JP3214001B2 - アライメント装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１及び図２） 作用（図１及び図２） 実施例（図１及び図２） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はアライメント装置に関
し、例えば半導体集積回路や液晶表示素子等を製造する
装置のアライメント装置に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来より、半導体集積回路の製造工程の
１つとして、レチクルやフオトマスク（以下これらをレ
チクルと称す）のパターンをレジスト層が形成された半
導体ウエハ（感光基板）上に転写露光するフオトリング
ラフイ工程がある。

【０００４】このフオトリングラフイ工程では、レチク
ルパターンを高分解能で半導体ウエハ上に転写する装置
として、ステツプ・アンド・リピート方式の投影露光装
置が用いられている。

【０００５】この種の投影露光装置には、レチクルパタ
ーンの投影像と半導体ウエハ上にマトリツクス状に形成
された回路パターン（チツプ）とを正確に重ね合わせる
アライメント装置として、例えば特開昭60-130742 号公
報に開示されているようなＴＴＬ(Through The Lens)方
式のレーザ・ステツプ・アライメント（ＬＳＡ）系が設
けられている。

【０００６】このアライメント装置においては、細長い
帯状スポツト光でなるアライメントビームを投影レンズ
を介してウエハ上に形成されたアライメントマーク（回
折格子マーク）上に照射し、マークから発生する回折光
（又は散乱光）を光電検出するようになされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の投影
露光装置においては、レチクルの撓み又は投影レンズの
歪曲収差等によつて発生する投影像のデイストーシヨン
を補正する方法として、投影光学系を構成する少なくと
も１つの光学素子（レンズエレメント）を光軸方向に駆
動したり、又は光軸に対して傾けることが考えられてい
る。

【０００８】ところがレンズエレメントを動かすと、投
影レンズを介してアライメントマークを検出するように
なされたアライメントビームの投影レンズに対する入射
位置が変化することによつて、当該アライメントビーム
の光路が変化する。この結果、投影レンズの収差等によ
つてアライメントビームの半導体ウエハ上での照射位置
（すなわち、投影レンズの光軸に対する相対的な位
置）、強度分布等が変化し、アライメントマークの検出
を正しく成し得ず、レチクルパターンの投影像とチツプ
との重ね合わせ（アライメント）精度が低下し得るとい
う問題があつた。特に複数のレチクルを用いて重ね合わ
せ露光により回路パターンを高精度で合成するには、基
準となるアライメントマークの位置を正確に検出しなけ
ればならない。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、投影光学系を構成する少なくとも１つの光学素子を
動かした場合においても、アライメントビームの照射位
置のシフトによるアライメント精度の低下を防止しよう
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第１の発明においては、フオトマスクＲ上のパターン
を感光基板Ｗ上に結像投影する投影光学系ＰＬを介して
感光基板Ｗ上に設けられた位置合わせ用のアライメント
マークを検出するアライメント装置５０において、投影
光学系を構成する少なくとも１つの光学素子は移動可能
となつており、投影光学系ＰＬの光学素子を駆動した際
の投影光学系ＰＬを介して照射されるアライメントマー
ク検出用のアライメント光ＳＰの感光基板上での照射位
置の変化分を補正するアライメント光の位置補正手段１
０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａ、１０４Ｂ、１０５、１２
０を備えるようにする。また第２の発明においては、ア
ライメント光ＳＰの照射位置及びフオトマスクＲ上のパ
ターンの相対位置を計測する計測手段１６、１９、１２
０を備えるようにする。

【００１１】

【作用】アライメントビームＳＰの光路を補正できるこ
とにより、ウエハＷ上に投影された画面（投影像）の結
像特性、特に像歪み（デイストーシヨン）を投影光学系
の一部のレンズエレメントを駆動して補正する場合にお
いても、これに伴うアライメントビームＳＰの光路の変
化を補正することができる。従つてアライメントビーム
ＳＰの照射位置を常に一定に保つことができる。

【００１２】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１３】図１は本発明によるアライメント装置を用
いた投影露光装置を示し、レチクルＲの上方から当該レ
チクルＲを均一な照度で照射した露光光は、当該レチク
ルＲを透過した後、両側（もしくは片側）テレセントリ
ツクな投影光学系ＰＬに入射し、投影光学系ＰＬはレチ
クルＲ上に形成された回路パターンの投影像を、表面に
レジスト層が形成されたウエハＷ上に結像投影する。投
影光学系ＰＬは複数のレンズエレメントから構成されて
おり、レンズエレメント制御部２０によつてその一部、
例えばレチクルＲに近い複数のレンズエレメントが移動
可能に構成されている。これによつて、投影光学系ＰＬ
の結像特性、特に歪曲収差等を任意に変化させることが
できるようになされている（詳細後述）。

【００１４】ウエハＷは、モータ２０２によりステツプ
アンドリピート方式で、Ｘ、Ｙ方向に２次元移動可能な
ウエハステージ１２上に載置され、ウエハＷ上の１つの
露光領域（シヨツト領域）に対するレチクルＲの転写露
光が終了すると、次のシヨツト位置までステツピングさ
れる。ウエハステージ１２の２次元的な位置（移動量）
は、図２に示すようにレーザ光波干渉測長器（干渉計）
１８によつて、例えば0.01〔μｍ〕程度の分解能で常時
検出され、ウエハステージ１２の端部には干渉計１８か
らのレーザビームを反射する移動鏡１７が固定されてい
る。

【００１５】以上のようにウエハステージ１２をステツ
ピングさせながら、同一のウエハＷに対してパターン露
光を繰り返し実行することによつて、現像及びエツチン
グ処理が施されたウエハＷ上にはレチクルパターンがマ
トリツクス状に形成されることになる。

【００１６】ここで、図１中にはウエハＷの位置を検出
するためのアライメント装置５０が設けられているが、
詳細については、例えば特開昭60-130742 号公報、特開
平2-272305号公報等に開示されいるので、ここでは簡単
に説明する。アライメント装置５０は、アライメント光
源（Ｈｅ−Ｎｅレーザ等）１００から供給されるアライ
メントビームＳＰの形状をビーム整形光学系１０１によ
つて整えた後、当該アライメントビームＳＰは平行平板
ガラスからなる位置補正用ハービング１０２Ａ、１０２
Ｂ及び傾き補正用ハービング１０４Ａ、１０４Ｂによつ
て光路が補正され、その後ビームスプリツタ１０６、対
物レンズ１０７及びミラー系１０８を介して投影光学系
ＰＬに入射し、ウエハステージ１２上に載置されたウエ
ハＷ上に照射される。

【００１７】ウエハＷの表面にはウエハマークが各シヨ
ツト領域の境界部（ストリートライン）に形成されてお
り、当該ウエハマークとアライメントビームＳＰとを相
対走査した際に発生する回折光及び散乱光（これをアラ
イメント検出光と称する）は、上記アライメントビーム
ＳＰの光路を逆行し、ビームスプリツタ１０６において
デイテクタ１０９に導かれる。

【００１８】デイテクタ１０９はアライメント検出光を
光電変換することにより、回折光及び散乱光の各強度に
応じたアライメント検出信号を得、これをアライメント
信号処理回路１１０に送出する。アライメント信号処理
回路１１０はアライメント検出信号と干渉計１８からの
位置信号とに基づいてウエハマークの位置を算出し、当
該算出結果を主制御装置１２０に送出する。

【００１９】主制御装置１２０は、アライメント信号処
理回路１１０からのウエハマーク位置情報に基づいてウ
エハＷの位置が最適な位置となるような所定の駆動指令
をコントローラ１９に送出し、当該コントローラ１９を
介してモータ２０２を制御する。

【００２０】このようにしてウエハＷ上に形成されたウ
エハマークの位置に基づいて、ウエハステージ１２を移
動制御することにより、ウエハＷを目的とする位置に位
置決め制御することができるようになされている。

【００２１】ここで当該アライメント装置５０において
は、位置補正用ハービング１０２Ａ、１０２Ｂ及び傾き
補正用ハービング１０４Ａ、１０４Ｂによつてアライメ
ントビームＳＰの光路を補正することができるようにな
されている。

【００２２】すなわち位置補正用ハービング１０２Ａ及
び１０２Ｂは、結像面（すなわちウエハ面）と共役な位
置、もしくはその近傍に配置され、アライメント制御部
１０５からの制御信号に基づいて動作する駆動部１０２
Ｃ及び１０２Ｄによつて駆動される。これによりアライ
メントビームＳＰのウエハ面上での照射位置を補正すべ
く当該アライメントビームＳＰの光路を変化させるよう
になされている。また傾き補正用ハービング１０４Ａ及
び１０４Ｂは、投影光学系ＰＬに対して瞳共役な位置、
もしくはその近傍に配置され、アライメント制御部１０
５からの制御信号に基づいて動作する駆動部１０４Ｃ及
び１０４Ｄによつて駆動され、これにより投影光学系Ｐ
Ｌの像側（ウエハ側）でのアライメントビームＳＰの主
光線の投影光学系ＰＬの光軸に対する傾き（以下、テレ
セン傾きと称す）を補正するようになされている。尚、
位置補正用ハービングと傾き補正用ハービングは共に２
組の平行平板ガラスから構成されていたが、これは各平
行平板ガラスが１次元傾斜可能に構成されているためで
あつて、２次元傾斜可能に構成すれば、各１組で構わな
い。

【００２３】従つて、投影光学系を構成する少なくとも
１つのレンズエレメント（６、７又は８）を移動する、
あるいはアライメントビームＳＰの光路が何らかの外乱
等によつて変動した際に、当該位置補正用ハービング１
０２Ａ、１０２Ｂ及び傾き補正用ハービング１０４Ａ、
１０４Ｂによつてその光路を補正することにより、投影
光学系ＰＬを介してウエハＷ上に照射されるアライメン
トビームＳＰの照射位置を常に一定に保つことができる
ようになされている。尚、位置補正用ハービング１０２
Ａ、１０２Ｂは、アライメントビームＳＰの照射位置を
常に一定に保つために、レンズエレメント（６、７、
８）の移動量に対応した量だけ傾斜され、傾き補正用ハ
ービング１０４Ａ、１０４Ｂは位置補正用ハービング１
０２Ａ、１０２Ｂの傾斜及びレンズエレメント６、７、
８の移動に伴つて生じるアライメントビームＳＰのテレ
セン傾きを相殺（補正）するために傾斜される。

【００２４】またコントローラ１９は上述したウエハス
テージ１２の駆動制御の他に制御部２０によつてレンズ
エレメント６、７、８（図２）及びモータ２０１によつ
てレチクルステージＲＳを駆動制御するようになされて
いる。

【００２５】すなわち図２に示すように、投影露光装置
の投影光学系ＰＬにおいてはレンズエレメント６、７及
び８を３次元方向に駆動（光軸ＡＸ方向への平行移動
（上下動）及び光軸ＡＸと垂直な面に対する２次元傾
斜）することによつて、ウエハＷ上に投影された画面
（投影像）の結像特性、特に像歪み（デイストーシヨ
ン）を補正するようになされている。

【００２６】すなわちレンズエレメント６及び７はレン
ズ支持部材４により一体に固定されており、またレンズ
エレメント８はレンズ支持部材５に固定されている。ま
たレンズエレメント８より下部に設けられているレンズ
エレメント９以下は各々投影光学系ＰＬの本体部（鏡筒
部）に固定されている。

【００２７】レンズ支持部材５は光軸方向に伸縮可能な
３つの駆動素子１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ（１１Ｃは図示
せず）によつて投影光学系ＰＬの本体部と連結されてい
る。また、レンズ支持部材４は、伸縮可能な駆動素子１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ（１０Ｃは図示せず）によつてレ
ンズ支持部材５に連結されている。

【００２８】駆動素子１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃはレンズ
エレメント８の周囲に沿つて各々 120°ずつ回転した位
置に配置されており、駆動素子１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ
をレンズエレメント制御部２０によつてそれぞれ独立制
御することにより、レンズエレメント６及び７と８とを
一体に３次元的に駆動することができる。

【００２９】また駆動素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃも同
様にして、レンズエレメント６の周囲に沿つて各々 120
°ずつ回転した位置に配置されており、当該駆動素子１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃをレンズエレメント制御部２０に
よつてそれぞれ独立制御することにより、レンズエレメ
ント６、７を３次元的に駆動することができる。

【００３０】また駆動素子の近傍に位置検出素子として
例えば容量型位置センサ、差動トランス等を設置し、駆
動素子に与える電圧又は磁界に対応した駆動素子の変化
量をモニタすることにより、高精度な駆動を行うことが
できる。

【００３１】以上の構成において、投影光学系ＰＬの可
動部（レンズエレメント６、７、８）を動かした際のア
ライメントビームＳＰの位置補正制御シーケンスの一例
を説明する。

【００３２】レチクルＲ上に形成された複数のレチクル
マーク（Ｍ₁₁、Ｍ₁₂、……）を投影光学系ＰＬ及び基準
部材１５を介してウエハステージ１２上に載置された光
電センサ１６で検出する。

【００３３】光電センサ１６は、干渉計システム（１
７、１８）によつて座標管理されたウエハステージ１２
と一体となつてＸ、Ｙ方向に走査され、ウエハＷとほぼ
同じ高さ位置に設けられた基準部材１５上に投影された
レチクルマーク（Ｍ₁₁、Ｍ₁₂、……）を、その透過型の
基準マーク（スリツトマーク）を介して検出した際の検
出信号を干渉計１８の座標データに同期してコントロー
ラ１９内のメモリに格納する。コントローラ１９は取り
込まれた検出信号の信号間隔を求め、予め求められてい
る設計値のレチクルマーク間隔と比較し、倍率変化、デ
イストーシヨン等を算出する。尚、上記計測動作につい
ては、例えば特開昭59-94032号公報に開示されているの
で、ここでは詳細な説明を省略する。

【００３４】ここでコントローラ１９は倍率変化量及び
デイストーシヨン量が最小となるような補正指令をレン
ズエレメント制御部２０に送出し、当該レンズエレメン
ト制御部２０は補正指令に対応する補正量だけレンズエ
レメント６、７、８の位置を補正すべく、駆動素子１０
Ａ〜１０Ｃ及び１１Ａ〜１１Ｃを駆動する。

【００３５】このときレンズエレメント制御部２０は、
レンズエレメント６、７、８の移動量をコントローラ１
９を介して主制御装置１２０に送出する。主制御装置１
２０はレンズエレメント６、７、８の移動によつて発生
するウエハＷ上でのアライメントビームＳＰの照射位置
及びテレセン傾き（又はその変化量）を算出し、各変化
量を補正し得るだけの補正量をアライメント制御部１０
５に送出する。尚、主制御装置１２０は予め実験、シミ
ユレーシヨン等によつて求めておいたレンズエレメント
６、７、８の駆動量とアライメントビームＳＰの照射位
置及びテレセン傾きとの関係を、テーブル又は数式の形
でメモリに記憶してあるものとする。

【００３６】アライメント制御部１０５は入力された補
正量に基づいて、アライメントビーム位置及びテレセン
傾きを補正すべく、位置補正用ハービング１０２Ａ、１
０２Ｂと傾き補正用ハービング１０４Ａ、１０４Ｂとを
駆動する。

【００３７】従つてアライメントビームＳＰの照射位置
は、レンズエレメント６、７、８を駆動する前の位置に
補正され、これによりレンズエレメント６、７、８を駆
動してもアライメントビームＳＰの照射位置を常に一定
に保つことができる。また、このときのテレセン傾きも
ほぼ零に補正される。

【００３８】ここで図１では、レンズエレメント６、
７、８の移動によつて発生するアライメントビーム位置
のずれ量を算出し、当該算出結果に基づいて位置補正用
ハービング１０２Ａ、１０２Ｂと傾き補正用ハービング
１０４Ａ、１０４Ｂを駆動したが、アライメントビーム
の照射位置及びレチクルマーク（Ｍ₁₁、Ｍ₁₂、……）の
相対位置が常に一定となるように制御するようにしても
良い。

【００３９】すなわち光電センサ１６を用いてレチクル
上のレチクルマーク（Ｍ₁₁、Ｍ₁₂、……）を検出する方
法と同様にして、アライメントビームＳＰの光強度変化
を光電センサ１６によつて検出し、レチクル上の所定位
置のレチクルマークとアライメントビームＳＰの照射位
置との相対位置をウエハステージ１２の干渉計座標に同
期して求め、当該相対位置が常に一定となるようにアラ
イメント制御部１０５を制御すれば、上述の場合と同様
にしてレンズエレメント６、７、８を駆動してもアライ
メントビームＳＰの照射位置を常に一定に保つことがで
きる。尚、テレセン傾きについてはレンズエレメント
６、７、８の駆動量（又は位置補正用ハービング１０２
Ａ、１０２Ｂの傾斜量）から算出した値（又は変化
量）、あるいは特開平2-272305号公報に開示されたよう
に、基準部材１５上の基準マークを用いて計測した値に
基づいて、傾き補正用ハービング１０４Ａ、１０４Ｂを
傾斜させることにより補正すれば良い。

【００４０】以上の構成によれば、レンズエレメント
６、７、８を駆動することによつて生じるアライメント
ビームＳＰの位置変化及びテレセン傾きを、当該アライ
メントビーム光路の投影光学系ＰＬの結像面とほぼ共役
位置及び投影光学系ＰＬの瞳面とほぼ共役位置において
それぞれアライメントビームをシフトすることにより補
正し得、レンズエレメント６、７、８を駆動しても、ア
ライメントビームＳＰを常に一定の照射位置に保持する
ことができる。尚、レンズエレメント６、７、８の移動
及び位置補正用ハービング１０２Ａ、１０２Ｂの傾斜に
伴つて生じるアライメントビームＳＰのテレセン傾きが
所定の許容値以内であれば、その補正のために傾き補正
用ハービング１０４Ａ、１０４Ｂを傾斜させる必要はな
い。

【００４１】なお上述の実施例においては、レンズエレ
メント６、７、８の動きに応じて変化するアライメント
ビーム位置の変化量を算出し、当該算出結果に基づいて
アライメントビーム位置を補正した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、所定のデイテクタ（ＣＣ
Ｄ、ラインセンサ等）１６０（図１）をウエハステージ
１２上に設けてアライメントビームＳＰの照射位置を検
出しながらこれをフイードバツクして目標位置に合わせ
込むようにしても良い。

【００４２】すなわちウエハステージ１２上のウエハＷ
と同じ高さ位置に、干渉計システム（１７、１８）によ
つて座標管理されたデイテクタ１６０を設け、当該デイ
テクタ１６０をアライメントビームＳＰが照射するよう
にデイテクタ１６０を移動し、当該デイテクタ１６０に
おいて画素基準で検出されたアライメントビームＳＰの
位置を主制御装置１２０に入力する。主制御装置１２０
はデイテクタ１６０から入力された位置情報及び、デイ
テクタ１６０の位置に対応する座標値に基づいて直交座
標系ＸＹ（すなわち投影光学系ＰＬのイメージフイール
ド）内でのアライメントビームＳＰの照射位置を検出
し、当該検出結果が目標となる位置（例えばレンズエレ
メント６、７、８の駆動前までの位置）まで、アライメ
ント制御部１０５に対してアライメントビームＳＰの光
路を補正する指令を送出する。従つてアライメントビー
ムＳＰの照射位置はデイテクタ１６０、主制御装置１２
０、アライメント制御部１０５、アライメントビーム補
正手段（１０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａ、１０４Ｂ）の
フイードバツクループによつて目標となる位置に合わせ
込むように制御される。尚、上記実施例では投影光学系
ＰＬを構成するレンズエレメント６、７、８を移動する
場合について述べたが、レンズエレメント以外に、レチ
クルＲとウエハＷとの間に配置され、アライメントビー
ムＳＰが通過する光学部材（例えばフイールドレンズ、
平行平板ガラス等）を移動する場合にも本発明を適用し
て同様の効果を得ることができる。

【００４３】以上の実施例においては、レンズエレメン
ト６、７、８の移動に伴つて生じるウエハＷ上でのアラ
イメントビームＳＰの照射位置の変化を、投影光学系Ｐ
Ｌに入射するアライメントビームの入射位置を調整する
ことによつて補正し、常に投影光学系ＰＬのイメージフ
イールド内での照射位置（投影光学系の光軸に対する相
対位置）を一定に保つようにしていた。しかしながら、
レンズエレメント６、７、８の移動時のアライメントビ
ームＳＰの照射位置の変化量を上記実施例の如き演算又
は実測にて求め、この変化量をオフセツトとして主制御
装置１２０に持たせ、アライメントに際しては上記変化
量による位置合わせ誤差を相殺するように、基準位置
（例えば投影光学系の光軸）に対してオフセツト分だけ
ずらしてウエハＷを位置決めするようにしても良く、こ
の場合にも照射位置の変化による位置合わせ精度をほぼ
零とすることができる。

【００４４】また、レンズエレメント６、７、８を移動
する際、アライメントビームＳＰの照射位置は投影光学
系ＰＬのイメージフイールド内で２次元的にシフトし得
るが、上記いずれの補正方法であつても、ウエハＷ上で
の照射位置の変化量のうち少なくともマーク計測方向
（例えばＸ方向）への変化量について補正を行えば良
く、非計測方向（例えばＹ方向）へ照射位置が多少シフ
トしていても無視して構わない。この場合には、位置補
正用ハービング１０２Ａ、１０２Ｂの駆動量が小さくて
済むといつた利点がある。但し、このことはウエハマー
クが１次元マークである場合について有効である。

【００４５】さらに、上記実施例ではアライメントビー
ムの照射位置（又はその変化量）を演算にて求めていた
が、レンズエレメント６、７、８を移動した後で、基準
部材１５及び光電センサ１６（図２）を用いて照射位置
を測定し、この測定値に基づいて位置補正用ハービング
１０２Ａ、１０２Ｂや傾き補正用ハービング１０４Ａ、
１０４Ｂを駆動する、あるいはオフセツトとして記憶す
るようにしても構わない。また、アライメントビームＳ
Ｐの照射位置を測定する方法は基準部材１５及び光電セ
ンサ１６を用いる方法に限定されるものではなく、例え
ば基準部材１５上に反射型の回析格子マークを形成して
おき、アライメント装置５０で当該マークを検出するこ
とによつて、その照射位置を測定するようにしても良
い。さらにアライメント系の検出方式（画像処理方式
等）によつては、基準部材１５の基準マーク（スリツト
マーク）を光フアイバー等によりその下部まで伝送され
た照明光で照射し、当該基準マークをアライメント系で
検出することによつて、その照射位置を測定するように
しても良い。尚、投影光学系ＰＬの結像特性、特に投影
倍率やデイストーシヨンを測定する手段も基準部材１５
及び光電センサ１６に限定されるものではなく、他のい
かなる方式であつても構わない。

【００４６】また、上記実施例ではＴＴＬ方式のアライ
メント系を例に挙げて説明したが、ＴＴＲ（Through Th
e Reticle ）方式のアライメント系であつても本発明を
適用して同様の効果を得ることができる。さらに、ＴＴ
Ｌ方式、ＴＴＲ方式のいずれの方式においてもその検出
方式は任意で良く、例えばＣＣＤカメラ等を用いた画像
処理方式、あるいは特開平2-272305号公報に開示された
ような干渉縞を用いた方式でも構わない。また、上記実
施例では投影光学系ＰＬとして複数のレンズエレメント
からなる投影レンズ系を考えたが、ミラーブロジエクシ
ヨン方式や反射系と屈折系とを組み合わせた系において
その少なくとも１つの光学素子を駆動する場合にも本発
明を適用することができる。尚、露光装置の組立調整時
に投影光学系の結像特性を調整する際、例えばワツシヤ
の厚さを換えてレンズエレメントの間隔を変化させる場
合にも本発明を適用することができる。また、位置補正
用ハービング１０２Ａ、１０２Ｂを投影光学系ＰＬとウ
エハＷとの間に配置しても良い。

【００４７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、投影光学
系を構成する少なくとも１つの光学素子が可動式である
投影光学系を介して感光基板上に形成されたアライメン
トマークを検出するアライメント装置のアライメントビ
ーム位置を投影光学系の光学素子の動きに応じて補正す
ることにより、当該アライメントビーム位置を常に一定
に制御できる。従つて複数のフオトマスクを用いてパタ
ーンを重ね合わせ露光する場合においても、基準となる
アライメントマークの検出位置が変動することなくこれ
を正確に検出することができ、重ね合わせ精度を一段と
向上し得る。また定期的にアライメントビーム位置の補
正ができることにより、アライメントビーム自身の長期
的ドリフトについてもこれを補正することができ、アラ
イメントビーム位置のドリフトによる重ね合わせ精度の
劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアライメント装置を用いた投影露
光装置を示す全体構成図である。

【図２】投影光学系の可動部の詳細構成を示す部分的断
面図である。

【符号の説明】

６、７、８、９……レンズエレメント、１９……コント
ローラ、２０……レンズエレメント制御部、５０……ア
ライメント装置、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａ、１０
４Ｂ……ハービング、１０５……アライメント制御部、
１０９……デイテクタ、１１０……アライメント信号処
理回路、１２０……主制御装置、ＰＬ……投影光学系、
Ｒ……レチクル、Ｗ……ウエハ、ＳＰ……アライメント
ビーム。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フオトマスク上のパターンを感光基板上に
   結像投影する投影光学系を介して上記感光基板上に設け
   られた位置合わせ用のアライメントマークを検出するア
   ライメント装置において、 上記投影光学系を構成する少なくとも１つの光学素子は
   移動可能となつており、 上記投影光学系の光学素子を駆動した際の上記投影光学
   系を介して照射される上記アライメントマーク検出用の
   アライメント光の前記感光基板上での照射位置の変化分
   を補正するアライメント光の位置補正手段を具えたこと
   を特徴とするアライメント装置。
2. 【請求項２】上記アライメント光の照射位置及び上記フ
   オトマスク上のパターンの相対位置を計測する計測手段
   を具えたことを特徴とする請求項１に記載のアライメン
   ト装置。