JPH0358529B2 - - Google Patents

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JPH0358529B2
JPH0358529B2 JP59075843A JP7584384A JPH0358529B2 JP H0358529 B2 JPH0358529 B2 JP H0358529B2 JP 59075843 A JP59075843 A JP 59075843A JP 7584384 A JP7584384 A JP 7584384A JP H0358529 B2 JPH0358529 B2 JP H0358529B2
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JP
Japan
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light
mirror
light receiving
wafer
mask
Prior art date
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JP59075843A
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Japanese (ja)
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JPS60220348A (en
Inventor
Yoichi Kuroki
Ryozo Hiraga
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS60220348A publication Critical patent/JPS60220348A/en
Publication of JPH0358529B2 publication Critical patent/JPH0358529B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、整合用マークを光電検出することに
よりマスクとウエハの位置合わせを行なう位置合
せ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an alignment device that aligns a mask and a wafer by photoelectrically detecting alignment marks.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第1図は、従来のマクス及びウエハの位置合わ
せ装置で使用される、マスク及びウエハの観察用
光学系の一例である。同図で、マスク1とウエハ
2を位置合わせしようとする場合には、レーザ光
源11から出たレーザビームLを、スキヤン用ポ
リゴンミラー10、ハーフミラー9、対物レンズ
8、ミラー5を介してマスク1に入射する。この
光は投影レンズ3を経てウエハ2上で反射され、
再びミラー5、対物レンズ8、ハーフミラー9、
ストツパー17(第5図に示す)を経て光源検出
器16に入射する。ウエハ2及びマスク1上のレ
ーザビームの光路上には第3図に示すような整合
用のマークM,M′がある。このマークM,M′か
らの信号を光電検出器16で検出し、プリアンプ
15で増幅し、演算装置14でウエハ1とマスク
2のずれ量を求める。該ずれ量に基づき、ドライ
バー13を介して移動ステージ12を動かし、マ
スク1とウエハ2を整合させるわけである。この
ようにしてウエハ1及びマスク2の位置が合つた
ならば、次に露光用照明装置4のシヤツター(不
図示)を開き、露光するのである。
FIG. 1 is an example of an optical system for observing masks and wafers used in a conventional mask and wafer alignment apparatus. In the same figure, when trying to align the mask 1 and the wafer 2, the laser beam L emitted from the laser light source 11 is directed through the scanning polygon mirror 10, the half mirror 9, the objective lens 8, and the mirror 5 to the mask. 1. This light passes through the projection lens 3 and is reflected on the wafer 2.
Again mirror 5, objective lens 8, half mirror 9,
The light enters the light source detector 16 via a stopper 17 (shown in FIG. 5). On the optical path of the laser beam on the wafer 2 and mask 1, there are alignment marks M and M' as shown in FIG. Signals from the marks M and M' are detected by a photoelectric detector 16, amplified by a preamplifier 15, and an arithmetic unit 14 determines the amount of deviation between the wafer 1 and the mask 2. Based on the amount of deviation, the moving stage 12 is moved via the driver 13 to align the mask 1 and the wafer 2. Once the wafer 1 and mask 2 are aligned in this manner, the shutter (not shown) of the exposure illumination device 4 is opened and exposure is performed.

この時、ミラー5が位置aにあると、ミラー5
の影がマスク1上に出来、マスク1上に焼付けら
れない部分又は照度むらが発生する。このため、
露光に先だつて、ミラー5を焼付光の当らない位
置bへ移動する必要がある。そして、焼付が終つ
たなら、再び次の焼付のための位置合わせを行な
うべく、ミラー5を位置aへもどす。この位置a
の再現性は重要で、ミラー5のわずかの傾きの狂
いによつてもレーザビームの入射経路が変わり、
マスク1とウエハ2のずれ量の測定に誤差を与え
る。
At this time, if mirror 5 is at position a, mirror 5
A shadow is formed on the mask 1, and unprinted areas or uneven illuminance occur on the mask 1. For this reason,
Prior to exposure, it is necessary to move the mirror 5 to a position b where it is not exposed to the printing light. When the printing is completed, the mirror 5 is returned to position a for alignment for the next printing. This position a
Reproducibility is important, and even a slight deviation in the tilt of the mirror 5 will change the incident path of the laser beam.
This gives an error in measuring the amount of deviation between the mask 1 and the wafer 2.

従来このようなミラー5等の光学素子の駆動
は、フオトスイツチ(不図示)による位置検出、
又はパルスモータ7等によるオープンループの制
御によつて行なわれていた。
Conventionally, such optical elements such as the mirror 5 are driven by position detection using a photo switch (not shown),
Alternatively, open loop control using a pulse motor 7 or the like has been used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、このような制御では、振動、ガタ等に
対する機械的及び経済的な安定性に乏しいこと精
度の高いフオトスイツチを得るのが困難なこと、
更には装置の組立て時に非常に精密な調整を必要
とすること等の問題点があつた。
However, this type of control lacks mechanical and economical stability against vibrations, play, etc., and it is difficult to obtain a highly accurate photo switch.
Furthermore, there were other problems such as the need for very precise adjustment when assembling the device.

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、マス
クとウエハの位置合せ精度を向上させることので
きる位置合せ装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an alignment apparatus that can solve the above-mentioned problems and improve the alignment accuracy of a mask and a wafer.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述の目的を達成するために、本発明は、整合
用マークを光電検出することによりマスクとウエ
ハの位置合わせを行なう位置合せ装置において、
前記整合用マークが設けられているマーク部分を
証明するための光ビームを発生する光源(レーザ
ー光源11)と、前記マーク部分と前記光源の間
の光路に関連するように配置され、前記光源から
の光ビームと前記マーク部分からの反射光のそれ
ぞれを偏向させるように反射するミラー5と、前
記ミラーを移動させるための駆動源(パルスモー
タ7)と、第1及び第2受光部を異なる位置に有
し、前記光路内から取出された前記マーク部分か
らの反射光の一部を前記第1受光部(受光面2
8)で光電検出することにより前記マスクと前記
ウエハの位置関係に応じた第1信号を発生し、前
記光路内から取出された前記マーク部分からの反
射光の他の一部によつて形成された光スポツトを
前記第2受光部(受光面29,30)で光電検出
することにより前記光スポツトの前記第2受光部
上での位置に応じた第2信号を発生する光電検出
器19と、前記光電検出器からの第1信号に基づ
いて前記マスクと前記ウエハの位置関係を調整す
るためのステージ(移動ステージ12)と、前記
ミラーで反射された前記光ビームが前記マーク部
分に所定の関係で照射されるように前記光電検出
器からの第2信号に基づいて前記駆動源による前
記ミラー位置調整を制御する制御回路(演算回路
14)を有している。
In order to achieve the above object, the present invention provides an alignment apparatus that aligns a mask and a wafer by photoelectrically detecting alignment marks.
a light source (laser light source 11) that generates a light beam for certifying a mark portion on which the alignment mark is provided; A mirror 5 that deflects and reflects the light beam from the mark and the light reflected from the mark portion, a drive source (pulse motor 7) for moving the mirror, and a first and second light receiving section at different positions. , and a part of the reflected light from the mark portion taken out from the optical path is transmitted to the first light receiving section (light receiving surface 2
A first signal corresponding to the positional relationship between the mask and the wafer is generated by photoelectric detection in step 8), and a first signal is generated by another part of the reflected light from the mark portion taken out from within the optical path. a photoelectric detector 19 that generates a second signal according to the position of the light spot on the second light receiving section by photoelectrically detecting the light spot on the second light receiving section (light receiving surfaces 29, 30); a stage (movement stage 12) for adjusting the positional relationship between the mask and the wafer based on a first signal from the photoelectric detector; and a stage (moving stage 12) for adjusting the positional relationship between the mask and the wafer, and the light beam reflected by the mirror is set in a predetermined relationship with the mark portion. It has a control circuit (arithmetic circuit 14) that controls the adjustment of the mirror position by the drive source based on a second signal from the photoelectric detector so that the mirror is irradiated with light.

また、より好ましくは、前記ミラーと前記光電
検出器の間には周辺部に第1開口を有すると共に
中心部に第2開口を有するストツパー17が配置
され、前記第1受光部には前記第1開口を通過し
た前記反射光の一部が入射し、前記第2受光部に
は前記第2開口を通過した前記反射光の他の一部
が入射されている。
More preferably, a stopper 17 having a first aperture at the periphery and a second aperture at the center is disposed between the mirror and the photoelectric detector, and the first light receiving section is provided with the first aperture. A part of the reflected light that has passed through the aperture is incident on the second light receiving section, and another part of the reflected light that has passed through the second aperture is incident on the second light receiving section.

本発明によれば、一つの光電検出器で整合用マ
ーク及びミラーの位置検出が可能となる。
According to the present invention, it is possible to detect the positions of the alignment mark and the mirror with one photoelectric detector.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は、本発明の一実施例を適用したマスク
及びウエハの位置合わせ装置の概略構成図であ
る。ここでは、第1図の光電検出器16の代わり
に、本実施例に係る光電検出器19を取付けてあ
る。すなわち、マスク1及びウエハ2上の整合用
マークからの反射光を検出するための光路P中
に、光電検出器19を配設したものである。
FIG. 2 is a schematic diagram of a mask and wafer alignment apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. Here, a photoelectric detector 19 according to this embodiment is installed in place of the photoelectric detector 16 shown in FIG. That is, a photoelectric detector 19 is disposed in an optical path P for detecting reflected light from alignment marks on the mask 1 and the wafer 2.

光電検出器19は、第7図に示すように、中央
部に2つの受光面29,30を有し、その周辺部
に円状の受光面28を有している。受光面28,
29,30は各々独立した構成とする。更に光電
検出器19は、受光面28,29,30の各々の
受光量に対応した電気信号を独立に取出すための
電極31,32,33と、バイアス用の電極34
とを有する。
As shown in FIG. 7, the photoelectric detector 19 has two light-receiving surfaces 29 and 30 at the center and a circular light-receiving surface 28 at the periphery thereof. light receiving surface 28,
29 and 30 each have an independent configuration. Furthermore, the photoelectric detector 19 includes electrodes 31, 32, 33 for independently extracting electrical signals corresponding to the amount of light received by each of the light receiving surfaces 28, 29, 30, and a bias electrode 34.
and has.

また第2図では、第5図に示したストツパー1
7の代わりに、第8図に示すようなストツパー2
0を用いている。ストツパー20は、中央部にひ
とつの開口20aを有し、周辺部に複数の開口2
0bを有する。
In addition, in FIG. 2, the stopper 1 shown in FIG.
7, a stopper 2 as shown in FIG.
0 is used. The stopper 20 has one opening 20a in the center and a plurality of openings 2 in the periphery.
It has 0b.

上記光電検出器19の各電極31,32,33
はプリアンプ18に接続される。プリアンプ18
は、光電検出器19の各受光面28,29,30
の光電流を各々独立に電流電圧変換し、受光面2
8,29,30の受光量に対応した電気信号3
6,37,38を、演算回路39に伝える。
Each electrode 31, 32, 33 of the photoelectric detector 19
is connected to the preamplifier 18. Preamplifier 18
are the respective light receiving surfaces 28, 29, 30 of the photoelectric detector 19.
The photocurrents are each independently converted into current and voltage, and
Electrical signal 3 corresponding to the amount of received light of 8, 29, 30
6, 37, and 38 are transmitted to the arithmetic circuit 39.

ここで、ミラー5の位置決めを行なうための信
号検出系について説明する。第8図に示したよう
に、ストツパー20の中央部には開口20aが形
成されている。従つて、ミラー5が正規の位置に
ある場合には、ウエハ2で直接反射した光hは開
口20aを通過し、第9図に示すように光電検出
器19の中央に2つの受光面29,30に均等に
入射する。この状態では、光電検出器19の電極
32,33には、等しい光電流が発生している。
従つてプリアンプ18の出力37,38(第7図
の受光面29,30に対応)も等しい値となる。
この場合には、演算回路39はドライバー40に
対して何の指示も与えないため、ミラー5は適正
な位置を維持する。
Here, a signal detection system for positioning the mirror 5 will be explained. As shown in FIG. 8, an opening 20a is formed in the center of the stopper 20. As shown in FIG. Therefore, when the mirror 5 is in the normal position, the light h directly reflected by the wafer 2 passes through the aperture 20a, and as shown in FIG. 30 evenly. In this state, equal photocurrents are generated in the electrodes 32 and 33 of the photoelectric detector 19.
Therefore, the outputs 37 and 38 (corresponding to the light receiving surfaces 29 and 30 in FIG. 7) of the preamplifier 18 also have the same value.
In this case, the arithmetic circuit 39 does not give any instructions to the driver 40, so the mirror 5 maintains its proper position.

一方ミラー5が、第2図の正規の位置aからわ
ずかに矢印iで示す方向にずれたとする。すると
光電検出器19の受光面29,30に当る先h
は、第10図に示す様にずれる。この時、光電検
出器19の受光面29及び30で検出される光量
は不均等となり、光電検出器19の電極32,3
3に現われる光電流も該光量に対応して不均等と
なる。従つて、プリアンプ18で出力される電気
信号37,38も不均等となる。演算回路14は
プリアンプの電気信号37,38の大小を比較す
ることにより、ミラー5のずれている方向を知
る。そして電気信号37,38が等しくなるま
で、ドライバー40を介してパルスモータ7を回
転し、ミラー5の位置を修正する。
On the other hand, suppose that the mirror 5 is slightly shifted in the direction indicated by the arrow i from the normal position a in FIG. Then, the area h that hits the light receiving surfaces 29 and 30 of the photoelectric detector 19
is shifted as shown in FIG. At this time, the amount of light detected on the light receiving surfaces 29 and 30 of the photoelectric detector 19 becomes uneven, and the electrodes 32 and 3 of the photoelectric detector 19
The photocurrent appearing in 3 also becomes non-uniform in accordance with the amount of light. Therefore, the electric signals 37 and 38 output by the preamplifier 18 also become uneven. The arithmetic circuit 14 determines the direction in which the mirror 5 is displaced by comparing the magnitudes of the electric signals 37 and 38 from the preamplifier. Then, the position of the mirror 5 is corrected by rotating the pulse motor 7 via the driver 40 until the electric signals 37 and 38 become equal.

次に、上記ミラー5の位置決めが終了後、マス
ク1とウエハ2と位置合わせを行なうための信号
検出系について説明する。第2図の装置におい
て、ウエハ2上には第3図に示す様なハの字形
のパターン21,22,23,24より成る整合
用マークMが形成されている。また、マスク2上
には第3図の様なハの字形のパターン25,2
6より成る整合用マークM′が形成されている。
レーザビームでこれらのマーク(M,M′)の上
を、スキヤン軸CにそつてスキヤンL、上記マー
クM,M′が第3図のような位置関係となるよ
うに移動ステージ12を動かし、マスク1とウエ
ハ2の整合をとるわけである。ここで、マスク1
又はウエハ2上の各々のマークM,M′に当つた
レーザビームは、第4図に示すように散乱され、
散乱光d〜gとなる。この散乱光d〜gは、スト
ツパー20の周辺部の開口20bを通過して、第
9図に示すように、光電検出器16の受光面28
で暗視野検出される。(該暗視野検出に関しては、
第1図の従来の装置においても同様に行なわれ、
散乱光d〜gはストツパー17を介して、第6図
に示すように光電検出器16の受光面16aで暗
視野検出される。)検出された散乱光d〜gはプ
リアンプ18で増幅され、電気信号36として演
算回路39に導かれる。演山回路39は、電気回
路36から、マスク1とウエハ2とのずれ量を求
める。ドライバー13が該ずれ量に基づき移動ス
テージ12を動かし、マスク1とウエハ2とを整
合させる。
Next, a signal detection system for aligning the mask 1 and the wafer 2 after the mirror 5 has been positioned will be described. In the apparatus shown in FIG. 2, alignment marks M consisting of V-shaped patterns 21, 22, 23, and 24 as shown in FIG. 3 are formed on the wafer 2. As shown in FIG. Also, on the mask 2 there are V-shaped patterns 25, 2 as shown in FIG.
6 alignment marks M' are formed.
Scan L along the scan axis C over these marks (M, M') with a laser beam, move the moving stage 12 so that the marks M, M' are in the positional relationship as shown in FIG. The mask 1 and the wafer 2 are aligned. Here, mask 1
Alternatively, the laser beam hitting each mark M, M' on the wafer 2 is scattered as shown in FIG.
The scattered lights become scattered lights d to g. The scattered lights d to g pass through the opening 20b at the periphery of the stopper 20, and as shown in FIG.
Detected in dark field. (Regarding the dark field detection,
This is done in the same way in the conventional device shown in FIG.
The scattered lights d to g pass through a stopper 17 and are detected in a dark field on a light receiving surface 16a of a photoelectric detector 16, as shown in FIG. ) The detected scattered lights d to g are amplified by the preamplifier 18 and guided to the arithmetic circuit 39 as an electric signal 36. The encyclopedia circuit 39 determines the amount of deviation between the mask 1 and the wafer 2 from the electric circuit 36. The driver 13 moves the moving stage 12 based on the amount of deviation to align the mask 1 and the wafer 2.

上述したようにして、ミラー5の位置決めなら
びにマクク1とウエハ2との位置合わせが完了し
た後、ミラー5を位置aから位置bに戻して、露
光用照明装置4のシヤツター(不図示)を開き、
露光を開始することになる。
After completing the positioning of the mirror 5 and the alignment between the mask 1 and the wafer 2 as described above, the mirror 5 is returned from position a to position b, and the shutter (not shown) of the exposure illumination device 4 is opened. ,
Exposure will begin.

なお前記実施例で、光露検出器19の中央の受
光面29,30は2分割に限つたことではない。
第11図に他の実施例を示す。これは、受光面を
更に2分割して4つの受光面50,51,52,
53を形成したものである。このようにすれば、
更にもう一軸方向について、ミラー5のずれ量を
測定出来る。更に、受光面29,30等はフオト
ダイオードの様な光電検出素子のみでなく、光電
型のポジシヨンセンサーのような、少なくとも1
次元方向の光の入射位置を検出する素子であつて
もかまわない。
In the above embodiment, the light receiving surfaces 29 and 30 at the center of the light exposure detector 19 are not limited to being divided into two.
FIG. 11 shows another embodiment. This means that the light receiving surface is further divided into two, resulting in four light receiving surfaces 50, 51, 52,
53 was formed. If you do this,
Furthermore, the amount of deviation of the mirror 5 can be measured in one more axial direction. Furthermore, the light receiving surfaces 29, 30, etc. are not only equipped with photoelectric detection elements such as photodiodes, but also at least one photoelectric detection element such as a photoelectric position sensor.
It may be an element that detects the incident position of light in the dimensional direction.

第12図に更に他の実施例を示す。これは、中
央部に直接反射光を検知するための受光部を特に
設けていない。その代わりに、前述したような整
合用マークからの散乱光を暗視野検出するための
受光面を4分割して、4つの受光面60,61,
62,63を形成したものである。各受光面6
0,63の受光面に対応した信号が独立に取出せ
るように不図示の電極が設けてある。またここで
は、第5図に示したような、周辺部にのみ開口を
持つストツパーを使用する。従つて本実施例で
は、各受光面60,63の光量バランスを求める
ことによつて、前記実施例と同様にして、第2図
のミラー5の位置検出を行なうことができる。た
だしこの場合、受光面60,63に入射する光は
全て整合用マークからの散乱光であるので、ミラ
ー5の位置を制御しようとする時に、この散乱光
が受光面内に完全に入つていること、すなわち第
2図の対物レンズ8の視野内に上記整合用マーク
が入つている状態であることが必要である。
FIG. 12 shows still another embodiment. This does not include a light receiving section in the center for directly detecting reflected light. Instead, the light-receiving surface for dark-field detection of the scattered light from the alignment mark as described above is divided into four, and four light-receiving surfaces 60, 61,
62 and 63 are formed. Each light receiving surface 6
Electrodes (not shown) are provided so that signals corresponding to the light receiving surfaces of 0 and 63 can be taken out independently. Further, here, a stopper having an opening only at the periphery as shown in FIG. 5 is used. Therefore, in this embodiment, the position of the mirror 5 shown in FIG. 2 can be detected in the same manner as in the previous embodiment by determining the light quantity balance of each light receiving surface 60, 63. However, in this case, all the light that enters the light receiving surfaces 60 and 63 is scattered light from the alignment marks, so when trying to control the position of the mirror 5, this scattered light completely enters the light receiving surface. That is, it is necessary that the alignment mark be within the field of view of the objective lens 8 shown in FIG.

この点、前記第9〜11図に示した実施例では
整合用マークからの散乱光とウエハ又はマスクか
らの直接反射光とを同一光軸上で検出出来る様に
した光電検出器を用いているので、ミラー5の位
置を検出するにあたり、対物レンズの視野内に前
記整合用のマークが入つている必要はなくなり、
ウエハ又はマスク面上からの直接反射光さえ検出
出来れば、任意の時に前記ミラー5の精密位置制
御が出来る。
In this regard, the embodiments shown in FIGS. 9 to 11 above use a photoelectric detector that can detect the scattered light from the alignment mark and the directly reflected light from the wafer or mask on the same optical axis. Therefore, when detecting the position of the mirror 5, it is no longer necessary for the alignment mark to be within the field of view of the objective lens.
As long as the direct reflected light from the wafer or mask surface can be detected, precise position control of the mirror 5 can be performed at any time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、整合マ
ークを光電検出することによりマスクとウエハの
位置合わせを行なう位置合せ装置において、前記
整合用マークが設けられているマーク部分を照明
するための光ビームを発生する光源と前記マーク
部分の間の光路に関連するように配置され、前記
光源さらの光ビームと前記マーク部分からの反射
光のそれぞれを偏向させるように反射するミラー
の位置を検出するための光路と、このミラーの位
置検出に基づいた該ミラーの位置決め後に、実際
に整合用マークを検知するための光路との間に、
全く誤差が生じない。
As explained above, according to the present invention, in an alignment apparatus that aligns a mask and a wafer by photoelectrically detecting alignment marks, light for illuminating a mark portion where the alignment mark is provided is provided. detecting the position of a mirror that is arranged in relation to the optical path between a light source that generates a beam and the mark portion and that reflects the light beam from the light source and the reflected light from the mark portion so as to deflect each of them; between the optical path for detecting the alignment mark and the optical path for actually detecting the alignment mark after positioning the mirror based on the position detection of the mirror.
No errors occur at all.

従つて、該ミラーの非常に安定した位置再現性
を得ることができると同時に、マスクとウエハの
位置合せ精度を非常に高めることができる。更に
は、位置合せ装置の組立あるいは保守等において
も、従来要求されていたような極めて精密な調整
を不要にできる。また、該ミラーの位置検出のた
めに新たな光学素子等を設ける必要がなく、構成
が簡単で安定した位置合せ装置を実現できるとい
う非常に優れた効果を有する。
Therefore, it is possible to obtain very stable positional reproducibility of the mirror, and at the same time, it is possible to greatly improve the alignment accuracy between the mask and the wafer. Furthermore, in assembling or maintaining the alignment device, extremely precise adjustment, which was conventionally required, can be eliminated. Further, there is no need to provide a new optical element or the like for detecting the position of the mirror, and a very excellent effect is achieved in that a stable positioning device with a simple configuration can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はマスクとウエハの従来の位置合わせ装
置を示す概略構成図、第2図は本発明の一実施例
を適用した位置合わせ装置を示す概略構成図、第
3図〜はウエハ及びマスク上の整合用マーク
の模式図、第4図は整合用マークによるレーザ光
の散乱を示す説明図、第5図は従来のストツパー
の平面図、第6図は従来の光電検出器に散乱光が
当つた状態を示す模式図、第7図は本発明に係る
光電検出器の一実施例を示す斜視図、第8図は本
発明に係るストツパーの一実施例を示す平面図、
第9図及び第10図は第7図の光電検出器に散乱
光及び直接反射光が当つた状態を示し、第9図は
光学素子が適正な位置にある場合の模式図、第1
0図は光学素子がずれた位置にある場合の模式
図、第11図及び第12図は光電検出器の他の実
施例に散乱光及び直接反射光が当つた状態を示す
模式図である。 1……マスク、2……ウエハ、5……ミラー、
7……パルスモータ、19……光電検出器、20
……ストツパー、20a,20b……開口、2
8,29,30……受光面、31,32,33,
34……電極、50,51,52,53……受光
面、60,61,62,63……受光面、M,
M′……整合用マーク。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a conventional alignment device for a mask and a wafer, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an alignment device to which an embodiment of the present invention is applied, and FIGS. Fig. 4 is an explanatory diagram showing the scattering of laser light by the alignment mark, Fig. 5 is a plan view of a conventional stopper, and Fig. 6 is a diagram showing how scattered light hits a conventional photoelectric detector. FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of the photoelectric detector according to the present invention; FIG. 8 is a plan view showing an embodiment of the stopper according to the present invention;
Figures 9 and 10 show the photoelectric detector in Figure 7 being hit by scattered light and directly reflected light; Figure 9 is a schematic diagram when the optical element is in the proper position;
FIG. 0 is a schematic diagram in which the optical element is in a shifted position, and FIGS. 11 and 12 are schematic diagrams in which other embodiments of the photoelectric detector are irradiated with scattered light and directly reflected light. 1...Mask, 2...Wafer, 5...Mirror,
7... Pulse motor, 19... Photoelectric detector, 20
...Stopper, 20a, 20b...Opening, 2
8, 29, 30... Light receiving surface, 31, 32, 33,
34... Electrode, 50, 51, 52, 53... Light receiving surface, 60, 61, 62, 63... Light receiving surface, M,
M'...Matching mark.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 整合用マークを光電検出することによりマス
クとウエハの位置合わせを行なう位置合せ装置に
おいて、前記整合用マークが設けられているマー
ク部分を照明するための光ビームを発生する光源
と、前記マーク部分と前記光源の間の光路に関連
するように配置され、前記光源からの光ビームと
前記マーク部分からの反射光のそれぞれを偏向さ
せるように反射するミラーと、前記ミラーを移動
させるための駆動源と、第1及び第2受光部を異
なる位置に有し、前記光路内から取出された前記
マーク部分からの反射光の一部を前記第1受光部
で光電検出することにより前記マスクと前記ウエ
ハの位置関係に応じた第1信号を発生し、前記光
路内から取出された前記マーク部分からの反射光
の他の一部によつて形成された光スポツトを前記
第2受光部で光電検出することにより前記光スポ
ツトの前記第2受光部上での位置に応じた第2信
号を発生する光電検出器と、前記光電検出器から
の第1信号に基づいて前記マスクと前記ウエハの
位置関係を調整するためのステージと、前記ミラ
ーで反射された前記光ビームが前記マーク部分に
所定の関係で照射されるように前記光電検出器か
らの第2信号に基づいて前記駆動源による前記ミ
ラーの位置調整を制御する制御回路を有すること
を特徴とする位置合せ装置。 2 前記ミラーと前記光電検出器の間には周辺部
に第1開口を有すると共に中心部に第2開口を有
するストツパーが配置され、前記第1受光部には
前記第1開口を通過した前記反射光の一部が入射
し、前記第2受光部には前記第2開口を通過した
前記反射光の他の一部が入射することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の位置合せ装置。
[Claims] 1. In an alignment device that aligns a mask and a wafer by photoelectrically detecting an alignment mark, a light beam is generated to illuminate a mark portion where the alignment mark is provided. a light source; a mirror disposed in relation to an optical path between the mark portion and the light source and reflecting the light beam from the light source and the reflected light from the mark portion so as to deflect each; A drive source for movement and first and second light receiving sections are provided at different positions, and a part of the reflected light from the mark portion taken out from within the optical path is photoelectrically detected by the first light receiving section. A first signal corresponding to the positional relationship between the mask and the wafer is generated, and a light spot formed by another part of the reflected light from the mark portion taken out from within the optical path is directed to the second light spot. a photoelectric detector that generates a second signal according to the position of the light spot on the second light receiving section by photoelectrically detecting the spot on the second light receiving section; a stage for adjusting the positional relationship of the wafer; and the driving based on a second signal from the photoelectric detector so that the light beam reflected by the mirror is irradiated onto the mark portion in a predetermined relationship. An alignment device comprising a control circuit for controlling position adjustment of the mirror by a source. 2 A stopper having a first aperture at the periphery and a second aperture at the center is disposed between the mirror and the photoelectric detector, and the first light receiving section receives the reflected light that has passed through the first aperture. The alignment device according to claim 1, wherein a part of the light is incident on the second light receiving section, and another part of the reflected light that has passed through the second aperture is incident on the second light receiving section. .
JP59075843A 1984-04-17 1984-04-17 Position detector of optical element Granted JPS60220348A (en)

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JPS60220348A JPS60220348A (en) 1985-11-05
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