JPH07260424A - Alignment method for proximity aligner - Google Patents

Alignment method for proximity aligner

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JPH07260424A
JPH07260424A JP6077979A JP7797994A JPH07260424A JP H07260424 A JPH07260424 A JP H07260424A JP 6077979 A JP6077979 A JP 6077979A JP 7797994 A JP7797994 A JP 7797994A JP H07260424 A JPH07260424 A JP H07260424A
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JP
Japan
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mask
photosensitive substrate
alignment
alignment mark
light
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JP6077979A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiya Ota
稔也 太田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Publication of JPH07260424A publication Critical patent/JPH07260424A/en
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Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize highly accurate alignment between a mask and a photosensitive substrate while setting a large interval between them by determining the relative positions first and second alignment marks with respect to a luminous flux individually. CONSTITUTION:An automatic halving 25 is rotated to scan the vicinity of an alignment mark 27 on a mask 4 by means of a long beam. When the laser light LA2 aligns with the alignment mark 27, a detector 30 detects a diffracted light having highest intensity and the relative position between the laser light LA2 and the mask 4 is determined. A beam length switching shutter 26 is then shifted to form a short beam which is projected onto the vicinity of an alignment mark 28 on a photosensitive substrate 6 thus aligning the laser light LA2 with the alignment mark 28. When the relative position of the alignment marks 27, 28 is determined sequentially with respect to the laser light LA2, the mask 4 is aligned accurately with the photosensitive substrate 6 through the laser light LA2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプロキシミテイ露光装置
のアライメント方法に関し、例えば大面積の液晶表示装
置を製造する際に適用し得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment method for a proximity exposure apparatus, which can be applied, for example, when manufacturing a large-area liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロキシミテイ露光装置は、露光パター
ンを形成したマスクと、この露光パターンが露光される
感光基板とに微小なギヤツプをあけて露光するものであ
る。この微小なギヤツプをあけて対向されているマスク
と感光基板とのアライメント方法には、マスク及び感光
基板上にそれぞれ形成されたアライメントマークの反射
光を画像処理するものがある。図6は、液晶表示装置を
製造するプロキシミテイ露光装置のアライメント装置の
概略図を示した図であり、(以下アライメント装置1と
いう)、アライメント用光学系2より光束LA1を射出
し、マスクホルダ3上に固定されたマスク4を照射す
る。マスク4を透過した光束LA1は、ステージ5上に
載置された液晶表示装置の感光基板6を照明する。
2. Description of the Related Art A proximity exposure apparatus exposes a mask on which an exposure pattern is formed and a photosensitive substrate on which the exposure pattern is exposed with a minute gap. As an alignment method between a mask and a photosensitive substrate that are opposed to each other with a minute gear gap therebetween, there is a method of performing image processing on reflected light of alignment marks formed on the mask and the photosensitive substrate, respectively. FIG. 6 is a diagram showing a schematic view of an alignment device of a proximity exposure device for manufacturing a liquid crystal display device (hereinafter referred to as alignment device 1), which emits a light beam LA1 from an alignment optical system 2 and a mask holder 3 Irradiate the mask 4 fixed on top. The light beam LA1 that has passed through the mask 4 illuminates the photosensitive substrate 6 of the liquid crystal display device mounted on the stage 5.

【0003】マスク4上の感光基板6と対向する側に
は、1本の直線状のパターンでなるアライメントマーク
7が形成されている。感光基板6上には、平行な2本の
直線状のパターンでなるアライメントマーク8が形成さ
れている。マスク4と感光基板6とのアライメントのと
き、図7(A)に示すように、まずアライメントマーク
7は、アライメントマーク8と平行となるようにアライ
メントマーク8のほぼ中間におおまかに位置合わせされ
る。
On the side of the mask 4 facing the photosensitive substrate 6, an alignment mark 7 having a linear pattern is formed. On the photosensitive substrate 6, alignment marks 8 having two parallel linear patterns are formed. When the mask 4 and the photosensitive substrate 6 are aligned, as shown in FIG. 7A, first, the alignment mark 7 is roughly aligned with the alignment mark 8 approximately in the middle of the alignment mark 8. .

【0004】アライメントマーク7及び8で発生した光
束LA1の反射光は、光学系2の対物レンズ9で集光さ
れ、ハーフプリズム10を介してCCD(Charge Coupl
ed Device )を使用した受像装置11に与えられる。受
像装置11の映像信号は制御装置(図示せず)に与えら
れる。制御装置は、この映像信号に基づいてアライメン
トマーク7及び8と直交する方向の信号が極大値となる
位置を検出する。
The reflected light of the light beam LA1 generated by the alignment marks 7 and 8 is condensed by the objective lens 9 of the optical system 2 and is passed through a half prism 10 to a CCD (Charge Coupl).
ed Device) to the image receiving device 11. The video signal of the image receiving device 11 is given to a control device (not shown). The control device detects the position where the signal in the direction orthogonal to the alignment marks 7 and 8 has the maximum value based on this video signal.

【0005】すなわち図7(B)に示すように、この信
号の信号波形12が極大値となる位置はそれぞれのアラ
イメントマーク7及び8の位置と一致する。これにより
制御装置は、極大値を検出してアライメントマーク7及
び8の位置を検知する。続いて、制御装置はマスク4又
は感光基板6をアライメントマーク7及び8と直交する
方向に走査し、信号波形12の極大値間の距離L1とL
2とを比較する。このようにして制御装置は、信号波形
12の極大値間の距離L1とL2とが等しくなる位置へ
マスク4と感光基板6とを相互位置決めする。この後、
感光基板6は全面に一括露光される。
That is, as shown in FIG. 7B, the positions where the signal waveform 12 of this signal has a maximum value coincide with the positions of the alignment marks 7 and 8, respectively. As a result, the control device detects the maximum value and detects the positions of the alignment marks 7 and 8. Subsequently, the control device scans the mask 4 or the photosensitive substrate 6 in the direction orthogonal to the alignment marks 7 and 8, and the distances L1 and L between the maximum values of the signal waveform 12 are increased.
Compare with 2. In this way, the control device mutually positions the mask 4 and the photosensitive substrate 6 at a position where the distances L1 and L2 between the maximum values of the signal waveform 12 are equal to each other. After this,
The entire surface of the photosensitive substrate 6 is exposed.

【0006】ところで上述のアライメント装置1におい
ては、上述のように、マスク4上のアライメントマーク
7と感光基板6上のアライメントマーク8との間に所定
の微小間隔が与えられている。このため上述のように信
号波形12の大値間の距離L1とL2とを比較してマス
ク4と感光基板6とを相互位置決めする方法は光学系2
の焦点深度の制約を受ける。
By the way, in the alignment apparatus 1 described above, as described above, a predetermined minute interval is provided between the alignment mark 7 on the mask 4 and the alignment mark 8 on the photosensitive substrate 6. Therefore, as described above, the method of comparing the distances L1 and L2 between the large values of the signal waveform 12 and mutually positioning the mask 4 and the photosensitive substrate 6 is the optical system 2.
Subject to depth of focus constraints.

【0007】すなわちマスク4と感光基板6との位置合
わせの精度を高くするには、受像装置11に十分にピン
トが合つたアライメントマーク7及び8の映像を与え
て、信号波形12の極大値の幅を狭くする必要がある。
このためマスク4と感光基板6との間隙は焦点深度以下
に設定される必要がある。例えば、対物レンズ9に倍率
5倍のものを使用したとき、開口数NAは 0.1程度とな
り、焦点深度は約 100〔μm 〕となる。これによりマス
ク4と感光基板6とは 100〔μm 〕以下の間隙に設定さ
れる必要がある。
That is, in order to improve the accuracy of alignment between the mask 4 and the photosensitive substrate 6, the image of the alignment marks 7 and 8 which are in sufficient focus is given to the image receiving device 11 so that the maximum value of the signal waveform 12 can be obtained. It is necessary to narrow the width.
Therefore, the gap between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 needs to be set to be equal to or less than the depth of focus. For example, when an objective lens 9 having a magnification of 5 is used, the numerical aperture NA is about 0.1 and the depth of focus is about 100 [μm]. Therefore, it is necessary to set the gap between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 to 100 [μm] or less.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが上述の露光装
置1においては、液晶表示装置を製造する際のように感
光基板6が大型化された場合、感光基板6とほぼ同一の
大きさに形成されるマスク4も大型化する。このためマ
スク4のたわみ量や感光基板6の平面度の狂い等が大き
くなつて、マスク4と感光基板6との間隙は同一面内に
おいて極めて不均一となる。
However, in the exposure apparatus 1 described above, when the photosensitive substrate 6 is upsized as in the case of manufacturing a liquid crystal display device, it is formed to have substantially the same size as the photosensitive substrate 6. The mask 4 is also enlarged. For this reason, the amount of deflection of the mask 4 and the deviation of the flatness of the photosensitive substrate 6 become large, and the gap between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 becomes extremely uneven in the same plane.

【0009】このためマスク4と感光基板6との間隙を
感光基板6が小さい場合と同様の微小間隙に設定する
と、アライメントの際、マスク4と感光基板6とが接触
して、マスク4上に形成されたパターンに損傷を与えた
り、マスク4上にゴミを付着させて共通欠陥の原因とな
る等のおそれがあるという問題があつた。
For this reason, if the gap between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 is set to a small gap similar to that when the photosensitive substrate 6 is small, the mask 4 and the photosensitive substrate 6 come into contact with each other during the alignment, and the mask 4 is exposed. There is a problem that the formed pattern may be damaged or dust may be attached to the mask 4 to cause a common defect.

【0010】特に、アライメントの際には、マスク4と
感光基板6とを微小間隙に保つたまま、マスク4及び感
光基板6の面に平行なX軸及びY軸方向へ両者を相対的
に移動させることにより、上述したようなパターンの損
傷や共通欠陥が発生するおそれが増大する。
Particularly, at the time of alignment, the mask 4 and the photosensitive substrate 6 are relatively moved in the X-axis and Y-axis directions parallel to the surfaces of the mask 4 and the photosensitive substrate 6 while keeping a small gap between them. By doing so, there is an increased possibility that the above-mentioned pattern damage and common defects will occur.

【0011】またITO(Indium Titan Oxide)膜のよ
うに低コントラストの材料で形成されたアライメントマ
ークを使用してアライメントする場合、図7(B)に示
すように、制御装置は極大値と極小値との差が小さい信
号波形13しか得られないことにより、上述のような画
像処理方法では十分なアライメント精度を得ることが困
難であるという欠点があつた。
When alignment is performed using an alignment mark formed of a low-contrast material such as an ITO (Indium Titan Oxide) film, as shown in FIG. 7 (B), the control device has a maximum value and a minimum value. Since only the signal waveform 13 having a small difference from is obtained, there is a drawback that it is difficult to obtain sufficient alignment accuracy by the image processing method as described above.

【0012】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、マスクと感光基板との間隙を従来に比して大きく設
定した状態で、マスクと感光基板とを高い精度でかつ容
易にアライメントし得るプロキシミテイ露光装置のアラ
イメント方法を提案しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and easily aligns the mask and the photosensitive substrate with high accuracy in a state in which the gap between the mask and the photosensitive substrate is set to be larger than the conventional one. An attempt is made to propose a possible alignment method for a proximity exposure apparatus.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、一実施例を表す図1と図2とに対
応付けて説明すると、請求項1に記載のプロキシミテイ
露光装置のアライメント方法では、マスク(4)と感光
基板(6)とを近接させて、マスク(4)に形成された
パターンを感光基板(6)に露光するプロキシミテイ露
光装置のアライメント方法において、回折格子のアライ
メントマーク(27A及び27B)を一定間隔(D1)
隔ててマスク(4)に複数設けてなる第1アライメント
マーク(27)に対向させて、マスク(4)と感光基板
(6)との間に遮光板(32)を移動するステツプと、
光源(23)から射出した光束(LA2)を第1アライ
メントマーク(27)の大きさに関連させて成形するス
テツプと、成形された光束(LA2)で第1アライメン
トマーク(27)を走査するステツプと、走査により第
1アライメントマーク(27)から得られる回折光に基
づいて、光束(LA2)とマスク(4)との相対位置を
決定するステツプと、一定間隔(D1)と対向しない位
置に遮光板(32)を退避させるステツプと、光源(2
3)から射出した光束(LA2)を一定間隔(D1)よ
り小さく成形するステツプと、成形された光束(LA
2)で第1アライメントマーク(27)にほぼ対向する
ように感光基板(6)上に設けられた第2アライメント
マーク(28)を、感光基板(6)を載置するステージ
(5)の移動により、走査するステツプと、該走査によ
り前記第2アライメントマーク(28)から得られる回
折光に基づいて、マスク(4)と感光基板(6)との相
対位置を決定するステツプとを含むようにする。請求項
2に記載のプロキシミテイ露光装置のアライメント方法
では、マスク(4)と感光基板(6)とを近接させて、
マスク(4)に形成されたパターンを感光基板(6)に
露光するプロキシミテイ露光装置のアライメント方法に
おいて、回折格子のアライメントマーク(27A及び2
7B)を一定間隔(D1)隔ててマスク(4)に複数設
けてなる第1アライメントマーク(27)の一定間隔
(D1)を通過するように、光源(23)から射出した
光束(LA2)を成形し送信するステツプと、一定間隔
(D1)を通過した光束(LA2)で第1アライメント
マーク(27)にほぼ対向するように感光基板(6)上
に設けられた第2アライメントマーク(28)を、感光
基板(6)を載置するステージ(5)の移動により、走
査するステツプと、該走査により第2アライメントマー
ク(28)から得られる回折光に基づいて、一定間隔
(D1)を通過した光束(LA2)と感光基板(6)と
の相対位置を決定するステツプと、第1アライメントマ
ーク(27)に対向するようにマスク(4)と感光基板
(6)との間に遮光板(32)を移動するステツプと、
第1アライメントマーク(27)の大きさに関連して、
光源(23)から射出した光束(LA2)を成形するス
テツプと、該成形された光束(LA2)で第1アライメ
ントマーク(27)を、マスク(4)を載置するマスク
ステージ(3)を移動することにより走査するステツプ
と、該走査により第1アライメントマーク(27)から
得られる回折光に基づいて、マスク(4)と感光基板
(6)との相対位置を決定するステツプとを含むように
する。請求項3に記載のプロキシミテイ露光装置のアラ
イメント方法では、光源(23)がHe−Neレーザで
あるようにする。請求項4に記載のプロキシミテイ露光
装置のアライメント方法では、マスク(4)と感光基板
(6)との間隔が 100〔μm 〕以上、 300〔μm 〕以下
であるようにする。
In order to solve the above problems, the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 2 showing an embodiment, and an alignment of a proximity exposure apparatus according to claim 1 will be described. In the method, an alignment method of a proximity exposure apparatus in which a mask (4) and a photosensitive substrate (6) are brought close to each other to expose a pattern formed on the mask (4) onto the photosensitive substrate (6) is used. Marks (27A and 27B) at regular intervals (D1)
A step of moving a light shielding plate (32) between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) so as to face the first alignment marks (27) provided on the mask (4) at a distance from each other;
A step of shaping the light flux (LA2) emitted from the light source (23) in association with the size of the first alignment mark (27), and a step of scanning the first alignment mark (27) with the shaped light flux (LA2). And a step of determining the relative position between the light flux (LA2) and the mask (4) based on the diffracted light obtained from the first alignment mark (27) by scanning, and blocking the light at a position not facing the constant interval (D1). The step of retracting the plate (32) and the light source (2
3) the step of shaping the luminous flux (LA2) emitted from the same to be smaller than the constant interval (D1), and the shaped luminous flux (LA
The second alignment mark (28) provided on the photosensitive substrate (6) so as to be substantially opposite to the first alignment mark (27) in 2) moves the stage (5) on which the photosensitive substrate (6) is placed. The step of scanning and the step of determining the relative position between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) based on the diffracted light obtained from the second alignment mark (28) by the scanning. To do. The alignment method for a proximity exposure apparatus according to claim 2, wherein the mask (4) and the photosensitive substrate (6) are brought close to each other,
In a proximity exposure apparatus alignment method for exposing a pattern formed on a mask (4) onto a photosensitive substrate (6), the alignment marks (27A and 2A) of a diffraction grating are used.
7B) are separated by a constant distance (D1), and the light flux (LA2) emitted from the light source (23) is passed through the constant interval (D1) of the first alignment marks (27) formed on the mask (4). The second alignment mark (28) provided on the photosensitive substrate (6) so as to substantially face the first alignment mark (27) by the step of shaping and transmitting and the light flux (LA2) passing through the fixed interval (D1). Is moved by a movement of the stage (5) on which the photosensitive substrate (6) is mounted, and a step (S1) for scanning, and based on the diffracted light obtained from the second alignment mark (28) by the scanning, passes through a fixed interval (D1). The light-shielding plate between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) so as to face the first alignment mark (27) and the step for determining the relative position between the luminous flux (LA2) and the photosensitive substrate (6). 32) and the step to move,
In relation to the size of the first alignment mark (27),
The step of shaping the light flux (LA2) emitted from the light source (23), and the first alignment mark (27) moved by the shaped light flux (LA2) and the mask stage (3) on which the mask (4) is placed. And a step of determining the relative position between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) based on the diffracted light obtained from the first alignment mark (27) by the scanning. To do. In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to the third aspect, the light source (23) is a He-Ne laser. In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to the fourth aspect, the distance between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) is 100 [μm] or more and 300 [μm] or less.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に記載のプロキシミテイ露光装置のア
ライメント方法では、第1及び第2アライメントマーク
(27及び28)の大きさに関連させて成形した光束
(LA2)及びステージ(5)を走査して得られる回折
光に基づいて、光束(LA2)に対する第1及び第2ア
ライメントマーク(27及び28)の相対位置を高い精
度で別個に決定し、かつ光束(LA2)の光軸の位置と
ステージ(5)の位置とを順次固定することによつて、
マスク(4)と感光基板(6)との間隔を従来に比して
大きく設定した状態で、第1及び第2アライメントマー
ク(27及び28)のコントラストの状態に左右されな
いで、光束(LA2)を介してマスク(4)と感光基板
(6)とを高い精度でかつ容易にアライメントできる。
請求項2に記載のプロキシミテイ露光装置のアライメン
ト方法では、第2及び第1アライメントマーク(28及
び27)の大きさに関連させて成形した光束(LA2)
及びマスクステージ(3)を走査して得られる回折光に
基づいて、光束(LA2)に対する第2及び第1アライ
メントマーク(28及び27)の相対位置を高い精度で
別個に決定し、かつ光束(LA2)の光軸の位置とマス
クステージ(3)の位置とを順次固定することによつ
て、マスク(4)と感光基板(6)との間隔を従来に比
して大きく設定した状態で、第2及び第1アライメント
マーク(28及び27)のコントラストの状態に左右さ
れないで、光束(LA2)を介してマスク(4)と感光
基板(6)とを高い精度でかつ容易にアライメントでき
る。請求項3に記載のプロキシミテイ露光装置のアライ
メント方法では、He-Ne レーザ(23)のレーザ光(L
A2)を使用して光学系(22)の焦点深度を深くして
レーザ光(LA2)のピントの合う距離を十分に大きく
できる。請求項4に記載のプロキシミテイ露光装置のア
ライメント方法では、アライメントの際、マスク(4)
と感光基板(6)との間隔を従来に比して十分に大きく
設定してステージ(5)を走査できる。これによりマス
ク(4)と感光基板(6)とが接触して、マスク(4)
上のパターンに損傷を与えたり、マスク(4)上にゴミ
を付着させて共通欠陥の原因となる等のおそれが未然に
防止できる。従つて感光基板(6)の大型化に容易に対
応できる。
In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to the first aspect, the light beam (LA2) and the stage (5) formed in association with the sizes of the first and second alignment marks (27 and 28) are scanned. The relative position of the first and second alignment marks (27 and 28) with respect to the light beam (LA2) is separately determined with high accuracy based on the diffracted light obtained by the above, and the position of the optical axis of the light beam (LA2) is determined. By sequentially fixing the position of the stage (5),
With the gap between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) set larger than in the conventional case, the light flux (LA2) is not affected by the contrast state of the first and second alignment marks (27 and 28). The mask (4) and the photosensitive substrate (6) can be easily aligned with high accuracy via the.
In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to claim 2, a light flux (LA2) shaped in association with the sizes of the second and first alignment marks (28 and 27).
And the relative positions of the second and first alignment marks (28 and 27) with respect to the light flux (LA2) are separately determined with high accuracy based on the diffracted light obtained by scanning the mask stage (3), and the light flux ( By sequentially fixing the position of the optical axis of LA2) and the position of the mask stage (3), the distance between the mask (4) and the photosensitive substrate (6) is set larger than in the conventional case, The mask (4) and the photosensitive substrate (6) can be easily aligned with high accuracy via the light flux (LA2) without being affected by the contrast state of the second and first alignment marks (28 and 27). In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to claim 3, a laser beam (L) of a He-Ne laser (23) is used.
A2) can be used to deepen the depth of focus of the optical system (22) to sufficiently increase the focusing distance of the laser light (LA2). The alignment method for a proximity exposure apparatus according to claim 4, wherein during the alignment, the mask (4) is used.
The stage (5) can be scanned with the distance between the photosensitive substrate (6) and the photosensitive substrate (6) set sufficiently larger than in the conventional case. As a result, the mask (4) and the photosensitive substrate (6) come into contact with each other, and the mask (4)
It is possible to prevent the possibility of damaging the upper pattern or attaching dust on the mask (4) to cause a common defect. Therefore, the photosensitive substrate (6) can be easily increased in size.

【0015】[0015]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0016】図6との対応部分に同一符号を付して示す
図1は、液晶表示装置を製造するプロキシミテイ露光装
置のアライメント装置21の概要を示す図である。従来
のアライメント装置1のアライメント用光学系2に代え
て、アライメント光学系22が配設されている。
FIG. 1 in which parts corresponding to those in FIG. 6 are assigned the same reference numerals is a diagram showing an outline of an alignment device 21 of a proximity exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display device. An alignment optical system 22 is provided instead of the alignment optical system 2 of the conventional alignment apparatus 1.

【0017】アライメント光学系22は、ヘリウムネオ
ン(He-Ne )レーザ23より射出したレーザ光LA2を
使用することによつて焦点深度が深く設定されている。
レーザ光LA2は、シリンドリカルレンズ24によつて
所定の方向(ここでは紙面の上下方向)の直線状に成形
され、光軸を変位させる自動ハービング25で光軸を合
わせられてビーム長切換えシヤツタ26を照射する。
The alignment optical system 22 uses a laser beam LA2 emitted from a helium neon (He-Ne) laser 23 to set a deep focal depth.
The laser beam LA2 is shaped into a straight line in a predetermined direction (here, the up-down direction of the paper surface) by a cylindrical lens 24, and the optical axis is aligned by an automatic harving 25 that displaces the optical axis. Irradiate.

【0018】レーザ光LA2は、ビーム長切換えシヤツ
タ26でビーム長を長く又は短かく成形される。ビーム
長を成形されたレーザ光LA2はハーフプリズム10を
介して対物レンズ9に入射する。対物レンズ9は、入射
したレーザ光LA2を後述の遮光板と関連して、回折格
子からなるアライメントマーク27又は28を照射す
る。
The laser beam LA2 is shaped by the beam length switching shutter 26 to have a long or short beam length. The laser beam LA2 whose beam length is shaped enters the objective lens 9 through the half prism 10. The objective lens 9 irradiates the incident laser beam LA2 with an alignment mark 27 or 28 formed of a diffraction grating in association with a light shielding plate described later.

【0019】アライメントマーク27又は28で発生し
た回折光は、アライメント光学系22の対物レンズ9で
集光され、ハーフプリズム10を通つて空間フイルタ2
9に照射される。回折光のうち2次及び3次波成分のみ
は、空間フイルタ29を通されて、光電子倍増管構成の
デイテクタ30で光強度を検出される。このようにして
デイテクタ30は、焦点深度が深く十分にピントの合つ
たレーザ光LA2の回折光を与えられ、アライメントマ
ーク27及び28のコントラストの状態に左右されずに
光強度を検出すると共に、光強度の変化のダイナミツク
レンジが大きくて極大値の検出が容易な信号を出力する
ことになる。
The diffracted light generated by the alignment mark 27 or 28 is condensed by the objective lens 9 of the alignment optical system 22, passes through the half prism 10, and passes through the space filter 2.
Irradiated to 9. Only the second- and third-order wave components of the diffracted light are passed through the spatial filter 29, and the light intensity is detected by the detector 30 having the photomultiplier tube structure. In this way, the detector 30 is provided with the diffracted light of the laser light LA2 having a deep depth of focus and being well focused, detects the light intensity without being affected by the contrast state of the alignment marks 27 and 28, and The dynamic range of change in intensity is large, and a signal whose maximum value can be easily detected is output.

【0020】アライメントマーク27は、マスク4上の
うち感光基板6に対向する面に形成されている。また図
2(A)に示すように、アライメントマーク27は、感
光基板6上に一列に形成された2つの回折格子27A及
び27Bでなる。回折格子27A及び27Bは中央の中
空部31で所定の間隔D1だけ隔てられている。図2
(B)に示すように、アライメントマーク28は、感光
基板6上にアライメントマーク27と同一方向に一列に
形成された回折格子でなる。
The alignment mark 27 is formed on the surface of the mask 4 facing the photosensitive substrate 6. Further, as shown in FIG. 2A, the alignment mark 27 is composed of two diffraction gratings 27A and 27B formed in a line on the photosensitive substrate 6. The diffraction gratings 27A and 27B are separated by a predetermined space D1 in the central hollow portion 31. Figure 2
As shown in (B), the alignment marks 28 are diffraction gratings formed on the photosensitive substrate 6 in a line in the same direction as the alignment marks 27.

【0021】マスク4と感光基板6との間にはマスク4
及び感光基板6の面と平行な方向に挿脱し得る遮光板3
2が配設されている。
The mask 4 is provided between the mask 4 and the photosensitive substrate 6.
And a light shield plate 3 that can be inserted and removed in a direction parallel to the surface of the photosensitive substrate 6.
2 are provided.

【0022】以上の構成において、アライメント装置2
1の制御装置(図示せず)は図3に示すアライメント処
理手順に従つてマスク4及び感光基板6をアライメント
する。すなわち制御装置は、アライメント処理手順ステ
ツプSP0から入つて次のステツプSP1において、ス
テージ5を13〔mm〕程度降下させる。この後、制御装置
は、マスク4上のアライメントマーク27に対向させ
て、マスク4と感光基板6との間に遮光板32を移動す
ると、ステツプSP2に移る。
In the above configuration, the alignment device 2
The controller 1 (not shown) aligns the mask 4 and the photosensitive substrate 6 according to the alignment processing procedure shown in FIG. That is, the control device enters from the alignment processing procedure step SP0 and then lowers the stage 5 by about 13 [mm] at the next step SP1. After that, the control device moves the light shielding plate 32 between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 so as to face the alignment mark 27 on the mask 4, and moves to step SP2.

【0023】ステツプSP2において、制御装置は、ビ
ーム長を長くする側にビーム長切換えシヤツタ26を移
動させて、図2(A)に示すように、レーザ光LA2の
ビーム長をアライメントマーク27とほぼ同一の長さに
制限して長ビーム33Aを形成すると、ステツプSP3
に移る。
At step SP2, the controller moves the beam length switching shutter 26 to the side of increasing the beam length so that the beam length of the laser beam LA2 is almost equal to the alignment mark 27 as shown in FIG. 2 (A). If the long beam 33A is formed with the same length limited, the step SP3
Move on to.

【0024】ステツプSP3において、制御装置は、自
動ハービング25を任意方向に回転させ、長ビーム33
Aで、精度良く位置決め固定されたマスク4上のアライ
メントマーク27の近傍を走査すると、ステツプSP4
に移る。ステツプSP4において、制御装置はレーザ光
LA2とアライメントマーク27との相対位置を決定す
る。すなわちレーザ光LA2とアライメントマーク27
との位置が一致すれば、デイテクタ30が受光する回折
光の光強度が最大となつて、デイテクタ30より出力さ
れる信号が最大値となる。制御装置はこの最大値を検知
し、自動ハービング26を停止させて光軸を固定する。
これにより制御装置は、レーザ光LA2とマスク4との
相対位置を決定したことになり、ステツプSP5に移
る。
At step SP3, the control device rotates the automatic harbing 25 in an arbitrary direction to move the long beam 33.
At A, when the vicinity of the alignment mark 27 on the mask 4 which is positioned and fixed with high precision is scanned, step SP4
Move on to. In step SP4, the control device determines the relative position between the laser beam LA2 and the alignment mark 27. That is, the laser beam LA2 and the alignment mark 27
If the positions of and coincide with each other, the light intensity of the diffracted light received by the detector 30 becomes maximum, and the signal output from the detector 30 becomes maximum. The controller detects this maximum value and stops the automatic harving 26 to fix the optical axis.
As a result, the control device has determined the relative position between the laser beam LA2 and the mask 4, and proceeds to step SP5.

【0025】ステツプSP5において、制御装置は、遮
光板32をマスク4と感光基板6との間から退避させ
て、アライメントマーク27の中空部31と対向する位
置から十分引き離す。この後、制御装置は、ステージ5
を上昇させてマスク4と感光基板6とを 100〔μm 〕〜
300〔μm 〕程度に近接させると、ステツプSP6に移
る。
In step SP5, the control device retracts the light shielding plate 32 from between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 and sufficiently separates it from the position facing the hollow portion 31 of the alignment mark 27. After this, the control device moves to stage 5
To raise the mask 4 and the photosensitive substrate 6 from 100 [μm] to
When it is brought close to about 300 [μm], the process proceeds to step SP6.

【0026】ステツプSP6において、制御装置は、ビ
ーム長を短くする側にビーム長切換えシヤツタ26を移
動させて、図2(B)に示すように、レーザ光LA2の
ビーム長をアライメントマーク27の中空部31の間隔
D1より短く長さD2に制限して短ビーム33Bを形成
すると、ステツプSP7に移る。
In step SP6, the control unit moves the beam length switching shutter 26 to the side that shortens the beam length so that the beam length of the laser beam LA2 becomes hollow in the alignment mark 27 as shown in FIG. 2B. When the short beam 33B is formed so as to be shorter than the interval D1 of the portion 31 to the length D2, the process proceeds to step SP7.

【0027】ステツプSP7において、制御装置は、短
ビーム33Bをアライメントマーク27の中空部31に
通して、感光基板6上のアライメントマーク28の近傍
に投射する。この後、制御装置は、マスク4と感光基板
6との間隔を 100〔μm 〕〜300〔μm 〕程度に保持し
たまま、マスク4及び感光基板6の面に平行なX軸及び
Y軸方向へステージ5を移動させることによつて、感光
基板6上のアライメントマーク28を走査する。
In step SP7, the control device causes the short beam 33B to pass through the hollow portion 31 of the alignment mark 27 and project it near the alignment mark 28 on the photosensitive substrate 6. After that, the controller moves in the X-axis and Y-axis directions parallel to the surfaces of the mask 4 and the photosensitive substrate 6 while keeping the distance between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 at about 100 [μm] to 300 [μm]. The alignment mark 28 on the photosensitive substrate 6 is scanned by moving the stage 5.

【0028】このときアライメント光学系22がレーザ
光LA2を使用しており、焦点深度が従来に比して格段
的に大きいことにより、十分にピントの合つた回折光が
デイテクタ30に与えられる。このようにして、レーザ
光LA2と感光基板6上のアライメントマーク28とが
一致すれば、デイテクタ30の信号出力が最大値とな
る。制御装置は、この最大値を検知して、ステージ5を
停止させる。
At this time, since the alignment optical system 22 uses the laser light LA2 and the depth of focus is remarkably large as compared with the conventional one, diffracted light with a sufficient focus is given to the detector 30. In this way, if the laser light LA2 and the alignment mark 28 on the photosensitive substrate 6 match, the signal output of the detector 30 becomes the maximum value. The control device detects this maximum value and stops the stage 5.

【0029】これにより制御装置は、レーザ光LA2と
マスク4との相対位置を決定したことになる。これによ
り制御装置は、レーザ光LA2に対するアライメントマ
ーク27及び28の相対位置を順次決定すると、これと
同時に、レーザ光LA2を介してマスク4と感光基板6
とを高い精度でアライメントしたことになる。この後、
制御装置はステツプSP8に移つてアライメント処理を
終了する。
As a result, the controller determines the relative position between the laser beam LA2 and the mask 4. As a result, the control device sequentially determines the relative positions of the alignment marks 27 and 28 with respect to the laser beam LA2, and at the same time, the mask 4 and the photosensitive substrate 6 are also transmitted via the laser beam LA2.
This means that and are aligned with high accuracy. After this,
The control device moves to step SP8 and ends the alignment processing.

【0030】以上の構成によれば、ヘリウムネオンレー
ザ23のレーザ光LA2を使用してアライメント光学系
22の焦点深度を深くしてレーザ光LA2のピントの合
う距離を十分に大きくすると共に、アライメントマーク
27及び28の大きさに合わせて直線状に成形したレー
ザ光LA2及びステージ5を走査して得られる十分にピ
ントの合つた回折光に基づいて、レーザ光LA2に対す
るアライメントマーク27及び28の相対位置を高い精
度で別個に決定し、かつレーザ光LA2の光軸の位置と
ステージ5の位置とを順次固定することによつて、マス
ク4と感光基板6との間隔を従来に比して大きく、例え
ば 100〔μm 〕〜 300〔μm 〕程度に設定した状態で、
アライメントマーク27及び28と直交する方向におい
て、レーザ光LA2を介してマスク4と感光基板6とを
高い精度でかつ容易にアライメントできる。
According to the above configuration, the laser beam LA2 of the helium neon laser 23 is used to deepen the depth of focus of the alignment optical system 22 to sufficiently increase the focusing distance of the laser beam LA2, and at the same time, the alignment mark. Relative positions of the alignment marks 27 and 28 with respect to the laser light LA2 based on the laser light LA2 linearly shaped according to the sizes of 27 and 28 and the sufficiently focused diffracted light obtained by scanning the stage 5. Is determined with high accuracy and the position of the optical axis of the laser beam LA2 and the position of the stage 5 are sequentially fixed, so that the distance between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 is large compared to the conventional case. For example, in the state of setting about 100 [μm] to 300 [μm],
In the direction orthogonal to the alignment marks 27 and 28, the mask 4 and the photosensitive substrate 6 can be easily aligned with high accuracy via the laser beam LA2.

【0031】またアライメントの際、マスク4と感光基
板6との間隔を従来に比して十分に大きく設定してステ
ージ5を走査できることにより、マスク4と感光基板6
とが接触して、マスク4上のパターンに損傷を与えた
り、マスク4上にゴミを付着させて共通欠陥の原因とな
る等のおそれが未然に防止できる。従つて感光基板6の
大型化に容易に対応できる。さらに回折光を検出するこ
とによつてアライメントマーク27及び28のコントラ
ストの状態に左右されないでアライメントできる。
During alignment, the mask 4 and the photosensitive substrate 6 can be scanned by setting the gap between the mask 4 and the photosensitive substrate 6 sufficiently larger than in the conventional case.
It is possible to prevent the possibility that the pattern will come into contact with and damage the pattern on the mask 4, or that dust will be attached to the mask 4 to cause a common defect. Therefore, the size of the photosensitive substrate 6 can be easily increased. Further, by detecting the diffracted light, alignment can be performed without being affected by the contrast state of the alignment marks 27 and 28.

【0032】なお上述の実施例においては、アライメン
トマーク27及び28をそれぞれ1本の直線状に形成
し、アライメントマーク27及び28と直交する方向の
みをアライメントする場合について述べたが、本発明は
これに限らず、2本の直線が十字型に交差する形状にア
ライメントマークを形成して直交する2方向を同時にア
ライメントする場合にも適用し得る。この場合には上述
の効果に加えてX軸及びY軸方向で同時にマスク4及び
感光基板6をアライメントできる。
In the above-described embodiment, the alignment marks 27 and 28 are each formed in a straight line, and only the direction perpendicular to the alignment marks 27 and 28 is aligned. However, the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to this, and can be applied to a case where alignment marks are formed in a shape in which two straight lines intersect in a cross shape and two orthogonal directions are simultaneously aligned. In this case, in addition to the above effects, the mask 4 and the photosensitive substrate 6 can be simultaneously aligned in the X-axis and Y-axis directions.

【0033】図4に示すように、液晶表示装置を製造す
るプロキシミテイ露光装置のアライメント光学系34
は、アライメント装置21のアライメント光学系22の
シリンドリカルレンズ24に代えて、ビーム分割成形部
35が配されている。同様に自動ハービング25と、空
間フイルタ29及びデイテクタ30とに代えて、それぞ
れ自動ハービング部36と、デイテクタ部37とが配さ
れている。
As shown in FIG. 4, an alignment optical system 34 of a proximity exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display device.
In place of the cylindrical lens 24 of the alignment optical system 22 of the alignment apparatus 21, a beam splitting / shaping unit 35 is arranged. Similarly, instead of the automatic harvesting 25, the space filter 29, and the detector 30, an automatic harvesting unit 36 and a detector unit 37 are provided, respectively.

【0034】ヘリウムネオンレーザ23から射出された
レーザ光LA2は、ビーム分割成形部35のビームスプ
リツタ35Aで2分割される。2分割された一方のレー
ザ光LA2はシリンドリカルレンズ35Bで水平方向に
伸びた直線状のビームに成形される。また他方のレーザ
光LA2は、表面鏡35C、35Dを介してシリンドリ
カルレンズ35Eで垂直方向に伸びた直線状のビームに
成形される。水平及び垂直のレーザ光LA2のビームは
ビームスプリツタ35Fによつて光軸を一致させられ
る。これによりレーザ光LA2の十字形ビームが形成さ
れる。
The laser beam LA2 emitted from the helium neon laser 23 is split into two by the beam splitter 35A of the beam splitting / shaping unit 35. The one laser beam LA2 divided into two is shaped by the cylindrical lens 35B into a linear beam extending in the horizontal direction. The other laser beam LA2 is shaped into a linear beam extending in the vertical direction by the cylindrical lens 35E via the front surface mirrors 35C and 35D. The beams of the horizontal and vertical laser beams LA2 are made to coincide with each other in optical axis by the beam splitter 35F. As a result, a cross beam of the laser light LA2 is formed.

【0035】十字形ビームは、自動ハービング部36に
入射し、自動ハービング36C及び36Dを通る。自動
ハービング36C及び36Dは、モータ等でなる回転ア
クチユエータ36A及び36Bによつて、光軸に直交す
る水平及び垂直軸の回りにそれぞれ回動される。この
後、十字形ビームはビーム長切換えシヤツタ26を通過
する。ビーム長切換えシヤツタ26は、エアシリンダ等
でなる直線アクチユエータ38によつて押し引きされ
て、絞り径が切り換えられる。この後、十字形ビームは
ハーフプリズム10と対物レンズ9を経てマスク4また
は感光基板6上へ投射される。
The cruciform beam is incident on the automatic harving section 36 and passes through the automatic harvings 36C and 36D. The automatic harvings 36C and 36D are respectively rotated around horizontal and vertical axes orthogonal to the optical axis by rotary actuators 36A and 36B composed of motors or the like. After this, the cross beam passes through the beam length switching shutter 26. The beam length switching shutter 26 is pushed and pulled by a linear actuator 38 such as an air cylinder to switch the aperture diameter. After that, the cross beam is projected onto the mask 4 or the photosensitive substrate 6 through the half prism 10 and the objective lens 9.

【0036】マスク4または感光基板6上に形成された
アライメントマークより発生する回折光は、対物レンズ
9により集光され、ハーフプリズム10を通り、デイテ
クタ部37のビームスプリツタ37Aによつて2分割さ
れる。続いて回折光は、それぞれ空間フイルタ37B及
び37Cに与えられて水平及び垂直方向の回折光に分け
られる。続いて、水平及び垂直方向の回折光はそれぞれ
光電子倍増管構成のデイテクタ37D及び37Eによつ
て光強度を検出される。
The diffracted light generated by the alignment mark formed on the mask 4 or the photosensitive substrate 6 is condensed by the objective lens 9, passes through the half prism 10, and is divided into two by the beam splitter 37A of the detector section 37. To be done. Subsequently, the diffracted light is given to the space filters 37B and 37C, respectively, and is divided into horizontal and vertical diffracted lights. Subsequently, the intensities of the diffracted lights in the horizontal and vertical directions are detected by detectors 37D and 37E having a photomultiplier tube structure, respectively.

【0037】図5(A)に示すように、マスク4上のア
ライメントマーク39は、それぞれX軸方向に一列に形
成された2つの回折格子39A及び39BとY軸方向に
一列に形成された2つの回折格子39C及び39Dとで
なる。回折格子39A及び39Bと39C及び39Dと
は、それぞれ中央の中空部40でX軸及びY軸方向にそ
れぞれ所定の間隔D3及びD4だけ隔てられている。ア
ライメントマーク39はビーム長を長く制限された十字
形ビーム41Aで走査される。
As shown in FIG. 5 (A), the alignment mark 39 on the mask 4 has two diffraction gratings 39A and 39B formed in a line in the X-axis direction and two alignment marks 39 formed in a line in the Y-axis direction. One diffraction grating 39C and 39D. The diffraction gratings 39A and 39B and 39C and 39D are separated from each other by a predetermined space D3 and D4 in the X-axis and Y-axis directions in the central hollow portion 40, respectively. The alignment mark 39 is scanned by the cross beam 41A whose beam length is limited.

【0038】図5(B)に示すように、ビーム長を間隔
D3及びD4に比して短く制限された十字形ビーム41
Bは、中空部40を通して、感光基板6上のアライメン
トマーク42に投射される。アライメントマーク42
は、X軸方向に一列に形成された回折格子42Aと、Y
軸方向に一列に形成された回折格子42Bとでなる。
As shown in FIG. 5B, the cross-shaped beam 41 having a beam length limited to be shorter than the distances D3 and D4.
B is projected on the alignment mark 42 on the photosensitive substrate 6 through the hollow portion 40. Alignment mark 42
Is a diffraction grating 42A formed in a line in the X-axis direction, and Y
The diffraction grating 42B is formed in a line in the axial direction.

【0039】アライメント光学系34を使用した上述の
アライメント装置においても、実施例と同様に、アライ
メント装置の制御装置(図示せず)は、ビーム長を長く
制限した十字形ビーム41Aとマスク4上のアライメン
トマーク39との相対位置を先に決定する(すなわち光
軸が先に固定される)。
Also in the above-mentioned alignment apparatus using the alignment optical system 34, as in the embodiment, the control apparatus (not shown) of the alignment apparatus controls the cross-shaped beam 41A having a long beam length and the mask 4 on the mask 4. The relative position with respect to the alignment mark 39 is determined first (that is, the optical axis is fixed first).

【0040】この後、制御装置は、ステージ5を移動し
て、ビーム長を短く制限した十字形ビーム41Bと感光
基板6上のアライメントマーク42との相対位置を決定
する(すなわちステージ5が後に固定される)。これに
より制御装置は、X軸及びY軸方向で同時にマスク4と
感光基板6とをアライメントすることができる。
After that, the controller moves the stage 5 to determine the relative position between the cross-shaped beam 41B having a short beam length and the alignment mark 42 on the photosensitive substrate 6 (that is, the stage 5 is fixed later). Be done). As a result, the controller can simultaneously align the mask 4 and the photosensitive substrate 6 in the X-axis and Y-axis directions.

【0041】また上述の実施例においては、レーザLA
2の光軸を移動してレーザ光LA2とマスク4との相対
位置を先に決定し(すなわち光軸を先に固定し)、この
後、ステージ5をX軸やY軸方向に移動してレーザ光L
A2と感光基板6との相対位置を決定して(すなわちス
テージ5を後に固定して)、マスク4と感光基板6とを
アライメントする場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、レーザ光LA2の光軸を移動してレーザ光L
A2と感光基板6との相対位置を先に決定し(すなわち
光軸を先に固定し)、この後、マスクホルダ3をX軸や
Y軸方向に移動してレーザ光LA2とマスク4との相対
位置を決定して(すなわちマスクホルダ3を後に固定し
て)、マスク4と感光基板6とをアライメントしても良
い。
Further, in the above embodiment, the laser LA
2 is moved to determine the relative position of the laser beam LA2 and the mask 4 first (that is, the optical axis is fixed first), and then the stage 5 is moved in the X-axis or Y-axis direction. Laser light L
The case where the relative position between A2 and the photosensitive substrate 6 is determined (that is, the stage 5 is fixed later) and the mask 4 and the photosensitive substrate 6 are aligned has been described, but the present invention is not limited to this, and laser light is used. Laser beam L is moved by moving the optical axis of LA2.
The relative position between A2 and the photosensitive substrate 6 is first determined (that is, the optical axis is fixed first), and then the mask holder 3 is moved in the X-axis or Y-axis direction to move the laser beam LA2 and the mask 4 together. The relative position may be determined (that is, the mask holder 3 may be fixed later), and the mask 4 and the photosensitive substrate 6 may be aligned.

【0042】さらに上述の実施例においては、ヘリウム
ネオンレーザ23のレーザ光LA2を使用してアライメ
ント光学系22の焦点深度を深くした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、他のレーザのレーザ光を
使用して光学系の焦点深度を深くしても良い。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the laser beam LA2 of the helium neon laser 23 is used to deepen the depth of focus of the alignment optical system 22 has been described, but the present invention is not limited to this and other lasers are used. The laser beam may be used to increase the depth of focus of the optical system.

【0043】さらに上述の実施例においては、一列に形
成したアライメントマーク27の中央部31に短ビーム
33Bを通し、一列に形成したアライメントマーク28
にこの短ビーム33Bを投射する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、マスク上に形成するアライ
メントマークは、中空部を有するものであれば一列の直
線状以外の形状でも良い。また感光基板上に形成するア
ライメントマークは、この中空部をに通して投射したビ
ームとの相対位置を決定できる形状であれば、一列の直
線状以外の形状でも良い。
Further, in the above-described embodiment, the short beam 33B is passed through the central portion 31 of the alignment mark 27 formed in a line, and the alignment mark 28 formed in a line.
Although the case of projecting the short beam 33B has been described above, the present invention is not limited to this, and the alignment mark formed on the mask may have a shape other than a straight line if it has a hollow portion. Further, the alignment mark formed on the photosensitive substrate may have a shape other than a straight line as long as it can determine the relative position with respect to the beam projected through the hollow portion.

【0044】[0044]

【発明の効果】上述のように、請求項1に記載のプロキ
シミテイ露光装置のアライメント方法では、第1及び第
2アライメントマークの大きさに関連させて成形した光
束及びステージを走査して得られる回折光に基づいて、
光束に対する第1及び第2アライメントマークの相対位
置を高い精度で別個に決定し、かつ光束の光軸の位置と
ステージの位置とを順次固定することによつて、マスク
と感光基板との間隔を従来に比して大きく設定した状態
で、第1及び第2アライメントマークのコントラストの
状態に左右されないで、光束を介してマスクと感光基板
とを高い精度でかつ容易にアライメントできる。請求項
2に記載のプロキシミテイ露光装置のアライメント方法
では、第2及び第1アライメントマークの大きさに関連
させて成形した光束及びマスクステージを走査して得ら
れる回折光に基づいて、光束に対する第2及び第1アラ
イメントマークの相対位置を高い精度で別個に決定し、
かつ光束の光軸の位置とマスクステージの位置とを順次
固定することによつて、マスクと感光基板との間隔を従
来に比して大きく設定した状態で、第2及び第1アライ
メントマークのコントラストの状態に左右されないで、
光束を介してマスクと感光基板とを高い精度でかつ容易
にアライメントできる。請求項3に記載のプロキシミテ
イ露光装置のアライメント方法では、He-Ne レーザのレ
ーザ光を使用して光学系の焦点深度を深くしてレーザ光
のピントの合う距離を十分に大きくできる。請求項4に
記載のプロキシミテイ露光装置のアライメント方法で
は、アライメントの際、マスクと感光基板との間隔を従
来に比して十分に大きく設定してステージを走査でき
る。これによりマスクと感光基板とが接触して、マスク
上のパターンに損傷を与えたり、マスク上にゴミを付着
させて共通欠陥の原因となる等のおそれが未然に防止で
きる。従つて感光基板の大型化に容易に対応できる。
As described above, in the alignment method of the proximity exposure apparatus according to the first aspect, it is obtained by scanning the light beam and the stage formed in association with the sizes of the first and second alignment marks. Based on the diffracted light,
By separately determining the relative positions of the first and second alignment marks with respect to the light flux with high accuracy and sequentially fixing the position of the optical axis of the light flux and the position of the stage, the distance between the mask and the photosensitive substrate is increased. In a state in which the mask and the photosensitive substrate are set larger than in the conventional case, the mask and the photosensitive substrate can be aligned with high accuracy and easily via the light flux without being influenced by the contrast state of the first and second alignment marks. The alignment method for a proximity exposure apparatus according to claim 2, wherein the light flux formed based on the sizes of the second and first alignment marks and the diffracted light obtained by scanning the mask stage 2 and the relative position of the first alignment mark is separately determined with high accuracy,
In addition, by sequentially fixing the position of the optical axis of the light flux and the position of the mask stage, the contrast between the second and first alignment marks can be increased in a state where the distance between the mask and the photosensitive substrate is set larger than in the past. Regardless of the state of
The mask and the photosensitive substrate can be easily aligned with high accuracy via the light flux. In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to the third aspect, the depth of focus of the optical system can be deepened by using the laser beam of the He-Ne laser, and the focusing distance of the laser beam can be made sufficiently large. In the alignment method of the proximity exposure apparatus according to the fourth aspect, during alignment, the stage can be scanned by setting the gap between the mask and the photosensitive substrate to be sufficiently larger than the conventional one. As a result, it is possible to prevent the mask from coming into contact with the photosensitive substrate, damaging the pattern on the mask, or attaching dust on the mask to cause a common defect. Therefore, it is possible to easily cope with the size increase of the photosensitive substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるプロキシミテイ露光装置のアライ
メント方法によりアライメントするアライメント装置の
一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an alignment device for performing alignment by an alignment method of a proximity exposure device according to the present invention.

【図2】そのアライメントマーク及びこれを走査するレ
ーザ光の形状を示す略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the alignment mark and the shape of laser light scanning the alignment mark.

【図3】マスクと基板とのアライメント処理手順を示す
フローチヤートである。
FIG. 3 is a flow chart showing an alignment processing procedure between a mask and a substrate.

【図4】他の実施例によるアライメント装置に使用する
アライメント用光学系の説明に供する斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining an alignment optical system used in an alignment apparatus according to another embodiment.

【図5】そのアライメントマーク及びこれを走査するレ
ーザ光の形状を示す略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the alignment mark and the shape of laser light for scanning the alignment mark.

【図6】従来のアライメント装置の説明に供する構成図
である。
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining a conventional alignment apparatus.

【図7】アライメントマーク及びアライメントマークの
検出波形である。
FIG. 7 is an alignment mark and a detection waveform of the alignment mark.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21……アライメント装置、2、22、34……ア
ライメント用光学系、3……マスクホルダ、4……マス
ク、5……ステージ、6……感光基板、7、8、27、
28、39、42……アライメントマーク、9……対物
レンズ、10……ハーフプリズム、11……受像装置、
12、13……信号波形、23……ヘリウムネオンレー
ザ、24、35B、35E……シリンドリカルレンズ、
25、36C、36D……自動ハービング、26……ビ
ーム長切換えシヤツタ、27A、27B、39A〜39
D、42A、42B……回折格子、29、37B、37
C……空間フイルタ、30、37D、37E……デイテ
クタ、31……中空部、32……遮光板、33A……長
ビーム、33B……短ビーム、35……ビーム分割成形
部、35A、35F、37A……ビームスプリツタ、3
5C、35D……表面鏡、36……自動ハービング部、
36A、36B……回転アクチユエータ、37……デイ
テクタ部、38……直線アクチユエータ、40……中空
部、41A……長十字形ビーム、41B……短十字形ビ
ーム。
1, 21 ... Alignment device, 2, 22, 34 ... Alignment optical system, 3 ... Mask holder, 4 ... Mask, 5 ... Stage, 6 ... Photosensitive substrate, 7, 8, 27,
28, 39, 42 ... Alignment mark, 9 ... Objective lens, 10 ... Half prism, 11 ... Image receiving device,
12, 13 ... Signal waveform, 23 ... Helium neon laser, 24, 35B, 35E ... Cylindrical lens,
25, 36C, 36D ... Automatic harving, 26 ... Beam length switching shutter, 27A, 27B, 39A to 39
D, 42A, 42B ... Diffraction grating, 29, 37B, 37
C ... Space filter, 30, 37D, 37E ... Detector, 31 ... Hollow part, 32 ... Shading plate, 33A ... Long beam, 33B ... Short beam, 35 ... Beam splitting forming part, 35A, 35F , 37A ... Beam splitter, 3
5C, 35D ... front surface mirror, 36 ... automatic harving part,
36A, 36B ... rotary actuator, 37 ... detector section, 38 ... linear actuator, 40 ... hollow section, 41A ... long cross beam, 41B ... short cross beam.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/027

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マスクと感光基板とを近接させて、前記マ
スクに形成されたパターンを前記感光基板に露光するプ
ロキシミテイ露光装置のアライメント方法において、 回折格子のアライメントマークを一定間隔隔てて前記マ
スクに複数設けてなる第1アライメントマークに対向さ
せて、前記マスクと前記感光基板との間に遮光板を移動
するステツプと、 光源から射出した光束を前記第1アライメントマークの
大きさに関連させて成形するステツプと、 前記成形された光束で前記第1アライメントマークを走
査するステツプと、 前記走査により前記第1アライメントマークから得られ
る回折光に基づいて、前記光束と前記マスクとの相対位
置を決定するステツプと、 前記一定間隔と対向しない位置に前記遮光板を退避させ
るステツプと、 前記光源から射出した光束を前記一定間隔より小さく成
形するステツプと、 該成形された光束で前記第1アライメントマークにほぼ
対向するように前記感光基板上に設けられた第2アライ
メントマークを、前記感光基板を載置するステージの移
動により、走査するステツプと、 該走査により前記第2アライメントマークから得られる
回折光に基づいて、前記マスクと前記感光基板との相対
位置を決定するステツプとを含むことを特徴としたプロ
キシミテイ露光装置のアライメント方法。
1. An alignment method of a proximity exposure apparatus in which a mask and a photosensitive substrate are brought close to each other and a pattern formed on the mask is exposed on the photosensitive substrate, wherein the mask is provided with alignment marks of a diffraction grating at regular intervals. And a step of moving a light shielding plate between the mask and the photosensitive substrate so as to face a plurality of first alignment marks provided in the first alignment mark, and a light beam emitted from a light source in relation to the size of the first alignment mark. A relative position between the light flux and the mask is determined based on a shaping step, a step of scanning the first alignment mark with the shaped light flux, and a diffracted light obtained from the first alignment mark by the scanning. And a step of retracting the light-shielding plate to a position that does not face the predetermined interval, A step of shaping a light beam emitted from a light source to be smaller than the predetermined interval, and a second alignment mark provided on the photosensitive substrate so as to substantially face the first alignment mark by the shaped light beam, the photosensitive substrate And a step of determining a relative position between the mask and the photosensitive substrate based on diffracted light obtained from the second alignment mark by the scanning. A method of aligning a proximity exposure apparatus having a feature.
【請求項2】マスクと感光基板とを近接させて、前記マ
スクに形成されたパターンを前記感光基板に露光するプ
ロキシミテイ露光装置のアライメント方法において、 回折格子のアライメントマークを一定間隔隔てて前記マ
スクに複数設けてなる第1アライメントマークの前記一
定間隔を通過するように、光源から射出した光束を成形
し送信するステツプと、 前記一定間隔を通過した光束で前記第1アライメントマ
ークにほぼ対向するように前記感光基板上に設けられた
第2アライメントマークを、前記感光基板を載置するス
テージの移動により、走査するステツプと、 該走査により前記第2アライメントマークから得られる
回折光に基づいて、前記一定間隔を通過した光束と前記
感光基板との相対位置を決定するステツプと、 前記第1アライメントマークに対向するように前記マス
クと前記感光基板との間に遮光板を移動するステツプ
と、 前記第1アライメントマークの大きさに関連して、光源
から射出した光束を成形するステツプと、 該成形された光束で前記第1アライメントマークを、前
記マスクを載置するマスクステージを移動することによ
り走査するステツプと、 該走査により前記第1アライメントマークから得られる
回折光に基づいて、前記マスクと前記感光基板との相対
位置を決定するステツプとを含むことを特徴としたプロ
キシミテイ露光装置のアライメント方法。
2. An alignment method of a proximity exposure apparatus, wherein a mask and a photosensitive substrate are brought close to each other to expose a pattern formed on the mask to the photosensitive substrate, wherein the mask is provided with alignment marks of a diffraction grating at regular intervals. And a step of shaping and transmitting a light beam emitted from a light source so that the plurality of first alignment marks are passed through the fixed interval, and a light beam passing through the fixed interval substantially opposes the first alignment mark. On the basis of the step of scanning the second alignment mark provided on the photosensitive substrate by the movement of the stage on which the photosensitive substrate is placed, and the diffracted light obtained from the second alignment mark by the scanning. A step of determining a relative position between the light flux that has passed through a predetermined interval and the photosensitive substrate; An illuminating mark, a step of moving a light shielding plate between the mask and the photosensitive substrate, and a step of shaping a light beam emitted from a light source in relation to the size of the first alignment mark, A step of scanning the first alignment mark with the shaped light flux by moving a mask stage on which the mask is mounted, and the mask based on the diffracted light obtained from the first alignment mark by the scanning. And a step of determining a relative position with respect to the photosensitive substrate.
【請求項3】前記光源がHe−Neレーザであることを
特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプロキシミテ
イ露光装置のアライメント方法。
3. The alignment method for a proximity exposure apparatus according to claim 1, wherein the light source is a He—Ne laser.
【請求項4】前記マスクと前記感光基板との間隔が 100
〔μm 〕以上、 300〔μm 〕以下であることを特徴とす
る請求項1、請求項2又は請求項3に記載のプロキシミ
テイ露光装置のアライメント方法。
4. The distance between the mask and the photosensitive substrate is 100.
The alignment method for a proximity exposure apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the thickness is not less than [μm] and not more than 300 [μm].
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7041418B2 (en) 2002-08-05 2006-05-09 Nec Plasma Display Corporation Method for measuring gap between mask and substrate of display panel
US7068371B2 (en) * 2002-06-26 2006-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for aligning a wafer in which multiple light beams are used to scan alignment marks
JP2006179929A (en) * 2004-12-23 2006-07-06 Asml Netherlands Bv Lithographic device having two-dimensional alignment measuring constitution and two-dimensional alignment measuring method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068371B2 (en) * 2002-06-26 2006-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for aligning a wafer in which multiple light beams are used to scan alignment marks
US7041418B2 (en) 2002-08-05 2006-05-09 Nec Plasma Display Corporation Method for measuring gap between mask and substrate of display panel
JP2006179929A (en) * 2004-12-23 2006-07-06 Asml Netherlands Bv Lithographic device having two-dimensional alignment measuring constitution and two-dimensional alignment measuring method
JP2009105433A (en) * 2004-12-23 2009-05-14 Asml Netherlands Bv Lithographic equipment with two-dimensional alignment measurement arrangement, and two-dimensional alignment measurement method
EP1674937A3 (en) * 2004-12-23 2009-09-30 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus with two-dimensional alignment measurement arrangement and two-dimensional alignment measurement method

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