JPH09180990A

JPH09180990A - 画像形成用露光装置とワーク位置決め方法

Info

Publication number: JPH09180990A
Application number: JP33898495A
Authority: JP
Inventors: Akio Suzuki; 昭夫鈴木
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-26
Also published as: JP3586817B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークをワーク載置台上に、反りの有無に関
わらず平坦状態で載置することのできると共に、ワーク
の位置決めを迅速かつ正確に行うことのできる画像形成
用露光装置とワーク位置決め方法を提供する。【解決手段】ワークＷを、進退自在なワーク載置手段
４の圧力動作機構１５でワーク載置台５上に押し付ける
と共に、真空吸着機構７によってワークＷをワーク載置
台５上に平坦状に吸着固定した後、進退自在な第一撮像
器３３でワークＷを撮影し、そのワーク撮像Ａ１と基準
像Ａ２とを合致させて仮位置決めを行った後、マスクＭ
の投影マークＭ１を基準として本位置決めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハー等のワークを
ワーク載置台上の設定基準位置に正確かつ迅速に載置す
ることのできる画像形成用露光装置および位置決め方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、化合物半導体(GaAs, GaP, InP
等) やセラミック基板（アルミナ他）等のウエハーであ
るワークの内、反りのあるものにレジストパターン等を
露光する場合、その反りを矯正する必要があるが、その
ために以下の方法を取っていた。

【０００３】ワークをワーク載置台上に載置し、その
ワーク載置台でワークを真空吸着する。ワークをワー
ク載置台に載置した後、当該ワークの上面を、露光基準
面であるガラス面でワーク載置台上に押付け、露光をそ
のガラスを透して行う（投影露光機の場合）。ワーク
をワーク載置台に載置し、そのワークの表面をマスクで
ワーク載置台上に押し付ける（密着式露光機の場合）。

【０００４】又、露光を行う前に、ワークを設定基準位
置に位置合わせするために、仮位置決めと本位置決めと
を行っているが、この仮位置決めは手作業で行っている
のが通常である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来技
術においては、以下の問題があった。前記の場合は、
ワークの反りが凸状（ワークの中央部が盛り上がり、周
端部がワーク載置台に当接する状態）であれば、真空吸
着力によってその反りを矯正することができるが、逆
に、凹状（ワークの中央が凹状となってワーク載置台に
当接し、周端部が反り上がってワーク載置台から離れて
いる状態）の場合は、真空吸着力が作用しないため反り
の矯正ができない。又、前記の場合は、ガラス又は
マスクをワークに直接接触させるため、一旦、ガラス又
はマスクに汚れが付着した場合、その汚れによって正確
なパターンが形成されず、よってそのガラス又はマスク
を使用してパターンを形成したワークの全てが不良とな
る。

【０００６】又、仮位置決めを手作業で行う場合は、位
置合わせを行うのに時間を要すると共に、その位置合わ
せも不正確となるといった問題がある。

【０００７】本発明はこうした問題に鑑み創案されたも
ので、反りのあるワークをワーク載置台上に、その反り
を矯正した状態で載置することのできる機能、およびそ
のワークの仮位置決めを迅速かつ正確に行うことのでき
る機能を有する画像形成用露光装置および位置決め方法
を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】紫外線を含む光線を照射
する光源装置と、その光源装置からの光線をマスクを介
してワーク表面に結像させる光学系と、ワーク表面への
照射光線を紫外光線と可視光線とに切り替える透光板
と、ワークを着脱自在に順次載置するワーク載置台を有
するワーク載置手段と、ワークをワーク載置台と一緒に
予め設定された基準位置に水平移動させる位置決め手段
とで構成した。

【０００９】そして、ワーク載置手段を、ワークをワー
ク載置台上に吸着固定する真空吸着機構と、ワーク載置
台上のワーク上面に押下げ力を作用させる圧力動作機構
と、ワーク載置台上に吸着保持されているワーク上面の
平坦程度を検出すると共に、ワーク上面を結像位置に昇
降移動させる平坦度検出機構とから構成した。

【００１０】又、位置決め手段を、ワーク載置台の上方
に出入りして、そのワーク載置台上に保持されたワーク
を撮像する少なくとも一台の撮像器を有する構成とし
た。

【００１１】なお、真空吸着機構を、ワーク載置台内に
形成された減圧室と、その減圧室に連通した状態で、ワ
ーク載置台の上面全域に均等に開口した多数の吸引孔
と、減圧室を吸引通路を介して減圧する真空ポンプと、
真空ポンプと減圧室との間に設けたリザーバータンクと
で構成すると良い。

【００１２】又、圧力動作機構を、当圧部と、その当圧
部を先端に固定し、伸縮動作により当圧部をワーク載置
台直上空間に出入りさせる進退部と、その進退部と当圧
部との組合せ物を昇降変位させる昇降部と、進退部およ
び昇降部の動作を制御する制御駆動部とから構成するこ
とができる。

【００１３】又、圧力動作機構の当圧部を、ワークに対
する平坦な当接面に、当圧部のワークに対する張り付き
固着の発生を防止する空気逃がし溝を刻設した構成とす
るのが良い。

【００１４】又、圧力動作機構の当圧部を、ワーク載置
台上のワークに対向する面に、供給された加圧空気をワ
ーク上面全域に吹き付ける多数の噴出孔を開孔した構成
とすることができる。

【００１５】又、平坦度検出機構を、ワーク載置台上に
吸着保持されたワーク上面に沿って平行ビームを照射す
る投光器と、その投光器からの平行ビームを受光して、
その平行ビームのワークの上面縁による遮光に従った受
光光量の変化を捕らえて平坦度検出信号として出力する
受光器と、その受光器からの平坦度検出信号に従って真
空吸着機構の真空強度を指令設定する真空度指令部と、
ワーク載置台上に吸着保持されたワーク上面を、ワーク
載置台と一体的に昇降変位させて焦点位置に位置させる
昇降機構とから構成すると良い。

【００１６】又、位置決め手段を、仮位置決め装置と本
位置決め装置とで構成すると良い。この場合、仮位置決
め装置を、ワーク載置台の直上に出入り自在に設けた第
一撮像器と、ワーク載置台を平坦度検出機構の昇降機構
を介して支持固定した支持台盤と、その支持台盤を水平
面内で縦横方向および回転方向に変位調整する第一水平
移動機構とから構成すると良い。

【００１７】そして、本位置決め装置を、マスクの外周
線および投影マークとワーク載置台上のワークの外周線
とを重合状態で観察できるワーク載置台の直上に出入り
自在に設けた第二撮像器と、仮位置決め装置の第一水平
移動機構を、水平面内で縦横方向および回転方向に変位
調整する第二水平移動機構とで構成すると良い。

【００１８】本発明に係る画像形成用露光装置のワーク
位置決め方法は、ワーク載置台に載置したワークを、ワ
ーク載置台の平坦な上面への吸着と押圧とにより平坦に
矯正して、ワーク載置台上に不動に吸着保持する第一工
程と、ワーク載置台上に吸着保持したワークを、ワーク
載置台ごと昇降機構により昇降変位させて焦点位置に位
置させると共に、ワークの第一撮像器によるワーク撮像
と予め記憶した基準像との位置整合により、ワーク載置
台を移動させてワークの仮位置決めを達成する第二工程
と、マスクの外周線および投影マークと、仮位置決めさ
れたワークの外周線とを第二撮像器で重合状態で観察し
ながら、投影マークを基準にして、仮位置決めのための
変位機構ごと移動させてワークの本位置決めを達成する
第三工程と、を順に行うものである。

【００１９】この場合、ワークの仮位置決めを達成する
第二工程における、第一撮像器によるワーク撮像と基準
像との突き合わせによる仮位置決めを、ワークの直線状
となったオリフラの撮像部分による回動方向の位置出し
と、ワーク撮像の外周線部分による縦横方向の位置出し
とにより達成すると良い。

【００２０】

【作用】本発明に係る画像形成用露光装置においては、
まず、ワークがワーク載置台上に載置される。次に、圧
力動作機構の進退部の前進移動によって当圧部が光学系
とワーク載置台との間の空間（すなわちワーク直上）に
侵入位置した後、昇降部の下降移動に伴って下降し、ワ
ークをワーク載置台上に押し付ける。

【００２１】この押し付け作用によって、ワークは当圧
部下面とワーク載置台上面とによって挟み付けられるこ
とになり、凹状あるいは凸状に反っているワークでもワ
ーク載置台上に平坦状に位置することになる。この状態
において、ワーク載置手段の真空吸着機構によってワー
ク載置台の上面に形成した複数の吸引孔から吸引を行
い、これにより、ワークを当該ワーク載置台上に吸着す
る。なお、このワークをワーク載置台に吸着保持する工
程は、本発明方法における第一工程に該当するものであ
る。

【００２２】次に、昇降部の上昇移動および進退部の後
退移動に伴い、当圧部を光学系とワーク載置台との間の
空間から退避させる。この場合、平坦状に矯正されたワ
ークは、ワーク載置台の吸引作用によって、依然、その
平坦形状を維持することができ、よって位置決め後に行
われる露光で正確なレジストパターンをそのワーク上に
形成することができる。また、当圧部は露光時には退避
しているので、従来のガラスやマスクでワークを押し付
けたまま露光する場合のように、それらに付着した汚れ
によってレジストパターンが不良となるといった問題は
発生しない。

【００２３】なお、前述した当圧部の押し付け作用は、
当圧部の下面をワークの上面に直接当接させて行う場合
と、当圧部の下面からエアーを噴射してそのエアー圧力
によって間接的に行う場合とが考えられる。

【００２４】直接接触させる場合には、当圧部と進退部
あるいは昇降部との間に緩衝体を設けることによって、
ワークに作用する押し付け力を緩和し、ワークの損傷を
未然に防止することができる。又、当圧部の下面に空気
逃がし溝を形成することによって、当圧部がワークに張
り付き固着するのを防止している。これは、当圧部が上
昇する際、ワークとの離脱を容易に達成するためであ
る。

【００２５】当圧部の押し付け作用をエアーによって間
接的に行う場合は、昇降部の作用によって当圧部を下降
させながら、反りのあるワークとの距離をエアー圧力を
作用させるに適切な距離に保ちながら当該ワークをその
エアー圧力によってワーク載置台上に押し付ける。この
場合、当圧部に近接センサーを設けると、当圧部がワー
クに接触することなく、かつ常に最適な距離を置いてワ
ークにエアー圧力を作用させることができるので有効で
ある。

【００２６】ワーク載置台上に吸着保持されたワークの
平坦程度は、ワーク載置台の直上をワークの肉厚とほぼ
等しい距離をおいて、ワーク載置台上面と平行にレーザ
ー光線を投光する投光器と、このレーザー光線を受光す
る受光器とを有する平坦度検出機構により判定される。
すなわち、投光器から投光されるレーザー光線は、ワー
ク載置台の直上を、その上面と平行に、ワークの肉厚と
ほぼ等しい距離を空けて走っており、従って、ワークが
平坦でなく反りが発生している場合は、レーザー光線を
遮断することになり、よって受光器の受光程度が設定値
以下であることを確認することにより、ワークが平坦で
ないことを認識することができる。

【００２７】ワークの仮位置決めは、次のように行う。
まず、ワークがワーク載置台上に平坦状に吸着され、当
圧部がワーク上から退避した後、仮位置決め装置の第一
撮像器がワークの直上に位置する。次に、この第一撮像
器でワークを撮影し、その撮像をワークの位置合わせの
基準となる基準像と重合させる。ワークの撮像と基準像
とが合致しない場合は、第一水平移動機構によってワー
ク載置台を支持している支持台盤を縦横方向および回転
方向に変位させて、ワークのオリフラを基準方向に合致
させる。なお、ワーク上面を焦点位置に昇降変位させる
のは、平坦度検出機構の昇降機構によって行なわれる。
また、この仮位置決めは、本発明方法における第二工程
に該当する。

【００２８】仮位置決め終了後、本位置決めは以下のよ
うに行う。すなわち、本位置決め装置の第二撮像器が、
ワークの直上に位置した後、マスクの外周線および投影
マークと仮位置決めされたワークの外周線とを重合状態
で観察し、第二水平移動機構を縦横方向および回転方向
に変位させて、マスクの投影マークを基準にして、この
投影マークに対して一定位置関係にあるマスクの外周線
とワークの外周線とを重合させるのである。なお、当該
本位置決めは、本発明方法における第三工程に該当する
ものである。

【００２９】これによって、位置決めを終了し、光源装
置から照射した光線を、照射光線を紫外光線と可視光線
とに切り替える透光板、および光学系等を介してワーク
上に照射し、ワーク上面を露光して画像を形成する。な
お、この露光によりワーク上面にはマスクの投影マーク
の画像である位置合わせマークが形成される。

【００３０】

【実施例】本発明の一実施例を、図１から図６に示す。
この画像形成用露光装置は、光源装置（高圧水銀灯）１
からの光線を、マスクＭおよび光学系２を介して、ワー
ク載置台５上に載置されたウエハー等のワークＷに照射
し、そのワークＷの上面にレジストパターンを形成する
もので、その圧力動作機構１５は当圧部１６の下面がワ
ークＷ上面に直接接触してワーク載置台５上に押し付け
る構成である。

【００３１】本実施例に示す装置において、カセット４
６に収納されたワークＷは、出し入れ機構４７によって
ワーク載置台５から立設した三本のワーク受けピン６上
に載置された後、そのワーク受けピン６が下降すること
によってワーク載置台５の上面に載置される（図１参
照）。

【００３２】この状態から、ワーク載置手段４の一つで
ある圧力動作機構１５の進退部２３が制御駆動部２５か
らの信号によって前進移動し、その先端部に連結した当
圧部１６をワークＷの直上に位置させた後、同じく制御
駆動部２５からの信号によって昇降部２４を下降させて
当圧部１６の下面をワークＷの上面に直接当接させ、ワ
ーク載置台５上に押し付ける（図２、図３、図４参
照）。

【００３３】これによって、反りのあるワークＷでもワ
ーク載置台５上に平坦状に載置されることになる。な
お、進退部２３と昇降部２４は、それぞれエアーシリン
ダーで構成している。

【００３４】次に、昇降部２４を上昇させることによっ
て当圧部１６をワークＷから離脱させる共に、進退部２
３を後退させることによって当圧部１６をワークＷ直上
（光学系２とワーク載置台５との間の空間）から退避さ
せる。このとき、真空吸着機構７としてワーク載置台５
の上面に設けた多数の吸引孔９から、ワーク載置台５内
に形成した減圧室８の働きによって吸引を行っているの
で、ワークＷはワーク載置台５上面に吸着し、よってワ
ークＷの平坦形状は維持される。

【００３５】この状態で光源装置１を作動させ、その光
線を透光板３や光学系２そしてマスクＭを介して平坦状
に載置されたワークＷの上面に投射し、ワークＷの位置
決めワークＷに対するレジストパターンを露光を達成
（図５参照）するのである。パターン形成完了後、ワー
クＷはワーク受けピン６の上昇によって持ち上げられ、
出し入れ機構４７によって搬出される。

【００３６】なお、本実施例においては、当圧部１６を
進退部２３の支持柱２１に昇降自在に組付けると共に、
その支持柱２１の外周に緩衝体（スプリング）２２を装
着して、当圧部１６のワークＷに対する当接時の衝撃を
緩和し、ワークＷの損傷を未然に防止している。また、
当圧部１６を昇降部２４に連結し、その昇降部２４を進
退部２３に接続しても良く、その場合には、緩衝体２２
を当圧部１６と昇降部２４との間に設けることになる。

【００３７】又、本実施例においては、当圧部１６の下
面に格子状の空気逃がし溝１７を設けている（図６
（ａ）、（ｂ）参照）。これによってワークＷとの離脱
を容易とし、当圧部１６が上昇する際、ワークＷ上面に
張り付き固着してしまいワークＷとの離脱が達成できな
くなるのを防止している。

【００３８】なお、本実施例におけるワーク載置台５
は、ワークＷよりやや大径の略円筒形状とし、その一部
を吸引源に連通する吸引パイプ３０に接続すると共に、
ワーク載置台５内の真空度を計測する真空ゲージ１１を
設置している。この真空ゲージ１１が示す真空度によっ
てワークＷが平坦状にワーク載置台５上に載置されてい
るか否かを判断することができる。

【００３９】すなわち、ワーク載置台５に真空ゲージ１
１を備え付けることによって、ワーク載置台５内である
減圧室８の真空度を計測し、ワークＷが平坦形状を維持
した姿勢でワーク載置台５上に載置しているか否かを確
認することができる。真空度が基準値より高ければ吸引
孔９がワークによって塞がれており、よってワークＷは
平坦状であることが確認でき、逆に、真空度が基準値よ
り低ければ吸引孔９が塞がれておらず、よってワークＷ
は平坦状に載置されていないことを確認することができ
る。

【００４０】本発明の他の実施例を、図７から図１１に
示す。これは、給気パイプ１９から供給されるエアー
を、当圧部１６の下面に形成した噴出口１８から噴射
し、そのエアー圧力でワークＷをワーク載置台５上に押
し付ける構成のものである。この装置においては、ワー
クＷをワーク載置台５上に載置した後、後退部が前進し
て当圧部１６をワークＷの直上に位置させ、次に、昇降
部２４の作動により当圧部１６を下降させてワークＷに
近づけ、その下面から噴出させているエアーをワークＷ
上面に吹き付ける（図７、図８参照）。

【００４１】これと同時に、ワーク載置手段４の真空吸
着機構７によって吸引孔９から吸引力をワークＷ下面に
作用させて、ワークＷをワーク載置台５上面に平坦状に
吸着させる（図９参照）。吸着後、昇降部２４を上昇さ
せて当圧部１６をワークＷから遠ざけると共に、進退部
２３を後退させて当圧部１６をワークＷの直上から退避
させ、位置決めおよび露光処理（図１０参照）の準備が
完了する。

【００４２】なお、本実施例においては、当圧部１６に
複数のレーザー式近接センサ２０を設置し、当圧部１６
下面とワークＷの上面との距離を、エアー圧力を作用さ
せるに適した距離に維持できるものとしている。これに
よって、当接部１６のワークＷに対する不正な押圧接触
によるワークＷの損傷発生を防止する。

【００４３】又、いずれの実施例に示す装置において
も、真空ゲージ１１に代えて、あるいは真空ゲージ１１
と共に、平坦度検出機構２６が設けられている（図７参
照）。この平坦度検出機構２６の投光器２７から投光す
るレーザー光線の受光器２８による受光量の程度によ
り、ワーク載置台５上のワークＷの平坦程度を判定す
る。

【００４４】図１１は、この平坦度検出機構２６の実施
例を示す。投光器２７は平行レーザー光線を照射するも
ので、受光器２８は投光器２７からのレーザー光線を受
光して、そのレーザー光線のワークＷの上面縁による遮
光に従った受光光量の変化を捕らえて平坦度検出信号と
して出力するものである。真空度指令部２９は、受光器
２８からの平坦度検出信号に従って流量調節弁１４や真
空ポンプ１３を調節して減圧室８内の減圧度を調整す
る。なお、真空ポンプ１３と減圧室８とを連通する吸引
通路１０にはリザーバータンク１２を設け、常時、必要
な負圧を提供できるようにしている。

【００４５】図１２は、本発明装置の位置決め手段３１
の一実施例を示すものである。この位置決め手段３１
は、仮位置決め装置３１と本位置決め装置３９とで構成
している。

【００４６】仮位置決め装置３２は、ワーク載置台５の
直上に出入り自在に設けた第一撮像器３３と（図１参
照）、ワーク載置台５を平坦度検出機構２６の昇降機構
３０を介して固定した支持台盤３５と、その支持台盤３
５を水平面内で縦横方向および回転方向に変位調整する
第一水平移動機構３４とで構成している。

【００４７】仮位置決め装置３２の支持台盤３５は、作
動器３８によって縦横および回転方向に移動するもの
で、その移動は支持台盤３５と本位置決め装置３９の支
持台盤３５との間に遊動自在に設けた遊動ボール３６の
働きによって達成される。

【００４８】又、本位置決め装置３９は、マスクＭの外
周線および投影マークＭ１とワーク載置台５上のワーク
Ｗの外周線とを重合状態で観察できるワーク載置台５の
直上に出入り自在に設けた第二撮像器４０と、仮位置決
め装置３２の第一水平移動機構３４を、水平面内で縦横
方向および回転方向に変位調整する第二水平移動機構４
２とで構成している。

【００４９】本位置決め装置３９の支持台盤３５も、そ
の側面に設けられた作動器３８によって縦横および回転
方向に移動できるもので、その移動変位は支持台盤３５
と台座４４との間に設けた遊動ボール３６により可能と
なっている。なお、台座４４は脚台４５によって不動に
支持されている。

【００５０】図１３は、上記仮位置決め装置３２の平面
図を示すものである。作動器３８の先端部が伸長して支
持台盤３５の側面から突設されたコロ状片を、弾性体３
７の弾力に反して押圧することによって、支持台盤３５
を水平面内で縦横および回転方向に変位させるものであ
る。

【００５１】図１４は、位置決め手段３１の他の実施例
を示す。本実施例においては、本位置決め装置３９を、
上記実施例とは異なる構造の変位動作器４３によって縦
横および回転方向に変位させてワークＷの位置決めを達
成するものとしている。

【００５２】以下、本実施例に係る位置決め手段３１に
よる仮位置決めと本位置決めの作用を説明する。

【００５３】まず、第一撮像器３３が前進移動して、ワ
ークＷの直上に位置する。次に、ワークＷを撮影して
（図１５参照）、そのワーク撮像Ａ１を基準像Ａ２を重
ね合わせ（図１６）、ワークＷが基準位置に載置されて
いるかを自動的に認識させる。ワーク撮像Ａ１と基準像
Ａ２とが合致していない場合は、第一水平移動機構３４
を駆動して支持台盤３５を縦横方向に移動して両者を合
致させる（図１７）。合致させた後、ワークＷのオリフ
ラＷ１を所定の基準位置に合致させるため、さらに第一
水平移動機構３４を駆動して支持台盤３５とワークＷを
回転させ、オリフラＷ１をその基準位置に合致させた
後、第一撮像器３３を退避させて仮位置決めを完了す
る。

【００５４】仮位置決め完了後、同様の手段によって本
位置決めを行う（図１９参照）。すなわち、第二撮像器
４０でワークを撮像した後、第二水平移動機構４２を駆
動してその支持台盤３５を縦横および回転方向に移動さ
せ（この際、支持台盤３５に載置されている第一水平移
動機構３４は一緒に移動する）、ハーフミラー４１を介
してワークＷの外周線とマスクＭの外周線とを重合状態
で観察し、投影マークＭ１を基準にして、ワークＷの外
周線をマスクＭの外周線に対して一定位置関係に位置出
しして、本位置決めを行うものである。

【００５５】なお、ワークＷの最初の露光により、マス
クＭの投影マークＭ１がワークＷ上面に位置合わせマー
クとして露光形成されるので、以後のワークＷの位置決
め処理には、このワークＷの位置合わせマークを利用す
ることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係る画像形成用露光装置は、露
光に先立ち、ワーク下面全域を平坦なワーク載置台上に
均等に押し付けるので、凹状あるいは凸状等の反りのあ
るワークでも、ワーク載置台上に平坦状に位置させるこ
とができる。又、ワーク載置台からの吸引作用によっ
て、ワークをそのワーク載置台上に吸着するので、ワー
クの平坦姿勢は露光処理完了まで強制的に維持され、こ
れによってワーク上に正確なレジストパターンを形成す
ることができる。

【００５７】露光時には、当圧部はワーク上から退避す
るので、従来のガラスやマスクでワークを押し付けたま
ま露光する場合のように、それらに付着した汚れによっ
てレジストパターンが不良となるといった問題は発生し
ない。

【００５８】当圧部の下面をワークの上面に直接当接さ
せて行う場合に、当圧部と進退部あるいは昇降部との間
に緩衝体を設けることによって、ワークの損傷を未然に
防止することができ、又、当圧部の下面に空気逃がし溝
を形成することによって、当圧部が上昇する際、ワーク
との離脱を容易にすることができる。

【００５９】当圧部の押し付け作用をエアーによって間
接的に行う場合、当圧部に近接センサーを設けると、ワ
ークにエアー圧力を効果的に作用させることができる。
又、平坦度検出機構を設けることによって、ワーク載置
台上におけるワークの平坦姿勢達成および平坦姿勢維持
を確実にしての露光処理を安定的に達成できる。

【００６０】ワークの位置決めを、従来の手作業に代え
て、位置決め手段による画像処理で自動的に行うことと
しているので、ワークの位置合わせを正確かつ迅速に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体斜視図。

【図２】本発明の圧力動作機構の一実施例を示す正面
図。

【図３】図２に示す圧力動作機構の作用を示す部分正面
図。

【図４】図２に示す圧力動作機構の作用を示す部分正面
図。

【図５】図２に示す圧力動作機構の作用を示す部分正面
図。

【図６（ａ）、（ｂ）】本発明の当圧部の一実施例を示
す底面図および正面図。

【図７】本発明の圧力動作機構の他の実施例を示す正面
図。

【図８】図７に示す圧力動作機構の作用を示す部分正面
図。

【図９】図７に示す圧力動作機構の作用を示す部分正面
図。

【図１０】図７に示す圧力動作機構の作用を示す部分正
面図。

【図１１】本発明装置の平坦度検出機構の一実施例を示
す構成図。

【図１２】本発明装置の位置決め手段の一実施例を示す
正面図。

【図１３】本発明装置の仮位置決め装置の一実施例を示
す平面図。

【図１４】本発明装置の位置決め手段の一実施例を示す
平面図。

【図１５】第一撮像器が撮影したワークの撮像を示す平
面図。

【図１６】第一撮像器が撮影したワークの撮像と基準像
との重合画像を示す平面図（合致していない状態）。

【図１７】第一撮像器が撮影したワークの撮像と基準像
との重合画像を示す平面図（合致した状態）。

【図１８】第一撮像器が撮影したワークの撮像と基準像
との重合画像を示す平面図（オリフラが基準位置に合致
した状態）。

【図１９】本発明装置の本位置決め装置の作用を示す説
明図。

【符号の説明】

１；光源装置２；光学系３；透光板４；ワーク載置手段５；ワーク載置台６；ワーク受けピン７；真空吸着機構８；減圧室９；吸引孔１０；吸引通路１１；真空ゲージ１２；リザーバータンク１３；真空ポンプ１４；流量調節弁１５；圧力動作機構１６；当圧部１７；逃がし溝１８；噴出口１９；給気パイプ２０；近接センサ２１；支持柱２２；緩衝体２３；進退部２４；昇降部２５；制御駆動部２６；平坦度検出機構２７；投光器２８；受光器２９；真空度指令部３０；昇降機構３１；位置決め手段３２；仮位置決め装置３３；第一撮像器３４；第一水平移動機構３５；支持台盤３６；遊動ボール３７；弾性体３８；作動器３９；本位置決め装置４０；第二撮像器４１；ハーフミラー４２；第二水平移動機構４３；変位動作器４４；台座４５；脚台４６；カセット４７；出し入れ機構Ｗ；ワークＷ１；オリフラＡ１；ワーク撮像Ａ２；基準像Ｍ；マスクＭ１；投影マーク

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク(W) の表面に投影露光する画像形
成用露光装置であって、紫外線を含む光線を照射する光
源装置(1) と、該光源装置(1) からの光線をマスク(M)
を介して前記ワーク(W) 表面に結像させる光学系(2)
と、前記ワーク(W) 表面への照射光線を紫外光線と可視
光線とに切り替える透光板(3) と、前記ワーク(W) を着
脱自在に順次載置するワーク載置台(5) を有するワーク
載置手段(4) と、前記ワーク(W) をワーク載置台(5) と
一緒に予め設定された基準位置に水平移動させる位置決
め手段(31)とを備え、前記ワーク載置手段(4) は、前記
ワーク(W) をワーク載置台(5) 上に吸着固定する真空吸
着機構(7) と、前記ワーク載置台(5) 上のワーク（W)上
面に押下げ力を作用させる圧力動作機構(15)と、前記ワ
ーク載置台(5) 上に吸着保持されているワーク(W) の平
坦程度を検出すると共に、該ワーク(W) 上面を結像位置
に昇降移動させる平坦度検出機構(26)とから成り、前記
位置決め手段(31)は、前記ワーク載置台(5) の上方に出
入りして、該ワーク載置台(5) 上に保持されたワーク
(W) を撮像する少なくとも一台の撮像器を有する構成と
した画像形成用露光装置。
【請求項２】真空吸着機構(7) を、ワーク載置台(5)
内に形成された減圧室(8) と、該減圧室(8) に連通した
状態で、前記ワーク載置台(5) の上面全域に均等に開口
した多数の吸引孔(9) と、前記減圧室(8) を吸引通路(1
0)を介して減圧する真空ポンプ(13)と、該真空ポンプ(1
3)と減圧室(8) との間に設けたリザーバータンク(12)と
から構成した請求項１記載の画像形成用露光装置。
【請求項３】圧力動作機構(15)を、当圧部(16)と、該
当圧部(16)を先端に固定し、伸縮動作により前記当圧部
(16)をワーク載置台(5) 直上空間に出入りさせる進退部
(23)と、該進退部(23)と前記当圧部(16)との組合せ物を
昇降変位させる昇降部(24)と、前記進退部(23)および昇
降部(24)の動作を制御する制御駆動部(25)とから構成し
た請求項１記載の画像形成用露光装置。
【請求項４】圧力動作機構(15)の当圧部(16)を、ワー
ク(W) に対する平坦な当接面に、前記当圧部(16)の前記
ワーク(W) に対する張り付き固着の発生を防止する空気
逃がし溝(17)を刻設した構成とした請求項３記載の画像
形成用露光装置。
【請求項５】圧力動作機構(15)の当圧部(16)を、ワー
ク載置台(5) 上のワーク(W) に対向する面に、供給され
た加圧空気を前記ワーク(W) 上面全域に吹き付ける多数
の噴出孔(18)を開孔した構成とした請求項３記載の画像
形成用露光装置。
【請求項６】平坦度検出機構(26)を、ワーク載置台
(5) 上に吸着保持されたワーク(W) 上面に沿って平行ビ
ームを照射する投光器(27)と、該投光器(27)からの平行
ビームを受光して、該平行ビームの前記ワーク(W) の上
面縁による遮光に従った受光量の変化を捕らえて平坦度
検出信号として出力する受光器(28)と、該受光器(28)か
らの平坦度検出信号に従って真空吸着機構(7) の真空強
度を指令設定する真空度指令部(29)と、前記ワーク載置
台(5) 上に吸着保持されたワーク(W) 上面を、前記ワー
ク載置台(5) と一体的に昇降変位させて焦点位置に位置
させる昇降機構(30)とから構成した請求項１記載の画像
形成用露光装置。
【請求項７】位置決め手段(31)を、ワーク載置台(5)
の直上に出入り自在に設けた第一撮像器(33)と、前記ワ
ーク載置台(5) を平坦度検出機構(26)の昇降機構(30)を
介して固定した支持台盤(35)と、該支持台盤(35)を水平
面内で縦横方向および回転方向に変位調整する第一水平
移動機構(34)とから成る仮位置決め装置(32)と、マスク
(M) の外周線および投影マーク(M1)とワーク載置台(5)
上のワーク(W) の外周線とを重合状態で観察できる前記
ワーク載置台(5) の直上に出入り自在に設けた第二撮像
器(40)と、前記第一水平移動機構(34)を、水平面内で縦
横方向および回転方向に変位調整する第二水平移動機構
(42)とから成る本位置決め装置(39)と、から構成した請
求項１記載の画像形成用露光装置。
【請求項８】ワーク載置台(5) に載置したワーク(W)
を、前記ワーク載置台(5) の平坦な上面への吸着と押圧
とにより平坦に矯正して、前記ワーク載置台(5) 上に不
動に吸着保持する第一工程と、前記ワーク載置台(5) 上
に吸着保持したワーク(W) を、前記ワーク載置台(5) ご
と昇降機構(30)により昇降変位させて焦点位置に位置さ
せると共に、前記ワーク(W) の第一撮像器(33)によるワ
ーク撮像(A1)と予め記憶した基準像(A2)との位置整合に
より、前記ワーク載置台(5) を移動させて前記ワーク
(W) の仮位置決めを達成する第二工程と、マスク(M) の
外周線および投影マーク(M1)と、仮位置決めされた前記
ワーク(W) の外周線とを第二撮像器(40)で重合状態で観
察しながら、前記投影マーク(M1)を基準にして、仮位置
決めのための変位機構ごと移動させて前記ワーク(W) の
本位置決めを達成する第三工程と、を順に行う画像形成
用露光装置のワーク位置決め方法。
【請求項９】ワーク(W) の仮位置決めを行う第二工程
における、第一撮像器(33)によるワーク撮像(A1)と基準
像(A2)との位置整合による仮位置決めを、前記ワーク
(W) の直線状となったオリフラ(W1)の撮像部分による回
動方向の位置出しと、前記ワーク撮像(A1)の外周線部分
による縦横方向の位置出しとにより達成する請求項８記
載の画像形成用露光装置のワーク位置決め方法。