JPS5989421A - 位置検出装置 - 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】 本発明は２つの物体を位置合わせするための装置に関し
、特にマスクあるいはレチクルの半導体集積回路パター
ンをウェハー上に焼付けるに先立って、マスクとウェハ
ーをアライメントするだめの装置に適する。

半導体製造工程には幾つかのパターンをウェハー上に順
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が転写されたウェ
ハー上に更に別のパターンを正確に位置合わせするため
に、パターンを具えたマスクとウェハーを高精度で７ラ
イメントする必要がある。そしてとのアライメントＬ、
マスクとウェハー上にそれぞれ書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０ 一方、最近はマスクを収納するオスク・キャリア中のマ
スクを自動的にマスク・セット位置に装着するマスク・
チェンジ機構を備えた装置が知られている。この機構に
はマスクを焼付はステージの所定の位置に正確にセット
するための予備位置合わせ（マスクアライメントと称す
）機能が要求される。

従来の装置はこのマスクアライメントを実ＩＡスるため
のアライメント１−クト、マスクとウェハーとのアライ
メントを実現するためにマスクとウェハーの相対位置誤
差を検知するためのアライメントマークが異なった形状
でああため、アライメント方法が異なり、従って複数の
アライメント用駆動プログラムが必要になる難点があっ
た〇木兄９」の目的は、異種のアライメントを同等のプ
ログラムで実現することにある。

以下、図面に従って本発明の詳細な説明するが、第１図
は外観を示している。１はａｍ回路パターンを具えたマ
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具えるものとする。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
並びに回転方向に移動させる。３紘縮小投影レンズ、４
は感光層を具えるウェハーで、マスク・ウェハーアライ
メントマークとウニノ）−アライメントマークを具える
ものとする０５はクエハー拳ステージである０ウエノＳ
−９ステージ５はウェハー４を保持してそれを平面内並
びに回転方向に移動させるものであシ、またウェハー焼
付位置（投影針内）とテレビ・ウニノ・−アライメント
位置間を移動する。６は、テレビウェハーアライメント
用検知装置の対物レンズ、７は撮像管又は固体撮像素子
、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を介してウニＩ・−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だめの照明光学系並びにマスク・
ウェハー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。ウェハー・ステージ５は、図示しないウェ
ハー搬送手段により搬送されたウェハーを所定の位置で
保持し、１ずテレビ・ウェハーアライメント用対物し・
ンズ６の視野内にウェハー上のアライメントマークが入
る位置まで移動する。この時の位置ｆ／を度は機械的な
アライメント鞘度によるものでろ夛、対物レンズ６の視
野はおよそ直径１ｍ〜２間程度である。この視野内の７
ライメント・マークは撮像管７で検知され、テレビ・ウ
ェハーアライメント用の光学系内に設けられたテレビ・
ウェハーアライメント用基準マーク（後述）を基壁とし
て、そこからのアライメント・マークの座標位置が検出
される。一方、投影光学系のオートアライメント用検知
位置と前述のテレビ・ウェハーアライメント用基準マー
クの位置はあらかじめ設定されているので、この２点の
位ｔｊｔとテレビ・ウェハーアライメントマークの座標
位置からオートアライメント位置へのウェハー・ステー
ジ５の送シ込み量が決められる。

テレビ・ウェハーアライメントの位置株出棺度は±５μ
以下であり、テレビ・ウェハ−７ライメ７Ｆ位置からマ
スクやウニノ１−７ライメント位ＷＬｔでのウェハース
テージの移動で発生す　　　゛る誤差を考慮に入れても
、±１０μ程度である。

従って７２イメントは約±１０μの範囲で行えばよく、
これは従来のアライメントの視野範囲の１／１　ｏｏ以
下の範囲であり、アライメントが従来よシ高速で行える
ことになる。尚、テレビφウェハーアライメントについ
ては後で詳述する。

第２図はマスクアライメント及びマスク・ウェハーアラ
イメントを達成する実施例を示している。図中、マスク
１、縮小投影レンズ３、ウェハー４、ウェハーステージ
５はｗ１１図の通シである。投影レンズ３は便宜上模式
的に描いている。１１と１１′はマスクアライメントマ
ークで、レンズ鏡筒あるい社装置の一部といった不動の
箇所に刻まれている。

他方、マスク１上の２０．２０’で示した位置には六′
５３図で付番７５．７６で示す如き、走査台６０に対し
４５″傾むいて配設された線もしくはスリット状のアラ
イメント・マークが設けられている。又、ウェハー４上
の２１，２Ｉ’で示した位置には第３回付番７１．７２
，７３，７４で示ず如き走介紹６０に対して４５°傾い
て配設された１Ｍもしくはスリット状の７之イメントマ
ークが設Ｖｙられている。そして通常は左右両観察系の
信号によって位置合わせが行われる〇なお、マスク１上
のアライメントマークとウェハー上のアライメントマー
クは、等倍投影系以外の系を介在させた時には投影もし
くは逆投影しても両方のアシイメントマークの寸法が変
わらない様に、アシイメントマークの寸法を変えておく
ものとし、ここではマスクの７２イメントマークの寸法
でウェハーのアライメントマ云 −りの寸法を除すると縮小倍率になる様に設定へ する。

第２図へ戻って、２２はレーザー光源、２３は音響光学
素子等の光偏向器である。光偏向器２３は外部からの切
換信号に応じて光の射出方向を上方、水平、下方に切換
える０２４と２５線それぞれ収斂性のシリンドリカルレ
ンズで、その毒腺が直交する様に配置され、レーザービ
ームの断面形状を線状に変換する機能を持つ。

２６と２７線台形プリズムで、光偏向器２３で上方と下
方に偏向された光を逆方向へ屈折させる機能を持つ。２
８は回転軸２９を中心として回転する回転多面鏡（ポリ
ゴン）である。

レーザ光源２２かう射出したレーザ光ａｌｊ！３０は光
偏向器２３の状態によシ、シリンドリカル−レンズ２４
とプリズム２６を経由するスリット状光線３０ａ１シリ
ンドリカかレンズ２５とプリズム２７を経内するスリッ
ト状光線３０ｂ１或は直進するスポット状九＠　３０　
ｃのいずれかの光路をとるが、どの場合にも回転多面鏡
２８上の面の一点３１へ収束する。３２．３３．３４は
中間レンズ、３５は光路分割ミラー、３６は目視観察系
３７．３８を形成するノ？−２・ミラー、３７ｈレンズ
、３８は接眼しｙ　ステｔ　エバー面の像を結像する。

３９は目視観察先出照明系４０．４１を形成する／Ｓ−
７・ミラー、４０はコンデンサ・レンズ、４１はランプ
でおる。４２は光電検出系４３，４４．４５．４６を形
成するハーフミラ−で、４３はミ２−１４４はレンズ、
４５１桟空間フィルタでｉｊ）、４６はコンデンサ・レ
ンズ、４７は光検出器で６る０４８，４９゜５０．５１
は全反射ミラー、５２はプリズム、５３はｆ−θ対物レ
ンズである。５４はマスクｌ上に設けられたマスク７ラ
イメント用の７ライメントパターンの位置で心る。

第２凶かられかる様に信号検出系は全く対称な左右の系
から成っており、オペレータ側を紙面の手前８＋１」と
すると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。

中＋”４ｊレンズ３２，３３．３４は回転多面鏡２８か
らの振れ原点を対物レンズ５３の絞シ位置５５の中の瞳
５６に形成する。従ってレーザービームは回転多面鏡２
８の回転によυマスク及びウェハー上を走査する。

また対物レンズ系において、対物レンズ５３、絞シ５５
、ミニ７−５１及びプリズム５２はＸＹ方向に図示しな
い移動手段により移動可能でらシ、マスク１及びウェハ
ー４の観察及び測定位置は任意に変えることができる。

例えば、Ｘ方向の８ｗＪはミラー５１が図中矢印Ａで示
した方向に移動すると対物レンズ５３及び絞シ５５も同
時にＡ方向に移動すると共に光路長を常に一定に保つた
めプリズム５２もＡ方向にミラー５１の移動量の１／２
０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。

シリンドリカルレンズ２４を経由する光路３０ａの走査
ビーム６１は走査軸６０に対し角度０＝４５″をなし、
ははマーク７１．７２．７５と平行をなす。この状態で
走査した時に光検出器４７，４τには第３図（Ｂｌに示
すようなＳｌ、。

Ｓ？、＃　Ｓ、　０４０号が’＋９らレルｏ　Ｓｗｘ　
ｔ　Ｓｎ　ｓ　Ｓｔｙは位置合わせマーク７１，７５．
７２にそれぞれ対応した４（ｊ号である。また、走−に
初１上に微小なゴミがあってもスポット状ビームの場合
とは異なり、平ノブ化され出力として実用上検知されな
い。

一方、シリンドリカルレンズ２５を通過する光路３０ｂ
の走査ビーム６２は走査軸６ｏに対して０＝−４５’傾
斜しマーク７３，７４．７６と平行しているので検出１
４号は第３図（ｂｌの５ａＷＳ？ｌｌｙ　ｓｔａとなる
。従って検出信号Ｓｏｌ　ｔ　ｓｔｓ　ｔ　ｓｔｙ　＊
Ｓ？３　ｗ　Ｓｎ　ｔ　ｓ、、の間隔を計測すれはマス
クとウェハーのズレ敞が検出でき、両者が整合した場合
には検出イ、■号の間隔が等しくなる。

なお、本出願人は特開昭５３−９０８７２号あるいは特
開昭５３−９１７５４号等でオート・アライメントにつ
いて提案している。

以上、第２図と第３図を用いて、マスク１上のアライメ
ントマーク２０とウェハー１１（ｊ上のアライメントマ
ーク２ｘｃｏ整合即ちマスク嚢つェハーアライノントに
ついて説明を行ったが、本発明は殊に、上述した光学系
及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）？−り５４と、レンズｆｉｌｆａ３に図示
しない手段によシ支持せられたマスク基準マーク１１の
位置合せ、即ちマスクアライメントを行える点である。

この場合、前述した様に対物レンズ５３．１１５５、ミ
ラー５１、及びプリズム５２は第２図中、入方向にマス
ク基準マーク１１の位置まで移動しアライメントを行う
。

マスクアライメントにおけるパターンは、マスク基準マ
ーク１１に社第３回付番？１，７２゜７３．７４で示し
たパターンを、マスク１のアライメントマーク５４には
、第３１付番７５゜７６で示したアライメントマークが
設けられる。

従って、マスクアライメントにおいても、マスク・ウェ
ハーアライメントと全く同様にマスクとマスク基準マー
クの位置合せが行われ、マスクがレンズ３に対して所定
の位置にセットされるＯ 尚、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如上の７ライメントマーク５４とマ
スク２ＩＡ−準マーク１１は等倍率のパターンでよい。

ところでステッパ一方式の焼付は装置においては、縮小
投影光学系が用いられているため、ウェハーアライメン
トにおいて位置合せのため移動するのは、通常マスクを
保持しているマスク・ステージ（第１図２）である。一
方、マスクアライメントにおいてもマスクステージが移
動して位置合せを行う。従って、いずれの場合にも移動
するマスク側に、２本線のパターン７５゜７６が設けら
れているが、これけ、本発明の一実施例にすぎず、マス
ク側に４本線のパターン７１．７２，７３．７４を設け
てもよいし、また、マスクアライメントとウェハアライ
メントでマスク上のパターンの本数が異ってもよく、パ
ターンの選択に限定はない。

次にマスクアライメントの方法について更に詳述する０
マスクア２イメントにおいては、マスクチェンジ４Ｌ’
ｅ　４？１からマスクステージにマスクが不図示の手段
で搬送され、保持されるが、こ０時の位置決めは機械的
に行われるので）８度は低く、数１００μｍ８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祝針内即ちレ
ーザー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がマスク基準マ
ーク１１を児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
から外れることがある。その場合は、第３図ＩＢＩにお
りる信号Ｓ□ｗ　Ｓｔｙ　＊　８ｔｓ　＊　Ｓ？４　シ
か検出されず、８１％　ｔ　ｓｙｓの信号は検出されな
いので、オート・アライメントは実現されない。

この槌な場合、マスク上のｉ−りを探索する過程が必要
となるが、従来例では、ウェハー或はマスクを保持して
いるステージが移動して、いわゆる模索駆動をくり返し
ながらマークの探　　　　索を行ってきた。

以降の説明をわかシ良くするため、従来の模索駆動例倉
第４回向について説明する。

図はマスク或はウェハー面上の７ライメントマークを探
索する場合の対物レンズの軌跡を描いている。但し、実
際には対物レンズをＸ及びＹ方向に移動する替りにマス
ク又はウェハーを保持しているステージを動かす方が選
ばれるが、ここで１説明の便宜上対物レンズを動がして
いる０ マスクは周知の搬送手段で対物レンズ５３の略下方に当
るＡ（第４図）位置に搬送されてきたものとする（Ａ位
置を初期設定位置と呼ぶ）。

しかしながら、マスクの設定に誤左がちシ、またビーム
走立範囲の長さＬと幅Ｔ（第３図参照）が設定誤差を内
含できる程度に大きくない場合は、Ａの位置でマークＭ
が検出されないため、対物レンズは模索駆動範囲の境界
まで移動し、Ｂ点より模索駆動を開始してＢ−＋Ｃ４Ｄ
→Ｅ・・・と移動しながらマークを探索する。この例示
では、３往復目のＪ−に過程でマークＭを検知する。

以上の従来例では次の雑煮を指摘できる。

（Ｊ）　　マークの存在する蓋然性はＡ点付近が高いの
にもかかわらず存在蓋然性の低い境界領域Ｂ点まで移動
し、Ｂ点から探索を開始するので、マークを検知するま
でに要する時間が長い。

（２）　　ステージは一般に低速で高性度駆動を行って
いるため、マスク等のアライメントにおけるアシイメン
トマークを模索する場合、ステージ移動に時間を要し検
知時間が長くなる。

後述する実施例では次の構成を採るので、マーク検知時
間を短縮できる。

（１）対物レンズの初期設定位置の周辺から境界領域へ
向けて模索を行う。

（２）更に好ましく紘、模索駆動の時はステージを固定
し、Ｘ方自社対物レンズと絞り。

そしてオプティカル拳トロンポーンを構成するプリズム
５２を移動し、Ｙ方向は走査光学系全体２２〜５５を移
動する。一般にステージは最も精密な位置設定を要求さ
れるので、移送機構はそれに則した栂造を採用せざるを
４’Ｊない。従ってステージを高速で動かすのに適さな
い。

第４図（１３）は本発明の実施例に係る模索駆動の軌跡
を示す。ここでは対物レンズ系が初期設定値ｉＡからマ
スク上をＡ　−＋　ｐ−＋Ｑ−４Ｒ→Ｓ→・・・と渦巻
状に移動しつつマークを探し、本例で値ＵからＶへの経
路上でマークＭを検知する。そしてマークの存在する蓋
然性は一般にＡ点近傍が高いから、検知に要する時間は
短かくて済む利点がある。同、作動の始点で、対物レン
ズ系は常に同−位・匝にセットされているものとする。

嬉５図に対物レンズ系の移動を示すフロー図を示す。模
索駆動が５０１にてスタートすると、５０２にてＸ方向
移動カウンタ及びＹ方向移動カウンタがまずクリアされ
る。この２つのカウンタは対物レンズのＸ方向及びＹ方
向の移動量を決めるカウンタである（Ｘ方向、Ｙ方向に
ついては第４図（■３）に示す）。次に５０３にて倶索
駆ζりのＸ方向の視界に達したか否かを判別するリミッ
ト・チェ゛ツクが行われ、リミット内であれｔｆＸ方向
移動カウンタの内容Ｎが５０４でインクリメントされる
。

もし、後述する様に何回かこのループを通ってリミット
に達していれ［，５０４を飛びこして５０３から５０５
へ移る。５０５にてＸの正方向へ移動が行われるが、こ
の時の移動量は、例えｉｆ、ＴＸＮである。（Ｔは第３
図で示した様にレーザスキャン巾である）ここにおいて
、まず１回目のループでは、第４図（Ｂ）で示したＡ→
Ｐの移動が行われる。

Ｘ方向に所定量の移動が行われたならは、次に５０６に
て（ハ）Ｙ方向のリミットチェックを行い、Ｘ方向と同
様、リミット内ならｄ５０７にてＹ方向移動カウンタの
内容Ｍをインクリメントシ、リミットに達していれば５
０７の処理をジャンプして５０８を行う。５０８は（→
Ｙ方向へＬＸＭＯ量移動する（Ｌは第３図で示すレーザ
スキャン長である）０ 同様に←）Ｘ方向に、５０９．５１０．５１１の処理を
、次にＹ方向に５１２％５１３．５１４の夕゛１理を行
う。次にＸ方向、Ｙ方向ともすべて＋〆索厄ヒ・男のリ
ミットに辺したか否かを５１５でチェックし、述してい
れば５１６にて終了し、まグど駆シ、η領域が残ってい
れば再び５０３に飛び、前述したループをリミットに達
するまで〈ル返す。

ここで、Ｘ方向、Ｙ方向の移動量は第４図（Ｂｌの？ｊ
！４号を用いて説明すると、ψは居の２倍、面は沖の３
倍・・・であり、また皿は凶の２倍、扇は員の３倍・・
・でるる。従ってＸ方向、Ｙ方向それぞれ１回毎にＡＰ
　、　ＰＱずつ増加することになり、この廿をＸ方向移
動カウンタ及びＹ方向移動カウンタで計数するものであ
る。また」及び１）ＱＯ量は、夫々レーザのスキャン巾
Ｔ及びレーザのスキャン長しに等しい。

第４図（！３）申いずれかの方向がリミットに達した状
況は、例えば←）Ｙ方向の例をとると、図中１′、−→
Ｚで示した状態で前回Ｏ移ｔＪｈＷ−＋Ｚと同じ移ｉ：
ｕ’Ｊ　）ｉ（である。このことは、第５図のフロー図
において５０７の処理をパスして５０６→５０７０処理
フローを行ったことに相当している。

尚、ζこで説明した例は、必ずマスク上の２本の７ライ
メントパターン７５．７６を検知する様な模索の仕方で
あって、例えは、まず上述のパターンのいずれか１本を
検知した後、２本の検知を行う方法をとれに、模索駆動
のピッチは荒くてよい。即ち舒及び艮は夫々Ｔ及びＬよ
り長くてよく、従って模索駆動の移動量は特に上で説明
した量に限定されることはない。

次に本発明の他の利点である右対物レンズ系と左対物レ
ンズ系の連動駆動及び独立駆動について述べる。

第３図、第４図の動作の説明は、片側の対物レンズ系に
ついて行ったが実際には、第２図で示した様に、左右両
側の対物レンズ系にて７２イメントマークの模索駆動を
行う。この場合、両側の対物レンズ系を連動して駆動す
るモードと独立して駆動する缶−ドの２つのモードを有
し、両モードの望ましい方を選択できる０の場合アライ
メントマークを検知する時間は、後述する独立駆動の場
合よりも、平均して、ややＪりくなるが、対物レンズ系
の動作及びその制御が連動しているので、装置自体は簡
単である。

一方、独立駆動の場合、例□えば、片側の対物レンＪ５
第４図ｉＢｌに示す様に右回シに模索駆動へ させ、もう一方の対物レンズ系を第４図０に示す様に左
回シに模索駆動させることにより、動作は連動駆動に比
べて若干複′雑であるがアライメント・マークを検知す
る平均時間は短くなる。

本５？、曲はこの連動駆動モード及び独立駆動モードを
必要に応じて選択できる点にある。これらを複合した例
としては、例えは、まず対物レンズ系の初期位置近傍で
は連動駆動を行い、周辺ｔＩＳへ行くと、独立駆動を行
うと言う方法がある。

また他の１シリとしてはアライメント・マークのいずれ
がの１本のパターンを検知するまでは連動駆動を行い、
検知後は独立駆動を行い、両対物レンズ系とも４本のパ
ターンを検知する方法がある。この方法は、特に前述し
た模索駆動の駆動ピッチが荒い時、或紘マスクに０方向
のズレがある時等に有効である。

次にスキャンビームのビーム形状の選択と使用について
述べる。第２図において説明した様にレーザ光３０を７
リンドリカルレンズ２４．２５を経由させず、そのまま
直進する光路３０ｃを用いることでおる。この場合ビー
ムは、所謂スポット状になシスリット状光線の様に傾き
特性を持たないから、パターン７１．７２．７３．７４
．７５．７６のいずれに対しても信号を得ることができ
る。特に、この方法は、光強度が十分とれて、Ｓ／Ｎ此
のよいマスクアライメントにおいて有効であるが、それ
に限定されることなくマスク嗜ウェハーアライメントに
おいても用いることができる。或は、例えはマスクアラ
イメントにおいてマスク上の４本、又は、マスク上の４
本と基準マークの２不の合計６本を検知するまではスポ
ット状光殻で行い、その後スリット状ビームにしてスキ
ャンの途中で切換える方法をとってもよい。そしてこの
様にすることによ＃）へ鉛な制御を不実とすると共にシ
ート状ビームによる高精度のアライメントが行える。

つまりこの方法のオリ点は、シート状ビームとスポット
状ビームの両者を発生する構造を設け、それらを対象に
よって選択できることにある。

続いて対物レンズの模索駆動後のマスクの位１ン聞合わ
せについて、第４図（１３）を用いて述べる。

前述し／上様に模索駆動によシ、マスク上のマスクアラ
イメントマークを検知した場合、その対９゛タレンズ位
置Ｍは、例えば基準マークの位置Ａからの移ル、ｂムセ
から簡単に求めることができる。

従って次に位置へ・１から位置Ａまで対物レンズ系（５
２乃至５３）を戻すと共に、マスクステージ２もＮ１か
ら入方向に移動きせる。移動が完了すると、対物レンズ
の視野内にマスク基準マークもマスクアライメントマー
クも観察でき、第３　ｉ、”Ｊ　（ｔ’Ｊで示した状態
になる。この状態では、６本のアライメント信号が検知
できるので、後は６本の信号間隔を計測して位置合せを
行えばよいＯ 次に第６図を用いてテレビ・ウェハーアライメント用検
知装置につき説明する。

図中の縮小投影レンズ３、ウェハー４、対物レンズ６、
撮像管７は第１図と同一でるる。他方、９１は照明用光
源で、例えばハロゲンランプを使用する。９２はコンデ
ンサーレンズ。

９３Ａと９３Ｂは交換的に着脱される男視野絞シと暗視
野絞シで、図では明視野絞シ９３Ａを光路中に装着して
いる。コンデンサーレンズ９２は光源１１を明視野絞シ
上に結像する。９４は照明用リレーレンズ、９５は接合
プリズムで、接合プリズム９５は照明系の光軸と受光系
の光軸を共軸にする機能を持ち、内側反射面９５ａと半
透過反射面９５ｂを具える。ここで光源９１、コンデン
サーレンズ９２、明又は暗祝野叔シ９３Ａと９３Ｂ１照
明リレーレンズ９４、接合プリズム９５、対物レンズ６
は照明系を栴成し、対物レンズ６を射出した光速はウェ
ハー６上を落射照明する。

４庁１ 次に９６はリレーレンズ、９７は光路をｅｔげる鏡。９
８けテレビ・ウェハーアライメント用基阜マークを有す
るガラス板で、基準マークはいわば庁（功の原点を与え
る機能を持つ。従ってウェハーアライメントマークはＸ
　ｆＭ　ｇＯ値とＹＦＩ標の値として検出されることに
なる。９９は（ｉ：を像レンズで、上に述べた接合レン
ズ９５、リレーレンズ９６、ｉ９７、ガラス板９８、ｔ
ｊｉ像レンズ９９そして撮像管７と共に受光系を構成し
、対物レンズ６を辿る光路は接合プリズムの内側反射面
９５ａで反射して半透過面９５ｂで反射し、栴仮内側反
射面１５ａで反射してリレーレンズ９６へ向つ。ウェハ
ー４上のウェハーアライメントマーク像は基準マークを
有するガラス板９８上に形成された後、基準マーク像と
共に嶺保管７の撮像面に結像する。

Ｌ〒いて作用を説明する。照明用光源９１からの光束は
コンデンサーレンズ１２で収斂されて明視野絞シ９３Ａ
又は暗視野絞り９３Ｂの開口を照明し、更に照明リレー
レンズ９４を通過し、接合プリズムの半透過面９５ｂを
透過して反射面９５ａで反射し、対物レンズ６を通って
ウェハー４を照明する。

ウェハー４の表面で反射した光束は対物レンズ６で結像
作用を受け、接合プリズム１５へ入射して反射面９５ａ
で反射し、次いで半透過面９５ｂ１反射面１５ａで反射
してこれを射出し、リレーレンズ９６でリレーされて鏡
９７で反射し、ガラス板９８上に結像した後、撮像レン
ズ９９により撮像管７上に結像する。その際、上標の原
点を決め、続いて暗視野状態に切換えてウェハーアライ
メントマーク像が明瞭に見得る様にし、これを撮像して
ウェハーアライメントマーク像の位置を検出する。そし
て電気的処理によシ検出された、ウェハーアライメント
マークの位置ニ応じてウェハー・ステージ５はウェ／’
　　４が投影レンズ３の投影野牛の規定位置４′を占め
る様に移動して停止する。

且 なお、ウェハー４を一旦標準位置にアライメントし、そ
の後投影野牛へ移動させる様に変形しても良い。

以上説明した本発明に依ればほば同等のプログラムに従
った信号検出と処理過程で異種のアライメントが実現さ
れ、また同一構造の光学系を使用できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係る装置を示す斜視図０第２図
は実施例に係る光学系側面図０第６図（Ａ）はアライメ
ントマークの平面図で、　（Ｂ）はアライメントマーク
を走査した時の出力信号例の図。第４図（勾は従来例の
作用を説明するだめの平面図ｏ　Ａ　４図（Ｂ）と（Ｑ
Ｆｉ実施例の作用を説明するための平面図。 縮小投影レンズ、４はフェノ−−，５はフェノ・−・ス
テージ、６は対物レンズ、７は撮像管、８はテレヒ受１
１１ＲＲ，１１は固定のマスク・アライメントマーク、
２２はレーザー光源、２３は光偏向器、２４と２５はシ
リンドリカルレンズ、２６と２７はプリズム、２８は回
転多面鏡、５６は対物レンズ、５２はプリズム、７１・
７２・７６・７４はウェハー側アライメントマークを構
成するエレメントで、７５・７６はマスク側アライメン
トマークを構成するエレメント、Ａは初期設定位置、Ｍ
はアライメントマークである。 出願人　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハー面上にマスクのパターンをｍ付１ｒｊ　
   ７；）装置に於いて、マスクを所定の位置に位置決めス
   ルマスクアライメントのマスク位置検知用のアライメン
   トマークと、マスクとウェハーの位置合わせを行うマス
   ク・ウェハーアライメントのだめのマスクとウェハーの
   相対位置検知用のアライメントマークを同一形状とする
   ことを特徴とするパターン焼付装置。