JPH07260424A - プロキシミテイ露光装置のアライメント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、プロキシミテイ露光装置のアライメ
ント方法において、マスクと感光基板との間隙を従来に
比して大きく設定した状態で、マスクと感光基板とを高
い精度でかつ容易にアライメントし得るようにする。 【構成】He-Ne レーザ光を使用して光学系の焦点深度を
大きく設定する。またマスク上に回折格子を所定の間隔
隔てた第１アライメントマークを形成し、感光基板上に
回折格子でなる第２アライメントマークを形成する。第
１及び第２アライメントマークの大きさに関連させて成
形したHe-Ne レーザ光及びステージを走査して得られる
回折光に基づいて、He-Ne レーザ光に対する第１及び第
２アライメントマークの相対位置を高い精度で別個に決
定し、かつHe-Ne レーザ光の光軸の位置とステージの位
置とを順次固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプロキシミテイ露光装置
のアライメント方法に関し、例えば大面積の液晶表示装
置を製造する際に適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】プロキシミテイ露光装置は、露光パター
ンを形成したマスクと、この露光パターンが露光される
感光基板とに微小なギヤツプをあけて露光するものであ
る。この微小なギヤツプをあけて対向されているマスク
と感光基板とのアライメント方法には、マスク及び感光
基板上にそれぞれ形成されたアライメントマークの反射
光を画像処理するものがある。図６は、液晶表示装置を
製造するプロキシミテイ露光装置のアライメント装置の
概略図を示した図であり、（以下アライメント装置１と
いう）、アライメント用光学系２より光束ＬＡ１を射出
し、マスクホルダ３上に固定されたマスク４を照射す
る。マスク４を透過した光束ＬＡ１は、ステージ５上に
載置された液晶表示装置の感光基板６を照明する。

【０００３】マスク４上の感光基板６と対向する側に
は、１本の直線状のパターンでなるアライメントマーク
７が形成されている。感光基板６上には、平行な２本の
直線状のパターンでなるアライメントマーク８が形成さ
れている。マスク４と感光基板６とのアライメントのと
き、図７（Ａ）に示すように、まずアライメントマーク
７は、アライメントマーク８と平行となるようにアライ
メントマーク８のほぼ中間におおまかに位置合わせされ
る。

【０００４】アライメントマーク７及び８で発生した光
束ＬＡ１の反射光は、光学系２の対物レンズ９で集光さ
れ、ハーフプリズム１０を介してＣＣＤ（Charge Coupl
ed Device ）を使用した受像装置１１に与えられる。受
像装置１１の映像信号は制御装置（図示せず）に与えら
れる。制御装置は、この映像信号に基づいてアライメン
トマーク７及び８と直交する方向の信号が極大値となる
位置を検出する。

【０００５】すなわち図７（Ｂ）に示すように、この信
号の信号波形１２が極大値となる位置はそれぞれのアラ
イメントマーク７及び８の位置と一致する。これにより
制御装置は、極大値を検出してアライメントマーク７及
び８の位置を検知する。続いて、制御装置はマスク４又
は感光基板６をアライメントマーク７及び８と直交する
方向に走査し、信号波形１２の極大値間の距離Ｌ１とＬ
２とを比較する。このようにして制御装置は、信号波形
１２の極大値間の距離Ｌ１とＬ２とが等しくなる位置へ
マスク４と感光基板６とを相互位置決めする。この後、
感光基板６は全面に一括露光される。

【０００６】ところで上述のアライメント装置１におい
ては、上述のように、マスク４上のアライメントマーク
７と感光基板６上のアライメントマーク８との間に所定
の微小間隔が与えられている。このため上述のように信
号波形１２の大値間の距離Ｌ１とＬ２とを比較してマス
ク４と感光基板６とを相互位置決めする方法は光学系２
の焦点深度の制約を受ける。

【０００７】すなわちマスク４と感光基板６との位置合
わせの精度を高くするには、受像装置１１に十分にピン
トが合つたアライメントマーク７及び８の映像を与え
て、信号波形１２の極大値の幅を狭くする必要がある。
このためマスク４と感光基板６との間隙は焦点深度以下
に設定される必要がある。例えば、対物レンズ９に倍率
５倍のものを使用したとき、開口数ＮＡは 0.1程度とな
り、焦点深度は約 100〔μm 〕となる。これによりマス
ク４と感光基板６とは 100〔μm 〕以下の間隙に設定さ
れる必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述の露光装
置１においては、液晶表示装置を製造する際のように感
光基板６が大型化された場合、感光基板６とほぼ同一の
大きさに形成されるマスク４も大型化する。このためマ
スク４のたわみ量や感光基板６の平面度の狂い等が大き
くなつて、マスク４と感光基板６との間隙は同一面内に
おいて極めて不均一となる。

【０００９】このためマスク４と感光基板６との間隙を
感光基板６が小さい場合と同様の微小間隙に設定する
と、アライメントの際、マスク４と感光基板６とが接触
して、マスク４上に形成されたパターンに損傷を与えた
り、マスク４上にゴミを付着させて共通欠陥の原因とな
る等のおそれがあるという問題があつた。

【００１０】特に、アライメントの際には、マスク４と
感光基板６とを微小間隙に保つたまま、マスク４及び感
光基板６の面に平行なＸ軸及びＹ軸方向へ両者を相対的
に移動させることにより、上述したようなパターンの損
傷や共通欠陥が発生するおそれが増大する。

【００１１】またＩＴＯ（Indium Titan Oxide）膜のよ
うに低コントラストの材料で形成されたアライメントマ
ークを使用してアライメントする場合、図７（Ｂ）に示
すように、制御装置は極大値と極小値との差が小さい信
号波形１３しか得られないことにより、上述のような画
像処理方法では十分なアライメント精度を得ることが困
難であるという欠点があつた。

【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、マスクと感光基板との間隙を従来に比して大きく設
定した状態で、マスクと感光基板とを高い精度でかつ容
易にアライメントし得るプロキシミテイ露光装置のアラ
イメント方法を提案しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、一実施例を表す図１と図２とに対
応付けて説明すると、請求項１に記載のプロキシミテイ
露光装置のアライメント方法では、マスク（４）と感光
基板（６）とを近接させて、マスク（４）に形成された
パターンを感光基板（６）に露光するプロキシミテイ露
光装置のアライメント方法において、回折格子のアライ
メントマーク（２７Ａ及び２７Ｂ）を一定間隔（Ｄ１）
隔ててマスク（４）に複数設けてなる第１アライメント
マーク（２７）に対向させて、マスク（４）と感光基板
（６）との間に遮光板（３２）を移動するステツプと、
光源（２３）から射出した光束（ＬＡ２）を第１アライ
メントマーク（２７）の大きさに関連させて成形するス
テツプと、成形された光束（ＬＡ２）で第１アライメン
トマーク（２７）を走査するステツプと、走査により第
１アライメントマーク（２７）から得られる回折光に基
づいて、光束（ＬＡ２）とマスク（４）との相対位置を
決定するステツプと、一定間隔（Ｄ１）と対向しない位
置に遮光板（３２）を退避させるステツプと、光源（２
３）から射出した光束（ＬＡ２）を一定間隔（Ｄ１）よ
り小さく成形するステツプと、成形された光束（ＬＡ
２）で第１アライメントマーク（２７）にほぼ対向する
ように感光基板（６）上に設けられた第２アライメント
マーク（２８）を、感光基板（６）を載置するステージ
（５）の移動により、走査するステツプと、該走査によ
り前記第２アライメントマーク（２８）から得られる回
折光に基づいて、マスク（４）と感光基板（６）との相
対位置を決定するステツプとを含むようにする。請求項
２に記載のプロキシミテイ露光装置のアライメント方法
では、マスク（４）と感光基板（６）とを近接させて、
マスク（４）に形成されたパターンを感光基板（６）に
露光するプロキシミテイ露光装置のアライメント方法に
おいて、回折格子のアライメントマーク（２７Ａ及び２
７Ｂ）を一定間隔（Ｄ１）隔ててマスク（４）に複数設
けてなる第１アライメントマーク（２７）の一定間隔
（Ｄ１）を通過するように、光源（２３）から射出した
光束（ＬＡ２）を成形し送信するステツプと、一定間隔
（Ｄ１）を通過した光束（ＬＡ２）で第１アライメント
マーク（２７）にほぼ対向するように感光基板（６）上
に設けられた第２アライメントマーク（２８）を、感光
基板（６）を載置するステージ（５）の移動により、走
査するステツプと、該走査により第２アライメントマー
ク（２８）から得られる回折光に基づいて、一定間隔
（Ｄ１）を通過した光束（ＬＡ２）と感光基板（６）と
の相対位置を決定するステツプと、第１アライメントマ
ーク（２７）に対向するようにマスク（４）と感光基板
（６）との間に遮光板（３２）を移動するステツプと、
第１アライメントマーク（２７）の大きさに関連して、
光源（２３）から射出した光束（ＬＡ２）を成形するス
テツプと、該成形された光束（ＬＡ２）で第１アライメ
ントマーク（２７）を、マスク（４）を載置するマスク
ステージ（３）を移動することにより走査するステツプ
と、該走査により第１アライメントマーク（２７）から
得られる回折光に基づいて、マスク（４）と感光基板
（６）との相対位置を決定するステツプとを含むように
する。請求項３に記載のプロキシミテイ露光装置のアラ
イメント方法では、光源（２３）がＨｅ−Ｎｅレーザで
あるようにする。請求項４に記載のプロキシミテイ露光
装置のアライメント方法では、マスク（４）と感光基板
（６）との間隔が 100〔μm 〕以上、 300〔μm 〕以下
であるようにする。

【００１４】

【作用】請求項１に記載のプロキシミテイ露光装置のア
ライメント方法では、第１及び第２アライメントマーク
（２７及び２８）の大きさに関連させて成形した光束
（ＬＡ２）及びステージ（５）を走査して得られる回折
光に基づいて、光束（ＬＡ２）に対する第１及び第２ア
ライメントマーク（２７及び２８）の相対位置を高い精
度で別個に決定し、かつ光束（ＬＡ２）の光軸の位置と
ステージ（５）の位置とを順次固定することによつて、
マスク（４）と感光基板（６）との間隔を従来に比して
大きく設定した状態で、第１及び第２アライメントマー
ク（２７及び２８）のコントラストの状態に左右されな
いで、光束（ＬＡ２）を介してマスク（４）と感光基板
（６）とを高い精度でかつ容易にアライメントできる。
請求項２に記載のプロキシミテイ露光装置のアライメン
ト方法では、第２及び第１アライメントマーク（２８及
び２７）の大きさに関連させて成形した光束（ＬＡ２）
及びマスクステージ（３）を走査して得られる回折光に
基づいて、光束（ＬＡ２）に対する第２及び第１アライ
メントマーク（２８及び２７）の相対位置を高い精度で
別個に決定し、かつ光束（ＬＡ２）の光軸の位置とマス
クステージ（３）の位置とを順次固定することによつ
て、マスク（４）と感光基板（６）との間隔を従来に比
して大きく設定した状態で、第２及び第１アライメント
マーク（２８及び２７）のコントラストの状態に左右さ
れないで、光束（ＬＡ２）を介してマスク（４）と感光
基板（６）とを高い精度でかつ容易にアライメントでき
る。請求項３に記載のプロキシミテイ露光装置のアライ
メント方法では、He-Ne レーザ（２３）のレーザ光（Ｌ
Ａ２）を使用して光学系（２２）の焦点深度を深くして
レーザ光（ＬＡ２）のピントの合う距離を十分に大きく
できる。請求項４に記載のプロキシミテイ露光装置のア
ライメント方法では、アライメントの際、マスク（４）
と感光基板（６）との間隔を従来に比して十分に大きく
設定してステージ（５）を走査できる。これによりマス
ク（４）と感光基板（６）とが接触して、マスク（４）
上のパターンに損傷を与えたり、マスク（４）上にゴミ
を付着させて共通欠陥の原因となる等のおそれが未然に
防止できる。従つて感光基板（６）の大型化に容易に対
応できる。

【００１５】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１６】図６との対応部分に同一符号を付して示す
図１は、液晶表示装置を製造するプロキシミテイ露光装
置のアライメント装置２１の概要を示す図である。従来
のアライメント装置１のアライメント用光学系２に代え
て、アライメント光学系２２が配設されている。

【００１７】アライメント光学系２２は、ヘリウムネオ
ン（He-Ne ）レーザ２３より射出したレーザ光ＬＡ２を
使用することによつて焦点深度が深く設定されている。
レーザ光ＬＡ２は、シリンドリカルレンズ２４によつて
所定の方向（ここでは紙面の上下方向）の直線状に成形
され、光軸を変位させる自動ハービング２５で光軸を合
わせられてビーム長切換えシヤツタ２６を照射する。

【００１８】レーザ光ＬＡ２は、ビーム長切換えシヤツ
タ２６でビーム長を長く又は短かく成形される。ビーム
長を成形されたレーザ光ＬＡ２はハーフプリズム１０を
介して対物レンズ９に入射する。対物レンズ９は、入射
したレーザ光ＬＡ２を後述の遮光板と関連して、回折格
子からなるアライメントマーク２７又は２８を照射す
る。

【００１９】アライメントマーク２７又は２８で発生し
た回折光は、アライメント光学系２２の対物レンズ９で
集光され、ハーフプリズム１０を通つて空間フイルタ２
９に照射される。回折光のうち２次及び３次波成分のみ
は、空間フイルタ２９を通されて、光電子倍増管構成の
デイテクタ３０で光強度を検出される。このようにして
デイテクタ３０は、焦点深度が深く十分にピントの合つ
たレーザ光ＬＡ２の回折光を与えられ、アライメントマ
ーク２７及び２８のコントラストの状態に左右されずに
光強度を検出すると共に、光強度の変化のダイナミツク
レンジが大きくて極大値の検出が容易な信号を出力する
ことになる。

【００２０】アライメントマーク２７は、マスク４上の
うち感光基板６に対向する面に形成されている。また図
２（Ａ）に示すように、アライメントマーク２７は、感
光基板６上に一列に形成された２つの回折格子２７Ａ及
び２７Ｂでなる。回折格子２７Ａ及び２７Ｂは中央の中
空部３１で所定の間隔Ｄ１だけ隔てられている。図２
（Ｂ）に示すように、アライメントマーク２８は、感光
基板６上にアライメントマーク２７と同一方向に一列に
形成された回折格子でなる。

【００２１】マスク４と感光基板６との間にはマスク４
及び感光基板６の面と平行な方向に挿脱し得る遮光板３
２が配設されている。

【００２２】以上の構成において、アライメント装置２
１の制御装置（図示せず）は図３に示すアライメント処
理手順に従つてマスク４及び感光基板６をアライメント
する。すなわち制御装置は、アライメント処理手順ステ
ツプＳＰ０から入つて次のステツプＳＰ１において、ス
テージ５を13〔mm〕程度降下させる。この後、制御装置
は、マスク４上のアライメントマーク２７に対向させ
て、マスク４と感光基板６との間に遮光板３２を移動す
ると、ステツプＳＰ２に移る。

【００２３】ステツプＳＰ２において、制御装置は、ビ
ーム長を長くする側にビーム長切換えシヤツタ２６を移
動させて、図２（Ａ）に示すように、レーザ光ＬＡ２の
ビーム長をアライメントマーク２７とほぼ同一の長さに
制限して長ビーム３３Ａを形成すると、ステツプＳＰ３
に移る。

【００２４】ステツプＳＰ３において、制御装置は、自
動ハービング２５を任意方向に回転させ、長ビーム３３
Ａで、精度良く位置決め固定されたマスク４上のアライ
メントマーク２７の近傍を走査すると、ステツプＳＰ４
に移る。ステツプＳＰ４において、制御装置はレーザ光
ＬＡ２とアライメントマーク２７との相対位置を決定す
る。すなわちレーザ光ＬＡ２とアライメントマーク２７
との位置が一致すれば、デイテクタ３０が受光する回折
光の光強度が最大となつて、デイテクタ３０より出力さ
れる信号が最大値となる。制御装置はこの最大値を検知
し、自動ハービング２６を停止させて光軸を固定する。
これにより制御装置は、レーザ光ＬＡ２とマスク４との
相対位置を決定したことになり、ステツプＳＰ５に移
る。

【００２５】ステツプＳＰ５において、制御装置は、遮
光板３２をマスク４と感光基板６との間から退避させ
て、アライメントマーク２７の中空部３１と対向する位
置から十分引き離す。この後、制御装置は、ステージ５
を上昇させてマスク４と感光基板６とを 100〔μm 〕〜
300〔μm 〕程度に近接させると、ステツプＳＰ６に移
る。

【００２６】ステツプＳＰ６において、制御装置は、ビ
ーム長を短くする側にビーム長切換えシヤツタ２６を移
動させて、図２（Ｂ）に示すように、レーザ光ＬＡ２の
ビーム長をアライメントマーク２７の中空部３１の間隔
Ｄ１より短く長さＤ２に制限して短ビーム３３Ｂを形成
すると、ステツプＳＰ７に移る。

【００２７】ステツプＳＰ７において、制御装置は、短
ビーム３３Ｂをアライメントマーク２７の中空部３１に
通して、感光基板６上のアライメントマーク２８の近傍
に投射する。この後、制御装置は、マスク４と感光基板
６との間隔を 100〔μm 〕〜300〔μm 〕程度に保持し
たまま、マスク４及び感光基板６の面に平行なＸ軸及び
Ｙ軸方向へステージ５を移動させることによつて、感光
基板６上のアライメントマーク２８を走査する。

【００２８】このときアライメント光学系２２がレーザ
光ＬＡ２を使用しており、焦点深度が従来に比して格段
的に大きいことにより、十分にピントの合つた回折光が
デイテクタ３０に与えられる。このようにして、レーザ
光ＬＡ２と感光基板６上のアライメントマーク２８とが
一致すれば、デイテクタ３０の信号出力が最大値とな
る。制御装置は、この最大値を検知して、ステージ５を
停止させる。

【００２９】これにより制御装置は、レーザ光ＬＡ２と
マスク４との相対位置を決定したことになる。これによ
り制御装置は、レーザ光ＬＡ２に対するアライメントマ
ーク２７及び２８の相対位置を順次決定すると、これと
同時に、レーザ光ＬＡ２を介してマスク４と感光基板６
とを高い精度でアライメントしたことになる。この後、
制御装置はステツプＳＰ８に移つてアライメント処理を
終了する。

【００３０】以上の構成によれば、ヘリウムネオンレー
ザ２３のレーザ光ＬＡ２を使用してアライメント光学系
２２の焦点深度を深くしてレーザ光ＬＡ２のピントの合
う距離を十分に大きくすると共に、アライメントマーク
２７及び２８の大きさに合わせて直線状に成形したレー
ザ光ＬＡ２及びステージ５を走査して得られる十分にピ
ントの合つた回折光に基づいて、レーザ光ＬＡ２に対す
るアライメントマーク２７及び２８の相対位置を高い精
度で別個に決定し、かつレーザ光ＬＡ２の光軸の位置と
ステージ５の位置とを順次固定することによつて、マス
ク４と感光基板６との間隔を従来に比して大きく、例え
ば 100〔μm 〕〜 300〔μm 〕程度に設定した状態で、
アライメントマーク２７及び２８と直交する方向におい
て、レーザ光ＬＡ２を介してマスク４と感光基板６とを
高い精度でかつ容易にアライメントできる。

【００３１】またアライメントの際、マスク４と感光基
板６との間隔を従来に比して十分に大きく設定してステ
ージ５を走査できることにより、マスク４と感光基板６
とが接触して、マスク４上のパターンに損傷を与えた
り、マスク４上にゴミを付着させて共通欠陥の原因とな
る等のおそれが未然に防止できる。従つて感光基板６の
大型化に容易に対応できる。さらに回折光を検出するこ
とによつてアライメントマーク２７及び２８のコントラ
ストの状態に左右されないでアライメントできる。

【００３２】なお上述の実施例においては、アライメン
トマーク２７及び２８をそれぞれ１本の直線状に形成
し、アライメントマーク２７及び２８と直交する方向の
みをアライメントする場合について述べたが、本発明は
これに限らず、２本の直線が十字型に交差する形状にア
ライメントマークを形成して直交する２方向を同時にア
ライメントする場合にも適用し得る。この場合には上述
の効果に加えてＸ軸及びＹ軸方向で同時にマスク４及び
感光基板６をアライメントできる。

【００３３】図４に示すように、液晶表示装置を製造す
るプロキシミテイ露光装置のアライメント光学系３４
は、アライメント装置２１のアライメント光学系２２の
シリンドリカルレンズ２４に代えて、ビーム分割成形部
３５が配されている。同様に自動ハービング２５と、空
間フイルタ２９及びデイテクタ３０とに代えて、それぞ
れ自動ハービング部３６と、デイテクタ部３７とが配さ
れている。

【００３４】ヘリウムネオンレーザ２３から射出された
レーザ光ＬＡ２は、ビーム分割成形部３５のビームスプ
リツタ３５Ａで２分割される。２分割された一方のレー
ザ光ＬＡ２はシリンドリカルレンズ３５Ｂで水平方向に
伸びた直線状のビームに成形される。また他方のレーザ
光ＬＡ２は、表面鏡３５Ｃ、３５Ｄを介してシリンドリ
カルレンズ３５Ｅで垂直方向に伸びた直線状のビームに
成形される。水平及び垂直のレーザ光ＬＡ２のビームは
ビームスプリツタ３５Ｆによつて光軸を一致させられ
る。これによりレーザ光ＬＡ２の十字形ビームが形成さ
れる。

【００３５】十字形ビームは、自動ハービング部３６に
入射し、自動ハービング３６Ｃ及び３６Ｄを通る。自動
ハービング３６Ｃ及び３６Ｄは、モータ等でなる回転ア
クチユエータ３６Ａ及び３６Ｂによつて、光軸に直交す
る水平及び垂直軸の回りにそれぞれ回動される。この
後、十字形ビームはビーム長切換えシヤツタ２６を通過
する。ビーム長切換えシヤツタ２６は、エアシリンダ等
でなる直線アクチユエータ３８によつて押し引きされ
て、絞り径が切り換えられる。この後、十字形ビームは
ハーフプリズム１０と対物レンズ９を経てマスク４また
は感光基板６上へ投射される。

【００３６】マスク４または感光基板６上に形成された
アライメントマークより発生する回折光は、対物レンズ
９により集光され、ハーフプリズム１０を通り、デイテ
クタ部３７のビームスプリツタ３７Ａによつて２分割さ
れる。続いて回折光は、それぞれ空間フイルタ３７Ｂ及
び３７Ｃに与えられて水平及び垂直方向の回折光に分け
られる。続いて、水平及び垂直方向の回折光はそれぞれ
光電子倍増管構成のデイテクタ３７Ｄ及び３７Ｅによつ
て光強度を検出される。

【００３７】図５（Ａ）に示すように、マスク４上のア
ライメントマーク３９は、それぞれＸ軸方向に一列に形
成された２つの回折格子３９Ａ及び３９ＢとＹ軸方向に
一列に形成された２つの回折格子３９Ｃ及び３９Ｄとで
なる。回折格子３９Ａ及び３９Ｂと３９Ｃ及び３９Ｄと
は、それぞれ中央の中空部４０でＸ軸及びＹ軸方向にそ
れぞれ所定の間隔Ｄ３及びＤ４だけ隔てられている。ア
ライメントマーク３９はビーム長を長く制限された十字
形ビーム４１Ａで走査される。

【００３８】図５（Ｂ）に示すように、ビーム長を間隔
Ｄ３及びＤ４に比して短く制限された十字形ビーム４１
Ｂは、中空部４０を通して、感光基板６上のアライメン
トマーク４２に投射される。アライメントマーク４２
は、Ｘ軸方向に一列に形成された回折格子４２Ａと、Ｙ
軸方向に一列に形成された回折格子４２Ｂとでなる。

【００３９】アライメント光学系３４を使用した上述の
アライメント装置においても、実施例と同様に、アライ
メント装置の制御装置（図示せず）は、ビーム長を長く
制限した十字形ビーム４１Ａとマスク４上のアライメン
トマーク３９との相対位置を先に決定する（すなわち光
軸が先に固定される）。

【００４０】この後、制御装置は、ステージ５を移動し
て、ビーム長を短く制限した十字形ビーム４１Ｂと感光
基板６上のアライメントマーク４２との相対位置を決定
する（すなわちステージ５が後に固定される）。これに
より制御装置は、Ｘ軸及びＹ軸方向で同時にマスク４と
感光基板６とをアライメントすることができる。

【００４１】また上述の実施例においては、レーザＬＡ
２の光軸を移動してレーザ光ＬＡ２とマスク４との相対
位置を先に決定し（すなわち光軸を先に固定し）、この
後、ステージ５をＸ軸やＹ軸方向に移動してレーザ光Ｌ
Ａ２と感光基板６との相対位置を決定して（すなわちス
テージ５を後に固定して）、マスク４と感光基板６とを
アライメントする場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、レーザ光ＬＡ２の光軸を移動してレーザ光Ｌ
Ａ２と感光基板６との相対位置を先に決定し（すなわち
光軸を先に固定し）、この後、マスクホルダ３をＸ軸や
Ｙ軸方向に移動してレーザ光ＬＡ２とマスク４との相対
位置を決定して（すなわちマスクホルダ３を後に固定し
て）、マスク４と感光基板６とをアライメントしても良
い。

【００４２】さらに上述の実施例においては、ヘリウム
ネオンレーザ２３のレーザ光ＬＡ２を使用してアライメ
ント光学系２２の焦点深度を深くした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、他のレーザのレーザ光を
使用して光学系の焦点深度を深くしても良い。

【００４３】さらに上述の実施例においては、一列に形
成したアライメントマーク２７の中央部３１に短ビーム
３３Ｂを通し、一列に形成したアライメントマーク２８
にこの短ビーム３３Ｂを投射する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、マスク上に形成するアライ
メントマークは、中空部を有するものであれば一列の直
線状以外の形状でも良い。また感光基板上に形成するア
ライメントマークは、この中空部をに通して投射したビ
ームとの相対位置を決定できる形状であれば、一列の直
線状以外の形状でも良い。

【００４４】

【発明の効果】上述のように、請求項１に記載のプロキ
シミテイ露光装置のアライメント方法では、第１及び第
２アライメントマークの大きさに関連させて成形した光
束及びステージを走査して得られる回折光に基づいて、
光束に対する第１及び第２アライメントマークの相対位
置を高い精度で別個に決定し、かつ光束の光軸の位置と
ステージの位置とを順次固定することによつて、マスク
と感光基板との間隔を従来に比して大きく設定した状態
で、第１及び第２アライメントマークのコントラストの
状態に左右されないで、光束を介してマスクと感光基板
とを高い精度でかつ容易にアライメントできる。請求項
２に記載のプロキシミテイ露光装置のアライメント方法
では、第２及び第１アライメントマークの大きさに関連
させて成形した光束及びマスクステージを走査して得ら
れる回折光に基づいて、光束に対する第２及び第１アラ
イメントマークの相対位置を高い精度で別個に決定し、
かつ光束の光軸の位置とマスクステージの位置とを順次
固定することによつて、マスクと感光基板との間隔を従
来に比して大きく設定した状態で、第２及び第１アライ
メントマークのコントラストの状態に左右されないで、
光束を介してマスクと感光基板とを高い精度でかつ容易
にアライメントできる。請求項３に記載のプロキシミテ
イ露光装置のアライメント方法では、He-Ne レーザのレ
ーザ光を使用して光学系の焦点深度を深くしてレーザ光
のピントの合う距離を十分に大きくできる。請求項４に
記載のプロキシミテイ露光装置のアライメント方法で
は、アライメントの際、マスクと感光基板との間隔を従
来に比して十分に大きく設定してステージを走査でき
る。これによりマスクと感光基板とが接触して、マスク
上のパターンに損傷を与えたり、マスク上にゴミを付着
させて共通欠陥の原因となる等のおそれが未然に防止で
きる。従つて感光基板の大型化に容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプロキシミテイ露光装置のアライ
メント方法によりアライメントするアライメント装置の
一実施例を示す構成図である。

【図２】そのアライメントマーク及びこれを走査するレ
ーザ光の形状を示す略線図である。

【図３】マスクと基板とのアライメント処理手順を示す
フローチヤートである。

【図４】他の実施例によるアライメント装置に使用する
アライメント用光学系の説明に供する斜視図である。

【図５】そのアライメントマーク及びこれを走査するレ
ーザ光の形状を示す略線図である。

【図６】従来のアライメント装置の説明に供する構成図
である。

【図７】アライメントマーク及びアライメントマークの
検出波形である。

【符号の説明】

１、２１……アライメント装置、２、２２、３４……ア
ライメント用光学系、３……マスクホルダ、４……マス
ク、５……ステージ、６……感光基板、７、８、２７、
２８、３９、４２……アライメントマーク、９……対物
レンズ、１０……ハーフプリズム、１１……受像装置、
１２、１３……信号波形、２３……ヘリウムネオンレー
ザ、２４、３５Ｂ、３５Ｅ……シリンドリカルレンズ、
２５、３６Ｃ、３６Ｄ……自動ハービング、２６……ビ
ーム長切換えシヤツタ、２７Ａ、２７Ｂ、３９Ａ〜３９
Ｄ、４２Ａ、４２Ｂ……回折格子、２９、３７Ｂ、３７
Ｃ……空間フイルタ、３０、３７Ｄ、３７Ｅ……デイテ
クタ、３１……中空部、３２……遮光板、３３Ａ……長
ビーム、３３Ｂ……短ビーム、３５……ビーム分割成形
部、３５Ａ、３５Ｆ、３７Ａ……ビームスプリツタ、３
５Ｃ、３５Ｄ……表面鏡、３６……自動ハービング部、
３６Ａ、３６Ｂ……回転アクチユエータ、３７……デイ
テクタ部、３８……直線アクチユエータ、４０……中空
部、４１Ａ……長十字形ビーム、４１Ｂ……短十字形ビ
ーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスクと感光基板とを近接させて、前記マ
   スクに形成されたパターンを前記感光基板に露光するプ
   ロキシミテイ露光装置のアライメント方法において、 回折格子のアライメントマークを一定間隔隔てて前記マ
   スクに複数設けてなる第１アライメントマークに対向さ
   せて、前記マスクと前記感光基板との間に遮光板を移動
   するステツプと、 光源から射出した光束を前記第１アライメントマークの
   大きさに関連させて成形するステツプと、 前記成形された光束で前記第１アライメントマークを走
   査するステツプと、 前記走査により前記第１アライメントマークから得られ
   る回折光に基づいて、前記光束と前記マスクとの相対位
   置を決定するステツプと、 前記一定間隔と対向しない位置に前記遮光板を退避させ
   るステツプと、 前記光源から射出した光束を前記一定間隔より小さく成
   形するステツプと、 該成形された光束で前記第１アライメントマークにほぼ
   対向するように前記感光基板上に設けられた第２アライ
   メントマークを、前記感光基板を載置するステージの移
   動により、走査するステツプと、 該走査により前記第２アライメントマークから得られる
   回折光に基づいて、前記マスクと前記感光基板との相対
   位置を決定するステツプとを含むことを特徴としたプロ
   キシミテイ露光装置のアライメント方法。
2. 【請求項２】マスクと感光基板とを近接させて、前記マ
   スクに形成されたパターンを前記感光基板に露光するプ
   ロキシミテイ露光装置のアライメント方法において、 回折格子のアライメントマークを一定間隔隔てて前記マ
   スクに複数設けてなる第１アライメントマークの前記一
   定間隔を通過するように、光源から射出した光束を成形
   し送信するステツプと、 前記一定間隔を通過した光束で前記第１アライメントマ
   ークにほぼ対向するように前記感光基板上に設けられた
   第２アライメントマークを、前記感光基板を載置するス
   テージの移動により、走査するステツプと、 該走査により前記第２アライメントマークから得られる
   回折光に基づいて、前記一定間隔を通過した光束と前記
   感光基板との相対位置を決定するステツプと、 前記第１アライメントマークに対向するように前記マス
   クと前記感光基板との間に遮光板を移動するステツプ
   と、 前記第１アライメントマークの大きさに関連して、光源
   から射出した光束を成形するステツプと、 該成形された光束で前記第１アライメントマークを、前
   記マスクを載置するマスクステージを移動することによ
   り走査するステツプと、 該走査により前記第１アライメントマークから得られる
   回折光に基づいて、前記マスクと前記感光基板との相対
   位置を決定するステツプとを含むことを特徴としたプロ
   キシミテイ露光装置のアライメント方法。
3. 【請求項３】前記光源がＨｅ−Ｎｅレーザであることを
   特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミテ
   イ露光装置のアライメント方法。
4. 【請求項４】前記マスクと前記感光基板との間隔が 100
   〔μm 〕以上、 300〔μm 〕以下であることを特徴とす
   る請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプロキシミ
   テイ露光装置のアライメント方法。