JPS6352767B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6352767B2
JPS6352767B2 JP57200062A JP20006282A JPS6352767B2 JP S6352767 B2 JPS6352767 B2 JP S6352767B2 JP 57200062 A JP57200062 A JP 57200062A JP 20006282 A JP20006282 A JP 20006282A JP S6352767 B2 JPS6352767 B2 JP S6352767B2
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JP
Japan
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mask
alignment
wafer
mark
objective lens
Prior art date
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Expired
Application number
JP57200062A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5989417A (en
Inventor
Naoki Ayada
Yasumi Yamada
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US06/550,097 priority patent/US4655599A/en
Publication of JPS5989417A publication Critical patent/JPS5989417A/en
Publication of JPS6352767B2 publication Critical patent/JPS6352767B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2つの物体を位置合わせするための装
置に関し、特にマスクあるいはレチクルの半導体
集積回路パターンをウエハー上に焼付けるに先立
つて、マスクとウエハーをアライメントするため
の装置に適する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for aligning two objects, and more particularly to an apparatus for aligning a mask or a wafer before printing a semiconductor integrated circuit pattern on a mask or reticle onto a wafer. suitable for

半導体製造工程には幾つかのパターンをウエハ
ー上に順次転写し、半導体集積回路を形成する工
程が含まれている。その場合、既に前工程のパタ
ーンが転写されたウエハー上に更に別のパターン
を正確に位置合わせするために、パターンを具え
たマスクとウエハーを高精度でアライメントする
必要がある。そしてこのアライメントは、マスク
とウエハー上にそれぞれ書込まれたアライメント
マークを光電検知し、検知した信号により自動的
に達成されるのが普通である。
The semiconductor manufacturing process includes a step of sequentially transferring several patterns onto a wafer to form a semiconductor integrated circuit. In this case, in order to accurately position another pattern on the wafer onto which the pattern from the previous process has already been transferred, it is necessary to align the mask with the pattern and the wafer with high precision. This alignment is usually achieved automatically by photoelectrically detecting alignment marks written on the mask and the wafer, respectively, and using the detected signals.

一方、最近はマスクを収納するマスク、キヤリ
ア中のマスクを自動的にマスク・セツト位置に装
着するマスク・チエンジ機構を備えた装置が知ら
れている。この機構にはマスクを焼付けステージ
の所定の位置に正確にセツトするための予備位置
合わせ(マスク・アライメントと称す)機能が要
求される。
On the other hand, recently, devices have been known that are equipped with a mask change mechanism that stores a mask or automatically attaches a mask in a carrier to a mask set position. This mechanism requires a pre-positioning function (referred to as mask alignment) to accurately set the mask in a predetermined position on the printing stage.

本発明の目的は、短時間で正確なマスクアライ
メントを実現する装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an apparatus that achieves accurate mask alignment in a short time.

以下、図面に従つて本発明の実施例を説明する
が、第1図は外観を示している。1は集積回路パ
ターンを具えたマスクで、他のマスクアライメン
トマークやマスク・ウエハーアライメントマーク
を具えるものとする。2はマスク・ステージで、
マスク1を保持してマスク1を平面内並びに回転
方向に移動させる。3は縮小投影レンズ、4は感
光層を具えるウエハーで、マスク・ウエハーアラ
イメントマークとウエハーアライメントマークを
具えるものとする。5はウエハー・ステージであ
る。ウエハー・ステージ5はウエハー4を保持し
てそれを平面内並びに回転方向に移動させるもの
であり、またウエハー焼付位置(投影野内)とテ
レビ・ウエハーアライメント位置間を移動する。
6は、テレビウエハーアライメント用検知装置の
対物レンズ、7は撮像管又は固体撮像素子、8は
映像観察用のテレビ受像器である。9は双眼ユニ
ツトで、投影レンズ3を介してウエハー4の表面
を観察するために役立つ。10は、光源10aを
発したマスク照明光を収束させるための照明光学
系並びにマスク・ウエハーアライメント用の検知
装置を収容する上部ユニツトである。12は信号
処理回路でアライメント誤差を計算し、この誤差
を除去するようにマスクステージ2を駆動する。
ウエハー・ステージ5は、図示しないウエハー搬
送手段により搬送されたウエハーを所定の位置で
保持し、まずテレビ・ウエハーアライメント用対
物レンズ6の視野内にウエハー上のアライメント
マークが入る位置まで移動する。この時の位置精
度は機械的なアライメント精度によるものであ
り、対物レンズ6の視野はおよそ直径1mm〜2mm
程度である。この視野内のアライメント・マーク
は撮像管7で検知され、テレビ・ウエハーアライ
メント用の光学系内に設けられたテレビ・ウエハ
ーアライメント用基準マーク(後述)を基準とし
て、そこからのアライメント・マークの座標位置
が検出される。一方、投影光学系のオートアライ
メント用検知位置と前述のテレビ・ウエハーアラ
イメント用基準マークの位置はあらかじめ設定さ
れているので、この2点の位置とテレビ・ウエハ
ーアライメントマークの座標位置からオートアラ
イメント位置へのウエハー・ステージ5の送り込
み量が決められる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, with FIG. 1 showing the external appearance. 1 is a mask provided with an integrated circuit pattern, and is provided with other mask alignment marks and mask/wafer alignment marks. 2 is the mask stage,
The mask 1 is held and moved in the plane and in the rotational direction. 3 is a reduction projection lens, 4 is a wafer provided with a photosensitive layer, and is provided with a mask/wafer alignment mark and a wafer alignment mark. 5 is a wafer stage. The wafer stage 5 holds the wafer 4 and moves it in the plane and in the rotational direction, and also moves between the wafer printing position (inside the projection field) and the television wafer alignment position.
6 is an objective lens of a detection device for television wafer alignment, 7 is an image pickup tube or a solid-state image sensor, and 8 is a television receiver for video observation. A binocular unit 9 is useful for observing the surface of the wafer 4 through the projection lens 3. Reference numeral 10 denotes an upper unit housing an illumination optical system for converging the mask illumination light emitted from the light source 10a and a detection device for mask-wafer alignment. A signal processing circuit 12 calculates an alignment error and drives the mask stage 2 to remove this error.
The wafer stage 5 holds the wafer transported by a wafer transport means (not shown) at a predetermined position, and first moves to a position where the alignment mark on the wafer is within the field of view of the television wafer alignment objective lens 6. The positional accuracy at this time is due to mechanical alignment accuracy, and the field of view of the objective lens 6 is approximately 1 mm to 2 mm in diameter.
That's about it. The alignment mark within this field of view is detected by the image pickup tube 7, and the coordinates of the alignment mark from there are detected with reference to a reference mark for TV/wafer alignment (described later) provided in the optical system for TV/wafer alignment. The position is detected. On the other hand, since the detection position for auto alignment of the projection optical system and the position of the reference mark for TV/wafer alignment described above are set in advance, the auto alignment position can be determined from the coordinate position of these two points and the TV/wafer alignment mark. The feeding amount of the wafer stage 5 is determined.

テレビ・ウエハーアライメントの位置検出精度
は±5μ以下であり、テレビ・ウエハーアライメ
ント位置からマスク・ウエハーアライメント位置
までのウエハーステージの移動で発生する誤差を
考慮に入れても、±10μ程度である。従つてアラ
イメントは約±10μの範囲で行えばよく、これは
従来のアライメントの視野範囲の1/100以下の範
囲であり、アライメントが従来より高速で行える
ことになる。尚、テレビ・ウエハーアライメント
については後で詳述する。
The position detection accuracy of TV/wafer alignment is less than ±5μ, and even when taking into account the error caused by the movement of the wafer stage from the TV/wafer alignment position to the mask/wafer alignment position, it is about ±10μ. Therefore, alignment can be performed within a range of approximately ±10 μ, which is less than 1/100 of the field of view of conventional alignment, and alignment can be performed faster than conventional alignment. Note that the TV/wafer alignment will be explained in detail later.

第2図はマスクアライメント及びマスク・ウエ
ハーアライメントを達成する実施例を示してい
る。図中、マスク1、縮小投影レンズ3、ウエハ
ー4、ウエハーステージ5は第1図の通りであ
る。投影レンズ3は便宜上模式的に描いている。
11と11′はマスクアライメントマークで、レ
ンズ鏡筒あるいは装置の一部といつた不動の箇所
に刻まれている。
FIG. 2 shows an embodiment for achieving mask alignment and mask-wafer alignment. In the figure, a mask 1, a reduction projection lens 3, a wafer 4, and a wafer stage 5 are as shown in FIG. The projection lens 3 is schematically depicted for convenience.
Reference numerals 11 and 11' are mask alignment marks, which are carved in an immovable location such as a lens barrel or a part of the device.

他方、マスク1上の20,20′で示した位置
には第3図で付番75,76で示す如き、走査線
60に対し45゜傾むいて配設された線もしくはス
リツト状のアライメント・マークが設けられてい
る。又、ウエハー4上の21,21′で示した位
置には第3図付番71,72,73,74で示す
如き走査線60に対して45゜傾いて配設された線
もしくはスリツト状のアライメントマークが設け
られている。そして通常は左右両観察系の信号に
よつて位置合わせが行われる。
On the other hand, at the positions indicated by 20 and 20' on the mask 1, there are line or slit-shaped alignment lines arranged at an angle of 45 degrees with respect to the scanning line 60, as indicated by numbers 75 and 76 in FIG. A mark is provided. Further, at the positions indicated by 21 and 21' on the wafer 4, there are lines or slits arranged at an angle of 45 degrees with respect to the scanning line 60 as indicated by numbers 71, 72, 73, and 74 in FIG. Alignment marks are provided. Normally, positioning is performed using signals from both the left and right observation systems.

なお、マスク1上のアライメントマークとウエ
ハー上のアライメントマークは、等倍投影系以外
の系を介在させた時には投影もしくは逆投影して
も両方のアライメントマークの寸法が変わらない
様に、アライメントマークの寸法を変えておくも
のとし、ここではマスクのアライメントマークの
寸法でウエハーのアライメントマークの寸法を除
去すると縮小倍率になる様に設定する。
Note that the alignment marks on the mask 1 and the alignment marks on the wafer are arranged so that when a system other than the same-magnification projection system is used, the dimensions of both alignment marks do not change even if the projection or back projection is performed. The dimensions are set to be different, and in this case, settings are made such that when the dimension of the alignment mark on the mask is removed from the dimension of the alignment mark on the wafer, the reduction magnification is obtained.

第2図へ戻つて、22はレーザー光源、23は
音響光学素子等の光偏向器である。光偏向器23
は外部からの切換信号に応じて光の射出方向を上
方、水平、下方に切換える。24と25はそれぞ
れ収斂性のシリンドリカルレンズで、その母線が
直交する様に配置され、レーザービームの断面形
状を線状に変換する機能を持つ。26と27は台
形プリズムで、光偏向器23で上方と下方に偏向
された光を逆方向へ屈折させる機能を持つ。28
は回転軸29を中心として回転する回転多面鏡
(ポリゴン)である。
Returning to FIG. 2, 22 is a laser light source, and 23 is an optical deflector such as an acousto-optic device. Optical deflector 23
switches the light emission direction upward, horizontally, or downward in response to a switching signal from the outside. 24 and 25 are convergent cylindrical lenses, which are arranged so that their generating lines are perpendicular to each other, and have the function of converting the cross-sectional shape of the laser beam into a linear shape. 26 and 27 are trapezoidal prisms, which have the function of refracting the light deflected upward and downward by the optical deflector 23 in opposite directions. 28
is a rotating polygon mirror (polygon) that rotates around the rotation axis 29.

レーザ光源22から射出したレーザ光線30は
光偏向器23の状態により、シリンドリカル・レ
ンズ24とプリズム26を経由するスリツト状光
線30a、シリンドリカル・レンズ25とプリズ
ム27を経由するスリツト状光線30b、或は直
進するスポツト状光線30cのいずれかの光路を
とるが、どの場合にも回転多面鏡28上の面の一
点31へ収束する。32,33,34は中間レン
ズ、35は光路分割ミラー、36は目視観察系3
7,38へ導光するハーフ・ミラー、37はフイ
ールドレンズ、38は接眼レンズでウエハー面の
像を伝送する。39は目視観察系用照明系40,
41を形成するハーフ・ミラー、40はコンデン
サ・レンズ、41は照明用ランプである。42は
光電検出系43,44,45,46へ導光するハ
ーフミラーで、43は光路折曲げミラー、44は
レンズ、45は空間フイルタであり、46はコン
デンサ・レンズ、47は光検出器である。48,
49,50,51は全反射ミラー、52はプリズ
ム、53はf−θ対物レンズである。54はマス
ク1上に設けられたマスクアライメント用のアラ
イメントパターンの位置である。
Depending on the state of the optical deflector 23, the laser beam 30 emitted from the laser light source 22 becomes a slit-shaped beam 30a passing through the cylindrical lens 24 and the prism 26, a slit-shaped beam 30b passing through the cylindrical lens 25 and the prism 27, or The spot-shaped light ray 30c traveling straight takes one of the optical paths, but in each case it converges on a point 31 on the surface of the rotating polygon mirror 28. 32, 33, 34 are intermediate lenses, 35 is an optical path splitting mirror, and 36 is a visual observation system 3.
A half mirror guides light to 7 and 38, 37 is a field lens, and 38 is an eyepiece lens, which transmits an image of the wafer surface. 39 is a visual observation system illumination system 40;
41 is a half mirror, 40 is a condenser lens, and 41 is an illumination lamp. 42 is a half mirror that guides light to photoelectric detection systems 43, 44, 45, and 46, 43 is an optical path bending mirror, 44 is a lens, 45 is a spatial filter, 46 is a condenser lens, and 47 is a photodetector. be. 48,
49, 50, and 51 are total reflection mirrors, 52 is a prism, and 53 is an f-θ objective lens. 54 is the position of an alignment pattern provided on the mask 1 for mask alignment.

第2図からわかる様に信号検出系は全く対称な
左右の系から成つており、オペレータ側を紙面の
手前側とするとダツシユで示した系は右、ダツシ
ユなしの系は左の信号検出系と呼ぶことにする。
As can be seen from Figure 2, the signal detection system consists of completely symmetrical left and right systems.If the operator side is on the front side of the paper, the system shown with a dowel is the signal detection system on the right, and the system without a dowel is on the left. I'll call you.

中間レンズ32,33,34は回転多面鏡28
からの振れ原点を対物レンズ53の絞り位置55
の中の瞳56に形成する。従つてレーザービーム
は回転多面鏡28の回転によりマスク及びウエハ
ー上を走査する。
Intermediate lenses 32, 33, 34 are rotating polygon mirrors 28
The origin of vibration from the aperture position 55 of the objective lens 53
It is formed in the pupil 56 inside. Therefore, the laser beam is scanned over the mask and wafer by the rotation of the rotating polygon mirror 28.

また対物レンズ系において、対物レンズ53、
絞り55、ミラー51及びプリズム52はXY方
向に図示しない移動手段により移動可能であり、
マスク1及びウエハー4の観察及び測定位置は任
意に変えることができる。例えば、X方向の移動
はミラー51が図中矢印Aで示した方向に移動す
ると対物レンズ53及び絞り55も同時にA方向
に移動し、更に光路長を常に一定に保つためプリ
ズム52もA方向にミラー51の移動量の1/2の
量移動する。
Further, in the objective lens system, an objective lens 53,
The aperture 55, mirror 51, and prism 52 are movable in the XY directions by a moving means (not shown),
The observation and measurement positions of the mask 1 and wafer 4 can be changed arbitrarily. For example, when moving in the X direction, when the mirror 51 moves in the direction indicated by arrow A in the figure, the objective lens 53 and the aperture 55 simultaneously move in the A direction, and furthermore, in order to keep the optical path length constant, the prism 52 also moves in the A direction. The mirror 51 is moved by 1/2 the amount of movement.

一方、Y方向の移動は観察・位置検出用の光学
系全体がY方向(紙面に垂直な方向)に移動す
る。
On the other hand, when moving in the Y direction, the entire optical system for observation and position detection moves in the Y direction (direction perpendicular to the plane of the paper).

シリンドリカルレンズ24を経由する光路30
aのライン状走査ビーム61は走査軸60に対し
角度θ=45゜をなし、ほぼマーク71,72,7
5と平行をなす。この状態で走査した時に光検出
器47,47′には第3図Bに示すようなS71
S75,S72の信号が得られる。S71,S75,S72は位置
合わせマーク71,75,72にそれぞれ対応し
た信号である。また、走査面上に微小なゴミがあ
つてもスポツト状ビームの場合とは異なり、平均
化され出力として実用上検知されない。
Optical path 30 passing through cylindrical lens 24
The linear scanning beam 61 of a forms an angle θ=45° with respect to the scanning axis 60, and almost marks 71, 72, 7
parallel to 5. When scanning in this state, the photodetectors 47, 47' have S 71 , as shown in FIG. 3B.
Signals S 75 and S 72 are obtained. S 71 , S 75 , and S 72 are signals corresponding to the alignment marks 71, 75, and 72, respectively. Further, even if there is minute dust on the scanning surface, unlike the case of a spot beam, it is averaged out and is not practically detected as an output.

一方、シリンドリカルレンズ25を通過する光
路30bの走査ビーム62は走査軸60に対して
θ=−45゜傾斜しマーク73,74,76と平行
しているので検出信号は第3図bのS73,S76
S74となる。従つて検出信号S71,S75,S72,S73
S76,S74の間隔を計測すればマスクとウエハーの
ズレ量が検出でき、両者が整合した場合には検出
信号の間隔が等しくなる。
On the other hand, the scanning beam 62 of the optical path 30b passing through the cylindrical lens 25 is inclined at θ=-45° with respect to the scanning axis 60 and is parallel to the marks 73, 74, and 76, so the detection signal is S 73 in FIG. 3b. , S 76 ,
It becomes S74 . Therefore, the detection signals S 71 , S 75 , S 72 , S 73 ,
By measuring the interval between S 76 and S 74 , the amount of deviation between the mask and the wafer can be detected, and when they match, the intervals between the detection signals become equal.

なお、本出願人は特開昭53−90872号あるいは
特開昭53−91754号等でオート・アライメントに
ついて提案している。また本例では回転多面鏡で
走査された光線を光路の途中で左右の検出系に分
割しているが、各々の検出系に光源と走査器を設
けても良く、その場合は検出系全体をX方向とY
方向に移動することも可能である。
The present applicant has proposed auto-alignment in Japanese Patent Laid-Open Nos. 53-90872 and 53-91754. Furthermore, in this example, the light beam scanned by the rotating polygon mirror is divided into left and right detection systems in the middle of the optical path, but each detection system may be provided with a light source and a scanner, in which case the entire detection system X direction and Y
It is also possible to move in the direction.

以上、第2図と第3図を用いて、マスク1上の
アライメントマーク20とウエハー面上のアライ
メントマーク21の整合即ちマスク・ウエハーア
ライメントについて説明を行つたが、本発明は殊
に、上述した光学系及び同一形状のアライメント
マークで、マスク1面上のアライメントマーク5
4と、レンズ鏡筒3に図示しない手段により支持
せられたマスク基準マーク11の位置合せ、即ち
マスクアライメントを行える点である。この場
合、前述した様に対物レンズ53、瞳55、ミラ
ー51、及びプリズム52は第2図中、A方向に
マスク基準マーク11の位置まで移動しアライメ
ントを行う。
The alignment of the alignment mark 20 on the mask 1 and the alignment mark 21 on the wafer surface, that is, the mask-wafer alignment, has been explained above using FIGS. 2 and 3. Alignment mark 5 on one side of the mask with the optical system and alignment mark of the same shape.
4, the mask reference mark 11 supported by means not shown in the lens barrel 3 can be aligned, that is, mask alignment can be performed. In this case, as described above, the objective lens 53, pupil 55, mirror 51, and prism 52 are moved in the direction A in FIG. 2 to the position of the mask reference mark 11 for alignment.

マスクアライメントにおけるパターンは、マス
ク基準マーク11には第3図付番71,72,7
3,74で示したパターンを、マスク1のアライ
メントマーク54には、第3図付番75,76で
示したアライメントマークが設けられる。従つ
て、マスクアライメントにおいても、マスク・ウ
エハーアライメントと全く同様にマスクとマスク
基準マークの位置合せが行われ、マスクがレンズ
3に対して所定の位置にセツトされる。
The patterns for mask alignment are numbered 71, 72, 7 in FIG. 3 for the mask reference mark 11.
The alignment marks 54 of the mask 1 are provided with patterns indicated by numerals 75 and 74 in FIG. Therefore, in mask alignment, the mask and the mask reference mark are aligned in exactly the same way as in the mask-wafer alignment, and the mask is set at a predetermined position with respect to the lens 3.

尚、マスクアライメントの場合には縮小投影レ
ンズ3を用いないためマスク面上のアライメント
マーク54とマスク基準マーク11は等倍率のパ
ターンでよい。
In the case of mask alignment, since the reduction projection lens 3 is not used, the alignment mark 54 and the mask reference mark 11 on the mask surface may be patterns with the same magnification.

ところでステツパー方式の焼付け装置において
は、縮小投影光学系が用いられているため、ウエ
ハーアライメントにおいて位置合せのため移動す
るのは、通常マスクを保持しているマスク・ステ
ージ(第1図2)である。一方、マスクアライメ
ントにおいてもマスクステージが移動して位置合
せを行う。従つて、いずれの場合にも移動するマ
スク側に、2本線のパターン75,76が設けら
れているが、これは、本発明の一実施例にすぎ
ず、マスク側に4本線のパターン71,72,7
3,74を設けてもよいし、また、マスクアライ
メントとウエハアライメントでマスク上のパター
ンの本数が異つてもよく、パターンの選択に限定
はない。
By the way, stepper-type printing equipment uses a reduction projection optical system, so the mask stage (Figure 1, 2) that holds the mask is usually moved for positioning during wafer alignment. . On the other hand, also in mask alignment, the mask stage moves to perform positioning. Therefore, in any case, the two-line patterns 75 and 76 are provided on the moving mask side, but this is only one embodiment of the present invention, and the four-line patterns 71 and 76 are provided on the mask side. 72,7
3, 74 may be provided, or the number of patterns on the mask may be different between mask alignment and wafer alignment, and there is no limitation on the selection of patterns.

次にマスクアライメントの方法について更に詳
述する。マスクアライメントにおいては、マスク
チエンジ機構からマスクステージにマスクが不図
示の手段で搬送され、保持されるが、この時の位
置決めは機械的に行われるので精度は低く、数
100μm程度の誤差が生じる。
Next, the mask alignment method will be explained in more detail. During mask alignment, the mask is transported from the mask change mechanism to the mask stage and held there, but the positioning at this time is done mechanically, so the precision is low and the number of
An error of about 100 μm will occur.

従つて対物レンズの視野を狭めた場合には視野
内即ちレーザー光の走査範囲内にマスクアライメ
ントマークが位置するとは限らず、そのため対物
レンズがマスク基準マーク11を見込む位置にあ
つたとしても、マスクをセツトした時の誤差でマ
スク上のアライメントマークが視野から外れるこ
とがある。その場合は、第3図Bにおける信号
S71,S72,S73,S74しか検出されず、S75,S76
信号は検出されないので、オート・アライメント
は実現されない。
Therefore, when the field of view of the objective lens is narrowed, the mask alignment mark is not necessarily located within the field of view, that is, within the scanning range of the laser beam. The alignment mark on the mask may be out of view due to an error when setting the mask. In that case, the signal in Figure 3B
Since only S 71 , S 72 , S 73 , and S 74 are detected, and the signals of S 75 and S 76 are not detected, auto-alignment is not realized.

この様な場合、マスク上のマークを探索する過
程が必要となるが、従来例では、ウエハー或はマ
スクを保持しているステージが移動して、いわゆ
る模索駆動をくり返しながらマークの探索を行つ
てきた。
In such cases, a process of searching for marks on the mask is required, but in conventional methods, the stage holding the wafer or mask moves and searches for the marks by repeating what is called a groping drive. came.

以降の説明をわかり良くするため、従来の模索
駆動例を第4図Aについて説明する。
In order to make the following explanation easier to understand, an example of a conventional groping drive will be explained with reference to FIG. 4A.

図はマスク或はウエハー面上のアライメントマ
ークを探索する場合の対物レンズの軌跡を描いて
いる。但し、実際には対物レンズをX及びY方向
に移動する替りにマスク又はウエハーを保持して
いるステージを動かす方が選ばれるが、ここでは
説明の便宜上対物レンズを動かしている。
The figure depicts the locus of the objective lens when searching for an alignment mark on a mask or wafer surface. However, in reality, instead of moving the objective lens in the X and Y directions, it is preferable to move the stage holding the mask or wafer, but for convenience of explanation, the objective lens is moved here.

マスクは周知の搬送手段で対物レンズ53の略
下方に当るA(第4図)位置に搬送されてきたも
のとする(A位置を初期設定位置と呼ぶ)。しか
しながら、マスクの設定に誤差があり、またビー
ム走査範囲の長さLと幅T(第3図参照)が設定
誤差を内含できる程度に大きくない場合は、Aの
位置でマークMが検出されないため、対物レンズ
は模索駆動範囲の境界まで移動し、B点より模索
駆動を開始してB→C→D→E…と移動しながら
マークを探索する。この例示では、3往復目のJ
−K過程でマークMを検知する。
It is assumed that the mask has been transported to position A (FIG. 4), which is approximately below the objective lens 53, by a well-known transport means (position A is referred to as the initial setting position). However, if there is an error in the mask settings and the length L and width T (see Figure 3) of the beam scanning range are not large enough to include the setting error, the mark M will not be detected at position A. Therefore, the objective lens moves to the boundary of the groping driving range, starts groping driving from point B, and searches for the mark while moving from B→C→D→E, and so on. In this example, J of the third round trip
-Detect the mark M in the K process.

以上の従来例では次の難点を指摘できる。 The following difficulties can be pointed out in the conventional example described above.

(1) マークの存在する蓋然性はA点付近が高いの
にもかかわらず存在蓋然性の低い境界領域B点
まで移動し、B点から探索を開始するので、マ
ークを検知するまでに要する時間が長い。
(1) Even though the probability of a mark existing is high near point A, the operator moves to point B, a boundary area where the probability of its existence is low, and starts searching from point B, so it takes a long time to detect the mark. .

(2) ステージは一般に低速で高性度駆動を行つて
いるため、マスク等のアライメントにおけるア
ライメントマークを模索する場合、ステージ移
動に時間を要し検知時間が長くなる。
(2) Since the stage is generally driven at low speed and with high precision, when searching for an alignment mark for alignment of a mask, etc., it takes time to move the stage and the detection time increases.

後述する実施例では次の構成を採るので、マー
ク検知時間を短縮できる。
In the embodiment described later, the following configuration is adopted, so that the mark detection time can be shortened.

(1) 対物レンズの初期設定位置の周辺から境界領
域へ向けて模索を行う。
(1) Search from the periphery of the initial setting position of the objective lens toward the boundary area.

(2) 更に好ましくは、模索駆動の時はステージを
固定し、X方向は対物レンズ53と絞り55、
そしてオプテイカル・トロンボーンを構成する
プリズム52を移動し、Y方向は走査光学系全
体22〜55を移動する。一般にステージは最
も精密な位置設定を要求されるので、移送機構
はそれに則した構造を採用せざるを得ない。従
つてステージを高速で動かすのに適さない。
(2) More preferably, the stage is fixed during the groping drive, and the objective lens 53 and the aperture 55 are arranged in the X direction.
Then, the prism 52 constituting the optical trombone is moved, and the entire scanning optical system 22 to 55 is moved in the Y direction. Generally, the stage is required to have the most precise positioning, so the transport mechanism must have a structure that meets this requirement. Therefore, it is not suitable for moving the stage at high speed.

第4図Bは本発明の実施例に係る模索駆動の軌
跡を示す。ここでは対物レンズ系が初期設定位置
Aからマスク上をA→P→Q→R→S→…と渦巻
状に移動しつつマークを探し、本例ではUからV
への経路上でマークMを検知する。そしてマーク
の存在する蓋然性は一般にA点近傍が高いから、
検知に要する時間は短かくて済む利点がある。
尚、作動の始点で、対物レンズ系は常に同一位置
にセツトされているものとする。
FIG. 4B shows the locus of the groping drive according to the embodiment of the present invention. Here, the objective lens system moves from the initial setting position A on the mask in a spiral pattern from A→P→Q→R→S→..., searching for marks, and in this example, from U to V.
Mark M is detected on the route to . And since the probability of a mark existing is generally high near point A,
This has the advantage that the time required for detection is short.
It is assumed that the objective lens system is always set at the same position at the starting point of operation.

第5図に対物レンズ系の移動を示すフロー図を
示す。模索駆動が501にてスタートすると、502に
てX方向移動カウンタ及びY方向移動カウンタが
まずクリアされる。この2つのカウンタは対物レ
ンズのX方向及びY方向の移動量を決めるカウン
タである。(X方向、Y方向については第4図B
に示す)。次に503にて模索駆動のX方向の境界に
達したか否かを判別するリミツト・チエツクが行
われ、リミツト内であればX方向移動カウンタの
内容Nが504でインクリメントされる。
FIG. 5 shows a flow diagram showing movement of the objective lens system. When the groping drive starts at 501, the X-direction movement counter and the Y-direction movement counter are first cleared at 502. These two counters are counters that determine the amount of movement of the objective lens in the X and Y directions. (See Figure 4B for the X and Y directions.
). Next, in step 503, a limit check is performed to determine whether the limit in the X direction of the groping drive has been reached, and if it is within the limit, the content N of the X direction movement counter is incremented in step 504.

もし、後述する様に何回かこのループを通つて
リミツトに達していれば、504を飛びこして503か
ら505へ移る。505にてXの正方向へ移動が行われ
るが、この時の移動量は、例えば、T×Nであ
る。(Tは第3図で示した様にレーザスキヤン巾
である)ここにおいて、まず1回目のループで
は、第4図Bで示したA→Pの移動が行われる。
If the limit is reached after going through this loop several times as described below, skip 504 and move from 503 to 505. At 505, movement is performed in the positive direction of X, and the amount of movement at this time is, for example, T×N. (T is the laser scanning width as shown in FIG. 3) Here, in the first loop, the movement from A to P shown in FIG. 4B is performed.

X方向に所定量の移動が行われたならば、次に
506にて(−)Y方向のリミツトチエツクを行い、
X方向と同様、リミツト内ならば507にてY方向
移動カウンタの内容Mをインクリメントし、リミ
ツトに達していれば507の処理をジヤンプして508
を行う。508は(−)Y方向へL×Mの量移動す
る。(Lは第3図で示すレーザスキヤン長であ
る)。
Once a predetermined amount of movement has been performed in the X direction, then
Perform a limit check in the (-)Y direction at 506,
Similar to the X direction, if it is within the limit, the content M of the Y direction movement counter is incremented at 507, and if the limit has been reached, the process at 507 is jumped and the process is returned to 508.
I do. 508 moves in the (-)Y direction by an amount of L×M. (L is the laser scan length shown in FIG. 3).

同様に(−)X方向に、509、510、511の処理
を、次にY方向に512、513、514の処理を行う。
次にX方向、Y方向ともすべて模索駆動のリミツ
トに達したか否かを515でチエツクし、達してい
れば516にて終了し、まだ駆動領域が残つていれ
ば再び503に飛び、前述したループをリミツトに
達するまでくり返す。
Similarly, processes 509, 510, and 511 are performed in the (-)X direction, and then processes 512, 513, and 514 are performed in the Y direction.
Next, it is checked in 515 whether or not the limit of the groping drive has been reached in both the X and Y directions. Repeat this loop until you reach the limit.

ここで、X方向、Y方向の移動量は第4図Bの
記号を用いて説明すると、はの2倍、
はの3倍…であり、またはの2倍、
はの3倍…である。従つてX方向、Y方向そ
れぞれ1回毎に、ずつ増加することにな
り、この量をX方向移動カウンタ及びY方向移動
カウンタで計数するものである。また及び
の量は、夫々レーザのスキヤン巾T及びレーザの
スキヤン長Lに等しい。
Here, the amount of movement in the X direction and Y direction can be explained using the symbols in Fig. 4B.
is three times...and twice as much as or,
It is three times... Therefore, the amount increases once in each of the X and Y directions, and this amount is counted by the X direction movement counter and the Y direction movement counter. The amount of the curve is equal to the laser scan width T and the laser scan length L, respectively.

第4図B中いずれかの方向がリミツトに達した
状況は、例えば(−)Y方向の例をとると、図中
W′→Z′で示した状態で前回の移動W→Zと同じ
移動量である。このことは、第5図のフロー図に
おいて507の処理をパスして506→507の処理フロ
ーを行つたことに相当している。
The situation in which one of the directions in Figure 4 B reaches the limit is, for example, taking the (-) Y direction as an example.
In the state shown as W'→Z', the amount of movement is the same as the previous movement W→Z. This corresponds to passing the process 507 in the flow diagram of FIG. 5 and performing the process flow 506→507.

尚、ここで説明した例は、必ずマスク上の2本
のアライメントパターン75,76を検知する様
な模索の仕方であつて、例えば、まず上述のパタ
ーンのいずれか1本を検知した後、2本の検知を
行う方法をとれば、模索駆動のピツチは荒くてよ
い。即ち及びは夫々T及びLより長くてよ
く、従つて模索駆動の移動量は特に上で説明した
量に限定されることはない。
Note that the example explained here is a method of searching in which the two alignment patterns 75 and 76 on the mask are always detected. For example, after first detecting one of the above-mentioned patterns, If a book detection method is used, the pitch of the groping drive may be rough. That is, and may be longer than T and L, respectively, and therefore the amount of movement of the groping drive is not particularly limited to the amount described above.

次に本発明の他の利点である右対物レンズ系と
左対物レンズ系の連動駆動及び独立駆動について
述べる。
Next, the interlocking and independent driving of the right objective lens system and the left objective lens system, which are other advantages of the present invention, will be described.

第3図、第4図の動作の説明は、片側の対物レ
ンズ系について行つたが実際には、第2図で示し
た様に、左右両側の対物レンズ系にてアライメン
トマークの模索駆動を行う。この場合、両側の対
物レンズ系を連動して駆動するモードと独立して
駆動するモードの2つのモードを有し、両モード
の望ましい方を選択できる。
The explanation of the operation in Figures 3 and 4 was given for one objective lens system, but in reality, as shown in Figure 2, the alignment mark groping drive is performed using both left and right objective lens systems. . In this case, there are two modes: a mode in which the objective lens systems on both sides are driven in conjunction with each other, and a mode in which they are driven independently, and a desirable one of the two modes can be selected.

例えば、連動駆動モードは第4図Bにて示した
駆動軌跡を左右両対物レンズ系が行う。この連動
駆動の場合アライメントマークを検知する時間
は、後述する独立駆動の場合よりも、平均して、
やや長くなるが、対物レンズ系の動作及びその制
御が連動しているので、装置自体は簡単である。
For example, in the linked drive mode, both the left and right objective lens systems perform the drive trajectory shown in FIG. 4B. In the case of this interlocking drive, the time to detect the alignment mark is, on average, longer than in the case of independent drive, which will be described later.
Although it is a little longer, the operation of the objective lens system and its control are linked, so the apparatus itself is simple.

一方、独立駆動の場合、例えば、片側の対物レ
ンズ系を第4図Bに示す様に右回りに模索駆動さ
せ、もう一方の対物レンズ系を第4図Cに示す様
に左回りに模索駆動させることにより、動作は連
動駆動に比べて若干複雑であるがアライメント・
マークを検知する平均時間は短くなる。
On the other hand, in the case of independent drive, for example, one objective lens system is driven clockwise as shown in Figure 4B, and the other objective lens system is driven counterclockwise as shown in Figure 4C. Although the operation is slightly more complicated than interlocking drive, alignment and
The average time to detect marks becomes shorter.

本発明はこの連動駆動モード及び独立駆動モー
ドを必要に応じて選択できる点にある。これらを
複合した例としては、例えば、まず対物レンズ系
の初期位置近傍では連動駆動を行い、周辺部へ行
くと、独立駆動を行うと言う方法がある。
The present invention resides in that the interlocking drive mode and the independent drive mode can be selected as necessary. An example of combining these methods is, for example, first performing interlocking driving near the initial position of the objective lens system, and performing independent driving toward the periphery.

また他の例としてはアライメント・マークのい
ずれかの1本のパターンを検知するまでは連動駆
動を行い、検知後は独立駆動を行い、両対物レン
ズ系とも4本のパターンを検知する方法がある。
この方法は、特に前述した模索駆動の駆動ピツチ
が荒い時、或はマスクにθ方向のズレがある時等
に有効である。
Another example is a method in which interlocking driving is performed until one pattern of alignment marks is detected, and then independent driving is performed after detection, so that both objective lens systems detect four patterns. .
This method is particularly effective when the driving pitch of the aforementioned groping drive is rough or when there is a deviation in the θ direction of the mask.

次にスキヤンビームのビーム形状の選択と使用
について述べる。第2図において説明した様にレ
ーザ光30をシリンドリカルレンズ24,25を
経由させず、そのまま直進する光路30cを用い
ることもできる。この場合ビームによる照明域
は、所謂スポツト状になりスリツト状光線の様に
傾き特性を持たないから、パターン71,72,
73,74,75,76のいずれに対しても信号
を得ることができる。特に、この方法は、光強度
が十分とれて、S/N比のよいマスクアライメン
トにおいて有効であるが、それに限定されること
なくマスク・ウエハーアライメントにおいても用
いることができる。或は、例えばマスクアライメ
ントにおいてマスク上の4本、又は、マスク上の
4本と基準マークの2本の合計6本を検知するま
ではスポツト状光線で行い、その後スリツト状ビ
ームにしてスキヤンの途中で切換える方法をとつ
てもよい。そしてこの様にすることにより複雑な
制御を不要とすると共にシート状ビームによる高
精度のアライメントが行える。つまりこの方法の
利点は、シート状ビームとスポツト状ビームの両
者を発生する構造を設け、それらを対象によつて
選択できることにある。
Next, we will discuss the selection and use of the scan beam shape. As explained in FIG. 2, it is also possible to use the optical path 30c in which the laser beam 30 does not pass through the cylindrical lenses 24 and 25 and travels straight as it is. In this case, the illumination area by the beam becomes a so-called spot shape and does not have a tilt characteristic like a slit beam, so the patterns 71, 72,
Signals can be obtained for any of 73, 74, 75, and 76. In particular, this method is effective in mask alignment with sufficient light intensity and a good S/N ratio, but it can also be used in mask-wafer alignment without being limited thereto. Alternatively, for example, in mask alignment, a spot beam is used until a total of 6 beams are detected, such as 4 beams on the mask or 4 beams on the mask and 2 reference marks, and then a slit beam is used during scanning. You may also use a method of switching. By doing so, complicated control is not required, and highly accurate alignment can be achieved using the sheet-shaped beam. In other words, the advantage of this method is that it provides a structure that generates both sheet-like beams and spot-like beams, and that they can be selected depending on the object.

続いて対物レンズの模索駆動後のマスクの位置
合わせについて、第4図Bを用いて述べる。前述
した様に模索駆動により、マスク上のマスクアラ
イメントマークを検知した場合、その対物レンズ
位置Mは、例えば基準マークの位置Aからの移動
量から簡単に求めることができる。従つて次に位
置Mから位置Aまで対物レンズ系(52乃至5
3)を戻すと共に、マスクステージ2もMからA
方向に移動させる。移動が完了すると、対物レン
ズの視野内にマスク基準マークもマスクアライメ
ントマークも観察でき、第3図Aで示した状態に
なる。この状態では、6本のアライメント信号が
検知できるので、後は6本の信号間隔を計測する
ことでマスク基準マークとマスクアライメントマ
ークの位置関係を検出して位置合せを行えばよ
い。
Next, the positioning of the mask after the objective lens is groped will be described using FIG. 4B. When the mask alignment mark on the mask is detected by the groping drive as described above, the objective lens position M can be easily determined from, for example, the amount of movement of the reference mark from the position A. Therefore, the objective lens system (52 to 5
3), and mask stage 2 is also changed from M to A.
move in the direction. When the movement is complete, both the mask reference mark and the mask alignment mark can be observed within the field of view of the objective lens, resulting in the state shown in FIG. 3A. In this state, six alignment signals can be detected, so the positional relationship between the mask reference mark and the mask alignment mark can be detected and aligned by measuring the intervals between the six signals.

次に第6図を用いてテレビ・ウエハーアライメ
ント用検知装置につき説明する。
Next, the detection device for television wafer alignment will be explained using FIG. 6.

図中の縮小投影レンズ3、ウエハー4、対物レ
ンズ6、撮像管7は第1図と同一である。他方、
91は照明用光源で、例えばハロゲンランプを使
用する。92はコンデンサ−レンズ。93Aと9
3B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93Aを光路中に装着し
ている。コンデンサーレンズ92は光源11を明
視野絞り上に結像する。94は照明用リレーレン
ズ、95は接合プリズムで、接合プリズム95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95aと半透過反射面95bを
具える。ここで光源91、コンデンサーレンズ9
2、明又は暗視野絞り93Aと93B、照明リレ
ーレンズ94、接合プリズム95、対物レンズ6
は照明系を構成し、対物レンズ6を射出した主光
線はウエハー6へ垂直に入射する。
The reduction projection lens 3, wafer 4, objective lens 6, and image pickup tube 7 in the figure are the same as in FIG. On the other hand,
91 is a light source for illumination, and uses a halogen lamp, for example. 92 is a condenser lens. 93A and 9
3B is a bright field diaphragm and a dark field diaphragm that can be attached and detached interchangeably, and in the figure, a bright field diaphragm 93A is installed in the optical path. Condenser lens 92 images light source 11 onto a bright field aperture. 94 is a relay lens for illumination, and 95 is a cemented prism. The cemented prism 95 has a function of making the optical axis of the illumination system and the optical axis of the light receiving system coaxial, and includes an inner reflective surface 95a and a semi-transparent reflective surface 95b. . Here, a light source 91, a condenser lens 9
2. Bright or dark field apertures 93A and 93B, illumination relay lens 94, cemented prism 95, objective lens 6
constitutes an illumination system, and the chief ray emitted from the objective lens 6 enters the wafer 6 perpendicularly.

次に96はリレーレンズ、97は光路を折曲げ
る鏡。98はテレビ・ウエハーアライメント用基
準マークを有するガラス板で、基準マークはいわ
ば座標の原点を与える機能を持つ。従つてウエハ
ー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。99は撮像レンズ
で、上に述べた接合レンズ95、リレーレンズ9
6、鏡97、ガラス板98、撮像レンズ99そし
て撮像管7と共に受光系を構成し、対物レンズ6
を通る光路は接合プリズムの内側反射面95aで
反射して半透過面95bで反射し、再度内側反射
面15aで反射してリレーレンズ96へ向う。ウ
エハー4上のウエハーアライメントマーク像は基
準マークを有するガラス板98上に形成された
後、基準マーク像と共に撮像管7の撮像面に結像
する。
Next, 96 is a relay lens, and 97 is a mirror that bends the optical path. Reference numeral 98 denotes a glass plate having a reference mark for TV/wafer alignment, and the reference mark has the function of providing the origin of coordinates, so to speak. Therefore, the wafer alignment mark is detected as an X coordinate value and a Y coordinate value. 99 is an imaging lens, which includes the above-mentioned cemented lens 95 and relay lens 9.
6, a mirror 97, a glass plate 98, an imaging lens 99, and an imaging tube 7 constitute a light receiving system, and an objective lens 6
The optical path passing through is reflected by the inner reflective surface 95a of the cemented prism, is reflected by the semi-transparent surface 95b, is reflected again by the inner reflective surface 15a, and is directed toward the relay lens 96. The wafer alignment mark image on the wafer 4 is formed on a glass plate 98 having a reference mark, and then is imaged on the imaging surface of the image pickup tube 7 together with the reference mark image.

続いて作用を説明する。照明用光源91からの
光束はコンデンサーレンズ12で収斂されて明視
野絞り93A又は暗視野絞り93Bの開口を照明
し、更に照明リレーレンズ94を通過し、接合プ
リズムの半透過面95bを透過して反射面95a
で反射し、対物レンズ6を通つてウエハー4を照
明する。
Next, the action will be explained. The light flux from the illumination light source 91 is converged by the condenser lens 12, illuminates the aperture of the bright field diaphragm 93A or the dark field diaphragm 93B, further passes through the illumination relay lens 94, and is transmitted through the semi-transparent surface 95b of the cemented prism. Reflective surface 95a
, and illuminates the wafer 4 through the objective lens 6.

ウエハー4の表面で反射した光束は対物レンズ
6で結像作用を受け、接合プリズム15へ入射し
て反射面95aで反射し、次いで半透過面95
b、反射面15aで反射してこれを射出し、リレ
ーレンズ96でリレーされて鏡97で反射し、ガ
ラス板98上に結像した後、撮像レンズ99によ
り撮像管7上に結像する。その際、上記した様に
明視野絞り93Aを入れた状態でガラス板98上
の基準マークを撮像してその像で座標の原点を決
め、続いて暗視野状態に切換えてウエハーアライ
メントマーク像が明瞭に見得る様にし、これを撮
像してウエハーアライメントマーク像の位置を検
出する。そして電気的処理により検出された、ウ
エハーアライメントマークの位置に応じてウエハ
ー・ステージ5はウエハー4が投影レンズ3の投
影野中の規定位置4′を占める様に移動して停止
する。
The light beam reflected on the surface of the wafer 4 is subjected to an imaging action by the objective lens 6, enters the cemented prism 15, is reflected by the reflective surface 95a, and is then reflected by the semi-transparent surface 95.
b. It is reflected by the reflective surface 15a and emitted, relayed by the relay lens 96, reflected by the mirror 97, and imaged on the glass plate 98, and then imaged on the imaging tube 7 by the imaging lens 99. At that time, as described above, the reference mark on the glass plate 98 is imaged with the bright field diaphragm 93A inserted, and the origin of the coordinates is determined using that image, and then the wafer alignment mark image is clearly seen by switching to the dark field state. The position of the wafer alignment mark image is detected by imaging it. Then, in accordance with the position of the wafer alignment mark detected by electrical processing, the wafer stage 5 moves and stops so that the wafer 4 occupies a prescribed position 4' in the projection field of the projection lens 3.

なお、ウエハー4を一旦標準位置にアライメン
トし、その後投影野中へ移動させる様に変形して
も良い。
Note that the wafer 4 may be deformed so that it is once aligned at the standard position and then moved into the projection field.

以上説明した本発明は、マスク上のアライメン
トマークを検知する際にマスクを支持するステー
ジを固定するから検索時間を短縮でき、またアラ
イメントマークと基準マークをフアイン・アライ
メント以前に近接させられるから、アライメント
動作は短時間となる。ことにこのアライメント
を、マスクとウエハーのアライメント検知装置を
使用して実現すると、極めて高精度でアライメン
トが達成される。
The present invention described above can shorten the search time because the stage that supports the mask is fixed when detecting the alignment mark on the mask, and the alignment mark and the reference mark can be brought close together before fine alignment. The operation will be short-lived. In particular, when this alignment is achieved using a mask and wafer alignment detection device, alignment can be achieved with extremely high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明実施例に係る装置を示す斜視
図。第2図は実施例に係る光学系側面図。第3図
Aはアライメントマークの平面図で、Bはアライ
メントマークを走査した時の出力信号例の図。第
4図Aは従来例の作用を説明するための平面図。
第4図BとCは実施例の作用を説明するための平
面図。第5図は模索駆動の動作を示すフロー図。
第6図はウエハーアライメント系の斜視図。 図中、1はマスク、2はマスク・ステージ、3
は縮小投影レンズ、4はウエハー、5はウエハ
ー・ステージ、6は対物レンズ、7は撮像管、8
はテレビ受像器、11は固定のマスク・アライメ
ントマーク、22はレーザー光源、23は光偏向
器、24と25はシリンドリカルレンズ、26と
27はプリズム、28は回転多面鏡、53は対物
レンズ、52はプリズム、71,72,73,7
4はウエハー側アライメントマークを構成するエ
レメントで、75,76はマスク側アライメント
マークを構成するエレメント、Aは初期設定位
置、Mはアライメントマークである。
FIG. 1 is a perspective view showing an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the optical system according to the embodiment. FIG. 3A is a plan view of the alignment mark, and FIG. 3B is a diagram of an example of an output signal when scanning the alignment mark. FIG. 4A is a plan view for explaining the operation of the conventional example.
FIGS. 4B and 4C are plan views for explaining the operation of the embodiment. FIG. 5 is a flow diagram showing the operation of the groping drive.
FIG. 6 is a perspective view of the wafer alignment system. In the figure, 1 is a mask, 2 is a mask stage, and 3
is a reduction projection lens, 4 is a wafer, 5 is a wafer stage, 6 is an objective lens, 7 is an image pickup tube, 8
is a television receiver, 11 is a fixed mask alignment mark, 22 is a laser light source, 23 is a light deflector, 24 and 25 are cylindrical lenses, 26 and 27 are prisms, 28 is a rotating polygon mirror, 53 is an objective lens, 52 is prism, 71, 72, 73, 7
4 is an element constituting a wafer-side alignment mark, 75 and 76 are elements constituting a mask-side alignment mark, A is an initial setting position, and M is an alignment mark.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 焼付装置に設けられた基準マークとマスクに
設けられたアライメントマークとの位置関係を位
置検出用の光学系によつて検出し、検出された位
置関係に基づきマスクを支持するマスクステージ
を駆動し、マスクを焼付装置に所定の位置関係で
設定する方法において、前記位置検出用光学系を
移動手段によりマスク面上で移動させてマスクに
設けたアライメントマークを検出し、この時の前
記位置検出用光学系位置により前記基準マークに
対するアライメントマークの位置を求める第1の
過程と、前記アライメントマーク位置に基づき前
記マスクステージを駆動してマスクを移動させる
と共に前記位置検出用光学系を移動させ、前記基
準マークとアライメントマークが前記位置検出用
光学系の検出範囲内に入るようにする第2の過程
と、前記位置検出用光学系の検出範囲内の基準マ
ークとアライメントマークの位置関係を検出して
マスクを焼付装置に所定の位置関係で設定する第
3の過程とを有する事を特徴とするマスク設定方
法。
1 The positional relationship between the reference mark provided on the printing device and the alignment mark provided on the mask is detected by a position detection optical system, and the mask stage that supports the mask is driven based on the detected positional relationship. , a method of setting a mask in a predetermined positional relationship in a printing device, in which the position detection optical system is moved on the mask surface by a moving means to detect an alignment mark provided on the mask; a first step of determining the position of the alignment mark with respect to the reference mark based on the position of the optical system; and based on the alignment mark position, driving the mask stage to move the mask and moving the position detection optical system; a second step of bringing the mark and the alignment mark within the detection range of the position detection optical system; and detecting the positional relationship between the reference mark and the alignment mark within the detection range of the position detection optical system to form a mask. and a third step of setting the mask in a predetermined positional relationship on the printing device.
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