(57)【要約】【課題】  寸法の異なる複数のアライメントマークを配置するための領域を小さくすることが可能なアライメントマーク形成方法を提供する。【解決手段】  基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、第１のアライメントマークを形成する。第１のアライメントマークが形成された基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、平面視において、第１のアライメントマークに含まれるか、または第１のアライメントマークを含む第２のアライメントマークを形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、第１のアライメントマークを形成する工程と、
前記第１のアライメントマークが形成された前記基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、平面視において、前記第１のアライメントマークに含まれるか、または前記第１のアライメントマークを含む第２のアライメントマークを形成する工程と
を有するアライメントマーク形成方法。
【請求項２】
平面視において、前記第２のアライメントマークが、前記第１のアライメントマークに内包されている請求項１に記載のアライメントマーク形成方法。
【請求項３】
前記基板及び前記第１のアライメントマークが透明または半透明であり、前記第２のアライメントマークは透明ではない請求項２に記載のアライメントマーク形成方法。
【請求項４】
前記基板が透明であり、平面視において、前記第１のアライメントマークが前記第２のアライメントマークに内包されており、前記第１のアライメントマークと前記第２のアライメントマークとは、相互に異なる色彩の薄膜材料で形成されている請求項１に記載のアライメントマーク形成方法。
【請求項５】
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板に向けて、光硬化性の液状の薄膜材料を吐出する複数のノズル孔を有するノズルヘッドと、
前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記ステージに保持された基板に塗布された液状の前記薄膜材料に硬化用の光を照射する光源と、
前記ノズルヘッド、前記光源、及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記ノズルヘッド、前記光源、及び前記移動機構を制御して、
前記基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、第１のアライメントマークを形成し、
前記第１のアライメントマークが形成された前記基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、平面視において、前記第１のアライメントマークに含まれるか、または前記第１のアライメントマークを含む第２のアライメントマークを形成するアライメントマーク形成装置。
【請求項６】
前記制御装置は、平面視において、前記第２のアライメントマークが、前記第１のアライメントマークに内包されるように、前記ノズルヘッド、前記光源、及び前記移動機構を制御する請求項５に記載のアライメントマーク形成装置。
【請求項７】
前記制御装置は、平面視において、前記第１のアライメントマークが、前記第２のアライメントマークに内包されるように、前記ノズルヘッド、前記光源、及び前記移動機構を制御する請求項５に記載のアライメントマーク形成装置。
【請求項８】
前記ノズルヘッドは、
第１の薄膜材料を吐出する第１のノズルヘッドと、第１の薄膜材料とは異なる色彩の第２の薄膜材料を吐出する第２のノズルヘッドとを含む請求項５乃至７のいずれか１項に記載のアライメントマーク形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜材料を液滴化してインクジェットノズルから吐出し、アライメントマークを形成する方法、及びアライメントマーク形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の位置決めに要求される位置精度は、一般的に、基板を製造する複数の工程で異なる。要求される位置精度に応じて、アライメントマークを観察するために倍率の異なるカメラが用いられる。カメラの倍率に応じて、カメラの画角（視野）に収まる寸法のアライメントマークが準備される。このため、基板上に、種々の寸法のアライメントマークが配置される。例えば、特許文献１に開示された基板には、粗調用アライメントマークと、微調用アライメントマークとが準備される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４７３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方法では、基板に、寸法の異なる複数のアライメントマークを配置するための領域を確保しなければならない。基板の表面を有効利用するために、アライメントマークを配置するための領域を小さくすることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、寸法の異なる複数のアライメントマークを配置するための領域を小さくすることが可能なアライメントマーク形成方法、及びアライメントマーク形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、第１のアライメントマークを形成する工程と、
前記第１のアライメントマークが形成された前記基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、平面視において、前記第１のアライメントマークに含まれるか、または前記第１のアライメントマークを含む第２のアライメントマークを形成する工程と
を有するアライメントマーク形成方法が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によると、
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板に向けて、光硬化性の液状の薄膜材料を吐出する複数のノズル孔を有するノズルヘッドと、
前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記ステージに保持された基板に塗布された液状の前記薄膜材料に硬化用の光を照射する光源と、
前記ノズルヘッド、前記光源、及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記ノズルヘッド、前記光源、及び前記移動機構を制御して、
前記基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより
、第１のアライメントマークを形成し、
前記第１のアライメントマークが形成された前記基板に、薄膜材料を液滴化して吐出して薄膜材料を塗布し、硬化させることにより、平面視において、前記第１のアライメントマークに含まれるか、または前記第１のアライメントマークを含む第２のアライメントマークを形成するアライメントマーク形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
第２のアライメントマークが第１のアライメントマークに含まれるか、または第１のアライメントマークを含むため、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が異なる領域に形成される場合に比べて、アライメントマークを形成するための領域を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例によるアライメントマーク形成方法で形成されるアライメントマーク、及びアライメントマークが形成されている基板の平面図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは、実施例によるアライメントマーク形成方法の途中段階における基板及びアライメントマークの断面図である。
【図３】図３Ａは、低倍率カメラ及び合成アライメントマークの概略側面図であり、図３Ｂは、低倍率カメラの視野と合成アライメントマークとの関係を示す図である。
【図４】図４Ａは、低倍率カメラ及び合成アライメントマークの概略側面図であり、図４Ｂは、低倍率カメラの視野と合成アライメントマークとの関係を示す図である。
【図５】図５Ａは、低倍率カメラ及び合成アライメントマークの概略側面図であり、図５Ｂは、低倍率カメラの視野と合成アライメントマークとの関係を示す図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、他の実施例によるアライメントマーク形成方法で形成された合成アライメントマークとカメラとの概略側面図である。
【図７】図７は、実施例によるアライメントマーク形成装置の概略図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ実施例によるアライメントマーク形成装置のノズルユニットの斜視図及び底面図である。
【図９】図９は、実施例によるアライメントマーク形成装置のステージ及びノズルユニットの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、実施例によるアライメントマーク形成方法によってアライメントマークを形成する対象である基板、及び形成されたアライメントマークの平面図を示す。基板１０の表面に、種々のパターンを形成すべき領域１２、及びアライメントマーク形成領域１１が画定されている。
【００１１】
アライメントマーク形成領域１１に、第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５が形成されている。平面視において、第３のアライメントマーク１５は第２のアライメントマーク１４に内包されており、第２のアライメントマーク１４は第１のアライメントマーク１３に内包されている。第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５の各々は、円形の平面形状を有し、同心円状に配置されている。なお、必ずしも同心円状に配置する必要はなく、これらのマークの中心が、相互にずれていてもよい。第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５をまとめて合成アライメントマーク１６ということとする。
【００１２】
図２Ａ〜図２Ｃを参照して、実施例によるアライメントマークの形成方法について説明する。
【００１３】
図２Ａに示すように、基板１０のアライメントマーク形成領域１１に向けて、薄膜材料２０を液滴化して吐出することにより、アライメントマーク形成領域１１に薄膜材料２０を塗布する。薄膜材料２０には、例えば、光硬化性樹脂が用いられる。薄膜材料２０が基板１０に塗布された後、硬化用の光を照射することにより、薄膜材料２０を硬化させる。これにより、硬化した薄膜材料からなる第１のアライメントマーク１３が形成される。この段階では、必ずしも硬化度がほぼ１００％である必要はなく、薄膜材料２０の横方向への広がりを防止することができる程度の硬化度が得られればよい。
【００１４】
図２Ｂに示すように、第１のアライメントマーク１３が形成された基板１０のアライメントマーク形成領域１１に向けて、薄膜材料２０を液滴化して吐出することにより、第１のアライメントマーク１３の上面に薄膜材料２０を塗布する。薄膜材料２０が第１のアライメントマーク１３の上面に塗布された後、硬化用の光を照射することにより、薄膜材料２０を硬化させる。これにより、硬化した薄膜材料からなる第２のアライメントマーク１４が形成される。第２のアライメントマーク１４の外周線は、第１のアライメントマーク１３の外周線よりも内側に配置される。
【００１５】
図２Ｃに示すように、第２のアライメントマーク１４の上に、同様に、第３のアライメントマーク１５を形成する。第３のアライメントマーク１５の外周線は、第２のアライメントマーク１４の外周線よりも内側に配置される。
【００１６】
図３Ａに、合成アライメントマーク１６と低倍率カメラ３０との概略側面図を示す。基板１０に、合成アライメントマーク１６が形成されている。合成アライメントマーク１６の上方に低倍率カメラ３０が配置される。図３Ｂに、低倍率カメラ３０の視野３１と合成アライメントマーク１６との関係を示す。第１のアライメントマーク１３が視野３１内に収まっている。従って、第１のアライメントマーク１３の画像解析を行うことにより、基板１０の位置を検出することができる。
【００１７】
図４Ａに、合成アライメントマーク１６と中倍率カメラ３３との概略側面図を示す。合成アライメントマーク１６の上方に中倍率カメラ３３が配置される。図４Ｂに、中倍率カメラ３３の視野３４と合成アライメントマーク１６との関係を示す。第１のアライメントマーク１３が視野３４からはみ出ており、第２のアライメントマーク１４が視野３４内に収まっている。従って、第２のアライメントマーク１４の画像解析を行うことにより、基板１０の位置を検出することができる。
【００１８】
図５Ａに、合成アライメントマーク１６と高倍率カメラ３６との概略側面図を示す。合成アライメントマーク１６の上方に高倍率カメラ３６が配置される。図５Ｂに、高倍率カメラ３６の視野３７と合成アライメントマーク１６との関係を示す。第１のアライメントマーク１３及び第２のアライメントマーク１４が視野３７からはみ出ており、第３のアライメントマーク１５が視野３７内に収まっている。従って、第３のアライメントマーク１５の画像解析を行うことにより、基板１０の位置を検出することができる。
【００１９】
合成アライメントマーク１６が、寸法の異なる第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５を含んでいるため、倍率の異なる種々のカメラを用いたアライメントマークの検出に対応することができる。また、第２のアライメントマーク１４及び第３のアライメントマーク１５が、第１のアライメントマーク１３に内包されているため、アライメントマークを配置するために確保すべき領域の増大を防止することができる。
【００２０】
図６Ａに、他の実施例によるアライメントマーク形成方法で形成されたアライメントマーク及びカメラの概略図を示す。図６Ａに示した実施例においても、図２Ａ〜図５Ｂに示
した実施例と同様に、第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５からなる合成アライメントマーク１６が基板１０に形成されている。
【００２１】
図３Ａ〜図５Ｂに示した実施例では、合成アライメントマーク１６が形成された表面に向かってカメラを配置し、合成アライメントマーク１６を観察した。図６Ａに示した実施例では、合成アライメントマーク１６が形成された表面とは反対側の表面に向かって低倍率カメラ３０、中倍率カメラ３３、及び高倍率カメラ３６が配置され、基板１０を通して合成アライメントマーク１６が観察される。
【００２２】
基板１０を通して合成アライメントマーク１６を観察できるようにするために、基板１０には、ガラス基板等の透明基板が用いられる。第１のアライメントマーク１３及び第２のアライメントマーク１４は、透明または半透明である。第３のアライメントマーク１５は、透明ではない。第２のアライメントマーク１４は、第１のアライメントマーク１３及び基板１０を通して観察される。第３のアライメントマーク１５は、第２のアライメントマーク１４、第１のアライメントマーク１３及び基板１０を通して観察される。
【００２３】
第１のアライメントマーク１３及び第２のアライメントマーク１４の視認性を高めるために、第１のアライメントマーク１３及び第２のアライメントマーク１４を、有色の半透明材料で形成してもよい。第２のアライメントマーク１４を、第１のアライメントマーク１３とは異なる色彩にすることにより、第２のアライメントマーク１４の視認性をより高めることができる。
【００２４】
図６Ｂに、さらに他の実施例によるアライメントマーク形成方法で形成されたアライメントマーク及びカメラの概略図を示す。図６Ａに示した実施例では、最も下層に位置する第１のアライメントマーク１３が最も大きく、最も上層に位置する第３のアライメントマーク１５が最も小さい。図６Ｂに示した実施例では、その逆に、最も下層に位置する第１のアライメントマーク１３が最も小さく、最も上層に位置する第３のアライメントマーク１５が最も大きい。
【００２５】
第２のアライメントマーク１４は、第１のアライメントマーク１３を覆うとともに、第１のアライメントマーク１３の外側まで広がっている。第３のアライメントマーク１５は、第２のアライメントマーク１４を覆うとともに、第２のアライメントマーク１４の外側まで広がっている。このように、図６Ｂに示した実施例では、平面視において、第１のアライメントマーク１３が第２のアライメントマーク１４に内包されており、第２のアライメントマーク１４が第３のアライメントマーク１５に内包されている。
【００２６】
第２のアライメントマーク１４の色は、第１のアライメントマーク１３の色と異なる。また、第３のアライメントマーク１５の色は、第２のアライメントマーク１４の色と異なる。基板１０は透明である。このため、基板１０を通して、第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５を容易に視認することができる。
【００２７】
図７に、実施例によるアライメントマーク形成装置の概略図を示す。定盤５０の上に、移動機構５１を介してステージ５２が支持されている。ステージ５２は、アライメントマークを形成する対象である基板１０を保持する。基板１０の表面に平行な面をｘｙ面とし、基板１０の表面の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。ステージ５２の上方にノズルユニット５３が支持されている。移動機構５１が、制御装置６０から制御されて、基板１０及びノズルユニット５３の一方を他方に対して、ｘ方向及びｙ方向に移動させる。図７では、定盤５０に対してノズルユニット５３を静止させ、基板１０を移動
させる構成を示したが、逆に、基板１０を静止させ、ノズルユニット５３を移動させる構成としてもよい。
【００２８】
ノズルユニット５３は、基板１０に対向するノズルヘッドを有する。ノズルヘッドに形成された複数のノズル孔から基板１０に向けて、光硬化性の液状の薄膜材料が、液滴化されて吐出される。ノズル孔から薄膜材料を吐出するタイミングは、制御装置６０により制御される。
【００２９】
図８Ａに、ノズルユニット５３の斜視図を示し、図８Ｂにノズルユニット５３の底面図を示す。支持板７０に２つのノズルヘッド７１、及び３つの硬化用光源７２が取り付けられている。２つのノズルヘッド７１はｙ方向に並んで配置されている。２つのノズルヘッド７１の間、及びノズルヘッド７１よりも外側に、それぞれ硬化用光源７２が配置されている。１つのノズルヘッド７１に着目すると、ノズルヘッド７１のｙ方向の正の側及び負の側に、それぞれ硬化用光源７２が配置される。
【００３０】
ノズルヘッド７１の各々に、ｘ方向に等間隔で並んだ複数のノズル孔７３が形成されている。図８Ａ及び図８Ｂでは、ノズルヘッド７１の各々の複数のノズル孔７３が、２列に配列されている例を示している。２つのノズルヘッド７１は、相互にｘ方向にずれて固定されている。２つのノズルヘッド７１に形成された合計４列のノズル孔７３は、全体として、ｘ方向に等間隔で分布している。
【００３１】
硬化用光源７２は、基板１０（図７）に塗布された液状の薄膜材料に、硬化用の光を照射する。例えば、基板１０（図７）をｙ方向に移動させながら、ノズルヘッド７１から薄膜材料を吐出すると、基板１０に塗布された薄膜材料は、薄膜材料を吐出したノズルヘッド７１よりも下流側に配置された硬化用光源７２からの光によって硬化される。
【００３２】
図８Ａ及び図８Ｂでは、ノズルヘッド７１の搭載数を２個としたが、ノズルヘッド７１の搭載数は、１個でもよいし、３個以上でもよい。硬化用光源７２は、ノズルヘッド７１の各々の下流側に配置すればよい。基板１０をｙ方向に往復移動させながら薄膜材料を塗布する場合には、硬化用光源７２は、ノズルヘッド７１の各々の両側に配置される。ノズルヘッド７１の搭載数を増加させると、ｘ方向に等間隔で分布するノズル孔７３のピッチが小さくなる。これにより、形成すべきアライメントマークの解像度を高めることができる。
【００３３】
２つのノズルヘッド７１から、相互に異なる透明度や色彩を有する薄膜材料を吐出するようにしてもよい。これにより、図６Ａ及び図６Ｂに示した実施例において、第１のアライメントマーク１３、第２のアライメントマーク１４、及び第３のアライメントマーク１５を、透明度や色彩の異なる２種類の薄膜材料で形成することが可能になる。
【００３４】
図９に、実施例によるアライメントマーク形成装置のステージ５２及びノズルユニット５３の平面図を示す。ステージ５２の上に基板１０が保持されている。基板１０の表面に、アライメントマーク形成領域１１が画定されている。
【００３５】
基板１０の上方にノズルユニット５３が配置されている。ノズルユニット５３は、ノズルヘッド７１及び硬化用光源７２を含む。移動機構５１によって基板１０をｙ方向に移動させながら、ノズルヘッド７１から薄膜材料を吐出させることにより、基板１０に薄膜材料を塗布することができる。制御装置６０が、移動機構５１による基板１０の移動、及びノズルヘッド７１からの薄膜材料の吐出タイミングを制御する。これにより、アライメントマーク形成領域１１に、薄膜材料を塗布することができる。アライメントマーク形成領域１１の位置情報及びパターン情報は、予め制御装置６０に記憶されている。
【００３６】
基板１０をｘ方向にずらして同様の処理を繰り返すことにより、基板１０の表面の任意の領域に、アライメントマークを形成することができる。
【００３７】
上記実施例による方法で形成されたアライメントマークは、例えば厚銅基板の製造時に用いられる。厚銅パターンをめっきで形成する際のマスクとして用いられる絶縁パターン形成時に、アライメントマークが基板の位置検出用として利用される。さらに、２枚の厚銅基板を貼り合わせる際に、基板同士の位置合わせ用として、アライメントマークが利用される。
【００３８】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００３９】
１０  基板
１１  アライメントマーク形成領域
１２  パターン形成領域
１３  第１のアライメントマーク
１４  第２のアライメントマーク
１５  第３のアライメントマーク
１６  合成アライメントマーク
２０  薄膜材料
３０  低倍率カメラ
３１  視野
３３  中倍率カメラ
３４  視野
３６  高倍率カメラ
３７  視野
５０  定盤
５１  移動機構
５２  ステージ
５３  ノズルユニット
６０  制御装置
７０  支持板
７１  ノズルヘッド
７２  硬化用光源
７３  ノズル孔
【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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