[发明专利]曝光方法和曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及重叠配置描绘有图案的光掩模和在表面形成有感光层的基板，通过光掩模对基板照射光，将图案转印到基板上的曝光方法和曝光装置。更具体而言，本发明涉及光掩模和基板的对位方法。

背景技术

以往，为了在印刷电路板等的表面形成导电图案等，广泛进行的是重叠配置在表面形成有感光层的基板和描绘有图案的光掩模，通过光掩模对基板照射光，将图案转印到基板表面的感光层的曝光方法。

在该曝光方法中，为了将在光掩模上描绘的图案转印到基板上，在基板的大致整个面上预先设置的多个导电孔等和在光掩模上描绘的图案的对位是必要的。为了进行该对位，在光掩模和基板的相互对应的位置分别附设多个对位标记。

通过CCD相机等光传感器读取在该光掩模和基板上分别附设的对位标记。根据读取的数据，使基板或光掩模的任意一个沿X·Y·θ方向移动，进行光掩模和基板的对位。

进行光掩模和基板的对位后，通过光掩模对基板照射光，将光掩模上描绘的图案转印到基板表面的感光层，曝光处理结束。

可是，由于基板在曝光工序之前接受加热处理等，所以在曝光工序中，具有相比当初收缩了的大小。

一般，从最初开始就在运算中加入所述的加热处理等引起的收缩，在此基础上设计基板。可是，全部基板并不局限于按预测那样收缩。结果，在基板上附设的多个对位标记之间的距离即对位标记间间距的尺寸在各基板中变动。

进而，在光掩模和基板双方中，由于制作误差或温度、湿度的变化等，在对位标记间距的尺寸上产生变动。

因此，在光掩模和基板双方中，在分别附设的多个对位标记间的间距上产生误差。

结果，难以使光掩模的对位标记和基板的对位标记全部完全一致。

因此，在基板和光掩模的对位中，在光掩模和基板的相互对应的位置附设的多对对位标记的各对的对位标记之间的“位置偏移量”平均化。即从基板的中央部向外缘方向，对位标记间的间距的尺寸误差平均分配。

以下，参照附图，说明光掩模和基板的对位方法。图1和图2是表示光掩模和基板重叠的状态的俯视图。基板1的对位标记3(圆)和光掩模2的对位标记4(点)配置在基板1的4个角和与这些角分别对应的光掩模上的位置。图1表示理想的对位状态。在图1中，表示在基板1和光掩模2之间没有尺度(比例尺)的差，因此，在全部的基板1的对位标记3的标记间间距和光掩模2的对位标记4的标记间间距上没有误差，对应的标记彼此的中心一致的理想的对位状态。

再有，即使假设全部的基板1的对位标记3和光掩模2的对位标记4，在标记间的间距上没有误差，实际上由于用于进行对位的控制系统、驱动机构等，会产生对位误差。可是，这些误差由于技术的进步，与对位标记间间距的尺度差引起的对位误差相比，能抑制在允许的范围内。

图2是表示基板1的对位标记3的标记间间距比光掩模2的对位标记4的标记间间距短时的基板1和光掩模2的对位的俯视图。在基板1和光掩模2中，相互对应的对位标记对3、4间的“位置偏移量”在各对上均匀地对位。

如此，如果在基板1和光掩模2之间在对位标记间间距的长度上具有差，即使将所述的控制系统等引起的对位误差抑制在允许范围内，也难以将光掩模2上描绘的图案5以高精度转印到基板1上确定的位置。

在以往的基板中，即使产生这样的尺度差引起的对位误差，但是由于要求的精度低，所以不会成为问题。可是，随着半导体的小型化及基板的精细图案化的发展，该误差成为问题。

因此，希望在基板1和光掩模2之间尽可能减小尺度差，将光掩模2上描绘的图案5以高精度转印到基板1上确定的位置。

作为与此有关的以往的主要对策，为了将光掩模上描绘的图案以高精度转印到基板上确定的位置，制成将对光掩模附设的对位标记的标记间间距的尺度变更为与基板的各对位标记的标记间间距的尺度一致的光掩模来进行应对。

当然，如果改变对光掩模附设的对位标记的标记间间距的尺度，则与对位标记同时描绘的图案的尺度也按比例变化，结果，如果光掩模和基板的对位标记间的间距差减小，就能以高精度将光掩模的图案转印到基板上确定的位置。

可是，即使制成改变对光掩模附设的对位标记的标记间间距的尺度的光掩模来进行应对，基板的尺度也由于所述的理由而分别变化，所以为了实现高的对位精度，必须准备多个具有不同尺度的光掩模，以光掩模和基板的对位精度收敛在允许范围内的方式更换光掩模。

在上述的以往的曝光方法中，即使保持允许的转印精度，也存在制成多个光掩模引起的成本上升、光掩模的更换时间增加引起的生产率的下降等诸多问题。

发明内容