JP2006120790A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アライメント顕微鏡を光軸方向に移動させることなく、焦点深度範囲外にある２つのアライメントマークを検出しマスクとワークの位置合せをすること。
【解決手段】マスクＭのアライメントマークを検出する際、ワークステージ３が図面右方向に動き、ワークステージ３の側面に取り付けられた平行平板５が、アライメント顕微鏡４の光路内に挿入され、マスクＭのアライメントマークの位置が検出され記憶される。ワークＷのアライメントマークを検出する際は、ワークステージ３が図示の位置に移動する。アライメント顕微鏡４がワークステージ３の内部に挿入され、アライメント顕微鏡４により貫通孔３ｂを介してワークマークＷＡＭを検出する。２つのアライメントマークが検出されると、それらが所定の位置関係になるようにワークステージ３を移動し、光照射部１から露光光を照射し、ワークＷにマスクパターンを露光する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体製造装置、プリント基板、ＬＣＤ、レチクルの製造等に使用する露光装置に関し、特に、ワークの裏面に設けられたアライメントマークと、マスクのアライメントマークの位置合せを行い、マスクパターンをワーク上に露光する露光装置に関するものである。

近年、素材を有効利用するため、また高密度の実装を行うため、ワークの両面にパターンが形成されることがある。図１１に、両面にパターンを形成する場合のパターン形成の工程を示す。
図１１（ａ）に示すように、ワークＷの第１面に、マスクとの位置合せに使うワーク・アライメントマークＷＡＭ（以下ワークマークＷＡＭという）を形成する。なおここでは、混乱を避けるために、ワークＷの表面、裏面という言葉は使わず、第１面、第２面と呼ぶ。
上記（ａ）で形成したワークマークＷＡＭを使い、第１のマスク（不図示）とワークＷを位置合せし、ワークＷの第１面に、図１１（ｂ）に示すように第１のパターンを露光し形成する。
ワークＷを反転させ、第２のマスク（不図示）とワークＷを位置合せし、ワークＷの第２面に、図１１（ｃ）に示すように第２のパターンを露光し形成する。
上記露光を行うワークの素材としては、シリコンウエハやガラス基板などがあげられる。シリコンウエハの場合、露光して作られる製品は例えば集積回路（ＬＳＩ）といった半導体部品であり、ガラス基板の場合は、例えばレチクルである。

以下、上記のようにワークの第２面に第２の露光パターンを露光する場合について説明する。
図１２にワークの第２面に第２のパターンを露光する際の位置合せの方法を示す。
図１２（ａ）は、ワークがガラス等の透明な基板の場合である。ワークステージ１の上に、ワークＷが第１のパターンＰ１とワークマークＷＡＭが形成された第１面を下に、第２面を上にして置かれる。マスクステージ２には、ワークＷの第２面にパターンを形成するための、第２のパターン形成用のマスクＭが保持される。
露光を行うためには、マスクＭとワークＷの位置合せを行わなければならない。そのために、アライメント顕微鏡４によって、マスクＭに形成されたアライメントマークＭＡＭ（以下マスクマークＭＡＭという）とワークマークＷＡＭを検出し、両者を位置合せする。
ワークＷが透明なガラス基板の場合、ワークＷの第１面に形成されたワークマークＷＡＭが、ワークＷの第２面側から検出できる。マスクＭもまた透明なガラス基板であるので、アライメント顕微鏡４を、マスクＭの上方（ワークＷとは反対側）に設け、ワークマークＷＡＭはマスクＭ越しに検出する。
マスクＭとワークＷの位置合せ後、マスクＭを介して露光光がワークＷに照射され、ワークＷの第２面の第２のパターンが形成される。

図１２（ｂ）は、ワークＷがウエハ等の不透明な基板の場合である。ワークステージ１の上に、ワークＷが第１面を下に、第２面を上にして置かれ、マスクステージ２に第２のパターン形成用のマスクＭが保持されるのは上記と同じ。
アライメント顕微鏡４は、ワークＷの下方（マスクＭとは反対側）に設けられ、ワークステージ１の貫通孔（検出孔）１ａからワークマークＭＡＭを検出する。マスクマークＭＡＭは、ワークステージ３からワークＷが取り除かれた状態で、貫通孔１ａを介し検出し、その位置が記憶される。
その後、ワークステージ３にワークＷが、ワークマークＷＡＭが貫通孔１ａ上に来るように載置され、アライメント顕微鏡４は、貫通孔１ａを介して、ワークマークＷＡＭを検出し、位置を記憶したマスクマークＭＡＭと位置合せされる。

図１２に示したようにマスクＭとワークＷの位置合わせを行う場合、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭは、アライメント顕微鏡４からの距離（光軸方向の位置）が異なる。
したがって、マスクマークＭＡＭまたはワークマークＷＡＭを検出するとき、両マークの間隔が、アライメント顕微鏡４の焦点深度内であれば、一方のマークに焦点をあわせればもう一方のマークも検出できるが、焦点深度以上に離れていると、一方のマークに焦点を合わせると、もう一方のマークがぼけてしまい検出できなくなる。
現在使用している例を示すと、ガラス基板の場合厚さは３〜５ｍｍ、ウエハの場合厚さは１００〜２００μｍ、露光のためのマスクとワークの間隔は３０〜１００μｍであり、マスクマークとワークマークの間隔が、アライメント顕微鏡の焦点深度内に入らないことがある。
そのような場合、一方のアライメントマーク（例えばマスクマーク）を検出した後、アライメント顕微鏡４を光軸方向に移動して、もう一方のアライメントマーク（例えばワークマーク）に焦点を合わせ、両方のマークを検出するということが行われている（例えば特許文献１参照）。この場合、位置合せは、先に検出したマークを装置の制御部にて画像処理して位置を記憶し、該記憶したマークと後から検出したマークとを重ね合わせることにより行う。
また、アライメント顕微鏡の焦点深度を変える方法として、例えば特許文献２には、アライメントビームの光路内に光学素子１０である面プレート（ガラスなどで形成された透明な少なくとも２面が平行な平板、以下平行平板という）を挿入することが示されている。
特開平６−２９１７３号公報 特開２００４−９６１０９号公報

特許文献１に記載されるように、アライメント顕微鏡を光軸方向に移動させると、移動時にアライメント顕微鏡に走行うねりが生じることがある。うねりが生じると、アライメント顕微鏡の光軸が傾き、移動の前後、即ちマスクマーク検出時とワークマーク検出時では、アライメント顕微鏡の視野の位置が異なってしまう。この視野のずれは１０μｍ以上になることもある。
移動の前後で視野の位置がずれると、記憶した一方のアライメントマークの位置に、もう一方のマークを重ね合わせても、実際の両マークの位置はうねりによる視野の移動分だけずれてしまう。したがって、マスクとワークの位置合せ精度は低下して露光精度が低下し製品不良の原因となる。
また、特許文献２に記載されるように平行平板を用いれば、上記のようにアライメント顕微鏡を光軸方向に移動させる必要はない。しかし、上記平行平板をアライメントビームの光路内に挿入する際、平行平板の平行な２面を光軸に対して垂直に挿入しなければならず、平行平板が光軸に対して傾くとマスクとワークの位置合せ精度が低下してしまう。
このため、平行平板を用いる場合には、平行平板を光軸に対して垂直に挿脱させるための機構を設ける必要がある。なお、上記特許文献２には、平行平板を挿脱させるための機構については記載されていない。
また、上記平行平板は、マスクとワークの位置合わせの都度、挿脱しなければならず、上記機構を設けても、その操作が煩雑であるといった問題もある。
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、アライメント顕微鏡を光軸方向に移動させることなく、焦点深度範囲外にある２つのアライメントマークを、焦点をあわせて検出し、精度の良いマスクとワークの位置合せをすることができ、また、ワークステージを移動させることで平行平板を自動的に挿脱できるようにした露光装置を提供することを目的とする。

光路の途中に平行平板を挿入すると、挿入する平行平板の厚さに応じて、焦点距離が移動することが知られている。大まかには、平行平板の厚さの１／３の距離だけ焦点距離が伸びる。
本発明はこの技術を利用して、あらかじめアライメント顕微鏡に近い方のアライメントマークに焦点をあわせておき、アライメント顕微鏡から遠いもう一方のアライメントマークを検出する際には、両マークの間隔に応じた厚さの平行平板を、アライメント顕微鏡の照明光の光路に挿入し、焦点距離を伸ばして焦点をあわせる。
さらに、検出するマークに応じて平行平板の挿入と退避を、自動的且つ簡便に行なうために、ワークステージを露光光の光軸に対して直交方向にスライド移動させるワークステージスライド機構を設ける。そして、アライメント顕微鏡でマスクマークを検出する時とワークマークを検出する時、ワークステージをスライド移動させて位置を変え、ワークステージの位置に応じて、平行平板の光路内への挿入退避を行う。
具体的には、以下の機構を設け、平行平板を挿入退避させる。
（１）平行平板をワークステージと一体に設け、アライメント顕微鏡を、ワークステージ表面に対しマスクの反対側に挿入されるように配置し、ワークステージに、上記アライメント顕微鏡を挿入するための開口と、上記アライメント顕微鏡によりワーク・アライメントマークを検出するための検出孔を設ける。
そして、上記ワークステージスライド機構により上記ワークステージが、マスクマーク検出位置に移動したとき、平行平板がマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入され、ワークステージがワークマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板がマスクとアライメント顕微鏡の間から退避するように構成する。
（２）平行平板をアライメント顕微鏡に支持手段を介して取り付け、該支持手段で、平行平板を、アライメント顕微鏡に対して、ワークステージの移動方向に平行に、相対的に移動可能に支持する。また、アライメント顕微鏡をワークステージ表面に対しマスクの反対側に挿入されるように配置し、ワークステージに、上記アライメント顕微鏡を挿入するための開口と、上記アライメント顕微鏡によりワーク・アライメントマークを検出するための検出孔を設ける。
そして、上記ワークステージスライド機構により上記ワークステージがマスクマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板がマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入され、ワークステージがワークマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板がワークステージに押されてマスクとアライメント顕微鏡の間から退避するように構成する。
（３）アライメント顕微鏡に平行平板をリンク機構を介して取り付け、該リンク機構を、ワークステージの移動に応じて、上記平行平板を上記アライメント顕微鏡に対して相対的に移動させるように構成し、ワークステージの位置に応じて、平行平板の光路内への挿入退避を行う。また、上記アライメント顕微鏡を、マスクと光照射部との間に挿入されるように配置する。
そして、上記ワークステージスライド機構により、上記ワークステージがワークマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板が上記リンク機構によりマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入され、上記ワークステージがマスクマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板が上記リンク機構によりマスクとアライメント顕微鏡の間から退避するように構成する。

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）平行平板の挿入退避により焦点位置を移動させるので、アライメント顕微鏡を光軸方向に移動させる必要がなく、したがって走行うねりによる視野の移動がなく、精度の良いマスクとワークの位置合せができる。
（２）ワークステージをスライド移動させて位置を変え、ワークステージの位置に応じて、平行平板の光路内への挿入退避を行う平行平板移動手段を設けたので、平行平板の挿入退避を自動的にかつ確実に行うことができる。

図１は本発明の第１の実施例の露光装置の概略構成を示す図である。同図はマスクマークとワークマークをワークステージ側から検出する露光装置の構成を示し、構成がわかりやすいように断面図としている。
同図において、光照射部（ランプハウス）１は、ランプ１ａ、集光鏡１ｂ、平面鏡１ｃ、インテグレータレンズ１ｄ、シャッタ１ｅ、コリメータミラー１ｆから構成され、光源であるランプ１ａから露光光を含む光が出射し、集光鏡１ｂにより反射され、平面鏡１ｃにより折り返され、照射面（この場合ワークの表面）での照度分布を均一にするためのインテグレータレンズ１ｄに入射する。
インテグレータレンズ１ｄから出射した光は、コリメータミラー１ｆにより反射され、光軸が平行な光（平行光）とされ、光照射部１から出射する。インテグレータレンズ１ｄとコリメータミラー１ｆの間には、光出射部１からの光照射を制御するシャッタ１ｅが設けられている。

光照射部１から出射する光は、マスクステージ２に保持されたマスクＭに入射する。
ワークステージ３上には、ワークＷが保持されており、マスクＭに入射した露光光により、マスクＭに形成されているマスクパターンが、ワークステージ３上のワークＷの表面に近接投影され露光される。
アライメント顕微鏡４は、ワークステージ３表面よりも下側（ワークステージ３の表面に対してマスクＭの反対側）に設けられており、マスクマークとワークマークは、ワークステージ３の下側から検出される。なお、同図ではアライメント顕微鏡は１個しか示していないが、１個では位置合せができないので、実際には図面の手前奥に２個ある。
ワークステージ３の側面には、アライメント顕微鏡４が挿入される開口３ａが、また、表面には、挿入されたアライメント顕微鏡４により載置されたワークＷのアライメントマークを検出するための貫通孔（検出孔）３ｂが設けられている。
また、ワークステージ３の側面には、平行平板５が保持部５ａに収納され、ワークステージ３と一体に取り付けられている。

ワークステージ３には、ワークステージ３をＸ（図面左右方向）、Ｙ（手前奥方向）、Ｚ（上下方向（露光光の光軸方向））、θ（露光光の光軸に対して回転方向）方向に移動するワークステージ移動機構６が設けられており、マスクＭとの位置合せ時にワークＷを移動させる。なお、ワークステージ移動機構６は、ＸＹＺθ方向移動機構６ａと、球面座６ｂから構成され、球面座６ｂは、ワークステージ３とＸＹＺθ方向移動機構６ａの間に設けられている。
また、ワークステージ３を移動させるワークステージスライド機構７が設けられ、ワークステージスライド機構７はレール７ａを介して露光装置のベース８上に移動可能に取り付けられている。前記ワークステージ移動機構６、ワークステージ３は、ワークステージスライド機構７の上に取り付けられ、ワークステージ３はワークステージスライド機構７により、上記ワークステージ移動機構６とは独立して例えば図面左右方向に大きく移動する。

次に、図２〜図５を用いて、本実施例におけるマスクマークとワークマークの検出と位置合せの説明をする。なお、図２および図４は、図１に示したマスクステージ２とワークステージ３の近傍を拡大したものであり、装置の断面を示している。また、図３および図５は、ワークステージ３を上から見た図である。なお、アライメント顕微鏡４には、そのＸＹＺθ位置を微調整する機構が設けられているが、装置の製造段階で調整が行なわれたあとは原則として移動されることはない。
図２は、アライメント顕微鏡４により、マスクマークＭＡＭの検出が行なわれている状態を示す図である。マスクステージ２にはアライメントマークが形成されたマスクＭが保持されている。なお、同図ではマスクパターンは省略している。
アライメント顕微鏡４は、同図に示すように、照明光源４ａと、ＣＣＤなどから構成される検出部４ｄを備え、照明光源４ａからのアライメント照明光はハーフミラー４ｂ、ミラー４ｃを介してアライメント顕微鏡４から出射し、平行平板５を介してマスクマークＭＡＭに照射され、マスクマーク像が平行平板５、ミラー４ｃ、ハーフミラー４ｂを介して検出部４ｄで受像される。

図２に示すようにワークステージ３が、ワークステージスライド機構７により、レール７ａ上を図面右方向に動き、同図に示すマスクマーク検出位置に移動する。ワークステージ３の側面に取り付けられた保持部５ａに保持されている平行平板５が、アライメント顕微鏡４とマスクＭの間であって、アライメント照明光の光路内に挿入される。
ここで、図３に示すようにワークステージ３の側面の保持部５ａに取り付けられた平行平板５は、１枚で２個のアライメント顕微鏡を同時に覆うようにワークステージ３の側面に沿って設けられている。その理由は２枚の同じ厚さの平行平板を製作するよりも、１枚の平行平板の加工精度を上げる方が容易であるからである。
平行平板５を保持する保持部の底には開口があり、アライメント顕微鏡４の照明光は該開口を通過する。

図２に戻り、アライメント顕微鏡４の照明光源４ａが点灯されると、照明光はハーフミラー４ｂとミラー４ｃにより折り返され平行平板５を介してマスクマークＭＡＭを照明する。
照明光により照明されたマスクマークＭＡＭの像は、ミラー４ｃで反射され、ハーフミラー４ｂを通過し、検出部４ｄに入射し、検出部４ｄに設けられたＣＣＤにより受像される。
マスクマークＭＡＭの位置、即ちマスクＭ表面は、平行平板５を介して、アライメント顕微鏡４の焦点位置になり、結像したマスクマーク像が検出部４ｄのＣＣＤ上に映し出される。ＣＣＤにより検出されたマスクマーク像は、図示しない装置制御部に送られ、画像処理され、その位置が記憶される。
保持部５ａに保持された平行平板５は交換可能であり、アライメント顕微鏡４の焦点位置がワークステージ３の表面になるように調整された状態において、焦点位置をマスクＭの表面にまで移動させられる厚さのものが適宜選択される。ワークの種類により厚さ変わったり、露光するときのマスクとワークの間隔が変更されたりした場合は、それに応じた厚さの平行平板に交換する。

図４と図５は、アライメント顕微鏡４により、ワークマークＷＡＭの検出が行なわれている状態を示す図である。
前記図２で説明したマスクマークＭＡＭの検出後、ワークステージ３にワークＷが載置される。ワークＷのアライメントマークＷＡＭはワークＷのワークステージ３側に設けられており、ワークステージ表面の貫通孔３ｂの上に来る。
ワークステージ３がレール７ａ上を図面左方向に移動し、図４、図５に示すように、ワークマーク検出位置に移動する。上記平行平板５は、マスクＭとアライメント顕微鏡４の間から退避し、アライメント顕微鏡４がワークステージ３側面の開口３ａから、ワークステージ３の内部に挿入され、アライメント顕微鏡４により貫通孔３ｂを介してワークマークＷＡＭを検出可能となる。
この状態で照明光が点灯されて貫通孔３ｂを介して、ワークＷ上のワークマークＷＡＭが検出される。

上記したように、平行平板５が挿入されない状態では、アライメント顕微鏡４の焦点位置はワークステージ３の表面になるように調整されており、ワークステージ３の表面とワークマークＷＡＭの光軸方向の位置は一致するので、結像したマスクマーク像が、アライメント顕微鏡４の検出部４ｄのＣＣＤ上に映し出される。
検出されたワークマーク像は、図示しない制御部に送られて画像処理され、その位置が検出される。そして、先に記憶されていたマスクマーク像とワークマーク像が所定の位置関係になるように、ワークステージ移動機構６によりワークステージ３が移動される。
以上でマスクとワークの位置合せが終了する。その後、前記図１に示した光照射部１から露光光が照射され、ワークＷにマスクパターンが露光される。

図６、図７は本発明の第２の実施例を示す図であり、前記図２と同様、図１に示したマスクステージ２とワークステージ３の近傍を拡大したものであり、光照射部等の構成は図１と同じであり、また、図１、図２で説明したように、ワークステージ移動機構６と、ワークステージスライド機構７が設けられている。
本実施例は第１の実施例と同様マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭをワークステージ３側から検出するように構成したものであるが、平行平板５がワークステージ３に取り付けられておらず、アライメント顕微鏡４に取り付けられている。
図６に示すように、平行平板５を保持する保持部５ａは、例えば伸び縮みするシャフト５１と押しばね５２を備えた支持手段５ｂを介してアライメント顕微鏡４に取り付けられている。通常、平行平板５を保持する保持部５ａはシャフトが伸びきった位置に維持され、このとき、平行平板５は、アライメント照明光の光路内に位置する。
また、保持部５ａが図面左側に押されると、シャフト５１と押しばね５２が縮み保持部５ａは左に移動する。すなわち、平行平板５は、ワークステージの移動方向に平行な水平方向（図面左右方向）に移動可能に設けられている。
なお、平行平板５は、前記図３等で説明したように、１枚で２個のアライメント顕微鏡を同時に覆うように構成されている。

図６は、マスクマークＭＡＭを検出している状態を示す図である。ワークステージ３が図面右側に移動し、マスクマーク検出位置に移動すると、支持手段５ｂのシャフト５１は伸びきった状態になり、平行平板５はアライメント顕微鏡４とマスクＭの間に挿入される。
アライメント顕微鏡４の照明光源４ａが点灯されると、第１の実施例と同様、照明光により照明されたマスクマークＭＡＭの像が、平行平板５を介してアライメント顕微鏡４の検出部４ｄで受像され、その位置が記憶される。
上記のようにマスクマークＭＡＭの位置が検出されると、図７に示すように、ワークステージ３が図面左側に移動し、ワークマークＷＡＭを検出する。
ワークステージ３が図７に示すように移動すると、アライメント顕微鏡４はワークステージ３内に挿入され、アライメント顕微鏡４により貫通孔３ｂを介してワークマークＷＡＭを検出可能となる。また、ワークステージ３は保持部５ａを左側に押し、支持手段５ｂのシャフト５１と押しばね５２が縮んで、平行平板５はワークステージ３と共に左側に移動する。
この状態で照明光が点灯されて貫通孔３ｂを介して、ワークＷ上のワークマークＷＡＭが検出される。
そして、先に記憶されていたマスクマーク像とワークマーク像が所定の位置関係になるように、ワークステージ移動機構６によりワークステージ３が移動される。
マスクとワークの位置合せが終了すると、前記図１に示した光照射部１から露光光が照射され、ワークＷにマスクパターンが露光される。

図８〜図１０は本発明の第３の実施例を示す図であり、前記図２と同様、図１に示したマスクステージ２とワークステージ３の近傍を拡大したものであり、光照射部等の構成は図１と同じであり、また、図１、図２で説明したように、ワークステージ移動機構６と、ワークステージスライド機構７が設けられている。
本実施例では、前記図１２（ａ）に示したように、ワークＷが透明な基板であり、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭをマスクＭ越しに検出する。このため、アライメント顕微鏡４がマスクＭの上方に設けられている。
この場合、前記第１、第２の実施例とは異なり、アライメント顕微鏡４に対してマスクマークＭＡＭが近く、ワークマークＷＡＭが遠くなるので、ワークマークＷＡＭを検出する時に平行平板５を挿入し、焦点位置を伸ばすことになる。
したがって、第１の実施例のように平行平板５をワークステージ３と一体に設けるわけにはいかず、第２の実施例と同様に、平行平板５の保持部をワークステージ３と別に設け、ワークステージ３の移動に応じて平行平板５の挿入退避が行なわれるように構成している。すなわち、平行平板５の保持部５ａをアライメント顕微鏡４に取り付ける点では前記第２の実施例と同じであるが、平行平板５の保持部５ａをリンク機構５ｃを介してアライメント顕微鏡４に取り付け、マスクＭとアライメント顕微鏡４の間を水平方向（図面左右方向）に移動可能としている。

上記リンク機構５ｃは、図８に示すように、一方端に平行平板５を保持する保持部５ａが取り付けられ、他方端にワークステージ３に接触する接触端が設けられた押し棒５３と、引っ張りばね５４から構成され、押し棒５３は、アライメント顕微鏡５に取り付けられた腕部材５６に、軸５５を中心として回転可能に取り付けられている。
上記引っ張りばね５４の一端は上記押し棒５３に取り付けられ、他端が上記腕部材５６に取り付けられており、上記押し棒５３の上記軸５５の上側部分は、腕部材５４側に引っ張られている。
平行平板５の保持部５ａは、上記押し棒５３に軸５７を中心として回転可能取り付けられ、保持部５ａは平行平板５を水平に保持するためのガイド（図示せず）により、水平方向にスライド可能に支持されている。
このため、引っ張りばね５４により、通常は、平行平板５が、アライメント顕微鏡４の光路から退避した位置に維持されるが、押し棒５３の接触端がワークステージ３により押されると、押し棒５３が軸５５を中心に回転し、引っ張りばね５４が伸びて平行平板５が水平に移動し、アライメント顕微鏡４の光路内に挿入される。
なお、アライメント顕微鏡４の構成は、前記図２等で示したものと同様であり、また、平行平板５は、前記図３等で説明したように、１枚で２個のアライメント顕微鏡を同時に覆うように構成されている。

図８は、マスクマークＭＡＭを検出している状態を示す図である。
ワークステージ３が図面左側にスライド移動し、平行平板５の保持部５ａは、引っ張りばね５４により引っ張られ、アライメント顕微鏡４の光路から退避している。この状態で前記したように、アライメント照明光により照明されたマスクマークＭＡＭの像が、アライメント顕微鏡４の検出部で受像され、その位置が記憶される。
また、上記のようにマスクマークＭＡＭの位置を検出記憶しているとき、ワークステージ３は図８に示す位置にあるので、この間に図示しない搬送機構により、ワークステージ３上にワークを載置することができる。

上記のようにマスクマークＭＡＭの位置が検出されると、図９に示すように、ワークステージ３が図面右方向に移動し、ワークステージ３上に載置されたワークＷのワークマークＷＡＭを検出する。
ワークステージスライド機構７により、ワークステージ３が右方向にスライド移動すると、ワークステージ３により、リンク機構５ｃの押し棒５３が押される。これにより、リンク機構５ｃの押し棒５３が回転し、引っ張りばね５４が伸びて平行平板５がアライメント顕微鏡４とワークＷの間の光路内に挿入される。
これにより、アライメント顕微鏡４の焦点深度が伸び、照明光により照明されたワークマークＷＡＭの像が、平行平板５を介してアライメント顕微鏡４の検出部で受像され、その位置が検出される。
記憶しているマスクマークＭＡＭの位置と検出したワークマークＷＡＭの位置が、所定の位置関係になるようにワークステージ３を移動させ、位置合せを行なう。これでマスクＭとワークＷの位置合せは終わるが、この状態ではアライメント顕微鏡４が、光照射部とワークＷの間に存在するので露光できない。
そのため、図９に示すように、アライメント顕微鏡４を不図示の移動機構により退避させ、その後、光照射部から露光光を出射し露光を行なう。

第１の実施例の露光装置の概略構成を示す図である。 第１の実施例においてマスクマークを検出する際の配置を示す図である。 図２においてワークステージを上から見た図である。 第１の実施例においてワークマークを検出する際の配置を示す図である。 図４においてワークステージを上から見た図である。 第２の実施例においてマスクマークを検出する際の配置を示す図である。 第２の実施例においてワークマークを検出する際の配置を示す図である。 第３の実施例においてマスクマークを検出する際の配置を示す図である。 第３の実施例においてワークマークを検出する際の配置を示す図である。 第３の実施例において露光時の状態を示す図である。 両面にパターンを形成する場合のパターン形成の工程を示す図である。 ワークの第２面に第２のパターンを露光する際の位置合せを示す図である。

符号の説明

１ 光照射部（ランプハウス）
２ マスクステージ
３ ワークステージ
３ａ 開口
３ｂ 貫通孔（検出孔）
４ アライメント顕微鏡
５ 平行平板
５ａ 保持部
５ｂ 支持手段
５ｃ リンク機構
６ ワークステージ移動機構
７ ワークステージスライド機構
Ｍ マスク
Ｗ ワーク
ＭＡＭ マスク・アライメントマーク（マスクマーク）
ＷＡＭ ワーク・アライメントマーク（ワークマーク）

Claims (4)

1. 露光光を出射する光照射部と、
   マスクを保持するマスクステージと、
   上記マスクに形成されたパターンが露光されるワークを保持するワークステージと、
   マスクに形成されているマスク・アライメントマークおよびワークに形成されているワーク・アライメントマークを検出するアライメント顕微鏡とを備え、
   マスク・アライメントマークとワーク・アライメントマークを所定の位置関係に位置合せし、光照射部から露光光を、マスクを介してワークに照射して露光を行う露光装置において、
   ワークステージを、アライメント顕微鏡がマスク・アライメントマークを検出するマスクマーク検出位置と、ワーク・アライメントマークを検出するワークマーク検出位置とに、上記露光光の光軸に対して直交方向にスライド移動させるワークステージスライド機構と、
   アライメント顕微鏡の焦点位置を移動させる平行平板とを備え、
   上記ワークステージのスライド移動に応じて、上記平行平板をマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入退避させる
   ことを特徴とする露光装置。
2. 上記平行平板はワークステージと一体に設けられ、
   上記アライメント顕微鏡は、ワークステージ表面に対し上記マスクの反対側に挿入されるように配置され、
   上記ワークステージには、上記アライメント顕微鏡を挿入するための開口と、上記アライメント顕微鏡によりワーク・アライメントマークを検出するための検出孔が設けられ、 上記ワークステージスライド機構により上記ワークステージが、マスクマーク検出位置に移動したとき、平行平板がマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入され、
   ワークステージがワークマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板がマスクとアライメント顕微鏡の間から退避する
   ことを特徴とする請求項１の露光装置。
3. 上記平行平板はアライメント顕微鏡に支持手段を介して取り付けられ、該支持手段は、上記平行平板を、上記アライメント顕微鏡に対して、ワークステージの移動方向に平行に、相対的に移動可能に支持しており、
   上記アライメント顕微鏡は、ワークステージ表面に対し上記マスクの反対側に挿入されるように配置され、
   上記ワークステージには、上記アライメント顕微鏡を挿入するための開口と、上記アライメント顕微鏡によりワーク・アライメントマークを検出するための検出孔が設けられ、 上記ワークステージスライド機構により上記ワークステージがマスクマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板がマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入され、
   ワークステージがワークマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板がワークステージに押されてマスクとアライメント顕微鏡の間から退避する
   ことを特徴とする請求項１の露光装置。
4. 上記平行平板はアライメント顕微鏡にリンク機構を介して取り付けられ、該リンク機構は、ワークステージの移動に応じて、上記平行平板を上記アライメント顕微鏡に対して相対的に移動させように構成され、
   上記アライメント顕微鏡は、マスクと光照射部との間に挿入されるように配置され、
   上記ワークステージスライド機構により、上記ワークステージがワークマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板が上記リンク機構によりマスクとアライメント顕微鏡の間に挿入され、
   上記ワークステージがマスクマーク検出位置に移動したとき、上記平行平板が上記リンク機構によりマスクとアライメント顕微鏡の間から退避する
   ことを特徴とする請求項１の露光装置。

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