JPH08191043A

JPH08191043A - アライメント方法及び該方法で使用される露光装置

Info

Publication number: JPH08191043A
Application number: JP7002444A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Tanimoto; 昭一谷元
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1996-07-23
Also published as: US5906901A

Abstract

(57)【要約】【目的】感光基板の位置決め用のステージの位置の安
定性を高めることなく、そのステージの位置計測手段
（レーザ干渉計等）として厳しい精度を必要とせず、更
に高速に位置決めを行っても高い重ね合わせ精度が得ら
れるアライメント方法を提供する。【構成】ウエハＷ上にフォトレジストを塗布し、その
上のショット領域３５₁,３５₂,…３５_Nに跨る領域にＸ
方向及びＹ方向に所定ピッチで形成される干渉縞を露光
した後、ウエハＷを現像して周期的パターン３４を得
る。ウエハＷ上のショット領域３５_nにレチクルのパタ
ーンを露光する際に、周期的パターン３４の位置を２光
束干渉方式で検出し、この位置に基づいてアライメント
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体デバイス
又は液晶表示デバイス等を製造する際のリソグラフィ工
程において、感光基板上の各ショット領域と露光対象の
マスクパターンとの位置合わせ（アライメント）を行う
場合に適用して好適なアライメント方法、及びこのアラ
イメント方法で使用される露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスは半導体ウエハ
（以下、単に「ウエハ」という）上に多数層の回路パタ
ーンを積み重ねて形成されるため、製造された半導体デ
バイスが設計上の仕様を満たすためには、ウエハ上の互
いに関連する層（例えば隣接する層）の回路パターン相
互の重ね合わせ精度を所定の許容範囲内に収める必要が
ある。半導体デバイスについては、ＬＳＩ、及び超ＬＳ
Ｉ等と益々高集積化が進行しているのに伴い、その製造
時のリソグラフィ工程において要求される重ね合わせ精
度も益々厳しくなっている。

【０００３】従来より、リソグラフィ工程においては、
ウエハの露光領域を多数のショット領域に分割し、ステ
ップ・アンド・リピート方式で各ショット領域にマスク
としてのレチクルのパターンを重ね合わせて露光する投
影露光装置（ステッパー）が主に使用されていた。これ
に対して、最近は投影光学系を大口径化することなく、
より広い面積のレチクルのパターンを露光するために、
ステッピング方式でウエハ上の各ショット領域を走査開
始位置に位置決めした後、投影光学系に対してレチクル
及びウエハの各ショット領域を相対的に同期して走査し
ながら露光を行う所謂ステップ・アンド・スキャン方式
の投影露光装置も現れている。

【０００４】斯かる投影露光装置においては、ウエハが
載置されるウエハステージの位置をレーザ干渉計によっ
て高精度に計測している。更に、ウエハの各ショット領
域に例えば凹凸のパターンとして付設されたアライメン
ト用のマーク（ウエハマーク）の位置をアライメントセ
ンサにより光学的に検出し、この検出結果、及びレーザ
ビームの計測値に基づいてウエハステージの位置を制御
していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の投
影露光装置においては、２５６Ｍビットのオーダまでの
ＤＲＡＭ相当の半導体デバイスを製造する場合には、ほ
ぼ必要な重ね合わせ精度が得られている。しかしなが
ら、今後例えば１ＧビットのＤＲＡＭ相当の半導体デバ
イスを製造するためには、１５０ｎｍルールで５０ｎｍ
の重ね合わせ精度を達成する必要がある。これに従来の
投影露光装置で対応するためには、レーザ干渉計の計測
精度を数ｎｍ以下にまで高め、且つレーザ干渉計がモニ
ターする移動鏡とウエハとの間の相対位置が変動しない
ような安定したウエハステージを含む系が必要とされ
る。更に、重ね合わせ精度を向上するという要求の他
に、単位時間当りのウエハの処理枚数（スループット）
の向上という要求もあり、それら２つの要求を現状のア
ライメント技術で満足させるのは困難である。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑み、感光基板の位置
決め用のステージの位置の安定性を高めることなく、そ
のステージの位置計測手段（レーザ干渉計等）として厳
しい精度を必要とせず、更に高速の位置決めを行っても
重ね合わせ精度の向上が期待できるアライメント方法を
提供することを目的とする。また、本発明は、そのよう
なアライメント方法の実施に使用できる露光装置を提供
することをも目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるアライメン
ト方法は、例えば図８に示すように、基板（Ｗ）上の複
数のショット領域（３５₁,３５₂,…３５_N）にそれぞれ
対応するマスクパターンを露光する際に、その各ショッ
ト領域と対応するマスクパターンとを位置合わせする方
法において、基板（Ｗ）上にそれら複数のショット領域
に跨って分布する規則的なパターン（３４）を形成し、
この規則的なパターンの位置に基づいてそれら各ショッ
ト領域と対応するマスクパターンとの位置合わせを行う
ものである。

【０００８】この場合、その規則的なパターン（３４）
は、基板（Ｗ）上に形成される複数層の回路パターン中
の所定の１層の回路パターンであることが望ましい。ま
た、基板（Ｗ）上に形成されたその規則的なパターン
（３４）の一部（３７Ａ，３７Ｂ）を除去し、この除去
後のパターンの位置に基づいて位置合わせを行うように
してもよい。

【０００９】また、その規則的なパターン（３４）の位
置を検出する際に、例えば図５に示すように、規則的な
パターン（３４）に複数方向から互いに可干渉な光ビー
ムを照射し、その規則的なパターンから同一方向に発生
する複数の回折光よりなる干渉ビームの位相を検出する
ようにしてもよい。次に、本発明の露光装置は、例えば
図１〜図３に示すように、主光ビーム（ＢＭ）を発生す
る光源（４１）と、その主光ビームを複数の互いに可干
渉な副光ビーム（ＢＭＸ１，ＢＭＸ２，ＢＭＹ）に分割
する光束分割光学系（４４，４６，５５）と、その分割
された複数の副光ビームをそれぞれ実質的に平面波とし
て、且つ互いに異なる入射角で感光材料の塗布された基
板（Ｗ）上の複数のショット領域に跨る領域に照射する
対物光学系（４９，４８Ｘ，５３Ｘ、４８Ｙ，５３Ｙ）
と、を有し、基板（Ｗ）上の複数のショット領域に跨る
領域に干渉縞よりなる規則的なパターンを露光するもの
である。

【００１０】この場合、その光束分割光学系によりそれ
ら副光ビームを２対生成し、これら２対の内の第１の１
対の副光ビーム（ＢＭＸ１，ＢＭＸ２）を所定の第１の
方向（Ｘ方向）に沿って対称に基板（Ｗ）上に照射し、
それら２対の内の第２の１対の副光ビーム（ＢＭＹ）を
その第１の方向に交差する第２の方向（Ｙ方向）に沿っ
て対称に基板（Ｗ）上に照射し、それら第１の方向及び
第２の方向に形成される干渉縞のピッチ、及びデューテ
ィ比の少なくとも一方を変化させる干渉縞可変手段（Ａ
２，Ａ３，Ａ５，Ａ６）を設けることが望ましい。

【００１１】

【作用】斯かる本発明のアライメント方法によれば、露
光対象とする基板（Ｗ）上の各ショット領域と対応する
マスクパターンとの位置合わせを行う際に、基板（Ｗ）
上に形成された規則的なパターン（３４）と例えばマス
ク上に形成された対応する規則的なパターンとの相対的
な位置関係が所定の状態に維持されるように位置合わせ
が行われる。従って、基板（Ｗ）を移動させるステージ
の位置計測手段（レーザ干渉計等）の測定精度の許容値
が緩くてもよい。また、例えばレーザ干渉計が使用され
ている場合、そのステージの移動鏡とレーザ干渉計との
間の距離の安定性にも厳しい許容値が要求されない。

【００１２】また、本発明の露光装置によれば、例えば
主光ビームとしてのレーザビームが複数の副光ビームに
分割され、これら複数の副ビームによる干渉縞のパター
ンが基板（Ｗ）上の感光材料上に露光される。従って、
露光後にその基板（Ｗ）の現像等を行うことにより、基
板（Ｗ）上に例えば図２に示すような２次元の規則的な
パターンが高精度に形成される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。本実施例では位置合わせ（アライメント）
用に感光基板としてのウエハ上に２次元の規則的なパタ
ーンを形成するが、そのような規則的なパターンは、ス
テッパーや、ステップ・アンド・スキャン方式等の投影
露光装置により所定のレチクルのパターンをウエハ上に
２方向に所定ピッチで露光することによって形成するこ
とができる。

【００１４】更に、そのウエハ上に干渉縞を露光するこ
とによっても規則的なパターンを形成できるため、以下
では先ずウエハ上に２次元の規則的なパターンを形成す
るための露光装置の一例につき説明する。この露光装置
は、ウエハに塗布されたフォトレジスト層上で、ステッ
パーやステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置
によるショット領域を複数個を含むような広い領域に、
連続した２次元の周期的なパターンを形成することがで
きる。

【００１５】図１は、本例の干渉縞パターンの露光装置
の概略構成を示し、この図１において、コヒーレントな
レーザ光源４１から射出されたレーザビームＢＭは、ビ
ームエクスパンダ４３によって断面形状が拡大された
後、ビームスプリッタ４４によってＸ軸用のレーザビー
ムＢＭＸ、及びＹ軸用のレーザビームＢＭＹに分かれ
る。レーザ光源４１として利用可能なものは、Ａｒイオ
ンレーザ光源、Ｈｅ−Ｃｄレーザ光源、ＹＡＧレーザの
高調波発生装置等であり、できるだけコヒーレントで、
出力パワーの時間安定性の良好な光源がよい。また、レ
ーザビームＢＭとしては、ウエハＷ上に塗布されるフォ
トレジストに対して感度が高い紫外波長域の光が望まし
い。

【００１６】分岐したレーザビームＢＭＸ及びＢＭＹ
は、光軸に垂直なＡ４Ｘ及びＡ４Ｙ方向に駆動されるシ
ャッタ４２Ｘ及び４２Ｙにより開閉される。一方のレー
ザビームＢＭＸは、ミラー４５で反射された後、ビーム
スプリッタ４６により２本のレーザビームＢＭＸ１及び
ＢＭＸ２に分岐する。シャッタ４２Ｘ，４２Ｙは露光可
能なときにのみレーザビームＢＭを通し、それ以外のと
きにはレーザビームＢＭを遮断して、露光量を制御する
と共に人体の安全を守る機能を持つ。

【００１７】図３は、図１中の２つのレーザビームＢＭ
Ｘ１，ＢＭＸ２の光軸を含む平面に沿った断面図であ
り、この図３において、第１のレーザビームＢＭＸ１
は、ミラー４７Ｘにより反射された後、集光レンズ４８
Ｘにより一度集光されて投影レンズ４９に入射する。ま
た、第２のレーザビームＢＭＸ２は、ミラー５０及び５
２Ｘにより順次反射された後、集光レンズ５３Ｘにより
一度集光されて投影レンズ４９に入射する。この場合、
ミラー５０とミラー５２Ｘとの間に、レーザビームＢＭ
Ｘ２の光軸に垂直なＡ１方向に駆動される可変アテニュ
エータ５１Ｘが配置されている。この可変アテニュエー
タ５１Ｘは、レーザビームＢＭＸ２を連続的に減光する
ためのアテニュエータであり、これによりウエハＷ上に
投影されるＸ方向の干渉縞の露光量を制御できる。

【００１８】集光レンズ４８Ｘ及び５３Ｘによるレーザ
ビームの集光点は、それぞれ投影レンズ４９の前側焦点
面にあり、且つ、それら２つの集光点は投影レンズ４９
の光軸から対称に同じ距離だけ離れるように配置されて
いる。従って、集光レンズ４８Ｘ及び５３Ｘによって集
光された２つのレーザビームは、投影レンズ４９から射
出されるときに、進行方向の異なる２つの平面波となっ
てフォトレジストの塗布されたウエハＷに入射し、ウエ
ハＷ上に干渉縞が形成される。この干渉縞のピッチ方向
は、ウエハＷの表面に平行で且つ図３の紙面に平行な軸
（これを「Ｘ軸」とする）の方向となる。２つの平面波
の進行方向と投影レンズ４９の光軸とがなす角度をθ
ｘ、レーザビームＢＭＸ１，ＢＭＸ２の波長をλとする
と、干渉縞のＸ軸に平行な方向（Ｘ方向）のピッチｄｘ
は次のようになる。

【００１９】ｄｘ＝λ／（２sin θｘ）（１）この場合、集光レンズ５３Ｘとミラー５２Ｘとは、可動
ブロック５８Ｘとして一体となって投影レンズ４９の光
軸に垂直でＸ方向に平行なＡ２方向に微調整できるよう
に支持されている。同様に、集光レンズ４８Ｘとミラー
５７Ｘとは可動ブロック５７Ｘとして一体となって、Ｘ
方向に平行なＡ３方向に微調整できるように支持されて
いる。可動ブロック５７Ｘ及び５８Ｘの位置の微調整
は、投影レンズ４９の光軸から２つの可動ブロック５７
Ｘ，５８Ｘの光軸までの距離が等距離を保つように行わ
れる。これらの可動ブロック５７Ｘ，５８Ｘの移動によ
り、Ｘ方向の２つの平面波の投影レンズ４９の光軸に対
する角度θｘが制御でき、結果として（１）式より干渉
縞のピッチｄｘが所望の値に調整できる。

【００２０】図４は、ウエハＷ上の干渉縞のＸ方向への
強度分布を表し、図４で示すように、干渉縞の光強度Ｉ
はピッチｄｘでほぼ正弦波状に変化している。図１に戻
り、投影レンズ４９の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に
垂直な平面内で、図３と同じＸ軸に垂直にＹ軸を取る。
ビームスプリッタ４４で分離されたＹ軸用のレーザビー
ムＢＭＹは、ミラー５４で反射された後ビームスプリッ
ター５５により２つのレーザビームに分岐され、分岐さ
れた一方のレーザビームは、ミラー４７Ｙで反射された
後、集光レンズ４８Ｙにより一度集光されて投影レンズ
４９に入射する。対称に他方のレーザビームは、ミラー
５６及び５２Ｙで反射された後、集光レンズ５３Ｙによ
り一度集光されて投影レンズ４９に入射する。集光レン
ズ４８Ｙ及び５３Ｙは、投影レンズ４９の光軸に対して
Ｙ方向に対称の位置に配置されている。

【００２１】従って、Ｘ方向に形成される干渉縞と同様
に、集光レンズ４８Ｙ，５３Ｙから射出されて投影レン
ズ４９を通過するレーザビームにより、ウエハＷ上にＹ
方向に所定ピッチｄｙで干渉縞が形成される。ミラー４
７Ｙ及び集光レンズ４８Ｙよりなる可動ブロックと、ミ
ラー５２Ｙ及び集光レンズ５３Ｙよりなる可動ブロック
とは、それぞれ一体としてＹ方向に対称にＡ６方向及び
Ａ５方向に移動できるように支持され、そのＹ方向の干
渉縞のピッチｄｙも可変である。また、ビームスプリッ
タ５５とミラー４７Ｙとの間に、レーザビームの光軸に
垂直なＡ７方向に移動できるように可変アテニュエータ
５１Ｙが配置され、この可変アテニュエータ５１Ｙによ
りそのレーザビームの光量を減光できるようになってい
る。これにより、Ｙ方向の干渉縞の露光量を調整でき
る。

【００２２】図１の露光装置により、ウエハＷ上には全
体として２次元的に周期的な干渉縞が投影される。そし
て、ウエハＷ上のフォトレジストとしてγ値の高いフォ
トレジストを使用して、干渉縞の露光後に現像を行う
と、図２に示すようなＸ方向にピッチｄｘ、及びＹ方向
にピッチｄｙで配列された格子状のレジストパターン５
９が形成される。

【００２３】図２のレジストパターン５９のＸ方向のピ
ッチをｄｘとして、Ｙ方向のピッチをｄｙとするには、
図１の露光装置の可動ブロックの位置を対応する位置に
調整すればよく、レジストパターン５９の線幅を所要の
幅に制御するには、シャッタ４２Ｘ，４２Ｙの開時間を
制御してウエハＷに対するレーザビームの露光量を所定
の露光量に制御すればよい。更に、Ｘ方向とＹ方向とで
レジストパターンのデューティを変えて、例えば図２の
レジストパターン６０を得るには、図１のシャッタ４２
Ｘ及び４２Ｙによる減光量を独立に調整して、Ｘ方向の
干渉縞の露光量とＹ方向の干渉縞の露光量とを独立に変
えればよい。

【００２４】次に、本実施例では、レチクルのパターン
をウエハの各ショット領域に露光する際に、一例として
ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置を使用
する。また、その投影露光装置は、アライメント系とし
て、２光束干渉方式のアライメント系を使用している。
以下では、図５及び図６を参照して本例で使用される投
影露光装置につき説明する。

【００２５】図５は本実施例の投影露光装置の概略構成
を示し、この図５において、露光用光源からの照明光
は、フライアイレンズ等によって均一な照度分布になっ
て照明視野絞りとしてのレチクルブラインド１を照明す
る。レチクルブラインド１には、図５の紙面に垂直な方
向に長いスリット状開口が設けられている。レチクルブ
ラインド１のスリット状開口を通った照明光は、レンズ
系２、ミラー３、コンデンサーレンズ４、及びダイクロ
イックミラー（又はビームスプリッター）５を介してレ
チクルＲに達する。レチクルブラインド１は、レンズ系
２、及びコンデンサーレンズ４よりなる合成系に関して
レチクルＲのパターン面（投影光学系ＰＬと対向した
面）と共役に配置され、レチクルＲのパターン面上のス
リット状の照明領域に照明光が照射される。このスリッ
ト状の照明領域の中心は投影光学系ＰＬ、及び照明光学
系（レンズ系２、コンデンサーレンズ４等）の光軸ＡＸ
に一致しているものとする。この場合、投影光学系ＰＬ
内の光軸ＡＸに平行にＺ軸が取られ、Ｚ軸に垂直な平面
内で図５の紙面に垂直にＸ軸を取り、図５の紙面に平行
にＹ軸（走査方向）が取られている。

【００２６】さて、レチクルＲは少なくともＹ方向に大
きく移動自在に構成されたレチクルステージ６上に吸着
保持される。即ち、レチクルステージ６はコラム７上で
駆動モータ８によってＹ方向に一定速度で移動する（走
査される）。勿論、レチクルＲのアライメントのために
はＸ方向及び回転方向（θ方向）への微動機構も必要で
あるが、そのような微動機構は周知であるため、ここで
はその図示、及び説明を省略する。図６に示すように、
レチクルＲのスリット状の照明領域３１内に存在するパ
ターンの像は、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上のシ
ョット領域３３のスリット状の露光領域３２内に結像投
影される。

【００２７】投影光学系ＰＬとしては、一例として屈折
素子（屈折レンズ）のみで構成されたフルフィールドタ
イプの１／５縮小型で、且つレチクルＲ側とウエハＷ側
とが共にテレセントリックになっている投影レンズを使
用する。照明領域３１に対してレチクルＲを−Ｙ方向
（又は＋Ｙ方向）に走査するのと同期して、露光領域３
２に対してウエハＷを＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に走査
することにより、ウエハＷのショット領域３３にレチク
ルＲのパターン像が逐次露光される。

【００２８】図５に戻り、ウエハＷは２次元的に（Ｘ方
向及びＹ方向に）大きく移動するウエハステージ９上に
載置され、このウエハステージ９は駆動モータ１０によ
って駆動される。ウエハステージ９の座標位置の変化は
レーザ干渉計１１により逐次計測されている。レーザ干
渉計１１は、ウエハステージ９のＸ方向、及びＹ方向の
移動速度をも計測し、計測した座標及び移動速度を駆動
制御部１２に供給する。駆動制御部１２は、レーザ干渉
計１１からの位置情報や速度情報に基づいて駆動モータ
１０を最適な駆動シーケンスで制御する。本実施例では
ウエハステージ９のＹ方向の移動によって走査露光を行
い、Ｘ方向の移動をステッピングに使うものとするが、
その逆であってもよいことは言うまでもない。

【００２９】なお、図５には示してないが、レチクルス
テージ６もレーザ干渉計によって座標位置、回転（ヨー
イング）誤差等が計測されているものとする。次に、図
６を参照して、レチクルＲに形成されたアライメントマ
ーク（レチクルマーク）、及びウエハＷに形成されたア
ライメントマーク（ウエハマーク）の配置の一例を説明
する。図６に示すように、レチクルＲとウエハＷとはＹ
方向に沿って互いに逆方向に走査移動されることから、
レチクルＲ上のパターン領域ＰＡの周辺のＹ方向に伸び
た２列のマーク形成領域に、走査方向（Ｙ方向）に沿っ
て連続的にそれぞれ２つの周期方向を有する格子状マー
ク１３及び１４が形成され、格子状マーク１３及び１４
の外側にそれぞれスリット状の光透過性の窓部１５及び
１６が形成されている。格子状マーク１３及び１４は、
それぞれＸ方向、及びＹ方向に所定ピッチで配列された
２次元の格子状パターンであり、且つそれらはパターン
領域ＰＡを挟んでＸ方向に離して設けられるが、それら
格子状パターンのＹ方向の位置関係（位相）は一致して
いるものとする。

【００３０】一方、本例の投影露光装置が露光対象とす
るウエハＷの表面は多数のショット領域３３に分割さ
れ、各ショット領域３３の周辺において、レチクルＲの
窓部１５に対応した領域上に、格子状マーク１３の像と
同様の格子状マーク１７が走査方向に沿って連続的に形
成され、窓部１６に対応した領域上に格子状マーク１４
の像と同様の格子状マーク１８が形成されている。

【００３１】この場合、レチクルＲ上の格子状マーク１
３及び１４のＸ方向及びＹ方向の２次元的な位置は、そ
れぞれ光軸ＡＸａ及びＡＸｂを有するアライメント光学
系により検出され、ウエハＷ上の格子状マーク１７及び
１８の２次元的な位置は、それぞれ光軸ＡＸｃ及びＡＸ
ｄを有するアライメント光学系により検出される。そし
て、これらの検出結果より走査露光中に連続的に、格子
状マーク１３と格子状マーク１７との２次元的な相対的
な位置ずれ量、及び格子状マーク１４と格子状マーク１
８との２次元的な相対的な位置ずれ量が検出され、これ
らの相対的な位置ずれ量を所定の値に戻すようにレチク
ルＲ若しくはウエハＷ（又は両方）の位置が微調整され
る。これらの光軸ＡＸａ，ＡＸｂ及び光軸ＡＸｃ，ＡＸ
ｄは投影光学系ＰＬの瞳面ＥＰ（レチクルＲに対するフ
ーリエ変換面）の中心で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと交
差している。

【００３２】ここで再び図５を参照して、本実施例のア
ライメント系、及び制御系について説明する。本実施例
では、レチクルＲ、及びウエハＷの各格子状マークのピ
ッチ方向（計測方向）の位置ずれを検出するために、所
謂２光束干渉方式（ＬＩＡ方式：Laser Interferometri
c Alignment 方式）のアライメント系を採用している。
このＬＩＡ方式のアライメント系の詳細な構成例は、例
えば特開昭６３−２８３１２９号公報、特開平２−２２
７６０２号公報等に開示されているので、ここでは簡単
に説明する。

【００３３】図５において、Ｎｅ−Ｎｅレーザ、Ｈｅ−
Ｃｄレーザ、若しくはＡｒイオンレーザ、又は半導体レ
ーザ等のレーザ光源２０から射出されたコヒーレントで
直線偏光のレーザビームは、２光束化周波数シフタ部２
１に入射し、ここで周波数差Δｆを有する２つのレーザ
ビームＬＢ１及びＬＢ２が生成される。アライメントマ
ークからの干渉光を受光する光電検出器がフォトダイオ
ード等の半導体センサーの場合には実用的には、周波数
差Δｆは１００ｋＨｚ程度以下、例えば５０ｋＨｚ程度
がよい。但し、光電検出器として光電子増倍管（フォト
マルチプライヤ）を使う場合等には、周波数差Δｆは比
較的高い周波数にすることができる。

【００３４】さて、２つのレーザビームＬＢ１，ＬＢ２
は、送受分離光学系２２を介して４個のアライメント光
学系に分配される。図５では１つのアライメント光学系
を構成する対物レンズ２３と落射用ミラー２４とを示
す。対物レンズ２３の光軸が図６に示す光軸ＡＸａ，Ａ
Ｘｂ，ＡＸｃ，ＡＸｄ中の例えば光軸ＡＸｃにほぼ一致
する。２つのレーザビームＬＢ１，ＬＢ２は対物レンズ
２３の光軸に対して対称に偏心して対物レンズ２３に入
射し、対物レンズ２３から射出されたレーザビームＬＢ
１，ＬＢ２は、落射用ミラー２４で反射された後ダイク
ロイックミラー５を透過して、対物レンズ２３の焦点位
置に存在するレチクルＲのパターン面上の窓部１５（図
６参照）で互いに平行光束となって交差する。その窓部
１５を透過した２つのレーザビームは、投影光学系ＰＬ
を介してウエハＷの格子状マーク１７上に所定の交差角
で交差するように入射する。

【００３５】この場合、投影光学系ＰＬは露光光に対し
て諸収差が補正され、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２に対
しては軸上色収差が残存している恐れがある。そこで、
このように軸上色収差が残存しているときには、投影光
学系ＰＬの瞳面ＥＰ上のレーザビームＬＢ１，ＬＢ２の
光路上に、レーザビームＬＢ１，ＬＢ２の光路を偏向さ
せて軸上色収差を補正するための光路偏向部材（例えば
位相型の回折格子、又はプリズム等から形成される）を
設ける。これにより、２つのレーザビームＬＢ１，ＬＢ
２は、投影光学系ＰＬを介してウエハＷの格子状マーク
１７上でＹ方向に交差する。

【００３６】この交差によって格子状マーク１７上に計
測方向であるＹ方向に沿って１次元の干渉縞が作られ
る。２本のレーザビームＬＢ１，ＬＢ２（送光ビーム）
間にΔｆの周波数差があることから、その干渉縞はΔｆ
に比列した速度でその計測方向（ピッチ方向）に流れ
る。格子状マーク１７のＹ方向のピッチとその干渉縞の
ピッチとが所定の関係になるように、２本のレーザビー
ムＬＢ１，ＬＢ２の交差角が決定されているため、格子
状マーク１７からは、垂直方向に例えばレーザビームＬ
Ｂ１の＋１次回折光と、レーザビームＬＢ２の−１次回
折光とが平行に射出される。

【００３７】それら回折光は、周波数差Δｆと同じビー
ト周波数をもったビート干渉光であり、格子状マーク１
７と２本レーザビームＬＢ１，ＬＢ２との交差領域が、
走査方向であるＹ方向に変位すると、そのビート干渉光
の位相が変化する。但し、ウエハＷが走査されていると
きには、ドップラー効果によりそのビート干渉光の周波
数も走査速度に応じて変化するが、そのビート干渉光の
光電変換信号の位相変化を検出することにより、格子状
マーク１７のＹ方向の位置が検出される。

【００３８】図５において、図６の格子状マーク１７か
らのビート干渉光は、投影光学系ＰＬ、レチクルＲの窓
部、ダイクロイックミラー５、落射ミラー２４、対物レ
ンズ２３、及び送受分離光学系２２を介して、光電検出
ユニット２５に導かれ、正弦波状の検出信号ＳＷが生成
される。また、送受分離光学系２２からはレチクルＲ上
の格子状マーク１３に向かう２つのレーザビームも射出
され、これらレーザビームは、格子状マーク１３上にＹ
方向に所定の交差角で入射し、この回折格子からの周波
数差Δｆをビート周波数（実際には走査速度に応じて周
波数が変化している）とするビート干渉光も、送受分離
光学系２２等を介して光電検出ユニット２５に導かれ、
正弦波状の検出信号ＳＲが生成される。検出信号ＳＷ及
びＳＲは位相差計測部２７に供給される。

【００３９】検出信号ＳＷは、ウエハＷの格子状マーク
１７からのＹ方向に発生するビート干渉光を光電検出し
て得られた信号であり、検出信号ＳＲは、レチクルＲの
格子状マーク１３からＹ方向に発生するビート干渉光を
光電検出して得られた信号であり、レチクルＲとウエハ
Ｗとが投影光学系ＰＬに対して走査されている状態で
は、検出信号ＳＷ及びＳＲはそれぞれ周波数が同一（Δ
ｆとは異なる）のビート信号である。但し、レチクルＲ
の格子状マーク１３とウエハＷの格子状マーク１７と
が、Ｙ方向にずれているときは、２つの検出信号ＳＲ及
びＳＷの間に位相差Δφ１が生じる。この位相差Δφ１
は位相差計測部２７によって検出され、検出された位相
差に対応した位置ずれ量が算出される。検出可能な位相
差は、通常±１８０゜の範囲であり、これは格子状マー
ク１７のピッチｄｙに対して、±ｄｙ／２、又は±ｄｙ
／４等に相当する。この位置ずれ量が主制御部３０に供
給される。

【００４０】また、図５の送受分離光学系２２からは図
６に示す格子状マーク１７のＸ方向の位置を検出するた
めの２つのレーザビーム、及びレチクルＲ上の格子状マ
ーク１３のＸ方向の位置を検出するための２本のレーザ
ビームも射出され、位相差計測部２７には格子状マーク
１７のＸ方向の位置に対応する検出信号、及び格子状マ
ーク１３のＸ方向の位置に対応する検出信号が供給され
ている。そして、位相差計測部２７から主制御部３０に
対して、それら２つの格子状マーク１３，１７のＸ方向
の位置ずれ量も供給されている。

【００４１】更に、図５では不図示であるが、レチクル
Ｒの上方には、図６に示すウエハＷ上の格子状マーク１
８とレチクルＲ上の格子状マーク１４との２次元的な位
置ずれ量を検出するためのＬＩＡ方式のアライメント光
学系も配置され、このアライメント光学系により検出さ
れた２次元的な位置ずれ量も図５の主制御部３０に供給
されている。主制御部３０は、これらの位置ずれ量が所
定の値になるように、ウエハステージ９の駆動制御部１
２、又はレチクルステージ６の駆動制御部２８に逐次補
正値を出力する。

【００４２】本実施例の主制御部３０は、図５に示すよ
うに、簡単に走査中のアライメントを実行するために、
先ずウエハステージ９を制御された一定速度で駆動する
ための速度及び位置の制御部３００と、レチクルステー
ジ６を制御された一定速度で駆動するための速度及び位
置の制御部３０２と、レチクルＲとウエハＷとの位置ず
れ量をレチクルＲ側で補正するためのトラッキング走査
制御部３０４とを有する。

【００４３】通常のレチクル単体の位置決め、所謂レチ
クルアライメントや、ウエハ単体の位置合わせ、所謂ウ
エハグローバルアライメント（又は統計的演算手法を用
いて、ショット配列座標を求めるエンハンスト・グロー
バル・アライメント（ＥＧＡ））の場合、制御部３００
及び３０２は相互に関連することなく、従来通りの機能
を達成する。そしてスキャン露光時には、制御部３００
及び３０２は相互に協調してレチクルステージ６とウエ
ハステージ９との相対位置、及び速度を制御する。

【００４４】本実施例では、更にトラッキング走査制御
部３０４を設け、通常の協調制御とトラッキング制御と
を切り替えられるようにしている。このトラッキング制
御は、位相差計測部２７から逐次出力される位置ずれ量
が常に一定の値になるように、レチクルステージ６の駆
動制御部２８をサーボ制御すると共に、ウエハステージ
９は単に一定速度で制御するというものである。勿論、
レチクルステージ６を定速制御とし、ウエハステージ９
をトラッキング制御としてもよい。

【００４５】更に、本実施例では図６に示すように、光
軸ＡＸａ〜ＡＸｄに対応するアライメント光学系で格子
状マーク１３と格子状マーク１７との２次元的な位置ず
れ量、及び格子状マーク１４と格子状マーク１８との２
次元的な位置ずれ量を検出しているため、レチクルＲと
ウエハＷ上のショット領域３３との２次元的な位置ずれ
量のみならず、レチクルＲとそのショット領域３３との
相対的な回転角の誤差も走査露光中に逐次検出される。

【００４６】相対的な回転角の誤差も、パターン領域Ｐ
Ａ、又はショット領域３３のサイズや、最小線幅の値に
よって、或る許容量が定められ、この許容量を超える回
転誤差が生じ得るときは、レチクルステージ６を微小回
転させる回転機構にその回転誤差をフィードバックし
て、走査露光中にリアルタイムにその回転誤差を補正し
ていくことが望ましい。この場合、回転機構の回転中心
は、レチクルＲ上に投影されたレチクルブラインド１の
スリット状の開口像の中心、即ちスリット状の照明領域
３１の中心と一致していることが好ましい。

【００４７】次に、本実施例において、半導体デバイス
を製造するための工程の一例につき図７のフローチャー
ト、及び図８、図９を参照して説明する。先ず図７のス
テップ１０１において、図８に示すようにウエハの全面
に、２次元的に規則的に配置された周期的パターンをレ
ジストパターンとして形成する。図８は、周期的パター
ンの一例を示し、この図８において、ウエハＷの表面は
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のショット領域３５₁,３５₂,
…３５_Nに分割されている。そして、これらのショット
領域に跨るように、Ｘ方向にピッチｄｘ、及びＹ方向に
ピッチｄｙでレジストパターンよりなる周期的パターン
３４が形成されている。

【００４８】図９は、図８の周期的パターン３４の拡大
図を示し、周期的パターン３４は凸部（又は凹部）のＸ
方向への幅がピッチｄｘの１／２より小さく、凸部（又
は凹部）のＹ方向への幅がほぼピッチｄｙに等しい凹凸
パターンである。このようなレジストパターンを形成す
るための１つの方法は、ウエハＷ上のフォトレジスト層
の全面に図１の露光装置を用いて２次元の周期性を有す
る干渉縞を露光し、その後で現像を行う方法である。こ
の場合、ウエハＷ上の隣接するショット領域の境界部に
も周期的パターン３４が形成される。

【００４９】これに対して、図９のようなレジストパタ
ーンを形成するための他の方法は、ウエハＷ上の各ショ
ット領域のフォトレジスト層上にステッパー、又は図５
のステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置を用
いて、図９のパターンの原版パターンが形成されたレチ
クルのパターンを順次露光し、その後で現像を行う方法
である。この場合、これらの投影露光装置により定まる
ショット領域と隣接するショット領域との間には、２次
元の周期的パターンが転写されない。

【００５０】その周期的パターン３４の選択を行うため
の一例として、トランジスタ間の素子分離パターンと同
一の形状のパターンを利用する例がある。素子分離パタ
ーンは、分離用の層上に酸化シリコンの膜として形成さ
れるパターンである。そして、後の工程で形成するパタ
ーンの材料を素子分離用の材料と同一にすれば、そのス
テップ１０１を含む工程を、素子分離工程と兼ねること
ができ、新たな工程数の増加とはならない。更に、ウエ
ハＷ上にアライメント用の新たな層を形成する必要がな
い。

【００５１】次に、ステップ１０２では、図９のレジス
トパターンを用いて、パターンのエッチング、レジスト
除去、表面酸化等のプロセスを行う。これにより、ウエ
ハＷ上には図９のレジストの周期的パターン３４に対応
する酸化シリコン、又は金属等の周期的パターンが形成
される。その後のステップ１０３では、図８のウエハＷ
上のショット領域３５₁,３５₂,…３５_Nにそれぞれ所定
のレチクルＲのパターンの像を露光する。この際に、図
５及び図６で説明したステップ・アンド・スキャン方式
の投影露光装置を使用する。また、このときのアライメ
ント用に、ステップ１０２で周期的パターン３４に対応
して形成された周期的パターンを利用する。即ち、例え
ば図８のｎ番目のショット領域３５_nに露光する際に
は、そのショット領域３５_n内の周期的パターン３４に
対応するパターンの内で、Ｘ方向の端部の領域３６Ａ及
び３６Ｂ内の周期的パターンをウエハマークとして使用
する。

【００５２】また、露光対象のレチクルＲには、図６に
示すようにアライメント用の格子状マーク１３及び１４
が形成され、図６のウエハＷ上のアライメント用の格子
状マーク１７及び１８として、図８の領域３６Ａ及び３
６Ｂ内の周期的パターンを用いる。そして、アライメン
ト系として図５のＬＩＡ方式のアライメント系を使用す
ることにより、図８のショット領域３５_nに走査露光方
式でレチクルのパターンを露光する際に連続的にアライ
メントが行われる。

【００５３】ステップ１０１で形成される周期的パター
ン３４のピッチは、例えば２μｍ〜１０μｍ程度であ
り、ＬＩＡ方式のアライメント系では一般にそのような
周期的パターンを５ｎｍ程度以下の精度で計測すること
ができる。また、ステップ１０３における位置決め時に
おいて、ウエハが載置されるウエハステージ９の例えば
走査開始位置の位置測定は０．１μｍ程度の精度で行え
ばよく、既に形成されている周期的パターンのピッチ分
だけ位置誤差が出ることはない。そして、ウエハステー
ジ９の位置決め目標値に対するずれ量がその周期的パタ
ーンのピッチより小さい領域では、ＬＩＡ方式のアライ
メント系で、その周期的パターンを計測した情報に基づ
いて位置決めを行う。また、走査露光時にはＬＩＡ方式
のアライメント系で連続的にレチクル上の格子状マーク
とウエハ上の周期的パターンとの相対的な位置ずれ量を
計測し、この位置ずれ量が所定の許容値内に収まるよう
に制御を行う。これにより、例えば数ｎｍの精度で位置
ずれ量が計測されて補正されるため、例えば１５０ｎｍ
ルールで５０ｎｍの重ね合わせ精度でも容易に達成する
ことができる。

【００５４】また、本例ではウエハ上の周期的パターン
において、一定距離以上離れた２点における位置を２次
元方向に計測しているため、並進シフト誤差の他に回転
誤差も分かる。また、ウエハ上のパターンの伸縮又はパ
ターンの転写倍率誤差を認識して、これらの誤差が重ね
合わせ誤差として表れないように投影露光装置を制御す
ることができる。

【００５５】次のステップ１０４では、ステップ１０３
でウエハＷ上に形成されたレジストパターンをマスクに
してエッチング、イオン注入、デポジション等のプロセ
スを施す。これにより、ステップ１０３で形成されたレ
ジストパターンに対応する回路パターンがウエハＷ上に
形成される。それに続くステップ１０５では、ウエハＷ
上においてステップ１０２で形成された周期的パターン
を用いてアライメントを行う層に対する露光を行うかど
うかを判定し、そのような層への露光を行うときにはス
テップ１０３に戻って対応するレチクルのパターンを露
光する。一方、そのような層がないときには、次の工程
に進んで、例えば新たにウエハマークの形成や回路パタ
ーンの露光等を行う。

【００５６】なお、上述実施例において、ステップ１０
１にてウエハ上に転写されるパターンとしては、素子分
離用のパターンの他に、例えばゲート配線層のパターン
を使用してもよい。また、ステップ１０１でウエハ上に
素子分離用のパターン等を形成して、それを後の工程で
利用する場合でも、ＬＳＩ等の半導体デバイスの設計
上、下地に素子分離用のパターン等が残るのが許されな
い部分では、残るが許容されない部分の素子分離用のパ
ターン等を後の工程で剥してもよい。このとき、例えば
図８のショット領域３５_nの周辺部である領域３６Ａ，
３６Ｂ及び領域３７Ａ，３７Ｂのように、回路周辺部の
周期的パターンは残した方がよい。このような回路周辺
部の周期的パターンはアライメントに使用できるからで
ある。更に、ステップ１０３で露光するＬＳＩ等の半導
体デバイスの回路パターンは、ステップ１０２までの工
程で既に形成されている周期的パターンと同じピッチ
で、且つ重なり合うような形状で設計することが望まし
い。

【００５７】また、上述実施例では、ステップ１０３で
レチクルのパターンを露光する際にステップ・アンド・
スキャン方式の投影露光装置が使用されているが、ステ
ッパーを使用してもよい。このようにステッパーを使用
する場合、位置合わせを行うためには、最も単純にはウ
エハ上の各ショット領域の近傍の１点で周期的なパター
ンの２次元的な位置を計測すればよい。更にもう１点で
位置計測を行うことにより、回転や伸縮量の補正も行う
ことができる。

【００５８】次に、ステップ１０１においては、図１の
露光装置の代わりに、既に説明したように、ステッパ
ー、又はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装
置も使用できるが、このような投影露光装置を使用した
場合には次のような留意点がある。即ち、これらの投影
露光装置で定まるショット領域と隣接するショット領域
との間には、２次元の周期的パターンが転写されない。

【００５９】そのため、次のステップ１０３でウエハ上
の各ショット領域にレチクルのパターンを露光する際
に、或るショット領域から次のショット領域に移るとき
のウエハの位置決めには、ウエハが載置されるウエハス
テージの位置をモニターするレーザ干渉計の計測値が用
いられる。しかし、この場合もショット領域間での移動
が終わってからの最終的な精密な位置決めは、ウエハ上
の２次元の周期的パターンの位置を計測した結果に基づ
いて行われる。従って、レーザ干渉計は常時位置の計測
をしているが、２次元の周期的パターンの位置計測はシ
ョット領域毎に実行と中断とを繰り返すことになる。ス
テップ１０３でステッパーを使用する場合には、それに
より所望の重ね合わせ精度が得られる。

【００６０】しかしながら、ステップ１０３でステップ
・アンド・スキャン方式の投影露光装置を使用する場合
には、そのようにショット領域間で周期的パターンが途
切れていると、重ね合わせ精度に問題が生じる。即ち、
ステップ・アンド・スキャン方式では、各ショット領域
への走査露光に入るまでに所定の助走区間で加速を行
い、この間に所望の重ね合わせ精度を得るための計測と
制御を行っていなければならないが、ショット領域間で
２次元の周期的パターンの計測ができない間に、ウエハ
に対する位置計測精度が劣化するからである。従って、
ステップ１０３でステップ・アンド・スキャン方式の投
影露光装置を使用する場合には、ステップ１０１ではウ
エハの全面に途切れることなく周期的パターンを形成す
ることが望ましい。

【００６１】なお、本発明は光によるパターン投影を行
う方法又は装置だけでなく、電子ビーム、イオンビー
ム、又はＸ線等のビームによる露光を行う装置を使用す
る場合にも適用可能である。この場合、アライメントセ
ンサとしては光を用いたものを露光装置に組み込むこと
が必要である。なお、本発明は上述実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り
得ることは勿論である。

【００６２】

【発明の効果】本発明のアライメント方法によれば、ウ
エハ上の規則的なパターンの位置を最終的な位置決めの
基準としているため、基板（感光基板）の位置決め用の
ステージの位置の安定性を高めることなく、そのステー
ジの位置計測手段（レーザ干渉計等）として厳しい精度
を必要とすることなく、高い重ね合わせ精度が得られる
利点がある。更に、その規則的なパターンを位置決めの
基準とすることにより、高速に位置決めを行っても重ね
合わせ精度が従来より向上できる。また、複数のショッ
ト領域に跨る２次元の規則的なパターンを利用できるの
で、特にステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装
置で露光する場合にも、助走区間から連続的に位置合わ
せを行うことができるため、重ね合わせ精度を高く保て
る利点がある。

【００６３】また、本発明によれば、位置合わせを小さ
なアライメントマークではなく、広い範囲に分布する規
則的なパターンを利用して行うため、従来の方法のよう
に、回路パターンとアライメントマークとの位置ずれが
問題になることはない。次に、その規則的なパターン
が、基板上に形成される複数層の回路パターン中の所定
の１層の回路パターンである場合には、アライメント用
のパターンを別に形成する必要がないため、基板上に半
導体素子等を形成するための全体の工程が複雑化するこ
とがない。

【００６４】また、基板上に形成されたその規則的なパ
ターンの一部を除去し、この除去後のパターンの位置に
基づいて位置合わせを行うときには、その規則的なパタ
ーンの内で後の工程で障害となるパターンを除去でき
る。また、その規則的なパターンの位置を検出する際
に、その規則的なパターンに複数方向から互いに可干渉
な光ビームを照射し、その規則的なパターンから同一方
向に発生する複数の回折光よりなる干渉ビームの位相を
検出するとき、即ち２光束干渉方式（ＬＩＡ方式）のア
ライメント系を使用するときには、その規則的なパター
ンの位置を連続的に例えば数ｎｍの精度で高精度に計測
できる利点がある。

【００６５】次に、本発明の露光装置によれば、感光材
料の塗布された基板（感光基板）上の複数のショット領
域に跨る広い範囲に、複数の副光ビームをほぼ平面波と
して照射して干渉縞を形成することにより、その広い範
囲に一括で規則的なパターンを露光できる利点がある。
この露光後のパターンを例えば現像処理することによ
り、本発明のアライメント方法で使用される規則的なパ
ターンが形成される。

【００６６】また、その露光装置の光束分割光学系によ
り副光ビームを２対生成し、これら２対の内の第１の１
対の副光ビームを所定の第１の方向に沿って対称に基板
上に照射し、第２の１対の副光ビームをその第１の方向
に交差する第２の方向に沿って対称に前記基板上に照射
し、これら第１の方向及び第２の方向に形成される干渉
縞のピッチ、及びデューティ比の少なくとも一方を変化
させる干渉縞可変手段を設けたときには、感光基板上に
２次元方向に所定ピッチで形成され、且つそのピッチ、
又はデューティ比が可変の規則的なパターンを形成でき
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で使用される露光装置の光学
系を示す斜視図である。

【図２】図１の露光装置で露光された干渉縞の投影像を
現像して得られる周期的なパターンを示す拡大平面図で
ある。

【図３】図１の露光装置の集光レンズ４８Ｘ及び５３Ｘ
の光軸を含む平面に沿う断面図である。

【図４】図１の露光装置でウエハ上に形成される干渉縞
のＸ方向への光強度分布の一例を示す図である。

【図５】本発明の一実施例で使用されるステップ・アン
ド・スキャン方式の投影露光装置の要部を示す構成図で
ある。

【図６】図５の投影露光装置を用いて走査露光方式で、
レチクルのパターンをウエハ上に露光する際のアライメ
ント方法の説明に供する斜視図である。

【図７】本発明の一実施例における半導体デバイスの製
造工程の要部を示すフローチャートである。

【図８】実施例でウエハ上に形成される周期的なパター
ンの一例を示す平面図である。

【図９】図８の一部の拡大平面図である。

【符号の説明】

ＲレチクルＷウエハ６レチクルステージ９ウエハステージ２０レーザ光源２１２光束化周波数シフタ部２２送受分離光学系２５光電検出ユニット３０主制御部４１レーザ光源４４，４６，５６ビームスプリッタ４２Ｘ，４２Ｙシャッタ５１Ｘ，５１Ｙ可変アテニュエータ４８Ｘ，４８Ｙ，５３Ｘ，５３Ｙ集光レンズ４９投影レンズ３４周期的パターン３５₁ ，３５₂ ，…，３５_N ショット領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５Ｌ５２５Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の複数のショット領域にそれぞれ
対応するマスクパターンを露光する際に、前記各ショッ
ト領域と対応する前記マスクパターンとを位置合わせす
る方法において、前記基板上に前記複数のショット領域に跨って分布する
規則的なパターンを形成し、該規則的なパターンの位置に基づいて前記各ショット領
域と対応する前記マスクパターンとの位置合わせを行う
ことを特徴とするアライメント方法。
【請求項２】前記規則的なパターンは、前記基板上に
形成される複数層の回路パターン中の所定の１層の回路
パターンであることを特徴とする請求項１記載のアライ
メント方法。
【請求項３】前記基板上に形成された前記規則的なパ
ターンの一部を除去し、該除去後のパターンの位置に基
づいて位置合わせを行うことを特徴とする請求項２記載
のアライメント方法。
【請求項４】前記規則的なパターンの位置を検出する
際に、前記規則的なパターンに複数方向から互いに可干
渉な光ビームを照射し、前記規則的なパターンから同一
方向に発生する複数の回折光よりなる干渉ビームの位相
を検出することを特徴とする請求項１、２又は３記載の
アライメント方法。
【請求項５】主光ビームを発生する光源と、前記主光ビームを複数の互いに可干渉な副光ビームに分
割する光束分割光学系と、前記分割された複数の副光ビームをそれぞれ実質的に平
面波として、且つ互いに異なる入射角で感光材料の塗布
された基板上の複数のショット領域に跨る領域に照射す
る対物光学系と、を有し、前記基板上の複数のショット領域に跨る領域に干渉縞よ
りなる規則的なパターンを露光することを特徴とする露
光装置。
【請求項６】前記光束分割光学系により前記副光ビー
ムを２対生成し、該２対の内の第１の１対の副光ビーム
を所定の第１の方向に沿って対称に前記基板上に照射
し、前記２対の内の第２の１対の副光ビームを前記第１
の方向に交差する第２の方向に沿って対称に前記基板上
に照射し、前記第１の方向及び第２の方向に形成される干渉縞のピ
ッチ、及びデューティ比の少なくとも一方を変化させる
干渉縞可変手段を設けたことを特徴とする請求項５記載
の露光装置。