JPS61258424A - アライメント方法 - Google Patents
アライメント方法Info
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- JPS61258424A JPS61258424A JP60099512A JP9951285A JPS61258424A JP S61258424 A JPS61258424 A JP S61258424A JP 60099512 A JP60099512 A JP 60099512A JP 9951285 A JP9951285 A JP 9951285A JP S61258424 A JPS61258424 A JP S61258424A
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［分 野］
本発明は半導体メモリ、演樟装置等の高密度集積回路チ
ップの製造の際に用いる回路パータンの焼付即ち露光す
る装置の特にアライメント方法に関する。
ップの製造の際に用いる回路パータンの焼付即ち露光す
る装置の特にアライメント方法に関する。
［従来技術］
従来この種の装置においては、その重ね合せ精度、生産
性、他の装置との融通性、大型複雑化等に難点があった
。
性、他の装置との融通性、大型複雑化等に難点があった
。
［目 的１
本発明は上記難点を解消し、極めて高い重ね合せ精度、
高生産性（高速）、高融通性及び簡易な構成を備えたア
ライメント方法を提供することを目的とする。
高生産性（高速）、高融通性及び簡易な構成を備えたア
ライメント方法を提供することを目的とする。
［実施例］
以下図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。第
１図は回路パターンマスクいわゆるレチ ′クルＲ
Ｔの面内に形成された回路パターン面ＣＰをウェハＷＦ
上に露光するための露光装置の概略構成図である。ＩＯ
は露光用光源系にして、超高圧水銀灯などの光源り、Ｐ
の近傍には光ｉ＋ｉ Ｌ Ｐから放射された光束を有効
に集光するための楕円ＩＭ１が配置され、次いで順次に
光路に沿って、赤外光の大部分を透過し紫外光を反射す
るためのコールドミラーＭ２、光束の配光特性を均一に
するためのインテグレータレンズ系Ｌ１、シャッターＳ
王、レンズ系Ｌ２、反射ＩＭ３ 、レンズ系Ｌ３、遮光
装置ＢＬ、レンズ系Ｌ４、反射ＩＭ４ 、レンズ系Ｌ５
、反射ｔｌｔＭ５ 、レンズ系Ｌ６、レチクルＲＴが順
次に光路に沿って配置されており、ここで反射ＩＭ３
、Ｍ４ 、ＭＳは、それぞれ光軸を直角に折曲げて照明
系を小型化するためのものであり、レンズ系Ｌ３は、光
源ＬＰからの光を集光して、遮光装置ＢＬを均一に照明
するためのものである。ＡＳはいわゆるＴＴＬ （Ｔｈ
ｒｏｕｇｈ Ｔｈｅｌｅｎｓ）アライメントのための
光学系、Ｒ３はレチクルＲＴのＸ、Ｙ、θ方向への駆動
ステージ、縮少レンズ系ＰＯは縮少露光のための光学系
で１１５〜１／１０の縮少率を有する。ＯＡはウェハＷ
Ｆのアライメントのためのオフアクシス光学系、ＷＳは
ウェハＷＦのＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向への駆動ステージ、Ｌ
Ｚはレーザ干渉計で、縮少レンズ系ＰＯのミラーＭ６及
びウェハステージＷＳのミラーＭ７によりウェハステー
ジＷＳの移動制御を行なう。
１図は回路パターンマスクいわゆるレチ ′クルＲ
Ｔの面内に形成された回路パターン面ＣＰをウェハＷＦ
上に露光するための露光装置の概略構成図である。ＩＯ
は露光用光源系にして、超高圧水銀灯などの光源り、Ｐ
の近傍には光ｉ＋ｉ Ｌ Ｐから放射された光束を有効
に集光するための楕円ＩＭ１が配置され、次いで順次に
光路に沿って、赤外光の大部分を透過し紫外光を反射す
るためのコールドミラーＭ２、光束の配光特性を均一に
するためのインテグレータレンズ系Ｌ１、シャッターＳ
王、レンズ系Ｌ２、反射ＩＭ３ 、レンズ系Ｌ３、遮光
装置ＢＬ、レンズ系Ｌ４、反射ＩＭ４ 、レンズ系Ｌ５
、反射ｔｌｔＭ５ 、レンズ系Ｌ６、レチクルＲＴが順
次に光路に沿って配置されており、ここで反射ＩＭ３
、Ｍ４ 、ＭＳは、それぞれ光軸を直角に折曲げて照明
系を小型化するためのものであり、レンズ系Ｌ３は、光
源ＬＰからの光を集光して、遮光装置ＢＬを均一に照明
するためのものである。ＡＳはいわゆるＴＴＬ （Ｔｈ
ｒｏｕｇｈ Ｔｈｅｌｅｎｓ）アライメントのための
光学系、Ｒ３はレチクルＲＴのＸ、Ｙ、θ方向への駆動
ステージ、縮少レンズ系ＰＯは縮少露光のための光学系
で１１５〜１／１０の縮少率を有する。ＯＡはウェハＷ
Ｆのアライメントのためのオフアクシス光学系、ＷＳは
ウェハＷＦのＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向への駆動ステージ、Ｌ
Ｚはレーザ干渉計で、縮少レンズ系ＰＯのミラーＭ６及
びウェハステージＷＳのミラーＭ７によりウェハステー
ジＷＳの移動制御を行なう。
第２図は遮光装置８ｍの斜視図である。この遮光袋ＭＢ
Ｌは、第１図のレンズ系Ｌ４．Ｌ５．Ｌ６により、その
遮光する面がレチクルＲＴの回路パターン面ＣＰと共役
な関係になるように配置され、またレチクルＲＴを、そ
のガラス等の透明部の厚さが異なるレチクルに取替え、
屈折力が変化した場合に、上記の共役な関係を維持する
ために、光軸方向に移動可能である。また不図示の遮光
装置回転機構により、レチクルＲＴの下方に配置されて
露光を受けるウェハＷＦとの回転方向位置合わせのため
に、レチクルＲＴの回転に連動して第２図の如くθ方向
に回動可能である。
Ｌは、第１図のレンズ系Ｌ４．Ｌ５．Ｌ６により、その
遮光する面がレチクルＲＴの回路パターン面ＣＰと共役
な関係になるように配置され、またレチクルＲＴを、そ
のガラス等の透明部の厚さが異なるレチクルに取替え、
屈折力が変化した場合に、上記の共役な関係を維持する
ために、光軸方向に移動可能である。また不図示の遮光
装置回転機構により、レチクルＲＴの下方に配置されて
露光を受けるウェハＷＦとの回転方向位置合わせのため
に、レチクルＲＴの回転に連動して第２図の如くθ方向
に回動可能である。
遮光装置！ＢＬは基板ＳＴ上に４つのパルスモータ、Ｐ
Ｍ１〜ＰＭ４ 、各モータＰＭの回転軸にそれぞれ固定
されて回転可能な４つの送りネジ部ＦＧ１〜ＦＧ４ 、
各モータＰＭ及び送りネジ部ＦＧの回転により、一方向
に移動可能な４つの送りナツト部ＮＡＩ〜ＮＡ４ 、及
び送りナツト部ＮＡ上に固定され、かつ鋭利な側縁部（
エツジ）ｄ１〜ｄ４を有する４つの遮光板ＢＬ１〜ＢＬ
４がそれぞれ配置され、４個の側縁部ｄ１〜ｄ４により
矩形の開口部を構成する。
Ｍ１〜ＰＭ４ 、各モータＰＭの回転軸にそれぞれ固定
されて回転可能な４つの送りネジ部ＦＧ１〜ＦＧ４ 、
各モータＰＭ及び送りネジ部ＦＧの回転により、一方向
に移動可能な４つの送りナツト部ＮＡＩ〜ＮＡ４ 、及
び送りナツト部ＮＡ上に固定され、かつ鋭利な側縁部（
エツジ）ｄ１〜ｄ４を有する４つの遮光板ＢＬ１〜ＢＬ
４がそれぞれ配置され、４個の側縁部ｄ１〜ｄ４により
矩形の開口部を構成する。
上記構成において、第１図の光源ＬＰより放射された光
束は、シャッターＳＴが開いたとき光学素子Ｍ１ 、Ｍ
２ 、Ｍ３ 、Ｍ４の順に反射、屈折をし、遮光袋ｆｉ
ＥＩＢＬを均一に照明する。遮光装置ＢＬの開口部の外
側に照射した光束は、４つの遮光板ＢＬ１〜ＢＬ４によ
り遮光され、開口部を通過した光束は、図において実線
で示す如く、レチクルＲＴの回路パターン面ＣＰを照明
する。ここで遮光ｉＡ置ＢＬの遮光面とレチクルＲＴの
パターン面ＣＰとは、光学的に共役な関係に配置されて
いるので、遮光装置ＢＬの開口部の縁部は、回路パター
ン面ＣＰ上に鮮明な輪郭で投影され、レチクルＲＴの回
路パターン面ＣＰの外側の領域を完全に遮光することが
できる。
束は、シャッターＳＴが開いたとき光学素子Ｍ１ 、Ｍ
２ 、Ｍ３ 、Ｍ４の順に反射、屈折をし、遮光袋ｆｉ
ＥＩＢＬを均一に照明する。遮光装置ＢＬの開口部の外
側に照射した光束は、４つの遮光板ＢＬ１〜ＢＬ４によ
り遮光され、開口部を通過した光束は、図において実線
で示す如く、レチクルＲＴの回路パターン面ＣＰを照明
する。ここで遮光ｉＡ置ＢＬの遮光面とレチクルＲＴの
パターン面ＣＰとは、光学的に共役な関係に配置されて
いるので、遮光装置ＢＬの開口部の縁部は、回路パター
ン面ＣＰ上に鮮明な輪郭で投影され、レチクルＲＴの回
路パターン面ＣＰの外側の領域を完全に遮光することが
できる。
なお、遮光装置８Ｌは、レチクルＲＴの回路パターン面
ＣＰとの回転方向の位置合わせのために、θ方向（第２
図）に回動可能であり、またレチクルＲＴが厚さの異な
るすなわち屈折力の異なるレチクルに変更した場合に、
前記共役の関係を維持するために光軸方向（第１図上下
矢印）に移動可能である。更に、遮光装置１８Ｌの開口
部の領域及び位置は、本装置の電子処理部から出される
信号によりパルスモータＰＭＩ〜ＰＭ４が所定の回転を
し、各モータの軸に連結されている送りネジＦＧ１〜Ｆ
Ｇ４により送りナツトＮＡ１〜ＮＡ４が一方向に移動し
、従って遮光板ＢＬ１〜ＢＬ４が移動することにより、
光軸と直角方向の開口部面積を任意に変化させることが
できる。このような４枚の遮光板ＢＬＩ〜ＢＬ４の移動
、調整は同時に行うことが可能であり、従ってレチクル
ＲＴの任意の領域に合致した露光が可能となる。
ＣＰとの回転方向の位置合わせのために、θ方向（第２
図）に回動可能であり、またレチクルＲＴが厚さの異な
るすなわち屈折力の異なるレチクルに変更した場合に、
前記共役の関係を維持するために光軸方向（第１図上下
矢印）に移動可能である。更に、遮光装置１８Ｌの開口
部の領域及び位置は、本装置の電子処理部から出される
信号によりパルスモータＰＭＩ〜ＰＭ４が所定の回転を
し、各モータの軸に連結されている送りネジＦＧ１〜Ｆ
Ｇ４により送りナツトＮＡ１〜ＮＡ４が一方向に移動し
、従って遮光板ＢＬ１〜ＢＬ４が移動することにより、
光軸と直角方向の開口部面積を任意に変化させることが
できる。このような４枚の遮光板ＢＬＩ〜ＢＬ４の移動
、調整は同時に行うことが可能であり、従ってレチクル
ＲＴの任意の領域に合致した露光が可能となる。
第３図は第１図のレチクルステージＲ８の断面を示す図
で、第４図はその上面概略図である。図において基板Ｓ
Ｌは縮少レンズＰＯに固定され、その一部は上方に突出
し、その上面にレチクル基準マークＲＫＲ，ＲＫＬが設
けられている。このレチクル基準マークＲＫＲ，ＲＫＬ
にレチクルのセットマークＲ８Ｒ，Ｒ３Ｌが合わせられ
て、いわゆるレチクルアライメントが行なわれる。
で、第４図はその上面概略図である。図において基板Ｓ
Ｌは縮少レンズＰＯに固定され、その一部は上方に突出
し、その上面にレチクル基準マークＲＫＲ，ＲＫＬが設
けられている。このレチクル基準マークＲＫＲ，ＲＫＬ
にレチクルのセットマークＲ８Ｒ，Ｒ３Ｌが合わせられ
て、いわゆるレチクルアライメントが行なわれる。
ＲＹはレチクルＲＴのＹ方向駆動ステージ、ＲＸ、Ｒθ
は同じくＸ方向、θ方向への駆動ステージ、θＢ（θＢ
ｉ、θ３２．θＢ３）は回転ステージＲθのためのガイ
ドベアリング、ＲＣはレチクルチャックでチューブＴＵ
Ｒからの吸引力によりレチクルＲＴをチャックＲＣに吸
着させて固定させる機能を有する。ＰＸ、ＰＹ、Ｐθは
各々各ステージＲＸ、ＲＹ、Ｒθを駆動するためのパル
スモータ、ＸＬ、ＹＬ、θＬは各々駆動力伝達レバーギ
ア、８Ｘ１ 、ＲＸ２ 、ＢＹｌ 、ＢＹ２ 、Ｂθは
各々モータの力に抗する片寄せバネ、ＸＢ。
は同じくＸ方向、θ方向への駆動ステージ、θＢ（θＢ
ｉ、θ３２．θＢ３）は回転ステージＲθのためのガイ
ドベアリング、ＲＣはレチクルチャックでチューブＴＵ
Ｒからの吸引力によりレチクルＲＴをチャックＲＣに吸
着させて固定させる機能を有する。ＰＸ、ＰＹ、Ｐθは
各々各ステージＲＸ、ＲＹ、Ｒθを駆動するためのパル
スモータ、ＸＬ、ＹＬ、θＬは各々駆動力伝達レバーギ
ア、８Ｘ１ 、ＲＸ２ 、ＢＹｌ 、ＢＹ２ 、Ｂθは
各々モータの力に抗する片寄せバネ、ＸＢ。
ＹＢは各々ガイドベアリングＸＧ、ＹＧと協働するガイ
ドブロックである。各モータの回転により各々所望量Ｘ
、Ｙ、θ方向に各ステージは駆動される。例えば今パル
スモータＰＸを矢示方向に回転させると、レバーＸＬは
矢示方向に回転しその左端がＸステージＲＸを押し、Ｘ
ステージＲＸはバネＢＸＩ、ＢＸ２に抗して左方向に移
動する。このときガイドブロックＸＢ及びガイドベアリ
ングＸＧによってＸ方向にのみ正しく移動される。ホト
センサＰＳ及び遮光板ＳＭはレチクルステージＲ３の移
動限界及びレチクルステージＲ８の中心を露光用レンズ
系ＰＯの光軸に合わせるための検出系である。
ドブロックである。各モータの回転により各々所望量Ｘ
、Ｙ、θ方向に各ステージは駆動される。例えば今パル
スモータＰＸを矢示方向に回転させると、レバーＸＬは
矢示方向に回転しその左端がＸステージＲＸを押し、Ｘ
ステージＲＸはバネＢＸＩ、ＢＸ２に抗して左方向に移
動する。このときガイドブロックＸＢ及びガイドベアリ
ングＸＧによってＸ方向にのみ正しく移動される。ホト
センサＰＳ及び遮光板ＳＭはレチクルステージＲ３の移
動限界及びレチクルステージＲ８の中心を露光用レンズ
系ＰＯの光軸に合わせるための検出系である。
またパルスモータＰＯを駆動、回転させると第１図点線
で図示する回転力伝達系ＤＴを介して第２図の遮光装置
ＢＬの基板ＳＴも連動してθ方向に回転する。
で図示する回転力伝達系ＤＴを介して第２図の遮光装置
ＢＬの基板ＳＴも連動してθ方向に回転する。
第５図は第１図のＴＴＬアライメント光学系ＡＳ及びオ
フアキシス光学系ＯＡの概略を示す図である。図におい
て１８はレーザ発生源、２Ｓはレーザ系のピント出しを
行なう集光レンズ、３Ｓは回転多面鏡、４Ｓはｆ−θレ
ンズ、５Ｓはビームスプリッタである。レーザ発生源１
Ｓを出たレーザ光が回転多面鏡３Ｓの回転に従って走査
が行なわれ、ビームスプリッタ５８以下の光学系に入つ
ていく。６Ｓはフィールドレンズ、７Ｓは視野分割プリ
ズムであり、プリズム７Ｓは走査レーザ光を２つの光路
に分割する。この点においてプリズム７Ｓは視野および
空間分割プリズムということができる。８Ｒ，８Ｌは偏
光ビームスプリッタ、９Ｒ，９ｍはリレーレンズ、ＩＯ
Ｒ，１０ｍはビームスプリッタで、これらの素子を反射
又は通過した光は対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌに入り、対
物ミラー１２Ｒ，１２Ｌで反射し、レチクルＲＴ上で結
像し、走査を行なう。結像レンズ１３Ｒ，１３Ｌから光
電ディテクタ１８Ｒ，１８Ｌに至る系は光電検出系であ
る。
フアキシス光学系ＯＡの概略を示す図である。図におい
て１８はレーザ発生源、２Ｓはレーザ系のピント出しを
行なう集光レンズ、３Ｓは回転多面鏡、４Ｓはｆ−θレ
ンズ、５Ｓはビームスプリッタである。レーザ発生源１
Ｓを出たレーザ光が回転多面鏡３Ｓの回転に従って走査
が行なわれ、ビームスプリッタ５８以下の光学系に入つ
ていく。６Ｓはフィールドレンズ、７Ｓは視野分割プリ
ズムであり、プリズム７Ｓは走査レーザ光を２つの光路
に分割する。この点においてプリズム７Ｓは視野および
空間分割プリズムということができる。８Ｒ，８Ｌは偏
光ビームスプリッタ、９Ｒ，９ｍはリレーレンズ、ＩＯ
Ｒ，１０ｍはビームスプリッタで、これらの素子を反射
又は通過した光は対物レンズ１１Ｒ，１１Ｌに入り、対
物ミラー１２Ｒ，１２Ｌで反射し、レチクルＲＴ上で結
像し、走査を行なう。結像レンズ１３Ｒ，１３Ｌから光
電ディテクタ１８Ｒ，１８Ｌに至る系は光電検出系であ
る。
１４Ｒ，１４Ｌは色フィルタ、１５Ｒ，１５Ｌは空間周
波数フィルタで、正反射光を遮断し、光電検出用の散乱
光をとり出す役目をする。１６Ｒ，１６Ｌは反射鏡、１
７Ｒ，１７Ｌはコンデンサーレンズである。光源１９Ｒ
，１９Ｌ、コンデンサーレンズ２ＯＲ，２０Ｌ、色フィ
ルタ２１Ｒ，２１Ｌは観察のための照明光学系を構成し
、エレクタ２２Ｓ１プリズム２３Ｓ１テレビ用レンズ２
４Ｓ、ｆｉ像管ＣＤＯは観察系を構成する。
波数フィルタで、正反射光を遮断し、光電検出用の散乱
光をとり出す役目をする。１６Ｒ，１６Ｌは反射鏡、１
７Ｒ，１７Ｌはコンデンサーレンズである。光源１９Ｒ
，１９Ｌ、コンデンサーレンズ２ＯＲ，２０Ｌ、色フィ
ルタ２１Ｒ，２１Ｌは観察のための照明光学系を構成し
、エレクタ２２Ｓ１プリズム２３Ｓ１テレビ用レンズ２
４Ｓ、ｆｉ像管ＣＤＯは観察系を構成する。
この例では光量を有効に用いる為、走査レーザ光が、レ
チクルおよびウェハの共役面に置かれた視野分割プリズ
ム７Ｓによってその光路を左右に分割されている。走査
線は視野分割プリズム７Ｓの稜線と直交している。すな
わち縦方向にレーザを走査する様にミラー１０Ｒ，１０
Ｌと１２Ｒ，１２Ｌが用いられている。
チクルおよびウェハの共役面に置かれた視野分割プリズ
ム７Ｓによってその光路を左右に分割されている。走査
線は視野分割プリズム７Ｓの稜線と直交している。すな
わち縦方向にレーザを走査する様にミラー１０Ｒ，１０
Ｌと１２Ｒ，１２Ｌが用いられている。
また図示の如く左右の走査光学系が非対称に構成されて
いるため、左右の対物レンズＩＩＲ，１１Ｌはレチクル
ＲＴのアライメントマークＷＲ，ＷＬの位置に対応して
互い遠いに配置されている。ＯＡＲ，ＯＡＬは一対のア
ライメント用オフアキシス光学系で後述のアライメント
動作に使用する。
いるため、左右の対物レンズＩＩＲ，１１Ｌはレチクル
ＲＴのアライメントマークＷＲ，ＷＬの位置に対応して
互い遠いに配置されている。ＯＡＲ，ＯＡＬは一対のア
ライメント用オフアキシス光学系で後述のアライメント
動作に使用する。
ＯＲ，ＣＬは高倍用光電高解像度撮像管、ＣＤＲ。
ＣＤＬは低倍用変換器でＣＯＤ （チャージカップルド
デバイス）等から成る。
デバイス）等から成る。
第６図は第１図のウェハステージＷＳの一部斜視図にし
て、基台ＷＤ上にＹ方向移動ステージＷＹ、その上にＸ
方向移動ステージＷｘが乗せられ、各Ｘ、Ｙステージｗ
ｘ、ｗｙは各々サーボモータＸＭ、ＹＭ１．：Ｊ：つｒ
Ｘ、Ｙ方向ｋＪｊ−ｉ’ＦＧＸ、ＧＹに沿って移動スル
。ＸＨ−ＸＳ、ＹＨ−ＹＳ４；を各々Ｘ、Ｙステージの
初期リセットのための検出系である。ｘｏはθ方向の回
転及びＺ方向に上下移動するステージθ２のための穴部
である。ステージθＺは第７図の如くその上にウェハチ
ャックＷＣが乗せられ、その上にウェハＷＦがレチクル
側と同様に吸着固定される。ステージθ２はステージホ
ルダθＨに嵌合し、ボールベアリングＢＢ及びｂｌによ
って２方向の上下動及びθ方向に回転可能である。ステ
ージホルダθＨは図示の如くＸステージＷＸに固定され
る。Ｚ及びθ方向の駆動用パルスモータＺＭ、θＭはス
テージホルダθＨに固定される。
て、基台ＷＤ上にＹ方向移動ステージＷＹ、その上にＸ
方向移動ステージＷｘが乗せられ、各Ｘ、Ｙステージｗ
ｘ、ｗｙは各々サーボモータＸＭ、ＹＭ１．：Ｊ：つｒ
Ｘ、Ｙ方向ｋＪｊ−ｉ’ＦＧＸ、ＧＹに沿って移動スル
。ＸＨ−ＸＳ、ＹＨ−ＹＳ４；を各々Ｘ、Ｙステージの
初期リセットのための検出系である。ｘｏはθ方向の回
転及びＺ方向に上下移動するステージθ２のための穴部
である。ステージθＺは第７図の如くその上にウェハチ
ャックＷＣが乗せられ、その上にウェハＷＦがレチクル
側と同様に吸着固定される。ステージθ２はステージホ
ルダθＨに嵌合し、ボールベアリングＢＢ及びｂｌによ
って２方向の上下動及びθ方向に回転可能である。ステ
ージホルダθＨは図示の如くＸステージＷＸに固定され
る。Ｚ及びθ方向の駆動用パルスモータＺＭ、θＭはス
テージホルダθＨに固定される。
ステージθ７の中心部には多数のドーナツ型が積層され
た圧Ｎ素子ＰＺが配置される。圧電素子ＰＺとステージ
θ２及びウェハチャックＷＣはビスＢＷで一体化される
。
た圧Ｎ素子ＰＺが配置される。圧電素子ＰＺとステージ
θ２及びウェハチャックＷＣはビスＢＷで一体化される
。
Ｉｓは渦電流型位置センサで圧電素子ＰＺの基台ＺＤに
固定され、ステージθ２の上方移動量Ｑを検出する。ス
テージホルダθＨにはさらにレバーＺＬが回動自在に軸
支され、またナツトＮが固定される。２方向駆動モ一タ
ＺＭが駆動されるとギアＧ１．Ｇ２が回転しネジ棒Ｇ３
が下方向に回転しながら下降するとレバーＺＬの右端が
ボールｂ１に押されて時計方向に回動し、レバーＺＬの
左端はボールｂ２を介して圧電素子Ｐｚ及びセンサＩＳ
を基台ＺＤを介して上方に押し上げるので一体化されて
いるステージθ２及びウェハチャックＷＣが上方即ち２
方向に移動する。このようにして焦点合せのための粗動
運動が行なわれる。その後その位置から今度は圧電素子
ＰＺが駆動され、Ｚ軸方向にレバーＺＬを支点に伸長す
る。したがってウェハチャックＷＣ及びθＺステージが
圧電素子の伸長力だけ上方に移動する。その移動量はセ
ンサｌＳによるギャップＱの測定により検出する。これ
により微動調節が行なわれる。
固定され、ステージθ２の上方移動量Ｑを検出する。ス
テージホルダθＨにはさらにレバーＺＬが回動自在に軸
支され、またナツトＮが固定される。２方向駆動モ一タ
ＺＭが駆動されるとギアＧ１．Ｇ２が回転しネジ棒Ｇ３
が下方向に回転しながら下降するとレバーＺＬの右端が
ボールｂ１に押されて時計方向に回動し、レバーＺＬの
左端はボールｂ２を介して圧電素子Ｐｚ及びセンサＩＳ
を基台ＺＤを介して上方に押し上げるので一体化されて
いるステージθ２及びウェハチャックＷＣが上方即ち２
方向に移動する。このようにして焦点合せのための粗動
運動が行なわれる。その後その位置から今度は圧電素子
ＰＺが駆動され、Ｚ軸方向にレバーＺＬを支点に伸長す
る。したがってウェハチャックＷＣ及びθＺステージが
圧電素子の伸長力だけ上方に移動する。その移動量はセ
ンサｌＳによるギャップＱの測定により検出する。これ
により微動調節が行なわれる。
θ方向駆動モータθＭが駆動されるとギア列Ｇ４ 、Ｇ
５ 、Ｇ６を介してステージθ２及びウェハチャックＷ
ＣがボールベアリングＢＢ及びｂ２によってスムースに
回転する。
５ 、Ｇ６を介してステージθ２及びウェハチャックＷ
ＣがボールベアリングＢＢ及びｂ２によってスムースに
回転する。
Ｃ１ｌ、Ｃ８は回転方向の基準点を定める検出系である
。
。
縮少投影レンズＰＯに取付けられたＡ Ｇ １．Ａ Ｇ
３はエアマイクロセンサノズルであり、不図示のＡＧ２
．ＡＧ４ｅ加エタ例えば４ａ！ｌでウェハＷＦの表面ま
での距離を測定している。ノズルＡＧ１〜ＡＧ４で測定
した縮小投影レンズＰＯの端面からウェハＷＦの表面ま
での距離を各々ｄｌ ｄ２ 、 ｄ３、ｄ４とすると、
その平均距離は（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４と
なる。所定の縮小投影レンズＰＯの結像面位置と縮小投
影レンズＰＯの端面間の距離をｄｏとすると、結像面位
置゛にウェハＷＦを移動させるには Δｄ＝ｄｏ −（ｄ１＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４
なる量ΔｄだけウェハＺｖｓ構を移動させれば良い。
３はエアマイクロセンサノズルであり、不図示のＡＧ２
．ＡＧ４ｅ加エタ例えば４ａ！ｌでウェハＷＦの表面ま
での距離を測定している。ノズルＡＧ１〜ＡＧ４で測定
した縮小投影レンズＰＯの端面からウェハＷＦの表面ま
での距離を各々ｄｌ ｄ２ 、 ｄ３、ｄ４とすると、
その平均距離は（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４と
なる。所定の縮小投影レンズＰＯの結像面位置と縮小投
影レンズＰＯの端面間の距離をｄｏとすると、結像面位
置゛にウェハＷＦを移動させるには Δｄ＝ｄｏ −（ｄ１＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４
なる量ΔｄだけウェハＺｖｓ構を移動させれば良い。
この結果ウェハＷＦの平均面が結像面位置となる。
第８図は自動焦点合せ機構部をｔ制御するブロック図で
、マイクロプロセッサ４０Ｚで各種の判断処理を行ない
、各々の場合に応じた指令を出す。４１Ｚはレジスタで
あり、マイクロプロセッサ４０２からパルスモータＺＭ
への回転方向１回転量１回転速度などの指令情報を記憶
する。４２Ｚはパルスモータ制御回路であり、レジスタ
４１ｚの移動量指令情報に基づき、パルスモータＺＭの
オーブンループ制御を行う。初期状態において、ウェハ
ＷＦの表面位置は結像面位置より例えば２ｊ＆ＩＩ以上
離れている。これはウェハＷＦの厚みが規定より厚かっ
た場合でも縮小投影レンズＰＯに衝突しないためである
。なお、エアセンサノズルＡＧ１〜ＡＧ４で精度よく測
定できる範囲は、ノズルの端面からウェハ表面までの距
離が約０．２．以内のときである。従って所定の結像面
位置がノズルの端面から０．１履のところにあると仮定
すると、精度よく測定できるのはウェハ表面が上方向に
移動して結像面位置より下側０．１履以内に入ってから
である。
、マイクロプロセッサ４０Ｚで各種の判断処理を行ない
、各々の場合に応じた指令を出す。４１Ｚはレジスタで
あり、マイクロプロセッサ４０２からパルスモータＺＭ
への回転方向１回転量１回転速度などの指令情報を記憶
する。４２Ｚはパルスモータ制御回路であり、レジスタ
４１ｚの移動量指令情報に基づき、パルスモータＺＭの
オーブンループ制御を行う。初期状態において、ウェハ
ＷＦの表面位置は結像面位置より例えば２ｊ＆ＩＩ以上
離れている。これはウェハＷＦの厚みが規定より厚かっ
た場合でも縮小投影レンズＰＯに衝突しないためである
。なお、エアセンサノズルＡＧ１〜ＡＧ４で精度よく測
定できる範囲は、ノズルの端面からウェハ表面までの距
離が約０．２．以内のときである。従って所定の結像面
位置がノズルの端面から０．１履のところにあると仮定
すると、精度よく測定できるのはウェハ表面が上方向に
移動して結像面位置より下側０．１履以内に入ってから
である。
４９ＺはエアセンサノズルＡＧ１〜ＡＧ４の流体流量゛
の変化を電圧に変換する回路であり、縮小投影レンズＰ
Ｏとウェハ表面迄の距離ｄｉ 、 ｄ２ 。
の変化を電圧に変換する回路であり、縮小投影レンズＰ
Ｏとウェハ表面迄の距離ｄｉ 、 ｄ２ 。
ｄ３．ｄ４に対応した電圧出力Ｖ１ 、 Ｖ２ 、 Ｖ
３ 。
３ 。
■４を発生する。５ｏｚはアナログデジタル変換器（Ａ
ＤＣ＞であり、電圧変換回路４９Ｚで発生した電圧Ｖｌ
、Ｖ２ 、Ｖ３ 、Ｖ４をデジタル信号に変換してマ
イクロプロセッサ４０２に送る。ここでウェハＷＦの初
期位置が結像面位置より２履以上離れているので、マイ
クロプロセッサ４０２はウェハ２軸が上昇し、エアセン
サノズルの測定範囲に入るまでレジスタ４１２にパルス
モータＺＭへ移動指令を与え続ける。パルスモータＺＭ
の回転によりウェハＺ軸が上昇し、ウェハが結像面位置
より０．１ａｍ＋以内に入ると、エアセンサノズルＡＧ
Ｉ〜ＡＧ４．電圧変換回路４９Ｚおよびアナログデジタ
ル変換回路５ｏｚを通じてマイクロプロセッサ４０２は
測定範囲に入った事を検知し、レジスタ４１Ｚヘバルス
モータＺＭに停止指令を送り、ウェハＷＦの上昇を停め
る。次にマイクロプロセッサ４０２は、エアセンサノズ
ルＡＧ１〜ＡＧ４．．電圧変換回路４９Ｚおよびアナロ
グデジタル変換回路５０２を介してウェハＷＦの表面位
置の測定を行い、ウニハフ機構の移動量 Δｄｌ −ｄｏ −（ｄｌ ＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋６４
）／４を算出する。パルスモータＺＭによる移動分解能
は２μｍであり、マイクロプロセッサ４０２は２μｍ単
位の移動ｍΔｄ１をレジスタ４１Ｚに与えウェハＺ軸を
上昇させる。この結果ウェハの表面位置は焦点面位置に
対して約２μｍ以内の精度で位置する。ここで、またウ
ェハの表面までの距離を測定する。エアセンサノズルＡ
Ｇ１〜ＡＧ４による測定距離をそれぞれｄ９〜ｄ１２と
すれば、マイクロプロセッサ４０７は今度はレジスタ４
３ＺにΔｄ２＝ｄｏ −（ｄ９ ＋ｄ１０＋ｄ１１＋ｃ
１１２） ／４なる圧電素子ＰＺの移動方向、移動量の
指令を出す。レジスタ４３Ｚはこの指令を記憶するとと
もに、その指令をそれぞれデジタルアナログ変換器４４
Ｚおよび圧電素子駆動電圧発生回路４６Ｚに出力する。
ＤＣ＞であり、電圧変換回路４９Ｚで発生した電圧Ｖｌ
、Ｖ２ 、Ｖ３ 、Ｖ４をデジタル信号に変換してマ
イクロプロセッサ４０２に送る。ここでウェハＷＦの初
期位置が結像面位置より２履以上離れているので、マイ
クロプロセッサ４０２はウェハ２軸が上昇し、エアセン
サノズルの測定範囲に入るまでレジスタ４１２にパルス
モータＺＭへ移動指令を与え続ける。パルスモータＺＭ
の回転によりウェハＺ軸が上昇し、ウェハが結像面位置
より０．１ａｍ＋以内に入ると、エアセンサノズルＡＧ
Ｉ〜ＡＧ４．電圧変換回路４９Ｚおよびアナログデジタ
ル変換回路５ｏｚを通じてマイクロプロセッサ４０２は
測定範囲に入った事を検知し、レジスタ４１Ｚヘバルス
モータＺＭに停止指令を送り、ウェハＷＦの上昇を停め
る。次にマイクロプロセッサ４０２は、エアセンサノズ
ルＡＧ１〜ＡＧ４．．電圧変換回路４９Ｚおよびアナロ
グデジタル変換回路５０２を介してウェハＷＦの表面位
置の測定を行い、ウニハフ機構の移動量 Δｄｌ −ｄｏ −（ｄｌ ＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋６４
）／４を算出する。パルスモータＺＭによる移動分解能
は２μｍであり、マイクロプロセッサ４０２は２μｍ単
位の移動ｍΔｄ１をレジスタ４１Ｚに与えウェハＺ軸を
上昇させる。この結果ウェハの表面位置は焦点面位置に
対して約２μｍ以内の精度で位置する。ここで、またウ
ェハの表面までの距離を測定する。エアセンサノズルＡ
Ｇ１〜ＡＧ４による測定距離をそれぞれｄ９〜ｄ１２と
すれば、マイクロプロセッサ４０７は今度はレジスタ４
３ＺにΔｄ２＝ｄｏ −（ｄ９ ＋ｄ１０＋ｄ１１＋ｃ
１１２） ／４なる圧電素子ＰＺの移動方向、移動量の
指令を出す。レジスタ４３Ｚはこの指令を記憶するとと
もに、その指令をそれぞれデジタルアナログ変換器４４
Ｚおよび圧電素子駆動電圧発生回路４６Ｚに出力する。
デジタルアナログ変換器４４Ｚはレジスタ４３Ｚのデジ
タル値をアナログ電圧として差動増幅器４５Ｚに指令電
圧として出力する。４６Ｚは圧電素子駆動電圧発生回路
であり、圧電素子ＰＺに印加する最大電圧ＶＨの約２分
の１の電圧を中心にして上下に電圧を、差動増幅器４５
Ｚの出力に応じて発生する。圧電素子ＰＺの駆動により
ウェハＷＦが上下すると、その移動量を渦電流型位置セ
ンサＩｓで検知し、測定することが出来る。渦電流型位
置センサ■Ｓの出力は変位電圧変換回路４７Ｚにより変
位量に比例した電圧に変換され、差動増幅器４５Ｚおよ
びアナログデジタル変換器４８Ｚに出力される。
タル値をアナログ電圧として差動増幅器４５Ｚに指令電
圧として出力する。４６Ｚは圧電素子駆動電圧発生回路
であり、圧電素子ＰＺに印加する最大電圧ＶＨの約２分
の１の電圧を中心にして上下に電圧を、差動増幅器４５
Ｚの出力に応じて発生する。圧電素子ＰＺの駆動により
ウェハＷＦが上下すると、その移動量を渦電流型位置セ
ンサＩｓで検知し、測定することが出来る。渦電流型位
置センサ■Ｓの出力は変位電圧変換回路４７Ｚにより変
位量に比例した電圧に変換され、差動増幅器４５Ｚおよ
びアナログデジタル変換器４８Ｚに出力される。
差動増幅器４５Ｚは渦電流型位置センサＩｓによって検
出された圧電素子ＰＺによるウニハフ機構の移動量とレ
ジスタ４３Ｚにより指示された移動ｍとを逐次比較し、
その差が誤差範囲内に納まるまで駆動する。この結果ウ
ェハＷＦの表面は所定の結像面位置に対して精度よく位
置することが出来る。
出された圧電素子ＰＺによるウニハフ機構の移動量とレ
ジスタ４３Ｚにより指示された移動ｍとを逐次比較し、
その差が誤差範囲内に納まるまで駆動する。この結果ウ
ェハＷＦの表面は所定の結像面位置に対して精度よく位
置することが出来る。
アナログデジタル変換器４８Ｚは渦電流型位置センサＩ
ｓにより検知した圧電素子Ｐｚの移動量をデジタル量に
変換してマイクロプロセッサ４０２に伝送する。プロセ
ッサ４０２はこれを検出して結像面位置まで到達したこ
とを知り、次の制御に移る。
ｓにより検知した圧電素子Ｐｚの移動量をデジタル量に
変換してマイクロプロセッサ４０２に伝送する。プロセ
ッサ４０２はこれを検出して結像面位置まで到達したこ
とを知り、次の制御に移る。
或いは以下に示すごとき同時制御も可能である。
すなわち、パルスモータＺＭと圧電素子ＰＺの動作区分
は以下の式による。
は以下の式による。
計測値／パルスモータ分解能＝
商 （パルスモータ駆動弁）
余り（圧電素子駆動弁）
即ちエアセンサＡＧＩ〜ＡＧ４による計測平均値をパル
スモータＺＭの分解能で除算して余りが算出されたとき
、その余り分を圧電素子ＰＺで駆動させる。これにより
粗駆動と微駆動が好適に行なわれる。また商の分と余り
の分をレジスタ４１Ｚと４３２に同時に格納し、パルス
モータＺＭと圧電素子ＰＺが同時に駆動されるので高速
にフォーカス位置に到達させることができる。
スモータＺＭの分解能で除算して余りが算出されたとき
、その余り分を圧電素子ＰＺで駆動させる。これにより
粗駆動と微駆動が好適に行なわれる。また商の分と余り
の分をレジスタ４１Ｚと４３２に同時に格納し、パルス
モータＺＭと圧電素子ＰＺが同時に駆動されるので高速
にフォーカス位置に到達させることができる。
第１３図中へで示した領域は最初に露光される第１シヨ
ツト領域である。ステップアンドリピートタイプの投影
焼付機はこのようにウェハチャックＷＣに載ったウェハ
ＷＦをＸ、Ｙ軸方向に移動させて順次焼付を行う。とこ
ろで領ｗｔＡを焼付ける場合、ウェハＷＦに対して縮小
投影レンズＰｏ、エアセンサノズルＡＧ１〜ＡＧ４は図
の様に位置しているのでエアセンサノズルＡＧ１ ・
ＡＧ２ ・ＡＧ３はウェハＷＦの表面位置を検知測定出
来るが、エアセンサノズルＡＧ４はウェハＷＦの表面位
置を検知測定出来ない。すなわちウェハＷＦを縮小投影
レンズＰＯに近づけていくと、マイクロプロセッサ４０
ＺはエアセンサノズルＡＧ１ ・ＡＧ２・ＡＧ３が十
分測定範囲内に入った事を検知することが出来るが、エ
アセンサノズルＡＧ４からは応答入力がない。そこでマ
イクロプロセッサ４０ＺはエアセンサノズルＡＧ４が測
定不能と判断して、エアセンサノズルＡＧＩ ・ＡＧ２
・ＡＧ３の測定値ｄ１ ・ｄｌ・ｄ３の値を取り出し
平均してウェハＷＦまでの平均距離を（ｄｌ ＋ｄ２
＋ｄ３ ）／３として算出する。領ＭＡの焦点位置合せ
はこの算出値を基に行なわれる。
ツト領域である。ステップアンドリピートタイプの投影
焼付機はこのようにウェハチャックＷＣに載ったウェハ
ＷＦをＸ、Ｙ軸方向に移動させて順次焼付を行う。とこ
ろで領ｗｔＡを焼付ける場合、ウェハＷＦに対して縮小
投影レンズＰｏ、エアセンサノズルＡＧ１〜ＡＧ４は図
の様に位置しているのでエアセンサノズルＡＧ１ ・
ＡＧ２ ・ＡＧ３はウェハＷＦの表面位置を検知測定出
来るが、エアセンサノズルＡＧ４はウェハＷＦの表面位
置を検知測定出来ない。すなわちウェハＷＦを縮小投影
レンズＰＯに近づけていくと、マイクロプロセッサ４０
ＺはエアセンサノズルＡＧ１ ・ＡＧ２・ＡＧ３が十
分測定範囲内に入った事を検知することが出来るが、エ
アセンサノズルＡＧ４からは応答入力がない。そこでマ
イクロプロセッサ４０ＺはエアセンサノズルＡＧ４が測
定不能と判断して、エアセンサノズルＡＧＩ ・ＡＧ２
・ＡＧ３の測定値ｄ１ ・ｄｌ・ｄ３の値を取り出し
平均してウェハＷＦまでの平均距離を（ｄｌ ＋ｄ２
＋ｄ３ ）／３として算出する。領ＭＡの焦点位置合せ
はこの算出値を基に行なわれる。
領域Ａの露光が終了して次にＢの領域の露光を行う場合
、Ｂの露光前にあらかじめエアセンサノズルＡＧＩによ
って露光領域Ｂのウェハ表面位置を検知して距離を測定
しておき、この測定値をマイクロプロセッサ４０Ｚはレ
ジスタ４３Ｚに駆動指令量として与える。次いでウェハ
ＷＦをＸ方向に移動させて露光領域Ｂが縮小レンズＰＯ
の下に位置するまでの間中、圧電素子ＰＺは先の測定値
に基いて駆動を続け、渦電流形位置センサ１８で移動量
を確認して所定量の移動が完了したら駆動を終了させる
。このようにしてウェハＷＦが露光領域Ａから露光領域
Ｂへ移動する間に次の露光領域Ｂでの焦点合わせを終了
させる事が出来る。このためステージ移動の動作時間を
利用した無駄時間の少ない露光装置が実現できる。
、Ｂの露光前にあらかじめエアセンサノズルＡＧＩによ
って露光領域Ｂのウェハ表面位置を検知して距離を測定
しておき、この測定値をマイクロプロセッサ４０Ｚはレ
ジスタ４３Ｚに駆動指令量として与える。次いでウェハ
ＷＦをＸ方向に移動させて露光領域Ｂが縮小レンズＰＯ
の下に位置するまでの間中、圧電素子ＰＺは先の測定値
に基いて駆動を続け、渦電流形位置センサ１８で移動量
を確認して所定量の移動が完了したら駆動を終了させる
。このようにしてウェハＷＦが露光領域Ａから露光領域
Ｂへ移動する間に次の露光領域Ｂでの焦点合わせを終了
させる事が出来る。このためステージ移動の動作時間を
利用した無駄時間の少ない露光装置が実現できる。
第９図はＸ、Ｙステージ制御回路のブロック図である。
ＷＸ （ＷＹ＞はＸ、Ｙステージ、ＤはＤＣモータであ
りＸ、ＹステージとＤＣモータはボールネジでカップリ
ングされている。ＤＣモータはモータドライバＭＯによ
って駆動される。またＤＣモータにはタコジェネレータ
（速度信号発生器）■が付加されておりタコジェネレー
タＴの出力はスピード制御用としてドライバＭＤにフィ
ードバックされている。Ｘ、Ｙステージの位置は測長器
ＬＺの出力信号をもとに現在位置カウンタＰＣＰにて計
測される。測長器としてはレーザ干渉計が用いられる。
りＸ、ＹステージとＤＣモータはボールネジでカップリ
ングされている。ＤＣモータはモータドライバＭＯによ
って駆動される。またＤＣモータにはタコジェネレータ
（速度信号発生器）■が付加されておりタコジェネレー
タＴの出力はスピード制御用としてドライバＭＤにフィ
ードバックされている。Ｘ、Ｙステージの位置は測長器
ＬＺの出力信号をもとに現在位置カウンタＰＣＰにて計
測される。測長器としてはレーザ干渉計が用いられる。
この副長器の出力は相対位置出力であり、Ｘ、Ｙステー
ジの現在位置の原点検出として原点センサーＸＨ，Ｓ
（ＹＨ，Ｓ）及び原点検出回路ＳＯが設けられており、
これらの出力によりＸ、Ｙステージの原点が検出され、
ゲート回路ＡＰにより、測長が開始され、現在位置カウ
ンタＰＣＰにてＸ、Ｙステージの現在位置が計測される
。Ｘ、Ｙステージ全体をコントロールしているマイクロ
プロセッサＣＰでは現在位置ラッチ回路ＰＬＰを通して
Ｘ、Ｙステージの現在位置を知ることができる。
ジの現在位置の原点検出として原点センサーＸＨ，Ｓ
（ＹＨ，Ｓ）及び原点検出回路ＳＯが設けられており、
これらの出力によりＸ、Ｙステージの原点が検出され、
ゲート回路ＡＰにより、測長が開始され、現在位置カウ
ンタＰＣＰにてＸ、Ｙステージの現在位置が計測される
。Ｘ、Ｙステージ全体をコントロールしているマイクロ
プロセッサＣＰでは現在位置ラッチ回路ＰＬＰを通して
Ｘ、Ｙステージの現在位置を知ることができる。
ＣＬＰはＸ、Ｙステージの目標位置ラッチであり、マイ
クロプロセッサＣＰよりステージの移動目標位置が設定
される。ＤＩＦは差分器であり、現在位置カウンタＰＣ
Ｐと目標位置ラッチＣＬＰの差分を出力するものである
。すなわち現在位−から目標位置までの移ｖＪ量を示す
もので、位置サーボのフィードバック信号となると同時
にＸ、Ｙステージの駆動パターンを設定する為のタイミ
ングを検出する手段に使用される。位置サーボのフィー
ドバック信号としては差分器の出力をＤ／Ａコンバータ
ＤＡＰのビット数に合せる為のビット変換器ＢＣに入力
され、ビット変換された出力がＤ／Ａコンバータに入力
され、そのアナログ出力が位置サーボアンプＧＡに位置
フィードバック信号として入力される。又Ｘ、Ｙステー
ジの駆動□パターンを設定するタイミング信号を発生す
る為のコンパレータＣＯＭＰがあり、ビット変換器ＢＣ
の出力と移動量設定用ラッチＲＰＬが比較され、一致し
たときコンパレータＣＯＭＰから駆動パターン設定用の
タイミング信号が出力される。そのタイミング信号は駆
動パターン情報が記憶されているランダムアクセスメモ
リＲＭのアドレス発生器ＲＡＧに入力され、そのタイミ
ングに必要なＲＡＭアドレスが発生し駆動パターン情報
がランダムアクセスメモリＲＭから出力される。又タイ
ミング信号は割込み発生器ＩＮＴに入力され、割込み信
号が発生し、マイクロプロセッサＣＰはそのタイミング
を感知することができる。
クロプロセッサＣＰよりステージの移動目標位置が設定
される。ＤＩＦは差分器であり、現在位置カウンタＰＣ
Ｐと目標位置ラッチＣＬＰの差分を出力するものである
。すなわち現在位−から目標位置までの移ｖＪ量を示す
もので、位置サーボのフィードバック信号となると同時
にＸ、Ｙステージの駆動パターンを設定する為のタイミ
ングを検出する手段に使用される。位置サーボのフィー
ドバック信号としては差分器の出力をＤ／Ａコンバータ
ＤＡＰのビット数に合せる為のビット変換器ＢＣに入力
され、ビット変換された出力がＤ／Ａコンバータに入力
され、そのアナログ出力が位置サーボアンプＧＡに位置
フィードバック信号として入力される。又Ｘ、Ｙステー
ジの駆動□パターンを設定するタイミング信号を発生す
る為のコンパレータＣＯＭＰがあり、ビット変換器ＢＣ
の出力と移動量設定用ラッチＲＰＬが比較され、一致し
たときコンパレータＣＯＭＰから駆動パターン設定用の
タイミング信号が出力される。そのタイミング信号は駆
動パターン情報が記憶されているランダムアクセスメモ
リＲＭのアドレス発生器ＲＡＧに入力され、そのタイミ
ングに必要なＲＡＭアドレスが発生し駆動パターン情報
がランダムアクセスメモリＲＭから出力される。又タイ
ミング信号は割込み発生器ＩＮＴに入力され、割込み信
号が発生し、マイクロプロセッサＣＰはそのタイミング
を感知することができる。
駆動パターン情報には前述した移動量データの他にＤＣ
モータを制御する指令値情報があり指令値情報にはＤＣ
モータを実際に駆動する現在指令値初期情報、その目標
値となる目標指令値情報、目標指令値までの過程を制御
する種々の情報がある。ＰＣＭが現在指令値カウンタで
あり、ＤＣモータを駆動する指令値を発生する。ＣＬＶ
は目標指令値情報のラッチ回路である。ＦＧは関数発生
器であり、分周器ＤＩＶの分周比を設定するもので、発
振器ＤＩＶのパルス周波数を所望の周波数に分周するこ
とにより現在指令値カウンタＰＣｖの値が目標指令値用
ラッチＣＬＶの値に到達するまでの過程を制御する。Ｃ
ＯＭＶはコンパレータであり、現在指令値カウンタＰＣ
■の値と目標指令値用ラッチＣＬＶの値を比較し一致す
るまでのゲートＡＶを有効にさせる役割と同時に一致し
たタイミングをマイクロプロセッサに割込み発生器ＩＮ
Ｔの割込み信号により知らしめる。現在指令値カウンタ
ＰＣＶの値はＤ／ＡコンバータＤＡＶに入力され、その
アナログ出力はスピードサーボ制御時においてドライバ
ＭＤに切換スイッチＳＷのＯＮ側を通して入力されスピ
ード指令値となる。
モータを制御する指令値情報があり指令値情報にはＤＣ
モータを実際に駆動する現在指令値初期情報、その目標
値となる目標指令値情報、目標指令値までの過程を制御
する種々の情報がある。ＰＣＭが現在指令値カウンタで
あり、ＤＣモータを駆動する指令値を発生する。ＣＬＶ
は目標指令値情報のラッチ回路である。ＦＧは関数発生
器であり、分周器ＤＩＶの分周比を設定するもので、発
振器ＤＩＶのパルス周波数を所望の周波数に分周するこ
とにより現在指令値カウンタＰＣｖの値が目標指令値用
ラッチＣＬＶの値に到達するまでの過程を制御する。Ｃ
ＯＭＶはコンパレータであり、現在指令値カウンタＰＣ
■の値と目標指令値用ラッチＣＬＶの値を比較し一致す
るまでのゲートＡＶを有効にさせる役割と同時に一致し
たタイミングをマイクロプロセッサに割込み発生器ＩＮ
Ｔの割込み信号により知らしめる。現在指令値カウンタ
ＰＣＶの値はＤ／ＡコンバータＤＡＶに入力され、その
アナログ出力はスピードサーボ制御時においてドライバ
ＭＤに切換スイッチＳＷのＯＮ側を通して入力されスピ
ード指令値となる。
又位置サーボ制御時は加算回路ＡＤに位置指令値として
入力され、コンバータＤＡＰの出力即ち位置フィードバ
ック信号との加算信号が位置サーボアンプＧＡ及び切換
スイッチＳＷのＯＦＦ側を通してドライバＭＯに入力さ
れる。
入力され、コンバータＤＡＰの出力即ち位置フィードバ
ック信号との加算信号が位置サーボアンプＧＡ及び切換
スイッチＳＷのＯＦＦ側を通してドライバＭＯに入力さ
れる。
ＤＭＧは駆動モード発生器でありこの出力信号により駆
動モード切換スイッチＳＷを０Ｎ１０ＦＦする。例えば
ＯＮ側がスピードサーボ制御モードになり、Ｄ／Ａコン
バータＤＡＶの出力がドライバＭＤに入力され、動作開
始区間にＸ、Ｙステージはスピードサーボ制御で駆動さ
れる。ＯＦＦ側では位置サーボ制御モードになり、位置
サーボアンプＧＡの出力がドライバＭＤに入力され、Ｘ
。
動モード切換スイッチＳＷを０Ｎ１０ＦＦする。例えば
ＯＮ側がスピードサーボ制御モードになり、Ｄ／Ａコン
バータＤＡＶの出力がドライバＭＤに入力され、動作開
始区間にＸ、Ｙステージはスピードサーボ制御で駆動さ
れる。ＯＦＦ側では位置サーボ制御モードになり、位置
サーボアンプＧＡの出力がドライバＭＤに入力され、Ｘ
。
Ｙステージは動作終了区間に位置サーボ制御で駆動され
る。
る。
第１０図は横軸に時間、縦軸に速度をとった時のステー
ジの速度変化を示す図である。第１０図の時刻ｔｏから
１４までの区間ＳＳはスピードサーボ制御、時刻ｔ４か
らｔ６までの区間ＰＳは位置制御区間である。スピード
制御区間は一定の加速度で加速する加速区間ＡＢ、一定
速度ｙ ｗａｘで運動する定速区間ＢＧ、一定の減速度
で減速する減速区Ｉ！ｌＣＤ、一定速度Ｖ ｓｉｎで運
動する定速区１！ＩＤＥから成っている。加減速の直線
ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ及びＤＯＷＮスピード切換点は現在位
置点へと目標位置点Ｐの差即ち移動距離によって決定さ
れる。
ジの速度変化を示す図である。第１０図の時刻ｔｏから
１４までの区間ＳＳはスピードサーボ制御、時刻ｔ４か
らｔ６までの区間ＰＳは位置制御区間である。スピード
制御区間は一定の加速度で加速する加速区間ＡＢ、一定
速度ｙ ｗａｘで運動する定速区間ＢＧ、一定の減速度
で減速する減速区Ｉ！ｌＣＤ、一定速度Ｖ ｓｉｎで運
動する定速区１！ＩＤＥから成っている。加減速の直線
ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ及びＤＯＷＮスピード切換点は現在位
置点へと目標位置点Ｐの差即ち移動距離によって決定さ
れる。
これは例えば移動距離に応じた加減速度、最高速度及び
ＤＯＷＮスピード切換点をマイクロプロセッサＣＰがデ
ータテーブルを参照することにより求められる。求めら
れたそれぞれのデータはマイクロプロセッサＣＰにより
第９図のランダムアクセスメモリＲＭに格納される。第
１１図はそのランダムアクセスメモリの内容を示した図
である。
ＤＯＷＮスピード切換点をマイクロプロセッサＣＰがデ
ータテーブルを参照することにより求められる。求めら
れたそれぞれのデータはマイクロプロセッサＣＰにより
第９図のランダムアクセスメモリＲＭに格納される。第
１１図はそのランダムアクセスメモリの内容を示した図
である。
ランダムアクセスメモリＲＭの内容は３つのブロックＰ
ＨＡＳＥ１ 、ＰＨＡＳＥ２ 、ＰＩ−ｉｓＥ３に分け
られそれぞれのブロックの内容は４つのデータで構成さ
れている。
ＨＡＳＥ１ 、ＰＨＡＳＥ２ 、ＰＩ−ｉｓＥ３に分け
られそれぞれのブロックの内容は４つのデータで構成さ
れている。
ＰＨＡＳＥｌのデータはスタート点ＡからＤＯＷＮスピ
ード切換点Ｃまでの制御を行なうデータであり、ＰＨＡ
ＳＥ２のデータはＤＯＷＮスピード切換点Ｃから位置サ
ーボ切換点Ｅまでの制御を行なうデータであり、ＰＨＡ
ＳＥ３のデータは位置サーボ切換点Ｅから停止点Ｐまで
の制御を行なうデータである。
ード切換点Ｃまでの制御を行なうデータであり、ＰＨＡ
ＳＥ２のデータはＤＯＷＮスピード切換点Ｃから位置サ
ーボ切換点Ｅまでの制御を行なうデータであり、ＰＨＡ
ＳＥ３のデータは位置サーボ切換点Ｅから停止点Ｐまで
の制御を行なうデータである。
次に第９図、第１０図、第１１図を用いてＸ。
Ｙステージの制御方法を説明する。まずマイクロプロセ
ッサＣＰはランダムアクセスメモリＲＭへ駆動に必要な
データを書込む。次に目標位置を目標位置ラッチＣＬＰ
ｋ１．設定し、またＲＡＭアドレス発生器にスタート信
号ＳＴを送る。これによりＲＡＭアドレス発生器ＲＡＧ
からＰＨＡＳＥｌのアドレスが発生し、ランダムアクセ
スメモリＲＭより現在指令値カウンタＰＣｖにφスピー
ドデータ、目標指令値ラッチＣＬＶにＭＡＸスピードデ
ータ、関数発生器ＦＧに加速勾配データ、及び移動量設
定用ラッチＲＰＬにＤＯＷＮスピード切換点Ｃまでの移
動量がそれぞれセットされ、駆動モード発生器ＤＭＧは
スイッチＳＷをＯＮ側にセットする。Ｘ、Ｙステージは
コンバータＤＡＶの出力により目標位置に向かって第１
０図Ａ−Ｂに示すような加速動作を始める。即ち現在指
令値カウンタＰＣＶの値が目標指令値ＣＬＶの値と等し
くなるまでは分周器ＤＩＶの出力を計数するカウンタＰ
ＣＶの可変出力により第１０図の加速動作ＡＢを行ない
一致した後分周器ＤＩＶの入力が断たれたカウンタＰＣ
Ｖの一定出力により定速動作ＢＣを行なう。
ッサＣＰはランダムアクセスメモリＲＭへ駆動に必要な
データを書込む。次に目標位置を目標位置ラッチＣＬＰ
ｋ１．設定し、またＲＡＭアドレス発生器にスタート信
号ＳＴを送る。これによりＲＡＭアドレス発生器ＲＡＧ
からＰＨＡＳＥｌのアドレスが発生し、ランダムアクセ
スメモリＲＭより現在指令値カウンタＰＣｖにφスピー
ドデータ、目標指令値ラッチＣＬＶにＭＡＸスピードデ
ータ、関数発生器ＦＧに加速勾配データ、及び移動量設
定用ラッチＲＰＬにＤＯＷＮスピード切換点Ｃまでの移
動量がそれぞれセットされ、駆動モード発生器ＤＭＧは
スイッチＳＷをＯＮ側にセットする。Ｘ、Ｙステージは
コンバータＤＡＶの出力により目標位置に向かって第１
０図Ａ−Ｂに示すような加速動作を始める。即ち現在指
令値カウンタＰＣＶの値が目標指令値ＣＬＶの値と等し
くなるまでは分周器ＤＩＶの出力を計数するカウンタＰ
ＣＶの可変出力により第１０図の加速動作ＡＢを行ない
一致した後分周器ＤＩＶの入力が断たれたカウンタＰＣ
Ｖの一定出力により定速動作ＢＣを行なう。
次に、ＤＯＷＮスピード切換点Ｃにおいて、コンパレー
タＣＯＭＰから一致信号が出力され、ＲＡＭアドレス発
生器ＲＡＧに入力される。これによりＲＡＭアドレス発
生器ＲＡＧからＰＨＡＳＥ２のアドレスが発生し、ラン
ダムアクセスメモリＲＭより現在指令値カウンタＰＣＶ
にＭＡＸスピードデータ、目標指令値ラッチＣＬＶにＭ
ＩＮスピードデータ、関数発生器ＦＧに減速勾配データ
、及び移動岱設定用ラッチＰＲＬに位置サーボ切換点Ｅ
までの移動量がそれぞれセットされ、Ｘ。
タＣＯＭＰから一致信号が出力され、ＲＡＭアドレス発
生器ＲＡＧに入力される。これによりＲＡＭアドレス発
生器ＲＡＧからＰＨＡＳＥ２のアドレスが発生し、ラン
ダムアクセスメモリＲＭより現在指令値カウンタＰＣＶ
にＭＡＸスピードデータ、目標指令値ラッチＣＬＶにＭ
ＩＮスピードデータ、関数発生器ＦＧに減速勾配データ
、及び移動岱設定用ラッチＰＲＬに位置サーボ切換点Ｅ
までの移動量がそれぞれセットされ、Ｘ。
Ｙステージは減速動作を始める。即ち現在指令値カウン
タＰＣｖの値が目８ｊ１指令１１ｉｃＬＶの値と等しく
なるまでは前述同様に減速動作ＣＤを行ない、一致した
後定速動作ＤＥを行なう。
タＰＣｖの値が目８ｊ１指令１１ｉｃＬＶの値と等しく
なるまでは前述同様に減速動作ＣＤを行ない、一致した
後定速動作ＤＥを行なう。
次に位置サーボ切換点において、コンパレータＣＯＭＰ
から一致信号が出力されＲＡＭアドレス発生器ＲＡＧに
入力される。これによりＲＡＭアドレス発生器からＰＨ
ＡＳＥ３のアドレスが発生し、ランダムアクセスメモリ
ＲＭより現在指令値カウンタＰＣ■に位置サーボ切換点
Ｅまでの移動量、例えば目標値の手前２５μに対応した
データを、目標指令値ラッチＣＬＶに目標位置データを
、開数発生器ＦＧに位置サーボ勾配データを、及び移動
１設定用ラツチに目標停止点Ｐがそれぞれセットされる
と同時に駆動モード発生器ＤＭＧに位置制御モードを設
定し、スイッチＳＷがＯＦＦ側にセットされ、Ｘ、Ｙス
テージは位置制御駆動が行なわれる。次にＩ制御終了点
Ｆにおいて、コンパレータＣＯＭＶ及びＧＯＭＰよりそ
れぞれ一致信号が出力され、割込み発生器ＩＮＴに入力
され割込み信号が発生する。これを検出したマイクロプ
ロセッサＣＰは、基本的なＸ、Ｙステージ制御が終了し
たとみなし、ステージの停止位置精度の許容１ｉ！！（
以下トレランス）の判定を行なう。マイクロプロセッサ
ＣＰは現在位置カウンタＰＣＰのデータを現在位置ラッ
チＰＬＰを経由して現在位置データを入力し目標位置と
の差がトレランス内であるかを判定し、停止位置精度及
び変動がトレランス内に入ったところで制御は完了し、
Ｘ、Ｙステージの移動は終了する。
から一致信号が出力されＲＡＭアドレス発生器ＲＡＧに
入力される。これによりＲＡＭアドレス発生器からＰＨ
ＡＳＥ３のアドレスが発生し、ランダムアクセスメモリ
ＲＭより現在指令値カウンタＰＣ■に位置サーボ切換点
Ｅまでの移動量、例えば目標値の手前２５μに対応した
データを、目標指令値ラッチＣＬＶに目標位置データを
、開数発生器ＦＧに位置サーボ勾配データを、及び移動
１設定用ラツチに目標停止点Ｐがそれぞれセットされる
と同時に駆動モード発生器ＤＭＧに位置制御モードを設
定し、スイッチＳＷがＯＦＦ側にセットされ、Ｘ、Ｙス
テージは位置制御駆動が行なわれる。次にＩ制御終了点
Ｆにおいて、コンパレータＣＯＭＶ及びＧＯＭＰよりそ
れぞれ一致信号が出力され、割込み発生器ＩＮＴに入力
され割込み信号が発生する。これを検出したマイクロプ
ロセッサＣＰは、基本的なＸ、Ｙステージ制御が終了し
たとみなし、ステージの停止位置精度の許容１ｉ！！（
以下トレランス）の判定を行なう。マイクロプロセッサ
ＣＰは現在位置カウンタＰＣＰのデータを現在位置ラッ
チＰＬＰを経由して現在位置データを入力し目標位置と
の差がトレランス内であるかを判定し、停止位置精度及
び変動がトレランス内に入ったところで制御は完了し、
Ｘ、Ｙステージの移動は終了する。
第１２図はテレビアライメント用オフアキシス光学系Ｏ
Ａの一実施例を示しており、図中Ｒ１１゜Ｌｌｌは照明
用光源で、例えばハロゲンランプを使用する。Ｒ１２，
Ｌ１２はコンデンサレンズ、Ｒ１３Ａ 。
Ａの一実施例を示しており、図中Ｒ１１゜Ｌｌｌは照明
用光源で、例えばハロゲンランプを使用する。Ｒ１２，
Ｌ１２はコンデンサレンズ、Ｒ１３Ａ 。
Ｒ１３Ｂと１１３Ａ、 １１３Ｂは交換的に着脱される
明視野絞りと暗視野絞りで、図では明視野絞りＲ１３Ａ
、Ｌ１３Ａを光路中・に装着しているのでコンデンサレ
ンズＲ１２，Ｌ１２は光源Ｒ１１，Ｌｌｌを明視野絞り
Ｒ（Ｌ）１３Ａ上に結像する。Ｒ１４，Ｌ１４は照明用
リレーレンズ、Ｒ１５ａ −ｂ、Ｌ１５ａ −ｂは接合
プリズムで、この接合プリズムは照明系の光軸と受光系
の光軸を共軸にする機能を持ち、内側反射面Ｒ１５ａ
、 Ｌ １５ａと半透過反射面Ｒ１５ｂ、Ｌ１５ｂを備
える。ここで光源Ｒ，Ｌ１１、コンデンサレンズＲ，Ｌ
１２、明又は暗視野絞りＲ，Ｌ１３Ａ、Ｂ。
明視野絞りと暗視野絞りで、図では明視野絞りＲ１３Ａ
、Ｌ１３Ａを光路中・に装着しているのでコンデンサレ
ンズＲ１２，Ｌ１２は光源Ｒ１１，Ｌｌｌを明視野絞り
Ｒ（Ｌ）１３Ａ上に結像する。Ｒ１４，Ｌ１４は照明用
リレーレンズ、Ｒ１５ａ −ｂ、Ｌ１５ａ −ｂは接合
プリズムで、この接合プリズムは照明系の光軸と受光系
の光軸を共軸にする機能を持ち、内側反射面Ｒ１５ａ
、 Ｌ １５ａと半透過反射面Ｒ１５ｂ、Ｌ１５ｂを備
える。ここで光源Ｒ，Ｌ１１、コンデンサレンズＲ，Ｌ
１２、明又は暗視野絞りＲ，Ｌ１３Ａ、Ｂ。
リレーレンズＲ，Ｌ１４、接合プリズムＲ，ｌ−１５８
゜ｂ１対物レンズＲＬ、ＬＬは照明系を構成し、対物レ
ンズＲＬ、ＬＬを射出した光束は第１３図のウェハＷＦ
のアライメント用マークＣＲＬ （ＬＲ）１１、１２ま
たはＷＰＲ（Ｌ）ｉ上を落射照明する。
゜ｂ１対物レンズＲＬ、ＬＬは照明系を構成し、対物レ
ンズＲＬ、ＬＬを射出した光束は第１３図のウェハＷＦ
のアライメント用マークＣＲＬ （ＬＲ）１１、１２ま
たはＷＰＲ（Ｌ）ｉ上を落射照明する。
Ｒ，１１６はリレーレンズ、Ｒ，Ｌ１７は光路を高倍か
ら低倍に切換える鏡、Ｒ，Ｌ１８はテレビアライメント
用基準マークＴＰＲ，ＴＰＬを有する指標ガラス板で、
基準マークＴＰＲ（Ｌ）はいわば座標の原点を与える機
能を持つ。従ってアライメントマークはＸ座標の値とＹ
座標の値として検出されることになる。Ｒ，Ｌ１９はＷ
ｉ像レンズ、Ｒ１Ｌ２０はＮＡ限定用絞りで、上に述べ
た接合レンズＲ，Ｌ１５ａ、ｂ、リレーレンズＲ，１１
Ｇ、１ｔＲ。
ら低倍に切換える鏡、Ｒ，Ｌ１８はテレビアライメント
用基準マークＴＰＲ，ＴＰＬを有する指標ガラス板で、
基準マークＴＰＲ（Ｌ）はいわば座標の原点を与える機
能を持つ。従ってアライメントマークはＸ座標の値とＹ
座標の値として検出されることになる。Ｒ，Ｌ１９はＷ
ｉ像レンズ、Ｒ１Ｌ２０はＮＡ限定用絞りで、上に述べ
た接合レンズＲ，Ｌ１５ａ、ｂ、リレーレンズＲ，１１
Ｇ、１ｔＲ。
１１７、指標ガラス板Ｒ，１１７、銀像レンズＲ，Ｌ１
９そして高倍撮像管ＣＲ，ＯＬと共に受光系を構成し、
対物レンズＲＬ、ＬＬを通る光路は接合プリズムの内側
反射面Ｒ，Ｌ１５ａで反射して半透過面Ｒ，Ｌ１５ｂで
反射し、再度内側反射面Ｒ，Ｌ１５ａで反射してリレー
レンズＲ，Ｌ１６へ向う。第１３図のウェハＷＦ上のア
ライメントマーク像ＣＲＬ （ＬＲ） １１．１２は基
準マークＴＰＲ（Ｌ）を有する指標ガラス板Ｒ，１１８
上に形成された後、基準マーク像ＴＰＲ（Ｌ）と共に＾
倍ｍ像管ＣＲ。
９そして高倍撮像管ＣＲ，ＯＬと共に受光系を構成し、
対物レンズＲＬ、ＬＬを通る光路は接合プリズムの内側
反射面Ｒ，Ｌ１５ａで反射して半透過面Ｒ，Ｌ１５ｂで
反射し、再度内側反射面Ｒ，Ｌ１５ａで反射してリレー
レンズＲ，Ｌ１６へ向う。第１３図のウェハＷＦ上のア
ライメントマーク像ＣＲＬ （ＬＲ） １１．１２は基
準マークＴＰＲ（Ｌ）を有する指標ガラス板Ｒ，１１８
上に形成された後、基準マーク像ＴＰＲ（Ｌ）と共に＾
倍ｍ像管ＣＲ。
ＣＬの撮像面に結像する。上記構成の光学系の高倍系の
作用を詳説するならば、照明用光源Ｒ，Ｌｌｌからの光
束はコンデンサレンズＲ，Ｌ１２で収斂されて明視野絞
りＲ，Ｌ１３Ａ又は暗視野絞りＲ１１１３３の開口を照
明し、更に照明リレーレンズＲ２Ｌ１４を通過し、接合
プリズムの半透過面Ｒ，Ｌ１５ｂを透過して反射面Ｒ，
Ｌ１５ａで反射し、対物レンズＲＬ、ＬＬを通ってウェ
ハＷＦを照明する。
作用を詳説するならば、照明用光源Ｒ，Ｌｌｌからの光
束はコンデンサレンズＲ，Ｌ１２で収斂されて明視野絞
りＲ，Ｌ１３Ａ又は暗視野絞りＲ１１１３３の開口を照
明し、更に照明リレーレンズＲ２Ｌ１４を通過し、接合
プリズムの半透過面Ｒ，Ｌ１５ｂを透過して反射面Ｒ，
Ｌ１５ａで反射し、対物レンズＲＬ、ＬＬを通ってウェ
ハＷＦを照明する。
ウェハＷＦの表面で反射した光束は対物レンズＲ（Ｌ）
Ｌで結像作用を受け、接合プリズムＲ１１−１５ａ、ｂ
へ入射して反射面Ｒ，ｌ−１５ａで反射し、次いで半透
過面Ｒ，Ｌ１５ｂ、反射面Ｒ，１１５ａｒ反射してこれ
を射出し、リレーレンズＲ，１１６でリレーされて、指
標ガラス板Ｒ，１１８上に結像した後、撮像レンズＲ，
Ｌ１９により撮像管ＣＲ，ＣＬ上に結像する。次にＩｌ
ｌ視野状態に切換えて７ライメントマーク像が明瞭に検
出し得る様にし、これを撮像してアライメントマーク像
の位置を検出する。後述する電気的処理により検出され
たアライメントマークの位置に応じてウェハステージＷ
ＳはウェハＷＦの第１シヨツト（露光）領域が投影レン
ズＰＯの投影野中の規程位置を占める様に移動する。Ｒ
，Ｌ２１は反射ミラー、Ｒ，Ｌ２２はエレクタ、Ｒ，Ｌ
２３はＲ，１２０と同様の絞り、ＣＤＲ，ＣＤＬは低倍
用ＣＯＤで上記同様の作用を低倍で行なう。これらの光
学系は必ずしも一対でなく各々１個、づつあれば良い。
Ｌで結像作用を受け、接合プリズムＲ１１−１５ａ、ｂ
へ入射して反射面Ｒ，ｌ−１５ａで反射し、次いで半透
過面Ｒ，Ｌ１５ｂ、反射面Ｒ，１１５ａｒ反射してこれ
を射出し、リレーレンズＲ，１１６でリレーされて、指
標ガラス板Ｒ，１１８上に結像した後、撮像レンズＲ，
Ｌ１９により撮像管ＣＲ，ＣＬ上に結像する。次にＩｌ
ｌ視野状態に切換えて７ライメントマーク像が明瞭に検
出し得る様にし、これを撮像してアライメントマーク像
の位置を検出する。後述する電気的処理により検出され
たアライメントマークの位置に応じてウェハステージＷ
ＳはウェハＷＦの第１シヨツト（露光）領域が投影レン
ズＰＯの投影野中の規程位置を占める様に移動する。Ｒ
，Ｌ２１は反射ミラー、Ｒ，Ｌ２２はエレクタ、Ｒ，Ｌ
２３はＲ，１２０と同様の絞り、ＣＤＲ，ＣＤＬは低倍
用ＣＯＤで上記同様の作用を低倍で行なう。これらの光
学系は必ずしも一対でなく各々１個、づつあれば良い。
しかし一対であれば同時に検出できるので高速、高精度
が期待できる。
が期待できる。
第１４図は本装置全体の７０ツク図にして、本体は第１
図のＨＴの他にサブＣＰＵ及びドライブ回路部、ち例え
ば第８．９図に示したような各ユニット＆ｌＪ御回路を
含んで成る。また低倍率テレビ（ＴＶ）カメラＣＤＯ，
ＣＤＲ，ＣＤＬは第１（７）ＴＶ受像機ＴＶＩに信号ラ
インＬ１で接続され、高倍率ＴＶカメラＣＲ，ＣＬは第
２のＴＶ受像機ＴＶ２に信号ラインＬ２で接続される。
図のＨＴの他にサブＣＰＵ及びドライブ回路部、ち例え
ば第８．９図に示したような各ユニット＆ｌＪ御回路を
含んで成る。また低倍率テレビ（ＴＶ）カメラＣＤＯ，
ＣＤＲ，ＣＤＬは第１（７）ＴＶ受像機ＴＶＩに信号ラ
インＬ１で接続され、高倍率ＴＶカメラＣＲ，ＣＬは第
２のＴＶ受像機ＴＶ２に信号ラインＬ２で接続される。
コントロールボックスＣＢにはメインＣＰｔＪ及び高速
演算回路を含んだ制御部ＭＣの他にＲＯＭ。
演算回路を含んだ制御部ＭＣの他にＲＯＭ。
ＲＡＭが含まれる。ＲＯＭには後述のフローチャートに
示されるような命令が格納される。ＫＯ８はコンソール
で種々パラメータの設定その他各種の制御を行ない、プ
リンタＰＲＴは装置の種々の状態をプリントアウトする
。第１５図はオフアキシス及びＴＴＬアライメントを行
なう際の表示モニタの一例を示す。図中Ａは＾信用ＴＶ
２を用いてオフアキシスアライメントを行なうときの表
示画面を示し、第１２図のオフアキシス光学系ＯＡの指
標ガラス板Ｒ（Ｌ）１８の基準マークＴＰＲ（Ｌ）と第
１３図のウェハＷＦの高倍アライメント用マークＣＲＬ
（ＬＲ） １１．１２が表示され、両マークの合せ状
態を確認できる。Ｂは低倍用ＴＶ１を用いて第１３図の
低倍用マークＷＰＲ（Ｌ）１と電子的に設定された基準
（カーソル）線ＫＳＬとを比較してアライメントが行な
われる様子を示す。ＣはＴＴＬアライメント光学系Ａｓ
を用いて低倍用ＴＶ１にウェハＷＦのめすマークＷＫＲ
。
示されるような命令が格納される。ＫＯ８はコンソール
で種々パラメータの設定その他各種の制御を行ない、プ
リンタＰＲＴは装置の種々の状態をプリントアウトする
。第１５図はオフアキシス及びＴＴＬアライメントを行
なう際の表示モニタの一例を示す。図中Ａは＾信用ＴＶ
２を用いてオフアキシスアライメントを行なうときの表
示画面を示し、第１２図のオフアキシス光学系ＯＡの指
標ガラス板Ｒ（Ｌ）１８の基準マークＴＰＲ（Ｌ）と第
１３図のウェハＷＦの高倍アライメント用マークＣＲＬ
（ＬＲ） １１．１２が表示され、両マークの合せ状
態を確認できる。Ｂは低倍用ＴＶ１を用いて第１３図の
低倍用マークＷＰＲ（Ｌ）１と電子的に設定された基準
（カーソル）線ＫＳＬとを比較してアライメントが行な
われる様子を示す。ＣはＴＴＬアライメント光学系Ａｓ
を用いて低倍用ＴＶ１にウェハＷＦのめすマークＷＫＲ
。
ＷＫＬとレチクルＲＴのおすマークＷＳＲ，ＷＳＬを表
示した例を示し、両マークがＴＴＬでアライメントされ
る状態を確認できる。またこの他にオートアライメント
が不可能なウェハを用いる場合等に特殊マニュアルアラ
イメント用マークをウェハＷＦのスクライブ領域に焼付
け、レチクル上の特殊マニュアルアライメント用マーク
との位置合せをマニュアルで行なわせることもできる。
示した例を示し、両マークがＴＴＬでアライメントされ
る状態を確認できる。またこの他にオートアライメント
が不可能なウェハを用いる場合等に特殊マニュアルアラ
イメント用マークをウェハＷＦのスクライブ領域に焼付
け、レチクル上の特殊マニュアルアライメント用マーク
との位置合せをマニュアルで行なわせることもできる。
この場合はおすめずマークよりもＡ、８に示すような十
字マークの方が目視合せが容易で好ましい。
字マークの方が目視合せが容易で好ましい。
第１６図Ａは最初のレチクルの構成の一例を示し、Ｂは
同じく２枚目のレチクルを示し、ＣはウェハＷＦ面上に
最初のレチクルＲＴＩを順に露光していく様子を示し、
Ｄは２枚目のレチクルＲＴ２の内容が重ね合って順に露
光されていく様子を示す。
同じく２枚目のレチクルを示し、ＣはウェハＷＦ面上に
最初のレチクルＲＴＩを順に露光していく様子を示し、
Ｄは２枚目のレチクルＲＴ２の内容が重ね合って順に露
光されていく様子を示す。
図においてＣＰｌ、ＣＦ２はレチクルＲＴ１．ＲＴ２上
に設けられた回路パターン（実素子）、ＳＣＲＩ 、５
ＣＬ１．５ＣＲ２，５ＣＬ２は実素子の左右に設けられ
たスクライブ領域で、１枚目のレチクルＲＴ１には２枚
目のレチクルＲＴ２とのアライメントに用いるためのめ
すマークＷＫＲ１゜ＷＫＬｌが設けられる。また必要に
応じて前述の特殊マニュアルアライメント用マークＭＡ
Ｒ１。
に設けられた回路パターン（実素子）、ＳＣＲＩ 、５
ＣＬ１．５ＣＲ２，５ＣＬ２は実素子の左右に設けられ
たスクライブ領域で、１枚目のレチクルＲＴ１には２枚
目のレチクルＲＴ２とのアライメントに用いるためのめ
すマークＷＫＲ１゜ＷＫＬｌが設けられる。また必要に
応じて前述の特殊マニュアルアライメント用マークＭＡ
Ｒ１。
ＭＡＬｌがマークＷＫＲ（Ｌ）１の代りにまたは図示の
如く並設される。下方のスクライブ領域ＳＣＵには低倍
アライメント用マークＷＰＲ（Ｌ）よりは小さい高倍ア
ライメント用マークＣＲＲ。
如く並設される。下方のスクライブ領域ＳＣＵには低倍
アライメント用マークＷＰＲ（Ｌ）よりは小さい高倍ア
ライメント用マークＣＲＲ。
ＣＲＬの２個準備される。これは第１３図に示すように
２個ずつ左右に一対設けておけば第５図のオフアキシス
光学系ＯＡの対物レンズＲＬ、ＬＬの視野内に入る確率
が高くなり好ましい。ＷＰＲ。
２個ずつ左右に一対設けておけば第５図のオフアキシス
光学系ＯＡの対物レンズＲＬ、ＬＬの視野内に入る確率
が高くなり好ましい。ＷＰＲ。
ＷＰＬは低倍アライメント用マーク、Ｒ２Ｈ，Ｒ８Ｌは
レチクルの７ライメント用おすマークで第３図のレンズ
ＰＯ上の基準マークＲＫＲ，ＲＫＬに合わせられてレチ
クルの位置が設定される。ＲＫＲ，ＲＫＩ−はＷＫＲｌ
、ＷＫＬＩと同様にめすマーク形状を有しており、Ｔ、
ＴＬオートアライメントのときと同様におすめすマーク
の合わせ動作によりレチクルオートアライメントが行な
われる。
レチクルの７ライメント用おすマークで第３図のレンズ
ＰＯ上の基準マークＲＫＲ，ＲＫＬに合わせられてレチ
クルの位置が設定される。ＲＫＲ，ＲＫＩ−はＷＫＲｌ
、ＷＫＬＩと同様にめすマーク形状を有しており、Ｔ、
ＴＬオートアライメントのときと同様におすめすマーク
の合わせ動作によりレチクルオートアライメントが行な
われる。
第２レチクルＲＴ２上には次工程アライメント用めすマ
ークＷＫＲ２、ＷＫＬ２ 、本工程アライメント用おす
マークＷＳＲ１，ＷＳＬＩが設けられる。ＲＣＮＩ 、
ＲＣＮ２は各々レチクル番号を示し、コード化されて設
けられ、これを第５図のＴＴＬアライメント光学系Ａｓ
で読取ることにより自動的にレチクル番号を識別するこ
とができる。
ークＷＫＲ２、ＷＫＬ２ 、本工程アライメント用おす
マークＷＳＲ１，ＷＳＬＩが設けられる。ＲＣＮＩ 、
ＲＣＮ２は各々レチクル番号を示し、コード化されて設
けられ、これを第５図のＴＴＬアライメント光学系Ａｓ
で読取ることにより自動的にレチクル番号を識別するこ
とができる。
これは回路パターン及び各マーク作製時に同時に作製さ
れる。同様に第１３図のＷＣＮはコード化されたウェハ
番号を示し、ＴＴＬアライメント光学系Ａｓによって書
込まれ、ＴＴＬアライメント光学系Ａｓまたはオフアキ
シス光学系ＯＡによって読取られる。なおこれらは第１
４図のコンソールＫＯ８からのあらかじめ指示された情
報またはリアルタイムで逐次指示される情報によってレ
チクル及びウェハ番号の判別を行なってももちろん可能
である。第１６図において、まず第１枚目のレチクルＲ
Ｔ１が第５図のように挿入されると第２図のブレードＢ
Ｌはまず第１７図Ａに示すように回路パターンＣＰ１の
領域とその左右のスクライブ領域５ＣＲ１，５ＣＬ１が
露出するように開口設定される。この状態で第１６図Ｃ
のように右から左に順に１．２．３．・・・と露光され
ていく。
れる。同様に第１３図のＷＣＮはコード化されたウェハ
番号を示し、ＴＴＬアライメント光学系Ａｓによって書
込まれ、ＴＴＬアライメント光学系Ａｓまたはオフアキ
シス光学系ＯＡによって読取られる。なおこれらは第１
４図のコンソールＫＯ８からのあらかじめ指示された情
報またはリアルタイムで逐次指示される情報によってレ
チクル及びウェハ番号の判別を行なってももちろん可能
である。第１６図において、まず第１枚目のレチクルＲ
Ｔ１が第５図のように挿入されると第２図のブレードＢ
Ｌはまず第１７図Ａに示すように回路パターンＣＰ１の
領域とその左右のスクライブ領域５ＣＲ１，５ＣＬ１が
露出するように開口設定される。この状態で第１６図Ｃ
のように右から左に順に１．２．３．・・・と露光され
ていく。
即ち第１シヨツト（露光）領域１ではレチクルＲＴ１の
特殊マニュアル用マークＭＡＲＩ 、ＭＡＬｌがＭＡＲ
ｌｌ、ＭＡＬｌｌとして、まためすマークＷＫＲ１、Ｗ
ＫＬｌがＷＫＲｌｌ、ＷＫＬｌｌとして、また回路パタ
ーンＣＰＩがＣＰｌｌとして露光（焼付け）される。な
お実際上はレチクルＲＴＩ上の焼付パターンは投影レン
ズＰＯを介して投影されるため左右上下反転した像がウ
ェハＷＦ上に焼付けられるが、理解容易のため同一像が
焼付けられると仮定して図示する。以下同様に順次焼付
けられていく。その際例えば回路パターンＣＰ１１とＣ
ＲＩ２の間のスクライブ領域５ＣＲ１２１１１は回路パ
ターンＣＰ１１と１２に共用とされウェハの節約を計っ
ている。そのため左右一対のマーク例えばＷＫＲｌｌと
ＷＫＬｌｌは上下に互いにずらしておく。このように構
成すれば例えばマークＷＫＲ１２とＷＫＬｌｌは重なら
ず好ましい。このようにして第１３図に示すショット番
号１〜４５の順序で順次露光とステップを繰り返し、特
定ショット例えば第１３図の２０．２６番目の領域に来
たとき第１７図Ｂに示す如く下辺スクライブ領域ＳＣＵ
まで露出するようにブレードＢＬを開口設定する。これ
によりレチクルＲＴＩの高倍アライメント用マークＣＲ
Ｌ。
特殊マニュアル用マークＭＡＲＩ 、ＭＡＬｌがＭＡＲ
ｌｌ、ＭＡＬｌｌとして、まためすマークＷＫＲ１、Ｗ
ＫＬｌがＷＫＲｌｌ、ＷＫＬｌｌとして、また回路パタ
ーンＣＰＩがＣＰｌｌとして露光（焼付け）される。な
お実際上はレチクルＲＴＩ上の焼付パターンは投影レン
ズＰＯを介して投影されるため左右上下反転した像がウ
ェハＷＦ上に焼付けられるが、理解容易のため同一像が
焼付けられると仮定して図示する。以下同様に順次焼付
けられていく。その際例えば回路パターンＣＰ１１とＣ
ＲＩ２の間のスクライブ領域５ＣＲ１２１１１は回路パ
ターンＣＰ１１と１２に共用とされウェハの節約を計っ
ている。そのため左右一対のマーク例えばＷＫＲｌｌと
ＷＫＬｌｌは上下に互いにずらしておく。このように構
成すれば例えばマークＷＫＲ１２とＷＫＬｌｌは重なら
ず好ましい。このようにして第１３図に示すショット番
号１〜４５の順序で順次露光とステップを繰り返し、特
定ショット例えば第１３図の２０．２６番目の領域に来
たとき第１７図Ｂに示す如く下辺スクライブ領域ＳＣＵ
まで露出するようにブレードＢＬを開口設定する。これ
によりレチクルＲＴＩの高倍アライメント用マークＣＲ
Ｌ。
ＣＲＲが第１３図示の如くショット２０及び２６番目の
下辺スクライブ領域に各々ＣＬＲ１１，ＣＲＬ１１及び
ＣＬＲ１２，ＣＰｌｌ２として焼付けられる。
下辺スクライブ領域に各々ＣＬＲ１１，ＣＲＬ１１及び
ＣＬＲ１２，ＣＰｌｌ２として焼付けられる。
また特定ショット４１．及び４５のときは第１７図Ｃ０
Ｄに示すようにレチクルＲＴ１の低倍アライメント用マ
ークＷＰＲ及びＷＰＬが各々露出するようにブレードＢ
Ｌの開口設定を行ない、第１３図のショット領域４１．
４５の各々右辺及び左辺に低倍アライメント用マークＷ
ＰＲＩ 、ＷＰＬｌとして焼付けられる。以上のように
して１枚目のウェハＷＦへの焼付けを終了する。この第
１３図の１〜４５として示すショット順序はウェハステ
ージＷＳの移動量が最短で好ましい。焼付けが終了した
ウェハは次のウェハＷＦと交換され、同様の処理を行な
い、ウェハ１０ット分終了すると第１のレチクルＲＴＩ
を排出して第２のレチクルＲＴ２が挿入される。第２の
レチクルＲＴ２は前述の如く第１６図Ｂの如く構成され
ており、第１シヨツトのとき、露光前にレチクルＲＴ２
のおすマークＷＳＲ１とウェハＷＦのめすマークＷＫＲ
ＩＩが、またＷＳＬｌとＷＫＬｌｌとがＴＴＬアライメ
ント光学系ＡＳにより精密にアライメントが行なわれた
後露光され、回路パターンＣＰ１１上にレチクルＲＴ２
の回路パターンＣＰ２がＣＦ３Ｉとして焼付けられる。
Ｄに示すようにレチクルＲＴ１の低倍アライメント用マ
ークＷＰＲ及びＷＰＬが各々露出するようにブレードＢ
Ｌの開口設定を行ない、第１３図のショット領域４１．
４５の各々右辺及び左辺に低倍アライメント用マークＷ
ＰＲＩ 、ＷＰＬｌとして焼付けられる。以上のように
して１枚目のウェハＷＦへの焼付けを終了する。この第
１３図の１〜４５として示すショット順序はウェハステ
ージＷＳの移動量が最短で好ましい。焼付けが終了した
ウェハは次のウェハＷＦと交換され、同様の処理を行な
い、ウェハ１０ット分終了すると第１のレチクルＲＴＩ
を排出して第２のレチクルＲＴ２が挿入される。第２の
レチクルＲＴ２は前述の如く第１６図Ｂの如く構成され
ており、第１シヨツトのとき、露光前にレチクルＲＴ２
のおすマークＷＳＲ１とウェハＷＦのめすマークＷＫＲ
ＩＩが、またＷＳＬｌとＷＫＬｌｌとがＴＴＬアライメ
ント光学系ＡＳにより精密にアライメントが行なわれた
後露光され、回路パターンＣＰ１１上にレチクルＲＴ２
の回路パターンＣＰ２がＣＦ３Ｉとして焼付けられる。
またレチクルＲＴ２のおすマークＷＳＲ１はウェハＷＦ
のめすマークＷＫＲ１１，ＷＫＬＩＩの中間に焼付けら
れ、以後使用不能となる。そのためレチクルＲＴ２には
次工程アライメントのためのめすマークＷＫＲ２、ＷＫ
Ｌ２が第１６図Ｂ図示の如く１段上方にシフトした位置
に設けられ、このマークが第１６図りに新しいめすマー
クＷＫＲ２１、ＷＫＬ２１等として焼付けられる。この
ようにマークを順次新しく設け、古いマークは使用しな
いので読取り感度を低下させずに誤りなく読むことがで
き好ましい。
のめすマークＷＫＲ１１，ＷＫＬＩＩの中間に焼付けら
れ、以後使用不能となる。そのためレチクルＲＴ２には
次工程アライメントのためのめすマークＷＫＲ２、ＷＫ
Ｌ２が第１６図Ｂ図示の如く１段上方にシフトした位置
に設けられ、このマークが第１６図りに新しいめすマー
クＷＫＲ２１、ＷＫＬ２１等として焼付けられる。この
ようにマークを順次新しく設け、古いマークは使用しな
いので読取り感度を低下させずに誤りなく読むことがで
き好ましい。
また図示例は理解容易のために２枚のレチクルでスクラ
イブ領域が飽和する如く示したが、レチクルは通常１０
数枚あれば十分であり、チップ面積の大きさ、マークの
大きさ、読取手段の感度等よりして通常のスクライブ領
域は十分な大きさを有している。また、古いマークをく
り返し使用させるようにしても良い。特殊マニュアルア
ライメント時にはレチクルＲＴ２のマークＭＡＲ２、Ｍ
ＡＬ２と前工程で焼付けられたマークＭＡＲ１１，ＭＡ
Ｌ１１等とが低倍系ＴＶモニタＴＶ２により行なわれる
。
イブ領域が飽和する如く示したが、レチクルは通常１０
数枚あれば十分であり、チップ面積の大きさ、マークの
大きさ、読取手段の感度等よりして通常のスクライブ領
域は十分な大きさを有している。また、古いマークをく
り返し使用させるようにしても良い。特殊マニュアルア
ライメント時にはレチクルＲＴ２のマークＭＡＲ２、Ｍ
ＡＬ２と前工程で焼付けられたマークＭＡＲ１１，ＭＡ
Ｌ１１等とが低倍系ＴＶモニタＴＶ２により行なわれる
。
第１８図は第１４図、１５図のテレビ画面をＸ方向にＮ
分割、Ｙ方向にＭ分割した様子を示すもので、画素ｐＪ
＋は、行１番目、行ｉ番目の画素を示す。Ｙ方向の分割
数Ｍは通常、水平走査ライン数と一致しており、従って
画素に分割するためには、−水平同期信号区間内にＮ回
すンプリングを行えばよい。
分割、Ｙ方向にＭ分割した様子を示すもので、画素ｐＪ
＋は、行１番目、行ｉ番目の画素を示す。Ｙ方向の分割
数Ｍは通常、水平走査ライン数と一致しており、従って
画素に分割するためには、−水平同期信号区間内にＮ回
すンプリングを行えばよい。
従ってＸ方向の加算は
Ｓｘ １−ＤＡＴＡ （Ｐｌｌ＞＋ＤＡＴＡ （Ｐｌｌ
）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ（ＰＩＮ）、 Ｓｘ２ ＝ＤＡＴＡ （Ｐ２１ ）＋ＤＡＴＡ （Ｐ２
２ ）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （Ｐ２ Ｎ ）、Ｓ
ｘＭ−ＤＡＴＡ （ＰＭ ＋ ）＋ＤＡＴＡ （ＰＭ！
）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （ＰＭＮ ）、Ｙ方向
の加算は ＳＹ ＋ ＝ＤＡＴＡ （Ｐｕ ） 十ＤＡＴＡ （Ｐ
２１ ）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （ＰＭ ＋ ）、
ＳＹ２ ＝ＤＡＴＡ （Ｐ＋２ ）＋ＤＡＴＡ （Ｐ２
２ ）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （ＰＭ２ ）、ＳＹ
Ｍ＝ＤＡＴＡ （Ｐ＋ Ｎ ） 十ＤＡＴＡ （Ｐ２
Ｎ ）＋・・・・・・十ＤＡＴＡ（ＰＭＮ）、であられ
される。
）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ（ＰＩＮ）、 Ｓｘ２ ＝ＤＡＴＡ （Ｐ２１ ）＋ＤＡＴＡ （Ｐ２
２ ）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （Ｐ２ Ｎ ）、Ｓ
ｘＭ−ＤＡＴＡ （ＰＭ ＋ ）＋ＤＡＴＡ （ＰＭ！
）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （ＰＭＮ ）、Ｙ方向
の加算は ＳＹ ＋ ＝ＤＡＴＡ （Ｐｕ ） 十ＤＡＴＡ （Ｐ
２１ ）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （ＰＭ ＋ ）、
ＳＹ２ ＝ＤＡＴＡ （Ｐ＋２ ）＋ＤＡＴＡ （Ｐ２
２ ）＋・・・・・・＋ＤＡＴＡ （ＰＭ２ ）、ＳＹ
Ｍ＝ＤＡＴＡ （Ｐ＋ Ｎ ） 十ＤＡＴＡ （Ｐ２
Ｎ ）＋・・・・・・十ＤＡＴＡ（ＰＭＮ）、であられ
される。
加算が終了した時点で、Ｘ、Ｙ方向積算メモリ内には各
々ＳｘＩ、Ｓ×２．・・・・・・ＳｘＭ、ＳＹｌ。
々ＳｘＩ、Ｓ×２．・・・・・・ＳｘＭ、ＳＹｌ。
Ｓ Ｙ ｚ ＊・・・・・・、Ｓｖ閂のデータが格納さ
れる。
れる。
アライメントマークの一例は、第１９図（Ａ）に示す十
字パターン状のマークであり、このマークを前述の如く
Ｘ方向、Ｙ方向に濃度加算すると、第１９図（Ｂ）、（
Ｃ）に示す濃度分布になる。
字パターン状のマークであり、このマークを前述の如く
Ｘ方向、Ｙ方向に濃度加算すると、第１９図（Ｂ）、（
Ｃ）に示す濃度分布になる。
（Ｂ）はＸ方向の加算結果、（Ｃ）はＹ方向の加算結果
を示す。第１９図（Ｂ）、（Ｃ）の濃度分布の特徴は、
図から分る様にマークの加算濃度が二段階になっている
ことである。これらの二段階の濃度分布に対して、第１
９図（Ｃ）で示す様に二つのスライスレベルたとえばＸ
５ＬＩとＸ５Ｌ２を設けると、その二値化パターンはそ
れぞれ第１９図（Ｄ）、（Ｅ）に示すパターンとなる。
を示す。第１９図（Ｂ）、（Ｃ）の濃度分布の特徴は、
図から分る様にマークの加算濃度が二段階になっている
ことである。これらの二段階の濃度分布に対して、第１
９図（Ｃ）で示す様に二つのスライスレベルたとえばＸ
５ＬＩとＸ５Ｌ２を設けると、その二値化パターンはそ
れぞれ第１９図（Ｄ）、（Ｅ）に示すパターンとなる。
従って、これらの二値化パターンの中心が一致した場合
、それがアライメントマークの中心座標となる。
、それがアライメントマークの中心座標となる。
第２０図のブロック図はアライメントマーク検出回路の
一例を示し、破線で囲まれたブロックＸは、Ｘ方向の画
素の濃度を加算するブロック、ブロックＹはＹ方向の画
素の濃度を加算するブＯツりである。
一例を示し、破線で囲まれたブロックＸは、Ｘ方向の画
素の濃度を加算するブロック、ブロックＹはＹ方向の画
素の濃度を加算するブＯツりである。
第２０図において、３１Ｖはビデオアンプ、３２Ｖはア
ナログデジタル変換器、３３Ｖはラッチ回路であり、テ
レビカメラコントロール部から送られるビデオ信号はビ
デオアンプ３１Ｖで増幅され、アナログデジタル変換器
３２Ｖでデジタル化された後ラッチ３３Ｖに格納される
。ラッチ３３Ｖの出力データはＸ方向の加算ブロックＸ
とＹ方向の加算ブロックＹへ出力される。ブロックＹに
おいて３４ＶはＹ方向にデータを加締する加算器、３５
Ｖは加算器３４Ｖの出力データをラッチする加算出力ラ
ッチ、３６■は加算出力ラッチ３５Ｖのデータを格納す
るＹ方向積算メモリ、３１ｖはメモリ３６Ｖの出力デー
タをラッチする加算入力ラッチである。
ナログデジタル変換器、３３Ｖはラッチ回路であり、テ
レビカメラコントロール部から送られるビデオ信号はビ
デオアンプ３１Ｖで増幅され、アナログデジタル変換器
３２Ｖでデジタル化された後ラッチ３３Ｖに格納される
。ラッチ３３Ｖの出力データはＸ方向の加算ブロックＸ
とＹ方向の加算ブロックＹへ出力される。ブロックＹに
おいて３４ＶはＹ方向にデータを加締する加算器、３５
Ｖは加算器３４Ｖの出力データをラッチする加算出力ラ
ッチ、３６■は加算出力ラッチ３５Ｖのデータを格納す
るＹ方向積算メモリ、３１ｖはメモリ３６Ｖの出力デー
タをラッチする加算入力ラッチである。
ブロックＸにおいて、３８ＶはＸ方向にデータを加算す
る加算器、３９Ｖは加Ｒ２ｉｉ３８Ｖの出力をラッチす
るラッチ、４０Ｖはラッチ３９Ｖの出力データを格納す
るＸ方向積算メモリである。
る加算器、３９Ｖは加Ｒ２ｉｉ３８Ｖの出力をラッチす
るラッチ、４０Ｖはラッチ３９Ｖの出力データを格納す
るＸ方向積算メモリである。
これらの回路におけるデジタルデータのビット数に特に
限定はないが、例えばアナログデジタル変換器３２Ｖが
８ビツート、加算器３４Ｖ、３８Ｖ及びメモリ３６Ｖ、
４０Ｖが１６ビツト構成である。
限定はないが、例えばアナログデジタル変換器３２Ｖが
８ビツート、加算器３４Ｖ、３８Ｖ及びメモリ３６Ｖ、
４０Ｖが１６ビツト構成である。
４１Ｖはメモリ３６Ｖのリードライト及びチップセレク
トをコントロールするシーケンス及びメモリコントロー
ル回路、４２■はブロックＸ中のメモリ４０Ｖを制御す
るメモリコントロール回路である。
トをコントロールするシーケンス及びメモリコントロー
ル回路、４２■はブロックＸ中のメモリ４０Ｖを制御す
るメモリコントロール回路である。
４３Ｖはシーケンス及びメモリコントロール回路４１Ｖ
をマイクロプロセッサＭＰＵが制御するためのコントロ
ールレジスタで、レジスタの入力はマイクロプロセッサ
のデータバス４４Ｖに接続されている。またマイクロプ
ロセッサＭＰＵは、このデータバス４４Ｖを介してメモ
リ３６Ｖ、４０Ｖをアクセスすることが可能である。４
５Ｖ、 ４６Ｖ、 ４７Ｖ、 ４８Ｖはそのためのバッ
ファであり、バッファ４５Ｖ、４７■はマイクロプロセ
ッサＭＰＵがメモリ３６．４０にデータをライトする時
、又バッファ４６Ｖ、４８Ｖはデータをリードする時動
作する。４９■はクロック回路、５０Ｖ、 ５１ＶはＸ
方向積算メモリ３６Ｖのライトアドレス及びリードアド
レスを発生するメモリライトアドレス回路及びメモリリ
ードアドレス回路である。５２Ｖはメモリのリードアド
レスとライトアドレスを切換えるアドレスセレクタ、５
３■はマイクロプロセッサＭＰＵがメモリ３６Ｖをアク
セスする時のアドレスバッフ？であり、マイクロプロセ
ッサＭＰＵがアクセスする時以外はアドレスセレクタ５
２Ｖの出力が選択されており、バッファ５３Ｖの出力は
禁止されている。５４ＶはＸ方向積算メモリ４０Ｖのア
ドレスを発生するメモリアドレス回路、５５Ｖはメモリ
アドレス回路５４ＶのアドレスとマイクロプロセッサＭ
ＰＵがメモリ４０ＶをアクセスするＲ発生するアドレス
の切換をするアドレスセレクタである。５６Ｖはクロッ
ク回路４９Ｖのクロックを基準にテレビの水平同期信号
、垂直同期信号、ブランキング信号等を発生するテレビ
同期信号発生回路である。５７Ｖ、 ５８Ｖは夫々マイ
クロプロセッサＭＰＵのデータバス４４に接続された、
Ｘ位置表示レジスタ、Ｙ位置表示レジスタで、５９Ｖは
十字マーク表示回路であり、テレビアライメントにおい
て検出したアライメントマークの位置をマイクロプロセ
ッサがＸ位置表示レジスタ５７Ｖ及びＹ位置表示レジス
タ５８Ｖに出力することにより、マーク表示回路５９Ｖ
により十字マーク信号として、テレビカメラコントロー
ル部のビデオ入力端子へ送られる。またマイクロプロセ
ッサＭＰＵを介して第９図のＣＰＵへ送られ、ウェハス
テージをサーボモータによりマーク識別位置まで移動さ
れる。 上述のテレビアライメント検知回路の機能は、
■Ｘ方向のデータの積算、■Ｙ方向のデータの積算、■
アライメントマークのテレビ画面上への表示である。
をマイクロプロセッサＭＰＵが制御するためのコントロ
ールレジスタで、レジスタの入力はマイクロプロセッサ
のデータバス４４Ｖに接続されている。またマイクロプ
ロセッサＭＰＵは、このデータバス４４Ｖを介してメモ
リ３６Ｖ、４０Ｖをアクセスすることが可能である。４
５Ｖ、 ４６Ｖ、 ４７Ｖ、 ４８Ｖはそのためのバッ
ファであり、バッファ４５Ｖ、４７■はマイクロプロセ
ッサＭＰＵがメモリ３６．４０にデータをライトする時
、又バッファ４６Ｖ、４８Ｖはデータをリードする時動
作する。４９■はクロック回路、５０Ｖ、 ５１ＶはＸ
方向積算メモリ３６Ｖのライトアドレス及びリードアド
レスを発生するメモリライトアドレス回路及びメモリリ
ードアドレス回路である。５２Ｖはメモリのリードアド
レスとライトアドレスを切換えるアドレスセレクタ、５
３■はマイクロプロセッサＭＰＵがメモリ３６Ｖをアク
セスする時のアドレスバッフ？であり、マイクロプロセ
ッサＭＰＵがアクセスする時以外はアドレスセレクタ５
２Ｖの出力が選択されており、バッファ５３Ｖの出力は
禁止されている。５４ＶはＸ方向積算メモリ４０Ｖのア
ドレスを発生するメモリアドレス回路、５５Ｖはメモリ
アドレス回路５４ＶのアドレスとマイクロプロセッサＭ
ＰＵがメモリ４０ＶをアクセスするＲ発生するアドレス
の切換をするアドレスセレクタである。５６Ｖはクロッ
ク回路４９Ｖのクロックを基準にテレビの水平同期信号
、垂直同期信号、ブランキング信号等を発生するテレビ
同期信号発生回路である。５７Ｖ、 ５８Ｖは夫々マイ
クロプロセッサＭＰＵのデータバス４４に接続された、
Ｘ位置表示レジスタ、Ｙ位置表示レジスタで、５９Ｖは
十字マーク表示回路であり、テレビアライメントにおい
て検出したアライメントマークの位置をマイクロプロセ
ッサがＸ位置表示レジスタ５７Ｖ及びＹ位置表示レジス
タ５８Ｖに出力することにより、マーク表示回路５９Ｖ
により十字マーク信号として、テレビカメラコントロー
ル部のビデオ入力端子へ送られる。またマイクロプロセ
ッサＭＰＵを介して第９図のＣＰＵへ送られ、ウェハス
テージをサーボモータによりマーク識別位置まで移動さ
れる。 上述のテレビアライメント検知回路の機能は、
■Ｘ方向のデータの積算、■Ｙ方向のデータの積算、■
アライメントマークのテレビ画面上への表示である。
このうち、Ｘ方向のデータの積算及びＹ方向のデータの
積算は、テレビアライメント検知回路の加算器３４．３
８が加算を実行し、その加算データをメモリに格納する
。データの加算はテレビ信号の１フレ一ム単位で行われ
、また必要に応じて、１フレームの加算で終了してもよ
いし、或いは複数のフレームの加算を行ってもよい。い
ずれの場合でも、加算中は、メモリ３６Ｖ、 ４０Ｖの
データバス及びアドレスバスは、マイクロプロセッサＭ
ＰＬＪのデータバス４４Ｖ及びアドレスバスから電気的
に切り離されており、メモリ３６Ｖのアドレスはアドレ
スセレクタ５２ｖ１メモリ４０Ｖのアドレスはアドレス
回路５４Ｖのアドレスに接続され、シーケンス及びメモ
リコントロール回路４１ｖ１及びメモリコントロール回
路４２Ｖから発生するリードライト信号及びチップセレ
クト信号の制御のちとに加算が実行される。
積算は、テレビアライメント検知回路の加算器３４．３
８が加算を実行し、その加算データをメモリに格納する
。データの加算はテレビ信号の１フレ一ム単位で行われ
、また必要に応じて、１フレームの加算で終了してもよ
いし、或いは複数のフレームの加算を行ってもよい。い
ずれの場合でも、加算中は、メモリ３６Ｖ、 ４０Ｖの
データバス及びアドレスバスは、マイクロプロセッサＭ
ＰＬＪのデータバス４４Ｖ及びアドレスバスから電気的
に切り離されており、メモリ３６Ｖのアドレスはアドレ
スセレクタ５２ｖ１メモリ４０Ｖのアドレスはアドレス
回路５４Ｖのアドレスに接続され、シーケンス及びメモ
リコントロール回路４１ｖ１及びメモリコントロール回
路４２Ｖから発生するリードライト信号及びチップセレ
クト信号の制御のちとに加算が実行される。
所定のフレーム数の加算が終了すると、シーケンス及び
メモリコントロール回路４１Ｖからインタラブド信号線
ＩＮＴ上に加算終了信号が発生する。
メモリコントロール回路４１Ｖからインタラブド信号線
ＩＮＴ上に加算終了信号が発生する。
この加ｌ１１１了信号の発生後、マイクロプロセッサＭ
ＰＵは、メモリ３６Ｖ及びメモリ４０Ｖにアクセスを行
い、加算データからテレビアライメントマーク位置を検
知する。マイクロプロセッサがメモリ３６Ｖ、４０Ｖを
アクセスする時は、当然ながらメモリのアドレス、リー
ドライト信号、チップセレクト信号等はマイクロコンピ
ュータの制御信号によって行われる。またメモリ３６Ｖ
のデータはバッファ４６Ｖ、メモリ４０Ｖのデータはバ
ッファ４８Ｖを経由してデータバス４４Ｖに送られ、マ
イクロプロセッサに読み取られる−０ 第２１図のフローチャートを用いて更に詳しく説明する
。ステップＳＶ１にて加算スタート命令がマイクロプロ
セッサより指令されると、前述した様にＸ方向、Ｙ方向
の加算が開始される。マイクロプロセッサはステップＳ
Ｖ２にて加算終了待ち状態で待機し、所定フレーム数の
加算が終了するとステップＳＶ３に進む。ステップＳＶ
３でマイクロプロセッサはメモリに格納された画像濃度
データの最大値及び最小値をサーチする。最大値及び最
小値が見つかると次に、ステップＳＶ４にてスライスレ
ベルＸ５Ｌ１ 、ＷＳＲｌを設定する。
ＰＵは、メモリ３６Ｖ及びメモリ４０Ｖにアクセスを行
い、加算データからテレビアライメントマーク位置を検
知する。マイクロプロセッサがメモリ３６Ｖ、４０Ｖを
アクセスする時は、当然ながらメモリのアドレス、リー
ドライト信号、チップセレクト信号等はマイクロコンピ
ュータの制御信号によって行われる。またメモリ３６Ｖ
のデータはバッファ４６Ｖ、メモリ４０Ｖのデータはバ
ッファ４８Ｖを経由してデータバス４４Ｖに送られ、マ
イクロプロセッサに読み取られる−０ 第２１図のフローチャートを用いて更に詳しく説明する
。ステップＳＶ１にて加算スタート命令がマイクロプロ
セッサより指令されると、前述した様にＸ方向、Ｙ方向
の加算が開始される。マイクロプロセッサはステップＳ
Ｖ２にて加算終了待ち状態で待機し、所定フレーム数の
加算が終了するとステップＳＶ３に進む。ステップＳＶ
３でマイクロプロセッサはメモリに格納された画像濃度
データの最大値及び最小値をサーチする。最大値及び最
小値が見つかると次に、ステップＳＶ４にてスライスレ
ベルＸ５Ｌ１ 、ＷＳＲｌを設定する。
スライスレベルＷＳＬＩは画像濃度データの最大値と最
小値の差（波高値とする）の例えば１０％の値とする。
小値の差（波高値とする）の例えば１０％の値とする。
次にステップＳＶ５にてスライスレベルＸ５Ｌ１とメモ
リの内容との大小比較を行い、比較結果が反転した座標
（メモリアドレス）からＸＬＩ 、ＸＲＩを求める。同
様にステップＳＶ６にて波高値の２０％の値のスライス
レベルＸ５Ｌ２を設定し、ステップＳＶ７にてステップ
Ｓｖ５と同様にしてＸＬ２．ＸＲ２を求める。
リの内容との大小比較を行い、比較結果が反転した座標
（メモリアドレス）からＸＬＩ 、ＸＲＩを求める。同
様にステップＳＶ６にて波高値の２０％の値のスライス
レベルＸ５Ｌ２を設定し、ステップＳＶ７にてステップ
Ｓｖ５と同様にしてＸＬ２．ＸＲ２を求める。
以上述べた様にして、第１６図（Ｄ）、（Ｅ）に示した
二値化パターン即ち座標ＸＬＩ 、ＸＲ１。
二値化パターン即ち座標ＸＬＩ 、ＸＲ１。
ＸＬ２ 、ＸＲ２が決定できる。ステップＳＶ８にて（
ＸＲ２−ＸＬ２ ）／２を計算しくＸＲ１−ＸＬｌ−）
／２と等しいか否かを比較し、もしほぼ等しければここ
で検知した座標はアライメントマークであると判断して
ステップＳＶ９へ進み、比較値が大きく異っていればア
ライメントマークではないと判断してステップ５ｖｉｏ
へ進む。ステップ５Ｖ１０へ進んだ場合は、例えばスラ
イスレベルの設定値を変えて再計測するとか、あるいは
画面内にアライメントパターンがないとみなして７ライ
メントパターンを探すプロセスに進む。同様にＹ座標Ｙ
Ｌ１ 、ＹＲＩ 、ＹＬ２ 、ＹＲ２も求めることがで
きる。
ＸＲ２−ＸＬ２ ）／２を計算しくＸＲ１−ＸＬｌ−）
／２と等しいか否かを比較し、もしほぼ等しければここ
で検知した座標はアライメントマークであると判断して
ステップＳＶ９へ進み、比較値が大きく異っていればア
ライメントマークではないと判断してステップ５ｖｉｏ
へ進む。ステップ５Ｖ１０へ進んだ場合は、例えばスラ
イスレベルの設定値を変えて再計測するとか、あるいは
画面内にアライメントパターンがないとみなして７ライ
メントパターンを探すプロセスに進む。同様にＹ座標Ｙ
Ｌ１ 、ＹＲＩ 、ＹＬ２ 、ＹＲ２も求めることがで
きる。
第１６図に示した実施例の利点は、■加算によりランダ
ムノイズが平均化されＳ／Ｎ比がよくなる。■Ｘ方向と
Ｙ方向の位置検知が独立に行うことができ検知が簡単に
なる。０画像データを格納するメモリの容量が少なくな
る等があげられる。
ムノイズが平均化されＳ／Ｎ比がよくなる。■Ｘ方向と
Ｙ方向の位置検知が独立に行うことができ検知が簡単に
なる。０画像データを格納するメモリの容量が少なくな
る等があげられる。
以下、本発明の動作を第２２〜２５図のフローチャート
に従って説明する。
に従って説明する。
まず第２２図８１のステップＳＳ１においては全ての装
置の初期設定を行う。−例を示すならばメモリＲＡＭの
ゼロクリア、ＴＴＬアライメント光学系Ａｓ全体をＹ方
向に移動させるとともに対物レンズ１１Ｒ（Ｌ）及び対
物ミラー１２Ｒ（Ｌ）をＸ方向に移動さけてレンズＰＯ
上に設置されているレチクル基準マークＲＫＲ（Ｌ）に
対向するように位置させること及び対物ミラー１２Ｒ（
Ｌ）を４５°に姿勢設定してレーザ光がマーク位置を照
射し得るようにすること、レチクルステージ、ウェハス
テージ、ブレードを初期状態に設定することその他種々
の初期設定を行う。ステップＳＳ２ではレチクルＲＴを
レチクルチャックＲＣに真空吸引により吸着させ、ステ
ップＳ８３ではレーザシャッタＢＳを開いてレチクルＲ
Ｔの位置合せの準備を行う。次いでステップＳ８４で光
学系Ａｓ全体を不図示のパルスモータによりＹ方向に移
動させるとともに対物レンズｔ１Ｒ（Ｌ）及び対物ミラ
ー１２Ｒ（Ｌ）を不図示のパルスモータによりＸ方向に
移動させてレチクルＲＴ上のレチクルセットマークＲ８
Ｒ（Ｌ）の存在を検出器１８Ｒ（Ｌ）により検出する。
置の初期設定を行う。−例を示すならばメモリＲＡＭの
ゼロクリア、ＴＴＬアライメント光学系Ａｓ全体をＹ方
向に移動させるとともに対物レンズ１１Ｒ（Ｌ）及び対
物ミラー１２Ｒ（Ｌ）をＸ方向に移動さけてレンズＰＯ
上に設置されているレチクル基準マークＲＫＲ（Ｌ）に
対向するように位置させること及び対物ミラー１２Ｒ（
Ｌ）を４５°に姿勢設定してレーザ光がマーク位置を照
射し得るようにすること、レチクルステージ、ウェハス
テージ、ブレードを初期状態に設定することその他種々
の初期設定を行う。ステップＳＳ２ではレチクルＲＴを
レチクルチャックＲＣに真空吸引により吸着させ、ステ
ップＳ８３ではレーザシャッタＢＳを開いてレチクルＲ
Ｔの位置合せの準備を行う。次いでステップＳ８４で光
学系Ａｓ全体を不図示のパルスモータによりＹ方向に移
動させるとともに対物レンズｔ１Ｒ（Ｌ）及び対物ミラ
ー１２Ｒ（Ｌ）を不図示のパルスモータによりＸ方向に
移動させてレチクルＲＴ上のレチクルセットマークＲ８
Ｒ（Ｌ）の存在を検出器１８Ｒ（Ｌ）により検出する。
ステップＳ８５で検出されたマークＲ８Ｒ（Ｌ）と所定
の基準点からの距離が検出器１８Ｒ（Ｌ）により計測さ
れ、次のステップ５８６１で計測された距離分だけレチ
クルステージＲ３の各パルスモータＰＸ、ＰＹ、Ｐθを
駆動してレチクルＲＴのセットマークＲ８Ｒ（Ｌ）を基
準マークＲＫＲ（Ｌ）の近辺に移動させる。同時に対物
レンズＩＩＲ（Ｌ）及び対物ミラー１２Ｒ（Ｌ）をレチ
クル基準マークＲＫＲ（１，−）に対向した位置に戻さ
れファインアライメントに備える。
の基準点からの距離が検出器１８Ｒ（Ｌ）により計測さ
れ、次のステップ５８６１で計測された距離分だけレチ
クルステージＲ３の各パルスモータＰＸ、ＰＹ、Ｐθを
駆動してレチクルＲＴのセットマークＲ８Ｒ（Ｌ）を基
準マークＲＫＲ（Ｌ）の近辺に移動させる。同時に対物
レンズＩＩＲ（Ｌ）及び対物ミラー１２Ｒ（Ｌ）をレチ
クル基準マークＲＫＲ（１，−）に対向した位置に戻さ
れファインアライメントに備える。
ステップＳＳ７でレンズＰθ上のレチクル基準マークＲ
ＫＲ（Ｌ）とレチクルＲＴのレチクルセットマークＲ８
Ｒ（Ｌ）との左右のＸ、Ｙ方向のずれ量が検出器１８Ｒ
（Ｌ）−により検出される。この各々の計測値の平均値
がステップＳ８８で許容値内か否かが判定され、許容値
内であれば次のステップｓ ｓ ｉｏに進与、まだ許容
値内に到達していないときはステップＳＳ９で再度レチ
クルステージＲ８の各パルスモータＰＸ、ＰＹ、Ｐθを
駆動し、ステップＳ３７．８を反復し許容値内に達する
までレチクルステージＲ３を移動させる。許容値に達し
たことをＣＰＵが判定すればステップ５Ｓ１０に進む。
ＫＲ（Ｌ）とレチクルＲＴのレチクルセットマークＲ８
Ｒ（Ｌ）との左右のＸ、Ｙ方向のずれ量が検出器１８Ｒ
（Ｌ）−により検出される。この各々の計測値の平均値
がステップＳ８８で許容値内か否かが判定され、許容値
内であれば次のステップｓ ｓ ｉｏに進与、まだ許容
値内に到達していないときはステップＳＳ９で再度レチ
クルステージＲ８の各パルスモータＰＸ、ＰＹ、Ｐθを
駆動し、ステップＳ３７．８を反復し許容値内に達する
までレチクルステージＲ３を移動させる。許容値に達し
たことをＣＰＵが判定すればステップ５Ｓ１０に進む。
ステップｓ ｓ ｉｏでレチクルＲＴの露光領域が設定
され、まず第１４図Ａに示すように中央の回路パターン
部ＣＰ及び左右のスクライブ領域ＳＣＲ（Ｌ）が露出す
るようにブレード８Ｌの開口領域が設定される。
され、まず第１４図Ａに示すように中央の回路パターン
部ＣＰ及び左右のスクライブ領域ＳＣＲ（Ｌ）が露出す
るようにブレード８Ｌの開口領域が設定される。
次いでステップＳ１１でウェハステージＷＳのウェハチ
ャックＷＣに最初のウェハＷＦが吸着される。ここで搬
送されて来るウェハＷＦは露光がまだ一度も成されてい
ないウェハで、したがって７ライメント用のマークもま
だ焼付けられていない。
ャックＷＣに最初のウェハＷＦが吸着される。ここで搬
送されて来るウェハＷＦは露光がまだ一度も成されてい
ないウェハで、したがって７ライメント用のマークもま
だ焼付けられていない。
次のステップＳ Ｓ １２で゛はレチクル番号の識別の
ため、対物ミラー１２Ｒまたは１２１をレチクルＲＴ上
のレチクル番号ＲＣＮの検出位置に移動する。レチクル
ＲＴは１個の大規模集積回路を製作するのに通常数枚〜
１４．５枚準備されるので、各々の回路パターン作成時
にレチクル番号ＲＣＮをコード化して設けておけばレチ
クル番号（種類）の自動識別ができる。ステップＳ Ｓ
１３でコード化されたレチクル番号ＲＣＮが検出器１
８Ｌまたは１８Ｒにより読取られる。このときの照明光
源として１９Ｒまたは１９Ｌを用いても良い。今は最初
（第１枚目のレチクルであるからステップＳ Ｓ １４
に進む。ステップＳ Ｓ １４ではレーザシャッターＢ
Ｓを閉じ、また露光の際対物ミラー１２Ｒ（Ｌ）の下辺
部が邪魔しないように４５°の姿勢から垂直（Ｚ方向）
に姿勢変更する。次いでステップ５Ｓ１５でウェハステ
ージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭによりＸ、Ｙ方向に
所定量移動させてウェハＷＦの第１シヨツト（露光）領
域を投影レンズＰＯの真下に設定する。この移動はレー
ザ干渉計ＬＺにより極めて正確に行なわれる。レンズＰ
Ｏの真下に第１シヨツト領域が設定されたウェハＷＦは
レンズＰＯに取付けられているエアヒン号ΔＧ１〜ＡＧ
４のフォーカス検出可能レベル内に到達するようにパル
スモータＺＭを駆動してθＺステージを高速に上方移動
させる（ステップＳ Ｓ １６）。フォーカス検出可能
レベルに達した後エアセンサＡＧ１〜ＡＧ４により各々
のフォーカス値が検出され、各検出値がＲＡＭに格納さ
れて平均値が算出される（ステップＳ Ｓ １７）。こ
の平均値が第１シヨツト領域のフォーカス値とされ、こ
の値に従って前述の如くパルスモータＺＭ及びまたは圧
電素子ＰＺによりθＺステージが目標フォーカス値に達
するまで上または下方に移動される（ステップＳ Ｓ
１Ｂ）。次いで露光用光源ＬＰのシャッタＳＴが所定時
間開閉してウェハＷＦの第１シヨツト領域への露光が行
なわれ、レチクルＲＴの回路パターン部ＣＰ及び左右の
スクライプ領域ＳＣＲ（Ｌ）のＴＴＬアライメント用め
すマークＷＫＲｎ、ＷＫＬｎが焼付けられる（ステップ
Ｓ Ｓ １９）。及びまたは必要に応じてマニアルアラ
イメント用マークＭＡＲＩ 。
ため、対物ミラー１２Ｒまたは１２１をレチクルＲＴ上
のレチクル番号ＲＣＮの検出位置に移動する。レチクル
ＲＴは１個の大規模集積回路を製作するのに通常数枚〜
１４．５枚準備されるので、各々の回路パターン作成時
にレチクル番号ＲＣＮをコード化して設けておけばレチ
クル番号（種類）の自動識別ができる。ステップＳ Ｓ
１３でコード化されたレチクル番号ＲＣＮが検出器１
８Ｌまたは１８Ｒにより読取られる。このときの照明光
源として１９Ｒまたは１９Ｌを用いても良い。今は最初
（第１枚目のレチクルであるからステップＳ Ｓ １４
に進む。ステップＳ Ｓ １４ではレーザシャッターＢ
Ｓを閉じ、また露光の際対物ミラー１２Ｒ（Ｌ）の下辺
部が邪魔しないように４５°の姿勢から垂直（Ｚ方向）
に姿勢変更する。次いでステップ５Ｓ１５でウェハステ
ージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭによりＸ、Ｙ方向に
所定量移動させてウェハＷＦの第１シヨツト（露光）領
域を投影レンズＰＯの真下に設定する。この移動はレー
ザ干渉計ＬＺにより極めて正確に行なわれる。レンズＰ
Ｏの真下に第１シヨツト領域が設定されたウェハＷＦは
レンズＰＯに取付けられているエアヒン号ΔＧ１〜ＡＧ
４のフォーカス検出可能レベル内に到達するようにパル
スモータＺＭを駆動してθＺステージを高速に上方移動
させる（ステップＳ Ｓ １６）。フォーカス検出可能
レベルに達した後エアセンサＡＧ１〜ＡＧ４により各々
のフォーカス値が検出され、各検出値がＲＡＭに格納さ
れて平均値が算出される（ステップＳ Ｓ １７）。こ
の平均値が第１シヨツト領域のフォーカス値とされ、こ
の値に従って前述の如くパルスモータＺＭ及びまたは圧
電素子ＰＺによりθＺステージが目標フォーカス値に達
するまで上または下方に移動される（ステップＳ Ｓ
１Ｂ）。次いで露光用光源ＬＰのシャッタＳＴが所定時
間開閉してウェハＷＦの第１シヨツト領域への露光が行
なわれ、レチクルＲＴの回路パターン部ＣＰ及び左右の
スクライプ領域ＳＣＲ（Ｌ）のＴＴＬアライメント用め
すマークＷＫＲｎ、ＷＫＬｎが焼付けられる（ステップ
Ｓ Ｓ １９）。及びまたは必要に応じてマニアルアラ
イメント用マークＭＡＲＩ 。
ＭＡＬＩも焼付けられる。次いでステップＳ Ｓ ２０
゜２２、２４に示すような判定が行なわれ、第２シヨツ
ト領域が以上のいずれでもないときはステップＳ８２５
１ 、２５２に進む。ステップ８８２５１ 、２５２で
は前述の如く次のショット領域に対応するエアセンサに
よりフォーカスが検出され、その値に達するまでθＺス
テージがモータＺＭ及びまたは圧電素子ＰＺにより上ま
たは下方移動する。同時にウェハステージＷＳがサーボ
モータＸＭ、ＹＭによりＸ、Ｙ方向に移動し、次のショ
ット領域がレンズＰＯの真下に移動する。この移動もレ
ーザ干渉計ＬＺにより極めて正確に行なわれ以下同様に
精密なステップ送り及びフォーカス検出、露光が順次行
なわれる。ステップ５Ｓ２０，２２であらかじめ定めら
れた特定ショット領域に達したとき、低倍、高倍アライ
メント用マークＷＰＲ（Ｌ）、ＣＲＲ（Ｌ）が各々露出
するようにステップ５Ｓ２１，２３で各々ブレードＢＬ
の開口領域が設定される。また特定ショット領域から通
常のショット領域に移行するときはブレードＢＬの開口
領域を通常のショット領域（第１７図Ａ、ステップＳ
Ｓ １０）に戻しておく。最終ショット領域を露光し終
るとステップＳ’Ｓ２４からステップ８３２６に進む。
゜２２、２４に示すような判定が行なわれ、第２シヨツ
ト領域が以上のいずれでもないときはステップＳ８２５
１ 、２５２に進む。ステップ８８２５１ 、２５２で
は前述の如く次のショット領域に対応するエアセンサに
よりフォーカスが検出され、その値に達するまでθＺス
テージがモータＺＭ及びまたは圧電素子ＰＺにより上ま
たは下方移動する。同時にウェハステージＷＳがサーボ
モータＸＭ、ＹＭによりＸ、Ｙ方向に移動し、次のショ
ット領域がレンズＰＯの真下に移動する。この移動もレ
ーザ干渉計ＬＺにより極めて正確に行なわれ以下同様に
精密なステップ送り及びフォーカス検出、露光が順次行
なわれる。ステップ５Ｓ２０，２２であらかじめ定めら
れた特定ショット領域に達したとき、低倍、高倍アライ
メント用マークＷＰＲ（Ｌ）、ＣＲＲ（Ｌ）が各々露出
するようにステップ５Ｓ２１，２３で各々ブレードＢＬ
の開口領域が設定される。また特定ショット領域から通
常のショット領域に移行するときはブレードＢＬの開口
領域を通常のショット領域（第１７図Ａ、ステップＳ
Ｓ １０）に戻しておく。最終ショット領域を露光し終
るとステップＳ’Ｓ２４からステップ８３２６に進む。
ステップ５Ｓ２６ではウェハＷＦにウェハ番号を書込む
ためにウェハステージＷＳを所定位置に移動させ、レー
ザシャッタＢＳを書込みに十分な時間開き、コード化さ
れたウェハ番号及びまたはロット番号ＷＣＮをウェハＷ
Ｆの端部（第１４図参照）に書込む。ステップ５Ｓ２７
でウェハステージＷＳをウェハ排出（受取）位置に移動
させウェハを排出すると同時にθ２ステージをパルスモ
ータＺＭにより初期の最下位置に移動させる。次いで搬
送されて来るウェハＷＦが最終ウェハか否かがステップ
５Ｓ２８で判定される。これはあらかじめオペレータが
コンソールからマイクロプロセッサに指示した枚数に達
したか否かを比較することにより行なわれ、最終ウェハ
でない場合はステップ５Ｓ１１に戻り、前述同様の工程
を続ける。
ためにウェハステージＷＳを所定位置に移動させ、レー
ザシャッタＢＳを書込みに十分な時間開き、コード化さ
れたウェハ番号及びまたはロット番号ＷＣＮをウェハＷ
Ｆの端部（第１４図参照）に書込む。ステップ５Ｓ２７
でウェハステージＷＳをウェハ排出（受取）位置に移動
させウェハを排出すると同時にθ２ステージをパルスモ
ータＺＭにより初期の最下位置に移動させる。次いで搬
送されて来るウェハＷＦが最終ウェハか否かがステップ
５Ｓ２８で判定される。これはあらかじめオペレータが
コンソールからマイクロプロセッサに指示した枚数に達
したか否かを比較することにより行なわれ、最終ウェハ
でない場合はステップ５Ｓ１１に戻り、前述同様の工程
を続ける。
以上により第ルチクルの回路パターン及びアライメント
用マークの焼付を所定ウェハ数及びロット数だけ行なっ
て終了する。この第ルチクルの回路パターン及びアライ
メント用マークが焼付けられた最初のウェハ群は以後第
２レチクルから第ｎ（最終）レチクルまで順次同一ウェ
ハ上の同一ショット領域に精密に重ね合せ露光が行なわ
れる。即ち第２レチクルが搬入されて来るとステップＳ
８１から８８１３まで前述同様の動作が行なわれ、ステ
ップ５Ｓ１３で今度はレチクル番号が「２」であること
が検出されるのでステップ５８２９に進む。ステップ５
Ｓ２９ではウェハＷＦをレンズＰＯに取付けられている
エアセンサＡＧ１〜ＡＧ４の真下に設定し、前述同様に
ステップ５Ｓ３０，３１でθＺステージを高速に上昇さ
せ、フォーカス検出、平均値算出を行ないステップ５Ｓ
３２１〜３２３に進める。ステップＳ Ｓ ３２１では
オフアキシスアライメント光学系ＯＡのミラーＲ（Ｌ）
１８を低倍系に設定し、また暗視野絞りＲ（Ｌ）１３Ｂ
を選択づる。
用マークの焼付を所定ウェハ数及びロット数だけ行なっ
て終了する。この第ルチクルの回路パターン及びアライ
メント用マークが焼付けられた最初のウェハ群は以後第
２レチクルから第ｎ（最終）レチクルまで順次同一ウェ
ハ上の同一ショット領域に精密に重ね合せ露光が行なわ
れる。即ち第２レチクルが搬入されて来るとステップＳ
８１から８８１３まで前述同様の動作が行なわれ、ステ
ップ５Ｓ１３で今度はレチクル番号が「２」であること
が検出されるのでステップ５８２９に進む。ステップ５
Ｓ２９ではウェハＷＦをレンズＰＯに取付けられている
エアセンサＡＧ１〜ＡＧ４の真下に設定し、前述同様に
ステップ５Ｓ３０，３１でθＺステージを高速に上昇さ
せ、フォーカス検出、平均値算出を行ないステップ５Ｓ
３２１〜３２３に進める。ステップＳ Ｓ ３２１では
オフアキシスアライメント光学系ＯＡのミラーＲ（Ｌ）
１８を低倍系に設定し、また暗視野絞りＲ（Ｌ）１３Ｂ
を選択づる。
同時ステップＳ Ｓ ３２２では機械的にプリアライメ
ントされたウェハＷＦの低倍アライメント用マークＷＰ
Ｒ（Ｌ）１を対物レンズＲ（Ｌ）Ｌのほぼ真下に設定す
る。またこのとき同時にステップ５８３２３ではステッ
プ５８３１で検出されたフォーカス平均値から目標フォ
ーカス値に達するまでθ２ステージを上または下方に移
動する。ウェハＷＦのマークＷＰＲ（Ｌ）１を対物レン
ズＲ（Ｌ） Ｌの下に移動させる動作はあらかじめ定め
られた定数を用いることにより行なわれる。ステップ５
Ｓ３３では基準線ＫＳＬ（テレビ画面上のカーソル）と
ウニ、ハＷＦのプリアライメントセットマークＷＰＲ（
Ｌ）１とのＸ、Ｙずれ量が計測され、そのずれ量がＲＡ
Ｍに記憶される。次いでステップ５３３４では複数のア
ライメントモードＡ−Ｃの１つが選択され、各アライメ
ントモードに従って正確かつ高速な位置合せ、ステップ
、露光が行なわれる。以下、各アライメントモードにつ
いて説明する。
ントされたウェハＷＦの低倍アライメント用マークＷＰ
Ｒ（Ｌ）１を対物レンズＲ（Ｌ）Ｌのほぼ真下に設定す
る。またこのとき同時にステップ５８３２３ではステッ
プ５８３１で検出されたフォーカス平均値から目標フォ
ーカス値に達するまでθ２ステージを上または下方に移
動する。ウェハＷＦのマークＷＰＲ（Ｌ）１を対物レン
ズＲ（Ｌ） Ｌの下に移動させる動作はあらかじめ定め
られた定数を用いることにより行なわれる。ステップ５
Ｓ３３では基準線ＫＳＬ（テレビ画面上のカーソル）と
ウニ、ハＷＦのプリアライメントセットマークＷＰＲ（
Ｌ）１とのＸ、Ｙずれ量が計測され、そのずれ量がＲＡ
Ｍに記憶される。次いでステップ５３３４では複数のア
ライメントモードＡ−Ｃの１つが選択され、各アライメ
ントモードに従って正確かつ高速な位置合せ、ステップ
、露光が行なわれる。以下、各アライメントモードにつ
いて説明する。
モードＡではまずそのステップ５Ａ１１で基準線ＫＳＬ
の位置とウェハＷＦのプリアライメントセットマークＷ
ＰＲ（Ｌ）１とのＸ、Ｙずれ量に定数を加算した値に従
ってウェハステージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭによ
りＸ、Ｙ方向に移動させ、ウェハＷＦの高倍アライメン
ト用マークＣＲ（Ｌ）１１．１２を対物レンズＲ（Ｌ）
Ｌのほぼ真下に設定する。同時に上記Ｘ、Ｙずれ量から
算出されたθ（回転）方向ずれ量に従ってθ２ステージ
をパルスモータθＭにより回転させる（ステップＳ Ａ
１２）。ステップＳＡ２でオフアキシス光学系ＯＡの
ミラーＲ（Ｌ）１Ｂを高倍系に設定し、この高倍系によ
り基準マークＴＰＲ（Ｌ）と高倍アライメント用マーク
ＣＲ（Ｌ） １１．１２ト（７）Ｘ、 Ｙｆれ量が計測
される（ステップＳＡ３ ）。またこのステップＳＡ３
でウェハの伸縮量も計測され、許容値内であるときはそ
の値をＸの各々のずれ量に娠分加算する。ステップＳＡ
４でＸ、Ｙずれ量が許容値内にあるか否かが判定され、
まだ許容値内に到達していないと判定されたときは基準
マークＴＰＲ（Ｌ）にアライメント用マークＣＲ（Ｌ）
１１、１２を合わせるようにウェハステージＷＳをサー
ボモータＸＭ、ＹＭ及びパルスモータθＭによりＸ、Ｙ
およびθ方向に移動させ（ステップ５Ａ５）、ステップ
ＳＡ３に戻り同様の手順をくり返し、許容値内に入った
ときはステップ５Ａ６１．６２に進む。ステップ５Ａ６
１ではウェハＷＦの現在位置に定数を加算した値に従っ
てウェハステージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭにより
Ｘ、Ｙ方向に移動させてウェハＷＦの第１シヨツト（露
光）領域を投影レンズＰＯの真下に設定する。同時にス
テップ５Ａ６２ではウェハステージＷＳのθ２ステージ
をパルスモータＺＭにより所定量上方に移動する。これ
は対物レンズＲ（Ｌ）Ｌの焦点距離よりも投影レンズＰ
Ｏの焦点距離が短かいことによるものである。以下前例
同様にフォーカス検出、平均ｍ算出（ステップＳＡ７
） 、θＺステージ移動（ＳＡ８１）、ミラー１２Ｒ（
Ｌ）の姿勢変更（Ｓへ８２）、露光（ＳＡ９）を行ない
順次フォーカス検出、ステップ移動（Ｓ Ａ １１１．
Ｓ Ａ １１２）をくり返し、最終ショットの露光が終
了したことを判別（ＳＡＩＯ）したならばステップＳ
Ａ １２に進む。ステップＳ Ａ １２では先の第１回
工程にて書込まれたウェハ番号ＷＣＮを検出可能な位置
までウェハステージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭによ
り移動させる。例えばＴＴＬ工学系Ａｓで検出する場合
はウェハ番号ＷＣＮをレンズＰＯの真下に設定し、検出
器１８Ｆ？、または１８Ｌにてコード化されたウェハ番
号ＷＣＮを読取る。このときの照明光源としてレーザ源
Ｉｓの他に光源１９Ｒまたは１９Ｌを用いることもでき
る。或いはオフアキシス工学系ＯＡを用いても読取るこ
とができる。このときは対物レンズＲＬ、ＬＬのどちら
かの真下にウェハ番号ＷＣＮ Ｓ ｇＱ定されるように
ウェハステージＷＳを移動させれば良い。読込まれたウ
ェハ番号はＲＡＭに格納される。ステップ５Ａ１４では
パルスモータＺＭによりθＺステージを最下位置に移動
させると同時にウェハステージＷＳをウェハ排出（受取
）位置に移動させ、ウェハ排出を行なって終了する。
の位置とウェハＷＦのプリアライメントセットマークＷ
ＰＲ（Ｌ）１とのＸ、Ｙずれ量に定数を加算した値に従
ってウェハステージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭによ
りＸ、Ｙ方向に移動させ、ウェハＷＦの高倍アライメン
ト用マークＣＲ（Ｌ）１１．１２を対物レンズＲ（Ｌ）
Ｌのほぼ真下に設定する。同時に上記Ｘ、Ｙずれ量から
算出されたθ（回転）方向ずれ量に従ってθ２ステージ
をパルスモータθＭにより回転させる（ステップＳ Ａ
１２）。ステップＳＡ２でオフアキシス光学系ＯＡの
ミラーＲ（Ｌ）１Ｂを高倍系に設定し、この高倍系によ
り基準マークＴＰＲ（Ｌ）と高倍アライメント用マーク
ＣＲ（Ｌ） １１．１２ト（７）Ｘ、 Ｙｆれ量が計測
される（ステップＳＡ３ ）。またこのステップＳＡ３
でウェハの伸縮量も計測され、許容値内であるときはそ
の値をＸの各々のずれ量に娠分加算する。ステップＳＡ
４でＸ、Ｙずれ量が許容値内にあるか否かが判定され、
まだ許容値内に到達していないと判定されたときは基準
マークＴＰＲ（Ｌ）にアライメント用マークＣＲ（Ｌ）
１１、１２を合わせるようにウェハステージＷＳをサー
ボモータＸＭ、ＹＭ及びパルスモータθＭによりＸ、Ｙ
およびθ方向に移動させ（ステップ５Ａ５）、ステップ
ＳＡ３に戻り同様の手順をくり返し、許容値内に入った
ときはステップ５Ａ６１．６２に進む。ステップ５Ａ６
１ではウェハＷＦの現在位置に定数を加算した値に従っ
てウェハステージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭにより
Ｘ、Ｙ方向に移動させてウェハＷＦの第１シヨツト（露
光）領域を投影レンズＰＯの真下に設定する。同時にス
テップ５Ａ６２ではウェハステージＷＳのθ２ステージ
をパルスモータＺＭにより所定量上方に移動する。これ
は対物レンズＲ（Ｌ）Ｌの焦点距離よりも投影レンズＰ
Ｏの焦点距離が短かいことによるものである。以下前例
同様にフォーカス検出、平均ｍ算出（ステップＳＡ７
） 、θＺステージ移動（ＳＡ８１）、ミラー１２Ｒ（
Ｌ）の姿勢変更（Ｓへ８２）、露光（ＳＡ９）を行ない
順次フォーカス検出、ステップ移動（Ｓ Ａ １１１．
Ｓ Ａ １１２）をくり返し、最終ショットの露光が終
了したことを判別（ＳＡＩＯ）したならばステップＳ
Ａ １２に進む。ステップＳ Ａ １２では先の第１回
工程にて書込まれたウェハ番号ＷＣＮを検出可能な位置
までウェハステージＷＳをサーボモータＸＭ、ＹＭによ
り移動させる。例えばＴＴＬ工学系Ａｓで検出する場合
はウェハ番号ＷＣＮをレンズＰＯの真下に設定し、検出
器１８Ｆ？、または１８Ｌにてコード化されたウェハ番
号ＷＣＮを読取る。このときの照明光源としてレーザ源
Ｉｓの他に光源１９Ｒまたは１９Ｌを用いることもでき
る。或いはオフアキシス工学系ＯＡを用いても読取るこ
とができる。このときは対物レンズＲＬ、ＬＬのどちら
かの真下にウェハ番号ＷＣＮ Ｓ ｇＱ定されるように
ウェハステージＷＳを移動させれば良い。読込まれたウ
ェハ番号はＲＡＭに格納される。ステップ５Ａ１４では
パルスモータＺＭによりθＺステージを最下位置に移動
させると同時にウェハステージＷＳをウェハ排出（受取
）位置に移動させ、ウェハ排出を行なって終了する。
ステップ５Ａ１５でまだ最終ウェハまで完了していない
場合は第２２図８２のステップ８３１１に戻り、以下同
様の手順を進む。
場合は第２２図８２のステップ８３１１に戻り、以下同
様の手順を進む。
以上は一対のオフアキシス光学系ＯＡの高倍系により一
対の高倍アライメント用マークＣＲ（Ｌ）ｉｔ、 １２
を同時に検出する例を示したが、第２３図Ａ４、Ａ５は
一対の高倍アライメント用マークを順次検出する他の例
を示す。これは一対の高倍アライメント用マークＣＲ（
Ｌ） １１．１２間の距離が一対のオフアキシス光学系
の対物レンズＲＬ、ＬＬ間の距離と一致しない場合に有
用である。即ち大直径或いは小直径のウェハもしくは熱
膨張等によるウェハ自体に伸縮が発生している場合に本
方式を用いることができる。第２３図Ａ４．Ａ５の例は
第１３図の一対の高倍アライメント用マークＣＬＲ１１
、ＣＲＬ１２が一対の対物レンズＲＬ、ＬＬ間の外に位
置し、同時検出が不可能であるため右側のマーＣＲＬ１
２に次いで左側のマークＣＬ Ｒ１１を、最も近い対物
レンズＲＬ次いでＬＬにより順次検出、計測させる場合
を示す。当然左から右の順に検出計測を行なわせても同
様の効果が得られる。
対の高倍アライメント用マークＣＲ（Ｌ）ｉｔ、 １２
を同時に検出する例を示したが、第２３図Ａ４、Ａ５は
一対の高倍アライメント用マークを順次検出する他の例
を示す。これは一対の高倍アライメント用マークＣＲ（
Ｌ） １１．１２間の距離が一対のオフアキシス光学系
の対物レンズＲＬ、ＬＬ間の距離と一致しない場合に有
用である。即ち大直径或いは小直径のウェハもしくは熱
膨張等によるウェハ自体に伸縮が発生している場合に本
方式を用いることができる。第２３図Ａ４．Ａ５の例は
第１３図の一対の高倍アライメント用マークＣＬＲ１１
、ＣＲＬ１２が一対の対物レンズＲＬ、ＬＬ間の外に位
置し、同時検出が不可能であるため右側のマーＣＲＬ１
２に次いで左側のマークＣＬ Ｒ１１を、最も近い対物
レンズＲＬ次いでＬＬにより順次検出、計測させる場合
を示す。当然左から右の順に検出計測を行なわせても同
様の効果が得られる。
第２３図Ａ４のステップＳ Ａ ２１１において、詳記
の如くウェハＷＦの右側の第１指定高倍アライメント用
マークＣＲＬ１２を対物レンズＲＬのほぼ真下に来るよ
うにウェハステージＷＳを移動させ、同時にθ方向の補
正駆動を前）本ステップＳ Ａ １２と同様に行なう（
ステップ５Ａ２１２）。次いでステップ５Ａ２２でオフ
アキシス光学系ＯＡのミラーＲ１７を高倍系に設定し、
ステップ５Ａ２３でオフアキシス光学系ＯＡの基準マー
クＴＰＲと高倍アライメント用マークＣＲＬ１２とのＸ
、Ｙずれ量０１Ｈ，ＹＲＨ）を計測し、結果をＲＡＭに
格納、記憶させる。次いで左側の第２指定高倍アライメ
ント用マークＣＬ Ｒ１１を左側の対物レンズＬＬの真
下に設定すべきウェハステージＷＳを移動（ステップ５
Ａ２４１）させ、以下前述右側の制御と同様の制御をス
テップＳＡ ２４２．５Ａ２５．５Ａ２６に示すように
行なう。次いでステップ５Ａ２７１に移行し、詳記の如
くグローバルなＸ、Ｙ、θずれｆｆ１ＧＸ、ＧＹ、Ｇθ
を算出し、またウェハ全体の伸縮ＩＰＥも算出（ステッ
プ５Ａ２７２）する。ステップ５Ａ２８では先に求めた
ＧＸ、ＧＹ、Ｇθが許容値内か否かが判定され、許容値
内であれば前述のステップ５Ａ６１．６２に戻り以下同
様の処理が行なわれる。許容値外であるときはステップ
５Ａ２９１゜２９２に進む。ステップＳ Ａ ２９１で
は前期Ｘ、Ｙずれ量に所定量加算し、さらにそのＸずれ
員にウェハの伸縮ｍＰＥを左右一対の高倍アライメント
用マークＣＬＲ１１，ＣＲＬ１２に対して均等に振り分
けた値及びサーボモータ移動力を加算した値に従ってウ
ェハステージを移動させてウェハの右側マークＣＲＬ１
２を対物レンズＲＬの真下に設定する。
の如くウェハＷＦの右側の第１指定高倍アライメント用
マークＣＲＬ１２を対物レンズＲＬのほぼ真下に来るよ
うにウェハステージＷＳを移動させ、同時にθ方向の補
正駆動を前）本ステップＳ Ａ １２と同様に行なう（
ステップ５Ａ２１２）。次いでステップ５Ａ２２でオフ
アキシス光学系ＯＡのミラーＲ１７を高倍系に設定し、
ステップ５Ａ２３でオフアキシス光学系ＯＡの基準マー
クＴＰＲと高倍アライメント用マークＣＲＬ１２とのＸ
、Ｙずれ量０１Ｈ，ＹＲＨ）を計測し、結果をＲＡＭに
格納、記憶させる。次いで左側の第２指定高倍アライメ
ント用マークＣＬ Ｒ１１を左側の対物レンズＬＬの真
下に設定すべきウェハステージＷＳを移動（ステップ５
Ａ２４１）させ、以下前述右側の制御と同様の制御をス
テップＳＡ ２４２．５Ａ２５．５Ａ２６に示すように
行なう。次いでステップ５Ａ２７１に移行し、詳記の如
くグローバルなＸ、Ｙ、θずれｆｆ１ＧＸ、ＧＹ、Ｇθ
を算出し、またウェハ全体の伸縮ＩＰＥも算出（ステッ
プ５Ａ２７２）する。ステップ５Ａ２８では先に求めた
ＧＸ、ＧＹ、Ｇθが許容値内か否かが判定され、許容値
内であれば前述のステップ５Ａ６１．６２に戻り以下同
様の処理が行なわれる。許容値外であるときはステップ
５Ａ２９１゜２９２に進む。ステップＳ Ａ ２９１で
は前期Ｘ、Ｙずれ量に所定量加算し、さらにそのＸずれ
員にウェハの伸縮ｍＰＥを左右一対の高倍アライメント
用マークＣＬＲ１１，ＣＲＬ１２に対して均等に振り分
けた値及びサーボモータ移動力を加算した値に従ってウ
ェハステージを移動させてウェハの右側マークＣＲＬ１
２を対物レンズＲＬの真下に設定する。
ステップ３ Ａ ２９２ではウェハ全体のθ方向ずれ量
をパルスモータの分解能で除し、商と余りに分け、余り
をサーボモータで、商をパルスモータで駆動する。この
制御の詳細は後述のステップ８８８１゜８２で説明する
。このような動作を指定回数終了したか否かがステップ
３ Ａ ３０で判定され、指定回数未満のときはステッ
プ５Ａ２２に戻り、同様の処理が成され、指定回数終了
してもステップ５Ａ２８でＹＥＳにならなければ自動的
もしくは手動的に後述のモードＣに移行させる。ステッ
プ５Ａ２８でＹＥＳになれば前述の如くステップ５Ａ６
１．６２に戻る。
をパルスモータの分解能で除し、商と余りに分け、余り
をサーボモータで、商をパルスモータで駆動する。この
制御の詳細は後述のステップ８８８１゜８２で説明する
。このような動作を指定回数終了したか否かがステップ
３ Ａ ３０で判定され、指定回数未満のときはステッ
プ５Ａ２２に戻り、同様の処理が成され、指定回数終了
してもステップ５Ａ２８でＹＥＳにならなければ自動的
もしくは手動的に後述のモードＣに移行させる。ステッ
プ５Ａ２８でＹＥＳになれば前述の如くステップ５Ａ６
１．６２に戻る。
第２４図のモード已においてはまずステップＳ８１にお
いて、例えば第１３図ショット領域１３を指定し、その
領域を投影レンズＰＯの真下にサーボモータＸＭ、ＹＭ
により設定する。また同時にステップ５Ｂ１２．１３で
θ方向及び２方向の移動を行なう。次いでレーザシャッ
タＢＳを開き（ステップＳＢ２ ） 、ＴＴＬによるＸ
、Ｙずれ量を計測する。ここで第１３図ショット領域１
３に示すようにＸ方向の左右各々のずれ量ＸＬＩ 、Ｘ
ＲＩ 、同Ｙ方向ＹＬ１．ＹＲＩとすると各々の平均値
３１ Ｘ＝ （ＸＬｌ ＋ＸＲ１）／２゜ＳＩ Ｙ−（
ＹＬｌ ＋ＹＲ１）／２ を算出、ＲＡＭに格納、記憶（ステップ８８３ ）させ
る。次いで第２の指定ショット（例えば第１３図１９）
を投影レンズＰＯの真下に設定して同様の平均値８２
Ｘ、８２ Ｙを求める（ステップＳＢ４．５）。次いで
ステップ５Ｂ６１で各ショットで各々算出した各ショッ
トでＸ、Ｙ平均ずれ１８１ｘ、Ｓ２Ｘ、Ｓ１Ｙ、Ｓ２Ｙ
からウェハ全体（グローバル）のＸ、Ｙずれ量及びθ方
向のずれ聞を下式により求める。
いて、例えば第１３図ショット領域１３を指定し、その
領域を投影レンズＰＯの真下にサーボモータＸＭ、ＹＭ
により設定する。また同時にステップ５Ｂ１２．１３で
θ方向及び２方向の移動を行なう。次いでレーザシャッ
タＢＳを開き（ステップＳＢ２ ） 、ＴＴＬによるＸ
、Ｙずれ量を計測する。ここで第１３図ショット領域１
３に示すようにＸ方向の左右各々のずれ量ＸＬＩ 、Ｘ
ＲＩ 、同Ｙ方向ＹＬ１．ＹＲＩとすると各々の平均値
３１ Ｘ＝ （ＸＬｌ ＋ＸＲ１）／２゜ＳＩ Ｙ−（
ＹＬｌ ＋ＹＲ１）／２ を算出、ＲＡＭに格納、記憶（ステップ８８３ ）させ
る。次いで第２の指定ショット（例えば第１３図１９）
を投影レンズＰＯの真下に設定して同様の平均値８２
Ｘ、８２ Ｙを求める（ステップＳＢ４．５）。次いで
ステップ５Ｂ６１で各ショットで各々算出した各ショッ
トでＸ、Ｙ平均ずれ１８１ｘ、Ｓ２Ｘ、Ｓ１Ｙ、Ｓ２Ｙ
からウェハ全体（グローバル）のＸ、Ｙずれ量及びθ方
向のずれ聞を下式により求める。
ＧＸ＝ （８１Ｘ＋Ｓ２ Ｘ）／２゜
ＧＹ＝ （８１Ｙ＋Ｓ２ Ｙ）／２、
ｔａｎＱθ＋ （（ＹＬ２ ＋ＹＲ２）／２− （Ｙ
Ｌｌ ＋ＹＲ１）／２）／にここでＫは指定第１、第
２シヨツトのマーク間の距離で定数である。
Ｌｌ ＋ＹＲ１）／２）／にここでＫは指定第１、第
２シヨツトのマーク間の距離で定数である。
また同時にステップ３３６２で熱膨張等によるウェハ全
体の伸縮量ＰＥ−８１Ｘ−３２Ｘを求める。
体の伸縮量ＰＥ−８１Ｘ−３２Ｘを求める。
この各々求められた値が許容値内か否かをステップＳＢ
７で判別する。許容値外であることが判別されたら
ステップ３３８１．８２に進む。ステップ８８８１では
先に算出したＸ、Ｙずれ量に所定量（中Ｋ）加算し、そ
の値にウェハの伸縮量ＰＥを各ショット毎に均等に振分
けた値を加算し、さらにステップ３３８２で算出された
結果にサーボモータ移動力があるときはこの値をも加算
し、その合計値に従ってサーボモータＸＭ、ＹＭにより
第１指定シヨツト領域を再び投影レンズＰＯの真下に設
定する。ステップ８８８２では回転方向のずれ母をパル
スモータθＭの分解能で除した商の部分をパルスモータ
θＭの移動力とし、余りが発生すれば余りの部分をサー
ボモータＸＭ、ＹＭの移動分とする。このサーボモータ
ＸＭ、ＹＭのＸ、Ｙ方向への移動を制御することにより
結果的にθ補正を行なわせるものである。通常ウェハス
テージＷＳのＸ軸、Ｙ軸は原理的には直交しておりθ成
分は存在しない。然るに現実の機械設計においてこの、
完全直交は望めず必ずθ成分が発生してしまう。
７で判別する。許容値外であることが判別されたら
ステップ３３８１．８２に進む。ステップ８８８１では
先に算出したＸ、Ｙずれ量に所定量（中Ｋ）加算し、そ
の値にウェハの伸縮量ＰＥを各ショット毎に均等に振分
けた値を加算し、さらにステップ３３８２で算出された
結果にサーボモータ移動力があるときはこの値をも加算
し、その合計値に従ってサーボモータＸＭ、ＹＭにより
第１指定シヨツト領域を再び投影レンズＰＯの真下に設
定する。ステップ８８８２では回転方向のずれ母をパル
スモータθＭの分解能で除した商の部分をパルスモータ
θＭの移動力とし、余りが発生すれば余りの部分をサー
ボモータＸＭ、ＹＭの移動分とする。このサーボモータ
ＸＭ、ＹＭのＸ、Ｙ方向への移動を制御することにより
結果的にθ補正を行なわせるものである。通常ウェハス
テージＷＳのＸ軸、Ｙ軸は原理的には直交しておりθ成
分は存在しない。然るに現実の機械設計においてこの、
完全直交は望めず必ずθ成分が発生してしまう。
そこで装置組立完了時にそのθ成分を測定しておき、装
置を動作させる際にＸ、Ｙモータの移動量を制御するこ
とにより結果的にθ成分を解消する方向にウェハステー
ジを移動させることができる。
置を動作させる際にＸ、Ｙモータの移動量を制御するこ
とにより結果的にθ成分を解消する方向にウェハステー
ジを移動させることができる。
この原理をいわゆる直交度補正と呼んでいる。ステップ
３３８１．８２ではこの原理を利用し、パルスモータθ
Ｍで補正しきれない微量角をサーボモータＸＭ、ＹＭの
移動量調整により結果的に補正できるもので極めて好ま
しい。ステップＳＢ９では上述の一対のショット計測を
所定回数くり返したか否かを判別し、終了していなけれ
ばステップＳＢ３に戻し上記動作を繰り返す。この繰り
返しによりウェハ位置が次第に許容値に近づいていき、
ステップＳＢ７で許容値内に入ったことを判別すれば次
のステップＳ、Ｂ１２に進む。指定回数終了したらレー
ザシャッタＢＳを閉じて（ステップ５８１０）ＴＴＬ計
測を終了する。ステップ５８１１ではステップ８８７で
指定回数内にＹＥＳ信号が送出されなかったことを検出
してアライメントモードを他のモード例えばＣに進める
準備を行なう。ステップ５Ｂ１２では先のステップでウ
ェハ全体のグローバルなアライメントが完了したとして
も各ショット毎の回転方向ずれが存在していれば露光ず
れが生ずるのでこれを計測するためのモードである。そ
こでステップ５８１２ではまず第１、第２指定シヨツト
の各最後に計測したＹＬｌ、ＹＲｌ。
３３８１．８２ではこの原理を利用し、パルスモータθ
Ｍで補正しきれない微量角をサーボモータＸＭ、ＹＭの
移動量調整により結果的に補正できるもので極めて好ま
しい。ステップＳＢ９では上述の一対のショット計測を
所定回数くり返したか否かを判別し、終了していなけれ
ばステップＳＢ３に戻し上記動作を繰り返す。この繰り
返しによりウェハ位置が次第に許容値に近づいていき、
ステップＳＢ７で許容値内に入ったことを判別すれば次
のステップＳ、Ｂ１２に進む。指定回数終了したらレー
ザシャッタＢＳを閉じて（ステップ５８１０）ＴＴＬ計
測を終了する。ステップ５８１１ではステップ８８７で
指定回数内にＹＥＳ信号が送出されなかったことを検出
してアライメントモードを他のモード例えばＣに進める
準備を行なう。ステップ５Ｂ１２では先のステップでウ
ェハ全体のグローバルなアライメントが完了したとして
も各ショット毎の回転方向ずれが存在していれば露光ず
れが生ずるのでこれを計測するためのモードである。そ
こでステップ５８１２ではまず第１、第２指定シヨツト
の各最後に計測したＹＬｌ、ＹＲｌ。
ＹＬ２ 、ＹＲ２から各ショットでのθ方向ずれ量ｔａ
ｎ ＳＯ２＝ （ＹＬＩ −ＹＲｌ ）／Ｋｌ 。
ｎ ＳＯ２＝ （ＹＬＩ −ＹＲｌ ）／Ｋｌ 。
ｔａｎ ３θ２ ＝ （ＹＬ２−ＹＲ２）／に２を算出
する。算出されたＳＯ２，ＳＯ２が許容内か否かが判別
（ステップＳ Ｂ １３）され、許容値外であるときは
各々の値が近似値即ち回転ずれが同じ方向、同じ傾きか
の傾斜判別がステップＳ Ｂ １４で成され、否のとき
即ち各ショットの傾きがばらばらであるときは本モード
では精密重ね合せ露光困難であると判別してモードＣに
切換える（ステップＳ Ｂ １９）。似た傾斜を有して
いるときは露光可能であるから平均Ｓθ−（Ｓθ１＋３
θ２）／２を算出（ス、テップ８８１６）Ｌ、レチクル
ステージＲ８をパルスモータＰθにより平均Ｓθに達す
るまで駆動し、レチクルＲＴを回転移動させる（ステッ
プＳ Ｂ １７）。次いで再び各ショットでのθ方向ず
れｆｌｌＳθ１′、Ｓθ２ｒを計測（ステップ８８１８
）Ｌ、、平均 Ｓθ′＝（Ｓθ１′＋Ｓθ２’）／２ が許容値内か否かを判別（ステップ５Ｂ１９）Ｌ、否の
ときはステップ８８１７に戻し同様の動作をくり返す。
する。算出されたＳＯ２，ＳＯ２が許容内か否かが判別
（ステップＳ Ｂ １３）され、許容値外であるときは
各々の値が近似値即ち回転ずれが同じ方向、同じ傾きか
の傾斜判別がステップＳ Ｂ １４で成され、否のとき
即ち各ショットの傾きがばらばらであるときは本モード
では精密重ね合せ露光困難であると判別してモードＣに
切換える（ステップＳ Ｂ １９）。似た傾斜を有して
いるときは露光可能であるから平均Ｓθ−（Ｓθ１＋３
θ２）／２を算出（ス、テップ８８１６）Ｌ、レチクル
ステージＲ８をパルスモータＰθにより平均Ｓθに達す
るまで駆動し、レチクルＲＴを回転移動させる（ステッ
プＳ Ｂ １７）。次いで再び各ショットでのθ方向ず
れｆｌｌＳθ１′、Ｓθ２ｒを計測（ステップ８８１８
）Ｌ、、平均 Ｓθ′＝（Ｓθ１′＋Ｓθ２’）／２ が許容値内か否かを判別（ステップ５Ｂ１９）Ｌ、否の
ときはステップ８８１７に戻し同様の動作をくり返す。
ステップ５Ｂ１９で許容値内に入れば第２３図Ａ２のス
テップ５Ａ６１．６２にアクセスされ、前述Ａモード同
様に露光、ステップが実行され、モードＢによるウェハ
処理が達成される。
テップ５Ａ６１．６２にアクセスされ、前述Ａモード同
様に露光、ステップが実行され、モードＢによるウェハ
処理が達成される。
次にアライメントモードＣについて説明する。
まずステップ５Ｃ１１で基準線ＫＳＬの位置とプリアラ
イメントセットマークＷＰＲ（Ｌ）１とのＸ、Ｙずれ量
に定数を加算した値に従ってウェハＷＦの第１シヨツト
領域を縮小投影レンズＰＯの真、下にサーボモータＸＭ
、、ＹＭにより設定する。
イメントセットマークＷＰＲ（Ｌ）１とのＸ、Ｙずれ量
に定数を加算した値に従ってウェハＷＦの第１シヨツト
領域を縮小投影レンズＰＯの真、下にサーボモータＸＭ
、、ＹＭにより設定する。
同時に上記Ｘ、Ｙずれ量から算出された値に従ってパル
スモータθＭによりθＺステージを回転移動させ（ステ
ップ５Ｃ１２）、またθ２ステージをパルスモータＺＭ
により所定量上方移動させる（ステップ５Ｃ１３）。次
に第１シヨツト領域でのフォーカスをエアセンサＡＧ１
〜ＡＧ４により検出、平均値を算出し、目標フォーカス
値に達するまでパルスモータＺＭ及びまたは圧電素子Ｐ
Ｚによりθ２ステージを上または下方移動させる（ステ
ップＳＣ２＞、次いで対物レンズ１１Ｒ（Ｌ）及び対物
ミラー１２Ｒ（Ｌ）をレチクルＲＴｎのレチクルおすマ
ークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１に対向する位置に移動（ＳＣ３
）させＴＴＬアライメントの準備をする。次いでレーザ
シャッタＢＳを開き（ＳＳＣ４）、レーザ源１Ｓからの
レーザ光を対物ミラー１２Ｒ（１）によりレチクルおす
マークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１を照射する。ステップＳ０５
でレーザの走査を開始させ周知の如くレチクルＲＴｎの
おすマークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１とウェハＷＦのめすマー
クＷＫＲ（Ｌ）ｎ−１、ｍとの第１のＸ。
スモータθＭによりθＺステージを回転移動させ（ステ
ップ５Ｃ１２）、またθ２ステージをパルスモータＺＭ
により所定量上方移動させる（ステップ５Ｃ１３）。次
に第１シヨツト領域でのフォーカスをエアセンサＡＧ１
〜ＡＧ４により検出、平均値を算出し、目標フォーカス
値に達するまでパルスモータＺＭ及びまたは圧電素子Ｐ
Ｚによりθ２ステージを上または下方移動させる（ステ
ップＳＣ２＞、次いで対物レンズ１１Ｒ（Ｌ）及び対物
ミラー１２Ｒ（Ｌ）をレチクルＲＴｎのレチクルおすマ
ークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１に対向する位置に移動（ＳＣ３
）させＴＴＬアライメントの準備をする。次いでレーザ
シャッタＢＳを開き（ＳＳＣ４）、レーザ源１Ｓからの
レーザ光を対物ミラー１２Ｒ（１）によりレチクルおす
マークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１を照射する。ステップＳ０５
でレーザの走査を開始させ周知の如くレチクルＲＴｎの
おすマークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１とウェハＷＦのめすマー
クＷＫＲ（Ｌ）ｎ−１、ｍとの第１のＸ。
Ｙずれ量を計測する。その第１のずれ量が第１の許容値
例えば０．１μ以内に入っているか否かをステップＳＣ
６で判定する。ここでレチクルに対するウェハの各ショ
ットのＸ、Ｙ方向のずれ量を左右各々ＸＬ、ＹＬ、ＸＲ
，ＹＲとすると平均のずれ量は各々 ＳＸ−（ＸＬ＋ＸＲ）／２゜ ＳＹ＝ （ＹＬ＋ＹＲ）／２ で与えられる。またθ（回転方向）のずれ量ｔａｎ３θ
はｔａｎＳθ＝ （ＹＬ−ＹＲ）／Ｌで与えられること
は前例同様である。ここでＬは各ショットの左右のマー
クＷＫ （Ｓ）Ｒ−ＷＫ （Ｓ）１間の距離で定□数で
ある。ステップＳＣ６で各ずれ量の平均値ＳＸ、ＳＹが
共に許容値内であればアライメント完了でレーザシャッ
タＢＳを閉じて “（ステップ５Ｃ１２）、次の処理に
進む。上記平均ずれｆｆ１ｓＸ、ＳＹの１つでも許容値
外であればアライメントを行なうべくステップＳＣ７に
進む。
例えば０．１μ以内に入っているか否かをステップＳＣ
６で判定する。ここでレチクルに対するウェハの各ショ
ットのＸ、Ｙ方向のずれ量を左右各々ＸＬ、ＹＬ、ＸＲ
，ＹＲとすると平均のずれ量は各々 ＳＸ−（ＸＬ＋ＸＲ）／２゜ ＳＹ＝ （ＹＬ＋ＹＲ）／２ で与えられる。またθ（回転方向）のずれ量ｔａｎ３θ
はｔａｎＳθ＝ （ＹＬ−ＹＲ）／Ｌで与えられること
は前例同様である。ここでＬは各ショットの左右のマー
クＷＫ （Ｓ）Ｒ−ＷＫ （Ｓ）１間の距離で定□数で
ある。ステップＳＣ６で各ずれ量の平均値ＳＸ、ＳＹが
共に許容値内であればアライメント完了でレーザシャッ
タＢＳを閉じて “（ステップ５Ｃ１２）、次の処理に
進む。上記平均ずれｆｆ１ｓＸ、ＳＹの１つでも許容値
外であればアライメントを行なうべくステップＳＣ７に
進む。
なおこの許容値は０．３μ、０，５μ等種々の値をコン
ソールから指定することがｔきる。ステップＳＣ１では
上記ＹＬ、ＹＲからＳθを算出する。この算出されたＳ
θに従ってθ２ステージをずれ解消の方向に回転移動さ
せた場合に、Ｘ、Ｙ方向に再びずれ量が発生する。これ
はウェハ中心と各ショットの中心が異なるためである。
ソールから指定することがｔきる。ステップＳＣ１では
上記ＹＬ、ＹＲからＳθを算出する。この算出されたＳ
θに従ってθ２ステージをずれ解消の方向に回転移動さ
せた場合に、Ｘ、Ｙ方向に再びずれ量が発生する。これ
はウェハ中心と各ショットの中心が異なるためである。
この第２のＸ。
Ｙずれ量はあらかじめ計算により求めることができるか
らステップＳＣ８でこれを算出する。ステップＳＣ９で
この算出されたＸ、Ｙずれ量が第２の許容値例えば３μ
以内であるか否かが判定さｄ、以内であればステップ５
ＣＩＯ１，１０２に進み、以外であればステップ５Ｃ１
１１〜１１３進む。ステップ５Ｃ１０１、１０２では許
容値内であるから上記第１、第２のＸ、Ｙずれ量を各々
加算した値に従ってレチクルＲＴｎのおずマークＷＳＲ
（Ｌ）ｎ−１がウェハＷＦのめすマークＷＫＲ（Ｌ）
ｎ−１。
らステップＳＣ８でこれを算出する。ステップＳＣ９で
この算出されたＸ、Ｙずれ量が第２の許容値例えば３μ
以内であるか否かが判定さｄ、以内であればステップ５
ＣＩＯ１，１０２に進み、以外であればステップ５Ｃ１
１１〜１１３進む。ステップ５Ｃ１０１、１０２では許
容値内であるから上記第１、第２のＸ、Ｙずれ量を各々
加算した値に従ってレチクルＲＴｎのおずマークＷＳＲ
（Ｌ）ｎ−１がウェハＷＦのめすマークＷＫＲ（Ｌ）
ｎ−１。
ｍの中間に入るようにパルスモータＰＸ、ＰＹによりレ
チクルステージＲ８をｘ、Ｙ方向に移動させる。同時に
Δθ分だけパルスモータθＭを駆動してθＺステージを
回転させる。ステップ５Ｃ１１１では許容値外であるか
ら第１のＸ、Ｙずれ山に従ってレチクルＲＴｎのおすマ
ークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１がウェハＷＦのめ□すマークＷ
ＫＲ（Ｌ）ｎ−’１．ｍの中間に入るようにパルスモー
タＰｘ。
チクルステージＲ８をｘ、Ｙ方向に移動させる。同時に
Δθ分だけパルスモータθＭを駆動してθＺステージを
回転させる。ステップ５Ｃ１１１では許容値外であるか
ら第１のＸ、Ｙずれ山に従ってレチクルＲＴｎのおすマ
ークＷＳＲ（Ｌ）ｎ−１がウェハＷＦのめ□すマークＷ
ＫＲ（Ｌ）ｎ−’１．ｍの中間に入るようにパルスモー
タＰｘ。
ＰＹによりレチクルステージＲ８をＸ、Ｙ方向に移動さ
せる。同時にステップ３ Ｃ１１２で第２のＸ。
せる。同時にステップ３ Ｃ１１２で第２のＸ。
Ｙずれ量に従って前述同様におすマークＷＳＲ（Ｌ）ｎ
−１がめすマークＷＫＲ（Ｌ） ｎ−１。
−１がめすマークＷＫＲ（Ｌ） ｎ−１。
ｍの中間に入るようにサーボモータＸＭ、ＹＭによりウ
ェハステージＷＳをＸ、Ｙ方向に移動させる。同時にス
テップ３Ｑ１１３ではステップ５Ｃ１０２と同様にパル
スモータθＭによりθＺステージをΔθだけ回転移動さ
せる。このように許容値内外に従ってレチクル及びウェ
ハを選択してアライメントさせれば高速アライメント及
び高重ね合せ精度を同時に達成できる。即ちパルスモー
タによる駆動は高精度であるが駆動時間が長いのに対し
、サーボモータによる駆動は高速であるが精度の点で不
十分であり、またレチクル側はウェハ側より本質的に移
動距離が゛短かいこと等を考慮して、許容値内であると
きは補正のための移動距離が短かいからレチクルステー
ジをパルスモータで精密に駆動し、許容値外であるとき
は補正のための移動距離が長いからウェハステージヅを
サーボモータで高速に駆動すれば好ましい。またこのと
きレチクルステージ側も補正駆動されるので精度も十分
に保てるものである。ステップＳＣ６の第１の許容値内
に収まるまで以上の動作をくり返す。このようにして高
速、高精度のアライメントが完了したら前述のようにス
テップ５Ｃ１２に進み、゛次いでステップ５Ｃ１３に進
む。ステップ５Ｃ１３では露光を妨゛害しないように対
物レンズ１１Ｒ（Ｌ）及び対物ミラー１２Ｒ−（Ｌ ）
を所定位置まで後退移動させ、かつ対物ミラー１２Ｒ（
Ｌ）を垂直に姿勢変更する。
ェハステージＷＳをＸ、Ｙ方向に移動させる。同時にス
テップ３Ｑ１１３ではステップ５Ｃ１０２と同様にパル
スモータθＭによりθＺステージをΔθだけ回転移動さ
せる。このように許容値内外に従ってレチクル及びウェ
ハを選択してアライメントさせれば高速アライメント及
び高重ね合せ精度を同時に達成できる。即ちパルスモー
タによる駆動は高精度であるが駆動時間が長いのに対し
、サーボモータによる駆動は高速であるが精度の点で不
十分であり、またレチクル側はウェハ側より本質的に移
動距離が゛短かいこと等を考慮して、許容値内であると
きは補正のための移動距離が短かいからレチクルステー
ジをパルスモータで精密に駆動し、許容値外であるとき
は補正のための移動距離が長いからウェハステージヅを
サーボモータで高速に駆動すれば好ましい。またこのと
きレチクルステージ側も補正駆動されるので精度も十分
に保てるものである。ステップＳＣ６の第１の許容値内
に収まるまで以上の動作をくり返す。このようにして高
速、高精度のアライメントが完了したら前述のようにス
テップ５Ｃ１２に進み、゛次いでステップ５Ｃ１３に進
む。ステップ５Ｃ１３では露光を妨゛害しないように対
物レンズ１１Ｒ（Ｌ）及び対物ミラー１２Ｒ−（Ｌ ）
を所定位置まで後退移動させ、かつ対物ミラー１２Ｒ（
Ｌ）を垂直に姿勢変更する。
次いでシャッタＳＴを所定時間開閉して露光を実行する
（ステップ５Ｃ１４）。露光が終了したら最終ショット
領域をステップ５Ｃ１５で判定し、最終でないときはス
テップＳ Ｇ’１６１〜１６４に進む。ステラ７１６１
で前述の如（ウェハステージを次のショット領域に移動
させ、同時にθ２ステージをフォーカス検出値に達する
まで上（下）移動させ（ステップ１６２）、また対物ミ
ラー１２Ｒ（Ｌ）をレチクルのおすマークＷＳＲ（Ｌ）
ｎ−１に対向の位置に移動させるとともにミラー１２Ｒ
（Ｌ）を４５°に姿勢変更させ（ステップ５Ｃ１６３）
、かつレチクルステージＲ８を第１ショット時に記憶し
ていたＸ、Ｙ位置まで戻す。これらの動作が終了すると
ステップＳＣ３まで戻り、最終ショット終了までいわゆ
るダイバイダイアライメントにより精密な重ね合せ露光
が行なわれる。最終ショットが終了するとステップ５Ｃ
１５で判定され、ステップＳ Ａ １２に戻り同様の動
作をくり返し１０ット分の処理が終了する。
（ステップ５Ｃ１４）。露光が終了したら最終ショット
領域をステップ５Ｃ１５で判定し、最終でないときはス
テップＳ Ｇ’１６１〜１６４に進む。ステラ７１６１
で前述の如（ウェハステージを次のショット領域に移動
させ、同時にθ２ステージをフォーカス検出値に達する
まで上（下）移動させ（ステップ１６２）、また対物ミ
ラー１２Ｒ（Ｌ）をレチクルのおすマークＷＳＲ（Ｌ）
ｎ−１に対向の位置に移動させるとともにミラー１２Ｒ
（Ｌ）を４５°に姿勢変更させ（ステップ５Ｃ１６３）
、かつレチクルステージＲ８を第１ショット時に記憶し
ていたＸ、Ｙ位置まで戻す。これらの動作が終了すると
ステップＳＣ３まで戻り、最終ショット終了までいわゆ
るダイバイダイアライメントにより精密な重ね合せ露光
が行なわれる。最終ショットが終了するとステップ５Ｃ
１５で判定され、ステップＳ Ａ １２に戻り同様の動
作をくり返し１０ット分の処理が終了する。
また本装置はマニュアルアライメントモードも備えてお
り、前述の特殊マニュアルアライメントモードその他の
マニュアルアライメントモードがどのステップからも割
込み処理により可能であり、特にウェハの材質、レジス
トの特性等によりオートアライメントが不可能な場合に
使用することができる。第５図のＴＴＬ光学系Ａｓを用
いてアライメントを行なうときは光源１９Ｒ，１９Ｌの
点灯またはレーザ１Ｓの光路に拡散板ＤＦを挿入する。
り、前述の特殊マニュアルアライメントモードその他の
マニュアルアライメントモードがどのステップからも割
込み処理により可能であり、特にウェハの材質、レジス
トの特性等によりオートアライメントが不可能な場合に
使用することができる。第５図のＴＴＬ光学系Ａｓを用
いてアライメントを行なうときは光源１９Ｒ，１９Ｌの
点灯またはレーザ１Ｓの光路に拡散板ＤＦを挿入する。
またオフアキシス光学系ＯＡを用いるときは光源Ｒ１１
，Ｌｌｌを点灯し、さらに暗視野、明視野の選択を較り
Ｒ１３Ａ、 Ｒ１３Ｂ、 Ｌ１３Ａ、 １１３Ｂの選択
により行なう。
，Ｌｌｌを点灯し、さらに暗視野、明視野の選択を較り
Ｒ１３Ａ、 Ｒ１３Ｂ、 Ｌ１３Ａ、 １１３Ｂの選択
により行なう。
また各アライメントマークの選択は第１５図のように行
なう。
なう。
第２６図２８１．２８２は前述第２４図Ｂのモードの他
の実施例のフローチャートで、第２７図Ａ、Ｂ、第２８
図Ａ−Ｄはその動作説明図である。
の実施例のフローチャートで、第２７図Ａ、Ｂ、第２８
図Ａ−Ｄはその動作説明図である。
先のモードＢに比べて処理時間が短縮される特徴を有し
、その概略をまず述べる。
、その概略をまず述べる。
先のモードＢにおいては、ウェハＷＦ上の一対の指定シ
ョット各々の各左右Ｘ、Ｙ方向のずれ量を計測した後、
その計測結果に基いて補正駆動を行なっていた。これに
対し、本モード２Ｂにおいては特定の第１番目の指定シ
ョットの左右Ｘ、Ｙ方向のずれ量及びθ方向のずれ量を
計測、算出した直侵に当該指定ショットに対し、計測結
果に基いて補正駆動を行なわせる方法である。以下図に
従って説明する。今例えば、第２７図Ａに示すような状
態で各ショットが焼付ｉられていたとする。
ョット各々の各左右Ｘ、Ｙ方向のずれ量を計測した後、
その計測結果に基いて補正駆動を行なっていた。これに
対し、本モード２Ｂにおいては特定の第１番目の指定シ
ョットの左右Ｘ、Ｙ方向のずれ量及びθ方向のずれ量を
計測、算出した直侵に当該指定ショットに対し、計測結
果に基いて補正駆動を行なわせる方法である。以下図に
従って説明する。今例えば、第２７図Ａに示すような状
態で各ショットが焼付ｉられていたとする。
このようなウェハに重ね露光する場合、先のモードＢ或
いはモードＣによって行なわせることができるが、いず
れも処理時間を多く必要とする。このようなウェハの場
合、第２７図Ｂに示すように特定のショット（１３）に
関してＸ、Ｙ及びθ方向の計測及び補正駆動を行ない、
次いでこの移動により発生する各ショット配列のずれ（
ＤθＸ、ＤθＹ）を計測し、この計測結果に基いてウェ
ハステージＷＳを駆動制御する。まず特定ショットを第
１３．２７図の１３に指定し、第１４図のＲＡＭ内にカ
ウンタを設定し、そのカウンタの内容ｉを第２６図２８
１のステップ５Ｂ２１に示すように１にセットする。次
のステップ５Ｂ２２１〜３３２２３及び５Ｂ２３は先の
モードＢ即ち第２４図８１のステップ５Ｂ１１〜Ｓ Ｂ
１３及びＳＢ２と同様の処理を行なう。今１＝１であ
るからステップ５Ｂ２４でＹＥＳに進み、ステップ５Ｂ
２５の処理を行なう。ステップ８８２５は先のモードＣ
即ち第２５図Ｃ２のステップＳＣ５〜Ｓ Ｃ１０１，１
０２，１１１，１１２，１１３と同様の処理を行なう。
いはモードＣによって行なわせることができるが、いず
れも処理時間を多く必要とする。このようなウェハの場
合、第２７図Ｂに示すように特定のショット（１３）に
関してＸ、Ｙ及びθ方向の計測及び補正駆動を行ない、
次いでこの移動により発生する各ショット配列のずれ（
ＤθＸ、ＤθＹ）を計測し、この計測結果に基いてウェ
ハステージＷＳを駆動制御する。まず特定ショットを第
１３．２７図の１３に指定し、第１４図のＲＡＭ内にカ
ウンタを設定し、そのカウンタの内容ｉを第２６図２８
１のステップ５Ｂ２１に示すように１にセットする。次
のステップ５Ｂ２２１〜３３２２３及び５Ｂ２３は先の
モードＢ即ち第２４図８１のステップ５Ｂ１１〜Ｓ Ｂ
１３及びＳＢ２と同様の処理を行なう。今１＝１であ
るからステップ５Ｂ２４でＹＥＳに進み、ステップ５Ｂ
２５の処理を行なう。ステップ８８２５は先のモードＣ
即ち第２５図Ｃ２のステップＳＣ５〜Ｓ Ｃ１０１，１
０２，１１１，１１２，１１３と同様の処理を行なう。
その結果第２７図Ｂに示す状態となる。次いでステップ
５Ｂ２６では第２７図Ｂに示す状態での左右のＸ、Ｙず
れ量ＸＬ１．ＹＬ１、ＸＲ１，ＹＲｌをＲＡＭに格納、
記憶させる。
５Ｂ２６では第２７図Ｂに示す状態での左右のＸ、Ｙず
れ量ＸＬ１．ＹＬ１、ＸＲ１，ＹＲｌをＲＡＭに格納、
記憶させる。
また、その状態でのウェハステージＷＳの中心の座標Ｐ
１Ｘ、Ｐ１Ｙ（第２８図Ａ参照）をステップ８８２７に
てＲＡＭに格納、記憶、次いでレーザシャッタＢＳを閉
じ（ステップ５Ｂ２９）、ステップ５Ｂ３０に進む。ス
テップ５Ｂ３０ではＴＴＬによる指定ショットとレチク
ルの位置合せまたはずれ量の計測がノーエラーであった
か否かが判定される。エラーありと判定されたときは第
２６図２８２のステップ５Ｂ３７に進み、後述する。エ
ラーなしと判定されたときはステップ８８３１で１の更
新即ち＋１されてｉ＝２となってステップ５Ｂ３２を通
ってステップ５Ｂ３３に進む。ステップ８Ｂ３３では第
２の指定ショット（第１３．２７図１９）を投影レンズ
ＰＯの真下に設定（第２８図Ｂ）Ｌ、次いで第２６図２
８１のステップ８８２３の戻り、レーザシャッタＢＳを
再び開き、ステップ５Ｂ２４の判定によりステップ５Ｂ
２８に進む。ステップ５Ｂ２８では第２指定シヨツト（
１９）の左右各々のＸ。
１Ｘ、Ｐ１Ｙ（第２８図Ａ参照）をステップ８８２７に
てＲＡＭに格納、記憶、次いでレーザシャッタＢＳを閉
じ（ステップ５Ｂ２９）、ステップ５Ｂ３０に進む。ス
テップ５Ｂ３０ではＴＴＬによる指定ショットとレチク
ルの位置合せまたはずれ量の計測がノーエラーであった
か否かが判定される。エラーありと判定されたときは第
２６図２８２のステップ５Ｂ３７に進み、後述する。エ
ラーなしと判定されたときはステップ８８３１で１の更
新即ち＋１されてｉ＝２となってステップ５Ｂ３２を通
ってステップ５Ｂ３３に進む。ステップ８Ｂ３３では第
２の指定ショット（第１３．２７図１９）を投影レンズ
ＰＯの真下に設定（第２８図Ｂ）Ｌ、次いで第２６図２
８１のステップ８８２３の戻り、レーザシャッタＢＳを
再び開き、ステップ５Ｂ２４の判定によりステップ５Ｂ
２８に進む。ステップ５Ｂ２８では第２指定シヨツト（
１９）の左右各々のＸ。
ＹｆれＩＸＬ２．ＹＬ２．ＸＲ２，ＹＲ２ｅ４ｔｌ、Ｒ
ＡＭに格納、記憶し、次のステップ５Ｂ２７で第２指定
シヨツト（１９）でのウェハステージＷＳの中心座標Ｐ
２Ｘ、Ｐ２Ｙ （第２８図Ｂ）を第１指定シヨツトのと
きと同様にＲＡＭに格納、記憶される。即ち第２指定シ
ヨツトからはステップ５Ｂ２５のような補正駆動は行な
わない。次いでステップＳ Ｂ ２９，３０．３１と前
同様に処理が進む。ここで今指定ショットを２個とあら
かじめ指定していたときはステップ８８３２の判定によ
り（ステップ８８３１で１−３に更新されている）ステ
ップ８Ｂ３４に進む。指定ショットを４個と指定してい
たときはステップＳ Ｂ ３３，２３，２４，２８，２
７，２９．３０．３１の処理を更に２回行なって第２ｔ
Ｗ定シヨツト（１９）のときと同様にＹ方向の指定ショ
ット（４，４４）に関する計測のみを行なう（第２８図
Ｃ，Ｄ参照）。即ち指定ショット（４，４４）の左右Ｘ
、Ｙずれ量ＸＬ３゜ＹＬ３．ＸＲ３，ＹＲ３，Ｐ３Ｘ、
Ｐ３Ｙ、ＸＬ４、ＹＬ４．ＸＲ４，ＹＲ４，Ｐ４Ｘ、Ｐ
４ＹをＲＡＭに格納、記憶させる。指定ショット４個の
全てを終了すると先の指定ショット２個の場合と同様に
ステップ５３３２で判定されてステップ５８３４に進む
。
ＡＭに格納、記憶し、次のステップ５Ｂ２７で第２指定
シヨツト（１９）でのウェハステージＷＳの中心座標Ｐ
２Ｘ、Ｐ２Ｙ （第２８図Ｂ）を第１指定シヨツトのと
きと同様にＲＡＭに格納、記憶される。即ち第２指定シ
ヨツトからはステップ５Ｂ２５のような補正駆動は行な
わない。次いでステップＳ Ｂ ２９，３０．３１と前
同様に処理が進む。ここで今指定ショットを２個とあら
かじめ指定していたときはステップ８８３２の判定によ
り（ステップ８８３１で１−３に更新されている）ステ
ップ８Ｂ３４に進む。指定ショットを４個と指定してい
たときはステップＳ Ｂ ３３，２３，２４，２８，２
７，２９．３０．３１の処理を更に２回行なって第２ｔ
Ｗ定シヨツト（１９）のときと同様にＹ方向の指定ショ
ット（４，４４）に関する計測のみを行なう（第２８図
Ｃ，Ｄ参照）。即ち指定ショット（４，４４）の左右Ｘ
、Ｙずれ量ＸＬ３゜ＹＬ３．ＸＲ３，ＹＲ３，Ｐ３Ｘ、
Ｐ３Ｙ、ＸＬ４、ＹＬ４．ＸＲ４，ＹＲ４，Ｐ４Ｘ、Ｐ
４ＹをＲＡＭに格納、記憶させる。指定ショット４個の
全てを終了すると先の指定ショット２個の場合と同様に
ステップ５３３２で判定されてステップ５８３４に進む
。
ここでステップ８８２５における第１の指定ショットと
レチクルＲＴの位置合せ処理またはステップ５Ｂ２８に
おけるずれ量計測処理がエラーありとなった場合の処理
を述べる。
レチクルＲＴの位置合せ処理またはステップ５Ｂ２８に
おけるずれ量計測処理がエラーありとなった場合の処理
を述べる。
ステップ５Ｂ３０で上記ステップ５Ｂ２５または５３２
８がエラーありであったことが判定されるとステップ３
３３７へ進む。ここで予めオペレータの指定があると判
定されればステップ５８３９へ進む。
８がエラーありであったことが判定されるとステップ３
３３７へ進む。ここで予めオペレータの指定があると判
定されればステップ５８３９へ進む。
。定がなければステップ８８３８へ進む。ステップ３３
３９においては、オペレータにより予め指定されていた
次のショットを第１番目の指定ショットとして設定し直
してステップ５Ｂ３３へ進み、再びステップ５Ｂ２５ま
、たは３８２８の処理を繰り返す。
３９においては、オペレータにより予め指定されていた
次のショットを第１番目の指定ショットとして設定し直
してステップ５Ｂ３３へ進み、再びステップ５Ｂ２５ま
、たは３８２８の処理を繰り返す。
これにより所望の２つまたは４つのショットについて全
て位置合せおよびずれ量計測処理が確実になされる。と
ころで、第１指定シヨツト第１３ 。
て位置合せおよびずれ量計測処理が確実になされる。と
ころで、第１指定シヨツト第１３ 。
２７図１３のエラーありの時の次のショットとしてオペ
レータは例えば同図のショット２６をチめ選んでセット
しておくことができる。また、ステップ５Ｂ３８におい
ては、前記オペレータによる次のショットの指定がなく
とも自動的にＴＴＬグローバルアライメントに利用可能
なショットを探し出す。
レータは例えば同図のショット２６をチめ選んでセット
しておくことができる。また、ステップ５Ｂ３８におい
ては、前記オペレータによる次のショットの指定がなく
とも自動的にＴＴＬグローバルアライメントに利用可能
なショットを探し出す。
これは任意のショットに進ませてエラーがないことをス
テップ５８３０が判定することにより行なわれる。この
ように、各処理がエラーとなった場合においてもシーケ
ンスが滞りなく進むことができるような配慮がなされて
いる。
テップ５８３０が判定することにより行なわれる。この
ように、各処理がエラーとなった場合においてもシーケ
ンスが滞りなく進むことができるような配慮がなされて
いる。
以上のようにして指定ショットの全ての計測が完了した
らステップ５Ｂ３２の判定によりステップ５Ｂ３４に進
む。ステップ５Ｂ３４では次に示す（ｉ）〜（３２）の
式に示すような合価を算出する。
らステップ５Ｂ３２の判定によりステップ５Ｂ３４に進
む。ステップ５Ｂ３４では次に示す（ｉ）〜（３２）の
式に示すような合価を算出する。
（１）指定名ショットのＸ、Ｙ方向平均ずれ量Ｓｉ Ｘ
−（ＸＬｉ ＋ＸＲｉ ）／２Ｓｉ Ｙ −（ＹＬｉ
＋ＹＲｉ ）／２（ｉ−１〜４） （１１）ウェハ全体くグローバル）のＸ、Ｙ方向の伸縮
率 ＭＧＸ−（Ｓ２Ｘ−８ＩＸ）／ＤＸ −（Ｓ２Ｘ−８１Ｘ） ／ （Ｐ２Ｘ−ＰＩ Ｘ） ＭＧＹ−（Ｓ４Ｙ−５３Ｙ）／ＤＹ ＝ （Ｓ４Ｙ−８３Ｙ） ／ （Ｐ４Ｙ−Ｐ３Ｙ） （ｉｉｉ ）指定した一対のショット同士のＸ、Ｙ各軸
の傾き ０ＴＸ＝ＤθＸ／ＤＸ ＝ （Ｓ２Ｙ−３Ｉ Ｙ） ／ （Ｐ２Ｘ−Ｐｌ Ｘ） ＯＴＹ＝ＤθＹ／ＤＹ ＝ （Ｓ４Ｙ−８３Ｙ） ／ （Ｐ４Ｙ−Ｐ３Ｙ） （ｉｖ）基準ステップ移動１ｓＴＸ、ＳＴＹに対する補
正量 Ｒ８ＴＸ＝ＳＴＸ−ＭＧＸ ＋ＳＴＹ・ＯＴＹ Ｒ３ＴＹ＝ＳＴＹ−ＭＧＹ ＋５ＴＸ−ＯＴＸ （Ｖ ）指定各ショットの上記伸縮率、傾きを加味した
Ｘ、Ｙ方向ずれ量 ＧＬｉ Ｘ−８ｔ Ｘ −（Ｐｉ Ｘ−ＭＧＸ＋Ｐｉ Ｙ・０ＴＹ）ＧＬｉＹ−
８ｉＹ −（Ｐｉ Ｙ−ＭＧＹ＋Ｐｉ Ｘ・０ＴＹ）（ｉ−１〜
４） （ｖｉ）グローバルなＸ、Ｙ方向平均ずれ量ＧＬＸ−（
ＧＬ１Ｘ十ＧＬ２Ｘ ＋ＧＬ３Ｘ＋ＧＬ４Ｘ）／４ ＧＬＹ＝ （、ＧＬＩＹ＋ＧＬ２Ｙ ＋ＧＬ３Ｙ＋ＧＬ４Ｙ）／４ （ｖｉｉ ）指定各ショットの偏差値 ＧＬＸ−ＧＬｉ Ｘ ＧＬＹ−ＧＬｉ Ｙ （ｉ ＝１〜４）（ｖ
ｉ）指定各ショットのθ方向ずれ量ｔａｎ Ｓθｉ −
（ＹＬｉ −ＹＲｉ ）／Ｋ（１−１〜４） Ｋは各ショットの左右のアライヌシトマーク間の距離 前記各計算式中、（ｉｖ）が第２７図Ｂにおける各ショ
ット露光のためにＸ、Ｙ方向にステップ移動する際の補
正、量を示し、（ｖｉ）が露光のため第１シヨツト（１
）をレンズＰＯの真下に設定する際の補正量を示すもの
である。
−（ＸＬｉ ＋ＸＲｉ ）／２Ｓｉ Ｙ −（ＹＬｉ
＋ＹＲｉ ）／２（ｉ−１〜４） （１１）ウェハ全体くグローバル）のＸ、Ｙ方向の伸縮
率 ＭＧＸ−（Ｓ２Ｘ−８ＩＸ）／ＤＸ −（Ｓ２Ｘ−８１Ｘ） ／ （Ｐ２Ｘ−ＰＩ Ｘ） ＭＧＹ−（Ｓ４Ｙ−５３Ｙ）／ＤＹ ＝ （Ｓ４Ｙ−８３Ｙ） ／ （Ｐ４Ｙ−Ｐ３Ｙ） （ｉｉｉ ）指定した一対のショット同士のＸ、Ｙ各軸
の傾き ０ＴＸ＝ＤθＸ／ＤＸ ＝ （Ｓ２Ｙ−３Ｉ Ｙ） ／ （Ｐ２Ｘ−Ｐｌ Ｘ） ＯＴＹ＝ＤθＹ／ＤＹ ＝ （Ｓ４Ｙ−８３Ｙ） ／ （Ｐ４Ｙ−Ｐ３Ｙ） （ｉｖ）基準ステップ移動１ｓＴＸ、ＳＴＹに対する補
正量 Ｒ８ＴＸ＝ＳＴＸ−ＭＧＸ ＋ＳＴＹ・ＯＴＹ Ｒ３ＴＹ＝ＳＴＹ−ＭＧＹ ＋５ＴＸ−ＯＴＸ （Ｖ ）指定各ショットの上記伸縮率、傾きを加味した
Ｘ、Ｙ方向ずれ量 ＧＬｉ Ｘ−８ｔ Ｘ −（Ｐｉ Ｘ−ＭＧＸ＋Ｐｉ Ｙ・０ＴＹ）ＧＬｉＹ−
８ｉＹ −（Ｐｉ Ｙ−ＭＧＹ＋Ｐｉ Ｘ・０ＴＹ）（ｉ−１〜
４） （ｖｉ）グローバルなＸ、Ｙ方向平均ずれ量ＧＬＸ−（
ＧＬ１Ｘ十ＧＬ２Ｘ ＋ＧＬ３Ｘ＋ＧＬ４Ｘ）／４ ＧＬＹ＝ （、ＧＬＩＹ＋ＧＬ２Ｙ ＋ＧＬ３Ｙ＋ＧＬ４Ｙ）／４ （ｖｉｉ ）指定各ショットの偏差値 ＧＬＸ−ＧＬｉ Ｘ ＧＬＹ−ＧＬｉ Ｙ （ｉ ＝１〜４）（ｖ
ｉ）指定各ショットのθ方向ずれ量ｔａｎ Ｓθｉ −
（ＹＬｉ −ＹＲｉ ）／Ｋ（１−１〜４） Ｋは各ショットの左右のアライヌシトマーク間の距離 前記各計算式中、（ｉｖ）が第２７図Ｂにおける各ショ
ット露光のためにＸ、Ｙ方向にステップ移動する際の補
正、量を示し、（ｖｉ）が露光のため第１シヨツト（１
）をレンズＰＯの真下に設定する際の補正量を示すもの
である。
即ち、まず（ｉｖ）式を求めるため、（ｉ）、（ｉｉ）
、（ｉｉｉ ）式を求める。（ｉ）式は前述モードＢ、
Ｃと同様に１シヨツトの左右のＸ、Ｙ方向の平均ずれ量
を求める式であり、例えば第２７図Ｂの指定第１シヨツ
ト（１３）のＸ、Ｙ各平均ずれ量はｉ＝１として ５１Ｘ＝ （ＸＬ１＋ＸＲ１）／２ Ｓ １ Ｙ＝ （Ｙ Ｌ １ ＋ＹＲ１，）、／、２と
なる。
、（ｉｉｉ ）式を求める。（ｉ）式は前述モードＢ、
Ｃと同様に１シヨツトの左右のＸ、Ｙ方向の平均ずれ量
を求める式であり、例えば第２７図Ｂの指定第１シヨツ
ト（１３）のＸ、Ｙ各平均ずれ量はｉ＝１として ５１Ｘ＝ （ＸＬ１＋ＸＲ１）／２ Ｓ １ Ｙ＝ （Ｙ Ｌ １ ＋ＹＲ１，）、／、２と
なる。
こｈをｉ −４ｔｔ’即ちＳ２Ｘ （Ｙ）、５３Ｘ（Ｙ
）、Ｓ４Ｘ （Ｙ）を求めておく。
）、Ｓ４Ｘ （Ｙ）を求めておく。
、 次いで熱膨張率等によるウェハ全体（グローバル
）のＸ、Ｙ方向への伸縮率ＭＧＸ、ＭＧＹを（ｉｉ）式
により求める。例えばＭＧＸは（ｉ ）式で求めた第２
指定シヨツト（１９）のＸ方向平均ずれ量Ｓ２Ｘから第
１指定シヨツト（１３）のＸ方向平均ずれｌ５ＩＸを差
引いた値即ちＸ方向におけるウェハＷＦの伸び量を１対
の指定ショット（１３，１９）の中心間の距離ＤＸで除
算して得る。ＤＸは第２８図Ａ、Ｂに示すウェハステー
ジ座標点の差Ｐ２Ｘ−ＰＩＸで与えられる。即ち第１指
定シヨツト（１３）がレンズＰＯの真下にある状態（第
２８図Δ）から第２指定シヨツト（１９）をレンズＰＯ
の、真下に設定（第２８図Ｂ）するまでのウェハステー
ジの移動量が第２７図ＢのＤＸに対応する。Ｙ方向の伸
縮率ＭＧＹＧＭＧＸ同様に第３゜第４指定シヨツト（４
，４４＞の各計測により求められる。次いで（ｉｉｉ
＞式の指定した一対のショット（１３−１９，４−４４
＞同士＋７）Ｘ、Ｙ各軸の傾きＯＴＸ。
）のＸ、Ｙ方向への伸縮率ＭＧＸ、ＭＧＹを（ｉｉ）式
により求める。例えばＭＧＸは（ｉ ）式で求めた第２
指定シヨツト（１９）のＸ方向平均ずれ量Ｓ２Ｘから第
１指定シヨツト（１３）のＸ方向平均ずれｌ５ＩＸを差
引いた値即ちＸ方向におけるウェハＷＦの伸び量を１対
の指定ショット（１３，１９）の中心間の距離ＤＸで除
算して得る。ＤＸは第２８図Ａ、Ｂに示すウェハステー
ジ座標点の差Ｐ２Ｘ−ＰＩＸで与えられる。即ち第１指
定シヨツト（１３）がレンズＰＯの真下にある状態（第
２８図Δ）から第２指定シヨツト（１９）をレンズＰＯ
の、真下に設定（第２８図Ｂ）するまでのウェハステー
ジの移動量が第２７図ＢのＤＸに対応する。Ｙ方向の伸
縮率ＭＧＹＧＭＧＸ同様に第３゜第４指定シヨツト（４
，４４＞の各計測により求められる。次いで（ｉｉｉ
＞式の指定した一対のショット（１３−１９，４−４４
＞同士＋７）Ｘ、Ｙ各軸の傾きＯＴＸ。
ＯＴＹを求める。例えばＯＴＸは第２７図ＢではＤθＸ
／ＤＸとして表される勾配（傾き）であり、ＤθＸは一
対の指定シ、ヨツト（１３，１９）の各ショットのＹ方
向ずれｊｔｓｌＹ、ｓ２Ｙの差、５２Ｙ−８ＩＹで与え
られる。Ｙ軸の傾きＯＴＹもＸ軸の傾き同様に求められ
る。以上（ｉｉ） （ｉｉｉ）で求メタ伸縮率ＭＧＸ
、ＭＧＹ、傾きＯＴＸ、ＯＴＹからウェハステージの移
動補正ＩＲ８ＴＸ、Ｒ８ＴＹが（ｉｖ）式により求めら
れる。即ち第２７図Ｂに示されるようなウェハＷＦに重
ね露光する場合のＸ、Ｙ各方向の補正移動量が（ｉｖ）
式で与えラレル。（ｉｖ）式（７）ＳＴＸ、ＳＴ’１例
えば第１３図のような標準ウェハＷＦをステップ移動し
て順次露光する場合のウェハステージの基準ステップ移
動量である。この（１■）式に従ってウェハステージＷ
Ｓを順次駆動制御することにより第２７図Ｂに示すウェ
ハＷＦの各ショット１〜４５を順次正しく露光すること
ができる。
／ＤＸとして表される勾配（傾き）であり、ＤθＸは一
対の指定シ、ヨツト（１３，１９）の各ショットのＹ方
向ずれｊｔｓｌＹ、ｓ２Ｙの差、５２Ｙ−８ＩＹで与え
られる。Ｙ軸の傾きＯＴＹもＸ軸の傾き同様に求められ
る。以上（ｉｉ） （ｉｉｉ）で求メタ伸縮率ＭＧＸ
、ＭＧＹ、傾きＯＴＸ、ＯＴＹからウェハステージの移
動補正ＩＲ８ＴＸ、Ｒ８ＴＹが（ｉｖ）式により求めら
れる。即ち第２７図Ｂに示されるようなウェハＷＦに重
ね露光する場合のＸ、Ｙ各方向の補正移動量が（ｉｖ）
式で与えラレル。（ｉｖ）式（７）ＳＴＸ、ＳＴ’１例
えば第１３図のような標準ウェハＷＦをステップ移動し
て順次露光する場合のウェハステージの基準ステップ移
動量である。この（１■）式に従ってウェハステージＷ
Ｓを順次駆動制御することにより第２７図Ｂに示すウェ
ハＷＦの各ショット１〜４５を順次正しく露光すること
ができる。
さらに（ｖｉ）式を用いることによりレンズＰＯの中心
（光軸）と各ショットの中心を正しく合せることが可能
になる。即ちまず（Ｖ ）式により指定各ショットの前
述伸縮率、傾きを加味したＸ。
（光軸）と各ショットの中心を正しく合せることが可能
になる。即ちまず（Ｖ ）式により指定各ショットの前
述伸縮率、傾きを加味したＸ。
Ｙ方向ずれＩＧＬｉ Ｘ、ＧＬｉ Ｙを算出する。例え
ばｉ＝１で ＧＬ１Ｘ＝ＳＩＸ −（ＰＩＸ−ＭＧＸ＋ＰＩＹ−ＯＴＹ）となる。以下第
２、・第３、第４指定シヨツトでのＧＬ２Ｘ、ＧＬ３Ｘ
、ＧＬ４）ｌ’Ｑ、コｔＬ ラ１７）平均を（ｖｉ）式
のように求める。Ｙ方向のグローバル平均ずれ量ＧＬＹ
もＧＬＸ同様に求める。
ばｉ＝１で ＧＬ１Ｘ＝ＳＩＸ −（ＰＩＸ−ＭＧＸ＋ＰＩＹ−ＯＴＹ）となる。以下第
２、・第３、第４指定シヨツトでのＧＬ２Ｘ、ＧＬ３Ｘ
、ＧＬ４）ｌ’Ｑ、コｔＬ ラ１７）平均を（ｖｉ）式
のように求める。Ｙ方向のグローバル平均ずれ量ＧＬＹ
もＧＬＸ同様に求める。
このＧＬＸ、ＧＬＹの値を所定量即ち第２８図りの位置
から第２７図Ｂの第１シヨツト（１）の位置に移動させ
るときの距離に加算した値に従うてウェハステージＷＳ
を移動させる。これによりレンズＰＯの中心と第１シヨ
ツト（１）の中心を合せることができる。
から第２７図Ｂの第１シヨツト（１）の位置に移動させ
るときの距離に加算した値に従うてウェハステージＷＳ
を移動させる。これによりレンズＰＯの中心と第１シヨ
ツト（１）の中心を合せることができる。
（ｖｉｉ ）式は指定各ショットの偏差値で例えば第１
指定シヨツト（１３）’は１−１として、ＧＬＸ−ＧＬ
ＩＸ となる。
指定シヨツト（１３）’は１−１として、ＧＬＸ−ＧＬ
ＩＸ となる。
（ｖｉ）式は指定名゛ショットのび方向ずれ量でｊ１ｉ
＝１のとき ｔａｎ ＳＯ
３−（ＹＬＩ−ＹＲｌ）／Ｋ ”となる。
・これらの算出値は前述（ｉｉ）
、 （ｉｉｉ） 、 （ｖｉｉ） 。
＝１のとき ｔａｎ ＳＯ
３−（ＹＬＩ−ＹＲｌ）／Ｋ ”となる。
・これらの算出値は前述（ｉｉ）
、 （ｉｉｉ） 、 （ｖｉｉ） 。
（Ｖｉ）で求めた値を含めて各々の許容値と比較され、
１つでも許容外の値があるか否かが第２６図２８２のス
テップ５Ｂ３５で判定され、全ての値が許容内であれば
第２３図Ａ２のステップ５Ａ６１．６２に進む。ステッ
プ５Ａ６１でのウェハステージＷＳの移動量は前記（Ｖ
ｉ） ｉで゛求めたＧＬＸ、ＧＬＹの値を加味した大き
さとなり、またステップ５Ａ１１２でのウェハステージ
ＷＳの移動量は前記（１ｖ）式で求めたＲ８ＴＸ、Ｒ８
ＴＹ（７）値を加味した大きさとなる。ステップ５Ｂ３
５で前記算出した各位の１つでも許容範囲外のものがあ
ると判定したときはステップ５８３６に進む。ステップ
５８３６ではオペレータの判断によってリトライかコン
ティニューかが選択される。リトライが選択されれば指
定第１シヨツト（１３）から上述動作をやり直す。即ち
ステップ８Ｂ２１に戻す。コンティニューが選択されれ
ば第２３図Ａ２のステップ５Ａ６１．６２に強制的に進
ませる。これは前記各算出値をディスプレーまたはプリ
ンタにより出力させ、これをオペレータが見て支障ある
か否かを判断させることにより行なう。また上述例は第
２３図Ａ２Ｄに示すように指定ショットを２対即ち４シ
ヨツ トの設定例であったがＹ方向のずれ傾ゆがＸ方向
とほぼ同じであるとオペレータが判断した場合はＭ′Ｇ
Ｙ−ＭＧＸ、０ＴＹ−ＯＴＸ、 ｉ−２として処理すれ
ば良い。
１つでも許容外の値があるか否かが第２６図２８２のス
テップ５Ｂ３５で判定され、全ての値が許容内であれば
第２３図Ａ２のステップ５Ａ６１．６２に進む。ステッ
プ５Ａ６１でのウェハステージＷＳの移動量は前記（Ｖ
ｉ） ｉで゛求めたＧＬＸ、ＧＬＹの値を加味した大き
さとなり、またステップ５Ａ１１２でのウェハステージ
ＷＳの移動量は前記（１ｖ）式で求めたＲ８ＴＸ、Ｒ８
ＴＹ（７）値を加味した大きさとなる。ステップ５Ｂ３
５で前記算出した各位の１つでも許容範囲外のものがあ
ると判定したときはステップ５８３６に進む。ステップ
５８３６ではオペレータの判断によってリトライかコン
ティニューかが選択される。リトライが選択されれば指
定第１シヨツト（１３）から上述動作をやり直す。即ち
ステップ８Ｂ２１に戻す。コンティニューが選択されれ
ば第２３図Ａ２のステップ５Ａ６１．６２に強制的に進
ませる。これは前記各算出値をディスプレーまたはプリ
ンタにより出力させ、これをオペレータが見て支障ある
か否かを判断させることにより行なう。また上述例は第
２３図Ａ２Ｄに示すように指定ショットを２対即ち４シ
ヨツ トの設定例であったがＹ方向のずれ傾ゆがＸ方向
とほぼ同じであるとオペレータが判断した場合はＭ′Ｇ
Ｙ−ＭＧＸ、０ＴＹ−ＯＴＸ、 ｉ−２として処理すれ
ば良い。
゛：８二′、９．。、ｈ’＋−１，Ｃ＊。７．。１．．
８□００、高生産性（高速）、高融通性に多大の貢献を
し得るものである。
８□００、高生産性（高速）、高融通性に多大の貢献を
し得るものである。
第１図は本発明の一例の装置概要を示す断面図、第２図
はブレードの概観図、第３，４図はレチクルステージの
断面図及び平面図、第５図は光学系の概要を示す概観図
、第６．７図はウェハステージの概観図及び断面図、第
８．９図はウェハステージのＺ方向駆動ブロック図及び
Ｘ （Ｙ）方向駆動ブロック図、第１０．１１図は第９
図の動作を説明するための図、第１２図は第５図のオフ
アキシス光学系の一例を示す概観図、第１３図はウェハ
上面図、第１４図は装置全体のブロック図、第１５図Ａ
、Ｂ、Ｃはテレビモニタの８例を示す図、第１６図Ａ・
８．ｔ、ｔレチクルの８例を示す図・第１６図Ｃ，Ｄは
ウェハへの露光の様子を説明する図、第１７図Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄはレチクルとブレードの開口関係を示す図、第１
８図はテレビ画面の分割例を示す図、第１９図は加算及
びスライスレベルク図、第２１図はその動作説明用フロ
ーチャート、第２２図８１〜β５、第２２図８１〜β５
、第２２図８１〜β５、第２５図０１〜Ｃ３は各アライ
メントモードの動作を説明するフローチャート、第２６
図２８１，２８２は第２２図８１〜β５例の更に伯の実
施例を示すフローチャート、第２７図Ａ、Ｂ、第２８図
Ａ−Ｄはその動作説明図である。 １０・・・露光用光源系、 Ａｓ・・・ＴＴＬアライメント光学系、ＲＴ・・・レチ
クル、Ｒ８・・・レチクルステージ、ＰＯ・・・縮少投
影レンズ系、 ＯＡ・・・オフアキシスアライメント光学系、ＷＦ・・
・ウェハ、ＷＳ・・・ウェハステージ、ＬＺ・・・レー
ザ干渉計。
はブレードの概観図、第３，４図はレチクルステージの
断面図及び平面図、第５図は光学系の概要を示す概観図
、第６．７図はウェハステージの概観図及び断面図、第
８．９図はウェハステージのＺ方向駆動ブロック図及び
Ｘ （Ｙ）方向駆動ブロック図、第１０．１１図は第９
図の動作を説明するための図、第１２図は第５図のオフ
アキシス光学系の一例を示す概観図、第１３図はウェハ
上面図、第１４図は装置全体のブロック図、第１５図Ａ
、Ｂ、Ｃはテレビモニタの８例を示す図、第１６図Ａ・
８．ｔ、ｔレチクルの８例を示す図・第１６図Ｃ，Ｄは
ウェハへの露光の様子を説明する図、第１７図Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄはレチクルとブレードの開口関係を示す図、第１
８図はテレビ画面の分割例を示す図、第１９図は加算及
びスライスレベルク図、第２１図はその動作説明用フロ
ーチャート、第２２図８１〜β５、第２２図８１〜β５
、第２２図８１〜β５、第２５図０１〜Ｃ３は各アライ
メントモードの動作を説明するフローチャート、第２６
図２８１，２８２は第２２図８１〜β５例の更に伯の実
施例を示すフローチャート、第２７図Ａ、Ｂ、第２８図
Ａ−Ｄはその動作説明図である。 １０・・・露光用光源系、 Ａｓ・・・ＴＴＬアライメント光学系、ＲＴ・・・レチ
クル、Ｒ８・・・レチクルステージ、ＰＯ・・・縮少投
影レンズ系、 ＯＡ・・・オフアキシスアライメント光学系、ＷＦ・・
・ウェハ、ＷＳ・・・ウェハステージ、ＬＺ・・・レー
ザ干渉計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ウェハ上の特定ショット領域とレチクルのアライメ
ントを行なわせた後、他のショット領域のずれ量を計測
、記憶させ、該記憶内容に基いてウェハの移動制御を行
なわせるアライメント方法。 ２、前記他のショット領域は前記特定ショット領域とは
所定距離離れ、かつほぼ同一方向の位置に存在するショ
ット領域が選択される特許請求の範囲第１項記載のアラ
イメント方法。 ３、前記他のショット領域は前記特定ショット領域とは
所定距離離れ、かつほぼ同一方向の位置に存在するショ
ット領域及び前記ほぼ同一方向とは異なる方向の一対の
ショット領域が選択される特許請求の範囲第１項記載の
アライメント方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60099512A JPS61258424A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | アライメント方法 |
| US07/368,881 US4937618A (en) | 1984-10-18 | 1989-06-20 | Alignment and exposure apparatus and method for manufacture of integrated circuits |
| US07/542,653 US5050111A (en) | 1984-10-18 | 1990-06-25 | Alignment and exposure apparatus and method for manufacture of integrated circuits |
| US08/029,363 US5365342A (en) | 1984-10-18 | 1993-03-10 | Alignment and exposure apparatus and method for manufacture of integrated circuits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60099512A JPS61258424A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | アライメント方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258424A true JPS61258424A (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=14249305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60099512A Pending JPS61258424A (ja) | 1984-10-18 | 1985-05-13 | アライメント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258424A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254434A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光方法 |
| JPS6424440A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Canon Kk | Device for transferring and positioning flat-platelike object |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP60099512A patent/JPS61258424A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254434A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光方法 |
| JPS6424440A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Canon Kk | Device for transferring and positioning flat-platelike object |
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