(57)【要約】【課題】高速、高精度でパターンを形成することを可能にする露光システムを提供することを課題とする。【解決手段】露光システム１０は、基板１２のビアホールと、ビアホールを覆うパターンと、を設計して配置位置を決定し、デジタルデータとしてパターン情報２６及びビアホール情報２８を送信するＣＡＤ／ＣＡＭシステム１６を有する。また、露光システム１０は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム１６に接続されたドリルマシン１４及び露光装置１８を有する。ドリルマシン１４はビアホール情報２６に基づいてビアホールを形成し、露光装置１８は、形成されたビアホールとビアホール情報２６とを比較してビアホールの位置ずれ量を演算し、この位置ずれ量に基づいてパターン情報２８を演算処理することにより、パターン情報を補正し、基板上に露光する。これにより、高速かつ高精度で位置決めすることが可能になる。【選択図】　　　　図２
2004126181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一の層に形成されるパターンと、前記パターンと関連して前記一の層の下層側に形成される関連形状部と、を設計して配置位置を決定し、デジタルデータとしてパターン情報及び関連形状部情報を送信する設計装置と、
受信した前記関連形状部情報に基づいて前記関連形状部を形成する形成装置と、
前記基板に形成された前記関連形状部の実際の位置と、受信した前記関連形状部情報から得られる前記関連形状部の設計上の位置と、の位置ずれ量に基づいて、受信した前記パターン情報を位置補正してなる補正データを作成し、前記補正データに基づいて前記パターンを前記基板上に露光する露光装置と、
を備えたことを特徴とする露光システム。
【請求項２】
基板の一の層に形成されるパターンと、前記パターンと関連して前記一の層の下層側に形成される関連形状部と、を設計して配置位置を決定し、デジタルデータとしてパターン情報及び関連形状部情報を送信する設計装置と、
受信した前記関連形状部情報に基づいて前記関連形状部を形成する形成装置と、
前記基板に形成された前記関連形状部の実際の位置と、受信した前記パターン情報から算出される前記関連形状部の設計上の位置と、の位置ずれ量に基づいて、前記パターン情報を位置補正してなる補正データを作成し、前記補正データに基づいて前記パターンを前記基板上に露光する露光装置と、
を備えたことを特徴とする露光システム。
【請求項３】
前記関連形状部がビアホールで、前記形成装置がドリルマシンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光システム。
【請求項４】
前記露光装置は、前記ドリルマシンによって前記基板上に形成されたビアホールの位置を光学的に検出する検出手段と、
前記検出手段で検出されたビアホールの実際の位置と、ビアホールの設計上の位置と、を比較することによりビアホールの位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量に基づいて前記パターン情報を演算処理することにより前記補正データを算出する演算手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の露光システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パターンを露光する露光システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板にパターンを露光する露光機が広く用いられている。この露光装置には、デジタル式の露光機とアナログ式の露光機とがある。
【０００３】
デジタル式の露光機では、パターンの検出を行う際、基板に形成された基準穴を用いている。この基準穴に基づいて、ドリリング工程（ビアホールの穴あけ工程）、パターン描画工程が互いに独立して行われる。
【０００４】
しかし、基準穴の穴精度が５０〜１００μｍ程度なので、線幅５０μｍ以下の高精細なパターンを形成する場合、基準穴の穴精度を更に上げる必要があり、現状では穴精度をこれ以上に上げることは困難である。このため、例えば、パターンがビアホールを覆うことができずにエッチング工程でビアホールがエッチングされてしまう等により、不良品が発生する割合が高くなり、製品歩留まりが良くないという問題があった。
【０００５】
一方、アナログ式の露光機では、基板上に形成されたビアホールの位置を光学系で読み取って基準位置とし、マスク位置を調整する装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。露光面上に露出したビアホールを基準位置として用いているので、基準穴を基準位置とすることに比べ、位置ずれが積算されることはないので、上下層での位置ずれ差は大きくならず、パターンの形成精度が上がる。
【０００６】
しかし、基板位置とマスク位置とを同時に光学的に読み取って位置調整する必要があるため、マスクを移動、更には回転させる必要がある等の理由により処理速度があまり上がらないという問題があった。また、マスクを物理的に移動、回転させてパターンの位置決めを行う必要があるため、装置寸法が全体的に大きくなり、コスト高になる等の問題が生じていた。更に、基準穴位置に位置検出用カメラを移動した後に検出工程を開始する必要があり、機構が複雑化すると共に生産性の劣化要因となっているという問題もあった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０９−０８２６１５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、高速、高精度でパターンを形成することを可能にする露光システムを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板の一の層に形成されるパターンと、前記パターンと関連して前記一の層の下層側に形成される関連形状部と、を設計して配置位置を決定し、デジタルデータとしてパターン情報及び関連形状部情報を送信する設計装置と、受信した前記関連形状部情報に基づいて前記関連形状部を形成する形成装置と、前記基板に形成された前記関連形状部の実際の位置と、受信した前記関連形状部情報から得られる前記関連形状部の設計上の位置と、の位置ずれ量に基づいて、受信した前記パターン情報を位置補正してなる補正データを作成し、前記補正データに基づいて前記パターンを前記基板上に露光する露光装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
設計部は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムであることが多い。関連形状部としては、上記のパターンの下層側に形成される形状のものであれば、特に限定しない。
【００１１】
このように、請求項１に記載の発明では、設計装置と形成装置と露光装置とがデジタル的に接続されており、オンラインでデータの送受信が可能になっている。従って、実際にセットされた基板位置と、デジタルデータ上の基板位置と、を比較して位置合わせすることが可能になり、位置合わせする際に光学系にかかる負担が軽減される。これにより、光学系を著しく小型化することが可能になると共に高速かつ高精度で位置決めすることが可能になる。また、デジタルデータを演算処理して位置補正されたデータを算出しており、マスク位置を物理的に合わせる必要がないので、露光処理速度を大幅に向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、基板の一の層に形成されるパターンと、前記パターンと関連して前記一の層の下層側に形成される関連形状部と、を設計して配置位置を決定し、デジタルデータとしてパターン情報及び関連形状部情報を送信する設計装置と、受信した前記関連形状部情報に基づいて前記関連形状部を形成する形成装置と、前記基板に形成された前記関連形状部の実際の位置と、受信した前記パターン情報から算出される前記関連形状部の設計上の位置と、の位置ずれ量に基づいて、前記パターン情報を位置補正してなる補正データを作成し、前記補正データに基づいて前記パターンを前記基板上に露光する露光装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、露光装置に関連形状部情報を送信しなくても済む。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記関連形状部がビアホールで、前記形成装置がドリルマシンであることを特徴とする。
【００１５】
基板の露光面上に多数のビアホールが露出しているので、これにより、位置合わせをし易いと共に、基板の面付け状況に影響されずに位置合わせすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記露光装置は、前記ドリルマシンによって前記基板上に形成されたビアホールの位置を光学的に検出する検出手段と、前記検出手段で検出されたビアホールの実際の位置と、ビアホールの設計上の位置と、を比較することによりビアホールの位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量に基づいて前記パターン情報を演算処理することにより前記補正データを算出する演算手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
これにより、位置補正と露光処理とを並行して行う、いわゆる逐次補正法で露光処理することができ、基板全面にわたって位置調整が完了していなければ露光処理を開始できないアナログ式の露光装置に比べ、生産性が大幅に向上する。
【００１８】
前記検出手段は、例えば位置検出用カメラである。これにより、位置検出用カメラを固定した状態にしても位置合わせすることができ、検出手段の機構を簡素にすることができる。このことは、特に従来のアナログ式の露光装置に比べ、装置小型化やコストダウンに大きく寄与する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態の露光システム１０は、基板１２に穴を開けるドリルマシン１４と、パターンやビアホールを設計するＣＡＤ／ＣＡＭシステム１６と、パターンを基板上に投影する露光装置１８と、がネットワーク２２に接続されている。
【００２０】
そして、図２に示すように、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム１６からビアホール情報２６がドリルマシン１４に流れると共に、ビアホール情報２６及びパターン情報２８が、露光装置１８の制御部１９のＲＩＰ（ラスター・イメージ・プロセッサ）２０へ流れて露光装置１８の露光エンジン２１に伝達されるようになっている。
【００２１】
以下、図３も更に用いて、露光システム１０で露光処理することについて詳細に説明する。
【００２２】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム１６は、パターンのアートワーク設計を行った後、基板１２のサイズ（例えば５１０ｍｍ×６１０ｍｍ）に合わせて面付け、管理情報（管理番号等）の付与を行い、基板サイズに合わせ、ワーク単位のデータを作成する。データは、多くの場合、ガーバーフォーマットで記述されたベクトルデータである。
【００２３】
ドリルマシン１４はこのデータを受け取ることによって、ビアホール情報（露光面上のビアホールの位置情報）２６を電子データとして受け取る。このデータに基づき、ドリルマシン１４は基板上の所定位置に所定径の穴を開ける。基板１２が高精細ビルドアップ基板の場合、レーザドリルマシンなどを用いて、表面の銅箔とその下層のプリプレグ材とに穴あけを行う。
【００２４】
穴あけされた基板には、メッキ工程を経てビアホールが形成され、更に、ラミネータによってレジスト材料が基板にラミネートされる（代表的にはドライフィルムレジストが用いられる）。
【００２５】
そして、この基板を露光装置１８にセットする。
【００２６】
露光装置１８にはパターン読取りカメラ（図示せず）が設置されており、露光装置１８は、パターン読取りカメラによってビアホールの位置を読み込む（ステップＳ１）。そして、ビアホールの位置検出を行い、装置座標系上での位置情報を得る（ステップＳ２）。具体的には、ＣＣＤカメラからの信号に画像処理を施し、ビアホールの中心位置を演算で求める。
【００２７】
また、露光装置１８の制御部１９には、ドリルマシン１４が受け取ったのと同じデータが流れており、ドリルで穴あけすべき位置（すなわちビアホールを形成すべき位置）を示すビアホール情報２６を受信すると共に（ステップＳ３）、描画パターンを示すパターン情報２８も受信している（ステップＳ４）。これらのビアホール情報２６及びパターン情報２８に基づいて、制御部１９は、ＲＩＰ２０によりビットマップ化を行って仮想座標系上での展開を行い、仮想座標系上での位置情報を得る（ステップＳ５）。
【００２８】
そして、ステップＳ２で得られた位置情報と、ステップＳ５で得られた位置情報と、を比較することにより、露光装置１８にセットされた基板の実際の位置ずれ量を検出し、仮想座標系上から装置座標系上へのパターン情報２８の変換方法、すなわち位置補正されたパターン情報をどのように演算処理して得るか、を決定する（ステップＳ６）。変換方法としては、主として、移動、回転、倍率等による方法である。
【００２９】
そして、ステップＳ６で決定された変換方法に基づいて、パターン情報２８をビットマップ化して得られた仮想座標系上の位置情報に対し、装置座標系への変換を行う（ステップＳ７）。このようにして位置補正演算を行って、補正データ（描画すべきパターンデータ）を得る。
【００３０】
そして、補正データ（描画すべきパターンデータ）に基づく露光を露光エンジン２１で行う（ステップＳ８）。
【００３１】
その後、図１に示すように、レジスト塗布後の現像処理やエッチング処理を行う。
【００３２】
このように、本実施形態では、露光処理を行う際のパターン描画の基準として、基板に形成された基準穴ではなく、被露光面に露出している実際のビアホールの位置を基準にしている。従って、高精度でパターンの露光処理を行うことができる。また、アナログ式の露光装置に比べ、マスクを物理的に位置合わせする必要がないので処理速度が著しく向上すると共に、マスクを回転させる必要がないので装置構成を簡素にすることができる。また、マスクを用いなくても済むので、パターン位置の誤差要因が少ない。
【００３３】
なお、ステップＳ１を削除し、パターン情報に基づいてビアホールの設計上の位置を演算処理で求めてもよく、これにより、露光装置１８が受信する情報を１種（パターン情報のみ）に減らすことができる。
【００３４】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、高速、高精度でパターンを形成することを可能にする露光システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態で装置の接続を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態で情報の流れを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態で行う処理フローを示す模式図である。
【符号の説明】
１０　露光システム
１２　基板
１４　ドリルマシン
１６　ＣＡＤ／ＣＡＭシステム（設計装置）
１８　露光装置
１９　制御部（演算手段）
２６　ビアホール情報
２８　パターン情報
【図１】
2004126181.tif 000003
【図２】
2004126181.tif 000004
【図３】
2004126181.tif 000005