JPH0786122A - 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents
位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法Info
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- JPH0786122A JPH0786122A JP5187477A JP18747793A JPH0786122A JP H0786122 A JPH0786122 A JP H0786122A JP 5187477 A JP5187477 A JP 5187477A JP 18747793 A JP18747793 A JP 18747793A JP H0786122 A JPH0786122 A JP H0786122A
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- mask
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスクとウエハとの相対的位置決めを高精度
に行うことのできる位置検出装置及びそれを用いた半導
体素子の製造方法を得ること。 【構成】 第１物体と第２物体とを対向配置し、双方の
相対的な位置検出を行う際、該第１物体面上に物理光学
素子より成るＡＡマーク１とＡＦマーク１を設け、該第
２物体面上に物理光学素子より成るＡＡマーク２を設
け、ＡＡマーク１とＡＡマーク２で回折した光束の所定
面上の位置情報より該第１物体と第２物体との相対的な
位置ずれの検出を行い、ＡＡマーク１で回折し、該第２
物体面で反射し、ＡＦマーク１で回折した光束の所定面
上の位置情報より該第１物体と第２物体との面間隔の検
出を行っていること。
に行うことのできる位置検出装置及びそれを用いた半導
体素子の製造方法を得ること。 【構成】 第１物体と第２物体とを対向配置し、双方の
相対的な位置検出を行う際、該第１物体面上に物理光学
素子より成るＡＡマーク１とＡＦマーク１を設け、該第
２物体面上に物理光学素子より成るＡＡマーク２を設
け、ＡＡマーク１とＡＡマーク２で回折した光束の所定
面上の位置情報より該第１物体と第２物体との相対的な
位置ずれの検出を行い、ＡＡマーク１で回折し、該第２
物体面で反射し、ＡＦマーク１で回折した光束の所定面
上の位置情報より該第１物体と第２物体との面間隔の検
出を行っていること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置検出装置及びそれを
用いた半導体素子の製造方法に関し、例えば半導体素子
製造用のプロキシミティタイプの露光装置や所謂ステッ
パー等において、マスクやレチクル（以下「マスク」と
いう。）等の第１物体面上に形成されている微細な電子
回路パターンをウエハ等の第２物体面上に露光転写する
際にマスクとウエハとの相対的な位置決め（アライメン
ト）を行う場合に好適なものである。
用いた半導体素子の製造方法に関し、例えば半導体素子
製造用のプロキシミティタイプの露光装置や所謂ステッ
パー等において、マスクやレチクル（以下「マスク」と
いう。）等の第１物体面上に形成されている微細な電子
回路パターンをウエハ等の第２物体面上に露光転写する
際にマスクとウエハとの相対的な位置決め（アライメン
ト）を行う場合に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体製造用の露光装置におい
ては、マスクとウエハの相対的な位置合わせは性能向上
を図る為の重要な一要素となっている。特に最近の露光
装置における位置合わせにおいては、半導体素子の高集
積化の為に、例えばサブミクロン以下の位置合わせ精度
を有するものが要求されている。
ては、マスクとウエハの相対的な位置合わせは性能向上
を図る為の重要な一要素となっている。特に最近の露光
装置における位置合わせにおいては、半導体素子の高集
積化の為に、例えばサブミクロン以下の位置合わせ精度
を有するものが要求されている。
【０００３】多くの位置合わせ装置においては、マスク
及びウエハ面上に位置合わせ用の所謂アライメントパタ
ーン（「アライメントマーク」ともいう。）を所謂スク
ライブライン上に設け、それらより得られる位置情報を
利用して、双方のアライメントを行っている。このとき
のアライメント方法としては、例えば米国特許第403796
9 号や特開昭56-157033 号公報ではアライメントパター
ンとしてゾーンプレートを用い、該ゾーンプレートに光
束を照射し、このときゾーンプレートから射出した光束
の所定面上における集光点位置を検出すること等により
行っている。
及びウエハ面上に位置合わせ用の所謂アライメントパタ
ーン（「アライメントマーク」ともいう。）を所謂スク
ライブライン上に設け、それらより得られる位置情報を
利用して、双方のアライメントを行っている。このとき
のアライメント方法としては、例えば米国特許第403796
9 号や特開昭56-157033 号公報ではアライメントパター
ンとしてゾーンプレートを用い、該ゾーンプレートに光
束を照射し、このときゾーンプレートから射出した光束
の所定面上における集光点位置を検出すること等により
行っている。
【０００４】又、米国特許第4311389 号ではマスク面上
にその回折光が所謂シリンドリカルレンズと同様の光学
作用を持つようなアライメントパターンを設け、ウエハ
面上にはその回折光を更にマスクとウエハが合致したと
きに所定次数の回折光の光量が最大となるような点列状
のアライメントパターンを設け、双方のアライメントパ
ターンを介した光束を検出することによってマスクとウ
エハとの相対的位置関係の検出を行っている。
にその回折光が所謂シリンドリカルレンズと同様の光学
作用を持つようなアライメントパターンを設け、ウエハ
面上にはその回折光を更にマスクとウエハが合致したと
きに所定次数の回折光の光量が最大となるような点列状
のアライメントパターンを設け、双方のアライメントパ
ターンを介した光束を検出することによってマスクとウ
エハとの相対的位置関係の検出を行っている。
【０００５】この他本出願人は先に特願昭63-226003 号
においてマスクとしての第１物体とウエハとしての第２
物体との相対的な位置ずれ検出を行う際、第１物体及び
第２物体面上に各々２組のレンズ作用を有するアライメ
ントマークとしての物理光学素子を設け、該物理光学素
子にレーザを含む投光手段から光束を照射し、該物理光
学素子で逐次回折された回折光をセンサー（検出手段）
に導光している。そしてセンサー面上での２つの光スポ
ットの相対間隔値を求めることにより第１物体と第２物
体の相対的位置ずれ量を検出している。
においてマスクとしての第１物体とウエハとしての第２
物体との相対的な位置ずれ検出を行う際、第１物体及び
第２物体面上に各々２組のレンズ作用を有するアライメ
ントマークとしての物理光学素子を設け、該物理光学素
子にレーザを含む投光手段から光束を照射し、該物理光
学素子で逐次回折された回折光をセンサー（検出手段）
に導光している。そしてセンサー面上での２つの光スポ
ットの相対間隔値を求めることにより第１物体と第２物
体の相対的位置ずれ量を検出している。
【０００６】このとき投光手段は位置検出をすべく物体
面上に設けた２組の物理光学素子で逐次回折された光を
受光する検出手段と共に１つの筺体内に収納されてい
る。
面上に設けた２組の物理光学素子で逐次回折された光を
受光する検出手段と共に１つの筺体内に収納されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】通常アライメントマー
クを設けるマスク及びウエハ面上のスクライブラインの
幅は５０μｍ〜１００μｍ程度である。このスクライブ
ライン幅は投影倍率が５倍のステッパーではレチクル面
上で２５０μｍ〜５００μｍ、Ｘ線の等倍密着露光（プ
ロキシミティ）装置で５０μｍ〜１００μｍであり、こ
の幅のエリアにアライメントマークがおさまるように設
けられる。このようにアライメントパターンはスクライ
ブライン幅以内に設定されている。
クを設けるマスク及びウエハ面上のスクライブラインの
幅は５０μｍ〜１００μｍ程度である。このスクライブ
ライン幅は投影倍率が５倍のステッパーではレチクル面
上で２５０μｍ〜５００μｍ、Ｘ線の等倍密着露光（プ
ロキシミティ）装置で５０μｍ〜１００μｍであり、こ
の幅のエリアにアライメントマークがおさまるように設
けられる。このようにアライメントパターンはスクライ
ブライン幅以内に設定されている。
【０００８】このような小さいエリア内に設けたアライ
メントパターンにアライメントヘッド（投光手段）から
の光束（光ビーム）を照射すると入射用のアライメント
マークの他に射出用のアライメントマークにも入射して
しまう。
メントパターンにアライメントヘッド（投光手段）から
の光束（光ビーム）を照射すると入射用のアライメント
マークの他に射出用のアライメントマークにも入射して
しまう。
【０００９】この結果、射出用のアライメントマークを
介した光束がウエハ面で反射し、逆入光（ノイズ光）と
なって受光素子（検出手段）に入射し、信号光と重なり
合ってＳ／Ｎ比を低下し、光スポットの検出精度を低下
させるといった問題点があった。
介した光束がウエハ面で反射し、逆入光（ノイズ光）と
なって受光素子（検出手段）に入射し、信号光と重なり
合ってＳ／Ｎ比を低下し、光スポットの検出精度を低下
させるといった問題点があった。
【００１０】本発明は対向配置した第１物体（マスク）
と第２物体（ウエハ）との相対的な位置ずれと面間隔を
第１物体と第２物体に適切に設けたアライメントマーク
を利用して逆入光の発生を防止しつつ高精度に測定する
ことができる位置検出装置及びそれを用いた半導体素子
の製造方法の提供を目的とする。
と第２物体（ウエハ）との相対的な位置ずれと面間隔を
第１物体と第２物体に適切に設けたアライメントマーク
を利用して逆入光の発生を防止しつつ高精度に測定する
ことができる位置検出装置及びそれを用いた半導体素子
の製造方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出装置
は、（１−１）第１物体と第２物体とを対向配置し、双
方の相対的な位置検出を行う際、該第１物体面上に物理
光学素子より成るＡＡマークとＡＦマークを設け、該第
２物体面上に物理光学素子より成るＡＡマークを設け、
該第１物体面上のＡＡマークと該第２物体面上のＡＡマ
ークで回折した光束の所定面上の位置情報より該第１物
体と第２物体との相対的な位置ずれの検出を行い、該第
１物体面上のＡＡマークで回折し、該第２物体面で反射
し、該第１物体面上のＡＦマークで回折した光束の所定
面上の位置情報より該第１物体と第２物体との面間隔の
検出を行っていることを特徴としている。
は、（１−１）第１物体と第２物体とを対向配置し、双
方の相対的な位置検出を行う際、該第１物体面上に物理
光学素子より成るＡＡマークとＡＦマークを設け、該第
２物体面上に物理光学素子より成るＡＡマークを設け、
該第１物体面上のＡＡマークと該第２物体面上のＡＡマ
ークで回折した光束の所定面上の位置情報より該第１物
体と第２物体との相対的な位置ずれの検出を行い、該第
１物体面上のＡＡマークで回折し、該第２物体面で反射
し、該第１物体面上のＡＦマークで回折した光束の所定
面上の位置情報より該第１物体と第２物体との面間隔の
検出を行っていることを特徴としている。
【００１２】特に、前記第１物体面上のＡＡマークの前
記第２物体面上への投射領域のうち一部の領域は反射
面、残りの領域は前記ＡＡマークが形成されていること
を特徴としている。
記第２物体面上への投射領域のうち一部の領域は反射
面、残りの領域は前記ＡＡマークが形成されていること
を特徴としている。
【００１３】又、本発明の半導体素子の製造方法として
は、（１−２）マスクとウエハとの相対的な位置検出を
行った後に、マスク面上のパターンをウエハ面に転写
し、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
する際、該マスク面上に物理光学素子より成るＡＡマー
クとＡＦマークを設け、該ウエハ面上に物理光学素子よ
り成るＡＡマークを設け、該マスク面上のＡＡマークと
該ウエハ面上のＡＡマークで回折した光束の所定面上の
位置情報より該マスクとウエハとの相対的な位置ずれの
検出を行い、該マスク面上のＡＡマークで回折し、該ウ
エハ面で反射し、該マスク面上のＡＦマークで回折した
光束の所定面上の位置情報より該マスクとウエハとの面
間隔の検出を行った工程を介していることを特徴として
いる。
は、（１−２）マスクとウエハとの相対的な位置検出を
行った後に、マスク面上のパターンをウエハ面に転写
し、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
する際、該マスク面上に物理光学素子より成るＡＡマー
クとＡＦマークを設け、該ウエハ面上に物理光学素子よ
り成るＡＡマークを設け、該マスク面上のＡＡマークと
該ウエハ面上のＡＡマークで回折した光束の所定面上の
位置情報より該マスクとウエハとの相対的な位置ずれの
検出を行い、該マスク面上のＡＡマークで回折し、該ウ
エハ面で反射し、該マスク面上のＡＦマークで回折した
光束の所定面上の位置情報より該マスクとウエハとの面
間隔の検出を行った工程を介していることを特徴として
いる。
【００１４】特に、前記マスク面上のＡＡマークの前記
ウエハ面上への投射領域のうち一部の領域は反射面、残
りの領域は前記ＡＡマークが形成されていることを特徴
としている。
ウエハ面上への投射領域のうち一部の領域は反射面、残
りの領域は前記ＡＡマークが形成されていることを特徴
としている。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部斜視図、図
２，図３は図１のアライメントマークの説明図、図４は
図１の一部分の光路説明図である。本実施例はプロキシ
ミティ方式により等倍焼付を行うＸ線露光装置や光ステ
ッパー等の縮小投影露光装置に適用した場合を示してい
る。
２，図３は図１のアライメントマークの説明図、図４は
図１の一部分の光路説明図である。本実施例はプロキシ
ミティ方式により等倍焼付を行うＸ線露光装置や光ステ
ッパー等の縮小投影露光装置に適用した場合を示してい
る。
【００１６】図中、１は光源であり、光ステッパーのと
きは半導体レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒレーザ等の
コヒーレント光束を放射する光源、又は発光ダイオード
等の非コヒーレント光束を放射する光源、又はスーパー
ルミネッセントダイオード（ＳＬＤ）等の中間的特性を
有する光源より成り、Ｘ線露光装置ではＸｒａｙ光源等
から成っている。２はコリメーターレンズであり、光源
１からの光束を平行光束としてレンズ系５に入射させて
いる。
きは半導体レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒレーザ等の
コヒーレント光束を放射する光源、又は発光ダイオード
等の非コヒーレント光束を放射する光源、又はスーパー
ルミネッセントダイオード（ＳＬＤ）等の中間的特性を
有する光源より成り、Ｘ線露光装置ではＸｒａｙ光源等
から成っている。２はコリメーターレンズであり、光源
１からの光束を平行光束としてレンズ系５に入射させて
いる。
【００１７】レンズ系５は入射光束を所望のビーム径に
した後、ミラー６で反射させて耐Ｘｒａｙ窓７（光源と
してＸｒａｙを用いたとき）を通過させて第１物体とし
てのマスク１８面上の位置ずれ検出用のＡＡアライメン
トマーク（以下「ＡＡマーク」という。）２０Ｍ、又は
面間隔検出用のＡＦアライメントマーク（以下「ＡＦマ
ーク」という。）２１Ｍに入射させている。光源１、コ
リメーターレンズ２、レンズ系５は投光手段を構成して
いる。
した後、ミラー６で反射させて耐Ｘｒａｙ窓７（光源と
してＸｒａｙを用いたとき）を通過させて第１物体とし
てのマスク１８面上の位置ずれ検出用のＡＡアライメン
トマーク（以下「ＡＡマーク」という。）２０Ｍ、又は
面間隔検出用のＡＦアライメントマーク（以下「ＡＦマ
ーク」という。）２１Ｍに入射させている。光源１、コ
リメーターレンズ２、レンズ系５は投光手段を構成して
いる。
【００１８】ＡＡマーク２０ＭとＡＦマーク２１Ｍはマ
スク１８の周辺部のスクライブライン上の４カ所に設け
られている。１９は第２物体としてのウエハであり、マ
スク１８と近接（間隔１０μｍ〜１００μｍ）配置され
ており、その面上にはマスク１８と位置合わせすべきＡ
Ａマーク２０Ｗがスクライブライン上に設けられてい
る。ＡＡマーク２０Ｍ，２０ＷとＡＦマーク２１Ｍは１
次元又は２次元のゾーンプレート等の物理光学素子より
成っている。
スク１８の周辺部のスクライブライン上の４カ所に設け
られている。１９は第２物体としてのウエハであり、マ
スク１８と近接（間隔１０μｍ〜１００μｍ）配置され
ており、その面上にはマスク１８と位置合わせすべきＡ
Ａマーク２０Ｗがスクライブライン上に設けられてい
る。ＡＡマーク２０Ｍ，２０ＷとＡＦマーク２１Ｍは１
次元又は２次元のゾーンプレート等の物理光学素子より
成っている。
【００１９】１０は受光レンズであり、マスク１８面上
のＡＡマーク２０Ｍ及びＡＦマーク２１Ｍを通過してき
た所定次数の回折光１６を受光手段１１面上に集光して
いる。受光手段１１は位置ずれ検出用の第１検出面とし
てのＡＡラインセンサー１２と面間隔検出用の第２検出
面としてのＡＦラインセンサー１３の２つのラインセン
サーを同一基板上に設けて構成されている。
のＡＡマーク２０Ｍ及びＡＦマーク２１Ｍを通過してき
た所定次数の回折光１６を受光手段１１面上に集光して
いる。受光手段１１は位置ずれ検出用の第１検出面とし
てのＡＡラインセンサー１２と面間隔検出用の第２検出
面としてのＡＦラインセンサー１３の２つのラインセン
サーを同一基板上に設けて構成されている。
【００２０】１４はアライメントヘッドであり、駆動手
段（不図示）によって駆動可能となるように構成されて
いる。
段（不図示）によって駆動可能となるように構成されて
いる。
【００２１】図２，図３はマスク１８とウエハ１９面上
に設けたＡＡマーク２０Ｍ，２０ＷとＡＦマーク２１Ｍ
の説明図である。マークは入射光側から見たときを示し
ている。
に設けたＡＡマーク２０Ｍ，２０ＷとＡＦマーク２１Ｍ
の説明図である。マークは入射光側から見たときを示し
ている。
【００２２】図４はマスク１８とウエハ１９面上の各マ
ークを介した光束の光路を示している。
ークを介した光束の光路を示している。
【００２３】第１の１対の物理光学素子としてのＡＡマ
ーク２０Ｍは２つのＡＡマーク２０Ｍ１，２０Ｍ３を有
し、１対の物理光学素子としてのＡＡマーク２０Ｗは２
つのＡＡマーク２０Ｗ１，２０Ｗ２を有し、第２の１対
の物理光学素子としてのＡＦマーク２１Ｍは射出用の２
つのＡＦマーク２１Ｍ５，２１Ｍ６とを有している。
尚、マーク２０Ｍ３は入射用のＡＦマークも兼用してい
る。この為、以下マーク２０Ｍ３を「ＡＡ，ＡＦマーク
２０Ｍ３」という。
ーク２０Ｍは２つのＡＡマーク２０Ｍ１，２０Ｍ３を有
し、１対の物理光学素子としてのＡＡマーク２０Ｗは２
つのＡＡマーク２０Ｗ１，２０Ｗ２を有し、第２の１対
の物理光学素子としてのＡＦマーク２１Ｍは射出用の２
つのＡＦマーク２１Ｍ５，２１Ｍ６とを有している。
尚、マーク２０Ｍ３は入射用のＡＦマークも兼用してい
る。この為、以下マーク２０Ｍ３を「ＡＡ，ＡＦマーク
２０Ｍ３」という。
【００２４】ウエハ１９面上にはＡＦマークは設けてお
らず、反射面２０Ｒとなっており、該反射面２０Ｒで０
次反射（正反射）した光を用いている。マーク２０Ｍ１
とマーク２０Ｗ２は凸レンズ作用をし、マーク２０Ｍ３
とマーク２０Ｗ１は凹レンズ作用をする。マスク１８上
のＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３はＡＦマーク２１Ｍ側に少
し伸びていて、その伸びた領域の真下のウエハ１９面は
反射面２０Ｒとなっている。
らず、反射面２０Ｒとなっており、該反射面２０Ｒで０
次反射（正反射）した光を用いている。マーク２０Ｍ１
とマーク２０Ｗ２は凸レンズ作用をし、マーク２０Ｍ３
とマーク２０Ｗ１は凹レンズ作用をする。マスク１８上
のＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３はＡＦマーク２１Ｍ側に少
し伸びていて、その伸びた領域の真下のウエハ１９面は
反射面２０Ｒとなっている。
【００２５】ＡＡマーク２０Ｍ１とＡＡマーク２０Ｗ１
が１つの組に、ＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３とＡＡマーク
２０Ｗ２が１つの組になっており、各々のＡＡマーク２
０Ｍ１，ＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３に入射した２つの光
束１５の各マークによる２つの回折光（以下「ＡＡ回折
光」という。）２６−１，２６−２は位置ずれに対応し
てＡＡラインセンサー１２面上を移動するように設定さ
れている。
が１つの組に、ＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３とＡＡマーク
２０Ｗ２が１つの組になっており、各々のＡＡマーク２
０Ｍ１，ＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３に入射した２つの光
束１５の各マークによる２つの回折光（以下「ＡＡ回折
光」という。）２６−１，２６−２は位置ずれに対応し
てＡＡラインセンサー１２面上を移動するように設定さ
れている。
【００２６】又、ＡＡ，ＡＦマークＭ３に入射した光束
１５のウエハ１９の反射面２０Ｒで反射しＡＦマーク２
１Ｍ５，２１Ｍ６より射出した２つの回折光（以下「Ａ
Ｆ回折光」という。）２７−１，２７−２は面間隔に対
応してＡＦラインセンサー１３面上を移動するように設
定されている。
１５のウエハ１９の反射面２０Ｒで反射しＡＦマーク２
１Ｍ５，２１Ｍ６より射出した２つの回折光（以下「Ａ
Ｆ回折光」という。）２７−１，２７−２は面間隔に対
応してＡＦラインセンサー１３面上を移動するように設
定されている。
【００２７】尚、図４において各入射光１５は光源１か
ら放射された共通の１つのビームの中の光線を用いてい
る。
ら放射された共通の１つのビームの中の光線を用いてい
る。
【００２８】本実施例では光源１からの光束１５がＡ
Ａ，ＡＦマーク２０Ｍ３に入射すると、該ＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３で凹レンズ作用を受ける。該ＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３からの発散した回折光のうち大部分はＡＡ
マーク２０Ｗ２に入射する。しかしながら、ＡＡ，ＡＦ
マーク２０Ｍ３の隅からＡＡマーク２０Ｗ２方向に発散
した回折光のうち一部はＡＡマーク２０Ｗ２に入射せ
ず、ウエハ１９の反射面２０Ｒで反射してマスク１８の
ＡＦマーク２１Ｍ５，２１Ｍ６に入射している。ＡＦマ
ーク２１Ｍ５，２１Ｍ６からの回折光は各々ＡＦライン
センサー１３上の異なる位置に入射している。
Ａ，ＡＦマーク２０Ｍ３に入射すると、該ＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３で凹レンズ作用を受ける。該ＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３からの発散した回折光のうち大部分はＡＡ
マーク２０Ｗ２に入射する。しかしながら、ＡＡ，ＡＦ
マーク２０Ｍ３の隅からＡＡマーク２０Ｗ２方向に発散
した回折光のうち一部はＡＡマーク２０Ｗ２に入射せ
ず、ウエハ１９の反射面２０Ｒで反射してマスク１８の
ＡＦマーク２１Ｍ５，２１Ｍ６に入射している。ＡＦマ
ーク２１Ｍ５，２１Ｍ６からの回折光は各々ＡＦライン
センサー１３上の異なる位置に入射している。
【００２９】本実施例では以上のように各マークを設け
ることにより、後述するように、不要光がラインセンサ
ーに入射するのを防止し、マスクとウエハとの高精度の
位置検出を行っている。その後、マスク面上の回路パタ
ーンをウエハ面上に転写して、公知の現像処理工程を介
して半導体素子を製造している。
ることにより、後述するように、不要光がラインセンサ
ーに入射するのを防止し、マスクとウエハとの高精度の
位置検出を行っている。その後、マスク面上の回路パタ
ーンをウエハ面上に転写して、公知の現像処理工程を介
して半導体素子を製造している。
【００３０】次に本発明に係る位置ずれ検出方法と面間
隔検出方法の原理について説明する。
隔検出方法の原理について説明する。
【００３１】まず本発明においてマスク１８とウエハ１
９との相対的な面内の位置検出方法について図５を用い
て説明する。
９との相対的な面内の位置検出方法について図５を用い
て説明する。
【００３２】図５は図４において位置検出方向（アライ
メント方向）に垂直で、かつマスク１８とウエハ１９の
面法線に垂直な方向から見たときの状態を光路を展開し
て示している。
メント方向）に垂直で、かつマスク１８とウエハ１９の
面法線に垂直な方向から見たときの状態を光路を展開し
て示している。
【００３３】同図において図１〜図４で示した要素と同
一要素には同符番を付している。又、ウエハ１９面上の
ＡＡマークでは入射光束は反射回折されるが同図では等
価な透過回折した状態で示している。
一要素には同符番を付している。又、ウエハ１９面上の
ＡＡマークでは入射光束は反射回折されるが同図では等
価な透過回折した状態で示している。
【００３４】２０Ｍ１はマスク１８に、２０Ｗ１はウエ
ハ１９に設けたＡＡマークであり、単一マークを形成し
ており、第１信号を得る為のものである。２０Ｍ３はマ
スク１８に設けたＡＡ，ＡＦマーク、２０Ｗ２はウエハ
１９に設けたＡＡマークであり、単一マークを形成して
おり、第２信号を得る為のものである。２６−１，２６
−２は第１，第２信号用のＡＡ回折光、３２は１次ピン
ト面であり、受光レンズ１０に関して受光手段１１と共
役関係にある。
ハ１９に設けたＡＡマークであり、単一マークを形成し
ており、第１信号を得る為のものである。２０Ｍ３はマ
スク１８に設けたＡＡ，ＡＦマーク、２０Ｗ２はウエハ
１９に設けたＡＡマークであり、単一マークを形成して
おり、第２信号を得る為のものである。２６−１，２６
−２は第１，第２信号用のＡＡ回折光、３２は１次ピン
ト面であり、受光レンズ１０に関して受光手段１１と共
役関係にある。
【００３５】今、ウエハ１９から１次ピント面３２まで
の距離をＬ、マスク１８とウエハ１９との間隔をｇ、Ａ
Ａマーク２０Ｍ１とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の焦点距
離を各々ｆa1，ｆa3、マスク１８とウエハ１９の相対位
置ずれ量をΔσとし、このときのＡＡ回折光２６−１，
２６−２の光束重心の合致状態からの変位量を各々Ｓ
1 ，Ｓ2 とする。
の距離をＬ、マスク１８とウエハ１９との間隔をｇ、Ａ
Ａマーク２０Ｍ１とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の焦点距
離を各々ｆa1，ｆa3、マスク１８とウエハ１９の相対位
置ずれ量をΔσとし、このときのＡＡ回折光２６−１，
２６−２の光束重心の合致状態からの変位量を各々Ｓ
1 ，Ｓ2 とする。
【００３６】尚、マスク１８に入射する光束１５は便宜
上平面波とし、符号は図中に示す通りとする。ＡＡ回折
光２６−１，２６−２の光束重心の変位量Ｓ1 及びＳ2
はＡＡマーク２０Ｍ１，ＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の焦
点Ｆ1 ，Ｆ3 とＡＡマーク２０Ｗ１，２０Ｗ２の光軸中
心を結ぶ直線と１次ピント面３２との交点として幾何学
的に求められる。従ってマスク１８とウエハ１９の相対
位置ずれに対して各ＡＡ回折光２６−１，２６−２の光
束重心の変位量Ｓ1 ，Ｓ2 が互いに逆方向となるように
するにはＡＡマーク２０Ｗ１，２０Ｗ２の光学的な結像
倍率の符号を互いに逆とすることで達成することができ
る。
上平面波とし、符号は図中に示す通りとする。ＡＡ回折
光２６−１，２６−２の光束重心の変位量Ｓ1 及びＳ2
はＡＡマーク２０Ｍ１，ＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の焦
点Ｆ1 ，Ｆ3 とＡＡマーク２０Ｗ１，２０Ｗ２の光軸中
心を結ぶ直線と１次ピント面３２との交点として幾何学
的に求められる。従ってマスク１８とウエハ１９の相対
位置ずれに対して各ＡＡ回折光２６−１，２６−２の光
束重心の変位量Ｓ1 ，Ｓ2 が互いに逆方向となるように
するにはＡＡマーク２０Ｗ１，２０Ｗ２の光学的な結像
倍率の符号を互いに逆とすることで達成することができ
る。
【００３７】又、定量的には
【００３８】
【数１】 と表わせ、ずれ倍率はβ1 ＝Ｓ1 ／Δσ、β2 ＝Ｓ2 ／
Δσと定義できる。
Δσと定義できる。
【００３９】従って、ずれ倍率を逆符合とするには
【００４０】
【数２】 を満たせば良い。
【００４１】この内、実用的に適切な構成条件の１つと
して Ｌ》｜ｆa1｜ ｆa1／ｆa3＜０ ｜ｆa1｜＞ｇ ｜ｆ32｜＞ｇ の条件がある。
して Ｌ》｜ｆa1｜ ｆa1／ｆa3＜０ ｜ｆa1｜＞ｇ ｜ｆ32｜＞ｇ の条件がある。
【００４２】即ち、ＡＡマーク２０Ｍ１，ＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３、焦点距離ｆa1，ｆa3に対して１次ピント
面３２までの距離Ｌを大きく、且つマスク１８とウエハ
１９の間隔ｇを小さくし、更にＡＡマークの一方を凸レ
ンズ、他方を凹レンズとする構成である。
ーク２０Ｍ３、焦点距離ｆa1，ｆa3に対して１次ピント
面３２までの距離Ｌを大きく、且つマスク１８とウエハ
１９の間隔ｇを小さくし、更にＡＡマークの一方を凸レ
ンズ、他方を凹レンズとする構成である。
【００４３】図５の上側にはＡＡマーク２０Ｍ１で入射
光束を集光光束とし、その集光点Ｆ1 に至る前にＡＡマ
ーク２０Ｗ１に光束を照射し、これを更に１次ピント面
３２に結像させているＡＡマーク２０Ｗ１の焦点距離ｆ
b1はレンズの式
光束を集光光束とし、その集光点Ｆ1 に至る前にＡＡマ
ーク２０Ｗ１に光束を照射し、これを更に１次ピント面
３２に結像させているＡＡマーク２０Ｗ１の焦点距離ｆ
b1はレンズの式
【００４４】
【数３】 を満たすように定められる。
【００４５】同様に図５の下側においてはＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３により入射光束を入射側の点であるＦ3 よ
り発散する光束に変え、これをＡＡマーク２０Ｗ２を介
して１次ピント面３２に結像させている。このときのＡ
Ａマーク２０Ｗ２の焦点距離ｆb2は
ーク２０Ｍ３により入射光束を入射側の点であるＦ3 よ
り発散する光束に変え、これをＡＡマーク２０Ｗ２を介
して１次ピント面３２に結像させている。このときのＡ
Ａマーク２０Ｗ２の焦点距離ｆb2は
【００４６】
【数４】 を満たすように定められる。
【００４７】以上の構成条件でＡＡマーク２０Ｍ１の集
光像に対するＡＡマーク２０Ｗ１の結像倍率は図より明
らかに正の倍率である。ウエハ１９のずれ量Δσと１次
ピント面３２の光点変位量Ｓ1 の方向は逆となり、先に
定義したずれ倍率β1 は負となる。同様にＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３の点像（虚像）に対するＡＡマーク２０Ｗ
２の結像倍率は負であり、ウエハ１９のずれ量Δσと１
次ピント面３２上の光点変位量Ｓ2 の方向は同方向で、
ずれ倍率β2 は正となる。
光像に対するＡＡマーク２０Ｗ１の結像倍率は図より明
らかに正の倍率である。ウエハ１９のずれ量Δσと１次
ピント面３２の光点変位量Ｓ1 の方向は逆となり、先に
定義したずれ倍率β1 は負となる。同様にＡＡ，ＡＦマ
ーク２０Ｍ３の点像（虚像）に対するＡＡマーク２０Ｗ
２の結像倍率は負であり、ウエハ１９のずれ量Δσと１
次ピント面３２上の光点変位量Ｓ2 の方向は同方向で、
ずれ倍率β2 は正となる。
【００４８】従ってマスク１８とウエハ１９の相対位置
ずれ量Δσに対してＡＡマーク２０Ｍ１，ＡＡマーク２
０Ｗ１の系とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３とＡＡマーク２
０Ｗ２の系のＡＡ回折光２６−１．２６−２のずれ量Ｓ
1 ，Ｓ2 は互いに逆方向となる。
ずれ量Δσに対してＡＡマーク２０Ｍ１，ＡＡマーク２
０Ｗ１の系とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３とＡＡマーク２
０Ｗ２の系のＡＡ回折光２６−１．２６−２のずれ量Ｓ
1 ，Ｓ2 は互いに逆方向となる。
【００４９】即ちＡＡマーク２０Ｍ１，２０Ｗ１のパタ
ーンの回折によって形成される１次ピント面３２上のス
ポット３０とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３，ＡＡマーク２
０Ｗ２のパターンの回折によって形成される１次ピント
面３２上のスポット３１との距離がマスク１８とウエハ
１９の位置ずれ量に応じて変わり、この２つのスポット
３０，３１の距離を受光レンズ１０により受光手段１１
のＡＡラインセンサー１２面上に投影している。そして
ＡＡラインセンサー１２で２つのスポット３０，３１の
スポット間隔を検出することによりマスク１８とウエハ
１９の相対的な位置ずれを検出している。
ーンの回折によって形成される１次ピント面３２上のス
ポット３０とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３，ＡＡマーク２
０Ｗ２のパターンの回折によって形成される１次ピント
面３２上のスポット３１との距離がマスク１８とウエハ
１９の位置ずれ量に応じて変わり、この２つのスポット
３０，３１の距離を受光レンズ１０により受光手段１１
のＡＡラインセンサー１２面上に投影している。そして
ＡＡラインセンサー１２で２つのスポット３０，３１の
スポット間隔を検出することによりマスク１８とウエハ
１９の相対的な位置ずれを検出している。
【００５０】図７はこのときのセンサー１２面上に形成
される２つのスポット３０，３１の模式図である。
される２つのスポット３０，３１の模式図である。
【００５１】本実施例ではウエハ１９がマスク１８に対
して傾斜（ＴＩＬＴ）していても２つのスポット３０，
３１は１次ピント面３２上を共に同一方向に同一量移動
する為、スポット間隔は不変であり、この結果位置検出
誤差は発生しないという特長を有している。以上が本発
明に係る位置検出手段の構成である。
して傾斜（ＴＩＬＴ）していても２つのスポット３０，
３１は１次ピント面３２上を共に同一方向に同一量移動
する為、スポット間隔は不変であり、この結果位置検出
誤差は発生しないという特長を有している。以上が本発
明に係る位置検出手段の構成である。
【００５２】次に本発明においてマスク１８とウエハ１
９との面間隔検出方法について図６を用いて説明する。
同図において図１〜図４で示した要素と同一要素には同
符番を付している。
９との面間隔検出方法について図６を用いて説明する。
同図において図１〜図４で示した要素と同一要素には同
符番を付している。
【００５３】本実施例では入射光１５をマスク１８面上
のＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３に入射させている。ＡＡ，
ＡＦマーク２０Ｍ３に入射した光は該マークで回折され
て例えば１次回折光はマスク１８と間隔ｇ1 （ｇ2 ）離
れたウエハ１９面上で正反射し、マスク１８面上のＡＦ
マーク２１Ｍ５（２１Ｍ６）に入射する。ＡＦマーク２
１Ｍ５（２１Ｍ６）は回折光がレンズと同じ集束作用を
持つようなパターンから成っている。
のＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３に入射させている。ＡＡ，
ＡＦマーク２０Ｍ３に入射した光は該マークで回折され
て例えば１次回折光はマスク１８と間隔ｇ1 （ｇ2 ）離
れたウエハ１９面上で正反射し、マスク１８面上のＡＦ
マーク２１Ｍ５（２１Ｍ６）に入射する。ＡＦマーク２
１Ｍ５（２１Ｍ６）は回折光がレンズと同じ集束作用を
持つようなパターンから成っている。
【００５４】そしてウエハ１９で反射した光がＡＦマー
ク２１Ｍ５（２１Ｍ６）へ入射する際、その入射位置
（グレーティングエリアの瞳位置）に応じて出射回折光
の出射角が変わるような光学作用を有している。
ク２１Ｍ５（２１Ｍ６）へ入射する際、その入射位置
（グレーティングエリアの瞳位置）に応じて出射回折光
の出射角が変わるような光学作用を有している。
【００５５】例えばマスク１８とウエハ１９との面間隔
がｇ2 のときＡＦマークで回折されたＡＦ回折光は実線
で示す光路を進み受光レンズ１０を通ってＡＦラインセ
ンサー１３面上に２つのスポット５１，５２を形成す
る。又面間隔がｇ1 のとき同様にＡＦマークで回折され
たＡＦ回折光は点線で示す光路を進みＡＦラインセンサ
ー１３面上に２つのスポット５３，５４を形成する。
がｇ2 のときＡＦマークで回折されたＡＦ回折光は実線
で示す光路を進み受光レンズ１０を通ってＡＦラインセ
ンサー１３面上に２つのスポット５１，５２を形成す
る。又面間隔がｇ1 のとき同様にＡＦマークで回折され
たＡＦ回折光は点線で示す光路を進みＡＦラインセンサ
ー１３面上に２つのスポット５３，５４を形成する。
【００５６】図７はこのときのセンサー１３面上に形成
される２つのスポット５１，５２の模式図である。
される２つのスポット５１，５２の模式図である。
【００５７】このようにマスク１８とウエハ１９の面間
隔に応じてＡＦラインセンサー１３面上に生じる２つの
スポットの間隔が変わるので、このときの２つのスポッ
トの間隔を測定することによりマスク１８とウエハ１９
との面間隔を検出している。
隔に応じてＡＦラインセンサー１３面上に生じる２つの
スポットの間隔が変わるので、このときの２つのスポッ
トの間隔を測定することによりマスク１８とウエハ１９
との面間隔を検出している。
【００５８】本実施例では以上のように、各要素を設定
することによりマスク１８とウエハ１９との相対的なず
れ量Δ６と面間隔ｇを検出し、マスク１８とウエハ１９
との位置合わせを高精度に行っている。
することによりマスク１８とウエハ１９との相対的なず
れ量Δ６と面間隔ｇを検出し、マスク１８とウエハ１９
との位置合わせを高精度に行っている。
【００５９】次に本実施例の構成上の特長について説明
する。
する。
【００６０】本実施例において、例えば図１０に示すよ
うにマスク１８面上に入射用のＡＦマーク２１Ｍ１，２
１Ｍ３を設けたとする。ここで入射用のＡＦマーク２１
Ｍ１と射出用のＡＦマークＭ５とが対応し、入射用のＡ
Ｆマーク２１Ｍ３と射出用のＡＦマークＭ６とが対応し
ている。
うにマスク１８面上に入射用のＡＦマーク２１Ｍ１，２
１Ｍ３を設けたとする。ここで入射用のＡＦマーク２１
Ｍ１と射出用のＡＦマークＭ５とが対応し、入射用のＡ
Ｆマーク２１Ｍ３と射出用のＡＦマークＭ６とが対応し
ている。
【００６１】一般に光源１からの光束１５は射出用のＡ
Ｆマーク２１Ｍ５，２１Ｍ６にも入射する。またＡＡ，
ＡＦマーク２０Ｍ３は凹レンズ作用をする為にＡＡ，Ａ
Ｆマーク２０Ｍ３からの発散性の回折光の一部がＡＦマ
ーク２１Ｍ５，２１Ｍ６方向に偏向される。そうすると
図１０に示すように、射出用のＡＦマーク２１Ｍ５，２
１Ｍ６から入射した光束が回折し、ウエハ面１９で反射
して、入射用のＡＦマーク２１Ｍ１，２１Ｍ３から出射
して一部の光束（逆入光）がＡＦラインセンサー１３に
入射してノイズ光となる。
Ｆマーク２１Ｍ５，２１Ｍ６にも入射する。またＡＡ，
ＡＦマーク２０Ｍ３は凹レンズ作用をする為にＡＡ，Ａ
Ｆマーク２０Ｍ３からの発散性の回折光の一部がＡＦマ
ーク２１Ｍ５，２１Ｍ６方向に偏向される。そうすると
図１０に示すように、射出用のＡＦマーク２１Ｍ５，２
１Ｍ６から入射した光束が回折し、ウエハ面１９で反射
して、入射用のＡＦマーク２１Ｍ１，２１Ｍ３から出射
して一部の光束（逆入光）がＡＦラインセンサー１３に
入射してノイズ光となる。
【００６２】また図１１に示すように、ＡＡ，ＡＦマー
ク２０Ｍ３からの発散性の回折光の一部はウエハ１９面
上のＡＡマーク２０Ｗ２から外れて、ＡＦマーク直下の
反射面２０Ｒに入射する。そして反射面２０Ｒで反射し
た回折光はＡＦマーク２１Ｍ６から出射し、一部の光束
がＡＦラインセンサー１３に入射してノイズ光となる。
このようなノイズ光（不要光）がＡＦラインセンサー１
３面上で正規の回折光と重なりあったり干渉を起こした
りして、光束の重心位置が変動し検出誤差となってく
る。
ク２０Ｍ３からの発散性の回折光の一部はウエハ１９面
上のＡＡマーク２０Ｗ２から外れて、ＡＦマーク直下の
反射面２０Ｒに入射する。そして反射面２０Ｒで反射し
た回折光はＡＦマーク２１Ｍ６から出射し、一部の光束
がＡＦラインセンサー１３に入射してノイズ光となる。
このようなノイズ光（不要光）がＡＦラインセンサー１
３面上で正規の回折光と重なりあったり干渉を起こした
りして、光束の重心位置が変動し検出誤差となってく
る。
【００６３】そこで本発明では前述の如く、入射用のＡ
Ｆマークを特に設けずにＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の一
部を流用し、またＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の領域がＡ
Ｆマーク２１Ｍ側に少し伸びるようにして、その伸びた
領域の真下のウエハ１９面が反射面２０Ｒとなるように
している。これにより図１０，図１１に示したような不
要光がＡＦラインセンサー１３に入射するのを防止して
高精度の位置検出を行っている。
Ｆマークを特に設けずにＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の一
部を流用し、またＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３の領域がＡ
Ｆマーク２１Ｍ側に少し伸びるようにして、その伸びた
領域の真下のウエハ１９面が反射面２０Ｒとなるように
している。これにより図１０，図１１に示したような不
要光がＡＦラインセンサー１３に入射するのを防止して
高精度の位置検出を行っている。
【００６４】図８，図９は各々本発明に係るマスク面上
のマークの他の実施例の説明図である。
のマークの他の実施例の説明図である。
【００６５】図８において、２０Ｍ１は凸レンズ作用の
ＡＡマーク、２０Ｍ４は凹レンズ作用のＡＡ，ＡＦマー
ク、２１Ｍ７，２１Ｍ８は各々ＡＦマークである。Ａ
Ａ，ＡＦマーク２０Ｍ４，ＡＦマーク２１Ｍ７，２１Ｍ
８は各々図３におけるＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３，ＡＦ
マーク２１Ｍ５，２１Ｍ６に相当している。
ＡＡマーク、２０Ｍ４は凹レンズ作用のＡＡ，ＡＦマー
ク、２１Ｍ７，２１Ｍ８は各々ＡＦマークである。Ａ
Ａ，ＡＦマーク２０Ｍ４，ＡＦマーク２１Ｍ７，２１Ｍ
８は各々図３におけるＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３，ＡＦ
マーク２１Ｍ５，２１Ｍ６に相当している。
【００６６】各マークへの光束の投射に関しては、図３
では全マークに光束を投射するか、ＡＡマーク２０Ｍ１
とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３に各々に投射している。こ
れに対して図８では、ＡＦマーク２１Ｍ７，２１Ｍ８が
出射用のマークとなっているので点線で示すような光束
で良い。この為、光束径を絞ることができ、同じ光源の
場合、光束密度を上げられＳ／Ｎ比を向上させることが
できるといった特長がある。
では全マークに光束を投射するか、ＡＡマーク２０Ｍ１
とＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ３に各々に投射している。こ
れに対して図８では、ＡＦマーク２１Ｍ７，２１Ｍ８が
出射用のマークとなっているので点線で示すような光束
で良い。この為、光束径を絞ることができ、同じ光源の
場合、光束密度を上げられＳ／Ｎ比を向上させることが
できるといった特長がある。
【００６７】図９において、２０Ｍ１は凸レンズ作用の
ＡＡマーク、２０Ｍ５は凹レンズ作用のＡＡ，ＡＦマー
ク、２１Ｍ９，２１Ｍ１０はＡＦマークである。図９で
はＡＦマーク２１Ｍ９，２１Ｍ１０をＡＡマーク２０Ｍ
１又はＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ５と同じ幅で接するよう
に構成し、図３，図８に比べて、約２倍の光量がＡＦラ
インセンサー１３に入射するようにしてＳ／Ｎ比の向上
を図っている。
ＡＡマーク、２０Ｍ５は凹レンズ作用のＡＡ，ＡＦマー
ク、２１Ｍ９，２１Ｍ１０はＡＦマークである。図９で
はＡＦマーク２１Ｍ９，２１Ｍ１０をＡＡマーク２０Ｍ
１又はＡＡ，ＡＦマーク２０Ｍ５と同じ幅で接するよう
に構成し、図３，図８に比べて、約２倍の光量がＡＦラ
インセンサー１３に入射するようにしてＳ／Ｎ比の向上
を図っている。
【００６８】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く各要素を設定
することにより、対向配置した第１物体（マスク）と第
２物体（ウエハ）との相対的な位置ずれと面間隔を第１
物体と第２物体に適切に設けたアライメントマークを利
用して逆入光の発生を防止しつつ高精度に測定すること
ができる位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製
造方法を達成することができる。
することにより、対向配置した第１物体（マスク）と第
２物体（ウエハ）との相対的な位置ずれと面間隔を第１
物体と第２物体に適切に設けたアライメントマークを利
用して逆入光の発生を防止しつつ高精度に測定すること
ができる位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製
造方法を達成することができる。
【００６９】特に、出射用のＡＦマークに入射した光束
がウエハ面で反射し、入射用のＡＦマークを介してセン
サーに入射する逆入光の発生を防止し、又ＡＡマークに
入射した光束がウエハ面で反射し、出射用ＡＦマークを
介してセンサーに入射する不要光をＡＦ用の信号光とし
て取り扱うことにより、センサー面に入射する不要光を
なくし、センサー面上への入射光束の重心を高精度に検
出することができる等の特長を有している。
がウエハ面で反射し、入射用のＡＦマークを介してセン
サーに入射する逆入光の発生を防止し、又ＡＡマークに
入射した光束がウエハ面で反射し、出射用ＡＦマークを
介してセンサーに入射する不要光をＡＦ用の信号光とし
て取り扱うことにより、センサー面に入射する不要光を
なくし、センサー面上への入射光束の重心を高精度に検
出することができる等の特長を有している。
【図１】 本発明の実施例１の要部斜視図
【図２】 図１のアライメントマークの説明図
【図３】 図１のアライメントマークの説明図
【図４】 図１の一部分の光路説明図
【図５】 本発明における位置ずれ検出の説明図
【図６】 本発明における面間隔検出の説明図
【図７】 図１の受光手段面上の光束の説明図
【図８】 本発明に係るアライメントマークの他の実施
例の説明図
例の説明図
【図９】 本発明に係るアライメントマークの他の実施
例の説明図
例の説明図
【図１０】 一般のアライメントマークの説明図
【図１１】 一般のアライメントマークの説明図
１ 光源 ２ コリメーターレンズ ５ レンズ系 ６ ミラー １０ 受光レンズ １１ 受光手段 １２ ＡＡラインセンサー １３ ＡＦラインセンサー １４ アライメントヘッド １８ マスク １９ ウエハ ２０ ＡＡマーク ２１ ＡＦマーク
Claims (4)
- 【請求項１】 第１物体と第２物体とを対向配置し、双
方の相対的な位置検出を行う際、該第１物体面上に物理
光学素子より成るＡＡマークとＡＦマークを設け、該第
２物体面上に物理光学素子より成るＡＡマークを設け、
該第１物体面上のＡＡマークと該第２物体面上のＡＡマ
ークで回折した光束の所定面上の位置情報より該第１物
体と第２物体との相対的な位置ずれの検出を行い、該第
１物体面上のＡＡマークで回折し、該第２物体面で反射
し、該第１物体面上のＡＦマークで回折した光束の所定
面上の位置情報より該第１物体と第２物体との面間隔の
検出を行っていることを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項２】 前記第１物体面上のＡＡマークの前記第
２物体面上への投射領域のうち一部の領域は反射面、残
りの領域は前記ＡＡマークが形成されていることを特徴
とする請求項１の位置検出装置。 - 【請求項３】 マスクとウエハとの相対的な位置検出を
行った後に、マスク面上のパターンをウエハ面に転写
し、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
する際、該マスク面上に物理光学素子より成るＡＡマー
クとＡＦマークを設け、該ウエハ面上に物理光学素子よ
り成るＡＡマークを設け、該マスク面上のＡＡマークと
該ウエハ面上のＡＡマークで回折した光束の所定面上の
位置情報より該マスクとウエハとの相対的な位置ずれの
検出を行い、該マスク面上のＡＡマークで回折し、該ウ
エハ面で反射し、該マスク面上のＡＦマークで回折した
光束の所定面上の位置情報より該マスクとウエハとの面
間隔の検出を行った工程を介していることを特徴とする
半導体素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記マスク面上のＡＡマークの前記ウエ
ハ面上への投射領域のうち一部の領域は反射面、残りの
領域は前記ＡＡマークが形成されていることを特徴とす
る請求項３の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187477A JPH0786122A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187477A JPH0786122A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786122A true JPH0786122A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16206766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187477A Pending JPH0786122A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786122A (ja) |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5187477A patent/JPH0786122A/ja active Pending
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