JPH03166712A - マーク検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，マスクに形成されたパターンを、投影光学系
により転写する被投影露光基板上のマークを光学的に検
出するマーク検出装置と、このマーク検出装置を用いた
転写の重ねあわせ評価方法と、前記マーク検出装置と重
ねあわせ評価方法を利用した波長選択方法に関する． ［従来の技術］ 従来、半導体素子の製造にはウエハを順次ステップ移動
させながら縮小投影露光を行なうステッパが用いられて
いる．そして、半導体素子はマスク上の回路パターンを
順次重ねあわせて露光することによって製造される．こ
のため、ウエハ上の回路パターンとマスク上の回路パタ
ーンは、短絡，断線がないよう、高精度に位置合わせ（
以下，これをアライメントと呼ぶ）される必要がある．
通常、このアライメントは、ウエハ上またはマスク上の
合わせ用アライメントマークの信号波形を光学的に検出
し，これから求めた位置情報に基づいて、ウエハステー
ジまたはマスクステージを移動させることによって行な
われる．したがって、重ねあわせ精度は，まずアライメ
ントマークの検出精度に依存する． 一方，ウエハ上のアライメントマークの検出信号波形は
、レジストの膜厚や塗布むら，マークの段差形状や深さ
などによって変化する．これらの条件は、半導体製造の
各プロセスで異なるため，プロセスによっては、波形の
コントラストや対称性が劣化し，検出位置の精度が低下
する場合が生じる．しかし，このような場合も検出照明
光の波長を変えることによって波形形状が向上し，精度
を向上させることができる．このため、特開昭６３−７
０５２１号公報に記載のように、複数の波長の異なる光
源を用意し、これらをプロセスによって使い分ける方法
が提案されている． ところで、重ねあわせ精度は、プロセスによるウエハの
伸縮やアライメントマークの非対称化、または縮小レン
ズの倍率変化等によっても劣化する．このため、通常は
製品露光を行なう前に、まず試し露光を行ない、現像後
顕微鏡等によって重ねあわせ精度の評価を行なっていた
． そこで、重ね精度を劣化させる要因のうち、特に縮小レ
ンズの倍率変化を測定する装置が特開昭６０　−　２３
８８３６号公報に記載されている．この装置は、露光前
後の光学的特性の変化を潜像として検出し，２つの潜像
パターンのピッチから、現像なしで倍率変化を測定する
ものである． 〔発明が解決しようとする課題］ 特開昭６３　−　７０５２１号公報に記載の技術では、
検出光学系を固定したため，縮小レンズのアライメント
照明光に対する色収差補正光学系が、選択する波長の種
類だけ必要であった． また、特開昭６０　−　２３８８３６号公報に記載の技
術を重ねあわせ精度評価に適用する場合は、潜像とアラ
イメントマークの両方を検出する必要がある．この時，
アライメント用の検出光学系を重ねあわせ精度評価光学
系と兼用する場合は、潜像と７ライメントマークの両者
の結像位置を合わせるため、両者の照明光を同一にする
必要があった．本発明の第１の目的は、複数の波長の検
出照明光を用いるとき，選択する波長が幾種類あっても
、被投影露光基板上に光学的に転写されたマークの像を
、単一の装置で検出可能なマーク検出装置を提供するこ
とにある． また、本発明の第２の目的は、潜像を検出して重ねあわ
せ精度を評価することが可能なマーク検出装置を提供す
ることにある． さらに，本発明の第３の目的は，現像なしで，オンマシ
ンのまま、精度よく重ねあわせ誤差を評価することが可
能な重ねあわせ方法を提供することにある． そして、本発明の第４の目的は、各プロセス条件に対し
て、検出照明光の幾種類もの波長の中から，重ねあわせ
誤差が常に許容値よりも小さい適正な波長を自動的に選
択可能な波長選択方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記第工の目的は、複数の波長の検出照明光を発生する
光源と、前記検出照明光の波長選択手段と、前記マーク
の像の合焦点手段とを具備していることにより、達或さ
れる。

また，前記第１の目的は、前記合焦点手段を、前記投影
光学系によって結像される前記マークの像に対して、検
出光学系の一部または全体を移動させるステージと、該
ステージの駆動手段とを具備して構威したことにより，
達威される．さらに、前記第２の目的は、前記マークを
，前記投影光学系により、前記被投影露光基板上に塗布
された感光層に転写することによって形成された潜像と
したことにより、さらには前記検出照明光を、前記感光
層の露光前と露光後の透過率の差が最大になる波長と，
該波長に近い光としたことによって、達或される。

さらに、第３の目的は、前記被投影露光基板上に予め重
ね評価用マークを形成し，前記マスクに形成された重ね
評価用マークをアライメント後、前記被投影露光基板上
の感光層に露光することにより潜像を形成し、前記被投
影露光基板上の重ね評価用マークと潜像を前記マーク検
出装置により検出し，重ねあわせ誤差を算出するように
したことにより、達或される。

そして，前記第４の目的は、前記波長選択手段により、
検出照明光の波長を選択し、前記重ねあわせ評価方法で
重ねあわせ誤差を算出し、少なくとも重ねあわせ誤差が
許容値より小さくなる波長を選択するようにしたことに
より，達成される．［作用］ 本発明マーク検出装置では、光源から複数の波長を持っ
た検出照明光を発生させる。

そして，波長選択手段により、前記検出照明光の複数の
波長の中から、プロセス条件に対して適正な波長を選択
する。

ついで、合焦点手段により，前記検出照明光の選択され
た波長によって生じる光軸方向の色収差を補正するため
、前記マークの像に焦点を合わせて、マークを検出する
。

また、本発明マーク検出装置では、前記合焦点手段を、
前記マークに対して、検出光学系の一部または全部を移
動させるステージと、該ステージの駆動手段とを備えて
構或しているので、検出照明光の選択する波長が幾種類
あっても、ステージを移動させることにより、単一の検
出光学系で前記マークの像をより一層的確に検出するこ
とができる。

さらに，本発明マーク検出装置では、前記マークを前記
投影光学系により，前記被投影露光基板上に塗布された
感光層に転写することによって形成された潜像とするこ
とにより、この潜像を検出して重ねあわせ精度を評価す
ることができる。

さらにまた、本発明マーク検出装置では、前記検出照明
光を、前記感光層の露光前と露光後の透過率の差が最大
となる波長と、該波長に近い光のいずれかにしたことに
より、潜像のコントラストを向上させて潜像を検出し、
重ねあわせ精度を評価することができる。

さらに，本発明重ねあわせ評価方法では、まず被投影露
光基板上に予め重ね評価用マークを形成する． さらに、前記マスクに形成された重ね評価用マークをア
ライメント後、前記被投影露光基板上の感光層に露光す
ることにより潜像を形成する。

ついで、前記被投影露光基板上の重ね評価用マークと潜
像を前記マーク検出装置により検出し、重ねあわせ誤差
を算出するようにしている．これにより、現像なしで、
オンマシンのまま、精度よく重ねあわせ誤差を評価する
ことができる。

そして，本発明波長選択方法では，前記マーク検出装置
の波長選択手段により、検出照明光の波長を選択する。

ついで、前記重ねあわせ評価方法で重ねあわせ誤差を算
出する。

そのうえで、少なくとも前記重ねあわせ誤差が許容値よ
り小さくなる波長を選択するようにしている。

これにより、各プロセス条件に対して，適正な検出照明
光の波長を，重ねあわせ誤差評価機能により、自動的に
選択することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面により説明する．第１図は
本発明のマーク検出装置を通る光束を示した図である， この第１図に示す実施例の装置は、光源である水銀ラン
プｌ１と、ビームスプリッタ１２と、マスク（図示せず
）に形成された回路パターンを被投影露光基板であるウ
エ八６上に転写する投影光学系と、ウエハステージ８ｌ
と、ウェハ６の位置検出用のパルスモータ８２およびレ
ーザ測長機８３と、複数の波長の検出照明光であるアラ
イメント照明光１４から任意の波長を選択する波長選択
手段と，前記マークの像の合焦点手段とを具備している
．前記水銀ランプ１１は、露光光１３およびアライメン
ト照明光１４に用いられる光を発生し、照射するように
なっている． 前記回路パターンの投影光学系は、レチクル４と、縮小
レンズ５とを有している． 前記アライメント照明光１４の波長選択手段は、アクロ
マートレンズ２１と、干渉フィルタ２２と、この干渉フ
ィルタ２２の回転ホルダ２３１と、これのパルスモータ
２３２とを備えている． 前記マークの像の合焦点手段は、検出光学系３と、これ
を移動させる検出光学系ステージ７１と、これの駆動手
段であるモータ７２と、前記検出光学系ステージ７１を
介して検出光学系３の位置を検出するエンコーダ７３と
，制御回路９とを具備している．前記検出光学系３は，
アクロマートレンズ３１と，ビームスプリッタ３４と，
対物レンズ３２と、他のアクロマートレンズ３５と、反
射鏡３９と，もう一つのアクロマートレンズ３６と．シ
リンドリカルレンズ３７と、１次元受光素子３８とを備
えている．前記制御回路９は，検出光学系ステージ７１
のモータ７２と，前記干渉フィルタ２２の回転ホルダ２
３１のパルスモータ２３２と、ウエハステージ８１のパ
ルスモータ８２等を制御するようになっている．前記検
出光学系３の対物レンズ３２と縮小レンズ５間には、折
り返しミラー４２が配置されている．また，前記干渉フ
ィルタ２２と検出光学系３のアクロマートレンズ３１間
には、反射鏡２５が配置されている． 前記水銀ランプｌ１から照射された光は、ビームスプリ
ッタＩ２によって露光光１３と７ライメント照明光１４
に分けられる． 前記露光光ｌ３は、図示しない光学系によりレチクル４
に導かれ、レチクル４上の回路パターンは縮小レンズ５
を介して、ウエハ６上に塗布された感光層であるレジス
ト（図示せず）に転写される．一方、前記アライメント
照明光ｌ４はアクロマートレンズ２１によって平行光束
となり、干渉フィルタ２２に入射し，透過光２４の波長
が選択される。干渉フィルタ２２は、回転ホルダ２３１
によって保持され，バルスモータ２３２を回転させるこ
とによって別の干渉フィルタと交換でき，透過光２４の
波長を変えることができる．なお、バルスモータ２３２
は制御回路９によってコントロールされる．前記透過光
２４は，アク口マートレンズ３ｌによって縮小レンズ５
の入射瞳５１と共役位置にあるＡ面上に集光される．前
記対物レンズ３２は、Ａ面を入射瞳５１上に結像するこ
とにより、ケーラ照明を実現し、ウエハ６上の照度分布
を一様化する。なお、折り返しミラー４２はレチクル４
上の回路パターンの情報を含わ露光光１３を遮らない位
置に置かれる．ウエハ６からの戻り光４ｌは、折り返し
ミラー４２により検出光学系３へ反射され，対物レンズ
３２で再びＡ面に集光され、ビームスプリッタ３４で反
射され，アクロマートレンズ３５．　３６によって、Ａ
点との共役位置Ｂ点に集光される．前記シリンドリ力ル
レンズ３７は、Ｂ点を１次元受光素子３８に結像し、１
次元に圧縮されたウエハ６の像信号が制御回路９に送ら
れる． 次に、第２図は縮小レンズ５と検出光学系３の結像関係
を示す． ウエハ６の上面は、縮小レンズ５により結像位置Ｃ１に
結像される。結像位置Ｃエは，対物レンズ３２とアクロ
マートレンズ３５によってＤ点に結像され、Ｄ点はアク
ロマートレンズ３６によって１次元受光素子３８上に結
像される。なお、第２図中でシリンドリ力ルレンズ３７
と１次元受光素子３８は、第１図のシリンドリ力ルレン
ズ３７と１次元受光素子３８の側面図を示している。

ところで、縮小レンズ５は露光光１３に対して設計され
ているため、これと異なる波長を持つアライメント照明
光１４に対しては縦色収差を持ち，ウエハ６の結像位置
Ｃ１はアライメント照明光１４の波長によって移動する
。したがって、干渉フィルタ２２によって波長が変えら
れたとき、結像位置Ｃ１を１次元受光素子３８上に結像
させるには、検出光学系３の結像位置を移動させる必要
がある。

このため、検出光学系３全体を支える検出光学系ステー
ジ７１をモータ７２によって駆動する．また、検出光学
系ステージ７１を、対物レンズ３２の焦点位置と結像位
置Ｃ，とが一致するように位置決めする必要がある。こ
のため、モータ７２には回転角を検知するためのエンコ
ーダ７３が取り付けられている。エンコーダ７３の信号
は制御回路９に送られ、モータ７２がコントロールされ
る。なお，位置決めするための信号は、検出光学系ステ
ージ７１の移動距離を検知する測長機を別途取り付ける
ことによって得てもよい。また，１次元受光素子３８か
らの検出波形をモニタし、検出波形のコントラストが最
大になる位置で検出光学系ステージ７１を位置決めして
もよい。

さらに、第３図は検出光学系３の一部分を移動させるよ
うにした他の実施例を示す図である．前記検出光学系３
全体を移動させる代わりに第３図に示すように，アクロ
マートレンズ３１と対物レンズ３２とを小ステージ７４
により移動させてもよい６小ステージ７４はモータ７５
によって駆動され、移動距離はエンコーダ７６によって
モニタされる．エンコーダ７６の信号は制御回路９に送
られ、モータ７５がコントロールされる。位置決めは前
記のように、測長機や検出波形のコントラストを用いて
行なってもよい。

ついで、第４図は検出波形の中心と１次元受光素子の基
準位置の関係を示す図である．次に、前記第２図と第４
図により、アライメント方法を説明する。まず、ウエハ
ステージ８１をバルスモータ８２により、設計上の検出
波形中心位置が１次元受光素子３８の基準位置Ｘ０と一
致するまで移動させる。座標は，レーザ測長機８３によ
って制御回路９に読み込まれる．実際の検出波形３８１
の中心又は、プロセスによるウエハの伸縮やアライメン
トマークの非対称化、または縮小レンズの倍率変化等に
よって発生するオフセットにより基準位置Ｘ。からΔＸ
だけずれる。このΔＸに相当する量だけウエハステージ
８１を移動させることにより、アライメントを行なう． 次に，前記マーク検出装置を重ねあわせ誤差の評価装置
として用いる方法について述べる。

第５図は潜像の検出原理を示す図、第６図（ａ）は下地
の重ねあわせ評価用マークの形成を示す断面図，第６図
（ｂ）はレジスト中の重ねあわせ評価用マークと潜像の
検出波形を示す図である。

まず、潜像の検出原理を第５図を用いて説明する・ｇ線
やｉ線のボジレジストでは、例えばＳｏｌ−ｉｄ　Ｓｔ
．ａｔｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／日本版／　Ｓ　ｅｐ
ｔｅｍｂｅｒ　１９８８　，Ｐｐ２６−３３　（ソリッ
ド・ステイト・テクノロジー／日本版７９月号１９８ｇ
，　ｐＰ２６−３３）に示されているように、露光前と
露光後で波長に対する透過率特性が変化する。すなわち
、３００　ｎ　ｒａ〜４５０　ｎ　ｍでは、露光前は不
透明だった部分が露光後は透明になる．この変化は、特
定の波長、例えばｈ線（４０８　ｎ　ｍ）付近で最大に
なる。したがって、この現象を利用すれば，露光後のパ
ターンを現像なしで検出することが可能となり，例えば
ｈ線で照明すれば，検出像のコントラストは最大となる
。

次に、前記潜像と重ねあわせ評価用マークおよびこれら
の検出波形を第６図（ａ），　（ｂ）により説明する． 重ねあわせ評価用マーク６２は、前工程で、例えば二つ
の凹部によって形成される．この上にレジスト６１が塗
布され、第１図〜第３図に示すレチクル４上の潜像形成
用パターンが露光される。この結果，第６図（ａ）に示
すように、レジスト６１は露光部６１１と未露光部６１
２に分かれる。これらをｈ線で検出すると、検出信号６
３には重ねあわせ評価用マーク６２のエッジ部分と未露
光部６１２に対応したところに谷ができる。これらから
重ねあわせ評価用マーク６２の位置ＸＡ＊　Ｘｉ、およ
び未露光部６１２の位ＩＹ＾ｙＹＢが、例えば特公昭６
２　−　２２８４号公報に開示されているような手法で
求められる．これらの値を用いて，重ねあわせ評価用マ
ーク６２の中心位１！Ｘｃ、未露光部６１２の中心位１
！　Ｙ　ｃは、次式によって求められる． ＸＣ＝　（ＸＡ十ＸＩｌ）／２ Ｙｃ＝　（ＹＡ＋ＹＢ）／２ これらから重ねあわせ誤差ｅは、次式によって与えられ
る． ａ　＝ＹＣ−ＸＣ 重ねあわせ誤差ｅは，数ショットの重ねあわせ誤差ｅの
平均値や３σ（σは標準偏差）によって評価してもよい
．ただし、ｈ線はこのレジストの感光波長であるので，
重ねあわせ評価用マーク６２、および未露光部６１２は
回路パターンに影響を及ぼさない領域、例えばスクライ
ブエリアなどに形成されるべきである． また、レジスト６ｌには、定在波の発生によってパター
ン断面が波打つのを防ぐために露光光を吸収する吸光剤
が含まれている場合が多い．このような場合は，第２図
において、まず干渉フィルタ２２でｈ線を選択し，検出
光学系ステージ７１で対物レンズ３２の焦点位置と縮小
レンズ５のｈ線結像位置が一致するように移動させた後
、未露光部６１２を検出する．その後、干渉フィルタ２
２で吸光剤に吸収されない波長を選択し，この波長での
縮小レンズ５の結像位置と対物レンズ３２の焦点位置が
一致するように検出光学系ステージ７１を移動させ、重
ねあわせ評価用マーク６２を検出する．ただし、検出光
学系ステージ７ｌにヨーイング等がある場合は、移動に
よって検出位置にオフセットが発生するので、予めこれ
を求めて検出位置を補正する必要がある． 第７図は第２図に示す検出光学系の検出位置の補正の説
明図、第８図（ａ）は検出位置補正用のプイディシャル
マークを示す図、第８図（ｂ），　（Ｃ）は照明光の波
長変化による検出波形中心値のオフセットを示す図であ
る． 検出光学系３の検出位置にオフセットが発生した場合は
、第７図に示すように、ウエハステージ８１上に、例え
ばクロムをエッチングして作ったフィディシャルマーク
６４を設けておき、ウエハステージ８ｌを移動させ、フ
ィディシャルマーク６４をまずｈ線で検出し、第８図（
ｂ）に示す中心位置ＹＣｏを算出し、次に干渉フィルタ
２２で吸光剤に吸収されない波長の光を選択し、同一位
置にあるフィディシャルマーク６４を検出し、第８図（
ｃ）に示す中心位置ＸＣｏを算出する．この時、オフセ
ットΔはΔ＝Ｙ　Ｃｏ　　Ｘ　Ｃｏ したがって，ＶＣの補正位置Ｙｃ′は Ｙｃｔ　＝Ｙｃ−Δ よって、補正後の重ねあわせ誤差ｅ′はｅ’　＝ｅ一Δ となる． ところで，アライメント用の検出波形のＳ／Ｎは、レジ
ストの膜厚やターゲット段差深さ，下地膜の屈折率など
のプロセス条件によっては劣化スる場合がある．しかし
、このような場合も第９図のように，アライメント照明
用の波長を変えることによって検出波形３８２から検出
波形３８３へとＳ／Ｎを向上させることができる．した
がって、アライメント精度を向上させるためには、プロ
セス条件に対してアライメント照明光の波長を最適化す
る必要がある．以下、この検出光学系３を重ねあわせ誤
差評価光学系として用い、評価結果から自動的に波長を
選択する方法について述べる．第１０図は第２図に示す
検出光学系を用いて、Ｎ種類の波長から望ましい波長を
選択する波長選択方法のステップを示す図、第１１図（
ａ）〜（Ｃ）は第１０図に示すステップにおける露光方
法を示す図である． これら第２図，第１０図および第１１図（ａ）〜（ｃ）
において、初めにステップ９０１で干渉フィルタ２２に
より、一つの波長を選択し、ステップ９０２で検出光学
系ステージ７１を移動させ，ステップ９０３でアライメ
ントを行ない、ステップ９０４でまず第１ｌ図（ａ）の
ように露光を行なう。

次に，ステップ９０１に戻り、干渉フィルタ２２で別の
波長を選択し、以下ステップ９０２から９０４の手順で
行ない、第１１図（ｂ）のように露光を行なう．このよ
うに、ステップ９０１から９０４までの手順をＮ種類の
波長に対して繰り返し、ウエハ露光位置は第１１図のよ
うに各波長で変える。このように露光することによって
、試し露光に必要なウエハ枚数を１枚にすることができ
る。

次に、ステップ９０５により潜像検出光の波長を選択し
、ステップ９０６で検出光学系ステージ７ｌを移動し、
ステップ９０７で波長ｋのアライメント照明光でアライ
メントしたショットの潜像と重ねあわせ評価用マークを
検出し、ステップ９０８で重ねあわせ誤差ｅを算出し、
ステップ９０９でｅと予め設定された許容値を比較し、
許容値を満たす時のアライメント照明光を選択する． ステップ９０９の代わりに，各アライメント波長におけ
る重ねあわせ誤差ｅを相対的に比較し、最小のものを選
択するといった方法を採ってもよい．［発明の効果］ 以上説明した本発明の請求項ｌ記載の発明によれば、複
数の波長の検出照明光を発生する光源と、前記検出照明
光の波長選択手段と、前記マークの像の合焦点手段とを
具備しており、また請求項２記載の発明によれば、前記
合焦点手段を、前記投影光学系によって結像される前記
マークの像に対して，検出光学系の一部または全体を移
動させるステージと，該ステージの駆動手段とを備えて
構成しているので，それぞれ複数の波長の検出照明光を
用いるとき，選択する波長が幾種類あっても、被投影露
光基板上に光学的に転写されたマークの像を、単一の装
置で検出し得る効果がある．さらに、本発明の請求項３
記載の発明によれば、前記マークを、前記投影光学系に
より，前記被投影露光基板上に塗布された感光層に転写
することによって形成された潜像としているので、潜像
を検出して重ねあわせ精度を評価することができる効果
があり，さらにまた請求項４記載の発明によれば、前記
検出照明光を、前記感光層の露光前と露光後の透過率の
差が最大になる波長と、該波長に近い光のいずれかとし
ているので、潜像のコントラストを向上させて潜像を検
出し、重ねあわせ精度を評価できる効果がある． さらに、本発明の請求項５記載の発明によれば、前記被
投影露光基板上に予め重ね評価用マークを形成し、前記
マスクに形成された重ね評価用マークをアライメント後
、前記被投影露光基板上の感光層に露光することにより
潜像を形成し、前記被投影露光基板上の重ね評価用マー
クと潜像を前記マーク検出装置により検出し，重ねあわ
せ誤差を算出するようにしているので、現像なしで、オ
ンマシンのまま、精度よく重ねあわせ誤差を評価し得る
効果がある。

そして、本発明の請求項６記載の発明によれば，前記マ
ーク検出装置の波長選択手段により、検出照明光の波長
を選択し、前記重ねあわせ評価方法で重ねあわせ誤差を
算出し，少なくとも重ねあわせ誤差が許容値より小さく
なる波長を選択しているので、各プロセス条件に対して
，検出照明光の幾種類もの波長の中から、重ねあわせ誤
差が常に許容値よりも小さい適正な波長を自動的に選択
し得る効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるマーク検出装置を通る
光束を示す図、第２図は第１図の検出光学系の結像関係
を示す図、第３図は第１図の検出光学系の他の実施例を
示す図、第４図は検出波形の中心と１次元受光素子の基
準位置との関係を示す図、第５図はレジストの露光前後
の波長に対する透過率変化の関係を示す図、第６図（ａ
），　（ｂ）は下地の重ねあわせ評価マークおよびレジ
スト中の重ねあわせ評価用の潜像と検出波形を示す図、
第７図は第２図に示す検出光学系の検出位置の補正の説
明図、第８図（ａ）は検出位置補正用のフィディシャル
マークを示す図、第８図（ｂ），　（Ｃ）は照明光の波
長変化による検出波形中心値のオフセットを示す図，第
９図はアライメント照明光の波長変化による検出波形の
変化を示す図、第１０図は第２図に示す検出光学系を用
いて、Ｎ種類の波長から望ましい波長を選択する波長選
択方法のステップを示す図、第１１図（ａ）〜（Ｃ）は
第１０図に示すステップにおける露光方法を示す図であ
る． １ｌ・・・光源である水銀ランプ、１２・・・ビームス
プリツタ、１３・・・露光光、１４・・・検出照明光，
４・・・パターンの投影光学系のレチクル、５・・・同
じく縮小レンズ、６・・・被投影露光基板であるウエハ
、８ｌ・・・ウエハステージ、２２・・・波長選択手段
を構或している干渉フィルタ，２３１・・・干渉フィル
タ用の回転ホルダ，２３２・・・同パルスモータ、２４
・・・透過光、４２・・・折り返しミラー、３・・・合
焦点手段を構成している検出光学系、７１・・・検出光
学系ステージ、７２・・・検出光学系ステージの駆動手
段であるモータ、７３・・・検出光学系の位置検出用の
エンコーダ、７４・・・検出光学系の小ステージ、７５
・・・小ステージ駆動用のモータ，７６・・・小ステー
ジの位置検出用のエンコーダ、６１・・・ウエハ上の感
光層であるレジスト、６２・・・重ねあわせ評価用マー
ク、６１１・・・露光部、６１２・・・未露光部，ｅ・
・・重ねあわせ誤差、６３・・・検出信号、６４・・・
ブイディシャルマーク、９０１〜９０９・・・Ｎ種類の
波長から望ましい波長を選択する方法のステップ． 第 ２ 図 第 ４ 図 ｘｏ× 検払う屹形 基導イｔ盈 実需の廊創支水Ｏ守ＩＣ゜ ＪＴ”　ｈ　ｔ 第 ５ 図 戚長 第 ６ 図 ６゛つムへ ６］：レシ゛又ト ６２重ね評価用７−７ ６３＆８ｌｌ．＃＋ ６］１貢兜部 ６１２：未☆丸飾 第 ７ 図 ６１′入ティンマ》レマー７ 第 ８ 図 Ｙｃｏ Ｙｃｏ　：中ＩＣ位置 第 ９ 図 第 １０ 図 第 １１ 図 ６゛ ウ１へ 特開平３−１６６７１２　（Ｈ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マスクに形成されたパターンを、投影光学系により
   転写する被投影露光基板上のマークを検出するマーク検
   出装置において、複数の波長の検出照明光を発生する光
   源と、前記検出照明光の波長選択手段と、前記マークの
   像の合焦点手段とを具備していることを特徴とするマー
   ク検出装置。 ２、前記合焦点手段は、前記投影光学系によって結像さ
   れる前記マークの像に対して、検出光学系の一部または
   全体を移動させるステージと、該ステージの駆動手段と
   を具備していることを特徴とする請求項１記載のマーク
   検出装置。 ３、前記マークは、前記投影光学系により、前記被投影
   露光基板上に塗布された感光層に転写することによって
   形成された潜像であることを特徴とする請求項１または
   ２記載のマーク検出装置。 ４、前記検出照明光は、前記感光層の露光前と露光後の
   透過率の差が最大になる波長と、該波長に近い光のいず
   れかであることを特徴とする請求項３記載のマーク検出
   装置。 ５、マスクに形成されたパターンを、露光光により投影
   光学系を介して被投影露光基板上に結像する際の前記パ
   ターンと、前記被投影露光基板との重ねあわせ評価方法
   であって、前記被投影露光基板上に予め重ね評価用マー
   クを形成し、前記マスクに形成された重ね評価用マーク
   をアライメント後、前記被投影露光基板上の感光層に露
   光することにより潜像を形成し、前記被投影露光基板上
   の重ね評価用マークと潜像を請求項３記載のマーク検出
   装置により検出し、重ねあわせ誤差を算出することを特
   徴とする重ねあわせ評価方法。 ６、請求項１記載の光源から発生された複数の波長の検
   出照明光の波長選択方法であって、請求項１記載の波長
   選択手段により、検出照明光の波長を選択し、請求項５
   記載の方法で重ねあわせ誤差を算出し、少なくとも重ね
   あわせ誤差が許容値より小さくなる波長を選択すること
   を特徴とする波長選択方法。