TWI758119B - 曝光裝置 - Google Patents

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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

曝光裝置係具備：曝光部，係對基材9曝光圖案；台41，係具有接觸至基材9的一個主表面之保持板43，並保持基材9；光學單元5，係經由設置於保持板43的開口432對基材9的該主表面照射光，藉此將參照標記形成於該主表面，該參照標記係在曝光部所為的圖案的曝光中被參照；以及氣體供給部71，係對光學單元5中最靠近地配置於保持板43側的透光構件541與保持板43之間供給預定的氣體。藉由氣體供給部71所供給的氣體係在透光構件541與保持板43之間穿越開口432地流動。藉此，抑制於透光構件541的表面附著不要物質。

Description

曝光裝置
本發明係有關於一種曝光裝置。
以往利用一種曝光裝置，係對印刷基板等基材曝光圖案(pattern)。在曝光裝置中，基於預先形成於基材的參照標記(對準標記(alignment mark))決定在基材上曝光圖案的位置。此外，在日本特開2008-292915號公報中揭示一種曝光掃描裝置，係具備：標記形成部，係相對於基板的兩個主表面形成對準標記；以及描繪部，係基於對準標記將電路圖案描繪至基板。在前述曝光描繪裝置中，利用兩個主表面的對準標記正確地賦予對應地描繪有兩個主表面的電路圖案。
此外，在日本特許第5793410號公報中揭示有一種圖案形成裝置，係將被透明的平板體的一個主表面承載的圖案轉印至基板。在該圖案形成裝置中設置有：保持台，係一邊與平板體的另一個主表面抵接一邊真空吸附並保持平板體。於保持台形成有導光孔，於導光孔的內部設置有透明的窗構件。在拍攝部中，為了平板體與基板之間的對位，經由窗構件拍攝平板體。此外，被平板體的另一個主表面、窗構件的表面以及導光孔的側壁面圍繞的空隙(gap)空間內的氣壓被升高。藉此，防止平板體彎入至空隙空間內。
此外，考量在將基材保持於保持板上之曝光裝置中，對基材的第一主表面曝光圖案時，對接觸至保持板之第二主表面形成參照標記後，將基材翻轉並藉由參照該參照標記對合至第一主表面上的圖案的位置，並對第二主表面上曝光圖案。在此情形中，於保持板設置有參照標記形成用的開口，於經由該開口而與基材對向之位置配置有屬於光學單元的標記形成部。
然而，在此種曝光裝置中，會有灰塵等不要物質進入至該開口內導致不要物質附著於標記形成部中最靠近地配置於保持板側之透光構件的表面。當不要物質附著於該透光構件時，變得無法適當地形成參照標記。此外，在下述的曝光裝置中亦會產生同樣的問題：配置另外一個屬於光學單元的標記拍攝部來取代標記形成部，一邊藉由標記拍攝部拍攝保持板側的主表面的參照標記，一邊對相反側的主表面曝光圖案。
本發明係著眼於曝光裝置，目的在於抑制不要物質附著於光學單元中的透光構件的表面。
本發明的一個較佳形態的曝光裝置係具備：曝光部，係對板狀或者膜狀的基材曝光圖案；台，係具有接觸至前述基材的一個主表面之保持板，並保持前述基材；光學單元，係經由設置於前述保持板的開口對前述基材的前述主表面照射光，藉此將在前述曝光部所為的圖案的曝光中被參照的參照標記形成於前述主表面，或者經由前述開口拍攝形成於前述基材的前述主表面的參照標記；以及氣體供給部，係對前述光學單元中最靠近地配置於前述保持板側的透光構件與前述保持板之間供給預定的氣體；藉由前述氣體供給部所供給的前述氣體係在前述透光構件與前述保持板之間穿越前述開口地流動。
在曝光裝置中，能抑制於光學單元中的透光構件的表面附著不要物質。
較佳為，在前述透光構件與前述保持板之間設置有：氣體流路，係沿著前述保持板的一個方向延伸，且使前述氣體流動。
較佳為，前述氣體流路的流路面積係比前述開口的面積還小。
較佳為，前述保持板為吸附板，用以藉由連接於負壓空間的複數個吸引口吸附保持前述基材；已穿越前述開口之前述氣體係流入至前述負壓空間。
較佳為，前述光學單元為標記形成部，用以對前述基材的前述主表面形成前述參照標記；前述曝光部對被前述台保持的前述基材的另一個主表面曝光圖案時，前述光學單元係對前述主表面形成前述參照標記；前述曝光部對前述主表面曝光圖案時參照前述參照標記。
較佳為，曝光裝置係進一步具備：另一個光學單元，係具有與前述光學單元同樣的構成，經由設置於前述保持板的另一個開口對基材形成參照標記，或者拍攝基材的參照標記；對一種類的基材利用前述光學單元，對另一種類的基材利用前述另一個光學單元。
本發明的另一個較佳形態的曝光裝置係具備：曝光部，係對板狀或者膜狀的基材曝光圖案；台，係具有接觸至前述基材的一個主表面之保持板，並保持前述基材；光學單元，係經由設置於前述保持板的開口對前述基材的前述主表面照射光，藉此將在前述曝光部所為的圖案的曝光中被參照的參照標記形成於前述主表面；以及氣體供給部，係對前述光學單元中最靠近地配置於前述保持板側的透光構件與前述保持板之間供給預定的氣體，藉此將前述開口的內部設定正壓。在曝光裝置中，能抑制不要物質附著於光學單元中的透光構件的表面。
上述目的以及其他的目的、特徵、態樣以及優點係參照隨附的圖式並藉由以下所進行的本發明的詳細的說明而明瞭。
圖1係顯示本發明的實施形態之一的曝光裝置1的構成之圖。在圖1中以箭頭顯示彼此正交的三個方向作為X方向、Y方向以及Z方向(在其他的圖中亦同樣)。在圖1的例子中，X方向以及Y方向為水平方向，Z方向為鉛直方向。在以下的說明中，雖然將Z方向稱為「上下方向」，然而根據曝光裝置1的設計，Z方向亦可為相對於鉛直方向傾斜的方向等。
曝光裝置1為下述直接描繪裝置：對基材9上的感光材料照射光線，對該感光材料描繪配線等圖案。基材9為印刷基板等，例如為板狀。曝光裝置1係具備控制部2、曝光部3、台單元4、台升降機構61以及台移動機構62。控制部2係例如為具有CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)等之電腦。控制部2係控制曝光部3、台單元4、台升降機構61以及台移動機構62。台單元4係在曝光部3的下方((－Z)側)處保持基材9。針對台單元4的詳細說明係容後述。
曝光部3係具備複數個描繪頭31以及複數個拍攝部36。複數個描繪頭31以及複數個拍攝部36係被省略圖示的支撐部支撐，並配置於台單元4的上方((＋Z)側)。複數個描繪頭31係排列於X方向(以下稱為「寬度方向」)。各個描繪頭31係具備光源32以及光調變部33。光源32係例如具有半導體雷射、固體雷射或者氣體雷射等，並朝光調變部33射出雷射光。光調變部33係調變來自光源32的光。被光調變部33調變過的光係照射至被台單元4保持的基材9中之朝向上方之主表面91(以下稱為「第一主表面91」)。作為光調變部33，例如利用二維地排列有複數個光調變元件之DMD(Digital Mirror Device；數位反射元件)等。光調變部33亦可為二維地排列有複數個光調變元件之調變器等。
複數個拍攝部36係在描繪頭31的(－Y)側處於寬度方向並排。在圖1的例子中設置有兩個拍攝部36。各個拍攝部36係經由拍攝部移動機構37被上述支撐部支撐。拍攝部36係能夠藉由拍攝部移動機構37於寬度方向移動。在後述的曝光動作中，於基材9的各個側部(寬度方向的端部)形成有屬於對準標記之參照標記921(參照圖9)。兩個拍攝部36係在寬度方向配置於與基材9的兩側部的參照標記921相同的位置，藉由拍攝部36拍攝參照標記921。
台升降機構61係具有馬達或者汽缸(cylinder)等，將台單元4於Z方向(亦即上下方向)移動。台移動機構62係具有導軌(guide rail)、導塊(guide block)、馬達(例如線性馬達(linear motor))、線性標度尺(linear scale)等。台移動機構62係將台單元4與台升降機構61一起於Y方向(以下稱為「移動方向」)移動。藉此，在被台單元4保持的基材9的第一主表面91中，來自複數個描繪頭31的光的照射位置係於移動方向掃描。在曝光裝置1中，與台移動機構62所為的台單元4的移動同步地控制各個描繪頭31，藉此於基材9的第一主表面91描繪(曝光)有圖案。在曝光裝置1中，亦可省略台升降機構61，亦可設置有用以將與Z方向平行的軸作為中心旋轉台單元4之旋轉機構。
圖2係顯示台單元4的一部分之俯視圖。台單元4係具備台41以及複數個標記形成部5。台41係具備台本體42以及保持板43。台本體42為略板狀，於內部形成有後述的負壓空間421(參照圖5)。複數個標記形成部5係被台本體42保持並被保持板43覆蓋。在圖2的例子中，在台本體42的(＋Y)側的端部處沿著寬度方向(X方向)排列有複數個標記形成部5。
具體而言，於從寬度方向中的台41的中央朝兩側離開達至相同的距離之位置配置有一對標記形成部5，於離開達至與該距離不同的距離之位置配置有另一對標記形成部5。在圖2的台單元4中設置有複數對標記形成部5。複數對標記形成部5亦可設置於台本體42的(－Y)側的端部。台本體42的內部構造以及標記形成部5的構成係容後述。
保持板43為薄的板狀，藉由例如鋁等金屬所形成。保持板43係配置於台本體42的上側的面。藉由保持板43覆蓋台本體42的大致整體。於保持板43遍及整體地一致地設置有複數個(多個)吸引口431。複數個吸引口431係連接於負壓空間421。在對基材9的第一主表面91曝光圖案時，基材9中之與第一主表面91相反側的第二主表面92(參照圖1)係接觸至保持板43。第二主表面92係被複數個吸引口431吸引。如此，保持板43係為吸附板，用以藉由複數個吸引口431吸附保持基材9。
圖3係將以圖2中的虛線圍繞的區域A1放大顯示之圖，且取下保持板43並顯示台單元4的內部。圖4係圖3中的Ⅳ－Ⅳ的位置中的台單元4的剖視圖，圖5係圖3中的V－V的位置中的台單元4的剖視圖。
於圖3所示的台本體42形成有負壓空間421。負壓空間421為凹部，在台本體42的上側(＋Z側)的面中朝向下方凹陷。負壓空間421係連接於具有泵等之減壓機構，將負壓空間421減壓。藉此，被載置於保持台43上的基材9係經由複數個吸引口431被吸引而被保持。在一例中，於台本體42設置有彼此獨立的複數個負壓空間421，並因應被載置於保持板43上的基材9的尺寸選擇實際上減壓的負壓空間421。此外，於台本體42形成有於上下方向貫通的複數個保持孔422。各個標記形成部5為略圓柱狀，被插入於保持孔422且被固定於台本體42。在圖3的例子中，設置有從負壓空間421的底面突出的複數個突出部423，藉由突出部423支撐標記形成部5的上部。
複數個標記形成部5為參照標記921形成用的光學單元，並具有彼此相同的構成。如圖4以及圖5所示，各個標記形成部5係具備光源51、照明光學系統52、遮罩(mask)53、投影光學系統54以及鏡筒55。鏡筒55為有底的略圓筒狀，並收容光源51、照明光學系統52、遮罩53以及投影光學系統54。於鏡筒55的底部551安裝有光源51。在鏡筒55的內部中，從底部551朝向保持板43側沿著光軸J1依序配置有光源51、照明光學系統52、遮罩53以及投影光學系統54。光源51係例如為半導體雷射，射出雷射光。光源51亦可為半導體雷射以外的LED(Light Emitting Diode；發光二極體)等。光源51所射出的光的波長帶係例如與描繪頭31的光源32射出的光的波長帶大致相同；在本實施形態中，光源51以及光源32所射出的光為紫外線。照明光學系統52係將來自光源51的光照射至遮罩53。
藉由用以遮蔽該光的材料於遮罩53形成有預定的圖案。投影光學系統54係將已通過遮罩53的光沿著光軸J1朝保持板43側導引。在保持板43中，於與光軸J1交叉的位置設置有開口432(以下稱為「板開口432」)。來自遮罩53的光係經由板開口432被照射至基材9的第二主表面92。實際上，藉由投影光學系統54於第二主表面92形成有遮罩53的影像。在圖4以及圖5中以二點鏈線顯示基材9。
在本實施形態中，鏡筒55係能夠分離成複數個部分，最靠近保持板43側的部位為將光軸J1作為中心之略圓環狀的環狀蓋部56。圖6係將圖4中的環狀蓋部56的附近放大顯示之圖。
環狀蓋部56係具備蓋部本體57以及中央環狀部58。蓋部本體57為將光軸J1作為中心之略圓環狀。在蓋部本體57中，上側的部位的內徑係變得比下側的部位還大。亦即，於蓋部本體57設置有位於上側的大徑孔部571以及位於下側的小徑孔部572，且大徑孔部571的直徑比小徑孔部572還大。
如圖3以及圖5所示，於蓋部本體57的上表面中的大徑孔部571的周圍設置有朝上方突出的兩個圓弧狀突起部573。兩個圓弧狀突起部573係將光軸J1作為中心且為相同半徑的圓弧狀，圓弧的角度係比180度還小。兩個圓弧狀突起部573係相對於與X方向垂直且包含光軸J1之面而對稱。兩個圓弧狀突起部573的上端係接觸至保持板43的下表面。如圖3所示，於兩個圓弧狀突起部573中的(＋Y)側的兩個端部之間以及(－Y)側的兩個端部之間分別設置有間隙574。此外，如圖5所示，在蓋部本體57的上表面中，兩個圓弧狀突起部573的周圍中的圓環狀的區域係從保持板43的下表面稍微離開。該圓環狀的區域與保持板43的下表面之間的空間係直接地連接於負壓空間421。
在圖6所示的投影光學系統54中，配置於最靠近保持板43側之透鏡541(以下稱為「最外側透鏡541」)係配置於大徑孔部571內。最外側透鏡541為透光構件，在標記形成部5中配置於最靠近保持板43側。最外側透鏡541的下表面中的外周部係接觸至小徑孔部572的上端的緣。
中央環狀部58為將光軸J1作為中心之略圓環狀，被插入至大徑孔部571內。在中央環狀部58中，上側的部位的內徑係變得比下側的部位還小。亦即，於中央環狀部58設置有位於上側的小徑孔部581以及位於下側的大徑孔部582，且小徑孔部581的直徑比大徑孔部582還小。在上下方向中，小徑孔部581係與保持板43的板開口432對向。最外側透鏡541的上表面中的外周部係在中央環狀部58中接觸至從小徑孔部581的下端朝大徑孔部582的上端於徑方向(將光軸J1作為中心之徑方向)外側方向擴展之略圓環狀的面。藉此，最外側透鏡541係在上下方向中被蓋部本體57與中央環狀部58夾持。
如圖3所示，於中央環狀部58的上表面設置有遍及Y方向整體延伸之槽部583。槽部583的一部分係與小徑孔部581重疊。例如，在上下方向中，槽部583的深度係比小徑孔部581的深度還小。此外，X方向中的槽部583的寬度係比小徑孔部581的直徑還小。長度方向中的槽部583的兩端係分別連接於設置在兩個圓弧狀突起部573之間的兩個間隙574。X方向中的間隙574的寬度係較佳為比槽部583的寬度還大。
在中央環狀部58的上表面中之排除槽部583以及小徑孔部581之區域係接近保持板43的下表面。換言之，排除與板開口432對向之位置的槽部583的上方係被保持板43大致封閉。如後所述，對槽部583供給預定的氣體，該氣體係沿著槽部583流動。如此，被中央環狀部58的槽部583劃定的氣體流路係設置於最外側透鏡541與保持板43之間。在本實施形態中，該氣體流路的流路面積(與槽部583的長度方向垂直的剖面積)係比板開口432的開口面積還小。此外，在中央環狀部58的上表面中，氣體流路亦可於Y方向以外的方向延伸。
如圖3所示，於槽部583的底面設置有於上下方向延伸的連絡孔584。如圖6所示，於最外側透鏡541的外周與大徑孔部582的內周面之間形成有環狀空間585，連絡孔584係連接於環狀空間585。此外，於蓋部本體57的外周面設置有朝向光軸J1於水平方向延伸之連絡孔576。連絡孔576係朝小徑孔部572的內周面連接。在蓋部本體57中，於從大徑孔部571的下端朝小徑孔部572的上端於徑方向內側方向擴展之略圓環狀的面設置有朝向下方延伸之連絡孔577。連絡孔577的兩端係連接於環狀空間585以及連絡孔576。於鏡筒55設置有連接於連絡孔576之連絡孔552。如圖4所示，於台本體42設置有連接於連絡孔552之連絡孔424。
曝光裝置1係進一步具備氣體供給部71。氣體供給部71係具有泵等，將預定的潔淨的氣體(以下稱為「潔淨氣體」)供給至台本體42的連絡孔424。潔淨氣體係例如為已通過過濾器等之潔淨的空氣。潔淨氣體亦可為未含有不要物質之空氣以外的氣體。在本實施形態中，氣體供給部71係以一定的流量將潔淨氣體供給至連絡孔424。亦可因應需要使潔淨氣體的流量變動。被供給至連絡孔424的潔淨氣體係經由圖6的連絡孔552、576、577被填充至環狀空間585，並進一步經由連絡孔584被供給至槽部583。潔淨氣體係從連絡孔584朝向槽部583的兩端沿著槽部583流動。
在保持板43未保持基材9之情形中，在槽部583內從連絡孔584朝向光軸J1流動的潔淨氣體的一部分係從保持板43的板開口432排出(噴出)至外部。換言之，板開口432的內部係變成比大氣壓還高的正壓。藉此，防止或者抑制不要物質從保持板43的上表面側進入至板開口432內。該潔淨氣體的剩餘部分係通過中央環狀部58的小徑孔部581與板開口432之間，亦即在保持板43的下表面側中穿越板開口432。因此，即使不要物質進入至板開口432內，該不要物質亦會與穿越板開口432的潔淨氣體一起沿著槽部583流動。
已穿越板開口432的潔淨氣體係經由圓弧狀突起部573間的一方的間隙574到達至蓋部本體57的上表面與保持板43之間的空間並被排出至負壓空間421。此外，在槽部583內從連絡孔584朝向與光軸J1相反側流動的潔淨氣體係通過圓弧狀突起部573間的另一方的間隙574以及蓋部本體57與保持板43之間的空間被排出至負壓空間421。
在保持板43保持基材9之情形中，由於藉由基材9封閉板開口432，因此在槽部583內從連絡孔584朝向光軸J1流動的潔淨氣體的大致全部係穿越板開口432。該潔淨氣體係通過圓弧狀突起部573間的一方的間隙574以及蓋部本體57的上表面並排出至負壓空間421。如此，藉由設置有潔淨氣體的排出路徑，防止板開口432的內部變成過高的壓力，並防止或者抑制保持板43上的基材9被抬起。換言之，藉由在台41中設置有用以釋放被供給至標記形成部5與保持板43之間的潔淨氣體的壓力之構造，防止或者抑制在圖案的曝光中基材9的平面度降低。在槽部583內從連絡孔584朝向光軸J1相反側流動的潔淨氣體係與保持板43未保持基材9之情形同樣。
實際上，在屬於氣體流路之槽部583的剖面積相對於板開口432的開口面積過小之情形中，基材9容易被抬起。此外，在槽部583的剖面積相對於板開口432的開口面積過大之情形中，板開口432的內部的壓力變低，不要物質變得容易進入至板開口432；或者，為了將板開口432的內部設定成預定的正壓，導致需要供給大量的潔淨氣體。因此，較佳為考慮上述事情來決定板開口432的開口面積與槽部583的剖面積之比。在一例中，上述比為1:0.8。
圖7係曝光裝置1對基材9曝光圖案之動作的流程之圖。圖1的曝光裝置1對基材9曝光圖案時，首先，藉由外部的搬運機構將基材9載置並保持於配置在比曝光部3還靠近(－Y)側的位置(以下稱為「移載位置」)的台41上(步驟S11)。此時，利用設置於圖2所示的保持板43上的擋板49等某程度地調整基材9相對於保持板43的位置。在此，基材9的第二主表面92接觸至保持板43，第一主表面91係與曝光部3對向。此外，在基材9中，於第一主表面91以及第二主表面92雙方設置有感光材料。
接著，藉由圖1的台移動機構62，台41開始朝移動方向連續性地移動。此外，與台41的移動同步地控制複數個描繪頭31，朝向基材9的第一主表面91射出經過調變的光。藉此，如圖8所示，對基材9的第一主表面91曝光有圖案911(步驟S12)。為了方便圖示，圖8係示意性地顯示圖案911以及後述的參照標記921等(後述的圖9、圖11以及圖12亦同樣)。
當對第一主表面91的大致整體曝光有圖案911時，台41停止朝移動方向移動。此外，在曝光裝置1中，亦可設置有用以使複數個描繪頭31或者台41於寬度方向移動之機構，於每次結束台41朝移動方向移動(主掃描)時，使複數個描繪頭31或者台41於寬度方向間歇地移動(副掃描)，藉此進行朝第一主表面91的圖案911的曝光。
此外，選擇圖2所示的複數對標記形成部5中之與基材9的兩側部(寬度方向的兩端部)對向之一對的標記形成部5。接著，在該一對標記形成部5各者中，從光源51(參照圖4)射出雷射光，藉此於第二主表面92中之與板開口432對向之位置形成有遮罩53的影像。藉此，如圖8所示，於第二主表面92形成有一對參照標記921(步驟S13)。
在曝光裝置1中，預先校正曝光部3以及各個標記形成部5的位置，在台41上的基材9中，第一主表面91上的圖案911與第二主表面92上的參照標記921之間的相對性的位置(X方向以及Y方向的位置)係成為預先設定的位置。於第二主表面92形成參照標記921係較佳為與對第一主表面91曝光圖案911並行地進行。在圖案911的曝光與參照標記921的形成之期間未使台41上的基材9的位置移動之情形中，參照標記921的形成亦可在圖案911的曝光前或者曝光後進行。
當完成對第一主表面91曝光圖案911以及對第二主表面92形成參照標記921時，台41配置於移載位置，藉由外部的搬運機構從台41取出基材9。該基材9係被該搬運機構翻轉後被載置並保持於台41上(步驟S14)。藉此，如圖9所示，第一主表面91接觸至保持板43，第二主表面92與曝光部3對向。
接著，台41係藉由台移動機構62而於移動方向移動，一對參照標記921係配置於兩個拍攝部36的下方。在圖9中以二點鏈線顯示拍攝部36。兩個拍攝部36係配置於與在步驟S13中被利用的一對標記形成部5相同的寬度方向的位置，藉由各個拍攝部36拍攝第二主表面92的參照標記921(步驟S15)。在控制部2中，基於兩個拍攝部36的拍攝影像取得一對參照標記921相對於台41之位置以及傾斜。藉此，取得第一主表面91的圖案911相對於台41之位置以及傾斜。此外，在拍攝部36所為的拍攝影像中無法確認形成於第二主表面92的感光材料的參照標記921之情形等中，亦可在步驟S14中進行參照標記921的顯影等。此外，亦可因應第一主表面91的圖案911的位置的取得所要求的精度而僅利用一個參照標記921。
之後，一邊將台41於移動方向連續性地移動，一邊控制複數個描繪頭31，對基材9的第二主表面92曝光有圖案(步驟S16)。此時，利用於該圖案的曝光之描繪資料係配合第一主表面91的圖案911的位置以及傾斜來修正。藉此，第二主表面92的圖案的位置以及傾斜係正確地對合至第一主表面91的圖案911。當結束對於第二主表面92的圖案的曝光時，台41配置於移載位置，藉由外部的搬運機構從台41取出基材9(步驟S17)。藉由以上的動作，結束曝光裝置1所為的圖案的曝光動作。
在曝光裝置1中對寬度方向中的寬度與上述基材9不同的另一個基材9曝光圖案之情形中，在步驟S13中另一對標記形成部5被利用於參照標記921的形成。該另一對標記形成部5係與台41上的該另一個基材9的兩側部對向。而且，在步驟S15中，藉由配置於寬度方向與該另一對標記形成部5相同的位置的兩個拍攝部36拍攝第二主表面92上的參照標記921，並在對於第二主表面92的圖案的曝光中進行與第一主表面91上的圖案911的對位(對準)。如此，針對一種類的基材9利用一個標記形成部5，針對另一種類的基材9利用其他的標記形成部5，藉此在曝光裝置1中能夠對各種類的基材9曝光圖案。
如上所說明般，在曝光裝置1中設置有：標記形成部5，係經由設置於保持板43的板開口432對基材9的主表面照射光，藉此將參照標記921形成於該主表面。在曝光裝置1中的曝光動作中，在曝光部3對被台41保持的基材9的第一主表面91曝光圖案時，藉由標記形成部5於第二主表面92形成有參照標記921。此外，在曝光部3對第二主表面92曝光圖案時，參照該參照標記921。藉此，能夠將第二主表面92的圖案的位置以及傾斜正確地對合至第一主表面91的圖案911。此外，亦實現效率佳地形成參照標記921。
此外，藉由氣體供給部71對最外側透鏡541與保持板43之間供給潔淨氣體，潔淨氣體係在最外側透鏡541與保持板43之間穿越板開口432地流動。藉此，能抑制不要物質附著於標記形成部5中的最外側透鏡541的表面。再者，藉由將板開口432的內部設定成正壓，不要物質變得難以進入至板開口432內，能進一步抑制不要物質附著於最外側透鏡541的表面。在基材9被保持於保持板43上之情形中，藉由潔淨氣體穿越板開口432，亦即藉由該潔淨氣體從最外側透鏡541與保持板43之間排出，藉此防止板開口432內變成過高的壓力。結果，能夠防止或者抑制基材9被抬起導致基材9的平面度降低，能夠適當地進行圖案的曝光。
在曝光裝置1中，在最外側透鏡541與保持板43之間設置有於沿著保持板43之一方向延伸的氣體流路(槽部583)，潔淨氣體係於該氣體流路流動。如此，潔淨氣體於專用的氣體流路流動，藉此與未設置氣體流路之情形相比能容易地增大穿越板開口432的潔淨氣體的流速。結果，能更確實地抑制不要物質朝最外側透鏡541附著。
此外，該氣體流路的流路面積係比板開口432的面積還小，藉此使某種程度量的潔淨氣體從板開口432噴出，能進一步抑制不要物質進入至板開口432內。藉由已穿越板開口432的潔淨氣體流入至台本體42的負壓空間421，能適當地排出潔淨氣體。
圖10係顯示曝光裝置的其他例子之圖，且顯示台單元4a。在圖10的台單元4a中設置有標記拍攝部5a以取代標記形成部5之點係與圖2的台單元4不同。具有台單元4a的曝光裝置1的其他構成係與圖1相同，於相同的構成附上相同的元件符號。
標記拍攝部5a為參照標記921的拍攝用的光學單元，圖4的標記形成部5中的光源51係被置換成拍攝元件。此外，省略遮罩53以及照明光學系統52，藉由投影光學系統54於拍攝元件的拍攝面上形成有在基材9的主表面中與板開口432對向之區域的影像。投影光學系統54的最外側透鏡541的周圍的構造亦即環狀蓋部56的構造係與圖6相同。此外，亦可在標記拍攝部5a中因應需要設置照明用的光源(不使基材9的感光材料感光之波長帶的光源)。
在具有台單元4a的曝光裝置1中的曝光動作的一例中，如圖11所示藉由曝光部3對基材9的第一主表面91曝光有圖案911。此外，藉由曝光部3於第一主表面91形成有複數個(在圖11中為兩個)參照標記921。接著，反轉基材9，第一主表面91係接觸至保持板43。此時，如圖12所示，各個參照標記921配置於與板開口432對向的位置，藉由標記拍攝部5a拍攝參照標記921。此外，較佳為與台單元4相比在台單元4a中板開口432設定成較大，且在基材9中確保標記拍攝部5a的寬廣的拍攝區域。
在控制部2中，依據複數個標記拍攝部5a的拍攝影像取得複數個參照標記921相對於台41之位置以及傾斜。藉此，取得第一主表面91的圖案911相對於台41之位置以及傾斜。之後，對基材9的第二主表面92曝光有圖案。此時，被利用於該圖案的曝光的描繪資料係對合第一主表面91的圖案911的位置以及傾斜進行修正。藉此，第二主表面92的圖案的位置以及傾斜係正確地對合至第一主表面91的圖案911。
如以上所說明般，在曝光裝置1中設置有標記拍攝部5a，標記拍攝部5a係經由板開口432拍攝形成於基材9的主表面的參照標記921。在曝光裝置1的曝光動作中，在曝光部3對被保持於台41之基材9的第一主表面91曝光圖案時，於第一主表面91亦形成有參照標記921。此外，在曝光部3對第二主表面92曝光圖案時，藉由標記拍攝部5a拍攝該參照標記921並在該圖案的曝光中被參照。藉此，能夠使第二主表面92的圖案的位置以及傾斜正確地對合至第一主表面91的圖案911。
此外，在台單元4a中亦藉由氣體供給部71對最外側透鏡541與保持板43之間供給潔淨氣體，潔淨氣體係在最外側透鏡541與保持板43之間穿越板開口432地流動。藉此，能抑制不要物質附著於標記拍攝部5a中的最外側透鏡541的表面。再者，藉由將板開口432的內部設定成正壓，不要物質變得難以進入至板開口432內，能進一步地抑制不要物質附著於最外側透鏡541的表面。
在上述曝光裝置1中能夠有各種變化。
在屬於光學單元之標記形成部5以及標記拍攝部5a中，亦可於最外側透鏡541與保持板43之間設置有透光板等其他的透光構件。在此情形中，為了抑制不要物質附著於該透光構件的表面，對該透光構件與保持板43之間供給有潔淨氣體。如上所述，在曝光裝置1中下述構成是重要的：藉由氣體供給部71對光學單元中配置於最靠近保持板43側的透光構件與保持板43之間供給有潔淨氣體，潔淨氣體係在該透光構件與保持板43之間穿越板開口432地流動，或者／以及藉由潔淨氣體使板開口432的內部成為正壓。
在圖3的環狀蓋部56中，亦能夠省略用以形成氣體流路之槽部583。即使在此種情形中，由於從連絡孔584被供給至中央環狀部58的上表面的潔淨氣體係沿著該上表面朝周圍擴展，因此能夠以穿越板開口432之方式使潔淨氣體流動並將板開口432的內部設定成正壓。
在台41藉由吸引以外的方式(例如機械性的夾具)保持基材9之情形等中，亦可設於台本體42等設置有用以使已穿越板開口432的潔淨氣體流入之專用的排出流路。
雖然在上述曝光裝置1中於曝光用的台41設置有夾著基材9並與曝光部3對向之光學單元，但例如亦可於參照標記921的形成用的其他的台或者參照標記921的拍攝用的其他的台設置有光學單元。在此情形中，在基材9被保持在該其他的台的保持板上的狀態下，藉由光學單元經由該保持板的板開口對基材9的主表面照射光或者拍攝該主表面。
雖然在上述標記形成部5中藉由對設置有感光材料的第二主表面92照射光從而形成有參照標記921，然而亦可為：從標記形成部5射出高強度的雷射光並局部性地削掉未設置有感光材料的第二主表面92，藉此形成有參照標記921。
被標記拍攝部5a拍攝的參照標記921亦可在其他的裝置中被形成。在此情形中，例如在對第一主表面91曝光圖案時藉由用以拍攝第一主表面91之拍攝部36拍攝該參照標記921，在對第二主表面92曝光圖案時藉由標記拍攝部5a拍攝該參照標記921。藉此，能夠將第二主表面92的圖案的位置以及傾斜正確地對合至第一主表面91的圖案911。
在上述實施形態中，雖然已針對曝光裝置1為直接描繪裝置之情形進行說明，然而曝光裝置1的曝光部3亦可將形成於遮罩等的圖案投影至基材9並曝光圖案。
在曝光裝置1中亦可固定台單元4的位置，在對基材9曝光圖案時曝光部3係於移動方向移動。
被曝光有圖案的基材9係除了為印刷基板之外亦可為半導體基板或者玻璃基板等。此外，基材9亦可為撓性(flexible)基板等，亦可為膜狀。
上述實施形態以及各個變化例中的構成只要未相互地矛盾則亦可適當地組合。
雖然已詳細地說明本發明，然而上述說明為例示性而非示限定性。因此，只要未逸離本發明的範圍能夠有各種變化以及態樣。
1:曝光裝置 2:控制部 3:曝光部 4,4a:台單元 5:標記形成部 5a:標記拍攝部 9:基材 31:描繪頭 32,51:光源 33:光調變部 36:拍攝部 37:拍攝部移動機構 41:台 42:台本體 43:保持板 49:擋板 52:照明光學系統 53:遮罩 54:投影光學系統 55:鏡筒 56:環狀蓋部 57:蓋部本體 58:中央環狀部 61:台升降機構 62:台移動機構 71:氣體供給部 91:第一主表面(主表面) 92:第二主表面 421:負壓空間 422:保持孔 423:突出部 424,552,576,577,584:連絡孔 431:吸引口 432:板開口(開口) 541:最外側透鏡(透鏡) 551:底部 571,582:大徑孔部 572,581:小徑孔部 573:圓弧狀突起部 574:間隙 583:槽部 585:環狀空間 911:圖案 921:參照標記 A1:區域 J1:光軸
[圖1]係顯示曝光裝置的構成之圖。 [圖2]係顯示台單元之俯視圖。 [圖3]係顯示台單元的內部之圖。 [圖4]係台單元的剖視圖。 [圖5]係台單元的剖視圖。 [圖6]係將環狀蓋部的附近放大顯示之圖。 [圖7]係顯示對基材曝光圖案之動作的流程之圖。 [圖8]係顯示台單元上的基材之圖。 [圖9]係顯示台單元上的基材之圖。 [圖10]係顯示曝光裝置的另一例的台單元之圖。 [圖11]係顯示台單元上的基材之圖。 [圖12]係顯示台單元上的基材之圖。
4:台單元
5:標記形成部
9:基材
51:光源
41:台
42:台本體
43:保持板
52:照明光學系統
53:遮罩
54:投影光學系統
55:鏡筒
56:環狀蓋部
57:蓋部本體
58:中央環狀部
71:氣體供給部
91:第一主表面(主表面)
92:第二主表面
421:負壓空間
422:保持孔
424,552:連絡孔
432:板開口(開口)
541:最外側透鏡(透鏡)
551:底部
583:槽部
J1:光軸

Claims (7)

  1. 一種曝光裝置，係具備： 曝光部，係對板狀或者膜狀的基材曝光圖案； 台，係具有接觸至前述基材的一個主表面之保持板，並保持前述基材； 光學單元，係經由設置於前述保持板的開口對前述基材的前述主表面照射光，藉此將在前述曝光部所為的圖案的曝光中被參照的參照標記形成於前述主表面，或者經由前述開口拍攝形成於前述基材的前述主表面的參照標記；以及 氣體供給部，係對前述光學單元中最靠近地配置於前述保持板側的透光構件與前述保持板之間供給預定的氣體； 藉由前述氣體供給部所供給的前述氣體係在前述透光構件與前述保持板之間穿越前述開口地流動。
  2. 如請求項1所記載之曝光裝置，其中在前述透光構件與前述保持板之間設置有：氣體流路，係沿著前述保持板的一個方向延伸，且使前述氣體流動。
  3. 如請求項2所記載之曝光裝置，其中前述氣體流路的流路面積係比前述開口的面積還小。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中前述保持板為吸附板，用以藉由連接於負壓空間的複數個吸引口吸附保持前述基材； 已穿越前述開口之前述氣體係流入至前述負壓空間。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中前述光學單元為標記形成部，用以對前述基材的前述主表面形成前述參照標記； 前述曝光部對被前述台保持的前述基材的另一個主表面曝光圖案時，前述光學單元係對前述主表面形成前述參照標記； 前述曝光部對前述主表面曝光圖案時參照前述參照標記。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之曝光裝置，其中進一步具備：另一個光學單元，係具有與前述光學單元同樣的構成，經由設置於前述保持板的另一個開口對基材形成參照標記，或者拍攝基材的參照標記； 對一種類的基材利用前述光學單元，對另一種類的基材利用前述另一個光學單元。
  7. 一種曝光裝置，係具備： 曝光部，係對板狀或者膜狀的基材曝光圖案； 台，係具有接觸至前述基材的一個主表面之保持板，並保持前述基材； 光學單元，係經由設置於前述保持板的開口對前述基材的前述主表面照射光，藉此將在前述曝光部所為的圖案的曝光中被參照的參照標記形成於前述主表面；以及 氣體供給部，係對前述光學單元中最靠近地配置於前述保持板側的透光構件與前述保持板之間供給預定的氣體，藉此將前述開口的內部設定正壓。
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