JPS6037731A

JPS6037731A - 縮小投影露光装置

Info

Publication number: JPS6037731A
Application number: JP58146076A
Authority: JP
Inventors: Masanori Suzuki; 雅則鈴木; Toshiyuki Horiuchi; 敏行堀内
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1983-08-10
Publication date: 1985-02-27
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPH0727853B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、集積回路・ぐタン形成に用いる縮小投影露光
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその間照点〕

縮小投影露光装置は、半導体集積回路製造に用いられ、
ＩＣ，ＬＳＩ等の集積回路パタンを被露光物上の感光剤
膜＼に転写する装置である。第１図計　慇願ｎｕ　！、
　ＩＬ−６Ｒ９７１升に示貞れた従来の装置であシ、１
は原図基板、２は被露光物、３は原図基板上の位置合わ
せ用パタン、４は縮小レンズ、５は被露光物上の位置合
わせ用パタン、６はスリット、７は光電検出器、８は１
軸移動台、９は検出用光源、１０は拡大光学系、１１は
測長器、１２は位置検出信号処理回路、１３は位置決め
指令回路、１４は被露光物移動台位置決め装置、１５は
被露光物移動台１．１６は露光光源、１７は全反射ミラ
ー、１８はノ・−７ミラーである。従来、原図基板１と
被露光物２との位置合わせを高精度で行なうため、第１
図に示すように、原図基板１上の位置合わせ用ツクタン
３および縮小レンズ４を介して結像せしめた被露光物２
上の位置合わぜ用ツヤタン５をスリ、トロ、光電検出器
７．１軸移動台８等によシ相対位置検出する方法が用い
られていた。すなわち、第１図に示す縮小投影露光装置
では、位置検出用光源９によシ原図基板１の周辺に形成
された位置合わせ用、−ｅタン３を通して、さらに縮小
レンズ４を介して被露光物２の上に前工程で形成された
位置合わせ用パタン５を照明し、その反射光によシ逆に
被露光物２上の位置合わせ用パタン５を原図基板１の面
上に結像さぜる。

このようにして原図基板ｌの面上に結像された被露光物
２上の位１ガ合わせ用ノ？クン５および原図基板１上の
位置合わせ用バタン３０反射光を拡大光学系１０によシ
スリット６の位Ｄｉに投影して１軸移動台８および測長
器１ノによシスリット６の移動距離を測定し、スリ、１
・６の位置に応じた反射光を光電検出器７によシ検出し
て、副長器１ノからの位置（ｉ？叩およびブ０電検出器
７からの検出信号によ！７６シ置検出信号処理回路１２
において原図基板１と被露光物２との相対位置ずれ量Δ
Ｘの検出を行なう。次に相対位置ずれ量ΔＸを位置決め
指令回路１３に転送し、被露光物移動台位置決め装置１
４によシ被露光物移動台１５を動かし被露光物２の相対
位置誤差を補償する。なお、以」二の説明では原理説明
のため、相対位置ずれ狙ΔＸを一次元的なものとして扱
っているが、実際には直焚するｘ　＋　ｙ　２方向の位
置ずれ量ΔＸ、）、ｙまた場゛合によっては原図基板１
と被露光物２の相対回転による位置ずれ量、Δθをも含
め被露光物２の位置誤差を補償する。

また、第２図はＩＴＶ等の撮像管を用いた別の従来の装
置であシ、１９は撮像管、２０は２値化回路、２１は画
像信号処理回路であや。第２図に示すごとく拡大光学系
１０によシ得られた該位置合わせ用パタンからの反射光
を撮像管１９を用いて画像信号として取シ込み、２値化
回路２０によシ画像信号を２値化する。２値化された画
像情報を画像信号処理回路２１によジノ々タン認識して
原図基板１と被露光物２との相対位置ずれ量ΔＸをめる
。その他の構成動作は、第１図と同様である。

しかしながら、いずれにしろ前記第１図、第２図に示し
た従来技術では、■相対位置ずれ量を検出する方法とし
て該位置合わせ用／４クンからの反射光の（１）光強度
と（２）位置を第１図では（１）光電検出器と（２）ス
リット移動量測長器、第２回船しているため、■原図基
板１上の位置合わせ用・ぐタン３および被露光物２上の
位置合わせ用パタン５から位置検出信号を得るためには
、寸法が大きく実装することが大変困難である１軸移動
台８あるいは撮像管１９を必要とし、しかもΔＸ、Δｙ
、さらにΔθを検出して位置誤差を補償するためには数
ケ所で位置合わせが必要なため、位置検出装置は、大型
化、複雑化し実装が事実上困難である。また、■第１図
の場合、高精度の位置検出を行なうためには、スリット
６を走査する１軸移動台８に高度の安定性が要求される
が、１軸移動台８の機械的な精度、信頼性には限界があ
る。一方、第２図に示した従来技術では、■′完全に歪
のない画像を撮像管１９によシ取り出すことは不可能で
あシ、検出精度に問題がある。壕だ、撮像管１９によシ
取シ出す画像の解像力で検出精度が決まるが、撮像管１
９の分解能は、現状では数１０μｍ程度であり、高精度
の位置検出を得ることは困難である。さｔ−、Ｖ　−ｗ
ｉ／＋１投影霞弄肪置の生き性の点赤らけ相対位置ずれ
量を高速で検出処理できることが望ましいのに対し、■
第１図に示す方法においてはスリット６を安定した走査
速度でしかも高速度で移動させることは困難である。ま
た、第２図に示した方法においても、■′撮像管１９に
よシ取シ出され、２値化回路２０によ多信号処理された
該位置合わせ用パタン３および５の画像情報を、画像情
報の最小単位である画素を基準に読み出し、バタン認識
して相対位置ずれ量を検出するためには、処理時間がか
かシ、瞬時に相対位置ずれ量を検出することは困難であ
る。

このように、従来技術では、 ■検出光の強度と位置を同時に検出できない、■検出系
が大型化し、実装困難、 ■検出光の性能または安定性が不十分のため高精度化が
困難、 ■検出光の強度と位置を分離検出しているため、高速化
が困難、という大きな欠点があシ、微細化、大規模化する集積回
路パタンの高速・高精度重ね合わせ露光が不可能であっ
た。とくに、■検出系が大型化し、■重速化が困難なた
め、原図基板１と被露光物２の相対位置検出は１カ所で
ＸＩｙ直交２方向について行なうか、ＸｒＶを別々の２
カ所で行なうのが普通であシ、２力所以上の多数カ所で
Ｘ　＋　７直交２方向について位置検出した’）、Ｘｒ
Ｖを別々に３力所以上の多数カ所で位置検出することは
、スペース上の制限および所要時間上の制限から不可能
であった〇〔発明の目的〕本発明は以上のような不都合をなくすため、原図基板１
と被露光物２との相対位置ずれ値を検出するため、原図
基板１上の位置合わせ用パタン３および縮小レンズ４を
介して結像せしめた被露光物２上の位置合わせ用・千タ
ン５から得られる反射光を固体イメージセンサを用いた
検出（ロ）路で検出することを特徴とし、その目的は反
射光よシ光強度および光の位置を同時に検出し、小型化
によシ実装を容易とし、高安定、高精度でかつ高速の位
置合わせを可能にした縮小投影露光装置を提供すること
にある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。第３
図は、本発明の一実施例であシ、２２は検出用光源、２
３はイメージセンサ検出器である。検出用光源２２によ
シ照明することによシ得られる原図基板１上の位置合わ
せ用パタン３および縮小レンズ４を介して反射光によシ
原図基板１上に結像せしめた被露光物２上の位置合わせ
用パタン５を拡大光学系１０を介してイメージセンサ検
出器２３上に結像させ、イメージセンサ検出器２３で該
位置合わせ用パタン３および５の光強度および位置を瞬
時に検出し、相対位置ずれ量ΔＸを検出する。

イメージセンサ検出器２３は、光のアナログ信号をディ
ジタル信号に直接変換する素子であシ、光強度と同時に
光の位置をも検出できる。

例えばイメージセンナ検出器２３としてＣＣＤ（ｃｈａ
ｒｇｅ　ｃｏｕｂｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ　：電荷結合素
子）ΔＸを検出するためには次のようにする。第４図は
ＣＣＤ　１次元イメージセンサ位置検出器の具体例であ
り、２４は反射光、２５はＣＣＤ　１次元イメージセン
サ、２６はホトアレイ、２７はクロック発生回路、２８
はＣＯＤシフトレノスタ、２９は増幅・整形回路、３ｏ
は検出信号処理回路である。

拡大光学系１０によシ得られた反射光２４をＣＯＤ　１
　次元イメージセンサ２５内のホトアレイ２６上に結像
させ、ホトアレイ２６にょシ光電変換する。クロック発
生回路２７にょシ発生したノやルス信号によＪ、ＣｏＤ
ｌ次元イメージセンサ２５内のＣＣＩ）シフトレジスタ
２８を駆動させ、ホトアレイ２６によシ光電変換された
電気信号を読み出す。検出信号（は、増幅・整形回路２
９によシ増幅・整形され、検出信号処理回路３゜によシ
検出信号を２値化してパルス幅を測定することによシ相
対位置ずれ量ΔＸを得ることができる。第５図にＣＯＤ
　１次元イメージセンサから包り勘７捧山偕且ハ加１也
ニュ　始ｒ冊目＃　ｊ−１−）３１は被露光物上の位置
合わせ用パタンの反射像、３２は原図基板上の位置合わ
せ用、Ｊタンの反射像、３３はＣＣＤ　１次元イメージ
センサ入射領域である。ＣＯＤ　１次元イメージセンサ
から得られ、増幅・整形された検出信号Ｓには、原図基
板１および被露光物２上の位置合わせ用パタンの位置Ｘ
に応じた光強度が直接現われている。

従って、２値化回路を用いてパルス幅Ｐ１．Ｐ２の信号
波形をとシ出し、ＣＯＤ　１次元イメージセンサの動作
クロック・やルス信号を用いて検出信号のｉ４ルス幅Ｐ
１．Ｐ２を測定することによシ相対位置ずれ量をとしてめることができる。

以上のようにしてめた相対位置ずれ量ΔＸを第３図に示
すごとく位置決め指令回路１３に転送し、被露光物移動
台位置決め装置１４によシ被露光物移動台１５を動かし
被露光物２の相対位置誤差を補償する。なお、以上の説
明では、原理説明のため、相対位置ずれ量ΔＸを１次元
的なものとして扱っているが、実際には直交するＸ＋　
ｙ　ｒ　２方向の位置ずれ量ΔＸ、Δｙまた場合によっ
ては原図基板１と被露光物２の相対回転による位置ずれ
量Δθを含め被露光物２の位置誤差を補償する。

ＣＯＤ　１次元イメージセンサ２５は、それ自体が小型
・軽量であり、また周辺のクロック発生回路２７、増幅
・整形回路２９、検出信号処理回路３０を含めた位置検
出器としても小形にまとめることができる。さらに検出
光の光強度および位置を同時に検出可能であるという特
徴を有しているため、第１図、第２図において説明した
ごとくスリット６による走査、また画像信号処理回路２
１による信号処理等の複雑な制御あるいは信号処理機構
を必要としないため、露光装置の相対位置合わせ機構と
して実装しゃすく、ΔＸ、ΔｙさらにΔθ等の相対位置
ずれ量検出系も容易に露光装置に組み込むことが可能で
ある。

相対位置ずれ量の検出精度は、ＣＣＤイメージセンサの
受光素子部のホトアレイ２６の１セルの大きさに依存し
、検出速度はＣＯＤシフトレジスタ２８による読み出し
時間によシ決定される。

例えば、１セルの大きさが５μｍで４０９６個のホトア
レイからなるＣＯＤ　１次元イメージセンサを３−５Ｍ
Ｈｚのクロック周波数で動作させた場合、ＣＯＤシフト
レジスタからの検出信号の１回の読み出し時間は、約１
．２ｍ５ｅｃとなシ、従来技術では１００　ｍ５ｅｃ〜
数ｓｅｃのオーダーを要していた検出時間と比して大幅
な高速化がはかれる。また、縮小レンズ４および拡大光
学系１０を介して、被露光物２上の位置合わせ用パタン
５および原図基板１上の位置合わせ用パタン３からの反
射光を被露光物上のバタン寸法の１００倍に拡大せしめ
て結像させ、ＣＣＤ１次元イメージセンサに入力させる
ことによシ、第５図に示したノ臂ルス１％ｉ　Ｐｌ　＋
　Ｐ２をＣＣＤイメージセンサの１セルの大きさ５μｍ
に相当する分解能で測定できるので、±０．０２５μｍ
という高精度が得られる。

また、ＣＣＤイメージセンサは、低雑音でダイナミック
レンズが太きｔ１’、ＬＥＤのような低照度の光源でも
動作可能であり、固体素子であるた　′め信頼性も高い
という特徴も有する。このため、位置合わせ検出が、高
精度、高安定にできるという利点もある。

従って、以上線じて従来装置の欠点であったσ）光強度
と位置を分離し、て検出■小型化困がＷ■高精度化困難
■高速化困難という問題点を全てきわめて効果的に解決
できる。

なお、以上はＣＣＤ　１次元イメージセンサを用いて１
次元的ガ位置ずれ量の検出を行なう場合を示したが、実
際にはＸ＋Ｖの２方向の位置ずれ量検出、位置合わせを
必要とする場合が多い。

第６図は、２次元ホトアレイを有するＣＣＤイメージセ
ンサを用いだｘ、ｙ２方向相対位置ずれ量検出例を示す
。３４は、ＣＣＤ２次元イメージセンサ、３５は２次元
ホトアレイ、３６は原図北坩ｌ−／ｒ１侍借を１１オ田
パ々ンσ）厚射僅−，９７Ｈ被露光物上の位置合わせ用
・臂タンの反射像、３８はイメージセンサへのＸ方向入
射領域、３９はイメージセンサへのＸ方向入射領域、４
０はクロック発生回路、４１はＣＯＤシフトレジスタ、
４２はＣＣＤ　２次元イメージセンサ信号増幅、整形回
路、４３は検出信号処理回路である。

第６図において、例えばＣＯＤ　２次元イメージセンサ
３４の２次元ホトアレイ３５のｙＩ番目の行の１次元ホ
トアレイおよびＸ１番目の列の１次元ホトアレイを用い
て、原図基板１上の位置合わせ用パタン３の反射像３６
および被露光物２上の位置合わせ用パタン５の反射像３
７からなる反射光をＸ方向は、入射領域３８をホトアレ
イのｙｉ番目の行に対応させ、Ｘ方向は、入射領域３９
をホトアレイのＸ１番目の列に対応させることによ量検
出し、クロック発生回路４０によ、！７ＣＯＤシフトレ
ジスタ４ノを駆動させ検出信号を取シ出し、ＣＣＤ２次
元イメージセンサ悄号増幅・整形回路４２、検出信号処
理回ｊ＋８４３によシ、第４図、第５図で示したごとく
同様の検出信号の処理を行にうことによシ、ΔＸ、Δｙ
を同時に検出することが可能となる。

また、第７図は、ＣＣＤ１ＣＤ１次元イソ−ンサを２個
用いたｘ、ｙ方向相対位置ずれ量検出の例を示す。４４
は、キューブビームスプリッタ、４５はＸ方向ＣＯＤ　
１次元イメージセンサ位置検出器、４６はＸ方向ＣＣＤ
　１次元イメージセンサ位置検出器、４９はＸ方向位置
決め指令回路、５θはＸ方向位置決め指令回路、５１は
被露光物移動台位置決め装置、５２は被露光物移動台で
ある。

拡大光学系１０を介して得られる原図基板１上の位置合
わせ用パタン３の反射像、および被露光物２上の位置合
わせ用パタン５の反射像からなる反射光をキューブビー
ムスプリッタ４４を介して２分割し、それぞれＸ方向、
Ｘ方向ＣＣＤ　１次元イメージセンサ位置検出器４５．
４６のＣＣＤイメージセンサのホトアレイ上に結像させ
る。例えば第８図、および第９図で示すごとく、キュー
ブビームスプリッタ４４によシ分割されだＸ方向位置ず
れ量検出用反射像、およびＸ方向位置ずれ量検出用反射
像からイメージセンサへのＸ方向入射領域４７、イメー
ジセンサへのＸ方向入射領域４８をそれぞれＣＯＤ　１
次元イメージセンサ位置検出器４５．４６の１次元ホト
アレイに対応させて検出し、第４図、第５図で示したご
とく同様の検出信号の処理をＸ方向およびＸ方向のＣＣ
Ｄ　１次元イメージセンサ位置検出器４５．４６で行な
うことによシ、それぞれΔＸ、Δｙを検出し、Ｘおよび
Ｘ方向位置決め指令回路４９．５０に位置゛ずれ量ΔＸ
、Δｙの信号を送って被露光物移動台位置決め装置５１
によシ被露光物移動台５２を動かして被露光物２の相対
位置誤差を補償する。ここで第８図、第９図ｔよ、それ
ぞれＸ方向、Ｘ方向ＣＣＤ　１次元イメージセンサ位置
検出器４５．４６０ＣＣＤイメージセンサを照射する反
射像、およびＣＣＤイメージセンサの１次元ホトアレイ
によ量検出される反射光のＸ方向の入射領域、Ｘ方向入
射領域を示す。４７ば、Ｘ方向入相領域、４８はＸ方向
入射領域、５３．５４は、原図基板１上の位置合わせ用
パタン３の反射像、５５．５６は、被露光物２上の位置
合わせ用パタン５の反則像を示す。

第７図において、反射光をキューブビームスプリッタ４
４を介して分割し、Ｘ方向、Ｘ方向の相対位置ずれ量Δ
Ｘ、Δｙを検出する例を示したが、Ｘ方向、Ｘ方向につ
いて位置合わせ用パクンを原図基板上、および被露光物
上にそれぞれ２ケ所設けて各々の点でＣＯＤ　１次元イ
メージセンサによ、９ｘおよびＸ方向を別々に検出する
ようにしてもよい。第１０図にその具体例を示す。５７
は原図基板、５８．５９は原図基板上に形成されている
Ｘおよびｙの相対位置合わせ用パタン、６０．６１はＣ
ＣＤイメージセンサのホトアレイを照射する反射光の内
、原図基板上の位置合わせ用パクンの反射像、６２・６
３は）被露光物上の位置合わせ用パタンの反射像を示す
Ｏまた、原図基板と被露光物との相対形状歪または相対回
転角θまで含めて位置検出、位置合わせする場合には、
原図基板上、および＃　１’６光物上にそれぞれ２ケ所
以上位置合わせ用パタンを設けて、Ｘｔｙの位置ずれ量
ΔＸ、Δｙを検出する。第１１図に位置合わせ用パタン
を２ケ所設けた場合の例を示す。

６４は原図基板、６５．６６はそれぞれ原図基板上のＡ
点、Ｂ点における位置合わせ用・やクン、６７．６８は
、それぞれＡ点、Ｂ点における原図基板上の位置合わせ
用ノＲタンの反射像、６９．７０はそれぞれＡ点、Ｂ点
における披露光物上の位置合わせ用パタンの反射像を示
す。

Ａ点およびＢ点における原図基板と被露光物との相対位
置ずれ量を原図基板上の寸法に換算してそれぞれΔｘＡ
、ΔｙＡ、ΔＸＢＮΔｙＢとし原図基板上におけるＡ点
とＢ点との位置合わせ用バタン間の距離をＬとすると、
原図基板と被露光物との相対伸縮量は Δｔ＝ΔＸ　−ΔＸＡ　・・・（２）となシ、θ方向の相対位置ずれ角ΔθはΔθ＝−（Δｙ
Ｂ−ΔｙＡ）　・・・（３）となる。

第１２図〜第１４図のごとく４〜８カ所で検出する場合
も同様にして、２カ所の場合よシ高度な相対歪を含めて
相対位置ずれ量を検出できる。第１２図〜第１４図にお
いで、７１〜７６は位置合わせ用ｉ９タンである。

原図基板と被露光物との相対位置合わせは位置ずれΔＸ
、Δｙ・Δθについては第７図で被露光物移動台位置決
め装置５ノにょｐ被露光物移動台５２をＸ　ｔ　３’　
ｒθに動かして行なう。また、相対形状歪については、
第７図で固定としである原図基板の支持部７７をレンズ
光軸方向すなわちｘｒＶ＋θ面に垂直な方向に動かし、
縮小投影像の大きさを変えて相対伸縮を補正する。

Ｘ軸、ｙａまわシに原図基板を傾斜させれば不拘−歪も
補正できる。

なお、位置ずれの補正を第７図のごとく被露光物側を移
動させるのでなく、原図基板側を移動させて行なっても
よいととは自明である。

また、１次元の位置合、わせ用パタンを３カ所以上設け
て検出しても相対回転量や相対形状歪が検出可能なこと
も明らかである。

１１５図のととくｘ方向位置合わせバタン７８、ｙ方向
位置合わせノ々タン７９．８０を配置すればΔＸ、Δｙ
、Δθが検出でき、第１０図のごときマークのベアを２
ケ所設ければ（２）　ｔ　（３）式と同様に相対伸縮も
検出できる。マークをさらにふやせば相対歪がよシ高度
に検出できる。

一方、位置検出用光源は、ＣＣＤイメージ七ンサが感応
する波長帯の光を出すものなら何でも良い。一般に、縮
小投影露光装置は４３６ｎｍ（、＠舶り４０５ｎｍ　（
ｈ線）、３６５ｎｍ　（ｉ線）等の紫外線を露光光線と
しておシ、解像度を確保するため感光部が現像時にとシ
除かれるポジ型の感光剤を・臂タン形成に用いるのが通
常なので位置検出用光源の波長が該露光波長帯域に近い
と位置検出時に位置合わせ用バタン部が感光せしめられ
、部の（１？光剤が除去されてしまう。このため、感光
剤バタン形成後、行なうエップーング処理にょシ該位置
合わせ用）々タンがエツチングされ、同一の位置合わせ
用ノｅタンを用いて次層以降の位置合わせを行なうこと
ができなくなる。したがって、被ｊＫ光物上に形成され
念感光性物質が感光しない波長の光源を用いればよシ有
効である。

ＣＣＵイメージセンザは、他の光電笈換素子に比して雑
音レベルが低くてＳ／Ｎ比が大きく、ダイナミックレン
ジが広いなどの特徴が必シ、高感度なのでＬＥＤ　（ｌ
ｉｇｈｔ　ｅｎｉｉｔｔｅｒ　ｄｉｏｄｅ：発プｔダイ
オード）のような小型、軽耐、安価で扱い易い光源を用
いれば十分である。例えば、前記４３６〜３６５ｒ＋ｍ
の露光波長の場合、波長５０　（ｌｎｍ以上の光に感ｊ
ｆ　Ｌない船光剤が多数存在するので、黄（５８５ｎｍ
）、赤（６６０ｎｍ）等のＬＥＤ　ｔ−使えばよい。

位置検出光の波長がＮ光波長と異なる場合、縮小投影レ
ンズが露光波長用に収差補正されて落ち、歪が生ずるが
位置検出に大きな誤差を生ずるようなことはない。しか
し、さらに高精度化を期すためには位置検出光学系に収
差補正用の光学素子すなわちレンズまたは光路長修正板
を追加すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明し７たように、本発明によれば縮小投影露光装
置において、被露光物と原図基板との相対位置ずれ量を
高速でしかも高梢囲で検出することができ、集積回路パ
タンの露光処理全体に占める位置合わせ処理時間を短縮
でき、縮小投影露光装置の生産性を向上させることがで
きる。また、相対位置検出系を小型化でき、実装が容易
にできるという利点がある。さらに、高速化と小型化の
利点があいまって原図基板と被露光物とを多数点で位置
検出し、相対回転や相対形状歪をも検出、補正すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の縮小投影露光装置の相対位置合わせ方法
の概念図、第２図は別の従来の編小投影露光装置の相対位置合わせ
方法の概念図、第３図は本発明の一実施例を示す原理説明図、第４図は
ＣＯＤ　１次元イメージセンサ位置検出器の一例を示す
概念図、第５図はＣＯＤ　１次元イメー・ノセンザ検出信号の一
例を示す図、第６図はＣＣＤ　２次元イメージセンサ位置検出器の一
例を示す概念図、第７図はＣＣＤ　１次元イメージセンサを用いたｘ、７
２次元相対位置検出の一例を示す概念図、第８図１ｉｘ
方向ＣＣＵ　１次元イメージセンサへの入射光の一例を
示す概念図、第９図はｙ方向ＣＣＤ　１次元イメージセンサへの入射
光の一例を示す概念図、第１０図はＸ方向、ｙ方向の；ｌｉｊ対位置ずれ量分前
検出の具体例を示す図、第１１図は、相対伸縮、相対回転角検出の具体例を示す
図、第１２図〜第１５図はそれぞれ複数カ所の位置合わせ用
パタンケ有す乙原図基板の例を示す図である。１・・・原図基板、２・・・被露光物、３・・・原図基
板上の位置合わせ用パタン、４・・・縮小レンズ、５・
・・被露光物上の位置合わせ用パタン、６・・・スリ、
ト、７・・・光電検出器、８・・・１軸移動台、９・・
・検出用光源、１０・・・拡大光学系、１１・・・測尺
器、１２・・・位置検出信号処理回路、１３・・・位置
決め指令回路、１４・・・被露光物移動台位置決め装置
、１５・・・被露光物移動台、１６・・・露光光源、１
７・・・全反射ミラー、１８・・・ノ・−フミラー、１
９・・・撮像管、２０・・・２値化回路、２１・・・画
像信号処理回路、２２・・・検出用光源、２３・・・イ
メージセンサ検出器、２４・・・反射光、２５・・・Ｃ
ＯＤ　１次元イメージセンサ、２６・・・ホトアレイ、
２７・・・クロック発生回路、２８・・・ＣＣＤシフト
レジスタ、２９・・・増幅・整形回路、３０・・・検出
信号処理回路、３１・・・被露光物上の位置合わせ用パ
タンの反射像、３２・・・原図基板上の位置合わせ用パ
タンの反射像、３３・・・ＣＯＤ　１次元イメージセン
サ入射領域、３４・・・ＣＯＤ　２次元イメージセンサ
、３５・・・２次元ホトアレイ、３６・・・原図基板上
の位１１１合わせ用・ぞクンの反射像、３７・・・被露
光物上の位置合わせ用パタンの反射像、３８・・・イメ
ージセンサへのＸ方九入射領域、３９・・・イメージセ
ンサへのｙ方向入射領域、４０・・・クロック発生回路
、４１・・・ＣＣＤシフトレジスタ、４２・・・ＣＣＤ
　２次元イメージセンサ信号増幅、整形回路、４３・・
・検出信号処理回路、４４・・・キューブビームスシリ
ツタ、４５・・・Ｘ方向ＣＣＤ　１次元イメージセンサ
位誼検出器、４６・・・ｙ方向ＣＣＤ　１次元イメージ
センサ位置検出器、４７・・・イメージセンサへのＸ方
向入射領域、４８・・・イメージセンサへのｙ方向入射
領域、４９・・・Ｘ方向位置決め指令回路、５０・・・
ｙ方向位ｆｉ決め指令回路、５１・・・被露光物移動台
位置決め装置、５２・・・被露光物移動台、５３・・・
ΔＸ検出用原図基板上の位置合わせ用・ぐタンの反射像
、５４・・・Δｙ検出用原図基板上の位置合わせ用パタ
ンの反射像、５５・・・ΔＸ検出用被露光物上の位置合
わせパタンの反射像、５６・・・Δｙ検出用被露光物上
の位置合わせパタンの反射像、５７・・・原図基板、５
８・・・ΔＸ検出用位置合わせ用パタン、５９・・・Δ
ｙ検出用位置合わせ用パタン、６０・・・ΔＸ検出用原
図基板上の位置合わせ用パタンの反射像、６１・・・Δ
ｙ検出用原図基板上の位置合わせ用ノ９タンの反射像、
６２・・・ΔＸ検出用被露光物上の位置合わせ用パタン
の反射像、６３・・・Δｙ検出用被露光物上の位置合わ
せ用パタンの反射像、６４・・・原図基板、６５・・・
Ａ点における位置合わせ用パタン、６６・・・Ｂ点にお
ける位置合わせ用パタン、６７・・・Ａ点における原図
基板上の位置合わせ用パタンの反射像、６８・・・Ｂ点
における原図基板上の位置合わせ用ｉｅクンの反射像、
６９・・・Ａ点における被露光物上の位置合わせ用パタ
ンの反射像、７０°・・Ｂ点における被露光物上の位置
合わせ用パタンの反射像。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１１．４第２’：１第３Ｆ羽第４１１第５図 λＮＬ９イｈｑ　％ −１１０図第１１０８戸１、第１２図第１３　ｆズ１第１４図第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原図基板上のパタンを、被露光物上に縮小レンズ
を介して露光せしめる縮小投影露光装置において、検出
用光源で照明することによυ得られる、原図基板上の複
数の位Ｉ戚合わせ用・ぐクン及び縮小レンズを介して反
射光によシ原図基板回上に結像せしめた被露光物上の社
数の位置合わせ用パタンを、光学的に拡大して１次元あ
るいは２次元の複数の固体イメージセンザ上に結像せし
めて同時にあるいは相次いで検出し、原図基板と被露光
物の位置合わせ用パタン相互間の相対位置ずれ量の算出
結果を基に原図基板と被露光物とを相対移動して位置合
わぜを４イう如く構成したことを特徴とする縮小投影露
光装置。
（２）　前記固体イメーノセンーリ−ｆ　ＣＣＤ　（ｃ
ｈａｒｇｅとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の縮小投影露光装置。
（３）検出用光源と光学系を、被露光物上に形成した感
光性物質が感光しない波長の光源と該波長用光学系とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２頌
記載の縮小投影露光装置。
（４）検出用光源にＬＥＤ　（Ｎｇｔ＋ｔ　ｅｍｉｔｔ
ｅｒｄｉｏｄｅ　：発光ダイオード）を用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項、ル２項、または第３項
のいずれかに記載の縮小投影露光装置′。