JPS62235507A - アライメント光学装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造過程で用いられる縮小投影型露光
装置のアライメント光学装置に関するものである。

（従来の技術） 一般的に、半導体の製造過程では、シリコン結晶などの
ウェハ基板に対ルて、アライメント工程、露光によるパ
ターンの転写工程および化学プロセスが複数回にわたり
順に繰り返される。アライメント工程とは、前工程でウ
ェハにマーキングされたパターンと次工程でレチクルに
マーキングされたパターンとを縮小投影レンズを介して
所定の位置関係に合致させるもので、通常、露光領域の
左右端部のスクライブラインと呼ばれる部分（完成時に
チップの切断が行なわれる部分）にアテイメントマーク
が配置されている。

このようなアライメント工程は、縮小投影型露光装置の
アライメント光学装置によってなされる。

従来、縮小投影型露光装置のアライメント光学装置は、
高いアライメント精度を得るために、前記アテイメント
マークがなるべく露光領域の近傍に配置されるように構
成されていると共に、できるだけ有効露光領域を広くし
て半導体の歩留りを高くするために、アテイメントマー
クが配置されるアライメント領域を極力小さくするよう
に構成されている。

従来の縮小投影型露光装置のアライメント光学装置にお
けるアライメントマークの配置例を第１０図〜第１２図
を用いて説明する。

従来の縮小投影型露光装置では、一般に第１０図に示す
ような直径１００ａ＋ｍ〜２００ｍｍ程度の大きさのウ
ェハＷを用い、このウェハＷに対して１０１角〜１５ｍ
ｍ角程度の露光領域に順に露光を繰り返す。

第１１図はウェハＷの１つの露光領域ｗ１を拡大して示
したもので、該露光領域Ｗｌの左右端部ニハ、横が５０
ｕＬｆｆｌ程度で縦が３００　ｐ−ｒｓ程度の矩形のア
ライメント領域Ａ、Ａを持たせである。

このアライメント領域Ａを拡大して示したのが第１２図
である。

第１２図に示すように、該アライメント領域Ａ内には、
アライメントマークＢｌ、Ｂ２が互いに９０度傾けて配
置されており、かつ該アライメントマークＥｌ、Ｅ２上
にはレチクル上の７ラメントマークＣ１、Ｃ２が投影レ
ンズによって結像されている。

第１２図に示すアライメント配置例では、該アライメン
ト領域Ａを縮小投影レンズを介して観察しながら、アラ
イメントマークＢ１がアライメントマークＣ１、Ｃ１の
間に、アライメントマークＢ２がアライメントマークＣ
２，Ｃ２の間にそれぞれ位置するようにウェハＷまたは
レチクルを動かすことにより、レチクルおよびウェハの
平面座標系Ｘ、Ｙ、回転θおよび収縮変形をアライメン
トできるように成っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のアライメント光学装置
では、縮小投影レンズを介してレチクルとウェハとをア
ライメントするいわゆるＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　　ｔ
ｈｅ　　１ｅｎｓ）アライメント方式であり、露光と同
一の波長をアライメント光として使用しているので、ア
ライメントするたびにアライメントマークも露光され、
このため、アライメントマークの写し替えが必要になる
。

したがって、従来のアライメント光学装置では、第１２
図に示すように大きなアライメント領域Ａ、Ａを露光領
域Ｗｌの左右端部に必要工数だけ確保しなければならな
いので、ウェハＷの有効露光領域を広くとれず、歩留り
が悪くなり、半導体の設計と製造にとって大きな制約と
なるという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目して成された
もので、小さなアライメントマークで、レチクル或はウ
ニへの平面座標系Ｘ、Ｙ、回転θおよび収縮変形に対し
て高精度のアライメントを可能とするアライメント光学
装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するための本発明の要旨は、レチクル
Ｒ或はウェハＷ等の被検物体を所定の位置に位置合せす
るためのアライメント光学装置において、 レチクルまたはウェハとしての該被検物体上に互いにほ
ぼ直交する線状パターンからなる七字マーク２を設け、 前記十字マークを、縦走査ビームｓ、ｓ’と横走査ビー
ムとで交互に走査する縦横走査系を設けたことを特徴と
するアライメント光学装置に存する。

（作用） 上記のごときアライメント光学装置によれば、縦横走査
系ｓ、ｓ’が、十字マーク２を形成する２木の直交線状
パターンを交互に走査し、十字マーク２からの反射又は
透過光を光電検出することによって、縦方向及び横方向
での該十字マーク２の位置を検出することによって、該
被検物体が所定の位置に在るか否かを検出することがで
きる。

そして、例えば、投影露光装置におけるレチクルＲとウ
ェハＷとの位置合せのためのアライメント光学装置とす
る場合に、レチクルＲとウェハＷとの一方に矩形マーク
を設け、他方に上記のごとき十字マークを設けることと
すれば、縦横走査系ｓ、ｓ’が、投影レンズ（縮小投影
レンズ１）によって重ね合わされた矩形のマーク（矩形
の透過部３）とト字マーク２とを、縦走査ビームと横走
査ビームとで交互に走査し、これによって、該矩形のマ
ークと十字マークとの相対的位置関係を検出し、両者が
所定の位置関係になるようにアライメントがなされる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の各実施例を詳細に説明す
る。なお、各実施例の説明において、同様の部位には同
一の符号を付して重複した説明を省略する。

第１図から第５図は本発明の第１実施例を示しており、
第１図は縮小投影型露光装置のアライメント光学装置を
示す概略的な光学系配置図、第２図は第１図の■矢視図
で、レチクルＲとウェハＷとの位置関係を示している。

第１図に示すアライメント光学装置は、第２図に示すよ
うに、縮小投影レンズｌを介してレチクルＲとウェハＷ
とをアライメントするいわゆるＴＴＬアライメント方式
を採用している。

第２図に示すように、レチクルＲとウェハＷとは縮小投
影レンズｌに関して共役な位置に配置されている。

このウェハＷは、Ｌ記従来例の場合と同様に、直径１０
０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の大きさのものであり、第１実
施例に係るアライメント領域は、このウェハＷに対して
ｌＯ＋ａｍ角〜１５ｍｍ角程度の露光領域に順に露光を
繰り返すためのアライメントを行なうように構成されて
いる。

第３図は、第１１図と同様に、ウェハＷの１つの露光領
域Ｗｌを拡大して示したもので、該露光領域Ｗ１の左右
端部には、５０ＪＬ１１角程度の正方形のアライメント
領域り、Ｄを持たせである。このアライメント領域りを
拡大して示したのが第４図である。

第２図〜第４図に示すように、各アライメント領域り内
には、ウェハＷ上のアライメントマークとして十字マー
ク２が設けられている。

一方、レチクルＲ上には、第２図に示すように、ウェハ
Ｗ面上で換算して５０　ｕＬｒａ角相当の矩形の透過部
（矩形のマーク）３，３が７ラメントマークとして設け
られている。各矩形の透過部３はクロム面で作られた遮
光部のエツジ（以下、遮光部エツジと称する）により形
成されており、該遮光部エツジの像３０は第４図で示す
ように縮小投影レンズ１によって十字マーク２上に結像
されている。

ここで、第４図は、・レチクルＲまたはウェハＷを移動
することにより、十字マーク２の縦マーク２ａおよび横
マーク２ｂを遮光部エツジの像３０の中心にそれぞれ位
置させたアライメント完了状態のときの、遮光部エツジ
の像３０と十字マーク２どの位置関係を示している。

次に、アライメント光学装置について第１図および第２
図に基づいて説明する。

このアライメント光学装置は、レチクルＲ上にある矩形
の透過部３，３とウェハＷ上の十字マーク２，２とを縮
小投影レンズ１を介して所定の位置関係、すなわち、前
記遮光部エツジの像３０と該十字マーク２．２とを第４
図に示すような位置関係に合致させるものである。

第１図に示すアライメント光学装置には、縮小投影レン
ズｌによって第４図に示すように重ね合わされた前記遮
光部エツジの像３０および十字マーク２を、縦走査ビー
ムと横走査ビームとで交互に走査する縦横走査系Ｓと、
レチクルＲの上方に配置された２組の顕微鏡系Ｕ、Ｌと
が設けられている。

該縦横走査系Ｓは、レーザー１０からハーフプリズム２
３までの光学部材により構成されている。

レーザーｌＯより出た光束は、ビームエキスパンダー１
１を通ってミラー１２で反射され、さらに、楕円状ビー
ムを形成するためのシリンダーレンズ１３およびバーピ
ングスキャナ１４を通ってハーフプリズム１５に入射す
るように成っている。

該バーピングスキャナ１４は、シリンダーレンズ１３に
より形成された楕円状ビームを正弦状速度分布で走査す
るもので、光軸を中心に互いに逆方向に回転する２枚の
平行平面ガラスによって構成されている。このバーピン
グスキャナ１４については、本出願人が特願昭６０−１
１９３０７で既に開示しであるので、その詳しい説明は
省略する。

ハーフプリズム１５の透過光路中には、３つのミラー１
６〜１８から成り、該ハーフプリズム１５を透過した楕
円状ビームを９０’回転するための９０’ローテータが
配置されている。ハーフプリズム１５の反射光路中には
ミラー１９．２０がそれぞれ配置されている。

また、ハーフプリズム１５からミラー１６へ送られる光
束およびミラー１９からミラー２０へ送られる光束を交
互に遮断する半月状のシャツタ板２１が設けられている
。このシャツタ板２１はモーター２２により回転される
。

前記ミラー１８および２０の反射光路中にはハーフプリ
ズム２３が配置されている。

このように構成された縦横走査系Ｓでは、レーザー１０
からの光束はシリンダーレンズ１３により楕円状ビーム
とされ、この楕円状ビームはバーピングスキャナ１４に
より正弦状速度分布で走査され、該正弦状速度分布で走
査された楕円状ビームはハーフプリズム１５で分離され
、その一方はハーフプリズム１５を透過し、その他方は
ハーフプリズム１５で反射されてミラー１９に向う。

該ハーフプリズム１５を透過した楕円状ビームと、ハー
フプリズム１５およびミラー１９で反射された楕円状ビ
ームとはシャツタ板２１によってその半回転ごとに交互
に遮断される。

ミラー１９で反射されてシャツタ板２１を通過した楕円
状ビームは、ミラー２０で反射され、縦走査ビーム（縦
方向に正弦状速度分布で走査された楕円状ビーム）とし
てハーフプリズム２３に入射する。一方、ハーフプリズ
ム１５を透過してシャツタ板２１を通過した楕円状ビー
ムは、９０６０−テータ（ミラー１６〜１８によって構
成されている。）により９０’回転され、横走査ビーム
（横方向に正弦状速度分布で走査された楕円状ビーム）
としてハーフプリズム２３に入射する。

すなわち、該ハーフプリズム２３には、縦走査ビームと
横走査ビームとが前記シャツタ板２１の半回転ごとに交
互に入射する。プリズム１５により分枝され、再びプリ
ズム２３で交わる２つの光路長が等しくなるようにミラ
ー！９，２０゜１６．１７．１８は配置されている。

前記ミラー２０からの縦走査ビームはハーフプリズム２
３により分離され、その一方はサフィックスＵを付した
と側のＳ微鏡系Ｕに、その他方はサフィックス文を付し
た下側の顕微鏡系りにそれぞれ導かれるように成ってい
る。

同様に、前記９０’ローテータのミラー１８からの横走
査ビームはハーフプリズム２３により分離され、その一
方は前記上側の顕微鏡系Ｕに、その他方は前記下側のＷ
Ａ微鏡系りにそれぞれ導かれるように成っている。

下側の顕微鏡系りは、ハーフプリズム２３からの縦走査
ビームおよび横走査ビームをミラー４０文に向けて反射
するミラー４９文以外の光学部材については、Ｌ側の顕
微鏡系Ｕの光学部材と対称的に配置されているので、こ
こでは上側の顕微鏡系Ｕのみを説明し、下側の顕微鏡系
りについてはその説明を省略する。なお、各顕微鏡系Ｕ
。

Ｌの各光学部材には、同一の部材にはサフィックスのみ
を違えて同一の数字を付しである。

顕微鏡系Ｕは、ハーフプリズム２３から交互に送られる
縦走査ビームおよび横走査ビームを前記レチクルＲのと
方から垂直に入射させる送光系と、該縦走査ビームおよ
び横走査ビームによって走査される前記遮光部エツジの
像３０および十字マーク２からの光束を受ける受光系と
から成っている。

前記送光系は、ハーフプリズム２３から交互に送られる
縦走査ビームおよび横走査ビームが、ミ　・ラー４０ｕ
でハーフプリズム４１ｕに向けて反射され、第２対物レ
ンズ４２ｕおよびミラー４３ｕを介してダブルトロンポ
ーン光学系（この光学系はミラー４４ｕ　、４５ｕで構
成され、該ミラー４４ｕ　、４５ｕがレチクルＲと一体
に移動するものであり、該光学系については本出願人が
特願昭６０−１８２４３６の出願で既に開示しであるの
で、ここではその説明を省略する。）に入射し、さらに
、ミラー４６ｕ、第１対物レンズ４７ｕおよびミラー４
８ｕを介してレチクルＲ上の前記透過部３に上方から垂
直に入射するように構成されている。

前記受光系は、前記縦走査ビームおよび横走査ビームに
よって走査された前記遮光部エツジの像３０および十字
マーク２からの光束を受けるべく、ハーフプリズム４１
ｕの反射路中に配置されており、瞳リレーレンズ５０ｕ
と、縮小投影レンズ１の瞳と共役な位置にあり、遮光部
エツジの像３０および十字マーク２からの光束のうちの
必要な信号のみを通過させる空間フィルタ５１ｕと、集
光レンズ５２ｕと、光電検出部５３ｕとから構成されて
いる。

なお、空間フィルタ５１ｕは図では１つしか示していな
いが、実際には、空間フィルタ５１ｕとして、前記十字
マーク２の縦マークｚａ用、横マーク２ｂ用、０次散乱
用および回折マーク用の各空間フィルタが用意されてい
る。

次に、前記縮小投影レンズ１によって第４図に示すよう
にウェハＷ上に結像された遮光部エツジの像３０とウェ
ハｗｈの十字マーク２とを前記縦走査ビームおよび横走
査ビームで交互に走査する様子を第５図に基づいて説明
する。

第５図では、縦走査ビームおよび横走査ビームと遮光部
エツジの像３０との位置関係（なお、ことでは図面の簡
略化を図るために、十字マーク２を略しである。）をそ
の上方に示し、その下方にｔｈ、横軸を時間軸とし、縦
軸をビームの座標としたビームの移動を正弦波で示しで
ある。

上述したように、前記アライメント光学装置のハーフプ
リズム２３には、ミラー２０で反射される縦走査ビーム
と９０１Ｉローテータのミラー１８で反射される横走査
ビームとが前記シャツタ板２１の半回転ごとに交互に入
射する。

まず、９０’ローテータのミラー１８から、の横走査ビ
ームはハーフプリズム２３により分離され、その一方は
前記上側の顕微鏡系Ｕを通り、その他方は前記下側の顕
微鏡系りを通ってレチクルＲの透過部３．３に上方から
垂直にそれぞれ入射する。該レチクルＲの透過部３．３
を通過した横走査ビームは、縮小投影レンズ１を介して
前記遮光部エツジの像３０および十字マーク２上に結像
され、該遮光部エツジの像３０および十字マーク２の縦
マーク２ａを横方向に走査する。

すなわち、第５図における時刻ｔｌ−ｔ３までの区間Ｘ
で横方向の走査が行なわれる。

次に、前記ミラー２０からの縦走査ビームはノ＼−フプ
リズム２３により分離され、その一方は前記上側の顕微
鏡系Ｕを通り、その他方は前記下側の顕微鏡系りを通っ
てレチクルＲの透過部３．３に上方から垂直にそれぞれ
入射する。該レチクルＨの透過部３．３を通過した縦走
査ビームは、縮小投影レンズｌを介して前記遮光部エツ
ジの像３０および十字マークＳ／ｈに結像され、該遮光
部エツジの像３０および十字マーク２の横マーク２ｂを
縦方向に走査する。

すなわち、第５図における時刻ｔ３〜ｔ５までの区間ｙ
で縦方向の走査が行なわれる。

このような横方向の走査と縦方向の走査とが、前記シャ
ツタ板２１の半回転ごとに交互に行なわれる。

これによって、横方向および縦方向の走査時に、遮光部
エツジの像３０で発生する０時散乱光と、十字マーク２
の縦、横マーク２ａ、２ｂで発生する０時散乱光や回折
光とを前記受光系の光電検出部５３ｕ　、５３文で受光
する。

該光電検出部５３ｕ、５３ｊｌからの出力信号を処理す
ることによって、十字マーク２の縦、横マーク２ａ、２
ｂがともに、第４図に示すように。

遮光部エツジの像３０の中心に位置するように。

レチクルＲまたはウェハＷを動かして、レチクルＲおよ
びウェハＷの平面座標系Ｘ、Ｙ、回転θおよび収縮変形
のアライメントを行なう。

なお、Ｅ記第１実施例のアライメント光学装置によれば
、縦走査ビームおよび横走査ビームの各移動速度は、第
５図に示すように、遮光部エツジの像３０の中心位置（
遮光部エツジの像３０の中心に位置させられた十字マー
ク２の縦、横マーク２ａ、２ｂ）に関して対称であるの
で、前記光電検出部５３ｕ、５３１からの出力信号の処
理も容易となり、精度の高いアライメントが可能となる
。

また、上記第１実施例では矩形のマークを矩形の透過部
３で構成したが、本発明はこの構成に限定されるもので
はなく、該矩形のマークとして他の変形が可能である。

次に、本発明の第２実施例を第６図および第７図に基づ
いて説明する。

第６図に示す第２実施例に係るアライメント光学装置は
、上側の顕微鏡系Ｕおよび下側の顕微鏡系りについては
上記第１実施例のアライメント光学装置と同じであるが
、縦横走査系Ｓ′については第１実施例の縦横走査系Ｓ
と異なっている。

第６図に示すように、アライメント光学装置の縦横走査
系Ｓ′は、レーザー１０から／＼−フプリズム２３まで
の光学部材により構成されている。

レーザー１０より出た光束は、ビームエキスパンダー１
１を通り、シリンダーレンズ１３によりポリゴンスキャ
ナー１４０の反射面近傍に楕円状ビームとして結像され
るように成っている。

ポリゴンスキャナー１４０の反射面による反射光路中に
は、リレーレンズ６０および分岐プリズム１５０が配置
されている。ポリゴンスキャナー１４０の各反射面は、
リレーレンズ６０の瞳位置にあり、該リレーレンズ６０
の前側焦点位置に分岐プリズム１５０が配置されている
。

該分岐プリズム１５０は、リレーレンズ６０の光軸を中
心にした半分（ｋ半分）は入射光を透過する領域と、残
りの半分（下半分）は入射光を反射する領域とを有して
いる。

該分岐プリズム１５０の透過光路中には、光軸補正のた
めのバーピングガラス６１が配置されており、該バーピ
ングガラス６１の後方には前記９０６０−テータのミラ
ー１６〜１８が配置されている。

分岐プリズム１５０の反射光路中には、光軸補正のため
のバーピングガラス６２が配置されており、該バーピン
グガラス６２の後方には前記ミラー１９および２０が配
置されている。さらに、ミラー１８および２０の反射光
路中には前記／ＸＸラフリズム２３が配置されている。

上記構成を有するアライメント光学装置では、シリンダ
ーレンズ１３により楕円状ビームが、ポリゴンスキャナ
ー１４０の反射面近傍に形成され、この楕円状ビームは
図の矢印方向に回転するポリゴンスキャナー１４０の各
反射によって一方向に定速で走査される。この定速で走
査される楕円状ビームはリレーレンズ６０を介して分岐
プリズム１５０の透過領域の上端に入射し、そこから下
方に向って定速で走査される。

したがって、ポリゴンスキャナー１４０の一つの反射面
により楕円状ビームが一回定速で走査される際に、該楕
円状ビームが分岐プリズム１５０の透過領域を移動する
間は、楕円状ビームは分岐プリズム１５０を透過し、楕
円状ビームが分岐プリズム１５０の反射領域を移動する
間は、該楕円状ビームは分岐プリズム１５０で反射され
る。

該分岐プリズム１５０を透過した楕円状ビームはバーピ
ングガラス６１により光軸が補正され、前記９０°ロー
テータにより９０°回転され、横走査ビーム（ここでは
、横方向に定速で走査された楕円状ビームのことである
。）として／＼−フプリズム２３に入射する。プリズム
１５０により分枝され、再びプリズム２３で交わる２つ
の光路長が等しくなるようにミラー１９，２０，１８゜
１７．１８は配置されている。

一方１分岐プリズム１５０で反射された楕円状ビームは
、ミラー１９．２０を介して縦走査ビーム（ここでは、
縦方向に定速で走査された楕円状ビームのことである。

）として／＼−フプリズム２３に入射する。

このように、該ハーフプリズム２３には、ポリゴンスキ
ャナー１４０の一つの反射面が楕円状ビームを定速で一
回走査する間に、ミラー１８で反射される横走査ビーム
とミラー２０で反射される縦走査ビームとが交互に入射
する。

該縦横の走査ビームで前記遮光部エツジの像３０および
ト字マーク２の横、縦マーク２ｂ。

２ａを走査する様子を第５図と同様の第７図に基づいて
簡単に説明する。

ミラー１８で反射された横走査ビームがハーフプリズム
２３に入射した場合には、該横走査ビームは上記第１実
施例の場合と同様に遮光部エツジの像３０および十字マ
ーク２上に結像され、該遮光部エツジの像３０および十
字マーク２の縦マーク２ａを横方向に走査する。

すなわち、第７図における時刻ｔｌ−ｔ２までの区間Ｘ
で横方向の走査が行なわれる。

次に、ミラー２０で反射された縦走査ビームがハーフプ
リズム２３に入射した場合には、該縦走査ビームは上記
第１実施例の場合と同様に遮光部エツジの像３０および
十字マーク２上に結像され、該遮光部エツジの像３０お
よび十字マーク２の横マーク２ｂを縦方向に走査する。

すなわち、第７図における時刻ｔ２〜ｔ３までの区間ｙ
で縦方向の走査が行なわれる。

同様に、ポリゴンスキャナー１４０の次なる反射面が楕
円状ビームを定速で一回走査する間においても、横方向
の走査と縦方向の走査とが１回ずつ行なわれる。

なお、上記第２実施例に係るアライメント光学装置によ
れば、第７図に示すように、横方向の走査および縦方向
の走査はそれぞれ定速であるので、前記遮光部エツジの
像３０および十字マーク２の位置信号を同じ精度で検出
することができる。

また、上記第２実施例に係るアライメント光学装置によ
れば、ハーフプリズム２３に入射する楕円状ビームは、
すべて該ハーフプリズム２３を透過し、あるいはハーフ
プリズム２３で反射されるので、光量の損失が全くない
。

次に、第８図に基づいて本発明の第３実施例を説明する
。

この第３実施例は、第６図で示した第２実施例に係るア
ライメント光学装置で用いた縦横走査系Ｓ′を、シリン
ダーレンズ１３により形成される楕円状ビームを定速で
走査するポリゴンスキャナー１４０に代えて、該楕円状
ビームを正弦状速度分布で走査するバーピングスキャナ
１４を用いて構成したもので、他の構成は上記第２実施
例のものと同様である。

該第３実施例の場合において、遮光部エツジの像３０と
十字マーク２とが前記縦走査ビームおよび横走査ビーム
で交互に走査される様子が、前記第５図の場合と同様に
、第８図で示されている。

第８図に示すように、バーピングスキャナ１４によって
楕円状ビームが正弦状速度分布で半周期だけ走査される
間（時刻ｔｌ−ｔ３）に、横方向の走査が時刻ｔｌＮｔ
２までの区間Ｘと時刻ｔ２〜ｔ３の区間Ｘ′とで横方向
の走査が往復で行なわれる。

次に、バーピングスキャナ１４によって楕円状ビームが
正弦状速度分布で残りの半周期だけ走査される間（時刻
ｔ３〜ｔ５）に、縦方向の走査が時刻ｔ３〜ｔ４までの
区間ｙと時刻ｔ４〜ｔ５の区間ｙ′とで縦方向の走査が
往復で折欠われる。

次に、第９図に基づいて本発明の第４実施例を説明する
。

この第４実施例は、第１図で示した第１実施例に係るア
ライメント光学装置で用いた縦横走査系円状ビームを正
弦状速度分布で走査するバーピングスキャナ１４に代え
て、該楕円状ビームを定速で走査するポリゴンスキャナ
ー１４０を用いて構成したもので、他の構成は上記第１
実施例のものと同様である。

”該第４実施例の場合において、遮光部エツジの像３０
と十字マーク２とが前記縦走査ビームおよび横走査ビー
ムで交互に走査される様子が、前記第７図の場合と同様
に、第９図で示されている。

第９図に示すように、ポリゴンスキャナー１４０の１つ
の反射面による１回の走査によって横方向の走査Ｘが、
該、ポリゴンスキャナー１４０の次なる反射面による１
回の走査によって縦方向の走査ｙが行なわれるように成
っている。

尚、上記の実施例においては、投影対物し、ンズに関し
て互いに共役なレチクルとウェハとの位置合せのための
光学装置としたが、本発明はこれに限られるものではな
く、レチクル又はウェハの一方のみに十字マークを設け
、それぞれを単独に縦位置合せを行なうことも可能であ
る。

（発明の効果） 本発明に係るアライメント光学装置によれば、十字マー
クという小さなアライメントマークによって有効露光領
域を狭めることなく、高精度のアライメントが可能とな
り、より具体的には、縦横走査系が、投影レンズによっ
て重ね合わされた少なくとも２組の矩形のマークと十字
マークとを、縦走査ビームと横走査ビームとで交互に走
査し。

これによって、該矩形のマークと十字マークとが所定の
位置関係になるようにアライメントする構成であるので
、小さなアライメントマークで、レチクルおよびウェハ
の平面座標系Ｘ、Ｙ、回転θおよび収縮変形を高精度で
アライメントでき、その結果、ウェハの有効露光領域を
広げることができ、歩留りを向上でき、半導体の設計お
よび製造の自由度を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の第１実施例を示しており、
第１図はアライメント光学装置を示す概略的な光学系配
置図、第２図は第１図の■矢視図、第３図はウェハの１
つの露光領域を示す拡大図、第４図は１つのアライメン
ト領域を示す拡大図、第５図は走査の様子を示す説明図
、第６図および第７図は本発明の第２実施例を示してお
り、第６図はアライメント光学装置を示す概略的な光学
系配置図、第７図は走査の様子を示す説明図、第８図は
本発明の第３実施例の場合における走査の様子を示す説
明図、第９図は本発明の第４実施例の場合における走査
の様子を示す説明図、第１０図〜第１２図は従来例を示
しており、第１０図はウェハの平面図、第１１図はウェ
ハの１つの露光領域の拡大図、第１２図はアライメント
領域の拡大図である。 Ｒ・・・レチクル　　　　　　Ｗ・・・ウニハト・・縮
小投影レンズ（投影レンズ） ２・・・十字マーク ３・・・矩形の透過部（矩形のマーク）ひ迫：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検物体を所定の位置に位置合せするためのアライメン
   ト光学系において、該被検物体上に互いにほぼ直交する
   線状パターンからなる十字マークを設け、 前記十字マークを、縦走査ビームと横走査ビームとで交
   互に走査する縦横走査系を設けたことを特徴とするアラ
   イメント光学装置。