JP2000305274A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アライメントマークの位置のばらつきが大き
いワークであっても、ワーク上の２個所のアライメント
マークを検出できるようにすること。 【解決手段】 帯状ワークＷを搬送移動して、帯状ワー
ク上のワークマークＷＡＭを、２台のアライメントユニ
ットＡＵのアライメント顕微鏡により検出しマスクＭと
ワークＷの位置合わせを行ってマスクパターンをワーク
Ｗ上に露光する。上記アライメントに際し、２個のアラ
イメント顕微鏡のうちのいずれの顕微鏡の視野内にもワ
ークマークＷＡＭが入らないとき、制御部２０に設けら
れたアライメントマーク検出手段２１により、ワークＷ
を渦巻き状に移動させワークマークＷＡＭを検出する。
そして、２個のアライメント顕微鏡のうちの少なくとも
一つの顕微鏡の視野内にワークマークＷＡＭが入ってい
る場合には他方の顕微鏡の視野内に他方のワークマーク
ＷＡＭが入るようにワークＷを回転・移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク上のアライ
メントマークを顕微鏡によって検出し、マスクとワーク
の位置合わせを行ってマスクパターンをワーク上に露光
する露光装置に関し、さらに詳細には、２個のワーク・
アライメントマークのうち、一方しか検出できていない
場合に、もう一方のワークマークを自動探索する機能を
備えた露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワーク上に各種電子的素子等を形成する
ため、マスクとワークの位置合わせを行ったのちマスク
パターンをワーク上に露光する露光装置が使用される。
上記露光装置におけるワークとマスクの位置合せは、ワ
ークに設けられたワーク・アライメントマーク（以下、
ワークマークという) とマスクに設けられたマスク・ア
ライメントマーク（以下、マスクマークという) とを、
アライメント顕微鏡によって検出し、両者の位置関係が
一致する（例えば重なり合う) ようにして行なわれる。
ワークマークとマスクマークは、通常それぞれ２個所に
設けられ、マスクに対して平行な平面方向の位置合せが
できる。

【０００３】上記露光装置としては、１枚ずつに分割さ
れたワーク上にマスクパターンを露光する露光装置（枚
葉式の露光装置という）、あるいは、帯状のフィルムワ
ーク（帯状ワークという）を移動させながらワーク上に
マスクパターンを順次露光する露光装置（帯状ワークの
露光装置という）が知られている。図４に上記帯状ワー
クにマスクパターンを露光する露光装置の構成例を示
す。同図において、Ｒ１は未露光の帯状ワークＷが巻か
れた巻き出しリール、ＢＲは帯状ワークＷが弛まないよ
うにブレーキを掛けるブレーキローラである。ＷＳはワ
ークステージであり、ワークステージＷＳは真空吸着機
構等のワーク固定機構を備え、アライメント時および露
光時にワークを固定する。また、ワークステージＷＳ
は、図示しないワークステージ駆動機構により、ＸＹＺ
θ方向（Ｘ方向は例えば同図紙面の左右方向、Ｙ方向は
同図紙面に対して垂直方向、Ｚ方向は同図紙面の上下方
向、θ方向はＺ軸を中心とする回転）に駆動される。

【０００４】ＤＲは帯状ワークを矢印方向に搬送する際
に駆動されるドライブローラ、Ｒ２は巻き取りリールで
ある。ＬＨは露光光／非露光光を照射する光照射部、Ｍ
はマスクパターンとマスクアライメント・マークＭＡＭ
（以下マスクマークＭＡＭという）が記されたマスク、
ＭＳはマスクＭを載置するマスクステージ、Ｌは投影レ
ンズであり、光照射部ＬＨが放射する露光光／非露光光
はマスクＭ上に照射され、マスクＭ上に設けられたマス
クパターン、マスクマークＭＡＭは、投影レンズＬを介
してワークステージＷＳ上の帯状ワークＷに投影され
る。

【０００５】ＡＵはアライメント顕微鏡を備えたアライ
メントユニットであり、アライメントユニットＡＵによ
り、ワークＷ上に結像したマスクマークＭＡＭとワーク
Ｗ上に記されたワークアライメント・マークＷＡＭ（以
下、ワークマークＷＡＭという）を検出し、マスクマー
クＭＡＭとワークマークＷＡＭが一致するようにワーク
ステージＷＳを移動させてマスクＭと帯状ワークＷの位
置合わせを行う。アライメントユニットＡＵは帯状ワー
クＷ上に記されたワークマークＷＡＭに応じた数（通常
２個）設けられ、同図矢印方向に退避可能に構成されて
いる。

【０００６】図５に上記アライメント顕微鏡の構成の一
例を示す。マスクマークＭＡＭを照明した照明光は、ア
ライメント顕微鏡１１のハーフミラーＨＭを透過し、帯
状ワークＷ上にマスクマークＭＡＭを投影・結像させ
る。また、帯状ワークＷ上に設けられたワークマークＷ
ＡＭも照明する。なお、光照射部ＬＨからアライメント
光を照射する変わりに、光ファイバ等により、スポット
状のアライメント光をマスクマークＭＡＭに照射して帯
状ワークＷ上に投影・結像させても良い。１２は受像素
子であり、ワークＷ上に投影されたマスクマークＭＡＭ
像とワークマークＷＡＭ像は、ハーフミラーＨＭで反射
され、レンズＬ１，Ｌ２により所定の倍率に拡大されて
受像素子１２に受像される。

【０００７】１３は画像処理部、１４はモニタであり、
画像処理部１３は、受像素子１２より受像されたマスク
マークＭＡＭ像とワークマークＷＡＭ像からマスクマー
クＭＡＭとワークマークＷＡＭの位置を検出する。画像
処理部１３で検出された位置データは制御部２０に送ら
れ、制御部２０は画像処理部１３で得られたマスクマー
クＭＡＭとワークマークＷＡＭの位置データに基づき、
両者が一致するようにワークステージ駆動機構ＷＳＤを
駆動し、ワークステージＷＳ（ワークＷ）を移動させ
る。また、制御部２０は、図４に示したドライブローラ
ＤＲの回転量等を制御して帯状ワークＷの搬送を行う。

【０００８】以下、図４、図５において、帯状ワークに
マスクパターンを所定の間隔で露光する手順を以下に示
す。 (1) 巻き出しリールＲ１から引き出された帯状ワークＷ
は、ドライブローラＤＲが回転することにより、図面右
方向にあらかじめ決められた距離だけ搬送される。帯状
ワークＷの露光領域が、露光処理が行なわれるワークス
テージＷＳ上にくる。 (2) 露光処理中に帯状ワークＷの位置ずれが生じないよ
うに、真空吸着等によって、帯状ワークＷをワークステ
ージＷＳに固定する。アライメント顕微鏡１１を有する
アライメントユニットＡＵを、露光領域に挿入する。光
照射部ＬＨより、アライメント光を、マスクＭを介して
帯状ワークＷに照射する。ワークＷ上に投影されたマス
クマークＭＡＭ像とワークマークＷＡＭ像は、アライメ
ント顕微鏡１１のハーフミラーＨＭで反射され、レンズ
Ｌ１，Ｌ２により所定の倍率に拡大されて前記した受像
素子１２に受像される。

【０００９】(3) 受像素子に受像されたマスクマーク像
とワークマーク像とは画像処理部１３に送られて画像処
理され、モニタ１４に表示されるとともに、それらの位
置データが制御部２０に送られる。制御部２０は、マス
クマークＭＡＭとワークマークＷＡＭとの位置関係が一
致する（例えば重なり合う) ように、ワークステージ駆
動機構ＷＳＤによりワークステージＷＳを移動させ、マ
スクＭと帯状ワークＷの位置合わせを行なう。 (4) 位置合せが終了すると、光照射部ＬＨからアライメ
ント光の照射を停止し、アライメントユニットＡＵを露
光領域から退避させる。ついで、光照射部ＬＨから露光
光を照射し、マスクＭに形成されたマスクパターンを帯
状ワークＷ上に投影・結像させて露光を行なう。

【００１０】(5) 露光処理が終了すると、光照射部ＬＨ
からの露光光の照射を停止し、ワークステージＷＳの真
空吸着を解除し、ドライブローラＤＲが駆動し、帯状ワ
ークＷの次の露光領域が、ワークステージＷＳ上に来る
まで、帯状ワークＷを移動させる。 以上の説明では、ワークが帯状ワークである場合につい
て説明したが、マスクとワークの位置合せに関しては、
枚葉式の露光装置でも同様である。

【００１１】ところで、上記のように、ワークＷとマス
クＭとの位置合わせを行なうためには、ワークＷに設け
られた２個所のワークマークをそれぞれのアライメント
顕微鏡１１によって同時に検出する必要がある。しか
し、ワークマークＷＡＭが設けられる位置の精度の問題
や、ワークが帯状ワークであればローラにより搬送する
時に生じる蛇行の問題等により、前記(2)において、ア
ライメント顕微鏡１１の視野（画角) 内にワークマーク
ＷＡＭが入らない場合がある。このような場合、従来に
おいては次の，のように処理されていた。 「ワークマークが検出できない」というトラブルが
発生したとして、装置の処理を停止させる。 アライメント顕微鏡１１に接続されたモニタ１４
（図５参照) を見ながら、作業者が手動でワークステー
ジＷＳを移動させ、ワークマークＷＡＭを探索してアラ
イメント顕微鏡１１の視野（画角) 内にワークマークＷ
ＡＭを入れ、位置合せ処理を再開させる。

【００１２】しかし、上記のように作業者の手動により
ワークマークの探索を行なうのは効率が悪い。そこで、
ワークマークが検出されない時、ワークステージを自動
的に移動させ、ワークマークを探索する方法が取られ
る。ワークを移動させてワークマークを探索する方法と
しては、例えば、特開平１０−２２２０１号公報に記載
されているように、ワークステージの移動によって、ア
ライメント顕微鏡の視野に応じた９の領域を、順番に渦
巻き状に探索する方法が良く知られている。

【００１３】図６は上記渦巻き状の探索手順の例であ
る。アライメント顕微鏡の視野は、例えば１．５ｍｍ角
であり、アライメント顕微鏡を中心として、ワークステ
ージを図６の〜の順番で渦巻き状に移動させ、ワー
クマークが検出されるまで探索する。この場合、ワーク
マークがアライメント顕微鏡の視野の境界にある場合で
も検出できるように、通常、探索する領域が重複するよ
うにワークステージを移動させる。重複する領域の幅
は、アライメント顕微鏡の視野に合せて、装置の制御部
に入力部から適宜設定できるようにしておけば良い。上
記の場合例えば８００〜５００μｍ程度の幅で設定され
る。図６の〜の探索でワークマークが検出されない
場合は、ワークマークを設ける作業自体にエラーがあっ
たと考え、ワークマーク検出不可能の異常として装置の
処理が停止する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ワーク
マークの渦巻き状探索において、ワークによっては２個
のワークマークを同時に検出できないという問題が生じ
るようになった。図７に、ワークの２個所に設けられた
ワークマークと、それに対応するアライメント顕微鏡の
探索範囲の関係を示す。２個のワークマークＷＡＭ１，
ＷＡＭ２がそれぞれ白丸に示す位置にあれば、両方のワ
ークマークＷＡＭ１，ＷＡＭ２を同時に検出できる。し
かし、形成されたワークマークの位置のばらつきが大き
いと、ワークマークは黒丸で示すような位置に来ること
がある。この場合、両方のワークマークＷＡＭ１’ＷＡ
Ｍ２’を同時に検出できない。

【００１５】ワークマークが図７の黒丸の位置にある場
合、前記した渦巻き状の探索を行うと、図面右側のワー
クマークＷＡＭ２’は、１回目のワーク移動（同図右側
の白丸の位置から１への右方向への移動）で検出できる
が、この時左側のワークマークＷＡＭ１’は検出できな
い。左側のワークマークＷＡＭ１’は渦巻き状の探索の
８回目のワーク移動により検出できるようになるが、こ
の時右側のワークマークＷＡＭ２はアライメント顕微鏡
の視野からはずれてしまう。

【００１６】上記のように、ワークマークの位置のばら
つきが大きい場合、従来のワークの移動させる渦巻き状
の探索を行なっただけでは、２個所のワークマークをア
ライメント顕微鏡によって同時に検出することができな
い場合がある。２個のワークマークを同時に検出できな
ければ、マスクとワークとの位置合せができないので、
ワークの露光処理ができない。一方、アライメント顕微
鏡の視野を広くすれば、ワークマークを同時に検出でき
るようになる。しかし、これは顕微鏡の倍率を低くする
ということになり、位置合わせ精度、即ち露光精度が低
下するので採用できない。

【００１７】ワークに対するワークマークの位置ずれが
大きくなるワークの例としては、下記のような例があ
る。例えば、ハードディスク装置の、磁気ヘッドを支持
するステンレス鋼製の部品の製作において、一辺が２４
０〜２５０ｍｍ程度の角型で、厚さが２５μｍ程度の薄
いステンレス板をワークとして用いる場合がある。この
ような、厚さが薄くやや大型のステンレス板は、そのま
までは自重で弛むなどして自動搬送を行いにくく、露光
等の加工処理における取扱いが難しい。そこで、帯状の
樹脂製のフィルムにあらかじめワークマークを設けた上
記ステンレス板を一定の間隔で貼りつけ、帯状の連続ワ
ークのようにして処理する場合がある。このようにすれ
ば、帯状のワークをロール状に巻いて取り扱うことがで
き便利である。

【００１８】このようなワークの露光処理は、前記図４
に示したように、露光装置にワークをロール状に巻いた
リールを取りつける部分を設け、ワークをロールから引
き出して一定の送り量で搬送しながら露光処理し、露光
処理が終われば再びリールに巻き取ることにより行われ
る。帯状ワーク上のステンレス板に対する所定の加工が
終了し、帯状のワークとして扱う必要がなくなれば、フ
ィルムからステンレス板をはずせば良い。通常、ステン
レス板の帯状フィルムへの貼りつけは、専用の貼り付け
装置で行なわれる。しかし、貼り付け装置の機械的な動
作の精度によるが、ステンレス板は帯状フィルムに対し
て、傾いたり、ずれたりした状態で貼り付けられること
が多い。そのばらつきの大きさは、図８に示すように１
ｍｍ程度にも及ぶことがある（図８のステンレス板の帯
状フィルムに対するばらつきの状態は誇張して表わされ
ている）。

【００１９】上記ステンレス板に、露光装置を用いて露
光処理する場合には、前記したようにステンレス板とマ
スクとを位置合わせする必要がある。しかし、この場
合、ステンレス板は帯状フィルムに対して大きくばらつ
いて貼りつけられているので、帯状ワークＷを決められ
た距離だけ、蛇行しないように搬送しても、ワークマー
クＷＡＭが所定の位置に来ないことがあり、ワークマー
クＷＡＭがアライメント顕微鏡の視野内に入らないこと
が多い。したがって、上記したように、ワークマークの
渦巻き状探索を行なっても、２個のワークマークを同時
に検出できない場合が生ずる。

【００２０】本発明の上記した事情に鑑みなされたもの
であって、本発明は、ワーク上の２個所に設けられたア
ライメントマークを対応する２個の顕微鏡によって検出
し、マスクとワークの位置合せを行って露光を行う露光
装置において、ワークに対するワークマークの位置のば
らつきが大きいワークであっても、ワーク上の２個所の
ワークマークを同時に検出し、マスクとワークの位置合
せができるようにすることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明においては、２個
所に設けられたワーク上のワークマークを、対応する２
個の顕微鏡によって検出し、マスクとワークの位置合わ
せを行ってマスクパターンをワーク上に露光する露光装
置において、上記２個の顕微鏡のうちの少なくとも一つ
の顕微鏡の視野内にワークマークが入らないときに起動
されるアライメントマーク検出手段を設け、該アライメ
ントマーク検出手段を次の第１、第２の手段から構成す
る。 (1) 上記２個の顕微鏡のいずれの顕微鏡の視野内にもワ
ークマークが入らないとき、上記顕微鏡の視野内に少な
くとも一つのワークマークが入るように、ワークを、マ
スクと平行な面において直交する２方向に順次移動させ
ワークマークを探索する第１の手段。 (2) 上記２個の顕微鏡のいずれか一方の顕微鏡の視野内
に一方のワークマークが入っているとき、他方の顕微鏡
の視野内に他方のワークマークが入るようにワークを回
転・移動させる第２の手段。

【００２２】本発明においては、上記のような第１、第
２の手段により次のようにしてワークマークの探索を行
う。 ２個の顕微鏡のうちのいずれの顕微鏡の視野内にも
ワークマークが入らないときは、上記第１の手段によ
り、従来と同様に、ワークを移動させ渦巻き状の探索を
行う。 上記の探索により、２個の顕微鏡の両方の視野内
にワークマークが入った場合には、探索を終了する。 上記２個の顕微鏡のうちの少なくとも一つの顕微鏡
の視野内にワークマークが入っている場合、あるいは上
記の渦巻き状の探索により１つの顕微鏡の視野内にワ
ークマークが入った場合には、上記第２の手段により他
方の顕微鏡の視野内に他方のワークマークが入るように
ワークを回転・移動させ、ワークマークを探索する。 上記により、２個の顕微鏡の視野内にワークマー
クが入った場合には探索を終了する。 上記，の探索を行ってもワークマークが検出さ
れない場合には、エラー終了する。 上記のようなワークマークの探索処理を行えば、前記し
たように、ワークに対するワークマークの位置ずれが大
きい場合であってもワークマークを検出することが可能
となる。このため、ワークマーク検出不能の異常として
装置の処理が停止するのを防止し、作業効率を向上させ
ることが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例の露光装置
の構成を示す図である。なお、以下の説明では帯状ワー
クの露光装置について説明するが、本発明は前記した枚
葉式の露光装置にも適用することができる。図１におい
て、前記図４に示したものと同一のものには同一の符号
が付されており、Ｒ１は未露光の帯状ワークＷが巻かれ
た巻き出しリール、ＢＲはブレーキローラ、ＤＲはドラ
イブローラ、Ｒ２は巻き取りリールである。ＷＳはワー
クステージであり、ワークステージＷＳは前記したよう
にワーク固定機構を備え、アライメント時および露光時
にワークを固定する。また、ワークステージＷＳは図示
しないワークステージ駆動機構により、ＸＹＺθ方向に
駆動される。

【００２４】ＬＨは露光光／非露光光を照射する光照射
部、Ｍはマスク、ＭＳはマスクステージ、Ｌは投影レン
ズである。光照射部ＬＨが放射する露光光／非露光光は
前記したようにマスクＭ上に照射され、マスクＭ上に設
けられたマスクパターン、マスクマークＭＡＭは、投影
レンズＬを介してワークステージＷＳ上の帯状ワークＷ
に投影される。ＡＵは前記したアライメント顕微鏡を備
えたアライメントユニットであり、アライメントユニッ
トＡＵはこの場合２セット設けられており、前記したよ
うにワークＷ上に結像したマスクマークＭＡＭとワーク
Ｗ上に記されたワークマークＷＡＭを検出し、マスクＭ
と帯状ワークＷの位置合わせを行う。なお、アライメン
ト顕微鏡の構成は前記図５と同様である。

【００２５】１３は画像処理部、１４はモニタであり、
画像処理部１３は、受像素子１２より受像されたマスク
マークＭＡＭ像とワークマークＷＡＭ像からマスクマー
クＭＡＭとワークマークＷＡＭの位置を検出する。画像
処理部１３で検出された位置データは制御部２０に送ら
れる。制御部２０は前記したように画像処理部１３で得
られたマスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭの位置
データに基づき、両者が一致するようにワークステージ
駆動機構ＷＳＤを駆動する。また、ドライブローラＤＲ
の回転量等を制御して帯状ワークの搬送・位置決めを行
う。３０は入力部であり、入力部３０から後述するよう
に、２個のワークマーク間隔、渦巻き検索の幅等の各種
設定情報を入力する。

【００２６】本実施例においては、上記制御装置２０に
２個のアライメント顕微鏡のうちの少なくとも１つのア
ライメント顕微鏡の視野内にワークマークが入らないと
きに起動されるアライメントマーク検出手段２１が設け
られている。アライメントマーク検出手段２１は前記し
たようにワークマークＷＡＭがアライメント顕微鏡１１
の視野に入らないとき渦巻き状にワークマークを探索す
る第１の手段２１ａと、ワークマークＷＡＭの一つがア
ライメント顕微鏡１１の視野に入っているとき他方のワ
ークマークＷＡＭがアライメント顕微鏡１１の視野に入
るようにワークステージＷＳを回転させる第２の手段２
１ｂを備えている。

【００２７】図２は本実施例のアライメントマーク検出
処理を示すフローチャートであり同図を参照しながら、
図１に示す帯状ワークの露光装置におけるマスクとワー
クの位置合わせについて説明する。なお、ここでは、２
個のワークマークがワークの幅方向の両端に設けられ、
ワークを移動して位置合せを行なう場合を例にして説明
する。 (1) 入力部３０から、２個のワークマーク間隔、渦巻き
検索の幅、後述する「 片側サーチ」 の距離と回数をあら
かじめ入力しておく。これらのデータは制御装置２０の
図示しない記憶部に記憶される。ここでは、数値例とし
て、２個のワークマーク間隔＝２４０ｍｍ、渦巻き検索
の幅＝３００〜６００μｍ、「 片側サーチ」 の距離と回
数＝３００μｍ／２回、とする。また、アライメント顕
微鏡の視野は１．５ｍｍ角とする。

【００２８】(2) 帯状ワークＷを搬送し、帯状ワークＷ
の露光領域がワークステージＷＳ上の所定の位置まで搬
送されたら、前記した真空吸着機構等により帯状ワーク
ＷをワークステージＷＳ上に吸着固定する。アライメン
ト光がマスクマークＭＡＭを照明し、ワークＷ上にマス
クマークＭＡＭ像が結像する。アライメントユニットＡ
Ｕを挿入し、アライメント顕微鏡１１によりマスクマー
クＭＡＭ像とワークマークＷＡＭを検出する。ここで
は、マスクマークＭＡＭ像は検出されているものとす
る。

【００２９】以下、図２によりワークマークＷＡＭの検
出処理について説明する。なお、以下の(1) 〜(5) 、
〜は図２に付した括弧数字、丸数字に対応している。 (1) アライメント顕微鏡１１によりワークマークＷＡＭ
を観察したとき、２個所のワークマークＷＡＭがともに
検出された場合。アライメントマーク検出処理を正常終
了し、前記したマスクＭとワークＷとの位置合わせを開
始する。 (2) いずれか一方のワークマークＷＡＭのみが検出され
た場合には、下記(4) に進む。 (3) いずれのワークマークＷＡＭも検出されなかった場
合。 前記図６で説明したように、ワークＷを移動し渦巻き状
にワークマークＷＡＭを探索する。すなわち、ワークス
テージＷＳはワークステージ駆動機構ＷＳＤにより、マ
スクＭに平行な平面のＸ方向またはＹ方向に、設定され
た３００〜５００μｍずつ渦巻き状に移動し、前記図６
に示した９つの領域において順番にワークマークＷＡＭ
を探索する。

【００３０】上記(3) の探索により、２個所のワーク
マークＷＡＭが同時に検出された場合は、アライメント
マーク検出処理を正常終了し、マスクＭとワークＷとの
位置合わせを開始する。 上記(3) の探索により、いずれのワークマークＷＡＭ
も検出されない場合には、許容範囲外のワークマークの
位置ずれがあるとして、アライメントマーク検出処理を
エラー終了する。アライメントマーク検出処理がエラー
終了した場合には、ワークマーク検出不可能であるとし
て装置の処理を中止する。 上記(3) の探索により、いずれか一方のワークマーク
ＷＡＭのみが検出された場合には、一方のワークマーク
ＷＡＭが検出された時点で渦巻き状の探索を停止し、次
の(4) の処理を行う。

【００３１】(4) 検出したワークマークＷＡＭがアライ
メント顕微鏡１１の視野のほぼ中心に来るようにワーク
ステージＷＳをＸ方向または／およびＹ方向に移動させ
る。この移動によりもう一方のワークマークＷＡＭもア
ライメント顕微鏡１１の視野に入った場合にはアライメ
ントマーク検出処理を正常終了し、マスクＭとワークＷ
との位置合わせを開始する。

【００３２】(5) 上記移動によって、もう一方のワーク
マークＷＡＭが検出されない場合には、検出しているワ
ークマークＷＡＭがアライメント顕微鏡１１の視野から
外れないようにワークＷを回転移動させ、もう一方のワ
ークマークＷＡＭを検索する（これを以下「片側サー
チ」という）。「片側サーチ」により、他方のワークマ
ークＷＡＭが検出された場合には、アライメントマーク
検出処理を正常終了し、マスクＭとワークＷとの位置合
わせを開始する。また、他方のワークマークＷＡＭが検
出されない場合には、アライメントマーク検出処理をエ
ラー終了する。

【００３３】次に、上記した「片側サーチ」の詳細手順
について説明する。一方のワークマークＷＡＭが検出さ
れた状態で、ワークステージ駆動機構ＷＳＤによりワー
クステージＷＳを回転させ、ワークＷを回転させる。ワ
ークステージＷＳの回転中心は、２個所のワークマーク
ＷＡＭ間の中心付近になるため、ワークステージＷＳを
回転させただけでは、検出されている方のワークマーク
ＷＡＭがアライメント顕微鏡１１の視野から外れてしま
う場合がある。検出されているワークマークＷＡＭがア
ライメント顕微鏡１１の視野から外れないように、ワー
クステージＷＳの回転によりワークマークＷＡＭが移動
する分、ワークステージＷＳを移動させる。このように
すれば、検出したワークマークＷＡＭを中心にして２個
のワークマークＷＡＭ間の距離を半径とした円周上を検
索することになる。２個のワークマークＷＡＭは所定の
間隔で設けられているから、ワークマークＷＡＭの位置
に多少のずれがあったとしても、もう一方のワークマー
クＷＡＭの検出ができる。

【００３４】図３は上記検出動作を説明する図である。
ワークＷに設けられた一方（左側)のワークマークＷＡ
Ｍ１のみが検出され、アライメント顕微鏡１１の視野Ａ
のほぼ中心に移動した状態を図３（ａ）とする。同図
（ｂ）に示すように、ワークマークＷＡＭ１，ＷＡＭ２
がワークステージＷＳの回転中心を中心として、設定し
た３００μｍの半分である１５０μｍ右回りに移動する
ように、ワークステージを０．０７°回転させる。右側
のワークマークＷＡＭ２は図面下方に約１５０μｍ移動
し、左側のワークマークＷＡＭ１は上方に約１５０μｍ
移動する。これにより、左側のワークマークＷＡＭ１
は、同図（ｂ）に示すようにアライメント顕微鏡１１の
視野Ａの片隅に寄るか、または視野からはずれる。

【００３５】そこで、回転移動と同時にワークステージ
ＷＳを図面下方（Ｙ方向) に約１５０μｍ移動する。こ
れにより、同図（ｃ）に示すように左側のワークマーク
ＷＡＭ１は、アライメント顕微鏡１１の視野Ａにおいて
当初検出されたほぼ同じ位置に戻る。すなわち、左側の
ワークマークＷＡＭ１を中心として、右側のワークマー
クＷＡＭ２が３００μｍ移動するようにワークＷを回転
移動した状態とほぼ同様になる。例えば、図３の紙面の
上下方向をＹ方向とし、回転移動による検索範囲をｘμ
ｍ、ワークマーク間隔をＬｍｍ、ａ＝ｘμｍ／Ｌｍｍと
すると、ワークステージをθ＝tan ^-1｛ａ√（１−
ａ² ）｝回転させ、かつ、Ｙ方向にｘ／２μｍ移動させ
る。この回転・移動により、同図（ｃ）に示すように右
側のワークマークＷＡＭ２がアライメント顕微鏡の視野
Ｂに入れば、片側サーチを終了させる。

【００３６】上記片側サーチは、前記したように片側サ
ーチの距離と回数が３００μｍ／２回に設定されている
場合には、一方のワークマークＷＡＭが検出された状態
から、他方のワークマークＷＡＭが検出されるまで、検
出された一方のワークマークＷＡＭを中心として右回り
に３００μｍの移動を２回（６００μｍ) 、さらに、上
記一方のワークマークＷＡＭが検出されたときの位置に
戻って、左回り３００μｍの移動を２回（６００μｍ)
行う。そして、いずれかの段階で２個のワークマークＷ
ＡＭが検出されれば、アライメントマーク検出処理を終
了し、前記したようにマスクＭとワークＷとの位置合わ
せを行なう。また、片側サーチを行っても他方のワーク
マークＷＡＭが検出されなかった場合には前記したよう
にアライメント検出処理をエラー終了する。

【００３７】なお、上記「片側サーチ」においては、検
出されているワークマークＷＡＭがアライメント顕微鏡
１１の視野から外れないように、ワークステージＷＳを
回転かつ移動させているが、必ずしもこの方法に限定さ
れるものではなく、その他の種々のサーチ方法を用いる
ことができる。例えば、図３（ｂ）の状態で、ワークス
テージＷＳを移動させずに０．００７°以上回転させる
と、ワークマークＷＡＭ１はアライメント顕微鏡１１の
視野Ａからはずれるが、この場合には、ワークマークＷ
ＡＭ１がアライメント顕微鏡１１の視野の上側にあるこ
とはわかっている。したがって、例えば、ワークステー
ジＷＳを０．００７°以上回転させ（これによりワーク
マークＷＡＭ１はアライメント顕微鏡の視野Ａからはず
れる）、他方のワークマークＷＡＭ２が検出されたら、
ワークマークＷＡＭ１がアライメント顕微鏡の視野に入
るまでワークステージＷＳを下方に移動させる。同様
に、上記実施例で説明した以外の各種のサーチ方法を用
いることが可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 （1)マスクとワークの位置合せにおいて、ワークを渦巻
き状に移動させてワークマークを探索するとともに、一
方の顕微鏡の視野内に一方のワークマークが入った時、
他方の顕微鏡の視野内に他方のワークマークが入るよう
にワークを回転・移動させているので、渦巻き状の移動
により一方のワークマークしか検出できない場合であっ
ても、他方のワークマークを検出することが可能とな
り、ワークに設けられた２個所のアライメントマークを
確実に検出することが可能となる。このため、ワークマ
ーク検出不可能の異常として装置の処理がむやみに停止
することがなく、作業効率を向上させることができる。 （２) ワークアライメントマークが、ワークの所定の位
置に対してずれた位置に設けられている場合であって
も、ワークアライメントマークを探索し検出することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の露光装置の構成例を示す図で
ある。

【図２】本発明の実施例のワークマーク検出処理を示す
フローチャートである。

【図３】本発明の実施例の片側サーチ手順を説明する図
である。

【図４】帯状ワークの露光装置の構成例を示す図であ
る。

【図５】アライメント顕微鏡の構成例を示す図である。

【図６】渦巻き状の探索手順を説明する図である。

【図７】ワークの２個所に設けられたワークマークとそ
れに対応するアライメント顕微鏡の探索範囲の関係を示
す図である。

【図８】ステンレス板の帯状フィルムへステンレス板を
貼り付けた帯状ワークの一例を示す図である。

【符号の説明】

１１ アライメント顕微鏡 １２ 受像素子 １３ 画像処理部 １４ モニタ ２０ 制御部 ２１ アライメントマーク検出手段 ２１ａ 第１の手段 ２１ｂ 第２の手段 ３０ 入力部 ＭＡＭ マスクマーク ＷＡＭ ワークマーク Ｍ マスク Ｗ ワーク ＷＳ ワークステージ ＷＳＤ ワークステージ駆動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２個所に設けられたワーク上のアライメ
   ントマークを、対応する２個の顕微鏡によって検出し、
   マスクとワークの位置合わせを行ってマスクパターンを
   ワーク上に露光する露光装置であって、 上記露光装置は、上記顕微鏡によるアライメントマーク
   の検出に際し、２個の顕微鏡のうちの少なくとも一つの
   顕微鏡の視野内にアライメントマークが入らないときに
   起動されるアライメントマーク検出手段を備え、 上記アライメントマーク検出手段は、上記２個の顕微鏡
   のいずれの顕微鏡の視野内にもアライメントマークが入
   らないとき、上記顕微鏡の視野内に少なくとも一つのア
   ライメントマークが入るように、ワークを、マスクと平
   行な面において直交する２方向に順次移動させアライメ
   ントマークを探索する第１の手段と、 上記２個の顕微鏡のいずれか一方の顕微鏡の視野内に一
   方のアライメントマークが入っているとき、他方の顕微
   鏡の視野内に他方のアライメントマークが入るようにワ
   ークを回転・移動させる第２の手段を備えていることを
   特徴とするアライメントマーク検出機能を備えた露光装
   置。