JPH05232714A - 露光工程における基板と原版との位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置合わせされるべき基板および原版のそれ
ぞれに設けられた位置合わせマークにピッチ公差が生じ
た場合でも、基板と原版とが適正に位置合わせされるこ
とを可能にする。 【構成】 原版の位置合わせマーク７に基板の位置合わ
せマーク９を粗く位置合わせした状態とし、この状態に
おいて位置合わせマーク７および９をＣＣＤカメラによ
り光学像として読み取り、この光学像の重心の位置に基
づいて位置合わせマーク７と９との位置ずれ量を求め、
位置ずれ量が複数の位置合わせマーク７と９との間で平
均されるように基板と原版とを相対的に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばプリント回
路基板の製作において、所望の導電パターンを形成する
際に光露光技術が用いられるが、このような露光工程に
おける基板と原版との位置合わせ方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえばプリント回路基板を製作するに
際し、光露光技術を適用する場合、プリント回路基板と
なるべき基板と、フォトマスクとしての原版とを正確に
位置合わせしなければならない。このような位置合わせ
が達成された状態で、原版を通して光を基板に照射する
ことによって、基板を露光する、露光工程は、たとえば
図４に示すような露光装置１を用いて実施される。

【０００３】図４を参照して、基板２と平行に置かれた
原版３を通して光が照射され、その光によって基板２が
露光される。

【０００４】基板２を保持するために、基板保持台４が
設けられる。基板保持台４は、光を透過し得る材料から
なり、たとえば中空の構造とされる。基板保持台４の、
基板２と接する壁面には、多数の細孔が設けられ、真空
ポンプ等によって内部に与えられた負圧により、基板２
が真空吸着されるようになっている。

【０００５】他方、原版３は、原版保持台５によって保
持される。原版保持台５は、平らなガラス板等からなる
透明板６を備え、この透明板６の一方面に直接接した状
態で、原版３が、たとえば粘着テープ（図示せず）によ
り固定される。

【０００６】図５の（１）、（２）および（３）には、
それぞれ、原版３、基板２、および原版３と基板２とが
重ね合わされた状態が示されている。図５（１）に示す
ように、原版３は、透明なシートから構成され、複数
の、たとえば４個の対称的に配置された位置合わせマー
ク７を有する。これら位置合せマーク７は、透明領域８
内に位置する円形の非透明領域によって与えられる。図
５（２）に示すように、基板２には、原版３の位置合わ
せマーク７に対応するように、位置合わせマーク９が設
けられる。これら位置合わせマーク９は、原版３の位置
合わせマーク７より大きな円形の貫通孔によって与えら
れる。

【０００７】また、原版３には、概略的に示すように、
所望のパターン１０が、ネガの像として形成される。こ
の原版３を通して基板２に光が照射されたとき、基板２
には、パターン１０に相関するパターン１１において露
光される。基板２の露光を受ける面には、感光材が塗布
されるか、感光性フィルムが貼着されている。なお、基
板２の両面にパターンが形成されるときには、これら両
面に感光材等が形成されている。

【０００８】図５（３）には、位置合わせマーク７と位
置合わせマーク９とが互いに位置合わせされた状態が示
されている。

【０００９】再び図４を参照して、上述した位置合わせ
マーク７および９の位置を光学的に検出するため、検出
用光源１２が、基板保持台４側に配置される。検出用光
源１２は、基板２および原版３の大きさをカバーする面
光源であり、たとえば、黄色以上の波長の光を与える光
源とされる。

【００１０】また、原版保持台５側には、検出用光源１
２からの光を受ける光センサとしてのＣＣＤカメラ１３
が配置される。ＣＣＤカメラ１３は、周知のように、位
置合わせマーク７および９の形状を撮像できるディジタ
ルアドレス方式の光センサである。図６に示すように、
基板２の位置合わせマーク９と原版３の位置合わせマー
ク７が互いに重なり合ったとき、検出用光源１２からの
光は、リング状の光の像として、ＣＣＤカメラ１３によ
って撮像される。

【００１１】ＣＣＤカメラ１３は、図４に示すように、
水平および垂直方向に移動可能なカメラ台１４上に保持
される。カメラ台１４は、まず、垂直方向に延びるねじ
シャフト１５の外周に螺合し、モータ１６の回転によっ
て垂直方向に移動する。また、ねじシャフト１５および
モータ１６を含む機構は、フレーム１７の上下にそれぞ
れ水平方向に延びるように設けられた１対のレール１８
および１９によって水平方向に移動するように保持さ
れ、そのような水平方向の移動は、モータ２０に連結さ
れたねじシャフト２１の回転によって達成される。

【００１２】このように、ＣＣＤカメラ１３は、水平お
よび垂直方向に移動可能にされるが、これは、単に１個
のＣＣＤカメラ１３により、複数の位置に分布している
位置合わせマーク７および９の位置検出を行なおうとす
るためのものである。これに代えて、４カ所に分布され
た位置合わせマーク７および９のそれぞれに対応してＣ
ＣＤカメラを設けるようにしてもよい。

【００１３】基板２と原版３との位置合わせのために、
原版保持台５は、原版３の面方向に移動可能とされてい
る。原版保持台５は、最終的にはフレーム１７によって
支持されるが、その間には、いくつかのリンクが介在さ
れている。そのようなリンク等の詳細は、本件出願人に
よるたとえば実開昭６２−１８８７７５号公報に記載さ
れている。要約すれば、原版保持台５は、フレーム１７
に対して、水平方向（Ｘ方向）、垂直方向（Ｙ方向）、
および回転方向（θ方向）に移動されることができ、そ
のため、Ｘ方向移動機構、第１のＹ方向移動機構、およ
び第２のＹ方向移動機構を備える。したがって、Ｘ方向
の移動は、Ｘ方向移動機構により達成され、Ｙ方向への
移動は、第１および第２のＹ方向移動機構の双方により
達成され、θ方向への移動は、第１のＹ方向移動機構と
第２のＹ方向移動機構との移動量の差によって達成され
る。

【００１４】これら移動機構の動作は、次のように、Ｃ
ＣＤカメラ１３によって読み取った位置合わせマーク７
および９の互いの位置合わせ状態に基づき制御される。
すなわち、ＣＣＤカメラ１３の出力は、映像情報処理装
置２２に与えられ、ここで、位置合わせマーク７と位置
合わせマーク９とのそれぞれの位置が求められ、これら
位置に関する情報がストアされる。次に、映像情報処理
装置２２においてストアされた位置合わせマーク７およ
び９の位置に関する情報から、位置修正量演算装置２３
において、原版３と基板２との互いの適正な位置関係を
得るための移動量が演算される。この位置修正量演算装
置２３では、原版保持台５を、Ｘ方向、Ｙ方向、および
θ方向にどれだけ移動させれば、原版３と基板２との適
正な位置関係が得られるかを演算するものであるが、具
体的には、前述したＸ方向移動機構、第１のＹ方向移動
機構、および第２のＹ方向移動機構をそれぞれどの方向
にどれだけの量だけ移動させるべきかを演算する。この
演算結果に関連する情報は、Ｘ−出力装置２４、Ｙ１−
出力装置２５、およびＹ２−出力装置２６にそれぞれ与
えられ、これら出力装置２４，２５，２６の各々から、
Ｘ方向移動機構、第１のＹ方向移動機構、および第２の
Ｙ方向移動機構にそれぞれ備えるパルスモータ等の駆動
源に対して出力Ｘ，Ｙ１，Ｙ２が与えられる。

【００１５】このように、原版３と基板２とが適正に位
置合わせされると、原版保持台５が基板保持台４に向か
って移動し、基板２と原版３とが密着される。このよう
な原版保持台５の移動は、フレーム１７の移動によって
達成される。フレーム１７は、レール２７に沿って転動
可能な車輪２８によって保持され、シリンダ２９の駆動
により、矢印３０方向に移動可能である。このような移
動の過程において、基板２と原版３との位置合わせ状態
をできるだけ崩さないようにするため、フレーム１７に
は、ガイドピン３１が設けられ、これらガイドピン３１
は基板保持台４に設けられたガイド穴３２に受け入れら
れる。

【００１６】上述のように、基板２と原版３とを密着さ
せた状態で、原版３側に配置された露光用光源（図示せ
ず）により、原版３を通して光が基板２に照射され、基
板２の所定の領域が露光される。なお、この露光工程に
おいて、ＣＣＤカメラ１３は、露光の障害とならないよ
うに、露光用光源から原版３に至る光路から退去されて
いる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような基板２と原版３との位置合わせ方法には、次の
ような問題があった。

【００１８】（１） 基板２に対して、位置合わせマー
ク９を設けるための加工、表面研磨、熱処理等を行なう
ことによって、位置合わせマーク９にピッチ公差が生じ
得る。また、原版３には、一般的に厚み０．１ｍｍ程度
の薄いフィルムが使用されているので、その位置合わせ
マーク７の作画時においてピッチ公差が生じやすく、ま
た、このようなピッチ公差は、温度および湿度の変化等
によってさらに助長される。これらのピッチ公差は、当
然のことながら、不適正な位置合わせ状態を招く。

【００１９】（２） 定位置にセットされている原版３
に対して、基板２を自動的に搬送して重ね合わせる場
合、原版３の位置合わせマーク７の中心に対して、基板
２の位置合わせマーク９の位置が大きくずれることがし
ばしばある。これは、基板２の外形寸法および外周から
位置合わせマーク９までの寸法がばらついており、それ
にもかかわらず、基板２の外形を基準として、基板２を
位置決めしながら、原版３に重なるように搬送するため
である。このような寸法のばらつきを小さくすること
は、主にコスト面の理由から、現状では困難である。そ
のため、基板２の位置合わせマーク９が原版３の位置合
わせマーク７に対して相当ばらついて重ねられても、Ｃ
ＣＤカメラ１３による読み取り、および基板２と原版３
との適正な位置合わせを、的確に行なえなければならな
い。

【００２０】（３） 基板２と原版３との位置合わせに
おいて、ますます高精度が要求されつつある。他方、Ｃ
ＣＤカメラ１３によるマーク７，９の読み取り、データ
の演算、そして位置修正する一連の位置合わせ動作に
は、機械系の誤差やＣＣＤカメラ１３によるマーク読み
取り誤差、そして演算の誤差が必然的に生じる。そのた
め、上述したＣＣＤカメラ１３によるマーク７，９の読
み取りから一連の位置合わせ動作に至るまでの工程を１
回だけしか行なわないとすれば、高精度の位置合わせを
必ずしも達成できないことがある。したがって、高精度
の位置合わせを達成するためには、上述した工程を２回
以上繰り返す必要があるが、このように、工程を繰り返
すと、時間がかかり、生産性の低下を招くことになる。

【００２１】（４） 基板２と原版３とは、互いに重ね
られて位置合わせされるが、この位置合わせ時におい
て、基板２および原版３に傷をつけないため、また、円
滑に位置合わせを行なうため、基板２と原版３とは、軽
く接触されるか、一定の隙間を設けてセットされる。そ
して、位置合わせを完了すれば、基板２と原版３とは真
空引き等によって密着され、原版３側より光を照射して
基板２が露光される。この位置合わせ後の密着により、
基板２と原版３とがわずかにずれる可能性があり、その
ため、高い精度で位置合わせしても、密着の段階でずれ
るおそれがある。

【００２２】（５） 位置合わせマーク７および９の各
々は、通常、２〜４カ所に分布して設けられるが、読み
取るマーク数が多いほど、位置合わせ精度が高くなる。
これら位置合わせマーク７，９を読み取るＣＣＤカメラ
はマーク毎に取付けるか、図４に示すように、１個のＣ
ＣＤカメラ１３をＸＹ軸上で移動可能に取付けて、各マ
ークを順次読み取るか、のいずれかの方法が採用されて
いる。前者の方法は、読み取り速度が速いが、マーク位
置が変わると、固定されたカメラ位置も変える必要があ
り、段取り替えに時間を要する。他方、後者の方法は、
マーク位置が変わる場合、段取り替えを迅速に行なうこ
とができるが、読み取り時間が長くかかる。このよう
に、上述した方法は、いずれも、高精度の位置合わせに
伴ってマーク数が増加されたときには、生産性に関する
問題に遭遇する。

【００２３】それゆえに、この発明の目的は、上述した
ような問題を解決し得る、露光工程における基板と原版
との位置合わせ方法を提供しようとすることである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数個の円
形の貫通孔からなる第１の位置合わせマークを有する基
板と、前記第１の位置合わせマークに対応するものであ
って、透明領域内に位置しかつ前記第１の位置合わせマ
ークより小さい複数個の円形の非透明領域によって与え
られる第２の位置合わせマークを有する原版とを、前記
第１の位置合わせマークと前記第２の位置合わせマーク
とが互いに位置合わせされた状態で配置しながら、前記
原版を通して光を前記基板に照射して、前記基板を露光
する、そのような露光工程における前記基板と前記原版
との位置合わせ方法に向けられるものである。

【００２５】この発明では、上述した技術的課題を解決
するため、次のようなステップを備えることを特徴とし
ている、すなわち、まず、前記第１の位置合わせマーク
と前記第２の位置合せマークとが互いに粗く位置合わせ
された粗位置合わせ状態とし、この粗位置合わせ状態に
おいて前記第１および第２の位置合わせマークを光学像
として読み取ることが行なわれる。次いで、この読み取
られた光学像の重心の位置に基づいて前記第１の位置合
わせマークの各々と対応の前記第２の位置合わせマーク
の各々との位置ずれ量が求められる。次いで、これら位
置ずれ量が複数の前記第１の位置合わせマークと対応の
複数の前記第２の位置合わせマークとの間で平均される
ように前記基板と前記原版との相対的移動量が決められ
る。そして、この移動量に従って前記基板および前記原
版の少なくとも一方が移動される。

【００２６】

【作用】前述のように、基板および原版の各々の位置合
わせマークにピッチ公差が生じていると、複数個の位置
合わせマークのすべてについて適正に位置合わせするこ
とができない。この発明では、位置ずれ量が複数の第１
の位置合わせマークと対応の複数の第２の位置合わせマ
ークとの間で平均されるように基板と原版とが位置合わ
せされるので、結果として、位置合わせマークのピッチ
公差を全体として補償して、最も好ましい位置合わせ状
態を達成することができる。

【００２７】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、基板お
よび原版の各々に設けられた位置合わせマークの位置に
ピッチ公差を生じても、基板と原版とを適正に位置合わ
せすることができる。

【００２８】この発明では、前述した第１および第２の
位置合わせマークを光学像として読み取ることがＣＣＤ
カメラによって行なわれることが好ましい。ＣＣＤカメ
ラによれば、位置合わせマークの位置を電気的信号とし
て取り出すことが容易である。また、このＣＣＤカメラ
を用いた読み取るステップから基板および原版の少なく
とも一方を移動させるステップまでの各ステップは、複
数回繰返されることが好ましい。これによって、位置合
わせの精度をさらに高めることができる。この場合にお
いて、第１および第２の位置合わせマークが、それぞ
れ、３個以上あるときには、複数回繰返されるステップ
の少なくとも最初のサイクルでは、単に２個の第１およ
び第２の位置合わせマークについての位置合わせを行な
い、少なくとも最後のサイクルでは、すべての第１およ
び第２の位置合わせマークについての位置合わせを行な
うようにすれば、位置合わせに要する時間が短縮されな
がら、あくまでも高精度の位置合わせを達成することが
できる。そのため、生産性の向上を図ることができる。

【００２９】基板および原版の少なくとも一方を移動さ
せるステップの後に、基板と原版とを互いに密着させる
ことが行なわれるが、この密着後における第１および第
２の位置合わせマークの互いの位置合わせ状態を再び観
察するようにすれば、機械系の誤差による問題を解消
し、さらに高精度の位置合わせを保証することができ
る。

【００３０】また、前述したＣＣＤカメラのような光セ
ンサは、２個用い、これら２個の光センサを、原版の面
積をほぼ２等分する領域をそれぞれ独立して移動可能に
設けて、原版の２等分された領域をこれら２つの光セン
サによって分担すれば、位置合わせ時間を短縮すること
ができる。

【００３１】

【実施例】この発明の一実施例では、基本的に、前述し
た図４に示す露光装置１が用いられ、図５および図６に
示すように、基板２と原版３とが位置合わせマーク７，
９に基づいて位置合わせされる。この実施例では、図４
に示した露光装置１の制御方法に特徴がある。以下の説
明において、前述した図４ないし図６に示した要素に相
当する要素には、同様の参照符号を付し、重複する説明
は省略する。

【００３２】図１には、この実施例による基板２と原版
３との位置合わせ方法に含まれる代表的なステップが、
ＣＣＤカメラ１３による映像として示されている。

【００３３】この実施例は、以下の条件の下で実施され
る。 Ａ．基板２の位置合わせマーク９は、直径１．５〜５ｍ
ｍの円形の貫通孔によって与えられ、基板２の外周近傍
であって角の部分に２〜４箇所設けられる。

【００３４】Ｂ．原版３の位置合わせマーク７は、基板
２の位置合わせマーク９より小さい直径０．６〜２．０
ｍｍの円形の非透明領域によって与えられ、基板２の位
置合わせマーク９の位置に対応して２〜４箇所設けられ
る。

【００３５】Ｃ．原版３の位置合わせマーク７の周囲に
は、一辺が６〜１０ｍｍの正方形によって規定される透
明領域８が形成される。この透明領域８は、その近くに
までパターン１０が形成されるので、それほど大きくは
できない。なお、透明領域８は、正方形のような四角形
に限らず、円形であってもよい。

【００３６】Ｄ．基板２と原版３とが互いに粗く位置合
わせされたとき、基板２の位置合わせマーク９は、少な
くとも原版３の透明領域８内に一部でも位置するものと
する。

【００３７】基板２と原版３とを互いに位置合わせする
にあたっては、まず、原版３のみが露光装置１にセット
され、原版３の位置合わせマーク７の各々がＣＣＤカメ
ラ１３によって読み取られ、各々のＸＹ座標上のアドレ
スが記憶される。

【００３８】次に、基板２が露光装置１にセットされ
る。このとき、図１（１）に示すように、原版３の位置
合わせマーク７と基板２の位置合わせマーク９とが、互
いに粗く位置合わせされる。図１（１）に示した状態で
は、原版３の透明領域８内に基板２の位置合わせマーク
９の一部が位置している。この状態では、ＣＣＤカメラ
１３で見たとき、図１（２）に示すように、位置合わせ
マーク９の一部が明るく見え、それ以外の領域は暗部と
なる。

【００３９】次に、図１（２）に示すように、予めわか
っている原版３の位置合わせマーク７を中心に、補捉ラ
イン３３によって規定される四角形の補捉エリアを、ゼ
ロから次第に広げていく。このとき、補捉エリアに最初
に入った明るい部分を基板２の位置合わせマーク９とみ
なし、その明るい部分の重心を求める。この場合、図１
（１）における位置合わせ状態が、図１（１）に示すよ
うな態様ではなく、さらに大きくずれることもある。た
とえば基板２の端縁が透明領域８内に位置することもあ
る。このような場合を考慮して、予め入力された基板２
の位置合わせマーク９より大きい明るい部分について
は、位置合わせマーク９とはせず、透明領域８内で他に
明るい部分があれば、その部分を位置決めマーク９とみ
なすように制御されるのが好ましい。また、位置ずれの
状況によっては、透明領域８内において２回を超える明
るい部分の検出もあり得るが、この場合には、位置合わ
せ不能の信号を出すようにされている。

【００４０】上述のように求められた位置合わせマーク
９による明るい部分の光学像の重心は、図１（３）に示
すように、原版３の位置合わせマーク７の重心に合わせ
られる。このようにして、位置合わせマーク７と位置合
わせマーク９とを接近させることができたが、その位置
合わせ状態は、未だ不十分である。そのため、再び、位
置合わせマーク９による明るい部分の光学像の重心を求
め、この重心に原版３の位置合わせマーク７の重心が合
わせられる。これによって、図１（４）に示すように、
位置合わせマーク９内に位置合わせマーク７が完全に入
る状態となる。なお、このような位置合わせ動作におい
て、この実施例では、原版３が動かされる。

【００４１】上述した位置合わせにおいて、位置合わせ
マーク７または９の位置にピッチ公差がある場合には、
複数の位置合わせマーク７および８のすべてについて完
璧な位置合わせ状態を得ることはできない。すなわち、
１カ所においてのみ、位置合わせマーク７および９を完
璧に位置合わせすると、他の場所にある位置合わせマー
ク７および９については大きくずれることがある。その
ため、複数箇所の位置合わせマーク７および９につい
て、ＸＹθ方向にバランスよく、むしろ、ずれが生じる
ように、位置合わせすることが好ましい。たとえば、図
２に示すように、原版３の４個の位置合わせマーク７が
長方形の各頂点上に位置し、基板２の位置合わせマーク
９が、平行四辺形の各頂点上に位置するように歪んでい
るとき、位置合わせマーク７と対応の位置合わせマーク
９との位置ずれ量が、ＸＹθ方向に平均されるように、
複数の位置合わせマーク７と複数の位置合わせマーク９
との間で位置合わせされると、原版３のパターン１０が
基板２に対して最も適正に位置合わせされたことにな
る。この実施例では、位置合わせマーク７の各々と対応
の位置合わせマーク９の各々との位置ずれ量を求め、こ
れら位置ずれ量が複数の位置合わせマーク７と対応の複
数の位置合わせマーク９との間で平均されるように基板
２と原版３との相対的移動量が求められ、この移動量に
従って原版３が基板２に対して移動される。

【００４２】このようにして、位置合わせされたとき、
位置合わせマーク７および９においてピッチ公差がない
場合には、図１（５）に示すように、位置合わせマーク
７と位置合わせマーク９とはそれぞれの中心が完全に一
致する。

【００４３】前述したように、高精度に位置合わせを達
成しようとすると、２回以上の位置合わせ操作を繰返す
必要がある。また、このような高精度の位置合わせのた
めには、位置合わせマーク７および９の各々の数は、３
個以上必要である。しかしながら、これらの位置合わせ
マーク７および９の読み取りを、ＣＣＤカメラ１３を移
動させて行なわなければならない場合、時間がかかり、
生産性が低下する。この問題を解決するため、少なくと
も最初の位置合わせに関しては、単に２カ所における位
置合わせマーク７および９の位置合わせを行ない、少な
くとも最後の位置合わせに関しては、すべての箇所にお
ける位置合わせマーク７および９の位置合わせを行なう
とよい。これによって、ＣＣＤカメラ１３の移動時間お
よび読み取り時間の短縮を図れ、高精度の位置合わせに
もかかわらず、位置合わせ時間の短縮を図ることがで
き、生産性の向上を期待することができる。

【００４４】また、原版３と基板２とを位置合わせした
後、真空引き等で密着させると、わずかな位置ずれを起
こすことがある。しかしながら、同じ露光装置を用いる
限り、この位置ずれ量およびずれる方向は、ほぼ一定し
ている。したがって、原版３と基板２とを密着させた
後、再びＣＣＤカメラ１３によって、位置合わせマーク
７および９の各々を読み取り、そのずれ量を再チェック
し、このデータによって、密着前の位置合わせ状態が補
正されるようにしておけば、密着後にずれを生じること
を防止できる。なお、この再チェックは、たとえば、最
初の１〜５枚の基板２について行ない、以後の処理で
は、再チェックを行なわない方法をとってもよい。

【００４５】また、原版３と基板２との密着段階でずれ
るとき、そのずれ量を記憶しておき、次いで、密着状態
を解除した後、上述のずれ量に基づいて位置合わせ状態
の修正を行ない、再び密着させるようにしてもよい。

【００４６】また、前述のように再チェックは行なって
も、比較的粗い位置合わせでよい場合には、位置ずれ量
の上限を予め設定しておき、その上限を超えたときに警
報を発するようにするだけとしてもよい。

【００４７】前述のように、特に３以上の箇所に位置合
わせマーク７および９が配置され、位置合わせ操作が繰
返され、さらに密着後の際チェックを行なう場合、１個
のＣＣＤカメラ１３のみによると露光前の位置合わせ段
階において、時間を大幅に費してしまう。これを解決す
るため、図３に示すように、ＸＹ方向に移動可能な２個
のＣＣＤカメラ１３ａおよび１３ｂを用いるのがよい。
ＣＣＤカメラ１３ａは、ＸＹ方向移動機構３４によって
移動され、ＣＣＤカメラ１３ｂは、ＣＣＤカメラ１３ａ
とは独立して、省略されて図示されたＸＹ方向移動機構
３５によって移動可能とされる。これらＣＣＤカメラ１
３ａおよび１３ｂは、原版３の面積をほぼ２等分する領
域をそれぞれ分担し、各々の領域にある位置合わせマー
ク７および９を読み取る。

【００４８】図３に示した構造において、少なくとも最
初の位置合わせにおいて、単に２箇所の位置合わせマー
ク７および８についての位置合わせを行なうとすれば、
この段階では、ＣＣＤカメラ１３ａおよび１３ｂは移動
させる必要がない。少なくとも最後の位置合わせにおい
て、ＣＣＤカメラ１３ａおよび１３ｂを移動させればよ
いため、位置合わせに要する時間は大幅に短縮される。

【００４９】また、これら２個のＣＣＤカメラ１３ａお
よび１３ｂを、予め入力されたデータによって自動的に
移動させる場合、図３に示すような共通のＸＹ座標に従
って各々のアドレスが決定されるようにすれば、ＣＣＤ
カメラ１３ａおよび１３ｂの各々のアドレスを入力する
ことが非常に簡単になる。２個のＣＣＤカメラ１３ａお
よび１３ｂのＸＹ方向の移動エリアを決めておけば、１
個のＣＣＤカメラを使用する場合と同じ入力方法で、Ｃ
ＣＤカメラ１３ａおよび１３ｂの各々のアドレスをセッ
トすることが可能となる。

【００５０】なお、原版３に対して、基板２が自動的に
粗く位置合わせされた状態で重ねられたとき、原版３と
基板２の各位置合わせマーク７および９を光学的に検出
すると、原版３の位置合わせマーク７の中心に対して、
基板２の位置合わせマーク９の中心がＸＹθ方向にほぼ
一定量のずれを起こしている傾向がある。したがって、
最初の複数枚の基板２を処理したときに得られたずれを
平均し、この平均値に基づき、以後の基板２を原版３に
位置合わせされるように修正するようにしてもよい。

【００５１】また、前述した実施例では、原版３の位置
合わせマーク７を予め読み取り、次いで基板２をセット
することを行なったが、逆に、基板２の位置合わせマー
ク９をまず読み取り、次いで、原版３をセットするよう
にしてもよい。

【００５２】また、位置合わせに際して、前述した実施
例では、原版３が移動されたが、基板２が移動されて
も、原版３および基板２の双方が移動されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による位置合わせマーク７
および９の位置合わせ工程に含まれる代表的なステップ
を示し、ＣＣＤカメラによる映像によって示されてい
る。

【図２】図１に示した実施例によって複数箇所の位置合
わせマーク７および９が平均されて位置合わせされた状
態を示す図である。

【図３】この発明の他の実施例において用いられるＣＣ
Ｄカメラ１３ａおよび１３ｂならびにそれに関連する構
成を示す図である。

【図４】露光装置１を示す正面図である。

【図５】基板２、原版３および基板２と原版３とが位置
合わせされた状態を示す図である。

【図６】図５（３）に示した位置合わせ状態を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 露光装置 ２ 基板 ３ 原版 ４ 基板保持台 ５ 原版保持台 ７ 位置合わせマーク（第２の位置合わせマーク） ９ 位置合わせマーク（第１の位置合わせマーク） １２ 検出用光源 １３，１３ａ，１３ｂ ＣＣＤカメラ １４ カメラ台 １５，２１ ねじシャフト ３４，３５ ＸＹ方向移動機構

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の円形の貫通孔からなる第１の位
   置合わせマークを有する基板と、前記第１の位置合わせ
   マークに対応するものであって、透明領域内に位置しか
   つ前記第１の位置合わせマークより小さい複数個の円形
   の非透明領域によって与えられる第２の位置合わせマー
   クを有する原版とを、前記第１の位置合わせマークと前
   記第２の位置合わせマークとが互いに位置合わせされた
   状態で配置しながら、前記原版を通して光を前記基板に
   照射して、前記基板を露光する、そのような露光工程に
   おける前記基板と前記原版との位置合わせ方法であっ
   て、 前記第１の位置合わせマークと前記第２の位置合せマー
   クとが互いに粗く位置合わせされた粗位置合わせ状態と
   し、 前記粗位置合わせ状態において前記第１および第２の位
   置合わせマークを光学像として読み取り、 前記読み取られた光学像の重心の位置に基づいて前記第
   １の位置合わせマークの各々と対応の前記第２の位置合
   わせマークの各々との位置ずれ量を求め、 前記位置ずれ量が複数の前記第１の位置合わせマークと
   対応の複数の前記第２の位置合わせマークとの間で平均
   されるように前記基板と前記原版との相対的移動量を求
   め、 前記移動量に従って前記基板および前記原版の少なくと
   も一方を移動させる、各ステップを備える、露光工程に
   おける基板と原版との位置合わせ方法。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の位置合わせマーク
   を光学像として読み取るステップは、ＣＣＤカメラによ
   って前記第１および第２の位置合わせマークの映像を読
   み取るステップを備える、請求項１に記載の位置合わせ
   方法。
3. 【請求項３】 前記第１および第２の位置合わせマーク
   を光学像として読み取るステップから前記基板および前
   記原版の少なくとも一方を移動させるステップまでの各
   ステップが複数回繰返される、請求項２に記載の位置合
   わせ方法。
4. 【請求項４】 前記第１および第２の位置合わせマーク
   は、それぞれ、３個以上あり、前記複数回繰返されるス
   テップの少なくとも最初のサイクルでは、単に２個の前
   記第１および第２の位置合わせマークについての位置合
   わせを行ない、少なくとも最後のサイクルでは、すべて
   の前記第１および第２の位置合わせマークについての位
   置合わせを行なう、請求項３に記載の位置合わせ方法。
5. 【請求項５】 前記基板および前記原版の少なくとも一
   方を移動させるステップの後に、前記基板と前記原版と
   を互いに密着させるステップ、および密着後における前
   記第１および第２の位置合わせマークの互いの位置合わ
   せ状態を観察するステップをさらに備える、請求項１な
   いし４のいずれかに記載の位置合わせ方法。
6. 【請求項６】 前記第１および第２の位置合わせマーク
   を光学像として読み取るステップは、前記原版の面積を
   ほぼ２等分する領域をそれぞれ独立して移動可能な２個
   の光センサによって実施される、請求項１ないし５のい
   ずれかに記載の位置合わせ方法。