KR970063617A - 위치 검출 방법 및 장치 - Google Patents

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KR970063617A
KR970063617A KR1019970003914A KR19970003914A KR970063617A KR 970063617 A KR970063617 A KR 970063617A KR 1019970003914 A KR1019970003914 A KR 1019970003914A KR 19970003914 A KR19970003914 A KR 19970003914A KR 970063617 A KR970063617 A KR 970063617A
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나오마사 시라이시
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고노 시게오
니콘 코포레이션
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Abstract

포토리소그래피에서 사용되는 것과 같은 기판의 위치를 O-N 순위검출에 의하여 고도로 정밀하게 검출하게 위한 방법 및 장치를 개시한다. 기판상의 정렬마크(회절격자마크)가 다중파장성분으로 이루어지는 간섭성 광빔에 의하여 조명된다. 반사광은 적당한 검광기에 의하여 검출되고 회절패턴을 형성한다. 적어도 하나의 FP벨차 검출회로DHK 적어도 하나의 검출위치 교정회로가 제공되어 있고, 전자는 검광기로부터 생성되는 광량신호로부터 해당파장에서 회절격자마크의 위치(ΔXn´)를 검출하고, 후자는 상대주사에 수반하여 일어나는 광량신호의 변화와 회절격자마크에 대한 설계레이터에 근거하여, 각 회절격자마크에서 해당파장별로 상대레벨차(δn´) 를 계산한다.이 장치에는 최소량의 위치오차가 생기는 상황에 상응하는 인수를, 그렇지 아니하면 회절격자마크의 비대칭성 또는 레지스터 두께 변동 등에 의하여 영향을 받게될 위치측정에 적용함으로써, 회절격자마크의 최종 위치를 계산하는 제3회로도 포함되어 있다.

Description

위치 검출 방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 의한 장치의 제1실시예의 관련 구성요소 및 광로를 도시한 개략정면도.

Claims (13)

  1. 그 패턴이 주기 방향으로 주기 P를 가지는 기판 위의 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되는 격자 마크의 위치를 주기 방향으로 검출하기 위한 방법에 있어서, (a)2P/N(여기서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기를 가지는 간섭 패턴이 주기 방향으로 형성되도록, 서로 다른 파장을 가진 다중 그룹으로 되어 있는 한쌍의 간섭성 입사광빔에 의하여 회절 격자 마크를 조명하는 단계; (b) 각각의 다중파장에서와 입사광빔에 의한 격자마크로부터 생성되는 반사 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광으로 이루어지는 제1합성광속 및 상기 제2광빔의 정반사광과 제1광빔의 N차 회절광으로 이루어지는 제2합성광속을 따로따로 수광함으로써 간섭 패턴 및 격자 마크를 주기 방향쪽으로 주사하는 단계; (c) 상대 주사중에 일어나는 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속에 대한 광량 신호의 변화에 근거하여, 해당 파장에 대한 격자 마크의 예비 위치를 검출하는 단계; (d) 상대 주사중에 일어나는 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속에 대한 광량 신호 변화 및 격자 마크에 대한 설계 데이터에 근거하여, 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로의 입사광빔의 각 해당 파장의 반으로 나눔으로써 각 해당 파장별로 격자 마크상의 상대 레벨차를 계산하는 단계; (e) 각 파장별로 계산된 상대 레벨차가 격자 마크의 표면에 근접한 입사광빔의 해당 파장의 1/4과 동등한 값에 접근함에 따라, 각 파장에 대해 검출된 예비 격자 마크 위치에 더 크게 가중치를 둠으로써 각 파장에 대한 격자 마크 위치의 가중 평균을 얻고, 상기 가중 평균이 격자 마크의 최종 검출 위치를 대표하는 단계;로 이루어지는 위치 검출 방법.
  2. 그 패턴이 주기 방향으로 주기 P를 가지는 기판 위의 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되는 격자 마크의 위치를 주기 방향으로 검출하기 위한 방법에 있어서, (a)2P/N(여기서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기를 가지는 간섭 패턴이 주기 방향으로 형성되도록, 서로 다른 파장을 가진 다중 그룹으로 되어 있는 한쌍의 간섭성 입사광빔에 의하여 회절 격자 마크를 조명하는 단계; (b) 각각의 다중파장에서와 입사광빔에 의한 격자마크로부터 생성되는 반사 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광으로 이루어지는 제1합성광속 및 상기 제2광빔의 정반사광과 제1광빔의 N차 회절광으로 이루어지는 제2합성광속을 따로따로 수광함으로써 간섭 패턴 및 격자 마크를 주기 방향쪽으로 주사하는 단계; (c) 상대 주사중에 일어나는 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속에 대한 광량 신호의 변화에 근거하여, 해당 파장에 대한 격자 마크의 예비 위치를 검출하는 단계; (d) 상대 주사중에 일어나는 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속에 대한 광량 신호 변화 및 격자 마크에 대한 설계 데이터에 근거하여, 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로의 입사광빔의 각 해당 파장의 반으로 나눔으로써 각 해당 파장별로 격자 마크상의 상대 레벨차를 계산하는 단계; (e) 각 해당 파장별로 검출되는 격자 마크의 예비 위치와 각 해당파장별로 계산되는 상대 레벨차 사이의 관계에 근거하여, 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로의 입사광빔의 해당 파장을 (2ｍ+1)/4 (여기에서 ｍ은 0 또는 0보다 큰 정수이다)로 곱함으로써, 상대 레벨차를 나타내는 가상 검출 파장에 의하여 최종 격자 마크 위치를 검출하는 단계;로 이루어지는 위치 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서, 입사광빔의 각 해당 파장별로, 격자 마크로부터 반사 및 회절되는 0차 및 N차 회절광사이의 광-강도 비를 측정하는 단계가 추가로 포함되고, 단계 (e)의 강대 레벨차 계산이 (ⅰ) 격자 마크상의 상기 요철부 폭의 비, (ⅱ)상대 주사중 제1 및 제2합성광속에 대한 광령 신호내의 위상차 및 (ⅲ) 측정된 광-강도 비에 근거하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
  4. 그 패턴이 주기 방향으로 주기 P를 가지는 기판 위의 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되는 격자 마크의 위치를 주기 방향으로 검출하기 위한 방법에 있어서, (a)2P/N(여기서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기를 가지는 간섭 패턴이 주기 방향으로 형성되도록, 서로 다른 파장을 가진 다중 그룹으로 되어 있는 한쌍의 간섭성 광빔으로 이루어지는 입사광빔에 의하여 회절 격자 마크를 조명하는 단계; (b) 각각의 다중파장에서와 입사광빔에 의한 격자마크로부터 생성되는 반사 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광으로 이루어지는 제1합성광속 및 상기 제2광빔의 정반사광과 제1광빔의 N차 회절광으로 이루어지는 제2합성광속을 따로따로 수광함으로써 간섭 패턴 및 격자 마크를 주기 방향쪽으로 주사하는 단계; (c) 상대 주사중에 일어나는 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속에 대한 광량 신호 및 격자 마크에 대한 설계 데이타에 근거하여, 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로의 입사광빔의 각 해당 파장의 반으로 나눔으로써 각 해당 파장별로 격자 마크상의 상대 레벨차를 계산하는 단계; (d) 격자 마크의 표면에 근접한 입사광빔의 각 파장 중에서, 상기 근접 파장의 1/4에 가장 가까운 파장을 선택하는 단계; (e) 적어도 단계 (d)에서 선택된 파장에 대해 상대 주사와 동시에 일어나는 제1 및 제2합성광속의 광량 신호 변화에 근거하여, 격자 마크의 위치를 검출하는 단계 등이 포함되어 있는 방법.
  5. 특정 주기 방향으로 주기 P의 주기성을 가지고 미세한 패턴의 반복 요철로 이루어지는 다중 격자 마크의 위치를 기판 표면에 걸쳐 검출하는 방법으로서,(a) 2P/N(여기에서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기를 가진 간섭 패턴이 주기 방향으로 다양하게 형성되도록, 제1 및 제2간섭성광빔을 안내하여 회절격자마크상에 다양하게 입사되게 하는 단계,(b) 주기 방향쪽으로 상기 간섭 패턴 및 격자 마크를 주사하므로써 격자 마크상의 입사광빔으로부터의 반사광 및 회절광 중에서, 제1입사광빔의 정반사광과 제2입사광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2입사광빔의 정반사광과 제1입사광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속을 순차적으로 여러번 수광하고, 상기 연속적으로 여러번 수광된 제1 및 제2합성광속을 광량 신호로 변화시키는 단계; (c) 단계 (b)에서 얻어지는 제1 및 제2합성광속 광량신호의 상대 주사와 동시에 일어나는 변화에 근거하여, 다중 격자 마크의 위치로 순차적으로 검출하는 단계; (d) 단계 (b)에서 얻어지는 제1 및 제2합성광속의 광량신호의 상대 주사와 동시에 일어나는 변화와 격자 마크별 설계 데이터에 근거하여, 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로의 입사광빔내의 해당 파장의 반으로 나누어, 격자 마크상의 상대 레벨차를 순차적으로 계산하는 단계; 및 (e) 격자 마크의 상대 레벨차가 j번째 격자 마크의 표면에 근접한 입사광빔 파장의 약 1/4인 때에는 다수 위치중에서 j번째 격자 마크(1jM, 여기에서 M은 기판상의 격자 마크 위치의 수이다)의 검출된 위치에 비교적 큰 가중치를 할당하고, 상대 레벨차가 실질적으로 파장의 1/4과 다른 때에는 j번째 격자 마크의 검출된 위치에 비교적 적은 가중치를 할당하고, 그로써 상기 격자 마크의 검출된 위치간 통계 처리되므로써 기판 표면에 걸쳐 미세 패턴의 위치를 계산하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
  6. 소정 쇼트 위치가 순차적으로 노광 위치되고, 쇼트 영역은 그 위의 각 쇼트 위치에 형성되는 미세 패턴을 포함하는 감광 기판용 노광 방법에 있어서, (a)쇼트 영역의 노광 개시에 선행하여, 제1항의 방법에 따라 쇼트 영역의 배열 좌표를 산출하는 단계; 및 (b) 산출된 배열 좌표에 따라 노광 위치에 상기 쇼트 영역을 순차적으로 배치하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  7. 격자 마크가 기판 상에 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되고 상기 패턴이 주기 방향으로 일정 주기 P를 가지는, 격자 마크의 주기 방향으로의 위치를 일정 기준과 비교하여 검출하기 위한 장치에 있어서, (a)다수의 파장을 가지는 다중 그룹의 간섭성 수송광빔쌍이 격자 마크에 입사되도록 하므로써 상기 격자 마크 상에, 2P/N(여기에서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기와 상기 격자 마크의 주기 방향과 유사한 주기 방향을 가지는, 간섭 패턴을 형성시키기 위한 송광 광학계; (b) 상기 간섭 패턴이 상기 격자 마크를 가로질러 주기 방향으로 이동할 수 있게 하는 상대 주사 시스템; (c) 다중 파장의 각 파장별로, 격자상의 입사광에 의하여 생성되는 반사광 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제1광빔의 정반사광과 제1광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속을 따로따로 수광하기 위한 것으로, 상기 제1 및 제2합성광속으로부터 광량 신호를 광전기적으로 발생시킬 수 있는 검광기; (d) 상기 검광기로부터 얻어지는 각 파장의 제1 및 제2합성광속으로부터의 광량 신호의 상대 주사와 동시에 일어나는 변화에 근거하여, 각 파장별로 격자상의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 시스템; (e) 상기 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로 입사하는 광빔내의 해당 파장의 반으로 나눔으로써 격정되고, 상기 검광기에 의한 각 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속 광량 신호의 상대 주사에 수반하여 생기는 변화 및 격자 마크용 설계 데이터로부터 결정되는, 각 해당 파장에 대한 격자 마크상의 레벨차를 검출하기 위한 레벨차 검출 시스템; (f) 각 파장별로 계산된 상기 레벨차가 격자 마크의 표면에 근접한 입사광빔의 각 파장의 1/4과 동등한 값에 접근함에 따라, 각 파장별로 검출된 격자 마크에 대하여 더 큰 가중치를 적용하고, 이에 의하여 평균값이 격자 마크의 최종 검출 위치가 되도록, 격자 위치를 가중 평균하기 위한 산출 시스템;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  8. 격자 마크가 기판 상에 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되고 상기 패턴이 주기 방향으로 일정 주기 P를 가지는, 격자 마크의 주기 방향으로의 위치를 일정 기준과 비교하여 검출하기 위한 장치에 있어서, (a) 다수쌍의 간섭성 수송광빔을 다수그룹 다중 파장으로 격자 마크상에 일정 형식으로 입사되게 할 수 있어서 그에 의해 상기 수송광빔이 상기 격자 마크로부터 반사되고 주기 방향으로 간섭 패턴을 형성하게 하는 송광 광학계; (b) 상기 간섭 패턴의 격자 마크를 가로질러 주기 방향으로 이동할 수 있게 하기 위한 상대 스캐너, (c) 상기 격자 마크상의 입사 수송광빔에 의하여 생성되는, 제1수송광빔의 정반사광과 제2수공광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2수송광빔의 정반사광과 제1수송광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속인 제 1 및 제2합성광속을 따로따로 수광하기 위한 것으로, 제1 및 제2합성광속으로부터의 광량 신호룰 광전기적으로 발생시킬 수 있는 검광기; (d) 각 검광기에 접속되어 있고, (i) 기준 신호에 대한 광량 신호로부터 위상차를 검출하고, (ⅱ) 각 파장별로 격자 마크의 검출된 위치에 부합하지 아니하는 위상차를 변환시키고, (ⅲ) 각 파장별로 검출된 위치의 평균값을 계산하여 파장에 대한 평균 검출 위치값(ΔXn)을 수득하고, (ⅳ) 격자 마크의 요철부의 폭에 근거하여, 격자 마크별 상대 레벨차를 측정하기 위한 위상차 검출 회로; (e) 위상차 검출 회로에 대응하고, 이에 접속되어 있으며, 기준 마크에 대한 격자 마크의 위치차를 측정하고, 여기에서 얻어진 차에 ΔXn을 가산하고, 그 결과로부터 기준 마크 신호(ΔFXn)에 관하여 기준 마크의 위치를 감산함으로써, 각 파장에서의 격자 마크의 교정된 검출 위치인 ΔXn´의 값을 얻기 위한 검출 위치 교정 회로; (f) (2ｍ+1)/4(여기에서 ｍ은 0보다 크거나 0과 같은 정수이다)의 배수인 격자 마크의 레벨차에 가까운 파장에 의하여 얻어진 데이터에 비교적 큰 가중치를 적용함으로써, 격자 마크의 최종 위치(ΔX)를 가중평균으로서 계산하기 위한 평균회로;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  9. 격자 마크가 기판 상에 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되고 상기 패턴이 주기 방향으로 일정 주기 P를 가지는, 격자 마크의 주기 방향으로의 위치를 검출하기 위한 장치에 있어서, (a) 다수 파장을 가지는 다중 그룹의 간섭성 수송광빔쌍이 상기 격자 마크에 입사되도록 하므로써 상기 격자 마크 상에, 2P/N(여기에서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기와 상기 격자 마크의 주기 방향과 유사한 주기 방향을 가지는, 간섭 패턴을 형성시키기 위한 송광 광학계; (b) 상기 간섭 패턴의 상기 격자 마크를 가로질러 주기 방향으로 이동할 수 있게 하는 상대 주사 시스템; (c) 다중 파장의 각 파장별로, 격자 마크상의 입사광에 의하여 생성되는 반사광 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2광빔의 정반사광과 제1광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속을 따로따로 수광하기 위한 것으로, 상기 제1 및 제2합성광속으로부터 광량 신호를 광전기적으로 생성하는 수광 시스템; (d) 상기 검광기로부터 얻어지는 각 파장의 제1 및 제2합성광속으로부터의 광량 신호의 상대 주사와 동시에 일어나는 변화에 근거하여, 각 파장별로 격자상의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 시스템; (e) 상기 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로 입사하는 광빔내의 해당 파장의 반으로 나눔으로써 결정되고, 상기 검광기에 의한 각 해당 파장에서의 제1 및 제2합성광속 광량 신호의 상대 주사에 수반하여 생기는 변화 및 격자 마크용 설계데이터로부터 결정되는, 각 해당 파장에 대한 격자 마크상의 레벨차를 검출하기 위한 레벨차 검출 시스템; (f) 각 해당 파장별로 검출되는 격자 마크 및 각 해당 파장별로 산출되는 상대 레벨차의 관계로부터, 상기 상대 레벨차가 상대 파장의 (2m+1)(여기에서 m은 0보다 크거나 0과 같은 정수이다)에 의하여 표시되는 가상 파장에서의 격자 마크의 가상 검출 위치를 측정하기 위한 산출 수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  10. 격자 마크가 기판 상에 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되고 상기 패턴이 주기 방향으로 일정 주기 P를 가지는, 격자 마크의 주기 방향으로의 위치를 일정 기준과 비교하여 검출하기 위한 장치에 있어서 (a) 다수쌍의 간섭성 수송광빔을 다수그룹 다중 파장으로 격자 마크상에 일정 형식으로 입사되게 할 수 있어서 그에 의해 상기 수송광빔이 상기 격자 마크로부터 반사되고 주기 방향으로 간섭 패턴을 형성하게 하는 송광 광학계; (b) 상기 간섭 패턴이 격자 마크를 가로질러 주기 방향으로 이동할 수 있게 하기 위한 상대 스캐너, (c) 상기 격자 마크상의 입사 수송광빔에 의하여 생성되는, 제1수송광빔의 정반사광과 제2수송광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2수송광빔의 정반사광과 제1수송광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속인 제1 및 제2합성광속을 따로따로 수광하기 위한 것으로, 제1 및 제2합성광속으로부터의 광량 신호를 광전기적으로 발생시킬 수 있는 검광기; (d) 각 검광기에 접속되어 있고, (ⅰ) 기준 신호에 대한 광량 신호로부터 위상차를 검출하고, (ⅱ) 각 파장별로 격자 마크의 검출된 위치에 부합하지 아니하는 위상차를 변환시키고, (ⅲ) 각 파장별로 검출된 위치의 평균값을 계산하여 파장에 대한 평균 검출 위치값(ΔXn)을 수득하고, (ⅳ) 격자 마크의 요철부의 폭에 근거하여, 격자 마크별 상대 레벨차를 측정하기 위한 위상차 검출 회로; (e) 위상차 검출 회로에 대응하고, 이에 접속되어 있으며, 기준 마크에 대한 격자 마크의 위치차를 측정하고, 여기에서 얻어진 차에 ΔXn을 가산하고, 그 결과로부터 기준 마크 신호(ΔFXn)에 관하여 기준 마크의 위치를 감산함으로써, 각 파장에서의 격자 마크의 교정된 검출 위치(ΔXn´)를 얻기 위한 검출 위치 교정 회로; (f) 상기 검출 위치 교정 회로에 접속되어 있는 것으로, 각 검출 파장에 관한 격자 마크의 레벨차의 위상크기(δ)로부터, 격자 마크이 최종 위치(ΔX)를 산출하기 위한 검출 위치 평과 회로;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  11. 격자 마크가 기판 상에 요부 및 철부의 반복 패턴으로 형성되고 상기 패턴이 주기 방향으로 일정 주기 P를 가지는, 격자 마크의 주기 방향으로의 위치를 검출하기 위한 장치에 있어서, (a) 다수 파장을 가지는 다중 그룹의 간섭성 수송광빔쌍이 상기 격자 마크에 입사되도록 하므로써 상기 격자 마크 상에, 2P/N(여기에서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기와 상기 격자 마크의 주기 방향과 유사한 주기 방향을 가지는, 간섭 패턴을 형성시키기 위한 송광 광학계; (b) 상기 간섭 패턴이 상기 격자 마크를 가로질러 주기 방향으로 이동할 수 있게 하는 상대 주사 시스템; (c) 다중 파장의 각 파장별로, 격자 마크상의 입사광에 의하여 생성되는 반사광 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2광빔의 정반사광과 제1광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속을 따로따로 수광하기 위한 것으로, 상기 제1 및 제2합성광속으로부터 광량 신호를 광전기적으로 생성하는 수광 시스템; (d) 상기 수광 시스템으로부터 얻어지는 각 파장에서의 제1 및 제2합성광속의 광량 신호의 상대 주사와 동시에 일어나는 변화와 격자 마크별 설계 데이터로부터 산출되는 격자 마크 레벨차를 격자 마크의 표면에 근접한 매질내로의 입사광빔내의 파장의 반으로 나누어, 각 파장별로 회절격자마크상의 레벨차를 산출하기 위한 레벨차 검출 시스템; (e) 격자 마크의 표면에 근접한 각 파장에서, 입사광빔의 상대 1/4파장에 가장 가까운 검출 파장에서 상대 주사와 동시에 일어나는 제1 및 제2합성광속의 광량 신호 변호에 근거하여, 격자 마크의 위치를 측정하기 위한 검출 시스템;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  12. 각기 표면상의 다수(M) 위치에 배치되는 다수의 정렬 마크로 이루어지고, 각 정렬 마크는 특정 주기방향으로 주기(P)를 가지는 다수의 요철 패턴으로 이루어지는 격자 마크로 이루어지는, 표면을 가지는 기판의 위치를 검출하기 위한 장치에 있어서, (a) 각 쌍의 입사광빔이 해당 정렬 마크로부터 반사되어, 정렬 마크의 주기 방향과 동일한 주기 방향으로, 2P/N(여기에서 N은 자연수이다)의 진폭 분포 주기를 가지는 하나의 간섭패턴을 형성할 수 있도록, 한쌍의 간섭성 광빔을 각 정렬 마크상에 입사하게 안내하기 위한 수광 광학계; (b) 정렬 마크상의 입사광에 의하여 생성되는 반사광 및 회절광중에서, 제1광빔의 정반사광과 제2광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2광빔의 정반사광 및 제1광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속을 수광하고, 상기 제1 및 제2합성광속으로부터 광량 신호를 광전기적으로 생성하기 위한 수광 시스템; (c) 간섭 패턴이 정렬 마크를 가로질러 주기 방향으로 이동하게 하기 위한 상대 주사 시스템; (d) 수광 시스템에 의하여 생성되는 제1 및 제2합성광속의 광량 신호의 상대 주사에 수반하여 일어나는 변화에 근거하여, 정렬 마크의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 시스템, (e) (ⅰ) 정렬 마크 레벨차를 정렬 마크의 표면에 근접한 매질내로 입사하는 광빔내의 파장의 반으로 나누고, (ⅱ) 수광 시스템에서 얻어진 제1 및 제2합성광속의 광량 신호의 상대 주사에 수반하여 일어나는 변화 및 (ⅲ) 저열 마크별 설계 데이터 등에 근거하여, 각종 정렬 마크상의 상대 레벨차를 계산하기 위한 레벨차 검출 시스템, (f) 각종 정렬 마크의 측정된 위치에 근거하여, 기판의 위치를 측정하고, 격자 마크의 상대 레벨차가 실질적으로 j번째 격자 마크의 표면에 근접한 입사광빔의 파장의 1/4에 있는 때에는 j번째 격자 마크(여기에서 1jM)의 검출된 위치에 큰 가중치를 할당하고, 격자 마크의 상대 레벨차가 실질적으로 파장의 1/4에 있지 아니한 때에는 j번째 격자 마크의 검출된 위치에 적은 가중치를 할당하며, 기판의 표면에 걸친 정렬 마크의 위치들을 계산하기 위하여, 정렬 마크의 검출된 위치에 대하여 통계 처리를 행하기 위한 계산시스템;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  13. 주기 P를 가지는 요철 패턴이 주기 방향으로 포함되어 있는 다수의 격자 마크 MGj가 표면상에 배열되어 있는 기판의 기준에 대한 위치를 검출하기 위한 장치에 있어서, (a) 수송광빔이 격자 마크로부터 반사되어, 주기 방향으로 대응 간섭 패턴을 형성하는 순차적 방식으로, 다수쌍의 간섭성 수송광빔이 다중 그룹 및 다중 파장으로, 격자 마크상에 입사하게 하기 위한 송광 광학계; (b) 간섭 패턴이 각 회절 격자를 가로질러 주기방향으로 이동하게 하기 위한 상대 스캐너; (c) 제1수송광빔의 정반사광과 제2수송광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제1합성광속 및 제2수송광빔의 정반사광과 제1수송광빔의 N차 회절광의 결합으로 이루어지는 제2합성광속으로서, 격자 마크상의 입사광빔에 의하여 생성되는 제1 및 제2합성광속을 각 격자 마크로부터 따로따로 수광할 수 잇게 배치되어 있고, 상기 제1 및 제2합성광속으로부터 광량 신호를 광전기적으로 생성할 수 있는 검광기; (d) 상기 각 검광기에 접속되어 있고, 각 격자 마크에 관하여, (ⅰ) 기준 신호에 대한 광량신호로부터 위상차를 검출하고, (ⅱ) 이러한 위상차를 각 파장별로 회절격자 마크의 대응 검출 위치로 변환시키고, (ⅲ) 각 파장별 검출 위치의 평균값을 계산하여, 파장에 대한 평균 검출 위치값(ΔXn)을 구하고, (ⅳ) 격자 마크의 요철부의 폭에 근거하여, 격자 마크별 상대 레벨차(δn)를 측정하고, (ⅴ) 기준 신호에 관하여 기준 마크의 위치(ΔFXn)를 계산할 수 있는 위상차 검출 회로; (e) 상기 위상차 검출 회로에 대응하고, 이에 접속되어 있으며, 기준 마크에 대한 각 격자 마크의 위치차를 측정하고, 이러한 차에 ΔXn을 가산한 다음에, 그 결과로부터 기준 마크 신호에 관한 기준 마크의 위치(ΔFXn)을 공제하여, 각 파장(λn)에서의 격자 마크의 교정된 검출 위치인 Xjn´의 값을 구할 수 있는 검출 위치 교정 회로; (f) 기판을 유지하고, 상기 위상차 검출 회로와 상기 검출 위치 교정 회로에 의하여 기판상의 각 회절 격자 마크의 위치를 순차적으로 검출할 수 있도록, 각 회절 격자 마크(MGj)별 좌표(XjYj)에 근거하여, 기판을 제어적으로 이동시킬 수 있는 기판 스테이지; (g) 상기 위치 교정 검출 회로에 접속되어 있고, 검출된 위치(ΔXjn´)에 근거하여, EGA 파라미터(Sx, Sy, Rx, Ry, Ox, Oy)로 나타내는 좌표 변환계로서 표시되는 각 회절 격자 마크의 최종 검출 위치를 측정할 수 있는 가중 EGA 처리회로;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 위하여 공개하는 것임.
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