JP2925168B2

JP2925168B2 - 位置検出装置及び方法

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Publication number: JP2925168B2
Application number: JP1195634A
Authority: JP
Inventors: 謙治斉藤; 優和真継
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JPH0359406A; EP0410802A3; EP0410802A2

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は位置検出に関し、例えば半導体素子製造用の
露光装置において、マスクやレチクル（以下「マスク」
という。）等の第１物体面上に形成されている微細な電
子回路パターンをウエハ等の第２物体面上に露光転写す
る際にマスクとウエハとの相対的な位置決め（アライメ
ント）を行う場合に好適な位置検出装置及び方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来より半導体製造用の露光装置においては、マスク
とウエハの相対的な位置合わせは性能向上を図る為の重
要な一要素となっている。特に最近の露光装置における
位置合わせにおいては、半導体素子の高集積化の為に、
例えばサブミクロン以下の位置合わせ精度を有するもの
が要求されている。

多くの位置合わせ装置においては、マスク及びウエハ
面上に位置合わせ用の所謂アライメントマークを設け、
それらより得られる位置情報を利用して、双方のアライ
メントを行っている。このときのアライメント方法とし
ては、例えば双方のアライメントパターンのずれ量を画
像処理を行うことにより検出したり、又は米国特許第47
04033号等で提案されているようにアライメントパター
ンとしてゾーンプレートを用い該ゾーンプレートに光束
を照射し、このときゾーンプレートから射出した光束の
所定面上における光量を検出すること等により行ってい
る。

一般にゾーンプレートを利用したアライメント方法
は、単なるアライメントマークを用いた方法に比べてア
ライメントマークの欠損に影響されずに比較的高精度の
アライメントが出来る特長がある。

第15図はゾーンプレートを利用した第１の従来の位置
合わせ装置の概略図である。第16図はそのアライメント
マークを示すもので、マスク18面上にはアライメントマ
ークとしてリニアなゾーンプレート21が形成され、ウエ
ハ19上にはアライメントマークとして矩形パターン列22
がライン状に等ピツチに比べて形成されている。リニア
ゾーンプレートの光束集光あるいは発散作用（パワー）
のある方向がアライメント検出方向で、光源Ｓからの投
射ビームB₁がミラー17を介し、このゾーンプレートにマ
ークの中心における法線Ｚを含み、位置ずれ検出方向と
直交する平面内で法線（Ｚ軸）に対しある角度Φで入射
し、ゾーンプレート21によりウエハ面上に線状に集光
し、さらにウエハ上のパターン22により回折され、上記
面（入射面）内で別のウエハパターンのピツチで決まる
所定角度で信号光B₂として出射して、ミラ17を介して検
出器Ｄへはいる。

ここでマスクとウエハとの間隔は図面では広げて示し
てあるが、実際は100μｍ以下で非常に近接している。
マスクとウエハがアライメント方向にずれていればウエ
ハパターンにより回折される光量が変化するので、検出
器Ｄで受光される光量も変化する。これを検知すること
により不図示の制御手段でマスクとウエハの位置ずれ補
正制御ができる。例えばマスクとウエハとが合致状態の
時にウエハ面上の線上集光部と矩形パターン列22とが中
心が合う様にマークを設計しておけば、検出器Ｄの受光
光量が最大の時に位置ずれ０と判別できる。従って受光
光量最大となる様にウエハを位置ずれ検出方向に移動さ
せる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら上記従来例では、マークエツジ部のパタ
ーンが入射光とほぼ直交するように設定され、しかも検
出方向が入射面内近傍にある為、第17図に示すように強
度的に強い正反射散乱光がセンサの検出面上に存在し、
ノイズ光となり、S/Nを低下させるという欠点があっ
た。

ここで正反射エツジ散乱光とは、エツジ近傍で段面形
状により発生する散乱光で、その配光特性がエツジ部を
反射面とし、反射の法則に従い反射する光線を中心とし
た分布となるものであり、エツジの接線を軸とする半径
が無限小のシリンドリカル反射面として幾何光学的に求
められる方向を中心として散乱する性質を持つ。

特にＸ線を対象とするマスクにおいてはマスクパター
ンを形成する厚みが厚く、エツジ散乱光の影響を強く受
ける。

第17図（ａ），（ｂ），（ｃ）はパターンエツジ部12
とセンサの検出面14の周辺部を示す、それぞれ正面図、
上面図、側面図である。

第17図においてパターンエツジ部12に入射光B₁が照射
されたとき、パターンエツジで散乱光13が発生する。こ
のときxy面、例えばマスク面への射影光路を考えると、
第18図（ｂ）に示される様にエツジ12で正反射する正反
射散乱光13′方向に強い散乱光が集中する。第18図
（ｂ），（ｃ）には散乱光13の角度毎の強度分布を破線
にて示してある。第18図（ａ）には正反射散乱光13′の
入射面上での分布を示してある。信号検出部14中央に強
度の強い散乱光が存在する事がわかる。

本発明は前述従来例の欠点に鑑み、マークエツジ部の
正反射散乱光の影響を受けにくくして検出器上でのS/N
比を向上し、高精度な位置検出を可能にする位置検出装
置及び方法を提供する事を第１の目的とする。本発明の
他の目的は後述する実施例の説明の中で明らかになるで
あろう。

〔問題点を解決する為の手段及び作用〕

本発明は、回折格子より成る位置検出用のマークを有
する物体の該マークに光束を照射する光源手段と、該光
源手段からの光束を受けたマークからの回折光を受光し
て物体の位置（例えばウエハのマスクに対する位置）を
検出する検出手段とを有し、前記マークの外周エツジ部
からの正反射散乱光を前記検出手段が受光しないように
前記外周エツジ部に対する前記光源手段の光束照射の方
向及び／または前記検出手段の回折光の受光方向を配置
する事により正反射散乱光の影響を受けにくくしてい
る。

回折格子より成る位置検出用のマークを有する物体の
該マークに光束を照射し、該光源手段からの光束を受け
たマークからの回折光を受光して物体の位置（例えばウ
エハのマスクに対する位置）を検出する際に、前記マー
クの外周エツジ部からの正反射散乱光を前記検出手段が
受光しないように該マークの外周の少なくとも一部を構
成する、前記回折格子中の複数の要素パターンの端部の
各々を方向付けることにより同じく正反射散乱光の影響
を排除している。

〔実施例〕

第１図（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施例における
（ａ）マスク及び（ｂ）ウエハ上のアライメントマーク
の形状を示す上面図である。本実施例における光束照射
及び検出用装置及びその方法の概略は第16図の従来例と
同様である。本実施例においてはリニアゾーンプレート
21の凸部の端部を図の様に斜めにカツテイングを施して
ある。前述の如く入射光束B₁はマスク法線を含み、位置
ずれ検出方向に垂直な面内で法線に対し角度Φでマーク
21に入射する。検出器Ｄは入射光束B₁の入射面内で法線
に対し入射光束側に出射する回折光B₂を受光する。凸部
端部が図の様に斜め（ここでは位置ずれ検出方向に対し
７゜）にカツテイングされているので、この端部から正
反射散乱する光は法線方向を除き入射面内を進行する事
はない。従って入射面内（法線方向ではない）を進行す
る回折光B₂を受光する位置に配置された検出器Ｄは正反
射散乱光を受光しない（当然検出器Ｄは正反射散乱光を
受光しない程度の大きさである）。これによりノイズ光
（正反射散乱光）を受光せずに信号光（回折光）を検出
でき、S/N比を高くして高精度な検出が可能である。

第２図は本発明の第２実施例におけるウエハ上アライ
メントマークの形状を示す上面図である。本実施例は第
１実施例に対し、ウエハ上アライメントマーク22の各凸
部端部も図の様に斜め（ここでは位置ずれ検出方向に対
し７゜）にカツテイングされ、ウエハからの正反射散乱
光も検出器に受光されない様にしている。この様にマス
クとウエハの両方のアライメントマークの凸部端部を斜
めにカツテイングすればより高精度な位置検出が可能に
なる。

第３図（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施例における
（ａ）マスク及び（ｂ）ウエハ上のアライメントマーク
の形状を示す上面図である。本実施例も光束照射及び検
出装置及び方法の概略は従来例と同様であり、マークの
中心を含む法線を含み位置ずれ検出方向（ここではパワ
ーを有する方向）に垂直な面内に入射光束B₁が光路を有
し、同面内に出射方向を有する回折光を検出器Ｄが受光
する。本実施例においては全体の形状として矩形を成す
アライメントマーク20の矩形辺（この辺はスクライブラ
イン20方向に一致する）に垂直な方向に対し、この面を
５゜傾斜させる様にしている。この為、この実施例では
アライメントマーク21のパワー方向、矩形パターン列22
の配列方向、光束入射方向及び受光、回折光、出射方向
のマスク面射影成分も従来例に対し５゜傾いている。こ
れに対し凸部端部は矩形辺方向にカツテイングされてい
るので、矩形辺に垂直な方向に対しマスク面斜影成分で
５゜傾いて入射する光束の正反射散乱光は法線方向を除
き入射面内を進行する事はない。従って入射面内（法線
方向ではない）を進行する回折光B₂を受光する位置に配
置された検出器Ｄは正反射散乱光を受光しない。

第４図は本発明の第４実施例におけるウエハ上アライ
メントマークの形状を示す上面図である。本実施例は第
３実施例と同様であるが、ウエハ上アライメントマーク
22の各凸部端部を図の様にアライメントマーク20の矩形
辺方向即ちスクライブライン20方向に一致させている。
入射光束B₁及び検出光束B₂を含む面がこの方向に垂直な
方向に対し５゜傾斜しているので、本実施例ではウエハ
からの正反射散乱光も検出器Ｄに受光されない。

第５図は第1,第２実施例の原理を示す説明図である。
（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ検出器Ｄの正面図、
マーク検出器周辺部の上面図、マークのエツジ側面図で
ある。図ではマークエツジ部12を拡大して示している。

今、マークパターン面上の射影光路を第５図（ｂ）に
示すようにとれば、マークエツジ部12へエツジのマーク
面内の法線15にθ（ここでは７゜）なる角度で入射する
光は、法線に関し対称な角θとなる正反射方向13′へ強
い強度をもつ散乱光13となる。入射面内の射影光路で見
れば第５図（ｃ）に示すようにエツジ12であらゆる方向
に散乱する光となる。検出面上で見れば第５図（ａ）の
ように線状の散乱光となる。検出系の検出領域の端と入
射光の方向のなす角γより正反射エツジ散乱光13′と入
射光の方向のなす角２θが大きければ強度の集中した散
乱光は受光系に入射しなくなり、エツジ散乱の影響を小
さくすることができる。

第６図は第3,第４実施例の原理を示す説明図である。
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第５図同様の正面図、上面
図、側面図を示す。マークパターン面上への射影光路で
示せば、第６図（ｂ）のようにエツジのマーク面内法線
15にθ（ここでは５゜）なる入射角で入射する光は法線
に関し対称なθとなる正反射方向13′へ強い強度をもつ
散乱光13となる。検出面上で見れば第６図（ａ）のよう
に検出領域からはずれた位置に線状の散乱光となる。

上記具体的な対策をいくつか組み合わせることによっ
て、マークエツジ部から散乱する正反射散乱光の強度集
中領域が検出領域に存材しない様にさせてもよい。

尚、上記対策の説明はわかり易くする意味でマーク面
に垂直な面上に検出領域を配置したが、実際はこの面は
傾いていてもよく、又、この検出領域は検出系の窓の役
割をし、あとに受光レンズ系等の光学系があってもよ
い。要するに、マークエツジからの正反射散乱光の強度
集中領域が検出部に存在しないように、マークパターン
への入射光の方向、検出光の回折角及びマーク形状を特
定すれば良い。

第７図は本発明の第５実施例の要部概略図である。

本実施例では光源23から出射された光束を、投光レン
ズ系24で反射鏡25で反射させた後、マスク（第１物体）
18に設けた振幅型、又は位相型のゾーンプレート等から
成る周辺形状が長方形の第１物理光学素子21（グレーテ
イングレンズ）を斜め方向から照射している。

第１物理光学素子21は集光作用を有しており出射光を
第１物理光学素子21から所定の距離の点に集光してい
る。そして点から発散した光束を所定の距離に配置した
ウエハ（第２物体）19に設けられている位相型若しくは
振幅型のゾーンプレート等から成る第２物理光学素子22
（グレーテイングレンズ）に入射させている。第２物理
光学素子22は第１物理光学素子21と同様に集光作用を有
しており、第２物理光学素子22からの出射光を第１物理
光学素子21を通過させた後、集光レンズ26により、検出
面14上に集光している。

即ち、本実施例では第１の物理光学素子の回折像を第
２の物理光学素子で拡大結像させている。

このとき第１物体（マスク）18と第２物体（ウエハ）
19とのＸ方向の相対的な位置ずれ量Δσに応じて検出面
14上においては、ｘ方向の光束の重心ずれ量Δδが生じ
てくる。

これは物点である集光点が像を形成するレンズの役割
をする物理光学素子22に対して相対的に移動する為、像
である検出面14上の集光点も移動するからである。この
時の検出面上の光束の重心ずれ量は第１、第２物体の相
対移動量にほぼ比例する。この比例関係をあらかじめ求
めておき、マスク設定時にためし焼き等によりマスクと
ウエハとの位置ずれ０の時の光束重心位置を基準位置と
して得て、位置検出時に光束重心位置の基準位置からの
ｘ方向のずれ量Δδを求め、前述の比例関係よりウエハ
のずれ量Δσを求められる。

ここで光束の重心とは、光束検出面内において、検出
面内各点のこの点からの位置ベクトルにその点の光強度
を乗算したものを断面全面で積分した時に積分値が０ベ
クトルになる点のことである。

本実施例では同図にいて、光束27による検出面14上の
光束の重心ずれ量Δδを求め、これより第１物体18と第
２物体19との相対的な位置ずれ量Δσを検出している。

第８図は第1,第２の物理光学素子の一実施例のマーク
図である。（Ａ）はマスク、（Ｂ）はウエハ面上物理光
学素子を示し、（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）はそれ
ぞれ領域（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）の拡大図であ
る。

本実施例においてはスクライブライン20_M,20wと垂直
な面内に入出射光が存在し、アライメント方向はスクラ
イブラインと平行で、入射角はマーク面法線に対し17.5
゜、出射角は７゜で斜入出射系となっている。第１物理
光学素子による集光点はマスク下217μｍである。ここ
ではマークの凸部端部の形状をスクライブライン方向に
対し５゜傾いた直線でカツテイングをほどこしたもので
ある。各マークアライメント方向と平行な辺のエツジ部
のマークを各縞ごとに５゜のカツテイングを行ってい
る。この為、入射光のエツジ部における正反射散乱光は
検出系へ入射せず、S/N良く測定が行えた。

第９図は本発明による第６の実施例の（ａ）マスク
（ｂ）ウエハのアライメントマーク上面図である。本実
施例は前記実施例第７図における投受光系全体をスクラ
イブライン方向からＺ軸まわりに５゜回転させた構成を
とっている。マークの凸部端部形状はスクライブライン
に合せ平行な直線となっているが、マーク内のパターン
（縞の形状）は回転させた分変化している。本実施例で
は入射光の方向とパターンエツジがマーク面射影成分で
示せば５゜の傾きがあり、その正反射散乱光は検出方向
から10゜傾くことになり、検出系へ入射しない為、S/N
良く信号が得られる。

第10図は本発明による第７の実施例で、第１物体と第
２物体の間隔を制御する場合に適用したものである。物
理光学素子を設けた第１物体と第２物体とを対向配置
し、該第１物体上の物理光学素子に光束を入射させ、該
物理光学素子によって所定方向に偏向した光を該第２物
体面で反射させた後、受光手段面上に導光し、該受光手
段面上における光の入射位置を検出することにより、該
第１物体と第２物体との間隔を求める際マークエツジか
らの散乱光を避けるようにしたものである。

第10図は本発明を半導体製造装置のマスクとウエハと
の間隔を測定する装置に適用した場合の一実施例の光学
系の概略図である。

同図において101は例えばHc,Ncレーザーや半導体レー
ザー等からの光束、102は第１物体で例えばマスク、103
は第２物体で例えばウエハであり、マスク102とウエハ1
03は第２図に示すように間隔d₀を隔てて対向配置されて
いる。104,105は各々マスク102面上の一部に設けた第1,
第２物理光学素子で、これらの物理光学素子104,105は
例えば回折格子やゾーンプレート等から成っている。10
7は集光レンズであり、その焦点距離はf_Sである。

108は受光手段で集光レンズ107の焦点位置に配置され
ており、ラインセンサーやPSD等から成り、入射光束の
重心位置を検出している。109は信号処理回路であり、
受光手段108からの信号を用いて受光手段108面上に入射
した光束の重心位置を求め、後述するようにマスク102
とウエハ103との間隔d₀を演算し求めている。

110は光プローブであり、集光レンズ107や受光手段10
8、そして必要に応じて信号処理回路109を有しており、
マスク102やウエハ103とは相対的に移動可能となってい
る。

本実施例においては半導体レーザーLDからの光束101
（波長λ＝830nm）をマスク102面上の第１フレネルゾー
ンプレート（以下FZPと略記する）104面上の点Ａに垂直
に入射させている。そして第１のFZP104からの角度θ１
で回折する所定次数の回折光を位置P1にあるウエハ103
面上の点Ｂ（ウエハがP2にある時はＣ）で反射させてい
る。このうち反射光131はウエハ103がマスク102に近い
位置P1に位置しているときの反射光、反射光132はウエ
ハ103が位置P1から距離d_Gだけ変位したときの反射光で
ある。

次いでウエハ103からの反射光を第１物体102面上の第
２のFZP105面上の点Ｄ（Ｅ）に入射させている。

尚、第２のFZP105は入射光束の入射位置に応じて出射
回折光の射出角を変化させる光学作用を有している。こ
の為ウエハ２の高さ方向位置が変化すれば出射角も変化
することになる。

そして第２のFZP105から角度θ２で回折した所定次数
の回折光（161,162）を集光レンズ107を介して受光手段
108面上に導光している。この時FZP105からの出射角に
応じて受光手段108上での光束位置が異なる。

そして、このときの受光手段108面上における入射光
束（161,162）の重心位置を用いてマスク102とウエハ10
3との間隔を演算し求めている。間隔と重心位置との関
係は例えばあらかじめ他の間隔検出器を用いて求めてお
く等しておく。

本実施例ではマスク102面上に設けた第1,第２のFZP10
4,105は予め設定された既知のピツチで構成されてお
り、それらに入射した光束の所定次数（例えば±１次）
の回折光の回折角度θ1,θ２は予め求められている。

第11図はマーク（FZP）と光束101,161との関係を示す
上面図で、これからわかる様に測定系全体、即ち光束の
進行方向をマーク面内で回転させ、ギヤツプ計測感度方
向をスクライブライン方向から５゜ずらせることによっ
てマークエツジによる正反射散乱光が検出系へ入射しな
いように設定している。

第12図は本発明による第８の実施例を示すマーク部上
面図で、第５の実施例と同様の検出手段及び方法にて投
光ビーム11がマスク面18上でマーク21周辺の領域26に広
がって照射され生ずる回路パターン29のエツジ散乱光13
を検出系28内の検出面（不図示）上で回避するものであ
る。本実施例においては、マスク面射影光路図（ｘ−ｙ
平面）第12図（ａ）に示すように不図示７投光系より照
射される投射光11を回路パターン29のスクライブライン
20方向と直交するように光路を設定し、回路パターン29
のスクライブライン20と平行な直線部のエツジからの正
反射エツジ散乱光13が点線で示すように投射方向にくる
のに対し、受光系28の受光方向を入射方向に対しθ回転
し、このエツジ散乱光13が入射しないように配置したも
のである。

この場合、回路パターン29による正反射エツジ散乱光
13は各エツジの直線部を軸に360゜の方向に散乱する
為、およそ投射ビーム領域26の幅で散乱し、13b′,13
c′で示される領域全体に広がる。

本実施例においては第12図（ｂ）〜（ｅ）に示すよう
に、入出射光路を設定している。（ｂ），（ｄ）はｘ−
ｙ平面図、（ｃ），（ｅ）はｙ−ｚ平面図で、（ｂ）は
マスクアライメントマーク21を示すもので、（ｂ），
（ｃ）に示す投光ビーム11を真下に集光作用を伴って偏
向するように設計されたものである。（ｄ）はウエハア
ライメントマーク22を示すもので（ｄ）（ｅ）に示すよ
うに検出光27が発散作用を伴って偏向するように設計さ
れたものである。

第13図は本発明による第９の実施例で、前記第12図同
様のものである。本実施例では回路パターン29のエツジ
散乱光13を検出系28の検出面上で回避するものである。

マスク面射影光路図（ｘ−ｙ平面）第13図（ａ）に示
すように、不図示の投射系からの投射ビーム11をスクラ
イブライン20の直交方向からθ回転し、回路パターン29
のスクライブライン20と平行な直線部のエツジからの正
反射エツジ散乱光13が点線で示すように、スクライブラ
イン20と直交する方向を軸に入射方向と対称な方向にく
るように設定し、検出系28はスクライブライン20と直交
方向に配置したものである。

この場合、回路パターン29による正反射エツジ散乱光
13は各エツジの直線部が微小なシリンドリカルミラーと
同様な作用を持つ為、これを軸とする円錘形に近い領域
に散乱する。投射ビーム11はマスク面18上、マーク周辺
領域26に広がっている為、散乱光13は13b′から13c′で
示される領域に広がる。

本実施例においては、第13図（ｂ）〜（ｅ）に示すよ
うに、入出射光路を設定している。（ｂ），（ｄ）はｘ
−ｙ平面図、（ｃ），（ｅ）はｙ−ｚ平面図である。
（ｂ）はマスクアライメントマーク21を示すもので、
（ｂ），（ｃ）に示す投光ビーム11が真下に集光作用を
伴って偏向するように設計されたものである。（ｄ）は
ウエハアライメントマーク22を示すもので、（ｄ），
（ｅ）に示すように検出光27が発散作用を伴って偏向す
るように設計されたものである。

第14図は本発明による第10の実施例で、前記第12図〜
第13図同様回路パターン29のエツジ散乱光13を検出系28
の検出面上で回避するものである。

マスク面射影光路図（ｘ−ｙ平面）第14図（ａ）に示
すように、不図示の投射系より照射される投射光11の光
路及びアライメントマーク21,22から出射する信号光路2
7が回路パターン29のスクライブライン20方向と直交方
向から、θ（５゜）回転した角度に設定することによ
り、回路パターン29のスクライブライン20と平行な直線
で構成される部分のエツジで正反射散乱する散乱光13が
受光系28に入射しないようにしたものである。エツジ散
乱光13は前記第９の実施例同様13b′から13c′で示され
る領域に広がる。（ｂ），（ｄ）はアライメントの感度
方向をスクライブライン20と平行にした場合のマスク面
18上アライメントマーク21及びウエハ面上のアライメン
トマーク22を示し、設定光路は（ｃ），（ｅ）に示すも
のである。（ｆ），（ｈ）はアライメントの感度方向を
マスク面18上、入射面と直交方向とした場合のマスク面
上アライメントマーク21及びウエハ面上のアライメント
マーク22を示し、設定光路は（ｇ），（ｉ）に示すもの
である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、マークエツジ部から散乱する正反射
散乱光の強度集中領域が検出部に存在しないように設定
される為、従来問題となっていた、散乱光によるS/Nの
低下を大幅に改善することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は本願の第１実施例のアライメン
トマークの上面図、第２図は本願の第２実施例のアライメントマークの上面
図、第３図（ａ），（ｂ）は本願の第３実施例のアライメン
トマークの上面図、第４図は本願の第４実施例のアライメントマークの上面
図、第５図は第1,第２実施例の原理説明図、第６図は第3,第４実施例の原理説明図、第７図は本願の第５実施例の要部概略図、第８図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），
（Ｆ）は同実施例のアライメントマークの上面説明図、第９図は本願の第６実施例のアライメントマークの上面
図、第10図は本願の第７実施例の要部概略図、第11図は同実施例のマークと光束の関係を示す上面図、第12図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本願
の第８実施例のアライメントマーク部の説明図、第13図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は本願
の第９実施例のアライメントマーク部の説明図、第14図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ）は本願の第10実施例の
アライメントマーク部の説明図、第15図，第16図，第17図は従来例の説明図である。図中、14;受光面、18;マスク、19;ウエハ、21,22;アラ
イメントマーク、23;光源である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回折格子より成る位置検出用のマークを有
する物体の該マークに光束を照射する光源手段と、該光
源手段からの光束を受けたマークからの回折光を受光し
て物体の位置を検出する検出手段とを有し、前記マーク
の外周エッジ部からの正反射散乱光を前記検出手段が受
光しないように前記外周エッジ部に対する前記光源手段
の光束照射の方向及び／または前記検出手段の回折光の
受光方向を配置したことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】回折格子より成る位置検出用のマークをそ
れぞれ有する第一及び第二物体の該マークに光束を照射
する光源手段と、該光源手段からの光束を受けたマーク
からの回折光を受光して第一及び第二物体の相対位置を
検出する検出手段とを有し、少なくとも一方のマークの
外周エッジ部からの正反射散乱光を前記検出手段が受光
しないように前記外周エッジ部に対する前記光源手段の
光束照射の方向及び／または前記検出手段の回折光の受
光方向を配置したことを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】回折格子より成る位置検出用のマークを有
する物体の該マークに光束を照射し、該光源手段からの
光束を受けたマークからの回折光を受光して物体の位置
を検出する際に、前記マークの外周エッジ部からの正反
射散乱光を前記検出手段が受光しないように該マークの
外周の少なくとも一部を構成する、前記回折格子中の複
数の要素パターンの端部の各々を方向付けることを特徴
とする位置検出方法。
【請求項４】回折格子より成る位置検出用のマークをそ
れぞれ有する第一及び第二物体の該マークに光束を照射
し、該光源手段からの光束を受けたマークからの回折光
を受光して第一及び第二物体の相対位置を検出する際
に、少なくとも一方のマークの外周エッジ部からの正反
射散乱光を前記検出手段が検出しないように該マークの
外周の少なくとも一部を構成する、前記回折格子中の複
数の要素パターンの端部の各々を方向付けることを特徴
とする位置検出方法。