(57)【要約】【課題】  アライメントマークの像の移動に起因する位置検出精度の低下を防止できる位置検出方法を提供する。【解決手段】  対象物の表面にＸＹ直交座標系を定義した時、対象物に形成されたアライメントマークを、対象物の表面の法線方向からＹ軸方向に傾いた光軸を有する観測装置で観測し、アライメントマークの像を受像面上に形成する。受像面上に、Ｘ軸に対応する方向をｕ軸、ｕ軸に直交する方向をｖ軸とするｕｖ直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、ｖ軸方向に関する位置を検出する。受像面上の像が、ｖ軸方向に関して観測基準位置に移動するように、観測装置をＹ軸方向に移動させる。【選択図】  図４
2005216896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）対象物の表面にＸＹ直交座標系を定義した時、該対象物に形成されたアライメントマークを、該対象物の表面の法線方向からＹ軸方向に傾いた光軸を有する観測装置で観測し、該アライメントマークの像を受像面上に形成する工程と、
（ｂ）該受像面上に、Ｘ軸に対応する方向をｕ軸、該ｕ軸に直交する方向をｖ軸とするｕｖ直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、ｖ軸方向に関する位置を検出する工程と、
（ｃ）受像面上の像が、ｖ軸方向に関して観測基準位置に移動するように、前記観測装置をＹ軸方向に移動させる工程と
を有する位置検出方法。
【請求項２】
前記工程ｂが、
（ｂ１）受像面における光強度を、ｖ軸上の座標毎にｕ軸方向に積算し、ｖ軸方向に関する光強度分布を得る工程と、
（ｂ２）前記工程ｂ１で得られた光強度分布にローパスフィルタを適用して滑らかな波形とし、該波形から像のｖ軸方向に関する位置を検出する工程と
を含む請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項３】
前記工程ｂ１が、ｕ軸方向に関して像が分布する範囲を限定し、限定された範囲内で光強度をｕ軸方向に積算する請求項２に記載の位置検出方法。
【請求項４】
さらに、（ｄ）受像面上に形成された像の、ｖ軸方向に関して最もピントの合っている位置を検出する工程と、
（ｅ）最もピントの合っている位置が、受像面上のｖ軸方向に関する観測基準位置内に納まるように、前記観測装置をその光軸方向に移動させる工程と
を含む請求項１〜３のいずれかに記載の位置検出方法。
【請求項５】
さらに、（ｆ）受像面上に形成された像のｕ軸方向に関する位置を検出する工程と、
（ｇ）像が、ｕ軸方向に関して観測基準位置に移動するように、前記観測装置をＸ軸方向に移動させる工程と
を含む請求項１〜４のいずれかに記載の位置検出方法。
【請求項６】
前記対象物が、転写すべきパターンが形成されたマスクであり、前記工程ｇの後、さらに、前記マスクと前記観測装置との相対位置関係を保持したまま、前記マスクからプロキシミティギャップを隔てて近接配置されたウエハのアライメントマークと、前記マスクのアライメントマークとの像を受像面上に形成し、両者の相対位置を検出する工程を有する請求項５に記載の位置検出方法。
【請求項７】
前記アライメントマークは、Ｙ軸方向に配列した複数の散乱箇所を含む請求項１〜６のいずれかに記載の位置検出方法。
【請求項８】
アライメントマークが形成された対象物を保持する保持台と、
前記保持台に保持された対象物の表面に、ＸＹ直交座標系を定義した時、該対象物の表面の法線方向からＹ軸方向に傾いた光軸を有し、受像面上にアライメントマークの像を写す観測装置と、
前記観測装置を、ＸＹ面内に平行な方向、及び光軸に平行な方向に移動可能に支持する支持機構と、
前記観測装置の受像面上に、Ｘ軸に対応する方向をｕ軸、該ｕ軸に直交する方向をｖ軸とするｕｖ直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、ｖ軸方向に関する位置を検出し、ｖ軸方向に関して、像が観測基準位置に移動するように、前記支持機構を制御して前記観測装置をＹ軸方向に移動させる制御装置と
を有する位置検出装置。
【請求項９】
前記制御装置が、さらに、前記受像面上に形成された像の、ｖ軸方向に関して最もピントの合っている位置を検出し、最もピントの合っている位置が、受像面上のｖ軸方向に関して観測基準位置内に納まるように、前記支持機構を制御して、前記観測装置をその光軸方向に移動させる請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記制御装置が、さらに、前記受像面上に形成された像のｕ軸方向に関する位置を検出し、像が、ｕ軸方向に関する観測基準位置に移動するように、前記支持機構を制御して、前記観測装置をＸ軸方向に移動させる請求項８または９に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
対象物に形成されたアライメントマークの像を受像面上に形成する工程と、
前記アライメントマークの形状に基づいて参照波形を生成する工程と、
前記受像面上に形成されたアライメントマークの像から得られた観測波形と、前記参照波形との相関演算を行い、前記アライメントマークの像の位置を特定する工程と
を有する位置検出方法。
【請求項１２】
前記アライメントマークは、相互に直交する第１の方向及び第２の方向に関する位置及び寸法を含む設計情報により定義され、
前記参照波形を生成する工程において、前記第１の方向に関する設計情報に基づいて前記参照波形を生成し、
前記アライメントマークの位置を特定する工程が、
前記アライメントマークの像の前記第１の方向に関する光強度分布に基づいて前記観測波形を得る工程と、
前記参照波形と前記観測波形との相関演算を行う工程と、
相関演算の結果に基づいて、前記アライメントマークの像の前記第１の方向に関する位置を特定する工程と
を含む請求項１１に記載の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出方法及び位置検出装置に関し、特に位置合わせ用のアライメントマークを対象物の表面に対して斜めの方向から観測し、マークの位置を検出する位置検出方法及び位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたアライメントマークの位置検出方法について説明する。近接露光用のマスクにアライメントマークが形成されている。このアライメントマークは、第１の方向に配列した複数のエッジを有する。このアライメントマークを、マスクの法線方向から第１の方向に傾いた光軸を有する観測装置で観測し、受像面上にアライメントマークの像を形成する。
【０００３】
受像面上には、アライメントマークのエッジに対応して複数の明るい点が形成される。光軸が傾いているため、複数のエッジのうち被写界深度内に位置するエッジにピントが合う。ピントが合っているエッジの像を検出することにより、第１の方向に直交する第２の方向に関して、アライメントマークの位置を検出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１０１５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近接露光を行なう際には、通常、マスクを固定し、ウエハを移動させて、両者の位置合わせを行う。マスクとウエハとのアライメントマークの像を観測するために、マスクに形成されたアライメントマークの像を、受像面上（画面）のある特定の位置に配置しておくことが好ましい。マスクを露光装置に取り付けた初期状態では、必ずしもアライメントマークの像が画面内の好ましい位置に配置されない。このため、像の位置を検出して、像が所定の位置に配置されるように、観測装置を移動させる必要がある。
【０００６】
また、露光中に観測装置の温度変化等により、マスクのアライメントマークの像が画面内で移動したり、最もピントの合っている位置が移動したりすることがある。受光した光の検出感度は、画素ごとに一定ではなく、ある範囲でばらついている。このため、像の位置が移動すると、画像信号の波形が変化して、高精度の位置検出を行うことが困難になる。
【０００７】
本発明の目的は、アライメントマークの像の移動に起因する位置検出精度の低下を防止できる位置検出方法及び位置検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によると、（ａ）対象物の表面にＸＹ直交座標系を定義した時、該対象物に形成されたアライメントマークを、該対象物の表面の法線方向からＹ軸方向に傾いた光軸を有する観測装置で観測し、該アライメントマークの像を受像面上に形成する工程と、（ｂ）該受像面上に、Ｘ軸に対応する方向をｕ軸、該ｕ軸に直交する方向をｖ軸とするｕｖ直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、ｖ軸方向に関する位置を検出する工程と、（ｃ）受像面上の像が、ｖ軸方向に関して観測基準位置に移動するように、前記観測装置をＹ軸方向に移動させる工程とを有する位置検出方法が提供される。
【０００９】
本発明の他の観点によると、アライメントマークが形成された対象物を保持する保持台と、前記保持台に保持された対象物の表面に、ＸＹ直交座標系を定義した時、該対象物の表面の法線方向からＹ軸方向に傾いた光軸を有し、受像面上にアライメントマークの像を写す観測装置と、前記観測装置を、ＸＹ面内に平行な方向、及び光軸に平行な方向に移動可能に支持する支持機構と、前記観測装置の受像面上に、Ｘ軸に対応する方向をｕ軸、該ｕ軸に直交する方向をｖ軸とするｕｖ直交座標系を定義した時、アライメントマークの像の、ｖ軸方向に関する位置を検出し、ｖ軸方向に関して、像が観測基準位置に移動するように、前記支持機構を制御して前記観測装置をＹ軸方向に移動させる制御装置とを有する位置検出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
アライメントマークの像が、ｖ軸方向に関して観測基準位置に配置される。このため、画素ごとの感度のばらつきの影響を軽減し、安定して像の画像信号を得ることができる。これにより、像が画面内を移動することによる位置検出精度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に、本発明の実施例による近接露光装置の概略図を示す。実施例による位置合わせ装置はウエハ／マスク保持部１０、観測装置２０、及び制御装置３０を含んで構成されている。
【００１２】
ウエハ／マスク保持部１０は、ウエハ保持台１５、マスク保持台１６、移動機構１７及び１８を含んで構成されている。位置合わせ時には、ウエハ保持台１５の上面にウエハ１１を保持し、マスク保持台１６の下面にマスク１２を保持する。ウエハ１１とマスク１２とは、ウエハ１１の被露光面とマスク１２のウエハ側の面との間に一定の間隙（プロキシミティギャップ）が形成されるようにほぼ平行に配置される。電子ビーム近接露光を行う場合には、マスク１２としてステンシルタイプのものが用いられる。マスクメンブレンに設けられた開口部により、転写パターン及びアライメントマークが形成されている。
【００１３】
移動機構１７は、基準ベース１に固定され、ウエハ１１とマスク１２との被露光面内に関する相対位置が変化するように、ウエハ保持台１５を移動させることができる。移動機構１８は、ウエハ１１とマスク１２との間隔が変化するように、ウエハ保持台１５を移動させることができる。紙面の裏から表に向かってＸ軸、左から右に向かってＹ軸、被露光面の法線方向にＺ軸をとると、移動機構１７は、ウエハ１１とマスク１２の、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸の回りの回転方向（θＺ方向）に関する相対位置を調整し、移動機構１８は、Ｚ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸の回りの回転（あおり）方向（θＸ及びθＹ方向）の相対位置を調整する。
【００１４】
露光用ビーム源４３から電子ビーム４２が出射される。電子ビーム４２は、マスク１２を介してウエハ１１に照射される。
【００１５】
観測装置２０は、レンズ２２、ビームスプリッタ２３、光ファイバ２４、及び受像素子２９を含んで構成される。観測装置２０の光軸２５は、マスク１２の表面の法線方向からＹ軸の正の向きに傾いている。通常、マスク１２に４つのアライメントマークが形成されており、アライメントマークごとに観測装置が設置される。図１では、４つの観測装置のうち１つのみを代表して示している。他の１つの観測装置の光軸は、観測装置２０の光軸２５の傾斜方向とは反対向き（Ｙ軸の負の向き）に傾いている。残りの２つの観測装置の光軸は、それぞれマスク１２の表面の法線方向からＸ軸の正の向き及び負の向きに傾いている。
【００１６】
観測装置２０は、Ｘ方向ステージ２１Ｘ、Ｙ方向ステージ２１Ｙ、及び光軸方向ステージ２１Ａにより基準ベース１に支持されている。Ｘ方向ステージ２１Ｘ、Ｙ方向ステージ２１Ｙ、及び光軸方向ステージ２１Ａは、それぞれ観測装置２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び光軸２５に平行な方向に移動させる。これらのステージは、制御装置３０により制御される。
【００１７】
光ファイバ２４から出射した照明光がビームスプリッタ２３で反射して光軸２５に沿った光線束とされ、レンズ２２を通して被露光面に斜めから入射する。
【００１８】
ウエハ１１及びマスク１２に設けられたアライメントマークのエッジ（散乱箇所）で照明光が散乱される。散乱光のうちレンズ２２に入射する光が、レンズ２２で収束され、その一部がビームスプリッタ２３を透過して受像素子２９の受像面上に到達し、アライメントマークの像が形成される。受像面上への結像倍率は、例えば６０〜１００倍である。
【００１９】
受像素子２９の受像面に、受光画素が行列状に配置されている。各画素は、当該画素に照射された光の強度に応じて画素対応の画像信号を生成する。この画像信号は制御装置３０に入力される。
【００２０】
制御装置３０は、画像処理を行い、マスク１２のアライメントマークの像とウエハ１１のアライメントマークの像との相対位置情報を得る。
【００２１】
図２（Ａ）は、ウエハ上のアライメントマーク及びマスク上のアライメントマークの相対位置関係を示す平面図である。例えば、長方形パターンをＸ軸方向に３個、Ｙ軸方向に１４個、行列状に配列して各ウエハ上のアライメントマーク１３Ａ及び１３Ｂが構成されている。アライメントマーク１３Ａ及び１３Ｂで１つのアライメントマークが構成される。同様の長方形パターンをＸ軸方向に３個、Ｙ軸方向に５個、行列状に配置してマスク上の１つのアライメントマーク１４が構成されている。位置合わせが完了した状態では、マスク上のアライメントマーク１４は、Ｘ軸方向に関してウエハ上のアライメントマーク１３Ａと１３Ｂとのほぼ中央に配置される。
【００２２】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の一点鎖線Ｂ２−Ｂ２における断面図を示す。ウエハ上のアライメントマーク１３Ａ及び１３Ｂは、例えば被露光面上に形成したＳｉＮ膜、ポリシリコン膜等をパターニングして形成される。ウエハ１１の被露光面上にレジスト膜１１Ｒが形成されている。マスク上のアライメントマーク１４は、例えばＳｉＣ等からなるマスクメンブレンに形成された開口により構成される
図３は、エッジからの散乱光による受像面２９上の像のスケッチである。図３の横方向（ｕ軸方向）が図２（Ａ）のＸ軸方向に相当し、縦方向（ｖ軸方向）が図２（Ａ）のＹ軸方向に相当する。ウエハ上のアライメントマーク１３Ａ及び１３Ｂからの散乱光による像４０Ａ及び４０Ｂがｕ軸方向に離れて現れ、その間にマスク上のアライメントマーク１４からの散乱光による像４１が現れる。像４０Ａ及び４０Ｂと、像４１とは、ｖ軸方向に関して相互に異なる位置に現れる。
【００２３】
図２（Ａ）に示したように、マスク１２のアライメントマーク１４は、長方形パターンが５行３列に配置されている。各長方形パターンの手前のエッジと奥側のエッジで照明光が散乱されるため、アライメントマーク１４の像４１は、１０行３列の明るい点で構成される。ただし、ピントがずれた位置においては、これらの点がぼけて隣の点に連続する場合がある。
【００２４】
像４０Ａ、４０Ｂ及び４１のｕ軸方向の位置を検出することにより、図２（Ａ）に示したウエハ上のアライメントマーク１３Ａ、１３Ｂと、マスク上のアライメントマーク１４とのＸ軸方向の位置情報を得ることができる。
【００２５】
画面内にマスク上のアライメントマークの像４１を配置するべき観測基準位置Ｑが画定されている。１枚のマスク１２を用いて複数枚のウエハ１１が順番に露光される。この時、マスク１２の位置は固定され、ウエハ１１を交換するたびに、マスク１２に対してウエハ１１の位置合わせが行われる。マスク１２のアライメントマークの像４１が観測基準位置Ｑに配置されるように、観測装置２０の位置を調節する。さらに、像４１の最もピントの合っている位置（合焦位置）が、ｖ軸方向に関して観測基準位置Ｑの内部に納まるように、好ましくはほぼ中央に位置するように、観測装置２０の位置が調節される。
【００２６】
例えば、観測装置２０をＸ軸の正の方向に移動させると、像４１が画面内でｕ軸の負の方向に移動する。観測装置２０をＹ軸の正の方向に移動させると、像４１が画面内でｖ軸の負の方向に移動する。観測装置２０を光軸２５に沿ってマスク１２に近づけると、像４１の合焦位置がｖ軸の負の方向に移動する。光軸２５に沿って移動させた場合は、像４１自体の位置は変化せず、合焦位置のみが移動する。
【００２７】
次に、図４〜図６を参照して、本発明の実施例による位置検出方法について説明する。なお、必要に応じて図３を参照することとする。
【００２８】
図４は、実施例による位置検出方法のフローチャートを示す。まず、ステップＳ１において、マスク（対象物）１２のアライメントマークの像４１のｕ軸方向に関する位置を検出する。以下、像４１のｕ軸方向に関する位置の検出方法の一例を説明する。
【００２９】
画面のｕ座標ごとに、ｖ軸方向に光強度を積算し、ｕ軸方向に関する光強度分布の波形を得る。像４１が、３列の明るい点で構成されているため、光強度分布の波形は、図５（Ａ）に示すように３つの山を有する。図５（Ｂ）に、参照波形を示す。参照波形は、例えば、像４１の明るい点のｕ軸方向のピッチと同じピッチを持った３つの山を有する矩形波である。図５（Ａ）に示す光強度分布の波形と、図５（Ｂ）に示す参照波形との相関演算を行うことにより、像４１のｕ軸方向に関する位置を検出することができる。
【００３０】
図５（Ｂ）に示した参照波形は、図２（Ａ）に示したマスク上のアライメントマーク１４の形状（平面パターン）に基づいて、すなわち設計情報に基づいて自動的に生成することが可能である。参照波形を、マスク上のアライメントマーク１４を実際に観測して得られた画像信号に基づいて生成するのではなく、設計情報に基づいて生成することが可能なため、参照波形生成の自動化を容易に実現することができる。なお、参照波形として矩形波以外に、三角波や正弦波等を用いることも可能である。
【００３１】
アライメントマークは、通常２次元の設計情報により定義される。この設計情報は、例えば、Ｘ軸方向に関する位置及び寸法、Ｙ軸方向に関する位置及び寸法を含む。Ｘ軸方向に関する位置を検出する場合には、設計情報のうちＸ軸方向に関する情報のみに基づいて参照波形を生成することができる。
【００３２】
ステップＳ２に進み、像４１が現われている範囲Ｐを特定する。アライメントマークの大きさ及び結像倍率から、像４１のｕ軸方向の寸法がわかる。例えば、ステップＳ１で検出された位置と、像４１の寸法とから、範囲Ｐを特定することができる。
【００３３】
ステップＳ３に進み、ｖ座標ごとにｕ軸方向に光強度を積算する。このとき、積算の対象となるｕ座標は、ステップＳ２で特定された範囲Ｐ内に限定する。この積算により、図５（Ｃ）に実線で示すように、ｖ軸方向に関する光強度分布の波形が得られる。積算の対象となるｕ座標を制限することにより、像４１が現れていない領域に現れる予期せぬ像や、バックグラウンドの影響を軽減することができる。
【００３４】
ステップＳ４に進み、ステップＳ３で得られた波形にローパスフィルタを適用する。図５（Ｃ）に破線で示すように、波形が平滑化される。
【００３５】
ステップＳ５に進み、ｖ軸方向に関して像４１の位置を検出する。以下、像４１の位置の検出方法について説明する。図５（Ｃ）に示すように、平滑化した波形の最大値の約半分程度の位置にしきい値Ｉｔを設定しておく。平滑化された波形がしきい値Ｉｔと交差する点のｖ座標ｖ１及びｖ２を求める。像４１は、ｖ座標ｖ１とｖ２との間に位置すると考えられる。
【００３６】
ステップＳ６に進み、像４１の合焦位置のｖ座標を検出する。例えば、図５（Ｃ）に示した平滑化前の波形の空間周波数の最も高い位置を、合焦位置とすることができる。または、平滑化した後の波形を微分し、微分値が０となる位置を合焦位置としてもよい。
【００３７】
ステップＳ７に進み、像４１が、ｕ軸方向に関して観測基準位置Ｑに配置されるように、観測装置２０をＸ軸方向に移動させる。より具体的には、ステップＳ１で検出された像４１の位置と、観測基準位置Ｑとのｕ軸方向のずれに対応する距離だけ観測装置２０をＸ軸方向に移動させればよい。ここで、「対応する距離」は、結像倍率を考慮して、受像面上における長さを、物空間における長さに換算した距離であることを意味する。
【００３８】
像４１が、ｖ軸方向に関して観測基準位置Ｑに配置されるように、観測装置２０をＹ軸方向に移動させる。ステップＳ５で検出された像４１と、観測基準位置Ｑとの、ｖ軸方向に関するずれがＬｖであり、光軸２５とマスク１２の表面の法線とのなす角がθである場合、観測装置２０をＹ軸方向にＬｖ／ｃｏｓθに対応する距離だけ移動させればよい。
【００３９】
ステップＳ８に進み、像４１の合焦位置が観測基準位置Ｑの内部に納まるように、好ましくはほぼ中央に位置するように、観測装置２０を光軸２５に平行な方向に移動させる。
【００４０】
図６を参照して、観測装置２０の移動距離について説明する。マスク１２の表面の法線と、観測装置２０の光軸２５とのなす角をθとする。受像装置２９の受像面と共役な関係を有する面を物面ＣＰ０とする。物面ＣＰ０上の点が受像面上に合焦する。このため、マスク１２に形成されたアライメントマークのうち、物面ＣＰ０と交わる位置Ｍ０の点が、受像面上の合焦位置に対応する。
【００４１】
観測装置２０を距離ＬＡだけマスク１２に近づけると、受像面と共役な関係にある面も距離ＬＡだけ移動し、物面ＣＰ１の位置に来る。このとき、アライメントマークのうち、物面ＣＰ１と交わる位置Ｍ１の点が、受像面上の合焦位置に対応することになる。受像面上における合焦位置のｖ軸方向の移動距離に対応する物空間内の距離Ｌｖは、ＬＡ／ｔａｎθと表される。
【００４２】
ステップＳ６で検出された合焦位置と、観測基準位置Ｑとのｖ軸方向のずれから、観測装置２０を移動させるべき距離ＬＡを求めることができる。
【００４３】
このようにして、像４１を観測基準位置Ｑに移動させ、かつ合焦位置を観測基準位置Ｑ内に配置させることができる。
【００４４】
マスク１２と観測装置２０との位置を固定した状態で、ウエハ１１をウエハ保持台１５に載置し、ウエハ１１とマスク１２との位置合わせ、及び露光を行う。ウエハ１１を交換しても、マスク１２と観測装置２０との相対位置は変化しない。
【００４５】
ウエハの露光を続けると、観測装置２０の温度変化等により、マスク１２に形成されたアライメントマークの像４１が画面内で移動する場合がある。ウエハ１１の位置合わせを行うときに、マスク１２のアライメントマークの像４１の位置も検出されるため、ウエハ１１の位置合わせ処理中に像４１の位置の変動を監視することができる。像４１の位置の変動量が許容値を超えたときに、観測装置２０を移動させて、像４１の位置を元に戻すことにより、像４１の位置をほぼ観測基準位置Ｑに固定することができる。
【００４６】
像４１の位置がほぼ固定されるため、検出される波形が画素ごとの検出感度のばらつきの影響を受けにくくなる。これにより、マスクとウエハとの位置合わせ精度を高めることができる。
【００４７】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本願発明は、紫外線近接露光、Ｘ線近接露光、電子ビーム近接露光等の露光装置に適用することができる。また、対象物の表面に対して斜めの光軸を有する観測装置を用いて、対象物表面のマークを検出する際に、マークの像を画面内の特定の位置に配置する必要がある場合に、本願発明を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例による露光装置の概略図である。
【図２（Ａ）】ウエハ及びマスクに形成されたアライメントマークの平面図である。
【図２（Ｂ）】アライメントマークが形成された位置のウエハ及びマスクの断面図である。
【図３】アライメントマークの像をスケッチした図である。
【図４】実施例による位置検出方法のフローチャートである。
【図５（Ａ）】アライメントマークの像のｕ軸方向に関する光強度分布を示すグラフである。
【図５（Ｂ）】アライメントマークの像のｕ軸方向の位置を検出ための参照波形のグラフである。
【図５（Ｃ）】アライメントマークの像のｖ軸方向に関する光強度分布、及びそれを平滑化した波形を示すグラフである。
【図６】物空間内のピントの合っている位置の移動距離と、観測装置の光軸方向の移動距離との関係を説明するための線図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  基準ベース
１０  ウエハ／マスク保持部
１１  ウエハ
１２  マスク
１３Ａ、１３Ｂ、１４  アライメントマーク
１５  ウエハ保持台
１６  マスク保持台
１７、１８  移動機構
２０  観測装置
２１Ｘ、２１Ｙ、２１Ａ  移動機構
２２  レンズ
２３  ビームスプリッタ
２４  光ファイバ
２５  光軸
２９  受像面
３０  制御装置
４０Ａ、４０Ｂ、４１  アライメントマークの像
４２  電子ビーム
４３  ビーム源
【図１】
2005216896.tif 000003
【図２（Ａ）】
2005216896.tif 000004
【図２（Ｂ）】
2005216896.tif 000005
【図３】
2005216896.tif 000006
【図４】
2005216896.tif 000007
【図５（Ａ）】
2005216896.tif 000008
【図５（Ｂ）】
2005216896.tif 000009
【図５（Ｃ）】
2005216896.tif 000010
【図６】
2005216896.tif 000011