JPH1116806A - プリアライメントサーチを含む位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスクとウエハの位置合わせでプリア
ライメント精度が悪く認識範囲に基準マークが現れない
場合でもアライメント可能なようにプリアライメントサ
ーチを行う方法の提供。 【解決手段】 左右の視野から観察しながら試料( ウエ
ハ) を基準マークに基づきプリアライメントを行う位置
合わせ装置で、正常なアライメントにおける左右視野の
基準マークの画像及び相対位置関係を登録し(S1)、所望
の試料を当該装置にローディングし(S2)、相関関係を求
めるパターンマッチング方法の利用で左右視野の基準マ
ークを検出し(S3)、左視野または右視野の基準マークの
検出状況を判定し(S4,S5,S6)、左右視野内に基準マーク
が在る位置の試料に対してはそのままアライメントを行
い(S7)、基準マークが少なくとも左／右視野内に無い場
合には回転・平行移動等の適宜な移動方法でプリアライ
メントサーチ(S8,S9,S10) 後、アライメントを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィ工程
における画像認識処理装置を用いたフォトマスクとウエ
ハの位置合せ（アライメント）に係わり、例えば認識範
囲内に認識対象が現れない場合のアライメント方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造工程における試料のア
ライメントにおいては幾つかの技術が挙げられる。一般
に、ウエハとマスクの各アライメント用のマークをＴＶ
画面で観察しながらプリアライメントを行う位置合わせ
方法があり、古くは観測光学系のレンズの倍率を小さな
ものに交換することで観測視野外に外れている試料の画
像を画面内に取り込むプリアライメントの方法があっ
た。また、例えば、特開平６−２０４１１７号には、Ｔ
Ｖ画面でウエハとマスクの左右の各アライメントマーク
を観察しながら画像認識装置によりプリアライメントを
行う方法が開示され、画像認識装置で検出できる位置ず
れを増大させて観測光学系によるプリアライメントは省
略する技術があった。

【０００３】また、特開平７−２９８１５号には、モニ
タデータのパターン認識画像処理、アライメントマーク
間距離の計測および、基準マークのアライメントが画面
上で重なり合うようにステージを移動させて位置合わせ
を行う装置及び方法が開示されており、光学系に起因す
る位置ずれや変形に影響されずに位置合わせ精度向上を
図った技術もあった。なお、従来のフォトマスクは図８
に示された如くの形状のものが多く、例えば矩形の大部
分の領域（図中ハッチング部位）にはマスクパターンが
配されていた。このように、従来より種々の技術が改良
され良好なるアライメントの実現が試みられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術には次のような不具合があった。すなわち、プリア
ライメントのために複数のレンズを交換可能に設けた従
来の構成では、運用の自由度には限界があり、よってレ
ンズ交換操作の煩雑さも伴なう。従って、プリアライメ
ントの自動化は不可能であった。また、従来、プリアラ
イメント時の画像のみで「アライメント処理」を認識・
制御していたため、仮にプリアライメント精度（例えば
ウエハローディング等の仕方）が悪く、特にその認識対
象が認識範囲、即ち視野内に現れない場合には、続くア
ライメント工程自体が実施できず、再び手動によってウ
エハ等の再ローディングから繰り返さなければならない
ため、一連の自動化が困難であった。また、前述の如く
従来のフォトマスクのパターン（参照：図８）は、特に
フォトマスクの大部分が「マスクパターン」として占有
されているので、ウエハのターゲットマークが重なり易
く、もし重なった場合にそのマークを隠してしまう。つ
まり、従来のフォトマスクのパターンが例示のような場
合、ウエハターゲットマークがフォトマスクのパターン
に重なるとこのウエハターゲットマークの検出が困難と
なり、位置合わせ装置は再度の手動によるプリアライメ
ントのために一旦停止させざる終えず、続いて行うアラ
イメント工程等への自動的移行は不可能だった。

【０００５】このように、従来の技術によれば、画像認
識装置を用いてフォトマスクとウエハの位置合わせをす
る場合には種々の不具合があった。そこで本発明の目的
は、フォトマスクとウエハの位置合わせにおいて、プリ
アライメントの精度が悪く画像認識手段の認識範囲内に
基準マークが現れない場合であっても、アライメントで
きるようなプリアライメントサーチを行う位置合わせ方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の不具合を解決し目
的を達成するため、本発明は次のような手段を講じてい
る。例えば図２によれば、左右の視野から観察しながら
試料（ウエハ）を所定の複数種の基準マークに基づきプ
リアライメントを行う位置合わせ方法であって、正しく
アライメントされた左右視野の基準マークの画像及びこ
れらの相対位置関係を予め画像認識手段に登録するステ
ップ( Ｓ１) と、所望のウエハを当該位置合わせ装置に
ローディングするステップ( Ｓ２) と、所定の相関関係
の「パターンマッチング方法」を利用することにより、
左右視野の基準マークを検出するステップ( Ｓ３) と、
左視野または右視野の基準マークを検出状況を判定する
ステップ( Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６) と、左右視野内に所定の
基準マークが在る当該試料に対してはそのままアライメ
ントを行うステップ( Ｓ７) と、少なくとも左右視野内
の何れかに基準マークが無い場合に所定の基準マークが
来るように所定の移動方法１〜３に基づいてプリアライ
メントサーチを行うステップ( Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０) と
から、本発明のプリアライメントサーチを含む位置合わ
せ方法を構成する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の位置合わせ方法に
係わる一実施形態例について図１〜図７を参照しながら
説明する。本実施形態例は、リソグラフィ工程のフォト
マスクとウエハのアライメント、特に、プリアライメン
ト精度等により認識範囲内にウエハの認識対象となるマ
ークが現れない場合に関するものであり、特にウエハ移
動方向を上下方向に設定した場合を例示するものであ
る。

【０００８】まず図１には、本発明の特徴となる「プリ
アライメントサーチ」処理を実現するための位置合わせ
装置１０の一構成を示している。図示の如く、本発明に
係わる位置合わせ装置１０は、この装置１０の所定位置
に設けられたフォトマスク１１と、このフォトマスク１
１によりマスクされるウエハ１２と、このウエハ１２を
載置し移動可能なウエハステージ１３と、上記フォトマ
スク１１をかけたウエハ１２の像を光学的に取り込む光
学系１４と、この光学系１４を経由した像を撮像する例
えばＣＣＤカメラ等のカメラ１５と、このカメラ１５お
よびウエハステージ１３に接続された画像認識手段１６
とから主に構成されている。

【０００９】フォトマスク１１は、位置合わせ装置本体
１０に対し相対的に常に同位置に在り移動しない。ウエ
ハ１２は対象試料として本位置合わせ装置内にローディ
ングされウエハステージ１３上に載置され、このウエハ
ステージ１３は画像認識手段１６からのパルス信号に従
って駆動するパルスモータ（不図示）によりＸ軸方向、
Ｙ軸方向および、所定位置からの変位（距離、角度）の
移動設定が可能な基台である。光学系１４は、後述する
認識対象部分または、左／右両視野のフォトマスクター
ゲットマークとウエハターゲットマークを一画面上に映
るように多数のミラーが図示の如く配設されている。カ
メラ１５は例えばＣＣＤカメラ等の撮像手段であり、光
学系１４からの画像を取り込み、そのアナログ画像信号
を続く画像認識手段１６に送る。この画像認識手段１６
は、ウエハステージ１３を制御すると共に、カメラ１５
からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換部（不図示）と、所定の制御手段（不図示）を含
み、移動方向、移動量および移動回数を制御パラメータ
として設定できる機能も備えているので、例えば設定さ
れた移動量をパルス信号に変換して、所定の方向にその
移動量だけパルスモータを駆動して適宜にウエハステー
ジ１３を動かすことができる。

【００１０】図２に示すフローチャートには、前述の位
置合わせ装置１０において実行される「プリアライメン
ト」処理、「プリアライメントサーチ」処理および「ア
ライメント」処理の一連の手順を表わしている。図１お
よび図３〜図６を参照しながらこの手順について説明す
る。例えばリソグラフィ工程において、フォトマスク１
１とウエハ１２の認識対象となる部分または特定のター
ゲットマークに基づき画像認識手段１６を用いて「アラ
イメント」する場合には次のようのする。いわゆる事前
の「プリアライメント」でのウエハローディングの精度
等が悪くて、認識範囲内に認識対象部分または特定のタ
ーゲットマークが現れない場合に備えて、画像認識手段
１６にウエハステージ１３の移動方向（例えばＸ，Ｙ、
上下方向、または回転方向）、移動量（例えば単位長
さ、単位角度またはその整数倍）及び移動回数（例えば
整数回）等をステージ移動の制御パラメータとして設定
しておき、これによりウエハステージ１３を適宜に移動
させて認識対象部を認識範囲内、即ち視野内に入るよう
に導く。

【００１１】詳しくは、図２のフローチャートが示す手
順に従って位置合わせを行う。 Ｓ１）： 最初に、本装置１０のウエハステージ１３を
手動により移動させ、フォトマスク１１とウエハ１２を
図３に示すような露光できる状態（即ち正常位置状態）
に合わせる。更に詳しくは、図３の如く例えばアライメ
ント終了時のこれに続く露光工程へ移行可能な状態のフ
ォトマスクターゲットとウエハターゲットとの相対位置
関係を画像認識手段に予め登録する（Ｓ１）。よって、
この状態では左／右視野内の認識範囲内にフォトマスク
ターゲットマークＡおよびウエハターゲットマークＢの
相対位置関係を図示の如くそれぞれ視認できる。

【００１２】なお、フォトマスクターゲットマークＡ
（×印）は常に同位置に配され、固定している。一方、
ウエハターゲットマークＢ（○印）は、ウエハステージ
１３の適宜な移動によるウエハ１２の移動に伴なってそ
の位置が変わる。また、光学系１４により左／右両視野
のターゲットマークが図３に例示の如く一画面上にこれ
らの４つのマークが映るように制御可能である。

【００１３】このように、露光可能な位置状態での左／
右両視野内のフォトマスクターゲットマークＡ（×）と
ウエハターゲットマークＢ（○）を、カメラ１５により
撮像しデジタル信号に変換後、画像認識手段１６に「基
本画像」として登録する。また、フォトマスクターゲッ
トマークＡ（×）とウエハターゲットマークＢ（○）の
相対位置関係もあわせて画像認識手段１６に予め登録す
る（Ｓ１）。 Ｓ２）： アライメントの対象にするウエハを本装置１
０に「プリアライメント」処理としてローディングする
（Ｓ２）。 Ｓ３）： プリアライメント後、上記のステップＳ１と
同位置の画像をカメラ１５により撮像する。撮像された
アナログ信号をデジタル信号に変換後、上記ステップＳ
１で登録した基本画像を用いて、例えば、アナログまた
はデジタルの入力データと予め用意した基準パターンを
表わす基準データとの間での相関係数を計算することに
よって行うパターンマッチング方法（参照：特公平０５
−５２９８７号公報）により、左／右両視野のフォトマ
スクターゲットマークＡ（×）とウエハターゲットマー
クＢ（○）を認識してその存在の有無を検出する。

【００１４】Ｓ４）〜Ｓ６）： 続いて、左／右視野の
検出状況の判定を順次行う。すなわち、まず、左視野の
検出状況の是非を判定する（Ｓ４）。もしここで、左視
野内に所定の基準マークが検出された状態である場合
（即ちＯＫの場合）は、次のステップＳ５に進み、同様
に右視野の検出状況の是非を判定する（Ｓ５）。一方、
所定の基準マークが左視野内に検出できない場合には下
記のステップＳ６に分岐する。また、上記ステップＳ５
の右視野の検出でも所定の基準マークが検出された状態
の場合（即ちＯＫの場合）は次のステップＳ７に進み、
一方、右視野内に所定の基準マークが検出できない場合
はステップＳ１０に分岐する。

【００１５】上記ステップＳ６においては、右視野の検
出状況の是非を判定し、もしここで、右視野の検出でも
所定のマークが検出された状態の場合（ＯＫの場合）は
下記ステップＳ９に進み、一方、右視野内に所定のマー
クが検出できない場合は下記ステップＳ８に分岐する
（Ｓ６）。 Ｓ７）： フォトマスクターゲットマークＡ（×）とウ
エハターゲットマークＢ（○）とが、左／右両視野とも
にその認識範囲内で検出できたので、ウエハステージ１
３を移動させ、これらフォトマスクターゲットマークＡ
とウエハターゲットマークＢを上記ステップＳ１で予め
登録しておいた相対位置関係に合致するように「アライ
メント」処理を行う（Ｓ７）。

【００１６】その後は、前述したステップＳ２に戻り、
次のアライメントの対象となるウエハを本装置１０にロ
ーディングして「プリアライメント」処理から同様に繰
り返すことができる（Ｓ２〜Ｓ１０）。または、続いて
図示しない「露光工程」等に移行するか、所望によりこ
こで上記一連の処理ステップを終了してもよい。

【００１７】Ｓ８）： 図４に示すように、ステップＳ
８では、左／右両視野ともにウエハターゲットマークＢ
（○）が両視野内には検出できなかった場合、ウエハス
テージ１３を移動させ、ウエハ１２をＹ軸方向へ「移動
方法１」に従ってプリアライメントサーチを行い移動さ
せる（Ｓ８）。すなわち、図７のグラフが示すように、
単位長１Ａの移動後に再び検出を行い、左／右両視野と
も検出できなかった場合は、今度はウエハステージ１３
をＹ軸方向下側( −) へ２単位（２Ａ）だけ移動する。
この際、Ｙ軸方向上側( ＋) へ移動した移動量の二倍の
移動量（２Ａ）だけ下側へ移動する。これでも左／右両
視野とも検出できなかった場合は更に、Ｙ軸方向上側(
＋) へ三単位だけ移動する。このような上下方向の交互
の移動をウエハターゲットマークＢ（○）が認識範囲内
に検出できるようになるまで行うか、または所定の設定
回数を完了するまで続ける。

【００１８】なお、図７のグラフに示す設定の一例で
は、例えば単位移動量を" Ａ" 、移動回数を" ６" 回と
設定した場合に、画像認識手段１６からの移動制御指令
によってこの折れ線グラフのような一単位づつ増加する
移動量、交互に変化する方向および移動回数に基づいて
ウエハステージ１３が駆動され、最終的に各マークが所
定のプリアライメント位置に合わされる。また、その他
の手法として増加の割合を偶数倍（１Ａ，３Ａ，５Ａ，
… ）にして、回数を３回程度に減らしてもよい。

【００１９】Ｓ９）： 図５に示すように、ステップＳ
９では左視野のウエハターゲットマークＢ（○）が検出
できず、右視野は検出できた場合、「移動方法２」に従
ってプリアライメントサーチを行う。すなわち、ウエハ
ステージ１３を「逆時計廻り」（以下" ＣＣＷ" と略称
する）の方向へ回転中心ｏを中心に一単位角度θだけ回
転させる。また、右視野に関しては検出できているた
め、フォトマスクターゲットマークＡとウエハターゲッ
トマークＢを登録した位置に合わせ込むような移動をさ
せる（Ｓ９）。ここで、回転中心ｏの位置は、予めパラ
メータ入力で既知のＸ座標位置における長さとしてのタ
ーゲットマークピッチ( ２ａ) の中央に定め、回転角度
θも予めパラメータとして入力された任意の値である。
この移動後に再び検出し、検出状況が変わらなければ、
今度はウエハステージ１３を「時計廻り」（以下" Ｃ
Ｗ" と略称する）の方向に回転中心ｏを中心に回転させ
る。その際、ＣＣＷへ回転した回転量θの二倍の回転量
( ２θ) でＣＷへ回転する。このようなＣＷ，ＣＣＷの
回転をウエハターゲットマークＢ（○）が認識範囲内に
検出できるまでか、又は所定の設定回数を終了するまで
続ける。

【００２０】Ｓ１０）： 図６に示す如くステップＳ１
０では、右視野のウエハターゲットマークＢ（○）が検
出できず、一方の左視野には所定マークが検出できた場
合には、「移動方法３」に従ってプリアライメントサー
チを行う。すなわち、ウエハステージ１３をＣＷの方向
へ回転中心ｏを中心に１単位角度θだけ回転させる。

【００２１】また、左視野には所定のマークが検出でき
ているため、フォトマスクターゲットマークＡ（×）と
ウエハターゲットマークＢ（○）を登録した位置に合わ
せ込むような移動をさせる。そして移動後に再びマーク
を検出し、その検出状況が変わらなければ、次には、ウ
エハステージ１３をＣＣＷの方向に回転させる。この
際、ＣＷへ回転した回転量θの二倍の回転量( ２θ) で
ＣＣＷへ回転する。このようなＣＷ，ＣＣＷの回転駆動
を、ウエハターゲットマークＢ（○）が認識範囲内に検
出できるまでか、又は所定の設定回数まで続ける（Ｓ１
０）。その後、図７に示す移動方法を右視野に同様に実
施し、左視野は初期の登録位置に合わせ込むような移動
を実施する。またこの場合も、その他の手法として回転
量の増加割合を偶数倍（１θ，３θ，５θ，… ）にす
る一方、回数や回転角を減らしてもよい。

【００２２】なお、前述した一連の制御は、本発明に係
わる画像認識手段１６に含まれる制御手段（不図示）と
しての中央制御部に格納されたソフトウエアプログラム
によって行われ、例えばウエハステージ１３の上下方向
または回転角度による移動の量、移動方向およびその移
動回数等を所望により指定できるパラメータを備えるよ
うにソフトウエア的に構成されている。

【００２３】（作用効果）よって、本位置合わせ装置１
０の運用の初期段階において、オペレータの手動による
事前のパラメータの指定により、その後は所望する「プ
リアライメント」〜「プリアライメントサーチ」〜「ア
ライメント」の各工程が適宜連続的に行え、人手を介さ
ずに多数のウエハに対する一連な処理の自動化も可能と
なる。上述の例では、本発明に係わる本装置１０の運用
初期に行われる設定（即ちパラメータ指定を含む初期設
定）に基づき動作する上述した「プリアライメント」、
「プリアライメントサーチ」及び「アライメント」に係
わるウエハステージ１３の制御は、ソフトウエアのプロ
グラムにより行われているので、利用するウエハに最適
な制御を行えるように、本装置１０の構成要素をそのま
まにして自由に設定変更することができる。

【００２４】（その他の変形例）なお、以上の実施形態
の他に、例えば初期段階の条件設定は、所望により選べ
る切替えスイッチ等の操作で選択的に行ってもよい。ま
た、移動のアルゴリズムに関する諸条件（即ち回転を含
む変位の方向、回数、移動単位等）は、検出の確率、所
要時間および精度等を考慮して適宜に変更も可能であ
る。例えば移動方向は上下方向（Ｙ軸方向）に限らず左
右方向（Ｘ軸方向）でもよく、更には斜め方向でもよ
い。その他にも本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変形実施が可能である。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明のプリアライメントサ
ーチを含む位置合わせ方法によれば、次の如き効果が得
られる。すなわち、 （１） プリアライメント精度が悪く、認識範囲内にウ
エハの認識対象部またはターゲットマークが現れない場
合であっても、サーチによりマークをその範囲内に取り
込むので、アライメントが可能となる。 （２） フォトマスクのパターンにウエハの認識対象部
またはターゲットマークが互いに重なり、ウエハの認識
対象部またはターゲットマークが見えない場合でも、サ
ーチにより重ならないように移動できるので、アライメ
ントが可能となる。 （３） 限られた範囲の移動であれば、ウエハの認識対
象部またはターゲットマークの検出を行うには僅かな時
間で可能となる。

【００２６】以上により、プリアライメント、プリアラ
イメントサーチおよびアライメントの各工程の人手を介
さない一連な処理として自動化も可能である。よって、
仮に初期のプリアライメントの精度が悪くて認識範囲内
に基準マークが現れない場合であっても、フォトマスク
とウエハにおけるアライメント可能なようなプリアライ
メントサーチを迅速かつ自動で行える位置合わせ方法を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のプリアライメントサーチを含
む位置合わせ方法を実現する位置合わせ装置の一構成を
示す構成図。

【図２】図２は、本発明のプリアライメントサーチを含
む位置合わせの手順を示すフローチャート。

【図３】図３は、露光可能状態（即ちアライメント終了
時）のフォトマスクターゲットとウエハターゲット及び
これらの正常な位置関係を表わす説明図。

【図４】 図４はウエハターゲットマークの初期位置の
一例を示し、プリアライメント時に左／右両視野のウエ
ハターゲットマークが認識範囲外の上部に現れた場合の
移動方法１を示す説明図。

【図５】 図５はウエハターゲットマークの初期位置の
例を示し、プリアライメント時に左視野のウエハターゲ
ットマークが認識範囲外上部に現れ、右視野のウエハタ
ーゲットマークが認識範囲内に現れた場合の移動方法２
を示す説明図。

【図６】 図６はウエハターゲットマークの初期位置の
一例を示し、プリアライメント時に左視野のウエハター
ゲットマークが認識範囲内に現れ、右視野のウエハター
ゲットマークが認識範囲外上部に現れた場合の移動方法
３を示す説明図。

【図７】 図７は本発明のプリアライメントにおける一
例として、移動条件として上下方向、移動量、移動回数
を設定した場合のウエハステージの移動の様子を表わす
グラフ。

【図８】 図８は従来のフォトマスクのパターンの一例
を示し、大部分がパターン領域でウエハのターゲットマ
ークが重なり隠してしまうフォトマスクを表わす説明
図。

【符号の説明】

１０…位置合わせ装置、 １１…フォトマスク、 １２…ウエハ（位置合わせ対象物試料）、 １３…ウエハステージ（Ｘ, Ｙ, θステージ）、 １４…光学系、 １５…カメラ（ＣＣＤカメラ）、 １６…画像認識手段、 Ａ…フォトマスクターゲットマーク（×印）、 Ｂ…ウエハターゲットマーク（○印）。 θ…回転角度（一回転単位）、 ２ａ…ターゲットマークピッチ、 ｏ…回転中心（ターゲットマークピッチのＸ座標値中
央）。 Ｓ１〜Ｓ１０…位置合わせ方法の動作手順を示し、 Ｓ１〜Ｓ３…「プリアライメント」の処理ステップ、 Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ１０…「アライメント」の処理ス
テップ、 Ｓ６，Ｓ８，Ｓ９…「プリアライメントサーチ」の処理
ステップ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の視野から観察しながら試料を所定
   の複数の基準マークに基づきプリアライメントを行う画
   像認識手段を含む位置合わせ装置による位置合わせ方法
   において、 正しくアライメントされた左右視野の基準マークの画像
   及びこれらの相対位置関係を予め前記画像認識手段に登
   録するステップ( Ｓ１) と、 所望の試料を位置合わせ装置にローディングを行うステ
   ップ( Ｓ２) と、 所定の相関関係のパターンマッチング方法を利用するこ
   とにより、左右視野の基準マークを検出するステップ(
   Ｓ３) と、 左視野または右視野の基準マークの検出状況を判定する
   ステップ( Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６) と、 左右視野内に共に所定の基準マークが在る当該試料に対
   してアライメントを行うステップ( Ｓ７) と、 少なくとも左視野または右視野内に所定の基準マークが
   検出できない場合、所定の移動方法をそれぞれの場合に
   適用して所定のプリアライメントサーチを行うステップ
   ( Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０) と、から成ることを特徴とする
   プリアライメントサーチを含む位置合わせ方法。
2. 【請求項２】 前記プリアライメントを行うステップ
   は、 左視野内の所定基準マークの存在を検出するステップ(
   Ｓ４) と、 右視野内の所定基準マークの存在を検出するステップ(
   Ｓ５) と、 左視野または右視野の何れかに基準マークが無い場合、
   所定の移動方法に従って視野内に無い当該基準マークを
   この視野内に取り込むように適宜な移動動作を選択的に
   プリアライメントサーチとして行うステップ( Ｓ６)
   と、から成ることを特徴とする、請求項１記載の位置合
   わせ方法。
3. 【請求項３】 前記プリアライメントサーチを行うステ
   ップは、少なくとも左視野または右視野の何れかに所定
   の基準マークが無い場合に行われ、 左右視野外の各基準マークを視野内に移動させる第１移
   動方法を適用するステップ( Ｓ８) と、 左視野外の基準マークを視野内に移動させる第２移動方
   法を適用するステップ( Ｓ９) と、 右視野外の各基準マークを視野内に移動させる第３移動
   方法を適用するステップ( Ｓ１０) との何れかが、選択
   的に行われることを特徴とする請求項１記載の位置合わ
   せ方法。
4. 【請求項４】 前記第１移動方法を適用するステップ(
   Ｓ８) は、左右視野外の各基準マークを各視野内に入る
   ように平行移動させ、 前記第２移動方法を適用するステップ( Ｓ９) は、左視
   野外の基準マークを当該視野内に入るように所定角度だ
   け反時計廻りに回転移動させた後に平行移動させ、 前記第３移動方法を適用するステップ( Ｓ１０) は、右
   視野外の基準マークを当該視野内に入るように所定の角
   度だけ時計廻りに回転移動させた後に平行移動させるこ
   とを特徴とする、請求項３記載の位置合わせ方法。
5. 【請求項５】 前記画像認識手段に設定するための制御
   パラメータは、当該試料の移動条件を規定し、 上方または下方の何れかの平行移動方向と、 所定の回転中心について時計廻りまたは反時計廻りの何
   れかの回転方向と、 単位長さまたは単位角度の移動量であり、当該単位移動
   量またはこの整数倍の何れかの移動量と、 所定基準マークが視野内に入るまでか又は所定の移動回
   数と、の選択的組合せであることを特徴とする、請求項
   １記載の位置合わせ方法。
6. 【請求項６】 １つ以上の認識対象となる部分または所
   定のターゲットマークを有するフォトマスクと、１つ以
   上の認識対象となる部分または所定のターゲットマーク
   を有する試料としてのウエハをウエハステージ上に載置
   し、左右両視野の認識対象部または、当該ターゲットマ
   ークが一画面上に映る光学系を介して撮像し、デジタル
   信号に変換後、所定の画像認識手段を用いてアライメン
   トを行う位置合わせ装置において、 前記画像認識手段には、所望の移動方向、移動量及び移
   動回数を予め設定しておき、前記ウエハステージへのウ
   エハローディング後のウエハの当該認識対象部またはタ
   ーゲットマークが、所定の認識範囲内に現れず検出でき
   ない場合には、当該ウエハを前記移動方向、移動量及び
   移動回数に基づく移動を選択的に順次行い、当該認識対
   象部または当該ターゲットマークを認識範囲内に引き込
   むことを特徴とするプリアライメントサーチを含む位置
   合わせ方法。
7. 【請求項７】 前記移動方向を上下方向に限定し、プリ
   アライメント時の位置を中心に、当該ウエハの認識対象
   部または当該ターゲットマークが検出できるまで、また
   は設定された移動回数の移動を終了するまで、前記ウエ
   ハステージを設定された移動条件に基づいて順次移動す
   ることを特徴とする、請求項６に記載のプリアライメン
   トサーチを含む位置合わせ方法。
8. 【請求項８】 アナログまたはデジタルの入力データと
   予め用意された基準パターンを表わす基準データとの間
   で相関係数を算出するパターンマッチング方法を用いて
   当該ウエハの認識対象部またはターゲットマークの状態
   を検出し、 当該認識対象部またはターゲットマークを認識範囲内に
   おける所定の相対位置関係を成すように各マークを認識
   範囲内に引き込むことを特徴とする、請求項６に記載の
   プリアライメントサーチを含む位置合わせ方法。
9. 【請求項９】 所定のターゲットマークを有するフォト
   マスクと、所定のターゲットマークを有するウエハと
   を、左右両視野内の当該ターゲットマークが同一画面上
   に映る光学系を介して所定の撮像手段により撮像した
   後、デジタル信号に変換後、所定の画像認識手段による
   プログラム制御でアライメント動作を行う位置合わせ装
   置において、 前記画像認識手段には、所望の移動方向、移動量及び移
   動回数を予め設定しておき、プリアライメント後の当該
   ウエハのターゲットマークが所定の認識範囲内に現れず
   検出できない場合には、当該ウエハを前記移動方向、移
   動量及び移動回数の選択的組合せにより、当該ターゲッ
   トマークを認識範囲内に入るような移動制御を行う所定
   のソフトウエアに基づき制御を行うことを特徴とするプ
   リアライメントサーチを含む位置合わせ方法。