(57)【要約】【課題】電子部品の製造に関し、基板とマスクの精緻な位置合わせを実現する。【解決手段】基板にはアライメントマークＭ１，マスクにはアライメントマークＭ２が付与される。マスクには、基板に電子回路のパターンが形成される。制御部は、アライメントマークＭ１，Ｍ２に基づいて、マスクと基板の位置合わせを行う。アライメントマークＭ２は、アライメントマークＭ１を包囲する形状を有する。アライメントマークＭ２は、その内側に段差模様を有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアライメントマークを有する基板と、
第２のアライメントマークを有し、前記基板に電子回路のパターンをプリントするためのマスクと、
前記第１および第２のアライメントマークに基づいて、前記マスクと前記基板とを位置合わせする制御部と、を備え、
前記第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、包囲側のアライメントマークは、その内側に段差模様を有することを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項２】
被包囲側のアライメントマークは、直線状に延伸する部分を有し、
前記制御部は、前記包囲側のアライメントマークの段差模様と前記被包囲側のアライメントマークの直線部分との重複の大きさに基づいて、前記マスクと前記基板の相対位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造装置。
【請求項３】
前記段差模様は、３段以上の段差を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の製造装置。
【請求項４】
被包囲側のアライメントマークは、十字型形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子部品の製造装置。
【請求項５】
前記包囲側のアライメントマークは、前記被包囲側のアライメントマークを４隅から包囲する４つのパーツから構成されることを特徴とする請求項４に記載の電子部品の製造装置。
【請求項６】
前記包囲側のアライメントマークは、前記被包囲側のアライメントマークの十字型形状に対応する２方向に対してそれぞれ前記段差模様を有することを特徴とする請求項４または５に記載の電子部品の製造装置。
【請求項７】
前記電子回路のパターンとして、前記マスクにより前記基板にインダクタのパターンがプリントされることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電子部品の製造装置。
【請求項８】
第１のアライメントマークを有する基板と、
第２のアライメントマークを有し、前記基板に電子回路のパターンをプリントするためのマスクと、
前記第１および第２のアライメントマークに基づいて、前記マスクと前記基板とを位置合わせする制御部と、を備え、
前記第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、被包囲側のアライメントマークは、その外側に段差模様を有することを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記包囲側のアライメントマークの内側の直線部分と前記被包囲側のアライメントマークの段差模様との重複の大きさに基づいて、前記マスクと前記基板の相対位置を調整することを特徴とする請求項８に記載の電子部品の製造装置。
【請求項１０】
基板および電子回路のパターンを有するマスクの双方または一方を移動させ、基板が有する第１のアライメントマークと前記マスクが有する第２のアライメントマークとを位置合わせする第１のステップと、
前記位置合わせ後に、前記マスクを露光することにより、前記基板に前記電子回路のパターンを露光する第２のステップと、を備え、
前記第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、包囲側のアライメントマークは、その内側に段差模様を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１１】
基板および電子回路のパターンを有するマスクの双方または一方を移動させ、基板が有する第１のアライメントマークと前記マスクが有する第２のアライメントマークとを位置合わせする第１のステップと、
前記位置合わせ後に、前記マスクを露光することにより、前記基板に前記電子回路のパターンを露光する第２のステップと、を備え、
前記第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、被包囲側のアライメントマークは、その外側に段差模様を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装型インダクタの製造過程においては、基板となるウェハに形成したフォトレジストをコイルパターンが形成されたマスクを介して露光することにより、基板にコイルパターンを形成する。基板とマスクにはそれぞれアライメントマークとよばれる目印が付与されており、アライメントマークを位置合わせすることで、基板とマスクの相対位置を調整する。一般的には、基板のアライメントマークは十字型で作成されることが多く、また、めっき法により作製されることが多い（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−００９２７３号公報
【特許文献２】特開２０００−２５２１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子製品の小型化にともない、表面実装型インダクタをはじめとする電子部品も小型化が要求される。このため、基板とマスクとの位置合わせにはいっそうの精度が求められている。
【０００５】
しかし、十字型のアライメントマークのサイズを小さくすると、十字型端部の検出が難しくなる。たとえば、めっき法で形成されたアライメントマークの場合、端部が鈍り、十字型の直線性の劣化や幅の不均一化などが生じやすくなる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて完成された発明であり、その主たる目的は、電子部品の製造に関し、新たな形状のアライメントマークに基づく基板とマスクとのより精緻な位置合わせ方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電子部品の製造装置は、第１のアライメントマークを有する基板と、第２のアライメントマークを有し、基板に電子回路のパターンをプリントするためのマスクと、第１および第２のアライメントマークに基づいて、マスクと基板とを位置合わせする制御部を備える。第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、包囲側のアライメントマークは、その内側に段差模様を有する。
【０００８】
このような段差模様を設けることにより、第１のアライメントマークと第２のアライメントマークとの重なりの大きさによって２つのマークの合成画像（シルエット画像）の形状変化が視認しやすくなるため、位置合わせの精度を高めやすい。
【０００９】
被包囲側のアライメントマークは、直線状に延伸する部分を有してもよい。制御部は、包囲側のアライメントマークの段差模様と被包囲側のアライメントマークの直線部分との重複の大きさに基づいて、マスクと基板との相対位置を調整してもよい。段差模様は、２段でもよく３段以上の段差を含んでもよい。また、被包囲側のアライメントマークは、十字型形状を有してもよい。包囲側のアライメントマークは、被包囲側のアライメントマークを４隅から包囲する４つのパーツから構成されてもよい。
【００１０】
包囲側のアライメントマークは、被包囲側のアライメントマークの十字型形状に対応する２方向に対してそれぞれ段差模様を有してもよい。電子回路のパターンとして、マスクにより基板にインダクタのパターンがプリントされてもよい。
【００１１】
本発明の別の態様に係る電子部品の製造装置は、第１のアライメントマークを有する基板と、第２のアライメントマークを有し、基板に電子回路のパターンをプリントするためのマスクと、第１および第２のアライメントマークに基づいて、マスクと基板とを位置合わせする制御部を備える。第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、被包囲側のアライメントマークは、その外側に段差模様を有する。
【００１２】
制御部は、包囲側のアライメントマークの内側の直線部分と被包囲側のアライメントマークの段差模様との重複の大きさに基づいて、マスクと基板の相対位置を調整してもよい。
【００１３】
本発明に係る電子部品の製造方法は、基板、および、電子回路のパターンを有するマスクの双方または一方を移動させ、基板が有する第１のアライメントマークとマスクが有する第２のアライメントマークとを位置合わせする第１のステップと、位置合わせ後に、マスクを露光することにより、基板に電子回路のパターンを露光する第２のステップとを備える。第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、包囲側のアライメントマークは、その内側に段差模様を有する。
【００１４】
本発明の別の態様に係る電子部品の製造方法は、基板、および、電子回路のパターンを有するマスクの双方または一方を移動させ、基板が有する第１のアライメントマークとマスクが有する第２のアライメントマークとを位置合わせする第１のステップと、位置合わせ後に、マスクを露光することにより、基板に電子回路のパターンを露光する第２のステップとを備える。第１および第２のアライメントマークは、一方が他方を包囲する形状を有し、かつ、被包囲側のアライメントマークは、その外側に段差模様を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子部品の製造過程において、基板とマスクの位置合わせの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】製造装置の一例に関する模式図である。
【図２】ワークおよびマスクをカメラ側から見た図である。
【図３】図３（ａ）は、一般的な十字型のアライメントマークを示す図であり、図３（ｂ）は、一般的な４パーツ型のアライメントマークを示す図である。
【図４】図３（ａ）、図３（ｂ）に示したアライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す図である。
【図５】図３（ａ）、図３（ｂ）に示したアライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに失敗したときの状態を示す図である。
【図６】十字型アライメントマークＭ１の実際の形状を模式的に示す図である。
【図７】第１実施形態におけるアライメントマークＭ２を示す図である。
【図８】アライメントマークＭ２の一部の拡大図である。
【図９】第１実施形態において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す図である。
【図１０】第１実施形態において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに失敗したときの状態を示す図である。
【図１１】第１実施形態の変形例におけるアライメントマークＭ２を示す図である。
【図１２】第２実施形態において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す図である。
【図１３】第２実施形態の変形例におけるアライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態（第１および第２実施形態）における電子部品の製造装置の一例１００の模式図である。ワーク１０６は、フォトレジストを塗布したウェハ（基板）であり、ステージ１０４に載置される。マスク１０８には、電子回路のパターンが形成されている。本実施形態の製造装置１００は、ステージ１０４をＸＹ方向（水平方向）に移動させ、ワーク１０６とマスク１０８の位置合わせをした上で、Ｚ方向（垂直方向）からマスク１０８を介してワーク１０６を露光することにより、ワーク１０６に電子回路のパターンを形成する。
【００１９】
本実施形態においては、マスク１０８を固定、ワーク１０６を可動としているが、マスク１０８を移動させてもよいし、マスク１０８とワーク１０６の双方を移動させてもよい。また、本実施形態においては、製造装置１００は、ワーク１０６に複数のコイルパターンをプリントするための露光装置であるとして説明するが、トランジスタや配線など他の電子回路パターンをプリントする装置にも応用可能である。
【００２０】
ワーク１０６およびマスク１０８の表面には、アライメントマークＭとよばれるマークが付与されている。アライメントマークＭの位置や形状等の詳細については後述する。ワーク１０６およびマスク１０８のアライメントマークＭは、カメラ１１０ａ，１１０ｂによりＺ方向から撮像される。図１には、２台のカメラ１１０が示されているが、カメラ１１０の数は任意である。制御部１０２は、複数のカメラ１１０ａ，１１０ｂによりアライメントマークＭの撮像画像を取得し、ワーク１０６のアライメントマークＭ１（第１のアライメントマーク）とマスク１０８のアライメントマークＭ２（第２のアライメントマーク）の位置（ＸＹ座標）が一致するようにステージ１０４を水平移動させる。制御部１０２は、ステージ１０４を移動させ、主として、カメラ１１０ｂからの撮像画像に基づいて、ステージ１０４（マスク１０８）の位置を微調整する。２つのアライメントマークＭ１，Ｍ２の位置が合うと、制御部１０２はステージ１０４を停止させる。停止後、マスク１０８を通してワーク１０６を図示しない光源から露光することにより、ワーク１０６にインダクタのコイルパターンが形成される。
【００２１】
図２は、ワーク１０６およびマスク１０８をカメラ側から見た図である。ワーク１０６には２つのアライメントマークＭ１が形成されている。また、マスク１０８にも、ワーク１０６の２つのアライメントマークＭ１に対応する位置に２つのアライメントマークＭ２が形成されている。制御部１０２は、ワーク１０６をＸＹ平面方向に移動させ、２つのアライメントマークＭ１と２つのアライメントマークＭ２の位置合わせを行う。アライメントマークＭは２つに限らず、１つでも３つ以上でもよい。
【００２２】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、一般的なアライメントマークＭ１，Ｍ２である。ワーク１０６のアライメントマークＭ１の形状は、たとえば、十字型である。一方、マスク１０８のアライメントマークＭ２の形状は、たとえば、４つの方形を並べた形状（以下、「４パーツ型」とよぶ）である。もちろん、アライメントマークＭ１を４パーツ型、アライメントマークＭ２を十字型としてもよい。
【００２３】
図４は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示したアライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す。図４に示すように、制御部１０２は、被包囲側のアライメントマークＭ１が包囲側のアライメントマークＭ２に完全に包囲される位置に、いいかえれば、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２に重複が生じない位置にステージ１０４を移動させる。このような制御により、ワーク１０６とマスク１０８の位置合わせを行う。
【００２４】
図５は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示したアライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに失敗したときの状態を示す。図５では、図４に比べてアライメントマークＭ１が−Ｘ方向にずれている。このため、アライメントマークＭ１がアライメントマークＭ２に完全に包囲されておらず、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２は部分的に重複している。図５の状態にあるときには、制御部１０２はアライメントマークＭ１を＋Ｘ方向に移動させる。
【００２５】
しかし、既述のように、ワーク１０６のアライメントマークＭ１はめっき法などで形成されるため、実際のアライメントマークＭ１の端部が丸くなったり、エッジが曲線状となったり、幅が不均一になったりする（図６参照）。このため、制御部１０２はアライメントマークＭ１を＋Ｘ方向に移動させるべきと判断できても、その移動量を正確に見積もるのは困難である。
【００２６】
［第１実施形態］
図７は、第１実施形態におけるアライメントマークＭ２である。第１実施形態においては、アライメントマークＭ２は図７に示す形状に変更されている。アライメントマークＭ１の形状は図３（ａ）に示したものと同じく十字形状であるが、従来よりも６０％ほど細くすることができる。
【００２７】
アライメントマークＭ２も、４つのパーツにより、十字型のアライメントマークＭ１を包囲する形状であることは、図３（ｂ）のアライメントマークＭ２と同じである。ただし、これらのパーツ（部分１１２）の内側（アライメントマークＭ１と対向する側）には、階段状の切り込み（３段階の段差模様１１４）が形成されている。なお、４つの部分１１２ａ〜１１２ｄは、図７に示すように完全に分離されてもよいし、部分的につながっていてもよい。いずれにしても、第１実施形態におけるアライメントマークＭ２は、アライメントマークＭ１を包囲可能で、かつ、内側に段差模様１１４が形成されていればよい。
【００２８】
図８は、部分１１２ｂの拡大図である。段差模様１１４は、Ｘ方向においては、１ｕ，１ｕ，２ｕの単位の段差を有する。１ｕとは任意の単位長であり、たとえば、５μｍである。Ｙ方向についても同様である。ただし、Ｙ方向においても、Ｘ方向と同じく、１ｕ，１ｕ，２ｕの段差である必要はなく、たとえば、２ｕ，１ｕ，２ｕの段差であってもよい。
【００２９】
図９は、第１実施形態において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す。制御部１０２は、被包囲側のアライメントマークＭ１が包囲側のアライメントマークＭ２に完全に包囲される位置に、いいかえれば、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２に重複が生じない位置にステージ１０４を移動させる。
【００３０】
図１０は、第１実施形態において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに失敗したときの状態を示す。図１０では、図９に比べてアライメントマークＭ１が−Ｘ方向にずれている。このため、アライメントマークＭ１がアライメントマークＭ２に完全に包囲されておらず、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２は部分的に重複している。図１０の状態にあるときには、制御部１０２はアライメントマークＭ１を＋Ｘ方向に移動させる。
【００３１】
第１実施形態においては、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２とが重複したとき、空白領域１１６が検出される。この空白領域１１６から段差模様１１４の一部が確認できる。より具体的には、空白領域１１６において確認される段差数により、１ｕ単位でずれの大きさを確認できる。図１０に示す状態の場合、空白領域１１６には２段の段差が確認されるから、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２の重複は１ｕ分（Ｘ方向）であることがわかる。このとき、制御部１０２はアライメントマークＭ１を１ｕ以上ずらせばよい。過度に移動させたときには、部分１１２ａとアライメントマークＭ１の間に空白領域が形成されるので、同様の方式にて−Ｘ方向に戻せばよい。このような制御方式によれば、左右（Ｘ方向）の移動量を精緻に調整できる。本実施形態に示すアライメントマークＭ２によれば、アライメントマークＭ１の移動方向だけでなく、その移動量についても正確に見積もりやすい。Ｙ方向についても同様である。
【００３２】
図１１は、第１実施形態の変形例におけるアライメントマークＭ２である。図１１に示すアライメントマークＭ２においても、アライメントマークＭ２は、アライメントマークＭ１を包囲可能で、かつ、内側に段差模様１１４が形成されている。ただし、段差模様１１４の形状は、図７に示したアライメントマークＭ２と異なる。図７のアライメントマークＭ２は、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれに１ｕ，１ｕ，２ｕの単位の段差を有するが、図１１のアライメントマークＭ２は、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれに１ｕ，１ｕ，１ｕの単位の段差を有している。
【００３３】
［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す。第２実施形態においては、ワーク１０６のアライメントマークＭ１ではなく、マスク１０８のアライメントマークＭ２に段差模様を設ける。アライメントマークＭ１は図３（ｂ）のアライメントマークＭ２のように４つの四角に分離した形状であり、アライメントマークＭ１は図３（ａ）のアライメントマークＭ２のような十字型形状となる。第２実施形態においては、被包囲側のアライメントマークＭ２の外側（包囲側のアライメントマークＭ１と対向する側）に、階段状の切り込みが形成されている。アライメントマークＭ２の段差模様も、第１実施形態のアライメントマークＭ２と同様、たとえば、１ｕ，１ｕ，２ｕの単位の段差であってもよい。制御部１０２は、被包囲側のアライメントマークＭ２が包囲側のアライメントマークＭ１に完全に包囲される位置に、いいかえれば、アライメントマークＭ１とアライメントマークＭ２に重複が生じない位置にステージ１０４を移動させる。包囲側のアライメントマークではなく被包囲側のアライメントマークに段差模様を形成した場合においても、１ｕ単位でずれの大きさを確認できる。
【００３４】
図１３は、第２実施形態の変形例において、アライメントマークＭ１，Ｍ２の位置合わせに成功したときの状態を示す。図１３においても、アライメントマークＭ１はアライメントマークＭ２を包囲可能で、かつ、アライメントマークＭ２の外側に段差模様が形成されている。ただし、段差模様の形状は、図１２に示したアライメントマークＭ２と異なる。図１２のアライメントマークＭ２は、中心部から放射状に細くなっていく十字型形状を有しているが、図１３のアライメントマークＭ２は逆に中心部から放射状に太くなっていく十字型形状を有する。
【００３５】
以上、実施形態に基づいて、アライメントマークＭ１，Ｍ２を利用する電子部品の製造装置１００について説明した。一般的には、ワーク１０６のアライメントマークＭ１はめっき法などにより形成されるためその形状がばらつきやすい。一方、マスク１０８におけるアライメントマークＭ２の形成精度はアライメントマークＭ１のそれよりも格段によい。このため、マスク１０８においては、図７や図１１に示した複雑な形状のアライメントマークＭ２を形成可能である。
【００３６】
本発明者らの実験によれば、図３（ｂ）に示したアライメントマークＭ２の位置合わせ精度は１０μｍ程度だったのに対し、図７に示したアライメントマークＭ２による位置合わせの精度は５μｍ程度まで向上している。いいかえれば、位置合わせ精度が約２倍に向上している。積層型のインダクタにおいては、第１層コイルの端子電極と第２層コイルの端子電極をスルーホールを介して接続するが、こういった積層型電子部品においては厳しい位置合わせ精度が必要であるため、本実施形態に示した製造装置１００は特に有効である。
【００３７】
なお、図２に示したようにアライメントマークＭ１，Ｍ２を複数箇所に設け、各箇所におけるアライメントマークＭのずれのうちの最大値を最小にすることを目的として位置合わせ制御を行ってもよい。
【００３８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【符号の説明】
【００３９】
１００  製造装置
１０２  制御部
１０４  ステージ
１０６  ワーク
１０８  マスク
１１０  カメラ
１１２  部分
１１４  段差模様
１１６  空白領域
Ｍ１，Ｍ２  アライメントマーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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