JPH09120940A

JPH09120940A - 位置合わせ方法及び位置合わせ装置

Info

Publication number: JPH09120940A
Application number: JP27597495A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Yamazaki; 和則山崎
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ギャップ変動に対して敏感で、かつギャップ
長の変動方向を認識できる位置合わせ技術を提供する。【解決手段】フレネルゾーンプレートで構成されたア
ライメント用のウエハマーク１１が形成されたウエハ１
０面上に、フレネルゾーンプレートで構成されたアライ
メント用のマスクマーク１３が形成されたマスク１２
を、ある間隔をおいて配置する工程と、各マークに、ウ
エハ面に対して斜方から、照明光２０を照射する工程
と、各マークからの回折光によって空中に形成された各
マークの集光像２１，２３を、ウエハ面に対して斜めの
観測光軸を有する観測光学系の受光面に結像させる工程
と、ウエハマークの集光像の受光面上の合焦位置とマス
クマークの集光像の受光面上の合焦位置との相対距離を
基に、ウエハ面とマスク面との間の距離を変化させる工
程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置合わせ方法、
及び位置合わせ装置に関し、特に半導体プロセスにおけ
るＸ線露光時のウエハとマスクとのプロキシミティギャ
ップの調整に適した位置合わせ方法、及び位置合わせ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体プロセスにおけるＸ線露光に際し
ては、マスクとウエハを数十μｍの間隔で平行に配置し
て、マスクを通してウエハ表面にＸ線を照射する。マス
クとウエハ間のプロキシミティギャップが変動すると、
フレネル回折の影響により転写パターンの解像性が低下
する。また、プロキシミティギャップの変動がマスクと
ウエハの位置合わせ精度の変動要因になるため、高精度
の位置合わせを行うことが困難になる。

【０００３】所望のプロキシミティギャップをおいてマ
スクとウエハを平行配置するために、静電容量センサ等
のギャップセンサでプロキシミティギャップ長を測定す
る方法、及びアライメントマークのベストフォーカスを
検出してプロキシミティギャップ長を制御する方法が知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】静電容量センサを用い
てプロキシミティギャップを測定する方法では、ギャッ
プ長を直接測定することが困難である。そのため、何ら
かの測定基準を用いて校正する必要がある。また、マス
クのメンブレンとウエハ間のギャップ長を直接測定する
ことが困難であるため、通常メンブレンを保持している
外枠とウエハ間のギャップ長を測定する。このため、高
精度な測定が困難である。

【０００５】ベストフォーカスを検出してプロキシミテ
ィギャップを制御する方法には、臨界角法、非点収差
法、光スキッド法等があるが、いずれも測定のための専
用の装置が必要になり、装置のコスト低減及び小型化が
困難である。

【０００６】アライメント装置でアライメントマークの
コントラストを測定し、コントラストの最大値を与える
位置をベストフォーカスとする方法もある。しかし、レ
ンズの焦点深度内においてはコントラストがほとんど変
化しないため、焦点深度内でのギャップ長の変動を検出
することが困難である。また、この方法ではギャップ長
が所望の値よりも長いのか短いのか判断できない。

【０００７】本発明の目的は、ギャップ変動に対して敏
感で、かつギャップ長の変動方向を認識できる位置合わ
せ技術を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、フレネルゾーンプレートで構成されたアライメント
用のウエハマークが形成されたウエハ面を有するウエハ
のウエハ面上に、フレネルゾーンプレートで構成された
アライメント用のマスクマークが形成されたマスク面を
有するマスクを、ある間隔をおいて配置する工程と、前
記ウエハマーク及びマスクマークに、前記ウエハ面に対
して斜方から、フレネル回折を起こす照明光を照射する
工程と、前記ウエハマーク及びマスクマークからの回折
光によって空中に形成されたウエハマーク及びマスクマ
ークの集光像を、前記ウエハ面に対して斜めの観測光軸
を有する観測光学系の受光面に結像させる工程と、前記
ウエハマークの集光像の前記受光面上の合焦位置と前記
マスクマークの集光像の前記受光面上の合焦位置との相
対距離を基に、前記ウエハ面とマスク面との間の距離を
変化させる工程とを有する位置合わせ方法が提供され
る。

【０００９】フレネルゾーンプレートで構成されたウエ
ハマーク及びアライメントマークに照明光を照射する
と、ウエハマーク及びアライメントマークからの回折光
により、空中に各マークの集光像が形成される。この集
光像を観測光学系により斜方から観測すると、集光像と
観測光学系の物面との交点に合焦し、集光像の他の領域
はぼける。各集光像の合焦位置の相対位置関係からウエ
ハとマスク間のプロキシミティギャップ長を求めること
ができる。

【００１０】前記ウエハマークを、１対のマークで構成
し、前記マスクを配置する工程で、前記マスクマークが
前記１対のマークの中間に位置するように前記マスクを
配置してもよい。

【００１１】マスクマークが１対のマークの中間に位置
するようにウエハもしくはマスクを移動させることによ
り、ウエハとマスクのウエハ面内の位置合わせを行うこ
とができる。

【００１２】前記距離を変化させる工程が、前記ウエハ
マークの集光像の前記受光面上の合焦位置と前記マスク
マークの集光像の前記受光面上の合焦位置との間の距離
の、前記観測光軸に平行かつ前記ウエハ面に垂直な平面
に対して平行な成分を求める工程を含んでもよい。

【００１３】合焦位置間の距離の前記平行な成分と、照
明光の入射角からプロキシミティギャップ長を求めるこ
とができる。前記距離を変化させる工程が、前記平行な
成分を０にするように前記ウエハとマスクとを相対的に
移動させる工程を含んでもよい。

【００１４】プロキシミティギャップ長が目標値になっ
たときのウエハマークとマスクマークの集光像の高さが
等しくなるように、フレネルゾーンプレートの焦点距離
を設定しておく。前記平行な成分は、ウエハマークとマ
スクマークの集光像の高さが等しくなったときに０にな
る。従って、焦点距離をこのように設定しておくと、前
記平行な成分が０になるようにウエハとマスクを移動さ
せることにより、プロキシミティギャップ長を目標値に
設定することができる。

【００１５】前記ウエハマーク及びマスクマークをリニ
アフレネルゾーンプレートで構成してもよいし、セクタ
フレネルゾーンプレートで構成してもよい。本発明の他
の観点によると、フレネルゾーンプレートで構成された
アライメント用のウエハマークが付されたウエハを保持
するウエハ保持手段と、フレネルゾーンプレートで構成
されたアライメント用のマスクマークが付されたマスク
を、前記ウエハにほぼ平行に保持するマスク保持手段
と、前記ウエハマーク及びマスクマークに、フレネル回
折を起こす照明光を前記ウエハに対して斜めから照射す
る照明手段と、前記照明光によって空中に形成された前
記ウエハマーク及びマスクマークの集光像を、前記ウエ
ハに対して斜め方向から観測して受光面に結像させる観
測光学系と、前記ウエハマーク及びマスクマークの集光
像の前記受光面上の合焦位置を観測し、該合焦位置の相
対位置関係に基づいて、前記ウエハ保持手段とマスク保
持手段を相対的に移動させ、前記ウエハとマスクとの間
の距離を変化させる制御手段とを有する位置合わせ装置
が提供される。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例によるＸ
線露光用位置合わせ装置のステージ部及び光学系の概略
断面図、及び制御系のブロック図を示す。

【００１７】ウエハステージ１５の上面にウエハ１０が
載置され、マスクステージ１６の下面にマスク１２が保
持されて、ウエハ１０とマスク１２とがプロキシミティ
ギャップ長Ｐｇで平行配置されている。マスク１２は、
例えば、ＳｉＮもしくはＳｉＣからなる厚さ２μｍ程度
のＸ線透過膜の表面上の所定領域に、タングステンもし
くはタンタルからなる厚さ１μｍ程度のＸ線吸収体を形
成し、Ｘ線透過膜の周囲をパイレックスガラス等の保持
枠で保持したものである。ウエハ１０の上面には、位置
合わせ用のウエハマーク１１が形成され、マスク１２の
下面には位置合わせ用のマスクマーク１３が形成されて
いる。ウエハマーク１１及びマスクマーク１３は、いず
れもＹ軸に平行な中心軸を有するリニアフレネルゾーン
プレートで構成されている。

【００１８】ウエハ上面に平行な面をＸＹ平面とし、ウ
エハ上面の法線方向をＺ軸とする座標系を考える。ウエ
ハマーク１１及びマスクマーク１３に、ＹＺ面を入射面
とする可干渉の照明光２０が、入射角θで照射される。
ウエハマーク１１及びマスクマーク１３はリニアフレネ
ルゾーンプレートで構成されているため、ウエハマーク
１１及びマスクマーク１３からの回折光が、それぞれ反
射光軸上の焦点位置にウエハ１０の上面に平行な直線状
の集光像２１、２３を形成する。図１では、集光像２１
と２３のウエハ１０の上面からの高さが等しい場合を示
している。このとき、ウエハマーク１１及びマスクマー
ク１３のリニアフレネルゾーンプレートの焦点距離Ｆ１
１、Ｆ１２、入射角θ、及びプロキシミティギャップ長
Ｐｇが、

【００１９】

【数１】（Ｆ１１−Ｆ１２）×ｃｏｓθ＝Ｐｇ …（１）の関係を満足する。

【００２０】ウエハマーク１１とマスクマーク１３の焦
点距離Ｆ１１及びＦ１２、及び入射角θは、プロキシミ
ティギャップ長Ｐｇが目標値に一致したときに式（１）
を満足するように設定されている。従って、プロキシミ
ティギャップ長Ｐｇを変化させながら集光像２１及び２
３を観測し、集光像２１と２３の高さが等しくなるとき
を検出することにより、プロキシミティギャップ長Ｐｇ
を目標値に設定することができる。

【００２１】ウエハ１０の上面に対して傾いた観測光軸
を有する観測光学系３３により、集光像２１、２３が２
次元センサ３４の受光面上に結像する。観測光軸がウエ
ハ１０の上面に対して傾いているため、光学系３３の対
物レンズ３１の物面と集光像２１、２３とがそれぞれ１
点で交わり、その交点が受光面上に合焦する。集光像２
１、２３のその他の領域の像はぼける。

【００２２】２次元センサ３４から出力される画像信号
が制御手段４０に入力される。制御手段４０は、入力さ
れた画像信号に基づいて画像処理を行う。さらに、画像
処理の結果に基づいて、ウエハステージ１５及びマスク
ステージ１６の少なくとも一方をＺ軸方向に並進移動さ
せ、ウエハ１０とマスク１２間のプロキシミティギャッ
プ長を変化させる。

【００２３】図２（Ａ）はマスクマーク１３の平面図を
示す。Ｘ線透過膜にＸ線吸収体の形成されていないＸ線
透過領域１７Ａが画定され、Ｘ線透過領域１７Ａ内に、
Ｘ線吸収体からなるリニアフレネルゾーンプレート構造
を有するウエハマーク１３が形成されている。ウエハマ
ーク１３は、リニアフレネルゾーンプレートの軸方向が
Ｙ軸に平行になるように配置されている。

【００２４】Ｘ線透過領域１７Ａの両側に、Ｘ線透過領
域１７Ｂ及び１７Ｃが画定されている。Ｘ線透過領域１
７Ｂ及び１７Ｃは、ウエハマークへの照明光及びウエハ
マークからの回折光を透過させるための窓である。な
お、転写パターンの背景がＸ線を透過させる場合には、
照明光及び回折光を透過させる窓を形成する必要はな
い。

【００２５】図２（Ｂ）は、ウエハマーク１１の平面図
を示す。ウエハマーク１１は、Ｙ軸に平行な軸方向を有
するリニアフレネルゾーンプレートから構成された１対
のウエハマーク１１Ａ及び１１Ｂからなる。ウエハマー
ク１１は、例えばウエハ表面上に形成されたレジストパ
ターンにより形成される。

【００２６】図２（Ｃ）は、マスクの下方にウエハを配
置したときのマスクマーク１３及びウエハマーク１１
Ａ、１１Ｂの平面図を示す。ウエハマーク１１Ａと１１
Ｂとの中間にマスクマーク１３が位置するように配置さ
れる。

【００２７】図２（Ｄ）は、ウエハマーク１１及びマス
クマーク１３からの回折光による集光像の平面図を示
す。マスクマーク１３からの回折光によりＹ軸に平行な
直線状の集光像２３が形成される。集光像２３の両側
に、マスクマーク１１Ａ、１１Ｂからの回折光によりそ
れぞれＹ軸に平行な直線状の集光像２１Ａ、２１Ｂが形
成される。

【００２８】また、マスクマーク１３とウエハマーク１
１とのＹ軸方向のずれを適当に調整しておけば、集光像
２１Ａ、２１Ｂと集光像２３のＹ軸方向の位置を揃える
ことができる。

【００２９】マスクマーク１３を構成するリニアフレネ
ルゾーンプレートは、例えば、Ｙ軸に平行な中心軸から
の距離が、５．０４μｍ、７．１４μｍ、８．７７μ
ｍ、１０．１４μｍ、１１．３６μｍ、１２．４７μ
ｍ、１３．５０μｍ、１４．４６μｍ、１５．３６μ
ｍ、１６．２２μｍ、及び１７．０５μｍとなる位置に
高反射領域と低反射領域との境界線が形成される。この
とき、波長６３３ｎｍの照明光に対する焦点距離が４０
μｍになる。

【００３０】ウエハマーク１１を構成するリニアフレネ
ルゾーンプレートは、例えば、Ｙ軸に平行な中心軸から
の距離が、６．６８μｍ、９．４６μｍ、１１．６０μ
ｍ、１３．４０μｍ、１５．００μｍ、１６．４５μ
ｍ、１７．７９μｍ、１９．０３μｍ、２０．２１μ
ｍ、２１．３３μｍ、及び２２．４０μｍとなる位置に
高反射領域と低反射領域との境界線が形成される。この
とき、波長６３３ｎｍの照明光に対する焦点距離が７
０．３μｍになる。

【００３１】また、ウエハマーク１１及びマスクマーク
１３の中心軸方向の長さは、例えば３０．０μｍであ
り、ウエハマーク１１Ａと１１Ｂとの中心軸間の距離
は、例えば１１０．０μｍである。

【００３２】次に、図３を参照してマスクとウエハ間の
プロキシミティギャップ長Ｐｇを目標値に設定する方法
を説明する。図３（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）は、集光像
及び光学系の概略正面図を示し、図３（Ｂ）、（Ｄ）及
び（Ｆ）は、図１の２次元センサ３４の受光面上に結像
した像の様子を示す。図１の２次元センサ３４は、図３
（Ｂ）、（Ｄ）または（Ｆ）に示す画像に対応する画像
信号を出力する。ウエハ上面の法線と光学系３３の観測
光軸とのなす角を観測角φとする。図１において照明光
の入射角と反射角はθであるが、集光像を観測できる範
囲であれば、観測角φは必ずしも反射角θに等しくなく
てもよい。受光面上に、Ｘ軸及びＹ軸の像に平行な方向
をそれぞれＸ’軸及びＹ’軸とする座標系を考える。

【００３３】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、プロキシミティ
ギャップ長Ｐｇが目標値よりも大きい場合を示す。この
とき、ウエハマークの集光像２１がマスクマークの集光
像２３よりも下方に形成される。光学系３３の観測光軸
がウエハ上面に対して傾いているため、光学系３３の物
面３５と各集光像とは１点で交わる。従って、図３
（Ｂ）に示すように、集光像２１と物面３５との交点Ｐ
ｗ及び集光像２３と物面３５との交点Ｐｍが図１の２次
元センサ３４の受光面上に合焦し、集光像上の他の領域
はぼける。受光面上において、点Ｐｍが、点Ｐｗよりも
＋Ｙ’方向にずれた位置に検出される。

【００３４】受光面上の点Ｐｍ及び点ＰｗのＹ’座標を
それぞれＹ’（Ｐｍ）及びＹ’（Ｐｗ）とすると、プロ
キシミティギャップＰｇの目標値からのずれΔＰｇは、

【００３５】

【数２】 ΔＰｇ＝｛Ｙ’（Ｐｍ）−Ｙ’（Ｐｗ）｝×ｓｉｎφ …（２）と表される。

【００３６】なお、図３（Ｂ）に示すように、マスクマ
ークの集光像による像５３がウエハマークの集光像によ
る像５１Ａと５１Ｂとの中間に位置するように、各マー
クを配置することにより、ウエハとマスクのＸ’軸方向
の位置合わせを容易に行うことができる。

【００３７】図３（Ｃ）及び（Ｄ）は、プロキシミティ
ギャップ長Ｐｇが目標値よりも小さい場合を示す。この
とき、ウエハマークの集光像２１がマスクマークの集光
像２３よりも上方に形成される。このとき、受光面上に
おいて、図３（Ｂ）の場合と反対に、点Ｐｍが、点Ｐｗ
よりも−Ｙ’方向にずれた位置に検出される。このとき
も、式（２）が成立する。従って、プロキシミティギャ
ップ長Ｐｇは、ΔＰｇが正のとき目標値よりも大きく、
ΔＰｇが負のとき目標値よりも小さい。

【００３８】図３（Ｅ）及び（Ｆ）は、プロキシミティ
ギャップ長Ｐｇが目標値に等しい場合を示す。このとき
集光像２１と２３の高さが等しくなる。このとき、受光
面上において、点Ｐｍと点ＰｗのＹ’軸方向の位置が一
致し、ΔＰｇが０になる。

【００３９】図１の制御手段４０は、図３（Ｂ）、
（Ｄ）または（Ｆ）に対応する画像信号を画像処理して
点Ｐｍと点ＰｗのＹ’座標を検出し、式（２）に基づい
てΔＰｇを計算する。点Ｐｍと点ＰｗのＹ’座標の検出
には、例えば、像強度のピークをサーチしてもよいし、
画像信号のパターンマッチングを用いてもよい。

【００４０】ΔＰｇが正のとき、プロキシミティギャッ
プ長Ｐｇが小さくなる向きにウエハステージ１５とマス
クステージ１６を相対的にΔＰｇだけ移動させる。ΔＰ
ｇが負のとき、プロキシミティギャップ長Ｐｇが大きく
なる向きにウエハステージ１５とマスクステージ１６を
相対的にΔＰｇだけ移動させる。

【００４１】このように、本実施例によると、プロキシ
ミティギャップ長Ｐｇを目標値に設定するために、ウエ
ハステージもしくはマスクステージを移動させるべき方
向及び移動させるべき距離を知ることができる。

【００４２】上記実施例では、ウエハマークとマスクマ
ークの集光像の高さが等しくなったときプロキシミティ
ギャップ長が目標値に一致するように、リニアフレネル
ゾーンプレートの焦点距離及び照明光の入射角を設定し
ておく場合を説明したが、必ずしもウエハマークとマス
クマークの集光像の高さが等しくなるように設定してお
く必要はない。例えば、式（２）において、ΔＰｇがあ
る値になったとき、プロキシミティギャップ長が目標値
に一致するように、リニアフレネルゾーンプレートの焦
点距離及び照明光の入射角を設定しておいてもよい。

【００４３】また、上記実施例では、リニアフレネルゾ
ーンプレートの軸方向と照明光の入射面が平行になる場
合を説明したが、ある角度をもって交わるようにしても
よい。ただし、より鮮明な集光像を得るためには、リニ
アフレネルゾーンプレートの軸方向と照明光の入射面を
平行にすることが望ましい。

【００４４】また、上記実施例では、ウエハマークとマ
スクマークをリニアフレネルゾーンプレートで構成する
場合を説明したが、セクタフレネルゾーンプレートで構
成してもよい。

【００４５】図４は、セクタフレネルゾーンプレートの
平面図を示す。セクタフレネルゾーンプレートにおいて
は、軸方向の位置によって焦点距離が線型に変化する。
セクタフレネルゾーンプレートで構成されるウエハマー
ク及びマスクマークに照明光を照射すると、ウエハ上面
に対して傾いた直線状の集光像が形成される。この集光
像の位置ずれとウエハ上面からの集光像の傾きの大きさ
から、プロキシミティギャップの目標値からのずれを求
めることができる。

【００４６】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハとマスク間のプロキシミティギャップ長の目標値
からのずれ量とずれの方向を同時に検出することができ
る。この検出値から、プロキシミティギャップ長の設定
を迅速に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による位置合わせ装置の一部の
概略断面図及びブロック図である。

【図２】本発明の実施例によるウエハマーク及びマスク
マークの平面図、及びウエハマーク及びマスクマークの
集光像の平面図である。

【図３】集光像と受光面上の像との位置関係を説明する
ための、集光像及び光学系の概略正面図及び受光面上の
像の様子を示す図である。

【図４】セクタフレネルゾーンプレートの平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ウエハ１１ウエハマーク１２マスク１３マスクマーク１５ウエハステージ１６マスクステージ１７Ａ、１７Ｂ、１７ＣＸ線透過領域２０照明光２１、２３集光像３１対物レンズ３３光学系３４２次元センサ３５物面４０制御手段５１Ａ、５１Ｂウエハマークの集光像による像５３マスクマークの集光像による像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレネルゾーンプレートで構成されたア
ライメント用のウエハマークが形成されたウエハ面を有
するウエハのウエハ面上に、フレネルゾーンプレートで
構成されたアライメント用のマスクマークが形成された
マスク面を有するマスクを、ある間隔をおいて配置する
工程と、前記ウエハマーク及びマスクマークに、前記ウエハ面に
対して斜方から、フレネル回折を起こす照明光を照射す
る工程と、前記ウエハマーク及びマスクマークからの回折光によっ
て空中に形成されたウエハマーク及びマスクマークの集
光像を、前記ウエハ面に対して斜めの観測光軸を有する
観測光学系の受光面に結像させる工程と、前記ウエハマークの集光像の前記受光面上の合焦位置と
前記マスクマークの集光像の前記受光面上の合焦位置と
の相対距離を基に、前記ウエハ面とマスク面との間の距
離を変化させる工程とを有する位置合わせ方法。
【請求項２】前記ウエハマーク及びマスクマークのう
ち一方のマークが、１対のマークから構成されており、前記マスクを配置する工程が、前記ウエハマーク及びマ
スクマークのうち他方のマークが、前記１対のマークの
中間に位置するように前記マスクを配置する請求項１に
記載の位置合わせ方法。
【請求項３】前記距離を変化させる工程が、前記ウエ
ハマークの集光像の前記受光面上の合焦位置と前記マス
クマークの集光像の前記受光面上の合焦位置との間の距
離の、前記観測光軸に平行かつ前記ウエハ面に垂直な平
面に対して平行な成分を求める工程を含む請求項１また
は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項４】前記距離を変化させる工程が、前記平行
な成分を０にするように前記ウエハとマスクとを相対的
に移動させる工程を含む請求項３に記載の位置合わせ方
法。
【請求項５】前記ウエハマーク及びマスクマークが、
それぞれ前記ウエハ面及びマスク面に平行な前記集光像
を形成するリニアフレネルゾーンプレートで構成されて
いる請求項１〜４のいずれかに記載の位置合わせ方法。
【請求項６】前記ウエハマーク及びマスクマークが、
それぞれ前記ウエハ面及びマスク面に対して傾いた直線
状の前記集光像を形成するセクタフレネルゾーンプレー
トで構成されている請求項１〜４のいずれかに記載の位
置合わせ方法。
【請求項７】フレネルゾーンプレートで構成されたア
ライメント用のウエハマークが付されたウエハを保持す
るウエハ保持手段と、フレネルゾーンプレートで構成されたアライメント用の
マスクマークが付されたマスクを、前記ウエハにほぼ平
行に保持するマスク保持手段と、前記ウエハマーク及びマスクマークに、フレネル回折を
起こす照明光を前記ウエハに対して斜めから照射する照
明手段と、前記照明光によって空中に形成された前記ウエハマーク
及びマスクマークの集光像を、前記ウエハに対して斜め
方向から観測して受光面に結像させる観測光学系と、前記ウエハマーク及びマスクマークの集光像の前記受光
面上の合焦位置を観測し、該合焦位置の相対位置関係に
基づいて、前記ウエハ保持手段とマスク保持手段を相対
的に移動させ、前記ウエハとマスクとの間の距離を変化
させる制御手段とを有する位置合わせ装置。