JPH0463418A - マーク位置検出方法 - 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】 ［発明の属する分野〕 本発明は、２つの物体を位置合わせする際等に通用され
るマーク位置検出方法に関し、具体例としてはマスクあ
るいはレチクルの半導体集積回路パターンをウェハ上に
焼付けるに先立ってマスクとウェハとをアライメントす
るためのアライメントマークの中心位置検出方法に関す
る。

［従来技術］ 半導体製造工程には幾つかのパターンをウェハ上に順次
転写し、半導体集積回路を形成する工程が含まれている
。その場合、既に前工程のパターンか転写されたウェハ
上にさらに別のパターンを正確に位置合わせするために
、パターンを備えたマスクとウェハを高精度でアライメ
ン）・する必要かある。そしてこのアライメントは、マ
スクとウェハ上にそれぞれ書き込まれたアライメントマ
ークを光電検知し、検知した信号により自動的に達成さ
れるのが普通である。

以下、図面に従い従来例の説明を行なう。

第１図は、従来例であり本発明の適用対象例でもある露
光装置の外観を示す。同図において、１は集積回路パタ
ーンを備えたマスクで、他のマスクアライメントマーク
やマスク・ウェハアライメントマークを備えるものとす
る。２はマスク・ステージで、マスク１を保持してマス
ク１を平面内および回転方向に移動させる。３は縮小投
影レンズ、４は感光層を備えるウェハて、マスク・ウェ
ハアライメントマークとウェハアライメントマークを備
えるものとする。５はウェハ・ステージである。ウェハ
・ステージ５はウェハ４を保持してそれを平面内および
回転方向に移動させるものであり、またウェハ焼付位置
（投影野内）とテレビ・ウェハアライメント位置間を移
動する。６はテレビ・ウェハアライメント用検知装置の
対物レンズ、７は撮像管または固体撮像素子、８は映像
観察用のテレビ受像器である。９は双眼ユニットで投影
レンズ３を介してウェハ４の表面を観察するために役立
つ。１０は光源１０ａを発したマスク照明光を収束させ
るための照明光学系およびマスク・ウェハアライメント
用の検知装置を収容する上部ユニットである。１１と１
１′はマスクアライメントマーク（マスク基準マーク）
で、レンズ鏡筒あるいは装置の一部といった不動の箇所
に刻まれている。１２は処理前または処理後のウェハを
収納するウェハキャリア、１３はウェハキャリア１２と
ウェハステージ５との間でウェハを搬送するウェハ搬送
装置である。

第２図は、マスクアライメントおよびマスク・ウェハア
ライメントを達成する光学系の概略構成図である。図中
、マスク１、縮小投影レンズ３ウエハ４、ウェハステー
ジ５、マスクアライメントマーク１１．１１’　は第１
図の通っである。投影レンズ３は便宜上模式的に描いて
いる。

マスク１上の２０．２０’　で示した位置には第３図（
Ａ）の付番７５，７６で示すようなアライメントマーク
が設けられている。これは、走査線６０に対し４５°傾
いて配設された線もしくはスリット状のマークである。

また、同様にウェハ４上には第３図（Ａ）の付番７１〜
７４で示すようなアライメントマーク２１．２１’　が
設けられている。

第２図において、レーザ光源２２から射出したレーザ光
線３０は光分割器２３により、シリンドリカルレンズ２
４とブリズ拳２６を経由するシート状レーザ光線３０ａ
およびシリンドリカルレンズ２５とプリズム２７を経由
するシート状レーザ光線３０ｂとなるが、どちらも回転
軸２９を中心として回転する回転多面鏡（ポリゴン）２
８上の面の一点３１へ収束する。

３２はｆ−θレンズ、３３．３４は中間レンズ、３５は
光路分割ミラーである。また、３６はハーフ・ミラー、
３７はレンズ、３８は接眼レンズで、これら３６〜３８
の部材はウェハ面の像を結像する目視観察系を形成する
。３９はハーフ・ミラー、４０はコンデンサ・レンズ、
４１はランプで、これら３９〜４１の部材は目視観察系
用胛明系を形成する。４２はハーフミラ−４３はミラー
、４４はレンズ、４５は空間フィルタ、４６はコンデン
サ・レンズ、４７は光電検出器で、これら４２〜４７の
部材は光電検出系を形成する。

４Ｂ、４９，５０．５１は全反射ミラー、５２はプリズ
ム、５３は対物レンズである。５４はマスク１上に設け
られたマスクアライメント用のアライメントマークの位
置である。

レンズ３２，３３．３４は、回転多面鏡２８のレーザ光
線の振れ原点３１を対物レンズ５３の絞り位置５５の中
の＠５６に形成する。従って、レーザ光線は回転多面鏡
２８の回転によりマスク１およびウェハ４上を走査する
。すなわち、シート状レーザ光線３０ａ、３０ｂは、上
記の各光学系を介してマスク１およびウェハ４に至り、
第３図（Ａ）に示すように走査線６ｏ上で所定の間隔を
おいてシート状に形成され、それぞれアライメントマー
ク７１〜７６を走査する。

また、マスク１およびウェハ４において乱反射した光は
元の光路を通りハーフミラ−４２゜４２′を透過して、
光電検出器４７．４７’　に至る。コントローラ５７は
、この光電検出器４７゜４７′からの電気信号を人力し
、こねよリアライメントマークの位置を検出してマスク
１やウェハ４の移動量を算出し、マスクステージドライ
バ５９およびウェハステージドライバ５９に移動指令を
出す。これにより、マスク１とウェハ４との位置合わせ
が行なわれる。

第２図かられかるように信号検出系は全く対称な左右の
系から成っている。そこで、オペレータ側を紙面の手前
側とし、ダッシュで示した系は右、ダッシュなしの系は
左の信号検出系と呼ぶことにする。以下、主に左の信号
検出系を例にとり説明する。これらの説明は右の信号検
出系においても全く同様である。

対物レンズ系において、対物レンズ５３、絞り５５、ミ
ラー５１およびプリズム５２はＸＹ力方向図示しない移
動手段により移動可能であり、マスク１およびウェハ４
の観察および測定位置は任意に変えることができる。例
えば、Ｘ方向（紙面の左右の方向）の移動はミラー５１
か図中矢印Ａで示した方向に移動すると対物レンズ５３
および絞り５５も同時に入方向に移動するとともに光路
長を宮に一定に保つためプリズム５２もＡ方向にミラー
５１の移動量の１／２の量移動する。

一方、Ｙ方向の移動は観察・位置検出用の光学系全体が
Ｙ方向（紙面に垂直な方向）に移動する。

上述した光学系および同一形状のアライメントマークで
、マスク１面上のアライメントマーク２０とウェハ４面
上のアライメントマーク２１との位置合わせ、すなわち
マスク・ウェハアライメントを行なうことができる。

マスク・ウェハアライメントにおけるパターンは、マス
ク１上°のアライメントマーク２０としては、第３図（
Ａ）の付番７５．７６で示したアライメントマークが、
ウェハ４上のアライメントマク２１としては付番７１，
７２．’７３，７４て不したパターンが設けられる。

次に、マスク・ウェハアライメントの方法についてさら
に詳述する。

第３図（Ａ）のように、マスク上のアライメントマーク
７５．７６およびウェハ上のアライメントマーク７１〜
７４はシート状レーザ光線３０ａ、３０ｂにより矢印６
０の方向に走査される。ＷＬは後述するウィンド信号に
よってマークが走査される範囲を示す。第３図（Ｂ）に
おいて、（１）はレーザ光線３０ａがマーク７１〜７６
を走査した際の光電検出器４７の出力、（２）は（１）
の出力からＳ７１．Ｓ７２゜Ｓ７５を抽出するためのウ
ィンド信号、（３）はレーザ光線３０ｂがマーク７１〜
７６を走査した際の光電検出器４７の出力、（４）は（
３）の出力から３７３．Ｓ７４．Ｓ７６を抽出するため
のウィンド信号、（５）は（１）〜（４）の合成出力で
ある。

ビーム３０ａで走査したときの光電出力（１）は、所定
のスライスレベルで２値化され、ウィンド信号（２）に
よりマークの左下がりの部分に対応する信号が抽出され
る。信号（３）についてもウィンド信号（４）を用いて
同様の処理がなされ、これらの信号を加算して合成信号
（５）を得る。（５）の５７１′〜８７６′はそれぞれ
３７１〜Ｓ７６に対応している。この３７１〜５７６′
のパルスの時間間隔とレーザ光線３０ａ、３０ｂの走査
速度からマスクとウェハとのずれ量を算出し、位置合わ
せを行なう。

この露光装置においては、マスク１の面上に、さらにレ
ンズ鏡筒に支持されている基準マーク１１に対応してマ
ーク２０と同様のマスクアライメント用マーク５４が設
けられている。モして、基準マーク１１はマスク・ウェ
ハアライメントのためウェハ４上に設けられるアライメ
ントマーク２１と同様のものである。従って、上述のマ
スク・ウェハアライメントと全く同様にして、マスク１
上のアライメントマーク５４とマスク基準マーク１１と
の位置合わせを行なうことで、マスク１をレンズ３に対
して所定の位置にセットするマスクアライメントを行な
うことができる。

なお、マスクアライメントの場合には縮小投影レンズ３
を用いないためマスク面上のアライメントマーク５４と
マスク基準マーク１１は等倍率のパターンでよい。

ところで、マスクアライメントにおいては、マスクチェ
ンジ機構からマスクステージにマスクか不図示の手段で
搬送され、保持されるか、この時の位置決めはｍ械的に
行なわれるので精度は低く、数１００μｍ程度の誤差が
生じる。

従って、対物レンズの視野を狭めた場合には視野内すな
わちレーザ光の走査範囲内にマスクアライメントマーク
が位置するとは限らず、そのため対物レンズかマスク基
準マーク１１を見込む位置にあったとしても、マスクを
セットした時の誤差でマスク上のアライメントマークが
視野から外れることかある。その場合は、第３図（Ｂ）
の（５）における信号Ｓ７１’　、Ｓ７２′３７３’　
、Ｓ７４′　Ｌか検出されず、８７５′８７６′の信号
は検出されないので、マスクのオートアライメントは実
現されない。

このような場合、マスク上のマークを探索する過程が必
要となるが、従来例では、ウェハあるいはマスクを保持
しているステージあるいは対物レンズ等の観察系が移動
して、いわゆる模索駆動を繰返しながらマークの探索を
行なっていた。

ところが、以上の従来例では次のような難点があった。

（１）模索駆動を行なう場合、一定のシーケンス、例え
ばプリアライメント精度で決定されるマーク存在領域全
域に渡りくまなく模索する方法に従えば、マークを検知
するまでに要する時間が長くなる。

（２）対物レンズ５３等の検出光学系がマスク基準マー
ク１１を見込む位置で走査する場合、マスクアライメン
トマーク５４が上述のように視野外に存在する場合だけ
でなく、マスク基準マーク１１と重なった場合および僅
かにずれてしまった場合等、マスクアライメントマーク
５４がマスク基準マーク１１の近傍にあるにもかかわら
ず模索駆動を行ない、（１）と同しくマーク検知に要す
る時間が長くなる。

このような欠点を解消する方法として、本出願人に係る
特開昭５３−９１５０７号には、所定の角度で交差する
２本の線分よりなるマークの頂点の位置を検出する方法
であって、その線分に対し光電的な走査を行ない、その
結果、マークの線分が検出されないかまたは１本のみ検
出された場合はその走査位置と上記マークとを所定量近
付け、これを繰返して、走査によりマークの線分が２本
検出されるようになったときはその走査結果に基づいて
上記マークの頂点位置を算出することを特徴とするマー
ク頂点位置検出方法が記載されている。

そして、この方法によれは、アライメントマークと基準
マークとの位置合せを短時間で行なうことができ、また
、最終アライメント位置である基準マークの位置へ常に
ある一定のオフセットを持った位置から送り込むことに
より、マスクを保持し移動する手段であるステージのバ
ックラッシュの影響を軽減することかできる。

［発明が解決しようとしている問題点コしかしながら、
特開昭６３−９１５０７号に記載されている技術におい
て、検出する対象は２本の積分からなるマークであり、
そのマークを移動しながら２本の積分を検出している。

また、その検出までの過程は本数が０本あるいは１本検
出された場合のマーク頂点領域推定を行なうアルゴリズ
ムとして構成されている。

この特開昭６３−９１５０７号に記載されている技術に
おいては、次のような難点があった。

（１）所定の位置にある４本の線分からなる基準マーク
に対して２本の線分を移動して位置を合わせるものであ
り、基準マークが２本の線分でそれに対して位置のずれ
を生じている４本の線分を移動して４本の線分を検出す
ることができなかった。

（２）２本の線分を走査して線分の本数を検出し、○木
あるいは１本の場合にマーク位置検出を行なっているが
、４本の線分を走査し検出した本数からのマーク位置検
出は不可能であった。

本発明の目的は、上述従来例の問題点に鑑み４本の線分
よりなるアライメントマーク等のマークの中心位置を検
出する方法を提供することである。

［問題点を解決するための手段および作用コ上記の目的
を達成するため本発明は、所定の角度で交差する４本の
線分からなるマークの中心位置を検出する方法であって
、その線分に対し光電的な走査を行ない、その結果、マ
ークの線分が１〜３本検圧された場合に、その検出され
た本数とそれらの基準マークの位置関係からマーク中心
位置を推定して中心位置が存在する可能性が高い範囲の
位置から上記マークを所定量近付け、近付けた位置で再
び線分を走査して本数検知を行なう。

このように１回の本数検知により、マーク中心の存在範
囲を限定し、その範囲を存在可能性の高い順から上記マ
ークを８動し走査することによってマークの４本の線分
を検知することを特徴とする。

本発明は例えば露光装置におけるマスクとウェハの位置
合わせに適用して好適である。具体的には、まず、例え
ば第４図（Ａ）に示すように、アライメントマーク７１
〜７４を位置合わせすべき基準マーク７５．７６から一
定の距離の位置にセットする。レーザ等は基準マークの
中央位置付近を走査するようにする。この走査によりア
ライメントマークの線分が検出され、その本数と線分７
１〜７４の存在位置、つまり第４図（Ｂ）で示したよう
に基準マーク線分７５．７６を基準としてａ　−ｄのど
の位置に存在するかによって、アライメントマークの中
心位置の存在範囲が特定される。第５図のように基準マ
ークを基準に格子状のポイントのマトリクスを定義する
と、第６図に示されるように、検出した線分の本数とそ
れらの線分存在位置との関係からアライメントマーク中
心の存在エリアが一様に格子状マトリクス上に存在する
ことがわかる。また、アライメントマークの形状から各
マトリクスポイントを中心としたアライメントマーク中
心位置の存在範囲が定義される。このようにして第６図
の模索シーケンスパターンＡ−Ｅが定義されそのパター
ンに従って４本の線分からなるアライメントマークを保
持する物体を移動させ４本の線分を検知する。模索シー
ケンスパターンＡ〜Ｅは第６図〜第９図に示したように
最もマーク中心が存在する確率の高い位置から線分の走
査を行ない本数検知を行なうので高速な４本線分の検出
も可能である。

［実施例コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

本実施例は、第１図および第２図に示したような半導体
製造装置におけるマスクとウェハのアライメントに本発
明を通用したものである。

先ず、第１図において、キャリア１２に収納されている
ウェハをウェハ搬送装置１３を用いてウェハステージ４
上に搬送する。この搬送されたウェハ４と予めマスクス
テージ２にセットされているマスク１とを、第２図に示
された光学系を通して観察し位置合わせを行なう。すな
わち、ウェハ４を第５図の０′の位置を目標としてセッ
トし、第４図（Ａ）にして示す直線上のアライメントマ
ーク部をレーザ走査することにより、ウェハの位置情報
を読み取る。以下、後述するアルゴリズムによって、ア
ライメントマークの中心位置を計測し、第５図の０′を
中心とした菱形の範囲内ヘアライメントマーク中心を送
り込み、再度レーザ走査を行なうことにより最終アライ
メントを完了させる。

例えば、ウェハアライメントマーク２１が第４図（Ａ）
に７１〜７４で示すように位置していた場合、矢印りの
レーザ走査ではマーク２１は第４図（Ｂ）で示したよう
に検出本数１木、検出位置はウィンド信号Ｃとなる。篤
４図（Ｂ）において、（１）はシートビーム３０ａによ
る基準マーク７５の検出信号、（２）はシートビーム３
０ａによるアライメントマーク７１．７２の検出信号、
（３）はシートビーム３０ｂによる基準マーク７６の検
出信号、（４）はシートビーム３０ｂによるアライメン
トマーク７３．７４の検出信号、そして（５）はウィン
ドウ信号を示す。また、７１′〜７６′は、それぞれマ
ーク７１〜７６を走査した結果の出力信号を示し、アラ
イメントマーク信号７１〜７４のうち、出力信号７１′
〜７４′がウィントライ８号ａ〜ｄのいずれかの範囲に
入ったものが本数検知可能となる。検出本数が１本、検
出位置がウィンド信号Ｃの場合には、第６図に示したテ
ーブルに基づきアライメントマーク中心は第５図のＤ−
２あるいはＥ−１部分に存在することが判定される。第
６図のテーブルからアライメントマークの検出用の模索
パターンが決定される。アライメントマーク形状が第１
０図のような形状の場合、検出のための移動パターンの
量は第６図で示したＡ（１）　の量となり、１回目の移
動はＸ：２３０μｍ、Ｙ：６０μｍとなってこの量だけ
アライメントマークを移動してレーザ走査で本数検知を
行なう。１回の移動で４本検知ができなかった場合は、
さらに２回目の移動（Ｘ　：　２５μｍ、Ｙ　：　２５
μｍ）を行なってレーザ走査による検知を行なう。

このようにマーク中心位置が存在する範囲を漏れなくレ
ーザ走査することにより、マーク中心が第５図の０′を
中心とする菱形範囲内に送り込まれたことを確認すると
、その後は、レーザ走査によって検出された基準マーク
２０とウェハ上のアライメントマーク２１の相対的な位
置ずれを算出して送り込むことによってアライメントが
完了する。

第７図〜第９図は、第５図の菱形の範囲を一辺が１００
μｍの正方形に内接する一辺が約１４０μｍの菱形領域
とし、第５図のＡ−１〜Ｅ−１１の各部分を一辺が５０
μｍの正方形領域とした場合の模索パターンを示す。

第７図は、第６図のＡパターンすなわちパターンＡ（１
）〜Ａ（４）に対応する。第７図において、１回目の模
索は、アライメントマークの中心が存在すると推定した
２つの正方形領域７０１と７０２からなる部分の中心７
０３を菱形のマーク検出領域７０４の中心に一致させる
ようにそのアライメントマークが付された物体を移動す
る（同図■→■）。これにより、領域７０１と７０２の
重なりを無視すると、同図■に示すように、領域７０１
と７０２の面積の６／７がマーク検出領域７０４と重な
る。すなわち、この初期駆動後の信号捕捉確率は６／７
となる。ここで４本の線分の信号が捕捉できれば、以後
の模索は不要である。

信号が捕捉できなければ、第６図のテーブルに示す距離
を移動する２回目の模索を行なう。これは、領域７０１
と７０２のうち第７図■に斜めの網線で示す１／１４の
部分について行なう。第１回目の模索と第２回目の模索
とによる信号捕捉確率は１３／１４となる。これでも４
本の線分の信号が捕捉できなければ、残りの部分につい
て第６図に示す３回目の模索を行なう。以上の３回の模
索を実行することによって、信号捕捉確率は１４／１４
となり、マークに異常がある等、特別の場合を除けば、
全部のマークを捕捉することがてきる。

Ｂパターン（第６図中のパターンＢ（１）と（２））の
場合には、第７図のＡパターン模索を正方形領域Ａ−５
とＢ−４およびＤ−８とＥ−７、またはＡ−７とＢ−８
およびＤ−４とＥ−５について２度繰り返す。

第８図は、Ｃパターン（第６図のＣ（１）と（２））の
模索を示す。同図において、１回目の模索は、アライメ
ントマークを付された物体を、そのアライメントマーク
の中心が存在すると推定した９つの正方形領域からなる
部分８０１の中心を菱形のマーク検出領域７０４の中心
に一致させるようにアライメントパターンを付された物
体を移動する（同図■−■）。これにより、正方形領域
同士の重なりを無視すると、同図■に示すように、部分
８０１の面積の８／２２がマーク検出領域７０４と重な
る。すなわち、この初期駆動後の信号捕捉確率は８／２
２となる。以後、２回目の模索で４／２２が捕捉されて
トータルの信号捕捉確率は１２／２２となり、さらに３
回目が４／２２と１６／２２．４回目が４／２２と２０
／２２．５回目か２／２２と２２／２２となる。

第９図（Ａ）はＤパターン模索、第９図（Ｂ）はＥパタ
ーン模索を示す。Ｄパターン模索の場合、信号捕捉確率
は初期駆動のみで１となる。Ｅパターン模索の場合、信
号捕捉確率は初期駆動で６／９となり、２回目模索で２
／９加算されて８／９．３回目模索で１／９加算されて
９／９となる。

次に第１１図のフローチャートにしたがって、本実施例
におけるウェハアライメントマーク２１の中心位置計測
のアルゴリズムの詳細な説明を行なう。

まず、先述したようにウェハアライメントマーク２１の
中心位置が第５図のＯ′の位置に来ることを目標にウェ
ハをセットし、第１１図のステップ１０１でレーザ走査
して本数計測を行なう。次にステップ１０２で検出本数
を判別し、０木であったなら検出範囲を超えてアライメ
ントマークか存在していると判断してステップ１１１に
進む。

４本の場合には最終アライメントか可能であると判断し
てステップ１１０へ進む。１〜３本の場合は４本検出す
るための移動とレーザ走査を行なうためにステップ１０
３へ進む。ステップ１０３では検出された線分がウィン
ド信号ａ−ｄのどの位置に属するかを基準マークとの相
対位置から判定してステップ１０４へ進む。ステップ１
０４では検出されたアライメントマークの本数とステッ
プ１０４で判定したａ　ｙ　ｄの位置関係から、第６図
のテーブルを参照してアライメントマークの中心位置が
存在しうる範囲への移動量と移動回数を決定し、次のス
テップ１０５から模索検知シーケンスを実行することと
なる。ステップ１０５ては上記の移動回数が終了したか
否かを判定し、終了している場合にはアライメントマー
クが検出されなかったと判断してステップ１１１へ進み
、移動回数が未だ残っている場合にはステップ１０６へ
進む。ステップ１０６では移動回数データからウェハス
テージの移動量が決められ、ステップ１０７テ前記移動
量でウェハステージを動作させて移動を行なった後、ス
テップ１０８へ進む。ステ・ツブ１０８では再びレーザ
走査を行ない、アライメントマークの本数の検出を行な
う。ステップ１０９では前ステップで検出された本数が
４木であるか否かを判定する。もし、４本であるなら、
最終アライメントが可能であると判断してステップ１１
０へ進む。また、４本以外の場合は次の位置へ移動して
検出を行なうためにステップ１０５へ進む。

以上のアルゴリズムに基づいて４本の線分の検出を行な
う。

［変形例］ なお、本発明は、上述の実施例に限定されることなく適
宜変形して実施することができる。

変形例１ 上述においては、４本の線分からなるアライメントマー
クがウェハ側に有る場合について説明したか、マスク側
に４本の線分が有り、ウェハか２本の線分の場合にも、
マスク側を駆動して同様の検出方法でマスク側の４本の
アライメントマークを検出することか可能である。

変形例２ 上述においては、レーザ走査によってアライメントマー
クの本数検知がＯ木だった場合にはエラーとして処理し
たが、本数検知がＯ木だった場合、観察用カメラを動か
し、レーザ走査位置を変えることにより１〜３本の本数
検知を可能にして検出範囲の改良を行なうようにしても
よい。

変形例３ レーザ走査によってアライメントマークの本数検知が０
本だった場合には、また、従来方式のように定められた
パターンによって存在領域の全域をくまなく模索する処
理に移行し、模索中に１〜３本の本数が検知された後、
前記実施例の検出アルゴリズムにしたがって４本検出を
行なうようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、４本の線分を有
するアライメントマーク等のマークからの信号本数を検
知し、中心位置の存在する確率の高い位置から４本のマ
ークを移動させレーザ走査を用いて検出することにより
、マーク値位置を検出することが可能となった。またウ
ェハの位置合わせに適用すれば、予め定められた方法に
したがって模索する場合に比べ、アライメントマーク中
心の検出を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例であり本発明の適用対象例でもある半
導体露光装置の外観図、 第２図は、アライメントを行なう光学系と露光を行なう
レンズ系の概略構成図、 第３図（Ａ）は、従来例におけるアライメントマークと
レーザ走査線との関係を示す説明図、第３図（Ｂ）は、
従来例におけるレーザ走査の結果の出力電気信号とその
信号を電気的に処理した信号を示す説明図、 第４図（Ａ）は、本発明におけるアライメントマークと
レーザ走査線との関係を示す説明図、ｉ４図（Ｂ）は、
本発明におけるアライメントマークのレーザ走査による
出力信号の一例を示す説明図、 第５図は、基準マークを中心にアライメントマーク中心
の存在位置を定義した図、 第６図は、アライメントマークの本数と位置からマーク
の存在位置と模索移動パターンを定義した図、 第７〜９図は、それぞれ移動パターンの例を示した説明
図、 第１０図は、マスクアライメントマークとウェハアライ
メンマークの図、そして 第１１図は、上記実施例の４本マーク検出用アルゴリズ
ムを示すフローチャートである。 ３６〜３８：目視観察系 ３９〜４１：目視観察系用照明系 ４２〜４７：光電検出系。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の角度で交差する少なくとも２本の線分を含
   む４本の線分よりなるマークの該４本の線分の全部に交
   わるような直線と平行な方向に光電的な走査を行ない、
   該走査により上記マークの線分が１〜３本検出された場
   合に、検出された線分の本数とそれらの積分の位置から
   上記マークの中心位置を推定して該マーク中心が存在す
   る可能性の最も高い位置へ上記マークを移動する処理を
   、マーク中心の存在する範囲内で、マーク中心の存在す
   る可能性の高い順に行なうことによって、４本の線分全
   部を検出することを特徴とするマーク位置検出方法。
2. （２）前記マークが基準マークと位置台わせすべきアラ
   イメントマークであり、該アライメントマークを該基準
   マークから所定量離れた位置に設定してアライメントマ
   ークの中心位置を検出し、その検出結果よりアライメン
   トマークと基準マークとの位置合せを行なう請求項１記
   載のマーク位置検出方法。
3. （３）前記アライメントマークが半導体製造装置におけ
   るウェハに付されたアライメントマークであり、前記基
   準マークがマスクまたはウェハに付されたアライメント
   マークである請求項２記載のマーク位置検出方法。
4. （４）前記４本の線分が２本ずつ平行で、かつ互いに９
   ０゜で交差する２対の線分からなり、前記走査の方向が
   前記マークの４本の線分と４５゜の角度で交差する請求
   項１〜３項のいずれかに記載のマーク位置検出方法。
5. （５）前記走査位置と前記マークとの相対的な移動が、
   前記マークを付した物体を移動することによってなされ
   る請求項１〜４項のいずれかに記載のマーク位置検出方
   法。