(57)【要約】【課題】  アライメントマークの断面形状が左右非対称な場合においても、基板上の実際のアライメントマークの位置を正確に検出可能なアライメントマークのマーク位置検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】  基板１０１上の位置データを有するアライメントマーク１００の信号波形１０２を求めるステップと、アライメントマーク１００の断面プロファイル１０３を求めるステップと、前記断面プロファイル１０３に基づいて、アライメントマーク１００の側面と基板１０１の表面との交点の位置データを有する信号波形１０４を求めるステップと、信号波形１０２と信号波形１０４を比較し信号波形１０２における基板１０１の表面との交点の位置データを求め、この求めた基板の表面との交点の位置データと基板１０１上の位置データによりアライメントマーク１００の中心位置を求めるステップを有する。【選択図】      図１
2006308400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の位置合せのために前記基板に形成されたアライメントマークを検出するマーク位置検出方法であって、
前記アライメントマークを撮像し、その画像のデータにより、前記基板上の位置データを有するアライメントマークの信号波形を求める第１ステップと、
前記アライメントマークの回折光を分光し、その分光スペクトルのデータより、前記アライメントマークの断面プロファイルを求める第２ステップと、
前記第２ステップにより求めたアライメントマークの断面プロファイルに基づいて、アライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を求める第３ステップと、
前記第１ステップにおいて求めた、基板上の位置データを有するアライメントマークの信号波形と、前記第３ステップにおいて求めた、アライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を比較し、前記アライメントマークの信号波形における基板の表面との交点の位置データを求め、この求めた基板の表面との交点の位置データと前記基板上の位置データにより前記アライメントマークの中心位置を求める第４ステップ
を有することを特徴とするマーク位置検出方法。
【請求項２】
前記第３ステップでは、
予め用意されたアライメントマークの断面プロファイル群の中から、前記第２ステップにより求めた断面プロファイルに最も近い断面プロファイルを求め、この断面プロファイルと対応して記憶された、アライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を求めること
を特徴とする請求項１に記載のマーク位置検出方法。
【請求項３】
基板の位置合せのために前記基板に形成されたアライメントマークを検出するマーク位置検出方法であって、
前記アライメントマークを撮像し、その画像のデータにより、前記基板上の位置データを有するアライメントマークの信号波形を求める第１ステップと、
前記アライメントマークの回折光を分光し、その分光スペクトルのデータより、前記アライメントマークの断面プロファイルを求める第２ステップと、
前記第２ステップにより求めたアライメントマークの断面プロファイルに基づいて、アライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を求め、この求めた信号波形と、前記断面プロファイルの上辺あるいは下辺の長さおよび高さとの位置・割合関係を求める第３ステップと、
前記第３ステップにより求めた位置・割合関係と前記第１ステップで求めたアライメントマークの信号波形を比較し、前記断面プロファイルの上辺あるいは下辺に対応する前記第１ステップで求めたアライメントマークの信号波形のスライスレベルを求め、前記スライスレベルの中点および前記基板上の位置データより前記アライメントマークの中心位置を求める第４ステップ
を有することを特徴とするマーク位置検出方法。
【請求項４】
前記第２ステップでは、
予め用意されたアライメントマークの断面プロファイルの分光スペクトルデータの中から、前記求めた分光スペクトルデータに最も近い断面プロファイルを求めること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマーク位置検出方法。
【請求項５】
前記第２ステップでは、
前記求めた分光スペクトルデータより前記アライメントマークの断面形状を求め、この求めたアライメントマークの断面形状の上辺・下辺の長さおよび両側辺の角度を求め、断面プロファイルを得ること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマーク位置検出方法。
【請求項６】
基板の位置合せのために前記基板に形成されたアライメントマークを検出するマーク位置検出装置において、
前記アライメントマークを撮像し、その画像データを検出し、前記アライメントマークに照射されて回折した回折光を分光し、その分光スペクトルのデータを検出する信号検出部と、
前記信号検出部で検出された画像データより、前記基板上の位置データを有するアライメントマークの信号波形を求める第一の信号処理部と、
前記信号検出部で検出された分光スペクトルのデータより、前記アライメントマークの断面プロファイルを求める第二の信号処理部と、
前記第二の信号処理部で求めた前記アライメントマークの断面形状に基づいて、アライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を求め、この求めた信号波形と、前記断面プロファイルの上辺あるいは下辺の長さおよび高さとの位置・割合関係を求める第一の信号解析部と、
前記第一の信号解析部で求めた位置・割合関係と、前記第一の信号処理部で得られた信号波形を比較し、前記断面プロファイルの上辺あるいは下辺に対応する前記第一の信号処理部で得られた信号波形のスライスレベルを求め、前記スライスレベルの中点より前記アライメントマークの中心位置を求める第二の信号解析部と
を備えることを特徴とするマーク位置検出装置。
【請求項７】
前記第一の信号解析部で得られた断面プロファイルの上辺あるいは下辺の長さおよび高さと前記信号波形の位置・割合関係を、その都度ライブラリとして保存しておく信号保存部を備え、
前記第一の信号解析部において、断面プロファイルと信号波形の位置・割合関係を求めるとき、前記信号保存部にライブラリ化されている信号波形を用いること
を特徴とする請求項６に記載のマーク位置検出装置。
【請求項８】
実際のアライメントマークの断面形状の高さ、上辺・下辺の長さおよび両側辺の角度を前記第二の信号処理部ヘ入力する外部入力部を備え、
前記第二の信号処理部において断面プロファイルを求めるとき、前記外部入力部より得られる断面形状の高さ、上辺・下辺の長さおよび両側辺の角度を用いること
を特徴とする請求項６に記載のマーク位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路や液晶ドライバの製造において露光工程に使用されるアライメントマークのマーク位置検出方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の上記マーク位置検出装置の一例としてのウェハアライメント装置が、特許文献１に開示されている。
この特許文献１に記載されたマーク位置検出装置（ウェハアライメント装置）を、図９の構成図に基づいて説明する。
【０００３】
マーク位置検出装置は、アライメントマーク９１０の画像９０４を撮影するためのＣＣＤカメラ９０１、あるいはアライメントマーク９１０にレーザ光を照射するレーザ光源９０２およびアライメントマーク９１０によって反射回折したレーザ光（回折光）９０５を検出する回折光ディテクタ９０３を有する検出部９００と、検出部９００のＣＣＤカメラ９０１によって撮影された画像の信号またはディテクタ９０３によって検出されたレーザ光の信号を解析してアライメントマーク９１０の補正量を求め、アライメントマーク９１０の中心位置（真値）を求める信号解析部９０６（詳細は後述する）と、信号解析部９０６において求めたアライメントマーク９１０の中心位置（真値）に基づいてウェハ９０９を載置するステージ９０８の移動を制御するためのステージ制御部９０７を有している。
【０００４】
図１０に、ＣＣＤカメラ９０１または回折光ディテクタ９０３によって検出された、ウェハ外周付近のアライメントマーク９１０による信号波形１０００を示す。この信号波形１０００に基づいて上記信号解析部９０６においてアライメントマーク９１０の中心位置を求める検出方法を説明する。
【０００５】
まず、信号波形１０００の最大値（位置１００１（∇（中心）））と最小値との間の任意の位置においてスライスライン（スライスレベル）１００４を設定する。そのスライスライン１００４と信号波形１０００との２つの交点の中点をアライメントマーク９１０の仮の中心位置（計測値△（中心））１００３として求める。
【０００６】
信号波形１０００において、信号強度最大値の位置１００１は層間膜のカバレッジに応じて本来のアライメントマークの中心位置１００２からシフトする。そこで、基準信号としてこの最大値の位置１００１の変化を利用してウェハ外周付近における補正量を求める。まず、ウェハ外周付近における仮の中心位置１００３と信号波形１０００の最大値の位置１００１との差を求め、この補正量を仮の中心位置△（外周）に加えることで、ウェハ外周付近におけるアライメントマーク９１０の中心位置“黒で塗りつぶした△”（真値）１００２を求めている。
【特許文献１】特開２００２−３４３６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来のマーク位置検出装置では、アライメントマーク９１０の位置検出に信号波形１０００を使用しているため、実際のアライメントマーク９１０が左右非対称のとき、基板９０９上のアライメントマーク９１０の位置を正確に検出できないという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、実際のアライメントマークが左右非対称のときでも正確にアライメントマークの位置を検出できるマーク位置検出方法、および該マーク位置検出方法を用いたマーク位置検出装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明のマーク位置検出方法は、基板の位置合せのために前記基板に形成されたアライメントマークを検出するマーク位置検出方法であって、前記アライメントマークを撮像してその画像のデータにより前記基板上の位置データを有するアライメントマークの信号波形を求め、一方、アライメントマークの回折光を分光してその分光スペクトルのデータより前記アライメントマークの断面プロファイルを求め、続いて、求めたアライメントマークの断面プロファイルに基づいて、アライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を求め、前記基板上の位置データを有するアライメントマークの信号波形とアライメントマークの側面と基板の表面との交点の位置データを有する信号波形を比較し、前記アライメントマークの信号波形における基板の表面との交点の位置データを求め、この求めた基板の表面との交点の位置データと前記基板上の位置データにより前記アライメントマークの中心位置を求める。
【００１０】
上記方法によれば、アライメントマークの断面プロファイルを用いることにより実際のアライメントマークの断面形状が左右非対称であっても基板上のアライメントマークの位置データを正確に検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のアライメントマークのマーク位置検出方法によれば、アライメントマークの断面形状が左右非対称な場合でもその断面形状を認識し、アライメントマークの中心位置を正確に検出することができる。
【００１２】
また本発明のマーク位置検出方法を利用したマーク位置検出装置を用いれば、半導体製造における露光工程の位置合わせ精度が良くなり歩留まりを向上でき、さらに位置合わせ精度が向上することにより、半導体装置の設計寸法を小さくすることができ、半導体装置の微細化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
［実施の形態１］
図５は本発明の実施の形態１におけるマーク位置検出装置の構成図である。
【００１４】
マーク位置検出装置は、図５に示すように、基板５０１上に形成され層間膜５０２に覆われ、更に層間膜５０２の表面がフォトレジスト膜５０３に覆われたアライメントマーク５０４の位置を検出する装置であり、信号検出部５００と、第一の信号処理部５０８と、第二の信号処理部５０９と、第一の信号解析部５１０と、第二の信号解析部５１１を備えている。
【００１５】
信号検出部５００は、アライメントマーク５０４にレーザ光やハロゲンランプ等の照明光を照射する光源５０５と、アライメントマーク５０４からの散乱・回折あるいは反射光５０６を検出するＣＣＤカメラ等の光電変換素子５０７を有している。前記光源５０５よりハロゲンランプ等の波長帯域幅の広い光をアライメントマーク５０４に照射し、光電変換素子５０７により得られたアライメントマーク５０４の画像データは、第一の信号処理部５０８へ出力される。また前記光源５０５より偏光板を通したレーザ光をアライメントマーク１００に照射し、光電変換素子５０７によりアライメントマーク５０４により回折又は散乱された回折光より得られる分光スペクトルのデータは、第二の信号処理部５０９へ出力される。
【００１６】
また上記第一の信号処理部５０８には、信号検出部５００よりアライメントマーク５０４の画像データが入力されており、第一の信号処理部５０８はこのアライメントマーク５０４の画像データを画像処理することにより基板５０１上の位置情報を有すアライメントマーク５０４の信号波形を求める。この求めたアライメントマーク５０４の信号波形は、第二の信号解析部５１１へ出力される。
【００１７】
また上記第二の信号処理部５０９には、信号検出部５００よりアライメントマーク５０４の分光スペクトルのデータが入力されており、第二の信号処理部５０９は、この分光スペクトルデータと予めシミュレーションしていたモデル（予め用意されたアライメントマークの断面プロファイルの分光スペクトルデータ）とのマッチングにより、基板５０１上の位置情報を有していない断面プロファイル（輪郭）を得る。この断面プロファイルは、第一の信号解析部５１０へ出力される。
【００１８】
また上記第一の信号解析部５１０には、第二の信号処理部５０９より断面プロファイルが入力されており、第一の信号解析部５１０はこの断面プロファイルより、アライメントマーク５０４の側面と基板５０１の表面との交点の情報を有す断面プロファイルの信号波形を得る。すなわち、第一の信号解析部５１０には、予めアライメントマーク５０４の各断面形状に相当する断面プロファイル群と、各断面プロファイルにそれぞれに対応した信号波形が用意されており、まず断面プロファイルに最も近い形状を持つ断面プロファイルを、予め用意されていた断面プロファイル群の中から選択し、続いて選択した断面プロファイルに対応した信号波形を得る。この断面プロファイルの信号波形は、第二の信号解析部５１１へ出力される。
【００１９】
また上記第二の信号解析部５１１には、第一の信号解析部５１０よりアライメントマーク５０４の側面と基板５０１の表面との交点の情報を有す断面プロファイルの信号波形が入力され、また第一の信号処理部５０８より、基板５０１上の位置情報を有す信号波形が入力されており、第二の信号解析部５１１は、これら信号波形が有す、アライメントマーク５０４の側面と基板５０１の表面との交点の情報と、基板５０１上の位置情報を比較し、断面プロファイルとアライメントマーク５０４から求めた信号波形の関係を求め、アライメントマークの中心位置を求める。
【００２０】
上記構成によるアライメントマーク５０４の検出方法を図１を参照しながら説明する。
図１（ａ）は基板１０１（上記基板５０１と同等）上に形成されたアライメントマーク１００（単にマークとも言う；上記アライメントマーク基板５０４と同等）の断面図を示している。ここで、アライメントマーク１００は左右が非対称な形状を有している。点Ａ、Ｂはアライメントマーク１００の側面と基板表面との交点を示している。
＜第１ステップ＞
まず、第一の信号処理部５０８において、アライメントマーク５０４の画像データの画像処理によりアライメントマーク１００の信号波形１０２を得る。この状態を図１（ｂ）に示す。ここで得られる信号波形１０２は基板１０１上の位置情報を有している。
＜第２ステップ＞
一方で、第二の信号処理部５０９には、予めシミュレーションしていた断面プロファイルのモデル（予め用意されたアライメントマークの断面プロファイルの分光スペクトルデータ）が用意されており、この第二の信号処理部５０９において、回折光の分光スペクトルと前記モデルとのマッチングによりアライメントマーク１００の断面プロファイル（輪郭）１０３を得る。この状態を図１（ｃ）に示す。点Ｃ、Ｄは断面プロファイル１０３の側辺と下辺との交点、つまり、アライメントマーク１００の側面と基板表面との交点Ａ、Ｂを示している。また、ここで得られる断面プロファイル１０３は基板上の位置情報を持っていない。
＜第３ステップ＞
次に、第一の信号解析部５１０において、図２に示すように、まず断面プロファイル１０３に最も近い形状を持つ断面プロファイル１０３ａを、予め用意されていた断面プロファイル群の中から選択する。続いて、選択した断面プロファイル１０３ａに対応した信号波形１０４を得る。この状態を図１（ｄ）に示す。ここで得られる信号波形１０４はアライメントマーク１００の側面と基板表面との交点Ａ、Ｂの情報を持っている。
＜第４ステップ＞
次に、第二の信号解析部５１１において、アライメントマーク５０４の側面と基板５０１の表面との交点Ａ，Ｂの情報を有す信号波形１０４と、基板５０１上の位置情報を有す信号波形１０２を比較することにより信号波形１０５を得る。この状態を図１（ｅ）に示す。ここで得られる信号波形１０５は基板上の位置情報と、アライメントマーク１００の側面と基板表面との交点Ａ、Ｂの情報を持っている。その後、信号波形１０５の点Ａ、ＢよりＡＢ間の中点Ｅが算出される。この状態を図１（ｆ）に示す。この中点Ｅを算出することによりアライメントマーク１００の中心位置を求めることができる。
【００２１】
以上のように、本実施の形態１によれば、アライメントマーク１００の断面プロファイル１０３を利用しているため、アライメンマーク１００が左右非対称な形状を有している場合においても、精度良くアライメントマーク１００の中心位置を検出できる。
【００２２】
また本実施の形態１によれば、断面プロファイル１０３から信号波形１０４を求める過程において、予め用意されていた断面プロファイル１０３ａと信号波形１０４の関係を利用しているため、アライメントアルゴリズムを簡易化、および高速化することができる。
［実施の形態２］
上記実施の形態１では、第二の信号処理部５０９において、予めシミュレーションしていた断面プロファイルのモデルが用意され、回折光の分光スペクトルと前記モデルとのマッチングによりアライメントマーク１００の断面プロファイル（輪郭）１０３を得ているが、実施の形態２では、実際のアライメントマーク５０４の断面形状より、マークの下辺Ｋ、上辺Ｌ、左右両側面と基板表面との角度Ｍ、Ｎ、高さＯをそれぞれ求めて、各部のデータにより断面プロファイル１０３を得る。
【００２３】
図３を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。
まず、第２ステップとして、求めた分光スペクトルデータよりアライメントマーク１００の断面形状を求め、この求めたアライメントマークの断面形状より、マークの下辺Ｋ、上辺Ｌ、左右両側面と基板表面との角度Ｍ、Ｎ、高さＯをそれぞれ求める。この状態を図３（ａ）に示す。
【００２４】
次に、これらアライメントマーク１００の断面形状の各部のデータより、断面プロファイル１０３を得る。この状態を図３（ｂ）に示す。
本実施の形態２によれば、断面プロファイルを求める第二の信号処理部５０９において、実際のアライメントマーク１００の断面形状の下辺Ｋ、上辺Ｌ、左右両側面と基板１０１表面の角度Ｍ、Ｎ、高さＯを利用しているため、アライメントアルゴリズムを簡易化、および高速化することができる。
［実施の形態３］
上記実施の形態１では、第一の信号解析部５１０において、断面プロファイル１０３より信号波形１０４を得、続いて第二の信号解析部５１１において、信号波形１０２と信号波形１０４を比較することにより信号波形１０５を得、信号波形１０５の点Ａ、ＢよりＡＢ間の中点Ｅが算出してアライメントマーク１００の中心位置を求めている。実施の形態３では、これとは異なる方法によりアライメントマーク１００の中心位置を求める。
【００２５】
図４を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。
第一の信号解析部５１０では、第二の信号処理部５０９で得られた断面プロファイル１０３から信号波形を求めるとともに、この求めた信号波形と断面プロファイル１０３の上辺、下辺の長さ、高さ及び側辺の角度との位置・割合関係を求める。
【００２６】
第二の信号解析部５１１では、第一の信号解析部５１０で求めた位置・割合関係と第一の信号処理部５０８で得られた信号波形を比較し、断面プロファイル１０３の上辺あるいは下辺に対応する第一の信号処理部５０８で得られた信号波形１０２のスライスレベルを求め、そのスライスレベルの中点よりアライメントマーク５０４の中心位置を求める。
【００２７】
この構成により、まず第３ステップとして、第一の信号解析部５１０において、第二の信号処理部５０９において求めた断面プロファイル１０３から信号波形を求めるとともに、この求めた信号波形と断面プロファイル１０３の上辺、下辺の長さ、高さ及び側辺の角度との位置・割合関係を求める。
【００２８】
続いて第４ステップとして、第二の信号解析部５１１において、第一の信号解析部５１０で求めた位置・割合関係と第一の信号処理部５０８で得られた信号波形を比較し、図４（ａ）に示すように、断面プロファイル１０３の上辺Ｐを求め、第一の信号処理部５０８において求めたアライメントマークの信号波形１０２における、断面プロファイル１０３の上辺Ｐに対応する信号波形１０２のスライスレベルＱを求める。
【００２９】
続いて、第二の信号解析部５１１において、信号波形１０２とスライスレベルＱの交点Ｒ、ＳよりＲＳ間の中点Ｔが算出される。この状態を図４（ｂ）に示す。この中点Ｔを算出することによりアライメントマークの中心位置を求めることができる。
【００３０】
なお、図４（ｃ）は、断面プロファイル１０３の下辺Ｕに対応するアライメントマークの中心位置を求める方法を示したものであり、図４（ａ）、（ｂ）と同様な手順によりアライメントマークの中心位置を求めることができる。ここでＶは断面プロファイル１０３の下辺Ｕに対応する信号波形１０２のスライスレベルを示している。また、点Ｗ、Ｘは信号波形１０２とスライスレベルＶの交点、点Ｙは交点ＷＸ間の中点をそれぞれ示している。
【００３１】
また、ここでは断面プロファイル１０３の上辺Ｐ、下辺Ｕに対応するスライスレベルＱ、Ｖよりアライメントマークの中心位置を求める方法について記載しているが、断面プロファイル１０３の任意の高さに対応するスライスレベルにおいても同様な手順により、アライメントマークの中心位置を求めることができることは言うまでもない。
【００３２】
以上のように、本実施の形態３によれば、断面プロファイル１０３とアライメントマークより求めた信号波形１０２の関係を求める過程において、アライメントマークの上辺Ｐあるいは下辺Ｕに対応する中心位置Ｔ、Ｙをそれぞれ求めることができるため、そのプロセスに最も適した中心位置を求めることができる。
［実施の形態４］
図６を参照しながら、本発明の実施の形態４について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には、同様の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図６は、本発明の実施の形態４におけるマーク位置検出装置を示す図である。
本実施の形態４のマーク位置検出装置は、前記実施の形態１に記載の第一の信号解析部５１０に代えて第一の信号解析部６１１を有し、新たに信号保存部６１２を有している。
【００３４】
第一の信号解析部６１１は、第二の信号処理部５０９で得られた断面プロファイルと信号波形の位置・割合関係を求める過程において、信号保存部６１２にライブラリ化されている信号波形を用いて、その断面プロファイルの上辺、下辺の長さや高さ及び側辺の角度と信号波形の位置・割合関係を求める。
【００３５】
信号保存部６１２は、第一の信号解析部６１１で得られた断面プロファイルの上辺、下辺の長さや高さ及び側辺の角度と前記信号波形の位置・割合関係を、その都度ライブラリとして保存しておく。
【００３６】
本実施の形態４によれば、第一の信号解析部６１１で得られた断面プロファイルの上辺、下辺の長さや高さ及び側辺の角度と前記信号波形の関係を、その都度ライブラリとして保存しておく信号保存部６１２を有しているため、断面プロファイルと信号波形の関係を求める過程において、そのライブラリ化されている信号波形を利用することができ、アライメントアルゴリズムを簡易化、および高速化することができる。
［実施の形態５］
図７を参照しながら、本発明の実施の形態５について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には、同様の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図７は、本発明の実施の形態５におけるマーク位置検出装置を示す図である。
本実施の形態５のマーク位置検出装置は、前記実施の形態１に記載の第二の信号処理部５０９に代えて、第二の信号処理部７１１を有し、新たに外部入力部７１２を有している。なお、前記実施の形態４に記載の信号保存部６１２を有していても良い。
【００３８】
外部入力部７１２は、第二の信号処理部７１１へアライメントマーク５０４の断面形状の高さ、上辺・下辺の長さ及び両側辺の角度を入力する。
第二の信号処理部７１１は、分光スペクトルのデータより断面プロファイル１０３を求めるとき、外部入力部７１２により得られる断面形状の高さ、上辺・下辺の長さ及び両側辺の角度を用いる。
【００３９】
本実施の形態５によれば、第二の信号処理部７１１へアライメントマーク５０４の断面形状の高さ、上辺・下辺の長さ及び両側面の角度を入力する外部入力部７１２を有しているため、断面プロファイル１０３を求めるとき、その外部入力部７１２により得られる断面形状の高さ、上辺・下辺の長さ及び両側面の角度を利用することができ、アライメントアルゴリズムを簡易化、および高速化することができる。
［露光装置］
図８に、本発明のマーク位置検出装置を使用した露光装置の構成を示す。
【００４０】
この露光装置は、基板８００を保持するステージ８０１と、実施の形態１から実施の形態４に記載のマーク位置検出装置８０２と、前記マーク位置検出装置８０２により得られる情報に基づいて、前記ステージ８０１の動きを制御するステージ制御部８０３を有している。
【００４１】
この構成によれば、マーク位置検出装置８０２を用いることにより、フォトリソグラフィ工程の露光工程における位置合わせ精度が良くなるため、デバイスの歩留まりを向上することができる。
【００４２】
この露光装置は、フォトリソグラフィ工程の露光工程における位置合わせ精度が良くなり歩留まりが向上するため、半導体集積回路や液晶ドライバの製造等に有用である。
なお、上記実施の形態では、アライメントマーク１０４が層間膜１０２に覆われた構造について記載しているが、アライメントマーク１０４がフォトレジスト膜１０３に直接覆われた構造においても同様な手順により、アライメントマーク１０４の中心位置を求めることができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかるマーク位置検出方法及びマーク位置検出装置は、アライメンマークが左右非対称な形状を有している場合においても、精度良くアライメントマークの中心位置を検出することができ、半導体集積回路や液晶ドライバの製造等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマーク位置検出方法を示す図である。
【図２】同マーク位置検出方法を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２におけるマーク位置検出方法を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３におけるマーク位置検出方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるマーク位置検出装置を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態４におけるマーク位置検出装置を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態５におけるマーク位置検出装置を示す図である。
【図８】本発明のマーク位置検出装置を使用した露光装置を示す図である。
【図９】従来のマーク位置検出装置を示す図である。
【図１０】従来のマーク位置検出方法に使用される信号波形を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  アライメントマーク
１０１  基板
１０２  信号波形
１０３  断面プロファイル
１０４  信号波形
１０５  信号波形
５００  信号検出部
５０１  基板
５０２  層間膜
５０３  フォトレジスト膜
５０４  アライメントマーク
５０５  光源
５０６  散乱・回折あるいは反射光
５０７  光電変換素子
５０８  第一の信号処理部
５０９  第二の信号処理部
５１０  第一の信号解析部
５１１  第二の信号解析部
６１１  第一の信号解析部
６１２  信号保存部
７１１  第二の信号処理部
７１２  外部入力部
８００  基板
８０１  ステージ
８０２  マーク位置検出装置
８０３  ステージ制御部
Ａ  アライメントマークの側面と基板表面との交点
Ｂ  アライメントマークの側面と基板表面との交点
Ｃ  断面プロファイルの側辺と下辺との交点
Ｄ  断面プロファイルの側辺と下辺との交点
Ｅ  点Ａ、Ｂ間の中点
Ｋ  アライメントマークの下辺
Ｌ  アライメントマークの上辺
Ｍ  アライメントマークの左右両側面と基板表面との角度
Ｎ  アライメントマークの左右両側面と基板表面との角度
Ｏ  アライメントマークの高さ
Ｐ  断面プロファイルの上辺
Ｑ  スライスレベル
Ｒ  信号波形とスライスレベルの交点
Ｓ  信号波形とスライスレベルの交点
Ｔ  点Ｒ、Ｓ間の中点
Ｕ  断面プロファイルの下辺
Ｖ  スライスレベル
Ｗ  信号波形とスライスレベルの交点
Ｘ  信号波形とスライスレベルの交点
Ｙ  点Ｗ、Ｘ間の中点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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