JPH09171610A

JPH09171610A - 矩形基板のアライメント方法

Info

Publication number: JPH09171610A
Application number: JP8212435A
Authority: JP
Inventors: Kunio Uchiyama; 久仁男内山
Original assignee: Nikon Corp; Nikon Engineering Co Ltd
Current assignee: Nikon Corp; Nikon Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1997-06-30
Also published as: KR970012024A

Abstract

(57)【要約】【課題】試料台に貼り付けられた磁気ヘッド用の矩形
基板（ローバ−）とマスクパターンとのアライメント方
法を提供する。【解決手段】矩形の基板ＬＢ上に配列された複数の露
光領域ＥＡに対してマスクＲに形成されたパターンＰＡ
を投影光学系ＰＬを介して転写する際に、アライメント
検出系１３を使って矩形の基板ＬＢとマスクＲとをアラ
イメントするアライメント方法において、アライメント
検出系１３によって基板ＬＢのエッジ３０を検出し、そ
の検出結果に基づいて基板ＬＢを載置するステージが移
動可能なＸ方向とエッジの方向とを一致させ、基板ＬＢ
の予め定められた基準点３３を検出し、基準点３３と所
定の位置関係にある複数の基板マークＡＭのうち少なく
とも２つの基板マークをアライメント検出系１３よって
検出し、その検出結果に基づいてＸ方向と基板上の露光
領域ＥＡの配列方向とを一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、矩形基板のアライ
メント方法に関するものである。特に磁気ヘッド製造用
の矩形基板を露光装置を使って行うアライメント方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ヘッドは記憶媒体である磁気ディス
クに情報を書き込んだり磁気ディスクから情報を読み出
すためのものであり、各種の記憶装置（例えばハードデ
ィスク装置等）にとって非常に重要な要素である。磁気
ヘッドの製造工程の１つである露光工程においては、一
般に“ローバー”と呼ばれるバー形状の基板が用いられ
る。その基板上には２０個前後の露光領域が並列されて
おり、それらの各露光領域に対してマスク（レチクル）
のパターンを露光後、様々なプロセスを経て露光領域毎
に分断される。切断は各露光領域間に設けられた幅が約
１５０μｍのスクライブライン上で行われ、切断された
後の個々のチップがそれぞれ磁気ヘッドとなる。

【０００３】磁気ヘッドがディスク面と対向する部分に
は上述の露光工程でパターンが形成される。このパター
ンは、ディスクとヘッドとの間に所望の浮力を生じさせ
るためのものである。従来、このような磁気ヘッド製造
用の露光装置における基板上の露光領域とレチクルとの
アライメント方法としては以下に示す２つの方法が知ら
れている。

【０００４】１つは図８に示すようにローバー３４の長
手方向における両端にアライメントマーク３５、３６を
形成し、夫々のマークを投影光学系の脇に設けられた２
つのマーク検出装置３７、３８によって検出する方法で
ある。ローバー３４を載置するステージ（不図示）を
Ｘ、Ｙ、θ方向に移動させ、２つのマーク検出装置３
７、３８が有する指標に対してローバーの両端のアライ
メントマーク３５、３６を夫々位置合わせする。このよ
うなアライメント方法によりローバーが投影光学系に対
して所定の位置に位置決めされる。この場合、マスクで
あるレチクルは常に投影光学系に関して所定の位置に位
置決めされているものとする。ローバーのアライメント
が終了すると、ローバー３４上の複数の露光領域に対し
てレチクルに形成されたパターンを一括、又はステージ
を所定方向（基板の長手方向）にステップさせながら露
光を行う。

【０００５】次に他のアライメント方法を図９を参照し
て説明する。図９は従来の磁気ヘッド製造用の露光装置
の概略的な構成を示す図である。光源ＬＳ１からの光は
レチクル４０に照射される。レチクル４０の像はハーフ
ミラー４１、投影光学系４２を介して基板上に投影され
る。この基板上に投影されたレチクル４０の像は、投影
光学系４２、ハーフミラー４１、ハーフミラー４４を介
してマーク検出装置４５によって検出される。ここでマ
ーク検出装置４５はレチクル４０の像をメモリに記憶し
ておき、レチクル４０上に形成されたアライメントマー
クの撮像エリア内における位置を記憶する。次に光源Ｌ
Ｓ２から光をハーフミラー４４、ハーフミラー４１、投
影光学系４２を介して基板４３上に照射する。基板４３
からの反射光は再び同じ光路を戻り、ハーフミラー４
１、４４を通過してマーク検出装置４５に入射する。マ
ーク検出装置４５は基板４３上に形成されたアライメン
トマークを検出する。このとき、マーク検出装置４５は
基板４３上のアライメントマークの位置と先に記憶した
レチクル４０上のマークの位置との位置ずれを検出し、
その位置ずれを補正するように基板４３を載置するステ
ージ４６を移動させる。このことにより、レチクル４０
上のパターン領域と基板上の露光領域とを精度よく位置
合わせすることが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の２つのアライメント方法のうちの前者において
は、双方のマーク検出装置のうちの一方でもローバー上
のアライメントマークを検出できない場合は、そのロー
バーについてはアライメント出来ない、即ちレチクルの
パターンの露光が出来ない状態となる。つまりステージ
を移動、回転させてマークをサーチするか、又はそのロ
ーバーに関してはエラーとしてパターンの露光をしない
ことになるため、生産性が非常に悪いという問題があ
る。

【０００７】また、後者のアライメント方法においては
ハーフミラー４１、４４によって光源ＬＳ１、ＬＳ２か
らの光がマーク検出装置４５に到達する間に減光され
る。従って、レチクル４０または基板４３上に形成され
たマークの検出精度の低下又は検出不可能となり、生産
性が低下してしまう。また、レチクル４０上のマークの
位置検出と基板４３上のマークの位置検出とは同時に行
っていないため、夫々のマークの検出の間にマーク検出
装置４５が微小でも移動してしまうと、位置検出の結果
に誤差が生じ、結果としてレチクル４０と基板４３との
アライメント結果に誤差が生じるという問題が生じる。

【０００８】本発明は、レチクルとローバー上の露光領
域とのアライメントを高精度に行うことができるアライ
メント方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【問題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、矩形の基板ＬＢ上に配列された複数の
露光領域ＥＡに対してマスクＲに形成されたパターンＰ
Ａを投影光学系ＰＬを介して転写する際に、アライメン
ト検出系１３を使って矩形の基板ＬＢとマスクＲとをア
ライメントするアライメント方法において以下の工程を
含むものである。

【００１０】即ち、本発明は、アライメント検出系１３
によって基板ＬＢのエッジ３０を検出し、その検出結果
に基づいて基板ＬＢを載置するステージが移動可能なＸ
方向とエッジの方向とを一致させるように位置決めする
第１工程と、アライメント検出系１３によって基板ＬＢ
の予め定められた基準点３３を検出し、基準点３３と所
定の位置関係にある複数の基板マークＡＭのうち少なく
とも２つの基板マークをアライメント検出系１３よって
検出し、その検出結果に基づいてＸ方向と基板上の露光
領域ＥＡの配列方向とを一致させるように位置決めする
第２工程と、アライメント検出系１３によって、マスク
Ｒ上に並んで形成された複数のマスクマークＷＭのうち
の第１のマスクマークを介してステージＳＴ２上の基準
マークＡＭを検出するとともに、第１のマスクマークＷ
Ｍ１とは異なる第２のマスクマークＷＭ２を介して基準
マークＡＭを検出し、その検出結果に基づいてＸ方向と
マスク上のマスクマークＷＭの配列方向とが一致するよ
うに位置決めする第３工程を有する。

【００１１】

【作用】通常、試料台の上に磁気ヘッド用の矩形基板が
複数並べて配置される。この矩形基板は厳密に試料台上
に位置決めして配置される訳ではないので、矩形基板の
露光領域とマスクパターンとをアライメントするために
必要な基板上の基準マークを探すこと自体が困難であ
る。そのため、本発明は、ます矩形の基板のエッジ方向
を検出し、そのエッジ方向を検出した後に矩形基板の角
を検出する。すると、角から基準マークの位置がおよそ
の位置が分かっているため、基準マークを探すことがで
きるのである。基準マークが見つかれば正確に露光領域
とマスクパターンとをアライメントすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は磁気ヘッド製造用の露光装
置の概略的な構成を示す図である。照明系１は水銀ラン
プを光源とし、所定波長域の光（例えばｇ線やｈ線等）
を射出する。照明系１からの光はミラー２、コンデンサ
レンズ３を介してマスクであるレチクルＲ上に照射され
る。レチクルＲはレチクルステージＳＴ１上に載置され
ている。レチクルステージＳＴ１はベース４上でＸ、Ｙ
方向に移動可能であり、かつθ回転可能である。レチク
ルステージＳＴ１は駆動装置５によって駆動され、Ｘ、
Ｙ方向に移動、及びθ回転する。

【００１３】レチクルＲ上のパターンは照明系１からの
光により縮小率１／５の投影光学系ＰＬを介してローバ
ーを張りつけた基板台２０上に結像される。基板台２０
はステージＳＴ２上に載置されている。ステージＳＴ２
はθステージ６、Ｚステージ７、Ｙステージ８、Ｘステ
ージ９から構成されている。夫々のステージは駆動装置
１０によって駆動され、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向へ移動、及びθ
回転する。

【００１４】本実施の形態における露光装置はさらに落
射照明系１１及び傾斜照明系ＰＳ１、ＰＳ２を有する。
落射照明系１１は、ローバー上に塗布されたレジストを
感光させない波長の光（例えばｅ線）を射出する。照明
系１１からの光はレチクルＲと投影光学系ＰＬとの間に
配置されたペリクルミラーＰＭ（厚さが１２μｍ程度の
ハーフミラー）によって反射され、投影光学系ＰＬを介
して基板台２０上に照射される。傾斜照明系ＰＳ１、Ｐ
Ｓ２も落射照明系１１と同様にレジストを感光させない
波長の光を基板台２０に照射する。基板台２０で反射し
た光は投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターン形
成面に結像し、さらに露光装置の光路中に配置された全
反射ミラー１２によって反射される。全反射ミラー１２
で反射された光はマーク検出装置１３に入射する。この
マーク検出装置１３は、低倍率レンズ系１４、高倍率レ
ンズ系１５、光路中に配置されるレンズ系を低倍率レン
ズ系１４と高倍率レンズ系１５とに切り換えるための駆
動装置１６、低倍率レンズ系１４又は高倍率レンズ系１
５を介して基板台２０に張りつけられたローバー上の像
を撮像するＣＣＤカメラ１７から構成される。ＣＣＤカ
メラによる映像信号は主制御系ＭＣＳに出力される。ま
た、駆動装置１８はこのマーク検出装置１３を駆動し
て、レチクルＲ上及び基板台２０上におけるＣＣＤカメ
ラの検出領域の位置を変更する。また、駆動装置１９は
全反射ミラー１２を駆動して、露光装置の光路に挿脱す
るためのものである。従って、ローバー上のマークを検
出する際に全反射ミラー１２を光路中に配置し、レチク
ルＲのパターンをローバー上の露光領域に露光する際は
全反射ミラー１２を光路外に配置する。また、主制御系
ＭＣＳは照明系１、１１、駆動装置５、１０、１６、１
８、１９を夫々制御する他、露光装置全体を統括制御す
る。

【００１５】図２（ａ）はレチクルＲの構成を示す図で
ある。レチクルＲの中央部にはローバー上の露光領域に
露光するためのパターンが形成されたパターン領域ＰＡ
１〜ＰＡ３が等間隔で３つ並んで配置されている。さら
に夫々のパターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３を挟むように位置
合わせ用の窓（マスクマーク）Ｗ１〜Ｗ４が形成されて
いる。この窓Ｗ１〜Ｗ４も等間隔でパターン領域の配列
方向と同方向に、パターン領域から横にずれた所に並ん
で配置されている。また、図２（ｂ）は窓Ｗ１を拡大し
た図を示し、窓Ｗ１の中央部には指標ＷＭ１が設けられ
ている。窓Ｗ２〜Ｗ４も図２（ｂ）に示す窓Ｗ１と同様
のに指標ＷＭ２〜ＷＭ４を有する。レチクルＲは露光装
置のレチクルステージＳＴ１に、窓Ｗ１〜Ｗ４およびパ
ターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３がＸ方向にになるように載置
される。

【００１６】図３（ａ）はステージＳＴ２上に載置され
るローバーＬＢの状態を示す図である。通常複数本（本
実施の形態では５本）のローバーＬＢが試料台２０上に
張りつけられ、この試料台２０を露光装置のステージＳ
Ｔ２に載置する。試料台２０は円形で、その一部に直線
部分（オリエンテーションフラット）２０ａが形成さて
いる（図３（ａ））。ローバーＬＢはこのオリエンテー
ションフラット２０ａに平行となるように試料台２０上
に張りつけられる。試料台２０は方形であっても良く、
その場合も試料台の外周の直線部分に平行となるように
ローバーＬＢが張りつけられる。なお、θステージ６が
原点位置にある場合に、試料台２０のオリエンテーショ
ンフラット２０ａはＸステージ９のＸ軸と平行になりよ
うに構成されている。つまり、ローバーＬＢの長辺がＸ
ステージ９のＸ軸と平行になる。

【００１７】また図３（ｂ）はローバーを部分的に拡大
した図である。ローバー上には露光領域ＥＡ１〜ＥＡ２
１が１列に並んでおり、夫々の露光領域の間にはスクラ
イブラインＳＬが設けられている。このスクライブライ
ンＳＬは先に説明したように、各露光領域にパターンを
露光した後に夫々を切り離すときの切断部分となる。さ
らにこれらの各スクライブラインＳＬ上には露光領域Ｅ
Ａ１〜ＥＡ２１とレチクルＲとを位置合わせするための
十字状のアライメントマークＡＭ１〜ＡＭ２２が設けら
れている。

【００１８】図３（ｃ）は基板台２０を載置するステー
ジＳＴ２のθステージ６を上からみたときの図である。
θステージ６の回転中心位置には基準マークＣＭが設け
られている。この基準マークＣＭは、ローバーをθステ
ージ６上に載置する前に、マーク検出装置１３にてθス
テージ６の回転中心位置を検出するためのものである。
また、θステージ６上には基板台２０のオリエンテーシ
ョンフラット２０ａを当接して基板台２０を位置決めす
る位置決め部材６ａが突設されている。

【００１９】図４はレチクルＲとローバーＬＢ１とマー
ク検出装置１３との位置関係を示す図である。図４にお
いては試料台２０上のローバーＬＢ２〜ＬＢ５の図示を
省略している。マーク検出装置１３はレチクルＲに設け
られた窓Ｗを介してローバーＬＢ１上のマークを検出す
る。本実施例では窓Ｗ２を介してローバーＬＢ１のマー
クＡＭ２を検出することにする。図１に示す駆動装置１
８がマーク検出装置１３を移動させて図４に示す破線の
位置に配置することより、マーク検出系１３はレチクル
Ｒ上の窓Ｗ４を介してローバーＬＢ１上のマークＡＭ４
を検出することができる。もちろんマーク検出装置１３
を移動させる範囲を変えることで窓Ｗ１と窓Ｗ３との
間、窓Ｗ１と窓Ｗ４との間で検出することも可能であ
る。

【００２０】次に本実施例の露光装置におけるレチクル
と露光領域とのアライメント動作について図５、図６に
示すフローチャートを参照して説明する。レチクルＲを
ステージＳＴ１に載置し、レチクルＲ上の窓Ｗ２がマー
ク検出装置１３の検出領域３１にくるよう配置する。主
制御系ＭＣＳは先ずこの窓Ｗ２を介してθステージ６の
回転中心にある基準マークＣＭを検出し、窓Ｗ２の指標
ＷＭ２の中央部に基準マークＣＭを配置するようＹステ
ージ８、Ｘステージ９を移動させる（ステップ１０
１）。このとき、マーク検出装置の倍率は低倍率であり
θステージ６の基準マークＣＭをサーチして指標ＷＭ２
の中心に配置した後、倍率を高倍率に変更して高精度に
基準マークＣＭを指標ＷＭ２の中心に位置合わせする。
主制御系ＭＣＳは高精度で位置合わせした時のステージ
ＳＴ２のＸＹ座標位置を記憶する。この動作（ステップ
１０１）はレチクル交換時のみ行えばよいもので、前の
工程で使用したレチクルをそのまま用いる場合は必要な
い動作である。

【００２１】次に、ローバーＬＢ１の長辺方向をＸステ
ージのＸ軸方向に合わせるプリアライメントについて説
明する。ローバーＬＢ１〜ＬＢ５を張りつけた試料台２
０をステージＳＴ２上に載置する（ステップ１０２）。
この状態ではマーク検出装置１３の検出領域３１は試料
台２０の外側を観察する位置にある。次に主制御系ＭＣ
Ｓは、マーク検出装置１３を低倍率の状態にしてＹステ
ージ８を移動させる。するとマーク検出装置１３の検出
領域３１内にローバーＬＢ１の長辺のエッジ３０が入っ
てくる。マーク検出装置１３のＣＣＤカメラ１７で、ロ
ーバーＬＢ１の長辺側のエッジ３０が観察された映像を
図７（ａ）に示す。検出領域３１の中央部には指標ＷＭ
２が観察される。検出領域３１内には、窓Ｗ２の窓枠３
２の間からローバーＬＢ１の長辺のエッジ３０が観察さ
れる。このようにローバーＬＢ１の短辺のエッジでなく
長辺のエッジ３０を観察する理由は、簡単にエッジ３０
を検出領域３１内に入れることができるからである。ま
た、Ｘステージ９、Ｙステージ８のＸＹ方向とローバー
ＬＢ１が試料台２０で載置された方向とのずれ（回転誤
差）とは、長い距離をとった方がより正確になるからで
ある。ローバーＬＢ１の短辺の位置がおおよそ分かって
いる場合には短辺のエッジを使ってプリアライメントし
てもよい。

【００２２】検出領域３１内にエッジ３０が観察された
後、主制御系ＭＣＳはＸステージ９をＸ方向に移動させ
る。Ｘステージ９のＸ方向の移動量と検出領域３１内で
のエッジ３０のＹ方向の移動量とから、エッジの長辺方
向とＸステージのＸ軸方向との回転誤差量を求める。例
えば、Ｘステージ９を３０mm移動させながら検出領域３
１内のエッジ３０を観察すると、エッジ３０がＹ方向に
０．１mm分移動したとする。これはＸステージ９のＸ軸
とローバーＬＢ１のエッジの延びる方向とがずれていた
ことを意味する。そこでθステージ６を回転させてその
ずれ量を補正する（ステップ１０４）。これら動作（ス
テップ１０３、１０４）により、ローバーＬＢ１のプリ
アライメントが達成される。

【００２３】θステージ６を回転させるとき、先にメモ
リした基準マークＣＭの座標位置と、観察しているエッ
ジ３０の座標位置（検出領域３１の中心）との差を求め
ておく。つまり、θステージ６の回転中心位置が現在の
検出領域３１の中心からＸ、Ｙ方向にどれだけ離れた位
置にあるのかを求めておく。θステージ６の回転中心位
置と検出領域３１の中心とが一致していないかぎり、θ
ステージ６が回転すればローバーＬＢ１のエッジ３１の
部分は検出領域３１から消えてしまう。しかし、この
Ｘ、Ｙ方向の距離の差を求めておけば、主制御系ＭＣＳ
は、Ｘ、Ｙ方向の距離の差に基づいてθステージ６が回
転してもエッジ３１が観察できるように、回転と同時に
Ｘ、Ｙ方向にＹステージ８、Ｘステージ９を移動させる
ことができる。

【００２４】次にローバーＬＢ１のアライメントマーク
の配列方向をＸステージのＸ軸方向に合わせるファイン
アライメントについて説明する。主制御系ＭＣＳは、ロ
ーバーＬＢ１の角３３が検出領域３１内に来るまで、Ｘ
ステージ９をＸ方向に移動させる（図７（ｂ）参照）。
ローバーＬＢ１の角３３とローバーＬＢ１に形成された
アライメントマークＡＭ１〜ＡＭ２２との位置関係は設
計上予め分かっているため、複数のアライメントーマー
クＡＭ１〜ＡＭ２２のうちの１つ（例えば図３（ｂ）に
示すアライメントマークＡＭ２）を検出領域３１内に入
るようにＹステージ８、Ｘステージ９を移動させること
ができる。そしてマーク検出装置１３の倍率を高倍率に
変更し、検出したアライメントマークＡＭ２を正確に指
標ＷＭ２の中心に配置する。このときのＣＣＤカメラ１
７から得られる映像を図７（ｃ）に示す。次に主制御系
ＭＣＳはＸステージ９をＸ方向に移動させ、先に検出し
たアライメントマークＡＭ２とは異なるマーク（例えば
図３Ｂに示すアライメントマークＡＭ２０）を検出領域
３１内に入るようにする。このとき、アライメントマー
クＡＭ２０が図７（ｄ）に示すように指標ＷＭ２の中心
部からずれている場合、主制御系ＭＣＳはこのずれ量
（Ｙ方向）を検出し、アライメントマークＡＭ１〜ＡＭ
２２の配列方向（ローバーＬＢ１に形成された露光領域
の配列ＥＡ１〜ＥＡ２１の方向と同じ方向）とＸステー
ジ９のＸ軸方向との回転誤差量を演算する。例えば、ア
ライメントマークＡＭ２とＡＭ２０との間の距離が１０
０mmでありＹ方向のずれ量が０．０１ｍｍであったとす
ると、それらの値から回転誤差量を求める。求めた回転
誤差量に基づいて、主制御系ＭＣＳは駆動装置１０を制
御してθステージ６を回転させるとともに、上述のプリ
アライメントの時と同様に、アライメントマークＡＭ２
０が検出領域３１内で常に観察できるように（検出領域
３１から出ないように）、Ｘステージ９、Ｙステージ８
をＸＹ方向に移動させる（ステップ１０７）。以上の動
作（ステップ１０６、１０７）により、ローバーＬＢ１
に形成された露光領域ＥＡ１〜ＥＡ２１の配列方向とＸ
ステージ９のＸ軸方向とを一致させるファインアライメ
ントが達成される。

【００２５】本実施例においては上述のプリアライメン
ト、及びファインアライメントはマーク検出装置１３が
レチクルＲ上の窓Ｗ２を介しておこなっているが、特に
これに限らず、他の窓Ｗ１、Ｗ３、Ｗ４を介して行って
も良い。また、プリアライメントとファインアライメン
トとで、別の窓を使ってもよい。さて、Ｘ方向に対して
ローバーＬＢ１上の露光領域の配列ＥＡ１〜ＥＡ２１の
方向が正確に合わせられたが、レチクルに形成されたパ
ターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３の配列方向はまだＸステージ
９のＸ軸方向に一致しているか否か分からない。従っ
て、主制御系ＭＣＳは上述のファインアライメント後に
レチクルの回転補正を行う。このことについて図６のフ
ローチャートを用いて説明する。

【００２６】先ず主制御系ＭＣＳは、図７（ｃ）に示す
ようにレチクル窓Ｗ２の指標ＷＭ２の中心にローバーＬ
Ｂ１のアライメントマークＡＭ２が配置されるようにす
る（ステップ２０１）。次に駆動装置１８を制御して図
４に示すようにマーク検出装置１３の位置を移動させ、
レチクルＲ上における検出領域を窓Ｗ２の位置から窓Ｗ
４の位置に移動させる（ステップ２０２）。このとき、
マーク検出装置１３は窓Ｗ４を介してローバーＬＢ１上
のアライメントマークＡＭ４を検出することになる。マ
ーク検出装置１３は窓Ｗ４が検出できる場所に移動して
いればよい（指標ＷＭ４とアライメントマークＡＭ４と
の相対位置関係がわかればよい）ので、マーク検出装置
１３の移動機構の精度はそれほど高精度でなくてよい。
ここで図７（ｅ）に示すようにローバーＬＢ１のアライ
メントマークＡＭ４がレチクル上の指標ＷＭ４の中心位
置からＹ方向にずれている場合、レチクルＲ上に配列さ
れた窓Ｗ１〜Ｗ４及びパターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３の配
列方向は、Ｘステージ９のＸ軸方向に対してずれている
ことが分かる。なぜなら、ローバーＬＢ１上のアライメ
ントマークＡＭ２、ＡＭ４は、上述のファインアライメ
ントにより正確にＸステージ９のＸ軸方向と合致してい
るからである。従って、主制御系ＭＣＳはこのアライメ
ントマークＡＭ４の指標ＷＭ４の中心位置からのずれ量
に基づいて、上述の配列方向がＸ方向と一致するように
レチクルＲを回転させる（ステップ２０４）。ここで、
レチクルＲは窓Ｗ４の指標ＷＭ４の中心位置がレチクル
ステージＳＴ１の回転中心位置と一致するようにレチク
ルステージ上ＳＴ１上に載置されている場合には、レチ
クルＲを回転させてもマーク検出装置１３により指標Ｗ
Ｍ４が観察できる。一方、レチクルＲの回転中心が窓Ｗ
４の中心以外の位置にある場合は、予めレチクルＲの回
転中心位置と窓Ｗ４の指標ＷＭ４の中心位置とのずれ量
を検出しておき、窓Ｗ４の指標ＷＭ４がレチクルＲの回
転によって検出領域３１から消えないように、レチクル
ＲをＸＹ方向に移動させればよい。このことにより、ア
ライメントマークＡＭ４を検出領域３１から外すことな
く、レチクルＲ上のパターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３の配列
方向とＸステージ９のＸ軸方向とを一致させることがで
きる。

【００２７】尚、本実施例では、レチクルの回転補正の
ためにマーク検出装置１３が窓Ｗ２および窓Ｗ４を介し
てローバー上のマークを検出しているが、特にこれに限
らずどの窓Ｗを介してマークを検出しても良い。但し、
Ｘ方向に距離が離れた方がＹ方向のずれ量を検出しやす
くなるから窓Ｗ１と窓Ｗ４とを使った方が好ましい。さ
らに３ヵ所の窓Ｗを介してアライメントマークを検出す
ることによりさらに精度良くレチクルの回転誤差を求め
ることができる。

【００２８】以上のようにローバーＬＢ１のプリアライ
メント及びファインアライメント、そしてレチクルＲの
回転補正を行った後、主制御系ＭＣＳはローバーＬＢ１
の露光領域に対する露光動作に入る。先ずマーク検出装
置１３により、レチクルＲ上の窓Ｗ４の指標ＷＭ４の中
心にアライメントマークＡＭ４を配置する。このとき、
レチクルＲ上のパターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３の投影像は
ローバーＬＢ１上の露光領域ＥＡ１〜ＥＡ３と正確に重
ね合わされる。次に主制御系ＭＣＳは図１に示す駆動装
置１９を駆動してミラー１２を露光装置の光路外に移動
し、照明系１から照明光を発光させてレチクルＲのパタ
ーンをローバーＬＢ１上に露光する。次にＸステージ９
をＸ方向に所定量ステッピングさせながら、レチクルＲ
上のパターンをローバーＬＢ１上の露光領域に露光して
いく。本実施例では一度の露光で３つの露光領域に対し
てパターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３を露光することができ
る。ローバーＬＢ１上の露光領域は２１個あるため、６
回のステッピング動作と７回の露光を行うことにより、
ローバーＬＢ１への露光動作は終了する。以上のように
Ｘステージ９のみ移動させて露光を順次行うため、Ｘス
テージ９のＸ軸、ローバーＬＢ１上の露光領域ＥＡ１〜
ＥＡ２１、及びレチクルＲ上のパターン領域ＰＡ１〜Ｐ
Ａ３が正確に平行になっていなくてはいけないのであ
る。なお、ローバーＬＢ１上の露光領域が３のＮ倍の時
は、Ｎ−１回のステッピング動作とＮ回の露光を行う
が、端数があるときは、最後にその端数を露光する際に
パターン領域ＰＡ３（又はパターン領域ＰＡ２及びＰＡ
３）がローバーＬＢ１の外で露光される。

【００２９】次に主制御系ＭＣＳはローバーＬＢ２への
露光動作に入る。ローバーＬＢ２はローバーＬＢ１のエ
ッジに沿って張りつけられているため、ローバーＬＢ２
に設けられたアライメントマークのおおよその位置はロ
ーバーの寸法やアライメントマークの設計上の配置等か
ら計算で求めることができる。従って、主制御系ＭＣＳ
は図５に示すステップ１０６、１０７に進み、マーク検
出装置１３によって窓Ｗ３を介して所定の２つのアライ
メントマークを検出し、ファインアライメントを行う。
このとき窓Ｗ２を介してアライメントマークが検出され
ないようであれば、ステップ１０３、ステップ１０４の
プリアライメント動作にもどるようにしても良い。レチ
クルＲ上のパターン領域の配列方向は既にＸ方向と一致
しているため、ファインアライメントが終了すると上述
と同様の露光動作に入る。

【００３０】以上のことを繰り返し行うことにより、ロ
ーバーＬＢ１〜ＬＢ５に対してレチクルＲ上のパターン
を露光することができる。ローバーＬＢ１〜ＬＢ５への
露光が終了した後、基板台２０を交換する場合は、図５
に示すステップ１０２からステップ１０７までのアライ
メント動作を行い、図６に示すステップ２０１〜２０４
は省略することができる。また、ローバーＬＢ１〜ＬＢ
５への露光が終了した後、レチクルＲのみを交換する場
合は、先ず図６に示すレチクルの回転補正を行ってレチ
クルのパターン領域の配列方向をＸ方向に一致させたの
ち、図５に示すステップ１０１〜１０７を行うことによ
りレチクルとローバーとのアライメントを達成すること
ができる。

【００３１】また、レチクルＲの回転補正は上述の如く
ローバー上のアライメントマークを用いず、例えば回転
ステージ上６上に基準となるマークを設けておき、その
マークを用いて行うようにしても良い。このことによ
り、図５に示すプリアライメント、ファインアライメン
ト前には既にレチクルＲの回転補正が終了しているた
め、図６に示すステップ２０１〜２０４を省略すること
ができる。

【００３２】また、本実施の形態においてはローバーＬ
Ｂ上のアライメントマークＡＭはスライブライン上に形
成され、ローバーＬＢのアライメント位置が露光位置と
なっているが、特にアライメントマークＡＭの形成位置
はローバーＬＢ上のどこでもよく、アライメント位置と
露光位置とが一致していなくても良い。また、アライメ
ントマークＡＭの形状も本実施の形態の如く十字状に限
らず、マーク検出装置にて検出できればどのような形状
のものであっても良い。さらに、本実施例では、ローバ
ーＬＢの長辺がＸ方向になるように試料台２０に載置さ
れたが、ローバーＬＢの長辺がＹ方向になるように試料
台２０に載置された場合には、Ｙステージ８のＹ軸方向
に合致するようにプリアライメントとファインアライメ
ントとを行えばよい。そして、レチクルＲのパターン領
域ＰＡがＹ方向になるようにレチクルステージＳＴ１に
載置すればよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のような本発明によるアライメント
方法によれば、磁気ヘッド製造用の露光装置において簡
単にかつ高精度にレチクルとローバーとのアライメント
を行うことができる。また、アライメントマークの形成
位置や形状等に影響を受けずニ正確にアライメントを行
うことができる。

【００３４】また別の発明においては、ステージを回転
させる際にステージの回転中心位置とマーク検出系の検
出領域との相対的な位置関係を求めるため、常にマーク
検出系の検出領域内にマークを配置しておくことがで
き、マークを見落としてエラーとなることがなくなる。
従って磁気ヘッドの生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ヘッド製造用の露光装置の概略的な構成を
示す図である。

【図２】図２（ａ）はレチクルＲの構成を示す図であ
り、図２（ｂ）は窓Ｗ１を示す図である。

【図３】図３（ａ）はローバーが張りつけられた基板を
示す図であり、図３（ｂ）はローバーを示す図であり、
図３（ｃ）はθステージ６を示す図である。

【図４】レチクルＲとローバーＬＢ１とマーク検出装置
１３との位置関係を示す斜視図である。

【図５】本発明におけるアライメント方法の実施の形態
を示すフローチャートである。

【図６】本発明におけるレチクルアライメント方法の実
施の形態を示すフローチャートである。

【図７】図７（ａ）〜図７（ｅ）はＣＣＤカメラ１７か
ら得られる映像を示す図である。

【図８】従来のアライメント方法を説明する図である。

【図９】従来のアライメント方法の他の例を説明する図
である。

【符号の説明】

Ｒ・・・レチクルＳＴ１・・・レチクルステージＳＴ２・・・ステージＭＣＳ・・・主制御系ＰＡ１〜ＰＡ３・・・パターン領域Ｗ１〜Ｗ４・・
・窓ＬＢ１〜ＬＢ５・・・ローバーＳＬ・・・スクライ
ブラインＥＡ１〜ＥＡ２１・・・露光領域ＡＭ１〜ＡＭ２２・・・アライメントマーク６・・・θステージ１３・・・マーク検出装置２
０・・・基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形の基板上に配列された複数の露光領
域に対してマスクに形成されたパターンを投影光学系を
介して転写する際に、アライメント検出系を使って前記
矩形の基板と前記マスクとをアライメントするアライメ
ント方法において、前記アライメント検出系によって前記基板のエッジを検
出し、その検出結果に基づいて前記基板を載置するステ
ージが移動可能な第１の方向と前記エッジの方向とを一
致させるように位置決めする第１工程と、前記アライメント検出系によって前記基板の予め定めら
れた基準点を検出し、前記基準点と所定の位置関係にあ
る複数の基板マークのうち少なくとも２つの基板マーク
を前記アライメント検出系よって検出し、その検出結果
に基づいて前記第１の方向と前記基板上の露光領域の配
列方向とを一致させるように位置決めする第２工程と、前記アライメント検出系によって、前記マスク上に並ん
で形成された複数のマスクマークのうちの第１のマスク
マークを介して前記ステージ上の基準マークを検出する
とともに、前記第１のマスクマークとは異なる第２のマ
スクマークを介して基準マークを検出し、その検出結果
に基づいて前記第１の方向と前記前記マスク上のマスク
マークの配列方向とが一致するように位置決めする第３
工程とを有することを特徴とするアライメント方法。
【請求項２】前記基準マークは、前記基板上の基板マ
ーク又は前記ステージ上のマークを含むことを特徴とす
る請求項１に記載のアライメント方法。
【請求項３】前記第１、第２工程の位置決めは、前記
矩形の基板を回転することを含み、前記第３工程の位置
決めは、前記マスクを回転することを含むことを特徴と
する請求項１に記載のアライメント方法。
【請求項４】前記アライメント検出系は、前記投影光
学系の結像面内の所定位置に検出領域を有し、前記第１工程では前記第１方向と直交する第２方向に前
記ステージを移動させて前記検出領域内に前記エッジを
配置し、前記第２工程では前記第１方向に前記ステージを移動さ
せて前記基準点を前記検出領域内に配置し、前記基準点
と前記２つの基板マークとの間の設計上の位置関係に基
づいて前記ステージを移動させ、前記２つのマークを順
次前記検出領域内に配置することを特徴とする請求項１
記載のアライメント方法。
【請求項５】前記ステージの回転中心位置と前前記ア
ライメント検出系の結像位置における検出領域との相対
的な位置関係を求めておき、前記矩形の基板を回転させ
る際、前記相対的な位置関係に基づいて前記アライメン
ト検出系の検出領域外に前記エッジ又は前記基板マーク
が出ないように前記ステージを移動させる請求項１に記
載のアライメント方法。
【請求項６】前記第３工程において、前記アライメン
ト検出系は、前記マスクに対して移動することにより、
前記第１のマスクマークと前記第２のマスクマークとを
介して基準マークを検出することを特徴とする請求項１
に記載のアライメント方法。
【請求項７】前記矩形の基板は、長方形状の磁気ヘッ
ド用基板であり、前記エッジは長辺側のエッジであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のアライメント方法。
【請求項８】矩形の基板上に一列に配列された複数の
露光領域の各々に対してマスクに形成されたパターンを
投影光学系を介して転写する際に、前記複数の露光領域
の配列方向に沿って前記基板上に形成された複数の位置
合わせ用の基板マークをアライメント検出系によって検
出して前記基板をアライメントするアライメント方法に
おいて、前記基板を載置するステージを前記投影光学系の結像面
内で移動させて、前記結像面内の前記アライメント検出
系の検出領域内に前記基板のエッジを配置し、前記ステ
ージの移動方向である第１の方向と前記エッジの方向と
を一致させるプリアライメント工程と、前記複数のマークのうちの第１のマークを前記検出領域
内に配置してその位置を検出し、前記ステージを前記第
１の方向に移動させて前記第１の基板マークとは異なる
第２の基板マークを前記検出領域内に配置してその位置
を検出し、それらの検出結果に基づいて前記第１の方向
と前記露光領域の配列方向とを一致させるファインアラ
イメント工程とを有することを特徴とするアライメント
方法。
【請求項９】前記プリアライメント工程では、前記第
１方向と直交する第２方向に前記ステージを移動させて
前記検出領域内に前記エッジを配置することを特徴とす
る請求項８に記載のアライメント方法。
【請求項１０】前記ファインアライメント工程では、
前記エッジを検出した状態から前記第１方向に移動さ
せ、前記矩形の基板の角を検出し、前記記矩形の基板の
角から所定位置に配置される前記第１の基板マークと前
記第２の基板マークとを検出する請求項８に記載のアラ
イメント方法。