(57)【要約】【課題】塵や埃による露光の不具合発生を抑制する。【解決手段】露光ステージ２１に基板５が固定された状態においてｂ１、原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上に降下して原版６を基板５上に密着させｂ２、DivEの光量で、基板５に原版６のパターンを露光しｂ３、原版６の基板５に対する密着を解除して原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上空位置に復帰させるｂ４動作を、ｎ回繰り返すｂ５、ｂ６、ｂ７...。ただし、各回の露光における光量DivEは、DivE×ｎが基板５の感光剤の実用上の適正露光光量範囲の上限値を超えず、ｍを１以上の整数としてDivE×（ｎ-ｍ）が基板５の感光剤の実用上の適正露光光量範囲の下限値を下回らないように定める。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性を有する基板上に原版のパターンを露光する露光装置であって、
露光光源と、
前記露光光源に、前記基板の同じ領域に対する当該露光光源による露光をｎ回（但し、ｎは２以上の整数）繰り返し行わせる制御部とを有し、
前記露光光源による各回の露光の光量は、ｎ-ｍ（但し、ｍは１以上ｎ未満の整数）回の露光の光量の積算が、前記基板の感光に必要な光量を下回らないように設定されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１記載の露光装置であって、
前記原版を前記基板に対して密着させる密着手段を有し、
前記制御部は、前記露光光源による前記基板に対するｎ回の露光の各回が、前記原版が前記基板に対して密着した状態で行われると共に、前記ｎ回の露光の各回の間に、一旦、前記原版の前記基板に対する密着が解除されるように前記密着手段と前記露光光源とを制御することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１記載の露光装置であって、
前記基板に対して近接した位置と、当該近接した位置に比べ前記基板に対して離間した位置との間で、前記原版を前記基板に対して相対的に移動する移動手段を有し、
前記制御部は、前記露光光源による前記基板に対するｎ回の露光の各回が、前記原版が前記基板に対して前記近接した位置にある状態で行われると共に、前記ｎ回の露光の各回の間に、一旦、前記原版が前記基板に対して前記離間した位置に移動するように前記移動手段と前記露光光源とを制御することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の露光装置であって、
前記基板及び原版周辺の空気を攪拌する攪拌手段を備え、
前記制御部は、前記ｎ回の露光の各回の間に、前記攪拌手段に前記攪拌を行わせることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
露光光源を用いて、感光性を有する基板上に原版のパターンを露光する露光方法であって、
露光光源の露光経路中に配置された前記原版に対して前記基板を位置決めするステップと、
前記露光光源に、前記基板の同じ領域に対する当該記露光光源による露光をｎ回（但し、ｎは２以上の整数）繰り返し行わせるステップとを有し、
前記露光光源による各回の露光の光量は、少なくとも、ｎ-１回の露光の積算が、前記基板の感光に必要な光量を下回らないように設定することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光剤を塗布した基板と、フォトマスクとなる原版とを密着させて、基板上に原版のパターンを露光する露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感光剤を塗布した基板と、フォトマスクとなる原版とを密着させて、基板上に原版のパターンを露光する露光装置としては、原盤と基板の間に気密空間を形成し、当該気密空間を減圧することにより原盤を基板に密着させる技術が知られている（たとえば、特許文献１）
ここで、露光装置では、露光経路中に塵や埃が存在すると、パターンを正しく基板上に露光できなくなることがあるため、このような露光経路中の塵や埃を適正に除去することが必要となる。
【０００３】
そして、このような塵や埃を除去する技術としては、露光装置において、露光前に、粘着ローラを用いて基板表面と原版表面の除塵を行う技術などが知られている（たとえば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平7-219234号公報
【特許文献２】特開2002-182749号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記粘着ローラを用いて基板と原版との除塵を行う技術によれば、浮遊している塵や埃が存在する場合や、浮遊していた塵や埃が、除塵後、露光前に基板や原版に付着してしまった場合には、パターンの露光が適正に行えなくなるなど、必ずしも高い信頼性をもって、塵や埃によるパターンの露光の不具合の発生を排除することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、露光装置において、塵や埃による、パターンの露光の不具合の発生をより高い信頼性をもって排除することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題達成のために、本発明は、感光性を有する基板上に原版のパターンを露光する露光装置を、露光光源と、前記露光光源に、前記基板の同じ領域に対する前記露光光源による露光をｎ回（但し、ｎは２以上の整数）繰り返し行わせる制御部とを含めて構成し、前記露光光源による各回の露光の光量は、ｎ-ｍ（但し、ｍは１以上ｎ未満の整数）回の露光の光量の積算が、前記基板の感光に必要な光量を下回らないように設定したものである。
【０００７】
このような露光装置によれば、ｎ-ｍ回の露光の積算が、基板の感光に必要な光量を下回らないように設定しているので、ｎ回の露光において、ｍ回以上、塵や埃による露光の障害が生じた箇所以外の箇所では、露光を適正に行うことができる。一方、露光の各回の間に、露光経路中に浮遊等している塵や埃は移動するため、各回の露光において塵や埃による露光の障害が生じる基板上の箇所は異なる箇所となることが期待できる。よって、このような露光装置によれば、塵や埃による、露光の不具合の発生をより高い信頼性をもって排除することができる。
【０００８】
ここで、このような露光装置は、前記原版を前記基板に対して密着して露光を行うものであってもよく、この場合には、当該露光装置に、前記原版を前記基板に対して密着させる密着手段を備え、制御部において、前記露光光源による前記基板に対するｎ回の露光の各回が、前記原版が前記基板に対して密着した状態で行われると共に、前記ｎ回の露光の各回の間に、一旦、前記原版の前記基板に対する密着が解除されるように前記密着手段と前記露光光源とを制御することが好ましい。
【０００９】
このようにすることにより、基板や原版に付着した埃や塵や、密着によって基板と原版の間に挟み込まれた埃や塵を、各回の露光の間で、より確実に移動させることができるようになる。
また、以上のような露光装置は、前記原版を前記基板に対して近接させて露光を行うものであってもよく、この場合には、当該露光装置に、前記基板に対して近接した位置と、当該近接した位置に比べ前記基板に対して離間した位置との間で、前記原版を前記基板に対して相対的に移動する移動手段を備え、前記制御部において、前記露光光源による前記基板に対するｎ回の露光の各回が、前記原版が前記基板に対して前記近接した位置にある状態で行われると共に、前記ｎ回の露光の各回の間に、一旦、前記原版が前記基板に対して前記離間した位置に移動するように前記移動手段と前記露光光源とを制御することが好ましい。
【００１０】
このようにすることにより、基板や原版に付着した埃や塵や、基板と原版の間で浮遊している埃や塵を、各回の露光の間で、より確実に移動させることができるようになる。
また、以上のような露光装置に、前記基板及び原版周辺の空気を攪拌する攪拌手段を備え、前記制御部において、前記ｎ回の露光の各回の間に、前記攪拌手段に前記攪拌を行わせることも、各回の露光の間で、埃や塵を確実に移動させる上で好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、露光装置において、塵や埃による、パターンの露光の不具合の発生をより高い信頼性をもって排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係る露光システムの構成を示す。
図示するように、露光システムは、搬入室１、露光室２、搬出室３の３つの処理室と、制御部４を備えたシステムである。
そして、搬入室１には、本露光システムで露光する基板５が投入、載置される基板受入台１１と、搬入キャリア１２が備えられている。ここで、搬入キャリア１２は、搬入室１と露光室２との間を移動可能であり、また、基板５を吸着する上下に移動可能な搬入吸着板１２１を備えている。
【００１３】
次に、露光室２には、露光ステージ２１、露光ステージアクチュエータ２２、原版６を保持する原版ホルダ２３、原版ホルダアクチュエータ２４、露光光源２５、カメラ２６、固定用ポンプ２７、密着用ポンプ２８とを有している。
露光ステージ２１は、露光ステージアクチュエータ２２によって、水平方向の２軸x,y方向の移動と、鉛直なｚ軸を回転軸とする回転が可能に設けられている。また、原版ホルダ２３は、原版ホルダアクチュエータ２４によってｚ軸方向に移動可能に設けられている。
【００１４】
また、図２ａに示すように、原版ホルダ２３は、原版６を保持する透明板２３１と、透明板２３１の縁を取り囲むように明板２３１の下面に設けられたパッキング２３２とを有する。また、原版ホルダ２３は、図２ｂに示すように原版ホルダアクチュエータ２４によって、露光ステージ２１の上空の位置と、露光ステージ２１上にパッキング２３２の下端が接する位置との間で移動される。
【００１５】
また、露光ステージ２１には、露光ステージ２１の上面の、当該上面に載置された基板５によって覆われることになる位置に配置された開口を有する空気路２１１が設けられており、図２ｂに示すように、固定用ポンプ２７で、この空気路２１１を減圧することにより、露光ステージ２１に載置された基板５を露光ステージ２１の上面に吸着するように構成されている。
【００１６】
また、露光ステージ２１には、露光ステージ２１の上面の、当該上面に載置された基板５と、当該上面に接した原版ホルダ２３のパッキング２３２との間となる位置に配置された開口を有する空気路２１２が設けられており、図２ｂに示すように、密着用ポンプ２８で、この空気路２１２を用いて、露光ステージ２１と、露光ステージ２１の上面に載置された基板５と、露光ステージ２１上にパッキング２３２が接するように降下した原版ホルダ２３とによって形成される気密空間を減圧し、原版ホルダ２３に保持された原版６を基板５に密着するように構成されている。
【００１７】
図１ａに戻り、次に、搬出室３には、本露光システムで露光した排出する基板５を載置する搬出台３１と、排出キャリア３２とが備えられている。ここで、搬出キャリアは、搬出室３と露光室２との間を移動可能であり、また、基板５を吸着する上下に移動可能な搬出吸着板１３１を備えている。
【００１８】
そして、制御部４は、以上の各部を制御して、本露光システムに投入された各基板５に対して、逐次的に、搬入処理、露光処理、搬出処理を行う。
以下、この搬入処理、露光制御処理、搬出処理について説明する。
まず、制御部４が行う搬入処理について説明する。
搬入処理において、制御部４は、搬入室１の搬入キャリア１２を制御し、以下の搬入動作を行わせる。すなわち、図３ａに示すように、搬入動作において、搬入キャリア１２は、搬入吸着板１２１を一旦降下させて、本露光システムに投入され基板受入台１１に載置された基板５を搬入吸着板１２１で吸着しａ１、ａ２、ａ３、露光室２に移動して露光ステージ２１の上に搬送しａ４、ａ５、ａ６、その後、搬入室１に移動復帰ａ７する。
【００１９】
次に、制御部４が行う露光処理について説明する。
図４に、この露光制御処理の手順を示す。
図示するように、この露光処理では、まず、固定用ポンプ２７を駆動して、搬入処理によって露光ステージ２１上に載置された基板５を露光ステージ２１に固定する（ステップ４０２）。そして、次に、カメラ２６を用いて撮影した基板５の画像に基づいて基板５の位置、姿勢を算定しつつ、露光ステージアクチュエータ２２を駆動して露光ステージ２１を移動、回転することにより、基板５の原版６に対する位置を正規の位置に位置決めする（ステップ４０４）。
【００２０】
そして、ｎ（但し、ｎは２以上の整数）回（ステップ４０６、４１８、４２２）、ステップ４０８から４１６の処理を繰り返す。ここで、ｎは、露光回数として予め定め数である。
さて、このｎ回繰り返すステップ４０８から４１６の処理の各回では、まず、原版ホルダアクチュエータ２４を制御して、原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上に降下し（ステップ４０８）。密着用ポンプ２８を駆動して、原版６を基板５上に密着させる（ステップ４１０）。
【００２１】
その上で、露光光源２５を駆動し、DivEの光量で基板５に原版６のパターンを露光する（ステップ４１２）。ここで、露光回数ｎとDivEは、DivE×（ｎ-ｍ）が基板５の感光剤の実用上の適正露光光量範囲の下限値を下回らないように定める。また、過剰な光量による露光が問題となる場合には、DivE×ｎが基板５の感光剤の実用上の適正露光光量範囲の上限値を超えないように露光回数ｎとDivEを定める。ただし、ｍは予め定めた１以上、ｎ未満の整数である。すなわち、基板５の感光剤の実用上の適正露光光量範囲が８０-１２０であるときにｍを１とする場合には、たとえば、ｎを３、DivEを４０とする。また、基板５の感光剤の実用上の適正露光光量範囲が８０-１２０であるときにｍを２とする場合には、たとえば、ｎを６、DivEを２０とするようにする。
【００２２】
なお、実用上の適正露光光量範囲とは、基板５に要求される機能上、問題のないパターンを基板５上に形成するのに差し障りのない露光光量範囲を言う。
そして、DivEの光量による露光が完了したならば、密着用ポンプ２８による原版６の基板５に対する密着を解除した上で（ステップ４１４）、原版ホルダアクチュエータ２４を制御して、原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上空位置に復帰させる（ステップ４１６）。
そして、ｎ回、ステップ４０８から４１６の処理を繰り返したならば、固定用ポンプ２７による減圧を解除して、基板５の露光ステージ２１に対する固定を解除し（ステップ４２０）、露光制御処理を終了する。
以上、制御部４が行う露光制御処理について説明した。
このような露光制御処理によれば、図３ｂに示すように、露光ステージ２１に基板５が固定された状態においてｂ１、原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上に降下して原版６を基板５上に密着させｂ２、DivEの光量で基板５に原版６のパターンを露光しｂ３、原版６の基板５に対する密着を解除して原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上空位置に復帰させるｂ４動作を、ｎ回繰り返すｂ５、ｂ６、ｂ７...。
【００２３】
ここで、このようなｎ回の露光において、塵や埃による露光の障害が生じた基板５上の箇所のうち、最も露光の障害を受けた回数が多かった箇所に生じた露光の障害の回数がｐであったならば、ｎ回の露光によって、基板５の全ての箇所について、少なくともｎ-ｐ回の露光が行われることになる。すなわち、基板５の全ての箇所についてｎ-ｐ回からｎ回の塵や埃の影響を受けない適正な露光が行われることになる。
【００２４】
一方、ｎ回の露光において、ある回の露光中に露光経路中に浮遊していたり基板５や原版６に付着していた塵や埃は、次の回の露光の前に、原版ホルダ２３の移動や密着用ポンプ２８の減圧の影響を受け異なる位置に移動していくものと考えられる。したがって、ｎ回における露光において、塵や埃による露光の障害が基板５の同じ箇所に繰り返し生じる可能性は極めて小さくなる。
【００２５】
したがって、上記ｐがおよそ取り得る値は充分に小さな値となり、上述したｍをこのｐがおよそ取り得る値に設定しておくことにより、基板５の全ての箇所についてｎ-ｍ回からｎ回の光量DivEによる露光が行われるようにすることができ、これにより、基板５の全ての箇所について実用上の適正露光光量範囲内の光量による露光が行われることになる。
【００２６】
よって、このような露光制御処理によれば、基板５の全ての箇所について適正に原版６のパターンを露光することができるようになる。
以下、制御部４が行う搬出処理について説明する。
搬出処理において、制御部４は、搬出室３の搬出キャリアを制御し、以下の搬出動作を行わせる。すなわち、図３ｃに示すように、搬出動作において、搬出室３の搬出キャリアは、露光室２に移動しｃ１、ｃ２、搬出吸着板１３１を一旦降下させて露光ステージ２１上に載置された露光処理後の基板５を搬出吸着板１３１で吸着しｃ３、ｃ４、搬出室３の搬出ステージの上に搬送するｃ５、ｃ６、ｃ７。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態では、各回の露光の際に、露光経路中で浮遊する塵や埃や、基板５や原版６に付着した塵や埃が、自らの運動によって、又は、原版ホルダ２３の移動や密着用ポンプ２８の減圧によって異なる位置に移動することを利用して、動作の各回における露光において、塵や埃による露光の障害が基板５の同じ箇所に繰り返し生じないようにしたが、これは、各回の露光の間で、より積極的に塵や埃を移動させるようにしてもよい。
【００２８】
すなわち、たとえば、図４に示した露光制御処理のステップ４１６において原版ホルダ２３を上昇させた後に、密着用ポンプ２８から空気を噴出させたり、図１ｂに示すように露光室２内に設けたファン２９によって露光室２内の空気を攪拌するなどするようにしてもよい。
【００２９】
なお、以上では、露光システムにおいて、原版６を基板５上に密着させて露光を行ったが、本実施形態は、原版６を基板５上に近接させて露光を行う露光システムにも同様に適用することができる。すなわち、この場合には、たとえば、露光ステージ２１に基板５が固定された状態において、原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上空位置から降下して原版６を基板５上に近接させ、前述のDivEの光量で基板５に原版６のパターンを露光し、原版ホルダ２３を露光ステージ２１の上空位置に復帰させる動作を、ｎ回繰り返すようにすれば良い。
【００３０】
また、本実施形態に係る露光システムは、プリント配線基板の露光の他、半導体基板の露光など、各種基板の露光に同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る露光システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る露光システムの露光ステージ周辺の構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る露光システムの動作を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る露光システムにおいて行う露光制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１…搬入室、２…露光室、３…搬出室、４…制御部、５…基板、６…原版、１１…基板受入台、１２…搬入キャリア、２１…露光ステージ、２２…露光ステージアクチュエータ、２３…原版ホルダ、２４…原版ホルダアクチュエータ、２５…露光光源、２６…カメラ、２７…固定用ポンプ、２８…密着用ポンプ、２９…ファン、３１…搬出台、３２…排出キャリア、１２１…搬入吸着板、１３１…搬出吸着板、２３１…透明板、２３２…パッキング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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