JPH11214287A

JPH11214287A - マーク検出方法、マーク検出装置、露光方法、露光装置、および、マーク検出プログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JPH11214287A
Application number: JP10016200A
Authority: JP
Inventors: Munetake Sugimoto; 宗毅杉本; Koji Maeda; 浩二前田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】初期の計測処理範囲内においてマークの検出に
失敗した場合でも、自動的なマークの再検出を可能とす
る。【解決手段】所定の計測処理範囲内で物体上のマーク
の計測を行うマーク検出系１と、この計測処理範囲内で
マークの検出に失敗したとき、マーク検出系１の検出結
果に基づいて、マークの一部が計測処理範囲の境界付近
に存在するか否かを判断し、存在する場合にはマーク全
体がマーク検出系１によって検出されるように計測処理
範囲を変更する制御系２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の計測処理範
囲内でマーク検出系を用いて物体上のマークを検出する
マーク検出方法、マーク検出装置、露光方法、露光装
置、および、マーク検出プログラムを記録した記録媒体
であって、特に半導体素子、液晶表示素子、撮像素子
（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなどのマイクロデバイ
スを製造するフォトリソグラフィ工程で使用される製造
装置（露光装置、レーザリペア装置など）や検査装置に
好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子などを製造するフォトリソグ
ラフィ工程では、例えばステップ・アンド・リピート方
式の縮小投影型露光装置（ステッパー）、又はステップ
・アンド・スキャン方式の縮小投影型走査露光装置（ス
キャニング・ステッパー）などを用いて、基板（半導体
ウェハなど）上の複数の区画領域（ショット領域）にそ
れぞれ複数のパターンを重ね合わせて転写する。このと
き、基板上に形成されたパターンと次層のパターンとを
正確に重ね合わせるために、基板上のショット領域と次
層のパターンとのアライメント（位置合わせ）が行われ
る。通常、ステッパーやスキャニング・ステッパーで
は、基板上の２つ、又は３つのサーチ・マークの位置検
出（サーチ・アライメント）を行い、この検出された位
置を用いて基板のファイン・アライメントが行われる。
即ちファイン・アライメントでは、ショット領域に付随
したアライメントマークがマーク検出系（アライメント
光学系）によって検出されるように、サーチ・アライメ
ントによって検出された位置に応じてアライメントマー
ク（ショット領域）の位置を補正し、この補正位置に従
って基板の移動、位置決めを行っている。これは、ショ
ット領域の設計上の座標位置、又は前層のパターン転写
時に使用された座標位置（計測値又は計算値）に従って
基板を移動、又は位置決めしても、アライメント光学系
によってアライメントマークを検出できないことがある
ためである。ここで、ファイン・アライメントには大別
してダイ・バイ・ダイ（Ｄ／Ｄ）アライメント方式とエ
ンハンスド・グローバル・アライメント（Ｅ．Ｇ．Ａ）
方式とがある。Ｄ／Ｄアライメント方式は、基板上のシ
ョット領域毎にアライメントマークを検出して、基板上
に転写されるパターン（レチクル）とのアライメントを
行うものである。ＥＧＡ方式は、基板上の複数のショッ
ト領域から選択される少なくとも３つ（アライメントシ
ョット領域）にそれぞれ付随したアライメントマークの
位置を検出し、アライメントショット領域でのその検出
された位置と設計位置（又はその補正位置）とを用いた
近似演算処理によって、基板上の各ショット領域の位置
を算出するものである。これにより、基板はその演算さ
れた位置に従って順次移動され、複数のショット領域に
それぞれレチクルのパターンが転写される。さて、サー
チ・アライメントでは、サーチ・マークの設計位置、フ
ァイン・アライメントではアライメントマークの設計位
置、又はその補正位置（計算値）を中心としてそれぞれ
の計測処理範囲が定められ、アライメント光学系によっ
てその領域内のマークが検出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーチ・ア
ライメントやファイン・アライメントにおけるマーク検
出では、計測処理範囲内にマークが存在しない、あるい
は、マークの一部しか存在せず、そのためマークの検出
に失敗することがある。また、基板上でマークは回路パ
ターンに近接して形成されているので計測処理範囲内に
マークに似た配線パターン等が存在することがあり、マ
ークの検出がうまく行かない場合がある。さらに、マー
クの一部がかけている等の不具合があるために検出が不
可能な場合がある。このように、計測処理範囲内でマー
クの検出に失敗した場合には、エラーとして処理されて
いた。エラーになった場合の処理として、エラーになっ
たマークの検出処理を抜かして処理を先に進める場合
や、装置を一時停止しオペレータがマークの存在位置を
探し、計測処理範囲をマニュアル設定するアシスト処理
が行われていた。上述のＥＧＡ方式では、エラーになっ
たマークの検出処理を抜かして処理を先に進めると、検
出されるマーク数が減って統計処理による位置合わせ精
度が低下してしまうという問題があった。また、オペレ
ータによるアシスト処理を行う場合では、装置の処理能
力が低下してしまうという問題があった。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、初期の計測処理範囲内においてマークの検出に
失敗した場合でも、自動的にマークの再検出が可能なマ
ーク検出方法、マーク検出装置、露光方法、露光装置、
および、マーク検出プログラムを記録した記録媒体を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、所定の計測
処理範囲内でマーク検出系を用いて物体上のマークを検
出するマーク検出方法において、前記計測処理範囲内で
前記マークの検出に失敗したとき、前記マーク検出系の
検出結果に基づいて、前記マークの一部が前記計測処理
範囲の境界付近に存在するか否かを判断し、存在する場
合には前記マーク全体が前記マーク検出系によって検出
されるように前記計測処理範囲を変更することを特徴と
するマーク検出方法である。また、請求項２に記載の発
明は、請求項１に記載のマーク検出方法において、前記
計測処理範囲の変更が、前記マーク検出系の前記物体で
の検出領域と前記マークとの相対位置、前記検出領域の
形状、および大きさの少なくとも１つの変更であること
を特徴としている。

【０００６】次に、請求項３に記載の発明は、所定の計
測処理範囲内でマーク検出系を用いて物体上のマークを
検出するマーク検出方法において、前記マーク検出系が
最初の計測処理範囲である初期前記計測処理範囲内で前
記マークの検出に失敗したとき、前記初期計測処理範囲
の周辺が前記マーク検出系によって検出されるように前
記計測処理範囲を変更することを特徴とするマーク検出
方法である。また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載のマーク検出方法において、前記初期計測処理範
囲の周辺が前記マーク検出系によって検出されるように
前記計測処理範囲を変更するとは、マーク検出終了条件
を満たすまで、前記計測処理範囲を拡大することである
ことを特徴としている。

【０００７】次に、請求項５に記載の発明は、所定の計
測処理範囲内でマーク検出系を用いて物体上のマークを
検出するマーク検出方法において、前記計測処理範囲内
で前記マークの検出に失敗したとき、前記マーク検出系
の検出結果に基づいて、検出を妨害するパターンにより
前記マークの検出に失敗したか否かの判断を行い、検出
を妨害するパターンにより検出が失敗した場合には、マ
ーク検出終了条件を満たすまで、前記計測処理範囲を縮
小することを特徴とするマーク検出方法である。次に、
請求項６に記載の発明は、所定の計測処理範囲内でマー
ク検出系を用いて物体上のマークを検出するマーク検出
方法において、前記計測処理範囲内で前記マークの検出
に失敗したとき、前記検出に失敗したマークと所定位置
関係にある他のマークが前記マーク検出系によって検出
されるように前記計測処理範囲を変更することを特徴と
するマーク検出方法である。

【０００８】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
に記載のマーク検出方法において、前記マークの検出に
おいてマークの検出に失敗した場合に、前記マーク検出
系の検出結果に基づいて、検出を妨害するパターンによ
り前記マークの検出に失敗したか否かの判断を行い、検
出を妨害するパターンにより検出が失敗した場合には、
マーク検出終了条件を満たすまで、前記計測処理範囲を
縮小することを特徴としている。また、請求項８に記載
の発明は、請求項１乃至請求項５、請求項７のいずれか
に記載のマーク検出方法において、前記マークの検出に
おいてマークの検出に失敗した場合に、前記検出に失敗
したマークと所定位置関係にある他のマークが前記マー
ク検出系によって検出されるように前記計測処理範囲を
変更することを特徴としている。

【０００９】次に、請求項９に記載の発明は、所定の計
測処理範囲内で物体上のマークの計測を行うマーク検出
系と、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗し
たとき、前記マーク検出系の検出結果に基づいて、前記
マークの一部が前記計測処理範囲の境界付近に存在する
か否かを判断し、存在する場合には前記マーク全体が前
記マーク検出系によって検出されるように前記計測処理
範囲を変更する制御系とを備えたことを特徴とするマー
ク検出装置である。次に、請求項１０に記載の発明は、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載されたマー
ク検出方法を用いて、マスクのパターンが転写される基
板上のサーチ・マークの位置情報を検出するとともに、
前記マスクのパターンを前記基板上の複数の区画領域に
順次転写するために、前記検出された位置情報を利用し
て前記基板のファイン・アライメントを実行することを
特徴とする露光方法である。また、請求項１１に記載の
発明は、請求項１０に記載の露光方法において、前記基
板上の少なくとも２つのサーチ・マークの位置情報を検
出し、前記ファイン・アライメントにおいて前記区画領
域に付随したアライメントマークを検出するために、前
記検出された位置情報を利用して前記基板の位置決めを
行うことを特徴としている。次に、請求項１２に記載の
発明は、マスクのパターンを基板上に転写する露光装置
において、所定の計測処理範囲内で物体上のマークの計
測を行うマーク検出系と、前記計測処理範囲内で前記マ
ークの検出に失敗したとき、前記マーク検出系の検出結
果に基づいて、前記マークの一部が前記計測処理範囲の
境界付近に存在するか否かを判断し、存在する場合には
前記マーク全体が前記マーク検出系によって検出される
ように前記計測処理範囲を変更する制御系とを備えたこ
とを特徴とする露光装置である。

【００１０】次に、請求項１３に記載の発明は、所定の
計測処理範囲内でマーク検出系を用いて物体上のマーク
を検出するマーク検出プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体であって、前記計測処理範囲
内で前記マークの検出に失敗したとき、前記マーク検出
系の検出結果に基づいて、前記マークの一部が前記計測
処理範囲の境界付近に存在するか否かを判断し、存在す
る場合には前記マーク全体が前記マーク検出系によって
検出されるように前記計測処理範囲を変更することをコ
ンピュータに実現させるためのマーク検出プログラムを
記録した記録媒体である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、露光装置を例にしてマーク
検出方法、マーク検出装置を図面を参照して説明する。
図１の露光装置は、レチクルのパターンを基板（以下、
ウェハと呼ぶ）上の複数のショット領域に順次転写する
ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置
（ステッパー）、又はステップ・アンド・スキャン方式
の縮小投影型走査露光装置（スキャニング・ステッパ
ー）である。なお、図１では露光用照明光（露光光）を
射出する光源を図示省略してある。露光光としては、例
えば水銀ランプから発生する輝線（ｇ線、ｉ線など）、
ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ₂レ
ーザ（波長１５７ｎｍ）、あるいはＹＡＧレーザや金属
蒸気レーザの高調波などが用いられる。図１において、
照明光学系９はオプチカルインテグレータ（フライアイ
レンズ、又はロッド・インテグレータ）、可変視野絞り
（レチクル・ブラインド）、およびその瞳面上で露光光
（例えば２次光源）の形状や大きさを規定する開口絞り
などを含み、レチクル・ブラインドによって規定される
レチクル７上の照明領域に露光光を照射する。レチクル
７は、投影光学系１０の光軸と垂直な平面で２次元移動
するレチクルステージ８に載置される。レチクル７を通
過した露光光は投影光学系１０に入射し、投影光学系１
０はその照明領域内のパターンの像を１／５又は１／４
に縮小してウェハ６上に投影する。ウェハ６はテーブル
５に保持され、テーブル５はウェハステージ５上に配置
される。ウェハステージ５は、定盤３上に配置されると
ともに、ウェハ６上に規則的に配列される複数のショッ
ト領域にレチクルパターンが順次転写されるように、不
図示の駆動系（リニアモータなど）によって２次元移動
される。

【００１２】図示していないが、ウェハステージ４とレ
チクルステージ８はそれぞれ複数組の干渉計によってそ
の位置や回転量が常時計測されており、それら計測地は
制御系２に出力される。制御系２は、後述のアライメン
ト光学系１や干渉計の出力に基づいてウェハステージ４
やレチクルステージ８の移動を制御する他、装置全体を
統括制御する。さらに図１には、投影光学系１０とは別
設されるオフ・アクシス（Ｏｆｆ−Ａｘｉｓ）方式のア
ライメント光学系（マーク検出系）１が設けられてい
る。マーク検出系１は、例えば特開平４−６５６０３号
公報に開示されているように、ハロゲンランプから射出
される波長５５０〜７５０ｎｍ程度の広帯域光をウェハ
６上のアライメントマークに照射し、ウェハ６の表面と
共役な面に配置される指標マークの像とアライメントマ
ークの像とを撮像素子（ＣＣＤ）で検出する。そして、
撮像素子から出力されるビデオ信号を複数の走査線で走
査して得られる波形データを、所定のアルゴリズムに従
って処理して、２つのマーク像のずれ量を検出する。さ
らに、アライメントマークを撮像したときにウェハステ
ージ用の干渉計から出力される位置信号も入力して、そ
のずれ量が零となるときのウェハステージ４の座標位置
をアライメントマークの位置として検出するもので、Ｆ
ＩＡ（Field Image Alignment）系と呼ばれている。本
実施の形態では、ＦＩＡ系（マーク検出系１）を用い
て、サーチ・アライメントとファイン・アライメントと
の両方を行うものとする。

【００１３】次に、図１の露光装置の動作概要を図２を
用いて説明する。図２ではステッパーを前提としてその
動作説明を行う。始めに、投影露光対象となるウェハ６
の物理的形状を用いて、ウェハ６のおおよその位置合わ
せ（プリアライメント）を行い、テーブル５にウェハ６
を保持する（ステップＳ１）。なお、ウェハ６の物理的
形状とは、円盤状のウェハの周辺の一部を直線的、又は
Ｖ字状にカットした部分（オリエンテーション・フラッ
ト又はノッチ）のことをいう。ウェハ６に対する１回目
の投影露光（第１層目のパターンの転写）であれば（ス
テップＳ２）、照明光学系９により露光光をレチクル７
に照射し、レチクル上のパターンを投影光学系１０を介
してウェハ６上に投影露光する（ステップＳ５）。な
お、ウェハ６への投影露光の位置制御は、ウェハステー
ジ４、レチクルステージ８の一方、もしくは、双方を動
かすことにより行う。一方、ウェハ６に対する２回目以
降の投影露光（第２層目以降のパターンの転写）であれ
ば、ウェハ６上に形成されたパターンとレチクルパター
ンの位置ずれをなくすべく、ウェハ６上の複数のアライ
メントマークの検出を行い（ステップＳ３）、検出した
複数のマークの位置とその設計位置（又はサーチ・アラ
イメントから求めたその補正位置）とを用いて統計処理
（即ち，ＥＧＡ）を行うことで、各ショット領域の位置
算出を行う（ステップＳ４）。なお、このステップＳ
３、Ｓ４の処理を総称してファインアライメント処理と
呼ぶ。また、ステップＳ３ではアライメントマークの検
出に先立ってウェハ６上の少なくとも１つのサーチ・マ
ークの位置検出（サーチ・アライメント）が行われてい
る。そして、ウェハ６はその算出された位置に従って順
次移動され、ショット領域ごとにレチクルパターンが正
確に重ね合わされて転写される（ステップＳ５）。以上
のようにして、露光装置は、ウェハ６上のマークを検出
してサーチ・アライメントおよびファイン・アライメン
ト（ＥＧＡ）を行って、ウェハ６全体の位置を定めた上
で、露光光によりレチクル７のパターンを基板上に転写
する。

【００１４】なお、以下では、本発明の特徴を含むマー
ク検出処理（ステップＳ３）に関し、詳細に説明する。
始めに、マーク検出処理に関する制御系１の構成を図３
を用いて説明する。なお、図３では、制御系１の構成を
機能ブロック単位で示している。図３より、マーク検出
処理に関し、制御系２は、マーク検出系１等の制御を行
いマーク検出処理するための処理部２１と、マーク検出
を行うためのデータや処理の途中で記憶される中間デー
タ等を記憶する記憶部３１とを備えている。そして、処
理部２１は、ウェハ６の所定領域をサーチし、大まかな
位置ずれ検出を行う制御をマーク検出系１等に対して行
うサーチ計測部２２と、マーク検出系１等を制御して所
定のマークの検出を行う検出処理部２３とにより構成さ
れる。なお、この処理部２１は、専用のハードウェアに
より実現されるものであっても、プログラムとして提供
され図示しないＣＰＵ（中央演算装置）により実行され
ることにより、その機能が実現されるものであってもよ
い。また、記憶部３１は、ウェハ６上の各ショット領域
の位置データ、および、ショット内のマークの位置デー
タを含むショットマップデータ３２、検出対象となるマ
ーク（及びアライメント・ショット領域）に関する情報
等を納めたプロセスデータ３３、サーチ計測部２２によ
り記憶される補正ショットマップデータ３４等が記憶さ
れる。なお、この記憶部３１は、ＲＡＭ（Random Acces
s Memory）もしくはハードディスク等の記憶装置により
構成される。

【００１５】次に、この処理部２１の制御によるマーク
検出の動作について、図４を用いて説明する。なお、図
４において、ステップＳ１１に示す処理が図３のサーチ
計測部２２に基づくマーク検出動作となり、他のステッ
プが検出処理部２３に基づくマーク検出動作となる。ま
ず、始めにサーチ計測部２２は、マーク検出系１がウェ
ハ６の所定領域をサーチしていくつかのサーチ・マーク
を検出するように制御し、マークの検出結果を受けて大
まかな位置ずれ検出（サーチ・アライメント）を行う
（ステップＳ１１）。この処理を詳細に説明すると、サ
ーチ計測部２２は、所定領域をサーチするためにウェハ
ステージ４の移動制御を行うと共に、マーク検出系１が
所定領域の輝度データを取り込み画像処理等によりいく
つか（２つ又は３つ）のサーチ・マークを検出するよう
制御する。次に、サーチ計測部２２は、マーク検出系１
の検出結果を用いてショットマップデータ３２に記憶さ
れた位置情報に対するおおよそのずれ量を求める。そし
て、ショットマップデータ３２をその求めたずれ量で補
正した補正ショットマップデータ３４を記憶部３１に記
憶させる。

【００１６】続いて、検出処理部２３が、検出対象とな
る１つ目のアライメントマークの位置を読み出し、この
読み出した位置に基づいてマーク計測・検出の制御をマ
ーク検出系１に対して行う（ステップＳ１２）。ここ
で、検出対象となるマークは、プロセスデータ３３を参
照することで決定され、そのマークの位置が補正ショッ
トマップデータ３４から読み出される。次に、読み出し
た位置（補正値）を中心とする最初の計測処理範囲（以
下”初期計測処理範囲”と呼ぶ）が定められる。そし
て、マーク検出系１によりこの初期計測処理範囲のマー
ク検出が行われるよう、ウェハステージ４の移動制御を
行う。マーク検出系１は初期計測処理範囲内で輝度デー
タを取得し、この輝度データよりマークの検出をパター
ンマッチング等により行う。なお、マーク検出系１によ
るマーク検出に成功したか否か、検出された場合のマー
ク位置等の検出結果は、検出処理部２３に通知される。
次に、検出処理部２３は、マーク検出系１からの検出結
果に基づき、マークの検出に成功したか否かの判断を行
い（ステップＳ１３）、失敗した場合には別途詳細に説
明するマーク再検出処理を行う。なお、成功した場合に
は、図２のステップＳ４に示す各ショットの位置算出を
行うために、マーク検出位置に関する情報を記憶してお
く必要がある。そして、検出処理部２３は、マーク検出
に成功（ステップＳ１３）、あるいは、マーク再検出処
理（ステップＳ１４）が終了すると、あらかじめ定めら
れた数のアライメントマークの検出処理が終了した判断
を行う（ステップＳ１５）。なお、検出対象となるアラ
イメントマークの個数もプロセスデータ３３に規定され
ており、一般的に６から１６程度の値が設定されてい
る。なお、アライメント・ショット領域の個数に換算す
ると、３〜８個程度となる。

【００１７】そして、ステップＳ１５での判断の結果、
所定マーク数の検出が終了した場合にはマーク検出処理
を終了して、各ショット領域の位置算出（ステップＳ
４）に進み、そうでない場合には、次のマーク検出のた
めにステップＳ１２に示す処理に進む。なお、ステップ
Ｓ１１に示すサーチ計測は、検出処理部２３において設
定される計側処理範囲内により確実にマークが入るよう
にするために行われるが、この処理の省略は可能であ
る。この場合、ステップＳ１２等で行われる検出対象と
なるアライメントマークの位置算出は、ショットマップ
データ３２を用いて行われることになる。以下では、ス
テップＳ１４に示すマーク再検出処理について、複数の
実施の形態を示す。

【００１８】（第１の実施の形態）本実施の形態におけ
るマーク再検出処理（ステップＳ１４）は、マーク検出
系１の検出結果に基づいて、アライメントマークの一部
が初期計測処理範囲の境界付近に存在するか否かを判断
し、存在する場合にはマーク全体がマーク検出系１によ
って検出されるように計測処理範囲を変更することで、
マークの再検出を行うものである。図５は、本実施の形
態によるマーク再検出の動作を示すフローチャートであ
る。以下、この図を用いて、図６を参照しながら本実施
の形態によるマーク再検出の動作を詳細に説明する。始
めに、検出処理部２３は、マーク検出系１の検出結果に
基づきマークの一部が初期計測処理範囲内にあるか否か
の判断を行う（ステップＳ２１）。ここで、マークの一
部が初期計測処理範囲内にある場合とは、初期計測処理
範囲の境界付近、すなわち周辺にマークの一部が存在す
る場合である。そのために、マーク検出系１では、マー
クの検出に失敗した際に、パターンマッチング等による
初期計測処理範囲の周辺を対象とした一部のマークの検
出処理を行い、その結果を検出処理部２３に対して通知
する。図６は、この条件を満たす例である。図におい
て、符号６１は図４のステップＳ１２で算出したマーク
位置を、符号６２はウェハ６上のマークを、符号６３は
初期計測処理範囲を表している。図６の例では、初期計
測処理範囲６３の右上周辺に、マーク６２の一部が存在
している。なお、以下では、検出するマークを等間隔で
平行に並ぶ同じ長さの４本のラインであるものとして説
明する。ただし、マークはこれに限定されるものではな
い。

【００１９】次に、検出処理部２３は、マーク計測系１
の検出結果よりマークの一部があると判断した場合、マ
ークの一部が発見された境界方向にマークの全体が含ま
れるように計測処理範囲を移動する制御を行う（ステッ
プＳ２２）。この計測処理範囲の移動は、ウェハステー
ジ４をマーク６２全体がマーク検出系１によって検出さ
れるように移動させることにより行う。なお、新たな計
測処理範囲は、例えばマークの一部が発見された境界を
中心としたものとする。図６の符号６４が、この新たな
計測処理範囲の例である。そして、検出処理部２３は、
マーク検出系１に対し新たな計測処理範囲内の計測デー
タの取得およびマークの検出処理を行わせる（ステップ
Ｓ２４）。計測位置の移動によってマークは計測処理範
囲内に位置するようになるために、マーク検出は成功す
る。一方、検出処理部２３がステップＳ２１でマークの
一部が初期計測処理範囲内に存在しないと判断した場
合、オペレータによるアシスト処理に移り、マニュアル
操作でマークを見つける（ステップＳ２３）。このアシ
スト処理のため、露光装置には、マークを見つけるため
の顕微鏡（例えばマーク検出系１と共用される）があ
り、オペレータはこの顕微鏡を用いて、ウェハステージ
４を移動させながらマークを探し、計測処理範囲内にマ
ークが入るようにする。マークが見つかると、マーク検
出系１より新たな計測処理範囲内の計測データの取得を
再度行わせ、マークの検出処理をさせる（ステップＳ２
４）。なお、ステップＳ２１でマークの一部が初期計測
処理範囲内に存在しないと判断した場合の処理は、上述
のアシスト処理（ステップＳ２３）に限定されるもので
はない。

【００２０】以上のように、マークの一部が初期計測処
理範囲内に存在する場合には、そのマーク全体を含む計
測処理範囲の計測データが得られるようにウェハステー
ジ４を移動させ、マーク検出系１より計測データを再度
得てマークの再検出を行うことで、自動的にマークの検
出を行うことができる。また、この場合には、マーク検
出系１による再検出処理が１回で済むことから、短時間
でマーク検出を行うことができる。なお、本実施の形態
では、計測処理範囲の変更を、マーク検出系１のウェハ
６上での検出領域と検出対象となるマークとの相対位置
を変更することにより行っているが、これに限定される
ものではない。例えば、マーク検出系１内の光学系を制
御することで検出領域の形状やおよび大きさを変えるこ
とで計測処理範囲の変更を行ってもよい。また、マーク
検出系１のセンサが取り込む測定データの領域が初期計
測処理範囲より広く、かつ、マーク全体を含むような範
囲であるならば、再度測定データを取り込むことなく、
既に取り込んだ計測データを利用し計測処理範囲（例え
ばその計測データのうち、波形処理の対象となるその一
部のデータの位置、及び範囲の少なくとも一方）のみを
変更するものであってもよい。

【００２１】（第２の実施の形態）本実施の形態におけ
るマーク再検出処理（ステップＳ１４）は、初期計測処
理範囲の周辺がマーク検出系１によって検出されるよう
に計測処理範囲を変更することでマークの再検出を行う
ものである。図７は、本実施の形態によるマーク再検出
の動作を示すフローチャートである。以下、この図を用
いて、図８を参照しながら本実施の形態によるマーク再
検出の動作を詳細に説明する。始めに、検出処理部２３
は、初期計測処理範囲の周辺がマーク検出系１によって
検出されるように計測処理範囲を変更する制御を行う
（ステップＳ３１）。この具体例を示したのが図８であ
り、計測処理範囲を拡大することにより実現している。

【００２２】図８はステップＳ３１の計測処理範囲を拡
大する第１の例を示すものである。図８において、符号
７１は図４のステップＳ１２で算出したマーク位置を、
符号７２はウェハ６上のマークを、符号７３は初期計測
処理範囲を、符号７４はマークの再計測における１回目
の拡大された計測処理範囲を、符号７５は２回目の拡大
された計測処理範囲を表している。図８では、計測処理
範囲を拡大のためにあらかじめ設定された割合で段階的
に計測処理範囲が拡大する例を示している。なお、マー
ク検出系１において、初期計測処理範囲の計測を行った
際と同程度の解像度で拡大された計測処理範囲の計測デ
ータを１回で取り込めない場合、マーク検出系１および
ウェハステージ４は拡大された計測処理範囲をカバーす
るように複数回計測データを取り込むように制御され、
その後、マーク検出系１内の制御部が取り込んだ複数の
計測データを設定された計測処理範囲となるように合成
する処理を行い、拡大された計測処理範囲の計測データ
とする。次に、マーク検出系１において計測データより
マークの検出処理が行われ、その結果が検出処理部２３
に通知される（ステップＳ３２）。なお、マーク検出系
１におけるマーク検出処理は、直前にマークの検出処理
をした領域以外の計測処理範囲でマーク検出処理を行う
ようにしてもよい。例えば、図８の例で今回得た測定デ
ータの計測処理範囲が符号７５に示す領域である場合、
符号７４に示す領域内では、マークの検出処理を行わな
いようにする。

【００２３】次に、検出処理部２３は、マーク検出系１
の検出結果よりマーク検出に失敗したか否かの判断を行
い（ステップＳ３３）、成功した場合にはマーク再検出
処理を終了する。マーク検出に失敗した場合には、所定
回数の測定・検出処理が行われたか判断を行う（ステッ
プＳ３４）。この所定回数に達していない場合には、さ
らに計測処理範囲を拡大して初期計測処理範囲の周辺の
計測・検出を行うべくステップＳ３１に戻る。図８の例
では２回目のマーク検出処理（ステップＳ３２）で、マ
ーク検出に成功することになる。なお、この所定回数
は、図３のプロセスデータ３３に規定されているものと
する。このように回数が設定されているのは、マーク自
体の不具合等で検出に失敗している場合に、無制限に処
理が繰り返されるのを防止するためである。一方、所定
回数に達した場合には、アシスト処理により検出対処と
なるマークを見つけ、マーク計測系１による計測・検出
を行わせる（ステップＳ３５）。なお、ステップＳ３４
で所定回数に達した場合の処理としてアシスト処理（ス
テップＳ３５）を示したがこれに限定されるものではな
い。ところで、マークの存在確立は、図４のステップＳ
１２で算出したマーク位置を中心とし、この中心から離
れるほど低くなるものと考えられる。よって、上述のよ
うに、初期計測処理範囲を含むように計測処理範囲を一
定割合で拡大しマーク再検出処理を行うことによりで、
比較的少ない再検出処理回数でマークの検出が可能にな
る。

【００２４】図８に示す例は、計測処理範囲の拡大を初
期計測処理範囲を含むように行っているが、別の例を図
９に示す。図９は、新たに設定する計測処理範囲を初期
計測処理範囲の周辺に沿って少しずつ移動しながら計測
・測定を行うことで、計測処理範囲の拡大を行い、マー
ク検出成功した時点で処理を終了する例を示した図であ
る。以下では、図９を用いて図８の例と相違する部分に
ついての説明を行う。まず始めに、図７のステップＳ３
１での処理内容を図９を用いて説明する。ここで、図９
において符号８１は図４のステップＳ１２で算出したマ
ーク位置を、符号８２はウェハ６上のアライメントマー
クを、符号８３は初期計測処理範囲を、符号８４はマー
クの再計測における１回目の計測処理範囲を、符号８５
は２回目の計測処理範囲を表している。ステップＳ３１
では、検出処理部２３が初期計測処理範囲８３の周辺に
沿って移動するよう新たな計測処理範囲の設定を行う。
そして、この新たに設定された計測処理範囲がマーク検
出系１によって測定されるように、ウェハステージ４の
移動制御が行われ、移動の後マーク検出系１が新たに設
定された計測処理範囲の計測データを得てマーク検出を
行う。なお、この移動はあらかじめ定められた移動ルー
ルに従って行われるものとする。図９の例では、１回目
のマーク再検出のための新たな計測処理範囲８４が初期
計測処理範囲９３の真下で隣接する位置に設定され、２
回目のマーク再検出のための新たな計測処理範囲８５が
初期計測処理範囲９３の右下で隣接する位置に設定され
る例を示している。図９の例では、各計測処理範囲がそ
れぞれ隣接する移動ルールの例を示しているが、各計測
処理範囲の一部がオーバーラップするように移動するも
のであってもよい。なお、図９の例では、２回目のマー
ク検出処理（ステップＳ３２）で、マーク検出に成功す
ることになる。次に、ステップＳ３２では、マーク検出
系１が計測処理範囲（例えば符号８４の領域）の測定デ
ータを用いてマーク検出処理を行い、その結果を検出処
理部２３に通知する。

【００２５】以上のように、新たに設定する計測処理範
囲を初期計測処理範囲の周辺に沿って移動しながら計測
・測定を行うこと、比較的面積の小さい計測処理範囲で
のマーク検出処理とすることができ、マーク検出を高速
に行える。よって、たとえ複数回マーク再検出を行うこ
ととなっても、マーク再検出のための処理時間が大幅に
長くなることなくマークの再検出を行うことができる。
なお、本実施の形態における計測処理範囲の拡大は、初
期計測処理範囲の計測時と同程度の解像度の計測データ
で行うことを前提としている。これをまずマーク検出系
１の光学系を制御し低解像度、即ち低倍率で計測データ
を入力することで計測処理範囲の拡大を実現する。そし
て、おおよそのマーク位置を確認した後、その位置を中
心に計測処理範囲を定め、初期計測処理範囲の計測時と
同程度の解像度（倍率）の計測データ入力を行い、マー
クの再検出を行うようにしてもよい。また、本実施の形
態によるマーク再検出処理は、図３のプロセスデータ３
３内に実施指令がある場合のみ行うようにしてもよい。

【００２６】（第３の実施の形態）本実施の形態におけ
るマーク再検出処理（ステップＳ１４）は、マーク検出
系１の検出結果に基づいて、検出を妨害するパターンに
よりマークの検出に失敗したか否かの判断を行い、検出
を妨害するパターンにより検出が失敗した場合には、マ
ーク検出終了条件を満たすまで、計測処理範囲を縮小し
てマークの再検出を行うものである。ここで、検出を妨
害するパターンとは、アライメントマークに類似の回路
パターンがウェハ６に露光されている場合等のことをい
う。例えば、マークが等間隔で平行に並ぶ同じ長さの４
本のラインで、回路パターンが等間隔で平行に並ぶ同じ
長さの５本のラインの場合、あるいは、マークと回路パ
ターンが重なり等間隔で平行に並ぶ同じ長さの５本のラ
インとなった場合などである。このように、検出を妨害
するパターンにより検出が失敗した場のマーク再検出処
理の動作を図１０に示すフローチャートを用いて説明す
る。まず始めに、検出処理部２３は、マーク検出系１の
検出結果に基づいて、検出を妨害するパターンにより、
マーク検出が失敗したか否かの判断を行う（ステップＳ
４１）。なお、マーク検出系１は、例えばパターンマッ
チングによるマーク検出において、初期計測処理範囲内
の複数箇所でマークが検出された場合に、検出を妨害す
るパターンによりマーク検出が失敗した旨を検出処理部
２３に通知するものとする。

【００２７】検出を妨害するパターンにより、マーク検
出が失敗した場合、検出処理部２３は、直前の計測処理
範囲を一定割合で縮小することにより新たな計測処理範
囲の設定を行い、マーク検出系１に対しその範囲内でマ
ーク検出を再度行ように制御する（ステップＳ４２）。
ここでのマーク検出系１は、すでに得ている計測データ
を利用してもよいし、新たに設定された計測処理範囲の
計測データを再度得てマーク検出を行ってもよい。な
お、マークは図４のステップＳ１２で算出されたマーク
位置近傍に存在する確立が高いことから、検出処理部２
３は計測処理範囲の縮小をこの算出されたマーク位置を
中心に行うことが好ましいが、これに限定されるもので
はない。次に、検出処理部２３は、マーク検出系１の検
出結果に基づきステップＳ４２の処理で、マーク検出に
失敗したか判断を行う（ステップＳ４３）。失敗した場
合には、ステップＳ４４に進み、そうでない場合にはマ
ーク再検出処理を終了する。マーク検出に失敗した場合
には、一定割合で計測処理範囲を縮小したマークの再検
出処理を所定回数行なったか判断を行う（ステップＳ４
４）。所定回数に達しない場合には、さらに直前の計測
処理範囲を縮小してマークの再検出を行うためにステッ
プＳ４２に戻る。なお、この所定回数は、図３のプロセ
スデータ３３に規定されているものとする。このように
回数が設定されているのは、無制限に処理が繰り返され
るのを防止するためである。一方、所定回数行った場合
（ステップＳ４４）、および、検出を妨害するパターン
以外の理由でマーク検出が失敗した場合（ステップＳ４
１）には、アシスト処理によりマークの計測・検出を行
う（ステップＳ４５）。なお、上記の場合の処理として
アシスト処理（ステップＳ４５）に限定されるものでは
ない。なお、本実施の形態によるマーク再検出処理は、
図３のプロセスデータ３３内に実施指令がある場合のみ
行うようにしてもよい。以上のように、あらかじめ設定
された割合で段階的に計測処理範囲を縮小し、この計測
処理範囲内においてマークの再検出を行うことで、検出
妨害するパターンを排除でき、マークの検出が可能とな
る。なお、ウェハ６上のアライメントマークが周期パタ
ーン（ライン・アンド・スペースパターン）であるとき
は、初期計測処理範囲内の複数箇所でそれぞれ検出され
るマークのピッチと、予めプロセスデータ３３などに格
納されているアライメントマークのピッチとを比較し
て、その複数のマークの中からアライメントマークを推
定するとともに、この推定されたマークの位置を暫定的
に求め、この求めた位置に基づいて計測処理範囲を縮小
するようにしてもよい。このとき、ウェハ６上のアライ
メントマーク（ライン・アンド・スペース）のピッチ
（又は配置間隔）を一定とせず、その一部のピッチを他
の部分と異ならせるようにしてもよい。これにより、回
路パターンに対するアライメントマークの識別精度を向
上させることができる。

【００２８】（第４の実施の形態）本実施の形態におけ
るマーク再検出処理（ステップＳ１４）は、図４のステ
ップＳ１２で検出に失敗したアライメントマークと所定
位置関係にある他のアライメントマークがマーク検出系
１によって検出されるように計測処理範囲を変更するこ
とで、マークの再検出を行うものである。図１１は、本
実施の形態によるマーク再検出処理の動作を示すフロー
チャートである。以下、この図を用いて、図１２を参照
しながら本実施の形態によるマーク再検出処理の動作を
詳細に説明する。まず始めに、初期計測処理範囲以内に
マークがあっても、マークの検出ができない例について
図１２を用いて説明する。図において、符号９１は図４
のステップＳ１２で算出したマーク位置を、符号９１は
ウェハ６上のマークを、符号９３は初期計測処理範囲
を、符号９４はマーク９２を含むショットを表してい
る。図１２のように、マークの一部が欠ける等の不具合
があるとマークが初期計測処理範囲内にあってもマーク
検出ができない。本実施の形態は、このような場合に対
処するためのマーク再検出処理となっている。なお、ウ
ェハ６上のマークの不具合は、ウェハ６に対し露光、現
像、エッチング等を繰り返す等により生じる場合があ
る。

【００２９】このように、マークの検出に失敗した場
合、まず、検出処理部２３は検出に失敗したマークと所
定位置関係にある他のマークを代替マークし、このマー
クがマーク検出系１により検出できるように移動制御を
行う（ステップＳ５１）。この処理をより詳細に説明す
ると以下のようになる。まず、検出処理部２３は、代替
マークの決定をあらかじめ定められた規則（例えばオペ
レータがプロセスに応じて決定してプロセスデータ３３
に格納したルール）に従って行う。次に、代替マークに
対する位置算出を、サーチ計測（ステップＳ１１）が行
われない場合にはショットマップデータ３２を用いて、
サーチ計測が行われた場合には補正ショットマップデー
タ３４を用いて行う。そして、この算出した位置が計測
処理範囲の中心となるようにウェハステージ４の移動制
御を行う。図１２の例では、符号９６が代替マークであ
り、符号９８がこの代替マークを含むショット領域９４
に隣接するショット領域である。また、符号９５が代替
マークについて算出した位置であり、符号９７が新たな
計測処理範囲である。図１２では、１つ目の代替マーク
の決定に関するルールが、右に隣接するショットで、検
出に失敗したマークに対応するマークとなっており、２
つ目以降の代替マークは隣接する他のショット内の対応
するマークとなっているものとする。なお、これは一例
であり、これに限定されるものではない。次に、検出処
理部２３は、マーク検出系１に対し新たな計測処理範囲
の計測および検出を行うように制御する（ステップＳ５
２）。次に、検出処理部２３は、マーク検出系１の検出
結果に基づき代替マークの検出に失敗したか判断を行う
（ステップＳ５３）。成功した場合には、マーク再検出
処理を終了する。なお、代替マークの検出を行った場合
には、図２のステップＳ４に示す各ショット領域の位置
算出のために、代替マークに関する情報を記憶しておく
必要がある。

【００３０】代替マークの検出に失敗した場合、ルール
により定めれられた代替マークのすべてについて再計測
に失敗したか判断を行い（ステップＳ５４）、まだ、検
出対象となっていない代替マークがある場合にはステッ
プＳ５１に戻り、次の代替マークの検出処理を行う。一
方、ルールにより定められたすべての代替マークについ
て再計測に失敗した場合には、アシスト処理によりマー
クの計測・検出を行う（ステップＳ５５）。なお、ここ
での処理は、上述のアシスト処理（ステップＳ５５）に
限定されるものではない。なお、本実施の形態におい
て、ステップＳ５１の処理を行う前に、マーク検出系１
において、マークの不具合によりマーク検出が失敗した
かの判断を行ってその結果を検出処理部２３に通知し、
検出処理部２３はマークの不具合によりマーク検出が失
敗した場合に、ステップＳ５１以降の処理を進めるよう
にしてもよい。以上のように、代替マーク全てに不具合
がある可能性は低いことから、検出に失敗したマークと
所定位置関係にある代替マークに対してマーク検出を行
うことで、自動的にマークの再検出が実現できる。な
お、ウェハ６上の各ショット領域には２組のアライメン
トマークが形成されているが、この２組のアライメント
マークが互いにその計測方向が直交する１次元マークで
あり、例えばＸ方向を計測方向（周期方向）とするアラ
イメントマーク（Ｘマーク）の検出に失敗したときは、
そのＸマークが付設されているアライメントショット領
域のもう１つのアライメントマーク（Ｙ方向を計測方向
とするＹマーク）を代替マークとしてもいし、あるいは
そのＸマークが付設されるアライメントショット領域と
は異なるショット領域に付設されるＸマーク、又はＹマ
ークを代替マークとしてもよい。要は、検出に失敗した
マークとの位置関係が明らかなマークであればよく、ア
ライメントマークの代わりにサーチ・マークなどを代替
マークとしてもよい。なお、アライメントマークが２次
元マークであるときは、検出に失敗したアライメントマ
ークが付設されるアライメントショット領域と同一、又
は異なるショット領域に付設されるいずれのアライメン
トマークを代替マークとして選択してもよい。

【００３１】（第５の実施の形態）本実施の形態は、上
記第１から第４の実施の形態で説明した処理を組み合わ
せたマーク再検出処理に関するものである。図１３は、
本実施の形態によるマーク再検出処理の動作を示すフロ
ーチャートである。以下、この図を用いてマーク再検出
処理の動作を詳細に説明する。まず始めに、検出処理部
２３は、マーク検出系１からの検出結果に基づきマーク
の一部が初期計測処理範囲の境界付近に存在するか否か
を判断する（ステップＳ６１）。存在する場合、第１の
実施の形態で説明したように検出処理部２３はマーク全
体がマーク検出系１によって検出されるように計測処理
範囲を変更し、マークの再検出を行わせる（処理Ａ：ス
テップＳ６２）。この処理Ａにより、マークが検出さ
れ、マーク再検出処理を終了する。マークの一部が初期
計測処理範囲の境界付近に存在しない場合、検出処理部
２３は、マーク検出系１の検出結果に基づいて、検出を
妨害するパターンによりマークの検出に失敗したか否か
の判断を行う（ステップＳ６３）。

【００３２】この条件を満たす場合には、検出処理部２
３は第３の実施の形態で説明したように、マーク検出終
了条件を満たすまで、計測処理範囲を縮小設定し、マー
ク検出を行わせる（処理Ｂ：ステップＳ６４）。処理Ｂ
が行われた場合、検出処理部２３は、マーク計測系１か
らの検出結果に基づき、処理Ｂによるマーク検出に失敗
したか否かの判断を行う（ステップＳ６５）。成功した
場合には、マーク再検出処理を終了し、そうでない場合
には次の処理に移る。ステップＳ６３で検出を妨害する
パターンによりマークの検出に失敗したのではない場
合、初期計測処理範囲外にマークがある可能性が高いこ
とから、検出処理部２３は、第２の実施の形態で説明し
たように、初期計測処理範囲の周辺がマーク検出系１に
よって検出されるように前記計測処理範囲を変更し、マ
ークの検出を行わせる（処理Ｃ：ステップＳ６６）。処
理Ｃが行われた場合、検出処理部２３は、マーク計測系
１からの検出結果に基づき、処理Ｃによるマーク検出に
失敗したか否かの判断を行う（ステップＳ６７）。成功
した場合には、マーク再検出処理を終了し、そうでない
場合には次の処理に移る。

【００３３】マーク自体に不具合があると処理Ｂもしく
は処理Ｃでのマーク検出は成功しない。そこで、ステッ
プＳ６５、ステップＳ６７でマーク検出に失敗したと判
断したとき、検出処理部２３は、第４の実施の形態で説
明したように、検出に失敗したマークと所定位置関係に
ある他のマークがマーク検出系１によって検出されるよ
うに計測処理範囲を変更し、マーク検出を行わせる（処
理Ｄ：ステップＳ６８）。処理Ｄが行われた場合、検出
処理部２３は、マーク計測系１からの検出結果に基づ
き、処理Ｄによるマーク検出に失敗したか否かの判断を
行う（ステップＳ６９）。成功した場合には、マーク再
検出処理を終了し、そうでない場合にはアシスト処理に
よるマーク検出を行う（ステップＳ７０）。ここで、図
１３に示す処理Ａ（ステップＳ６２）、処理Ｂ（ステッ
プＳ６４）、処理Ｃ（ステップＳ６６）、処理Ｄ（ステ
ップＳ６８）の処理は、第１から第４の実施の形態で説
明していることから、その説明を省略する。以上のよう
に、第１から第４に示すマーク再検出処理を組み合わせ
ることにより、マークが自動的に検出される可能性が高
くなる。なお、第１から第４の実施の形態に示すマーク
再検出処理の組み合わせ、および処理順は図１３に示す
ものに限定されるものではない。すなわち、第１から第
４の実施の形態に示すマーク再検出処理のうちの２つ以
上のマーク検出処理を用いた他の組み合わせ、異なる順
番での処理も可能である。

【００３４】なお、上記５つの実施の形態において、計
測処理範囲の変更として、ウェハステージ４を移動させ
ることによりウェハ６上での検出領域とマークとの相対
位置の変更を実現するものもとして説明したが、これに
限定されるものではない。例えば、ウェハステージ４と
マーク検出系１の双方を移動させる、あるいは、マーク
検出系１のみを移動させることによりウェハ６上での検
出領域とマークとの相対位置の変更を行い、計測処理範
囲を変更するようにしてもよい。また、マーク検出系１
内の視野絞りによってその照明視野の位置、大きさ、お
よび形状の少なくとも１つを変化させて、計測処理範囲
を変更するようにしてもよい。さらに、マーク検出系１
にその観察倍率を変更する機構を設け、その倍率の切り
換えによって計測処理範囲を変更するようにしてもよ
い。また、マーク計測系１は投影光学系１０とは異なる
光学系を用いたオフ・アクシス方式として説明したが、
投影光学系１０を利用するＴＴＬ（Through The Lens）
方式であってもよい。さらに、マーク検出の方式として
レーザ光をウェハ上の測定マークに照射し、レーザ光と
マークとの相対移動によってそのマークから回析・散乱
された光を計測データとして得てマーク検出を行うＬＳ
Ａ（Laser Step Alignment）系を用いてもよい。ＦＩＡ
系の代わりにＬＳＡ系をマーク検出系１として用いる場
合、その計測処理範囲の変更とは、例えばレーザ光とア
ライメントマークとの相対移動の開始位置、及び相対移
動距離の少なくとも一方の変更である。また、実施の形
態において露光装置を例にして、マーク検出方法、マー
ク検出装置の説明を行ったが、マーク検出方法、マーク
検出装置は他の装置、例えばウェハ上に形成された回路
パターンの一部（ヒューズ）をレーザビームで切断する
レーザリペア装置、又は回路パターンの良否を判定する
検査装置等においても利用可能である。以上の各実施の
形態では、ファイン・アライメント（ＥＧＡ）における
アライメントマークの検出について説明したが、そのフ
ァイン・アライメントに先立って実行されるサーチ・ア
ライメントにおけるサーチ・マークの検出に対しても、
前述した第１〜第５の実施の形態で説明した方法をそれ
ぞれ適用することができる。なお、サーチ・アライメン
トで使用されるサーチ・マークは、ファイン・アライメ
ントで使用されるアライメントマークとは別に形成して
おくことを前提に説明を行ったが、ファイン・アライメ
ント用のマークをサーチ・マークとして兼用するように
してもよい。また、上記実施の形態で説明した所定の計
測処理範囲内でマーク検出系を用いて物体上のマークを
検出するマーク検出方法を実現するためのプログラムを
コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この
記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステ
ムに読み込ませ、実行することによりマーク検出を行っ
てもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」
とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとす
る。また、本発明はミラー・プロジェクション・アライ
ナー、プロキシミティー方式のＸ線露光装置などにも適
用できる。さらに、例えば５〜１５ｎｍ（軟Ｘ線領域）
に発振スペクトルを有するＥＵＶ（Extreme Ultra Viol
et）光を露光用照明光として使用するステップ・アンド
・スキャン方式のＥＵＶ露光装置にも本発明を適用でき
る。ＥＵＶ露光装置では、反射型マスク上での照明領域
を円弧スリット状に規定するとともに、複数（４枚程
度）の反射光学素子（ミラー）のみからなる縮小投影光
学系を有し、縮小投影光学系の倍率に応じた速度比で反
射型マスクとウェハとを同期移動して反射型マスクのパ
ターンをウェハ上に転写する。このとき、ＥＵＶ光はそ
の主光線が反射マスクと直交する軸に対して傾いて反射
マスクに照射される。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるマー
ク検出方法、マーク検出装置、露光方法、露光装置、お
よび、マーク検出プログラムを記録した記録媒体によれ
ば、下記の効果を得ることができる。初期計測処理範囲
内でマークの検出ができなくても、上記の如きマーク再
検出処理を行うことで、マークの自動的な検出率を高め
ることができる。また、露光装置に応用することにより
従来アライメントエラーとなっていた事例においてもア
ライメント計測に成功するとともにウェハ位置決め精度
の低下、または装置の処理効率の低下を回避できること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】露光装置のブロック構成図である。

【図２】露光装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】マーク検出に関するメインの制御系の構成を
示した図である。

【図４】マーク検出に関する動作を示すフローチャー
トである。

【図５】第１の実施形態によるマーク再検出処理の動
作を示すフローチャートである。

【図６】第１の実施形態によるマーク再検出処理の具
体例を説明するための図である。

【図７】第２の実施形態によるマーク再検出処理の動
作を示すフローチャートである。

【図８】第２の実施形態によるマーク再検出処理の１
つ目の具体例を説明するための図である。

【図９】第２の実施形態によるマーク再検出処理の２
つ目の具体例を説明するための図である。

【図１０】第３の実施形態によるマーク再検出処理の
動作を示すフローチャートである。

【図１１】第４の実施形態によるマーク再検出処理の
動作を示すフローチャートである。

【図１２】第４の実施形態によるマーク再検出処理の
具体例を説明するための図である。

【図１３】第５の実施形態によるマーク再検出処理の
動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１マーク検出系２制御系３定盤４ウェハス
テージ５テーブル６ウェハ
（基板）７レチクル（マスク）８レチクル
ステージ９照明光学系１０投影光学
系２１処理部２２サーチ
計測部２３検出処理部３１記憶部３２ショットマップデータ３３プロセ
スデータ３４補正ショットマップデータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の計測処理範囲内でマーク検出系を
用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法におい
て、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したと
き、前記マーク検出系の検出結果に基づいて、前記マー
クの一部が前記計測処理範囲の境界付近に存在するか否
かを判断し、存在する場合には前記マーク全体が前記マ
ーク検出系によって検出されるように前記計測処理範囲
を変更することを特徴とするマーク検出方法。
【請求項２】前記計測処理範囲の変更は、前記マーク
検出系の前記物体での検出領域と前記マークとの相対位
置、前記検出領域の形状、および大きさの少なくとも１
つの変更であることを特徴とする請求項１記載のマーク
検出方法。
【請求項３】所定の計測処理範囲内でマーク検出系を
用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法におい
て、前記マーク検出系が最初の計測処理範囲である初期前記
計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したとき、前
記初期計測処理範囲の周辺が前記マーク検出系によって
検出されるように前記計測処理範囲を変更することを特
徴とするマーク検出方法。
【請求項４】前記初期計測処理範囲の周辺が前記マー
ク検出系によって検出されるように前記計測処理範囲を
変更するとは、マーク検出終了条件を満たすまで、前記
計測処理範囲を拡大することであることを特徴とする請
求項３記載のマーク検出方法。
【請求項５】所定の計測処理範囲内でマーク検出系を
用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法におい
て、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したと
き、前記マーク検出系の検出結果に基づいて、検出を妨
害するパターンにより前記マークの検出に失敗したか否
かの判断を行い、検出を妨害するパターンにより検出が
失敗した場合には、マーク検出終了条件を満たすまで、
前記計測処理範囲を縮小することを特徴とするマーク検
出方法。
【請求項６】所定の計測処理範囲内でマーク検出系を
用いて物体上のマークを検出するマーク検出方法におい
て、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したと
き、前記検出に失敗したマークと所定位置関係にある他
のマークが前記マーク検出系によって検出されるように
前記計測処理範囲を変更することを特徴とするマーク検
出方法。
【請求項７】前記マークの検出においてマークの検出
に失敗した場合に、前記マーク検出系の検出結果に基づ
いて、検出を妨害するパターンにより前記マークの検出
に失敗したか否かの判断を行い、検出を妨害するパター
ンにより検出が失敗した場合には、マーク検出終了条件
を満たすまで、前記計測処理範囲を縮小することを特徴
とする請求項１記載のマーク検出方法。
【請求項８】前記マークの検出においてマークの検出
に失敗した場合に、前記検出に失敗したマークと所定位
置関係にある他のマークが前記マーク検出系によって検
出されるように前記計測処理範囲を変更することを特徴
とする請求項１乃至請求項５、請求項７のいずれかに記
載のマーク検出方法。
【請求項９】所定の計測処理範囲内で物体上のマーク
の計測を行うマーク検出系と、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したと
き、前記マーク検出系の検出結果に基づいて、前記マー
クの一部が前記計測処理範囲の境界付近に存在するか否
かを判断し、存在する場合には前記マーク全体が前記マ
ーク検出系によって検出されるように前記計測処理範囲
を変更する制御系とを備えたことを特徴とするマーク検出装置。
【請求項１０】請求項１乃至請求項８のいずれか１項
に記載されたマーク検出方法を用いて、マスクのパター
ンが転写される基板上のサーチ・マークの位置情報を検
出するとともに、前記マスクのパターンを前記基板上の
複数の区画領域に順次転写するために、前記検出された
位置情報を利用して前記基板のファイン・アライメント
を実行することを特徴とする露光方法。
【請求項１１】前記基板上の少なくとも２つのサーチ
・マークの位置情報を検出し、前記ファイン・アライメ
ントにおいて前記区画領域に付随したアライメントマー
クを検出するために、前記検出された位置情報を利用し
て前記基板の位置決めを行うことを特徴とする請求項１
０記載の露光方法。
【請求項１２】マスクのパターンを基板上に転写する
露光装置において、所定の計測処理範囲内で物体上のマークの計測を行うマ
ーク検出系と、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したと
き、前記マーク検出系の検出結果に基づいて、前記マー
クの一部が前記計測処理範囲の境界付近に存在するか否
かを判断し、存在する場合には前記マーク全体が前記マ
ーク検出系によって検出されるように前記計測処理範囲
を変更する制御系とを備えたことを特徴とする露光装
置。
【請求項１３】所定の計測処理範囲内でマーク検出系
を用いて物体上のマークを検出するマーク検出プログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であ
って、前記計測処理範囲内で前記マークの検出に失敗したと
き、前記マーク検出系の検出結果に基づいて、前記マー
クの一部が前記計測処理範囲の境界付近に存在するか否
かを判断し、存在する場合には前記マーク全体が前記マ
ーク検出系によって検出されるように前記計測処理範囲
を変更することをコンピュータに実現させるためのマー
ク検出プログラムを記録した記録媒体。