JPH07297115A - Method and device for aligning mask and work - Google Patents
Method and device for aligning mask and workInfo
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- JPH07297115A JPH07297115A JP6091935A JP9193594A JPH07297115A JP H07297115 A JPH07297115 A JP H07297115A JP 6091935 A JP6091935 A JP 6091935A JP 9193594 A JP9193594 A JP 9193594A JP H07297115 A JPH07297115 A JP H07297115A
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- work
- alignment mark
- alignment
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動や熱膨張に起因する光学系の位置ズレや
変形による光路のズレの影響がなく、マスクパターンの
高集積化にも対応できる高精度なマスクとワークの位置
合わせ方法および装置を提供すること。
【構成】 マスクMのアライメント・マークMAの投影
像を基準線が表示されたモニタ9でモニタリングし、基
準線とマスクMのアライメント・マークMAが重なるよ
うにマスクMを移動させる。次に、ワークWを所定位置
に設置し、ワークWのアライメント・マークWAを有す
る面と、マスクMのアライメント・マークの投影面を一
致させ、アライメント・マークWAの投影像をモニタ9
によりモニタリングし、基準線とワークWのアライメン
ト・マークWAが重なるようにワークWを移動させる。
また、光学部材等を用いて、アライメント・マークWA
が位置する面と、アライメント・マークMAの投影面を
一致させることもできる。
(57) [Abstract] [Purpose] Highly accurate mask and workpiece positions that are compatible with high integration of mask patterns without being affected by optical path misalignment due to optical system misalignment or deformation due to vibration or thermal expansion. To provide a matching method and apparatus. [Structure] The projected image of the alignment mark MA of the mask M is monitored by a monitor 9 on which a reference line is displayed, and the mask M is moved so that the reference line and the alignment mark MA of the mask M overlap. Next, the work W is set at a predetermined position, the surface of the work W having the alignment mark WA and the projection surface of the alignment mark WA of the mask M are aligned, and the projection image of the alignment mark WA is monitored 9
And the work W is moved so that the reference line and the alignment mark WA of the work W overlap.
In addition, by using an optical member or the like, the alignment mark WA
It is also possible to match the surface on which is located with the projection surface of the alignment mark MA.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、半導体装置や
プリント基板、LCDの生産等に使用される露光装置に
おけるマスクとワークの位置合わせ方法および装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for aligning a mask and a work in an exposure apparatus used for producing a semiconductor device, a printed circuit board, an LCD or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】パワートランジスタ、マイクロマシンあ
るいはプリント基板等の製造においては、マスクのパタ
ーンを正確にシリコンウエハ、エポキシ樹脂等のワーク
の所定の位置に露光することが重要である。上記位置合
わせは通常、マスクおよびワークのアライメント・マー
クを重ね合わせるようにして行っている。2. Description of the Related Art In manufacturing a power transistor, a micromachine, a printed circuit board or the like, it is important to accurately expose a mask pattern onto a predetermined position of a work such as a silicon wafer or an epoxy resin. The above alignment is usually performed by superposing the alignment marks on the mask and the work.
【0003】特に、ある製造工程においては、ワークの
両面にパターンを焼き付けることがあり、裏面のパター
ンに対する表面のパターンの位置を正確に合わせること
が重要である。例えば、マイクロマシンの製造工程にお
いて要求される位置ズレの精度は1μm乃至数μmの精
度である。従来、上記位置合わせのためにアライメント
方法として下記の方法が行われていた。Particularly, in a certain manufacturing process, a pattern may be printed on both surfaces of the work, and it is important to accurately align the position of the pattern on the front surface with the pattern on the back surface. For example, the precision of the positional deviation required in the manufacturing process of the micromachine is 1 μm to several μm. Conventionally, the following method has been performed as an alignment method for the above alignment.
【0004】図8は従来の位置合わせ方法を示す図であ
り、同図において、まず、マスクMの上方に位置したア
ライメント光源11からマスクMの裏に印されたアライ
メント・マーク105へ光を照射する。また、露光処理
を行うワーク22の下方に設置されたアライメント用光
源12からワーク22のアライメント・マーク104へ
光を照射する。なお、ワーク22のアライメント・マー
ク104は露光面の裏に印されている。FIG. 8 is a diagram showing a conventional alignment method. In FIG. 8, first, an alignment light source 11 located above the mask M irradiates the alignment mark 105 on the back of the mask M with light. To do. Further, the alignment mark 104 of the work 22 is irradiated with light from the alignment light source 12 installed below the work 22 to be exposed. The alignment mark 104 of the work 22 is printed on the back side of the exposed surface.
【0005】照射された光の一部はワークの表面および
裏面により反射され、各々の反射光は例えば対物レンズ
系31、ハーフミラー33、反射ミラー38、プリズム
39等で構成される光学系を経由してCCD等の画像処
理認識手段41へ入射し、モニタ42でモニタリングさ
れる。このようにして、マスクMのアライメント・マー
ク105とワーク22のアライメント・マークを認識
し、その二つのアライメント・マークの像が重なり合う
様に、マスクMまたはワーク22の位置を調整する。A part of the irradiated light is reflected by the front surface and the back surface of the work, and each reflected light passes through an optical system including an objective lens system 31, a half mirror 33, a reflection mirror 38, a prism 39 and the like. Then, the light enters the image processing recognition means 41 such as CCD and is monitored by the monitor 42. In this way, the alignment mark 105 of the mask M and the alignment mark of the work 22 are recognized, and the position of the mask M or the work 22 is adjusted so that the images of the two alignment marks overlap.
【0006】ところで、上記の位置合わせ方法は、例え
ば、対物レンズ系31、ハーフミラー33、反射ミラー
38、プリズム39で構成されるアライメント用光学系
の光路が固定され動かないという条件では正確に行うこ
とができるが、上記光学系が位置ズレ、変形を起こした
場合、正確な位置合わせが不可能となる。すなわち、長
時間稼働させた場合には、アライメント用光学系の構成
要素の保持機構が装置全体の振動や熱膨張の影響を受け
て位置ズレや変形を起こし、前記した手順でマスクMと
ワーク22のアライメント・マークの重ね合わせを行っ
ても、それらの機構自体の異常があるので、正確な位置
合わせが不可能となる。By the way, the above alignment method is accurately performed under the condition that the optical path of the alignment optical system including the objective lens system 31, the half mirror 33, the reflection mirror 38, and the prism 39 is fixed and does not move. However, if the optical system is displaced or deformed, accurate alignment becomes impossible. That is, when it is operated for a long period of time, the holding mechanism for the components of the alignment optical system is affected by the vibration and thermal expansion of the entire apparatus to cause positional deviation and deformation, and the mask M and the work 22 are subjected to the above-described procedure. Even if the alignment marks are overlapped with each other, since there is an abnormality in the mechanism itself, accurate alignment becomes impossible.
【0007】上記問題点を解決するため、発明者は先に
次の方法を提案した。すなわち、下記のように、マスク
Mを位置合わせするための基準アライメント・マーク1
07を有する基準マスクM2と、露光処理を行うワーク
22を位置合わせするための基準アライメント・マーク
106を有する基準マスクM1を用いることにする。In order to solve the above problems, the inventor has previously proposed the following method. That is, as described below, the reference alignment mark 1 for aligning the mask M is used.
The reference mask M2 having 07 and the reference mask M1 having the reference alignment mark 106 for aligning the work 22 to be exposed are used.
【0008】上記アライメント方法を図9、図10を用
いて説明する。まず図9を用いて上記方法を説明する。
図9において、マスクMの下方に設置したアライメント
用光源12から、マスクMの裏に印されたアライメント
・マーク105へ光を照射する。照射光は照射用集光レ
ンズ32、基準アライメント・マーク106を有する基
準マークM1、基準アライメント・マーク107を有す
る基準マークM2を透過し、マスクMと対物レンズ系3
1a,31b、ハーフミラー33で構成される光学系を
経由してCCD等の第1の画像処理認識装置34へ入射
する。この信号は画像処理され、第1のモニタ36でモ
ニタされる。The alignment method will be described with reference to FIGS. 9 and 10. First, the above method will be described with reference to FIG.
In FIG. 9, the alignment light source 12 installed below the mask M irradiates the alignment mark 105 on the back of the mask M with light. The irradiation light passes through the irradiation condenser lens 32, the reference mark M1 having the reference alignment mark 106, and the reference mark M2 having the reference alignment mark 107, and the mask M and the objective lens system 3
The light enters the first image processing recognition device 34 such as a CCD through an optical system composed of 1a and 31b and a half mirror 33. This signal is image-processed and monitored by the first monitor 36.
【0009】そこで、マスクMのアライメント・マーク
105と基準マスクM2の基準アライメント・マーク1
07を認識し、その2つの像が重なるようにマスクMま
たは光学系全体を移動させる。これにより、基準マスク
M2の基準アライメント・マーク107に対応した位置
にマスクMが位置決めされる。次に、図10に示すよう
に、ワーク22を挿入し、露光面に保持する。Therefore, the alignment mark 105 of the mask M and the reference alignment mark 1 of the reference mask M2
07 is recognized, and the mask M or the entire optical system is moved so that the two images overlap. As a result, the mask M is positioned at a position corresponding to the reference alignment mark 107 of the reference mask M2. Next, as shown in FIG. 10, the work 22 is inserted and held on the exposure surface.
【0010】ここで、ワーク22のアライメント・マー
ク104は露光面の裏側に位置しており、アライメント
用光源12からの照射光はワーク22の裏面により反射
され、例えば、対物レンズ系31a、ハーフミラー33
等で構成される光学系を経由して、第2の画像処理認識
手段35へ入射する。この信号は画像処理され、第2の
モニタ37でモニタリングされる。Here, the alignment mark 104 of the work 22 is located on the back side of the exposure surface, and the irradiation light from the alignment light source 12 is reflected by the back surface of the work 22. For example, the objective lens system 31a and the half mirror. 33
The light enters the second image processing recognition unit 35 via the optical system including the above. This signal is image-processed and monitored by the second monitor 37.
【0011】そこで、ワーク22のアライメント・マー
ク104と基準マスクM1の基準アライメント・マーク
106を認識し、その2つの像が重なるようにワーク2
2を移動させる。これにより、基準マスクM1の基準ア
ライメント・マーク107に対応した位置にワーク22
が位置決めされる。以上で露光前のマスクMとワーク2
2のアライメントが完了する。Then, the alignment mark 104 of the work 22 and the reference alignment mark 106 of the reference mask M1 are recognized, and the work 2 is made so that the two images may overlap.
Move 2 As a result, the work 22 is placed at a position corresponding to the reference alignment mark 107 of the reference mask M1.
Is positioned. Thus, the mask M and the work 2 before exposure
The alignment of 2 is completed.
【0012】ここで、予め、マスクMを位置合わせする
ための基準アライメント・マーク107(基準マスクM
2)と、ワーク22を位置合わせするための基準アライ
メント・マーク106(基準マスクM1)の相互の位置
を調整・設定しておけば、上記のようにマスクMのアラ
イメント・マーク105と基準マスクM2のアライメン
ト・マーク107の位置、および、ワーク22のアライ
メント・マーク104と基準マスクM1のアライメント
・マーク106の位置をそれぞれ合わせることにより、
マスクMとワーク22のアライメント・マーク105,
104を一致させることができる。Here, in advance, a reference alignment mark 107 (reference mask M for aligning the mask M) is used.
2) and the reference alignment mark 106 (reference mask M1) for aligning the workpiece 22 are adjusted and set, the alignment mark 105 of the mask M and the reference mask M2 are adjusted as described above. By aligning the position of the alignment mark 107 of the workpiece 22 and the position of the alignment mark 104 of the workpiece 22 and the position of the alignment mark 106 of the reference mask M1.
The alignment mark 105 between the mask M and the work 22,
104 can be matched.
【0013】また、露光終了後、次のワークを露光する
際には、再度、図9で説明したように、マスクMのアラ
イメント・マーク105と基準マスクM2の基準アライ
メント・マークを第1の画像処理認識手段34で認識
し、その2つの像が重なり合うようにマスクMまたは光
学系全体を移動させる。上記した方法によれば、アライ
メント用光学系の構成要素の保持機構やマスクMの保持
機構が装置全体の振動や熱膨張の影響を受けて位置ズレ
や変形を起こしたとしても、ワークを露光する前には必
ずマスクMまたは光学系全体の位置を調整しているの
で、基準アライメント・マーク106(基準マスクM
1)と基準アライメント・マーク107(基準マスクM
2)の相対位置が変化しないかぎり、正しいアライメン
トを行うことができる。Further, when the next work is exposed after the exposure is finished, the alignment mark 105 of the mask M and the reference alignment mark of the reference mask M2 are again formed into the first image as described with reference to FIG. It is recognized by the processing recognition means 34, and the mask M or the entire optical system is moved so that the two images overlap. According to the method described above, even if the holding mechanism for the components of the alignment optical system or the holding mechanism for the mask M is displaced or deformed due to the influence of vibration or thermal expansion of the entire apparatus, the work is exposed. Since the position of the mask M or the entire optical system is always adjusted before, the reference alignment mark 106 (reference mask M
1) and the reference alignment mark 107 (reference mask M
Correct alignment can be performed as long as the relative position of 2) does not change.
【0014】基準アライメント・マーク106を有する
基準マスクM1と基準アライメント・マーク107を有
する基準マスクM2は、例えば、図11に示すように基
準マークユニット112に約1mm程度の間隙t2 を設
けるように保持され、接着等によって固定されている。
上記間隙t2 は図8で説明した従来例の光路長と比較す
ると1/100以下である。The reference mask M1 having the reference alignment mark 106 and the reference mask M2 having the reference alignment mark 107 are held so that the reference mark unit 112 has a gap t2 of about 1 mm as shown in FIG. It is fixed by adhesion or the like.
The gap t2 is 1/100 or less as compared with the optical path length of the conventional example described in FIG.
【0015】したがって、アライメントに大きく影響を
及ぼす装置全体の振動や熱膨張に起因する光学系の位置
ズレや変形による光路のズレも1/100以下となり、
実質的に熱や振動の影響を受けないと考えてよい。な
お、一般的に、マスクMのアライメント・マーク105
やワーク22のアライメント・マーク104は、マスク
M上、ワーク22上にそれぞれ2ヶ所以上印される。し
たがって、今まで述べてきたアライメント・マークの光
学系も2ヶ所以上設置され、基準マスクM1と基準マス
クM2を間隙t2 を以て保持する基準マークユニット1
12も2ヶ所以上設置される。Therefore, the deviation of the optical path due to the positional deviation or deformation of the optical system due to the vibration or thermal expansion of the entire apparatus, which greatly affects the alignment, is less than 1/100,
It can be considered that it is substantially unaffected by heat or vibration. Incidentally, in general, the alignment mark 105 of the mask M is
The alignment marks 104 of the workpiece 22 and the workpiece 22 are respectively provided on the mask M and the workpiece 22 at two or more locations. Therefore, the alignment mark optical system described above is also installed in two or more places, and the reference mark unit 1 holds the reference mask M1 and the reference mask M2 with a gap t2.
12 will also be installed in two or more places.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図9〜図1
1に示した従来例においては次のような問題点があっ
た。 (1)2ヶ所以上に設置された各基準マークユニット1
12(図11参照)における間隙t2 同士のバラツキ
(間隙の差)が対物レンズ31aの焦点深度(例えば1
0μm)より大きいと、アライメント・マーク104と
共に観察されるはずの、2ヶ所以上に設置された基準マ
ークユニット112の内、一方の基準マークユニットの
アライメント・マーク106は観察されても、他方の基
準マークユニットのアライメント・マーク106は像が
ぼやけて観察されないという問題が生ずる。By the way, FIG. 9 to FIG.
The conventional example shown in No. 1 has the following problems. (1) Each fiducial mark unit 1 installed in two or more places
12 (see FIG. 11), the variation (difference in gap) between the gaps t2 is the depth of focus of the objective lens 31a (for example, 1).
0 μm), the alignment mark 106 of one of the reference mark units 112 installed at two or more locations, which should be observed together with the alignment mark 104, is observed but the other reference mark unit 112 is observed. The alignment mark 106 of the mark unit causes a problem that the image is not visible due to blurring.
【0017】このため、2個以上のマークユニット11
2のそれぞれの間隙t2 のバラツキを、対物レンズ31
aの焦点深度内(例えば10μm)にコントロールしな
ければならないので、基準マークユニットの製作に厳し
い製作精度が要求され、製作コストが高価なものとな
る。 (2)基準マークユニット112における基準アライメ
ント・マーク106と107の位置合わせ精度がマスク
Mとワーク22の位置合わせ精度となる。このため、位
置合わせ精度の高精度化がなされるにつれ、基準マーク
ユニット112製作時の基準アライメント・マーク10
6と107の位置合わせ精度の高精度化が要求される。Therefore, two or more mark units 11 are provided.
The variation of the gap t2 between the two
Since it must be controlled within the focal depth of a (for example, 10 μm), strict manufacturing accuracy is required for manufacturing the reference mark unit, and the manufacturing cost becomes high. (2) The alignment accuracy of the reference alignment marks 106 and 107 in the reference mark unit 112 becomes the alignment accuracy of the mask M and the work 22. For this reason, as the alignment accuracy is increased, the reference alignment mark 10 at the time of manufacturing the reference mark unit 112 is increased.
It is required to improve the alignment accuracy of 6 and 107.
【0018】しかし、基準アライメント・マーク106
と107の位置合わせ精度が1μm以内に要求される場
合、製作時の位置合わせ精度の高精度化にはある程度の
限界がある。このため、従来においては、基準マークユ
ニット112設置時に、基準マークユニット112全体
の傾きを調整して、基準アライメント・マーク106と
107の相互の位置を補正していた。However, the reference alignment mark 106
When the positioning accuracy of the and 107 is required to be within 1 μm, there is a certain limit to the improvement of the positioning accuracy during manufacturing. Therefore, conventionally, when the reference mark unit 112 is installed, the inclination of the entire reference mark unit 112 is adjusted to correct the mutual positions of the reference alignment marks 106 and 107.
【0019】したがって、基準アライメント・マーク1
06と107の位置合わせ精度にさらに高い精度が要求
されてくると、補正作業に必要な傾き調整機構が複雑化
し、かつ傾き調整作業そのものが困難になってくる。 (3)基準マークユニット112における基準アライメ
ント・マーク106と107自体ある程度の幅を持つの
で、基準アライメント・マーク106,107と、マス
クM,ワーク22のアライメント・マークの位置合わせ
精度の高精度化もある程度限界がある。Therefore, the reference alignment mark 1
When the positioning accuracy of 06 and 107 is required to be higher, the tilt adjusting mechanism necessary for the correction work becomes complicated and the tilt adjusting work itself becomes difficult. (3) Since the reference alignment marks 106 and 107 in the reference mark unit 112 themselves have a certain width, it is possible to improve the alignment accuracy of the reference alignment marks 106 and 107 and the alignment marks of the mask M and the work 22. There are some limits.
【0020】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
なされたものであり、その目的は、アライメントに大き
く影響を及ぼす装置全体の振動や熱膨張に起因する光学
系の位置ズレや変形による光路のズレの影響がなく、か
つ、マスクパターンの高集積化にも対応できる高精度な
マスクとワークの位置合わせ方法および装置を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is an optical path due to displacement or deformation of an optical system caused by vibration or thermal expansion of the entire apparatus which greatly affects alignment. It is an object of the present invention to provide a highly accurate mask and work alignment method and apparatus that are not affected by the deviation of the mask pattern and can be used for high integration of the mask pattern.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1の発明は、マスクとワークの位置
合わせ方法において、マスクのアライメント・マークの
投影像を受像・画像処理し、基準線が表示されたモニタ
でモニタリングし、モニタ出力に基づいて上記基準線と
マスクのアライメント・マークが重なるように、マスク
のアライメント・マークの投影像、もしくは、基準線の
位置を移動させ、次に、ワークを所定位置に設置し、ワ
ークのアライメント・マークを有する面と、前記マスク
のアライメント・マークの投影面を一致させ、ワークの
アライメント・マークの投影像を受像・画像処理してモ
ニタによりモニタリングし、モニタ出力に基づき基準線
とワークのアライメント・マークが重なるようにワーク
を移動させるようにしたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 of the present invention, in a method of aligning a mask and a work, receives and image-processes a projected image of an alignment mark of the mask, Monitor the reference line on the monitor and move the projected image of the mask alignment mark or the position of the reference line based on the monitor output so that the reference line and the mask alignment mark overlap. Then, the work is set at a predetermined position, the surface having the work alignment mark and the projection surface of the alignment mark of the mask are matched, and the projected image of the work alignment mark is received and image-processed by the monitor. Monitor and move the work so that the reference line and the work alignment mark overlap based on the monitor output. Those were.
【0022】本発明の請求項2の発明は、マスクとワー
クの位置合わせ方法において、マスクのアライメント・
マークの投影像を受像・画像処理し、基準線が表示され
たモニタでモニタリングし、モニタ出力に基づいて上記
基準線とマスクのアライメント・マークが重なるよう
に、マスクのアライメント・マークの投影像、もしく
は、基準線の位置を移動させ、次に、ワークを所定位置
に設置し、対物レンズの観察面をワークのアライメント
・マークを有する面と一致させ、 ワークのアライメン
ト・マークの投影像を受像・画像処理してモニタにより
モニタリングし、モニタ出力に基づき基準線とワークの
アライメント・マークが重なるようにワークを移動させ
るようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, in the method of aligning a mask and a work, the mask alignment
The projected image of the mark is received and image-processed, and it is monitored by the monitor on which the reference line is displayed. Based on the monitor output, the projected image of the alignment mark of the mask, so that the reference mark and the alignment mark of the mask overlap, Alternatively, the position of the reference line is moved, then the work is set at a predetermined position, the observation surface of the objective lens is aligned with the surface having the work alignment mark, and the projected image of the work alignment mark is received. The image is processed and monitored by a monitor, and the work is moved based on the monitor output so that the reference line and the work alignment mark overlap.
【0023】本発明の請求項3の発明は、マスクとワー
クの位置合わせ方法において、ワークのアライメント・
マークを有する面と、マスクのアライメント・マークの
投影面を予め一致させ、マスクのアライメント・マーク
の投影像を受像・画像処理し、基準線が表示されたモニ
タでモニタリングし、モニタ出力に基づいて上記基準線
とマスクのアライメント・マークが重なるようにマスク
のアライメント・マークの投影像、もしくは、基準線の
位置を移動させ、次に、ワークを所定位置に設置し、ワ
ークのアライメント・マークの投影像を受像・画像処理
してモニタによりモニタリングし、モニタ出力に基づき
基準線とワークのアライメント・マークが重なるように
ワークを移動させるようにしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the method for aligning a mask and a work, the work alignment and
The surface with the mark and the projection surface of the alignment mark of the mask are matched in advance, the projected image of the alignment mark of the mask is received and image-processed, monitored by the monitor that displays the reference line, and based on the monitor output. The projected image of the mask alignment mark or the position of the reference line is moved so that the reference line and the mask alignment mark overlap, and then the work is set at a predetermined position and the work alignment mark is projected. The image is received / image-processed and monitored by a monitor, and the work is moved so that the reference line and the work alignment mark overlap each other based on the monitor output.
【0024】本発明の請求項4の発明は、マスクとワー
クの位置合わせ方法において、ワークのアライメント・
マークが位置する面と、マスクのアライメント・マーク
の投影面が一致するように、マスクのアライメント・マ
ークの投影像を予め移動させ、マスクのアライメント・
マークの投影像を受像・画像処理し、基準線が表示され
たモニタでモニタリングし、モニタ出力に基づいて上記
基準線とマスクのアライメント・マークが重なるよう
に、マスクのアライメント・マークの投影像、もしく
は、基準線の位置を移動させ、次に、ワークを所定位置
に設置し、ワークのアライメント・マークの投影像を受
像・画像処理してモニタによりモニタリングし、モニタ
出力に基づき基準線とワークのアライメント・マークが
重なるようにワークを移動させるようにしたものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the method of aligning a mask and a work, the work alignment and
Align the mask alignment mark by moving the mask alignment mark projection image in advance so that the surface on which the mark is located and the mask alignment mark projection surface match.
The projected image of the mark is received and image-processed, and it is monitored by the monitor on which the reference line is displayed. Based on the monitor output, the projected image of the alignment mark of the mask, so that the reference mark and the alignment mark of the mask overlap, Alternatively, the position of the reference line is moved, then the work is set at a predetermined position, the projected image of the alignment mark of the work is received / image-processed and monitored by the monitor, and the reference line and the work are monitored based on the monitor output. The work is moved so that the alignment marks overlap.
【0025】本発明の請求項5の発明は、マスクとワー
クの位置合わせ装置において、マスクおよびワークのア
ライメント・マークの投影像を受像・画像処理する画像
処理手段と、基準線を発生する基準線発生手段と、画像
処理手段により受像・画像処理された投影像と、基準線
発生手段により発生された基準線とを共にモニタリング
するモニタリング手段と、ワークの位置を移動させるワ
ーク位置移動手段と、対物レンズを備えたアライメント
・ユニットの位置を移動させるアライメント・ユニット
移動手段とを設け、ワーク位置移動手段およびアライメ
ント・ユニット移動手段により、モニタリング手段でモ
ニタリングされた基準線とマスクおよびワークのアライ
メント・マークの投影像が重なるようにワークおよびア
ライメント・ユニットを移動させることにより、マスク
とワークの位置合わせを行うように構成したものであ
る。According to a fifth aspect of the present invention, in a mask-work alignment device, image processing means for receiving and image-processing the projected images of the alignment marks of the mask and the work, and a reference line for generating a reference line. Generating means, monitoring means for monitoring both the projected image received and image-processed by the image processing means, and the reference line generated by the reference line generating means, work position moving means for moving the position of the work, and objective An alignment unit moving means for moving the position of the alignment unit provided with a lens is provided, and the reference line monitored by the monitoring means and the alignment mark of the mask and the work by the work position moving means and the alignment unit moving means are provided. Workpiece and alignment unit so that the projected images overlap. By moving the door, which is constituted so as to position the mask and the workpiece.
【0026】本発明の請求項6の発明は、マスクとワー
クの位置合わせ装置において、マスクおよびワークのア
ライメント・マークの投影像を受像・画像処理する画像
処理手段と、基準線を発生する基準線発生手段と、画像
処理手段により受像・画像処理された投影像と、基準線
発生手段により発生された基準線とを共にモニタリング
するモニタリング手段と、ワークの位置を移動させるワ
ーク位置移動手段と、基準線発生手段が発生する基準線
の位置を移動させる基準線位置移動手段とを設け、ワー
ク位置移動手段および基準線位置移動手段により、モニ
タリング手段でモニタリングされた基準線とマスクおよ
びワークのアライメント・マークの投影像が重なるよう
にワークおよび基準線の位置を移動させることにより、
マスクとワークの位置合わせを行うように構成したもの
である。According to a sixth aspect of the present invention, in a mask and work alignment device, an image processing means for receiving and image-processing a projected image of the alignment mark of the mask and the work, and a reference line for generating a reference line. Generating means, monitoring means for monitoring the projection image image-received / image-processed by the image processing means, and the reference line generated by the reference line generating means; work position moving means for moving the position of the work; A reference line position moving means for moving the position of the reference line generated by the line generating means is provided, and the reference line monitored by the monitoring means by the work position moving means and the reference line position moving means and the alignment mark of the mask and the work. By moving the positions of the workpiece and reference line so that the projected images of
It is configured to align the mask and the work.
【0027】[0027]
【作用】本発明の請求項1の発明においては、基準線と
マスクのアライメント・マークを一致させ、次に、ワー
クを所定位置に設置してワークのアライメント・マーク
を有する面と、前記マスクのアライメント・マークの投
影面を一致させ、さらに、基準線とワークのアライメン
ト・マークが重なるようにワークを移動させるようにし
たので、ワーク上の複数のアライメント・マークを同
精度で観察することができ、基準マークユニットを使
用していないので、従来例に較べ製作コストを低減化す
ることができる。また、従来例における基準アライメ
ント・マークの位置合わせ精度に起因する補正作業が不
要となり、モニタの倍率、すなわち、対物レンズの倍
率を上げれば、相対的に基準線の線幅は狭くなるので、
対物レンズの倍率を上げ、アライメント・マークの線幅
を微細化していけば、マスクとウエハの位置合わせ精度
をより高精度化することができる。According to the first aspect of the present invention, the reference line and the alignment mark of the mask are made to coincide with each other, and then the work is set at a predetermined position to have a surface having the alignment mark of the work, and the mask of the mask. By aligning the projection planes of the alignment marks and moving the work so that the reference line and the work alignment marks overlap, it is possible to observe multiple alignment marks on the work with the same accuracy. Since the reference mark unit is not used, the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional example. Further, the correction work due to the alignment accuracy of the reference alignment mark in the conventional example becomes unnecessary, and if the magnification of the monitor, that is, the magnification of the objective lens is increased, the line width of the reference line becomes relatively narrow,
If the magnification of the objective lens is increased and the line width of the alignment mark is made finer, the alignment accuracy between the mask and the wafer can be further improved.
【0028】本発明の請求項2の発明においては、基準
線とマスクのアライメント・マークを一致させ、次に、
ワークを所定位置に設置して対物レンズの観察面をワー
クのアライメント・マークを有する面と一致させ、さら
に、基準線とワークのアライメント・マークが重なるよ
うにワークを移動させるようにしたので、請求項1の発
明と同様な効果を得ることができるとともに、請求項1
の発明のようにワークをZ方向(アライメント光の照射
方向と同方向)に移動させる機構を新たに設ける必要が
なく、装置の構成を簡単にすることができる。In the invention of claim 2 of the present invention, the reference line and the alignment mark of the mask are aligned, and then
The work is set at a predetermined position, the observation surface of the objective lens is aligned with the surface of the work having the alignment mark, and the work is moved so that the reference line and the work alignment mark overlap. An effect similar to that of the invention of Item 1 can be obtained, and Claim 1
It is not necessary to newly provide a mechanism for moving the workpiece in the Z direction (the same direction as the irradiation direction of the alignment light) as in the invention of 1), and the configuration of the device can be simplified.
【0029】本発明の請求項3の発明においては、ワー
クのアライメント・マークを有する面と、マスクのアラ
イメント・マークの投影面を予め一致させておき、基準
線とマスクのアライメント・マークを一致させ、次に、
基準線とワークのアライメント・マークが重なるように
ワークを移動させるようにしたので、請求項1の発明と
同様な効果を得ることができるとともに、マスクもしく
は投影レンズを移動させ、ワークのアライメント・マー
クを有する面と、マスクのアライメント・マークの投影
面を予め一致させることができ、請求項2の発明と同
様、ワークをZ方向(アライメント光の照射方向と同方
向)に移動させる機構を新たに設ける必要がなく、装置
の構成を簡単にすることができる。According to the third aspect of the present invention, the surface of the work having the alignment mark and the projection surface of the mask alignment mark are matched in advance, and the reference line and the mask alignment mark are matched. ,next,
Since the work is moved so that the reference line and the work alignment mark overlap, the same effect as the invention of claim 1 can be obtained, and the mask or the projection lens is moved to move the work alignment mark. And the projection surface of the alignment mark of the mask can be made to coincide with each other in advance, and a mechanism for moving the work in the Z direction (the same direction as the alignment light irradiation direction) is newly added like the invention of claim 2. Since it is not necessary to provide the device, the structure of the device can be simplified.
【0030】本発明の請求項4の発明においては、ワー
クのアライメント・マークが位置する面と、前記マスク
のアライメント・マークの投影面が一致するように、光
学部材により、マスクのアライメント・マークの投影像
を予め移動させておき、基準線とマスクのアライメント
・マークを一致させ、次に、ワークを所定位置に設置
し、基準線とワークのアライメント・マークが重なるよ
うにワークを移動させるようにしたので、請求項1の発
明と同様な効果を得ることができるとともに、ワークや
マスクをZ方向に移動させる必要がなく、ワーク等の移
動機構を簡単化することができる。また、簡単な操作で
ワークのアライメント・マークを有する面とマスクのア
ライメント・マークの投影面を一致させることができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, an optical member is used to adjust the alignment mark of the mask so that the surface of the workpiece on which the alignment mark is located and the projection surface of the alignment mark of the mask coincide with each other. Move the projected image in advance, align the reference line with the alignment mark of the mask, then set the work at a predetermined position, and move the work so that the reference line and the work alignment mark overlap. Therefore, it is possible to obtain the same effect as that of the invention of claim 1, and it is not necessary to move the work or the mask in the Z direction, so that the moving mechanism of the work or the like can be simplified. Further, the surface having the alignment mark of the work and the projection surface of the alignment mark of the mask can be matched with each other by a simple operation.
【0031】本発明の請求項5の発明においては、マス
クとワークの位置合わせ装置を、マスクおよびワークの
アライメント・マークの投影像を受像・画像処理する画
像処理手段と、基準線を発生する基準線発生手段と、画
像処理手段により受像・画像処理された投影像と、基準
線発生手段により発生された基準線とを共にモニタリン
グするモニタリング手段と、ワークの位置を移動させる
ワーク位置移動手段と、対物レンズを備えたアライメン
ト・ユニットの位置を移動させるアライメント・ユニッ
ト移動手段とから構成し、ワーク位置移動手段およびア
ライメント・ユニット移動手段により、モニタリング手
段でモニタリングされた基準線とマスクおよびワークの
アライメント・マークの投影像が重なるようにワークお
よびアライメント・ユニットを移動させることにより、
マスクとワークの位置合わせを行うように構成したの
で、従来例に較べ装置の製作コストを低減化することが
でき、また、基準アライメント・マークの補正作業を不
要とすることができる。さらに、マスクとウエハの位置
合わせ精度の高精度化を図ることが可能となる。According to a fifth aspect of the present invention, an apparatus for aligning a mask and a work includes an image processing means for receiving and image-processing a projected image of an alignment mark of the mask and the work, and a reference for generating a reference line. Line generating means, a projection image image-received / image-processed by the image processing means, a monitoring means for monitoring both the reference line generated by the reference line generating means, and a work position moving means for moving the position of the work, It comprises an alignment unit moving means for moving the position of the alignment unit equipped with an objective lens, and the reference line monitored by the monitoring means and the alignment of the mask and the work by the work position moving means and the alignment unit moving means. Workpiece and alignment so that the projected images of the marks overlap By moving the unit,
Since the mask and the workpiece are aligned with each other, the manufacturing cost of the apparatus can be reduced as compared with the conventional example, and the work of correcting the reference alignment mark can be eliminated. Further, it is possible to improve the accuracy of alignment between the mask and the wafer.
【0032】本発明の請求項6の発明においては、マス
クとワークの位置合わせ装置を、マスクおよびワークの
アライメント・マークの投影像を受像・画像処理する画
像処理手段と、基準線を発生する基準線発生手段と、画
像処理手段により受像・画像処理された投影像と、基準
線発生手段により発生された基準線とを共にモニタリン
グするモニタリング手段と、ワークの位置を移動させる
ワーク位置移動手段と、基準線発生手段が発生する基準
線の位置を移動させる基準線位置移動手段とから構成
し、ワーク位置移動手段および基準線位置移動手段によ
り、モニタリング手段でモニタリングされた基準線とマ
スクおよびワークのアライメント・マークの投影像が重
なるようにワークおよび基準線の位置を移動させ、マス
クとワークの位置合わせを行うようにしたので、請求項
5の発明と同様な効果を得ることができるとともに、請
求項5の発明のように、基準線とマスクのアライメント
・マークの投影像を重ねる際、アライメント・ユニット
の位置を移動させる必要がなく、アライメント・ユニッ
ト移動手段の構成を簡単化し、操作を容易にすることが
できる。According to a sixth aspect of the present invention, the mask and work alignment device includes an image processing means for receiving and image-processing a projected image of the alignment mark of the mask and the work, and a reference for generating a reference line. Line generating means, a projection image image-received / image-processed by the image processing means, a monitoring means for monitoring both the reference line generated by the reference line generating means, and a work position moving means for moving the position of the work, A reference line position moving means for moving the position of the reference line generated by the reference line generating means, and alignment of the reference line with the mask and the work monitored by the monitoring means by the work position moving means and the reference line position moving means.・ Move the positions of the workpiece and reference line so that the projected images of the marks overlap, and align the mask and workpiece. As described above, the same effect as that of the invention of claim 5 can be obtained, and as in the invention of claim 5, when the projected images of the alignment marks of the reference line and the mask are superposed, Since it is not necessary to move the position of the unit, the configuration of the alignment unit moving means can be simplified and the operation can be facilitated.
【0033】[0033]
【実施例】図1は本発明の第1および第2の実施例を示
す図であり、同図は本発明のマスクとワークの位置合わ
せ方法が適用される露光装置の構成を示している。同図
において、1は露光光照射装置であり、マスクMの表面
での照度が均一になるように露光光、例えば、i線、h
線、g線(i線:波長365nm 、h線:波長405nm 、g
線:波長436nm )を、パターンとアライメント・マーク
MAが印されたマスクMに照射する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a view showing the first and second embodiments of the present invention, which shows the configuration of an exposure apparatus to which the mask and workpiece alignment method of the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 is an exposure light irradiation device, which exposes the exposure light such as i-line and h so that the illuminance on the surface of the mask M becomes uniform.
Line, g line (i line: wavelength 365nm, h line: wavelength 405nm, g
Line: wavelength 436 nm) is applied to the mask M on which the pattern and the alignment mark MA are marked.
【0034】露光光照射装置1は、例えば図2に示すよ
うに、内部に、光源としての高圧水銀ランプ1aを備え
ており、高圧水銀ランプ1aの光を楕円集光鏡1bで集
光し、平面反射鏡1c→インテグレータレンズ1d→平
面反射鏡1e→コンデンサレンズ1fを介して、マスク
Mに照射する。図1に戻り、2はマスク駆動装置であ
り、マスクMの位置をX方向、Y方向(露光光の方向と
直交する平面上の2方向)、Z方向(図1において、上
下方向)に移動させたり、回転方向に移動させる。具体
的には、マスク駆動装置2は、マスクMを保持するマス
クステージ(図示せず)を上記のように移動させるもの
であり、マイクロメータヘッドを用いた手動制御でも、
サーボモータ等を用いた自動駆動であってもよい。As shown in FIG. 2, for example, the exposure light irradiation device 1 is internally provided with a high-pressure mercury lamp 1a as a light source, and the light from the high-pressure mercury lamp 1a is condensed by an elliptical focusing mirror 1b. The mask M is irradiated through the plane reflecting mirror 1c → the integrator lens 1d → the plane reflecting mirror 1e → the condenser lens 1f. Returning to FIG. 1, reference numeral 2 denotes a mask driving device, which moves the position of the mask M in the X direction, the Y direction (two directions on a plane orthogonal to the direction of the exposure light), and the Z direction (the vertical direction in FIG. 1). Or move in the direction of rotation. Specifically, the mask driving device 2 moves the mask stage (not shown) that holds the mask M as described above, and even with manual control using a micrometer head,
It may be an automatic drive using a servo motor or the like.
【0035】3は投影レンズであり、マスクM上のパタ
ーンやアライメント・マークMAをマスクパターン投影
面4に投影する。31は、投影レンズ駆動装置であり、
投影レンズ駆動装置31は投影レンズを保持するステー
ジ(図示せず)をZ方向に移動させるものであり、マイ
クロメータヘッドを用いた手動制御でも、サーボモータ
等を用いた自動制御であってもよい。A projection lens 3 projects the pattern on the mask M and the alignment mark MA onto the mask pattern projection surface 4. 31 is a projection lens driving device,
The projection lens driving device 31 moves a stage (not shown) that holds the projection lens in the Z direction, and may be manually controlled using a micrometer head or automatically controlled using a servomotor or the like. .
【0036】5はワークステージであり、例えば、ウエ
ハ(ワーク)Wを真空吸着機構(図示せず)により吸着
して保持する。また、ワークステージ5はウエハWの裏
面に印されたアライメント・マークWAを観察するため
の観察孔52を有している。51はステージ駆動装置で
あり、ステージ駆動装置51はマスク駆動装置2と同様
にワークステージ5を移動させる機能を持っている。Reference numeral 5 denotes a work stage, for example, a wafer (work) W is sucked and held by a vacuum suction mechanism (not shown). Further, the work stage 5 has an observation hole 52 for observing the alignment mark WA printed on the back surface of the wafer W. Reference numeral 51 denotes a stage driving device, and the stage driving device 51 has a function of moving the work stage 5 like the mask driving device 2.
【0037】6はアライメント光照射装置であり、アラ
イメント光照射装置6はコンデンサレンズ61、ハーフ
ミラー62、対物レンズ7を介して、観察孔52を通し
てウエハWのアライメント・マークWAを光照射する。
図3は上記アライメント光照射装置6の構成の一例を示
す図であり、アライメント光照射装置6は内部にハロゲ
ンランプ等から構成されるランプ6aとランプ6aの電
源6bとを備えており、ランプ6aの光は赤外線カット
フィルタ6c、光ファイバガイド6dを介して上記コン
デンサレンズ61に与えられる。Reference numeral 6 denotes an alignment light irradiation device, and the alignment light irradiation device 6 irradiates the alignment mark WA of the wafer W with light through the observation hole 52 via the condenser lens 61, the half mirror 62, and the objective lens 7.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the alignment light irradiation device 6 described above. The alignment light irradiation device 6 includes a lamp 6a including a halogen lamp and the like and a power source 6b for the lamp 6a. Light is given to the condenser lens 61 through the infrared cut filter 6c and the optical fiber guide 6d.
【0038】なお、アライメント光照射装置6から放射
される光は特に波長を限定する必要はないが、ウエハW
裏面にもマスクパターンを露光する場合には、例えば、
露光波長であるi線、h線、g線を含まない非露光光を
放射させる方が望ましい。図1に戻り、8はイメージセ
ンサであり、ワークステージ5上にウエハWが存在しな
いときは、マスクMのアライメント・マークの投影像を
対物レンズ7、ハーフミラー62を介して受像する。一
方、ワークステージ上にウエハWが存在する場合には、
アライメント光照射装置6によるウエハのアライメント
・マークの投影像を対物レンズ7、ハーフミラー62を
介して受像する。The light emitted from the alignment light irradiating device 6 need not be limited in wavelength.
When exposing the mask pattern on the back surface, for example,
It is desirable to emit non-exposure light that does not include the exposure wavelengths i-line, h-line, and g-line. Returning to FIG. 1, an image sensor 8 receives a projection image of the alignment mark of the mask M through the objective lens 7 and the half mirror 62 when the wafer W is not present on the work stage 5. On the other hand, when the wafer W is present on the work stage,
The projection image of the alignment mark on the wafer by the alignment light irradiation device 6 is received via the objective lens 7 and the half mirror 62.
【0039】上記、対物レンズ7と、それに付随する光
学部品、例えば、アライメント光照射装置6、コンデン
サレンズ61、ハーフミラー62、イメージセンサ8等
でアライメント・ユニット70を構成しており、アライ
メント・ユニット駆動装置71はアライメント・ユニッ
ト70をX,Y,Z方向に移動させる機能を持ってい
る。The above-mentioned objective lens 7 and the optical parts associated therewith, for example, the alignment light irradiation device 6, the condenser lens 61, the half mirror 62, the image sensor 8 and the like constitute an alignment unit 70, which is an alignment unit. The drive device 71 has a function of moving the alignment unit 70 in the X, Y, and Z directions.
【0040】すなわち、対物レンズ7のみを移動させる
と、上記付随する光学部品が対物レンズ7の結像光路か
ら外れるため、対物レンズ7による投影像をモニタリン
グできなくなる。このため、上記のように、対物レンズ
7と、それに付随する光学部品をユニット化し、アライ
メント・ユニット駆動装置71により移動させる。な
お、アライメント・ユニット駆動装置71はマスク駆動
装置2と同様に手動制御であっても、自動駆動であって
もよい。That is, when only the objective lens 7 is moved, the accompanying optical components are deviated from the image forming optical path of the objective lens 7, so that the projection image by the objective lens 7 cannot be monitored. Therefore, as described above, the objective lens 7 and the optical components accompanying it are unitized and moved by the alignment unit driving device 71. The alignment unit driving device 71 may be manually controlled or may be automatically driven like the mask driving device 2.
【0041】9はモニタであり、イメージセンサ8から
の信号を受像、画像処理しモニタリングする。モニタ9
はライン発生器91により画面上に例えば十字の基準線
を表示する。ライン発生器91としては、TVカメラや
画像処理装置の映像信号の任意の位置(ラインの位置
は、調整つまみ等にて簡単に調整できる)に電子ライン
をスーパーインポーズする機能を備えた市販の電子ライ
ン発生ユニット等を利用することができる。A monitor 9 receives a signal from the image sensor 8, processes the image, and monitors the image. Monitor 9
Causes the line generator 91 to display, for example, a cross reference line on the screen. As the line generator 91, a commercially available device having a function of superimposing an electronic line at an arbitrary position of a video signal of a TV camera or an image processing device (the position of the line can be easily adjusted by an adjusting knob or the like) An electronic line generating unit or the like can be used.
【0042】また、位置合わせを自動で行う場合は、ラ
インの位置を外部より電気信号を入力することにより調
整できるタイプのものが望ましい。なお、本実施例にお
いて、マスク駆動装置2、ステージ駆動装置51、アラ
イメント・ユニット駆動装置71を自動駆動する場合
は、上記マスク駆動装置2、ステージ駆動装置51、ア
ライメント・ユニット駆動装置71、モニタ9、およ
び、ライン発生器91と接続された制御部(図示せず)
を設け、該制御部によりこれらを制御することが望まし
い。Further, in the case of automatically performing the alignment, it is desirable to use a type in which the position of the line can be adjusted by inputting an electric signal from the outside. In this embodiment, when the mask drive device 2, the stage drive device 51, and the alignment unit drive device 71 are automatically driven, the mask drive device 2, the stage drive device 51, the alignment unit drive device 71, and the monitor 9 are used. , And a control unit (not shown) connected to the line generator 91.
It is desirable that the control unit be provided with a control unit and control them.
【0043】次に、図1により、本発明の第1の実施例
のアライメント手順について説明する。 (1)マスクMを所定の位置に設置する。 (2)ウエハWがステージ5上にない状態で、露光光照
射装置1からマスクMに光を照射する。マスクMのパタ
ーンおよびアライメント・マークMAは投影レンズ3に
よりマスクパターン投影面4に投影される。Next, the alignment procedure of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (1) The mask M is installed at a predetermined position. (2) The exposure light irradiation device 1 irradiates the mask M with light while the wafer W is not on the stage 5. The pattern of the mask M and the alignment mark MA are projected by the projection lens 3 onto the mask pattern projection surface 4.
【0044】ここで、マスクMまたは投影レンズ3は、
マスクパターン投影面4とウエハWの表面が一致するよ
うに予めマスク駆動装置2または投影レンズ駆動装置3
1によって調整されている。 (3)マスクMのアライメント・マークMAの像がイメ
ージセンサ8上に結像するように、アライメント・ユニ
ット駆動装置71を用いて対物レンズ7をX方向または
Y方向またはZ方向に移動させる。この調整は一度行え
ば、前記マスクMが設置されている限り行う必要はな
い。Here, the mask M or the projection lens 3 is
The mask driving device 2 or the projection lens driving device 3 is preliminarily set so that the mask pattern projection surface 4 and the surface of the wafer W are aligned with each other.
It is adjusted by 1. (3) The objective lens 7 is moved in the X direction, the Y direction, or the Z direction by using the alignment unit driving device 71 so that the image of the alignment mark MA of the mask M is formed on the image sensor 8. This adjustment, once performed, need not be performed as long as the mask M is installed.
【0045】イメージセンサ8で受像されたマスクMの
アライメント・マークMAは、モニタ9の画面にモニタ
リングされる。図4はマスクM上におけるアライメント
・マークMA(同図ではアライメント・マークが2個の
場合が示されている)と対物レンズ7の配置、および、
モニタ9に表示される画像を示す図である。The alignment mark MA of the mask M received by the image sensor 8 is monitored on the screen of the monitor 9. FIG. 4 shows the arrangement of the alignment mark MA (two alignment marks are shown in the figure) and the objective lens 7 on the mask M, and
6 is a diagram showing an image displayed on the monitor 9. FIG.
【0046】同図(a)(b)(c)に示すように、モ
ニタ9の画面中央にはライン発生器91により、例えば
十字の基準線92が設定されており、モニタ9の画面上
に上記対物レンズ7により観察された2個のアライメン
ト・マークMAがそれぞれ表示される。 (4)モニタ9の画面において、図4に示すように、十
字の基準線92とマスクMのアライメント・マークMA
が重なりあうように、アライメント・ユニット駆動装置
71によって、対物レンズ7から構成される2ヶ所以上
のアライメント・ユニット70をX方向またはY方向に
移動させる。As shown in (a), (b) and (c) of FIG. 7, a cross reference line 92, for example, is set by the line generator 91 at the center of the screen of the monitor 9 and is displayed on the screen of the monitor 9. The two alignment marks MA observed by the objective lens 7 are displayed. (4) On the screen of the monitor 9, as shown in FIG. 4, the reference line 92 of the cross and the alignment mark MA of the mask M are displayed.
The alignment unit driving device 71 moves the two or more alignment units 70 including the objective lens 7 in the X direction or the Y direction so that they overlap each other.
【0047】ここで、2ヶ所以上の十字の基準線のX方
向またはY方向の間隔は、対物レンズ7の間隔とほぼ等
しくなるため、十字の基準線92とマスクMのアライメ
ント・マークMAが重なり合うようにするためには、2
ヶ所以上設けられたアライメント・マークMAのX方向
またはY方向の間隔と、十字の基準線92のX方向また
はY方向の間隔を一致させる必要がある。Here, the X-direction or Y-direction distance between the two or more cross reference lines is substantially equal to the distance between the objective lenses 7, so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M overlap each other. 2 to do
It is necessary to match the X-direction or Y-direction interval of the alignment marks MA provided at more than one place with the X-direction or Y-direction interval of the cross reference line 92.
【0048】したがって、マスクMのみを移動させても
2ヶ所以上に設けられたアライメント・マークMAの間
隔を変えることはできず、十字の基準線92とマスクM
のアライメント・マークMAを重ね合わせることはでき
ない。このため、上記のよう2ヶ所以上のアライメント
・ユニット70をX方向またはY方向に移動させる必要
がある。Therefore, even if only the mask M is moved, the intervals between the alignment marks MA provided at two or more places cannot be changed, and the cross reference line 92 and the mask M are not changed.
The alignment marks MA of No. cannot be overlapped. Therefore, it is necessary to move the alignment units 70 at two or more places in the X direction or the Y direction as described above.
【0049】すなわち、図4(a)に示す状態から、同
図(b)に示すように、一方のアライメント・ユニット
70を移動させて一方のアライメント・マークMAを基
準線92と一致させ、ついで、同図(c)に示すように
他方のアライメント・ユニット70を移動させて、他方
のアライメント・マークMAを基準線92と一致させ
る。That is, from the state shown in FIG. 4A, as shown in FIG. 4B, one alignment unit 70 is moved to align one alignment mark MA with the reference line 92, and then, , The other alignment unit 70 is moved to align the other alignment mark MA with the reference line 92, as shown in FIG.
【0050】なお、上記のように、アライメント・ユニ
ット70を移動させて十字の基準線92とマスクMのア
ライメント・マークMAを重ね合わせる外、次のように
することもできる。 ライン発生器91のライン移動機能を用いて、2ヶ
所以上のモニタ9上の十字の基準線をX方向またはY方
向に移動させて十字の基準線92とマスクMのアライメ
ント・マークMAを重ね合わせる。As described above, the alignment unit 70 may be moved so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M are overlapped with each other. By using the line moving function of the line generator 91, the cross reference lines on the monitor 9 at two or more places are moved in the X direction or the Y direction so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M are overlapped. .
【0051】上記のように基準線を移動させる場合に
は、アライメント・ユニット70を移動させる必要がな
いので、構造的にアライメント・ユニット70を移動さ
せにくい装置においては、この手法で十字の基準線92
とアライメント・マークMAを重ね合わせすることがで
きる。 マスク駆動装置2を用いてマスクMを移動させて一
方のアライメント・マークMAを基準線92と一致さ
せ、ついで、アライメント・ユニット70を移動させ
て、もしくは、基準線92を移動させて、他方のアライ
メント・マークMAを基準線92と一致させる。When the reference line is moved as described above, it is not necessary to move the alignment unit 70. Therefore, in an apparatus in which the alignment unit 70 is structurally difficult to move, this method is used to cross the reference line. 92
And the alignment mark MA can be overlapped. The mask driving device 2 is used to move the mask M so that one alignment mark MA is aligned with the reference line 92, and then the alignment unit 70 is moved or the reference line 92 is moved to move the other mark. The alignment mark MA is aligned with the reference line 92.
【0052】上記調整は、モニタ9を観察しながら手動
で行う。なお、前記したように、モニタ9やアライメン
ト・ユニット駆動装置71またはライン発生器91、マ
スク駆動装置2が制御器(図示せず)によって制御され
ているなら、自動制御も可能である。 (5)露光光照射装置1からマスクMへの光の照射を停
止する。 (6)ウエハWをワークステージ5にセットする。ウエ
ハWの裏面あるいは両面にはアライメント・マークWA
が予め印されている。なお、ここでいう裏面とはマスク
Mと対面しない面をいう。The above adjustment is performed manually while observing the monitor 9. As described above, if the monitor 9, the alignment unit driving device 71, the line generator 91, and the mask driving device 2 are controlled by the controller (not shown), automatic control is also possible. (5) The irradiation of light from the exposure light irradiation device 1 to the mask M is stopped. (6) The wafer W is set on the work stage 5. Alignment mark WA on the back or both sides of wafer W
Is pre-marked. The back surface referred to here is a surface that does not face the mask M.
【0053】ウエハWは、ワークステージ5に設けられ
た例えば位置決めピン等の位置合わせ手段に突き当てて
設置することにより、プリセットされる。このため、ウ
エハWの裏面のアライメント・マークWAは観察孔52
の近傍に位置する。 (7)アライメント光照射装置6より光を放射する。光
はワークステージ5の観察孔52を通して、ウエハWの
裏面に照射される。なお、その際、ウエハWの裏面にも
マスクパターンを露光する場合には、アライメント光照
射装置6より、例えば露光波長であるi線、g線、h線
を含まない非露光光を放射させる方が望ましい。 (8)対物レンズ7はマスクパターン投影面4と結像関
係になっているので、ウエハWの裏面のアライメント・
マークWAの像がイメージセンサ9上に結像するよう
に、ステージ駆動装置51によりワークステージ5をZ
方向に移動させ、マスクパターン投影面4とウエハW裏
面を一致させる。The wafer W is preset by abutting against a positioning means such as a positioning pin provided on the work stage 5 for installation. For this reason, the alignment mark WA on the back surface of the wafer W has the observation hole 52.
Located near the. (7) Light is emitted from the alignment light irradiation device 6. The light is applied to the back surface of the wafer W through the observation hole 52 of the work stage 5. At this time, when the mask pattern is also exposed on the back surface of the wafer W, the alignment light irradiation device 6 emits non-exposure light that does not include, for example, the exposure wavelengths i-line, g-line, and h-line. Is desirable. (8) Since the objective lens 7 is in an image-forming relationship with the mask pattern projection surface 4, alignment of the back surface of the wafer W
In order that the image of the mark WA is formed on the image sensor 9, the stage drive unit 51 moves the work stage 5 to the Z position.
In this direction, the mask pattern projection surface 4 and the back surface of the wafer W are aligned with each other.
【0054】なお、このとき、ワークステージ5をZ方
向に移動させる代わりに、アライメント・ユニット70
をアライメント・ユニット駆動装置71により駆動し、
対物レンズ7をZ方向に移動させて、ウエハWの裏面と
イメージセンサが結像関係になるようにすることもでき
る。上記のようにすれば、ワークステージ5をZ方向に
移動させる機構を設ける必要がなくなり、装置の構成を
簡単化することができる。At this time, instead of moving the work stage 5 in the Z direction, the alignment unit 70
Is driven by the alignment unit driving device 71,
It is also possible to move the objective lens 7 in the Z direction so that the back surface of the wafer W and the image sensor have an image forming relationship. According to the above, it is not necessary to provide a mechanism for moving the work stage 5 in the Z direction, and the structure of the device can be simplified.
【0055】上記調整はモニタ9を観察しながら手動で
行う。また、前記したように、モニタ9やステージ駆動
装置51が図示しない制御器により制御されているな
ら、自動調整も可能である。 (9)その後、モニタ9の画面において、十字の基準線
92とウエハWの裏面のアライメント・マークWAが重
なり合うように、ステージ駆動装置51によりワークス
テージ5をX方向またはY方向または回転方向に移動さ
せる。The above adjustment is performed manually while observing the monitor 9. Further, as described above, if the monitor 9 and the stage driving device 51 are controlled by a controller (not shown), automatic adjustment is possible. (9) After that, on the screen of the monitor 9, the work stage 5 is moved in the X direction, the Y direction, or the rotation direction by the stage driving device 51 so that the cross reference line 92 and the alignment mark WA on the back surface of the wafer W overlap. Let
【0056】図5はワークW上におけるアライメント・
マークWA(同図ではアライメント・マークが2個の場
合が示されている)と対物レンズ7の配置、および、モ
ニタ9に表示される画像を示す図である。同図(a)
(b)に示すように、モニタ9の画面中央にはライン発
生器91により、例えば十字の基準線92が設定されて
おり、モニタ9の画面上に上記対物レンズ7により観察
された2個のアライメント・マークWAがそれぞれ表示
される。FIG. 5 shows alignment on the work W.
FIG. 9 is a diagram showing the arrangement of a mark WA (the case where there are two alignment marks in the figure) and the objective lens 7, and an image displayed on the monitor 9. The same figure (a)
As shown in (b), for example, a cross reference line 92 is set by the line generator 91 in the center of the screen of the monitor 9, and the two reference lines 92 observed by the objective lens 7 are displayed on the screen of the monitor 9. The alignment marks WA are displayed respectively.
【0057】なお、前記したように、それぞれの十字の
基準線92はマスクMのアライメント・マークMAと一
致するように調整されているため、十字の基準線92の
間隔はワークの2個のアライメント・マークWAの間隔
と略一致し、モニタ9上には最初は同図(a)に示すよ
うに基準線92とアライメント・マークWAが表示され
る。As described above, since each cross reference line 92 is adjusted so as to coincide with the alignment mark MA of the mask M, the distance between the cross reference lines 92 is two alignments of the work. The distance between the marks WA is substantially the same, and the reference line 92 and the alignment mark WA are first displayed on the monitor 9 as shown in FIG.
【0058】同図(a)に示す状態から、ステージ駆動
装置51によりワークステージ5をX方向またはY方向
または回転方向に移動させることにより、同図(b)に
示すように、十字の基準線92とウエハWの裏面のアラ
イメント・マークWAを重ね合わせることができる。こ
の調整はモニタ9を観察しながら手動で行う。また、前
記したように、モニタ9やステージ駆動装置51が図示
しない制御器により制御されているなら、自動調整も可
能である。 (10)上記した(8)においてワークステージ5をZ
方向に移動させた場合には、マスクパターン投影面4と
ウエハW裏面が一致している。このため、ワークステー
ジ5をステージ駆動装置を用いて(8)で移動させた量
と同じ量だけ反対方向に移動させ、ウエハW表面とマス
クパターン投影面を一致させる。By moving the work stage 5 in the X direction, the Y direction, or the rotation direction from the state shown in FIG. 7A by the stage drive device 51, as shown in FIG. 92 and the alignment mark WA on the back surface of the wafer W can be overlapped. This adjustment is performed manually while observing the monitor 9. Further, as described above, if the monitor 9 and the stage driving device 51 are controlled by a controller (not shown), automatic adjustment is possible. (10) Set the work stage 5 to Z in (8) above.
When moved in the direction, the mask pattern projection surface 4 and the back surface of the wafer W are aligned. For this reason, the work stage 5 is moved in the opposite direction by the same amount as the amount moved in (8) by using the stage drive device, and the surface of the wafer W and the mask pattern projection surface are matched.
【0059】以上の手順でマスクMとウエハWの位置合
わせが完了する。上記のような位置合わせを行って、本
露光が終了した後、次のウエハWを設置して位置合わせ
をする場合は、以後、対物レンズ7の位置の調整は必要
ないので、位置合わせの手順は上記(2)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)を
行えばよい。The alignment of the mask M and the wafer W is completed by the above procedure. When the next wafer W is set and aligned after the main exposure is completed by performing the alignment as described above, it is not necessary to adjust the position of the objective lens 7 thereafter. Is the above (2), (4),
(5), (6), (7), (8), (9) and (10) may be performed.
【0060】なお、本実施例の手順(3)(8)におい
ては、マスクMのアライメント・マークMAの像がイメ
ージセンサ9上に結像するように、アライメント・ユニ
ット駆動装置71を用いて対物レンズ7の位置を調整し
ているが、イメージセンサ8を駆動するイメージセンサ
駆動装置を設けて、対物レンズ7は固定したままで、イ
メージセンサ8の位置を調整してマスクMのアライメン
ト・マークMAの像をイメージセンサ8上に結像させて
もよい。In the steps (3) and (8) of this embodiment, the alignment unit driving device 71 is used so that the image of the alignment mark MA of the mask M is formed on the image sensor 9. Although the position of the lens 7 is adjusted, the image sensor driving device for driving the image sensor 8 is provided, and the position of the image sensor 8 is adjusted while the objective lens 7 is fixed to adjust the alignment mark MA of the mask M. The image may be formed on the image sensor 8.
【0061】以上のように、本実施例においては、基準
線92とマスクMのアライメント・マークMAを一致さ
せ、次に、ワークWを所定位置に設置して、ワークWを
Z方向に移動させ、ワークWのアライメント・マークW
Aを有する面と、前記マスクMのアライメント・マーク
MAの投影面を一致させ、さらに、基準線92とワーク
Wのアライメント・マークWAが重なるようにワークW
を移動させるようにしたので、次の効果を得ることがで
きる。 例えば、ワーク上の複数のアライメント・マークを
同精度で観察することができる。 基準マークユニットを使用していないので、従来例
に較べ製作コストを低減化することができる。 従来例における基準アライメント・マークの位置合わ
せ精度に起因する補正作業が不要となる。 モニタの倍率、すなわち、対物レンズの倍率を変化さ
せることにより、微細なアライメント・マークに対する
モニタ上の基準線の相対線幅も微細化できるので、マス
クとウエハの位置合わせ精度の高精度化が可能となる。As described above, in the present embodiment, the reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M are aligned with each other, then the work W is set at a predetermined position and the work W is moved in the Z direction. , Work W alignment mark W
The surface having A is aligned with the projection surface of the alignment mark MA of the mask M, and the work W is aligned so that the reference line 92 and the alignment mark WA of the work W overlap.
Since the is moved, the following effects can be obtained. For example, a plurality of alignment marks on a work can be observed with the same accuracy. Since the reference mark unit is not used, the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional example. The correction work due to the alignment accuracy of the reference alignment mark in the conventional example is unnecessary. By changing the magnification of the monitor, that is, the magnification of the objective lens, the relative line width of the reference line on the monitor with respect to the fine alignment mark can also be made smaller, so that the mask and wafer alignment accuracy can be improved. Becomes
【0062】また、上記(8)で、ワークWをZ方向に
移動させる代わりに、アライメント・ユニット70をア
ライメント・ユニット駆動装置71により駆動し、対物
レンズ7をZ方向に移動させて、ウエハWの裏面とイメ
ージセンサが結像関係になるようにすれば、ワークWを
Z方向に移動させる機構を新たに設ける必要がなく、装
置の構成を簡単にすることができる。Further, in the above (8), instead of moving the work W in the Z direction, the alignment unit 70 is driven by the alignment unit driving device 71, and the objective lens 7 is moved in the Z direction to move the wafer W. If the back surface of the workpiece and the image sensor are in an image forming relationship, it is not necessary to newly provide a mechanism for moving the work W in the Z direction, and the configuration of the apparatus can be simplified.
【0063】次に、図1により本発明の第2の実施例の
アライメント手順について説明する。本実施例はマスク
駆動装置2あるいは投影レンズ駆動装置31を用いて、
マスクパターン投影面とウエハWの裏面を一致させる実
施例であり、その他の部分は基本的には第1の実施例と
同様である。 (1)マスクMを所定の位置に設置する。 (2)ウエハWがステージ5上にない状態で、露光光照
射装置1からマスクMに光を照射する。マスクMのパタ
ーンおよびアライメント・マークMAは投影レンズ3に
よりマスクパターン投影面4に投影される。Next, the alignment procedure of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment uses the mask driving device 2 or the projection lens driving device 31,
This is an embodiment in which the mask pattern projection surface and the back surface of the wafer W are aligned with each other, and other parts are basically the same as those in the first embodiment. (1) The mask M is installed at a predetermined position. (2) The exposure light irradiation device 1 irradiates the mask M with light while the wafer W is not on the stage 5. The pattern of the mask M and the alignment mark MA are projected by the projection lens 3 onto the mask pattern projection surface 4.
【0064】ここで、マスクMまたは投影レンズ3は、
マスクパターン投影面4とウエハWの表面が一致するよ
うに予めマスク駆動装置2または投影レンズ駆動装置3
1によって調整されている。 (3)マスク駆動装置2または投影レンズ駆動装置31
を用いて、ウエハWの厚さと同じ量だけマスクMまたは
投影レンズ3をZ方向に移動させ、マスクパターン投影
面とウエハWの裏面を一致させる。 (4)マスクMのアライメント・マークMAの像がイメ
ージセンサ8上に結像するように、アライメント・ユニ
ット71を用いて対物レンズ7をX方向またはY方向ま
たはZ方向に移動させる。この調整は一度行えば、前記
マスクMが設置されている限り行う必要はない。Here, the mask M or the projection lens 3 is
The mask driving device 2 or the projection lens driving device 3 is preliminarily set so that the mask pattern projection surface 4 and the surface of the wafer W are aligned with each other.
It is adjusted by 1. (3) Mask driving device 2 or projection lens driving device 31
Using, the mask M or the projection lens 3 is moved in the Z direction by the same amount as the thickness of the wafer W, and the mask pattern projection surface and the back surface of the wafer W are aligned. (4) Using the alignment unit 71, the objective lens 7 is moved in the X direction, the Y direction, or the Z direction so that the image of the alignment mark MA of the mask M is formed on the image sensor 8. This adjustment, once performed, need not be performed as long as the mask M is installed.
【0065】イメージセンサ8で受像されたマスクMの
アライメント・マークMAは、モニタ9の画面にモニタ
リングされる。モニタ9の画面には、前記した図4に示
すように、ライン発生器91により発生された十字の基
準線92と、対物レンズ7により観察された2個のアラ
イメント・マークMAがそれぞれ表示される。 (5)モニタ9の画面において、図4で説明したよう
に、十字の基準線92とマスクMのアライメント・マー
クMAが重なりあうように、アライメント・ユニット駆
動装置71によって、対物レンズ7から構成される2ヶ
所以上のアライメント・ユニット70をX方向またはY
方向に移動させる。The alignment mark MA of the mask M received by the image sensor 8 is monitored on the screen of the monitor 9. On the screen of the monitor 9, as shown in FIG. 4, the cross reference line 92 generated by the line generator 91 and the two alignment marks MA observed by the objective lens 7 are displayed. . (5) On the screen of the monitor 9, as described with reference to FIG. 4, the alignment unit driving device 71 is used to configure the objective lens 7 so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M overlap each other. Two or more alignment units 70 in the X direction or Y
Move in the direction.
【0066】なお、上記のように、アライメント・ユニ
ット70を移動させて十字の基準線92とマスクMのア
ライメント・マークMAを重ね合わせる外、第1の実施
例で説明したように、ライン発生器91のライン移動
機能を用いて、2ヶ所以上のモニタ9上の十字の基準線
をX方向またはY方向に移動させて十字の基準線92と
マスクMのアライメント・マークMAを重ね合わせる、
マスク駆動装置2を用いてマスクMを移動させて一方
のアライメント・マークMAを基準線92と一致させ、
ついで、アライメント・ユニット70を移動させて、も
しくは、基準線92を移動させて、他方のアライメント
・マークMAを基準線92と一致させる、こともでき
る。As described above, the alignment unit 70 is moved to overlap the reference line 92 of the cross and the alignment mark MA of the mask M, and the line generator is used as described in the first embodiment. Using the line movement function of 91, the cross reference lines on the monitor 9 at two or more places are moved in the X direction or the Y direction so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M are overlapped.
The mask driving device 2 is used to move the mask M to align one alignment mark MA with the reference line 92,
Then, the alignment unit 70 may be moved or the reference line 92 may be moved so that the other alignment mark MA is aligned with the reference line 92.
【0067】上記調整は、モニタ9を観察しながら手動
で行う。なお、前記したように、モニタ9やアライメン
ト・ユニット駆動装置71またはライン発生器91、マ
スク駆動装置2が制御器(図示せず)によって制御され
ているなら、自動制御も可能である。 (6)露光光照射装置1からマスクMへの光の照射を停
止する。 (7)ウエハWをワークステージ5にセットする。ウエ
ハWの裏面あるいは両面にはアライメント・マークWA
が予め印されている。なお、ここでいう裏面とはマスク
Mと対面しない面をいう。The above adjustment is performed manually while observing the monitor 9. As described above, if the monitor 9, the alignment unit driving device 71, the line generator 91, and the mask driving device 2 are controlled by the controller (not shown), automatic control is also possible. (6) The irradiation of light from the exposure light irradiation device 1 to the mask M is stopped. (7) The wafer W is set on the work stage 5. Alignment mark WA on the back or both sides of wafer W
Is pre-marked. The back surface referred to here is a surface that does not face the mask M.
【0068】ウエハWは、ワークステージ5に設けられ
た例えば位置決めピン等の位置合わせ手段に突き当てて
設置することにより、プリセットされる。このため、ウ
エハWの裏面のアライメント・マークWAは観察孔52
の近傍に位置する。 (8)アライメント光照射装置6より光を放射する。光
はワークステージ5の観察孔52を通して、ウエハWの
裏面に照射される。なお、その際、ウエハWの裏面にも
マスクパターンを露光する場合には、アライメント光照
射装置6より、例えば露光波長であるi線、g線、h線
を含まない非露光光を放射させる方が望ましい。 (9)対物レンズ7はマスクパターン投影面4、すなわ
ち、ウエハWの裏面と結像関係になっている。The wafer W is preset by abutting against a positioning means such as a positioning pin provided on the work stage 5 for installation. For this reason, the alignment mark WA on the back surface of the wafer W has the observation hole 52.
Located near the. (8) Light is emitted from the alignment light irradiation device 6. The light is applied to the back surface of the wafer W through the observation hole 52 of the work stage 5. At this time, when the mask pattern is also exposed on the back surface of the wafer W, the alignment light irradiation device 6 emits non-exposure light that does not include, for example, the exposure wavelengths i-line, g-line, and h-line. Is desirable. (9) The objective lens 7 is in an image-forming relationship with the mask pattern projection surface 4, that is, the back surface of the wafer W.
【0069】そこで、第1の実施例において図5で説明
したように、モニタ9の画面において、十字の基準線9
2とウエハWの裏面のアライメント・マークWAが重な
り合うように、ステージ駆動装置51によりワークステ
ージ5をX方向またはY方向または回転方向に移動させ
る。この調整はモニタ9を観察しながら手動で行う。ま
た、前記したように、モニタ9やステージ駆動装置51
が図示しない制御器により制御されているなら、自動調
整も可能である。 (10)マスクパターン投影面4とウエハW裏面が一致
しているため、マスクMまたは投影レンズ3をマスク駆
動装置2または投影レンズ駆動装置31を用いて、ウエ
ハWの厚さと同じ量だけ、前記(3)で移動させた方向
と反対方向に移動させ、マスクパターン投影面4とウエ
ハW表面を一致させる。Therefore, as described with reference to FIG. 5 in the first embodiment, the cross reference line 9 is displayed on the screen of the monitor 9.
The work stage 5 is moved in the X direction, the Y direction, or the rotation direction by the stage driving device 51 so that 2 and the alignment mark WA on the back surface of the wafer W overlap each other. This adjustment is performed manually while observing the monitor 9. Further, as described above, the monitor 9 and the stage drive device 51
If it is controlled by a controller not shown, automatic adjustment is also possible. (10) Since the mask pattern projection surface 4 and the back surface of the wafer W coincide with each other, the mask M or the projection lens 3 is used by the mask driving device 2 or the projection lens driving device 31 by the same amount as the thickness of the wafer W. It is moved in the direction opposite to the direction moved in (3), and the mask pattern projection plane 4 and the wafer W surface are aligned.
【0070】以上の手順でマスクMとウエハWの位置合
わせが完了する。上記のような位置合わせを行って、本
露光が終了した後、次のウエハWを設置して位置合わせ
をする場合は、以後、対物レンズ7の位置の調整は必要
ないので、位置合わせの手順は上記(2)、(3)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)を
行えばよい。The alignment of the mask M and the wafer W is completed by the above procedure. When the next wafer W is set and aligned after the main exposure is completed by performing the alignment as described above, it is not necessary to adjust the position of the objective lens 7 thereafter. Is the above (2), (3),
(5), (6), (7), (8), (9) and (10) may be performed.
【0071】以上のように、本実施例においては、マス
クMあるいは投影レンズ3をZ方向に移動させて、ワー
クWのアライメント・マークWAを有する面と、マスク
Mのアライメント・マークMAの投影面を予め一致させ
ておき、基準線92とマスクMのアライメント・マーク
MAを一致させ、次に、基準線92とワークWのアライ
メント・マークWAが重なるようにワークWを移動させ
るようにしたので、第1の実施例と同様な効果を得るこ
とができるとともに、ワークWをZ方向に移動させる機
構を新たに設ける必要がなく、装置の構成を簡単にする
ことが可能となる。As described above, in this embodiment, the mask M or the projection lens 3 is moved in the Z direction so that the surface having the alignment mark WA of the work W and the projection surface of the alignment mark MA of the mask M are moved. In advance, the reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M are aligned, and then the work W is moved so that the reference line 92 and the alignment mark WA of the work W overlap. It is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment, and it is not necessary to newly provide a mechanism for moving the work W in the Z direction, and the configuration of the device can be simplified.
【0072】図6は本発明の第3の実施例を示す図であ
り、同図は第1の実施例と同様、本発明のマスクとワー
クの位置合わせ方法が適用される露光装置の構成を示し
ており、本実施例は、光学部材を用いてワークのアライ
メント・マークを有する面とマスクのアライメント・マ
ークの投影面を一致させる実施例を示している。同図に
より本発明の第3の実施例について説明する。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, which is similar to the first embodiment and shows the configuration of an exposure apparatus to which the mask and workpiece alignment method of the present invention is applied. This embodiment shows an embodiment in which an optical member is used to align the surface of the workpiece with the alignment mark with the projection surface of the mask alignment mark. A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0073】同図において、図1に示したものと同等の
機能を備えたものには同一の符号が付されており、1は
露光光照射装置、2はマスク駆動装置、3は投影レン
ズ、4はマスクパターン投影面、5はワークステージ、
52は観察孔である。6はアライメント光照射装置、6
1はコンデンサレンズ、62はハーフミラー、7は対物
レンズであり、対物レンズ7とそれに付随する光学部
品、例えば、アライメント光照射装置6、コンデンサレ
ンズ61、ハーフミラー62、イメージセンサ8等でア
ライメント・ユニット70を構成しており、アライメン
ト・ユニット70はアライメント・ユニット駆動装置7
1により駆動される。8はイメージセンサ、9はモニ
タ、91はライン発生器である。In the figure, those having the same functions as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, 1 is an exposure light irradiation device, 2 is a mask driving device, 3 is a projection lens, 4 is a mask pattern projection plane, 5 is a work stage,
52 is an observation hole. 6 is an alignment light irradiation device, 6
Reference numeral 1 is a condenser lens, 62 is a half mirror, and 7 is an objective lens. The objective lens 7 and its associated optical components such as an alignment light irradiation device 6, a condenser lens 61, a half mirror 62, and an image sensor 8 are used for alignment. The unit 70 is configured, and the alignment unit 70 is the alignment unit driving device 7
Driven by 1. 8 is an image sensor, 9 is a monitor, and 91 is a line generator.
【0074】なお、本実施例におけるステージ駆動装置
51は、ワークステージ5の位置をX方向、Y方向に直
線移動させたり、回転移動させるが、第1の実施例のよ
うに、ワークステージ5をZ方向に移動させる機能は備
える必要がない。Lは平行平板の形状の光学部材であ
り、光学部材Lは同図に示すように、マスクMのアライ
メント・マークMAが投影レンズ3によりマスクパター
ン投影面4に投影される光路の途中に挿入・離脱され、
その挿入位置は投影レンズ3とマスクパターン投影面4
の間である。Although the stage drive unit 51 in this embodiment linearly moves or rotates the position of the work stage 5 in the X and Y directions, it does not move the work stage 5 as in the first embodiment. It is not necessary to have the function of moving in the Z direction. L is an optical member in the form of a parallel plate, and as shown in the figure, the optical member L is inserted in the optical path where the alignment mark MA of the mask M is projected onto the mask pattern projection surface 4 by the projection lens 3. Was released,
The insertion position is the projection lens 3 and the mask pattern projection surface 4.
Is in between.
【0075】そして、光学部材Lはその挿入時に、図7
の点線に示すように、マスクパターン投影面4における
マスクMのアライメント・マークMAの投影像の位置
を、Z方向に移動させる。上記のように、光学部材Lに
は、露光光照射装置1から放射される露光光が通過する
ため、その硝材としては、露光波長(例えば、i線、h
線、g線)の露光光の透過率が高く、その透過率の経時
変化が少ないものが望ましい。具体的には石英ガラス、
青板ガラス、白板ガラス等が硝材として選択される。When the optical member L is inserted, the optical member L shown in FIG.
As indicated by the dotted line of, the position of the projection image of the alignment mark MA of the mask M on the mask pattern projection surface 4 is moved in the Z direction. As described above, since the exposure light emitted from the exposure light irradiation device 1 passes through the optical member L, the glass material of the exposure light (e.g., i-ray, h
It is desirable that the transmittance of the exposure light of the X-ray and the g-ray) is high, and the change of the transmittance with time is small. Specifically, quartz glass,
Blue plate glass, white plate glass, etc. are selected as the glass material.
【0076】光学部材Lの厚さdは、使用する硝材の屈
折率nとウエハ(ワーク)の厚さdwにより、以下の式
で定められる。 d=dw/{1−(1/n)}={n/(n−1)}d
w 光学部材位置制御装置L1は、光学部材LをマスクMの
アライメント・マークMAが投影レンズ3によりマスク
パターン投影面4に投影される光路の途中に挿入・離脱
させるものであり、挿入時、光学部材LをX方向、Y方
向、Z方向へ直線移動させたり、回転移動させる。The thickness d of the optical member L is determined by the following equation based on the refractive index n of the glass material used and the thickness dw of the wafer (workpiece). d = dw / {1- (1 / n)} = {n / (n-1)} d
w The optical member position control device L1 inserts / removes the optical member L in the middle of the optical path in which the alignment mark MA of the mask M is projected by the projection lens 3 onto the mask pattern projection surface 4. The member L is linearly moved or rotated in the X direction, the Y direction, and the Z direction.
【0077】すなわち、光学部材位置制御装置L1は光
学部材Lの挿入・離脱機能と挿入位置調整機能を併せ持
ち、両者の機能は独立している。そして、一旦、挿入位
置が調整されたら、光学部材Lの挿入・離脱を繰り返し
ても、その挿入位置は変化しない。光学部材位置制御装
置L1は、具体的には、例えば、光学部材Lを保持する
マスクステージ(図示せず)を前記したように移動させ
るものであり、マイクロメータヘッド等を用いた手動制
御でも、サーボモータ等を用いた自動制御であってもよ
い。That is, the optical member position control device L1 has both the insertion / removal function of the optical member L and the insertion position adjustment function, and both functions are independent. Then, once the insertion position is adjusted, the insertion position does not change even if the optical member L is repeatedly inserted and removed. The optical member position control device L1 specifically moves, for example, a mask stage (not shown) that holds the optical member L as described above, and even by manual control using a micrometer head or the like, It may be an automatic control using a servo motor or the like.
【0078】マスク駆動装置2、ステージ駆動装置5
1、アライメント・ユニット駆動装置71、光学部材位
置制御装置L1を自動駆動する場合は、上記マスク駆動
装置2、光学部材位置制御装置L1、ステージ駆動装置
51、アライメント・ユニット駆動装置71およびモニ
タ9と接続された制御部(図示せず)を設け、該制御部
によりこれらを制御することが望ましい。Mask drive device 2 and stage drive device 5
1. When automatically driving the alignment unit driving device 71 and the optical member position control device L1, the mask driving device 2, the optical member position control device L1, the stage driving device 51, the alignment unit driving device 71 and the monitor 9 are used. It is desirable to provide a connected control unit (not shown) and control them by the control unit.
【0079】次の、本発明の第3の実施例の露光装置に
おけるアライメント手順について説明する。 (1)裏面にアライメント・マークWAが印されたウエ
ハWまたは基準となるワークをワークステージ5にセッ
トし、アライメント光照射装置6により光を放射する。
ウエハWまたは基準となるワークは、ワークステージ5
に設けられた例えば位置決めピン等の位置合わせ手段に
突き当てて設置することにより、プリセットされる。こ
のため、ウエハWの裏面のアライメント・マークWAは
観察孔52の近傍に位置する。Next, the alignment procedure in the exposure apparatus of the third embodiment of the present invention will be described. (1) A wafer W having an alignment mark WA on its back surface or a reference work is set on the work stage 5, and light is emitted by the alignment light irradiation device 6.
The wafer W or the reference work is the work stage 5
It is preset by abutting against a positioning means such as a positioning pin provided on the position. Therefore, the alignment mark WA on the back surface of the wafer W is located near the observation hole 52.
【0080】光はワークステージ5の観察孔52を通し
て、ウエハWまたは基準となるワークの裏面に照射され
る。なお、その際、ウエハWの裏面にもマスクパターン
を露光する場合には、アライメント光照射装置6より、
例えば露光波長であるi線、g線、h線を含まない非露
光光を放射させる方が望ましい。 (2)ウエハWまたは基準となるワーク裏面のアライメ
ント・マークWAの像がイメージセンサ8上に結像する
ように、アライメント・ユニット駆動装置71を用いて
対物レンズ7をX方向またはY方向またはZ方向に移動
させる。イメージセンサ8で受像されたウエハWまたは
基準となるワーク裏面のアライメント・マークWAは、
モニタ9の画面にモニタリングされる。The light is applied to the back surface of the wafer W or the reference work through the observation hole 52 of the work stage 5. At this time, when the mask pattern is also exposed on the back surface of the wafer W, the alignment light irradiation device 6
For example, it is desirable to emit non-exposure light that does not include the exposure wavelengths i-line, g-line, and h-line. (2) Use the alignment unit driving device 71 to move the objective lens 7 in the X direction, the Y direction, or the Z direction so that the image of the alignment mark WA on the wafer W or the back surface of the work as a reference is formed on the image sensor 8. Move in the direction. The wafer W received by the image sensor 8 or the alignment mark WA on the back surface of the reference work is
The screen of the monitor 9 is monitored.
【0081】以上の操作により、対物レンズ71の位置
がセットされる。この調整は一度行えば、前記マスクM
がセットされている限り行う必要はない。なお、上記説
明では、対物レンズ7の位置を調整するため、アライメ
ント・マークWAを用いたが、かならずしもこれに限る
ものではなく、観察孔52を通して観察できるその他の
適当なパターンを用いてもよい。 (3)アライメント光照射装置6からの光の放射を停止
させ、ウエハWまたは基準となるワークをワークステー
ジ5より除去する。 (4)露光光照射装置1により露光光のマスクMへの照
射を開始する。 (5)光学部材位置制御装置L1により、光学部材Lを
投影レンズ3とマスクパターン投影面の間の空間に挿入
する。光学部材Lは図7に示したように、その挿入時
に、マスクパターン投影面4におけるマスクMのアライ
メント・マークMAの投影像の位置をZ方向に移動させ
る。 (6)光学部材位置制御装置L1によって光学部材の挿
入位置を調整し、光学部材L挿入時にマスクMのアライ
メント・マークMAの投影像の光路を遮らないようにす
る。By the above operation, the position of the objective lens 71 is set. If this adjustment is performed once, the mask M
Need not be done as long as is set. In the above description, the alignment mark WA is used to adjust the position of the objective lens 7, but the alignment mark WA is not necessarily limited to this, and another suitable pattern that allows observation through the observation hole 52 may be used. (3) The emission of light from the alignment light irradiation device 6 is stopped, and the wafer W or the reference work is removed from the work stage 5. (4) The exposure light irradiation device 1 starts irradiation of the mask M with the exposure light. (5) The optical member position control device L1 inserts the optical member L into the space between the projection lens 3 and the mask pattern projection surface. As shown in FIG. 7, the optical member L moves the position of the projection image of the alignment mark MA of the mask M on the mask pattern projection surface 4 in the Z direction when it is inserted. (6) The insertion position of the optical member is adjusted by the optical member position control device L1 so that the optical path of the projected image of the alignment mark MA of the mask M is not blocked when the optical member L is inserted.
【0082】なお、この調整は以後、マスクMおよびワ
ークステージ5の位置が変わらない限り行う必要がな
い。マスクMのアライメント・マークMAの像は、光学
部材Lの挿入により、上記(2)におけるウエハWまた
は基準となるワーク裏面のアライメント・マークWAが
あった位置の近傍に投影されるので、対物レンズ7、ハ
ーフミラー62を介してイメージセンサ8上に結像す
る。イメージセンサ8で受像されたマスクMのアライメ
ント・マークMAは、モニタ9の画面にモニタリングさ
れる。なお、モニタ9の画面中央には、第1の実施例と
同様、ライン発生器91より例えば十字の基準線92が
設定されている。 (7)モニタ9の画面において、図4で説明したよう
に、十字の基準線92とマスクMのアライメント・マー
クMAが重なりあうように、アライメント・ユニット駆
動装置71によって、対物レンズ7から構成される2ヶ
所以上のアライメント・ユニット70をX方向またはY
方向に移動させる。Note that this adjustment need not be performed thereafter unless the positions of the mask M and the work stage 5 change. The image of the alignment mark MA of the mask M is projected by the insertion of the optical member L in the vicinity of the position where the alignment mark WA on the back surface of the wafer W or the reference work in (2) was located. 7. An image is formed on the image sensor 8 through the half mirror 62. The alignment mark MA of the mask M received by the image sensor 8 is monitored on the screen of the monitor 9. A cross-shaped reference line 92 is set by the line generator 91 at the center of the screen of the monitor 9, as in the first embodiment. (7) On the screen of the monitor 9, as described with reference to FIG. 4, the alignment unit driving device 71 is used to configure the objective lens 7 so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M overlap each other. Two or more alignment units 70 in the X direction or Y
Move in the direction.
【0083】なお、上記のように、アライメント・ユニ
ット70を移動させて十字の基準線92とマスクMのア
ライメント・マークMAを重ね合わせる外、第1、第2
の実施例で説明したように、ライン発生器91のライ
ン移動機能を用いて、2ヶ所以上のモニタ9上の十字の
基準線をX方向またはY方向に移動させて十字の基準線
92とマスクMのアライメント・マークMAを重ね合わ
せる、マスク駆動装置2を用いてマスクMを移動させ
て一方のアライメント・マークMAを基準線92と一致
させ、ついで、アライメント・ユニット70を移動させ
て、もしくは、基準線92を移動させて、他方のアライ
メント・マークMAを基準線92と一致させる、ことも
できる。As described above, the alignment unit 70 is moved so that the cross reference line 92 and the alignment mark MA of the mask M are overlapped with each other.
As described in the above embodiment, by using the line moving function of the line generator 91, the cross reference lines on the monitors 9 at two or more places are moved in the X direction or the Y direction to make the cross reference line 92 and the mask. The alignment marks MA of M are overlapped, the mask M is moved by using the mask driving device 2 to align one alignment mark MA with the reference line 92, and then the alignment unit 70 is moved, or It is also possible to move the reference line 92 so that the other alignment mark MA coincides with the reference line 92.
【0084】この調整は、モニタ9を観察しながら手動
で行う。なお、前記したように、モニタ9やアライメン
ト・ユニット駆動装置71またはライン発生器91、マ
スク駆動装置2が制御器(図示せず)によって制御され
ているなら、自動制御も可能である。 (8)露光光照射装置1からマスクMへの光の照射を停
止する。 (9)光学部材Lを、光学部材位置制御装置L1によっ
て投影レンズ2のマスクパターン投影面4の空間から離
脱させる。 (10)露光処理するワークであるウエハWをワークス
テージ5の所定位置にセットする。ウエハWは、ワーク
ステージ5に設けられた例えば位置決めピン等の位置合
わせ手段につき当てて設置することにより、プリセット
される。このため、ウエハWの裏面のアライメント・マ
ークWAは観察孔52の近傍に位置する。 (11)アライメント光照射装置6より光を放射する。
光はワークステージ5の観察孔52を通して、ウエハW
の裏面に照射される。なお、その際、ウエハWの裏面に
もマスクパターンを露光する場合には、アライメント光
照射装置6より、例えば露光波長であるi線、h線、g
線を含まない非露光光を放射させる方が望ましい。 (12)その後、図5に示すように、モニタ9の画面に
おいて、十字の基準線92とウエハWの裏面のアライメ
ント・マークWAが重なり合うように、ステージ駆動装
置51によりワークステージ5をX方向またはY方向ま
たは回転方向に移動させる。This adjustment is performed manually while observing the monitor 9. As described above, if the monitor 9, the alignment unit driving device 71, the line generator 91, and the mask driving device 2 are controlled by the controller (not shown), automatic control is also possible. (8) The irradiation of light from the exposure light irradiation device 1 to the mask M is stopped. (9) The optical member L is separated from the space of the mask pattern projection surface 4 of the projection lens 2 by the optical member position control device L1. (10) The wafer W, which is a work to be exposed, is set at a predetermined position on the work stage 5. The wafer W is preset by being placed against a positioning means such as a positioning pin provided on the work stage 5. Therefore, the alignment mark WA on the back surface of the wafer W is located near the observation hole 52. (11) Light is emitted from the alignment light irradiation device 6.
The light passes through the observation hole 52 of the work stage 5 and passes through the wafer W.
Is illuminated on the back side of. At this time, when the mask pattern is also exposed on the back surface of the wafer W, the alignment light irradiating device 6 may be used to expose, for example, i-line, h-line, g
It is desirable to emit non-exposure light that does not contain lines. (12) Then, as shown in FIG. 5, on the screen of the monitor 9, the stage drive unit 51 moves the work stage 5 in the X direction or so that the cross reference line 92 and the alignment mark WA on the back surface of the wafer W overlap. Move in Y direction or rotation direction.
【0085】この調整はモニタ9を観察しながら手動で
行う。また、前記したように、モニタ9やステージ駆動
装置51が図示しない制御器により制御されているな
ら、自動調整も可能である。以上の手順でマスクMとウ
エハWの位置合わせが完了する。上記のような位置合わ
せを行って、本露光が終了した後、次のウエハWを設置
して位置合わせをする場合は、以後対物レンズ7の位置
の調整、光学部材Lの挿入位置の調整を行う必要がない
ので、位置合わせの手順は上記(4)、(5)、
(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(1
2)を行えばよい。This adjustment is performed manually while observing the monitor 9. Further, as described above, if the monitor 9 and the stage driving device 51 are controlled by a controller (not shown), automatic adjustment is possible. The alignment of the mask M and the wafer W is completed by the above procedure. After the main exposure is completed by performing the alignment as described above, when the next wafer W is set and aligned, the position of the objective lens 7 and the insertion position of the optical member L are adjusted thereafter. Since there is no need to perform the procedure, the procedure for alignment is (4), (5),
(7), (8), (9), (10), (11), (1
2) should be performed.
【0086】なお、本実施例の手順(2)においては、
ウエハWまたは基準となるワーク裏面のアライメント・
マークWAの像がイメージセンサ8上に結像するよう
に、アライメント・ユニット駆動装置71を用いて対物
レンズ7の位置を調整しているが、第1の実施例と同
様、イメージセンサ8を駆動するイメージセンサ駆動装
置を設けて、対物レンズ7は固定したままで、イメージ
センサ8の位置を調整してマスクMのアライメント・マ
ークMAの像がイメージセンサ8上に結像させてもよ
い。In the procedure (2) of this embodiment,
Alignment of the wafer W or the back surface of the work to be the reference
The alignment unit driving device 71 is used to adjust the position of the objective lens 7 so that the image of the mark WA is formed on the image sensor 8. However, the image sensor 8 is driven as in the first embodiment. It is also possible to provide an image sensor driving device for controlling the position of the image sensor 8 while the objective lens 7 remains fixed so that the image of the alignment mark MA of the mask M is formed on the image sensor 8.
【0087】以上のように、本実施例においては、第
1、第2の実施例と同様な効果を得ることができるとと
もに、光学部材Lを挿入・離脱して、マスクのアライメ
ント・マークの投影像を移動させて、ワークのアライメ
ント・マークを有する面とマスクのアライメント・マー
クの投影面を一致させているので、ステージ駆動装置5
1にワークステージ5をZ方向に移動させる機能を設け
る必要がなく、ワークの移動機構を簡単化することがで
き、また、簡単な操作でワークのアライメント・マーク
を有する面とマスクのアライメント・マークの投影面を
一致させることができる。As described above, in this embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained, and the optical member L is inserted / removed to project the alignment mark of the mask. Since the image is moved so that the surface of the workpiece having the alignment mark and the projection surface of the mask alignment mark are aligned, the stage driving device 5
1 does not need to have a function of moving the work stage 5 in the Z direction, the work moving mechanism can be simplified, and the surface having the work alignment mark and the alignment mark of the mask can be easily operated. The projection planes of can be matched.
【0088】ところで、上記第3の実施例においては、
光学部材Lを投影レンズ3とマスクパターン投影面の間
の空間に挿入し、マスクMのアライメント・マークMA
の投影像の位置をZ方向に移動させているが、第1の実
施例において、光学部材LをワークWと対物レンズ7の
間に挿入・離脱し、光学部材Lにより対物レンズ7の観
察面をZ方向に移動させることより、ウエハWの裏面と
イメージセンサ8を結像関係とすることもできる。By the way, in the third embodiment,
The optical member L is inserted into the space between the projection lens 3 and the mask pattern projection surface, and the alignment mark MA of the mask M is inserted.
Although the position of the projected image of the objective lens 7 is moved in the Z direction, the optical member L is inserted / removed between the workpiece W and the objective lens 7 in the first embodiment, and the observation surface of the objective lens 7 is detected by the optical member L. By moving in the Z direction, the back surface of the wafer W and the image sensor 8 can be brought into an imaging relationship.
【0089】すなわち、前記した第1の実施例におい
て、手順の(3)において、光学部材Lを挿入してマス
クMのアライメント・マークMAの像がイメージセンサ
8上に結像するように、アライメント・ユニット駆動装
置71を用いて対物レンズ7をX方向またはY方向また
はZ方向に移動させる。そして、(4)〜(7)の手順
を経たのち、(8)で、上記光学部材Lを離脱する。こ
れにより、対物レンズ7をZ方向に移動させることな
く、ウエハWの裏面とイメージセンサが結像関係になる
ようにすることができる。That is, in the above-described first embodiment, in the procedure (3), the optical member L is inserted so that the image of the alignment mark MA of the mask M is imaged on the image sensor 8. -The objective lens 7 is moved in the X direction, the Y direction, or the Z direction by using the unit driving device 71. Then, after going through the steps (4) to (7), the optical member L is removed in (8). This allows the back surface of the wafer W and the image sensor to be in an image forming relationship without moving the objective lens 7 in the Z direction.
【0090】上記のようにすれば、ワークステージ5を
Z方向に移動させたり、対物レンズを移動させる必要が
ないので、装置の構成を簡単にすることができるとと
も、操作を操作を容易にすることができる。According to the above arrangement, since it is not necessary to move the work stage 5 in the Z direction or the objective lens, the structure of the apparatus can be simplified and the operation can be performed easily. can do.
【0091】[0091]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、マスクのアライメント・マークの投影像と、モニタ
上の基準線とが重なるように対物レンズまたは基準線ま
たはマスクを移動させ、次に、ワークを所定位置に設置
し、ワークのアライメント・マークの投影像と上記基準
線とが重なるようにワークを移動させるようにしている
ので、次の効果を得ることができる。 ワーク上の複数のアライメント・マークを同精度で
観察することができる。 基準マークユニットを使用していないので、従来例
に較べ製作コストを低減化することができる。 従来例における基準アライメント・マークの位置合
わせ精度に起因する補正作業が不要となる。 モニタの倍率、すなわち、対物レンズの倍率を上
げ、アライメント・マークの線幅を微細化していけば、
マスクとウエハの位置合わせ精度をより高精度化するこ
とができる。As described above, according to the present invention, the objective lens or the reference line or the mask is moved so that the projected image of the alignment mark of the mask and the reference line on the monitor are overlapped, and then, Since the work is set at a predetermined position and the work is moved so that the projected image of the work alignment mark and the reference line are overlapped with each other, the following effects can be obtained. It is possible to observe a plurality of alignment marks on a work with the same accuracy. Since the reference mark unit is not used, the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional example. The correction work due to the alignment accuracy of the reference alignment mark in the conventional example is unnecessary. If the magnification of the monitor, that is, the magnification of the objective lens is increased and the line width of the alignment mark is miniaturized,
The accuracy of alignment between the mask and the wafer can be improved.
【0092】また、ワークをZ方向に移動させる代わり
に、対物レンズをZ方向に移動させたり、また、光学部
材を用いてウエハの裏面とイメージセンサが結像関係に
なるようにしたり、あるいは、マスクあるいは投影レン
ズをZ方向に移動させて、ワークのアライメント・マー
クを有する面とマスクのアライメント・マークの投影面
を一致させるようにすれば、ワークをZ方向に移動させ
る機構を新たに設ける必要がなく、装置の構成を簡単に
することができる。Further, instead of moving the workpiece in the Z direction, the objective lens is moved in the Z direction, or the back surface of the wafer and the image sensor are formed into an image-forming relationship by using an optical member, or If the mask or the projection lens is moved in the Z direction so that the surface having the work alignment mark and the projection surface of the mask alignment mark match, it is necessary to newly provide a mechanism for moving the work in the Z direction. There is no need, and the configuration of the device can be simplified.
【0093】さらに、光学部材により、マスクのアライ
メント・マークの投影像を移動させて、ワークのアライ
メント・マークを有する面とマスクのアライメント・マ
ークの投影面を一致させることにより、ワークの移動機
構を簡単化することができ、簡単な操作でワークのアラ
イメント・マークを有する面とマスクのアライメント・
マークの投影面を一致させることができる。Furthermore, the projection image of the alignment mark of the mask is moved by the optical member so that the surface having the alignment mark of the workpiece and the projection surface of the alignment mark of the mask coincide with each other, whereby the movement mechanism of the workpiece is set. It can be simplified, and the alignment of the surface with the work alignment mark and the mask can be performed with a simple operation.
The projection planes of the marks can be matched.
【図1】本発明の第1、第2の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing first and second embodiments of the present invention.
【図2】露光光照射装置の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of an exposure light irradiation device.
【図3】アライメント光照射装置6の構成の一例を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration of an alignment light irradiation device 6.
【図4】アライメント・マークと基準線の位置合わせ方
法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of aligning an alignment mark and a reference line.
【図5】アライメント・マークと基準線の位置合わせ方
法を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a method of aligning an alignment mark and a reference line.
【図6】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図7】光学部材を挿入・離脱したときの光路を説明す
る図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an optical path when an optical member is inserted / removed.
【図8】従来のマスクとワークの位置合わせ方法を説明
する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a conventional mask and work alignment method.
【図9】他の従来のマスクとワークの位置合わせ方法を
説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating another conventional method for aligning a mask with a work.
【図10】他の従来のマスクとワークの位置合わせ方法
を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another conventional mask and work alignment method.
【図11】基準マークユニットの構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a reference mark unit.
1 露光光照射装置 2 マスク駆動装置 3 投影レンズ 31 投影レンズ駆動装置 4 マスクパターン投影面 5 ワークステージ 51 ステージ駆動装置 52 観察孔 6 アライメント光照射装置 61 コンデンサレンズ 62 ハーフミラー 7 対物レンズ 70 アライメント・ユニット 71 アライメント・ユニット駆動装置 8 イメージセンサ 9 モニタ 91 ライン発生器 92 基準線 M マスク W ウエハ(ワーク) MA マスク上のアライメント・マーク WA ウエハ(ワーク)上のアライメン
ト・マーク L 光学部材 L1 光学部材位置制御装置 d 光学部材Lの厚さ n 屈折率 dw ウエハ(ワーク)の厚さ 11,12 アライメント用光源 22 ワーク 31,31a,31b対物レンズ系 32 照明用集光レンズ 33 ハーフミラー 34,35,41 画像処理認識手段 36 第1のモニタ 37 第2のモニタ 38 反射ミラー 39 プリズム 42 モニタ 104,105 アライメント・マーク 106,107 基準アライメント・マーク 112 基準マークユニット M1,M2 基準マスク t2 基準マスクM1とM2の間隙1 Exposure Light Irradiation Device 2 Mask Driving Device 3 Projection Lens 31 Projection Lens Driving Device 4 Mask Pattern Projection Surface 5 Work Stage 51 Stage Driving Device 52 Observation Hole 6 Alignment Light Irradiation Device 61 Condenser Lens 62 Half Mirror 7 Objective Lens 70 Alignment Unit 71 Alignment Unit Driving Device 8 Image Sensor 9 Monitor 91 Line Generator 92 Reference Line M Mask W Wafer (Work) MA Alignment Mark on Mask WA Alignment Mark on Wafer (Work) L Optical Member L1 Optical Member Position Control Device d Thickness of optical member L n Refractive index dw Thickness of wafer (work) 11, 12 Light source for alignment 22 Work 31, 31a, 31b Objective lens system 32 Condensing lens for illumination 33 Half mirror 34, 35, 1 Image Processing Recognizing Means 36 First Monitor 37 Second Monitor 38 Reflecting Mirror 39 Prism 42 Monitors 104, 105 Alignment Marks 106, 107 Reference Alignment Marks 112 Reference Mark Units M1, M2 Reference Masks t2 Reference Masks M1 and M2 Gap
Claims (6)
を受像・画像処理し、基準線が表示されたモニタでモニ
タリングし、 モニタ出力に基づいて上記基準線とマスクのアライメン
ト・マークが重なるように、マスクのアライメント・マ
ークの投影像、もしくは、基準線の位置を移動させ、 次に、ワークを所定位置に設置し、 ワークのアライメント・マークを有する面と、前記マス
クのアライメント・マークの投影面を一致させ、 ワークのアライメント・マークの投影像を受像・画像処
理してモニタによりモニタリングし、 モニタ出力に基づき基準線とワークのアライメント・マ
ークが重なるようにワークを移動させることを特徴とす
るマスクとワークの位置合わせ方法。1. A projected image of an alignment mark of a mask is received and image-processed and monitored by a monitor on which a reference line is displayed. Based on the monitor output, the reference line and the alignment mark of the mask are overlapped, The projected image of the alignment mark of the mask or the position of the reference line is moved, then the work is set at a predetermined position, and the surface having the work alignment mark and the projection surface of the alignment mark of the mask are A mask characterized by matching, receiving and image-processing the projected image of the work alignment mark, monitoring it with a monitor, and moving the work so that the reference line and the work alignment mark overlap based on the monitor output. Workpiece alignment method.
を受像・画像処理し、基準線が表示されたモニタでモニ
タリングし、 モニタ出力に基づいて上記基準線とマスクのアライメン
ト・マークが重なるように、マスクのアライメント・マ
ークの投影像、もしくは、基準線の位置を移動させ、 次に、ワークを所定位置に設置し、 対物レンズの観察面をワークのアライメント・マークを
有する面と一致させ、ワークのアライメント・マークの
投影像を受像・画像処理してモニタによりモニタリング
し、 モニタ出力に基づき基準線とワークのアライメント・マ
ークが重なるようにワークを移動させることを特徴とす
るマスクとワークの位置合わせ方法。2. A projection image of a mask alignment mark is received and image-processed, and is monitored by a monitor on which a reference line is displayed. Based on the monitor output, the reference line and the mask alignment mark are overlapped, The projected image of the alignment mark of the mask or the position of the reference line is moved, then the work is set at a predetermined position, the observation surface of the objective lens is aligned with the surface having the work alignment mark, and A mask and work alignment method characterized by receiving and processing the projected image of the alignment mark, monitoring it with a monitor, and moving the work so that the reference line and the work alignment mark overlap based on the monitor output. .
面と、マスクのアライメント・マークの投影面を予め一
致させ、 マスクのアライメント・マークの投影像を受像・画像処
理し、基準線が表示されたモニタでモニタリングし、 モニタ出力に基づいて上記基準線とマスクのアライメン
ト・マークが重なるようにマスクのアライメント・マー
クの投影像、もしくは、基準線の位置を移動させ、 次に、ワークを所定位置に設置し、 ワークのアライメント・マークの投影像を受像・画像処
理してモニタによりモニタリングし、 モニタ出力に基づき基準線とワークのアライメント・マ
ークが重なるようにワークを移動させることを特徴とす
るマスクとワークの位置合わせ方法。3. A monitor on which a projection line of a mask alignment mark is preliminarily matched with a surface of a workpiece having an alignment mark, a projected image of the mask alignment mark is received and image-processed, and a reference line is displayed. Monitor, and based on the monitor output, move the projected image of the mask alignment mark or the position of the reference line so that the reference line and the mask alignment mark overlap, and then place the workpiece at the specified position. Then, the projected image of the work alignment mark is received and image-processed and monitored by a monitor, and the work is moved so that the reference line and the work alignment mark overlap based on the monitor output. Alignment method.
る面と、マスクのアライメント・マークの投影面が一致
するように、マスクのアライメント・マークの投影像を
予め移動させ、 マスクのアライメント・マークの投影像を受像・画像処
理し、基準線が表示されたモニタでモニタリングし、 モニタ出力に基づいて上記基準線とマスクのアライメン
ト・マークが重なるように、マスクのアライメント・マ
ークの投影像、もしくは、基準線の位置を移動させ、 次に、ワークを所定位置に設置し、 ワークのアライメント・マークの投影像を受像・画像処
理してモニタによりモニタリングし、 モニタ出力に基づき基準線とワークのアライメント・マ
ークが重なるようにワークを移動させることを特徴とす
るマスクとワークの位置合わせ方法。4. The projection of the alignment mark of the mask is performed by moving the projection image of the alignment mark of the mask in advance so that the surface on which the alignment mark of the work is located and the projection surface of the alignment mark of the mask match. The image is received and image-processed, and it is monitored by a monitor that displays a reference line.The projected image of the mask alignment mark or the reference image is displayed so that the reference line and the mask alignment mark overlap based on the monitor output. Move the position of the line, then place the work in a predetermined position, receive and image-process the projected image of the work alignment mark, and monitor it with a monitor.Based on the monitor output, the reference line and work alignment mark A method for aligning a mask and a work, wherein the work is moved so that the two overlap.
ークの投影像を受像・画像処理する画像処理手段と、 基準線を発生する基準線発生手段と、 画像処理手段により受像・画像処理された投影像と、基
準線発生手段により発生された基準線とを共にモニタリ
ングするモニタリング手段と、 ワークの位置を移動させるワーク位置移動手段と、 対物レンズを備えたアライメント・ユニットの位置を移
動させるアライメント・ユニット移動手段とを備え、 ワーク位置移動手段およびアライメント・ユニット移動
手段により、モニタリング手段でモニタリングされた基
準線とマスクおよびワークのアライメント・マークの投
影像が重なるようにワークおよびアライメント・ユニッ
トを移動させることにより、マスクとワークの位置合わ
せを行うことを特徴とするマスクとワークの位置合わせ
装置。5. An image processing means for receiving and image-processing a projected image of an alignment mark of a mask and a work, a reference line generating means for generating a reference line, and a projected image image-received and image-processed by the image processing means. Monitoring means for monitoring the reference line generated by the reference line generating means, work position moving means for moving the position of the work, and alignment unit moving means for moving the position of the alignment unit having the objective lens. By including the work position moving means and the alignment unit moving means, the work and the alignment unit are moved so that the reference line monitored by the monitoring means and the projected images of the alignment marks of the mask and the work overlap with each other. You can align the mask with the workpiece. Positioning device of the mask and the workpiece, characterized in.
ークの投影像を受像・画像処理する画像処理手段と、 基準線を発生する基準線発生手段と、 画像処理手段により受像・画像処理された投影像と、基
準線発生手段により発生された基準線とを共にモニタリ
ングするモニタリング手段と、 ワークの位置を移動させるワーク位置移動手段と、 基準線発生手段が発生する基準線の位置を移動させる基
準線位置移動手段とを備え、 ワーク位置移動手段および基準線位置移動手段により、
モニタリング手段でモニタリングされた基準線とマスク
およびワークのアライメント・マークの投影像が重なる
ようにワークおよび基準線の位置を移動させることによ
り、マスクとワークの位置合わせを行うことを特徴とす
るマスクとワークの位置合わせ装置。6. An image processing means for receiving and image-processing a projected image of an alignment mark of a mask and a work, a reference line generating means for generating a reference line, and a projected image image-received and image-processed by the image processing means. Monitoring means for monitoring the reference line generated by the reference line generating means, work position moving means for moving the position of the work, and reference line position movement for moving the position of the reference line generated by the reference line generating means Means, and by the work position moving means and the reference line position moving means,
A mask characterized in that the mask and the work are aligned by moving the positions of the work and the reference line so that the reference line monitored by the monitoring means and the projected images of the alignment marks of the mask and the work overlap. Work alignment device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6091935A JPH07297115A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Method and device for aligning mask and work |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6091935A JPH07297115A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Method and device for aligning mask and work |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07297115A true JPH07297115A (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=14040457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6091935A Pending JPH07297115A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Method and device for aligning mask and work |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07297115A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6620557B1 (en) | 2000-01-26 | 2003-09-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photo-mask, photo-mask pair, semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device |
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-
1994
- 1994-04-28 JP JP6091935A patent/JPH07297115A/en active Pending
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