JPH0831511B2

JPH0831511B2 - 基板の回転位置決め方法

Info

Publication number: JPH0831511B2
Application number: JP63025423A
Authority: JP
Inventors: 正彦秋月; 博之鈴木; 智四方; 稔和馬立
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH01200644A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、予め位置決め用のマークが設けられた基板
（半導体ウェハ、フォトマスク、レチクル等）を、オー
プンで回転制御する回転テーブルの上に載置した状態
で、極めて精密に回転位置決めを行なう方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の方法は、例えば特開昭60−130742号公
報に開示されているように、ステップアンドリピート方
式の投影型露光装置におけるウェハグローバルアライメ
ント方式に採用されている。

このウェハグローバルアライメントのなかで特に重要
なことは、ウェハ上の離れた２ケ所に設けられたアライ
メントマークを検出して、ウェハを２次元移動させるス
テージの移動座標系に対して、ウェハを回転ずれなく位
置決めすること、すなわちウェハのθアライメントを行
なうことにある。特開昭60−130742号公報に掲げられた
方法では、ウェハ上の２ケ所のマークの間隔とほぼ等し
い２本のウェハアライメント顕微鏡を使って、それら２
つのマークが同時に検出されるように、ウェハステージ
上の回転テーブル（θステージ）を回転させている。こ
の場合、ウェハアライメント顕微鏡はレーザ走査型光電
顕微鏡として構成され、顕微鏡の検出領域内の中心に対
して、マークが例えばｙ方向（検出方向）にずれている
と、そのずれ量に応じたアライメント信号が得られる。
このアライメント信号に基づいてθステージの駆動モー
タをサーボ（クローズ）制御することにより、ウェハの
回転位置決めが行なわれる。従来の場合、２本の顕微鏡
のうち１本から得られるアライメント信号は、ウェハス
テージのｙ方向（検出方向）専用ステージ（ｙステー
ジ）のサーボ制御に使用され、他の１本の顕微鏡から得
られるアライメント信号はθステージのサーボ制御に使
用されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の従来の技術では、ｙ座標が等しく、かつｘ方向
に一定距離Ｌだけ離れた２本の顕微鏡を同時に使用する
ため、ウェハ上の２ケ所のマークもそれぞれの顕微鏡の
真下にくるように、２ケ所のマークのｙ座標値が等し
く、かつｘ方向に距離Ｌだけ離して作っておく必要があ
った。従って距離Ｌに達しないような小径のウェハ（例
えば２インチ以下）では、上記条件を満すマーク配置が
とれないため、ウェハの回転位置決め、所謂θアライメ
ントができないといった不都合があった。

そこで本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、２ケ所のマークの間隔がどのようなもの、従っ
て小径のウェハ等であっても、回転位置決めが可能な方
法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明では、上記問題点の解決のため、以下の各工程
を実施するようにした。

すなわち、所定の基準線（例えばｘ軸）と交差する検
出方向（ｙ方向）に関して基板上の第１マーク（ｙマー
ク）の第１位置と、第２マーク（θマーク）の第２位置
とを単一のマーク検出器（ｙアライメント顕微鏡）によ
って検出する第１工程と、第１位置と第２位置との検出
方向（ｙ方向）における差分が、所定範囲外（回転誤差
がほぼ零とみなせる範囲外）のとき、マーク検出器が第
１位置において第２マーク（θマーク）を検出するま
で、ウェハ等の基板を載置する回転テーブルを回転させ
る第２工程と、この回転の後、さらに第１マーク（Ｙマ
ーク）と第２マーク（θマーク）の検出方向（ｙ方向）
の位置を、それぞれ第３位置、第４位置として検出する
第３工程と、第３位置と第４位置のｙ方向における差分が、所定範
囲外のとき、第１位置と第３位置とのｙ方向の差分と第
２位置と第４位置とのｙ方向の差分との比を求め、該比
に基づいて、ウェハが基準線（ｘ軸）と平行に位置決め
されたときに第２マーク（θマーク）、又は第１マーク
（ｙマーク）が位置すべきｙ方向の第５位置を算出する
第４工程と；マーク検出器が、その第５位置で第２マーク（θマー
ク）又は第１マーク（ｙマーク）を検出するまで、ウェ
ハを回転させる第５工程とを実施するように構成した。

また、第５工程の後、再度第３工程から繰り返し実施
することも可能とした。

〔作用〕

予め、機械的にプリアライメントされた基板（ウェ
ハ）を回転テーブル上に載置した段階では、通常比較的
大きな回転誤差が残っている。このためｙマークとθマ
ークのｙ方向（検出方向）のずれ量も大きく、ｙマーク
とθマークのｘ方向の間隔にもよるが、50〜200μｍ程
度の誤差が生じている。しかもそのずれ量（回転誤差
量）はローディングしたウェハ毎に異なるのが普通であ
る。

このようにｙマーク、θマークの位置が設計上の位置
からずれていると、アライメント顕微鏡の検出領域が極
めて狭い（換言すれば、検出精度が高い）ことと関連し
て、１本の顕微鏡によるθアライメント時（回転テーブ
ル補正後）にマーク検出そのものも難しくなってくる。

本発明では、回転テーブルの中心とｙマーク、θマー
クの夫々との位置関係を予め求め、その位置関係から補
正すべき回転テーブルの回転量を算出し、算出された回
転量だけ回転テーブルを回して平行出しを行なうという
手法は採用せずに、あくまでも、ｙマーク、θマークの
ｙ方向の位置情報のみに基づいて、θアライメントする
ようにした。すなわち回転テーブルによってウェハを回
転させるときも、予測されるθマーク（又はｙマーク）
のｙ方向位置に、アライメント顕微鏡を待機させてお
き、この顕微鏡がθマークを検出するまで、ウェハを回
転させるようにしたのである。このため回転テーブル自
体の回転量はエンコーダ等で何ら精密に計測する必要が
なくなる。

〔実施例〕

第１図は、本発明による位置決め方法を実施するのに
好適な投影型露光装置（ステッパー）の構成を示す。レ
チクル１は、レチクルホルダー２上に位置決めして保持
され、レチクル１の回路パターン等は投影レンズ３を介
して、半導体ウェハＷに結像投影される。ウェハＷは回
転テーブル４を介して２次元移動ステージ５に保持され
る。ステージ５はステージ駆動装置６によって、２次元
（ｘ方向とｙ方向）に駆動され、回転テーブル４はステ
ージ５に対して、ウェハＷをxy平面内で、微小回転させ
る。回転テーブル４もステージ駆動装置６によって駆動
される。ステージ干渉計７は、レーザビームを用いた光
波干渉測長器であり、ステージ５の２次元位置（座標
値）を逐次計測している。オフ・アクシス方式のウェハ
アライメント顕微鏡８は投影レンズ３の光軸と平行な光
軸を有し、投影レンズ３から一定間隔だけ離して設けら
れている。顕微鏡８は、ウェハＷ上のアライメントマー
クを観測し、測定装置10とともに、アライメントマーク
の位置ずれ（顕微鏡８の検出中心に対するマークのず
れ）を検出する。この位置ずれ情報と、ステージ干渉計
７からの座標値とに基づいて、制御装置10は、ステージ
駆動装置６内のモータ、ドライバー回路等にアライメン
トのために必要な指令を出力し、ステージ５、回転テー
ブル４を駆動する。

さて、第２図は、ウェハＷ上の各アライメントマーク
の配置を示し、ｘ方向に所定間隔（任意の値でよい）で
設けられたｙ方向用の２つのＹマークMy、θマークＭθ
と、ｘ方向用の１つのＸマークMxとを代表的に示してあ
る。第２図中のxy座標は干渉計７によって規定されるも
のであり、このxy座標系のｘ軸に対して、ＹマークMyと
θマークＭθとを結ぶ線分が平行になるように位置決め
（θアライメント）することによって、ウェハＷのグロ
ーバルアライメントが達成される。

本実施例では、Ｙマーク、θマークはともにｘ方向に
伸びており、顕微鏡８、測定装置９により、両マークは
ともにｙ方向の位置ずれとして認識される。ＸマークMx
はθアライメントに直接関係しないので、ここではその
使い方の説明を省略する。

さて、第３図は、ウェハＷと装置との平面的な配置関
係を示し、ウェハＷは機械的なプリアライメントを行な
った後、回転テーブル４の上に載置される。ウェハＷ上
には、重ね合わせ露光されるべき４つのショットCPが形
成されており、ショットCP間のストリートライン上には
第２図で示したＹマークMy、θマークＭθ、及びＸマー
クMxが設けられている。また第３図はウェハＷ上の左上
段のショットCPの中心を投影レンズ３の光軸（レチクル
中心）に合わせるようにステージ５を位置決めした状態
を示す。干渉計７の測長軸（レーザビームの中心）7x、
7yは座標系xyの各軸を測定し、その交点（原点）０に投
影レンズ３の光軸が通るように定められている。交点０
を中心とする円形領域3aは投影レンズ３のイメージフィ
ールドである。

回転テーブル４はステージ５上の回転軸4aを中心に回
転可能に設けられている。本実施例では、載置されたウ
ェハＷ上のマークMy、Ｍθの夫々から離れた点に回転中
心4aが位置し、しかもマークMyとＭθを結ぶ線分のほぼ
延長線上に中心4aが位置するように定められる。尚、本
実施例のように中心4aは、マークMy、Ｍθの夫々に対し
て左側に位置するが、精度と時間を考慮すると、中心4a
とマークMyとのｘ方向の間隔はできるだけ離した方がよ
い。

さて、顕微鏡８は第１図では１本しか示していなかっ
たが、第３図に示すように、干渉系７のｙ方向測長用の
測長軸7y上に検出中心80yを有するｙ顕微鏡8yと、干渉
系７のｘ方向測長用の測長軸7x上に検出中心80xを有す
るｘ顕微鏡8yとが設けられている。本実施例ではｙ方向
の検出中心80yを有するｙ顕微鏡8yと、これに付随した
測定装置９を使い、マークMy又はＭθを検出中心80yで
検出する。尚、顕微鏡８は光電顕微鏡タイプのものであ
り、検出中心80yとマークMy、又はＭθが一致すると零
となり、その状態からわずかにはずれると、その方向と
量に応じた電圧となり、大きくはずれると再び零となる
アライメント信号（同期検波によるＳカーブ信号）を出
力する。

次に本実施例の回転位置決め方法について説明する。
まず回転テーブル４を回転のニュートラル位置にセット
した後、ウェハＷを外形基準でプリアライメントして、
回転テーブル４上にバキュームチャックする。

そして、ＹマークMyが顕微鏡8yの検出中心80y近傍に
位置するように、ステージ５を位置決めする。この際、
ウェハＷはローテーションを起し、例えば第４図に示す
ように、マークMy、Ｍθを通る線分がl₁のようにｘ軸に
対して傾いているものとする。第４図はウェハ上のマー
クMy、Ｍθによるローテーション補正の様子を誇張して
示したものである。

さて、顕微鏡8yは、検出中心80yにＹマークMyが一致
するように、ステージ５をｙ方向に精密に位置決めす
る。そしてアライメント信号がマークMyをとらえたこと
をあらわすと、制御装置10はステージ干渉計７からステ
ージ５のｙ方向の位置Y₁を読み取って記憶する。

次に、ステージ５をｘ方向に動かし、制御装置10は同
様にθマークＭθが顕微鏡8yの検出中心80yと一致した
ときのステージ５のｙ方向の位置θ_１を読み取って記憶
する。

ここで、制御装置10は位置Y₁とθ_１のｙ方向の差分を
求め、その差分が許容範囲内か否かをチェックする。許
容範囲内であればウェハローテーションはほぼ零とみな
され、以後のシーケンスは実行されない。しかし許容範
囲外のときは、位置Y₁とθ_１のｙ方向の位置関係と、回
転中心4aの配置とから、マークＭθを位置Y₁にもってく
るのに必要な回転テーブル４の回転方向を検出する。第
４図の場合、回転テーブル４は反時計方向に回転するよ
うに決定される。

次にステージ５のｙ座標を位置Y₁に保ったまま、回転
テーブル４の反時計方向の回転によって、θマークＭθ
が顕微鏡8yによって検出されるような位置にステージ５
をセットする。

次に、回転テーブル４を回転させて、θマークＭθが
顕微鏡8yの検出中心80yと一致したところで、回転を停
止する。このときステージ５のｙ送りモータは干渉計７
のｙ方向の計測値（位置Y₁）が変化しないようにサーボ
ロックされ、顕微鏡8yからのアライメント信号に応答し
て、回転テーブル４の駆動モータはサーボ制御される。
これによって、マークMyとＭθを結ぶ線分はl₁からl₂の
状態になる。ここで再度、θマークＭθのｙ方向の位置
θ_２を干渉計７から読み取って記憶するが、位置θ_２は
実質的に位置Y₁と同じである。

次に、ＹマークMyが顕微鏡8yによって検出されるよう
にステージ５を動かし、検出中心80yとＹマークMyとが
一致するように、ステージ５のｙ送りモータをアライメ
ント信号に応答してサーボロックする。そして制御装置
10は、ＹマークMyのｙ方向の位置Y₂を干渉計７から読み
取る。

制御装置10は位置Y₂とθ_２の差分の絶対値|Y₂−θ₂|
を求め、この差分が許容範囲内であれば、ローテーショ
ン補正が完了したものとして、以後のシーケンスを実行
しない。許容範囲外のとき制御装置10は、さらにローテ
ーション補正のシーケンスを実行し、先に求めた位置
Y₁、θ_１、Y₂、θ_２に基づいて、マークMy、Ｍθがｘ軸
と平行な線分l₃上に位置すべきｙ座標値Ｔを演算により
求める。一般にウェハのローテーション量は少なく１゜
以下であるので、簡単な近似計算でｙ座標値Ｔを求める
ことができる。その近似式は（１）式で与えられる。

こうしてｙ座標値Ｔが求められると、制御装置10は、
顕微鏡8yの検出中心80yが第４図中の線l₃の位置で、θ
マークＭθを検出できるように、ステージ５を位置決め
し、そこで位置サーボをかけてロックする。

尚、θマークＭθのかわりにＹマークMyを検出するよ
うにしても同様である。

そして次に、制御装置10は回転テーブル４の回転すべ
き方向を求め、顕微鏡8yの検出中心80yとθマークＭθ
とが一致するまで回転テーブル４を回転させる。検出中
心80yとθマークＭθとが一致したところで、制御装置1
0はθマークＭθのｙ方向の位置θ_３を読み込み、さら
にステージ５をｘ方向に動かし、検出中心80yとＹマー
クMyとを一致させて、ＹマークMyのｙ方向の位置Y₃を読
み込む。

次に制御装置10は、位置Y₃とθ_３の差分の絶対値|Y₃
−θ₃|を求め、この差分が所定の許容範囲内か否かをチ
ェックする。

ここで許容範囲内でないときは、再度、位置Y₃、
θ_３、Y₂、θ_２に基づいて同様のローテーション補正シ
ーケンスを繰り返す。

ここで本実施例のローテーション補正における式
（１）の一般的な式は以下のようになる。

（イ）１回目のローテーションアライメント時この場合は、Y₀をＹマークMyの設計値、θ_０をθマー
クＭθの設計値、そしてY₁を１回目のＹマークの実測値
とすると、θマークの予測値Ｔは（２）式で表わされ
る。

Ｔ＝Y₁＋（θ_０−Y₀） ……（２）（ロ）２回目以降のローテーションアライメント時この場合は、既にｎ−１（ｎ≧２）回、回転テーブル
４（ウェハＷ）を回転させる平行出しの動作が行なわれ
ており、ｎ−１回目の回転前のＹマーク、θマークの実
測値を、それぞれY_n-1、θ_n-1とし、回転後のＹマー
ク、θマークの実測値をそれぞれYn、θｎとすると、ｎ
（ｎ≧２）回目のθアライメントを行なう場合のθマー
クの予測値Ｔは（３）式で表わされる。

この式（３）はｎ−１回目の回転前と回転後のＹマー
ク、θマークの移動量の比と、ｎ−１回目の回転後とｎ
回目の回転後のＹマーク、θマークの移動量の比とが等
しいという条件、及びｎ回目の回転後、Ｙマークとθマ
ークが同じｙ座標値になるという条件から導かれる。こ
の式（３）からθマークの予測値Ｔは、（４）式のよう
に表わされる。

従って、第３図に示したように、ＹマークMyとθマー
クＭθとのウェハ上でのｙ座標値が設計上一致している
場合は、（４）式においてY₀＝θ_０となり、（５）式の
ように表わされる。

この（５）式のｎに２を代入したものが先の（１）式
である。よって２回目のローテーション補正を行なって
位置Y₃、θ_３を求めた後、さらにローテーション補正を
繰り返す場合は、（５）式のｎに３を代入して、ｎ回目
にウェハを回転させたときのθマークの予測位置Ｔを求
めればい。

以上、本実施例では第３図に示すように、回転テーブ
ル４の回転中心4aは、ＹマークMyとθマークＭθを結ぶ
線分の延長線（l₁、l₂、l₃等）上、もしくはその近傍に
あるものとしたが、回転中心4aとθマークＭθとの間の
ｘ方向の距離が定められたとき、回転中心4aからＹマー
クMyまでのｘ方向の間隔を大きくすれば、スループット
を向上でき、またＹマークMyとθマークＭθとのｘ方向
の間隔を大きくすれば、精度を向上させることができ
る。

また、回転中心4aが延長線（l₁、l₂、l₃）上から大き
くずれている場合も、本発明は同様に実施できる。第５
図は回転中心4aがずれている場合を表わし、はじめのウ
ェハの回転位置は、ＹマークMy、θマークＭθが線l₃上
にあるときである。

第５図に示す場合も、回転中心4aはＹマークMy、θマ
ークＭθのいずれからも離れているため、各マークの顕
微鏡8yとのアライメント（位置合わせと位置計測）と、
回転テーブル４の回転とを必要回数繰り返すことで、十
分な精度で追い込める。

また回転中心4aは、ウェハＷに対して任意の位置でよ
く、例えばＹマークMyとθマークＭθとの中間位置、あ
るいはＹマークMy（又はθマークＭθ）の極近傍であっ
てもよい。

なお、ローテーションアライメントを繰り返していく
と、ウェハは次第にローテーションがとれてきて、式
（５）又は式（４）において、|Y_n−Y_n-1|及び｜θ_ｎ−
θ_n-1|が次第に小さくなるため、当然｜（Y_n−Y_n-1）−
（θ_ｎ−θ_n-1）｜も小さくなり、最後にはほぼ０にな
ってしまう。ところが、｜（Y_n−Y_n-1）−（θ_ｎ−θ
_n-1）｜は分母であるので、式（５）又は式（４）の右
辺は、無限大になってしまう。これを防ぐため、｜（Y_n
−Y_n-1）−（θ_ｎ−θ_n-1）｜が非常に小さな値、例え
ば測定精度以下になるような場合は、式（６）を使用す
るとよい。

Ｔ＝Y_n＋（θ_０−Y₀） ……（６）ここで、Ｔはθマークの予測値である。

次に、本発明の第２の実施例について、第６図を参照
して説明する。先に第５図で説明したように、ウェハＷ
の回転中心4aが、延長線（l₁、l₂、l₃等）上から離れる
と、ウェハＷの回転に伴って各マークのｘ方向のずれが
大きくなってくる。このため、回転後のθマークＭθ
（又はＹマークMy）のｙ方向の予測位置に顕微鏡8yをも
ってくるだけでは、マークを取りのがすこともある。

そこで、ＹマークMy、θマークＭθ及び回転中心4aと
の配置関係によって、本実施例では顕微鏡8yの待機位置
をｙ方向とｘ方向の両方向について考えるようにした。

ｙ方向については、先の（４）式又は（５）式に基づ
いて予測値Ｔを算出できるので、以後ｘ方向の座標値
（予測値）の求め方についてのみ説明する。

ｘ方向の座標を求めるためには、予め何らかの方法で
回転中心4aの座標値（Xa、Ya）を知っておく必要があ
る。一般に機械的にプリアライメントされた基板の位置
誤差は、回転中心4aとＹマークMy、θマークＭθとの距
離に比べて微小なため、中心4aの座標は装置製造時の設
計値でよいが、ここでは回転中心4aを顕微鏡8yの検出中
心80yと一致するように、ステージ５を位置決めしたと
きの干渉計７の計測値を第６図のように座標値（Xa、Y
a）とする。まずＹマークMyとθマークＭθを結ぶ線l₂
の状態で、ＹマークMyのｙ方向位置Ybを検出するととも
に、その時のｘ方向の位置Xbを干渉計７から読み取って
おく。次に、先の第１実施例のように、線l₂をｘ軸と平
行な線l₃まで回転させたときのＹマークMyのｙ方向の位
置（予測値Ｔ）Ycを算出する。このときＹマークMyのｘ
方向座標は、以下の方法によって容易に求められる。

まず、回転中心4aの座標を（Xa、Ya）とし、Ｙマーク
MyとθマークＭθを結ぶ線l₂の状態でのＹマークMyの座
標を（Xb、Yb）、線l₂をl₃まで回転させたときのＹマー
クMyの座標を（Xc、Yc）とする。また、回転中心4aとＹ
マークMyとを結ぶ線分の長さをＬとすると、以下の各関
係が成り立つ。

中心が（Xa、Ya）で、半径Ｌの円CRの方程式は（ｘ−Xa）^２＋（ｙ−Ya）^２＝L² ……（７）と表わせる。この円CRは、点（Xb、Yb）を通るから（Xb−Xa）^２＋（Yb−Ya）^２＝L² ……（８）と表わされ、結局この式（７）、（８）より、この円CR
の方程式は（ｘ−Xa）^２＋（ｙ−Ya）^２＝（Xb−Xa）^２＋（Yb−Ya）^２ ……（９）である。この式よりとなる。そして座標（Xc、Yc）も当然この円CR上の点だ
から、上記式（10）にｘ＝Xc、ｙ＝Ycを代入してとなる。

つまり、Yc（予測値Ｔ）が求まれば、Xcも求まる。

すなわち、第１の実施例では、顕微鏡の待機位置を座
標値（Xb、Yc）にしていたものを、本実施例では、座標
値（Xc、Yc）にする。

これによってウェハ回転後に顕微鏡8yがＹマークMyを
取りのがすことなく、確実なθアライメントが達成され
る。尚、以上の説明では、ＹマークMyをつかまえる場合
を掲げたが、θマークＭθの場合も同様の演算によって
θマークＭθのｘ方向の座標も求められる。

以上、本発明の各実施例では、Ｙマーク、θマークの
夫々を顕微鏡8yに対してアライメントする動作、すなわ
ち検出中心８θｙに各マークを追い込むことを必要とし
たが、顕微鏡８のマーク検出方式によっては、必らずし
も追い込み動作を必要としない。例えば顕微鏡８の対物
レンズから静止したレーザビームをウェハＷへ照射し、
ウェハ上にスリット状のビームを形成し、このビームに
対してウェハＷ（ステージ５）を移動させることによっ
て、マークMy、Ｍθを光電検出する場合は、干渉計７か
らの位置情報（計測パルス）に応答して、マークからの
光情報（散乱回折光）に応じた光電信号波形をサンプリ
ングする。このため、マークがスリット状ビームを横切
るようにｙ方向にステージ５をスキャンするだけで、後
は信号波形の電気的、又はソフトウェア的な処理で、マ
ークの位置検出の動作を行なうことができる。

このため、マークの位置を検出するときに、各マーク
と顕微鏡8yの検出中心80yとを一致させるようにウェハ
Ｗの位置を追い込む動作は必ずしも必要ではない。

さらに顕微鏡８は、投影レンズ３の光路外（オフ・ア
クシス）に別設されるために、ウェハ照明用の光の波長
域を自由に選べる。このことはウェハ表面のレジスト層
の影響によるマーク検出精度の劣化を小さく押えられる
点で有利である。

ただし、レチクル１と投影レンズ３、又は投影レンズ
３のみを介してウェハＷ上の各マークを検出するアライ
メント顕微鏡を用いても、各実施例と全く同様のシーケ
ンスが実行できることは言うまでもない。

また、先の（４）式からも明らかなように、Ｙマーク
MyとθマークＭθのｙ方向の設計上の位置は、一致させ
ておく必要はなく、任意のもの（ただしｘ方向には離れ
ている）が使えるので、例えば２ケ所のマークMy、Ｍθ
のうち、予め定めておいたマークＭθがプロセス等の影
響で破損していても、他の同種のマークを代替とするこ
とができる。

さらに、先の（４）式、（５）式中の回数ｎの最大値
（リミット値）、及びローテーションの許容範囲は、オ
ペレータによって設定可能とすることもできる。この場
合、許容範囲の設定がきびしく、かつ回数ｎの最大値
（リミット値）が小さいと、ローテーション補正を設定
回数行なっても、許容範囲に入らないこともある。この
場合は、設定された回数の実行後にさらに１回ローテー
ション補正を行ない、かつ回数オーバであることをオペ
レータに知らせる。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明によれば、Ｙマーク、θマーク等の
ような２ケ所に設けられたマーク間の距離を自由に変え
て、ウェハのθアライメントを行なうことができるた
め、２インチウェハなどの小さなウェハでも適用でき
る。

また、単一のマーク検出器、例えばＹ顕微鏡のみ使用
し、θ顕微鏡は使用しないため、２つの検出器の精度の
違いによっておこる誤差が生じるおそれはない。

また、ＹマークとθマークはＹ顕微鏡とθ顕微鏡の下
に同時に来るように作っておく必要もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による方法を実行するのに好
適な装置の構成を示す図、第２図は、ウェハとウェハ上のグローバルアライメント
マークの配置を示す平面図、第３図は、ステージ上のウェハとアライメント顕微鏡と
の配置を示す平面図、第４図は、θアライメントによるウェハのローテーショ
ンの変化の過程を示す図、第５図は、θアライメントによるローテーション変化の
過程の別の例を示す図、第６図は、本発明の第２の実施例によるθアライメント
の過程を説明する図である。〔主要部分の符号の説明〕１……レチクル、２……レチクルステージ３……投影レンズ、４……回転テーブル５……ステージ、６……ステージ駆動装置７……ステージ干渉計、８……ウェハアライメント顕微鏡、９……測定装置、10……制御装置、Ｗ……ウェハ、80x、80y……検出中心、 4a……回転中心、My、Ｍθ、Mx……マーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の間隔だけ離れた位置決め用の第１マ
ークと第２マークを有する基板を回転させて、該２ケ所
のマークを結ぶ線分を所定の基準線に対してほぼ平行に
位置決めする方法において、前記基準線と交差する検出方向に関して、前記第１マー
クの第１位置と前記第２マークの第２位置とを単一のマ
ーク検出器によって検出する第１工程と；前記第１位置と第２位置との前記検出方向における差分
が所定範囲外のとき、前記マーク検出器が前記第１位置
において前記第２マークを検出するまで前記基板を予め
定められた点を中心に回転させる第２工程と；該回転の後、前記マーク検出器によって前記第１マーク
の検出方向に関する第３位置と、前記第２マークの検出
方向に関する第４位置とを検出する第３工程と；前記第３位置と第４位置との前記検出方向における差分
が所定範囲外のとき、前記第１位置と第３位置との前記
検出方向に関する差分と、前記第２位置と第４位置との
前記検出方向に関する差分との比に基づいて、前記基板
が平行に位置決めされたときに、前記第２マークもしく
は第１マークが位置すべき前記検出方向の第５位置を演
算する第４工程と；前記マーク検出器が前記第５位置において前記第２マー
クもしくは第１マークを検出するまで、前記基板を回転
させる第５工程とを含むことを特徴とする基板の回転位
置決め方法。