糸田 » Itoda »
光及び X線を用いる観察装置、 露光装置及び露光方法 技術分野 Observation apparatus, exposure apparatus and exposure method using light and X-rays
本発明は、 例えば、 マスク基板と回路基板となる基板との位置合わせをする場 合に用いる観察装置、 それを含む露光装置及び露光方法に関する。 The present invention relates to, for example, an observation apparatus used for aligning a mask substrate and a substrate serving as a circuit board, an exposure apparatus including the observation apparatus, and an exposure method.
背景技術 Background art
光及び X線を用いる観察装置の従来例として、 特開平 1 1— 3 3 0 7 1 0号公 報に開示の技術がある。 この公報には、 コア基板に X線を照射する X線発生器と 、 コア基板の位置合わせマークを撮像する X線撮像装置と、 マスク基板に可視光 線を照射するハロゲン光源と、 マスク基板の位置合わせマークを撮像する撮像装 置と、 が開示されている。 As a conventional example of an observation device using light and X-rays, there is a technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-330710. This publication discloses an X-ray generator that irradiates the core substrate with X-rays, an X-ray imaging device that captures an alignment mark on the core substrate, a halogen light source that irradiates the mask substrate with visible light, and a mask substrate. And an imaging device for imaging the alignment mark.
また、 特開平 5— 3 2 2 8 0 3号公報には、 金属板が形成されたサンプルに X 線を照射する X線光源と、 マークが形成された樹脂板に可視光線を照射する可視 光源と、 サンプルに形成された金属板及び樹脂板に形成されたマークを撮像する 撮像素子と、 が開示されている。 この撮像素子は、 可視光線及び X線のどちらも 撮像することができる。 Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-2322803 discloses an X-ray light source for irradiating a sample on which a metal plate is formed with X-rays, and a visible light source for irradiating a resin plate with a mark formed thereon with visible light. And an image sensor for imaging a mark formed on a metal plate and a resin plate formed on a sample. This imaging device can capture both visible light and X-rays.
特開平 6— 2 8 1 5 9 8号公報には、 多層基板に X線を照射する X線管と、 多 層基板の内部を撮像する X線カメラと、 多層基板の表面に実装された I。チップ 等の光学像を撮像する C C Dカメラと、 が開示されている Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-2281595 describes an X-ray tube for irradiating a multilayer substrate with X-rays, an X-ray camera for imaging the inside of the multilayer substrate, and an I-beam mounted on the surface of the multilayer substrate. . And a CCD camera that captures an optical image of a chip or the like.
発明の開示 Disclosure of the invention
上記特開平 1 1一 3 3 0 7 1 0号公報ゃ特開平 6— 2 8 1 5 9 8号公報の技術 によれば、 可視光線の撮像素子と X線の撮像素子、 つまり、 二種類の撮像素子が 必要となる。 また、 上記特開平 5— 3 2 2 8 0 3号公報の技術によれば、 撮像素 子に可視光線及び X線のいずれも撮像する機能が必要となる。 According to the technology disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-33010 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-28159, an image sensor for visible light and an image sensor for X-ray, An image sensor is required. Further, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-322803, an imaging device needs to have a function of imaging both visible light and X-rays.
本発明の目的は、 光 (可視光線、 紫外線及び赤外線のうち少なくともいずれか 一つの光) が照射されることにより形成される像、 及び、 X線が照射されること
により形成される像のいずれも一つの撮像素子で観察することができ、 かつ、 そ の撮像素子に X線の撮像機能を必要としない、 観察装置、 それを含む露光装置及 び露光方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image formed by irradiating light (at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light) and X-ray irradiation Provided are an observation device, an exposure device including the same, and an exposure method that can observe any of the images formed by the imaging device with a single imaging device and do not require the imaging device to have an X-ray imaging function. It is to be.
本発明の観察装置は、 可視光線、 紫外線及び赤外線のうち少なくともいずれか —つの光を観察対象物に照射する光照射手段と、 X線を他の観察対象物に照射す る X線照射手段と、 光照射手段の光が観察対象物に照射された場合、 観察対象物 の投影像が形成され、 かつ X線照射手段の X線が他の観察対象物に照射された場 合、 他の観察対象物の蛍光像が形成される、 シンチレータ膜と、 一方の面及び他 方の面を含み、 シンチレ一タ膜を一方の面上に配置することによりシンチレータ 膜を支持する透明部材と、 透明部材の他方の面に表れた投影像及び蛍光像を撮像 する撮像手段と、 を備えた、 光及び X線を用いる観察装置である。 The observation device of the present invention includes: a light irradiation unit that irradiates at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light to an observation target; and an X-ray irradiation unit that irradiates X-rays to another observation target. When the light from the light irradiating means irradiates the observation object, a projection image of the observation object is formed, and when the X-ray from the X-ray irradiating means irradiates another observation object, another observation is performed. A scintillator film on which a fluorescent image of the object is formed, a transparent member including one surface and the other surface, and supporting the scintillator film by disposing the scintillator film on one surface; and a transparent member. And an imaging unit that captures a projected image and a fluorescence image appearing on the other surface of the imaging device, and an observation device that uses light and X-rays.
上記の構成によれば、 シンチレータ膜に、 光 (可視光線、 紫外線及び赤外線の うち少なくともいずれか一つ) が照射された際の観察対象物の投影像と、 X線が 照射された際の他の観察対象物の蛍光像とが形成されるので、 これらの像を一つ の撮像手段を用いて観察することができ、 かつ撮像手段として X線の撮像機能を 有しない撮像素子を適用することができる。 According to the above configuration, the projected image of the observation target when the scintillator film is irradiated with light (at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light), and the projected image of the observation object when X-rays are irradiated on the scintillator film. Since a fluorescent image of the object to be observed is formed, these images can be observed using a single imaging unit, and an imaging element that does not have an X-ray imaging function is used as the imaging unit. Can be.
本発明の露光方法は、 マスク基板を用いて、 回路基板となる基板に形成された レジストを露光する露光方法であって、 マスク基板の位置合わせマークの投影像 及び基板の位置合わせマークの蛍光像をシンチレータ膜に形成する工程を備え、 投影像は、 可視光線、 紫外線及び赤外線のうち少なくともいずれか一つの光をマ スク基板に照射することにより、 シンチレータ膜に形成され、 蛍光像は、 X線を レジス卜が形成された基板に照射することにより、 シンチレータ膜に形成され、 さらに、 投影像及び蛍光像を撮像する撮像工程と、 マスク基板と基板との位置合 わせを行うために、撮像工程において撮像された投影像及び蛍光像をもとにして、 マスク基板及び基板のうち少なくともいずれか一つを移動する移動工程と、 移動 工程後、マスク基板を介してレジス トに露光用の光を照射する工程と、を備える。
上記の構成によれば、 光 (可視光線、 紫外線及び赤外線のうち少なくともいず れか一つ) が照射されることによりシンチレータ膜に形成されるマスク基板の位 置合わせマークの投影像と、 X線が照射されることによりシンチレータ膜に形成 される基板の位置合わせマークの蛍光像とが形成されるので、 これらの像を一つ の撮像手段を用いて観察することができ、 かつ撮像手段として X線の撮像機能を 有しない撮像素子を適用することができる。 The exposure method of the present invention is an exposure method for exposing a resist formed on a substrate to be a circuit substrate using a mask substrate, wherein the projection image of the alignment mark of the mask substrate and the fluorescent image of the alignment mark of the substrate are provided. Forming a projected image on the scintillator film by irradiating the mask substrate with at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light, and forming a fluorescent image on the scintillator film. Is irradiated on the substrate on which the resist is formed, thereby forming an image on the scintillator film, and further, an image capturing step for capturing a projected image and a fluorescent image, and an image capturing step for aligning the mask substrate and the substrate. A moving step of moving at least one of the mask substrate and the substrate based on the projection image and the fluorescent image captured in the step, and after the moving step Irradiating the resist with light for exposure through a mask substrate. According to the above configuration, a projection image of the alignment mark on the mask substrate formed on the scintillator film by being irradiated with light (at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light); By irradiating the line, a fluorescent image of the alignment mark of the substrate formed on the scintillator film is formed, so that these images can be observed using one image pickup device, and can be used as an image pickup device. An imaging device having no X-ray imaging function can be applied.
図面の簡単な説明 BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 本実施形態の観察装置の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the observation device of the present embodiment.
図 2は、 本実施形態の露光装置の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the exposure apparatus of the present embodiment.
図 3は、 本実施形態の露光方法を説明するフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart illustrating the exposure method according to the present embodiment.
図 4は、 マスク基板の位置合わせマークの像が表示された、 本実施形態の観察 装置に備えられるモニターの一部の拡大図である。 FIG. 4 is an enlarged view of a part of a monitor provided in the observation device of the present embodiment, in which an image of the alignment mark on the mask substrate is displayed.
図 5は、 回路基板となる基板の位置合わせマークの像が表示された、 本実施形 態の観察装置に備えられるモニターの一部の拡大図である。 FIG. 5 is an enlarged view of a part of a monitor provided in the observation device of the present embodiment, in which an image of an alignment mark of a substrate serving as a circuit substrate is displayed.
図 6は、 マスク基板の位置合わせマークの像と回路基板となる基板の位置合わ せマークの像とが重なり合つている状態が表示された、 本実施形態の観察装置に 備えられるモニターの一部の拡大図である。 FIG. 6 shows a part of a monitor provided in the observation apparatus of the present embodiment, in which a state in which the image of the alignment mark of the mask substrate and the image of the alignment mark of the substrate to be a circuit board are overlapped is displayed. FIG.
図 7は、 本実施形態の観察装置の変形例の構成を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a modification of the observation device of the present embodiment.
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[観察装置の構成] [Configuration of observation device]
まず、 図 1を用いて本実施形態の観察装置の構成を説明する。 図 1は、 本実施 形態の観察装置 1の概要を示す構成図である。 観察装置 1は、 撮像手段の一例で ある C C Dカメラ 6と、 X線照射手段の一例であり X線 5 aを発生する X線管 5 と、 光照射手段の一例であり可視光線 2 1 aを発生する発光ダイォード 2 1と、 を備えている。 これらの位置を互いに線でつなげると三角形を構成するように、
C C Dカメラ 6、 X線管 5及び発光ダイオード 2 1は配置されている。 X線管 5 は、 X線 5 aが出射される X線出射口 5 bを含み、 X線出射口 5 bと C C Dカメ ラ 6のレンズとが対向している。 First, the configuration of the observation device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the observation device 1 of the present embodiment. The observation device 1 includes a CCD camera 6 which is an example of an imaging unit, an X-ray tube 5 which is an example of an X-ray irradiation unit and generates X-rays 5a, and a visible light 21a which is an example of a light irradiation unit. And a light emitting diode 21 that is generated. Connecting these positions with a line to form a triangle, The CCD camera 6, the X-ray tube 5, and the light emitting diode 21 are arranged. The X-ray tube 5 includes an X-ray exit 5b from which the X-ray 5a is emitted, and the X-ray exit 5b faces the lens of the CCD camera 6.
観察装置 1は、さらに、 X線管 5と電気的に接続されており、 X線管 5の電圧、 電流等を調整するコントローラ 7と、 発光ダイオード 2 1と電気的に接続されて おり、 発光ダイオード 2 1の発光を制御する電源 2 3と、 を備える。 本実施形態 において、 発光ダイオード 2 1の代わりに、 例えば、 レーザ、 放電管 (例えば、 ハロゲンランプ、 メタルハライ ドランプ) を用いることもできる。 また、 可視光 線以外に、 紫外線や赤外線を用いることもできる。 この場合、 光照射手段は、 紫 外線発生器や赤外線発生器となる。 なお、 発光ダイオード 2 1と可視光線反射ミ ラー 2 5の間の光路中に、 可視光線 2 1 aを平行光にするレンズ 2 4を配置する のが好ましい。 これにより、 可視光線 2 l aの散乱 (拡散) を小さくすることが できるので、 像のボケを防ぐことができる。 The observation device 1 is further electrically connected to the X-ray tube 5, and is electrically connected to the controller 7 for adjusting the voltage, current, etc. of the X-ray tube 5, and to the light emitting diode 21, which emits light. A power supply 23 for controlling light emission of the diode 21. In the present embodiment, for example, a laser or a discharge tube (for example, a halogen lamp or a metal halide lamp) can be used instead of the light emitting diode 21. In addition to ultraviolet rays, ultraviolet rays and infrared rays can also be used. In this case, the light irradiation means is an ultraviolet ray generator or an infrared ray generator. In addition, it is preferable to dispose a lens 24 for converting visible light 21 a into parallel light in an optical path between the light emitting diode 21 and the visible light reflecting mirror 25. As a result, the scattering (diffusion) of visible light 2 la can be reduced, and blurring of the image can be prevented.
観察装置 1は、 さらに、 後述する可視光線反射ミラー 2 5を介して X線管 5と 対向する位置に、 ステージ 1 1を備える。 ステージ 1 1は、 観察対象物を含むマ スク基板 1 7及び基板 1 5を支える。 The observation device 1 further includes a stage 11 at a position facing the X-ray tube 5 via a visible light reflecting mirror 25 described later. The stage 11 supports a mask substrate 17 and a substrate 15 including an observation target.
観察装置 1は、 さらに、 ステージ 1 1と C C Dカメラ 6との間に配置されたシ ンチレータ膜 1 9を備える。 シンチレータ膜 1 9は可視光線を透過させる厚みに 調整して形成されたものであり、 シンチレータ膜 1 9には、 マスク基板 1 7に可 視光線 2 1 aが照射された場合、 マスク基板 1 7の位置合わせマーク等の投影像 が形成される。 この位置合わせマークは観察対象物の一例である。 マスク基板 1 7は、 ガラス基板と、 ガラス基板上に形成され回路基板の配線パターンと同じパ ターンの不透明膜と、 から構成される。 また、 シンチレータ膜 1 9には、 回路基 板のコア基板となる基板 1 5 (基板 1 5は光を透過しない) に X線 5 aが照射さ れた場合、 基板 1 5の位置合わせマーク等の X線透視像を可視化した蛍光像が形 成される。 この位置合わせマークは他の観察対象物の一例で、 多層基板の内部な
ど目視できない場所に形成されていても x線により撮像することが可能となる。 シンチレータ膜 1 9は、 G d 202 S : T bタイプである。 シンチレータ膜 1 9の 厚さは、 例えば、 1 0 0 z m以下である。 シンチレータ膜 1 9の厚みがこれより 大きいと、 投影像がシンチレータ膜 1 9に形成されにくくなる。 例えば、 X線ェ ネルギ一が 6 0〜8 0 K Vの場合、シンチレータ膜 1 9の厚みは 5 0 μ ιηである。The observation device 1 further includes a scintillator film 19 disposed between the stage 11 and the CCD camera 6. The scintillator film 19 is formed by adjusting the thickness to allow transmission of visible light. When the mask substrate 17 is irradiated with the visible light 21 a, the scintillator film 19 has a mask substrate 17. A projection image such as an alignment mark is formed. This alignment mark is an example of an observation target. The mask substrate 17 is composed of a glass substrate and an opaque film formed on the glass substrate and having the same pattern as the wiring pattern of the circuit board. In addition, when the substrate 15 (the substrate 15 does not transmit light) serving as the core substrate of the circuit substrate is irradiated with the X-rays 5a, the scintillator film 19 has an alignment mark on the substrate 15 or the like. A fluorescent image is created by visualizing the X-ray fluoroscopic image. This alignment mark is an example of another object to be observed. Even if it is formed in a place where it cannot be seen, it becomes possible to take an image with x-rays. The scintillator layer 1 9, G d 2 0 2 S: a T b type. The thickness of the scintillator film 19 is, for example, 100 zm or less. If the thickness of the scintillator film 19 is larger than this, a projected image is less likely to be formed on the scintillator film 19. For example, when the X-ray energy is 60 to 80 KV, the thickness of the scintillator film 19 is 50 μιη.
X線強度を強くすれば、 シンチレータ膜 1 9の厚みをさらに薄くすることが可能 となり、 シンチレータ膜 1 9を単粒子層程度にすることも可能である。 If the X-ray intensity is increased, the thickness of the scintillator film 19 can be further reduced, and the scintillator film 19 can be reduced to a single particle layer.
観察装置 1は、 さらに、 X線管 5とシンチレータ膜 1 9との間に配置された可 視光線反射ミラー 2 5を備える。 可視光線反射ミラー 2 5は、 反射手段の一例で あり、 発光ダイオード 2 1で発生した可視光線 2 1 aを、 マスク基板 1 7に向け て反射する。 観察装置 1は可視光線反射ミラー 2 5を備えるので、 X線管 5を移 動させることなく、 発光ダイオード 2 1からの可視光線 2 1 aをマスク基板 1 7 に照射させることができる。 X線 5 aは可視光線反射ミラー 2 5を透過して、 基 板 1 5に照射されるので、 X線 5 aは可視光線反射ミラー 2 5により減衰するお それがある。 この減衰を抑えるため、 可視光線反射ミラー 2 5としては、 厚さ 2 0 0 /z m以下のガラス基板に反射膜を蒸着したものや、 カーボン基板に反射膜を 蒸着したものが好ましい。 また、 ガラス基板は合成石英ガラスが好ましい。 The observation device 1 further includes a visible light reflection mirror 25 disposed between the X-ray tube 5 and the scintillator film 19. The visible light reflecting mirror 25 is an example of a reflecting means, and reflects the visible light 21 a generated by the light emitting diode 21 toward the mask substrate 17. Since the observation device 1 includes the visible light reflecting mirror 25, the mask substrate 17 can be irradiated with the visible light 21a from the light emitting diode 21 without moving the X-ray tube 5. Since the X-rays 5a pass through the visible light reflecting mirror 25 and irradiate the substrate 15, the X-rays 5a may be attenuated by the visible light reflecting mirror 25. In order to suppress this attenuation, the visible light reflecting mirror 25 is preferably formed by depositing a reflective film on a glass substrate having a thickness of 200 / zm or less, or by depositing a reflective film on a carbon substrate. The glass substrate is preferably made of synthetic quartz glass.
観察装置 1は、 さらに、 シンチレータ膜 1 9が配置されたファイバーォプティ ックプレート (Fiber Optic Plate) 2 7を備える。 ファイバーォプテイツクプレ —ト 2 7は、 透明部材の一例であり、 一方の面 2 7 a及び他方の面 2 7 bを有す る。 ファイバーォブティックプレート 2 7は、 一方の面 2 7 aを含む円柱部と、 他方の面 2 7 bを含み他方の面 2 7 bに向かうに従い先細りする円柱部と、 から 構成されるテーパー形状を有する。 一方の面 2 7 a上にはシンチレータ膜 1 9が 形成されている。 シンチレータ膜 1 9は薄いので、 ファイバーォプテイツクプレ —ト 2 7により、 シンチレータ膜 1 9が補強される。 ファイバーォブティックプ レート 2 7により、 シンチレータ膜 1 9に形成された蛍光像や投影像は一方の面
2 7 aから他方の面 2 7 bに転送される。 C C Dカメラ 6は、 他方の面 2 7 に おいて、 ファイバーォブティックプレート 2 7と光学的に接続されている。 ファ ィバーオブティックプレート 2 7は、 テーパー形状でなくてもよい (例えば、 円 柱形状)。 The observation device 1 further includes a fiber optic plate (Fiber Optic Plate) 27 on which the scintillator film 19 is arranged. The fiber optic plate 27 is an example of a transparent member, and has one surface 27a and the other surface 27b. The fiber boutique plate 27 has a tapered shape composed of a cylindrical portion including one surface 27a, and a cylindrical portion including the other surface 27b and tapering toward the other surface 27b. Have. On one surface 27a, a scintillator film 19 is formed. Since the scintillator film 19 is thin, the scintillator film 19 is reinforced by the fiber optic plate 27. The fluorescence image and projection image formed on the scintillator film 19 by the fiber boutique plate 27 Transferred from 27a to the other side 27b. The CCD camera 6 is optically connected to the fiber boutique plate 27 on the other surface 27. The fiber obtic plate 27 need not have a tapered shape (for example, a cylindrical shape).
観察装置 1は、 さらに、 C C Dカメラ 6で撮像された画像の処理のための演算 を行う演算部や画像データを記憶する記憶部等を含むドライバ回路部 3 1と、 ド ライバ回路部 3 1と電気的に接続され、 C C Dカメラ 6で撮像された像を表示す るモニター 3 3と、 を備える。 モニター 3 3の代わりに、 パーソナルコンビユー タを用いることもできる。 また、 C C Dカメラ 6の代わりに、 固体撮像素子 (例 えば、 MO S型イメージセンサ)、 ビジコンカメラ、 撮像管 (例えば、 イメージィ ンテンシフアイャ) 等を用いることもできる。 以上が観察装置 1の構成の概要で ある。 The observation device 1 further includes a driver circuit unit 31 including an operation unit for performing an operation for processing an image captured by the CCD camera 6, a storage unit for storing image data, and a driver circuit unit 31. A monitor 33 that is electrically connected and displays an image picked up by the CCD camera 6. A personal computer may be used instead of the monitor 33. Further, instead of the CCD camera 6, a solid-state imaging device (for example, a MOS image sensor), a vidicon camera, an imaging tube (for example, an image intensity), or the like can be used. The above is the outline of the configuration of the observation device 1.
[露光装置の構成] [Configuration of exposure apparatus]
次に、 本実施形態の露光装置の構成について説明する。 図 2は、 本実施形態の 露光装置 4の概要を示す構成図である。 露光装置 4は、 図 1に示す観察装置 1を 含み、 さらに露光用の光 3 aを発生する露光用光照射手段の一例である水銀ラン プ 3を備える。 水銀ランプ 3は、 C C Dカメラ 6よりも X線管 5に対して離れた 位置にある。 水銀ランプ 3とステージ 1 1との間に、 C C Dカメラ 6、 シンチレ ータ膜 1 9、 ファイバーォプティックプレ一ト 2 7等から構成されるモジュール が配置されている。 このモジュールは、 露光時、 図示しない移動手段により、 露 光の妨げとならなレ、位置に移動させられる。 Next, the configuration of the exposure apparatus of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the exposure apparatus 4 of the present embodiment. The exposure device 4 includes the observation device 1 shown in FIG. 1, and further includes a mercury lamp 3 which is an example of exposure light irradiation means for generating light 3a for exposure. The mercury lamp 3 is located farther away from the X-ray tube 5 than the CCD camera 6 is. Between the mercury lamp 3 and the stage 11, a module including a CCD camera 6, a scintillator film 19, a fiber optic plate 27 and the like is arranged. At the time of exposure, this module is moved to a position where it does not hinder exposure by a moving means (not shown).
露光装置 4は、 さらに、 シンチレータ膜 1 9と可視光線反射ミラー 2 5の間に 配置されたステージ 1 1と、 ステージ 1 1を移動させるステージ駆動部 1 3と、 を備える。 図 2において、 ステージ 1 1上には、 マスク基板 1 7が載置され、 そ の上に基板 1 5が載置される。 以上が露光装置 4の構成の概要である。 The exposure apparatus 4 further includes a stage 11 disposed between the scintillator film 19 and the visible light reflecting mirror 25, and a stage drive unit 13 for moving the stage 11. In FIG. 2, a mask substrate 17 is mounted on a stage 11, and a substrate 15 is mounted thereon. The above is the outline of the configuration of the exposure apparatus 4.
[観察装置及び露光装置の動作]
次に、 図 2及び図 3を用いて、 露光装置 4の動作を説明する。 図 3は、 露光装 置 4の動作を説明するフローチャートである。 まず、 マスク基板 1 7を図示しな い搬送機構により、 ステージ 1 1上に搬送する。 そして、 発光ダイオード 2 1か ら可視光線 2 1 aを発生させる (ステップ S 1 )。 可視光線 2 1 aは、 可視光線反 射ミラー 2 5により反射され、 マスク基板 1 7に照射される。 これにより、 マス ク基板 1 7の位置合わせマーク等の投影像がシンチレータ膜 1 9に形成される。 この投影像は、 シンチレータ膜 1 9を透過し、 ファイバーォブティックプレート 2 7の一方の面 2 7 aから他方の面 2 7 bに転送され、 C C Dカメラ 6により撮 像され、 モニター 3 3に表示される。 図 4は、 この状態におけるモニター 3 3の 一部の拡大図である。 モニター 3 3には、 マスク基板 1 7の位置合わせマーク 1 7 aの像が表示されている。 そして、 ドライバ回路部 3 1の演算部において、 マ ーク 1 7 aの重心位置を算出し、 この重心位置をドライバ回路部 3 1の記憶部に 格納する (ステップ S 2 )。 この重心位置が位置合わせの基準となる。 なお、 位置 合わせの基準をマーク 1 7 a内の任意の微小点にしてもよい。 この場合、 上記微 小点の位置を算出し、 それを記憶する。 [Operation of observation device and exposure device] Next, the operation of the exposure apparatus 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the exposure apparatus 4. First, the mask substrate 17 is transferred onto the stage 11 by a transfer mechanism (not shown). Then, visible light 21 a is generated from the light emitting diode 21 (step S 1). The visible light 21 a is reflected by the visible light reflecting mirror 25 and irradiates the mask substrate 17. As a result, a projected image such as an alignment mark of the mask substrate 17 is formed on the scintillator film 19. This projected image passes through the scintillator film 19, is transferred from one surface 27 a of the fiber optic plate 27 to the other surface 27 b, is captured by the CCD camera 6, and is displayed on the monitor 33. Is done. FIG. 4 is an enlarged view of a part of the monitor 33 in this state. On the monitor 33, an image of the alignment mark 17a of the mask substrate 17 is displayed. Then, the arithmetic unit of the driver circuit unit 31 calculates the position of the center of gravity of the mark 17a, and stores the position of the center of gravity in the storage unit of the driver circuit unit 31 (step S2). This position of the center of gravity serves as a reference for positioning. Note that the positioning reference may be an arbitrary minute point in the mark 17a. In this case, the position of the minute point is calculated and stored.
次に、 基板 1 5を図示しない搬送機構により移動させ、 図 2に示すようにマス ク基板 1 7と重なる位置まで搬送する。 そして、 X線管 5から X線 5 aを発生さ せる (ステップ S 3 )。 X線 5 aは、 可視光線反射ミラー 2 5を透過し、 基板 1 5 に照射される。 これにより、 基板 1 5の位置合わせマーク等の X線透視像がシン チレータ膜 1 9に入射し可視化した蛍光像を形成する。 この蛍光像は、 ファイバ ーォプティックプレート 2 7の一方の面 2 7 aから他方の面 2 7 bに転送され、 C C Dカメラ 6により撮像され、 モニター 3 3に表示される。 図 5は、 この状態 におけるモニター 3 3の一部の拡大図である。 モニター 3 3には、 基板 1 5の位 置合わせマーク 1 5 aの像が表示されている。 そして、 ドライバ回路部 3 1の演 算部において、 マーク 1 5 aの重心位置を算出し、 この重心位置をドライバ回路 部 3 1の記憶部に格納する (ステップ S 4 )。 この重心位置が位置合わせの基準と
なる。 なお、 位置合わせの基準をマーク 1 5 a内の任意の微小点にしてもよい。 この場合、 上記微小点の位置を算出し、 それを記憶する。 Next, the substrate 15 is moved by a transport mechanism (not shown) and transported to a position overlapping the mask substrate 17 as shown in FIG. Then, an X-ray 5a is generated from the X-ray tube 5 (step S3). The X-rays 5 a pass through the visible light reflecting mirror 25 and irradiate the substrate 15. Thus, an X-ray fluoroscopic image such as an alignment mark on the substrate 15 is incident on the scintillator film 19 to form a visualized fluorescent image. This fluorescent image is transferred from one surface 27a of the fiber optic plate 27 to the other surface 27b, captured by the CCD camera 6, and displayed on the monitor 33. FIG. 5 is an enlarged view of a part of the monitor 33 in this state. On the monitor 33, an image of the alignment mark 15a of the substrate 15 is displayed. Then, the arithmetic unit of the driver circuit unit 31 calculates the position of the center of gravity of the mark 15a, and stores the position of the center of gravity in the storage unit of the driver circuit unit 31 (step S4). This position of the center of gravity is Become. Note that the positioning reference may be an arbitrary minute point in the mark 15a. In this case, the position of the minute point is calculated and stored.
つぎに、 ドライバ回路部 3 1の演算部において、 マーク 1 5 aの重心位置とマ ーク 1 7 aの重心位置の距離を算出する (ステップ S 5 )。 そして、 ステージ 1 1 をステージ駆動部 1 3で移動させることにより、 マスク基板 1 7を上記距離だけ 移動させて、 マーク 1 5 aの重心位置にマーク 1 7 aの重心位置を合わせる。 図 6は、この状態におけるモニター 3 3の一部の拡大図である。モニター 3 3には、 マスク基板の位置合わせマーク 1 7 aの像と基板の位置合わせマーク 1 5 aの像 とが重なり合つている状態が表示される。 以上により、 基板 1 5とマスク基板 1 7との位置合わせが完了する(ステップ S 6 )。なお、マスク基板 1 7を固定して、 基板 1 5を移動させて位置合わせをしてもよいし、 マスク基板 1 7及び基板 1 5 を移動させて位置合わせをしてもよい。 Next, the arithmetic unit of the driver circuit 31 calculates the distance between the position of the center of gravity of the mark 15a and the position of the center of gravity of the mark 17a (step S5). Then, the stage 11 is moved by the stage drive unit 13 so that the mask substrate 17 is moved by the above-mentioned distance, and the center of gravity of the mark 17a is adjusted to the center of gravity of the mark 15a. FIG. 6 is an enlarged view of a part of the monitor 33 in this state. The monitor 33 displays a state in which the image of the mask substrate alignment mark 17a and the image of the substrate alignment mark 15a overlap each other. Thus, the alignment between the substrate 15 and the mask substrate 17 is completed (step S6). Note that the mask substrate 17 may be fixed and the substrate 15 may be moved to perform the alignment, or the mask substrate 17 and the substrate 15 may be moved to perform the alignment.
そして、 水銀ランプ 3から光 3 aを発生させることにより、 マスク基板 1 7を 介して、 基板 1 5に形成されたレジス トを選択的に露光する (ステップ S 7 )。 Then, by generating light 3a from the mercury lamp 3, the resist formed on the substrate 15 is selectively exposed through the mask substrate 17 (step S7).
[本実施形態の主な効果] [Main effects of the present embodiment]
本実施形態の主な効果を説明する。 本実施形態によれば、 シンチレータ膜 1 9 には、 X線が照射された基板 1 5の蛍光像 (例えば、 位置合わせマーク) が形成 される他、 可視光線が照射されたマスク基板 1 7の投影像 (例えば、 位置合わせ マーク) が形成される。 このため、 マスク基板 1 7の投影像を形成するためのス クリーンを新たに設ける必要がなくなる。 The main effects of the present embodiment will be described. According to the present embodiment, the scintillator film 19 is formed with a fluorescent image (for example, an alignment mark) of the substrate 15 irradiated with X-rays, and a mask substrate 17 irradiated with visible light. A projected image (eg, alignment mark) is formed. Therefore, it is not necessary to newly provide a screen for forming a projected image of the mask substrate 17.
また、 シンチレータ膜 1 9に蛍光像及び投影像が形成されるので、 一つの撮像 手段 (C C Dカメラ 6 ) によりこれらの像を撮像することができる。 よって、 X 線用と可視光線用の二つの撮像手段を配置する必要がないので、 観察装置 1及び 露光装置 4の小型化を図ることができる。 Further, since a fluorescent image and a projected image are formed on the scintillator film 19, these images can be imaged by one imaging means (CCD camera 6). Therefore, it is not necessary to arrange two imaging means for X-rays and visible light, so that the size of the observation device 1 and the exposure device 4 can be reduced.
また、シンチレータ膜 1 9に蛍光像及び投影像が形成されるので、撮像手段(C Further, since a fluorescent image and a projected image are formed on the scintillator film 19, the imaging means (C
C Dカメラ 6 ) は可視光線による像の撮像機能だけでよく、 X線による像の撮像
機能は要求されない。 The CD camera 6) needs only the function of capturing images with visible light, and captures images with X-rays. No function is required.
また、 本実施形態によれば、 ファイバーォブティックプレート 2 7の一方の面 2 7 a上にシンチレータ膜 1 9を形成し、 他方の面 2 7 bは C C Dカメラ 6と光 学的に接続されている。 このため、 C C Dカメラ 2 3は、 投影像や蛍光像を鮮明 な状態で撮像することが可能となる。 According to the present embodiment, the scintillator film 19 is formed on one surface 27 a of the fiber optic plate 27, and the other surface 27 b is optically connected to the CCD camera 6. I have. For this reason, the CCD camera 23 can capture a projected image or a fluorescent image in a clear state.
なお、 本実施形態の用途は、 上記のような位置合わせマークの観察に限定され ない。 例えば、 マスク基板の不良検査を投影像により行い、 回路基板となる基板 の不良検査を蛍光像により行うことができる。 The application of the present embodiment is not limited to the observation of the alignment mark as described above. For example, a defect inspection of a mask substrate can be performed by a projected image, and a defect inspection of a substrate to be a circuit substrate can be performed by a fluorescent image.
[本実施形態の変形例] [Modification of this embodiment]
図 7は、 本実施形態の観察装置の変形例の構成を示す図である。 図 1に示す観 察装置 1の構成要素と同一要素については、 同一符号を付すことにより説明を省 略する。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a modification of the observation device of the present embodiment. The same components as those of the observation device 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
変形例に係る観察装置 2は、 観察装置 1のファイバーォプティックプレート 2 7を備えておらず、 その位置に透明ガラス基板 3 5が配置されている。 透明ガラ ス基板 3 5は、一方の面 3 5 a及び他方の面 3 5 bを含む円柱形状を有している。 一方の面 3 5 a上にはシンチレータ膜 1 9が形成されている。 透明ガラス基板 3 5は、 透明部材の一例である。 透明ガラス基板 3 5は、 通常のガラスであり、 光 ファイバを含まない。 なお、 透明ガラス基板 3 5の代わりに、 例えば、 プラスチ ックのような透明体でもよい。 The observation device 2 according to the modification does not include the fiber optic plate 27 of the observation device 1, and the transparent glass substrate 35 is disposed at that position. The transparent glass substrate 35 has a cylindrical shape including one surface 35a and the other surface 35b. A scintillator film 19 is formed on one surface 35a. The transparent glass substrate 35 is an example of a transparent member. The transparent glass substrate 35 is a normal glass and does not include an optical fiber. Note that, instead of the transparent glass substrate 35, for example, a transparent body such as plastic may be used.
透明ガラス基板 3 5の他方の面 3 5 bと C C Dカメラ 6との間の光路上には光 学レンズ 3 7が配置されている。 他方の面 3 5 bを透過した投影像や蛍光像は光 学レンズ 3 7により収束され、 C C Dカメラ 6により撮像される。 透明ガラス基 板 3 5は、 ファイバーォプティックプレート 2 7のような転送機能を有しないの で、 透明ガラス基板 3 5と C C Dカメラ 6は、 光学レンズ 3 7により光結合させ ている。 An optical lens 37 is arranged on the optical path between the other surface 35 b of the transparent glass substrate 35 and the CCD camera 6. The projection image and the fluorescence image transmitted through the other surface 35b are converged by the optical lens 37 and captured by the CCD camera 6. Since the transparent glass substrate 35 does not have a transfer function unlike the fiber optic plate 27, the transparent glass substrate 35 and the CCD camera 6 are optically coupled by the optical lens 37.
また、 変形例に係る観察装置 2は、 観察装置 1の可視光線反射ミラー 2 5を備
えていない。 このため、 発光ダイオード 2 1から発生した可視光線がマスク基板 1 7に照射されるように、 図示しない切り替え部により発光ダイオード 2 1 (レ ンズ 2 4を含む) と X線管 5との位置が切り替えられる。 変形例に係る観察装置 2も露光装置に適用することができる。 The observation device 2 according to the modified example includes the visible light reflecting mirror 25 of the observation device 1. I have not. For this reason, the position of the light emitting diode 21 (including the lens 24) and the position of the X-ray tube 5 are changed by a switching unit (not shown) so that the visible light generated from the light emitting diode 21 is irradiated on the mask substrate 17. Can be switched. The observation device 2 according to the modification can also be applied to an exposure device.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
本発明は、 半導体デバイス製造プロセスにおけるリソグラフィ一等に利用可能 である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to lithography and the like in a semiconductor device manufacturing process.