JPH0419545B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、対象物を所定の位置に合わせる位置
合わせ装置に関し、特に、ICやLSIの製造工程に
おける回路パターンの位置合わせ装置に関するも
のである。

対象物を自動的に位置合せする為の装置は多く
の分野で用いられている。特に半導体焼付け装置
において、２種類以上のフオトマスクを用いて半
導体ウエハ上に集積回路パターンを所定の関係に
自動的に位置合わせすること、いわゆるオートア
ライメントは作業者の疲労を低減し、位置合わせ
を高速、高精度化するのに必要不可決となつてい
る。特に、最近は縮小投影型焼付け装置が実用化
されるに至つて、光学的な手段でも1μｍ程度の
線幅が焼付けされるようになり、アライメントの
高精度化が要求されている。縮小投影型の焼付け
装置におけるマスクとウエハのアライメントの方
法には投影レンズを通して行なう方法と、通さな
いで、マスクとウエハをそれぞれ別の手段でアラ
イメントする方法があるが、後者はOFF−AXIS
方式と呼ばれ、アライメントをする為の専用顕微
鏡を設けている為にアライメント時間が短かいと
いう長所がある。この方式における従来のアライ
メントにおいては、光学像をスリツト走査又は
ITVカメラによる走査で光電変換して、アライ
メントの誤差を知ることが行なわれていた。

OFF−AXIS方式で実用化はされていないが、
レーザスポツトやCRTフライングスポツトの像
をウエハ上で走査して、光学像におけるスリツト
走査と同等に、パターンの位置を光電変換して求
めることもできる。

以上のようなアライメント方式においては、パ
ターンの位置検出を可能にする為に、すべて専用
のアライメントマークがウエハに設けられている
が、回路用パターンとアライメントマークの位置
を離しておかないと、回路用パターンとアライメ
ントマークからの光電信号が容易に分離できない
という欠点があつた。この為に、回路パターンの
チツプを焼付けるべき部分を犠牲にして、この部
分にアライメントマークを設け、製造されるLSI
の個数を減らしたり、又、アライメントマークを
チツプとチツプの間の溝状部分（ストリート線領
域）に配置した場合は、前もつてその溝状部分
（ストリート線領域）のみを精密にアライメント
する必要があつた。

本発明はこれらの欠点を解決し、アライメント
マークを回路パターンの近くに設けても自動的に
アライメントマークのみを区別して認識し、高速
にかつ正確に位置決めする装置を提供することを
目的とする。

上記目的を達成するために本発明では以下のと
おりに構成した。すなわち、ストリート領域によ
つて区画されたＸ・Ｙ方向に二次元的に配列され
た複数の回路パターンと、該回路パターンに対し
て一義的な位置に配置された回折格子状のアライ
メントマークとを有する基板を保持して二次元移
動するステージと、 該基板に向けてコヒーレント光を照射するとと
もに、前記アライメントマークからの回折光を光
電検出するマーク検出手段と、 前記ステージの位置を計測する座標測定器とを
備えた位置合わせ装置において、 前記アライメントマーク１，４２，４３，４４
は、前記ストリート領域上の長手方向に沿つて一
定周期で配列されるとともに、前記ストリート領
域の幅方向の寸法が一様に揃つた複数の格子要素
からなり； 前記マーク検出手段は、前記アライメントマー
クの格子要素の複数個を同時に含むように、前記
アライメントマークの格子要素の配列周期方向に
沿つて前記コヒーレント光２０を帯状分布のスポ
ツト２に延ばして集光する集光レンズ系２２を有
し； さらに、前記帯状分布スポツト２に対して前記
アライメントマークが前記配列周期方向と交差す
る方向に横切るように前記ステージ４８を移動さ
せる手段３３と； 該移動の際に前記アライメントマークから生じ
た回折光の受光によつて前記マーク検出手段から
出力される光電信号（検出器２４，２５からの出
力信号）の波形位置を、前記ステージの移動に伴
つて変化する前記座標測定器からの位置情報と対
応付けることによつて、前記帯状分布スポツト２
の長手方向と直交した方向に関して前記基板の位
置を規定する制御手段３０〜３５，６０〜６７と
を設けるようにした。さらに本願の第２の発明で
は、上記の構成を使つて以下のように構成され
る。すなわち、複数のチツプパターンの夫々がス
トリート領域によつて区画されてＸ・Ｙ方向に規
則的に形成されるとともに、前記チツプパターン
の夫々に対応したアライメントマークが前記スト
リート領域内に形成された基板を載置して二次元
移動するステージと、 該ステージの移動座標値を計測する座標測定器
と、 前記基板に向けてコヒーレント光を投射すると
ともに、前記アライメントマークからの回折光を
光電検出するマーク検出手段とを備えた位置合わ
せ装置において、 前記アライメントマーク１，４２，４３，４４
は、前記ストリート領域上の長手方向に沿つて一
定周期で配列されるとともに、前記ストリート領
域の幅方向の寸法が一様に揃つた複数の格子要素
からなり； 前記マーク検出手段は、前記アライメントマー
クの格子要素の複数個を同時に含むように、前記
アライメントマークの格子要素の配列周期方向に
沿つて前記コヒーレント光２０を帯状分布のスポ
ツト２に延ばして集光する集光レンズ系２２と、
前記帯状分布スポツトを前記アライメントマーク
上で微小振動させた時に発生する回折光を前記集
光レンズ系を介して受光する光電検出器２４，２
５と、前記帯状分布スポツトの微小振動によつて
該光電検出器から変調して出力される光電信号を
同期検波する第１の検出回路３４と、前記ステー
ジ４８の移動によつて前記アライメントマークが
前記帯状分布スポツト２の長手方向と交差する方
向に帯状スポツト２を横切つた時に前記光電検出
器２４，２５から出力される光電信号の波形レベ
ルと前記座標測定器の計測値とに基づいて前記ア
ライメントマークの位置情報を検出する第２の検
出回路３２とを備え、 さらに、前記第２の検出回路３２によつて検出
された位置情報に応答して前記ステージ４８を移
動させた後、前記第１の検出回路３４からの同期
検波出力に応答して前記ステージ４８を位置決め
する状態に切り替える駆動制御手段３３，３５と
を設けるようにした。

第１図は、本発明の原理を示す原理図である。
この第１図は、パターンの設けられたウエハの面
を示すものであり、直交する２軸ｘ，ｙは、半導
体チツプの回路パターン配線方向を示すものとす
る。アライメントマーク１は、軸ｘ，ｙに対して
略45゜の方向を成す微小な線分の集合により構成
され、かつその包絡線は長い線状を成す。以後こ
のアライメントマーク１の各微小線分を要素とす
る。一方、位置検出を行うためのコヒーレント光
束は、一方向に延びたレーザ光による帯状のスポ
ツト光２である。このように、レーザ光を帯状の
細長いスポツト光に形成する方法としては、本願
出願人による先の出願、特開昭53−119074、エツ
ジ検出装置にその一例が開示されている。この装
置では、対物レンズに入射するレーザ光束を対物
レンズと光源との間で整形し、ウエハ上の回路パ
ターンの一方向とそれに垂直な方向に対して、収
束光の開口数を異ならせ、ウエハ上でのレーザス
ポツトを帯状に細長く変形している。ところで、
第１図に示す如く、レーザスポツト２がアライメ
ントマーク１に入射すると、ウエハ上、一定の高
さの面においては、マーク１の各要素から回折光
５，６が出射し長方形の領域３，４に達する。こ
の領域３，４に光電変換するための検出器を設け
る。また、スポツト２とウエハは相対的に走査す
る必要があるが、第１図の場合、ｙ軸方向に走査
する。この場合でも、領域３，４は、スポツト２
に対して常に所定の位置を保つている。すなわ
ち、走査中においても各要素の回折光５，６を選
択的にもつとも多く受ける位置に、光電検出器を
設けておけばよい。

第２図は、アライメントマークとウエハ上の回
路パターンの配置図である。半導体のチツプ１１
と１２の間の細い溝状の部分、すなわちストリー
ト線領域に沿つてアライメントマーク１を設け、
スポツト２は図中矢印の方向に走査する。尚、第
２図中、検出器は省略してあるが、詳しくは後述
する。また、本実施例では、スポツト２の走査
は、ウエハの設定されるステージを移動すること
によつて行なうものとする。スポツト２は、チツ
プ１１の回路パターン、ストリート線上のアライ
メントマーク１、チツプ１２の回路パターンと順
次走査して行く。回路パターンのエツジ部分で回
折光が出射するが、走査方向、マーク１の形状、
および検出器を第１図と同様に組合わせるので、
検出器の光電出力信号は、スポツト２がマーク１
に入射した時最大になる。この様子を第３図に示
す。第３図において、縦軸には光電信号の大きさ
を、横軸にはスポツト２のパターンに対する位置
をとるものとする。第２図の如くスポツト２を走
査していくと、走査方向又はそれと垂直の方向に
延びた回路パターンのエツジ部においても、第３
図の如く光電信号は小さなピークを出力する。と
ころが、スポツト２がマーク１を走査している時
は、光電信号はピークＡの如く最大値を示す。こ
のように、マーク１から得られる回折光による光
電信号は他のパターンから得られる光電信号より
も大きくなる。これは、第１図に示した如く、マ
ーク１の各要素の方向すなわちハツチングの方向
に合わせて回折光を選択的に検出しているためで
ある。

第４ａ図、第４ｂ図は上述のアライメントマー
ク検出用の光学系の一部を示す図であり、送光ビ
ーム２０、集光レンズ２２、検出器２４，２５の
位置を簡単に示してある。第４ａ図で、送光ビー
ム２０は集光されてウエハ上のアライメントマー
ク１に入射する。マーク１による一部の回折光２
１，２３は、再び集光レンズ２２を通つて、検出
器２４，２５に達する。第４ｂ図は第４ａ図のＡ
矢視断面図である。送光ビーム２０は一方向に延
びている。このビーム２０の形成方法は先に述べ
た通りである。また検出器２４，２５の位置は、
座標系ｘ，ｙにおいて、45゜又は−45゜の方向が中
心になるように定められている。この位置はマー
ク１からの回折光の方向性によつて定められるも
のである。従つて、マーク１の各要素の方向を
45゜以外にした場合、それに合わせて検出器の方
向も定めればよいことは言うまでもない。

以上、本発明の原理を説明したが、次に実際の
位置合わせについて説明する。具体的には、アラ
イメントマークを検出するまで、ステージを移動
して位置合わせするような装置について説明す
る。第５図は、そのような装置に用いる信号処理
系のブロツク図である。第６図はアライメント動
作を示すフローチヤートである。位置決め開始の
後、サーチ動作が行なわれる。このサーチ動作
は、アライメントマーク１の存在しそうな場所を
比較的高速にステージを送ることによつて、スポ
ツト２を走査し、前述の如く、光電検出器（先の
検出器２４，２５に相対する）３０の光電信号が
最大のピーク値になる位置を捜す動作である。光
電信号は、プレアンプ３１により増幅され、ピー
ク位置記憶回路３２に入力する。この記憶回路３
２は、アライメントマーク１の基点からの位置を
記憶するもので、サーチ動作の終了と共に中央制
御回路３３に送られる。この情報に基づいて粗い
位置決めが行なわれ、スポツト２がマーク１に入
射するような位置に、モーター制御回路３５を介
してステージ移動用のモーターを駆動し、ウエハ
を移動する。次に、精密な位置決めが行なわれ
る。精密な位置決めは、マーク位置精密検出回路
３４（以後、単に検出回路３４とする。）によつ
てプレアンプ３１の出力を処理し、かつ検出回路
３４が出力する誤差信号に基づいて、中央制御回
路３３が処理することによつて行なわれる。ま
た、この時、ステージは粗い位置決めよりも遅
く、かつ小さな範囲で移動するように時間されて
位置合わせが終了する。この時、スポツト２とマ
ーク１の位置を正確に計測する必要がある。具体
的には、プレアンプ３１の出力信号をＡ／Ｄ変換
して、最大の信号量が得られる位置を正確に記憶
する方法や、レーザスポツトを微小振動させ、光
電信号をその振動と同期させた信号に変換し、同
期検波して平滑した出力の零点の得られる位置か
ら求める方法等が可能である。特に後者の方法に
おいては、ウエハを移動して、光電信号のピーク
点を通過しなくとも、アライメント誤差（ピーク
点からのずれ）がアナログ量として得ることがで
きる。従つて、精密な位置合わせを行なう時は、
このアライメント誤差に相当する誤差信号を得る
ことによつてモーター制御回路３５を作動し、ス
テージを微小範囲で移動すればよい。尚、以上で
述べた各動作の切替えは中央制御回路３３によつ
て制御される。

以上、１つのアライメントマークについて、そ
の検出及び位置決めについて説明したが、以下に
ウエハの２次元的な位置決めについて説明する。
第７図は、ウエハ４０上に形成されたLSI等のチ
ツプ４１と、アライメントマーク４２，４３，４
４の位置を示す一例である。この３つのマーク４
２，４３，４４は、それぞれチツプ間のストリー
ト線上に設けられ、マーク４２と４４は１本のス
トリート線上に、他の１つのマーク４３はそのス
トリート線に対して垂直なストリート線上に設け
られている。この第７図は、縮小投影式の焼付け
装置等で第１回目のパターンを焼付けて、現像工
程、エツチング工程が終つた状態であるとする。
アライメントマークは、第１回目の焼付け用のレ
テイクルにおいて、パターンといつしよにストリ
ート線領域に形成することによつて、ウエハ上に
焼付けられて、エツチングされる。従つて、第７
図では、３か所にしかアライメントマークを示し
ていないが、上述の如く、縮小投影式でステツプ
アンドリピート露光すると、チツプとチツプの間
の全てのストリート線上にアライメントマークが
形成されることになる。ところが、アライメント
マーク４２，４３，４４はアライメントのために
特定の役割をする。すなわち、マーク４２，４４
で、ウエハの回転ずれの検出及び一方向たとえば
ｙ軸方向のずれの検出を行ない、マーク４３で、
ウエハのｘ軸方向のずれの検出を行なうように定
められている。そこで、これら３つのマークを、
それぞれ、Ｙマーク４２、θマーク４４、Ｘマー
ク４３とする。このようなウエハを再び位置決め
して露光する場合について説明する。

第８図は、上述の如くウエハをアライメントす
るための装置の簡単な図である。このような装置
は、本願出願人による先の出願である特願昭55−
5156号に詳求された位置合わせ装置に開示されて
いる。レテイクルのパターンを縮小投影するレン
ズ４６の光軸を原点として、図の如くｘ，ｙ軸を
とる。ウエハ４０は回転テーブル４９の上に設置
され、この回転テーブル４９は、さらにｘ，ｙ軸
方向に移動可能なステージ４８の上に設置されて
いる。また、３つのマークをそれぞれ検出するた
め、第４ａ，４ｂ図に示したようなアライメント
光学系を３か所に設ける。すなわち、Ｙマーク４
２を検出するＹセンサー５２、θマーク４４を検
出するθセンサー５４、Ｘマーク４３を検出する
Ｘセンサー５４が、投影レンズ４６の光軸中心か
ら所定の位置を保つて設けられている。また、第
８図には示されていないが、３つのセンサーは、
それぞれ前述の如く、レーザスポツト光をウエハ
上に投射する。さらにそのスポツト光は、各マー
クの長手方向に合わせて、帯状に形成される。こ
のようにして投影レンズ４６の光路とは別の位置
に位置合わせ用光学系を設けたOFF−AXIS（オ
フ・アキシス）方式のアライメント系ができる。
従つて、絶対的な座標系ｘ，ｙに対してアライメ
ントマークを基準としたウエハ位置がわかれば、
これよりウエハ上の任意の点を、ステージ４８を
動かすことによつて座標系ｘ，ｙの中心に移動す
ることができる。尚、３つのセンサーの位置は、
あらかじめ正確に求めておく必要があるが、この
センサー位置の測定方法については前記の特願昭
55−5156に記載されている。

尚、ウエハ４０をテーブル４９の上に設置した
状態で、Ｙセンサー５２、θセンサー５４の検出
中心すなわち、スポツト光のｙ座標及びＸセンサ
ー５３のスポツト光のｘ座標は、前述の測定方法
であらかじめ求められているものとする。また、
ステージ４８には、不図示の座標測定装置が設け
られ、ステージ４８の移動にともなつて、座標位
置を計測しているものとする。

以上のような装置によつて、位置決めする手順
を第１０図のフローチヤートを基に、第８図、第
９図を用いて説明する。尚、テーブル４９、ステ
ージ４８の移動は、それぞれ第５図に示した処理
系によつて同様に達成できる。ただし、この場
合、３か所のセンサーからの光電信号を処理し
て、位置ずれの方向及び量等から、選択的にテー
ブル４９又はステージ４９を別々に又は同時に駆
動する必要がある。このため、モーター制御回路
３５も、それぞれ、ｘ軸方向に駆動モーター、ｙ
軸方向に駆動するモーター、及びテーブル４９回
転用のモーターの３つが必要になる。

アライメントが開始されると、ウエハはテーブ
ル４９の上に設定される（第１０図、６０）。こ
の時、テーブル４９に対するウエハの位置決め精
度はサブミリオーダである。次に、Ｙセンサー５
２とθセンサー５４によつて、目標とするＹマー
ク４２とθマーク４４を検出するような位置ま
で、ステージ４８を比較的高速に移動する、いわ
ゆる試走査を行なう。そして、各センサーの光電
信号が最大のピーク値に達することから、Ｙマー
ク４２、及びθマーク４４の粗い位置を前述の座
標測定装置で計測しておく（第１０図、６１）。
尚、アライメントマークの長さを１mm程度にして
おけば、最初のウエハ設定における位置決め誤差
よりも大きいので、誤りなくアライメントマーク
を検出できる。また、LSIチツプ等の一辺の大き
さは普通数mm程度であるので、目標として決める
アライメントマークの隣のアライメントマークを
誤つて検出することはない。

次に、先のＹマーク４２の粗い位置の計測に基
づいて、Ｙセンサー５２の中心にＹマーク４２が
くるようにステージ４８を移動し、第９図の如く
ウエハ４０を保つ。先の工程で、Ｙマーク４２と
θマーク４４の粗い位置を検出した時に、この２
つのマークのｙ軸方向のずれ量すなわち第９図
で、差δ、およびその方向を同時に計測しておけ
ば、Ｙセンサー５２とθセンサー５４の中心間距
離ｌは求められているので、この差θおよび距離
ｌに基いて、テーブル４９を回転する（第１０
図、６２）。こうして、θマーク４４もθセンサ
ー５４のほぼ中心に位置することになり、これで
Ｙマーク４２、θマーク４４の粗い位置決めが終
了し、次にこの２つのマークの精密な位置決めが
行なわれる（第１０図、６３）。精密な位置決め
については、前述の一次元的な場合と同様に行な
われるが、ここでは、Ｙマーク４２及びθマーク
４４を共に精密に位置決めする必要があるので、
ステージ４８のｙ軸方向の移動、及びテーブル４
９の回転の両方が行なわれる。こうして、ｙ軸方
向の精密な位置決めが終了すると、そのｙ座標位
置は、不図示の記憶装置に記憶される（第１０
図、６４）。次に、Ｘマーク４３の位置を検出す
る、粗い位置計測が行なわれる（第１０図、６
５）。第８図において、ステージ４８をｘ軸方向
に移動して、Ｘセンサー５３の光電信号が最大の
ピーク値に達するステージ４８の位置を計測す
る。そしてこの計測に基づいて、Ｘマーク４３が
Ｘセンサー５３の中心にくるように、速くステー
ジ４８を移動して、先に述べたと同様に精密な位
置決めが行なわれる（第１０図、６６）。こうし
てＸマーク４３によつてｘ軸方向の精密な位置決
めが終了すると、ステージ４８のｘ座標位置が記
憶される（第１０図、６７）。

以上のアライメント動作によつて、ウエハ４０
の回転ずれは補正され、かつ、ウエハ４０のｘ座
標位置とｙ座標位置が求められる。これら２つの
座標位置は、記憶装置に記憶されているので、こ
の情報に従つて、ステツプアンドリピート操作に
よりウエハ上の任意の点が、投影レンズ４６の中
心になるようにステージ４８をｘ，ｙ軸方向に順
次移動して、レテイクル上のパターンを露光すれ
ばよい。

第１１ａ図、１１ｂ図は、上述したアライメン
トマークの拡大図であり、要素、すなわち微小線
分の集合からなり、実際には各微小線分のエツジ
による回折光を検出する。

第１２ａ図は、アライメントマークの他の実施
例を示すものであり、微小線分を組み合わせたく
の字形の要素からなる。この場合、検出器５８ａ
〜５８ｄは第１２ｂ図の如く、スポツトを中心に
４か所に設けておくとよい。

また、以上の説明で、位置合わせする対象物を
ウエハとしてあるが、これに限らず、フオトマス
クでも同様に位置合わせできる。

また、第７図でＹマーク４２とθマーク４４
は、一本のストリート線上に設けられているが、
この２つのマークを検出する、Ｙセンサー５２、
θセンサー４４の位置によつては、かならずしも
同一のストリート線上にある必要はない。さら
に、各アライメントマークは、上述の如く検出さ
れるので、ストリート線以外の、たとえばチツプ
内に設けておいてもよい。

以上の実施例の説明において、第３図の如く、
光電信号のピークＡよりアライメントマークを検
出するものとしたが、レーザスポツトを微小振動
させ、光電信号をその振動と同期された信号に変
換し、同期検波して平滑した出力の零点よりピー
ク位置を求める方法を用いる実施例においては、
光電信号の変調成分の大きさ、又は同期検波出力
の絶対値の大きさがピークとなることを利用して
アライメントマークを検出することもできる。

以上のように、本発明によれば、LSI等のチツ
プ間隔の狭い部分にアライメントマークが設けら
れていても、他の回路パターンとアライメントマ
ークは、比較的粗いプレアライメントで明確に判
別できる。このため、回路パターンの近傍にアラ
イメントマークを設けることができる。そして、
さらに、レーザ光束を帯状のスポツト光にし、か
つアライメントマークを微小線分の集合により形
成していることから、特に、スポツト光を高速に
走査した場合、光電信号のＳ／Ｎ比、及び安定性
が向上する。従つて、アライメントの時間も短縮
できる。また、信号処理系が比較的簡短になると
いう利点もある。

尚、本発明は、焼付け装置におけるウエハの位
置決めを具体例として説明したが、他の装置、た
とえばLSIテスター、スクライバー等においても
適用でき、さらに２次元的なパターンの描かれた
物体の位置合わせにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す原理図、第２図は
アライメントマークとウエハ上の回路パターンの
配置図、第３図は検出器の光電出力信号の様子を
示す図、第４ａ図と第４ｂ図はアライメント検出
用の光学系の一部を示す図、第５図は信号処理系
のブロツク図、第６図はアライメント動作を示す
フローチヤートの図、第７図はウエハ上に形成さ
れたアライメントマーク等の位置を示す図、第８
図はウエハをアライメントするための装置の概略
図、第９図は位置決め手順を説明する為の図、第
１０図は位置決め手順のフローチヤートの図、第
１１ａ図と第１１ｂ図はアライメントマークの一
実施例の拡大図、第１２ａ図はアライメントマー
クの他の実施例の拡大図、第１２ｂ図は検出器の
設置例の図である。 主要部分の符号の説明、１，４２，４３，４４
……アライメントマーク、２４，２５，３０，５
８ａ〜５８ｄ……検出手段、４８……２次元移動
手段、４９……回転設定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストリート領域によつて区画されたＸ・Ｙ方
   向に二次元的に配列された複数の回路パターン
   と、該回路パターンに対して一義的な位置に配置
   された回折格子状のアライメントマークとを有す
   る基板を保持して二次元移動するステージと、 該基板に向けてコヒーレント光を照射するとと
   もに、前記アライメントマークからの回折光を光
   電検出するマーク検出手段と、 前記ステージの位置を計測する座標測定器とを
   備えた位置合わせ装置において、 前記アライメントマークは、前記ストリート領
   域上の長手方向に沿つて一定周期で配列されると
   ともに、前記ストリート領域の幅方向の寸法が一
   様に揃つた複数の格子要素からなり； 前記マーク検出手段は、前記アライメントマー
   クの格子要素の複数個を同時に含むように、前記
   アライメントマークの格子要素の配列周期方向に
   沿つて前記コヒーレント光を帯状分布のスポツト
   に延ばして集光する集光レンズ系を有し； さらに、前記帯状分布スポツトに対して前記ア
   ライメントマークが前記配列周期方向と交差する
   方向に横切るように前記ステージを移動させる手
   段と； 該移動の際に前記アライメントマークから生じ
   た回折光の受光によつて前記マーク検出手段から
   出力される光電信号の波形位置を、前記ステージ
   の移動に伴つて変化する前記座標測定器からの位
   置情報と対応付けることによつて、前記帯状分布
   スポツトの長手方向と直交した方向に関して前記
   基板の位置を規定する制御手段とを設けたことを
   特徴とする位置合わせ装置。 ２ 複数のチツプパターンの夫々がストリート領
   域によつて区画されてＸ・Ｙ方向に規則的に形成
   されるとともに、前記チツプパターンの夫々に対
   応したアライメントマークが前記ストリート領域
   内に形成された基板を載置して二次元移動するス
   テージと、 該ステージの移動座標値を計測する座標測定器
   と、 前記基板に向けてコヒーレント光を投射すると
   ともに、前記アライメントマークからの回折光を
   光電検出するマーク検出手段とを備えた位置合わ
   せ装置において、 前記アライメントマークは、前記ストリート領
   域上の長手方向に沿つて一定周期で配列されると
   ともに、前記ストリート領域の幅方向の寸法が一
   様に揃つた複数の格子要素からなり； 前記マーク検出手段は前記アライメントマーク
   の格子要素の複数個を同時に含むように、前記ア
   ライメントマークの格子要素の配列周期方向に沿
   つて前記コヒーレント光を帯状分布のスポツトに
   延ばして集光する集光レンズ系と、前記帯状分布
   スポツトを前記アライメントマーク上で微小振動
   させた時に発生する回折光を前記集光レンズ系を
   介して受光する光電検出器と、前記帯状分布スポ
   ツトの微小振動によつて該光電検出器から変調し
   て出力される光電信号を同期検波する第１の検出
   回路と、前記ステージの移動によつて前記アライ
   メントマークが前記帯状分布スポツトの長手方向
   と交差する方向に帯状スポツトを横切つた時に前
   記光電検出器から出力される光電信号の波形レベ
   ルと前記座標測定器の計測値とに基づいて前記ア
   ライメントマークの位置情報を検出する第２の検
   出回路とを備え、 さらに、前記第２の検出回路によつて検出され
   た位置情報に応答して前記ステージを移動させた
   後、前記第１の検出回路からの同期検波出力に応
   答して前記ステージを位置決めする状態に切り替
   える駆動制御手段とを備えたことを特徴とする位
   置合わせ装置。