JPS60110119A - 位置合わせ方法 - Google Patents

位置合わせ方法

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JPS60110119A
JPS60110119A JP58217790A JP21779083A JPS60110119A JP S60110119 A JPS60110119 A JP S60110119A JP 58217790 A JP58217790 A JP 58217790A JP 21779083 A JP21779083 A JP 21779083A JP S60110119 A JPS60110119 A JP S60110119A
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Arinori Chokai
鳥海 有紀
Kazunori Suzuki
一憲 鈴木
Hiroo Katsuta
勝田 裕夫
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Canon Inc
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    • 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
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133354Arrangements for aligning or assembling substrates

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、2つの物体の位置合わせ方法に関する。
〔従来技術〕
一般に透明電極は、液晶表示板をはじめとする種々の表
示板に使用されており、これら表示板の用途は、光学機
器、電子機器、時計等の文字板あるいは液晶テレビ大型
ディスプレイ、温度計等の広い分野にわたっている。こ
のような表示板では液晶等の材料を封入するために2つ
の基板が川t・られ、この基板にそれぞれ透明電極が形
成されているが、この透明電極のパターンが正確に合っ
ているかが製品の性能上重要になってくる。
従来、この種の位置合わせは第1図に示すように、一方
の基板に位置合わせ用のマーク20を印刷し他方の基板
に同様なマーク21を印刷し、第1図のようにマーク2
1がマークzOの中に入れば2枚人基板の位置合わせが
行なわれたと判断しているが、この判断は目視によって
行なっており、従って作業能率が悪く位置合わせ精度に
も支障があった。
他方半導体焼付装置において、マスクの半導体集積回路
パターンをウェハ上に焼付ける前の工程として、マスク
とウェハを正確に位置合わせ(アライメント)する工程
がある。
従来のアライメント工程では、マスクとウェハにそれぞ
れ予め位置合わせ用マークを形成し、このマーク上をレ
ーザビームにより走査し、マークからの散乱光を検出す
ることによりウェハとマスクの相対的な位置ずれを測定
している。そしてこの測定された位置ずれの量だけウエ
ノ)を移動し、マスクとウェハの正確な位置合わせを行
なっている。しかしながらこのような散乱光を検知する
方式は、ウェハ上がフォトレジスト膜等で被覆されるた
め、これらによる反射、屈哲の影響を受けたり、またマ
ークからの散乱光間の干渉、更にゴミの影響を受けやす
く、正確な位置合わせを行なうことができないという欠
点があった。
〔目 0勺〕 本発明の目的は、上述従来例の欠点を除去し、精度の高
い位置合わせ方法を提供することにある。
〔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2
図は、本発明の一実施例において用いられる位置合わせ
の原理を示す図であり、第2図(Nには、透明電極の材
料より成り、大きさの異なる円形の位置合わせ用マーク
1a、2aが、それぞれ形成されたガラス基板1.2の
断面が一部図示されている。マークl a + 2 a
は、第8図に示すように、照明光の波長が長くなるに従
って、その反射率(曲線18)は漸減し、他方ガラス基
板l。
2の反射率(曲線19)は漸増する。尚、本実施例では
ガラス基板1.2は、マークla、2aより反射率の低
いものが用いられている。ここで少なくともマークla
は透光性であり、第2図の上方向から照明されると、そ
の反射光は、第2図(B)に示すように、2つの基板1
,2のマークla。
2aが重なる部分Cは、上の基板lのマーク1aからの
反射と下の基板2のマーク2aからの反射が加算され最
も高い光強度を示す。そして2つの基板の一方のみにマ
ークが形成されているb′の部分から基板2のみの部分
a′と段階的に反射光の強度は弱くなる(第2図(C)
参照)。すなわち2つの基板のマークla、2aが重な
っているCの部分と、基板の一方にマーク2aの付いた
b′の部分と、基板のみのa′部分とを明確に区別する
ことが出来、2つのマークl a + 2 aのそれぞ
れの大きさ、形、また、相対的な位置も確認することが
出来る。従って観察された反射光を、第2図(B)の8
の方向へビデオ信−シー等を介して走査し、その光強度
の差を検出することにより、基板1と2の位置合わせが
i+f能となる。以下上記の2つのマークの中心が合1
・kシたときに、2つの基板の正確な位置決めが行なわ
れるものとして説明する。第4図は、本発明の一実施例
に係り、図の下のガラス基板1と2を位置合わぜを行う
ための装置の概略構成図である。
ガラス基板1,2は、それぞれ不図示のステージ機構に
より、お互い平行でかつ数ミクロンの間隙をおいて保持
されている。ガラス基板1.2には、それぞれ透明電極
のvU料より成る2つの円形の位置合わせ川のマークI
R及び、LL、2R及び2Lが形成されており、マーク
l R’、 L Lはそれぞれマーク2.R,2Lに対
応している。
第4図の装置の構成を説明すると、光源9R。
9Lの光路に沿って、それぞれ赤外光を遮断するフィル
タ10R,lOL、コへデンサレンズ11R,IIL、
八−フミラー14R,14Lが配置され、ハーフミラ−
144,14Lにより反射した光路に沿って、それぞれ
絞り18R,13L。
結像レンズ12R,12Lが配置さね、結像レンズ12
R,12Lを透過した光束は、それぞれガラス基板1.
2上に結像される。尚、本実施例で用いられるガラス基
板及びマークは、第8図で示すように、短い波長の照明
光で高い反射光の光度差を示すので、赤外光を遮断する
フィルタ10R910Lを用いている。またこの照明系
は、明視野照明法を採っている。明視野照明とは、結像
レンズ12R,12Lの後ろ側の焦点位置に絞り13R
,18Lを置いて、照明光に対しテレセンドリンク光学
系を形成させ、照明光の正反射光によつ−て物体を観察
する照明方法である。
基板1.2で反射した光路に沿って、それぞれハーフミ
ラ−14R,14L、撮像管15 R,15Lが配置さ
れ、撮像管15R,15Lにより撮影された画像は、カ
メラコントロールユニット16により、1つの画面が2
つに分割されて、モニタテレビ17に撮し出される。
撮像管15R,15Lのビデオ信号は、後述するように
基板1と2の相対的な位置検出を行う中央処理装置(C
PU)18に入力され、中央処理装置18の演算結果に
従ってモータ19が駆動され、基板1.2をそれぞれ保
持する不図示のステージ機構を作動して基板lと2の位
置合わせを行う。
上記構成の動作を説明すると、基板1.2は、先ず予め
粗位置合わせされて、マークIR及び2R、マークIL
及び2Lが、それぞれ結像レンズ12R及び12Lの投
影野山に配置され、位置誤差が生じていると、モニタテ
レビ17には、第5図の上方で示すように基板1のマー
クIR,LLと基板2のマーク2R,2Lとにずれが生
じて撮し出される。以下説明の簡略化のためにマークI
Rと2Rとの関係について述べる。
上記の画像のビデオ信号の2つの走査線Sm、Snを中
央処理装置18で検出すると、第5図の下方で示すよう
にそれぞれマークIR,2Rからの反射光の強度差に応
じて所定時間に渡って高い電圧の信号が得られる。走査
線Smにおいてマーク2Rのみから最初に反射される部
分の距離を1!1.マークIRと2Rが重複している部
分の距離を1!2゜更にマーク2Rのみから最後に反射
される部分の距離を13を検出し、他方、走査線Snに
おいても同様石+14+13’を検出すれば、マークI
Rと2RのX方向の位置誤差△Xr、y方向の位置誤差
△Yrは、 によりめることができる。尚、上記の式において、yr
=t、 +e2+z3.yr=z< +tH−1−1!
S テあり、Lは走査線SmとSnの距離である。同様
に基板1.2の左側のマークLL 、2LについてもX
方向の位置誤差へXlとY方向の位置誤差△Ylを検出
することができる。
次いでマークIR,2RとLL、2Lとの距離をRとず
れば、基板1と2との相対的な位置誤差は、 AI−−jan−1(△yt−△7′)で検出すること
ができる。
中央処理装置18は、上記の演算を行って原。
△Y、八〇へを検出すると、モーター9はこの演算結果
に従って基板1,2を保持するステージ機構を駆動し、
基板1と2の正確な位置合わせを行う。
尚ここで、2つのマークがX方向と平行に付けられてい
れば1回の位置合わせ操作で位置合わせが終了するが、
X方向とある角度を持つ場合には実際の駆動量と計算値
に差が生じるため1回の操作では位置合わせは完了しな
い。しかし同様の操作を数回繰り返せば位置合わせは完
了する。
前記実施例では、大きさの異なる2つの円形のマークに
ついて説明したが、同じ大きさのマークについても同様
であり、更に他の形状のマークについても位置合わせが
可能である。第6図は、それぞれ2等辺3角形のマーク
(6と7)を示し、大きい方のマーク6には、マーク6
の外辺にそれぞれ平行な辺を有する2等辺3角形の孔部
8が開けられている。第6図に示すマーク(6と7)の
位置誤差は、 である。
更に、本発明は、半導体焼付装置において、マスクとウ
ェハの位置合わせにも用いることができるが、この場合
ウェハはほぼ鏡面であるので、第7図で示すようにウェ
ハ5上に反射率の低い部分21)を形成して第7図下部
に示す反射光分布を形成することができる。尚同図にお
いて、4はマスク、lbは透明電極の材料で形成される
マークである。
〔効 果〕
以上説明したように、本発明によれはマークの正反射光
を検出することにより、2つの物体の正確な位置合わせ
が可能となる。更に位置合わせに際し、従来例と異なり
、所定時間に渡って信号か得られるためマークの一部に
ゴミ等が付着しても安定した位置合わせなすることがで
きる。なお本発明を走査系を用いた実施例にて説明した
が走査系を用いず、例えば重量部と非重量部につき長さ
測定を行なうにしても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の位置合わせを行なうためのマークの平
面図、第2図は、本発明の原理を示す説明図、第3図は
、本発明の一実施例で用いられる位置合わせ用マークと
基板の反射率を示すグラフ。 第4図は、本発明の一実施例に係る位置合わせ装置の概
略構成図、第5図は、第4図で用いられる位置合わせ用
マークの説明図、第6図は、本発明の他の実施例の位置
合わせ用マークの説明図、第7図は、半導体焼付装置に
応用した実施例の説明図である。 1.2・・・・・・基板。 1a、2a、lR,LL、2R,2L、IC,2b、6
.7 ・・・・・−位置合わせ用マーク。 第1図 第2図 !s 3 凶 第 4 図 第 5 図 第6図 節7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも透光性の第1の物体と、第2の物体との相対
    的な位置を検出して該両物体の位置合わぜを行う方法に
    おいて、 前記第1の物体に、透光性及び反射性の第1のマークを
    形成し、 前記第2の物体に反射性の第2のマークを形成し、 +j:i記両マークの一方からの反射光と、両マークの
    小、複した部分力上らの反射光との光強度の差を検出す
    ることにより、第■の物体と第2の物体の相対的位置を
    検出し、 前記検出された位置情報により、第1の物体と第2の物
    体とを相対的に移動して位置合わせな行うようにしたこ
    とを特徴とする位置合わせ方法。
JP58217790A 1983-11-21 1983-11-21 位置合わせ方法 Granted JPS60110119A (ja)

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JP58217790A JPS60110119A (ja) 1983-11-21 1983-11-21 位置合わせ方法
US06/672,784 US4643579A (en) 1983-11-21 1984-11-19 Aligning method

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JPH0259615B2 JPH0259615B2 (ja) 1990-12-13

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6336034U (ja) * 1986-08-26 1988-03-08
JPH06102675A (ja) * 1992-09-17 1994-04-15 Kamo Denki Kenkyusho:Kk 印刷機用版材の高速高精度自動穴あけ機構
US7967063B2 (en) 2007-07-10 2011-06-28 Denso Corporation Air conditioning apparatus for vehicle
JP2016082061A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 トヨタ自動車株式会社 ウエハとマスクの位置合わせ方法

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