JPS61123138A - 位置合せ信号検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば半導体焼付装置におけるマスクとウェ
ハのような２物体を整合するために用いられる位置合せ
信号検出装置に関する。

［発明の背景］ 半導体焼付装置等に用いられる位置合Ｖ装置においては
、走査面上にアライメントマークを有するマスクとウェ
ハとを重ねて配冒し、これらのアライメントマークをレ
ーザビームにより走査し、各マークの位置を検出するこ
とによってマスクとウェハとの位置関係を検出している
。

この場合、マスクのアライメントマークＭは、第４図（
ａ）に示すように走査線Ａ上で平行な関係にある第１．
第２のエレメントマークＭ１．Ｍ２と、これらのマーク
Ｍ１　、Ｍ２とは走査線Ａに対し逆向きに傾けられ、か
つ相互に平行な第３゜第４のマークＭ３　、Ｍ４とを、
走査線Ａに対しそれぞれ角度θとして配置した構成であ
る。また、ウェハのアライメントマークＷは、同図Ｎ）
）に示すように第１．第２のエレメントマークＷ１゜Ｗ
２を互いに逆向きに傾けると共に、走査線Ａに対しそれ
ぞれ角度θとした構成であって、アライメントマークＭ
とＷとを同図（Ｃ）に示すように重ね合せてマスクとウ
ェハとの相対的な位置合せを行なうわけである。

この状態において、光走査機構を用いてレーザビームで
アライメントマークＭ、Ｗ上を走査線へに沿って走査す
ると、レーデビームは各マークＭ。

Ｗにより散乱され、受光部ではその散乱光に基づいて第
４図（ｄ）に示すような各エレメントマークＭ１　、Ｗ
ｌ　、Ｍ２　、Ｍ３　、Ｗ２　、Ｍ４の位置に相当する
走査位置にパルス信号が得られる。このパルス信号をコ
ンパレータにより適当なスレッシホールド電圧でスライ
スし、同図（ｅ）に示すような矩形波形のパルス列を求
め、このパルス列の時間的な間隔からアライメントマー
クＭ、Ｗ同士の位置関係を算出して各マークＭ、Ｗの相
対的な偏位量を判定し、駆動系による位置合せ、すなわ
ち整合を行なうのである。

従来、このレーザビームの走査は、特開昭５３−９０８
７２号に記載されているように、スポット光で行なって
いた。しかし、塵埃や、アライメントマークＭ、Ｗを形
成するアルミニウムの粒子が走査線上に点在したり、ア
ライメントマークＭ、Ｗの一部が欠落している場合等に
、整合の失敗あるいは整合精度の低下等を沼来するとい
う欠点を有していた。

このようなスポット光走査による欠点を解消する試みは
種々なされており、例えば本出願人の出願に係る特開昭
５８−８２２４８号には、アライメントマークＭ、Ｗを
シートビーム（走査面上でスリット状に細長く延びた照
明域を形成するビーム、以下、スリット状ビームともい
う）で走査することを述べている。そして、このシート
ビームによる帯の広い走査によって走査線上の塵埃やマ
ークの欠陥はスポット状ビームのそれに比して遥かに軽
減される。しかし、シートビームは、傾きを検出ずべき
マークＭｌ　、　Ｗｌ　、　Ｍ２　、　Ｍ３　、　Ｗ２
　、　Ｍ４それぞれの傾き角に合致させて切換える必要
があり、上記出願の一実施例ではシートビームを形成す
るためのシリンドリカルレンズを１走査ごとに機械的に
交換してシートビームの傾きを切換え、１回目の走査で
マークＭｌ　、Ｗｌ　、Ｍ２を、２回目の走査でマーク
Ｍ３　、Ｗ２　、Ｍ４をというように一連のアライメン
トマークＭ、Ｗの検出を２回の走査で行なっている。従
って、マーク検出速度が遅いという不都合があった。

また、特開昭５９−９９９２１号ではアライメントマー
りＭ、Ｗを構成するエレメントマークＭｌ　、　Ｗｌ、
Ｍ２およびＭ３　、Ｗ２　、Ｍ４の各傾き角に合致する
２個のシートビームをＸ字状に交差ざＵたビームで走査
すること（以下クロスビーム方式という）が述べられて
いる。しかしながら、この出願の一実施例では傾きの異
なるマークＭｌ　、Ｗｌ　。

Ｍ２とＭ３　、Ｗ２　、Ｍ４とを識別するためにそれぞ
れ定められた偏光状態のシートビームを使用するため、
適用装置や走査光学系の設計上ではその分自由度が少な
くなる。

例えば、特にマスク（またはレチクル）とウェハとの間
に投影光学系が介在する露光装置においては、マスクか
ら直接反射される光ＭＯとマスクで回折してウェハに達
し、ウェハで反射される光ＭＷとを同時に検出すると、
マークＭ１〜Ｍ２に対応する第４図（ｄ）の検出信号の
振幅が変動し、位置検出の精度を低下させたり、誤動作
の原因となる。これは、露光光の熱等によるマスクとウ
ェハとの間の光路状態の僅かな変化によっ−Ｕ　Ｍ　Ｄ
とＭＷとの位相関係が変動するためである。そこぐ、こ
のような露光装置においては、信号ＭＤとＭＷとを分離
するために偏光を用いる方法が本出願人により提案され
ている。口の方法では偏光ＭＤとＭＷに分けるために利
用しているので、偏光状態の異なる２つのシートビーム
を照射する上記のクロスビーム方式は適用できない。

また、このクロスビーム方式を適用する場合、７−り走
査光をマークからの反射光の光軸と一致させ、かつマー
クからの反射光を分離するためにハーフミラ−を用いる
が、この場合、レーザ光源から発されたレーザビームは
、マークを照射する１１ｆ１にハーフミラ−で半分にな
り、さらにマークからの反射光が走査光と分離する際に
半分になって、結局、マーク検出にはレーザ出力の１／
４相当分しか利用できない。従りＣ、レーザ出力が同一
であれば、検出信号のＳ／Ｎ比が低下し、位置検出精度
の低下や誤動作の可能性が高くなる。加えて、マークか
らの反射光の約１／２がレーザ光源に帰還されるため、
この帰還レベルが高ければレーザ光源の出力レベルや発
振周波数が変動する等の問題もある。

そこで、本出願人による特願昭５８−　４８０９１号で
は、マークＭ１　、Ｗｌ、Ｍ２およびＭ３　、　Ｗ２　
。

Ｍ４の各傾き角に合致する２個のシートビームを間隔を
開けて走査すること（以下ハの７方式という）が述べら
れている。しかし、このハの７方式のものは、偏光方向
設定の自由度は保有しているものの、し〜ザ出力を２分
割して同時に２つの傾き方向のシートビームを形成して
いるため、各アライメントマークの検出に寄与するのは
レーザ出力の１／２だけである。従って、上述と同様に
レーザ出力が同一であれば検出信号のＳ／Ｎ比か低下す
るという不都合がある。

［発明の目的］ 本発明は、上述の従来形にあける問題点に鑑みてなされ
たもので、位置合せマークによる物体の位置を高精度に
かつ能率良く検出でき、特に投影光学系を介して露光を
行なう装置に好適な位置合せ信号検出装置を提供するこ
とにある。

［発明の概要Ｊ 上記目的を達成するため本発明では、レーザ等の＠光発
生手段から出射される偏光を、第１の電気的偏光面回転
素子を透過させてその偏光方向を切換制御し、＄１の偏
光ビームスプリッタにより偏光方向に応じて別々の光路
に導き、それぞれの光路で各位置合せマークの傾き方向
の各一方に相当するシートビームに加工し、これらの傾
き方向の異なるシートビームの出射方向を第２の偏光ビ
ームスプリッタによって再び一致させ、さらに第１の偏
光面回転素子と連動する第２の電気的偏光面回転素子で
偏光方向を一致させた上で位置合せマーク上を走査する
ようにしている。

し実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は位置合せ信号検出装置の光学系の構成図を示？
ｉｏ同図において、１はマスク（またはレチクル）、２
Ｇよウェハであって、ウェハ２はウェハステージ３上に
載置されている。４は投影レンズで、内部に不図示の１
／４波長板を備えている。

マスク１とウェハ２上には、第４図（ａ）、（ｂ）に示
す、アライメントマークＭ、Ｗが描かれており、これら
は、投影レンズ４を介してマークＭをウェハ２上に投影
し、またはマークＷをマスク１上に逆投影したとき、第
４図（Ｃ）に示すように互いに重なり合う状態で配置さ
れている。５はこの装置全体の動作を所定のシーケンス
に従って制御する制御部である。

１０はレーザ光源であり、所定の偏光例えば偏光面が紙
面に対して水平なＰ偏光を発生する。１１は印加される
電圧に応じて入射光の偏光面を゛回転させる第１の電気
光学的偏光面回転素子で、制御部５から電圧が印加され
ないときはレーザ光源１０からのＰ偏光をそのまま出射
し、一方、ｉｔ’ｌｌ　ｆｉ１部５から所定の電圧が印
加されたときはレーザ光ａｉｏからのＰ偏光の偏光面を
９０°回転させて偏光面が紙面に垂直なＳ偏光として出
射づる。す゛なわち、この偏光面回転素子１１はある電
圧（以下、半波長電圧という）が印加された状態でのみ
λ／２板として機能する。この偏光面回転素子１１とし
ては、例えばモトローラ社から９０６５の製品名でシャ
ッタ用として市販されている電気光学セラミックス（Ｐ
ＬＺＴ）で、両面にくし形電極を有するものを使用する
ことができる。ＰＬＺＩ　９０６５の半波長電圧は、規
格値を基に締出すると５５６．８　（ｖ　）である。

この偏光面回転素子（以下、ＰＬＺＴという）１１から
出射される偏光の進路に沿って、Ｐｉ！！光を透過しＳ
偏光を反射することにより偏光を２つの光路のいずれか
に択一的に分岐する第１の偏光ビームスプリッタ１２、
第１の偏光ビームスプリッタ１２を透過したＰ偏光の光
路を構成する反射ミラー１３および第１のシリンドリカ
ルレンズ１４、第１の偏光ビームスプリッタ１２で反射
されたＳＳ光の光路を構成する反射ミラー１５および第
２のシリンドリカルレンズ１６、Ｐ偏光を透過しＳ偏光
を反射することにより上記２つの光路を経て入射するＰ
またはＳＮ光を同一方向に出射する第２の偏光ビームス
プリッタ１１、その偏光面回転能をＰＬＺＴｌｌと同期
して制御されることにより入射偏光の偏光面を同一方向
に一致させて出射する第２の電気的偏光面回転素子（Ｐ
ＬＺＴ）１８、結像レンズ１９、ならびに回転多面鏡２
０が配置されている。なお、上述において、ＰＬＺＴ１
８としてはＰＬＺＴｌｌと同様の上記ＰＬＺＴ９０６５
を使用することができる。また、上記第１のシリンドリ
カルレンズ１４および第２のシリンドリカルレンズ１６
は、その集光能力を持つ軸が紙面に対し４５度傾くとと
もに互いに直交している。

さらに、この回転多面１ｔ２０により偏向走査されたレ
ーザビームＬの光軸に沿って、ｆ−θレンズ２１、フィ
ールドレンズ２２、およびレーザビームしを２つの方向
に分けかつ直交方向に反射させ走査角に従って順次に偏
向するためのダハプリズム２３が構設されている。また
、このプリズム２３の両側には対称的に２系列の光学系
が設けられており、偏向されたレーザビームＬの進行順
に沿って、レーザビームＬを偏向する反射ミラー２４ａ
　、　２４ｂ、復路の反射光を光電検出光学系に導光す
るための偏光ビームスプリッタ２５ａ　、　２５ｂ　、
中間レンズ２６ａ　、　２６ｂ　、絞り２７ａ　、　２
７ｂ　、対物レンズ２８ａ。

２８ｂがそれぞれ配置されている。

また、復路において偏光ビームスプリッタ２５ａ。

２５ｂにより分離される反射光の光軸上には、対称的に
それぞれ結像レンズ３０ａ　、　３０ｂ　；中央部のみ
を尊光部とした部分遮光板３１ａ　、　３１ｂ　、コン
デンリ°レンズ３２ａ　、　３２ｂ　、光電変換器３３
ａ　、　３３ｂがそれぞれ配列され、これらにより左右
対称の２系列の光電検出系が形成されている。

第１図における制御部５は、光電変換器３３ａ。

３３ｔｌで得られた出力信号を基に走査面上でレーザビ
ームＬの傾き制御を行なうもので、第２図に示すように
、波形整形回路５１、計数回路５２、時限回路５３、演
算回路５４、制御回路５５および駆動回路５６を置端し
ている。光電変換器３３ａ　、　３３ｂの出力は波形整
形回路５１および計数回路５２を経て制御回路５５に接
続されている。制御回路５５には時限回路５３の出力も
接続されており、制御回路５５の出力は駆動回路５６を
経由してＰＬＺＴＩＩおよび１８に接続されている。ま
た、演算回路５４には波形整形回路５１で得られたパル
ス信号が出力され、演算回路５４において整合状態が演
算される。

本発明の実施例は上述の構成を有するのぐ、Ｐ　　　“
ＬＺＴＩＩおよび１８に電圧が印加されていなければ、
レーザ光源１０から出射したＰ偏光１−０は、ＰＬＺＴ
ｌｌで偏光面を回転されることなくそのままＰ偏光とし
て出射され、偏光ビームスプリッタ１２を透過し、反射
ミラー１３で図上左向きに折り曲げられ、第１のシリン
ドリカルレンズ１４によりスリット状のビームＬ１とさ
れ、第２の偏光ビームスプリッタ１５に入射してここを
透過し、ざらにＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　１８および結像レンズ
１９を経て多面鏡２０の振れ原点Ｂに入射する。一方、
ＰＬＺＴｌｌおよび１８に電圧が印加されていれば、レ
ーザ光源１０から出射したＰ偏光１ｏは、ＰＬＺＴＩＩ
で偏光面を９０”回転されてＳ偏・光となるため偏光ビ
ームスプリッタ１２で反射され、さらに反射ミラー１５
で図上下向きに折り曲げられる。反射ミラー１５で反射
されたＳ−尤のレーザビームは、第２のシリントリ・カ
ルレンズ１６により、ビームＬ１と互いに直交する方向
のスリット状ビームＬ２となり、第２の偏光ビームスプ
リッタ１１に入射し、ここでビームＬ１と同一の光幀十
を同一方向に反射されるが、今度はＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ１８
に電圧が印加されＣいるのでこのＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　１８
により偏光面を９０°回転されてＰ偏光とされた後、ビ
ームＬ１と同様、結像レンズ１９を経て多面Ｒ２０の撮
れ原点Ｂに入射する。

回転多面鏡２０により偏向走査されたレーザビームしす
なわちＬｌは、中間レンズ２１．２２を通過した後にプ
リズム２３の端面２３ａに入射し、ここで左方向に漏向
され、さらに反射ミラー２４ａにより下方向に偏向され
る。そして、全光量が偏光ビームスプリッタ２５ａ、中
間レンズ２６ａ、絞り２７ａおよび対物レンズ２８ａを
介してマスク１上の一点に結像し、さらに投影レンズ４
によって再びつ１ハ２上の一点に結像する。ここで、マ
スク１上に結像するビームは直線偏光であるが、ウェハ
２上に結像するビームは投影レンズ４内の１／４波長板
を通過する際、円偏光に変換されている。

マスク１およびウェハ２上に結像したこれらのビームは
、第３図＜ａ＞に示す！のように、アライメントマーク
Ｍｌ　、Ｗｌ　、Ｍ２と甲行なスリット光としてマスク
１４３よびつ」−ハ２の面トの第１のアライメントマー
ク群を照射することになる。

この状態においてスリット光Ｊが走査線△に治って右方
向に走査されると、先ず、７ライメントマ一クＭ１　、
Ｗｌ　、Ｍ２に対応する位置Ｃ散乱が生じ、充電変換器
３３ａの出力として第３図（ｂ）に示す出力信号３１．
８２．８３が得られる。この場合、出力信号Ｓ２は、ウ
ェハ２上に結像したスリット光（円偏光）ＪのマークＷ
１における散乱反射光が、第１図の投影レンズ４内の１
／４波長板を通過する際、Ｓ偏光に変換され、対物レン
ズ２８ａ１絞り２１ａ、中間レンズ２６ａの復路を戻り
、偏光ビームスプリッタ２５ａ　′ｃ反射され、８らに
結像レンズ３０ａ、部分遮光板３１ａ　、：］ンデンサ
レンズ３２ａを経由して光電変換器３３ａに入射するこ
とにより得られる。一方、出力信号Ｓ１．３３は、マス
ク１上に結像したスリット光（直線偏光）ｌのマークＭ
ｌ　、Ｍ２における散乱回折光が、第１図の投影レンズ
４内に入り、円偏光に変換され−Ｃウェハ２面上に結像
され、ここで反射されて上述のマークＷの散乱光と同じ
復路を辿ることにより得られる。なお、マスク１上に結
像したスリット光（直ＩＩ−光）Ｊのアライメントマー
クＭ１．Ｍ２における散乱光の成分には、上記の散乱回
折光の他に、マスク１上から対物レンズ２８ａないし偏
光ビームスプリツタ２５ａ方面に戻る直接反射光ＭＤが
あるが、この直接反射光ＭＤは、入射したとき園光方向
と同じ状態のまま偏光ビームスプリッタ２Ｓａに入射す
るため、ここを透過して光電検出系には侵入しない。

上述において、スリブｉ・光１は、アライメントマーク
Ｍｌ　；　Ｗｌ　、Ｍ２にほぼ重なることにより検出す
るので、従来の単なるスポット光よりもその検出感度は
高く検出精度は良好となる。また、マスク１の平滑面を
透過し、さらにウェハ２の平滑面で反射された非散乱光
は部分遮光板３１ａの中央部に結像し、ここで遮光され
光電変換器３３ａに至り達することはない。

これらの光電変換器３３ａの出力信号３１　、３２　。

Ｓ３は、それぞれ波形整形回路５１に入力し、ここで一
定レベルでカットされたクロスポイント位置をパルス幅
として、第３図（Ｃ）に示すように矩形波状パルスＰｉ
　、Ｐ２　、Ｐ３に整形される。このパルスＰＩ　、Ｐ
２　、Ｐ３による出力は、計数回路５２および演算回路
５４に送信され、計数回路５２では所定数のパルスすな
わち３ｇのパルスを計数すると制御回路５５に信号を送
信する。また、この制御回路５５へは時限回路５３から
第３図（ｄ）に示す予め設定された時間における時間幅
Ｈの出力下が送信される。制御回路５５は第３番目のパ
ルスＰ３が所定の時間Ｈ内にあることを確認すると、駆
動回路５６に傾き切換信号を発してＰＬ７Ｔ１１ＬＢよ
び１８に半波長電圧を印加させる。これにより、ＰＬＺ
ＴＩＩは、レーザ光源１０からのＰＩＩ２光の偏光面を
９０°回転してＳ偏光として出射し、偏光ビームスプリ
ッタ１２は、このＳ偏光を反射することによりレーザビ
ームの光路を切換え、反射ミラー１５を介して第２のシ
リンドリカルレンズ１６に出射する。

第２のシリンドリカルレンズ１６は、第１のシリンドリ
カルレンズ１４に対して所定の角度で配置され（いるの
で、マスク１およびウェハ２Ｃのスリブ１−光の傾きは
変り、ンスク１Ｆ）よびウェハ２の面、ｉｒは第３図＜
ａ＞のノ′に示すようにアライメントマークＭ３　、Ｗ
２　、Ｍ４と平行な傾き方向に切換えられる。また、こ
のときは、ＰＬＺＴ１８に６半波長電圧が印加されてい
るので１．第２のシリンドリカルレンズ１６を経たＳａ
光は、ＰＬＺＴ１８Ｃ゛１〕偏光に変換され、レーザビ
ームＬの偏光方向は、その傾き角によらず一定である。

アライメントマークＭ３　、Ｗ２　、Ｍ４は、この傾き
切換後のスリット光１′で走査され、光電変換器３３ａ
から第３図（ｂ）に示す出力信号Ｓ４゜Ｓ５．Ｓ６が得
られ、波形整形回路５１により第３図（Ｃ）に示すパル
スｐ４　、ｐ５　、Ｐ６が求められ、第１のアライメン
トマーク群の検出が終了する。そして、演Ｗ回路５４に
６いて先に検出したパルスＰＩ　、Ｐ２　、Ｐ３ととも
に必要に応じて演算処理される。

一方、出力丁が送信されている状態においＣ１例えば第
３番目のパルスＰ３が検出されなかった場合、すなわち
アライメントマークＭ２が欠落したときには第３番目の
パルスＰ３が得られるべき時間Ｈの経過後に、制御回路
５５は傾き切換（ｆｉ号を駆動回路５６に発し、走査ス
リット光の傾きを切換えて前述と同様の検出を行なう。

この場合、パルスＰ３は欠落しているので、波形整形回
路５１から演算回路５４に送信されるパルスは第３図（
ｅ）に示すようになる。

レーザビームＬがきらに偏向走査されて、プリズム２３
の側面２３ｂに達すると、今度はビームしはプリズム２
３により右側に偏向され、反射ミラー２４ｂ、’１ｍ光
ビームスプリッタ２５ｂ、中間レンズ２６ｂ、絞り２７
ｂ、対物レンズ２８ｂを経てマスク１およびウェハ２の
面上の第２のアライメントマーク群を先の説明と同様に
検出することになる。

なお、７ライメントマーク検出に先立ってマーク位置を
模索する際は、一方のスリット光例えばＬｌだけで走査
すればよい。

１発明の効ｒＡ］ 以上説明したように本発明に係る位置合せ濡号検出装置
は、下記の利点を有する。

■照明光を検出すべきマークの傾きに合せたスリット光
としているので、走査面上に存在する塵埃等からの散乱
光による影響を受は難い。

■１回の走査でスリット光の傾きを各マークの傾きに合
せて切換えるので、検出のための走査は１回で済む。す
なわち高速度の検出が可能である。

■漏光の偏光方向を偏光面回転素子で切換えることによ
り偏光ビームスプリッタで透過方向と反射方向どの２つ
の光路へ択一的に分岐させるようにしているため、所望
の傾き方向のスリット光を１￥成したり、被検出光を検
出光学系へ分岐する際の光量利用効率は、偏光ビームス
プリッタの透過もしくは反射率を無視すると、偏光面回
転素子の透過率を９０％以上として８１％以上となり、
従来のハの７方式の５０％以下に比べると極めで高い。

■また、クロスビーム方式のものと比較した場合、位置
検出マークからの散乱光を検出するディテクタは、マー
クの傾き方向を検知する必要がないため簡略な構成で足
りる。

［発明の適用例］ 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。例えば、上述の実施例
においては、本発明を縮小投影露光装置に適用した例に
ついて説明したが、本発明はミラープロジェクション方
式のような等箔糸の露光装置に適用できるのは勿論であ
る。また、１０キシミティ方式やコンタクト方式のマス
クアライナのようにマスクとウェハとの間に投影光学系
が介在しない投影方式の露光装置であっても適用可能で
ある。この場合は、対物レンズ２８ａ　、　２８ｂとマ
スク１との間に１／４波長板を配置するようにすれば、
偏光ビームスプリッタ２５ａ　、　２５ｂによって往路
と復路とでレーザご−ムをほとんど無損失で分離するこ
とが可能となり、各傾き角ごとのビームを時分割で独立
しＣ出力していることとも併せてレーザ出力の利用効率
をさらに上げることができ、かつアライメント７−クか
らの反射光の光源側への帰還をほぼ零にすることができ
る。また、」ｊボに、１３いては、７スク１■のアライ
メントマークＭ１　、Ｍ３からの回折光信号Ｓｌ　、３
３もつ］−ハ２からの反射光ＭＷにより検出している。

しかし、この信号３１．３３としてはマスク１からの直
接反射光ＭＤを検出する方がＳ／Ｎ比は良い。

この直接反射光ＭＤは、第１図に示すように反射率の低
いハーフミラ−３４ａ　、　３４ｂ　、　偏光ビームス
プリッタ３５ａ　、　３５ｂ　、結像レンズ３６ａ　、
　３６ｂ　、部分遮光板３７ａ　、　３７ｂ　、　−］
ンデンサレンズ３８ａ　、　３８ｂ　６３よび光電変換
器３９ａ　、　３９ｂを配置することによりレーザ出力
の利用効率、を余り低モさせることなく検出することが
できる。

ざらに、本発明は、マスクアライナ以外の対象物例えば
印刷用原版等の位置合せにも適用可能Ｃある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る位置合せ信号検出装置
の光学系構成図、第２図は第１図の装置の制御系のブロ
ック回路図、第３図は作動状態の説明図、第４図は従来
のアライメント７−クの検出方法の説明図である。 １：マスク、２：ウェハ、４：投影レンズ、５二制御部
、１０：レーザ光源、ＩＣｌ３：１Ｉｉｉ光而回転面子
、１２．１７．２５ａ　、　２５ｂ　：　Ｑ光ヒ−ムス
プリツタ、１４．１６：シリンドリカルレンズ、２〇二
回転多面鏡、３３ａ　、　３３ｂ　：光電変換器、５１
：波形整形回路、５２二計数回路、５３：時限回路、５
４：演算回路、５５：制御回路、５６二駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、傾き方向が２種類の複数個の細条状位置合せマーク
   を、その傾きが検出すべきマークの傾き方向と合致する
   ように切換えられるスリット状の光で走査することによ
   り検出する位置合せ信号検出装置において、上記スリッ
   ト状の光を発生する手段が、偏光発生手段と、該偏光発
   生手段から出力される偏光の偏光面を電気光学的に回転
   させる第１の偏光面回転素子と、該偏光面回転素子に与
   える電気量を制御して偏光方向の異なる２種類の偏光を
   切換え出力させる制御手段と、該偏光面回転素子から出
   力される偏光の一方を透過し他方を反射して各偏光を別
   々の光路に導く第１の偏光ビームスプリッタと、各光路
   に導入された偏光をそれぞれ上記２種類の傾き方向のそ
   れぞれに相当する傾きのスリット状に集光する集光手段
   と、各集光手段から出力されるスリット状の光を偏光方
   向に応じて一方を透過し他方を反射することにより同一
   方向に出力する第２の偏光ビームスプリッタと、上記第
   １の偏光面回転素子と連動して第２の偏光ビームスプリ
   ッタから出射される２種類の偏光の偏光方向を一致させ
   る第２の偏光面回転素子とを具備することを特徴とする
   位置合せ信号検出装置。 ２、前記偏光面回転素子が、印加される電圧に応じて前
   記偏光発生手段から入力される偏光の偏光面を回転させ
   る電気光学セラミックスである特許請求の範囲第１項記
   載の位置合せ信号検出装置。