JP2006351760A - アライメントマーク、及びこれを用いたアライメント精度測定方法並びに測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体基板の水平、垂直方向のみならず、斜め方向に対してもずれ量を測定して管理できるようにしたアライメントマーク及びこれを用いたアライメント精度測定方法並びに測定装置を提供する。
【解決手段】 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板３１の位置合わせに用いるアライメントマーク３５であって、アライメントマーク３５が、半導体基板３１上に形成する基準マーク３５ａと、レジストのパターニングと共に基準マークに対応させて形成するパターンマーク３５ｂとからなり、基準マーク３５ａとパターンマーク３５ｂの少なくともいずれかが、半導体基板３１の外形的な特徴部分３３から規定される直交二軸（ｘ、ｙ）に対して角度θ傾斜する方向の直線成分を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アライメントマーク、及びこれを用いたアライメント精度測定方法並びに測定装置に関する。

半導体素子等を製造するために、ステッパー等の投影露光装置が用いられている。投影露光装置では、従来のフォトリソグラフィー工程においては、フォトマスク上に形成されたパターンを、レジストなどの感光剤が塗布されたウェハやガラス板等の基板の所定領域に高い精度で転写するため、フォトマスクと基板とを高精度に位置合わせ（アライメント）する必要がある。そのため、この種の投影露光装置には、基板上に形成されたアライメントマークを検出して、フォトマスクと基板との位置合わせを行う機能が備わっている。位置合わせの具体的な手法としては種々の方式があるが、その一つに、ハロゲンランプ等で照明して検出した基板上のアライメントマークの反射光強度を信号処理して計測する方式がある。

図８（ａ）に概念的に示すように、ウェハである基板１上の複数箇所にアライメントマーク３が形成されており、このアライメントマーク３は、図８（ｂ）に拡大図を示すように、アウターマーク３ａとインナーマーク３ｂとを有している。予めアウターマーク３ａの形成された基板１に対して、レジストのパターニング等を行うに際し、レジストのパターニングと共に形成されるインナーマーク３ｂは、フォトマスクと基板１とが位置合わせ精度が低い場合に、双方のアライメントマーク位置にずれを生じる。このずれ量は、マークの直線成分に対する直線方向とは直交する方向に沿って光学的手段により反射光強度を検出し、得られる反射光強度プロファイルから求められる。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の直線Ｌに沿って反射光強度を測定した結果の一例である。反射光強度プロファイル５は、アウターマーク３ａの直線成分によるピーク５ａ１，５ａ２と、インナーマーク３ｂの直線成分によるピーク５ｂ１，５ｂ２を有しており、ピーク５ａ１とピーク５ａ２間の距離Ｌａ、ピーク５ｂ１とピーク５ｂ２間の距離Ｌｂを求め、それらの中点位置の差を直線Ｌ方向に対するずれ量Ｄとする。

シリコン半導体基板では、結晶方位を特定の方向に規定するため、基板の外周の外周の一部に直線状の切欠部（オリエンテーションフラット：オリフラ）等が設けられている。ずれ量の測定方向は、一般的にこのオリフラにより規定される直交二軸（ｘ、ｙ方向）に対して測定がなされる。

この種のアライメントマークを用いた位置合わせ技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。この特許文献１によれば、重ね合わせ精度測定用マークの構造や膜厚、組み合わせ及び測定方法等に工夫を凝らすことで、高精度の測定を可能にし、生産性の向上、高集積化を図っている。
特開平１１−３１７３４０号公報

上述のように製造プロセスにおける半導体基板の重ね合わせ精度の管理は、水平方向、垂直方向（ｘ方向、ｙ方向）のずれ量だけ測定して管理されている。しかしながら、近年の固体撮像素子の微細化に伴って、ｘ方向、ｙ方向だけでなく、斜め方向のずれ量の管理が必要不可欠となる。

また、所謂、ハニカム配列と呼ばれる構造の固体撮像素子では、前記水平・垂直方向から外れた任意角度のパターンを有して構成されている
図９にハニカム配列の固体撮像素子における光電変換素子、垂直電荷転送素子等の平面配置を概略的に示す部分平面図を示した。同図においては、便宜上、赤色フィルタを記号Ｒで示し、緑色フィルタを記号Ｇ１またはＧ２で示し、青色フィルタを記号Ｂで示している。

この固体撮像素子９では、多数個の光電変換素子７が画素ずらし配置されている。「画素ずらし配置」とは、即ち、奇数番目に当たる光電変換素子列の各光電変換素子に対し、偶数番目に当たる光電変換素子列の光電変換素子の各々が、光電変換素子列内での光電変換素子のピッチの約１／２、列方向にずれ、奇数番目に当たる光電変換素子行の各光電変換素子に対し、偶数番目に当たる光電変換素子行の光電変換素子の各々が、光電変換素子行内での光電変換素子のピッチの約１／２、行方向にずれ、光電変換素子列の各々が奇数行または偶数行の光電変換素子のみを含むような、多数個の光電変換素子の配置である。

また、１つの画素列（光電変換素子列）には１つずつ、この画素列に沿って蛇行した垂直転送部１１が配置される。個々の垂直転送部１１は、半導体基板１３に形成された垂直電荷転送チャネル１５と、半導体基板１３上に電気的絶縁膜（図示せず）を介して配置された多数本の第１垂直転送電極１７、第２垂直転送電極１９とを含む。

上記構成のハニカム配列を有する固体撮像素子９においては、例えば図１０に示すように、４５゜方向に伸びる電極の配線パターン２１、２３が上下重なり合った領域２５を形成する場合、必要とされる基板とフォトマスクとの位置合わせ精度は、方向に応じて異なる。
即ち、図１０に示す場合では、配線パターン２１が配線パターン２３に対してｘ方向にずれたとき、ｙ方向にずれたとき、双方の重なりが確保できる裕度はそれぞれΔｘ、Δｙで表される。ところが、４５゜の方向にずれが生じた場合には、Δｘ、Δｙよりも短い距離Δｓとなる。従って、ずれの方向によって、許容できるずれ量は自ずと異なる値となる。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、半導体基板の水平、垂直方向のみならず、斜め方向に対してもずれ量を測定して管理できるようにしたアライメントマーク及びこれを用いたアライメント精度測定方法並びに測定装置を提供することを目的としている。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板の位置合わせに用いるアライメントマークであって、前記アライメントマークが、前記半導体基板上に形成する基準マークと、レジストのパターニングと共に前記基準マークに対応させて形成するパターンマークとからなり、前記基準マークと前記パターンマークの少なくともいずれかが、前記半導体基板の外形的な特徴部分から規定される直交二軸に対して傾斜する方向の直線成分を有することを特徴とするアライメントマーク。

このアライメントマークによれば、基準マークとパターンマークとからなるアライメントマークに、半導体基板の特徴部分で規定される直交二軸から傾斜する方向の直線成分を持たせることで、斜め方向のずれ量を簡単に求めることができる。

（２） 前記基準マークと前記パターンマークの少なくともいずれかは正方形の枠状マークであり、該マークの直線成分が前記直交二軸に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする（１）記載のアライメントマーク。

このアライメントマークによれば、正方形の枠状マークとすることで、対面する２辺の直線成分の各位置からマーク位置を決定することができ、位置検出精度を向上することができる。

（３） 前記基準マークと前記パターンマークの少なくともいずれかは八角形の枠状マークであり、該マークの直線成分が前記直交二軸に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする（１）記載のアライメントマーク。

このアライメントマークによれば、八角形の枠状マークとすることで、前記直交二軸方向に更に二方向を加えた四方向のずれを簡単に測定することができる。

（４） 前記基準マークと前記パターンマークの双方が、直線成分を有する枠状マークであることを特徴とする（２）又は（３）記載のアライメントマーク。

このアライメントマークによれば、基準マークとパターンマークが共に枠状マークであることにより、各マークの位置検出精度が高められ、高精度にずれ量を求めることができる。

（５） 前記所定の角度が、３０゜、４５゜、６０゜のうちいずれかの角度であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項記載のアライメントマーク。

このアライメントマークによれば、一般的に広く用いられる特定の角度のずれ量を直接的に求めることができる。

（６） 前記外形的な特徴部分が、前記半導体基板の外周の一部に形成され結晶方位を示すオリエンテーションフラット又はノッチのうちいずれかであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項記載のアライメントマーク。

このアライメントマークによれば、直線部を有するオリエンテーションフラット、又は溝であるノッチのいずれであっても、半導体基板の方向を特定することができる。

（７） 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板の位置合わせに用いるアライメントマークとして、前記半導体基板上に形成する基準マークと、レジストのパターニングと共に前記基準マークに対応させて形成するパターンマークとを用い、前記基準マーク位置に対する前記パターンマーク位置のずれ量から前記半導体基板のアライメント精度を測定する方法であって、前記半導体基板の外形的な特徴部分から規定される直交二軸に対し、該二軸から傾斜する方向の直線成分を有する前記基準マークと前記パターンマークから、ずれの測定方向とは直交する直線成分の位置情報を前記測定方向に沿って検出するステップと、前記検出された直線成分の位置情報から前記基準マークと前記パターンマークの位置をそれぞれ求めるステップと、前記基準マークに対する前記パターンマークの前記測定方向に対する位置ずれを求めるステップと、を含むことを特徴とするアライメント精度測定方法。

このアライメント精度測定方法によれば、各マークの直線成分の位置を検出し、この位置情報から各マーク位置を求め、各マーク同士の位置ずれを求めることにより、任意の傾斜方向のずれ量を、換算処理によらず直接的に求められ、簡単に特定方向のずれ量に基づいてアライメント精度を評価することができる。

（８） 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板の位置合わせに用いるアライメントマークとして、半導体基板上に形成する基準マークと、レジストのパターニングと共に前記基準マークに対応させて形成するパターンマークとを用い、前記基準マーク位置に対する前記パターンマーク位置のずれ量から前記半導体基板のアライメント精度を測定する装置であって、前記アライメントマークの直線成分を検出する検出部と、前記検出部を前記半導体基板面と平行に前記アライメントマークに対して相対的に直線移動させる直動手段と、前記検出部を前記アライメントマークに対して相対的に回転移動させる回動手段と、前記半導体基板の外形的な特徴部分から規定される直交二軸に対し、該二軸から傾斜する方向の直線成分を有する前記基準マークと前記パターンマークを、ずれの測定方向が前記直動手段の直線移動方向に一致するように前記回動手段を回転駆動し、前記直動手段により前記検出部を前記ずれの測定方向に沿って移動させて前記アライメントマークの直線成分を検出し、この検出された直線成分の位置情報から前記基準マークに対する前記パターンマークの前記測定方向に対する位置ずれを求める制御部と、を備えたことを特徴とするアライメント精度測定装置。

このアライメント精度測定装置によれば、検出部と直動手段と回動手段とを動作させて各マークの直線成分の位置を検出し、この位置情報から各マーク位置を求め、各マーク同士の位置ずれを求めることにより、任意の傾斜方向のずれ量を、換算処理によらず直接的に求められ、簡単に特定方向のずれ量に基づいてアライメント精度を評価することができる。

本発明のアライメントマークによれば、基準マークとパターンマークとからなるアライメントマークに、半導体基板の特徴部分で規定される直交二軸から傾斜する方向の直線成分を持たせることで、半導体基板の水平、垂直方向のみならず、斜め方向に対してもずれ量を測定して管理可能な構成にできる。
また、本発明にアライメント精度測定方法及び測定装置によれば、各マークの直線成分の位置を検出し、この位置情報から各マーク位置を求め、各マーク同士の位置ずれを求めることにより、任意の傾斜方向のずれ量を、換算処理によらず直接的に求められ、簡単に特定方向のずれ量に基づいてアライメント精度を評価することができる。

以下、本発明に係るアライメントマーク、及びこれを用いたアライメント精度測定方法並びに測定装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１はアライメントマークが形成された半導体基板の（ａ）全体平面図、（ｂ）アライメントマークの拡大図である。

シリコンウェハ等の半導体基板３１は、一般的に外形的な特徴部分を形成して取り扱われる。即ち、結晶方位が判別できるように外周の一部にＶ字形の切欠部（ノッチ）３３が設けられている。ノッチの代わりに、前述の外周の一部に形成され直線状の切欠部であるオリフラであってもよい。この特徴部分によって、半導体基板３１表面における直交二軸方向（ｘ方向及びｙ方向）が規定される。即ち、ノッチの場合は、例えばノッチ位置を最下位置とした場合に、半導体基板３１の水平・垂直方向が規定できる。また、オリフラの場合は、直線状の切り欠き部に対する直線方向を水平方向、これに直交する方向を垂直方向等と規定することができる。
アライメントマーク３５は、このノッチ３３により規定されたｘ方向両端、及びｙ方向両端の近傍にそれぞれ設けられ、各アライメントマーク３５は、図１（ｂ）に示すように、基準マークとしてのアウターマーク３５ａ、パターンマークとしてのインナーマーク３５ｂを有する。

前述のように、アライメントマーク３５は、予めアウターマーク３５ａの形成された基板に対してレジストのパターニング等を行うに際し、レジストのパターニングと共に形成されるインナーマーク３５ｂは、位置合わせ精度が低い場合にアウターマーク３５ａに対して偏った位置に形成されることになる。この偏りを測定してフォトマスクと基板とのずれ量が求められる。

アライメントマーク３５のアウターマーク３５ａは、少なくとも位置合わせ精度が測定されるプロセスの前段で形成されていればよく、所定の線幅を有した正方形の枠状（所謂、ボックスマーク状）に形成される。そして、アウターマーク３５ａの直線成分（平行な４辺）の方向は、ｘ、ｙ方向に対して角度θ（この場合は４５゜）傾斜されている。

アライメントマーク３５のインナーマーク３５ｂは、位置合わせ精度が測定されるプロセスで形成されるもので、アウターマーク３５ａの線枠内に配置され、所定の線幅を有した正方形の枠状（所謂、ボックスマーク状）に形成される。また、インナーマーク３５ｂの直線成分（平行な４辺）の方向は、ｘ、ｙ方向に対してアウターマーク３５ａと同じ角度θで傾斜されている。

次に、上記アライメントマーク３５を用いてアライメント精度測定を行う測定装置を説明する。測定装置としては、例えば図２に示すような構成が一例として挙げられる。
被検査対象となる半導体基板３１が載置台４１上に載置され、この半導体基板３１のアライメントマーク３５が検出部４３により観察される。検出部４３は、図１に示す半導体基板３１のｘ方向及びｙ方向に直線移動可能な直動手段としてのＸＹステージ４５に搭載され、ｘ方向、ｙ方向に移動自在に支持されている。また、ＸＹステージ４５は、回動手段としてのθ回転ステージ４７に取り付けられて、検出部４３を半導体基板３１に対して回転移動可能に支持している。

これら検出部４３，ＸＹステージ４５、θ回転ステージ４７は、制御部４９からの指令に基づいて動作する。また、検出部４３からの検出信号は、演算部５１に入力されて適宜な処理が施され、制御部４９から測定結果が出力される。
上記のアライメント精度測定装置１００は、測定処理を自動的に行うものであってもよく、モニタや、キーボード等の入力手段を介して手動で行うものであってもよい。なお、θ回転ステージ４７は、半導体基板３１側を回転する機構に置き換えたり、さらには、半導体基板３１をθ回転ステージ４７とＸＹステージ４５との両方で動かし、検出部４３を固定する構成とすることもできる。

このアライメント精度測定装置１００による測定動作を説明する。
図３にアライメント精度測定の手順をフローチャートで示した。このフローチャートに沿って各手順を説明する。
まず、検出部４３が測定対象のアライメントマーク３５に照準を合わせる（ステップ１、以降はＳ１と略記する）。次に、測定しようとするずれの方向がＸＹステージ４５の直動方向と一致するように、θ回転ステージ４７を角度θ回転させる（Ｓ２）。

この状態における半導体基板３１と検出部４３の位置関係は、図４に示すようになる。即ち、アライメントマーク３５に対して照準を合わせて、検出部４３による検出領域５３内にアライメントマーク３５を位置させる。検出部４３はθ回転ステージ４７により角度θ回転されており、測定方向Ｐ，Ｑ（Ｐ方向又はＱ方向のいずれか一方が測定方向であってもよい）とＸＹステージ４５の直動方向ｘ，ｙとが一致されている。

次に、測定方向Ｐ，Ｑに沿ってＸＹステージ４５を直動させることで、検出部４３をＰ方向或いはＱ方向に沿って移動させてスキャニングする（Ｓ３）。この動作により図８（ｃ）に示すような反射光強度プロファイルを得る。そして、得られた反射光強度プロファイルから前述同様にしてアウターマーク３５ａとインナーマーク３５ｂのＰ，Ｑ方向に対する中心位置を求める。ここで、アウターマーク３５ａとインナーマーク３５ｂが共に枠状マークであることにより、各マークの位置検出精度が高められる。

図５に検出部により観察されるアライメントマークを示す。いま、測定方向をＰ方向とすると、アライメントマーク３５のアウターマーク３５ａに対して、得られた反射光強度プロファイルにより、測定方向とは直交する方向の直線成分の間隔Ｌａの中点ｕが求められる。また、同様にインナーマーク３５ｂに対して、直線成分の間隔Ｌｂの中点ｖが求められる。これら中点ｕ，ｖの位置が各マークの位置となる（Ｓ４）。

これら中点ｕ，ｖのＰ方向に対する位置ずれを求め、その値をずれ量Ｄｐとする（Ｓ５）。必要に応じて、Ｑ方向に対しても同様にずれ量Ｄｑを求めることができる。

得られたずれ量Ｄｐ（Ｄｑ）から、アライメントの精度を評価する（Ｓ６）。測定結果の出力内容は、このずれ量の値を出力してもよく、また、このずれ量が許容限界まで有する距離（裕度）や、単に許容範囲内か否かを出力してもよい。

以上説明したアライメント精度測定方法によれば、ずれの許容限界が方向によって異なる場合でも、アライメントマーク３５の直線成分の方向を、測定したい方向に対して直交する方向に設定することで、所望の方向に対するずれ量を換算処理することなく、直接的に測定することができる。また、異なる角度で回転させたアライメントマークを複数設けておくことにより、種々の角度のずれ量を測定することが可能となる。

次に、本発明に係るアライメントマークの他の実施形態を説明する。
本実施形態においては、先述の実施形態における四角形のボックスマーク状のアライメントマークを、斜め成分を有する八角形のマークにしている。
図６は八角形のアライメントマークの一例を示しており、また、図中には半導体基板の方向も略式的に併せて表示している。図６（ａ）は半導体基板３１の特徴部分（ノッチやオリフラ）３３を図中最下位置とした状態で、図６（ｂ）は特徴部分３３の位置を４５゜回転させた状態を示している。

八角形のアライメントマーク６１は、水平方向（ｘ方向）を基準に０゜、４５゜、９０゜、１３５゜の方向の直線成分を有する。この八角形のアライメントマーク６１を用いることにより、複数方向のずれを測定することができる。
具体的には、まず最初に図６（ａ）に示す状態で、ｘ方向、ｙ方向に対するずれ量を求め、その後にθ回転ステージ４７（図２参照）によりθ角を４５゜として回転させ、図６（ｂ）に示す状態にする。そして、この回転後の状態で、Ｐ方向、Ｑ方向に対するずれ量を求める。これにより、従来の二軸方向のみならず四軸方向の情報を簡単に得ることができる。

図７にアライメントマークを四角形及び八角形とした変形例（ａ），（ｂ）を示した。これらの変形例においては、いずれもアライメントマーク６３のインナーマーク６３ｂを環状ではなく、点状にして構成している。本構成であっても、前述のアライメントマーク３５と同様の作用効果を得ることができる。

なお、ここでは、四角形と八角形のアライメントマークを一例として説明しているが、本発明はこれら実施形態に限定されることなく、任意の多角形にすることもできる。また、アウターマークとインナーマークを連続する環状のマークにすることなく、断片的なマークとしてもよい。要は斜めの直線成分が含まれるマークであれば、如何なる形状のマークであってもよい。

アライメントマークが形成された半導体基板の（ａ）全体平面図、（ｂ）アライメントマークの拡大図である。 アライメント精度測定を行う測定装置の構成図である。 アライメント精度測定の手順を示すフローチャートである。 半導体基板と検出部の位置関係を示す説明図である。 検出部により観察されるアライメントマークを示す平面図である。 八角形のアライメントマークの一例を示す平面図（ａ），（ｂ）である。 アライメントマークの変形例（ａ），（ｂ）を示す平面図である。 従来の基板上のアライメントマークの画像データを画像処理して計測する方式を説明する図で、（ａ）は基板上の複数箇所にアライメントマークが形成された様子を示す概念図、（ｂ）はアライメントマークの拡大図、（ｃ）は（ｂ）の直線Ｌに沿って反射光強度を測定した結果の一例である。 ハニカム配列の固体撮像素子における光電変換素子、垂直電荷転送素子等の平面配置を概略的に示す部分平面図である。 ４５゜方向に伸びる電極の配線パターンが上下重なり合った領域を形成する様子を示す説明図である。

符号の説明

３１ 半導体基板
３３ ノッチ（特徴部分）
３５ アライメントマーク
３５ａ アウターマーク
３５ｂ インナーマーク
４１ 載置台
４３ 検出部
４５ ＸＹステージ（直動手段）
４７ θ回転ステージ（回動手段）
４９ 制御部
５１ 演算部
５３ 検出領域
６１ アライメントマーク
６３ アライメントマーク
６３ｂ インナーマーク
Ｌ 直線
Ｌａ ピーク間距離
Ｌｂ ピーク間距離
Ｄ ずれ量

Claims (8)

1. 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板の位置合わせに用いるアライメントマークであって、
   前記アライメントマークが、前記半導体基板上に形成する基準マークと、レジストのパターニングと共に前記基準マークに対応させて形成するパターンマークとからなり、
   前記基準マークと前記パターンマークの少なくともいずれかが、前記半導体基板の外形的な特徴部分から規定される直交二軸に対して傾斜する方向の直線成分を有することを特徴とするアライメントマーク。
2. 前記基準マークと前記パターンマークの少なくともいずれかは正方形の枠状マークであり、該マークの直線成分が前記直交二軸に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする請求項１記載のアライメントマーク。
3. 前記基準マークと前記パターンマークの少なくともいずれかは八角形の枠状マークであり、該マークの直線成分が前記直交二軸に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする請求項１記載のアライメントマーク。
4. 前記基準マークと前記パターンマークの双方が、直線成分を有する枠状マークであることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のアライメントマーク。
5. 前記所定の角度が、３０゜、４５゜、６０゜のうちいずれかの角度であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のアライメントマーク。
6. 前記外形的な特徴部分が、前記半導体基板の外周の一部に形成され結晶方位を示すオリエンテーションフラット又は溝のうちいずれかであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のアライメントマーク。
7. 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板の位置合わせに用いるアライメントマークとして、前記半導体基板上に形成する基準マークと、レジストのパターニングと共に前記基準マークに対応させて形成するパターンマークとを用い、前記基準マーク位置に対する前記パターンマーク位置のずれ量から前記半導体基板のアライメント精度を測定する方法であって、
   前記半導体基板の外形的な特徴部分から規定される直交二軸に対し、該二軸から傾斜する方向の直線成分を有する前記基準マークと前記パターンマークから、ずれの測定方向とは直交する直線成分の位置情報を前記測定方向に沿って検出するステップと、
   前記検出された直線成分の位置情報から前記基準マークと前記パターンマークの位置をそれぞれ求めるステップと、
   前記基準マークに対する前記パターンマークの前記測定方向に対する位置ずれを求めるステップと、を含むことを特徴とするアライメント精度測定方法。
8. 半導体素子を製造する際のフォトリソグラフィー工程で半導体基板の位置合わせに用いるアライメントマークとして、半導体基板上に形成する基準マークと、レジストのパターニングと共に前記基準マークに対応させて形成するパターンマークとを用い、前記基準マーク位置に対する前記パターンマーク位置のずれ量から前記半導体基板のアライメント精度を測定する装置であって、
   前記アライメントマークの直線成分を検出する検出部と、
   前記検出部を前記半導体基板面と平行に前記アライメントマークに対して相対的に直線移動させる直動手段と、
   前記検出部を前記アライメントマークに対して相対的に回転移動させる回動手段と、
   前記半導体基板の外形的な特徴部分から規定される直交二軸に対し、該二軸から傾斜する方向の直線成分を有する前記基準マークと前記パターンマークを、ずれの測定方向が前記直動手段の直線移動方向に一致するように前記回動手段を回転駆動し、前記直動手段により前記検出部を前記ずれの測定方向に沿って移動させて前記アライメントマークの直線成分を検出し、この検出された直線成分の位置情報から前記基準マークに対する前記パターンマークの前記測定方向に対する位置ずれを求める制御部と、
   を備えたことを特徴とするアライメント精度測定装置。

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