JPS62160722A

JPS62160722A - 露光方法

Info

Publication number: JPS62160722A
Application number: JP61001312A
Authority: JP
Inventors: Takechika Nishi; 健爾西
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1987-07-16

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】〔発明の技術分野〕本発明は、例えば半導体ウェハ上のレジスト層などの対
象物に対し、必要なパターンの焼き付けを行う露光方法
にかかるものであり、特に該対象物とパターンとのアラ
イメント方法の改良に関するものである。

〔発明の背景〕

従来の露光方法では、一般に半導体ウェハのうち露光さ
れるべき面すなわちレジスト層が形成されて光などが照
射される面側にアライメント用のマークが形成されてい
る。そして、このアライメント用マークと、レチクルな
いしマスクに形成されたアライメント用マークとを用い
て半導体ウェハとレチクル（ないしマスク）との位置合
わせが行なわれる。

しかしながら、かかるアライメント方式では、ウェハ表
面に塗布形成されたレジスト層を通してアライメントマ
ークを観察することとなるため、場合によっては明瞭に
観察することが困難となり、結果的にアライメント誤差
が増大することとなる。

特に近年においては、集積回路の集積度の向上に伴って
増々パターンが微細化する傾向にあり、かかるアライメ
ント誤差の低減が要望されるに至っている。

〔発明の目的〕

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、アライ
メント精度の高い露光方法を提供することをその目的と
するものである。

〔発明の概要〕本発明によれば、アライメント用のマークは、基板の裏
面側に形成され、アライメント用の光学系は、基板の裏
側に固定して配置される。

基板の裏面には、通常のリングラフィ手段によ）アライ
メントマークが形成される。次に、基板の表面に対して
所定パターンの露光が行なわれる。

このときのアライメントは、基板裏面のアライメントマ
ークを用いて行なわれる。基板の裏面側は、最初のマー
ク形成の場合を除いてレジスト層が形成されることがな
いので、アライメントマークは良好に検出可能となる。

〔実施例〕

以下、添附図面を参照しながら本発明の実施例について
説明する。まず、第１図ないし第６図を参照しながら本
発明の第１実施例について説明する。

第１図には、第１実施例の全体構成が示されている。こ
の図において、露光対象となるパターンが形成されたレ
チクルＲは、レチクルホルダ１に保持されており、この
レチクルホルダ１はコラム２によって適宜位置に支持さ
れている。レチクルＲにはアライメント用のマークｓｘ
、ｓｙ、ｓθが各各般けられてお）、また、レチクルホ
ルダ１は駆動部３によりコラム２に対して移動可能に構
成されている。

次に、コラム２の下方には、投影レンズ４が配置されて
おり、この投影レンズ４のレチクルＲと共役となる光学
位置にウェハＷが配置されている。

このウェハＷは、ガラスプレート５上に配置されておシ
、更にガラスプレート５は、θテーブル６によって支持
されている。このθテーブル６は、回転中心７５ａ’ｉ
ｚ中心として微小回転可能に構成されており、この駆動
はθテーブル駆動部７によって行なわれ、回転角度はθ
角度読み取りエンコーダ８によって読み取られるように
なっている。

次に、θテーブル６は、２方向すなわち上下方向に微動
可能な２テーブル９上に配置されている。

この２テーブル９の移動は、２テ一ブル駆動部１１によ
υ２方向移動案内ローラ１０の案内のもとに行なわれる
ようになっている。

次に、前述した２テーブル９は、２方向移動案内ローラ
１０を介してＹステージ１２上に配置されている。この
Ｙステージ１２は、図の紙面と垂直の方向に直進移動可
能となっており、その駆動はＹステージ駆動部１３によ
って行なわれるようになっている。

次に、Ｙステージ１２は、Ｘステージ１４上に設けられ
ている。このＸステージ１４は、図の左右方向すなわち
Ｚ、Ｙ方向と各々直交する方向にＸステージ駆動部１５
によって移動可能に構成されている。このＸステージ１
４は、定盤ないしコラムペース１６上に配置されている
。

次ニ、このコラムペース１６の上面略中央には、ガラス
プレート５との間に投影レンズ４の方向に向かって対物
光学系１７が固定して設けられている。この対物光学系
１７は、ウェハＷの裏面に形成されたマークを検出する
ためのものである。更に、この対物光学系１７は、ウェ
ハＷがガラスプレート５上にないとき、レチクルＲのマ
ークＳθ。

ｓｘ、ｓｙの投影像も観察できるように、投影レンズ４
の光軸ＡＸと同軸に配置されている。

コラムペース１６の内側には、レーザなどの光源１８が
側方に設けられており、その光はハーフミラ−１９によ
って対物光学系１７内に進入するように構成されている
。また、コラムペース１６の底側には、対物光学系１７
及びハーフミラ−１９に対応してアライメントセンサ部
２０θ。

２０Ｘ、２０Ｙが各々設けられている。これらのアライ
メントセンサ部２０θ、２０Ｘ、２０Ｙは、各々ウェハ
Ｗの裏面に形成されたマーク、又はレチクル凡のマーク
Ｓθ、ｓｘ、ｓｙの投影信金光電検出し、これらのマー
クと所定の検出中心とのずれを検出するためのものであ
る。これらのアライメント光学系は、いずれも定盤すな
わちコラムペース１６に固定されているため、ステージ
の振動等による影響を受は難い。このため、精度よくア
ライメントを行うことができる。

次に、前述した２ステージ９上の側部には移動鏡３０が
設けられておシ、他方、投影レンズ４の鏡筒下部には固
定鏡６１が固定されている。移動鏡６０にはミラー３２
及びビームスプリッタ３５を介して干渉計６４の光が入
射しておシ、固定鏡３１にはビームスプリンタ６３を介
して干渉計３４の光が入射している。すなわちレーザ光
の発生源を含む干渉計６４の光が移動鏡６０及び固定鏡
６１に各々入射しておυ、各々の反射光の干渉を利用し
てＹ＃Ｘステージ１２．１４によるウェハＷの座標値が
計測されるようになっている。

次に、前述したアライメントセンサ部２０θ。

２０Ｘ、２０Ｙは、各々アライメント処理部４０に接続
されている。このアライメント処理部４０は、アライメ
ントセンサ部２０θ、２０Ｘ、２０Ｙからのアライメン
ト信号に基づいてウェハＷのθ、Ｘ、Ｙ方向の位置補正
量を決定するものである。

次に、上述した駆動部３、θテーブル駆動部７、角度読
取エンコーダ８、ｚテーブル駆動部１１、Ｙステージ駆
動部１３、Ｘステージ駆動部１５、干渉計３４及びアラ
イメント処理部４０はいずれも主制御装置５０に接続さ
れている。この主制御装置５０は、（ａ）レチクルＲのアライメントの際の駆動部３の制御
、（ｂ）ウェハＷのグローバルアライメントの際のθテー
ブル駆動部７、角度読取エンコーダ８、Ｙステージ駆動
部１５、Ｘステージ駆動部１５、干渉計６４による制御（ｃ）１回の露光ショット毎のアライメント（所謂ダイ
・パイ・ダイアライメント）の際の２テ一ブル駆動部１
１、Ｙステージ駆動部１３、Ｘステージ駆動部１５、干
渉計６４、アライメント処理部４０による制御などを統括するものである。

次に、第２図を参照しながら、ウェハＷの下側に設けら
れたアライメント光学系について更に詳述する。なおこ
の例では理解を容易にするため、ハーフミラ−１９を１
つのみで表わし、アライメントセンサ部２０も１つのみ
で表わしている。

第２図において、ウェハＷの表面にはレチクルＲのパタ
ーンＰＰが投影される。ウェハＷの下側すな７わち裏面
にはエツチングによりマークＷθ。

ＷＹが形成されている。このウェハＷが載量されている
ガラスプレート５は、上側の第１プレートと下側の第２
プレートとによって構成されており、これらの間にはす
き間５ｃが形成されている。更に、第１プレートには、
複数の吸気孔５ｄが形成されており、この吸気孔５ｄは
前述したすき間５ｃに接続されている。このすき間５ｃ
は、ウェハＷを真空吸着するときの真空引きの通路とな
る。

図示のように吸気孔５ｄの間隔は、これによってアライ
メントに支障が生ずることがないように十分なものとな
っておシ、アライメント不可領域が最小となるよう構成
が配慮されている。また、この真空吸着によりウェハＷ
の平坦化も行なわれる。

次に、対物光学系１７は、光軸ＡＸの両側においてテレ
セントリックに構成されており、光源１８の出力側レン
ズ１８ａから出力されてハーフミラ−１９により反射さ
れた光は前述したウェハＷの裏面のマークｗｙ、ｗθの
位置に合焦し、この部分で反射された光が対物光学系１
７及びハーフミラ−１９を通過してアライメントセンサ
部２０の所定の結像面上に拡大像ＷＹＡ、ＷθＡとして
結像するようになっている。

次に第３図を参照しながら、ウェハＷに形成されるマー
ク配置例について説明する。

第３図はウェハＷの表面からみた各マークの配置１Ｗ’
を示しておシ、この例ではレチクルＲのパターンの３露
光分すなわち３ショット分が示されている。ウェハＷの
表（フォトレジスト側）には、まず最初にショットＳＩ
の露光が行なわれ、次にＹステージ１２　（第１図参照
）をステッピングさせてショットＳ２の露光が行なわれ
、その後更にＹステージ１２をステッピングさせて次の
ショットＳ３の露光が行なわれる。

第３図に示されたマークのうち、マークＷθｌ。

ＷＸ、　、　ｗｙｌはショットＳ、のためにウェハＷの
裏面に予め形成されたマークである。同様にしてマーク
Ｗａ２　、　ＷＸｔ　、　ＷＹ２　ハシＥｌ　ット８２
　ツタｋｔ）（Ｄ　マークであυ、マークＷθ３．・・
・はショットＳ３のためのマークである。他の図示しな
いショットについても同様である。

次に上記マークのうちマークＷθ及びＷＹは図示のＸ方
向のアライメント用であシ、マークＷＸはＸ方向のアラ
イメント用である。またマークＷθ、ＷＹは該当するシ
ョットの中心を通るｙ軸と平行な線に対して対称に配置
されている。

次に、第４図には、アライメントセンサ部２０θ。

２０Ｘ、２０Ｙの各検出窓と、前述したウェハＷ裏面の
各マークとの対応関係が示されている。この図は、第１
図においてウェハＷの表面側からアライメントセンサ部
２０θ、２０Ｘ、２０Ｙの方向を見た図である。

第４図において、対物光学系１７の視野すなわちイメー
ジフィールドＩＦは破線で示すように、ウェハＷ表面上
のショット領域ＳをカバーするようＫなっている。アラ
イメントセンサ部２０θ。

２０Ｘ、２０Ｙの検出窓ＡＰθ、　ＡＰＸ　、　ＡＰＹ
は、各々マークＷθ、　ｗｘ　、　ｗｙに対応してイメ
ージフィールドＩＰ内に各々設定されておシ、検出方向
は各々矢印ＦＡ　、　ＦＢ　、　Ｆ’Ｃで示されている
。すなわち、アライメントセンサ部２０θの検出窓ｐ、
ｐｆ）ｖ’ｃおける検出方向はＸ方向であり、アライメ
ントセンサ部２０Ｘの検出窓ＡＰＸにおける検出方向は
Ｘ方向であシ、更にアライメントセンサ部２０Ｙの検出
窓ＡＰＹ　Ｋおける検出方向はＸ方向である。検出窓Ａ
ＰＱ　、　ＡＰＸ　、　ＡＰＹＫは、その中８を求める
ための基準マークが設けられている。

前述したように、アライメントセンサ部２０θ。

２０Ｘ　、　２０Ｙはコラムベース１６に固定されてお
り、検出窓ＡＰθ、　ＡＰＸ　、　ＡＰＹは各センサ部
に固定して設けられているので、結果として検出窓ＡＰ
θ。

ＡＰＸ　、　ＡＰＹは装置本体に対し固定された位置と
なっている。そしてマークＷθ、　ｗｘ　、　ｗｙは同
時に各検出窓ＡＰθ、　ＡＰＸ　、　ＡＰＹ内に結像す
るように構成されている。尚、ここでアライメントセン
サ一部が固定という意味は、少なくとも一枚のウェハを
ステップ・アンド・リピート＝光する間は、−切移動す
ることがないこと全意味する。このためショットサイズ
が変わる場合には適宜検出窓をマークに合わせて動かす
こともある。

従って、検出窓ＡＰθの矢印ＦＡ方向の中心にマークＷ
θが位置し、検出窓ＡＰＹの矢印ＦＣ方向の中心にマー
クＷＹが位置するようにＹステージ１２によりウエハＷ
をＸ方向に移動させたり、θテーブル６によりウエハｗ
１回転させたυ、あるいは検出窓ＡＰＸの矢印ＦＢ力方
向中心にマークＷＸが位置するようにＸステージ１４に
よりウエハＷをＸ方向に移動させたシすることによって
、ウェハＷ上の露光すべきショク）Ｓの中心を投影レン
ズ４の光軸ＡＸ（又はレチクルＲのパターン中心）と一
致させることができる。

次に、上述した第１図ないし第４図の他に、第５図及び
第６図を参照しながら説明する。なお第５図には、アラ
イメント光学系からウェハＷの裏面に入射した光のマー
クＷＸ等による反射光の−態様が示されておシ、第６図
にはアライメントセンサ部２０Ｘのマーク検出時の画像
信号の波形例が示されている。

まず第１図に示すように、レチクルＲをレチクルホルダ
１にセットする。このレチクルＲは、露光用の回路パタ
ーンを有するファースト焼き用のものでもよいし、ある
いはマークｓｙ、ｓｘ、ｓθのみを有するものでもよい
。このようなレチクルＲ’に用いるとともに、両面に適
宜の処理を施してパターン形成可能としたものであって
一方の面（この面を「裏面」とする）にレジヌト層が形
成さｎたウェハＷを、オリエンテーション・フラット（
０’Ｆ）等を使ったプリアライメントの精度でガラスプ
レート５上にセットする。ウェハＷは、第２図で説明し
たように真空吸着により固定される。

次に、適宜レチクルＲヶ装置に対してアライメントした
後、レチクルＲ上のパターンをウエノ・Ｗ上に露光焼付
けし、その後現像を行って第３図に示すようにマークＷ
θ、　ｗｘ　、　ｗｙ　ｉウェハＷの裏面に形成する。

これらマークは好ましくはエツチング等によりウエノ・
表面に対して凹部として形成さし、ウェハのガラスプレ
ート５への吸着に支障がないようにする。

次に、ウェハＷは、マーク形成が行なわれた裏面側がス
テージ側すなわちアライメント光学系側となるようにそ
の表裏を逆にし、オリエンテーション・フラットを先の
ファースト焼き付けの場合と同一の方向にしてガラスプ
レート５上に真空吸着される。従って、レチクルＲのマ
ークＳＹに対応したマークがＷθとなり、レチクルＲの
マークＳθに対応したマークがＷＹとなる。しかしなが
ら前述したようにマークＷθとＷＹとは対称であるため
、格別の不、都合は生じない。また、レチクルＲとして
ファースト焼きのものを使用すると、回路パターンも形
成されることとなるが、本実施例においては格別の不都
合を生じるものではない。

次に、ウェハＷに対して適当なグローグルアライメント
を行った後、まずマークＷθ（＋　ＷＸＨｒ　ＷＹＨ（
第６図参照）を用いて、ウェハＷと装置とのアライメン
トが行なわれる。まず、θテーブル６、Ｚテーブル９、
Ｘステージ１２、Ｘステージ１４を、駆動部７．１１．
１３．１５により主制御装置５０の指令に基づいて駆動
し、第４図で説明したように対物光学系１７のイメージ
フィールドＩＦ内にショット領域ＳＲが含″１′ｒＬる
ようにし、各マークＷθ１　＊　ＷＸＩ　、　ＷＹＩ　
が各々検出窓ＡＰθ、　ＡＰＸ　。

ＡＰＹから望めるようにする。

他方、ウェハＷの裏面には、光源１８及びハーフミラ−
１９により、対物光学系１７を介して光照射が第５図に
示すように行なわれる。この例では、マークＷＸが一本
の直線的な凹形状として形成されているため、平行な２
つのエツジ部では光の散乱が生じ、正反射光が減少する
。このようなマークＷＸの形状に対応する光量分布を有
する正反射光は、対物光学系１７、ノ・−フミラー１９
、検出窓ＡＰＸ　’ａ−各々通過してアライメントセン
サ部２０Ｘに入射する。

次に、前述したように、検出窓ＡＰＸには基迩マークが
設けられているため、これによっても正反射光はその光
量分布の影響全受ける。検出窓ＡＰＸに入射した正反射
光は、図示しない光センサにより矢印ＦＢの方向に走査
して検知される。第６図には、画像信号の一例が示され
ており、横軸は走査位置を表わしており、縦軸は反射光
の光量である。第６図において、ボトムＥ、　、　ｇ２
　の中心の位置ｘａ　＊　ｘｂは検出窓ＡＰＸに形成さ
れた基準マークの各中心であり、これらの位置ｘａ　、
　ｘｂの中心位置はＸｅである。この中心位置ｘｃが検
出中心位置であり、装置上固定されたものと考えること
ができる。次に、ボトムＢ１　＊　Ｂ２　　はマークＷ
Ｘのエツジ部での光散乱によるもので、これらの位置ｘ
ｌ。

ｘ２の中心位置ｘ３がマークＷＸの中心線の位置となる
。これらの中心位置Ｘｃ＊　Ｘ３のずれ量がアライメン
ト誤差であるから、これらの中心位置ｘｃ。

ｘ３が一致するようにＸステージ１４の移動が行なわれ
る。この移動は、アライメント処理部４０によりアライ
メントセンサ部２０Ｘの出力から上記アライメント誤差
が求められ、これに基づいて主制御装置５０によりＸス
テージ駆動部１５が駆動指示されることにより行なわれ
る。これによってＸ方向のアライメントが行なわれる。

同様にして、アライメントセンサ部２０θ、２０Ｙの出
力に基づいてアライメント処理部４０によりθ方向及び
Ｘ方向のアライメント誤差が求められる。これに基づい
て主制御装置ｊＪｔ５０によりθテーブル駆動部７、Ｘ
ステージ駆動部１６に駆動指示が行なわれ、θテーブル
６、Ｘステージ１２が駆動されてθ、ｙ方向のアライメ
ントが行なわれる。

なお、２テーブル９はウェハＷｅ上下動させて、ウェハ
Ｗ（ＤＷ面のマークが対物光学系１７の焦点にくるよう
にするために使用される。

以上のようにして第６図に示すショットＳ！のマークＷ
θ１．　ＷＸＩ　＋　ｗｙｌが装置に対してアライメン
トされる。すなわち、ショク）　Ｓｌの中心が光軸ＡＸ
に合致するようにウェハＷのアライメントが行なわれた
ことになる。

この状態でレチクル凡のパターンの露光が投影レンズ４
を介して行なわれ、ショットＳ１のパターンの焼き付け
が行なわれる。

以下、同様にして、マークＷθ２　、　ＷＸ２　、　Ｗ
Ｙ２を用いてショットＳ２の中心が光軸ＡＸに合致する
ようにウェハＷのアライメントが行なわれ、ショク）　
Ｓ２のパターンの焼き付けが行なわれる。ショットＳ３
．・・・についても同様である。

尚、本実施例でファースト焼き付は用のレチクルＲをそ
のまま用いてウェハ裏面へのマーク形成を行なう場合は
、そのレチクルＲ′ｔ″そのまま装着してウェハ表面へ
のファースト焼きを行なえる。

さらにレチクルＲの装着時のアライメントは、マークＳ
θ、　ＳＸ　、　ＳＹの投影像をガラスプレート５を介
してアライメントセンサ部２０θ、２０Ｘ、２０Ｙで検
出して行なうことができる。このことは共通のアライメ
ントセンサ部でレチクルＲとウェハＷとをともにアライ
メントするので、例えば従来のようにレチクル凡のアラ
イメントセンサーとウェハＷのアライメントセンサーと
が別々の系の場合に起シがちなシステムオフセット（又
は系間のドリフト）が基本的に存在せず、高精度なアラ
イメントが達成されることを意味する。もちろんマーク
Ｓθ、ｓｘ、ｓｙの投影像はガラスプレート５の表面（
ウェハ載置面）に合焦させ、対物レンズ１７もガラスプ
レート５の表面に合焦させることが必要である。

次に、第７図及び第８図を参照しながら本発明の第２実
施例について説明する。なお、上述した実施例と同様の
構成部分については同一の符号を用いることとする。こ
の実施例は上記実施例におけるダイ・パイ・ダイアライ
メントの他に、ウェハＷの全体的なアライメントすなわ
ちグローバルアライメントも行うものである。

第７図は、ガラスプレート５側からアライメント光学系
の方をみた図である。また、第８図はウェハＷの表面側
からみた裏面側のマークの配置を示す図である。

これら第７図及び第８図において、グローバルアライメ
ント用の光学系は、Ｙ顕微鏡６０、θ顕微鏡６０及びＸ
顕微鏡６２ｆ！：含んでおり、各々投影レンズ４の光軸
に関して放射状に配置されている。Ｙ顕微鏡６０のＸ方
向の検出中心は６０Ｙであシ、θ顕微鏡６１のＸ方向の
検出中心は６０θであり、Ｘ顕微鏡６２の検出中心は６
０Ｘである。

これらの顕微鏡６０．６１．６２によってウェハ全体の
Ｘ　＊　７　＊θ方向のグローバルアライメントが行な
われる。

次に、各ショットＳ毎のアライメントを行うマークＷθ
、　ｗｘ　、　ｗｙも、その中心ＳＣに対して放射状に
配置されておυ（第８図参照）、各アライメントセンサ
部２０θ、２０Ｘ、２０Ｙの検出窓ＡＰθ。

ＡＰｌ、ＡＰＹ　　も対応して配置されている。以上の
ようなマークＷθ、ｗｘ、ｗｙによって上述したように
各ショット毎のアライメントが行なわれる。

なお、第１図に示したレーザ干渉計６４は、Ｘ１１両方
向に対して各々設けられるが、Ｘ方向の位置検出を行う
レーザビームと、Ｘ方向の位置検出を行うレーザビーム
との交点が対物光学系１７（又は投影レンズ４）の光軸
を通るように定められているときには対物光学系１７の
中心から顕微鏡６０．６２の検出中心（５ＱＹ、６０Ｘ
’！での各距離を等しくするとよい。また検出中心６０
Ｙ、６０θを対物光学系１７の中心ＳＣに対して左右対
称にすると好ましい。これは前述したように、最初適当
なレチクルを用いて各マークをウェハＷの裏面にまず形
成し、次にウェハＷの表裏を逆にしてガラスプレート５
上にセットしてウェハＷの表面にパターンの１４光が行
なわれるためである。

また、第８図に示すように、マークＷθ、ＷＸ。

ＷＹのうち、マークＷθ、ＷＹ　’に第６図と同様の配
置とし、マークＷＸをショットＳの外側に設けるように
すると、マークＷθ、ｗｘ、ｗｙの配置とレチクル上の
マークＳＹ　、ＳＸ、Ｓθの投影像の配置とがウェハＷ
の表裏において一致することとなり、ウェハＷがガラス
プレート５上にない状態においてアライメントセンサ部
２０θ、２０Ｘ、２０Ｙを用いてレチクルのアライメン
トを行うことができるようになる。

次に第９図を参照しながら本発明の第３実施例について
説明する。との実施例では各ショットの大きさが、作成
すべきデバイスによって変化した場合でもこれに良好に
対応することができるように工夫されている。

まずショットが大きい場合について説明する。

ウェハＷの裏側にはマークＷθＬ、ＷＹＬが各々形成さ
れる（なおＷＸＬは省略されている）。このマーク位置
はＦＰで示されており、対物光学系１７の焦点面に一致
する。

対物光学系１７の反射光の出力側には、各々ミラー７０
ａ、７０ｂが設けられており、これによって光軸が左右
方向に曲折されている。こ几らのミラー７０ａ、７Ｄｂ
の反射光は、各々第１対物レンズ７１　ｍ　、　７　ｌ
　ｂ、第２対物レンズ７２ａ、７２ｂを透過してアパー
チャプレー）７３ａ　、７３ｂの検出窓ＡＰＹ　、ＡＰ
θに入射するようになっている。

これらのアパーチャブレー）７３ａ　、７３ｂの検出窓
ＡＰＹ　、ＡＰθは、位置Ｆ’Ｐと共役な位置となって
いる。また、第１対物レンズ７１ａ、７１ｂと第２対物
レンズ７２ｍ、７２ｂとはアフォーカル系で接続されて
おシ、アパーチャプレート７３ｍ　、７３ｂには第６図
で説明した基準マークが設けられている（図示せず）。

以上のようにマークＷθＬ、ＷＹＬに対応して各各般け
られたアライメント光学手段により第１図で説明したよ
うにθ＊　Ｘ　＋　ｙ方向のアライメントが行なわれる
。第９図に示されている状態は、大きいショットのアラ
イメント時の状態であシ、マークＷθＬ、ＷＹＬの像工
θＬ、ＩＹＬが観察される。

次に小さいショットのアライメントを行うときは、マー
クＷθｓ、ｗｙｓの像ＩθＳ　、ＩＹＳが観察される。

このときは、第１対物レンズ７１ａ、７１ｂ及び第２対
物レンズ７２ａ　、７２ｂが一体に移動せしめられて適
宜位置に固定される。

なお、本発明は何ら上記実施例に限定されるものではな
く、同様の作用を奏するように種々設計変更なものであ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による露光方法によｔｌ、
Ｉｄプロセスやレジストの影響を受けないウェハの裏面
側にアライメントマークを形成し、これを用いてアライ
メントを行うようにしたので、短時間で精度のよいアラ
イメントを行うことができる。

特に多層レジストを取り入れたウエノ・に対して適用す
ると、従来にない飛躍的なアライメント精度を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す全体構成図、第２図
はアライメント光学系の部分を拡大して示す構成図、第
６図はマーク構成の一例を示す説明図、第４図はアライ
メント光学系とマークとの関係を示す説明図、第５図は
ウェハによる照明光の反射の様子を示す説明図、第６図
はアライメントセンサ部の検出信号の波形例を示す線図
、第７図は本発明の第２実施例を示す説明図、第８図は
第２実施例におけるマーク配置の一例全示す説明図、第
９図は本発明の第３実施例を示す構成説明図である。〔主要部分の符号の説明〕４・・・投影レンズ、５・・・ガラスプレート、１７・
・・対物光学系、１８・・・光源、１９・・・ハーフミ
ラ−１２０θ、２０Ｘ、２０Ｙ・・・アライメントセン
サ部、４０・・・アライメント処理部、Ｒ・・・レチク
ル、Ｗ・・・ウェハ。代理人　弁理士　　佐　藤　正　年第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面上に感光層が形成された基板を、転写すべき
パターンを有するマスク手段に対して相対的に移動させ
ることにより、前記基板表面の感光層上に対し前記パタ
ーンを露光手段により順次多数露光する露光方法におい
て、前記基板をマスク手段に対して相対的に移動させること
により、前記パターンにおける線対称に配列されたアラ
イメントマークを基板裏面に順次多数形成する第１工程
と、前記基板の裏面側に配置されたマーク検出手段によつて
前記アライメントマークを検出する第２工程と、アライメント手段により検出したアライメントマークの
位置に基づいて前記基板を前記マーク検出手段に対して
アライメントする第３工程とを含むことを特徴とする露
光方法。
（２）前記第２工程は、前記マーク検出手段の検出位置
に設けられた光学的に透明な固定支持手段により前記基
板の裏面側を真空吸着し、平坦化して固定する工程を含
む特許請求の範囲第１項記載の露光方法。
（３）前記第２工程は前記露光手段により投影されるパ
ターン像を検出する工程を含む特許請求の範囲第１項又
は第２項のいずれかに記載の露光方法。