JPH09306831A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH09306831A JPH09306831A JP8148441A JP14844196A JPH09306831A JP H09306831 A JPH09306831 A JP H09306831A JP 8148441 A JP8148441 A JP 8148441A JP 14844196 A JP14844196 A JP 14844196A JP H09306831 A JPH09306831 A JP H09306831A
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- Japan
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- grating
- substrate
- diffraction gratings
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、位置検出装置において、透明な第１
の基板上に配置された第１の基準マークの位置と、第２
の基板上に配置された第２の基準マークの位置とを第２
の基板の処理状態に係わらず安定して同時に検出し得る
ようにする。 【解決手段】第２の基板（１１）に対する処理状態に応
じて、第２の基準マーク（２６〜３５）の形状（４６）
及び又は表面状態を調整し、及び又は第１の基準マーク
（３６〜４５）の形状（４７）及び又は表面状態を調整
して、アライメントマーク検出系（４８及び４９）で同
時に受光したときの第２の基準マーク（２６〜３５）に
より発生した第２の光情報の強度と、第１の基準マーク
（３６〜４５）により発生した第１の光情報の強度とを
ほぼ一致させる。
の基板上に配置された第１の基準マークの位置と、第２
の基板上に配置された第２の基準マークの位置とを第２
の基板の処理状態に係わらず安定して同時に検出し得る
ようにする。 【解決手段】第２の基板（１１）に対する処理状態に応
じて、第２の基準マーク（２６〜３５）の形状（４６）
及び又は表面状態を調整し、及び又は第１の基準マーク
（３６〜４５）の形状（４７）及び又は表面状態を調整
して、アライメントマーク検出系（４８及び４９）で同
時に受光したときの第２の基準マーク（２６〜３５）に
より発生した第２の光情報の強度と、第１の基準マーク
（３６〜４５）により発生した第１の光情報の強度とを
ほぼ一致させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位置検出装置に関
し、例えば液晶表示装置を製造するためのマスク及び感
光基板上に形成されたアライメントマークの位置を検出
して位置合わせするアライメント装置に適用し得る。
し、例えば液晶表示装置を製造するためのマスク及び感
光基板上に形成されたアライメントマークの位置を検出
して位置合わせするアライメント装置に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のアライメント装置には、
アライメントマークにレーザ光束を照射し、このアライ
メントマークで発生した回折光に基づいて位置合わせす
るものがある。このアライメントマークは、例えば平面
矩形の回折格子を第１の方向に沿つて複数配列した格子
列で構成される。アライメント装置は、以下の手順で、
感光基板上やマスク上のアライメントマークの位置を検
出していた。
アライメントマークにレーザ光束を照射し、このアライ
メントマークで発生した回折光に基づいて位置合わせす
るものがある。このアライメントマークは、例えば平面
矩形の回折格子を第１の方向に沿つて複数配列した格子
列で構成される。アライメント装置は、以下の手順で、
感光基板上やマスク上のアライメントマークの位置を検
出していた。
【０００３】図７（Ａ）に示すように、アライメント装
置は、まずレーザ光束を上述の第１の方向（ここでは紙
面の上下方向）に沿つて所定長さＬに整形する。アライ
メント装置は、この整形したレーザ光束１によつて、ア
ライメントマーク２を第２の方向（ここでは紙面の左右
方向）に沿つて一定速度で走査する。レーザ光束１が照
射されると、アライメントマーク２はそれぞれの回折格
子３のエツジより回析光を発生させる。アライメント装
置は、この回析光を光センサで受光して光電変換する。
置は、まずレーザ光束を上述の第１の方向（ここでは紙
面の上下方向）に沿つて所定長さＬに整形する。アライ
メント装置は、この整形したレーザ光束１によつて、ア
ライメントマーク２を第２の方向（ここでは紙面の左右
方向）に沿つて一定速度で走査する。レーザ光束１が照
射されると、アライメントマーク２はそれぞれの回折格
子３のエツジより回析光を発生させる。アライメント装
置は、この回析光を光センサで受光して光電変換する。
【０００４】これにより、図７（Ｂ）に示すように、ア
ライメント装置は、レーザ光束１の中心とアライメント
マーク２の中心とが一致したとき最大値となるガウス型
波形のアライメント信号Ｓ１を、それぞれのアライメン
トマーク２を走査する毎に得ることができる。
ライメント装置は、レーザ光束１の中心とアライメント
マーク２の中心とが一致したとき最大値となるガウス型
波形のアライメント信号Ｓ１を、それぞれのアライメン
トマーク２を走査する毎に得ることができる。
【０００５】アライメント装置は、光センサより出力さ
れたアライメント信号Ｓ１を増幅する際の利得を自動利
得制御（以下、ＡＧＣという）機能によつて切り換え
て、ガウス型波形の頂点の値を、増幅器の直線増幅範囲
の最大値に設定する。これにより、アライメント装置
は、後段での信号処理に最適な信号対ノイズ比を有する
アライメント信号を得ることができる。
れたアライメント信号Ｓ１を増幅する際の利得を自動利
得制御（以下、ＡＧＣという）機能によつて切り換え
て、ガウス型波形の頂点の値を、増幅器の直線増幅範囲
の最大値に設定する。これにより、アライメント装置
は、後段での信号処理に最適な信号対ノイズ比を有する
アライメント信号を得ることができる。
【０００６】次に、アライメント装置は、増幅後のアラ
イメント信号のガウス型波形の基底部の値ＶN と頂上の
値との差分よりガウス型波形の振幅値を求める。続いて
アライメント装置は、この振幅値と基底部の値ＶN とに
応じて、ガウス型波形に対するスライスレベルＶTHを決
定する。続いて、アライメント装置は、このガウス型波
形とスライスレベルＶTHとの交点に対応した２つの走査
位置を求め、この２つの走査位置の中間をアライメント
マーク２の中心位置とする。
イメント信号のガウス型波形の基底部の値ＶN と頂上の
値との差分よりガウス型波形の振幅値を求める。続いて
アライメント装置は、この振幅値と基底部の値ＶN とに
応じて、ガウス型波形に対するスライスレベルＶTHを決
定する。続いて、アライメント装置は、このガウス型波
形とスライスレベルＶTHとの交点に対応した２つの走査
位置を求め、この２つの走査位置の中間をアライメント
マーク２の中心位置とする。
【０００７】ここで、複数のアライメントマーク２を使
用して任意の位置を検出する場合、アライメント装置
は、アライメント信号Ｓ１中の全ガウス型波形に対して
それぞれのアライメントマーク２の中心位置を求める。
この後、アライメント装置は、複数のアライメントマー
ク２の設計上のピツチをも考慮して複数のアライメント
マーク２全体の中心位置を求める。このようにして、ア
ライメント装置は、検出した全体の中心位置を用いて、
マスク及び感光基板上のそれぞれのパターンが正確に重
ね合うように位置合わせする。
用して任意の位置を検出する場合、アライメント装置
は、アライメント信号Ｓ１中の全ガウス型波形に対して
それぞれのアライメントマーク２の中心位置を求める。
この後、アライメント装置は、複数のアライメントマー
ク２の設計上のピツチをも考慮して複数のアライメント
マーク２全体の中心位置を求める。このようにして、ア
ライメント装置は、検出した全体の中心位置を用いて、
マスク及び感光基板上のそれぞれのパターンが正確に重
ね合うように位置合わせする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、位置合わせ
時間を短縮するため、図８（Ａ）に示すように、マスク
上のアライメントマーク（以下、マスクマークという）
４と、感光基板上のアライメントマーク（以下、基板マ
ークという）５とを粗く位置合わせした状態で、マスク
マーク４及び基板マーク５をレーザ光束１で走査するこ
とが考えられる。この方法によれば、マスクマーク４及
び基板マーク５による回折光を同一光センサによつて受
光して、それぞれの位置をほぼ同時に検出することがで
きる。
時間を短縮するため、図８（Ａ）に示すように、マスク
上のアライメントマーク（以下、マスクマークという）
４と、感光基板上のアライメントマーク（以下、基板マ
ークという）５とを粗く位置合わせした状態で、マスク
マーク４及び基板マーク５をレーザ光束１で走査するこ
とが考えられる。この方法によれば、マスクマーク４及
び基板マーク５による回折光を同一光センサによつて受
光して、それぞれの位置をほぼ同時に検出することがで
きる。
【０００９】ところが、上述の従来のアライメント装置
で、マスクマーク４及び基板マーク５の回折光を同時に
光センサで受光すると、マスクマーク４又は基板マーク
５の位置を正確に検出できないおそれがあるという問題
があつた。すなわち、マスク上から照射されたレーザ光
束１は、マスク及び投影光学系を通つて感光基板に到達
する。また基板マーク５で発生した回折光は、投影光学
系及びマスクを通つて光センサに到達する。このため、
マスク及び投影光学系を通る分、レーザ光束１や回折光
の強度が低下する。
で、マスクマーク４及び基板マーク５の回折光を同時に
光センサで受光すると、マスクマーク４又は基板マーク
５の位置を正確に検出できないおそれがあるという問題
があつた。すなわち、マスク上から照射されたレーザ光
束１は、マスク及び投影光学系を通つて感光基板に到達
する。また基板マーク５で発生した回折光は、投影光学
系及びマスクを通つて光センサに到達する。このため、
マスク及び投影光学系を通る分、レーザ光束１や回折光
の強度が低下する。
【００１０】一方、基板マーク５を構成した回折格子３
は、プロセスが進むに従つて積層された薄膜により角が
丸められて、回折光の強度を低下させる。このため、図
８（Ｂ）に示すように、光センサより出力されるアライ
メント信号（図中、点線で示す）Ｓ２は、基板マーク５
の回折格子３で発生した回折光を受光したときのガウス
型波形６の頂点の値がプロセスの進行に従つて低下する
ことになる。
は、プロセスが進むに従つて積層された薄膜により角が
丸められて、回折光の強度を低下させる。このため、図
８（Ｂ）に示すように、光センサより出力されるアライ
メント信号（図中、点線で示す）Ｓ２は、基板マーク５
の回折格子３で発生した回折光を受光したときのガウス
型波形６の頂点の値がプロセスの進行に従つて低下する
ことになる。
【００１１】これに対して、マスクマーク４を構成した
回折格子３は、プロセスの進行状況に係わりなく、同一
強度の回折光を発生する。このため、光センサより出力
されるアライメント信号Ｓ２は、マスクマーク４の回折
格子３で発生した回折光を受光したときのガウス型波形
７の頂点の値がプロセスの進行状況に係わりなく一定と
なる。
回折格子３は、プロセスの進行状況に係わりなく、同一
強度の回折光を発生する。このため、光センサより出力
されるアライメント信号Ｓ２は、マスクマーク４の回折
格子３で発生した回折光を受光したときのガウス型波形
７の頂点の値がプロセスの進行状況に係わりなく一定と
なる。
【００１２】従来のアライメント装置は、増幅前の頂点
の値が最も大きいガウス型波形７の頂点の値が増幅器の
直線増幅範囲の最大値となるよう、ＡＧＣ機能の利得を
切り換える。また従来のアライメント装置は、ガウス型
波形６及び７が混在したアライメント信号Ｓ２をこの利
得で増幅してアライメント信号Ｓ３を生成する。アライ
メント信号Ｓ３においても、ガウス型波形６を増幅して
得たガウス型波形８の頂点の値は、ガウス型波形７を増
幅して得たガウス型波形９の頂点に比して常に低い。従
つて、ガウス型波形８の最大値がアライメント処理のた
めのスライスレベルＶTHに達しない可能性があつた。
の値が最も大きいガウス型波形７の頂点の値が増幅器の
直線増幅範囲の最大値となるよう、ＡＧＣ機能の利得を
切り換える。また従来のアライメント装置は、ガウス型
波形６及び７が混在したアライメント信号Ｓ２をこの利
得で増幅してアライメント信号Ｓ３を生成する。アライ
メント信号Ｓ３においても、ガウス型波形６を増幅して
得たガウス型波形８の頂点の値は、ガウス型波形７を増
幅して得たガウス型波形９の頂点に比して常に低い。従
つて、ガウス型波形８の最大値がアライメント処理のた
めのスライスレベルＶTHに達しない可能性があつた。
【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、透明な第１の基板上に配置された第１の基準マーク
の位置と、第２の基板上に配置された第２の基準マーク
の位置とを第２の基板の処理状態に係わらず安定して同
時に検出し得る位置検出装置を提案しようとするもので
ある。
で、透明な第１の基板上に配置された第１の基準マーク
の位置と、第２の基板上に配置された第２の基準マーク
の位置とを第２の基板の処理状態に係わらず安定して同
時に検出し得る位置検出装置を提案しようとするもので
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、一実施例を表す図１に対応付けて説明すると、請
求項１に記載の位置検出装置では、透明な第１の基板
（１２）上に配置された第１の基準マーク（３６〜４
５）と、第２の基板（１１）上に配置された第２の基準
マーク（２６〜３５）とを照明し、第１の基準マーク
（３６〜４５）により発生した第１の光情報と、第２の
基準マーク（２６〜３５）により発生し投影光学系（１
４Ａ〜１４Ｅ）及び第１の基板（１２）を通つた第２の
光情報とに基づいて、第１及び第２の基準マーク（３６
〜４５及び２６〜３５）の位置を検出する位置検出装置
において、第１の光情報の強度と第２の光情報の強度と
がほぼ等しくなるように、第１の基準マーク（３６〜４
５）の形状及び又は表面状態を調整する、及び又は第２
の基準マーク（２６〜３５）の形状及び又は表面状態を
調整する。
めに、一実施例を表す図１に対応付けて説明すると、請
求項１に記載の位置検出装置では、透明な第１の基板
（１２）上に配置された第１の基準マーク（３６〜４
５）と、第２の基板（１１）上に配置された第２の基準
マーク（２６〜３５）とを照明し、第１の基準マーク
（３６〜４５）により発生した第１の光情報と、第２の
基準マーク（２６〜３５）により発生し投影光学系（１
４Ａ〜１４Ｅ）及び第１の基板（１２）を通つた第２の
光情報とに基づいて、第１及び第２の基準マーク（３６
〜４５及び２６〜３５）の位置を検出する位置検出装置
において、第１の光情報の強度と第２の光情報の強度と
がほぼ等しくなるように、第１の基準マーク（３６〜４
５）の形状及び又は表面状態を調整する、及び又は第２
の基準マーク（２６〜３５）の形状及び又は表面状態を
調整する。
【００１５】請求項２に記載の位置検出装置では、第１
の基板（１２）と第２の基板（１１）とを同期して投影
光学系（１４Ａ〜１４Ｅ）に対して相対的に走査する。
請求項３に記載の位置検出装置では、第１及び第２の基
準マーク（２６〜３５）は、それぞれ回折格子（３）で
構成され、第１及び第２の基準マーク（３６〜４５及び
２６〜３５）を、第１の方向に沿つて所定長さに整形さ
れたレーザ光束によつて、第１の方向と異なる第２の方
向に沿つて相対的に走査する。
の基板（１２）と第２の基板（１１）とを同期して投影
光学系（１４Ａ〜１４Ｅ）に対して相対的に走査する。
請求項３に記載の位置検出装置では、第１及び第２の基
準マーク（２６〜３５）は、それぞれ回折格子（３）で
構成され、第１及び第２の基準マーク（３６〜４５及び
２６〜３５）を、第１の方向に沿つて所定長さに整形さ
れたレーザ光束によつて、第１の方向と異なる第２の方
向に沿つて相対的に走査する。
【００１６】請求項４に記載の位置検出装置では、第１
の基準マーク（３６〜４５）のうち第１の方向に沿つて
配列された複数の回折格子（３）でなる第１の格子列
（４７）の格子定数が、第２の基準マーク（２６〜３
５）のうち第１の方向に沿つて配置された複数の回折格
子（３）でなる第２の格子列（４６）の格子定数に等し
く、第１の格子列（４７）に配置された回折格子（３）
の数が、第２の格子列（４６）に配置された回折格子
（３）の数に比して少ない。
の基準マーク（３６〜４５）のうち第１の方向に沿つて
配列された複数の回折格子（３）でなる第１の格子列
（４７）の格子定数が、第２の基準マーク（２６〜３
５）のうち第１の方向に沿つて配置された複数の回折格
子（３）でなる第２の格子列（４６）の格子定数に等し
く、第１の格子列（４７）に配置された回折格子（３）
の数が、第２の格子列（４６）に配置された回折格子
（３）の数に比して少ない。
【００１７】請求項５に記載の位置検出装置では、第１
の基準マークのうち第１の方向に沿つて配列された複数
の回折格子でなる第１の格子列の格子定数が、第２の基
準マークのうち第１の方向に沿つて配置された複数の回
折格子でなる第２の格子列の格子定数に等しく、第１の
格子列に配置された回折格子の数が、第２の格子列に配
置された回折格子の数に等しく、第１の格子列に配置さ
れた回折格子の表面の反射率が、第２の格子列に配置さ
れた回折格子の表面の反射率に比して小さい。
の基準マークのうち第１の方向に沿つて配列された複数
の回折格子でなる第１の格子列の格子定数が、第２の基
準マークのうち第１の方向に沿つて配置された複数の回
折格子でなる第２の格子列の格子定数に等しく、第１の
格子列に配置された回折格子の数が、第２の格子列に配
置された回折格子の数に等しく、第１の格子列に配置さ
れた回折格子の表面の反射率が、第２の格子列に配置さ
れた回折格子の表面の反射率に比して小さい。
【００１８】請求項６に記載の位置検出装置では、第１
の基準マークのうち第１の方向に沿つて配列された複数
の回折格子でなる第１の格子列の格子定数が、第２の基
準マークのうち第１の方向に沿つて配置された複数の回
折格子でなる第２の格子列の格子定数に等しく、第１の
格子列に配置された回折格子の数が、第２の格子列に配
置された回折格子の数に等しく、第１の格子列に配置さ
れた回折格子の溝形状と、第２の格子列に配置された回
折格子の溝形状とが異なる。
の基準マークのうち第１の方向に沿つて配列された複数
の回折格子でなる第１の格子列の格子定数が、第２の基
準マークのうち第１の方向に沿つて配置された複数の回
折格子でなる第２の格子列の格子定数に等しく、第１の
格子列に配置された回折格子の数が、第２の格子列に配
置された回折格子の数に等しく、第１の格子列に配置さ
れた回折格子の溝形状と、第２の格子列に配置された回
折格子の溝形状とが異なる。
【００１９】請求項７に記載の位置検出装置では、第１
の基準マークのうち第１の方向に沿つて配列された複数
の回折格子でなる第１の格子列の格子定数と、第２の基
準マークのうち第１の方向に沿つて配置された複数の回
折格子でなる第２の格子列の格子定数とを異ならせて、
第１の光情報の強度と第２の光情報の強度とをほぼ等し
くする。
の基準マークのうち第１の方向に沿つて配列された複数
の回折格子でなる第１の格子列の格子定数と、第２の基
準マークのうち第１の方向に沿つて配置された複数の回
折格子でなる第２の格子列の格子定数とを異ならせて、
第１の光情報の強度と第２の光情報の強度とをほぼ等し
くする。
【００２０】請求項１に記載の位置検出装置では、第２
の基板（１１）に対する処理状態に応じて、第２の基準
マーク（２６〜３５）の形状及び又は表面状態を調整
し、及び又は第１の基準マーク（３６〜４５）の形状及
び又は表面状態を調整して、アライメントマーク検出系
（４８及び４９）で同時に受光したときの第２の基準マ
ーク（２６〜３５）により発生した第２の光情報の強度
と、第１の基準マーク（３６〜４５）により発生した第
１の光情報の強度とをほぼ一致させることにより、透明
な第１の基板（１２）上に配置された第１の基準マーク
（３６〜４５）の位置と、第２の基板（１１）上に配置
された第２の基準マーク（２６〜３５）の位置とを第２
の基板（１１）の処理状態に係わらず安定して同時に検
出することができる。
の基板（１１）に対する処理状態に応じて、第２の基準
マーク（２６〜３５）の形状及び又は表面状態を調整
し、及び又は第１の基準マーク（３６〜４５）の形状及
び又は表面状態を調整して、アライメントマーク検出系
（４８及び４９）で同時に受光したときの第２の基準マ
ーク（２６〜３５）により発生した第２の光情報の強度
と、第１の基準マーク（３６〜４５）により発生した第
１の光情報の強度とをほぼ一致させることにより、透明
な第１の基板（１２）上に配置された第１の基準マーク
（３６〜４５）の位置と、第２の基板（１１）上に配置
された第２の基準マーク（２６〜３５）の位置とを第２
の基板（１１）の処理状態に係わらず安定して同時に検
出することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
施例を詳述する。
【００２２】（１）実施例の構成 （１−１）走査型露光装置の概略構成 図１は全体として走査型露光装置１０を示し、液晶表示
基板を製造するための感光基板１１と、感光基板１１と
ほぼ同一サイズの大型のマスク１２とを一方向に同期走
査して感光基板１１に大面積のパターンを一括露光す
る。また走査型露光装置１０は、感光基板１１の処理状
態に係わらずマスク１２及び感光基板１１の位置を安定
して検出して位置合わせする。
基板を製造するための感光基板１１と、感光基板１１と
ほぼ同一サイズの大型のマスク１２とを一方向に同期走
査して感光基板１１に大面積のパターンを一括露光す
る。また走査型露光装置１０は、感光基板１１の処理状
態に係わらずマスク１２及び感光基板１１の位置を安定
して検出して位置合わせする。
【００２３】走査型露光装置１０は、照明光学系１３か
ら照度を均一化した５つの光束Ｌ1〜Ｌ5 を射出し、こ
の光束Ｌ1 〜Ｌ5 によつてマスク１２上のそれぞれ異な
る小さな照明領域Ｍ１〜Ｍ５を照明する。走査型露光装
置１０は、マスク１２を透過した複数の光束をそれぞれ
異なる投影光学系１４Ａ〜１４Ｅを介して感光基板１１
上に投影して、異なる５つの投影領域Ｐ１〜Ｐ５に照明
領域Ｍ１〜Ｍ５のパターン像を結像させる。
ら照度を均一化した５つの光束Ｌ1〜Ｌ5 を射出し、こ
の光束Ｌ1 〜Ｌ5 によつてマスク１２上のそれぞれ異な
る小さな照明領域Ｍ１〜Ｍ５を照明する。走査型露光装
置１０は、マスク１２を透過した複数の光束をそれぞれ
異なる投影光学系１４Ａ〜１４Ｅを介して感光基板１１
上に投影して、異なる５つの投影領域Ｐ１〜Ｐ５に照明
領域Ｍ１〜Ｍ５のパターン像を結像させる。
【００２４】因に、感光基板１１上の投影領域Ｐ１〜Ｐ
５は、隣り合う投影領域（例えばＰ１とＰ２、Ｐ２とＰ
３）が図中のＸ方向に互いに所定距離隔てられていると
共に、隣り合う投影領域の端部同士がＸ方向と直交した
Ｙ方向に重複するように配置されている。このため、投
影光学系１４Ａ〜１４Ｅもそれぞれの投影領域Ｐ１〜Ｐ
５の配置に対応してＸ方向に所定距離隔てられていると
共に、Ｙ方向に重複して配置されている。
５は、隣り合う投影領域（例えばＰ１とＰ２、Ｐ２とＰ
３）が図中のＸ方向に互いに所定距離隔てられていると
共に、隣り合う投影領域の端部同士がＸ方向と直交した
Ｙ方向に重複するように配置されている。このため、投
影光学系１４Ａ〜１４Ｅもそれぞれの投影領域Ｐ１〜Ｐ
５の配置に対応してＸ方向に所定距離隔てられていると
共に、Ｙ方向に重複して配置されている。
【００２５】投影光学系１４Ａ〜１４Ｅはいずれも等倍
正立系であり、その配置はマスク１２上の照明領域Ｍ１
〜Ｍ５と同じ配置となる。従つて、照明領域Ｍ１〜Ｍ５
のパターン像が結像される投影領域Ｐ１〜Ｐ５の配置は
照明領域Ｍ１〜Ｍ５と同様である。照明光学系２の光束
Ｌ1 〜Ｌ5 の光軸の平面配置は、マスク１２上の照明領
域Ｍ１〜Ｍ５と同様に配置されている。マスク１２と感
光基板１１とは互いに対面した状態でステージ保持台１
５に一体に保持されている。これによりマスク１２と感
光基板１１とは、相互の位置が一定となるように機械的
に結合されていることになる。
正立系であり、その配置はマスク１２上の照明領域Ｍ１
〜Ｍ５と同じ配置となる。従つて、照明領域Ｍ１〜Ｍ５
のパターン像が結像される投影領域Ｐ１〜Ｐ５の配置は
照明領域Ｍ１〜Ｍ５と同様である。照明光学系２の光束
Ｌ1 〜Ｌ5 の光軸の平面配置は、マスク１２上の照明領
域Ｍ１〜Ｍ５と同様に配置されている。マスク１２と感
光基板１１とは互いに対面した状態でステージ保持台１
５に一体に保持されている。これによりマスク１２と感
光基板１１とは、相互の位置が一定となるように機械的
に結合されていることになる。
【００２６】走査型露光装置１０は、制御部１６で生成
した制御信号Ｓ４を駆動装置１７に与え、この駆動装置
１７によつてステージ保持台１５を走査方向（Ｘ方向）
に長ストロークで駆動する。走査型露光装置１０は、レ
ーザ干渉計１８よりレーザビームＬＢ１を、ステージ保
持台１５に設けた反射鏡（図示せず）に照射して、照射
部位のＸ方向の距離を計測する。これにより、走査型露
光装置１０は、レーザ干渉計１８で生成した計測信号Ｓ
５を制御部１６に与えて、ステージ保持台１５のＸ方向
の位置を検出させることができる。
した制御信号Ｓ４を駆動装置１７に与え、この駆動装置
１７によつてステージ保持台１５を走査方向（Ｘ方向）
に長ストロークで駆動する。走査型露光装置１０は、レ
ーザ干渉計１８よりレーザビームＬＢ１を、ステージ保
持台１５に設けた反射鏡（図示せず）に照射して、照射
部位のＸ方向の距離を計測する。これにより、走査型露
光装置１０は、レーザ干渉計１８で生成した計測信号Ｓ
５を制御部１６に与えて、ステージ保持台１５のＸ方向
の位置を検出させることができる。
【００２７】感光基板１１を露光するとき走査型露光装
置１０は、マスク１２及び感光基板１１を照明光学系１
３及び投影光学系１４Ａ〜１４Ｅに対して一次元に同期
走査させる。この同期走査によつてマスク１２における
パターン領域１２Ａの全面の像を感光基板１１の露光領
域１１Ａに転写することができる。
置１０は、マスク１２及び感光基板１１を照明光学系１
３及び投影光学系１４Ａ〜１４Ｅに対して一次元に同期
走査させる。この同期走査によつてマスク１２における
パターン領域１２Ａの全面の像を感光基板１１の露光領
域１１Ａに転写することができる。
【００２８】マスク１２は、ステージ保持台１５上部に
配置されたマスクステージ１９に支持されている。走査
型露光装置１０は、制御部１６で生成した制御信号Ｓ６
を微動アクチユエータ２０に与え、この微動アクチユエ
ータ２０によつてマスクステージ１９をＸ方向に駆動す
る。また走査型露光装置１０は、制御部１６で生成した
制御信号Ｓ７及びＳ８を２つの微動アクチユエータ２１
及び２２に与え、この微動アクチユエータ２１及び２２
によつてマスクステージ１９をＹ方向及び面内方向に駆
動する。
配置されたマスクステージ１９に支持されている。走査
型露光装置１０は、制御部１６で生成した制御信号Ｓ６
を微動アクチユエータ２０に与え、この微動アクチユエ
ータ２０によつてマスクステージ１９をＸ方向に駆動す
る。また走査型露光装置１０は、制御部１６で生成した
制御信号Ｓ７及びＳ８を２つの微動アクチユエータ２１
及び２２に与え、この微動アクチユエータ２１及び２２
によつてマスクステージ１９をＹ方向及び面内方向に駆
動する。
【００２９】走査型露光装置１０は、レーザ干渉計２３
及び２４よりレーザビームＬＢ２及びＬＢ３を、マスク
ステージ１９に設けた反射鏡（図示せず）に照射して、
２つの照射部位のＸ方向の距離を計測する。これにより
走査型露光装置１０は、レーザ干渉計２３及び２４で生
成した計測信号Ｓ９及びＳ１０を制御部１６に与えて、
マスクステージ１９のＸ方向の位置及び面内方向の角度
を検出することができる。
及び２４よりレーザビームＬＢ２及びＬＢ３を、マスク
ステージ１９に設けた反射鏡（図示せず）に照射して、
２つの照射部位のＸ方向の距離を計測する。これにより
走査型露光装置１０は、レーザ干渉計２３及び２４で生
成した計測信号Ｓ９及びＳ１０を制御部１６に与えて、
マスクステージ１９のＸ方向の位置及び面内方向の角度
を検出することができる。
【００３０】また走査型露光装置１０は、レーザ干渉計
２５よりレーザビームＬＢ４を、マスクステージ１９に
設けた反射鏡（図示せず）に照射して、照射部位のＹ方
向の距離を計測する。これにより走査型露光装置１０
は、レーザ干渉計２５で生成した計測信号Ｓ１１を制御
部１６に与えて、マスクステージ１９のＹ方向の位置を
検出することができる。
２５よりレーザビームＬＢ４を、マスクステージ１９に
設けた反射鏡（図示せず）に照射して、照射部位のＹ方
向の距離を計測する。これにより走査型露光装置１０
は、レーザ干渉計２５で生成した計測信号Ｓ１１を制御
部１６に与えて、マスクステージ１９のＹ方向の位置を
検出することができる。
【００３１】（１−２）基板マーク及びマスクマークの
配置及び構成 図２は、ステージ保持台１５下部と、これの矩形の上面
に載置された矩形の感光基板１１を示す。ステージ保持
台１５下部上面の４隅付近の、感光基板１１の載置範囲
外には、感光基板１１の表面とほぼ同一平面内に、基板
マーク２６〜２９がそれぞれ配置されている。感光基板
１１の露光領域１１Ａ外のＹ方向に対向した２辺１１Ｂ
及び１１Ｃ付近には、それぞれ基板マーク３０〜３２
と、基板マーク３３〜３５とがＸ方向に沿つて所定間隔
で配置されている。感光基板１１がステージ保持台１５
下部に載置されると、基板マーク２６、３０〜３２及び
２７が同一ライン上に配列され、基板マーク２８、３３
〜３５及び２９が同一ライン上に配列される。
配置及び構成 図２は、ステージ保持台１５下部と、これの矩形の上面
に載置された矩形の感光基板１１を示す。ステージ保持
台１５下部上面の４隅付近の、感光基板１１の載置範囲
外には、感光基板１１の表面とほぼ同一平面内に、基板
マーク２６〜２９がそれぞれ配置されている。感光基板
１１の露光領域１１Ａ外のＹ方向に対向した２辺１１Ｂ
及び１１Ｃ付近には、それぞれ基板マーク３０〜３２
と、基板マーク３３〜３５とがＸ方向に沿つて所定間隔
で配置されている。感光基板１１がステージ保持台１５
下部に載置されると、基板マーク２６、３０〜３２及び
２７が同一ライン上に配列され、基板マーク２８、３３
〜３５及び２９が同一ライン上に配列される。
【００３２】図３に示すように、矩形のマスク１２のパ
ターン領域１２Ａ外のＹ方向に対向した２辺１２Ｂ及び
１２Ｃ付近には、それぞれマスクマーク３６〜４０と、
マスクマーク４１〜４５とがＸ方向に沿つて所定間隔で
配置されている。マスクマーク３６〜４０と、基板マー
ク２６、３０〜３２及び２７とは、それぞれの中心位置
が順次対応している。またマスクマーク４１〜４５と、
基板マーク２８、３３〜３５及び２９とは、それぞれの
中心位置が順次対応している。
ターン領域１２Ａ外のＹ方向に対向した２辺１２Ｂ及び
１２Ｃ付近には、それぞれマスクマーク３６〜４０と、
マスクマーク４１〜４５とがＸ方向に沿つて所定間隔で
配置されている。マスクマーク３６〜４０と、基板マー
ク２６、３０〜３２及び２７とは、それぞれの中心位置
が順次対応している。またマスクマーク４１〜４５と、
基板マーク２８、３３〜３５及び２９とは、それぞれの
中心位置が順次対応している。
【００３３】図２に示すように、基板マーク２６〜３５
は、それぞれ同一の十字形状である。図３に示すよう
に、マスクマーク３６〜４５はそれぞれ同一の十字形状
であると共に、中央部にＸ方向及びＹ方向に沿つて伸び
る隙間が設けられている。これにより、図５に示すよう
に、感光基板１１とマスク１２とを粗く位置合わせする
と、基板マーク２６〜３５を、Ｘ及びＹ方向と直交した
Ｚ方向よりマスクマーク３６〜４５の中央部のそれぞれ
の隙間を介して見ることができる。
は、それぞれ同一の十字形状である。図３に示すよう
に、マスクマーク３６〜４５はそれぞれ同一の十字形状
であると共に、中央部にＸ方向及びＹ方向に沿つて伸び
る隙間が設けられている。これにより、図５に示すよう
に、感光基板１１とマスク１２とを粗く位置合わせする
と、基板マーク２６〜３５を、Ｘ及びＹ方向と直交した
Ｚ方向よりマスクマーク３６〜４５の中央部のそれぞれ
の隙間を介して見ることができる。
【００３４】基板マーク２６〜３５は、複数のラミナー
回折格子３をある格子定数で配列してなる格子列４６
が、Ｘ及びＹ方向にそれぞれ例えば２列配置されて構成
されている。マスクマーク３６〜４５は、表面の反射率
が基板マーク２６〜３５側の回折格子３と等しいと共
に、基板マーク２６〜３５側に比して少ない複数のラミ
ナー回折格子３を、基板マーク２６〜３５側と同一格子
定数で配列してなる格子列４７が、Ｘ及びＹ方向にそれ
ぞれ２列配置されて構成されている。但し、マスクマー
ク３６〜４５側のそれぞれの格子列４７は、上述した隙
間を設けるため、中央部で２分割されている。
回折格子３をある格子定数で配列してなる格子列４６
が、Ｘ及びＹ方向にそれぞれ例えば２列配置されて構成
されている。マスクマーク３６〜４５は、表面の反射率
が基板マーク２６〜３５側の回折格子３と等しいと共
に、基板マーク２６〜３５側に比して少ない複数のラミ
ナー回折格子３を、基板マーク２６〜３５側と同一格子
定数で配列してなる格子列４７が、Ｘ及びＹ方向にそれ
ぞれ２列配置されて構成されている。但し、マスクマー
ク３６〜４５側のそれぞれの格子列４７は、上述した隙
間を設けるため、中央部で２分割されている。
【００３５】これにより、マスクマーク３６〜４５は、
格子列４７を照明するレーザ光束の照射長さＬ内の格子
３の個数の減少に応じて強度が低下した回折光を発生さ
せることができることになる。一方、基板マーク２６〜
３５は、格子列４６を照明するレーザ光束１の照射長さ
Ｌを大きくし、この照射長さＬ内の格子３の個数の増加
に応じて強度が上がつた回折光を発生させることができ
ることになる。
格子列４７を照明するレーザ光束の照射長さＬ内の格子
３の個数の減少に応じて強度が低下した回折光を発生さ
せることができることになる。一方、基板マーク２６〜
３５は、格子列４６を照明するレーザ光束１の照射長さ
Ｌを大きくし、この照射長さＬ内の格子３の個数の増加
に応じて強度が上がつた回折光を発生させることができ
ることになる。
【００３６】格子列４６の格子３の個数に対する格子列
４７の格子３の個数の比は、マスク１２及び投影光学系
１４Ａ〜１４Ｅの透過率や感光基板１１の処理状態に応
じて設定される。例えばこの比は、最初の露光の際１
０：９に設定され、最後の露光の際１０：４に設定され
る。
４７の格子３の個数の比は、マスク１２及び投影光学系
１４Ａ〜１４Ｅの透過率や感光基板１１の処理状態に応
じて設定される。例えばこの比は、最初の露光の際１
０：９に設定され、最後の露光の際１０：４に設定され
る。
【００３７】（１−３）アライメントマーク検出系の構
成 図１及び図４に示すように、マスク１２上方には、アラ
イメントマーク検出系４８及び４９がマスク１２を挟ん
でＹ方向に対向して配置されている。アライメントマー
ク検出系４８及び４９は、Ｚ方向に沿つて折り曲げたレ
ーザ光束Ｌ6 及びＬ7 をマスク１２及び感光基板１１に
照射して、それぞれマスクマークの位置と、これに対応
した基板マークの位置とを同時に検出する。
成 図１及び図４に示すように、マスク１２上方には、アラ
イメントマーク検出系４８及び４９がマスク１２を挟ん
でＹ方向に対向して配置されている。アライメントマー
ク検出系４８及び４９は、Ｚ方向に沿つて折り曲げたレ
ーザ光束Ｌ6 及びＬ7 をマスク１２及び感光基板１１に
照射して、それぞれマスクマークの位置と、これに対応
した基板マークの位置とを同時に検出する。
【００３８】すなわち、アライメントマーク検出系４８
及び４９は、レーザ光源（図示せず）より得たレーザ光
束を所定長さに整形して、照射面が十字形状のレーザ光
束Ｌ6 及びＬ7 を生成する。ステージ保持台１５が静止
すると、アライメントマーク検出系４８及び４９は、十
字形状のレーザ光束Ｌ6 及びＬ7 をそれぞれ反射鏡５０
及び５１を介して、マスク１２上に照射すると共に例え
ばＸ方向に走査する。マスク１２を透過したレーザ光束
Ｌ6 及びＬ7 は、複数の投影光学系１４Ａ〜１４Ｅのう
ちＹ方向に沿つた両端の投影光学系１４Ａ及び１４Ｅを
介して感光基板１１上を照明する。
及び４９は、レーザ光源（図示せず）より得たレーザ光
束を所定長さに整形して、照射面が十字形状のレーザ光
束Ｌ6 及びＬ7 を生成する。ステージ保持台１５が静止
すると、アライメントマーク検出系４８及び４９は、十
字形状のレーザ光束Ｌ6 及びＬ7 をそれぞれ反射鏡５０
及び５１を介して、マスク１２上に照射すると共に例え
ばＸ方向に走査する。マスク１２を透過したレーザ光束
Ｌ6 及びＬ7 は、複数の投影光学系１４Ａ〜１４Ｅのう
ちＹ方向に沿つた両端の投影光学系１４Ａ及び１４Ｅを
介して感光基板１１上を照明する。
【００３９】ここで説明を簡略化するため、例えばマス
クマーク３６及び４１と、これに対応した基板マーク２
６及び２８をそれぞれレーザ光束Ｌ6 及びＬ7 で照明す
る場合で説明する。アライメントマーク検出系４８は、
基板マーク２６で発生し投影光学系１４Ａ及びマスク１
２を通つた回折光と、マスクマーク３６で発生した回折
光とを反射鏡５０を介して同時に受光する。これによ
り、アライメントマーク検出系４８は、マスクマーク３
６と基板マーク２６とでそれぞれ発生した回折光を光電
変換して、回折光の強度とレーザ光束Ｌ6 の走査位置と
を対応付けたアライメント信号Ｓ１２を生成する。
クマーク３６及び４１と、これに対応した基板マーク２
６及び２８をそれぞれレーザ光束Ｌ6 及びＬ7 で照明す
る場合で説明する。アライメントマーク検出系４８は、
基板マーク２６で発生し投影光学系１４Ａ及びマスク１
２を通つた回折光と、マスクマーク３６で発生した回折
光とを反射鏡５０を介して同時に受光する。これによ
り、アライメントマーク検出系４８は、マスクマーク３
６と基板マーク２６とでそれぞれ発生した回折光を光電
変換して、回折光の強度とレーザ光束Ｌ6 の走査位置と
を対応付けたアライメント信号Ｓ１２を生成する。
【００４０】同様に、アライメントマーク検出系４９
は、基板マーク２８で発生し投影光学系１４Ｅ及びマス
ク１２を通つた回折光と、マスクマーク４１で発生した
回折光とを反射鏡５１を介して同時に受光する。これに
より、アライメントマーク検出系４９は、マスクマーク
４１と基板マーク２８とでそれぞれ発生した回折光を光
センサ（図示せず）に受光して光電変換し、回折光の強
度とレーザ光束Ｌ7 の走査位置とを対応付けたアライメ
ント信号Ｓ１３を生成する。
は、基板マーク２８で発生し投影光学系１４Ｅ及びマス
ク１２を通つた回折光と、マスクマーク４１で発生した
回折光とを反射鏡５１を介して同時に受光する。これに
より、アライメントマーク検出系４９は、マスクマーク
４１と基板マーク２８とでそれぞれ発生した回折光を光
センサ（図示せず）に受光して光電変換し、回折光の強
度とレーザ光束Ｌ7 の走査位置とを対応付けたアライメ
ント信号Ｓ１３を生成する。
【００４１】アライメントマーク検出系４８は、アライ
メント信号Ｓ１２を制御部１６に与えて、増幅前の頂点
の値が最大であるガウス型波形の頂点の値が増幅器の直
線増幅範囲の最大値となるよう、ＡＧＣ機能の利得を切
り換えて増幅させる。またアライメントマーク検出系４
９は、アライメント信号Ｓ１３を制御部１６に与えて、
増幅前の頂点の値が最大であるガウス型波形の頂点の値
が増幅器の直線増幅範囲の最大値となるよう、ＡＧＣ機
能の利得を切り換えて増幅させる。
メント信号Ｓ１２を制御部１６に与えて、増幅前の頂点
の値が最大であるガウス型波形の頂点の値が増幅器の直
線増幅範囲の最大値となるよう、ＡＧＣ機能の利得を切
り換えて増幅させる。またアライメントマーク検出系４
９は、アライメント信号Ｓ１３を制御部１６に与えて、
増幅前の頂点の値が最大であるガウス型波形の頂点の値
が増幅器の直線増幅範囲の最大値となるよう、ＡＧＣ機
能の利得を切り換えて増幅させる。
【００４２】これにより、制御部１６は、増幅後のガウ
ス型波形に対して設定したスライスレベルＶTHでこの増
幅後のガウス型波形をスライスして、マスクマーク３６
及び基板マーク２６のそれぞれの中心の走査位置と、マ
スクマーク４１及び基板マーク２８のそれぞれの中心の
走査位置とを検出することができる。この後、制御部１
６は、検出したマスクマーク３６及び基板マーク２６の
それぞれの中心の走査位置と、マスクマーク４１及び基
板マーク２８のそれぞれの中心の走査位置とに基づい
て、微動アクチユエータ２１〜２０でマスク１２を駆動
して、マスク１２と感光基板１１とを位置合わせする。
ス型波形に対して設定したスライスレベルＶTHでこの増
幅後のガウス型波形をスライスして、マスクマーク３６
及び基板マーク２６のそれぞれの中心の走査位置と、マ
スクマーク４１及び基板マーク２８のそれぞれの中心の
走査位置とを検出することができる。この後、制御部１
６は、検出したマスクマーク３６及び基板マーク２６の
それぞれの中心の走査位置と、マスクマーク４１及び基
板マーク２８のそれぞれの中心の走査位置とに基づい
て、微動アクチユエータ２１〜２０でマスク１２を駆動
して、マスク１２と感光基板１１とを位置合わせする。
【００４３】（２）実施例の動作 以上の構成において、感光基板１１の処理状態に応じ
て、例えばマスクマーク３６〜４５側の格子列４７の個
数が調節される場合で考える。まず予め処理段階毎の基
板マーク２６〜３５によるガウス型波形の頂点の値をア
ライメント信号Ｓ１２及びＳ１３より求める。次に、こ
の基板マーク２６〜３５によるガウス型波形の頂点の値
とマスクマーク３６〜４５によるガウス型波形の頂点の
値との比を処理段階毎に求める。さらにマスクマーク３
６〜４５を構成する格子列４７の格子の個数を、この処
理段階毎の比に応じて減少させてマスク１２上に配置す
る。
て、例えばマスクマーク３６〜４５側の格子列４７の個
数が調節される場合で考える。まず予め処理段階毎の基
板マーク２６〜３５によるガウス型波形の頂点の値をア
ライメント信号Ｓ１２及びＳ１３より求める。次に、こ
の基板マーク２６〜３５によるガウス型波形の頂点の値
とマスクマーク３６〜４５によるガウス型波形の頂点の
値との比を処理段階毎に求める。さらにマスクマーク３
６〜４５を構成する格子列４７の格子の個数を、この処
理段階毎の比に応じて減少させてマスク１２上に配置す
る。
【００４４】これにより、アライメントマーク検出系４
８及び４９は、マスクマーク３６〜４５による回折光
を、このマスクマーク３６〜４５に対応した基板マーク
２６〜３５による回折光の強度とほぼ同一強度で受光す
ることになる。従つて、図６（Ｂ）に示すように、アラ
イメント信号Ｓ１２及びＳ１３中のマスクマーク３６〜
４５によるガウス型波形６の頂点の値と、基板マーク２
６〜３５によるガウス型波形５２の頂点の値とはほぼ同
一となる。因みに、図６（Ａ）は、説明を簡単にするた
め、Ｘ又はＹ方向だけの格子列４６及び４７を示し、格
子３の個数を１０：４としている。
８及び４９は、マスクマーク３６〜４５による回折光
を、このマスクマーク３６〜４５に対応した基板マーク
２６〜３５による回折光の強度とほぼ同一強度で受光す
ることになる。従つて、図６（Ｂ）に示すように、アラ
イメント信号Ｓ１２及びＳ１３中のマスクマーク３６〜
４５によるガウス型波形６の頂点の値と、基板マーク２
６〜３５によるガウス型波形５２の頂点の値とはほぼ同
一となる。因みに、図６（Ａ）は、説明を簡単にするた
め、Ｘ又はＹ方向だけの格子列４６及び４７を示し、格
子３の個数を１０：４としている。
【００４５】続いて、頂点の値が増幅器の直線増幅範囲
の最大値となるよう、ＡＧＣ機能の利得を切り換えて増
幅すると、マスクマーク３６〜４５によるガウス型波形
５３と、基板マーク２６〜３５によるガウス型波形５４
とは、頂点の値がスライスレベルＶTHを十分に越えたほ
ぼ同一値となる。結果として、制御部１６は、マスクマ
ーク３６〜４５及び基板マーク２６〜３５のそれぞれの
位置を確実に検出することができることになる。
の最大値となるよう、ＡＧＣ機能の利得を切り換えて増
幅すると、マスクマーク３６〜４５によるガウス型波形
５３と、基板マーク２６〜３５によるガウス型波形５４
とは、頂点の値がスライスレベルＶTHを十分に越えたほ
ぼ同一値となる。結果として、制御部１６は、マスクマ
ーク３６〜４５及び基板マーク２６〜３５のそれぞれの
位置を確実に検出することができることになる。
【００４６】このようにして、感光基板１１に対する処
理状態に応じてマスク１２側の格子列４７の格子３の個
数を減少させると、ガウス型波形５３及び５４のそれぞ
れの頂点の値が常にスライスレベルＶTHを十分に越えた
ほぼ同一値となる。これにより、制御部１６は、感光基
板１１に対する処理状態に係わらず、マスクマーク３６
〜４５及び基板マーク２６〜３５のそれぞれの位置を確
実に検出して、マスク１２と感光基板１１とを位置合わ
せすることができることになる。
理状態に応じてマスク１２側の格子列４７の格子３の個
数を減少させると、ガウス型波形５３及び５４のそれぞ
れの頂点の値が常にスライスレベルＶTHを十分に越えた
ほぼ同一値となる。これにより、制御部１６は、感光基
板１１に対する処理状態に係わらず、マスクマーク３６
〜４５及び基板マーク２６〜３５のそれぞれの位置を確
実に検出して、マスク１２と感光基板１１とを位置合わ
せすることができることになる。
【００４７】因みに、感光基板１１に対する処理が進む
に従つて増幅前のガウス型波形６の頂点の値に対するノ
イズレベルＶN0は増加する。ところが、制御部１６は、
スライスレベルＶTHを、ＡＧＣ機能によつて増幅した後
のノイズレベルＶN2に比して常に高く設定する。これに
より、制御部１６は、マスクマーク３６〜４５及び基板
マーク２６〜３５のそれぞれの位置を常に安定して検出
することができる。
に従つて増幅前のガウス型波形６の頂点の値に対するノ
イズレベルＶN0は増加する。ところが、制御部１６は、
スライスレベルＶTHを、ＡＧＣ機能によつて増幅した後
のノイズレベルＶN2に比して常に高く設定する。これに
より、制御部１６は、マスクマーク３６〜４５及び基板
マーク２６〜３５のそれぞれの位置を常に安定して検出
することができる。
【００４８】（３）実施例の効果 以上の構成によれば、感光基板１１に対する処理状態に
応じて、基板マーク２６〜３５の格子列４６の格子３の
個数に対する、マスクマーク３６〜４５の格子列４７の
格子３の個数の比を減少させて、アライメントマーク検
出系４８及び４９で同時に受光したときの基板マーク２
６〜３５による回折光の強度と、マスクマーク３６〜４
５による回折光の強度とをほぼ一致させることにより、
マスク１２上に配置されたマスクマーク３６〜４５の位
置と、感光基板１１上に配置された基板マーク２６〜３
５の位置とを感光基板１１の処理状態に係わらず常に安
定して同時に検出することができる。
応じて、基板マーク２６〜３５の格子列４６の格子３の
個数に対する、マスクマーク３６〜４５の格子列４７の
格子３の個数の比を減少させて、アライメントマーク検
出系４８及び４９で同時に受光したときの基板マーク２
６〜３５による回折光の強度と、マスクマーク３６〜４
５による回折光の強度とをほぼ一致させることにより、
マスク１２上に配置されたマスクマーク３６〜４５の位
置と、感光基板１１上に配置された基板マーク２６〜３
５の位置とを感光基板１１の処理状態に係わらず常に安
定して同時に検出することができる。
【００４９】（４）他の実施例 なお上述の実施例においては、液晶表示装置を製造する
ための感光基板１１に露光する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、任意の感光基板、例えば半導体
素子を製造するための感光基板に露光する場合にも適用
し得る。
ための感光基板１１に露光する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、任意の感光基板、例えば半導体
素子を製造するための感光基板に露光する場合にも適用
し得る。
【００５０】また上述の実施例においては、本発明を１
次元にだけ走査して露光する走査型露光装置１０に適用
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２
次元に走査して露光する露光装置にも適用できる。
次元にだけ走査して露光する走査型露光装置１０に適用
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２
次元に走査して露光する露光装置にも適用できる。
【００５１】さらに上述の実施例においては、マスク１
２と感光基板１１とを同期して投影光学系１４Ａ〜１４
Ｅに対して相対的に走査する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、感光基板だけを投影光学系に対し
て相対的に走査する場合にも適用できる。
２と感光基板１１とを同期して投影光学系１４Ａ〜１４
Ｅに対して相対的に走査する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、感光基板だけを投影光学系に対し
て相対的に走査する場合にも適用できる。
【００５２】さらに上述の実施例においては、マスク１
２側及び感光基板１１側の回折格子３の表面反射率が同
一である場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、感光基板の処理状態に応じて、マスク側の回折格子
の表面反射率を感光基板側の回折格子の表面反射率に比
して減少させる場合にも適用できる。
２側及び感光基板１１側の回折格子３の表面反射率が同
一である場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、感光基板の処理状態に応じて、マスク側の回折格子
の表面反射率を感光基板側の回折格子の表面反射率に比
して減少させる場合にも適用できる。
【００５３】さらに上述の実施例においては、マスク１
２側及び感光基板１１側の回折格子３を溝形状が矩形で
あるラミナー格子とする場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、感光基板の処理状態に応じて、マスク
側及び感光基板側の溝形状を任意形状に変更して、マス
ク側の回折光の強度を減少させる場合にも適用できる。
２側及び感光基板１１側の回折格子３を溝形状が矩形で
あるラミナー格子とする場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、感光基板の処理状態に応じて、マスク
側及び感光基板側の溝形状を任意形状に変更して、マス
ク側の回折光の強度を減少させる場合にも適用できる。
【００５４】さらに上述の実施例においては、マスク１
２側及び感光基板１１側の回折格子３の格子定数を同一
とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
マスク側の格子定数と、感光基板側の回折格子の格子定
数とを感光基板の処理状態に応じて異ならせて、マスク
側の回折光の強度を減少させる場合にも適用できる。
２側及び感光基板１１側の回折格子３の格子定数を同一
とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
マスク側の格子定数と、感光基板側の回折格子の格子定
数とを感光基板の処理状態に応じて異ならせて、マスク
側の回折光の強度を減少させる場合にも適用できる。
【００５５】さらに上述の実施例においては、マスクマ
ーク３６〜４５及び基板マーク２６〜３５をレーザ光束
Ｌ6 及びＬ7 で同一方向より照明する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えば別個の光源を設け
て、マスクマーク及び基板マークを別個の方向より照明
する場合にも適用できる。
ーク３６〜４５及び基板マーク２６〜３５をレーザ光束
Ｌ6 及びＬ7 で同一方向より照明する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えば別個の光源を設け
て、マスクマーク及び基板マークを別個の方向より照明
する場合にも適用できる。
【００５６】さらに上述の実施例においては、マスクマ
ーク３６〜４５及び基板マーク２６〜３５の位置を検出
する際、ステージ保持台１５を静止させて、レーザ光束
Ｌ6及びＬ7 を走査する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、マスクマーク及び基板マークに照射す
る光束の光軸を固定し、ステージ保持台を走査する場合
にも適用できる。
ーク３６〜４５及び基板マーク２６〜３５の位置を検出
する際、ステージ保持台１５を静止させて、レーザ光束
Ｌ6及びＬ7 を走査する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、マスクマーク及び基板マークに照射す
る光束の光軸を固定し、ステージ保持台を走査する場合
にも適用できる。
【００５７】さらに上述の実施例においては、回折格子
３で構成したマスクマーク３６〜４５及び基板マーク２
６〜３５の位置を検出する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、マスクマーク及び基板マークを回折
格子で構成せず、例えばそれぞれの表面反射率だけを感
光基板の処理状態に応じて異ならせる等、任意に構成す
る場合にも適用できる。
３で構成したマスクマーク３６〜４５及び基板マーク２
６〜３５の位置を検出する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、マスクマーク及び基板マークを回折
格子で構成せず、例えばそれぞれの表面反射率だけを感
光基板の処理状態に応じて異ならせる等、任意に構成す
る場合にも適用できる。
【００５８】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、第２の基
板に対する処理状態に応じて、第２の基準マークの形状
及び又は表面状態を調整し、及び又は第１の基準マーク
の形状及び又は表面状態を調整して、アライメントマー
ク検出系で同時に受光したときの第２の基準マークによ
り発生した第２の光情報の強度と、第１の基準マークに
より発生した第１の光情報の強度とをほぼ一致させるこ
とにより、透明な第１の基板上に配置された第１の基準
マークの位置と、第２の基板上に配置された第２の基準
マークの位置とを第２の基板の処理状態に係わらず常に
安定して同時に検出し得る位置検出装置を実現すること
ができる。
板に対する処理状態に応じて、第２の基準マークの形状
及び又は表面状態を調整し、及び又は第１の基準マーク
の形状及び又は表面状態を調整して、アライメントマー
ク検出系で同時に受光したときの第２の基準マークによ
り発生した第２の光情報の強度と、第１の基準マークに
より発生した第１の光情報の強度とをほぼ一致させるこ
とにより、透明な第１の基板上に配置された第１の基準
マークの位置と、第２の基板上に配置された第２の基準
マークの位置とを第２の基板の処理状態に係わらず常に
安定して同時に検出し得る位置検出装置を実現すること
ができる。
【図１】本発明による位置検出装置の一実施例による走
査型露光装置の概略構成を示す斜視図である。
査型露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施例による露光領域、投影領域及び基板マー
クの配置を示す平面図である。
クの配置を示す平面図である。
【図３】実施例によるパターン領域、照明領域及びマス
クマークの配置を示す平面図である。
クマークの配置を示す平面図である。
【図４】実施例による１対のアライメントマーク検出系
の複数の投影光学系に対する配置を示す略線図である。
の複数の投影光学系に対する配置を示す略線図である。
【図５】実施例によるマスク及び感光基板を位置合わせ
したときのマスクマーク及び基板マークの配置を示す略
線図である。
したときのマスクマーク及び基板マークの配置を示す略
線図である。
【図６】実施例によるマスクマーク及び基板マークの回
折格子の配置及びＡＧＣ前後のアライメント信号の説明
に供する略線図である。
折格子の配置及びＡＧＣ前後のアライメント信号の説明
に供する略線図である。
【図７】アライメントマークとアライメント信号との説
明に供する略線図である。
明に供する略線図である。
【図８】従来のマスクマーク及び基板マークの回折格子
の配置及びＡＧＣ前後のアライメント信号の説明に供す
る略線図である。
の配置及びＡＧＣ前後のアライメント信号の説明に供す
る略線図である。
１……レーザ光束、２……アライメントマーク、３……
回折格子、４……マスクマーク、５……基板マーク、
６、７、８、９、５２、５３、５４……ガウス型波形、
１０……走査型露光装置、１１……感光基板、１２……
マスク、１３……照明光学系、１４Ａ〜１４Ｅ……投影
光学系、１５……ステージ保持台、１６……制御部、１
７……駆動装置、１８……レーザ干渉計、１９……マス
クステージ、２０、２１、２２……微動アクチユエー
タ、２３、２４、２５……レーザ干渉計、２６〜３５…
…基板マーク、３６〜……４５マスクマーク、４６、４
７……格子列、４８、４９……アライメントマーク検出
系、５０、５１……反射鏡。
回折格子、４……マスクマーク、５……基板マーク、
６、７、８、９、５２、５３、５４……ガウス型波形、
１０……走査型露光装置、１１……感光基板、１２……
マスク、１３……照明光学系、１４Ａ〜１４Ｅ……投影
光学系、１５……ステージ保持台、１６……制御部、１
７……駆動装置、１８……レーザ干渉計、１９……マス
クステージ、２０、２１、２２……微動アクチユエー
タ、２３、２４、２５……レーザ干渉計、２６〜３５…
…基板マーク、３６〜……４５マスクマーク、４６、４
７……格子列、４８、４９……アライメントマーク検出
系、５０、５１……反射鏡。
Claims (7)
- 【請求項１】透明な第１の基板上に配置された第１の基
準マークと、第２の基板上に配置された第２の基準マー
クとを照明し、前記第１の基準マークにより発生した第
１の光情報と、前記第２の基準マークにより発生し投影
光学系及び前記第１の基板を通つた第２の光情報とに基
づいて、前記第１及び第２の基準マークの位置を検出す
る位置検出装置において、 前記第１の光情報の強度と前記第２の光情報の強度とが
ほぼ等しくなるように、前記第１の基準マークの形状及
び又は表面状態を調整する、及び又は前記第２の基準マ
ークの形状及び又は表面状態を調整することを特徴とす
る位置検出装置。 - 【請求項２】前記第１の基板と前記第２の基板とを同期
して前記投影光学系に対して相対的に走査することを特
徴とする請求項１に記載の位置検出装置。 - 【請求項３】前記第１及び第２の基準マークは、それぞ
れ回折格子で構成され、 前記第１及び第２の基準マークを、第１の方向に沿つて
所定長さに整形されたレーザ光束によつて、前記第１の
方向と異なる第２の方向に沿つて相対的に走査すること
を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。 - 【請求項４】前記第１の基準マークのうち前記第１の方
向に沿つて配列された複数の前記回折格子でなる第１の
格子列の格子定数が、前記第２の基準マークのうち前記
第１の方向に沿つて配置された複数の前記回折格子でな
る第２の格子列の格子定数に等しく、 前記第１の格子列に配置された前記回折格子の数が、前
記第２の格子列に配置された前記回折格子の数に比して
少ないことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装
置。 - 【請求項５】前記第１の基準マークのうち前記第１の方
向に沿つて配列された複数の前記回折格子でなる第１の
格子列の格子定数が、前記第２の基準マークのうち前記
第１の方向に沿つて配置された複数の前記回折格子でな
る第２の格子列の格子定数に等しく、 前記第１の格子列に配置された前記回折格子の数が、前
記第２の格子列に配置された前記回折格子の数に等し
く、 前記第１の格子列に配置された前記回折格子の表面の反
射率が、前記第２の格子列に配置された前記回折格子の
表面の反射率に比して小さいことを特徴とする請求項３
に記載の位置検出装置。 - 【請求項６】前記第１の基準マークのうち前記第１の方
向に沿つて配列された複数の前記回折格子でなる第１の
格子列の格子定数が、前記第２の基準マークのうち前記
第１の方向に沿つて配置された複数の前記回折格子でな
る第２の格子列の格子定数に等しく、 前記第１の格子列に配置された前記回折格子の数が、前
記第２の格子列に配置された前記回折格子の数に等し
く、 前記第１の格子列に配置された前記回折格子の溝形状
と、前記第２の格子列に配置された前記回折格子の溝形
状とが異なることを特徴とする請求項３に記載の位置検
出装置。 - 【請求項７】前記第１の基準マークのうち前記第１の方
向に沿つて配列された複数の前記回折格子でなる第１の
格子列の格子定数と、前記第２の基準マークのうち前記
第１の方向に沿つて配置された複数の前記回折格子でな
る第２の格子列の格子定数とを異ならせて、前記第１の
光情報の強度と前記第２の光情報の強度とをほぼ等しく
することを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8148441A JPH09306831A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8148441A JPH09306831A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306831A true JPH09306831A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=15452875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8148441A Pending JPH09306831A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09306831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197505A (zh) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | 上海微电子装备有限公司 | 基于标记周期级次光强值累加判断寻找对准标记的方法及对准系统 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP8148441A patent/JPH09306831A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197505A (zh) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | 上海微电子装备有限公司 | 基于标记周期级次光强值累加判断寻找对准标记的方法及对准系统 |
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