KR20040104960A - 위치검출용 마크, 마크식별방법, 위치검출방법, 노광방법,및 위치정보 검출방법 - Google Patents

위치검출용 마크, 마크식별방법, 위치검출방법, 노광방법,및 위치정보 검출방법 Download PDF

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KR20040104960A
KR20040104960A KR10-2004-7015219A KR20047015219A KR20040104960A KR 20040104960 A KR20040104960 A KR 20040104960A KR 20047015219 A KR20047015219 A KR 20047015219A KR 20040104960 A KR20040104960 A KR 20040104960A
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Abstract

본 발명은, 검출대상이 되는 마크에 근접하여 동종 마크가 다수 존재할 때에도 이 검출대상의 마크를 확실하게 검출할 수 있는 위치 검출용 마크를 제공한다. 감광기판(P) 상에 형성되어 얼라인먼트 광학계(9)에 의해 감광기판(P)의 위치정보를 검출할 때 사용되는 위치 검출용 마크(10)는, 얼라인먼트 광학계(9)에 관찰됨으로써 제어장치(CONT)에 위치정보를 출력시키기 위한 얼라인먼트 마크(1)와, 얼라인먼트 마크(1)와 소정 위치관계로 배치되고, 3종류의 패턴을 4개 조합하여 구성되어, 34 종류의 정보를 나타내는 식별 마크(2)를 구비하고 있다.

Description

위치검출용 마크, 마크식별방법, 위치검출방법, 노광방법, 및 위치정보 검출방법{POSITION DETECTION MARK, MARK IDENTIFICATION METHOD, POSITION DETECTION METHOD, EXPOSURE METHOD, AND POSITION INFORMATION DETECTION METHOD}
기술분야
본 발명은, 물체 상에 형성되어 이 물체의 위치정보를 검출할 때에 사용되는 위치 검출용 마크, 복수의 마크로부터 특정한 마크를 식별하기 위한 마크 식별방법 및 마크 검출방법, 기판 상에 패턴을 노광하는 노광방법, 및 위치정보 검출방법에 관한 것이다.
배경기술
반도체소자나 액정표시소자 등의 마이크로 디바이스는, 막형성처리공정, 노광처리공정, 에칭처리공정 등의 각 공정을 복수 회 반복하여 기판 상에 복수의 패턴을 적층함으로써 제조된다. 노광처리에서는, 마스크에 형성된 패턴을 감광제가 도포된 기판 상에 전사하는 노광장치가 사용된다. 노광장치는, 마스크를 지지하여 2차원 이동시키는 마스크 스테이지와, 감광기판을 지지하여 2차원 이동시키는 기판 스테이지를 갖고, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지를 축차 이동시키면서 마스크의 패턴을 감광기판에 전사한다. 노광처리에서는, 이미 기판에 형성되어 있는 패턴에 대하여 다음에 적층할 패턴의 이미지를 양호한 정밀도로 중첩시킬 필요가 있기 때문에, 기판 상의 쇼트영역과 다음층의 패턴을 갖는 마스크와의 얼라인먼트(위치정합)가 실행된다.
통상, 기판의 얼라인먼트 처리에서는, 기판을 기판 스테이지에 로드할 때의 예비적인 위치정합인 프리얼라인먼트 처리와, 기판을 기판 스테이지에 의해 지지한 상태에서 기판에 형성되어 있는 2개 또는 3개의 서치마크를 사용하여 대략적인 위치정합을 하는 서치 얼라인먼트 처리와, 서치 얼라인먼트 처리의 결과를 사용하여 기판을 정밀하게 위치정합하는 파인 얼라인먼트 처리가 실행된다. 이 중, 파인 얼라인먼트 처리에서는, 서치 얼라인먼트의 결과로부터 기준위치에 대한 기판의 2차원방향(평면방향, XY방향)의 어긋남이나 회전 등을 구하고, 이들에 기초하여 각 쇼트영역(얼라인먼트 마크)의 설계상 위치, 또는 전(前) 레이어에서의 패턴전사에 사용된 위치(계측치 또는 계산치)를 보정하고, 이 보정위치를 사용하여 얼라인먼트 광학계의 계측영역안으로 얼라인먼트 마크를 유도하여 이것을 검출함으로써 기판의 파인 얼라인먼트가 실행되고 있다.
여기서, 파인 얼라인먼트의 방식으로는, 기판 상의 쇼트영역마다 얼라인먼트 마크를 검출하여 기판 상에 전사되는 패턴과의 얼라인먼트를 실행하는 다이ㆍ바이ㆍ다이ㆍ얼라인먼트 방식 외에, EGA(Enhanced Global Allignment)방식이 있다. EGA 방식은, 기판 상의 복수의 쇼트영역 중에서 선택되는 적어도 3개의 쇼트영역(이것을 샘플 쇼트영역이라고 부른다)에 각각 부수된 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하고, 얼라인먼트 쇼트영역의 실제위치와 설계위치(또는 그 보정위치)를 사용한 근사연산처리에 의해 기판 상의 각 쇼트영역의 위치를 통계적으로 산출하는 것이다. 이것에 의해, 기판은 그 산출된 위치에 따라서 순차적으로 이동되어, 복수의 쇼트영역 각각에 다음층의 마스크의 패턴이 적정하게 위치정합된 상태로 전사된다. 또, 얼라인먼트 광학계의 계측영역은, 서치 얼라인먼트 처리에서는 서치마크의 설계위치를 중심으로 하여 설정되고, 파인 얼라인먼트 처리에서는 얼라인먼트 마크의 설계위치 또는 그 보정위치를 중심으로 하여 설정된다. 얼라인먼트 광학계는 상기 계측영역 내의 마크를 검출한다.
그런데, 예를 들어 반도체 디바이스의 제조에서는 레이어별로 얼라인먼트 마크를 어긋나게 하여 전사하는 경우가 있어, 이 경우, 전 레이어(또는 전전 레이어)에서 사용한 얼라인먼트 마크가 상측의 레이어를 통하여 인식가능하면, 검출대상인 얼라인먼트 마크에 근접하여 동종의 마크(전 레이어의 마크)가 존재하게 된다. 얼라인먼트 마크끼리가 근접하여 존재하면, 프리얼라인먼트의 정밀도에 기초하여 얼라인먼트 광학계의 계측영역으로 검출대상인 얼라인먼트 마크를 유도했다고 해도, 복수의 동종 마크가 계측영역에 들어오거나, 또는 검출대상 이외의 마크만이 계측영역에 들어오는 경우가 발생한다. 이 경우, 종래의 얼라인먼트 광학계에서는, 파인 얼라인먼트에 있어서 모든 마크가 검출대상인지 또는 계측영역 내의 마크가 검출대상인지를 판단하지 않기 때문에, 검출대상이 아닌 잘못된 얼라인먼트 마크에 기초하여 얼라인먼트 쇼트영역의 위치를 계측하여, 얼라인먼트 정밀도를 현저히 악화시키는 경우가 있다.
또한, 전 레이어(또는 전전 레이어)에서 사용한 얼라인먼트 마크를 사용하여 다음층의 패턴을 얼라인먼트 처리하는 경우도 있다. 이 경우에 있어서도, 전레이어(또는 전전 레이어)의 얼라인먼트 마크를 포함하는 다수의 얼라인먼트 마크로부터 다음층의 패턴을 얼라인먼트하기 위한 얼라인먼트 마크를 특정하기가 어려워진다.
또한, 종래와 같은 서치 얼라인먼트를 실행하는 시퀀스에서는, 서치 얼라인먼트시에 서치마크의 검출에러를 방지할 필요가 있다. 이 때문에, 기판 상에는, 서치마크의 주위에서의 동종의 (서치마크와 닮은) 패턴의 형성을 금지하기 위한 금지 존이 형성되어 있다. 이 금지 존은, 얼라인먼트 광학계의 계측영역으로 서치마크를 유도했을 때, 다른 패턴이 계측영역에 들어가지 않도록 함으로써 서치마크의 오검출을 회피하기 위한 것이다. 그러나, 금지 존의 면적분만큼 기판 상의 패턴전사영역이 감소되어 회로의 배치 등에 제약을 가하기 때문에, 금지 존의 존재는 기판의 효율적 이용이라는 관점에서는 바람직하지 않다.
또한, 기판 상의 서치마크는, 마스크에 형성되어 있는 서치마크를 기판에 전사하여 형성되기 때문에, 기판 상의 각 쇼트영역의 각각에 서치마크가 형성되게 된다. 그러나, 서치 얼라인먼트 처리에 있어서 사용되는 기판 상의 서치마크의 수는 2개 또는 3개이기 때문에, 서치 얼라인먼트 처리에 사용되지 않는 다수의 무용한 서치마크가 기판 상에 존재하게 된다. 이들 서치마크의 존재도 기판 상의 패턴전사영역을 감소시키는 것으로 되기 때문에, 기판의 효율적 이용의 관점에서 바람직하지 않다.
또한, 서치 얼라인먼트 처리에서는, 기판 상에 이간되어 있는 2이상의 서치마크를 각각 얼라인먼트 광학계에서 검출하지만, 얼라인먼트 광학계가 제 1 서치마크를 검출한 후, 제 2 서치마크를 얼라인먼트 광학계의 계측영역 내에서 검출하고자 하는 경우, 예를 들어 기판이 변형되어 있으면, 제 1 서치마크와 제 2 서치마크의 실제 상대위치가 설계상의 상대위치와 다르기 때문에, 제 2 서치마크를 얼라인먼트 광학계의 계측영역 내에 배치시키는 처리가 원활하게 실행되지 않는다.
또한, 얼라인먼트 처리에서는 얼라인먼트 광학계에서 검출한 얼라인먼트 마크화상을 화상처리하지만, 얻어진 마크화상을 압축처리하고 나서 마크위치를 검출하는 쪽이 압축처리를 하지 않은 경우보다 처리속도가 빠르다. 그러나, 압축처리를 실행하면, 작은 마크인 경우, 마크화상이 일그러져 마크위치 검출을 실행하는 것이 불가능해지는 경우가 있다.
그리고, 마이크로 디바이스를 제조할 때, 디바이스의 표면을 평탄화하기 위해서 CMP(화학적 기계적 연마)처리가 실행되는 경우가 있지만, 디바이스 표면의 요철상태에 따라서는 디바이스 표면이 CMP장치의 연마면에 대하여 기울어져 닿는 경우가 있어, 연마상태가 불균일하게 되는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 검출대상이 되는 마크에 근접하여 동종의 마크가 다수 존재할 때에서도 이 검출대상의 마크를 확실하게 검출할 수 있는 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 검출대상인 마크를 확실하게 검출함으로써, 프리얼라인먼트로부터 서치 얼라인먼트를 하지 않고 파인 얼라인먼트를 실행하는 시퀀스에 있어서도 얼라인먼트 정밀도를 유지함으로써 스루풋을 향상시킬 수 있고, 양호한 정밀도로 노광처리할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 개시
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 실시형태에 나타내는 도 1∼도 25 에 대응한 이상의 구성을 채용하고 있다.
본 발명의 위치 검출용 마크(10)는, 물체(P) 상에 형성되어, 위치 검출장치(9, CONT)에 의해 물체(P)의 위치정보를 검출할 때에 사용되는 위치 검출용 마크로서, 위치 검출장치(9, CONT)에 의해 관찰됨으로써 위치 검출장치(9, CONT)로 위치정보를 출력시키기 위한 제 1 패턴(1)과, 제 1 패턴(1)과 소정의 위치관계로 배치되고, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되어, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴(2)을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 마크 식별방법은, 물체(P)의 위치정보를 검출장치(9, CONT)를 사용하여 검출하기 위해, 물체(P) 상에 형성된 복수의 제 1 마크(1A∼1E)로부터 특정한 제 1 마크(1A)를 식별하기 위한 마크 식별방법으로서, 물체(P) 상에, 제 1 마크(1A∼1E)와 함께, 제 1 마크(1A∼1E)와 소정의 위치관계로 배치된, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되어, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴(2)을 형성하고, 검출장치(9, CONT)에 의해 제 2 패턴(2)을 검출하여, 제 2 패턴(2)에 의해 나타난 정보에 기초하여 특정한 제 1 마크(1A)를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 위치 검출방법은, 상기의 마크 식별방법에 의해 결정된 특정한 제 1 마크(1A)를 검출장치(9, CONT)를 사용하여 검출함으로써 물체(P)의 위치정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 위치정보를 출력시키기 위한 제 1 패턴에 대하여 소정의 위치관계로 부수되는 제 2 패턴을 형성하는 것에 의해, 이 제 2 패턴의 형태를 검출함으로써 검출대상이 되는 마크에 근접하여 동종의 마크가 존재하는 경우에도, 이들 복수의 마크로부터 위치 검출에 사용하기 위한 마크를 특정할 수 있다. 또한, 제 2 패턴은 N 종류의 패턴을 n개 조합한 구성이기 때문에, 기판 상에 마크를 배치하기 위한 영역을 넓게 설정하지 않아도 Nn종류와 같은 많은 종류의 정보를 표시할 수 있다. 그 결과, 동종의 마크가 다수 존재하고 있더라도, 기판 상의 패턴전사영역을 좁히지 않고 마크를 식별할 수 있다.
본 발명의 노광방법은, 기판(P) 상에 소정 패턴을 전사하는 노광방법으로서, 기판(P) 상에, 위치 검출장치(9, CONT)에 위치정보를 검출시키기 위한 제 1 패턴(1)과, 제 1 패턴(1)과 소정의 위치관계로 배치된, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되고, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴(2)을 형성하고, 검출장치(9, CONT)에 의하여 제 2 패턴(2)을 검출하여, 제 2 패턴(2)에 의해 나타난 정보에 기초하여 제 1 패턴(1)으로부터 위치정보를 검출하며, 검출한 위치정보에 기초하여 기판(P)과 소정 패턴을 상대적으로 이동시켜 기판(P) 상에 소정 패턴을 전사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 위치정보를 출력시키기 위한 제 1 패턴에 대하여 소정의 위치관계로 부수되는 제 2 패턴을 형성했기 때문에, 이 제 2 패턴의 형태를 검출함으로써, 검출대상이 되는 패턴에 근접하여 동종의 패턴이 복수 존재하는 경우에도,제 2 패턴에 의해 나타난 정보에 기초하여 이들 복수의 패턴으로부터 위치 검출에 사용하기 위한 제 1 패턴을 특정할 수 있다. 따라서, 이 제 1 패턴을 사용하여 얼라인먼트 처리를 양호한 정밀도로 실행할 수 있어, 노광 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 제 2 패턴은 N 종류의 패턴을 n개 조합한 구성이기 때문에, 기판 상에 위치정보를 검출시키기 위한 제 1 패턴을 배치하기 위한 영역을 넓게 설정하지 않아도 Nn종류와 같은 많은 종류의 정보를 표시할 수 있다. 따라서, 동종의 패턴이 존재하고 있더라도 위치 검출에 사용하기 위한 제 1 패턴을 특정할 수 있는 동시에, 기판 상의 소정 패턴전사영역을 좁히지 않고 노광처리를 양호한 정밀도로 실행할 수 있다.
본 발명의 노광방법은, 기판(P) 상에 소정 패턴을 전사하는 노광방법으로서, 기판(P) 상에, 제 1 패턴(1)과 제 1 패턴(1)에 대하여 소정의 위치관계에 있는 제 2 패턴(2)으로 구성되고, 기판(P) 상에 복수 형성된 마크(1, 10) 중 특정마크(1, 10)의 제 1 패턴(1)과 제 2 패턴(2)의 상대위치정보를 검출하고, 상대위치정보에 기초하여 상기 기판(P) 상에 형성된 복수의 마크(1) 중 특정마크(1)와는 다른 별도의 마크(1')의 위치정보를 결정하며, 결정한 위치정보에 기초하여 기판(P)과 소정 패턴을 상대적으로 이동시켜 기판(P) 상에 소정 패턴을 전사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 특정마크의 제 1 패턴과 제 2 패턴의 상대위치정보를 검출함으로써, 예를 들어 기판의 변형량이나 회전량에 관한 정보를 구할 수 있다.그리고, 특정마크와 별도의 마크와의 상대위치가 설계상의 상대위치와 다른 경우에도, 상기 구한 정보에 기초하여 특정마크와는 별도의 마크의 위치정보를 결정할 수 있다. 따라서, 위치 검출장치의 계측영역 내에서 특정마크를 검출한 후에 별도의 마크를 검출할 때, 위치 검출장치의 계측영역 내에 별도의 마크를 배치하기 위한 기판의 이동을 원활히 실행할 수 있다.
본 발명의 마크 검출방법은, 소정의 계측영역을 갖는 화상처리방식의 마크검출장치(9, CONT)를 사용하여, 제 1 마크(1)와, 제 1 마크(1)와 소정의 위치관계에 있고 제 1 마크(1)보다도 작은 제 2 마크(2)가 형성된 물체(P) 상에서 제 2 마크(2)를 검출하는 마크 검출방법에 있어서, 계측영역의 화상을 촬상하여 화상 데이터를 획득하고, 화상 데이터를 압축처리하여, 압축처리한 화상 데이터로부터 제 1 마크(1)의 위치정보를 검출하며, 검출한 제 1 마크(1)의 위치정보와 제 1 마크(1)와 제 2 마크(2)의 상대위치정보에 기초하여, 계측영역을 촬상한 화상 데이터로부터 제 2 마크(2)의 위치정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 노광방법은, 소정의 계측영역을 갖는 화상처리방식의 마크검출장치(9, CONT)를 사용하여, 제 1 마크(1)와, 제 1 마크(1)와 소정의 위치관계에 있고 제 1 마크(1)보다도 작은 제 2 마크(2)가 형성된 기판(P) 상에서 제 2 마크(2)를 검출하고, 마스크(M)와 기판(P)을 위치정합하고 나서 마스크(M)의 패턴을 기판(P)에 노광하는 노광방법에 있어서, 계측영역의 화상을 촬상하여 화상 데이터를 획득하고, 화상 데이터를 압축처리하여, 압축처리한 화상 데이터로부터 제 1 마크(1)의 위치정보를 검출하며, 검출한 제 1 마크(1)의 위치정보와 제 1 마크(1)와 제 2 마크(2)의 상대위치정보에 기초하여, 계측영역을 촬상한 화상 데이터로부터 제 2 마크(2)의 위치정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 예를 들어 마크검출장치가 화상처리방식의 검출장치인 경우, 화상 데이터를 압축하고 나서 마크를 검출하는 쪽이 처리속도를 향상시킬 수 있는 경우가 있지만, 압축함으로써 제 2 마크의 화상이 일그러지는 등의 문제가 발생하는 경우도 있다. 그러나, 이 제 2 마크와 소정의 위치관계에 있고 또한 제 2 마크보다도 큰 제 1 마크를 형성함으로써, 이 제 1 마크의 화상 데이터는 압축처리하더라도 일그러지지 않는다. 따라서, 이 제 1 마크의 압축화상 데이터를 사용하여 제 1 마크의 위치정보를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 제 2 마크의 위치정보를 효율적으로 구할 수 있다.
본 발명의 마크 검출방법은, 소정의 계측영역을 갖는 마크검출장치(9, CONT)를 사용하여 물체(P) 상의 마크(1, 2)를 검출하는 마크 검출방법에 있어서, 검출대상인 대상 마크(1)의 주위에 거의 등간격으로 비대상 마크(2)를 형성하여, 대상 마크(2)를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 노광방법은, 기판(P) 상의 마크(1, 2)를 소정의 계측영역을 갖는 마크검출장치(9, CONT)를 사용하여 검출하고, 마스크(M)와 기판(P)을 위치정합하고 나서 마스크(M)의 패턴을 기판(P)에 노광하는 노광방법에 있어서, 검출대상인 대상 마크(1)의 주위에 거의 등간격으로 비대상 마크(2)를 형성하여, 대상 마크(1)를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 대상 마크의 주위에 거의 등간격으로 비대상 마크를 형성함으로써, 예를 들어 디바이스를 화학적 기계적 연마(CMP)하는 경우에 있어서, 디바이스 표면이 CMP 장치의 연마면에 대하여 기울어져 닿는 문제를 회피할 수 있어, 연마처리를 양호한 정밀도로 실행할 수 있다.
본 발명의 위치정보 검출방법은, 소정검출방식으로 마크를 검출하는 마크검출장치(9, CONT)를 사용하여 물체(P) 상에 형성된 대상 마크(2)를 검출하고, 그 검출결과에 기초하여 물체(P)의 위치정보를 검출하는 위치정보 검출방법으로서, 물체(P) 상에 대상 마크(2)와 소정의 위치관계를 갖도록 형성된, 소정의 검출방식에 대한 검출 용이성이 높은 비대상 마크(1)를 마크검출장치(9, CONT)로 검출하고, 비대상 마크(1)의 검출결과와 소정의 위치관계에 기초하여 마크검출장치(9, CONT)로 대상 마크(2)를 검출하며, 대상 마크(2)의 검출결과에 기초하여 물체(P)의 위치정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 대상 마크를 검출할 때, 검출 용이성이 높고 또 대상 마크와 소정의 위치관계에 있는 비대상 마크를 검출함으로써 빠른 처리속도로 비대상 마크를 검출한 후, 비대상 마크의 검출결과와 소정의 위치관계에 기초하여 대상 마크의 검출을 효율적으로 실행할 수 있다.
본 발명의 마크는, 물체(P) 상에 형성되어 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크이다. 마크(P1, P2)는, 물체(P) 상에 확보된 소정의 마크영역 내(A1)에서의 임의의 위치에 배치되고, 그 마크영역 내에서의 위치에 의해 정보를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 마크의 위치정보에 의해 정보가 표현되기 때문에, 단순한마크의 유무에 의해 정보를 표현하는 것과 비교하여 보다 많은 정보를 표현하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 마크는, 물체(P) 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서, 제 1 마크영역(1)과, 제 1 마크영역과 소정의 위치관계에 있는 제 2 마크영역(A1)을 포함하고, 제 1 마크영역에 물체의 위치정보를 검출하기 위한 제 1 마크가 형성되고, 제 2 마크영역 내에 제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크(2, P1, P2)가 형성되어, 제 2 마크의, 제 2 마크영역 내에서의 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 나타낸다.
본 발명의 노광장치는, 기판(P) 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단(9)과, 검출수단에 전기적으로 접속되고, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 기판을 상대이동시키는 구동수단(CONT, PST, PSTD)을 구비하여, 소정 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서, 검출수단에 의해 검출되는 마크가, 검출수단에 의해 검출됨으로써 검출수단에 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크(1)와, 제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크(2, P1, P2)를 구비하고, 검출수단이, 제 2 마크영역 내(A1)에서의 제 2 마크의 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명의 노광방법은, 소정 패턴을 기판(P) 상에 전사하기 위한 노광방법으로서, 기판 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크(2)를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 공정과, 검출수단에의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 기판을 상대이동시켜 소정 패턴을 노광하는 공정을 포함하고, 마크(2)가, 검출공정에서 검출됨으로써 기판의 위치신호를 발생시키는 제 1 마크(1)와, 제 2 마크영역 내의 임의의 위치에 형성되고, 제 2 마크영역 내에서의 위치에 의해 제 1 마크에 관한 정보를 나타내는 제 2 마크(2, P1, P2)를 갖는 마크로서, 제 2 마크영역 내에서의 제 2 마크의 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명의 제조방법은, 소정 패턴을 기판(P) 상에 노광하기 위한 노광장치를 제조하는 방법으로서, 기판 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단(9)과, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 기판이 노광될 위치로 기판을 이동시키는 구동수단(CONT, PST, PSTD)을 형성하고, 마크가, 검출수단에 의해 검출됨으로써 검출수단에 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크(1)와, 제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크(2)를 구비하고, 검출수단(9)이, 제 2 영역(A1)내에서의 제 2 마크(2, P1, P2)의 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명에 의하면, 마크의 위치정보에 의해 정보가 표현되기 때문에, 단순한 마크의 유무에 의해 정보를 표현하는 것과 비교하여 보다 많은 정보를 표현하는 것이 가능해진다.
본 발명의 마크는, 물체(P) 상에 형성되어 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서, 물체 상에 확보된 소정의 마크영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부(도 23-P1)와, 마크영역 내에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부(도 23-P2)를 구비하고, 종패턴부와 횡패턴부의 교점 위치에 의해 정보를 나타낸다.
본 발명에 의하면, 마크의 위치정보에 의해 정보가 표현되기 때문에, 단순한 마크의 유무에 의해 정보를 표현하는 것과 비교하여 보다 많은 정보를 표현하는 것이 가능해진다. 또한, 종패턴부는 제 1 방향으로 길게 연장되어 있기 때문에 종패턴부 상의 어딘가 일부를 검출할 수 있으면 종패턴의 위치를 검출할 수 있고, 횡패턴부는 제 2 방향으로 길게 연장되어 있기 때문에 횡패턴부 상의 어딘가 일부를 검출할 수 있으면 횡패턴의 위치를 검출할 수 있어, 그 결과로부터 종패턴부와 횡패턴부의 교점 위치를 구할 수 있기 때문에, 패턴부에 대한 검출장치의 검출에어리어의 위치를 상대적으로 부여할 때의 정밀도를 여유있게 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 마크는, 물체(P) 상에 형성되어 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서, 제 1 마크영역(1)과, 제 1 마크영역과 소정의 위치관계에 있는 제 2 마크영역(A1)을 포함하고, 제 1 마크영역에 물체의 위치정보를 검출하기 위한 제 1 마크가 형성되고, 제 2 마크영역 내에, 제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크(2)가 형성되고, 제 2 마크는, 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부(도 23-P1)와, 제 2 영역 내에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부(도 23-P2)를 구비하고, 종패턴부와 횡패턴부의 교점 위치에 의해 제 1 패턴에 관한 정보를 나타낸다.
본 발명의 노광장치는, 기판(P) 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단(9)과, 검출수단에 전기적으로 접속되고, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 기판을 상대이동시키는 구동수단(CONT, PST, PSTD)을 구비하여, 소정 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서, 검출수단에 의해 검출되는 마크가, 검출수단에 의해 검출됨으로써 검출수단에 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크와, 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부(도 23-P1) 및 제 2 영역 내에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부(도 23-P2)로 구성되는 제 2 마크(2)를 구비하고, 검출수단은, 제 2 마크의 종패턴부와 횡패턴부의 교점 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명의 노광방법은, 소정 패턴을 기판(P) 상에 전사하기 위한 노광방법으로서, 기판 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 공정과, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 기판을 상대이동시켜 소정 패턴을 노광하는 공정을 포함하고, 마크가, 검출공정에서 검출되는 것에 의해 기판의 위치신호를 발생시키는 제 1 마크와, 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부(도 23-P1) 및 제 2 영역 내에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부(도 23-P2)를 구비한 제 2 마크(2)를 구비하고, 종패턴부와 횡패턴부의 교점 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명의 제조방법은, 소정 패턴을 기판(P) 상에 노광하기 위한 노광장치를제조하는 방법으로서, 기판 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단(9)과, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 기판이 노광될 위치로 기판을 이동시키는 구동수단(CONT, PST, PSTD)을 형성하고, 마크가, 검출수단에 의해 검출됨으로써 검출수단에 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크와, 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부(P1)와, 제 2 영역 내에서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부(P2)를 구비한 제 2 마크(2)로 구성되고, 검출수단이, 제 2 마크의 종패턴부와 횡패턴부의 교점에 기초하여 제 1 패턴에 관한 정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 마크의 위치정보에 의해 정보가 표현되기 때문에, 단순한 마크의 유무에 의해 정보를 표현하는 것과 비교하여 보다 많은 정보를 표현하는 것이 가능해진다. 또한, 종패턴부는 제 1 방향으로 길게 연장되어 있기 때문에 종패턴부 상의 어딘가 일부를 검출할 수 있으면 종패턴의 위치를 검출할 수 있고, 횡패턴부는 제 2 방향으로 길게 연장되어 있기 때문에 횡패턴부 상의 어딘가 일부를 검출할 수 있으면 횡패턴의 위치를 검출할 수 있어, 종패턴부와 횡패턴부의 교점 위치를 구할 수 있기 때문에, 패턴부에 대하여 검출장치의 검출에어리어의 위치를 상대적으로 부여할 때의 정밀도를 여유있게 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 마크는, 물체 상에 형성되어 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서, 마크영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하고, 마크영역 내에서의 패턴부의, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여정보가 표현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 마크의 위치정보에 의해 정보가 표현되기 때문에, 단순한 마크의 유무에 의해 정보를 표현하는 것과 비교하여 보다 많은 정보를 표현하는 것이 가능해진다. 또한, 패턴부는 제 1 방향으로 길게 연장되어 있기 때문에 패턴부 상의 어딘가 일부를 검출할 수 있으면 패턴의 위치를 검출할 수 있어, 패턴부에 대하여 검출장치의 검출에어리어의 위치를 상대적으로 부여할 때의 정밀도를 여유있게 하는 것이 가능해진다. 또한, 제 2 방향에 관해서만, 즉 일방향에 관해서만 상기 패턴부의 위치를 검출하면 되므로, 검출공정을 간략화할 수 있다.
본 발명의 마크는, 물체(P) 상에 형성되어 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서, 제 1 마크영역(1)과, 제 1 마크영역과 소정의 위치관계에 있는 제 2 마크영역(A1)을 포함하고, 제 1 마크영역에 형성되어 물체의 위치정보의 검출에 사용되는 제 1 마크와, 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부(도 24-P1)를 구비하고, 제 2 영역 내에서의 패턴부의, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 의해 제 1 마크에 관한 정보를 나타내는 제 2 마크로 구성된다.
본 발명의 노광장치는, 기판(P) 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단(9)과, 검출수단에 전기적으로 접속되고, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 기판을 상대이동시키는 구동수단(CONT, PST, PSTD)을 구비하여, 소정 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서, 검출수단에 의해 검출되는 마크가 제 1 마크영역에 형성되고, 검출수단에 의해 검출됨으로써 검출수단에 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크와, 제 2 영역(도 24-A1)내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부(도 24-P1)를 구비한 제 2 마크(2)로 구성되고, 검출수단이, 제 2 마크의 제 2 영역 내에서의 패턴부의 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명의 노광방법은, 소정 패턴을 기판(P) 상에 전사하기 위한 노광방법으로서, 기판 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 공정과, 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 기판을 상대이동시켜 소정 패턴을 노광하는 공정을 포함하며, 마크가, 검출공정에서 검출됨으로써 기판의 위치신호를 발생시키는 제 1 마크와, 제 2 영역(A1)내에서 제 1 방향으로 연장되는 패턴부(도 25-P1)를 구비한 제 2 마크(2)로 구성되고, 위치정보를 검출하는 공정에서, 제 2 영역 내에서의 패턴부의, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명의 제조방법은, 소정 패턴을 기판(P) 상에 노광하기 위한 노광장치를 제조하는 방법으로서, 기판 상의 제 1 마크영역(1) 및 제 2 마크영역(A1)으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단(9)과, 검출수단에 의해 검출된 기판의 위치정보에 기초하여 기판이 노광될 위치로 기판을 이동시키는 구동수단을 형성하고, 마크가, 검출수단에 의해 검출됨으로써 검출수단에 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크와, 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부(도 24-P1)를 구비하고, 검출수단이, 제2 영역 내에서의 패턴부의, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 나타내는 제 2 마크(2)로 구성되고, 검출수단이, 제 2 영역 내에서의 패턴부의 위치에 기초하여 제 1 마크에 관한 정보를 검출한다.
본 발명에 의하면, 마크의 위치정보에 의해 정보가 표현되기 때문에, 단순한 마크의 유무에 의해 정보를 표현하는 것과 비교하여 보다 많은 정보를 표현하는 것이 가능해진다. 또한, 패턴부는 제 1 방향으로 길게 연장되어 있기 때문에 패턴부 상의 어딘가 일부를 검출할 수 있으면 패턴의 위치를 검출할 수 있어, 패턴부에 대하여 검출장치의 검출에어리어의 위치를 상대적으로 부여할 때의 정밀도를 여유있게 하는 것이 가능해진다. 그리고, 제 2 방향에 관해서만, 즉 일방향에 관해서만 상기 패턴부의 위치를 검출하면 되므로, 검출공정을 간략화할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은, 본 발명에 관한 노광장치의 일실시형태를 나타내는 개략구성도이다.
도 2 는, 본 발명의 위치 검출용 마크의 제 1 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 3a 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3b 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3c 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3d 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3e 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3f 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 는, 위치 검출장치를 사용하여 위치 검출용 마크가 검출되는 모양을 나타내는 도면이다.
도 4b 는, X축용 촬상소자가 출력한 촬상신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 4c 는, Y축용 촬상소자가 출력한 촬상신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 얼라인먼트 처리의 개요를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6 은, 위치 검출장치의 계측영역 내에 배치된 복수의 위치 검출용 마크를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 발명의 마크 식별방법의 제 1 실시형태를 나타내는 플로우차트도이다.
도 8 은, 본 발명의 마크 식별방법의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은, 본 발명의 위치 검출용 마크의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11a 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11b 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11c 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11d 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11e 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11f 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11g 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11h 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11i 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11j 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11k 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11l 은, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 3 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 13a 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 13b 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 13c 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 13d 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 13e 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 14a 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 4 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 14b 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 4 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 14c 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 4 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 15a 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 4 실시형태에 관한 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 15b 는, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 4 실시형태에 관한 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 5 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 17 은, 본 발명의 마크 식별방법의 제 6 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 은, 본 발명의 마크 식별방법의 제 7 실시형태를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 19a 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 7 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 19b 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 7 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 20a 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 8 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 20b 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 8 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 20c 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 8 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 20d 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 8 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 21 은, 본 발명의 위치 검출용 마크의 제 9 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 22a 는, 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 22b 는, 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 위치 검출용 마크의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 23a 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 10 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 23b 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 10 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 23c 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 10 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 23d 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 10 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 23e 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 10 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 24 는, 본 발명의 제 10 실시형태의 적용예를 설명하기 위한 도면이다.
도 25a 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 11 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 25b 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 11 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 25c 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 11 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 25d 는, 본 발명의 마크 식별방법의 제 11 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 26 은, 반도체디바이스의 제조공정의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
제 1 실시형태
이하, 본 발명의 마크 식별방법 및 노광방법의 제 1 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시형태는, 스텝 앤드 스캔 방식으로 마스크의 패턴을 감광기판에 노광하는 노광장치(소위 스캐닝스테퍼)의 얼라인먼트공정에 본 발명의 마크 식별방법을 적용한 것으로, 도 1 은 이 노광장치의 개략구성도이다. 또, 여기서 말하는 「감광기판」은 반도체웨이퍼 상에 레지스트를 도포한 것을 포함하고, 「마스크」는 감광기판 상에 축소투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다.
도 1 에 있어서, 노광장치(EX)는, 마스크(M)를 지지하는 마스크 스테이지(MST)와, 감광기판(P)을 지지하는 기판 스테이지(PST)와, 마스크 스테이지(MST)에 지지되어 있는 마스크(M)를 노광광(EL)으로 조명하는 조명광학계(IL)와, 노광광(EL)에 의해 조명된 마스크(M)의 패턴을 기판 스테이지(PST)에 지지되어 있는 감광기판(P)에 투영노광하는 투영광학계(PL)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서의 노광장치(EX)는 소위 스캐닝스테퍼이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 투영광학계(PL)의 광축(AX)과 일치하는 방향을 Z축방향, Z축방향에 수직인 평면내에서 마스크(M)와 감광기판(P)의 동기이동방향을 X축방향, Z축방향 및 X축방향에 수직인 방향을 Y축방향으로 한다.
조명광학계(IL)는, 마스크 스테이지(MST)에 지지되어 있는 마스크(M)를 노광광(EL)에 의해 조명하는 것으로서, 광원, 광원으로부터 사출된 광속의 조도를 균일화하는 옵티컬 인티그레이터, 옵티컬 인티그레이터로부터의 노광광(EL)을 집광하는 콘덴서렌즈, 릴레이렌즈계, 노광광(EL)에 의한 마스크(M)상의 조명영역을 슬릿형상으로 설정하는 가변 시야조리개 등을 갖고 있다. 조명광학계(IL)로부터 사출되는 노광광(EL)으로는, 예를 들어 수은램프로부터 사출되는 자외역의 휘선(g선, h선, i선) 및 KrF 엑시머레이저광(파장 248nm) 등의 원자외광(DUV광)이나, ArF 엑시머레이저광(파장 193㎚) 및 F2레이저광(파장 157㎚) 등의 진공자외광(VUV) 등이 사용된다.
마스크 스테이지(MST)는, 마스크(M)를 지지하는 것으로, 베이스(3)에 대하여 투영광학계(PL)의 광축(AX)에 수직인 평면내, 즉 XY평면내에서 2차원 이동 및 미소회전이 가능하게 되어 있다. 마스크 스테이지(MST)는 리니어모터 등의 구동장치(MSTD)에 의해 구동되고, 구동장치(MSTD)는, 노광장치 전체의 동작을 통괄제어하는 제어장치(CONT)에 의해 제어된다.
투영광학계(PL)는, 복수의 광학소자(렌즈)로 구성되어 있고, 이들 광학소자는 경통에 의해 지지되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 투영광학계(PL)는, 투영배율이 예를 들어 1/4 또는 1/5의 축소계이다. 또, 투영광학계(PL)는 등배계 및 확대계 중 어느 것이나 상관없다. 또한, 투영광학계(PL)는, 광학특성을 보정하는, 도시를 생략한 결상특성 제어장치를 갖고 있다. 이 결상특성 제어장치는, 예를 들어 투영광학계(PL)를 구성하는 일부의 렌즈군의 간격조정이나, 일부의 렌즈군의 렌즈실내의 기체압력을 조정함으로써, 투영광학계(PL)의 투영배율, 왜곡수차 등의 광학특성을 보정한다. 결상특성 제어장치는 제어장치(CONT)에 의해 제어된다.
기판 스테이지(PST)는, 감광기판(P)을 지지하는 것으로, 기대(5)상을 투영광학계(PL)의 광축(AX)에 수직인 평면내, 즉 XY평면내에서 감광기판(P)을 2차원적으로 위치결정하는 XY스테이지와, 투영광학계(PL)의 광축(AX)에 평행한 방향, 즉 Z축방향으로 감광기판(P)을 위치결정하는 Z스테이지와, 및 감광기판(P)을 미소회전시키는 θ스테이지를 구비하고 있다.
기판 스테이지(PST)상에는 이동경(6)이 설치되어 있다. 또한, 이동경(6)에 대향하는 위치에는 레이저간섭계(7)가 형성되어 있다. 이동경(6)은, X축에 수직인 반사면을 갖는 평면경 및 Y축에 수직인 반사면을 갖는 평면경(도시 생략)에 의해 구성되어 있다. 레이저간섭계(7)는, X축을 따라서 이동경(6)에 레이저빔을 조사하는 X축용 레이저간섭계 및 Y축을 따라서 이동경에 레이저빔을 조사하는 Y축용 레이저간섭계(도시 생략)에 의해 구성되고, 이들 X축용 및 Y축용 레이저간섭계(7)에 의해 기판 스테이지(PST)의 X방향 및 Y방향에서의 위치(X좌표, Y 좌표)가 계측된다. 또한, X축용 및 Y축용 중 한쪽에 2개의 레이저간섭계(7)를 병렬배치함으로써, 2개의 계측치의 차이로부터 기판 스테이지(PST)의 회전각이 계측된다. 이들 레이저간섭계(7)에 의한 기판 스테이지(PST)의 X좌표, Y좌표 및 회전각 등의 위치정보의 계측결과는 제어장치(CONT)에 출력되고, 제어장치(CONT)는, 위치정보를 모니터하면서 리니어모터 등의 구동장치(PSTD)를 통하여 기판 스테이지(PST)의 위치결정동작을 제어한다. 또, 도 1 에는 나타내고 있지 않지만, 마스크 스테이지(MST)에도 동일하게 복수의 레이저간섭계를 갖는 시스템을 구비하여, 마스크 스테이지(MST: 마스크(M))의 X좌표, Y좌표 및 회전각 등의 위치정보를 계측한다. 이들 계측결과는 제어장치(CONT)에 출력된다.
노광장치(EX)는, 투영광학계(PL)와는 별도로 설치되는 오프ㆍ액시스(Off-Axis)방식의 얼라인먼트 광학계(위치 검출장치, 마크검출장치: 9)를 구비하고 있다. 얼라인먼트 광학계(9)는 직사각형상의 계측영역을 구비하고 있고, 예를 들어 할로겐램프로부터 사출되는 파장550∼750㎚정도의 광대역광을 감광기판(P) 상에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크(위치 검출용 마크)에 조사하여, 감광기판(P)의 표면과 공액인 면에 배치되는 지표마크의 이미지와 계측영역 내에 있는 얼라인먼트 마크의 이미지를 촬상소자(CCD)에 의해 검출한다. 제어장치(CONT)는, 얼라인먼트 광학계(9)를 사용하여 마스크(M)의 패턴이미지와 감광기판(P)의 쇼트영역을 얼라인먼트한 다음, 마스크 스테이지(MST)를 투영광학계(PL)의 광축(AX)에 수직인 방향(본 실시형태에서는 ＋X방향)으로 주사하는 동시에, 이것과 동기하여 예를 들어 역방향(－X방향)으로 기판 스테이지(PST)를 투영광학계(PL)의 투영배율과 동일한 속도비로 주사하여, 마스크(M)의 패턴이미지를 감광기판(P) 상의 각 쇼트영역에 축차 전사(노광)한다.
다음으로, 도 2 를 참조하면서, 감광기판(P) 상에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크에 대해서 설명한다. 도 2 는, 감광기판(P) 상에 형성되는 얼라인먼트 마크(1)를 포함하는 위치 검출용 마크(10)를 나타내는 도면이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 위치 검출용 마크(10)는, 감광기판(P) 상에 형성되고, 얼라인먼트검출계(9)에 의해 감광기판(P)의 XY평면내에서의 위치정보를 검출할 때에 사용되는 마크로서, 얼라인먼트 광학계(9)에 관찰됨으로써 얼라인먼트 광학계(9)에 위치정보를 출력시키기 위한 얼라인먼트 마크(제 1 패턴, 제 1 마크: 1)와, 얼라인먼트 마크(1)와 소정의 위치관계로 배치되어 있는 식별 마크(제 2 패턴, 제 2 마크: 2)를 구비하고 있다. 얼라인먼트 마크(1)는, 도면 중에서 X축방향으로 소정길이로 연장되는 패턴부(11L)와 스페이스부(11S)를 Y축방향으로 주기적으로 배치한 Y검출용 마크(11)와, Y검출용 마크(11)의 X축방향 양측에 형성되고, Y축방향으로 소정길이로 연장되는 패턴부(12L)와 스페이스부(12S)를 X축방향으로주기적으로 배치한 X검출용 마크(12)를 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 복수의 패턴부(11L)는 모두 동일한 길이로 되고, 복수의 스페이스부(11S)는 각각 Y축방향에 있어서 동일한 크기(간격)로 되어 있다. 마찬가지로, 복수의 패턴부(12L)도 동일한 길이로 되어 있고, 복수의 스페이스부(12S)도 각각 X축방향에 있어서 동일한 크기(간격)로 되어 있다.
식별 마크(2)는, 감광기판(P) 상에 형성되어 있는 복수의 얼라인먼트 마크(1)중, 얼라인먼트 처리에 사용할 얼라인먼트 마크(1)를 식별하는 것으로서, 복수의 얼라인먼트 마크(1)의 각각에 부수하여 형성되어 있다. 도 2 에 나타내는 식별 마크(2)는, 얼라인먼트 마크(1)와 소정의 위치관계로 배치된 4개의 영역(R1∼R4) 각각에 3 종류의 캐릭터 패턴(A, B, C)을 배치함으로써 구성된다. 영역(R1∼R4)은 얼라인먼트 마크(1)에 대하여 미리 설정된 소정위치(상대위치)로 형성되어 있고, 영역(R1)과 영역(R2)은 X축방향으로 나란히 형성되고, 영역(R3)과 영역(R4)은 X축방향으로 나란히 형성되고, 영역(R1)과 영역(R3)은 Y축방향으로 나란히 형성되며, 영역(R2)과 영역(R4)은 Y축방향으로 나란히 형성되어 있다. 영역(R1)에는 A, B, C 3 종류의 캐릭터 패턴 중 어느 하나가 배치되고, 영역(R2)에는 A, B, C 3 종류의 캐릭터 패턴 중 어느 하나가 배치되고, 영역(R3)에는 A, B, C 3 종류의 캐릭터 패턴 중 어느 하나가 배치되며, 영역(R4)에는 A, B, C 3 종류의 캐릭터 패턴 중 어느 하나가 배치된다. 여기서, 영역(R1∼R4)의 각각에 배치되는 캐릭터 패턴(A, B, C)은, 부수되는 얼라인먼트 마크(1)에 따라서 결정되어 있다. 그리고, 식별 마크(2)는, 4개의 영역 각각에 3 종류의 캐릭터 패턴을 배치함으로써 34종류의 정보를 나타낼 수 있다.
여기서, 도 2 에 나타내는 식별 마크(2)에 있어서는, 영역의 수가 R1∼R4의 4개이고 캐릭터 패턴의 수가 A∼C의 3개이지만, 영역의 수(n) 및 캐릭터 패턴의 수(N)는 2이상의 자연수이면 되고, 식별 마크(2)는, 얼라인먼트 마크(1)와 소정의 위치관계로 배치된 n개의 영역 각각에 N 종류의 캐릭터 패턴을 배치함으로써 Nn종류의 정보를 나타낼 수 있다. 또한, 영역의 수 n=1 로 하고, 하나의 영역에 대하여 복수의 캐릭터 패턴 중 임의의 어느 하나를 선택하여 배치해도 된다.
도 3a∼도 3f는, 식별 마크(2)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3a 에 나타내는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1∼R4)의 각각에 캐릭터 패턴(A)이 형성되어 있다. 도 3b 에 나타내는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1)에는 캐릭터 패턴(A)가 형성되고, 영역(R2)에는 캐릭터 패턴(B)이 형성되고, 영역(R3)에는 캐릭터 패턴(C)이 형성되고, 영역(R4)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되어 있다. 도 3c 에 나타내는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되고, 영역(R2)에는 캐릭터 패턴(B)이 형성되고, 영역(R3)에는 캐릭터 패턴(C)이 형성되며, 영역(R4)에는 캐릭터 패턴이 없다. 이와 같이, 4개(n개) 영역(R1∼R4)중 하나에 캐릭터 패턴이 없는 것을 1 종류로 할 수 있다. 여기서는, 영역(R1∼R3)의 각각에 캐릭터 패턴이 형성되고 영역(R4)에만 캐릭터 패턴이 없는 구성이지만, 캐릭터 패턴이 없는 영역은 영역(R1∼R4)중 어느 영역이거나 상관없다. 즉, 도 3d 에 나타내는 식별 마크(2)와 같이, 영역(R3)에 캐릭터 패턴이 없고, 각각의 영역(R1, R2, R4)에 캐릭터 패턴(A, B, C)이 형성되어 있는 구성일 수도 있다. 여기서, 도 3c 의 식별 마크(2)와, 도 3d 의 식별 마크(2)는 다른 종류로서 식별가능하다. 도 3e 에 나타내는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1∼R3)에는 캐릭터 패턴이 없고, 영역(R4)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되어 있다. 이와 같이 4개(n개) 있는 영역(R1∼R4)중 하나의 영역에만 캐릭터 패턴을 형성하는 구성으로 할 수 있다. 여기서, 도 3e 의 식별 마크(2)와, 예를 들어 도 3a 의 식별 마크(2)는 다른 종류로서 식별가능하다. 도 3f 에 나타내는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1∼R4)의 모든 영역에 캐릭터 패턴이 없다. 이와 같이, 4개(n개) 있는 영역(R1∼R4)의 모든 영역에 캐릭터 패턴이 없는 구성으로 할 수도 있다. 여기서, 도 3f 의 식별 마크(2)와, 예를 들어 도 3a 의 식별 마크(2)는 다른 마크로서 식별가능하다.
도 4a 는, 얼라인먼트 광학계(9)에 있어서 지표마크(20: 20A∼20D)를 갖는 지표판(도시 생략)에 감광기판(P) 상의 얼라인먼트 마크(1)의 이미지를 결상시킨 상태를 나타내고 있다. 여기서, 얼라인먼트 마크는 얼라인먼트용 검출광에 의해 조명되어 있고, 지표마크(20)는 얼라인먼트용 검출광과는 독립적인 조명광에 의해 조명되어 있다. 얼라인먼트 마크(1)의 이미지는, 소정방향(X축방향)으로 연장되는 패턴부(11L)를 갖는 Y검출용 마크(11)의 이미지와, 소정방향과 직교하는 방향(Y축방향)으로 연장되는 패턴부(12L)를 갖는 X검출용 마크(12)의 이미지를 가지고 있으며, 각각의 연장방향이 스테이지좌표계의 X축방향 및 Y축방향과 공액으로 되어 있다. 그리고, 지표판에는 얼라인먼트 마크(1)의 이미지를 X축방향으로사이에 끼워 2개의 지표마크(20A 및 20B)가 형성되고, 또한 얼라인먼트 마크(1)의 이미지를 Y축방향으로 사이에 끼워 2개의 지표마크(20C 및 20D)가 형성되며, 이들 지표마크(20A∼20D)는 감광기판(P)의 표면과 공액으로 배치되어 있다. 또한, 얼라인먼트 광학계(9)내에는, X축방향에 대응하는 방향으로 주사하는 X축용 촬상소자와, Y축방향에 대응하는 방향으로 주사하는 Y축용 촬상소자가 형성되어 있다. X축용 촬상소자는, 지표마크(20A, 20B) 및 패턴부(12L)를 가로지르는 방향으로 주사함으로써 X축방향의 검출영역(21X)내의 이미지를 촬상한다. 한편, Y축용 촬상소자는, 지표마크(20C, 20D) 및 패턴부(11L)를 가로지르는 방향으로 주사함으로써 Y축방향의 검출영역(21Y)내의 이미지를 촬상한다. 그리고, X축용 촬상소자는, 도 4b 에 나타내는 촬상신호(휘도 데이터: SX)를 출력한다. 도 4b 에 있어서, 신호부(22X)가 X검출용 마크(12)의 패턴부(12L)에 대응하여, 그 촬상신호(SX)를 아날로그/디지털(A/D) 변환하고 제어장치(CONT)에서 화상처리함으로써, 지표마크(20A, 20B)를 기준으로 한 X검출용 마크(12)의 X좌표가 검출된다. 한편, Y축용 촬상소자는, 도 4c 에 나타내는 촬상신호(휘도 데이터: SY)를 출력한다. 도 4c 에 있어서, 신호부(22Y)가 Y검출용 마크(11)의 패턴부(11L)에 대응하여, 그 촬상신호(SY)를 아날로그/디지털(A/D) 변환하고 제어장치(CONT)에서 화상처리함으로써, 지표마크(20C, 20D)를 기준으로 한 Y검출용 마크(11)의 Y좌표가 검출된다.
그리고, 얼라인먼트 마크(1)를 촬상했을 때에 X축용 및 Y축용 레이저간섭계(7)가 출력하는 기판 스테이지(PST)의 계측결과에 기초하여, 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 마크(1)의 스테이지좌표계상에서의 좌표를 구한다. 이러한 얼라인먼트 마크이미지를 촬상소자로 촬상하여 얼라인먼트 마크(1)의 좌표치를 구하는 수법은 FIA(Field Image Alignment)계라고 불리며, 본 실시형태에서는 FIA계 얼라인먼트 광학계(9)를 사용하여 얼라인먼트공정을 실행하는 것으로 하고, 또, 본 실시형태에서 사용되는 라인 앤드 스페이스로 이루어지는 얼라인먼트 마크는 FIA계의 얼라인먼트검출계(9)에 의해 검출되는 2차원마크로서, 1개의 마크로 X축방향 및 Y축방향의 위치를 검출할 수 있다. 또, 이상의 설명에서는 얼라인먼트 마크(1)의 이미지가 지표판 상에 결상되는 FIA계를 전제로 하여 설명했지만, 지표판이 얼라인먼트용 검출광의 광로상과는 별도의 광로 상에 배치되고, 얼라인먼트 마크(1)의 이미지와 지표마크의 이미지가 촬상소자 상에서 결상되는 구성인 경우에도 마찬가지이다.
다음으로, 상기 서술한 구성을 갖는 얼라인먼트 광학계(위치 검출장치: 9)를 구비한 노광장치(EX)를 사용하여, 감광기판(P)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크를 검출하고, 노광처리하는 방법에 관해서 도 5∼도 7을 참조하면서 설명한다.
도 5 는, 노광장치(EX)의 동작의 개요를 나타내는 플로우차트이다. 도 5 를 참조하면서, 노광장치(EX)의 동작중 얼라인먼트 처리를 주안으로 한 동작의 개요에 대해 설명한다.
우선, 마스크(M) 및 감광기판(P)의 각각이 마스크 스테이지(MST) 및 기판 스테이지(PST)의 각각에 대해 반송된다. 여기에서 감광기판(P)이 기판 스테이지(PST) 에 반송ㆍ지지될 때, 감광기판(P)의 물리적 형상, 예를 들어 감광기판(P)이 웨이퍼인 경우에는 오리엔테이션ㆍ플랫 또는 노치 등을 사용하여, 기판 스테이지(PST)에 대한 감광기판(P)의 예비적인 위치정합(프리얼라인먼트 처리)이 실행된다(스텝 S1).
또한, 여기에서는 감광기판(P)이 기판 스테이지(PST)에 반송ㆍ지지될 때의 위치정합을 「프리얼라인먼트 처리」라고 하였는데, 감광기판(P)이 기판 스테이지(PST)에 지지되기 이전의 감광기판 반송경로 상에서, 감광기판(P)의 물리적 형상을 이용하여 예비적인 위치정합을 실행하는 경우나, 감광기판(P)이 기판 스테이지(PST)에 지지되기 이전의 반송경로 상과 감광기판(P)이 기판 스테이지(PST)에 지지되기 직전의 양방에서 감광기판(P)의 물리적 형상을 이용하여 예비적인 위치정합을 실행하는 경우도 있어, 이들을 「프리얼라인먼트 처리」라 총칭한다.
이어서, 노광장치(CONT)는, 감광기판(P)에 대한 노광처리가 1회째의 노광처리인지 아닌지, 즉 감광기판(P)에 대한 제 1 층째의 패턴전사인지 제 2 층째 이후의 패턴전사인지를 판별한다(스텝 S2).
1회째의 노광처리인 것으로 판단한 경우, 제어장치(CONT)는, 마스크(M)를 지지하는 마스크 스테이지(MST) 및 감광기판(P)을 지지하는 기판 스테이지(PST)를 동기이동하면서, 조명광학계(IL)에 의해 마스크(M)를 노광광(EL)으로 조명하고, 마스크(M)의 패턴을 투영광학계(PL)를 통해 감광기판(P)의 각 쇼트영역에 노광한다(스텝 S8).
이 때의 쇼트 배열은 설계상의 데이터(쇼트 맵 데이터)에 기초하여 실행된다.
한편, 스텝 S2에 있어서, 감광기판(P)에 대한 노광처리가 2회째 이후의 노광처리인 것으로 판단한 경우, 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)에 의해 계측영역 내에 있는 마크를 검출한다(스텝 S3).
여기에서 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에는, 나중에 도 6 을 이용하여 설명하는 바와 같이 얼라인먼트 처리에 사용하는 얼라인먼트 마크와, 얼라인먼트 처리에 사용하지 않는 얼라인먼트 마크가 동시에 삽입되는 경우가 있다. 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에서 삽입된 복수의 얼라인먼트 마크 중, 얼라인먼트 처리에서 사용하는 얼라인먼트 마크를 식별하여 특정한다(스텝 S4).
제어장치(CONT)는 복수의 얼라인먼트 마크로부터 얼라인먼트 처리에서 사용하는 얼라인먼트 마크를 특정하면, 이 특정된 얼라인먼트 마크의 위치(스테이지 좌표계에서의 좌표값)를 검출한다(스텝 S5).
이어서, 제어장치(CONT)는 소정 수의 얼라인먼트 마크의 위치를 검출했는지 여부를 판별한다(스텝 S6).
스텝 S6에 있어서, 소정 수에 도달하지 않은 것으로 판단한 경우, 제어장치(CONT)는 스텝 S3으로 되돌아간다. 한편, 소정 수에 도달한 것으로 판단한 경우, 제어장치(CONT)는 복수의 얼라인먼트 마크의 검출위치를 이용하여 통계연산처리(EGA처리 등)를 실행하고, 각 쇼트영역의 위치를 산출한다(스텝 S7).
그리고 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)에 의해 감광기판(P) 상의 소정 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하고, 미리 관리되어 있는 베이스 라인량에 기초하여 마스크(M)와 감광기판(P)의 쇼트영역을 위치정합한 후, 스텝 S7에서 산출된각 쇼트영역의 산출위치에 따라 감광기판(P)을 순차 이동시키고, 쇼트영역마다 마스크(M)의 패턴 이미지를 정확하게 중첩한 상태에서 노광광(EL)에 의해 마스크(M)의 패턴 이미지를 투영노광한다. 이 때, 스텝 S8에서 사용되는 베이스 라인량은, 기판 스테이지(PST)에 형성되어 있는 기준 마크(FM ; 도 1 참조)를 사용하여 미리 계측되어 있다.
또한 감광기판(P) 상의 복수의 얼라인먼트 마크를 검출하여 각 쇼트영역의 위치 검출(EGA처리)을 실행하는 스텝 S3∼S7까지의 일련의 처리가 얼라인먼트 처리이다.
그런데, 감광기판(P) 상에는 복수의 쇼트영역의 각각에 대응하여 얼라인먼트 마크가 복수 형성되어 있고, 예를 들어 인접하는 쇼트영역의 각각에 대응하여 형성된 얼라인먼트 마크끼리 근접하여 배치되는 경우가 있다. 이 경우, 얼라인먼트 광학계(9)는 이들 근접하는 복수의 얼라인먼트 마크를 계측영역 내에 동시에 삽입하는 경우가 있다. 도 6 은 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에, 감광기판(P) 상에 형성되어 있는 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)가 동시에 배치되어 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6에 나타내는 바와 같이 감광기판(P) 상에는 인접하는 쇼트영역(SH1, SH2)의 각각에 대응하여 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)가 형성되어 있고, 이들 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)가 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에서 동시에 검출되고 있다. 이 중, 얼라인먼트 마크(1A, 1B, 1C)는 쇼트영역(SH1)에 대응하여 형성된 것이고, 얼라인먼트 마크(1D, 1E)는 쇼트영역(SH2)에 대응하여 형성된 것이다.
또, 기판 상에는 복수의 레이어가 설치되어 층구조가 형성되어 있고, 얼라인먼트 마크(1A 및 1E)는 최상층의 레이어(이하, 적절하게「No.3 레이어」라고 함)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크이고, 얼라인먼트 마크(1B 및 1D)는 전 레이어, 즉 No.3 레이어의 하층 레이어(이하, 적절하게「No.2 레이어」라고 함)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크이고, 얼라인먼트 마크(1C)는 전 레이어, 즉 No.2 레이어의 하층 레이어(이하, 적절하게「No.1 레이어」라고 함)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크이다. 이와 같이 얼라인먼트 마크가 근접상태로 되는 것은 전 레이어에서 형성된 얼라인먼트 마크가 관찰되는 경우가 있기 때문이고, 도 6에는 전 레이어 및 전 레이어에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크가, 상측의 레이어를 통해 얼라인먼트 광학계(9)에 인식되어 있는 상태가 나타나 있다.
그리고 얼라인먼트 마크(1A)에 부수되는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되고, 영역(R2)에는 캐릭터 패턴(B)이 형성되고, 영역(R3)에는 캐릭터 패턴(C)이 형성되고, 영역(R4)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되어 있다. 또 얼라인먼트 마크(1C)에 부수되는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되고, 영역(R2)에는 캐릭터 패턴(B)이 형성되고, 영역(R3)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되고, 영역(R4)에는 캐릭터 패턴(C)이 형성되어 있다. 또 얼라인먼트 마크(1E)에 부수되는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1)에는 캐릭터 패턴(A)이 형성되고, 영역(R2)에는 캐릭터 패턴(B)이 형성되고, 영역(R3)에는 캐릭터 패턴(C)이 형성되고, 영역(R4)에는 캐릭터 패턴(C)이 형성되어 있다. 한편,얼라인먼트 마크(1B 및 1D)에 부수되는 식별 마크(2)에 있어서, 영역(R1∼R4)의 각각에 캐릭터 패턴이 없다. 이와 같이 얼라인먼트 마크(1A∼1E)와 이것에 부수되는 식별 마크(2)가 각 레이어마다 형성되어 있고, 식별 마크(2)에 의해 표시되는 정보가 각 레이어마다 다르도록 식별 마크(2)가 형성되어 있다.
이하, 도 5에 나타낸 스텝 S4에 있어서, 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에 삽입된 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E) 중, 얼라인먼트 마크(검출대상 마크; 1A)를 사용하여 다음 층의 회로패턴을 갖는 마스크와 감광기판(P) 상의 쇼트영역(SH1)을 얼라인먼트하는 경우에 대해 설명한다.
여기에서 제어장치(CONT ; 혹은 이것에 접속되어 있는 기억장치)에는, 위치 검출대상이 되는 얼라인먼트 마크(검출대상 마크)에 관한 정보를 수록한 프로세스 데이터, 감광기판(P) 상의 각 쇼트영역의 위치 데이터 및 각 쇼트영역 내의 마크의 위치 데이터를 포함하는 쇼트 맵 데이터, 그리고 마크 정보가 미리 기억되어 있다.
프로세스 데이터는, 예를 들어 「얼라인먼트 마크(1A)는 No.3 레이어 상에 다음 층의 회로패턴을 적층할 때의 얼라인먼트 처리에 사용되는 얼라인먼트 마크이다」라는 정보를 포함한다. 따라서 제어장치(CONT)는 상기 다음 층의 회로패턴을 갖는 마스크(M)를 사용하여 노광처리할 때, 이 프로세스 데이터를 참조하여, 사용하기 위한 얼라인먼트 마크(검출대상 마크)를 결정한 후 얼라인먼트 처리한다.
마크정보란 예를 들어 「영역(R1)에는 캐릭터 패턴(A), 영역(R2)에는 캐릭터 패턴(B), 영역(R3)에는 캐릭터 패턴(C), 영역(R4)에는 캐릭터 패턴(A)이 각각 배치되어 있으면, 이 얼라인먼트 마크는 1A이다」와 같이, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 각각에 부수되어 있는 식별 마크 3 종류의 패턴(A∼C)의 형체 및 배치위치에 관한 정보를 포함한다. 제어장치(CONT)는, 이 마크 정보를 참조함으로써, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터 검출대상 마크인 얼라인먼트 마크(1A)를 특정한다.
도 7은, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터 얼라인먼트 처리에 사용하는 특정 얼라인먼트 마크(검출대상 마크;1A)를 식별하기 위한 수순을 나타내는 플로차트(즉, 도 5의 스텝 S4의 상세도)이다.
먼저, 제어장치(CONT)는, 전술한 바와 같이 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에 있는 마크를 검출한다(스텝 S3).
여기에서 제어장치(CONT)는, 검출대상 마크(1A)를 상기 프로세스 데이터를 참조하여 결정함과 동시에, 쇼트 맵 데이터로부터 검출대상 마크(1A)의 좌표값을 판독하고, 이 좌표값에 기초하여 기판 스테이지(PST)를 구동하여, 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에 검출대상 마크(1A)를 계속 넣도록 제어한다. 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내의 휘도 데이터를 삽입하여 화상처리하여 마크를 검출한다.
제어장치(CONT)는, 먼저 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에 1개 이상의 얼라인먼트 마크를 검출했는지 여부를 판별한다(스텝 S11).
즉, 감광기판(P)은 스텝 S1의 프리얼라인먼트로 위치결정되어 있으므로 위치정밀도가 낮기 때문에, 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에 마크가 조금도 검출되지 않는 경우가 있다. 이 때문에 제어장치(CONT)는 계측영역 내에 마크가 있는지 여부를 판별한다.
스텝 S11에 있어서, 계측영역 내에 마크가 검출되지 않은 것으로 판단된 경우, 제어장치(CONT)는 계측영역 변경회수가 소정 회수에 도달했는지 여부를 판별한다(스텝 S12).
스텝 S12에 있어서, 영역변경이 소정 회수에 도달한 것으로 판단된 경우, 제어장치(CONT)는 에러표시를 한다. 한편 영역변경이 소정 회수에 도달하지 않은 것으로 판단한 경우, 제어장치(CONT)는 계측영역을 변경한다(스텝 S13).
그리고 제어장치(CONT)는 변경한 계측영역에서 얼라인먼트 광학계(9)를 사용하여 마크를 검출한다(스텝 S3).
또한 스텝 S13의 계측영역의 변경은, 목표제어값(쇼트 맵 데이터에 의한 검출대상 마크(1A)의 좌표값)을 중심으로 하여, 계측영역에 대해 얼라인먼트 광학계(9)를 조정함으로써 저배(低倍)의 광역영역으로 변경하는 처리, 혹은 쇼트 맵 데이터로부터의 검출대상 마크(1A)의 좌표값에 기초하여 소정의 오프셋을 추가하여 보정좌표값으로 하고, 이 보정좌표값에 기초하여 계측영역을 이동하는 처리 등을 포함한다.
한편, 스텝 S11에 있어서, 계측영역 내에 복수의 얼라인먼트 마크가 검출된 것으로 판단한 경우(즉, 도 6에 나타내는 상태로 된 경우), 제어장치(CONT)는 쇼트 맵 데이터에 기초하여 각 얼라인먼트 마크(1A∼1E)를 얼라인먼트 광학계(9)로 검출하고, 얼라인먼트 광학계(9)로 검출된 각 얼라인먼트 마크(1A∼1E) 각각의 관찰화상을 화상처리하고, 각 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 각각의 특정위치를 구한다(스텝S14).
즉, 얼라인먼트 마크(1)는 도 2나 도 4를 이용하여 설명한 바와 같이 패턴부와 스페이스부를 갖고 있고, 얼라인먼트 광학계(9)와 제어장치(CONT)를 포함하는 화상처리방식의 위치 검출장치(마크검출장치)로 관찰된 관찰화상이 화상처리되었을 때에, 휘도 데이터에 의해 위치정보를 나타낸다. 따라서 도 8 의 모식도에 나타내는 바와 같이 제어장치(CONT)는, 얼라인먼트 광학계(9)의 검출결과에 기초하여 화상처리를 실행하고, 각 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 예를 들어 중심위치(Oa∼Oe)를 구할 수 있다. 또한 얼라인먼트 마크의 특정위치로는 중심위치가 아니라, 에지 위치(도 7중, 부호 Eg 참조) 일 수도 있다.
다음에 제어장치(CONT)는 스텝 S14에서 구한 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 특정위치(Oa∼Oe)로부터, 이들 각 얼라인먼트 마크(1A∼1E)에 부수되어 있는 식별 마크(2)의 위치를 각각 구한다(스텝 S15).
즉, 도 9의 모식도에 나타내는 바와 같이 얼라인먼트 마크(1)의 특정위치(중심위치;O)에 대한 식별 마크(2)의 영역(R1∼R4)의 각각의 특정위치(중심위치;OR1∼OR4)의 상대위치는 미리 설정되어 있고, 이 상대위치정보는 상기 마크 정보(혹은 쇼트 맵 데이터)로서 기억되어 있다. 제어장치(CONT)는 마크정보를 참조하여, 스텝 S14에서 검출한 얼라인먼트 마크(1)의 위치(특정위치의 좌표;O)로부터, 식별 마크(2)의 각 영역(R1∼R4)의 위치(특정위치의 좌표;OR1∼OR4)를 구한다.
또한 본 실시형태에서는, 얼라인먼트 마크(1)의 중심위치(O)에 대한 각 영역(R1∼R4) 각각의 상대위치를 구하는 구성인데, 예를 들어, 얼라인먼트 마크(1)의중심위치(O)에 대한 영역(R1)의 위치(상대위치;OR1)를 구하고, 이 구한 영역(R1)의 위치(OR1)에 대한 각 영역(R2∼R4) 각각의 위치(상대위치;OR2∼OR4)를 구하도록 할 수도 있다.
이어서, 제어장치(CONT)는, 스텝 S15에서 구한 식별 마크(2)의 각 영역(R1∼R4)의 각각을 얼라인먼트 광학계(9)를 사용하여 관찰하고, 각 영역(R1∼R4)의 각각에 배치되어 있는 캐릭터 패턴(A∼C)을 검출한다(스텝 S16).
제어장치(CONT)는, 스텝 S15에서 구한 각 얼라인먼트 마크(1A∼1E)에 부수되어 있는 식별 마크(2) 각각의 각 영역(R1∼R4)에 형성되어 있는 캐릭터 패턴(A∼C)의 화상을 얼라인먼트 광학계(9)를 사용하여 검출하고, 이 관찰 화상을 화상처리하고, 각 영역(R1∼R4) 각각에 배치되어 있는 캐릭터 패턴의 형체(형상)을 구한다. 여기에서 제어장치(CONT)는 마크정보로서 미리 기억되어 있는 기준화상과, 얼라인먼트 광학계(9)로 검출한 관찰화상을 비교하여, 양자의 화상의 유사도를 조사하는 패턴 매칭법에 의해, 각 영역(R1∼R4)의 각각에 배치되어 있는 캐릭터 패턴의 형체를 구한다. 식별 마크(2)는, 화상처리방식의 얼라인먼트 광학계(9) 및 제어장치(CONT)를 포함하는 위치 검출장치에 의해 관찰된 관찰화상이 화상처리되었을 때에 34 종류의 정보를 나타내는 캐릭터 패턴에 의해 구성되어 있기 때문에, 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)의 검출결과에 기초하여 화상처리를 실행하고, 패턴 매칭법에 기초하여 캐릭터 패턴의 형체를 구할 수 있다.
이어서, 제어장치(CONT)는 상기 마크정보를 참조하여, 스텝 S16 에서 구한 식별 마크(2)의 캐릭터 패턴의 형체 및 배치에 관한 정보에 기초하여, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터, 얼라인먼트 처리에 사용하는 검출대상 마크(1A)를 특정한다(스텝 S17).
그리고 제어장치(CONT)는, 얼라인먼트 처리에 사용하는 얼라인먼트 마크가 1A인 것을 결정한다.
얼라인먼트 처리에 사용하는 얼라인먼트 마크가 1A 인 것으로 결정하면, 제어장치(CONT)는, 이 얼라인먼트 마크(1A)를 사용하여 마스크(M)와 감광기판(P)의 쇼트영역(SH1)을 얼라인먼트한다(스텝 S5).
이하, 도 5를 이용하여 설명한 바와 같이 각 쇼트영역의 위치산출을 실행한 후, 노광처리가 실행된다.
이상 설명한 바와 같이 감광기판(P ; 쇼트영역) 의 위치정보를 출력시키기 위한 얼라인먼트 마크(1) 에 대해 소정의 위치관계에서 부수되도록 식별 마크(2)를 형성함으로써, 이 식별 마크(2)의 형태를 검출함으로써, 검출대상이 되는 얼라인먼트 마크(1A)에 근접하여 동종의 얼라인먼트 마크(1B∼1E)가 존재하는 경우에도, 이들 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터 얼라인먼트 처리에 사용하기 위한 얼라인먼트 마크(1A)를 특정할 수 있다. 그리고 식별 마크(2)는, 3 종류의 캐릭터 패턴을 4개의 영역(R1∼R4)의 각각에 배치함으로써 4개로 조합한 구성이므로, 감광기판(P) 상에 얼라인먼트 마크(1)를 배치하기 위한 얼라인먼트 마크 형성용 영역을 넓게 설정하지 않아도 34 종류라는 많은 종류의 정보를 표시할 수 있고, 각 레이어마다 얼라인먼트 마크가 다수 형성되어 있어 계측영역 내에 동종의 얼라인먼트 마크가 존재해도, 감광기판(P) 상의 회로패턴 형성용 영역을 좁히지 않고 마크를 식별할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 계측영역 내의 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E) 각각의 위치(Oa∼Oe)를 구하고, 이 구한 위치정보에 기초하여, 마크정보를 참조하면서 식별 마크(2)의 위치(영역(R1∼R4)의 위치)를 구하고, 이 영역(R1∼R4)의 각각에 배치되어 있는 캐릭터 패턴(A∼C)의 형체를 패턴 매칭법에 의해 구하는 구성이지만, 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 위치 검출을 실행하지 않고, 쇼트 맵 데이터에 기초하여, 각 식별 마크(2)의 각각의 위치를 구하고, 캐릭터 패턴을 검출하여 식별 마크(2)를 특정하도록 할 수도 있다. 그리고 식별 마크(2)와 얼라인먼트 마크(1)는 소정의 위치관계에서 배치되어 있으므로, 특정된 식별 마크(2)의 위치정보에 기초하여, 얼라인먼트 처리에 사용하기 위한 얼라인먼트 마크(1A)를 특정할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서, 캐릭터 패턴은 A∼C의 알파벳문자이지만, 물론 알파벳문자에 한정되지 않고, 화상처리방식의 위치 검출장치로 관찰된 관찰화상이 화상처리되었을 때에, Nn종류의 정보를 나타내는 패턴이면 관계없고, 예를 들어 「1」, 「2」, 「3」과 같은 숫자나, 히라가나 혹은 카타카나를 포함하는 문자, 「」, 「△」, 「□」와 같은 도형이어도 상관없다.
상기 실시형태에 있어서, 4개의 영역(R1∼R4)를 구비하는 식별 마크(2)는, 1개의 얼라인먼트 마크(1)에 대해 1개 형성한 구성이지만, 도 10에 나타내는 바와 같이 1개의 얼라인먼트 마크(1)에 대해 2개의 식별 마크(2A, 2B)를 형성한 구성으로 할 수도 있다. 이에 의해 2개의 식별 마크(2A, 2B)의 영역(R1∼R4)의 각각에, 예를 들어 3 종류의 캐릭터 패턴(A∼C)을 배치함으로써, 38 종류의 정보를 표시할 수 있다. 그리고 식별 마크(2)의 수는 2개로 한정하지 않고 3개 이상의 임의의 복수 형성해도 된다. 여기에서 도 10 중, 얼라인먼트 마크(1)에 대해 왼쪽 위에 있는 식별 마크(2A)와 오른쪽 아래에 있는 식별 마크(2B)는 얼라인먼트 마크(1)에 대한 상대위치가 동일하고, 예를 들어 감광기판(P)이 상하 반대방향으로 되면(Z축 둘레로 180°회전하면), 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역에서 검출했을 때, 제어장치(CONT)는 식별 마크(2A 와 2B)가 구별되지 않게 된다는 문제점의 발생을 생각할 수 있는데, 얼라인먼트 광학계(9)로 마크검출을 실행하기 전에, 감광기판(P)의 물리적 형상(오리엔테이션ㆍ플랫 또는 노치 등)을 이용하여 기판 스테이지(PST)에 대한 감광기판(P)의 프리얼라인먼트 처리가 실행되고 있고, 제어장치(CONT)는, 감광기판(P)의 상하방향의 위치를 미리 파악하고 있으므로, 얼라인먼트 광학계(9)를 사용한 얼라인먼트 처리는 방해되지 않는다.
제 2 실시형태
다음으로 본 발명의 위치 검출용 마크 및 마크 식별방법의 제 2 실시형태에 대해 도 11a∼도 11i를 참조하면서 설명한다. 여기에서 이하의 설명에서 전술한 제 1 실시형태와 동일하거나 동등한 구성부분에 대해서는 동일 부호를 달고 그 설명을 약술하거나 생략한다.
도 11a∼도 11i에 있어서, 식별 마크(2)는, 비트 마크(30)의 조합에 의해 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 비트 마크(30)는 「□」이지만, 「○」이거나 「△」이어도 된다. 이들 비트 마크(30)의 각각은 제 1 실시형태와 동일하게, 얼라인먼트 마크(1)에 대해 소정의 위치관계에 설정되어 있는 영역(R1∼R4)의 각각에 형성되어 있다. 또한 식별 마크(2)의 영역의 수는 4개로 한정하지 않고, 2 이상의 자연수 n개이면 된다.
도 11a에 나타내는 예에서는, 영역(R1∼R4)의 각각에 비트 마크(30)가 형성되어 있다. 또 도 11b에 나타내는 예에서는, 영역(R1, R2, R4)의 각각에 비트 마크(30)가 형성되어 있고, 영역(R3)에는 비트 마크(30)가 없다. 또 도 11c 및 도 11f 에 나타내는 예에서는, 각각 얼라인먼트 마크(1)에 대해 비트 마크(30)가 1개 형성되어 있고, 도 11c에서는 영역(R1)에 비트 마크(30)가 형성되고, 도 11f에서는 영역(R4)에 비트 마크(30)가 형성되어 있다. 또 도 11i에 나타내는 예에서는, 영역(R1∼R4)의 각각에 비트 마크(30)가 없다. 이와 같이 식별 마크(2)는, 4개의 영역(R1∼R4) 중 비트 마크(30)가 형성된 영역과 비트 마크(30)가 형성되지 않은 영역의 수와 배치에 기초하여, 비트 마크(30)가 없는 것을 1 종류로 한 경우, 비트 마크(30)가 있는지 없는지의 2 종류의 마크를 4개 조합한 24 종류의 정보를 나타낼 수 있다.
제어장치(CONT)는, 이들 비트 마크(30)를 부수한 복수의 얼라인먼트 마크(1)로부터 얼라인먼트 처리에 사용하기 위한 얼라인먼트 마크(1)를 특정할 때, 도 9 를 사용하여 설명한 수순과 동일하게, 복수의 얼라인먼트 마크(1)의 특정위치(O)의 각각을 검출하고, 비트 맵 데이터를 참조하여, 얼라인먼트 마크(1)에 대한 영역(R1∼R4) 각각의 위치를 특정한다. 여기에서 비트 맵 데이터에 영역(R1∼R4)의 위치에 관한 정보가 있으면, 얼라인먼트 마크(1)의 특정위치(O)를 검출하지 않고, 상기 정보에 기초하여 영역(R1∼R4) 각각의 위치가 결정된다. 그리고 제어장치(CONT)는 도 4를 이용하여 설명한 수순과 동일하게, 이 특정한 영역(R1∼R4)의 각각에 대해 얼라인먼트 광학계(9)의 X축용 촬상소자 및 Y축용 촬상소자를 주사하여, 영역(R1∼R4)의 어느 영역에 패턴이 형성되고, 어느 영역에 패턴이 형성되지 않는지를 검출한다. 제어장치(CONT)는, 검출된 비트 마크(30)의 배치정보와, 미리 기억되어 있는 마크정보에 기초하여, 복수의 얼라인먼트 마크(1)로부터 얼라인먼트 처리에 사용하기 위한 얼라인먼트 마크(1)를 특정한다.
이와 같이 4개의 영역(R1∼R4) 중 어느 영역에 패턴이 형성되고 어느 영역에 패턴이 형성되지 않는지에 의해 식별 마크(2)를 식별하도록 하였기 때문에, 예를 들어 도 11c 및 도 11f에 나타내는 예와 같이, 얼라인먼트 마크(1)에 대해 비트 마크(30)가 1개 형성되어 있는 구성이더라도, 이 비트 마크(30)가 영역(R1)에 형성되어 있는지 영역(R4)에 형성되어 있는지를 검출함으로써, 도 11c와 도 11f는 상이한 식별 마크(2)인 것으로 식별할 수 있다.
또한 전술한 예에서는 각 영역(R1∼R4) 중 어느 영역에 비트 마크(30)가 형성되고, 어느 영역에 비트 마크(30)가 형성되지 않는지에 의해, 식별 마크(2)를 식별하도록 설명하였으나, 예를 들어 비트 마크(30)의 수를 검출한 후,이들 검출된 비트 마크(30) 각각의 예를 들어 얼라인먼트 마크(1)의 에지부 등의 특정위치에 대한 배치를 검출하고, 비트 마크(30)의 수와 배치(비트 마크(30)가 형성된 영역의 수와 배치)에 기초하여, 식별 마크(2)를 식별할 수도 있다. 또 얼라인먼트 마크(1)의 특정위치에 대한 영역(R1∼R4) 각각의 상대위치(얼라인먼트 마크(1)의 특정위치에 대한 비트 마크(30)의 상대위치)를 구하는 대신, 영역(R1∼R4) 끼리의 상대위치를 구하고, 이 구한 영역(R1∼R4) 끼리의 상대위치와 비트 마크(30)의 수에 기초하여 식별 마크(2)를 식별하도록 해도 된다.
이상 설명한 바와 같이 n개의 영역(R1)∼Rn의 각각에 비트 마크(30)를 배치함으로써 식별 마크(2)를 구성할 수도 있고, 이렇게 함으로써 2N종류의 정보를 나타낼 수 있다. 그리고 식별 마크(2)를 비트 마크(30)에 의해 구성함으로써, 제 1 실시형태의 캐릭터 패턴과 다르고, 패턴 매칭법과 같은 복잡한 화상처리를 필요로 하지 않고, 비교적 간단한 화상처리수순에 의해 마크식별을 실행할 수 있다.
제 3 실시형태
다음으로 도 12 및 도 13a∼도 13e를 참조하면서 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다.
도 12에 있어서, 식별 마크(2)의 4개의 영역(R1∼R4)의 각각은, X축방향 및 Y방향에서 서로 대략 중첩되지 않도록 배치되어 있다. 그리고 이들 영역(R1∼R4)의 각각에, 제 2 실시형태에서 설명한 비트 마크(30)를 배치함으로써, 얼라인먼트 광학계(9)에 의한 비트 마크(30)의 검출정밀도, 나아가서는 식별 마크(2)의 식별정밀도를 향상시킬 수 있다.
즉, 비트 마크(30)는 전술한 바와 같이 X축용 촬상소자 및 Y축용 촬상소자를 주사함으로써 검출되는데, 예를 들어 도 13a에 나타내는 바와 같이 영역(R1)과 영역(R2)가 X축방향으로 나란히 설정되어 있고, 영역(R1)과 영역(R2)의 각각에 비트 마크(30)가 형성되어 있는 경우, 촬상소자에 의해 검출되는 촬상신호(SX)의 피크는 2개이다. 한편, 도 13b에 나타내는 바와 같이 영역(R1)에 비트 마크(30)가 형성되고, 영역(R2)에는 비트 마크(30)가 없는 경우, 촬상신호(SX)의 피크는 1개이다. 그런데 도 13c에 나타내는 바와 같이 영역(R1)에 비트 마크(30)가 형성되고, 영역(R2)에는 비트 마크(30)가 없음에도 불구하고, 예를 들어 노이즈에 의해 영역(R2)에 상당하는 부분에 신호 피크가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 영역(R2)에는 비트 마크(30)가 없음에도 불구하고 영역(R2)에 비트 마크(30)가 있는 것으로 오검출될 우려가 있다. 또한 도 13d에 나타내는 바와 같이 영역(R1) 및 영역(R2)의 각각에 비트 마크(30)가 형성되어 있어도, 노이즈에 의해 피크가 예를 들어 3개 있으면, 3개 있는 피크 중 어느 피크가 영역(R1)(혹은 영역(R2))에 형성되어 있는 비트 마크(30)에 대응하는 것인지를 파악하기가 곤란해지는 경우가 있다. 그러나 도 13e 에 나타낸 바와 같이 영역(R1)과 영역(R2)를 X축방향에 대해 중첩되지 않도록 배치함으로써, 영역(R1)(혹은 영역(R2))에 배치된 비트 마크(30)에 관한 촬상신호의 피크는 1개이기 때문에, 노이즈 등이 촬상신호(SX)에 들어갔다고 해도, 영역(R1)에 대응하는 부분 이외의 신호 피크는 노이즈에 기초하는 것으로 판단할 수 있으므로, 노이즈 성분을 용이하게 파악할 수 있다. 그리고 영역(R1∼R4)의 각각을, X축방향(혹은 Y축방향)에 대해 중첩되지 않도록 배치함으로써, 비트 마크(30)의 검출정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서, 영역(R1∼R4)의 각각은 X축방향 및 Y축방향의각각에 대해 중복되지 않는 위치에 설정되어 있으나, X축방향 및 Y축방향 중 어느 하나의 방향에 대해 중복되지 않는 위치에 설정되어 있어도 된다.
제 4 실시형태
다음으로 본 발명의 제 4 실시형태에 대해 도 14를 참조하면서 설명한다.
도 14a∼도 14c에 나타내는 바와 같이 식별 마크(2)는, 얼라인먼트 마크(1)의 패턴부의 연장방향의 연장 상에 배치되어 있다. 도 14a에 나타내는 예에서는, 식별 마크(2)는, 얼라인먼트 마크(1) 중 Y축방향으로 연장되는 패턴부(12L)의 +Y측으로 연속하는 위치에 형성되어 있고, Y검출용 마크(11)의 도면 중, 좌측에 형성된 3개의 패턴부(12L) 중 중앙의 패턴부(12L)의 +Y측과, Y검출용 마크(11)의 도면 중, 우측에 형성된 3개의 패턴부(12L) 중 중앙의 패턴부(12L)의 +Y측에 형성되어 있다. 도 14b에 나타내는 예에서는, 식별 마크(2)는, Y검출용 마크(11)의 도면 중, 좌측에 형성된 3개의 패턴부(12L) 중 중앙의 패턴부(12L)의 +Y측과, Y검출용 마크(11)의 도면 중, 우측에 형성된 3개의 패턴부(12L) 중 중앙의 패턴부(12L)의 -Y측에 형성되어 있다. 이와 같이 X검출용 마크(12)의 합계 6개의 패턴부(12L)의 +Y측 및 -Y측의 각각에 대해 연속하도록 식별 마크(2)를 형성함으로써, 212 종류의 정보를 나타낼 수 있다.
또한 식별 마크(2)는, X검출용 마크(12)의 패턴부(12L)에 연속시키는 것 외에, Y검출용 마크(11)의 패턴부(11L)에 연속시킬 수도 있다. 예를 들어 도 14c에 나타내는 예에서는, 식별 마크(2)는, Y검출용 마크(11)의 6개의 패턴부(11L)중, 도면 중, 위로부터 3개째의 패턴부(11L)의 -X측에 형성되어 있다. 또한 도 14c에 나타내는 예에서는, 식별 마크(2)는 얼라인먼트 광학계(9)의 X축용 촬상소자의 검출영역(21X ; 도 4참조)에 배치되는 구성으로, 얼라인먼트 처리에 영향을 줄 우려가 있다. 따라서 본 실시형태에서는, 촬상소자의 검출영역(21X, 21Y)에 식별 마크(2)가 배치되지 않는 것이 바람직하다는 관점에서, 도 14a 및 도 14b에 나타내는 바와 같이 X검출용 마크(12)의 패턴부(12L)의 연장방향의 연장 상에 식별 마크(2)를 배치하는 구성이 바람직하다. 즉, 본 실시형태에서는, 식별 마크(2)는, 얼라인먼트 광학계(9)의 촬상소자의 검출영역(21X, 21Y)의 외측부분에 있어서, 패턴부(12L) 의 연장방향의 연장 상에 배치된다.
또한 본 실시형태와 같이 검출용 패턴의 연장방향의 길이를 연장시킴으로써 식별 마크를 형성하는 것 외에, 검출용 패턴의 개수를 늘리는 것도 생각할 수 있다. 예를 들어 본 실시형태에서는, Y검출용 마크(11)의 양측에 3개씩의 라인부에서 패턴부(12L)가 형성되어 있으나, 이것을 편측 4개, 타방을 3개로 하거나, 양측을 4개씩으로 함으로써, 양측에 3개씩의 라인부가 형성되어 있는 마크와 식별할 수도 있다.
또, 도 15a 에 나타내는 바와 같은 X축방향 (Y축방향) 전용검출마크(23)의 경우, 도 15b에 나타내는 바와 같이 인접하는 라인부의 일부를 연결하는 형태로 식별 마크(23a, 23b, 23c)를 형성할 수도 있다.
제 5 실시형태
다음으로 도 16을 참조하면서 본 발명의 제 5 실시형태에 대해 설명한다.
도 16에 있어서, 얼라인먼트 마크(1)의 각각에는, 식별 마크(2)보다 큰 인식용 마크가 부수되어 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 인식용 마크로서 No.3 레이어에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크(1A 및 1E)에는 「03」의 문자가, No.1 레이어에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크(1)C에는 「01」의 문자가 각각 부수되도록 형성되어 있다. 이와 같이 얼라인먼트 처리나 식별처리에 사용하지 않는 감광기판(P) 상의 영역에, 큰 인식용 마크를 형성함으로써, 오퍼레이터가 복수의 얼라인먼트 마크로부터 소정의 알라인먼트 마크를 용이하게 인식하여 특정할 수 있다. 그리고 각 레이어에 따라 인식용 마크를 설정함으로써, 오퍼레이터는, 예를 들어 몇층째의 레이어에 대해 처리하는지 등을 파악할 수 있으므로, 오퍼레이터 에러의 발생을 저감할 수 있다.
또한 이 인식용 마크의 형체를 패턴 매칭법에 의해 검출함으로써, 이 검출결과에 기초하여 얼라인먼트 마크(1)를 식별할 수 있다. 즉, 인식용 마크를 식별 마크(2)로서 사용할 수도 있다.
제 6 실시형태
다음으로 도 17을 참조하면서 본 발명의 제 6 실시형태에 대해 설명한다.
본 실시형태에서는 얼라인먼트 마크(1)의 각각에는 식별 마크(2)가 형성되어 있지 않고, 얼라인먼트 광학계(9)는, 계측영역 내에서 검출되는 복수의 얼라인먼트 마크(1)의 배열에 관한 정보에 기초하여, 계측영역에서 검출된 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터 얼라인먼트 처리에 사용하는 검출대상 마크를 특정한다. 이하의 설명에서는, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터 얼라인먼트 마크(1A)를 특정하는 경우에 대해 설명한다.
도 17에 나타내는 바와 같이 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에는, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 각각이 삽입되어 있다. 제어장치(CONT)는 먼저 계측영역 내에 배치된 얼라인먼트 마크(1A∼1E) 각각의 특정위치(중심위치;Oa∼Oe)를 구한다.
제어장치(CONT)는, 마크정보를 참조하여, 구한 중심위치(Oa∼Oe)의 배열로부터, 검출대상 마크인 얼라인먼트 마크(1A)를 특정한다. 즉, 제어장치(CONT)는 중심위치(Oa∼Oe) 각각의 서로의 상대위치를 구하고, 도 17에 실선으로 나타내는 바와 같은 「L」을 90°회전시킨 배열(H)의 조합을 찾는다. 마크정보에 의해 이 배열(H)의 모서리부에 존재하는 얼라인먼트 마크(1A)가 검출대상 마크가기 때문에, 제어장치(CONT)는, 이 모서리부에 존재하는 얼라인먼트 마크(1A)를 검출대상 마크인 것으로 특정한다. 여기에서 계측영역 내에, 상기 실선으로 나타낸 배열(H)이 없는 경우는, 얼라인먼트 광학계의 광학소자를 조정하여 계측영역을 넓히고, 배열(H)을 갖는 얼라인먼트 마크의 조합이 발견될 때까지 처리를 반복한다. 한편, 계측영역 내에, 유사한 배열(H)이 존재하는 경우에는, 계측영역을 이동하거나 좁혀, 계측영역에 원하는 배열(H)이 1개만 존재하도록 얼라인먼트 광학계를 조정한다.
또한 도 17로부터 명확하지만, 배열(H)은, 쇼트영역(SH1)에 대응하여 형성된 얼라인먼트 마크(1A)와, 쇼트영역(SH1)에 인접하는 쇼트영역(SH2)에 대응하여 형성된 얼라인먼트 마크(1D)로 구성되는 배열이더라도, 얼라인먼트 마크(1A)와 얼라인먼트 마크(1B)와 같이 레이어가 다른 얼라인먼트 마크끼리로 구성되는 배열이어도상관없다.
또한 본 실시형태에서는, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)의 상대위치를 구하고, 이 상대위치정보로부터 검출대상 마크를 특정하고 있으나, 예를 들어 쇼트영역에 형성되어 있는 회로패턴의 특정위치(도 17 부호 K참조)에 대한 얼라인먼트 마크(1A∼1E) 각각의 상대위치를 구하고, 이 회로패턴의 특정위치에 대한 상대위치정보에 기초하여, 복수의 얼라인먼트 마크(1A∼1E)로부터 검출대상 마크(1A) 를 특정하도록 할 수도 있다.
제 7 실시형태
다음으로 도 18을 참조하면서 본 발명의 제 7 실시형태에 대해 설명한다. 도 18은 본 실시형태에 관련되는 얼라인먼트 처리의 플로차트도이다.
마스크(M)에 형성되어 있는 회로패턴, 얼라인먼트 마크 및 식별 마크가 노광처리됨으로써 감광기판(P)의 전 레이어의 레지스트에 전사된다. 감광기판(P)의 전 레이어에는 회로패턴, 얼라인먼트 마크 및 식별 마크의 이미지가 형성된다(스텝 SA1).
얼라인먼트 마크 및 식별 마크의 이미지가 전사된 감광기판(P)에 대해 현상처리가 실시된다. 현상처리에 의해 감광기판(P)에 얼라인먼트 마크(1) 및 식별 마크(2)가 소정의 위치관계에서 형성된다(스텝 SA2).
전 레이어 상에 레지스트가 도포된 감광기판(P)은 프리얼라인먼트된 후, 노광장치(EX)의 기판 스테이지(PST)에 반송된다. 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)를 사용하여 감광기판(P)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크(1) 및 식별마크(2)를 검출한다(스텝 SA3).
여기에서 제어장치(CONT)는, 도 19a에 나타내는 바와 같이 얼라인먼트 마크(1)의 특정위치(중심위치;O1)와, 식별 마크(2)의 특정위치(중심위치;O2)의 좌표를 검출하고, 검출된 좌표에 기초하여, 얼라인먼트 마크(1)와 식별 마크(2)의 상대위치정보를 검출한다(스텝 SA4).
또한, 제어장치(CONT)는, 상기 검출된 상대위치정보로부터, 얼라인먼트 마크(1)와 식별 마크(2)가 감광기판(P)에 형성된 시점부터 상대위치정보가 검출될 때까지의 동안의 얼라인먼트 마크(1)와 식별 마크(2) 사이의 거리의 변화량, 혹은 소정 방향에 대한 감광기판(P)(쇼트영역)의 회전량을 구한다(스텝 SA5).
즉, 도 19a에 나타내는 바와 같이 제어장치(CONT)는, 특정위치(O1)와 특정위치(O2)의 좌표에 기초하여, 이들 특정위치(O1과 O2)의 거리의 변화량, 혹은 기준축인 X축방향에 대한 감광기판(P)의 회전량(θ)을 구한다. 상기 거리의 변화량으로부터 감광기판(P)(쇼트영역)의 스케일링이 구해지고, 상기 회전량(θ)으로부터 감광기판(P)(쇼트영역)의 로테이션이 구해진다. 또한 이 경우, 특정위치(O1)와 특정위치(O2)의 상대위치정보에 기초하여, 감광기판(P)의 변형에 관한 정보도 검출할 수 있다.
제어장치(CONT)는, 상기 구한 스케일링 및 로테이션에 기초하여, 다른 얼라인먼트 마크의 설계상의 위치를 보정한다(스텝 SA6).
제어장치(CONT)는, 상기 보정량에 기초하여, 상기 검출된 얼라인먼트 마크(1)와는 별도의 얼라인먼트 마크의 위치를 결정한다(스텝 SA7).
즉, 얼라인먼트 마크(1)는 서치 얼라인먼트 마크로서 이용할 수 있고, 이 경우, 도 19b의 모식도에 나타내는 바와 같이 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)에 의해 감광기판(P) 상의 이간된 복수의 마크를 검출하게 되는데, 도 19a에서 나타낸 얼라인먼트 마크(1) 및 식별 마크(2)로부터 감광기판(P)의 스케일링, 로테이션 혹은 변형에 관한 정보를 구하고, 이 구한 결과에 기초하여 보정량을 도출하고, 도출된 보정량에 기초하여 다음에 검출하는 별도의 얼라인먼트 마크(1')의 위치를 결정할 수 있다. 그리고 얼라인먼트 광학계(9)로 별도의 얼라인먼트 마크(1')를 검출하기 위해 감광기판(P)을 지지한 기판 스테이지(PST)를 이동할 때, 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(9)의 계측영역 내에 감광기판(P) 상의 별도의 얼라인먼트 마크(1')를 신속하게 원활하게 배치시킬 수 있다. 여기에서 복수의 얼라인먼트 마크(1)의 위치정보에 기초하여, 감광기판(P)(쇼트영역)의 시프트성분도 구할 수 있다. 또 종래의 2개의 서치 얼라인먼트 마크의 위치정보를 검출하여 스케일링 정보, 로테이션 정보, 기판변형정보(「서치 정보」라고 총칭함)를 검출한 후에, EGA방식의 파인 얼라인먼트를 실행하기 위해 서치마크와는 별도의 예를 들어 8개의 파인 얼라인먼트 마크를 검출하는 방법과 비교하면, 종래의 방법에서는 서치 정보를 얻기 위해 감광기판을 이동시킬 필요가 있으나, 본 실시형태에서는, 서치정보를 얻기 위해 감광기판을 이동시킬 필요가 없는 점과, 8개의 파인 얼라인먼트 마크 중, 1개째의 파인 얼라인먼트 마크를 관찰시야로 이동시키기 위해 감광기판을 크게 이동시킬 필요가 없는 점의 2점에서, 스루풋을 향상시키는 데에 바람직하다.
얼라인먼트 처리가 종료되면, 노광장치(EX)는 마스크(M)의 회로패턴을 감광기판(P) 상의 다음 층의 레이어에 노광한다(스텝 SA8).
또한 본 실시형태에 있어서, 얼라인먼트 마크(1)와 식별 마크(2)의 상대위치정보의 검출은, 서치 얼라인먼트 처리시에 실행되도록 설명하였으나, 예를 들어 프리 얼러인먼트 처리시에 실행하도록 할 수도 있다.
또 본 실시형태에서는, 얼라인먼트 마크(1)의 특정위치(O1)와 식별 마크(2)의 특정위치(O2)를 검출하여 스케일링 정보 등을 구하였으나, 스케일링 정보나 로테이션 정보를 구하는 데에는 검출하는 2점간의 거리가 떨어져 있는 것이 정밀도 면에서 바람직하다. 따라서 얼라인먼트 마크(1)의 중심을 대칭점으로 하여 식별 마크(2)와 점대칭인 위치에 제 2 식별 마크를 형성하고, 이 제 2 식별 마크의 특정위치와, 원래의 식별 마크(2)의 특정위치(O2)로부터 스케일링 정보나 로테이션 정보 등을 구하는 것도 바람직하다. 또는 얼라인먼트 마크(1)와 식별 마크(2)의 거리를 떨어뜨리는 것에 의해서도 동일한 효과가 얻어진다.
제 8 실시형태
다음으로 도 20a∼도 20d를 참조하면서 본 발명의 제 8 실시형태에 대해 설명한다.
도 20a에 나타내는 얼라인먼트 마크(1) 및 식별 마크(2)를, 얼라인먼트 광학계(9) 및 제어장치(CONT)를 포함하는 화상처리방식의 마크검출장치로 검출하는 경우, 도 20b에 나타내는 바와 같이 촬상한 화상 데이터를 압축처리한 후 마크검출을 실행하는 것이, 압축처리를 하지 않은 경우보다 처리속도를 향상시킬 수 있다. 그러나 식별 마크(2)는 얼라인먼트 마크(1)보다 작은 마크이기 때문에, 압축처리함으로써 마크 화상이 일그러져, 식별 마크(2)의 위치 검출을 실행할 수 없게 되거나, 압축처리함으로써 식별 마크(2)가 작아져, 촬상화면 전체 중에서 찾아내는 데에 매우 시간이 걸리는 경우가 있다.
이 경우, 마크검출장치는, 도 20a에 나타내는 바와 같이, 계측영역의 화상을 촬상하여 화상 데이터를 획득한 후, 도 20b에 나타내는 바와 같이 화상 데이터를 압축처리하고, 이어서 도 20c에 나타내는 바와 같이 검출대상인 식별 마크(제 2 마크;2)에 대해 소정의 위치관계에 있고 또한 식별 마크(2)보다 큰 비대상 마크로서의 얼라인먼트 마크(제 1 마크;1) 의 위치를 검출하고, 이 검출된 얼라인먼트 마크(1)의 위치정보와, 미리 구해져 있는 얼라인먼트 마크(1)와 식별 마크(2)의 상대위치정보에 기초하여, 계측영역을 촬상한 화상 데이터로부터 식별 마크(2)의 위치를 구할 수 있다. 그리고 도 20d에 나타내는 바와 같이 압축된 화상을 원래 상태로 되돌린 후, 마크검출장치는 식별 마크(2)의 캐릭터 패턴의 형체를 검출한다. 이 방법에 의하면, 식별 마크(2)가 존재하는 범위를 좁힐 수 있게 되기 때문에, 압축된 화상의 전체로부터 작아진 식별 마크(2)를 찾는 것보다도 시간을 단축할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 얼라인먼트 마크(1) 보다 작은 식별 마크(2)를 검출할 때, 마크검출장치로 용이하게 검출가능한, 즉 식별 마크(2) 보다 큰 면적을 갖고 있어 검출 용이성이 높고 또한 식별 마크(2)와 소정 위치관계에 있는 얼라인먼트 마크(1)를 검출함으로써, 높은 처리속도로 얼라인먼트 마크(1)를 검출한 후, 얼라인먼트 마크(1)의 검출결과와 소정 위치관계에 기초하여 식별 마크(2)의 검출을 효율적으로 실행할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 검출대상 마크인 식별 마크(2)보다 큰 얼라인먼트 마크(1)의 위치를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 식별 마크(2)의 위치 검출을 실행하는 검출방식이지만, 검출대상 마크에 대해 소정의 위치관계에 있고 또한 예를 들어 얼라인먼트 광학계(9)에 촬상되는 화상의 휘도 데이터가 일정한 비대상 마크의 위치정보를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 검출대상 마크의 위치를 검출하는 검출방식으로 해도 된다. 여기에서 화상의 휘도 데이터가 일정한 마크란, 화상 데이터(휘도 데이터)의 분산값이 작은 마크로서, 제어장치(CONT)는 얼라인먼트 광학계(촬상소자)의 계측영역에서 분산값이 최소의 값을 갖는 위치, 즉 비대상 마크의 위치를 단시간에 검출할 수 있다. 이와 같이 검출대상 마크에 대해 소정의 위치관계에 있고, 마크검출장치의 화상처리방법(검출방식)에 따라 고속으로 위치 검출가능한(검출가능성이 높은)형태를 갖는 비대상 마크가 존재하는 경우에는, 이 비대상 마크의 위치 검출을 실행함으로서, 이 검출결과에 기초하여 대상 마크의 위치를 단시간에 검출할 수 있다.
제 9 실시형태
다음으로 도 21을 참조하면서 본 발명의 제 9 실시형태에 대해 설명한다.
도 21에 나타내는 바와 같이 얼라인먼트 마크(대상 마크;1)의 주위에는 대략 등간격으로 식별 마크(비대상 마크;2)가 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 얼라인먼트 마크(1)는 십자형 마크이고, 식별 마크(2)는 얼라인먼트 마크(1)의 주위에 등간격으로 4지점에 형성되어 있다. 또 식별 마크(2)의 각각은, 4개의 영역(R1∼R4)의 각각에 비트 마크(30)를 배치한 것이다.
또한 여기에서 말하는 「등간격」이란, 예를 들어 도 21 중에서 십자형 마크의 종방향 패턴부분으로부터 오른쪽 위(오른쪽 아래)의 식별 마크(2)까지의 거리와 십자형 마크의 종방향 패턴부분으로부터 왼쪽 위(왼쪽 아래)의 식별 마크(2)까지의 거리가 같은 것, 십자형 마크의 횡방향 패턴부분으로부터 오른쪽 위(왼쪽 위)의 식별 마크(2)까지의 거리와 십자형 마크의 횡방향 패턴부분으로부터 오른쪽 아래(왼쪽 아래)의 식별 마크(2)까지의 거리가 같은 것, 십자형 마크의 종방향 패턴부분과 횡방향의 패턴부분의 교점으로부터 오른쪽 위(왼쪽 위)의 식별 마크(2)까지의 거리와 상기 교점으로부터 왼쪽 아래(오른쪽 아래)의 식별 마크(2)까지의 거리가 같은 것 중 적어도 1개를 의미한다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 예를 들어 감광기판(P)표면(디바이스 표면)을 평탄화하기 위해 CMP(화학적 기계적 연마)처리가 실행되는 경우가 있는데, 도 22a의 모식도에 나타내는 바와 같이 대상 마크(1)의 주위에 비대상 마크(2)가 등간격으로 형성되어 있지 않으면, 디바이스 표면이 CMP장치의 연마면에 대해 경사져 맞닿은 상태로 연마되어, 연마상태가 불균일해지는 경우가 있다. 그러나 대상 마크(1)의 주위에 비대상 마크(2)를 등간격으로 형성함으로써, 도 22b의 모식도에 나타내는 바와 같이 디바이스 표면이 CMP장치의 연마면에 대해 경사져 닿지 않고, 균일하게 맞닿은 상태로 연마되므로, 연마상태가 불균일해지거나, 대상 마크(1)의 일부분만이 연마되는 문제점이 발생하는 것을 회피할 수 있다.
또한 비대상 마크(2)를 대상 마크(1)의 주위에 등간격으로 형성하는 대신에, 대상 마크(1)의 주위에, 대상 마크(1)와 동일한 재질로 구획부를 형성하여 대상 마크(1)를 보호하도록 할 수도 있다. 또 대상 마크(1)의 선폭이 좁은 경우, 전술한 제 8 실시형태에서 서술한 바와 같이 화상 데이터를 압축처리하거나, 기판 상의 넓은 범위를 관찰가능한 저배율의 광학계를 사용하여 관찰하면, 대상 마크(1)를 신속하게 확인할 수 없는 경우가 있다. 따라서 대상 마크(1)를 보호하기 위해 형성된 구획부의 선폭을 대상 마크(1)의 선폭보다 넓게 형성해 두면, 화상 데이터를 압축하거나, 저배율의 광학계를 사용하여 마크를 관찰하는 경우에도 적합하다.
제 10 실시형태
다음으로 도 23a∼도 23e를 참조하면서 본 발명의 제 10 실시형태에 대해 설명한다. 또한 이하에서는 설명의 편의상, 이들 도면에서의 상하방향을 「종방향」, 좌우방향을 「횡방향」이라 각각 정의한다.
도 23a에 나타내는 바와 같이 얼라인먼트 마크 영역(1)의 주위에는, 얼라인먼트 마크 영역(1)과 소정의 위치관계에서 4개의 제 2 마크영역(A1)이 형성되고, 이 제 2 마크영역(A1)내에 종패턴(P1), 횡패턴(P2)으로 구성되는 제 2 마크(2)가 형성되어 있다. 종패턴(P1)은 제 2 마크영역(A1)내에서 종방향으로 연장되고, 횡방향에 관해서는 제 2 영역 내의 임의의 위치에 배치된다. 횡패턴(P2)은 제2 마크영역(A1) 내에서 횡방향으로 연장되고, 종방향에 관해서는 제 2 마크영역(A1) 내의 임의의 위치에 배치된다. 그리고 종패턴(P1)과 횡패턴(P2)의 교점 위치에 의해, 전술한 제 1 ∼제 5 실시형태와 동일한 정보가 표시된다. 또한 도 23a에 나타내는 예에서는, 전술한 제 1 마크를 보호하기 위한 구획 패턴(P3)로 형성되어 있다.
이하, 도 23a에서 오른쪽 위에 위치하는 제 2 마크(2)에 관해, 도 23b∼도 23e를 참조하면서, 본 실시형태에서의 정보의 표시방법에 대해 설명한다.
도 23b에 나타낸 제 2 마크(2)에서는, 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 좌단부로부터 길이L1의 위치에 종패턴(P1)이 배치되고, 또 횡패턴(P2)은 제 2 마크영역(A1)의 도 23의 도면 중의 하단부로부터 길이L2의 위치에 배치되어 있다. 도 23c에 나타낸 제 2 마크(2)에서는, 종패턴(P1)은 도 23b와 동일하게 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 좌단부로부터 길이L1의 위치에 배치되어 있으나, 횡패턴(P2)의 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 하단부로부터의 길이는, 도 23b 보다도 긴 L2a 로 되어 있다. 도 23d에 나타낸 제 2 마크(2) 에서는, 횡패턴(P2)은 도 23b와 동일하게 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 하단부로부터 길이 L2의 위치에 배치되어 있으나, 종패턴(P1)의 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 좌단부로부터의 길이는, 도 23b보다도 짧은 L1a 으로 되어 있다. 도 23e 에 나타낸 제 2 마크(2) 에서는, 종패턴(P1)의 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 좌단부로부터의 길이는, 도 23b보다 짧은 L1a로 되어 있고, 횡패턴(P2)의 제 2 마크영역(A1)의 도면 중의 하단부로부터의 길이는 도 23b 보다 긴 L2a 로 되어 있다.
이상과 같이 종패턴(P1)의 횡위치와 횡패턴(P2)의 종위치의 일방, 또는 양방이 상이함으로써, 종패턴(P1)과 횡패턴(P2)의 교점 위치가 도 23a∼도 23e 에서는 각각 서로 다르다. 따라서 이들 교점 각각에 상이한 정보를 대응시킴으로써, 종패턴(P1)과 횡패턴(P2)의 교점에 의해, 수많은 정보를 나타낼 수 있게 된다. 이상의 방법에 의해, 종패턴(P1)의 횡위치를 검출하는 검출장치의 분해능, 및 횡패턴(P2)의 종위치를 검출하는 검출장치의 분해능에 따라 다르지만, 종패턴(P1)의 횡위치의 바리에이션과 횡패턴의 횡위치의 바리에이션의 조합의 수만큼, 상이한 정보를 나타낼 수 있게 된다. 따라서 전술한 제 2, 제 3 실시형태에서 설명한 바와 같은 비트 마크를 사용하는 식별 마크와 비교하면, 나타낼 수 있는 정보의 수가 비약적으로 증가하게 된다.
또한 이상 설명한 제 2 마크의 종패턴(P1)의 종위치, 및 횡패턴(P2)의 횡위치를 검출하는 검출장치로는, 얼라인먼트 마크 영역(1)에 형성되는 얼라인먼트 마크를 검출하기 위한 얼라인먼트 광학계, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같은 촬상소자를 구비한 얼라인먼트 광학계(9)를 겸용해도, 또 제 2 마크(2)를 검출하기 위한 검출장치를 별도 설치해도 된다. 또 촬상소자를 구비한 얼라인먼트 장치에 한정하지 않고, 얼라인먼트 조명계로부터 조사되는 스폿광과 얼라인먼트 마크를 상대 주사하고, 스폿광과 얼라인먼트 마크를 조명한 타이밍으로 발생하는 산란광을 검출하여 위치정보를 검출하는 소위 LSA 방식, 혹은 얼라인먼트 빔으로 마크를 조명함으로써 발생하는 회절광을 참조광과 간섭시켜, 참조광과 마크로부터의 회절광과의 위상차를 구함으로써 위치정보를 검출하는 소위 LIA 방식을 이용해도 된다.
나아가서는 종패턴(P1)의 횡위치, 횡패턴(P2)의 종위치의 바리에이션이 검출장치의 분해능과 관계있는 것을 전술하였으나, 소위 마크 저단차 등 프로세스의 영향에 의해 촬상소자를 구비한 얼라인먼트 광학계로 원하는 분해능이 얻어지지 않는 경우에, 촬상소자의 게인 조절기능, 즉 촬상소자로부터 발생되는 신호의 진폭을 변화시키는 기능을 활용함으로써, 원하는 분해능이 얻어지는 경우가 있다. 또, 웨이퍼 상에 도포된 레지스트의 특성에 따라 얼라인먼트 마크를 조명하는 얼라인먼트광의 파장을 변화시키는 기능을 구비한 얼라인먼트 장치를 사용하는 경우에는, 제 2 마크(2)를 검출할 때에 이 파장전환기능을 활용해도 된다. 이상과 같이 레지스트의 특성이나 프로세스의 영향에 따라, 제 2 마크(2)를 검출할 때의 검출조건을 변화시킴으로써, 검출장치에 의해 높은 분해능을 얻을 수 있게 되고, 나아가서는 본 실시형태의 종패턴(P1)의 횡위치, 횡패턴(P2)의 종위치의 바리에이션을 늘릴 수 있어, 보다 많은 정보를 표현할 수 있게 된다.
또한 도 23a∼도 23e에서는 제 2 마크영역이 얼라인먼트 마크 영역(1)의 주위에 4개 형성된 예를 설명하였으나, 이것은 전술한 제 9 실시형태에서 설명한 CMP처리에 대한 대응으로서 바람직하다. 단, 디바이스 제조공정에 CMP 처리를 포함하지 않는 경우, 반드시 얼라인먼트 마크 영역(1)의 주위에 4개의 제 2 마크 영역을 확보할 필요는 없고, 제 2 마크 영역(2)은 얼라인먼트 마크 영역(1)의 주위에 1개 내지 3개일 수도 있다.
또 도 23a∼도 23e에서는 제 2 마크영역 내의 제 2 마크로서, 종패턴(P1), 횡패턴(P2)이 각각 1개씩의 마크를 나타냈으나, 종패턴(혹은 횡패턴)을 2개 이상구비한 마크를 사용해도 된다.
제 10 실시형태의 서치마크에 대한 적용
그런데 종래의 기술 항목에서 전술한 서치마크로서는, 예를 들어 도 24에 나타내는 바와 같은 마크가 사용된다. 이 서치마크(50)에서, 본 제 10 실시형태의 사상을 적용할 수 있다.
서치마크(50)는 종방향으로 서로 평행하게 연장되는 3개의 종패턴(P1L, PIC, PIR)과, 횡방향으로 서로 연장되는 3개의 횡패턴(P2A, P2C, P2U)을 포함하고, 3개의 종패턴과 3개의 횡패턴이 중첩되어 9개의 교점을 형성하도록 구성되어 있다. 이 종방향으로 서로 평행하게 연장되는 종패턴 중의 중앙 패턴(P1C)을, 좌우의 종패턴(P1L과 P1R) 사이의 임의 위치에 배치하고, 횡방향으로 서로 평행하게 연장되는 횡패턴 중 중앙 패턴(PC2)을, 상하의 횡패턴(P2A와 P2U) 사이의 임의 위치에 배치한다. 그리고 교점 위치마다 상이한 정보를 대응시킴으로써, 전술한 제 10 실시형태와 동일하게, 많은 정보를 표현할 수 있다.
종래에는 서치마크의 검출 에러를 방지하기 위해 서치마크의 주위에 동종 패턴의 형성을 금지하는 금지 존을 형성한 것은 이미 서술하였으나, 상기와 같이 제 10 실시형태의 사상을 서치마크에 적용하여 종패턴(P1)과 횡패턴(P2)의 교점 위치를 레이어마다 다르게 함으로써, 검출해야 하는 서치마크를 식별할 수 있게 된다.
제 11 실시형태
다음으로 도 25a∼도 25d를 참조하면서 본 발명의 제 11 실시형태에 대해 설명한다.
도 25a에 나타내는 바와 같이 얼라인먼트 마크 영역(1)의 주위에는, 얼라인먼트 마크 영역(1)과 소정의 위치관계에 있고, 제 1 분할영역(A1)과 제 2 분할영역(A2)으로 구성되는 제 2 마크영역이 형성되고, 이 제 1 분할영역(A1) 내에서 종방향으로 연장되는 제 1 패턴부(P1)와, 제 2 분할영역(A2) 내에서 종방향으로 연장되는 제 2 패턴부(P2)로 구성되는 제 2 마크(2)가 형성되어 있다. 또 제 10 실시형태와 동일하게, 제 1 마크를 보호하기 위해 구획 패턴(P3)도 형성되어 있다.
이하 도 25a의 지면에서 오른쪽 위에 위치하는 제 2 마크(2)에 관해, 도 25b∼도 25d를 참조하면서, 정보의 표시방법에 대해 설명한다.
도 25b에 나타낸 제 2 마크(2)에서는, 제 1 분할영역(A1)의 도면 중의 좌단부로부터 길이(L1)의 위치에 제 1 패턴부(P1)가 배치되고, 또 제 2 분할영역(A2) 중의 도면 중의 좌단부로부터 길이(L2)의 위치에 제 2 패턴부(P2)가 배치되어 있다. 도 25c에 나타낸 제 2 마크(2)에서는, 제 2 패턴부(P2)는, 도 25b와 동일하게 제 2 분할영역(A2) 중의 도면 중의 좌단부로부터 길이(L2)의 위치에 배치되어 있으나, 제 1 패턴부(P1)는, 제 1 분할영역(A1) 중의 도면 중의 좌단부로부터, 도 25b 보다 긴 L1a의 위치에 배치되어 있다. 도 25d에 나타낸 제 2 마크(2)에서는, 제 1 패턴부(P1)는, 도 25b와 동일하게 제 1 분할영역(A1) 중의 도면 중의 좌단부로부터 길이(L1)의 위치에 제 1 패턴부(P1)가 배치되어 있으나, 제 2 패턴부(P2)는, 제 2 분할영역(A2) 중의 도면 중의 좌단부로부터 도 25b보다 짧은 L2a의 위치에 배치되어 있다.
이상과 같이 제 1 분할영역(A1)내의 제 1 패턴부(P1)의 횡위치와 제 2 분할영역(A2)내의 제 2 패턴부(P2)의 횡위치의 일방, 또는 양방이 상이함으로써, 제 1 패턴(P1)의 횡위치와, 제 2 패턴(P2)의 횡위치의 조합의 수만큼 많은 정보를 표시할 수 있게 된다. 따라서 전술한 제 10 실시형태와 동일하게, 비트 마크를 사용하는 식별 마크와 비교하면, 표시할 수 있는 정보의 수가 비약적으로 증가하게 된다.
또 전술한 제 10 실시형태의 제 2 마크에서는, 종패턴부에 대해서는 제 2 마크영역 내에서의 횡위치를 검출하고, 횡패턴부에 대해서는 제 2 영역 내에서의 종위치를 검출하는 것이 필요하였다. 그러나 촬상소자를 사용한 검출장치 중에는, 일방향으로만 위치정보를 검출할 수 있는 것도 있다. 만약에 이와 같은 검출장치를 사용하여 도 23a∼도 23e에 나타낸 제 10 실시형태의 제 2 마크를 검출하는 경우, 종패턴부의 횡위치를 검출한 후, 마크가 형성된 기판과 검출장치를 상대 회전시키고 나서 횡패턴부의 횡위치를 검출하는, 기판과 검출장치를 상대 회전시키는 공정이 필요해진다.
이에 반하여, 도 25∼도 25d 에 나타낸 제 11 실시형태의 제 2 마크(2)는, 제 1 패턴부, 제 2 패턴부 모두 횡위치를 검출하면 되기 때문에 기판과 검출장치를 상대 회전시키는 공정이 불필요해져, 스루풋의 향상에도 공헌한다.
또, 이상에서 설명한 실시형태에서는, 주로 검출대상 마크를 특정한 후, 특정된 마크의 위치정보를 사용하여 그 후의 위치정합 등의 처리를 하는 구성을 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 특정마크를 검출한 후 그 특정마크로부터 소정의 상대위치관계에 있는, 특정마크와는 별개의 마크의위치정보를 검출하고, 이 별개의 마크의 위치정보를 사용하여 그 후의 처리를 하도록 구성해도 된다.
그리고, 이상에서 설명한 실시형태를 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제 2 실시형태의 얼라인먼트마크(1)의 근방에 비트 마크(30)로 구성된 식별 마크(2)를 형성하는 동시에 제 4 실시형태의 얼라인먼트마크(1)의 패턴부 연장방향의 연장 상에 식별 마크(2)를 배치해도 된다. 그리고, 쇼트영역에 형성되어 있는 회로패턴부의 패턴정보도 조합하면, 추가로 다종의 정보를 표현하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시형태의 노광장치(EX)로서, 마스크(M)와 감광기판(P)을 동기 이동하여 마스크(M)의 패턴을 노광하는 주사형의 노광장치 이외에 마스크(M)와 감광기판(P)을 정지시킨 상태로 마스크(M)의 패턴을 노광하여 감광기판(P)을 순차 스텝이동시키는 스텝 앤드 리피트형 노광장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 노광장치 및 위치검출용 마크로서 투영광학계(PL)를 사용하지 않고 마스크(M)와 감광기판(P)을 밀접시켜 마스크(M)의 패턴을 노광하는 프록시미티 노광장치에도 적용하는 할 수 있다.
노광장치(EX)의 용도로는 반도체제조용 노광장치에 한정되지 않으며, 예를 들어 각형 유리플레이트에 액정표시소자 패턴을 노광하는 액정용 노광장치나, 박막자기헤드를 제조하기 위한 노광장치에도 널리 적용할 수 있다.
투영광학계(PL)로는, 엑시머레이저 등의 원자외선을 사용하는 경우는 초재(硝材)로서 석영이나 형석 등의 원자외선을 투과하는 재료를 사용하고, F2 레이저나X 선을 사용하는 경우는 반사굴절계 또는 굴절계의 광학계로 하며 (마스크도 반사형 타입인 것을 사용한다), 또, 전자선을 사용하는 경우에는 광학계로서 전자렌즈 및 편향기로 이루어지는 전자 광학계를 사용하면 된다. 또, 전자선이 통과하는 광로는 진공상태로 하는 것은 말할 필요도 없다.
기판 스테이지(PST)나 마스크 스테이지(MST)에 리니어모터를 사용하는 경우는, 에어베어링을 사용한 에어부상형 및 로렌츠력 또는 리액턴스력을 사용한 자기부상형 어느 쪽을 사용해도 된다. 또, 스테이지는 가이드를 따라 이동하는 타입이어도 되고, 가이드를 형성하지 않은 가이드리스 타입이어도 된다.
스테이지의 구동장치로서 평면모터를 사용하는 경우, 자석유닛(영구자석)과 전기자유닛 중 어느 하나를 스테이지에 접속하고, 자석유닛과 전기자유닛의 다른 하나를 스테이지의 이동면측(베이스)에 형성하면 된다.
기판 스테이지(PST)의 이동에 의해 발생하는 반력은 일본 공개특허공보 평8-166475호에 기재되어 있는 바와 같이 프레임부재를 사용하여 기계적으로 바닥(대지)으로 나가게 해도 된다. 본 발명은 이러한 구조를 구비한 노광장치에서도 적용 가능하다.
마스크 스테이지(MST)의 이동에 의해 발생하는 반력은 일본 공개특허공보 평8-330224호에 기재되어 있는 바와 같이 프레임부재를 사용하여 기계적으로 바닥(대지)으로 나가게 해도 된다. 본 발명은 이러한 구조를 구비한 노광장치에서도 적용 가능하다.
이상과 같이 본원 실시형태의 노광장치는, 본원 특허청구의 범위에 든 각 구성요소를 포함하는 각종 서브시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립하여 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해 이 조립 전후에는, 각종 광학계에 관해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 실시된다. 각종 서브시스템에서 노광장치로 조립하는 공정은, 각종 서브시스템 상호의 기계적접속, 전기회로의 배선접속, 기압회로의 배관접속 등이 포함된다. 이 각종 서브시스템에서 노광장치로 조립하는 공정 전에 각 서브시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브시스템의 노광장치로 조립하는 공정이 종료되면, 종합조정이 실시되어 노광장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또, 노광장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 실시하는 것이 바람직하다.
반도체디바이스는, 도 26 에 나타내는 바와 같이 디바이스의 기능ㆍ성능설계를 하는 스텝 201, 이 설계스텝에 기초한 마스크를 제작하는 스텝 202, 기재인 기판을 제조하는 스텝 203, 상기 서술한 실시형태의 노광장치에 의해 마스크의 패턴을 감광기판에 노광하는 기판처리 스텝 204, 디바이스조립 스텝 (다이싱공정, 본딩공정, 패키지공정을 포함한다) 205, 검사스텝 206 등을 거쳐 제조된다.
산업상 이용가능성
이상과 같이 본 발명에 의하면, 위치정보를 출력시키기 위한 제 1 패턴에 대하여 소정의 위치관계에서 N 종류의 패턴을 n개 조합한 제 2 패턴을 형성하여 이 제 2 패턴의 형태를 검출함으로써, 검출대상이 되는 마크에 근접하여 동종의 마크가 존재하는 경우에도 이들 복수의 마크로부터 위치검출에 사용하기 위한 마크를 특정할 수 있다. 그리고, 제 2 패턴은 기판 위에 마크를 배치하기 위한 영역을 넓게 설정하지 않더라도 Nn종류와 같은 많은 종류의 정보를 표시할 수 있고, 동종의 제 1 패턴이 다수 존재하고 있더라도 기판 상의 패턴 전사영역을 좁게 하지 않고 마크식별할 수 있다. 그리고, 이 제 1 패턴을 사용하여 정밀도가 양호한 얼라인먼트처리를 할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면 특정마크의 제 1 패턴과 제 2 패턴의 상대위치정보를 검출함으로써 기판의 변형량이나 회전량에 대한 정보를 구할 수 있다. 따라서, 구한 정보에 기초하여 특정마크로부터 별개의 마크의 위치를 결정할 수 있고 이들 복수의 마크검출을 원활하게 실시할 수 있기 때문에 스루풋을 향상할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 마크의 화상 데이터를 압축하고 나서 마크검출을 할 때, 큰 비대상 마크의 화상 데이터는 압축처리하더라도 일그러지지 않기 때문에, 이 비대상 마크의 압축화상 데이터를 사용하여 비대상 마크의 위치정보를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 대상 마크의 위치정보를 신속하게 구할 수 있다. 따라서, 마크위치검출처리를 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 대상 마크 주위에 등간격으로 비대상 마크를 형성함으로써, 디바이스 표면이 CMP 장치의 연마면에 대하여 기울어져 닿는 문제를 피할 수 있고, 연마처리를 양호한 정밀도로 실시할 수 있다. 따라서, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

Claims (99)

  1. 물체 상에 형성되어, 위치검출장치에 의해 상기 물체의 위치정보를 검출할 때에 사용되는 위치검출용 마크로서,
    상기 위치검출장치에 의해 관찰됨으로써 그 위치검출장치로 상기 위치정보를 출력시키기 위한 제 1 패턴과,
    상기 제 1 패턴과 소정의 위치관계로 배치되고, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되어, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴을 갖는 위치검출용 마크.
  2. 물체 상에 형성되어, 위치검출장치에 의해 상기 물체의 위치정보를 검출할 때에 사용되는 위치검출용 마크로서,
    상기 위치검출장치에 의해 관찰됨으로써 그 위치검출장치로 상기 위치정보를 출력시키기 위한 제 1 패턴과,
    상기 제 1 패턴과 소정의 위치관계로 배치되고, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥2) 조합하여 구성되어, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴을 갖는 위치검출용 마크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 패턴은, 상기 제 1 패턴에 대하여 소정의 위치관계로 배치된 n개의 영역 각각에 N 종류의 패턴을 배치함으로써 Nn종류의 정보를 나타내는 위치검출용 마크.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 패턴의 N 종류는, 상기 n개의 영역 중 1개에 패턴이 없는 것을 1종류로 하는 위치검출용 마크.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 패턴은, 상기 n개의 영역 중 패턴이 형성된 영역과 패턴이 형성되지 않은 영역의 수와 배치에 기초하여, N=2 종류의 패턴을 n개 조합한 2n종류의 정보를 나타내는 위치검출용 마크.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 패턴은, 상기 n개의 영역 중 어느 영역에 패턴이 형성되고, 어느 영역에 패턴이 형성되지 않는지에 의해, N=2 종류의 패턴을 n개 조합한 2n종류의 정보를 나타내는 위치검출용 마크.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위치검출장치가 상기 물체의 관찰화상을 화상처리하여 상기 위치정보를 검출하는 화상처리방식의 위치검출장치인 경우,
    상기 제 1 패턴은, 상기 화상처리방식의 위치검출장치로 관찰된 관찰화상이 화상처리되었을 때 위치정보를 나타내는 패턴인 위치검출용 마크.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 패턴은, 상기 화상처리방식의 위치검출장치로 관찰된 관찰화상이 화상처리되었을 때 Nn종류의 정보를 나타내는 패턴인 위치검출용 마크.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 패턴은, 제 1 방향에 소정길이로 연장되는 패턴부와 스페이스부를 상기 제 1 방향에 대하여 거의 수직인 제 2 방향으로 주기적으로 배치하여 구성되는 위치검출용 마크.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 패턴은, 상기 제 1 패턴의 연장방향의 연장 상에 배치되는 위치검출용 마크.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 패턴을, 상기 제 1 패턴과 소정의 위치관계로 배치된 n개의 영역 각각에 N 종류의 패턴을 배치함으로써 Nn종류의 정보를 나타내는 패턴으로 하고,
    상기 n개의 영역이 서로 상기 제 1 방향에 대해 거의 겹치지 않도록 배치되는 위치검출용 마크.
  12. 물체의 위치정보를 검출장치로 검출하기 위해, 상기 물체 상에 형성된 복수의 제 1 마크로부터 특정한 제 1 마크를 식별하기 위한 마크 식별방법으로서,
    상기 물체 상에, 상기 제 1 마크와 함께 상기 제 1 마크에 대응하여 소정의 위치관계로 배치된, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되어, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴을 형성하고,
    상기 검출장치로 상기 제 2 패턴을 검출하여, 상기 제 2 패턴에 의해 나타난 정보에 기초하여 상기 특정한 제 1 마크를 결정하는 마크 식별방법.
  13. 물체의 위치정보를 검출장치로 검출하기 위해, 상기 물체 상에 형성된 복수의 제 1 마크로부터 특정한 제 1 마크를 식별하기 위한 마크 식별방법으로서,
    상기 물체 상에, 상기 제 1 마크와 함께 상기 제 1 마크와 소정의 위치관계로 배치되어, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥2) 조합하여 구성되어 Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴을 형성하고,
    상기 검출장치로 상기 제 2 패턴을 검출하여, 상기 제 2 패턴에 의해 나타난 정보에 기초하여 상기 특정한 제 1 마크를 결정하는 마크 식별방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 물체 상에 형성되는 제 2 패턴으로서 상기 제 1 마크와 소정의 위치관계로 배치된 n개의 영역 각각에 N 종류의 패턴을 배치함으로써 Nn종류의 정보를 나타내는 패턴을 형성하는 마크 식별방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 패턴의 N 종류는, 상기 n개의 영역 중 1개에패턴이 없는 것을 1종류로 하는 마크 식별방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 패턴으로서 상기 n개의 영역 중 패턴이 형성된 영역과 패턴이 형성되지 않은 영역의 수와 배치에 기초하여, N=2 종류의 패턴을 n개 조합한 2n종류의 정보를 나타내는 패턴을 형성하는 마크 식별방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 패턴으로서 상기 n개의 영역 중 어느 영역에 패턴이 형성되고, 어느 영역에 패턴이 형성되지 않는지에 의해, N=2 종류의 패턴을 n개 조합한 2n종류의 정보를 나타내는 패턴을 형성하는 마크 식별방법.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 마크 식별방법에 의해 결정된 특정한 제 1 마크를 상기 검출장치로 검출함으로써 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치검출방법.
  19. 기판 상에 소정 패턴을 전사하는 노광방법으로서,
    상기 기판 상에, 위치검출장치에 위치정보를 검출시키기 위한 제 1 패턴과,
    상기 제 1 패턴과 소정의 위치관계로 배치되어, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되고, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴을 형성하고,
    상기 검출장치로 제 2 패턴을 검출하여, 상기 제 2 패턴에 의해 나타난 정보에 기초하여 제 1 패턴으로부터 위치정보를 검출하며,
    검출한 상기 위치정보에 기초하여 상기 기판과 상기 소정 패턴을 상대적으로 이동시켜 상기 기판 상에 상기 소정 패턴을 전사하는 노광방법.
  20. 기판 상에 소정 패턴을 전사하는 노광방법으로서,
    상기 기판 상에, 위치검출장치에 위치정보를 검출시키기 위한 제 1 패턴과,
    상기 제 1 패턴과 소정의 위치관계로 배치되어, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥2) 조합하여 구성되고, Nn종류의 정보를 나타내는 제 2 패턴을 형성하고,
    상기 검출장치로 제 2 패턴을 검출하여, 상기 제 2 패턴에 의해 나타난 정보에 기초하여 제 1 패턴으로부터 위치정보를 검출하며,
    검출한 상기 위치정보에 기초하여 상기 기판과 상기 소정 패턴을 상대적으로 이동시켜 상기 기판 상에 상기 소정 패턴을 전사하는 노광방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 제 2 패턴으로서 상기 제 1 패턴과 소정의 위치관계로 배치된 n개의 영역 각각에 N 종류의 패턴을 배치함으로써 Nn종류의 정보를 나타내는 패턴을 형성하는 노광방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제 2 패턴의 N 종류는, 상기 n개의 영역 중 1개에 패턴이 없는 것을 1종류로 하는 노광방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 2 패턴으로서 상기 n개의 영역 중 패턴이 형성된 영역과 패턴이 형성되지 않은 영역의 수와 배치에 기초하여, N=2 종류의 패턴을 n개 조합한 2n종류의 정보를 나타내는 패턴을 형성하는 노광방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 제 2 패턴으로서 상기 n개의 영역 중 어느 영역에 패턴이 형성되고, 어느 영역에 패턴이 형성되지 않는지에 의해, N=2 종류의 패턴을 n개 조합한 2n종류의 정보를 나타내는 패턴을 형성하는 노광방법.
  25. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 기판 상에 층구조를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴을 각 층마다 형성하는 동시에 상기 제 2 패턴에 의해 나타난 정보가 각 층마다 다르도록 상기 제 2 패턴을 형성하는 노광방법.
  26. 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출장치로 상기 제 1 패턴의 관찰화상을 화상처리함으로써 위치정보를 검출하는 노광방법.
  27. 기판 상에 소정 패턴을 전사하는 노광방법으로서,
    상기 기판 상에, 제 1 패턴과 상기 제 1 패턴에 대하여 소정의 위치관계에 있는 제 2 패턴으로 구성되고, 상기 기판 상에 복수 형성된 마크 중
    특정마크의 제 1 패턴과 제 2 패턴의 상대위치정보를 검출하고,
    상기 상대위치정보에 기초하여 상기 기판 상에 형성된 복수의 마크 중 상기 특정마크와는 다른 별개의 마크의 위치정보를 결정하며,
    결정한 상기 위치정보에 기초하여 상기 기판과 상기 소정 패턴을 상대적으로 이동시켜 상기 기판 상에 상기 소정 패턴을 전사하는 노광방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 특정마크의 제 1 패턴과 제 2 패턴의 상대위치정보를 검출함으로써, 상기 제 1 패턴과 제 2 패턴이 상기 기판 상에 형성된 시점부터 상기 상대위치정보가 검출되기까지 동안의 상기 기판의 변형에 관한 정보를 검출하여, 그 변형정보에 기초하여 상기 별개의 마크의 위치정보를 결정하는 노광방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 특정마크의 제 1 패턴과 제 2 패턴의 상대위치정보를 검출함으로써, 상기 제 1 패턴과 제 2 패턴이 상기 기판 상에 형성된 시점부터 상기 상대위치정보가 검출되기까지 동안의 상기 제 1 패턴과 제 2 패턴간 거리의 변화량과, 소정방향에 대한 상기 기판의 회전량 중 적어도 1개를 결정하는 노광방법.
  30. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 패턴은 위치검출장치에 위치정보를 검출시키기 위한 패턴이고,
    상기 제 2 패턴은, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥1) 조합하여 구성되며, Nn종류의 정보를 나타내는 패턴인 노광방법.
  31. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 패턴은 위치검출장치에 위치정보를 검출시키기 위한 패턴이고,
    상기 제 2 패턴은, N 종류(N≥2)의 패턴을 n개(n≥2) 조합하여 구성되며, Nn종류의 정보를 나타내는 패턴인 노광방법.
  32. 소정의 계측영역을 갖는 화상처리방식의 마크검출장치를 사용하여, 제 1 마크와, 그 제 1 마크와 소정의 위치관계에 있고 상기 제 1 마크보다도 작은 제 2 마크가 형성된 물체 상에서 상기 제 2 마크를 검출하는 마크검출방법에 있어서,
    상기 계측영역의 화상을 촬상하여 화상 데이터를 획득하고,
    상기 화상 데이터를 압축처리하고,
    압축처리한 화상 데이터로부터 제 1 마크의 위치정보를 검출하며,
    검출한 상기 제 1 마크의 위치정보와 상기 제 1 마크와 상기 제 2 마크의 상대위치정보에 기초하여, 상기 계측영역을 촬상한 화상 데이터로부터 상기 제 2 마크의 위치정보를 검출하는 마크검출방법.
  33. 소정의 계측영역을 갖는 화상처리방식의 마크검출장치를 사용하여, 제 1 마크와, 그 제 1 마크와 소정의 위치관계에 있고 상기 제 1 마크보다도 작은 제 2 마크가 형성된 기판 상에서 상기 제 2 마크를 검출하고, 마스크와 상기 기판을 위치정합하고 나서 상기 마스크의 패턴을 상기 기판에 노광하는 노광방법에 있어서,
    상기 계측영역의 화상을 촬상하여 화상 데이터를 획득하고,
    화상 데이터를 압축처리하고,
    압축처리한 화상 데이터로부터 제 1 마크의 위치정보를 검출하며,
    검출한 상기 제 1 마크의 위치정보와 상기 제 1 마크와 상기 제 2 마크의 상대위치정보에 기초하여, 상기 계측영역을 촬상한 화상 데이터로부터 상기 제 2 마크의 위치정보를 검출하는 노광방법.
  34. 소정의 계측영역을 갖는 마크검출장치를 사용하여 물체 상의 마크를 검출하는 마크검출방법에 있어서,
    검출대상인 대상 마크의 주위에 거의 등간격으로 비대상 마크를 형성하여, 상기 대상 마크를 검출하는 마크검출방법.
  35. 기판 상의 마크를 소정의 계측영역을 갖는 마크검출장치를 사용하여 검출하고, 마스크와 상기 기판을 위치 정합하고 나서 상기 마스크의 패턴을 상기 기판에 노광하는 노광방법에 있어서,
    검출대상인 대상 마크의 주위에 거의 등간격으로 비대상 마크를 형성하여, 상기 대상 마크를 검출하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  36. 소정검출방식으로 마크를 검출하는 마크검출장치를 사용하여 물체 상에 형성된 대상 마크를 검출하고, 그 검출결과에 기초하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치정보 검출방법으로서,
    상기 물체 상에 상기 대상 마크와 소정의 위치관계로 형성된, 상기 소정의 검출방식에 대한 검출 용이성이 높은 비대상 마크를 상기 마크검출장치로 검출하고,
    상기 비대상 마크의 검출결과와 상기 소정의 위치관계에 기초하여 상기 마크검출장치로 상기 대상 마크를 검출하며,
    상기 대상 마크의 검출결과에 기초하여 상기 물체의 위치정보를 검출하는 위치정보 검출방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 검출 용이성이 높은 비대상 마크는, 상기 대상 마크보다도 큰 면적을 갖는 위치정보 검출방법.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 마크검출장치는 화상처리방식으로 마크를 검출하는 마크검출장치로서,
    상기 검출 용이성이 높은 비대상 마크는 상기 마크검출장치에 의해 촬상되었을 때의 화상 데이터의 분산치가 작은 위치정보 검출방법.
  39. 물체 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서,
    물체 상에 확보된 소정의 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 마크가 형성되며,
    상기 마크의 상기 마크영역 내에서의 위치에 의해 정보를 나타내는 마크.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 마크영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 마크영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하고,
    상기 정보가, 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 의해 표시되는 마크.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 마크영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하고,
    상기 마크영역 내에서의 상기 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 정보가 표시되는 마크.
  42. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 제 1 분할영역 내에서의 상기 제 1 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와,
    상기 제 2 분할영역 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 위치정보가 표시되는 마크.
  43. 물체 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서,
    제 1 마크영역과, 상기 제 1 마크영역과 소정의 위치관계에 있는 제 2 마크영역을 포함하고,
    상기 제 1 마크영역에 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위한 제 1 마크가 형성되고,
    상기 제 2 마크영역 내에 상기 제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크가 형성되고,
    상기 제 2 마크의 상기 제 2 마크영역 내에서의 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 나타내는 마크.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 물체 상에 복수 형성되어 있고,
    상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치에 기초하여 표시되는 상기 제 1 마크에 관한 정보는,
    상기 제 2 마크영역과 상기 소정의 위치관계에 있는 제 1 마크가 검출대상 마크인지 검출대상 외의 마크인지를 판정하기 위한 정보인 것을 특징으로 하는 마크.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 물체 상에는 복수 층이 형성되고,
    상기 마크는 상기 복수 층의 각 층에 형성되며,
    상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 표시되는 상기 제 1 마크에 관한 정보는, 상기 제 1 마크가 형성되는 층에 관한 정보인 마크.
  46. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하고,
    상기 제 1 마크에 관한 정보가, 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 의해 표시되는 마크.
  47. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하고,
    상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 의해 상기 제 1 마크에 관한 정보가 표시되는 마크.
  48. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하고,
    상기 제 1 분할영역 내에서의 상기 제 1 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와,
    상기 제 2 분할영역 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보가 표시되는 마크.
  49. 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 전기적으로 접속되고, 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 상기 기판을 상대이동시키는 구동수단을 구비하여, 상기 소정 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서,
    상기 검출수단에 의해 검출되는 마크가,
    상기 검출수단에 의해 검출됨으로써 상기 검출수단에 상기 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크를 구비하고,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 물체 상에 복수 형성되어 있고,
    상기 검출수단은, 상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 상기 제 2 마크영역과 상기 소정의 위치관계에 있는 제 1 마크가 검출대상 마크인지 검출대상 외의 마크인지를 판정하는 노광장치.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 물체 상에는 복수층이 형성되고,
    상기 마크는 상기 복수층의 각 층에 형성되며,
    상기 검출수단은, 상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 상기 제 1 마크가 형성되는 층에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  52. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하고,
    상기 검출수단은, 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  53. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하고,
    상기 검출수단은, 상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  54. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하고,
    상기 검출수단은, 상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와, 상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  55. 제 49 항에 있어서,
    상기 검출수단은, 상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 마크를 검출할 때의 검출조건을 변화시키는 노광장치.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 검출수단은, 상기 마크에 검출 빔을 조사하는 조명계를 구비하여,
    상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 검출 빔의 파장을 변화시키는 노광장치.
  57. 제 55 항에 있어서,
    상기 검출수단은, 상기 마크를 검출함으로써 발생하는 신호의 진폭을 변화시키는 조정수단을 구비하여,
    상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 신호의 진폭을 변화시키는 노광장치.
  58. 제 56 항에 있어서,
    상기 검출수단은 촬상소자를 구비하여,
    상기 촬상소자로 상기 마크의 이미지를 촬상하여 상기 마크를 검출하는 노광장치.
  59. 소정 패턴을 기판 상에 전사하기 위한 노광방법으로서,
    상기 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 상기 소정 패턴과 상기 기판을 상대이동시켜 상기 소정 패턴을 노광하는 공정을 포함하며,
    상기 마크가,
    상기 검출공정에서 검출됨으로써 상기 기판의 위치신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    상기 제 2 마크영역 내의 임의의 위치에 형성되어 상기 제 2 마크영역 내에서의 위치에서 상기 제 1 마크에 관한 정보를 나타내는 제 2 마크를 갖는 마크로서,
    상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 물체 상에 복수 형성되어 있고,
    상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정에 있어서, 상기 제 2 패턴영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 상기 제 2 마크영역과 상기 소정의 위치관계에 있는 제 1 마크가 검출대상 마크인지 검출대상 외의 마크인지가 판정되는 노광방법.
  61. 제 59 항에 있어서,
    상기 물체 상에는 복수 층이 형성되고,
    상기 마크는 상기 복수 층의 각 층에 형성되며,
    상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정에 있어서, 상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 상기 제 1 마크가 형성되는 층에 관한 정보를 검출하는 노광방법.
  62. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 마크가,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하며,
    상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정에 있어서, 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 의해 상기 제 1 마크에 관한 정보가 검출되는 노광방법.
  63. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하며,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정에 있어서, 상기 제 2 영역 내에서의, 상기 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여, 상기 제 1 마크에 관한 정보가 검출되는 노광방법.
  64. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 마크가,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정에 있어서, 상기 제 1 분할영역 내에서의 상기 제 1 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와, 상기제 2 분할영역 내에서의 상기 제 2 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보가 검출되는 노광방법.
  65. 제 59 항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정에서는, 상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 마크를 검출할 때의 검출조건을 변화시키는 노광방법.
  66. 제 59 항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정은, 상기 마크에 검출 빔을 조사하는 것을 포함하며,
    상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 검출 빔의 파장을 변화시키는 노광방법.
  67. 제 59 항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정은, 상기 마크를 검출함으로써 발생하는 신호의 진폭을 변화시키는 것을 포함하며,
    상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 신호의 진폭을 변화시키는 노광방법.
  68. 제 59 항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정에서는, 촬상소자를 사용하여 상기 마크의 이미지를 촬상하여 상기 마크를 검출하는 노광방법.
  69. 제 59 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 기재된 노광방법을 사용하여 디바이스 패턴을 기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 디바이스 제조방법.
  70. 제 69 항에 기재된 디바이스 제조방법에 의해 제조된 디바이스.
  71. 소정 패턴을 기판 상에 노광하기 위한 노광장치를 제조하는 방법으로서, 상기 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단을 형성하고,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 상기 기판이 노광될 위치로 상기 기판을 이동시키는 구동수단을 형성하고,
    상기 마크가,
    상기 검출수단에 의해 검출됨으로써 상기 검출수단에 상기 기판의 위치정보를 표시하는 신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크를 구비한 마크로서,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  72. 제 71 항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 물체 상에 복수 형성되어 있고,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 상기 제 2 마크영역과 상기 소정의 위치관계에 있는 제 1 마크가 검출대상 마크인지 검출대상 외의 마크인지를 판정하는 노광장치의 제조방법.
  73. 제 71 항에 있어서,
    상기 물체 상에는 복수 층이 형성되고,
    상기 마크는 상기 복수 층의 각 층에 형성되며,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 마크영역 내에서의 상기 제 2 마크의 위치정보에 기초하여 상기 제 1 마크가 형성되는 층에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  74. 제 71 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하며,
    상기 검출수단이, 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 기초하여상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  75. 제 71 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하며,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하도록 구성하는 노광장치의 제조방법.
  76. 제 71 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 검출수단이, 상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와, 상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  77. 제 71 항에 있어서,
    상기 검출수단이, 상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 마크를 검출할 때의 검출조건을 변화시키는 노광장치의 제조방법.
  78. 제 71 항에 있어서,
    상기 검출수단은, 상기 마크에 검출 빔을 조사하는 조명계를 구비하며,
    상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 검출 빔의 파장을 변화시키는 노광장치의 제조방법.
  79. 제 71 항에 있어서,
    상기 검출수단은, 상기 마크를 검출함으로써 발생하는 신호의 진폭을 변화시키는 조정수단을 구비하며,
    상기 마크 형성시의 조건에 따라 상기 신호의 진폭을 변화시키는 노광장치의 제조방법.
  80. 제 71 항에 있어서,
    상기 검출수단은 촬상소자를 구비하며,
    상기 촬상소자로 상기 마크의 이미지를 촬상하여 상기 마크를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  81. 물체 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서,
    물체 상에 확보된 소정의 마크영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 마크영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하며,
    상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 의해 정보를 나타내는 마크.
  82. 물체 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서,
    제 1 마크영역과, 상기 제 1 마크영역과 소정의 위치관계에 있는 제 2 마크영역을 포함하고,
    상기 제 1 마크영역에 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위한 제 1 마크가 형성되고,
    상기 제 2 마크영역 내에, 상기 제 2 마크영역 내에서의 임의의 위치에 배치되는 제 2 마크가 형성되고,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와,
    상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비하고,
    상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 의해 상기 제 1 패턴에 관한 정보를 나타내는 마크.
  83. 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단과,
    상기 검출수단에 전기적으로 접속되고, 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 상기 기판을 상대이동시키는 구동수단을 구비하여, 상기 소정 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서,
    상기 검출수단에 의해 검출되는 마크가,
    상기 검출수단에 의해 검출됨으로써 상기 검출수단에 상기 기판의 위치정보를 표시하는 신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부 및 상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부로 구성되는 제 2 마크를 구비하고,
    상기 검출수단은, 상기 제 2 마크의 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  84. 소정 패턴을 기판 상에 전사하기 위한 노광방법으로서,
    상기 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 상기 소정 패턴과 상기 기판을 상대이동시켜 상기 소정 패턴을 노광하는 공정을 포함하고,
    상기 마크가,
    상기 검출공정에서 검출됨으로써 상기 기판의 위치신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부 및 상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비한 제 2 마크를 구비하고,
    상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광방법.
  85. 제 84 항에 기재된 노광방법을 사용하여 디바이스 패턴을 기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  86. 제 85 항에 기재된 디바이스 제조방법에 의해 제조된 디바이스.
  87. 소정 패턴을 기판 상에 노광하기 위한 노광장치를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단을 형성하고,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 상기 기판이 노광될 위치로 상기 기판을 이동시키는 구동수단을 형성하고,
    상기 마크가,
    상기 검출수단에 의해 검출됨으로써 상기 검출수단에 상기 기판의 위치정보를 표시하는 신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 종패턴부와, 상기 제 2 영역 내에서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 횡패턴부를 구비한 제 2 마크로 구성되는 마크로서,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 마크의 상기 종패턴부와 상기 횡패턴부의 교점에 기초하여 상기 제 1 패턴에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  88. 물체 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서,
    상기 마크영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하며,
    상기 마크영역 내에서의 상기 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 정보가 표시되는 마크.
  89. 제 88 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와,
    상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 위치정보가 표시되는 마크.
  90. 물체 상에 형성되어 상기 물체의 위치정보를 검출하기 위해 사용되는 마크로서,
    제 1 마크영역과, 상기 제 1 마크영역과 소정의 위치관계에 있는 제 2 마크영역을 포함하고,
    상기 제 1 마크영역에 형성되어 상기 물체의 위치정보의 검출에 사용되는 제 1 마크와,
    상기 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하고, 상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 의해 상기 제 1 마크에 관한 정보를 표시하는 제 2 마크로 구성되는 마크.
  91. 제 90 항에 있어서,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1분할영역 내에서 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와,
    상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 위치정보가 표시되는 마크.
  92. 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단과,
    상기 검출수단에 전기적으로 접속되고, 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 소정 패턴과 상기 기판을 상대이동시키는 구동수단을 구비하여, 상기 소정 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서,
    상기 검출수단에 의해 검출되는 마크가,
    상기 제 1 마크영역에 형성되고, 상기 검출수단에 의해 검출됨으로써 상기 검출수단에 상기 기판의 위치정보를 표시하는 신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비한 제 2 마크로 구성되고,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 마크의 상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의 상기 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는노광장치.
  93. 제 92 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 검출수단은, 상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와, 상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치.
  94. 소정 패턴을 기판 상에 전사하기 위한 노광방법으로서,
    상기 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 상기 소정 패턴과 상기 기판을 상대이동시켜 상기 소정 패턴을 노광하는 공정을 포함하며,
    상기 마크가,
    상기 검출공정에서 검출됨으로써 상기 기판의 위치신호를 발생시키는 제 1마크와,
    상기 제 2 영역 내에서 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비한 제 2 마크로 구성되고,
    상기 위치정보를 검출하는 공정에서,
    상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광방법.
  95. 제 94 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하며,
    상기 기판의 위치정보를 검출하는 공정에서, 상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와, 상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보가 검출되는 노광방법.
  96. 제 94 항 또는 제 95 항에 기재된 노광방법을 사용하여 디바이스 패턴을 기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 디바이스 제조방법.
  97. 제 96 항에 기재된 디바이스 제조방법에 의해 제조된 디바이스.
  98. 소정 패턴을 기판 상에 노광하기 위한 노광장치를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판 상의 제 1 마크영역 및 제 2 마크영역으로 구성되는 마크영역에 형성된 마크를 검출함으로써 상기 기판의 위치정보를 검출하는 검출수단을 형성하고,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 기판의 위치정보에 기초하여 상기 기판이 노광될 위치로 상기 기판을 이동시키는 구동수단을 형성하고,
    상기 마크가,
    상기 검출수단에 의해 검출됨으로써 상기 검출수단에 상기 기판의 위치정보를 나타내는 신호를 발생시키는 제 1 마크와,
    상기 제 2 영역 내의 제 1 방향으로 연장되는 패턴부를 구비하고, 상기 검출수단이, 상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 관한 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 표시하는 제 2 마크로 구성되고,
    상기 검출수단이, 상기 제 2 영역 내에서의 상기 패턴부의 위치에 기초하여 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
  99. 제 98 항에 있어서,
    상기 제 2 마크는,
    상기 제 2 영역 내를 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 한 쪽 영역인 제 1 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 패턴부와,
    상기 제 2 영역 내를 상기 제 1 방향의 소정위치에서 분할한 다른 쪽 영역인 제 2 분할영역 내에서, 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 패턴부를 구비하고,
    상기 검출수단이, 상기 제 1 분할부 내에서의 상기 제 1 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치와, 상기 제 2 분할부 내에서의 상기 제 2 패턴부의 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향에 관한 위치 양쪽에 기초하여, 상기 제 1 마크에 관한 정보를 검출하는 노광장치의 제조방법.
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