は接続の状態を測定できるようにし、また、テストクーポン情報としての櫛形パターンは絶縁抵抗を測定できるようにしている。テストパターンはＤＭＤ４７で電子的に作成されるため、テストクーポン情報を任意に変更が可能である。

ステップＳ１２４において、空間光変調ユニット４０がＹ軸方向に移動している最中に、ＤＭＤ駆動回路９３を介してＤＭＤ４７が駆動される。これにより空間光変調ユニット４０が移動（走査）中に情報データＭ２がプリント配線基板ＰＷＡに転写される。図７に示されるように、６個の転写領域（ＡＡ１〜ＡＡ６）で回路パターンＰＡに隣接して情報データＭ２が形成される。空間光変調ユニット４０がＹ軸方向に走査され、所定の転写領域に情報データＭ２を転写し、走査が終了する。

情報データＭ２は、回路パターン領域を管理する文字情報又は図形情報である。ＤＭＤ４７が電子的に情報を変更できるため、１枚のプリント配線基板ＰＷＡの複数の回路パターンＰＡ毎に情報データＭ２が“ａ−１−１１”、“ａ−１−１２”にように形成される。情報データＭ２も情報データＭ１と同様に、投影露光ユニット７０が転写領域ＡＡ１を転写する場合に、ユニット駆動部制御回路９４は、転写領域ＡＡ１、並びに転写領域ＡＡ１に隣り合う転写領域ＡＡ２及び転写領域ＡＡ３の転写領域ＤＭには空間光変調ユニット４０を移動させない。

ステップＳ１２３とステップＳ１２４との順番は、逆であってもよい。また、情報データＭ１と情報データＭ２とが形成される位置は、回路パターンＰＡの大きさ配置などによって適宜換えられる。また情報データＭ１又は情報データＭ２の一方のみが形成されることもある。また、情報データＭ２もＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３の流れでＸ軸方向に走査して転写してもよい。

ステップＳ１２５において、ユニット駆動部制御回路９４はすべての転写領域が転写されたか判断する。例えば図７の転写領域ＡＡ４の隣り合う情報データＭ１だけしか転写されていなければ、ステップＳ１２１に進む。転写領域ＤＭのすべてが転写されていれば空間光変調ユニット４０による転写が終了する。このように、空間光変調ユニット４０による転写は、繰り返し配線基板ＰＷＡに転写される。

ステップＳ１３１において、空間光変調ユニット４０のＸ軸方向又はＹ軸方向への加速又は減速に合わせて（Ｓ１２２）、カウンターマス駆動部８０がカウンターマス８５を逆方向に加速又は減速させる。反動抑制制御部９８は、空間光変調ユニット４０の加速又は減速に対して、どれだけカウンターマス８５を加速又は減速させなければならないかを記憶装置ＭＭに記憶されたルックアップテーブルに基づいてカウンターマス駆動部８０を制御する。

ステップＳ１３２において、空間光変調ユニット４０のＸ軸方向の走査に伴い（Ｓ１２３）、カウンターマス駆動部８０がカウンターマス８５を−Ｘ軸方向に移動させ、停止させる。
ステップＳ１３３において、空間光変調ユニット４０のＹ軸方向の走査に伴い（Ｓ１２４）、カウンターマス駆動部８０がカウンターマス８５を−Ｙ軸方向に移動させ、停止させる。

図６及び図７を使った上記説明では、回路パターンＰＡの転写と情報データＭ１、Ｍ２の転写とのタイミングが特に規定されていない。つまり、図６では、回路パターンＰＡの転写（Ｓ１１１〜Ｓ１１４）と情報データＭ１、Ｍ２の転写（Ｓ１２１〜Ｓ１２５）とが並行に行われることとして説明されている。次に、図８〜図１０を使って、回路パターンＰＡの転写と情報データＭ１、Ｍ２の転写との３種類のタイミングを説明する。

図８〜図１０は、基板ステージ６０の移動速度、空間光変調ユニット４０の移動速度及びカウンターマス８５の移動速度を説明した図である。縦軸に速度をとり横軸に時間をとっている。上から順に基板ステージ６０の移動速度と時間との関係、空間光変調ユニット４０の移動速度と時間との関係、及びカウンターマス８５の移動速度と時間との関係が示されている。なお、図８〜図１０では、空間光変調ユニット４０が情報データＭ１又は情報データＭ２のいずれか一方を転写する例として以下の第１例〜第３例を説明する。

＜＜タイミングチャート：第１例＞＞
図８では、基板ステージ６０が加速して次の転写領域に移動し減速して停止する（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８）。基板ステージ６０が停止している最中に投影露光ユニット７０が回路パターンＰＡを配線基板ＰＷＡに転写する（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９）。

空間光変調ユニット４０は、基板ステージ６０の移動中に、加速して次の転写領域に移動し減速して停止する（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８）。基板ステージ６０が停止している最中に、空間光変調ユニット４０が走査され、空間光変調ユニット４０は情報データＭ１又は情報データＭ２のいずれか一方を配線基板ＰＷＡに転写する（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９の一定速度の期間）。

カウンターマス８５は、空間光変調ユニット４０に生じる反動を抑えるため、空間光変調ユニット４０の加速又は減速と同期して加速又は減速する。

この第１例のタイミングチャートでは、基板ステージ６０が停止している最中に、空間光変調ユニット４０が走査するため、空間光変調ユニット４０を一定速度で走査しやすい。このため、ユニット駆動部制御回路９４は空間光変調ユニット４０の走査を簡単に制御できる。

＜＜タイミングチャート：第２例＞＞
図９では、基板ステージ６０が加速して次の転写領域に移動し減速して停止する（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８）。基板ステージ６０が移動している最中に投影露光ユニット７０が回路パターンＰＡを配線基板ＰＷＡに転写する（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８）。

空間光変調ユニット４０は、基板ステージ６０の移動中に、空間光変調ユニット４０が走査され、空間光変調ユニット４０は情報データＭ１又は情報データＭ２のいずれか一方を配線基板ＰＷＡに転写する（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８の一定速度の期間）。基板ステージ６０が停止している最中に、加速して次の転写領域に移動し減速して停止する（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９）。

カウンターマス８５は、空間光変調ユニット４０に生じる反動を抑えるため、空間光変調ユニット４０の加速又は減速と同期して加速又は減速する。

この第２例のタイミングチャートでは、基板ステージ６０が移動している最中に、空間光変調ユニット４０が走査するため、空間光変調ユニット４０の転写と投影露光ユニット７０による転写とが重ならない。つまり多重露光やフレア光によって、空間光変調ユニット４０が転写する情報データＭ１の像コントラストが低下することを防ぐことができる。

＜＜タイミングチャート：第３例＞＞
図１０では、基板ステージ６０が加速して次の転写領域に移動し減速して停止する（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８）。基板ステージ６０が停止している最中に投影露光ユニット７０が回路パターンＰＡを配線基板ＰＷＡに転写する（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９）。

空間光変調ユニット４０は、基板ステージ６０の移動中又は停止中に関わらず、加速して次の転写領域に移動し減速して停止する（ｔ１〜ｔ９）。また基板ステージ６０の移動中又は停止中に関わらず（非同期）、空間光変調ユニット４０が走査され、空間光変調ユニット４０は情報データＭ１又は情報データＭ２のいずれか一方を配線基板ＰＷＡに転写する（ｔ２〜ｔ９の一定速度の期間）。

カウンターマス８５は、空間光変調ユニット４０に生じる反動を抑えるため、空間光変調ユニット４０の加速又は減速と同期して加速又は減速する。

この第３例のタイミングチャートでは、基板ステージ６０の移動又は停止動作にかかわらず、空間光変調ユニット４０が走査するため、短い期間に情報データＭ１又はＭ２を転写できる。

＜第２露光装置２００の構成＞
以下、第２露光装置２００の実施形態について図１１、図１２を参照して説明する。
第１露光装置１００と第２露光装置２００とは、空間光変調ユニット駆動部の構成が異なっている。第１露光装置１００と同じ部材には同じ符号を付す。

第２露光装置２００は、第２空間光変調ユニット１５０を有している。それ以外の構成は第１露光装置１００と同じ構成であるので説明を割愛する。

空間光変調ユニット４０は、第２空間光変調ユニット駆動部１５０に載置されている。第２空間光変調ユニット駆動部１５０は、Ｙ軸方向に伸びる梁と梁の端からＺ軸方向に伸びる支柱とからなる門型フレーム１５５を有している。第２空間光変調ユニット駆動部１５０は空間光変調ユニット４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。第２空間光変調ユニット駆動部１５０は筐体１１の上部に配置された基板ステージ６０に載置されている。

図１２（ａ）は第２露光装置２００を上面から見た平面図である。図１２（ｂ）は第２露光装置２００の側面から見た側面図である。

第２空間光変調ユニット駆動部１５０の門型フレーム１５５は、Ｙ軸方向に伸びる梁１５５ａと梁の端からＺ軸方向に伸びる一対の支柱１５５ｂとを有する。梁１５５ａには、空間光変調ユニット４０をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動装置１５３が設けられている。また一対の支柱１５５ｂの先端には、空間光変調ユニット４０をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置１５１が設けられている。Ｘ軸駆動装置１５１は基板ステージ６０の±Ｙ軸の端にＸ軸方向に伸びるように設けられている。これにより空間光変調ユニット４０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。

第２空間光変調ユニット駆動部１５０が基板ステージ６０に載置されているため、門型フレーム１５５は第１露光装置１００の門型フレーム５５に比べて小さくできる。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、図４に示された空間光変調ユニット４０のかばー４２の上面（天井面）にＸ軸カウンターマス駆動部８０ｘとカウンターマスをＹ軸方向に駆動するＹ軸カウンターマス駆動部８０ｙとが配置されているが、カバー４２の側面に取り付けられてもよい。またカウンターマス駆動部８０は直線移動するカウンターマス８５の代わりに、振り子のようにカウンターマスを揺動させてもよい。

２０ … 光源、２１ … 高圧水銀ランプ、２３ … 照明光学系
２５ … シャッタ部（２５ａ … シャッタ羽根，２５ｂ … シャッタ駆動部）
２９ … カバー、３２ … 排気口
４０ … 空間光変調ユニット、４１ … 高圧水銀ランプ
４２ … カバー（４２ａ … 係合部）
４３ … 第１光学系
４４ … コールドミラー、４６ … ミラーブロック
４８ … 第２光学系
４７ … ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）
５０ … 第１空間光変調ユニット駆動部
５１ … Ｘ軸駆動装置、５３ … Ｙ軸駆動装置
５５ … 門型フレーム（５５ａ … 梁，５５ｂ … 支柱）
６０ … 基板ステージ、６５ … ステージ駆動部
７０ … 投影露光ユニット、７１ … 入射側凸レンズ、７２ … 出射側凸レンズ
７３ … 反射ミラー（７３ａ … 第１反射面，７３ｂ … 第２反射面）
７５ … 補正レンズ、７７ … 凹面反射ミラー
７８ … 鏡筒
８０ … カウンターマス制御部
８５ … カウンターマス
９０ … 制御部
９１ … 情報データ露光制御部、９２ … 回路パターン露光制御部
９３ … ＤＭＤ駆動回路、９４ … 空間光変調ユニット駆動部の制御回路
９６ … ステージ制御回路、９７ … シャッタ制御回路
９８ … 反動抑制制御部、９９ … 外部入力部
１００ … 第１露光装置
１５０ … 第２空間光変調ユニット駆動部
１５５ … 門型フレーム（１５５ａ … 梁，１５５ｂ … 支柱）
２００ … 第２露光装置
ＦＲ … フォトレジスト
Ｍ１，Ｍ２ … 情報データ
ＭＫＳ … マスクステージ
ＭＫ … フォトマスク
ＭＭ … 記憶装置
ＰＡ … 回路パターン
ＰＷＡ … プリント配線基板

Claims (9)

1. 紫外線を含む第１光を放射する第１光源と、
   前記第１光を使ってフォトマスクに描かれた第１パターン情報を基板に転写する投影露光ユニットと、
   前記第１パターン情報を転写するように前記投影露光ユニットに対して前記基板を載置して移動する基板ステージと、
   前記基板ステージを配置する架台と、
   前記第１光源とは異なって配置され、紫外線を含む第２光を放射する第２光源と、
   前記第２光を使って電子的に作成された第２パターン情報を前記基板に転写する空間光変調ユニットと、
   前記架台に配設され、前記空間光変調ユニットを前記基板ステージの移動方向に平行な方向に移動させる空間光変調ユニット移動手段と、
   を備える露光装置。
2. 紫外線を含む第１光を放射する第１光源と、
   前記第１光を使ってフォトマスクに描かれた第１パターン情報を基板に転写する投影露光ユニットと、
   前記第１パターン情報を転写するように前記投影露光ユニットに対して前記基板を載置して移動する基板ステージと、
   前記第１光源とは異なって配置され、紫外線を含む第２光を放射する第２光源と、
   前記第２光を使って電子的に作成された第２パターン情報を前記基板に転写する空間光変調ユニットと、
   前記基板ステージに配設され、前記空間光変調ユニットを前記基板ステージの移動方向に平行な方向に移動させる空間光変調ユニット移動手段と、
   を備える露光装置。
3. 前記投影露光ユニットが前記第１パターン情報を転写中に、前記空間光変調ユニット移動手段は前記空間光変調ユニットを走査し、前記空間光変調ユニットは前記第２パターン情報を転写する請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
4. 前記基板ステージが移動する間に、前記空間光変調ユニット移動手段は前記空間光変調ユニットを走査し、前記空間光変調ユニットは前記第２パターン情報を転写する請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
5. 前記投影露光ユニットによる転写および前記基板ステージの移動に非同期で、前記空間光変調ユニット移動手段は前記空間光変調ユニットを走査し、前記空間光変調ユニットは前記第２パターン情報を転写する請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
6. 前記空間光変調ユニット移動手段は前記投影露光ユニットによる転写領域とは隣り合わない領域で前記空間光変調ユニットを走査する請求項３に記載の露光装置。
7. 前記空間光変調ユニットは、前記空間光変調ユニット移動手段によって移動する際に生じる加減速による反動を抑える反動抑制手段を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. 前記反動抑制手段は所定重さのカウンターマスと前記空間光変調ユニットの移動方向と加減速とに応じて前記反動を抑える前記カウンターマスの移動方向と加減速とを予め記憶した記憶部とを有している請求項７に記載の露光装置。
9. 前記反動抑制手段は前記前記空間光変調ユニットに載置されている請求項７又は請求項８に記載の露光装置。