专利名称：激光束、紫外线照射周边曝光装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种激光束、紫外线照射周边曝光装置及方法，该装置及方法对在基板的图案区域的周围形成的周边区域照射激光束，从而对记号、文字等的识别标记进行曝光(做标记)，同时，对周边区域照射包含紫外线的光以进行周边曝光。
背景技术：
一般而言，关于在曝光装置中图案将被曝光的基板，例如在液晶基板中，当时是对大约500mm×500mm的尺寸的基板进行处理，现在是对放大至2160mm×2460mm这样的大型尺寸的基板进行处理。从该大型的基板切断、分离成预设的各个基板片，以制作出搭载于一般图像接收设备上的基板。基板被从大型的状态切断、分离时，为了其管理与制造工序的管理，利用激光束等预先在分离前的基板上进行曝光，从而在各基板片上形成文字、记号、图形或者是由其组合而形成的识别记号、判断分离位置用的切断位置识别码、或者是对准标记等(以下称为识别标记)。
此外，在基板上，在图案区域的周围，即周边区域存在着不需要的光阻剂墨液(photoresist ink)，由于该光阻剂墨液会成为后续工序的障碍，所以必须要预先使其曝光。在包含不需要的光阻剂墨液的周边区域中，需要如上所述显示识别标记，该周边区域被设定成预定宽度。然后，在该周边区域中形成识别标记的位置不仅配置于周边区域的中央部，也可以在图案区域附近的某个地方，或是在基板的蚀刻侧的某部分，或者是在相反侧的图案区域的附近。
基板在其图案区域被曝光后，借助于周边曝光装置而曝光，以便通过对周边区域进行曝光来除去不需要的光阻剂墨液，从而在切断、分离成各基板片时易于处理(例如参照专利文献1、2)。
而且，在基板的制造工序中，制造生产线上存在有对图案区域进行曝光的曝光装置、对周边区域的光阻剂墨液进行曝光的周边曝光装置、对识别标记进行曝光(显示)的曝光装置等各种曝光装置，一般，进行如下工序首先，由曝光装置对图案区域进行曝光；然后，利用激光照射曝光装置在基板的周边区域照射激光，从而标记出(曝光)识别标记；接着，利用周边曝光装置对基板的周边区域照射包含预定波长的紫外线的光，以进行曝光。
通过激光的照射而标记出识别标记的曝光装置，作为一个例子，进行如下的动作。即，针对要标记出形成于基板的周边区域的识别标记的地方，从配置于载置基板的台座的上方的曝光单元输出激光束。然后，以使载置基板的台座与曝光单元相对移动的方式，在直线方向和与该直线方向正交的正交方向上依时间顺序依次扫瞄，同时，使照射位置在相对移动方向上错开，从而使基板上的照射点在成为直角坐标的平面上形成排列以标记出识别标记(例如，参照专利文献3)。
该识别标记的形成方法(显示方法)，由于利用激光束的点曝光形成在总是与激光束位于相对的位置的涂布了光阻剂墨液的基板上，所述识别标记被标记在预定的宽度中，所以在与台座直线移动方向正交的正交方向上，经常一边用微小的激光束进行扫瞄一边曝光识别标记。
此外，还有一种这样的曝光装置被公开光源用于使基板的周边区域的不需要的光阻剂墨液曝光，该光源具有通过使光导的射出端的倍率变化而改变曝光光的形状的结构(例如参照专利文献4)。在该曝光装置中，在调节的过程中，采用使投影激光束所成的像的大小产生变化的方式，通过使局部投影的光路扩大或缩小来控制从光导射出的光的宽度，因此所照射的曝光光束具有关于光路中心对称地放大或缩小的宽度。
另外，还提出一种这样的曝光装置，其中周边曝光单元被设置于设在基板上方的固定导轨或移动导轨的至少一方的导轨上(例如参照专利文献5)。
专利文献1日本特许第2910867号公报；专利文献2日本特许第3418656号公报；
专利文献3日本特许第3547418号公报；专利文献4日本特许第3175059号公报；专利文献5日本特许第3091460号公报。
然而，在以往的周边曝光装置或识别标记的曝光装置中，存在着以下所示的问题。
(1)在对基板进行曝光的制造工序中，由于伴随基板尺寸的大型化，制造生产线变长，所以希望使以往那样的识别标记的曝光装置和对周边区域进行曝光的周边曝光装置从分别的结构形成一体，从而缩短制造生产线。
(2)而且，在连续进行识别标记的曝光处理和周边区域的曝光处理时，基板的移动速度会影响到任一曝光工序的曝光速度。此时，光阻剂墨液由于被调节为对紫外线的波长附近的波长感光度高，所以相对于以恒定速度移动的基板，与紫外线的波长相比，激光束的能量低，而且以恒定照度照射，因此，根据对周边区域的光阻剂墨液进行曝光的范围，照射的紫外线的光量有可能过强，从而有可能过度曝光，这些问题需要解决。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种激光束、紫外线照射周边曝光装置及其方法，该装置及方法能够将激光束的照射以及对周边区域的包括紫外线的光的照射设置于具有一个台座的曝光装置中，且将一个台座的移动速度确定成适当的速度。
为了解决上述问题，第一方面的激光束、紫外线照射周边曝光装置(以下称本装置)包括台座，该台座用于保持基板；移动搬运机构，该移动搬运机构使台座在绕着与基板的面正交的垂线旋转的旋转方向、移动方向以及与移动方向正交的正交方向上移动；激光束单元，该激光束单元在该移动搬运机构的移动路径上设在基板的上方的位置，并照射激光束；紫外线照射单元，该紫外线照射单元设置在与该激光束单元相邻的位置上且设在基板上方的位置，并从照射口将包含紫外线的光照射至周边区域；以及控制装置，该控制装置对应于第一移动速度和第二移动速度中的某一个来控制移动搬运机构，其中第一移动速度是照射激光束时使台座移动的速度，第二移动速度是照射包含紫外线的光时使台座移动的速度。
如此构成的本装置能够对应于照射激光束时使台座移动的第一移动速度和照射包含紫外线的光时使台座移动的第二移动速度中的某一个来控制台座。因此能够一边使台座移动，一边同时进行识别标记的曝光和所谓的周边曝光。即，还能够连续进行利用激光束对识别标记的曝光和利用包含紫外线的光对周边区域的曝光。连续进行识别标记的曝光和紫外线照射的曝光，并能够在各自的基板的周边区域同时进行，因此能够提高作业性与生产性，并且提高产量。
此外，在第二方面的本装置中，紫外线照射单元具有根据第一移动速度调节照射面积的照射面积调节遮板机构。
如此构成的本装置能够对应于照射激光束时台座的移动速度而调节紫外线照射的照射量。即，由于能够对应于基板的移动速度而调节照射面积，所以能够在不发生过度曝光或曝光不足的状态下，对基板的周边区域进行曝光作业。
而且，在第三方面的本装置中，照射面积调节遮板机构具有部分地遮蔽照射口的宽度调节遮光板、和使该宽度调节遮光板移动的宽度调节遮光板移动部。
如此构成的本装置通过宽度调节遮光板移动部而使宽度调节遮光板移动，从而调节从照射口照射的每单位面积的照射量。
此外，在第四方面的本装置中，激光束单元包括根据第二移动速度改变激光束的强度的改变装置。
如此构成的本装置能够对应于照射包含紫外线的光时台座的移动速度而调节激光束的照射量。即，由于能够对应于基板的移动速度来调节激光束强度，所以能够在不发生过度曝光或曝光不足的状态下，在基板上形成识别标记。
此外，在第五方面的本装置中，改变装置通过激光束的激发功率的改变、激光束的脉冲间隔的改变或者由音响光学元件来调制激光束的振幅或频率，来改变激光束的强度。
如此构成的本装置，当希望尽可能快地进行由包含紫外线的光对周边区域曝光的作业以提高产能时，使台座移动而不对照射口遮光。为了对应于该台座的移动速度，能够通过激光束单元所具备的各种方法来改变激光束的强度。当然，也可以将所有的方法组合来改变激光束的强度，也可以使用其中的某一种方法来改变。
而且，第六方面的激光束、紫外线照射周边曝光方法包括第一运算步骤，在该步骤中，运算出对识别标记进行曝光时，基板的第一移动速度；第二运算步骤，在该步骤中，运算出照射紫外线时，基板的第二移动速度；和根据第一移动速度确定激光束的强度，以在基板的周边区域对识别标记进行曝光，或者根据第二移动速度确定包含紫外线的光的照射面积的步骤。
如此构成的本方法中，能够在基板的周边区域对识别标记进行曝光，同时，一体地构成对该周边区域照射包含紫外线的光以进行曝光的周边曝光的作业。此外，连续进行识别标记的曝光与紫外线照射的曝光并能够在各个基板的周边区域同时进行，从而能够实现作业性、生产性的提高，且能够提高产量。
根据本发明，由于能够在一体的装置中，通过激光束进行识别标记的曝光且通过包含紫外线的光进行周边区域的曝光，所以能够缩短制造生产线。而且，对于本发明，即使在连续地进行识别标记的曝光和周边区域的曝光时，也能够在基板的移动速度不受影响的情况下，双方面都进行适当的曝光。
图1是省略本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的一部分而从侧面方向示意性示出装置内的剖面图。
图2是省略本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的一部分而从背面方向示意性示出装置内的剖面图。
图3(a)、(b)是示出在本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置中使用的基板的一例的俯视图。
图4是示出本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的台座的立体图。
图5是示意性示出本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的激光束单元的结构的示意图。
图6是示出切除了一部分的本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的紫外线照射单元的结构的剖面图。
图7是示意性示出切除了框体的一部分的本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的照射区域调节遮板机构的整体的立体图。
图8是示意性示出本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的照射区域调节遮板机构的在X直线方向进行移动的结构部分的立体分解图。
图9是示意性示出切除了框体的一部分的本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的照射面积调节遮板机构的剖面图。
图10是表示本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的控制机构的方块图。
图11是表示本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的动作的流程的流程图。
图12(a)～(d)是示意性表示本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的周边曝光作业的状态的立体图。
图13(a)～(d)是示意性表示本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的周边曝光作业的状态的立体图。
图14是示意性示出本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置的激光束单元的其它结构的侧视图。
标号说明1～激光束、紫外线照射周边曝光装置(本装置)2～台座；2a～基台；2b～支撑柱； 2c～吸附用开口部；
2d～定位标记； 3～移动搬运机构；3A～第一移动导向机构；3B～第二移动导向机构； 3C～第三移动导向机构；3a～直线电动机； 3b～移动轨道；4～摄影装置； 5～激光束单元；5A～激光束头； 5a～激光束光源；5b～光路调节反射镜； 6～光路长度调节单元；6a～分光装置 6b～CCD摄影元件；6c～功率计； 7～激光照射单元；7a～音响光学元件； 7b～反射镜；7c～电镜单元； 7d～fθ透镜；8～激光束测定调节机构；8a～功率计；8b～CCD摄影元件； 8c～扩束器(beam expander)；9～紫外线照射单元；9c1～遮光板；9c2～驱动部； 9a～放电灯；9b～椭圆反射镜 9c～光路遮板机构；9d～复眼透镜； 9e～照射用透镜；9k～框体； 9m～照射口；10～照射区域调节遮板机构10A～遮蔽板移动装置(第三移动装置)；10A1～第一框体； 10A2～第一驱动电动机10A3～螺钉； 10A4～移动座；10A5～滑动机构； 10A6～导轨；10A7～移动部； 10B～遮蔽板移动装置(第一移动装置)10B1～第二框体； 10B2～第二驱动电动机；10B3～螺钉； 10B4～移动座；10B5～滑动机构； 10b1～框体；10B6～导轨； 10B7～移动部；10C～遮蔽板移动装置(第四移动装置)；
10C2～第三驱动电动机；10D～Y方向驱动装置(第二移动装置)；10a～板框； 10b～板框；10d～板框 10e～板框；10D2～第四驱动电动机； 10D3～进给螺钉；10D4～移动部； 11～测量器；11a～照度测量部； 11b～照度测量部移动机构；12～移动机构； 12a～直线电动机；12b～导轨； 13～照射面积调节遮板机构；13a～宽度调节遮光板； 13b～宽度调节遮光板移动部；15～激光束单元；15a～光纤；17～激光照射单元； 17b1～镜面；17b2～扭销；17b3～轭；17a～反射镜； 17b～数字微镜装置；17c～激光照射用透镜；20～控制机构； 21～输入装置；22～照相机驱动控制装置；23～图像数据输入装置；24～位置检测装置； 25～校准装置；26～基板位置运算装置； 27～移动搬运机构驱动控制装置；28～激光束照射驱动控制装置；29～紫外线照射驱动控制装置；30～测量装置；31～存储装置； A1～支撑框；B1～第二框体； M～识别标记；M1～识别标记； M2～识别标记；T1～遮蔽板(图案区域遮蔽板)；T2～遮蔽板(第一识别标记遮蔽板)；T3～遮蔽板(第二识别标记遮蔽板)；W～基板； Wp～图案区域；
Wc～周边区域； b1、c1～座本体；b2、c2～连接片；t2b、t3b～开口部；t2c、t3c～支撑线部；t2a、t3a～遮蔽部。
具体实施例方式
以下，参照
用于实施本发明的激光束、紫外线照射周边曝光装置及其方法的最佳实施方式。
图1是省略激光束、紫外线照射周边曝光装置的一部分而从侧面方向示意性示出装置内的剖面图；图2是省略激光束、紫外线照射周边曝光装置的一部分而从背面方向示意性示出装置内的剖面图；图3(a)、(b)是示出在激光束、紫外线照射周边曝光装置中使用的基板的一例的俯视图；图4是示出激光束、紫外线照射周边曝光装置的台座的侧视图。
如图1所示，激光束、紫外线照射周边曝光装置(以下称本装置)1主要包括保持所搬入的基板W的台座2；对保持于该台座2上的基板W及台座2的预定位置进行拍摄的摄影装置4；对保持于台座2上的基板W进行搬运或使之移动的移动搬运机构3；在由该移动搬运机构3搬运的基板W的图案区域Wp的周围，即周边区域Wc中对识别标记M进行曝光的激光束单元5；遮蔽在基板W的周边区域Wc被曝光的识别标记M而对其他周边区域Wc照射包含预定波长的紫外线的光(以下称紫外线光)的紫外线照射单元9；以及对移动搬运机构3、激光束单元5、紫外线照射单元9进行控制的控制机构20。
如图3(a)、(b)所示，基板W形成方形，并例如形成2行3列的图案区域Wp，而且在各图案区域Wp的周围形成周边区域Wc。然后，基板W的周边区域Wc是对各图案区域Wp进行切断分离时的切断地带，同时还是形成有记号、文字、图形或者它们的组合等(以下称为识别标记)的区域。而且，在此，基板W的周边区域Wc在纵向横向分别形成有识别标记M(M1、M2)，而且以各个识别标记M的照射面积相等的方式形成。
如图1及图4所示，台座2是用来保持基板W的结构，该台座2包括由移动搬运机构3所支撑的基台2a；立设于该基台2a上的支撑柱2b；形成于该支撑柱2b与基板W相面对的位置上的吸附用开口部2c；以及用于检测出该台座2的位置的定位标记2d。
此处，基台2a形成为扁平的长方体，且具有与所要处理的基板W的面积相同或其以上的面积，该基台2a在与该基台2a的平面正交的方向(垂直方向)上支撑多个支撑柱2b。该基台2a只要能够在垂直方向上支撑多个支撑柱2b即可，对其形状没有特别的限定，例如是圆盘形状等。而且，基台2a预先设置棋盘格状的、可自由装拆支撑柱2b的部位，从而能够根据基板W的大小来调节支撑柱2b的数量和位置，因此很方便。
支撑柱2b是用于与基板W抵接而水平(与垂直方向正交的平面)保持基板的结构，该支撑柱2b在从基台2a起预定高度的位置上，在基台2a上设置有多个。在此处，由于假设由机械手臂(未图标)搬入基板W，所以在用机械手臂的两根叉部(未图标)保持基板W背面的状态下将基板搬入时，该支撑柱2b以空开能够利用该叉部进行交接的直线空间的状态，并且以基板W能够保持水平的间隔排列配置多个。
此外，支撑柱2b的与基板W抵接的前端位置的形状在这里被形成为平面状，在该平面部分，具有用于通过真空吸附来保持该基板W的吸附用开口部2c。该吸附用开口部2c被设置成从未图示的真空吸附机构连通的状态。而且，该吸附用开口部2c可形成在所有支撑柱2b上，此外，只要能保持基板W，也可以形成在预定位置的支撑柱2b上。
定位标记2d以与摄影装置4的基准位置相对应的方式，立设于台座2的基台2a的平面侧，或者形成于沿基台2a的侧面立设(参照图2)的支柱的前端。该定位标记2d例如在成为支柱前端的基板侧上形成为十字标记等，并且至少形成在三处，也可以对应于摄影装置4的数量(在此处为4个)来设置。而且，对于定位标记的形状、设置高度并无特别的限定。另外，此处，由于基板W是透明的，所以定位标记2d配置于基板面的内侧，但是若在基板W由于被覆盖着光阻剂墨液而不透明的情况下，定位标记2d当然在基板W的周边的位置设置在台座2上。
台座2为以上所说明的结构，并且能够通过支撑柱2b与基台2a将基板W以在从基台2a隔开预定间隔的位置上保持平面的状态来进行保持。因此，无须配置新的搬入装置，就能够解决无法从未图示的机械手臂等的在装置间搬运基板W的机构直接接收基板的问题。
摄影装置4用于从基板W的上方对基板W的预定位置及台座2的定位标记进行摄影。该摄影装置4被设置在支撑框架A1上，且该摄影装置4可借助于导轨等(未图示)在X方向和Y方向上自由移动，该摄影装置4例如使用CCD照相机等。该摄影装置4在预设的基准位置对定位标记2d进行摄影，然后在作为一直线方向的X方向和与该X方向正交的Y方向上自由移动，并且进行动作，以对基板W的对准标记或基板W的角部(边缘)中的任意一个预设的预定位置进行摄影，从而取得各个图像数据并输出至后述的控制机构20。
然后，对由摄影装置4取得的图像数据进行解析以获得基板位置，并根据所得到的基板位置与台座位置，基于来自控制机构20的指令经由移动搬运机构3相对地进行校准作业。
移动搬运机构3在进行基板W的校准作业的同时，沿移动路径L搬运基板W，并且在曝光时(激光束照射时及紫外线光照射时)使基板W以预定速度移动。该移动搬运机构3包括使台座2在一个直线方向，即X直线方向上移动的第一移动导向机构3A；使台座2在正交于该X直线方向的Y直线方向上移动的第二移动导向机构3B；以及使台座2在绕着垂直于台座2所保持的基板面的垂线旋转的旋转方向(θ方向)上移动的第三移动导向机构3C。而且，此处所使用的第一至第三移动导向机构3A～3C是使台座2在直线方向上移动或者是在旋转方向上移动的机构，它们所设置的位置、导向件的长度等虽然不同，但具有共用的结构，因此主要说明第一移动导向机构3A。
如图2所示，第一移动导向机构3A包括直线电动机3a和沿该直线电动机3a设置的移动轨道3b、3b，所述直线电动机3a具有沿着S极、N极交替排列的磁力导向件(初级侧导向件)而移动的反作用板。而且，该第一移动导向机构3A虽然是在直线电动机3a的两侧设置了移动轨道3b、3b的结构，但是，移动轨道3b设在任何一边皆可，使用空气等的流体轴承来代替该移动轨道3b也可。此外，第一移动导向机构3A虽然最好是使用直线电动机3a的结构，但只要能够以一定的精度进行移动控制即可，也可以是伺服电动机与进给螺钉所构成的移动机构等，并无特别的限定。
此处，移动搬运机构3在使台座2沿X直线方向移动的第一移动导向机构3A和使台座沿Y直线方向移动的第二移动导向机构3B之间设置有使台座2沿旋转方向旋转移动的第三移动导向机构3C，但是，将第二移动导向机构3B与第三移动导向机构3C的上下位置互换而设置也可以。通过该移动搬运机构3相对地进行基板W的校准作业的情况说明如下。
首先，移动搬运机构3通过在Y直线方向移动的第二移动导向机构3B使保持已搬入的基板W的台座2移动至预设的基准位置。然后，利用摄影装置4对台座2的定位标记2d、2d、2d进行摄影，并将图像数据送至后述的控制机构20。进而，利用摄影装置4对基板W的边缘(或对准标记(未图示))进行摄影，并将图像数据送至控制机构20。后述的控制机构20对送来的图像数据进行解析，并在比较基板位置与台座位置的同时，运算出基板W的校准位置，然后通过对移动搬运机构3进行移动控制来相对地进行校准作业。而且，也可以在进行校准作业的同时，根据预先输入的该基板W的种类数据，即识别标记M(参照图3)的形状及位置，将台座2的位置调节至能够搬运到搬运目的地(激光束的曝光位置(开始照射位置))的位置。
移动搬运机构3根据来自控制机构20的信号，这里主要是使用第三移动导向机构3C和第二移动导向机构3B来进行基板W的校准作业。当然，使用第三移动导向机构3C、第二移动导向机构3B或第一移动导向机构3A来进行基板W的校准作业也可以。此外，也可以是这样的结构，即在进行校准作业之后，沿X直线方向搬运至激光束单元5的预定位置，然后利用第二移动导向机构3B沿Y直线方向移动至曝光位置，从而来进行位置调节。
接下来说明激光束单元5。如图1及图2所示，激光束单元5是用于通过激光束在基板W的周边区域Wc对识别标记M进行曝光的单元。然后，如图5所示，该激光束单元5在此由支撑框架A1支撑固定，并包括对激光束的光路长度进行调节的光路长度调节单元6、和将由该光路长度调节单元6调节了光路长度的激光束照射在基板W的周边区域Wc的激光照射单元7。而且，图5是示意性示出本装置的激光束单元的结构的示意图。如图5所示，激光束单元5在此具有三个激光照射单元7，并构成为对从一个激光束光源5a照射的激光束进行分光，以便从各个激光照射单元7向基板W的周边区域Wc的三个位置照射激光束。
如图5所示，光路长度调节单元6包括激光束光源5a、光路调节反射镜5b、隔着激光束的分光装置6a而设置的CCD摄影元件6b和功率计6c。
激光束光源5a中，选择与涂布在基板W的周边区域Wc上的光阻剂墨液的曝光区域相对应的波长，例如使用是脉冲输出且发光和光灭反复高速交替的激光束光源。因此，通过使反复的频率可变，能够使预定时间内(sec)的激光束的积分强度可变。
光路调节反射镜5b为了将从激光束光源5a照射的激光束的光路长度调节至入射于激光照射单元7、7、7而被设置于预定位置。该光路调节反射镜5b将对激光束进行全反射的全反射镜和将该激光束分光反射的分光反射镜(光束分光镜)分别设置于预定的位置。然后，分光反射镜在光路调节反射镜5b内设置于从激光束光源5a起将光路分光至第一及第二激光照射单元7、7的位置上；全反射镜配置在反射至第三激光照射单元7的位置及其它位置上。该光路调节反射镜5b设置在从激光束光源5a分别入射至激光照射单元7的激光束的光路长度全部相等的位置上，并且设置在从激光束光源5a被初次反射然后通过二次反射而反射至各激光照射单元7的位置上。
而且，在光路长度调节单元6内的光路中，隔着使激光束分光的激光分光镜等的分光装置6a，设置有用于测定激光束的照射直径及照射位置的CCD摄影元件6b和测定激光束的功率的功率计6c。此处所测定的测定结果被送至后述的控制机构20。然后，送至控制机构20的该测定结果在进行激光束光源5a的调节时反映出来。
如图5所示，激光照射单元7包括使从光路调节反射镜5b反射的激光束回折的音响光学元件7a；将由该音响光学元件7a回折的激光束反射至预定方向的反射镜7b、7b；使该反射镜7b、7b反射的激光束进行偏转扫描的电镜单元7c；将来自该电镜单元7c的激光束照射至基板W的周边区域的fθ透镜7d。而且，在从激光照射单元7的音响光学元件7a到fθ透镜7d的光路中设置有测定激光束以进行调节的激光束测定调节机构8。
音响光学元件7a使激光束回折，并通过振幅调制或频率调制来调节激光束的强度(辉度)。该音响光学元件7a也可以是设置于由反射镜7b、7b改变了光路后的位置上的结构。
反射镜7b用于调节激光束的光路的方向，此处使激光束全反射。该反射镜7b只要能反射激光束即可，并无特别限定。
电镜单元7c具有电镜，是使激光束进行偏转扫描的装置，该电镜单元7c为了能够根据来自后述的控制机构20的信号通过激光束对识别标记M进行曝光而使该激光束进行偏转扫描。而且，该电镜单元7c对于控制电镜的结构并无限制。
fθ透镜7d能够将电镜单元7c的电镜所偏转的激光束聚光至平的像面并进行扫描。对于该fθ透镜7d，只要使其入射瞳径、扫描角，扫描范围、远心性等的结构与电镜及激光束的波长等对应即可，并无特别限定。
如图5所示，激光束测定调节机构8包括将来自反射镜7b的激光束用激光分光镜等的分光装置分光并测定功率的功率计8a；进行使激光束的光斑直径或准直的范围变宽等的操作的扩束器8c；以及由分光装置将激光束分光而测定激光束直径及照射位置的CCD摄影元件8b。然后，通过该激光束测定调节机构8测定的结果被送至后述的控制机构20，并在经由音响光学元件7a或扩束器8c进行调节，以成为适当的激光束的状态时反映出来。
具有以上结构的激光束单元5如下那样动作。即，当基板W移动至激光束开始照射位置时，激光束光源5a点亮，从而激光束经由光路长度调节单元6的各光路调节反射镜5b而被导引至各激光照射单元7、7、7的音响光学元件7a、7a、7a，然后从该音响光学元件7a、7a、7a经由电镜单元7c、7c、7c及fθ透镜7d、7d、7d，由激光束头5A、5A、5A将激光束照射在基板W的周边区域，以对识别标记M1(参照图3)进行曝光。此时，所照射的激光束在与基板W的移动方向正交的方向上进行扫瞄，并且使基板W以预定速度移动，同时，对识别标记M1进行曝光。而且，激光束单元5由于其激光束头5A、5A、5A的设置间隔是固定的，所以在电镜单元7c、7c、7c所形成的激光束的振幅范围中，与基板W的尺寸或识别标记的形成位置相对应。
如图1、图2及图6所示，紫外线照射单元9在基板W的移动路径的上方设置在与激光束单元5相邻的位置上，该紫外线照射单元9用于对基板W的周边区域Wc照射紫外线光。此处，该紫外线照射单元9隔着移动机构12而设置有两个，并被设置成能够在与基板W的X直线方向正交的方向上移动。而且，图6是示出切除了一部分的本装置的紫外线照射单元的结构的剖面图。
而且，如图6所示，移动机构12与已经说明的第一移动导向机构3A相同，具有直线电动机12a及LM导向件(移动轨道)12b、12b，从而能够迅速且精密地进行移动控制。
如图6所示，紫外线照射单元9具有照射紫外线光的放电灯9a；设于该放电灯9a上并进行反射以使光汇聚的椭圆反射镜9b；设置于由该椭圆反射镜9b聚光的光路中的光路遮板机构9c；在比该光路遮板机构9c靠近基板W侧的光路中设置在来自椭圆反射镜9b的光的聚光位置的复眼透镜9d；用于使透过该复眼透镜9d的光成为平行光并照射在基板W的周边区域Wc上的照射用透镜9e；具有对来自该照射用透镜9e的光的至少一部分进行遮光(遮蔽)的结构的照射区域调节遮板机构10；以及改变照射面积的照射面积调节遮板机构13。
而且，紫外线照射单元9中，上述放电灯9a等的各结构设置于框体9k内，并在面向作为框体9k下表面的基板W的位置上，在形成来自照射用透镜9e的照射光的光路的位置上形成照射口9m。而且，紫外线照射单元9中，对所照射的照射光进行测量的测量器11设在框体9k上，或者是将测量器11设置在当紫外线照射单元9经由移动机构12移动至预定位置并停止时，与照射口9m对应从而能够测量的位置上。
放电灯9a照射紫外线光(包含预定波长的紫外线的光)，以使涂布于基板W的周边区域Wc的光阻剂墨液曝光，放电灯9a例如使用通过电弧放电而发光的水银灯。
椭圆反射镜9b具有将从放电灯9a照射的光聚光在预定位置的曲面(椭圆旋转曲面的一部分)。而且，该椭圆反射镜9b也可以是紫外线无法穿透而照射在基板W侧的结构。
光路遮板机构9c对来自光源(放电灯9a及椭圆反射镜9b)侧的光进行遮断或使之通过，从而发挥模拟光源的作用。该光路遮板机构9c具有面向光路以进行遮光(遮蔽)的遮光板9c1、使该遮光板9c1移动至光路或离开光路的退避位置的驱动部9c2。当对基板W的周边区域Wc进行曝光时，该光路遮板机构9c在测定照射光时使遮光板9c1从光路移动至退避位置。
复眼透镜9d用于调节光的照度分布。该复眼透镜9d是多个透镜排列成队列状的透镜组，或是在光轴方向上配置多个该透镜组而成的。该复眼透镜9d例如被配置在来自光源的照射光的聚光位置。
照射用透镜9e用于使透过复眼透镜9d从而整理了照度分布的紫外线光成为平行光并照射在基板W的周边区域Wc上。该照射用透镜9e在此处使用凸透镜，并且只要能够使从复眼透镜9d以扩散状态传导来的光成为平行光即可，单透镜或复合透镜皆可。
接着，参照图7及图8说明照射区域调节遮板机构10的结构。图7是示意性示出切除了框体的一部分的本装置的照射区域调节遮板机构的整体的立体图，图8是示意性示出本装置的照射区域调节遮板机构在X直线方向上进行移动的结构部分的立体分解图。
照射区域调节遮板机构10对照射口9m的开口宽度进行调节，以使基板W的图案区域Wp及识别标记M的位置不被紫外线光照射到。此处，该照射区域调节遮板机构10包括三片遮蔽板T1(图案区域遮蔽板)、T2(第一识别标记遮蔽板)、T3(第二识别标记遮蔽板)；和被设置成使该遮蔽板T1、T2、T3在预定方向移动的遮蔽板移动装置10A(第三移动装置)、10B(第一移动装置)、10C(第四移动装置)以及Y方向移动装置10D(第二移动装置)。而且，在此，照射区域调节遮板机构10在Y直线方向上对一片遮蔽板T1进行移动控制，并且在X直线方向和Y直线方向上对两片遮蔽板T2、T3进行移动控制。
遮蔽板移动装置10A设于第一框体10A1上，并包括设于第一框体10A1的第一驱动电动机10A2；传递来自该第一驱动电动机10A2的旋转的进给螺钉10A3；沿该进给螺钉10A3移动的移动座10A4；用于使固定于该移动座10A4上的后述的第二框体10B1滑动的滑动机构10A5。
第一框体10A1以使其一部分被固定的状态设置于紫外线照射单元9的框体9k内。该第一框体10A1在沿进给螺钉10A3配置的板框10a上形成有预定面积的开口，从而移动座10A4能够在该开口的范围内移动。然后，第一框体10A1在相对的位置上具有板框10b、10c，以便固定第一驱动电动机10A2且支撑进给螺钉10A3。此外，第一框体10A1只要是将板框10b、10c相对设置在以预定间隔分开的位置上的结构即可，不设置板框10a也可以(例如在面向板框10a的位置上设置板框(未图示)的结构，或者是将板框10b、10c固定在框体9k侧的结构)。
第一驱动电动机10A2能够对伺服电动机等进行旋转控制，其结构并无限定。
进给螺钉10A3只要能传递第一驱动电动机10A2的旋转即可，其结构并无限定。
移动座10A4以通过进给螺钉10A3的旋转而沿着该进给螺钉10A3移动的方式形成在内螺纹所对应的位置上，并支撑后述的第二框体10B1。
滑动机构10A5在第一框体10A1(板框10a)中具有导轨10A6和沿导轨10A6移动的移动部10A7，移动部10A7被固定于后述的第二框体10B1侧。该滑动机构10A5也可以是配置于进给螺钉10A3的左右的结构。
以上结构的遮蔽板移动装置10A在使第一驱动电动机10A2驱动，且使进给螺钉10A3旋转预定转数时，移动座10A4沿进给螺栓10A3移动，从而能够使后述的第二框体10B1沿滑动机构10A5的导轨在Y直线方向上移动。而且，此处，通过第一框体10A1对第二框体10B1进行悬架，并使该第二框体10B1在Y直线方向上滑动以移动至预定位置。
遮蔽板移动装置10B和遮蔽板移动装置10C设在第二框体10B1上，分别具有第二驱动电动机10B2；第三驱动电动机10C2；进给螺钉10B3、10C3；沿该进给螺钉10B3、10C3移动的移动座10B4、10C4；沿该移动座10B4、10C4的移动方向配置的滑动机构10B5、10C5，并且，遮蔽板T2、T3被设置成沿滑动机构10B5、10C5移动。
第二框体10B1如前所述以能够在第一框体10A1上沿Y直线方向自由滑动的方式悬架。该框体10b1包括设置于第一框体10A1侧的板框10d、设置成面向该板框10d的两端侧的板框10e、10f。而且，使遮蔽板T1在Y直线方向上移动的Y方向移动装置10D被设置在板框10d的预定位置上。
第二驱动电动机10B2及第三驱动电动机10C2能够对伺服电动机等进行旋转控制，其结构并无限定。
进给螺钉10B3、10C3在与进给螺钉10A3正交的方向上以预定间隔并列配置，并且只要能传递第二驱动电动机10B2和第三驱动电动机10C2的旋转即可，其结构并无限定。
移动座10B4、10C4包括通过进给螺钉10B3、10C3的旋转而沿该进给螺钉10B3、10C3移动的座本体b1、c1；以及设于该座本体b1、c1上的连接片b2、c2。然后，移动座10B4、10C4在沿进给螺钉10B3、10C3移动的座本体b1、c1的预定位置上形成内螺纹，此处，连接片b2、c2分别配置于该座本体b1、c1的上端和下端，并当沿进给螺钉10B3、10C3移动时，连接片b2、c2可相互交叉移动。
滑动机构10B5、10C5具有与进给螺钉10B3、10C3平行设置的导轨10B6、10C6以及沿该导轨10B6、10C6移动的移动部10B7、10C7。该滑动机构10B5、10C5将导轨10B6、10C6配置成高低不同，并且，在导轨10B6、10C6上滑动的移动部10B7、10C7连接于连接片b2、c2的前端。而且，在移动部10B7、10C7上装拆自如地安装有遮蔽板T2、T3。
此外，在第二框体10B1的配置有遮蔽板T2、T3侧的位置(板框10d)上，通过Y方向移动装置10D设置有遮蔽板T1。该Y方向移动装置10D主要包括能够对伺服电动机等进行旋转控制的第四驱动电动机10D2、传递该第四驱动电动机10D2的旋转的进给螺钉10D3、以及沿该进给螺钉10D3移动的移动部10D4，并且该Y方向移动装置10D被构成为使遮蔽板T1相对于照射口9m平行地移动。而且，遮蔽板T1装卸自如地安装于移动部10D4上。
这里，遮蔽板T1由即使紫外线光照射也难以软化或劣化的金属板形成，并且形成比照射口9m的开口大的面积。而且，遮蔽板T2、T3在前端侧形成有遮蔽部t2a、t3a，并且，与该遮蔽部t2a、t3a连续地形成有开口部t2b、t3b。该遮蔽板T2、T3被形成为具有比照射口9m的开口宽度窄的宽度且被形成为具有相同的大小，并且，该遮蔽板T2、T3对应于要曝光的识别标记M的大小而将遮蔽部t2a、t3b形成为预设的尺寸。而且，在识别标记M的大小分别不同的情况下，遮蔽板T2、T3不必形成相同的大小，也可以配合识别标记M而适当地改变，此外，如图7所示，遮蔽板T2、T3是设置有穿越开口部t2b、t3b的细线状的支撑线部t2c(t3c)的机构，从而在经由开口部t2b、t3b支撑遮蔽部t2a、t3a时，在遮蔽部t2a、t3a的位置以外不遮蔽光线，并能够耐受高速移动。遮蔽部t2a、t3a只要能够在移动时保持水平状态，仅以多个该细线状的支撑线部t2c(t3c)来支撑的结构也可以。而且，在此，遮蔽板T1、T2、T3分别位于不同高度的位置上，形成能够交叉移动的结构。
以上那样构成的照射区域调节遮板机构10的遮蔽板移动装置10B、遮蔽板移动装置10C以及Y方向移动装置10D如下所述动作。
即，通过第二驱动电动机10B2和第三驱动电动机10C2的驱动使进给螺钉10B3、10C3旋转，从而使移动座10B4、10C4移动，进而使遮蔽板T2、T3沿滑动机构10B5、10C5以横穿照射口9m的方式移动。遮蔽板T2、T3的移动与基板W同速度且同方向移动，并在横穿过照射口9m时，在预定的定时，在与目前的移动方向相反的方向上高速移动而横穿过照射口9m。而且，遮蔽板T2、T3在Y直线方向上的定位是通过利用遮蔽板移动装置10A使第二框体B1移动来进行的。此外，对于遮蔽板T1，当在基板W的周边区域Wc中没有识别标记形成时，或者是通过移动机构12的移动来对照射口9m的一端边侧进行位置调节，且在照射口9m的另一端侧具有不希望照射紫外线光的区域时，才使用该遮蔽板T1。
接着，参照图9说明照射面积调节遮板机构13。图9是示意性示出切除了框体的一部分的本装置的照射面积调节遮板机构的剖面图。如图9所示，照射面积调节遮板机构13用于改变照射光的照射面积。该照射面积调节遮板机构13设有与支撑照射用透镜9e的支撑体9f侧相对配置的具有相同结构的遮板机构13A、13A。然后，遮板机构13A包括对从照射用透镜9e照射的照射光的宽度进行调节的宽度调节遮光板13a；使该宽度调节遮光板13a直线移动的宽度调节遮光板移动部13b；传递该宽度调节遮光板移动部13b的驱动力的进给螺钉13c；支撑该进给螺钉13c和宽度调节遮光板移动部13b并将它们固定于支撑体9f的框体13d。
该照射面积调节遮板机构13预先根据来自控制机构20的控制使宽度调节遮光板13a、13a移动，从而对应于基板W的移动速度而使照射面积成为适当的状态。即，调节一边侧的宽度调节遮光板13a与另一边侧的宽度调节遮光板13a的空间宽度。例如，与通过激光束曝光识别标记M的照射时间相当的移动速度比由紫外线光曝光周边区域Wc时为基准的移动速度慢，在过度曝光时使照射面积比基准小。即，照射面积调节遮板机构13被设定成能够进行控制，使得照射口9m的一边侧或一边侧与另一边侧的宽度调节遮光板13a、13a所覆盖的面积变大，从而使照射在基板W的周边区域Wc的照射面积变小，并使得在基板的移动速度下，在所有的时间中，对周边区域Wc的每单位面积上照射紫外线光的照射能量总和与在基准中设定的值相等。
而且，调节遮光板13a、13a的基准位置例如是从照射口9m的一边侧或从一边侧与另一边侧覆盖一部分的位置，从而能够调节使照射面积变大或变小。
此外，照射面积调节遮板机构13可以是具有任何一个遮板机构13A的结构。照射面积调节遮板机构13在通过后述的控制机构20设定基板W的移动速度时，根据来自该控制机构20的信号确定照射面积。进行该照射面积的确定的具体动作如后所述。
接着，说明紫外线光的测量器11。如图1所示，测量器11是测量从紫外线照射单元照射的紫外线光的照度的装置。该测量器11包括照度测量部11a、和使该照度测量部11a移动至照射光路上的测量位置和退避位置的照度测量部移动机构11b。然后，测量器11将测量后的测量结果送至后述的控制机构20。由该测量器11测量出的测量结果在用于通过对施加于紫外线照射单元的放电灯9a的电压或电流进行调节从而来调节照射光时反映出来。此处，测量器11被构成为如下动作例如在对基板W的周边区域Wc的曝光作业完成时，根据来自控制机构20的信号进行测量作业，从而进行照射光的测量及基于其结果对放电灯9a进行调节。
参照图10，说明控制机构20的结构。图10是示出本装置的控制机构的方块图。如图10所示，控制机构20包括输入装置21、照相机驱动控制装置22、图像数据输入装置23、位置检测装置24、校准装置25、基板位置运算装置26、移动搬运机构驱动控制装置27、激光束照射驱动控制装置28、紫外线照射驱动控制装置29、测量装置30以及存储装置31。
输入装置21用于输入基板W的种类数据等。该输入装置21只要是键盘、扫瞄仪、鼠标等的能够输入数据的装置即可，对其结构并无特别限定。
而且，此处所输入的种类数据是基板W的尺寸、图案区域Wp的尺寸及位置、周边区域Wc的尺寸及位置、识别标记(文字、记号、图形等)的种类、尺寸、曝光位置、曝光照度及曝光速度、周边区域Wc(一个直线方向和另一个直线方向)的曝光照度(激光束及紫外线光)等，该种类数据预先从输入装置21输入并存储在存储装置31中。此外，在本装置1中，激光束单元5的曝光速度、曝光照度或者紫外线照射单元9的每单位面积的曝光照度等周边曝光作业所需要的数据被预先从输入装置21输入并存储在存储装置31中。
照相机驱动控制装置22用于对摄影装置4进行驱动控制，该照相机驱动控制装置22根据由于基板W被搬入台座2并被保持而由传感器等(未图示)产生的起动信号以及位置检测装置24的信号对摄影装置4进行移动控制。
图像数据输入装置23用于输入由摄影装置4所拍摄的图像数据，并将所输入的图像数据输出至位置检测装置24。
位置检测装置24对从图像数据输入装置23送来的图像数据进行解析以生成位置数据，从而检测出基板位置和台座位置。由该位置检测装置24检测出的基板位置和台座位置的位置数据被输出至校准装置25，同时，将表示检测完毕的信号输出至照相机驱动控制装置22。
校准装置25根据从位置检测装置24送来的基板位置数据和台座位置数据，运算出只要使移动搬运机构3校准移动多少即可，因此，将运算出的校准位置数据输出至移动搬运机构驱动控制装置27。
基板位置运算装置26根据从校准装置25送来的基板W的校准位置数据和存储在存储装置31的基板W的种类数据来运算基板W的激光束开始照射位置、紫外线开始照射位置、移动速度、基板的90度旋转移动位置、90度旋转移动后的移动速度、激光束开始照射位置、紫外线开始照射位置等。
例如，基板位置运算装置26根据基板W的种类数据，即表示基板尺寸、图案区域尺寸、周边区域尺寸、识别标记尺寸、识别标记位置的各数据和基板W的校准位置数据而运算出在激光束单元5中对基板W的激光束开始照射位置。此外，基板位置运算装置26根据识别标记尺寸及识别标记的曝光照度运算出基板W的移动速度。由该基板位置运算装置26所运算的结果被输出至移动搬运机构驱动控制装置27。
此外，基板位置运算装置26反映出从移动搬运机构驱动控制装置27送来的基板位置数据，以运算出上述的各位置及移动速度等。
移动搬运机构驱动控制装置27根据从校准装置25或基板位置运算装置26送来的各数据对移动搬运机构3进行驱动控制。该移动搬运机构驱动控制装置27将表示驱动控制移动搬运机构3的结果、照射激光束的定时以及照射紫外线的定时、控制遮板机构10的定时等的移动指示数据送至激光束照射驱动控制装置28及紫外线照射驱动控制装置29。
激光束照射驱动控制装置28根据预先存储在存储装置31中的基板W的种类数据和从移动搬运机构驱动控制装置27送来的基板W的位置数据对激光束单元5进行驱动控制。该激光束照射驱动控制装置28将表示激光束照射完毕的照射停止信号输出至激光照射单元7，同时，根据从测量装置30送来的测量结果数据调节激光照射单元7。而且，激光束照射驱动控制装置28根据测量结果数据，具体而言，将激光照射单元7的激光束光源5a、音响光学元件7a或扩束器8c分别适当调节成预设的激光束的状态(照度、照射面积等)。
紫外线照射驱动控制装置29根据预先存储在存储装置中的基板W的种类数据以及从移动搬运机构驱动控制装置27送来的基板W的位置数据对紫外线照射单元9(包括照射区域调节遮板机构10及照射面积调节遮板机构13)进行驱动控制。该紫外线照射驱动控制装置29将使紫外线光照射停止(由光路遮板机构进行的光路遮断)的照射停止信号输出至紫外线照射单元9，同时，根据从测量装置30送来的测量结果数据调节紫外线照射单元9。而且，紫外线照射驱动控制装置29根据测量结果数据，通过对放电灯9a的输入电压或输入电流进行调节而调节至预设的光照度的状态。
测量装置30将来自光路长调节单元6、激光束测定调节机构8以及测量器11的测量数据输出至激光束照射驱动控制装置28和紫外线照射驱动控制装置29。
此外，存储装置31用于存储基板W的种类数据，其只要是硬盘等能够存储数据的装置即可，对其结构并无限定。
接着，以图11、图12、图13为主，适当地参照图1至图10对本装置1的动作进行说明。而且，图11是表示激光束、紫外线照射周边曝光装置的动作的流程图；图12是示意性表示对基板的端部侧的周边区域照射包含预定波长的紫外线的光而曝光的状态的立体图；图13是示意性表示对基板的中央侧的周边区域照射包含预定波长的紫外线的光而曝光的状态的立体图。在此处所示的图13中，为了容易理解，通过将遮蔽板T1在上下方向上的位置表示成比遮蔽板T2、T3靠下来进行说明，但实际的结构如图7及图8所示，遮蔽板T1配置得比遮蔽板T2、T3靠上。
如图11所示，本装置1首先通过未图示的处理器等在吸附保持基板的底面的状态下，将基板W搬入台座2上(S1)。然后，当基板W被搬入台座2时，利用形成于支撑柱2b前端的吸附用开口部2c吸附基板W，从而将基板W保持在台座2上(搬入步骤S2)。而且，在此，当进行基板W的搬入时，移动搬运机构3通过其第二移动导向机构3B使台座2在Y直线方向上移动，以进行基板W的接收。
当基板W被保持在台座2上时，起动信号被送至控制机构20的照相机驱动控制装置22以使摄影装置4移动至预设的基准位置，同时，使移动搬运机构3移动至基准位置，并利用摄影装置4对台座2的定位标记2d进行摄影，且使摄影装置4移动至基板W的预设位置，例如对基板边缘部分(或对准标记(未图示))进行摄影，并通过图像数据输入装置23将图像数据输入控制机构20，同时，利用位置检测装置24解析所输入的图像数据，从而检测出基板位置及台座位置(检测步骤S3)。
当检测出基板W及台座2的位置时，根据各自的位置使台座2进行校准移动，从而通过校准装置25、移动搬运机构驱动控制装置27等使移动搬运机构3动作以进行校准作业(校准步骤S4)。在该校准作业中，进行基板W在θ方向的校准移动，之后，当基板W在X直线方向及Y直线方向移动时，使基板W移动至能够进行激光束照射及紫外线光照射的相对位置。
然后，控制机构20的校准装置25将校准后的基板W的校准位置输出至基板位置运算装置26，同时，输出至移动搬运机构驱动控制装置27。在基板位置运算装置26中，根据送来的基板W的校准位置数据与存储在存储装置31中的基板W的种类数据而运算出基板W在激光束照射中的移动位置(激光开始照射位置)及移动速度(运算步骤S5)。此时，也对后述的使基板W旋转移动90度时的移动位置及移动速度进行运算。
当运算出基板W的移动位置及移动速度时，通过移动搬运机构驱动控制装置27，经由移动搬运机构的第一移动导向机构3A(或第二移动导向机构3B)，使保持基板W的台座2在X直线方向(或Y直线方向)上移动，从而搬运至激光束单元5正下方的预定位置(例如基板W的周边区域Wc中的识别标记的起始位置)(S6)。当基板W被搬运至预定位置时，在使基板W以预定速度移动的同时，使激光束单元5动作，从各激光束头5A、5A、5A照射激光束，以使识别标记依次曝光(激光束照射步骤S7)。
在照射激光束之际，使基板W移动的移动搬运机构3的移动速度与激光束进行曝光的曝光速率同步地来进行。即，使音响光学元件7a(AOM)与电镜单元7c(电镜)同步，从而AOM使来自高速遮板的一次光回折而确保标记光，因此能够高速曝光。因此，在进行激光束的照射时，基板W不停止，而能够以预定的速度移动。
此时，本装置1在紫外线照射单元9侧，利用控制机构20，根据存储在存储装置31中的基板W的种类数据和从移动搬运机构驱动控制装置27送来的基板W的位置数据，经由移动机构12使框体9k在Y直线方向移动，从而照射口9m的一端边侧被调节成定位于能够遮蔽基板W的图案区域Wp以对周边区域Wc侧照射光的位置(S8)(参照图12(a))。与此同时，在通过激光束的照射而在基板W的周边区域Wc中曝光识别标记M1，并送到紫外线照射单元9侧时，若紫外线光的照射地方是基板W两侧的周边区域Wc，则控制机构20对照射区域调节遮板机构10进行控制，使得不使用照射区域调节遮板机构10的遮蔽板T1，而使用遮蔽板T2、T3，从而准备进行周边曝光。然后，当基板W实际到达紫外线照射单元9的紫外线光的开始照射位置时，使光路遮板机构9c动作，从而使用遮蔽板T1、T2、T3中的任一个，以对基板W的周边区域Wc照射紫外线光(紫外线照射步骤S10)当基板W的X直线方向上的识别标记M1及其周边区域Wc被曝光时，判断基板W在X直线方向(一个直线方向)和Y直线方向(另一个直线方向)这两方向上的周边区域Wc是否曝光完毕(S11)(例如根据第三移动导向机构3C对一片基板W的动作状态)，当为「否」时，一旦返回至X直线方向上的移动末端或进行校准作业的移动开端，在该移动末端或移动开端中的任一处利用移动搬运机构3的第三移动导向机构3C使台座2旋转90度，从而使基板W旋转移动90度(S12)。然后，通过如上所述同样地进行步骤6(S6)至步骤10(S10)的作业，在基板W的周边区域Wc曝光识别标记M2，同时，通过曝光其余的周边区域Wc，而完成对基板W的所有周边区域Wc的周边曝光。
当基板W的周边曝光完毕时，基板W被机械手臂(未图示)从形成于基板W的移动末端侧的搬出口侧(未图示)或者是从搬入基板W的搬入口侧搬出(S13)。然后，搬入新的基板W，通过重复上述的各步骤S1～S13，进行适当基板W的周边曝光作业。
在此，说明台座2的移动速度。
控制机构20的移动搬运机构驱动控制装置27根据预设的照射能量来确定基板W的移动速度。但是，有时若识别标记M的区域大，或是光阻剂墨液所需的曝光量大，则由激光束单元5形成标记需要时间。在此情况下，移动搬运机构驱动控制装置27计算激光束单元5形成标记所需要的时间，以确定基板W的移动速度Sa。另一方面，以基板W的移动速度Sa，紫外线照射单元9的周边曝光会有过度曝光的情况。因此，紫外线照射驱动控制装置29从移动搬运机构驱动控制装置27接收基板W的移动速度Sa。然后，照射区域调节遮板机构10调节宽度调节遮光板13a的位置。
相反地，在光阻剂墨液所需要的曝光量与紫外线的关系中，移动搬运机构驱动控制装置27还确定紫外线照射单元9曝光时的基板W的移动速度Sb。在此情况下，激光束照射驱动控制装置28从移动搬运机构驱动控制装置27接收基板W的移动速度Sb。然后激光束单元5对应于移动速度Sb确定激光束的强度。
例如，当从移动搬运机构驱动控制装置27送来的信号为移动速度Sa时，对应于该移动速度Sa而由紫外线照射驱动控制装置29控制照射面积调节遮板机构13的照射面积。即，紫外线照射驱动控制装置29例如预先设定对应于移动速度Sa多大的照射面积才能成为适当的曝光状态的运算式，将移动速度Sa代入该预设的运算式中以运算出照射面积，并从该运算结果求得宽度调节遮光板13a的移动量(移动位置)，从而控制宽度调节遮光板移动部13a。
此外，当从移动搬运机构驱动控制装置27送来的信号为移动速度Sb时，激光束照射驱动控制装置28通过改变对激光束光源5a的激发光量而改变激光束强度，或是通过改变激光束的反复频率而改变激光束的积分强度，再或是通过音响光学元件7a的调制而改变激光束强度，以便对应于移动速度Sb。而且，对应于该移动速度Sb，由激光束照射驱动控制装置28控制电镜单元7c中的激光束的反射方向，以便对应于移动速度Sb。
如此，激光束照射驱动控制装置28与紫外线照射驱动控制装置29被构成为对应于基板W的移动速度而动作。而且，在移动速度Sa与移动速度Sb相同的情况下，在各个单元5、9中，通过被设定为基准的动作来控制，以进行曝光作业。
接着，参照图12及图13，具体针对基板W的周边区域Wc曝光的情况进行说明。即，如图12(a)、(b)所示，照射区域调节遮板机构10利用遮蔽板移动装置10A经由滑动机构10A5使遮蔽板T2在Y直线方向上进行定位，并使遮蔽板T2的遮蔽部t2a的位置是重叠于识别标记M1的位置上以进行遮光的位置。而且，在此，遮蔽部t2a被预先安装成与识别标记M1、M2具有相同的面积。若基板W的周边区域Wc接近于照射口9m，则紫外线照射单元9使光路遮板机构9c动作，使得遮光板9c1以从光路退避的方式移动，从而将来自放电灯9a侧的紫外线光照射至周边区域Wc。
然后，识别标记M1的位置随着基板W的移动而被送来后，重叠于该识别标记的位置上的遮蔽板T2的遮蔽部t2a以与基板W的移动速度同步的速度、以横穿照射口9m的方式移动，从而在遮蔽识别标记M1的状态下，通过在其余的周边区域Wc照射紫外线光而进行周边曝光。
此外，如图12(c)所示，在基板W的周边区域Wc中，由于后续的识别标记M1与照射口9m连续，所以遮蔽板T3与遮蔽板T2同样地位于与识别标记M1重叠的位置上，并通过与基板W的移动速度同步地移动而在遮蔽后续的识别标记M1的状态下，对其余的周边区域Wc照射紫外线光以进行周边曝光。
而且，如图12(d)所示，已横穿照射口9m而遮蔽识别标记M1的遮蔽板T2以预定的定时在与基板W移动方向相反的方向上高速地移动，从而再度横穿照射口9m。而且，此时虽然进行基板W的周边区域Wc的曝光作业，但由于横穿照射口9m时是高速移动，所以对于周边区域Wc的曝光作业没有妨碍。然后，遮蔽板T2与先前所述大致相同，定位于与第三个识别标记M1重合的位置上，并通过以与基板W相同的移动速度移动而横穿照射口9m，从而将识别标记M1遮蔽而对其他的周边区域Wc进行曝光。
如此，照射区域调节遮板机构10在利用遮蔽板T2、T3遮蔽(遮光)识别标记时，在以与基板W相同的移动速度移动并横穿照射口9m，并对应于后续的识别标记时，反复在与基板W移动方向相反的方向上高速移动，以横穿照射口9m，从而即使识别标记M1(M2)的数量增加也可应对。
此外，如图13(a)～(d)所示，当在基板W的周边区域Wc的两侧存在图案区域时，将遮蔽板T1与遮蔽板T2、T3配合使用，以进行应对。
如图13(a)所示，首先，经由移动机构12使框体9k在Y直线方向上移动，从而将照射口9m的一端调节至可遮蔽基板W的图案区域Wp的位置上。然后，在使用遮蔽板T1时，使第二框体10B1沿滑动机构10A5移动至预定位置，并进行遮蔽板T2、T3在Y直线方向上的定位。而且，经由Y方向移动装置10D，使遮蔽板T1在Y直线方向上移动，并送出至可遮蔽图案区域Wp的位置，以对照射口9m的Y直线方向上的预定宽度进行遮蔽，使得光线无法照射至周边区域Wc的相反侧的图案区域Wp上。
然后，在通过遮蔽板T1减少照射口9m的照射面积的状态下，使用遮蔽板T2、T3，并如已在图12(b)～(d)中所说明的那样，在遮蔽识别标记M1的同时对周边区域Wc曝光，从而进行在周边区域Wc的两侧配置有图案区域Wp的状态下的周边曝光。而且，照射区域调节遮板机构10的控制由控制机构20的紫外线照射驱动控制装置29根据基板W的种类数据及基板W的位置数据适当地进行。
当基板W的X直线方向上的识别标记M1及其周边区域Wc被曝光时，判断基板W在X直线方向(一个直线方向)和Y直线方向(另一个直线方向)这两方向上的周边区域Wc是否曝光完毕(S11)(例如根据第三移动导向机构3C对一片基板W的动作状态)，当为「否」时，一旦返回至X直线方向上的移动末端或进行校准作业的移动开端，在该移动末端或移动开端中的任一处利用移动搬运机构3的第三移动导向机构3C使台座2旋转90度，从而使基板W旋转移动90度。然后，通过如上所述同样地进行步骤6(S6)至步骤10(S10)的作业，在基板W的周边区域Wc曝光识别标记M2，同时，通过曝光其余的周边区域Wc，而完成对基板W的所有周边区域Wc的周边曝光。
当基板W的周边曝光完毕时，基板W被机械手臂(未图示)从形成于基板W的移动末端侧的搬出口侧(未图示)或者是从搬入基板W的搬入口侧搬出。
而且，依照基板W的种类，也有不在图3所示的基板W的正中央的周边区域Wc形成识别标记的基板，在此情况下，在图13中，仅利用遮蔽板T1遮蔽Y直线方向上的照射口9m的光而完成周边曝光。
而且，根据基板W的种类，当旋转90度时，如图3所示，为无识别标记M2的状态。在这样的无识别标记M2的基板W中，不使用激光束而仅使用紫外线照射单元9侧的紫外线的照射，因此通过由移动机构12实现的框体9k的定位，以及照射区域调节遮板机构10的遮蔽板1的定位，能够进行紫外线光的曝光作业。因此，控制机构20利用基板W的种类数据进行控制，使得基板W的移动速度变为基板W的最初状态。如此，由于是没有识别标记M2的状态，所以旋转90度时的基板W的移动速度是在如下所述的状态下被设定的，即在照射口9m中，由照射面积调节遮板机构13实现的照射面积成为最大的状态，从被设定成提高曝光作业的效率。
此外，在本装置1中，紫外线照射单元9在基板W的周边区域Wc的周边曝光完成，在搬运后续的基板W前，由测量器11测量照度。
本装置1利用测量器11的照度测量部移动机构11b使照度测量部11a从退避位置移动至测定位置，使其位于照射口9m正下方。然后，本装置1使光路遮板机构9c的遮光板9c1动作，并从照射口9m对照度测量部11a进行光照射以测定光的照度。然后，测定后的结果从控制机构20的测量装置30送至紫外线照射驱动控制装置29，以对放电灯9a进行电流或电压的调节，从而调节照度。
本装置1即使在激光束单元5中，基板W不在照射激光束的位置上时，利用CCD摄影元件6b和功率计6c或者是功率计8a和CCD摄影元件8b来进行激光束的状态调节，例如进行激光束光源5a的调节，音响光学元件7a的调节，或者是扩束器8c的调节中的任何一项以上，从而使激光束总是维持在合适的状态。
而且，如图14所示，本装置1也可用激光束单元15的结构取代激光束单元5。图14是激光束单元的其它结构的侧视图。而且，在光路长度调节单元6的结构中，与图5所示的结构没有变化，因此省略其说明。
激光束单元15的激光照射单元17(此处是三个)分别以相同的结构形成，从而形成从光路长度调节单元6经由光纤15a输送激光束的结构。
激光照射单元17包括将来自光纤15a的激光束反射至预定方向的反射镜17a；使该反射镜17a所反射的激光束具有预定的激光束直径并反射的数字微镜装置17b；以及用于使从该数字微镜装置17b反射的激光束具有预定的光束直径并照射至基板W的周边区域Wc的光束照射用透镜17c、17d。
而且，数字微镜装置17b包括反射激光束的微小镜面17b1、在一端侧支撑该镜面17b1的扭销(torsion pin)17b2以及设于该扭销17b2的另一端侧的轭17b3等，由于被构成为通过扭销17b2支轴而能够倾斜预定角度(例如正12度及负12度)，所以在电流流至轭17b3的状态下，扭销17b2使镜面17b1倾斜预定角度，以控制反射光的方向。
通过使用该数字微镜装置17b，激光照射单元17利用激光束在基板W的周边区域Wc对所希望的识别标记M进行照射以使其曝光。
如以上的说明，本装置1只要是在各结构中能够发挥相同功能的状态，即使改变其设置位置等也没关系。例如，照射面积调节遮板机构13也可以是设置于框体9k的照射口9m的外侧，从该照射口9的下侧进行遮光的结构。此外，紫外线照射单元9的数量也可为一个或三个、四个。而且，激光束单元5的激光照射单元7也可为三个以上，激光束光源5a也可为多个，激光照射单元7也可为三个以上。
权利要求
1.一种激光束、紫外线照射周边曝光装置，该装置使基板沿预定的移动方向移动，并对在该基板的图案区域的周围形成的周边区域照射激光束以曝光识别标记，同时，对所述周边区域照射包含紫外线的光以进行曝光，所述激光束、紫外线照射周边曝光装置的特征在于，该装置包括台座，所述台座用于保持所述基板；移动搬运机构，所述移动搬运机构使所述台座在绕着与所述基板的面正交的垂线旋转的旋转方向、沿基板的面水平移动的移动方向以及与所述移动方向正交的正交方向上水平移动；激光束单元，所述激光束单元在该移动搬运机构的移动路径上设在所述基板的上方的位置，并照射激光束；紫外线照射单元，所述紫外线照射单元设置在与该激光束单元相邻的位置上且设在所述基板上方的位置，并从照射口将包含紫外线的光照射至所述周边区域；以及控制装置，所述控制装置对应于第一移动速度和第二移动速度中的某一个来控制所述移动搬运机构，其中所述第一移动速度是照射所述激光束时使所述台座移动的速度，所述第二移动速度是照射包含所述紫外线的光时使所述台座移动的速度。
2.如权利要求1所述的激光束、紫外线照射周边曝光装置，其特征在于，所述紫外线照射单元具有根据所述第一移动速度调节照射面积的照射面积调节遮板机构。
3.如权利要求2所述的激光束、紫外线照射周边曝光装置，其特征在于，所述照射面积调节遮板机构具有对所述照射口局部遮光的宽度调节遮光板、和使该宽度调节遮光板移动的宽度调节遮光板移动部。
4.如权利要求1所述的激光束、紫外线照射周边曝光装置，其特征在于，所述激光束单元包括根据所述第二移动速度改变所述激光束的强度的改变装置。
5.如权利要求4所述的激光束、紫外线照射周边曝光装置，其特征在于，所述激光束的强度的改变装置通过所述激光束的激发光量的改变、所述激光束的脉冲间隔的改变或者由音响光学元件来调制所述激光束的振幅或频率，来改变所述激光束的强度。
6.一种激光束、紫外线照射周边曝光方法，该方法对在基板的图案区域的周围形成的周边区域照射激光束以曝光识别标记，同时，对所述周边区域照射包含紫外线的光以进行曝光，所述激光束、紫外线照射周边曝光方法的特征在于，该方法包括下列步骤第一运算步骤，在该步骤中，运算出对所述识别标记进行曝光时，所述基板的第一移动速度；第二运算步骤，在该步骤中，运算出照射所述紫外线时，所述基板的第二移动速度；和根据所述第一移动速度确定所述激光束的强度，以在所述基板的周边区域对识别标记进行曝光，或者根据所述第二移动速度确定包含紫外线的光的照射面积的步骤。
全文摘要
本发明提供一种激光束、紫外线照射周边曝光装置及其方法，从而将一个台座的移动速度确定为适当的速度。激光束、紫外线照射周边曝光装置包括保持基板的台座(2)；使台座在绕与基板的面正交的垂线旋转的旋转方向、使台座沿基板的面水平移动的移动方向以及与使台座与所述移动方向正交的正交方向上水平移动的移动搬运机构(3)；在该移动搬运机构的移动路径上设在基板的上方的位置，并照射激光束的激光束单元(5)；从照射口对周边区域照射包含紫外线的光的紫外线照射单元(9)；和对应于照射激光束时使台座移动的第一移动速度和照射包含紫外线的光时使台座移动的第二移动速度中的某一个速度来控制移动搬运机构的控制装置(20)。
文档编号H01L21/027GK1959535SQ20061014373
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月3日 优先权日2005年11月4日
发明者剑持晴康, 佐藤博明, 池田泰人, 森昌人 申请人:株式会社Orc制作所