JPH01207604A - マーク位置検出方法及びそれが適用される装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はマーク位置検出方法に関し、特にウェハ上に形
成したアライメントマークに光を照射し、アライメント
マークからの反射光を光検出器で光電変換することによ
り所定の波形の信号を得、該信号に基づいてアライメン
トマークの位置を検出するマーク位置検出方法に関する
。

〔従来技術〕

半導体焼付は装置において、マスクとウェハとの位置合
わせが非常に重要な技術課題であることは良く知られて
いる。

第２４図は、マスクの回路パターンを縮小投影光学系を
介してウェハ上に焼き付ける所謂ステッパと呼称される
露光装置のアライメントシステムの主要構成を示す図で
ある。

第２４図において、ｌは集積回路パターン及び該回路パ
ターンの周辺部に設けたアライメントマークを有するマ
スク（レクチル）であり、不図示の可動マスクステージ
に保持されている。４は縮小投影レンズ、２は感光剤が
塗布されたウェハで、マスクｌのアライメントマークと
位置合わせを行う為のウェハアライメントマークをそな
えている。

３は可動ウェハ・ステージであり、ウェハ２を保持する
。そして、マスクステージ及びウェハステージ３は、Ｘ
方向、Ｙ方向及びＺ軸回りの回転方向（θ方向）に移動
可能であり、マスクステージとウェハステージ３をそれ
ぞれＸ、　　Ｙ方向及びθ方向に移動させてアライメン
トが行われる。

７はモータ６によって回転するポリゴンミラーであり、
レーザ光源５から射出したレーザ光は、ポリゴンミラー
７の反射面へ指向される。８はｆ−θレンズ、９はダハ
プリズムを示し、ダハプリズム９の頂点はｆ−θレンズ
８の光軸上に位置する。従って、ポリゴンミラー７の反
射面で反射したレーザ光は、ｆ−θレンズ８を通り、ダ
ハプリズム９の頂点に達する。そしてポリゴンミラー７
によるレーザ光の１回の走査はその前半と後半とでダハ
プリズム９の左右に分けられれる。

１０、　１０’　はビームスプリッタ、１１．　１１’
　　は対物レンズ、１４．　１４’　　は対物ミラー、
１３．　１３’はストッパ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，
１２Ｄ、１２Ａ’　。

１２Ｂ’　、　　１２Ｃ’　、　　１２Ｄ’　　は各々
光検出器を示す。

第２４図から解る様に、信号検出系は対称な左右の系か
ら成り立っている。ここでは、ポリゴンミラー７側から
見て、向かって右側の系は、右側の信号検出系と呼び、
向かって左側の系は、左側の信号検出系と呼び、右側の
信号検出系と同部材には同一符号にダッシュを付けて示
している。

ダハプリズム９によって左右の信号検出系に分けられた
レーザ光は、ポリゴンミラー７の回転によりマスクｌの
左右及びウェハ２上の所定ショットの左右のアライメン
トマーク上を走査する。

第２５図はウェハ２上のアライメントマークとこのアラ
イメントマークで生じる回折光の状態を示す模式図であ
る。第２５図におけるアライメントマーク１５とアライ
メントマーク１６の長手方向は互いに直交している。こ
れらのアライメントマークに対して、レーザ光は矢印１
７で示した方向に走査される。

レーザ光がアライメントマーク１５．　１６上を走査す
ると、アライメントマーク１５．　１６の段差部１８．
　１９．　２０．　２１で生じる回折光はそれぞれ矢印
９６．　９７．　９８．　９９で示す方向へ射出する。

ウェハとマスクのアライメントマークからの回折光は第
２４図の信号検出系ストッパ１３．　１３’に達する。

この時、レーザ光走査に同期して、第２５図で矢印９６
．　９７．　９８．　９９により示される位置に対応す
る第２８図の光検出器１２Ａ、　　１２Ｂ、　　１２Ｃ
。

＋２Ｄから１２Ａ−＋１２Ｂ→１２Ｃ→１２Ｄの順で順
次選択的に信号を抽出していけばＳ／Ｎ比の高いアライ
メント信号が得られる。

得られたアライメント信号は、第３０図のブロック図に
示す信号処理を行うことにより正確なアライメントマー
ク１５．　１６の位置が検出される。そして、マスクｌ
とウェハ２のアライメントが実施される。

第２６図は光検出器１２Ａ−１２Ｄで光電変換した結果
得られる信号の波形から位置情報を得るための信号処理
システムのブロック図である。

第２７図は、第２６図光検出器１２、アンプ２８、信号
合成・選択回路２９及びパルス変換回路２３、パルス間
隔測定回路２４を詳細に説明するためのブロック図であ
る。第２７図において光検出器群！１２Ａ、　　１２Ｂ
、　　１２Ｃ，１２Ｄｌ　［１２Ａ’　、　　１２Ｂ’
　。

１２ｃ’　、１２Ｄ’　）は、それぞれ第２４図におい
て、同一符号で示した右検出系の光検出器群及び左検出
系の光検出器群である。

これらの光検出器群１２からの出力信号は、それぞれア
ンプ群［２８Ａ、　２８Ｂ、　２８Ｃ，２８Ｄ、　　２
８Ａ’　。

２８Ｂ’　、　２８Ｃ’　、　　２８Ｄ’　ｌに接続さ
れ、アンプ群２８にて増幅され出力信号群（ｓ２ｓＡ、
　３２８Ｂ、　５２８Ｃ。

５２８Ｄ、５２８Ａ’　、５２８Ｂ’　、５２８Ｃ’　
、５２８Ｄ’　１となり、信号合成・選択回路２９へ入
力される。

信号合成・選択回路２９は同期信号発生回路３０の出力
信号（ＳＹＮＣＬ）及びセレクト信号発生回路３５の出
力信号（ＳＥＬ）によって制御される。

第２８図は信号合成・選択回路２９の詳細なブロック図
である。

第２８図において、第２４図に示す右側の信号検出系か
らの出力信号群［５２８Ａ、　５２８Ｂ、　５２８Ｃ。

５２８Ｄ］がそれぞれ直接データセレクタ３１に入力さ
れる。一方、信号５２８Ａと信号３２８Ｃとのアナログ
加算を行う加算器３２、信号２８Ｂと信号２８Ｄとのア
ナログ加算を行う加算器３３及び信号５２８Ａ。

５２８Ｂ、　　３２８Ｃ，５２８Ｄのアナログ加算を行
う加算器３４にて信号の合成が行われ、それぞれデータ
セレクタ３１に入力される。

データセレクタ３１は、７人力１選択のセレクタであり
、セレクト信号発生回路３５からのセレクト信号（ＳＥ
Ｌ）によって信号が選択される。データセレクタ３１の
出力線Ｙはアナログスイッチ３６の一方の入力端子に接
続されている。

一方、第２４図に示す左側の信号検出系の信号も右側信
号検出系の信号と同様に処理される（左側信号検出系は
前述した様に第２４図中対応する右側信号検出系の記号
にダッシュをつけて表わしている。）。　　゛ 左側信号検出系のデータセレクタ３１’　の出力線Ｙ′
　は、アナログスイッチ３６の他方の入力端子に接続さ
れている。

アナログスイッチ３６は同期信号発生回路３０からの同
期信号（ＳＹＮＣＬ）によって出力線Ｙ、　　Ｙ’を選
択する。

第２９図は第２６図の信号処理回路のフローチャート（
光検出器１２、パルス変換回路２３、パルス間隔測定回
路２４まで）を信号波形で説明するための一興体例を示
す図である。

第２９図におイテ、１０１．　１０２．　１０３，１０
４゜１０５．１０６，１０７．１−０８はウェハ２上の
アライメントマークを示しており、２０１，２０２．．
２０３，２０４はマスクｌ上のアライメントマークであ
る。

第２９図中信号群［５１０１’、　５ＩＯＩ’　、　５
１０２’　。

５１０２’　、　５１０３’　、　５１０３’　、　５
１０４’　、　　５１０４’　。

５１０５’　、　５１０５”　、　　５１０６’　、　
５１０６’　、　　５１０７’　。

５１０７′、　５１０８’　、　　５１０８’　、　５
２０１’、、　　５２０１’　。

５２０２’　、　５２０２“、　　５２０３’　、　５
２０３′、　　３２０４′。

５２０４’ｌはアライメントマーク群［１０１，１０２
゜１０３．１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，
２０１゜２０２、　：２０３．２０４＋から得られる第
２７図アンプ群２８）出力信号群［５２８Ａ、　５２８
Ｂ、　５２８Ｃ，５２８Ｄ。

５２８Ａ’　、　５２８Ｂ’　、　５２８Ｃ’　、　５
２８Ｄ’　］を詳細ニ示すものである。

第２９図（Ｂ）に示すアライメント信号（ＳｉＧ）は、
アンプ群２８の出力信号群ｆｓ２８Ａ、５２８Ｂ。

５２８Ｃ，５２８Ｄ、５２８Ａ’　、５２８Ｂ’　、５
２８Ｃ’　。

５２８Ｄ′１が加算器群［３２，３２’　、　３３．３
３’　ｌ及びデータセレクタ９１を通ってきた信号波形
である。

信号群１ｓ１０１．５１０２，５１０３．５１０４．５
１０５゜Ｓ、１０６．　５１０７．　５１０８．　５２
０１．　５２０２．　５２０３゜５２０４］は信号群（
ＳＩＯＩ’　、５ＩＯＩ’　、５１０２’　。

５１０２”　、　　５１０３’　　＋’　　５１０３’
　　、　　５１０４’　　、　　５１０４’　　。

５１０５’　　、　　３１０５′　、　　５１０６’　
　、　　５１０６’　　、　　５１０７’　　。

５１０７’　　、　　５ｊ０８’　　、　　５１０８’
　　、　　５２０１”＋　　５２０１’　　。

５２０２’　　、　　５２０２’　　、　　５２０３’
　　、　　５２０３’　　、　　５２０４’　　。

５２０４’）を加算したものである。

第２７図に用いて説明すると、電圧・比較回路３７は、
信号合成・選択回路２９の出力信号（ＳｉＧ）とスライ
スレベル発生回路３８の出力電圧（ＳＬＣ）とを比較す
る回路である。スライスレベル発生回路３８はマイクロ
プロセッサ３９から与えられるディジタルデータをディ
ジタル・アナログ変換し、アライメント信号（ＳｉＧ）
のスライス電圧（ＳＬＣ）を発生するものである。電圧
比較回路３７はアライメント信号（ＳｉＧ）とスライス
電圧（ＳＬＣ）との電圧比較を行い、アライメント信号
（ＳｉＧ）と例えば第２９図（Ｃ）に示すＰＬＳ信号の
様に二値化するものである。

第２７図の電圧比較回路３７の出力信号であるパルス信
号（ＰＬＳ）は、パルス間隔測定回路２４に入力される
。パルス間隔測定回路２４は、同期信号発生回路３０か
ら出力される同期信号（ＳＹＮＣＬ）を基点としてパル
ス信号（Ｐ、ＬＳ）の間隔を内部にもった基準クロック
で計数する。

これを第２９図（Ｃ）にて説明すると、同期信号（Ｓ　
Ｙ　Ｎ　ＣＬ　）の立ち上がりからアライメントマーク
信号（ＳｉＧ）群（Ｓ１０１．５２０１．５１０２．５
１０３゜５２０２，５１０４，５１０５，５２０３，５
１０６，５１０７゜５２０４．５１０８］の立ち上がり
時間及び立ち下がり時間群Ｔ：　ｌＴｌ０ＩＲ，Ｔｌ０
ＩＦ、　Ｔ２Ｏ１Ｒ，Ｔ２Ｏ１Ｆ。

Ｔ１０２Ｒ，Ｔ１０２Ｆ、　Ｔ１０３Ｒ，Ｔ１０３Ｆ、
　Ｔ２．０２Ｒ。

Ｔ２Ｏ２Ｆ、、　Ｔ１０４Ｒ，Ｔ１０４Ｆ、　Ｔ１０５
Ｒ，Ｔ１０５Ｆ。

Ｔ２Ｏ３Ｒ，、Ｔ２Ｏ３ｊ、　Ｔｊ０６Ｒ，Ｔ４０６Ｆ
、　’ｒ１０７Ｒ。

Ｔ１０７Ｆ、　Ｔ２Ｏ４Ｒ，Ｔ２Ｏ４Ｆ、　Ｔ１０８Ｒ
，Ｔ１０８Ｆ］を計測し、パルス間隔測定回路２４の中
にデータ群Ｔとして記憶する。

第２９図（Ａ）において、アライメントマーク１（１１
とアライメントマーク２０１との間隔をＷＩＬ、アライ
メントマーク２０１とアライメントマーク１０２との間
隔をＷ　２　Ｌ　、アライメントマーク１０２とアライ
メントマーク１０３との間隔をＷ３Ｌ、アライメントマ
ーク１０３とアライメントマーク２０２との間隔をＷ　
４　Ｌ　、アライメントマーク２０２とアライメントマ
ーク１０４との間隔をＷ５Ｌとする。

同様にアライメントマーク１０５とアライメントマーク
２０３との間隔をＷＩＲ，アライメントマーク２０３と
アライメントマーク１０６との間隔をＷ２Ｒ。

アライメントマーク１０６とアライメントマーク１０７
との間隔をＷ３Ｒ，アライメントマーク１０７とアライ
メントマーク２０４との間隔をＷ４Ｒ，アライメントマ
ーク２０４とアライメントマーク１０８との間隔をＷ５
Ｒとする。

第２７図のマイクロプロセッサ３９は第２６図に示すマ
ーク間隔の計算２５、ウェハマスクのズレ量計算２６を
実行するものである。具体的には第２７図のパルス間隔
測定回路２４に格納されているデータ群Ｔよりマスクア
ライメントマークとウェハアライメントマークとの間隔
すなわち第２９図に示すＷＩＬ、Ｗ２Ｌ、Ｗ４Ｌ、Ｗ５
Ｌ、ＷＩＲ，Ｗ２Ｒ。

Ｗ４Ｒ，Ｗ５Ｒを計算するものである。

例えば第２９図に示すアライメントマークｌｏｔとアラ
イメントマーク２０１との間ｖｉＡＷｔｔは第２７図の
マイクロプロセッサ３９の中で以下の様に計算される。

この様に算出された間隔ＷＩＬ、Ｗ２Ｌ、Ｗ４−Ｌ。

Ｗ５Ｌ、ＷＩＲ，Ｗ２Ｒ，Ｗ４Ｒ，Ｗ５Ｒからウェハア
ライメントマークとマスクアライメントマークとのズレ
量が直ちに計算できる。

以上の様にウェハとマスクのズレ量が計算されると第２
６図に示すＸＹステージの駆動２７が実行される。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
この種の従来の手法を用いたマーク位置検出方法は、次
の様な欠点（１）、　　（２）があった。

ｌ）　　第２９図（Ａ）に示すアライメント信号（Ｓｉ
Ｇ）が歪む場合があり、第２９図（Ｂ）に示すパルス信
号（ＰＬＳ）がマーク位置を正確に表わしていない場合
がある。その結果、ウェハアライメントマークとマスク
アライメントマークとのアライメント精度が低下する。

２）　　ウェハプロセスの熱履歴等によりウェハの伸び
、縮み、そり等の歪みが発生する場合がある。その結果
上記１）の状態が発生し、ウェハ・アライメントマーク
とマスクアライメントマークとのアライメント精度が低
下する。

上記問題点に関し、第３０図を用いて説明を行う。

第３０図は、第２９図に示しているアライメントマーク
ｉｏｔ、２０１，１０２に対応するアライメント信号（
ＳｉＧ）　３１０１．５２０１．　５１０２を詳細に説
明するための信号波形図である。

アライメント信号５ｌ（１１は信号５ｌｏｔ’　　と信
号５ＩＯＩ’　　とがアナログ加算されることによって
得られる信号である。

同様にアライメント信号５２０１１１信号５２０１’　
　と信号５２０１’　とがアナログ加算されることによ
って得られる信号であり、アライメント信号５ＩＧ２は
信号５１０２’　　と信号５１０２’　　とがアナログ
加算されることによって得られる信号である。

アライメント信号Ｓ　１０１に対応するスライス電圧（
ＳＬＣ）を５ＬＣＩＯＩとする。同様に信号５２０１、
信号５１０２＋、１ｍ対応する電圧を５ＬＣ２０１，５
ＬＣ１０２とする。

そしてアライメント信号５ｌｏｔとスライス電圧５ＬＣ
ＩＯＩとの交点をＴｌ０ＩＲ，Ｔｌ０ＩＦとして示して
いる。同様にアライメント信号Ｓ２０１とスライス電圧
５ＬＣ２０１との交点を、Ｔ２Ｏ１Ｒ。

Ｔ２０１　Ｆとし、アライメント信号５１０２とスライ
ス電圧５ＬＣ１０２との交点をＴ１０２Ｒ，Ｔ１０２Ｆ
とする。

アライメント信号５ＩＯＩを構成する信号５ＩＯＩ’　
。

信号８１０１″が第３０図に示す様に左右非対称である
と、アライメント信号５１０１とスライス電圧５ＬＣＩ
ＯＩより決定されるところのＴｌ０ＩＲ，ＴＩＯＩＦは
、第２９図に示すところのアライメントマーク１０１の
位置を正確に検出することができない。

同様にアライメント信号５１０２とスライス電圧５ＬＣ
１０２より決定されるところのＴ１０２Ｒ，Ｔ１０２Ｆ
は、第２９図に示すところのアライメントマーク１０２
の位置を正確に検出することができない。

第２９図に示すウェハアライメントマーク群１０３゜１
０４、　１０５．　１０６．　１０７．　１０８に対応
するところのＴ１０３Ｒ，Ｔ１０３Ｆ、　　Ｔ１０４Ｒ
，Ｔ１０４Ｆ。

Ｔ１０５Ｒ，Ｔ１０５Ｆ、Ｔ１０６Ｒ，Ｔ１０６Ｆ、Ｔ
１０７Ｒ。

Ｔ１０７Ｆ、　　Ｔ１０８Ｒ，７１０８Ｆも第３３図に
示すアライメントマーク群１０３．１０４．１０５．１
０６．１０７゜１０８の位置を正確に検出することがで
きない。

この為、ウェハアライメントマークとマスクアライメン
トマークとのアライメント精度が低下する。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、常時精度良くマーク位置の検出を行う
ことができるマーク位置検出方法を提供することにある
。

上記目的を達成する為に、本発明のマーク位置検出方法
は、物体上に形成したマークからの光を光電変換し、該
光電変換により得られる信号に基づいて前記マークの位
置を検出する方法であって、前記信号の波形及び／又は
他の信号に基づいて所定の補正信号を形成し、該補正信
号で前記信号を補正して前記マークの位置検出を行うこ
とを特徴とする。

本発明の更なる特徴及び具体的な形態は、後述する実施
例で詳細に説明される。

〔実施例〕

第１図は本発明の主たる特徴を示す為のマーク位置検出
方法のブロック図である。

図中、光検出器１２、アンプ２８、パルス変換回路２３
、パルス間隔測定回路２４、マーク間隔測定回路２５、
ウェハ・マスク・ズレ量計算回路２６、ステージ駆動回
路２７までの処理回路は、第２６図に示す従来方式と同
一である。

本発明方法では、これらの処理回路に補正手段４０を付
加することにより、パルス間隔測定回路２・１で得られ
るデータ（マーク位置）に補正を加える。

そして、この補正により、正確なマーク位置検出を行う
のである。

第６図は第２９図（Ａ）に示したアライメントマーク１
０１．　２０１．　１０２からのアライメント信号（Ｓ
ｉＧ）群、５ＩＯＩ、　５２０１，５１０２及びアンプ
群２８からの出力信号群、５ＩＯＩ’　、　５２０１’
　、　５１０２’　。

５ＩＯＩ’　、　５２０１’　、　５１０２’　の詳細
な説明図である。

第６図においてＰＩＯＩ’　　は出力信号５ＩＯＩ’　
のピーク値であり、Ｐ　Ｉ　Ｏｌ’　はＳ　ｌ　０１’
　のピーク値であり、Ｐ　１０２’　　は出力信号Ｓ　
１０２’　　のピーク値であり、Ｐ　１０２’　は出力
信号５１０２’　のピーク値である。

同様に第２９図（Ａ）に示すピーク値群（Ｐ１０４’　
。

Ｐ１０４’　、Ｐ１０５’　、Ｐ１０５’、Ｐ１０６’
　、Ｐ１０６’　。

Ｐ１０７’、Ｐ１０７’、Ｐ１０８’、Ｐ１０８’　ｌ
　は第２７図のアンプ群２８からの出力信号群１ｓ１０
４’　。

５１０４’、　　５１０５’、　５１０５’、　　５１
０６’、　　５１０６’。

５１０７’　、　　Ｗ１ｏ７’　、　３１０８’　、　
５ｔｏｓ’　ｌに対応するピーク値群である。

第６図に示す波高差Ｒ１０１は出力信号５ＩＯＩ’と出
力信号ＳＩＯビ　とのピーク値の差であり、次式で表わ
せる。

Ｒ１０１＝Ｐ１０１’　−ＰＩＯ−１’そして出力信号
５１０２’　　と出力信号５１０２’　の波高差Ｒ１０
２も Ｒ１０２＝Ｐ１０２’　−Ｐ１０２’ で表わせる。

同様に波高差Ｒ１０３，Ｒ１−０４，Ｒ１０５，Ｒ１０
６゜Ｒ１０７，Ｒ１０８も次式で表わせる。

Ｒ１０３＝Ｐ１０３’　−Ｐ１０３’ Ｒ１０４＝Ｐ１０４’　−Ｐ１０４’ Ｒ１０５＝Ｐ１０５’　−Ｐ１０５’ Ｒ１０６＝Ｐ１０６’　−Ｐ１０６’ Ｒ１０７＝Ｐ１０７’　−Ｐ１０７’ Ｒ１０８＝Ｐ１０８’　−Ｐ１０８’ 第６図の△Ｉ！１０１．△Ｉ！１０２はだまされ量であ
り、第２６図で示した信号処理によって決定されたウェ
ハアライメントマーク位置（ウェハ位置）と真の値との
ズレ■を示している。

我々は、このだまされ量；△ｌと波高差；Ｒとの間に相
関関係があることを経験的に見い出した。

本発明の第１実施例は、この波高差Ｒを特徴量として、
だまされ量へｌを示す補正量をファジィ推論を用いて決
定する。

第２図は本発明の第１実施例を示すブロックである。

第２図に示す信号処理系と第３０図に示す従来方式の信
号処理系の異なる点を以下に具体的に述べる。

本実施例の検出方法の従来例と異なる点は、第２６図に
示す如き従来方式の信号処理に加えて、パルス間隔測定
回路２４と、マーク間隔測定回路２５との間に波高差Ｒ
を特徴量としてだまされ量△ｌを補正する為の手段を設
けた点である。

第２図において、特徴量計測回路４５は、波高差群Ｒ（
ＲＩＯＩ、　Ｒ１０２，Ｒ１０３，ＲＩＱ４．　Ｒ１０
５゜Ｒ１０６，Ｒ１０７，Ｒ１０８）を検出する回路で
あり、波高差群Ｒは特徴量計算回路４６に送られる。特
徴量計算回路４６では、波高差群Ｒを特徴量のデータと
するために各波高差値を定数倍し、特徴量データ群ＣＨ
ＡＲＮ　（ＤＩＯｌ、Ｄ１０２．Ｄ１０３．Ｄ１０４゜
Ｄ１０５．　　Ｄ１０６．　　Ｄ１０７．　　Ｄ１０８
）として、推論プロセッサ４１へ送る。

推論プロセッサ４１はメモリ４２に格納された推論規則
に基づいてファジィ推論を行うものである。

メモリ４２に格納されている推論規則の一例を表１に示
す。

表１では［波高差Ｒが大きければ大きいほどだまされ量
△ｌが大きい］という経験則を、表１の（１）〜（７）
の規則として表現している。

ここで表１の規則（１）を例にとって説明をする。

ｒｉｆ　　Ｒｉｓ　　ＰＢ　　ｔｈｅｎ　ΔＲｉｓ　　
ＰＢｊという規則で［ｉｆ　Ｊから後のｌ”Ｒｉｓ　Ｐ
Ｂｊの部分を前件部［ｔｈｅｎｊから後の［△１　　ｉ
ｓ　　ＰＢｊの部分を後件部と呼ぶ。

そして、これらの前件部、後件部で表現しているｒＰＢ
Ｊ　ｒＰＭＪ　ｒＰｓｊ　ｒＺＥＪｒＮｓｊ　ｒＮＭｉ
　ｒＮＢｊの記号は、それぞれ１７ＰＢＪ　；　（正で
大）、「Ｐ？ｖｌｊ：（正で中）、ｒＰｓに　（正で小
）、ｒＺＥｊ；　（ゼロ）、ｒＮＳに　ｌで小）、ｒＮ
Ｍに　（負で中）、ｒＮＢに（負で大）を意味する。

表　　　１ ［波高差；Ｒが大きければ大きいほど だまされ量；Δｌが大−きい」 （１）ｉｆ　　Ｒｉｓ　　ＰＢ　　　ｔｈｅｎ　　△ｊ
１！　　ｉｓ　　ＰＢ（２）　ｉｆ　　Ｒｉｓ　　ＰＭ
　　ｔｈｅｎ　　△４２　　ｉｓ　　ＰＭ（３）ｉｆ　
　Ｒｉｓ　　ＰＳ　　　ｔｈｅｎ　　△Ｒｉｓ　　ＰＳ
（４）ｉｆ　　Ｒｉｓ　　ＺＥ　　　ｔｈｅｎ　　△Ｒ
ｉｓ　　’ＺＥ（５）ｉｆ　　Ｒｉｓ　　ＮＳ　　ｔｈ
ｅｎ　　ｔＸｆ　　ｉｓ　　ＮＳ（６）　ｉｆ　　Ｒｉ
ｓ　　ＮＭ　　ｔｈｅｎ　　△Ｉ！ｉｓ　　ＮＭ（７）
ｉｆ　　Ｒｉｓ　　ＮＢ　　ｔｈｅｎ　　△ｌ　　ｉｓ
　　ＮＢメモリ４２には、前件部及び後件部の内容が、
第７図（Ａ）　−（Ｇ）及び第８図（Ａ）　−（Ｇ）に
示す様なメンバーシップ関数として格納されている。

第７図を用いて表１に示す前件部がｒＲｉｓ　　ＺＥＪ
の場合を説明する。第７図の横軸でｒ１〜ｒ７は波高差
Ｒの値を示している。第７図の縦軸は、ファジィ集合で
用いる［度合い（グレード）］であり、０とｌとの間の
値をとるメンバーシップ関数として表現している。そし
て、第４図（Ｄ）はｒＲｉｓ　　ＺＥｊのメンバーシッ
プ関数を具体的に示したものである。

同様にｒＲｉｓ　　ＮＢＪｒＲｉｓ　　ＮＭＪｒＲｉｓ
　　Ｎ５ｊｒＲｉｓ　　ＰＳｊｒＲｉｓ　　ＰＭＪｒＲ
ｉｓ　　ＰＢｊはそれぞれ第４図（Ａ）、−（Ｂ）、、
、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）。

（Ｇ）に示す様なメンバーシップ関数をとる。

同様に後件部のメンバーシップ関数を第８図（Ａ）−（
Ｇ）に示す。

特徴量計算回路４６からのデータ群ＣＨＡＲＮ　（ＤＩ
ＯＩ。

Ｄ１０２．Ｄ１０３．Ｄ１０４．Ｄ１０５．Ｄ１０６．
Ｄ１０７゜Ｄ１０８）が送られた推論プロセッサ４１は
、メモリ４２に格納されている内容（すなわち表１に示
す推論規則及び第７図（Ａ）−（Ｇ）、第８図（Ａ）−
（Ｇ）に示す前件部、後件部のメンバーシップ関数）を
用いて波高差Ｒに対する補正量を決定する。

第９図（Ａ）−（Ｅ）は−例としてファジィ推論によっ
て波高差Ｒがｒ。（ｒ４＜ｒ。くｒ３）の場合に推論プ
ロセッサ４１の推論方法を詳細に説明するための説明図
である。

波高差Ｒがｒ。である場合、適用される推論規則は表１
より規則（３）と規則（４）が適用される。

すなわち、 ｉｆ　　Ｒｉｓ　ＰＳ　ｔｈｅｎ△１ｉｓＰｓｉｆ　　
Ｒｉｓ　ＺＥ　ｔｈｅｎ△Ｉ！１ｓＺＥである。推論プ
ロセッサ４１はメモリ４２より前件部のメンバーシップ
関数ｒＰｓＪと「ＺＥ」を読み出し、また、それらの前
件部に対応する後件部のメンバーシップ関数ｒＰｓＪと
「ＺＥＪを読み出す。

波高差ｒ０がｒＰｓＪに属する度合いは第９図（Ａ）に
示す様にｒ。と前件部のメンバーシップ関数ｒＰｓＪと
の交点よりｗ２となる。そして第９図（Ｂ）に示す様に
後件部のメンバーシップ関数「ＰＳ」をｗ２倍する（第
９図（Ｂ）の斜線部）。

同様に波高差ｒ（、がｒＺＥＪに属する度合いは第９図
（Ｃ）に示す様にｒ。と前件部のメンバーシップ関数「
ＺＥ」との交点よりＷ、となる。そして第９図（Ｄ）に
示す様に後件部のメンバーシップ関数「ＺＥ」をｗ１倍
する（第９図（Ｄ）の斜線部）。

次に、表１で示した推論規則（３）と推論規則（４）と
の結果から推論結果△ｌを求める。その方法は第９図（
Ｅ）に示す様に第９図（Ｂ）で求めた斜線部と第９図（
Ｄ）で求めた斜線部とのＭＡＸ演算を行い、続いてその
結果に基づいて重心・を求める。

即ち、第９図（Ｅ）のＭＡＸ演算を行った波形（第９図
（Ｅ）の斜線部）をｈ（ｇとすると重心△ｌは を演算することにより求まる。

第２図の推論プロセッサ４１は特徴量計算回路４６から
の出力データ群ＣＨＡＲＮ　（ＤＩＯＩ、　　０１０２
゜Ｄ１０３．　Ｄ１０４．　Ｄ１０５．　Ｄ１０６．　
Ｄ１０７．　Ｄ１０８）の各データについて上記で示し
た様な演算を行い、推論結果データ群（△ｊ２１０１．
△ｆ　１０２．△ｆ　１０３゜△Ａ　１０４．△Ｉ！ｌ
Ｏ５，△Ｉ！１０６．△Ｉ！１０７．△１１０８）を補
正量決定回路４３へ送る。

そして、補正量決定回路４３では、推論プロセッサ４１
の推論結果データ群ＲＥＳＵＬＴ　（△ｉ！１０１゜△
ｆ　１０２．△Ｉ！１０３．△Ａ　１０４．△ｆ　１０
５．△１１０６、△１１０７．△ｆ　１０８）を定数倍
することにより、補正量データ群△Ｔ（△Ｔｌ０Ｌ、△
ＴｌＯ２゜△Ｔ１０３．△Ｔ１０４．△Ｔ１０５．△Ｔ
１０６．△Ｔ１０７゜△Ｔ１０８）を作成する。

この様に作成されたデータ群△Ｔは、パルス間隔測定回
路２４で得られたデータ群Ｔと共にマーク間隔計算回路
２５へ送られる。

第２９図において、アライメントマーク１０１とアライ
メントマーク２０１との間隔をＷＩＬ、アライメントマ
ーク２０１とアライメントマーク１０２との間隔をＷ２
Ｌ、アライメントマーク１０２とアライメントマーク１
０３との間隔をＷ３Ｌ、アライメントマーク１０３とア
ライメントマーク２０２との間隔をＷ４Ｌ。

アライメントマーク２０２とアライメントマーク１０４
との間隔をＷ５Ｌとする。

同様にアライメントマーク１０５とアライメントマーク
２０３との間隔をＷＩＲ、アライメントマーク２０３と
アライメントマーク１０６との間隔をＷ２Ｒ。

アライメントマーク１０６とアライメントマーク１０７
との間隔をＷ３Ｒ，アライメントマーク１０７とアライ
メントマーク２０４との間隔をＷ４Ｒ，アライメントマ
ーク２０４とアライメントマーク１０８との間隔をＷ５
Ｒとする。

第２図のマーク間隔測定回路２５では を計算し、以下、同様に、Ｗ４Ｌ、Ｗ５Ｌ、ＷＩＲ。

Ｗ２Ｒ，Ｗ４Ｒ，Ｗ５Ｒを補正量データ群△Ｔを用いて
計算する。

マーク間隔計算回路２５で求めたデータ群Ｗ　（ＷＩＩ
、。

Ｗ２Ｌ、Ｗ４Ｌ、Ｗ５Ｌ、ＷＩＲ，Ｗ２Ｒ，Ｗ４Ｒ，Ｗ
５Ｒ）はウェハ・マスクのズレ回計算回路２７に送られ
る。

ここでウェハ・マスクのズレ量計算回路２７はデータ群
Ｗを用いてウェハとマスクとのズレ量△Ｘ、△Ｙを計算
し、その計算結果△Ｘ、△Ｙをステージ駆動回路へ送る
。

この様に波高差；Ｒという特徴量に基づいてマーク位置
を示す信号を補正することにより、アライメントマーク
の位置検出の精度を表２に示す。

表２は第２メタル層のアライメント精度を示す表であり
、Ｘ、　　ＹはＸ方向及びＹ方向の平均値を示し、３σ
ｘ、　３σｙはＸ方向、Ｘ方向への分散を示している。

表　　２ 第１Ｏ図（Ａ）はウェハ２上のショット配列の一例を示
した拡大図である。そして紙面の横方向をＸ方向、縦方
向をＹ方向とすると、座標データ群（ｘ、　　ｙ）でウ
ェハ２上の各ショットの位置座標を表わすものとする。

又、各ショット毎にウェハアライメントマークが形成さ
れている。

前述のだまされ量△ｌとウェハ２上のショットの座標デ
ータ群（ｘ、ｙ）との間には、相関関係がある。本発明
の第２実施例では、このウェハ位置座標データ群（ｘ、
　　ｙ）に基づいてだまされ量△ｌの補正量をファジィ
推論を用いて決定する。

第３図は本発明の第２の実施例に係る検出方法を示すブ
ロック図である。

第３図に示す信号処理系と第２図に示した信号処理系の
異なる点を以下に具体的に述べる。

本第２実施例が先の第１実施例と異なる点は、第３図に
於ける特徴量計測回路４５、特徴量計算回路４６の代わ
りに第２図に示すＸＹ座標検出回路４７を設けた点であ
る。

第３図でこの点について詳細に説明を行う。

第３図において、ＸＹ座標検出回路４７は第１４図（Ａ
　）に示す様にアライメントの対象となる各ショットの
ウェハ２上での位置座標を検出する回路であり、検出さ
れた位置座標データ群（ｘ、　　ｙ）を推論プロセッサ
４１へ送る。

ここで推論プロセッサ４１は第１実施例で実行したこと
と同様に、メモリ４２に格納された推論規則に基づいて
ファジィ推論を行う。

−例としてメモリ４２に格納されている推論規則の内容
を表３に示す。

表３は「ショットの位置（ｘ、　　ｙ）によってだまさ
れ量へｌが決定する」という経験則を表３の（１）〜（
６）の規則として表現したものである。

ここで前件部及び後件部で表現している「Ｌｅ「ｔ」ｒ
ｃｅｎｔｅｒＪ　ｒＲｉｇｈｔＪ　ｒＵｐＪ　ｒｃｅｎ
ｔｅｒＪ　「ＤｏｗｎＪ！″ＳＭ」「ＭＤ」「ＬＡ」の
記号はそれぞれ「左側」１−中央Ｊ「右側」「上側」「
中央」「下側」「小さい」「中位い」「大きい」を意味
する。

そしてまた上記で述べた前件部及び後件部の内容が第１
ｔ図（Ａ）　−（Ｃ）、第１２図（Ａ）　−（Ｃ）及び
第１３図（Ａ）−（Ｃ）の様な形のメンバーシップ関数
としてメモリ４２に格納されている。

尚、第１Ｏ図（Ｂ）、　　（Ｃ）には、（ｘ、　　ｙ）
座標系のＸ方向及びＹ方向のメンバーシップ関数を示し
ている。

表　　　３ 「ウェハ上での位置座標（Ｘ、　　Ｙ）によってだまさ
れ量；△ｌが決定される。」 （１）　ｉｆ　　Ｘ　　ｉｓ　　Ｌｅｆｔ　　ｔｂｅｎ
　　Δ１　　ｉｓ　　ＬＡ（２）　ｉｆＸ　　ｉｓ　　
Ｃｅｎｔｅｒ　ｔｈｅｎ　　Δｌ　　ｉｓ　　ＭＤ（３
）　ｉｆ　　Ｘ　　ｉｓ　　Ｒｉｇｈｔ　　ｔｈｅｎ　
　△１　　ｉｓ　　ＳＭ（４）ｉｆ　　Ｙ　　ｉｓ　　
Ｕｐ　　ｔｈｅｎ　　Δｉ　　ｉｓ　　ＳＭ（５）　Ｉ
ｒ　　Ｙ　　ｉｓ　　Ｃｅｎｔｅｒ　ｔｈｅｎ　　△ｌ
　　ｉｓ　　ＭＤ（６）　ｉｆ　　Ｙ　　ｉｓ　　Ｄｏ
ｗｎ　　ｔｈｅｎ　　Δｌ　　ｉｓ　　ＬＡ第３図にお
いて推論プロセッサ４１はメモリ４２に格納されている
内容に基づいてファジィ推論を実行し、第１実施例と同
様の推論結果データ群ＲＥＳＵＬＴ　（△１１０１．△
Ａ　１０２．△Ｉ！１０３゜△ｆ　１０４．△ｆ　１０
５．△ｆ　１０６．△ｌ　１０７．△ｌ１０８）を補正
量決定回路４３に送る。補正量決定回路４３以降の動作
は第１実施例と同様である。

この様にウェハ上の各ショットの位置情報に基づいてマ
ーク位置の補正を行った際の、アライメントマークの検
出精度が先の表２に示されている。

以上、本実施例では、アライメントマーク位置の検出誤
差と相関のある情報としてウェハ２上の各ショットの位
置座標（ｘ、　　ｙ）を用いて説明しているが補正を行
うための外部情報は、本実施例で用いた位置情報（ｘ、
　　ｙ）に限った事ではな（、例えばステッパの設置さ
れている場所の大気圧；Ｐａの様な環境条件等のマーク
位置検出誤差と相関のある外部情報も全て本発明が適用
できる。

第４図は本発明の第３実施例を示すブロック図である。

第４図に示す第３実施例の信号処理系と第２図に示す第
１実施例の信号処理系の異なる点を以下に具体的に述べ
る。

本第３実施例は第１実施例の信号処理系に第２実施例で
示した位置座標データ群（ｘ、　ｙ）に基づいて信号補
正を行う手段を設けた点である。

ここで、第１実施例で示した補正手段すなわち波高差Ｒ
に基づいて特徴量から補正量を決定するまでを第１の補
正手段とし、第２実施例で示した補正手段すなわち位置
座標データ群（ｘ、　　ｙ）に基づいて補正量を決定す
るまでを第２の補正手段とする。そして第１の補正手段
での出力データ群を△Ｔ１、第２の補正手段での出力デ
ータ群を△Ｔ２とすると、補正量データ群△Ｔは△Ｔ＝
△Ｔ１＋△Ｔ２となり、パルス間隔測定回路２４の出力
データ群Ｔと共にマーク間隔計算回路２５に送られて第
１実施例と同様に処理される。

本第３実施例の検出方法により検出したアライメントマ
ーク位置の検出精度を先の表２に示している。

さて、本実施例では、アライメントマークの位置検出誤
差と相関のある特徴量として波高差Ｒ及びアライメント
誤差と相関のある位置座標データ群（ｘ、　　ｙ）の２
つの補正信号を使用した場合、二関し説明してきたが、
第６図に示すピーク間隔距離；ＤＩＳ、スライス幅Ｗ等
及びアライメント誤差と相関のある情報データ、例えば
ステッパの設置されている大気圧；Ｐａ等からの補正信
号を少なくとも２個以上組み合わせても良い。

第５図に示すブロック図を用いて本発明の第４実施例を
説明する。本実施例と第２図に示した第１実施例との異
なる点は、第２図に示すメモリ４２をメモリ４２Ｄに変
え、メモリ内の推論規則を変更した点である。

第１実施例において、アライメント精度の結果が所望の
要求を満足していない場合、メモリの内容をメモリ４２
からメモリ４２Ｄの内容に変更することにより、アライ
メント精度を高めることが可能である。

以下、メモリの内容の変更点を示す。推論規則は表１か
ら表４に変更する。具体的には、表１のルール（２）の
後件部をｒＰＭｊからｒＰｓＪに変更し、さらに、ルー
ル（７）の後件部を「ＮＢＪからｒ　Ｎ　Ｍ　Ｊに変更
している点であり、前件部のｒ１〜ｒ７はｒ１′　　７
′　に変え、しかも後件部の１！。

〜　ｒ 〜１７を１１′〜１７′　に変えている点である。

本実施例で用いるメンバーシップ関数を第１４図（Ａ）
〜（Ｇ）及び第１５図（Ａ）〜（Ｇ）に示す。

ここで、表４に示す推論規則に基づいて、だまされ■△
ｌを決定し、この△ｌによりマーク位置を示す信号を補
正する。

表　　　４ （１）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＰＢ　ｔｈｅｎ△ｌ　ｉｓ　Ｐ
Ｂ。

（２）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＰＭ　ｔｈｅｎ△ｊ７　ｉｓ　
ＰＳ。

（３）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＰＳ　ｔｈｅｎ△Ｉ！　ｉｓ　
ＰＳ。

（４）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＺＥ　ｔｈｅｎ△ｌ　ｉｓ　Ｚ
Ｅ。

（５）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＮＳ　ｔｈｅｎ△Ａ’　ｉｓ　
ＮＳ。

（６）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＮＭ　ｔｈｅｎ△Ｉ！　＋ｓ　
ＮＭ。

（７）　ｉｆ　Ｒｉｓ　ＮＢ　ｔｈｅｎ△Ｉ！　ｉｓ　
ＮＭ。

本第４実施例の方法によるアライメントマークの検出精
度を先の表２に示しである。

以上本実施例では、第１実施例の場合のメモリ内容を変
更することにより、更に精度向上を図っているが、この
様な学習機能は、第１実施例の場合に限ったことではな
（、第２及び第３実施例の場合の様に経験則をファジィ
関係で記述しである全ての推論に適用できる。

第１実施例において、アライメントマークからの反射光
を光電変換して得られる各信号の波高差Ｒをマーク位置
信号を補正する為の特徴量とすることを述べた。

次にこの波高差Ｒとは異なる特徴量を、光電変換して得
らる信号から求め、この特徴量によりマーク位置信号を
補正する方法を述べる。

第６図の信号波形において、合成波信号５ｌｏｔ。

５１０２とスライスレベル５ＬＣＩＯＩ、１０２との交
点Ｔｌ０ＩＲ，Ｔｌ０ＩＦ、　Ｔ１０２Ｒ，Ｔ１０２Ｆ
から、合成波信号５ＩＯＩ、５１０２の信号巾Ｗ　＋ｏ
＋　、　　Ｗ　＋０２を次の様に求める。

Ｗ　＋ｏ＋　＝　Ｔ　１０１　Ｆ　−Ｔ　１０１　ＲＷ
　１０２　＝　Ｔ　１０２　Ｆ　−Ｔ　１０２　Ｒそし
てこの信号巾Ｗ　＋ｏ＋　、　　Ｗ　＋０２　、　・・
から成る信号巾群（Ｗ　＋ｏ＋　、　Ｗ　＋０２　、・
・川に対応する補正量、即ちだまされ■群（△１０１．
△１０２．・・）を第２７図に示すマイクロプロセッサ
３９にてファジィ推論を行い決定する。

本実施例におけるファジィ推論に使用する経験則は、次
の表５に示す通りである。そして、経験則の前件部及び
後件部のメンバーシップ関数を第１６図（Ａ）−（Ｄ）
及び第１７図（Ａ）−（Ｄ）に示す。ここでの推論方法
は第１実施例と同様である。

表　　　５ 経験則＝「Ｗの巾が大きければ大きいほど補正量△ｌが
大きい」 （１）　　ｉｆ　Ｗ　ｉｓ　ＬＡＲＧＥ　　ｔｈｅｎ　
　△Ｉ！　ｉｓ　ＬＡＲＧＥ（２）　　ｉｆ　Ｗ　ｉｓ
　ＭＥＤＩＵＭ　ｔｈｅｎ　　△ｌ　ｉｓ　ＭＥＤＩＵ
Ｍ（３）　　ｉｆ　Ｗ　ｉｓ　ＳＭＡＬＬ　ｔｈｅｎ　
　△ｌ　ｉｓ　ＳＭＡＬＬ下記の表６に本実施例の方法
により求めたアライメントマーク位置の検出精度を示す
。

表　　２ （単位μｍ） 又、本実施例の検出方法を実行する為の装置は、第３１
図のブロック図に示した装置を使用する。

次に、合成波信号５ＩＯＩ、　５１０２の対称性を特徴
量として用いる例を示す。

第２５図に示す信号波形図は、合成波信号５ＩＯＩ。

５１０２のピーク値及び対称性を示す説明図であり、信
号５ＩＯＩのピーク値をＰＩＯＩ　、信号５１０２のピ
ーク値をＰ２Ｏ３としている。そして、これらのピーク
値が表われる時間をＴｌ０ＩＰ、Ｔ１０２Ｐとする時の
、 なる差信号ＤＩＦＩＯＩ、　ＤＩＦ１０２を計算する。

そして、本実施例では、この差信号群！ＤＩＦＩＯＩ、
　ＤＩＦ１０２゜・・）を使用して補正量即ちだまされ
量群（△ｆ　１０１゜へ・）１’０２．△ｆ　１０３．
・・）を、第２４図に示すマイクロプロセッサ３９によ
りファジィ推論を行い決定する。

本実施例におけるファジィ推論を実行する為の経験則を
表６に示す。又、この経験則の前件部と後件部のメンバ
ーシップ関数を第２２図（Ａ）−（Ｄ）及び第２３図（
Ａ）−（Ｄ）に示す。ここでのファジィ推論の方法も前
記実施例同様である。

そして、本実施例の方法により得られたアライメントマ
ーク位置の検出誤差は先の表５に示したものと同様であ
る。

表　　　６ 経験則、　「ＤＩＦが大きければ大きいほど補正量△ｌ
が大きい。」 （１）　　ｉｆ　ＤＩＦ　ｉｓ　ＮＥ　ｔｈｅｎ△（ｌ
　ｉｓ　ＮＥ　（ＮＥ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ）（２）　　
ｉｆ　ＤＩＦ　ｉｓ　ＺＥ　ｔｈｅｎ△ｌ　ｉｓ　ＺＥ
　　（ＺＥ：Ｚｅｒｏ）（３）　　ｉｆ　ＤＩＦ　ｉｓ
　ＰＯｔｈｅｎ△ｊｌ！　ｉｓ　ＰＯ（ＰＯ：Ｐｏ５ｉ
ｔｉｖｅ）次に、合成信号波５ＩＯＩ、５１０２の傾き
を特徴量として用いる例を示す。

第２７図に示す信号波形図は、合成信号波５１０１゜５
１０２の傾き量を示す説明図であり、合成信号波５ＩＯ
Ｉ。

５１０２とスライスレベル５ＬＣＩＯＩ’　、５ＬＣ１
０２’との交点を夫々Ｔ１０’ｌＲ’　、Ｔｌ０ＩＦ’
　、Ｔ１０２Ｒ’　。

Ｔ１０２Ｆ’　　として、傾きｇｒａｄｌｏｌ、　ｇｒ
ａｄ１０２を、次の式により算出する。

そして、この傾き群［ｇｒａｄｌＯｌ、　ｇｒａｄ１０
２゜・・何から補正量即ちだまされ量群（△ｆ　１０１
゜△Ａ　１０２．・・）を、第２６図に示すマイクロプ
ロセッサ３９でファジィ推論を行い決定する。

本実施例におけるファジィ推論を実行する為の経験則を
表７に示す。又、この経験則の前件部と後件部を示すメ
ンバーシップ関数は、例えば前記の第２２図（Ａ）　−
（Ｄ）、第２３図（Ａ）　−（Ｄ）に表　　　７ 経験則＋「ｇｒａｄが大きければ大きいほど補正量△ｌ
が大きい。」 （１）　　ｉｆ　ｇｒａｄ　ｉｓ　ＮＥ　ｔｈｅｎ　　
△ｊ！　ｉｓ　ＮＥ　・（ＮＥ　：　Ｎｅｇａｔｉｖｅ
）（２）　　ｉｆ　ｇｒａｄ　ｉｓ　ＺＥ　ｔｈｅｎ　
　△Ｉ！　ｉｓ　ＺＥ　　（ＺＥ　：　Ｚｅｒｏ）（３
）　　ｉｆ　ｇｒａｄ　ｉｓ　ＰＯｔｈｅｎ　　ＰＯｉ
ｓ　ＰＯ（ＰＯ：　Ｐｏ５ｉｔｅｖｅ）本実施例の方法
により得られたアライメントマーク位置の検出精度は先
の表５に示したものと同様である。

上記実施例ではウェハアライメントマーク２本の間に１
本のマスクアライメントマークをはさみ込むといった様
なアライメントマークを使用する例について説明したが
マークの形状および配置等はこれに限った事ではなく、
たとえばマスクをある位置に固定し、ウェハ上に設けた
アライメントマークのみを撮像素子で撮像し、マーク位
置を測定して前記マスクの固定位置に対するウエノ１の
相対的なズレ■を測定する様なアライメントシステムも
ある。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば次のような効果が得られる。

ｌ）　　従来、誤検出あるいは検出精度の向上が困難で
あったアルミから成るマークパターンについても表２の
様に高精度の位置検出が可能である。

２）　　補正量の決定にｉｆ−ｔｈｅｍ形式のファジィ
演算（推論）を用い、且つ前件部、後件部・をファジィ
集合で表わしているため柔軟性のある推論が可能である
。

３）　　プロセスエンジニアが要因解析を行いその結果
を推論規則、前件部、後件部等にフィードバックができ
更なる高精度位置検出が可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の主たる特徴を示すマーク位置検出方法
のブロック図。 第２図は本発明の第１実施例を示すブロック図。 第３図は本発明の第２実施例を示すブロック図。 第４図は本発明の第３実施例を示すブロック図。 第５図は本発明の第４実施例を示すブロック図。 第６図はアライメント信号群及びアンプ群からの出力信
号群を示す説明図。 第７図（Ａ）〜（Ｇ）及び第８図（Ａ）　Ｎ（Ｇ）は第
１実施例の方法で用いるメンバーシップ関数を示す図。 第９図（Ａ）〜（’Ｅ）は第１実施例の方法におけるフ
ァジィ推論方法の説明図。 第１０図（Ａ）〜（Ｃ）はウェハ上のショット配列と、
ｘ−Ｙ方向のメンバーシップ関数を示す模式図。 第１１図（Ａ）〜（Ｃ）、第１２図（Ａ）〜（Ｃ）。 第１３図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２実施例で用いる
メンバーシップ関数を示す図。 第１４図（Ａ）〜（Ｇ）、第１５図（Ａ）〜（Ｇ）は本
発明の第４実施例の方法で用いるメンバーシップ関数を
示す説明図。 第１６図（Ａ）−、ｚ（Ｄ）、第１７図（Ａ）〜（Ｄ）
は本発明の第５実施例の方法で用いるメンバーシップ関
数を示す図。 第１８図（Ａ）へ（Ｄ）、第１９図（Ａ）〜（Ｄ）は本
発明の第６実施例の方法で用いるメンバーシップ関数を
示す図。 第２０図は第５実施例の方法を実行する為のブロック図
。 第２１図は第５実施例の方法を説明する為の信号波形図
。 第２２図は第６実施例の方法を実行する為のブロック図
。 第２３図は第６実施例の方法を説明する為の信号波形図
。 第２４図は露光装置のアライメントシステムを示す構成
図。 第２５図はウェハ上のアライメントマークと、アライメ
ントマークで生じる回折光の状態を示す説明図。 第２６図は第２４図のアライメントシステムの為の信号
処理システムのブロック図。 第２７図は第２６図の一部の回路を詳細に示したブロッ
ク図。 第２８図は信号合成・選択回路のブロック図。 第２９図は第２６図の回路により形成される各信号の波
形を示す図。 第３０図はアライメントマークに対応するアライメント
信号の一例を示す信号波形図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　物体上に形成したマークからの光を光電変換し、該光
   電変換により得られる信号に基づいて前記マークの位置
   を検出する方法であって、前記信号の波形及び／又は他
   の信号に基づいて所定の補正信号を形成し、該補正信号
   で前記信号を補正して前記マークの位置検出を行うこと
   を特徴とするマーク位置検出方法。