(57)【要約】【課題】第１のアライメントマークを利用して位置を合わせ、第２のアライメントマークを利用して角度を合わせると、ウエハとマスクのサイズにズレがある場合に、ウエハ上の位置によって位置ズレ量が大きく変動し、公差外となる領域が広くなる。【解決手段】ウエハ側第１ポイント２５とウエハ側第２ポイント２３とマスク側第１ポイント１５とマスク側第２ポイント１３が同一直線上に配置され、かつ、ウエハ側第１ポイントとウエハ側第２ポイントの中点Ｍ２と、マスク側第１ポイントとマスク側第２ポイントの中点Ｍ１とが一致する位置と姿勢に位置合わせする。ウエハ内における位置ズレ量の最大値が縮小する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ側第１ポイントとウエハ側第２ポイントが設けられているウエハと、マスク側第１ポイントとマスク側第２ポイントが設けられているウエハとを位置合わせする方法であり、
前記ウエハ側第１ポイントと前記ウエハ側第２ポイントと前記マスク側第１ポイントと前記マスク側第２ポイントが同一直線上に配置され、かつ、前記ウエハ側第１ポイントと前記ウエハ側第２ポイントの中点と、前記マスク側第１ポイントと前記マスク側第２ポイントの中点とが一致する位置と姿勢に、前記ウエハと前記マスクの相対的位置関係を調整する位置合わせ方法。
【請求項２】
前記ウエハに、ウエハ側第１マークとウエハ側第２マークが形成されており、
前記マスクに、マスク側第１マークとマスク側第２マークが形成されており、
前記ウエハ側第１マークと前記ウエハ側第２マークと前記マスク側第１マークと前記マスク側第２マークの各々の輪郭の少なくとも一部は曲線であり、
前記ウエハ側第１ポイントは、前記ウエハ側第１マークから決定される位置であり、
前記ウエハ側第２ポイントは、前記ウエハ側第２マークから決定される位置であり、
前記マスク側第１ポイントは、前記マスク側第１マークから決定される位置であり、
前記マスク側第２ポイントは、前記マスク側第２マークから決定される位置であることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項３】
前記ウエハ側第１マークから前記ウエハ側第２ポイントまでの距離が、前記ウエハの半径以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の位置合わせ方法。
【請求項４】
前記マスク側第１マークから前記マスク側第２ポイントまでの距離が、前記マスクの半径以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの１項に記載の位置合わせ方法。
【請求項５】
前記ウエハ側第１マークと前記ウエハ側第２ポイントの少なくとも一方が、前記ウエハが変質した絶縁膜によって形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかの１項に記載の位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、ウエハとマスクの位置合わせ方法を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ウエハとマスクを位置合わせするために、ウエハの外周部に複数個のアライメントマーク（位置決め用のマークであり、以下ではマークという）を設ける技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０８６７４号公報
【０００４】
特許文献１には複数個のマークを利用してウエハとマスクを位置合わせする方法の詳細が記載されていないが、２個の板状物体の各々に２個のマークを設けておき、その２個のマークを利用して２個の板状物体の相対的位置と相対的角度を位置合わせする下記の方法が知られている。
図５は、ウエハ１２０とマスク１１０の相対的位置と相対的角度を位置合わせするために、従来の位置合わせ方法を適用した場合を示している。図５（１）において、参照符号１２０はウエハを示し、ウエハ１２０にウエハ側第１マーク１２４とウエハ側第２マーク１２２が固定されている。ウエハ側第１マーク１２４は有限の大きさを持ち、カメラ等で撮影できる。参照番号１２５は、ウエハ側第１マーク１２４の輪郭から一義的に決定される位置を示しており、例えば十字状のウエハ側第１マーク１２４の中心位置に相当する。以下ではウエハ側第１ポイント１２５という。同様に、ウエハ側第２マーク１２２は有限の大きさを持っている。ウエハ側第２ポイント１２３は、ウエハ側第２マーク１２２の輪郭から一義的に決定される位置を示しており、例えば細長い長方形のウエハ側第２マーク１２２の中心位置に相当する。参照番号１１０はマスクを示し、マスク１１０にマスク側第１マーク１１４とマスク側第２マーク１１２が固定されている。マスク側第１マーク１１４は有限の大きさを持ち、ウエハ１２０にマスク１１０を重ね合わせたときに、マスク側第１マーク１１４の範囲内にウエハ側第１マーク１２４が位置し、マスク側第１マーク１１４を透過してウエハ側第１マーク１２４を認めることができる。参照番号１１５は、マスク側第１マーク１１４の輪郭から一義的に決定される位置を示しており、例えば円形のマスク側第１マーク１１４の中心位置に相当する。以下ではマスク側第１ポイント１１５という。同様に、マスク側第２マーク１１２も有限の大きさを持っており、ウエハ１２０にマスク１１０を重ね合わせたときに、マスク側第２マーク１１２を透過してウエハ側第２マーク１２２を認めることができる。マスク側第２ポイント１１３は、マスク側第２マーク１１２の輪郭から一義的に決定される位置を示しており、例えば長方形のマスク側第２マーク１１２の中心位置に相当する。
【０００５】
図５（２）は、ウエハ１２０上にマスク１１０を重ねあわせた状態で、マスク１１０の上面から見た図である。マスク側第１マーク１１４内に、対応するウエハ側第１マーク１２４を認めることができ、マスク側第２マーク１１２内に、対応するウエハ側第２マーク１２２を認めることができる。ただし、ウエハ側第１ポイント１２５とマスク側第１ポイント１１５の間には位置ズレがあり、ウエハ側第１ポイント１２５とウエハ側第２ポイント１２３を結ぶ線分１２８と、マスク側第１ポイント１１５とマスク側第２ポイント１１３を結ぶ線分１１８の間には角度ズレがある。
【０００６】
図５(３)は、ウエハ１２０とマスク１１０を相対移動と相対回転させて位置合わせした状態を示している。最初に、ウエハ１２０とマスク１１０を相対移動させて、ウエハ側第１ポイント１２５とマスク側第１ポイント１１５を一致させる。次に、ウエハ１２０とマスク１１０を相対回転させて、ウエハ側第１ポイント１２５からウエハ側第２ポイント１２３に向かう線分１２８と、マスク側第１ポイント１１５からマスク側第２ポイント１１３に向かう線分１１８を一致させる。
上記の位置合わせ方法によって、ウエハ１２０とマスク１１０の相対的位置と相対的角度を、所定の相対的位置関係に調整すること（位置合わせすること）ができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の位置決め方法は、ウエハ１２０とマスク１１０の大きさにズレがないことを前提としている。しかしながら、ウエハ１２０とマスク１１０の大きさが微妙にズレていることがある。ウエハ１２０に施す微細加工が緻密化しており、微小なズレが問題となることがある。従来の位置合わせ方法は、ウエハ１２０とマスク１１０の大きさの間に微小なズレがある場合に問題をもたらす。
図５（３）は、ウエハ１２０に比してマスク１１０が微小に縮小している場合を例示している。この場合、ウエハ側第１ポイント１２５とマスク側第１ポイント１１５が一致しているから、ウエハ側第１ポイント１２５における位置ズレ量はゼロである。それに対して、ウエハ側第１ポイント１２５からウエハ側第２ポイント１２３までの距離と、マスク側第１ポイント１１５からマスク側第２ポイント１１３までの距離が一致しておらず、線分１１８，１２８に沿った方向にズレる。図５（３）では、ウエハ側第２ポイント１２３とマスク側第２ポイント１１３が、２Ｌの距離だけズレた場合を例示している。
図５（４）の縦軸は、線分１１８，１２８に沿った位置を示し、横軸は、線分１１８，１２８に沿った方向の位置ズレ量を示す。位置ズレ量は、第１ウエハ側ポイント１２５と第１マスク側ポイント１１５から離れるにつれて増大し、第２ウエハ側ポイント１２３と第２マスク側ポイント１１３の周辺では２Ｌに増大する。ウエハ１２０とマスク１１０の位置ズレに許容される公差がＬであるとすると、範囲Ｄでは位置ズレ量が公差Ｌ以上に発達してしまい、許容範囲外となってしまう。第１ポイントでの位置ズレ量はゼロであり、第２ポイントでの位置ずれ量は２Ｌであり、位置ズレ量の分布幅Ｗ１は２Ｌとなる。
【０００８】
本明細書では、ウエハ上の位置によって位置ズレ量が大きくばらつくことを防止し（位置ズレ量の分布幅を縮小させることに相当する）、位置ズレ量が公差以内に収まる範囲が拡大するウエハとマスクとの位置合わせ方法を開示する。
【０００９】
なお、図５では、マークの中心位置がポイントである場合を例示したが、ポイントがマークの中心位置である必要はない。例えばマークの頂点など、マークの輪郭から一義的に決定できる位置であればその位置をポイントとすることができる。マークの輪郭をカメラ等で計測し、その計測結果を数値処理して導き出される位置をポイントとすることができる。
【００１０】
また、図５ではウエハ１２０とマスク１１０を密着させた場合を例示したが、ウエハ１２０とマスク１１０を距離を隔てて向かい合わせた状態で位置決めする場合もある。距離を隔てて重ね合わせる場合、後記する図１（２）に例示するように、縮小光学系または拡大光学系６０とウエハの中間位置にマスクを配置する場合がある。この場合、図５の（２）と（３）に示したマスク側マーク１１４，１１２は、ウエハ上に投影されたマスク側マークの投影像と読み替え、マスク側ポイント１１５，１１３は、ウエハ上に投影されたマスク側マークの輪郭から一義的に決定される位置と読み替える。
光学系とウエハの中間位置にマスクを配置する場合、光学系での座標と、ウエア固定装置での座標の関係が予め測定されている。そこで、マスク側マークを光学系に固定されたカメラで撮影することで、光学系座標でのマスク側マークの輪郭を示すデータを得ることができ、光学系座標でのマスク側ポイントの位置を示すデータを得ることができ、そのマスク側ポイントのウエハ上での投影位置をウエハ固定装置の座標で示すデータを得ることができる。この場合は、図５の（２）と（３）に示したマスク側ポイント１１５，１１３は、上記のようにして計算されたマスク側ポイントの投影位置と読み替える。上記に読み替えることによって、本明細書に開示する技術は、ウエハ１２０とマスク１１０が距離を隔てて向い合っている場合にも適用することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書では、ウエハ側第１ポイントとウエハ側第２ポイントが設けられているウエハと、マスク側第１ポイントとマスク側第２ポイントが設けられているウエハとを位置合わせする方法を開示する。この方法では、ウエハ側第１ポイントとウエハ側第２ポイントとマスク側第１ポイントとマスク側第２ポイントが同一直線上に配置され、かつ、ウエハ側第１ポイントとウエハ側第２ポイントの中点と、マスク側第１ポイントとマスク側第２ポイントの中点とが一致する位置と姿勢に、ウエハとマスクの相対的位置関係を調整する。
【００１２】
上述した位置合わせ方法によると、前記した中点では位置ズレ量がゼロとなり、中点からの距離に比例して位置ずれ量が増大する。中点から各ポイントまでの距離は、第１ポイントから第２ポイントまでの距離の半分となる。上記した位置合わせ方法によると、位置ズレ量の最大値を半減することができる（位置ズレ量は距離に比例して増大するところ、本方法によるとその距離が半減するので、位置ズレ量の最大値が半減する）。
これによってウエハ上の広い範囲において、位置ズレ量を所定値以下に抑えることができる。ウエハとマスクの間の位置ズレ量に許容される公差がある場合に、位置ズレ量が公差内に収まる範囲を拡大することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記の位置合わせ方法によれば、ウエハ上の位置によって位置ズレ量が大きくばらつくことを防止し、位置ズレ量が公差以内に収まる範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（１）は実施例の位置合わせ方法の一例を示す図であり、（２）は実施例の位置合わせ方法の他の一例を示す図である。
【図２】（１）はマスク１０の上面図であり、（２）はマークの拡大図であり、（３）は半導体装置製造用パターンの拡大図であり、（４）はウエハ２０の上面図である。
【図３】（１）は位置合わせ前のウエハとマスクの相対的位置関係を示し、（２）は位置合わせ後のウエハとマスクの相対的位置関係を示し、（３）は位置合わせ後の位置ズレ量の大きさを示す。
【図４】図３と数学的に均等な位置合わせ方法を示す。（１）は位置合わせ前のウエハとマスクの相対的位置関係を示し、（２）は位置合わせ途中のウエハとマスクの相対的位置関係を示し、（３）は位置合わせ後のウエハとマスクの相対的位置関係を示す。
【図５】従来の位置合わせ方法の一例を示し、（１）はマスクとウエハの上面図を示し、（２）は位置合わせ前のウエハとマスクの相対的位置関係を示し、（３）は位置合わせ後のウエハとマスクの相対的位置関係を示し、（４）は位置合わせ後の位置ズレ量の大きさを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（ウエハとマスクが密着している場合の実施例）
図１（１）に示すように、マスク１０とウエハ２０とは、ウエハ２０上にマスク１０を密着した状態で重ね合わせ、固定されたウエハ２０に対してマスク１０をｘ軸方向とｙ方向に移動し、マスク１０をθ方向に回転させることで、位置合わせを実施する。ここで、マスク１０は、ウエハ２０上での処理範囲を定めるために、遮蔽範囲と透過範囲とで構成されるパターンを持っており、透過範囲は透明または開孔部分になっている。マスク１０の表面には、マスク側マーク１２，１４が設けられている。マスク側マーク１２，１４は、位置決め処理に用いるアライメントマークであって有限の大きさと形状を持ち、カメラで撮影して画像解析することで半導体装置製造用のパターンから区別することができる。マスク側マーク１２，１４は、開孔または透明であってもよい。マスク側マーク１２、１４には、それぞれのマークの輪郭から一義的に決定される位置（例えば、マスク側マーク１２，１４の中心位置や重心位置などの基準位置）に、位置決め処理に用いるマスク側ポイント１３，１５が定められている。マスク側ポイント１３，１５の位置は画像解析の結果から計算によって算出可能である。
【００１６】
図１（１）のウエハ２０の表面には、図２に図示するように、ウエハ側マーク２２，２４が設けられている。ウエハ側マーク２２，２４は、位置決め処理に用いるアライメントマークであって有限の大きさと形状を持ち、カメラで撮影して画像解析することで半導体装置製造用のパターンから区別することができる。ウエハ側マーク２２、２４には、それぞれのマークの輪郭から一義的に決定される位置（例えば、ウエハ側マーク２２，２４の中心位置や重心位置などの基準位置）に、位置決め処理に用いるウエハ側ポイント２３，２５が定められている。ウエハ側ポイント２３，２５の位置は画像解析の結果から計算によって算出可能である。
【００１７】
図２に示すように、マスク１０にはマスク側マーク１２、１４が形成されており、ウエハ２０にはウエハ側マーク２２、２４が形成されている。マスク側マーク１２、１４と、ウエハ側マーク２２、２４は、半導体装置製造用パターン５０が並んでいる素子形成領域の外側にのみ形成されている。素子形成領域外にはスペースが存在するために、マーク１２、１４、２２，２４を素子形成領域外に形成すると、マーク１２、１４、２２、２４の形状を、円形などのユニークな形状に形成することができる。そのため、単純な図形処理プログラムで、マーク１２、１４、２２、２４を、半導体装置製造用パターン５０から明確に区別することができる。図２（２）に示すマスク側マーク１２の拡大図からもわかるように、マーク１２、１４、２２，２４は、単なる円形のみでなく、様々な形状との組み合わせで構成してもよい。素子形成領域には、図２（３）に拡大図を示す半導体装置製造用パターン５０が並んでいる。図２（３）に示すように、半導体装置製造用パターン５０は直線を基調としている。マーク１２、１４、２２、２４の輪郭の少なくとも一部が曲線で形成されていると、カメラでの計測結果を数値処理することで、半導体装置製造用パターン５０からマーク１２、１４、２２、２４をミスなく抽出することができる。
【００１８】
マスク側マーク１２、１４は、おおむねマスク１０の中心に対して反対側に形成する。すなわち、ほぼ直径上に配置する。ほぼ直径上にあって、素子形成領域外にあり、中心を挟んで向かい合う位置に、マスク側マーク１２、１４を配置すると、マスク１０の全領域を活用して位置合わせすることができる。マスクの一部を使って位置合わせすると、その他の領域で位置ズレ量が増大することがある。マスク側マーク１２、１４間の距離を、マスク１０の半径以上とすると、マスク１０の全領域を活用した位置合わせが可能となる。
同様に、ウエハ側マーク２２、２４は、おおむねウエハ２０の中心に対して反対側に形成する。すなわち、ほぼ直径上に配置する。ほぼ直径上にあって、素子形成領域外にあり、中心を挟んで向かい合う位置に、ウエハ側マーク２２、２４を配置すると、ウエハ２０の全領域を活用して位置合わせすることができる。ウエハの一部を使って位置合わせすると、その他の領域で位置ズレ量が増大することがある。ウエハ側マーク２２、２４間の距離をウエハ２０の半径以上とすると、ウエハ２０の全領域を活用した位置合わせが可能となる。
【００１９】
ウエハ側マーク２２、２４は、ウエハ２０を構成する基材が変質した絶縁膜で形成することが好ましい。金属膜等でウエハ側マーク２２、２４を形成することも可能であるが、この場合は金属粒と金属粒の間に境界線が現れ、その境界線とマークの輪郭を識別することが困難となる。ウエハが変質した絶縁膜でウエハ側マーク２２、２４を形成すると、マーク内に余分な線が現れず、マークの輪郭線をミスなく抽出することができる。
【００２０】
図３（１）、（２）、（３）を用いて、本実施形態に係るマスク１０とウエハ２０との第１の位置合わせ方法について説明する。図３（１）は、ウエハ２０上にマスク１０を重ねあわせた状態で、マスク１０の上面から見た図である。図３は、マスク１０の上面から見たときのマスク側マーク１２、１４を拡大して示し、マスク側マーク１２、１４を相互に接近させた状態で図示している。マスク側マーク１２、１４は、先述したように透明または開孔であることから、マスク側マーク１２内にウエハ側マーク２２が視認でき、マスク側マーク１４内にウエハ側マーク２４が視認できる。
本明細書では、マスク側マーク内に視認できるウエハ側マークを同一番号で表示する。
マスク側マーク１４をマスク側第１マークとすると、マスク側マーク１２がマスク側第２マークであり、ウエハ側マーク２４がウエハ側第１マークであり、ウエハ側マーク２２がウエハ側第２マークである。マスク側マーク１２をマスク側第１マークとし、マスク側マーク１４をマスク側第２マークとし、ウエハ側マーク２２をウエハ側第１マークとし、ウエハ側マーク２４をウエハ側第２マークとしてもよい。
【００２１】
図３（１）は、ウエハ２０にマスク１０を重ねた状態を示し、位置合わせ前の状態を示している。マスク側マーク１２内にウエハ側マーク２２が視認でき、マスク側マーク１４内にウエハ側マーク２４が視認できるが、ウエハ側ポイント２３とマスク側ポイント１３は一致せず、ウエハ側ポイント２５とマスク側ポイント１５も一致しない。したがって、ウエハ側ポイント２３からウエハ側ポイント２５に向かう方位と、マスク側ポイント１３からマスク側ポイント１５に向かう方位が一致しない。そこで、両方位が一致する相対回転角θ１を求める。ここで、マスク１０を固定させた状態で、ウエハ２０を相対回転角θ１だけ時計方向に回転させる。これによって、ウエハ側ポイント２３からウエハ側ポイント２５に向かう方位と、マスク側ポイント１３からマスク側ポイント１５に向かう方位が一致する。
【００２２】
次に、ウエハ側ポイント２３とウエハ側ポイント２５とを結ぶ線分の中点を中点Ｍ１とし、マスク側ポイント１３とマスク側ポイント１５とを結ぶ線分の中点を中点Ｍ２としたときに、図３（２）に示すように、中点Ｍ１と中点Ｍ２とを一致させるに必要な相対移動量を算出し、算出された相対移動量だけマスク１０またはウエハ２０を移動させる。
【００２３】
このように、中点Ｍ１と中点Ｍ２が一致する相対移動量を算出し、算出された相対移動量だけマスク１０を移動させてマスク１０とウエハ２０を位置合わせすると、図３（３）に示すように、位置ズレ量の大きさがウエハ２０上の位置によって大きくばらつくことを防止することができる。図３（３）からわかるように、ウエハ側ポイント２３とマスク側ポイント１３の位置ズレ量はＬであり、ウエハ側ポイント２５とマスク側ポイント１５との位置ズレ量もＬであり、ウエハ２０上のどの点においても位置ズレ量はＬ以内になっている。図５（４）と図３（３）を対比すると明らかに、方位と中点を一致させる上記の方法によると、位置ズレ量の最大値を縮小することができる。
本明細書に開示する位置合わせ方法によると、位置ズレ量の分布幅が縮小し、位置ズレ量の最大値が縮小する。図５（３）に示す従来技術に係る位置合わせ方法によるときの位置ズレ量の最大値が２Ｌであるのに対し、上記の位置合わせ方法によると位置ズレ量の最大値を、従来の半分であるＬに縮小させることができる。そのため、従来技術の場合と同様に、マスク１０とウエハ２０との位置ずれに許容される公差がＬであるとすると、本明細書で開示の位置合わせ方法によれば、ウエハ２０上のどの範囲においても、公差内に抑えることができる。
【００２４】
上記の説明では、最初に角度を合わせ、次に中点を一致させて図３（２）の位置関係に合わせる。これに代えて、最初に中点を一致させ、次に角度を合わせて図３（２）の位置関係に合わせてもよい。
【００２５】
次に、図３（２）の位置関係に調整する別の方法を説明する。この方法は、図３（２）の結果を得る別方法であり、それも本出願の権利範囲に含まれる。
図４（１）は図３（１）に対応する。ウエハ２０上にマスク１０を重ねあわせた状態で、マスク１０の上面から見た図である。
【００２６】
この状態で、マークの輪郭をカメラで撮影し、ポイント１３，１５，２３，２５の位置を計算する。次に、マスク側ポイント１３からウエハ側ポイント２３へ向かう位置ズレベクトルＡと、マスク側ポイント１５からウエハ側ポイント２５に向かう位置ズレベクトルＢを計測し、両ベクトルがなす角度が１８０°、つまり、正反対の方向をむく相対回転角θ２を求める。そして、マスク１０を固定させた状態で、ウエハ２０を相対回転角θ２だけ回転させる。これによって、図４（２）に示すように、マスク側ポイント１３からウエハ側ポイント２３に向かう位置ズレベクトルＡ１と、マスク側ポイント１５からウエハ側ポイント２５に向かう位置ズレベクトルＢ１とがなす角度が１８０°になる。つまり、位置ズレベクトルＡ１と位置ズレベクトルＢ１の向きが逆方向になり、ウエハ側ポイント１３、２３とマスク側ポイント１５、２５が一直線上にならぶ。
【００２７】
次に、図４（３）に示すように、位置ズレベクトルＡ１と位置ズレベクトルＢ１が同じ大きさになる相対移動量を算出し、マスク１０を固定させた状態で、ウエハ２０を算出した移動量だけ相対移動させる。これによって、図４（３）に示すように、マスク側ポイント１３からウエハ側ポイント２３へとむかう位置ズレベクトルＡ２と、マスク側ポイント１５からウエハ側ポイント２５へとむかう位置ズレベクトルＢ２の大きさはいずれもＬになり、向きも正反対となり、位置ズレ量の大きさがウエハ２０上の位置により大きくばらつくことを防止することができる。この処理もまた、図３（２）の結果を得る方法の一種である。
【００２８】
（マスクとウエハが距離を隔てて対向する場合）
図１（２）に示すように、マスク１０とウエハ２０が距離を隔てて向い合う状態で、両者の位置合わせを実施することがある。
【００２９】
図１（２）は、縮小光学系６０とウエハ２０の間にマスク１０が配置された場合を示している。この場合は、ウエハ２０上に投影されるマスク側マークの投影像１２ａ、１４ａの輪郭から一義的に決定される基準位置をマスク側ポイント１３ａ，１５ａとする。図１（２）のマスク側ポイント１３ａ，１５ａを、図３のマスク側ポイント１３，１５とすることで、本明細書に開示する位置合わせを実施することができる。
【００３０】
光学系６０にカメラを配置しておけば、光学系座標でのマスク側マーク１２，１４の輪郭を示すデータを得ることができ、その輪郭データから光学系座標でのマスク側ポイント１３，１５の位置を示すデータを得ることができる。光学系座標とウエハ固定装置側座標との関係は予め既知であることから、光学系座標でのマスク側ポイント１３，１５の位置から、ウエハ上でのマスク側ポイント１３，１５の投影点１３ａ，１５ａのウエハ固定装置の座標系での位置を示すデータを得ることができる。この場合は、図３に示したマスク側ポイント１３，１５を、上記のようにして計算されたマスク側ポイントの投影点１３ａ，１５ａに読み替える。上記に読み替えることによって、本明細書に開示する技術は、ウエハとマスクが距離を隔てて向い合っている場合にも適用することが可能となる。
【００３１】
以上に説明したように、本実施形態のマスク１０とウエハ２０との位置合わせ方法を採用することで、位置ズレ量の最大値が大きくならない位置と角度に位置合わせすることができる。
【００３２】
本実施形態においては、マスク１０とウエハ２０の位置合わせをする際に、ウエハ２０を基準としてマスク１０を回転させていたが、この逆であってもよい。つまり、位置合わせの際に、マスク１０を基準としてウエハ２０を回転させてもよい。
【００３３】
ウエハ側マークあるいはマスク側マークの輪郭の少なくとも一部が曲線であることが好ましい。一部が曲線によって形成されていると、直線を基調とする半導体装置製造用パターンと明確に区別可能なため、カメラでの誤認識を防ぐことができる。これによって、アライメントマークの認識精度を向上させることができ、位置合わせ精度を向上させることができる。
【００３４】
複数個のウエハ側マークのなかに、ウエハの半径以上の距離を隔てて配置されている組を設けるのがよい。距離を隔ててマーク対を配置することによって、マークどうしの距離が狭かった場合と比較して、位置合わせ精度を向上させることができる。
【００３５】
ウエハ側マークが、ウエハが化学反応して変質した絶縁膜によって形成されていてもよい。このようなマークを用いて位置合わせをすることによって、ウエハ側マークの認識率を向上させることができる。また、
マーク内に金属粒界が現れないようにすることもできる。
【００３６】
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０：マスク
１２：マスク側マーク
１２ａ：マスク側マークのウエハ上の投影像
１３：マスク側ポイント
１３ａ：マスク側ポイントのウエハ上の投影点
１４：マスク側マーク
１４ａ：マスク側マークのウエハ上の投影像
１５：マスク側ポイント
１５ａ：マスク側ポイントのウエハ上の投影点
２０：ウエハ
２２：ウエハ側マーク
２３：ウエハ側ポイント
２４：ウエハ側マーク
２５：ウエハ側ポイント
５０：半導体装置製造用パターン
６０：縮小光学系
【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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