JP2002151382A - 位置検出装置および該位置検出装置を備えた露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体マーク像の強度およびコントラストが様
々な要因に依存して変動する場合にも高精度な位置検出
を行うことのできる位置検出装置。 【解決手段】 位置検出すべき物体（Ｗ）上に形成され
た物体マーク（ＷＭ）からの光に基づいて形成された物
体マークの像を光電検出するための第１光電検出器（１
８，２０）と、指標マーク（ＩＭ）からの光に基づいて
形成された指標マークの像を光電検出するための第２光
電検出器（１９，２１）とを備えている。第１光電検出
器の検出面は、その中心が光軸（ＡＸ）と一致するよう
に配置され、指標マークは、その中心が光軸（ＡＸ）か
ら偏心して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置検出装置およ
び該位置検出装置を備えた露光装置に関し、特に半導体
素子や液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程で用
いる露光装置において感光性基板の位置を検出する装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば半導体素子を製造する露光装置
では、マスク（レチクル）とウェハとのアライメント
（位置合わせ）を行った後、露光光をマスクに照射し、
マスクに形成されたパターンを投影光学系を介してウェ
ハ上に転写露光する。アライメントに際しては、ウェハ
上に形成されたアライメントマーク（以下、「ウェハマ
ーク」という）の位置をアライメント系によって光電検
出し、検出したウェハマークの位置情報に基づいてウェ
ハの位置を検出し、ひいてはマスクとウェハとのアライ
メントを行う。

【０００３】アライメント系として、たとえばＦＩＡ
（Field Image Alignment ：フィールド・イメージ・ア
ライメント）方式にしたがう位置検出装置が知られてい
る。ＦＩＡ方式のアライメント系では、たとえばハロゲ
ンランプを光源として、波長帯域幅の広い光でマークを
照明する。照明されたウェハマークからの光（回折光を
含む）は、結像光学系を介して、ＣＣＤの撮像面にウェ
ハマークの像を形成する。

【０００４】また、ＦＩＡ方式のアライメント系では、
ウェハとは別に、たとえば結像光学系の光路中に、指標
マークが設けられている。この指標マークの像も、同じ
ＣＣＤの撮像面に形成される。こうして、得られたウェ
ハマーク像の撮像信号と指標マーク像の撮像信号とに基
づいて、ウェハマークの位置を、ひいてはウェハの位置
が検出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
位置検出装置では、位置検出すべき物体であるウェハに
形成された物体マークとしてのウェハマークの像と、指
標マークの像とが、同じＣＣＤの撮像面に形成される。
そして、ウェハマーク像の撮像信号と指標マーク像の撮
像信号とを同時に信号処理することにより、ウェハの位
置を検出している。

【０００６】この場合、指標マーク像の強度およびコン
トラストは比較的高く、得られる信号は常に一定であ
る。しかしながら、ウェハマーク像の強度およびコント
ラストはプロセスの種類やレジストの条件などに依存
し、得られる信号は様々に変化する。特にウェハマーク
像のコントラストが小さい場合、常にコントラストの高
い指標マーク像の信号とウェハマーク像の信号とを同時
に信号処理することになる。この場合、適切なゲイン設
定などを行うことが困難であり、結果として高精度な位
置検出を行うことが困難であるという不都合があった。

【０００７】また、ＣＣＤの撮像面のサイズが一定であ
る場合、ウェハマーク像と指標マーク像とを同じＣＣＤ
の撮像面に形成するには、ウェハマーク像の形成領域の
大きさが指標マーク像によって制限されることになる。
換言すると、従来の位置検出装置では、ウェハマーク像
と指標マーク像とを同じＣＣＤの撮像面に形成するの
で、ウェハマーク像を形成するための結像光学系の投影
倍率設定に関する設計自由度に制約が生じるという不都
合があった。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、物体マーク像の強度およびコントラストが様
々な要因に依存して変動する場合にも高精度な位置検出
を行うことのできる、位置検出装置および該位置検出装
置を備えた露光装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明では、位置検出すべき物体上に形
成された物体マークからの光に基づいて前記物体マーク
の像を形成するための第１結像光学系と、前記第１結像
光学系を介して形成された前記物体マークの像を光電検
出するための第１光電検出器と、前記第１結像光学系と
少なくとも部分的に共通の光路を有し、指標マークから
の光に基づいて前記指標マークの像を形成するための第
２結像光学系と、前記第２結像光学系を介して形成され
た前記指標マークの像を光電検出するための第２光電検
出器とを備え、前記第１光電検出器の検出面は、その中
心が前記第１結像光学系の光軸と一致するように配置さ
れ、前記指標マークは、その中心が前記第１結像光学系
の光軸から偏心して配置されていることを特徴とする位
置検出装置を提供する。

【００１０】第１発明の好ましい態様によれば、前記物
体マークを照明するための第１照明系を備え、前記指標
マークは、前記第１結像光学系の光路中に配置され、前
記第１照明系で照明された前記物体からの光で照明され
る。

【００１１】また、第１発明の好ましい態様によれば、
前記物体マークを照明するための第１照明系と、前記指
標マークを照明するための第２照明系とを備え、前記指
標マークは、前記第１結像光学系の光路中に配置され、
前記第１照明系は、前記物体上において前記指標マーク
に光学的に対応する領域以外の領域を照明するように構
成されている。この場合、前記第２照明系は、前記指標
マークの形成領域だけを照明するように構成されている
ことが好ましい。

【００１２】さらに、第１発明の好ましい態様によれ
ば、前記物体マークを照明するための第１照明系と、前
記指標マークを照明するための第２照明系とを備え、前
記指標マークは、前記第２照明系の光路中に配置されて
いる。この場合、前記第１照明系は、前記物体上におい
て前記指標マークに光学的に対応する領域以外の領域を
照明するように構成されていることが好ましい。

【００１３】また、第１発明の好ましい態様によれば、
第１の光で前記物体マークを照明するための第１照明系
と、前記第１の光とは波長が実質的に異なる第２の光で
前記指標マークを照明するための第２照明系と、前記第
１の光で照明された前記物体マークからの光と前記第２
の光で照明された前記指標マークからの光とを波長分離
して前記第１光電検出器および前記第２光電検出器へそ
れぞれ導くための波長分離手段とを備えている。また、
前記第２光電検出器の検出面は、その中心が前記第２結
像光学系の光軸から偏心して配置されていることが好ま
しい。また、前記指標マークおよび前記第２光電検出器
の検出面は、前記物体面の光学的共役面から光軸に沿っ
て実質的に離れて位置決めされていることが好ましい。

【００１４】本発明の第２発明では、位置検出すべき物
体上に形成された物体マークからの光に基づいて前記物
体マークの像を形成するための第１結像光学系と、前記
第１結像光学系を介して形成された前記物体マークの像
を光電検出するための第１光電検出器と、前記第１結像
光学系と少なくとも部分的に共通の光路を有し、指標マ
ークからの光に基づいて前記指標マークの像を形成する
ための第２結像光学系と、前記第２結像光学系を介して
形成された前記指標マークの像を光電検出するための第
２光電検出器とを備え、前記指標マークおよび前記第２
光電検出器の検出面は、前記物体面の光学的共役面から
光軸に沿って実質的に離れて位置決めされていることを
特徴とする位置検出装置を提供する。

【００１５】本発明の第３発明では、所定のパターンが
形成されたマスクを照明するための露光用照明系と、前
記マスクのパターン像を感光性基板上に形成するための
投影光学系と、前記感光性基板の位置を検出するための
第１発明または第２発明の位置検出装置とを備えている
ことを特徴とする露光装置を提供する。

【００１６】また、本発明では、位置検出すべき物体上
に形成された物体マークからの光に基づいて、第１結像
光学系を介して前記物体マークの像を形成する第１工程
と、前記第１工程により形成された前記物体マークの前
記像を光電検出する第２工程と、指標マークからの光に
基づいて、前記第１桔像光学系と部分的に共通の光路を
有する第２結像光学系を介して前記指標マークの像を形
成する第３工程と、前記第３工程により形成された前記
指標マークの像を前記第２工程とは独立に光電検出する
第４工程とを含むことを特徴とする位置検出方法を提供
する。この場合、前記第２工程における光電検出を光電
検出器の検出面の中心と前記第１結像光学系の光軸とを
一致させた状態で行い、前記第３工程において指標マー
クの像を前記第２結像光学系の光軸から外れた位置に形
成し、前記第４工程における光電検出を前記第２結像光
学系の光軸から外れた位置に検出面の中心が位置決めさ
れた光電検出器を用いて行うことが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の典型的な形態にしたがう
位置検出装置では、位置検出すべき物体上に形成された
物体マークからの光が第１結像光学系を介して物体マー
ク像を形成し、形成された物体マーク像は第１光電検出
器で光電検出される。また、指標マークからの光が第２
結像光学系を介して指標マーク像を形成し、形成された
指標マーク像は第２光電検出器で光電検出される。そし
て、指標マークは、その中心が光軸から偏心して配置さ
れている。一方、物体マーク像を検出すべき第１光電検
出器の検出面は、その中心が光軸に一致するように配置
されている。

【００１８】したがって、本発明では、物体マーク像を
検出すべき第１光電検出器の検出面には、物体マーク像
だけが形成され、指標マーク像が形成されることはな
い。換言すると、位置検出すべき物体に形成された物体
マークの像と指標マークの像とが、同じ検出面に形成さ
れることはない。したがって、物体マーク像の強度およ
びコントラストが様々な要因に依存して変動する場合
も、物体マーク像に関する信号を適切なゲイン設定など
を介して信号処理することにより、物体マークの位置情
報を、ひいては物体の位置情報を高精度に検出すること
ができる。また、第２光電検出器の検出面は、その中心
が光軸から偏心して配置されていることが好ましい。こ
の場合、第２光電検出器の検出領域を機械的・電気的に
制限することなく、第２光電検出器での物体マーク像の
混入が避けられる利点がある。なお、第２光電検出器の
検出面の中心を光軸から偏心させないで配置した場合に
は、第２光電検出器の検出領域を制限することが好まし
い。

【００１９】以上のように、本発明の位置検出装置で
は、物体マーク像の強度およびコントラストが様々な要
因に依存して変動する場合にも、高精度な位置検出を行
うことができる。したがって、本発明の位置検出装置を
搭載した露光装置では、感光性基板を高精度に位置検出
し、ひいてはマスクと感光性基板とを高精度にアライメ
ントして、良好な投影露光を行うことができる。

【００２０】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる位置
検出装置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図であ
る。各実施形態は、半導体素子を製造するための露光装
置における感光性基板の位置検出に本発明を適用してい
る。なお、図１では、露光装置の投影光学系ＰＬの光軸
ＡＸ０に対して平行にＺ軸が、Ｚ軸に垂直な平面内にお
いて図１の紙面に平行な方向にＸ軸が、Ｚ軸に垂直な平
面内において図１の紙面に垂直な方向にＹ軸がそれぞれ
設定されている。

【００２１】図示の露光装置は、適当な露光光でマスク
（投影原版）としてのレチクルＲを均一に照明するため
の露光用照明系ＩＬを備えている。レチクルＲはレチク
ルステージ３０上においてＸＹ平面とほぼ平行に支持さ
れており、そのパターン領域ＰＡには転写すべき回路パ
ターンが形成されている。レチクルＲを透過した光は、
投影光学系ＰＬを介して、感光性基板としてのウェハＷ
に達し、ウェハＷ上にはレチクルＲのパターン像が形成
される。

【００２２】なお、ウェハＷは、ウェハホルダ３１を介
して、Ｚステージ３２上においてＸＹ平面とほぼ平行に
支持されている。Ｚステージ３２は、ステージ制御系３
４によって、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ０に沿ってＺ方
向に駆動されるように構成されている。Ｚステージ３２
はさらに、ＸＹステージ３３上に支持されている。ＸＹ
ステージ３３は、同じくステージ制御系３４によって、
投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ０に対して垂直なＸＹ平面内
において二次元的に駆動されるように構成されている。

【００２３】前述したように、露光装置では、投影露光
に先立って、レチクルＲ上のパターン領域ＰＡとウェハ
Ｗ上の各露光領域とを光学的に位置合わせ（アライメン
ト）する必要がある。そこで、位置検出すべき物体であ
るウェハＷには、たとえば段差パターンからなるウェハ
マーク（ウェハアライメントマーク）ＷＭが、物体マー
クとして形成されている。そして、ウェハマークＷＭの
位置を検出し、ひいてはウェハＷの位置を検出するの
に、本実施形態の位置検出装置が使用される。

【００２４】図２は、位置検出すべき物体であるウェハ
上に形成されたウェハマークの構成を概略的に示す図で
ある。図２（ａ）に示すように、ウェハＷ上には、Ｘ方
向に周期性を有する一次元マークとしてのＸ方向ウェハ
マークＷＭＸが形成されている。また、図２（ｂ）に示
すように、ウェハＷ上には、Ｙ方向に周期性を有する一
次元マークとしてのＹ方向ウェハマークＷＭＹも形成さ
れている。なお、本実施形態では、ウェハマークＷＭと
して、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ周期性を有する互
いに独立した２つの一次元マークを採用しているが、Ｘ
方向およびＹ方向に周期性を有する二次元マークを採用
することもできる。

【００２５】第１実施形態の露光装置に搭載された位置
検出装置は、波長帯域幅の広い照明光（たとえば４００
ｎｍ〜１０００ｎｍ）を供給するための光源１を備えて
いる。光源１として、ハロゲンランプのような光源を使
用することができる。光源１から供給された照明光は、
リレー光学系（不図示）を介して、光ファイバーのよう
なライトガイド２の入射端に入射する。ライトガイド２
の内部を伝搬してその射出端から射出された照明光は、
たとえば円形状の開口部（光透過部）を有する照明開口
絞り３を介して制限された後、コンデンサーレンズ４に
入射する。

【００２６】コンデンサーレンズ４を介した照明光は、
照明すべき物体であるウェハＷの露光面と光学的に共役
に配置された照明視野絞り５を介して、照明リレーレン
ズ６に入射する。照明リレーレンズ６を介した照明光
は、ハーフプリズム７を透過した後、第１対物レンズ８
に入射する。第１対物レンズ８を介した照明光は、反射
プリズム９の反射面で図中下方に（−Ｚ方向に）反射さ
れた後、ウェハＷ上に形成されたウェハマークＷＭを照
明する。

【００２７】このように、光源１、ライトガイド２、照
明開口絞り３、コンデンサーレンズ４、照明視野絞り
５、照明リレーレンズ６、ハーフプリズム７、第１対物
レンズ８および反射プリズム９は、物体マークとしての
ウェハマークＷＭを照明するための第１照明系を構成し
ている。照明光に対するウェハマークＷＭからの反射光
（回折光を含む）は、反射プリズム９および第１対物レ
ンズ８を介して、ハーフプリズム７に入射する。ハーフ
プリズム７で図中上方に（＋Ｚ方向に）反射された光
は、第２対物レンズ１０を介して、指標板１１上にウェ
ハマークＷＭの像を形成する。

【００２８】図３は、指標板上に設けられた指標マーク
と指標板上に形成されるウェハマーク像との位置関係を
概略的に示す図である。図３を参照すると、Ｘ方向指標
マークＩＭＸおよびＹ方向指標マークＩＭＹが、第２対
物レンズ１０の光軸ＡＸからそれぞれＸ方向およびＹ方
向に偏心して配置されている。指標マークＩＭＸおよび
ＩＭＹにおいて、図中斜線で示す矩形状部分は遮光部で
あり、その他の部分は光透過部である。

【００２９】指標板１１は、たとえば平行平面状のガラ
ス板から構成され、このガラス板にクロム膜などを蒸着
することにより遮光部が形成されている。ウェハＷ上の
ウェハマークＷＭのうちＸ方向ウェハマークＷＭＸが照
明される場合、図中実線で示すように、指標板１１の中
央にはＸ方向ウェハマークＷＭＸの像ＷＭＸａが形成さ
れる。一方、Ｙ方向ウェハマークＷＭＹが照明される場
合、図中破線で示すように、指標板１１の中央にはＹ方
向ウェハマークＷＭＹの像ＷＭＹａが形成される。

【００３０】指標板１１の中央に形成されたウェハマー
ク像ＷＭａ（ＷＭＸａまたはＷＭＹａ）からの光、およ
びウェハＷでの反射光によって照明された指標マークＩ
Ｍ（ＩＭＸおよびＩＭＹ）からの光は、リレーレンズ系
（１２，１３）およびその光路中において照明開口絞り
３と光学的に共役な位置に配置された結像開口絞り１４
を介して、ＸＹ分岐ハーフプリズム１５に入射する。そ
して、ＸＹ分岐ハーフプリズム１５で反射された光はＸ
方向用ハーフプリズム１６に、ＸＹ分岐ハーフプリズム
１５を透過した光はＹ方向用ハーフプリズム１７に入射
する。

【００３１】そして、Ｘ方向用ハーフプリズム１６で反
射された光はＸ方向ウェハマーク用ＣＣＤ１８に、Ｘ方
向用ハーフプリズム１６を透過した光はＸ方向指標マー
ク用ＣＣＤ１９に入射する。一方、Ｙ方向用ハーフプリ
ズム１７で反射された光はＹ方向ウェハマーク用ＣＣＤ
２０に、Ｙ方向用ハーフプリズム１７を透過した光はＹ
方向指標マーク用ＣＣＤ２１に入射する。

【００３２】このように、反射プリズム９、第１対物レ
ンズ８、ハーフプリズム７、第２対物レンズ１０、指標
板１１、リレーレンズ系（１２，１３）、結像開口絞り
１４、およびハーフプリズム１５〜１７は、ウェハマー
クＷＭからの反射光に基づいてウェハマーク像ＷＭａを
形成するための第１結像光学系を構成している。また、
リレーレンズ系（１２，１３）、結像開口絞り１４、お
よびハーフプリズム１５〜１７は、指標マークＩＭから
の反射光に基づいてウェハマーク像ＩＭａを形成するた
めの第２結像光学系を構成している。第１結像光学系と
第２結像光学系とは、部分的に共通の光路を有する。

【００３３】こうして、Ｘ方向ウェハマーク用ＣＣＤ１
８の撮像面には、Ｘ方向ウェハマーク像ＷＭＸａが形成
される。あるいは、Ｙ方向ウェハマーク用ＣＣＤ２０の
撮像面には、Ｙ方向ウェハマーク像ＷＭＹａが形成され
る。また、Ｘ方向指標マーク用ＣＣＤ１９およびＹ方向
指標マーク用ＣＣＤ２１の撮像面には、Ｘ方向指標マー
ク像ＩＭＸａおよびＹ方向指標マーク像ＩＭＹａがそれ
ぞれ形成される。

【００３４】Ｘ方向ウェハマーク用ＣＣＤ１８、Ｙ方向
ウェハマーク用ＣＣＤ２０、Ｘ方向指標マーク用ＣＣＤ
１９およびＹ方向指標マーク用ＣＣＤ２１の出力信号
は、信号処理系２２にそれぞれ供給される。さらに、信
号処理系２２において信号処理（波形処理）により得ら
れたウェハマークＷＭの位置情報すなわちＸ方向ウェハ
マークＷＭＸおよびＹ方向ウェハマークＷＭＹの位置情
報は、主制御系３５に供給される。なお、主制御系３５
には、たとえばキーボードのような入力手段３６を介し
て、位置検出指令が供給される。

【００３５】主制御系３５は、入力手段３６からの位置
検出指令を受けて、信号処理系２２からのＸ方向ウェハ
マークＷＭＸおよびＹ方向ウェハマークＷＭＹの位置情
報に基づいて、ウェハＷのＸ方向位置およびＹ方向位置
をそれぞれ検出する。そして、検出したウェハＷのＸ方
向位置およびＹ方向位置に応じたステージ制御信号を、
ステージ制御系３４に出力する。ステージ制御系３４
は、ステージ制御信号にしたがってＸＹステージ３３を
適宜駆動し、ウェハＷのアライメントを行う。

【００３６】本実施形態では、上述したように、Ｘ方向
指標マークＩＭＸおよびＹ方向指標マークＩＭＹが、第
２結像光学系の光軸ＡＸ（第１結像光学系の光軸と一致
している）からＸ方向およびＹ方向にそれぞれ偏心して
配置されている。また、ウェハマークＷＭの位置検出に
際して、Ｘ方向ウェハマーク像ＷＭＸａまたはＹ方向ウ
ェハマーク像ＷＭＹａが指標板１１の中央に形成される
ように、位置検出装置に対してウェハＷが位置決めされ
る。

【００３７】したがって、本実施形態では、光軸ＡＸか
ら偏心して配置されたＸ方向指標マークＩＭＸおよびＹ
方向指標マークＩＭＹに光学的に対応するように、Ｘ方
向指標マーク用ＣＣＤ１９およびＹ方向指標マーク用Ｃ
ＣＤ２１は、その撮像面の中心が光軸ＡＸから偏心して
配置されている。また、指標板１１の中央に形成される
Ｘ方向ウェハマーク像ＷＭＸａまたはＹ方向ウェハマー
ク像ＷＭＹａに光学的に対応するように、Ｘ方向ウェハ
マーク用ＣＣＤ１８およびＹ方向ウェハマーク用ＣＣＤ
２０は、その撮像面の中心が光軸ＡＸと一致するように
配置されている。

【００３８】ここで、図３を再び参照すると、指標板１
１上においてＸ方向指標マーク用ＣＣＤ１９の撮像面に
光学的に対応する領域およびＹ方向指標マーク用ＣＣＤ
２１の撮像面に光学的に対応する領域を、参照符合１９
ａおよび２１ａでそれぞれ示している。また、指標板１
１上においてＸ方向ウェハマーク用ＣＣＤ１８の撮像面
に光学的に対応する領域およびＹ方向ウェハマーク用Ｃ
ＣＤ２０の撮像面に光学的に対応する領域を、参照符合
１８ａおよび２０ａでそれぞれ示している。図３に示す
ように、本実施形態では、光電検出器である各ＣＣＤ１
８〜２１の検出視野が指標板１１上において実質的に重
なり合わないように構成されている。

【００３９】こうして、本実施形態では、Ｘ方向ウェハ
マーク用ＣＣＤ１８の撮像面には、Ｘ方向ウェハマーク
像ＷＭＸａだけが形成され、Ｘ方向指標マーク像ＩＭＸ
ａが形成されることはない。同様に、Ｙ方向ウェハマー
ク用ＣＣＤ１９の撮像面には、Ｙ方向ウェハマーク像Ｗ
ＭＹａだけが形成され、Ｙ方向指標マーク像ＩＭＹａが
形成されることはない。換言すると、位置検出すべき物
体であるウェハＷに形成された物体マークとしてのウェ
ハマークＷＭの像ＷＭａと指標マークＩＭの像ＩＭａと
が、同じＣＣＤの撮像面に形成されることはない。

【００４０】したがって、ウェハマーク像ＷＭａの強度
およびコントラストがプロセスの種類やレジストの条件
などに依存して様々に変動する場合も、Ｘ方向ウェハマ
ーク用ＣＣＤ１８およびＹ方向ウェハマーク用ＣＣＤ２
０の出力信号をウェハマーク像ＷＭａに応じた適切なゲ
イン設定などを介して信号処理することにより、ウェハ
マークＷＭの位置情報を高精度に検出することができ
る。なお、指標マーク像ＩＭａの強度およびコントラス
トは常にほぼ一定であり、Ｘ方向指標マーク用ＣＣＤ１
９およびＹ方向指標マーク用ＣＣＤ２１の出力信号に基
づいて指標マーク像に適した固定の信号処理を行って指
標マークＩＭの位置情報を高精度に検出することができ
る。

【００４１】こうして、本実施形態では、ウェハマーク
像の強度およびコントラストが様々な要因に依存して変
動する場合にも、高精度な位置検出を行うことができ
る。また、本実施形態では、ウェハマーク像と指標マー
ク像とが同じＣＣＤの撮像面に形成される従来技術とは
異なり、ウェハマーク像の形成領域の大きさが指標マー
ク像によって制限されることがなく、ウェハマーク像を
形成するための第１結像光学系の投影倍率設定に関する
設計自由度が増大する。

【００４２】図４は、本発明の第２実施形態にかかる位
置検出装置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図で
ある。第２実施形態は、第１実施形態と類似の構成を有
する。しかしながら、第１実施形態では１つの共通光源
によりウェハマークおよび指標マークを照明しているの
に対し、第２実施形態ではウェハマークを照明する光源
とは別の指標照明用光源により指標マークを照明してい
る点が基本的に相違している。以下、第１実施形態との
相違点に着目して、第２実施形態を説明する。

【００４３】第２実施形態では、指標マークを照明する
ための指標照明用光源として、たとえば波長が６６０ｎ
ｍの照明光を供給するＬＥＤ１０１を備えている。ＬＥ
Ｄ１０１から供給された照明光は、コンデンサーレンズ
１０２を介して、指標照明板１０３を照明する。指標照
明板１０３を通過した照明光は、リレーレンズ１０４を
介して、ハーフプリズム７に入射する。ハーフプリズム
７を透過した照明光は、第２対物レンズ１０を介して、
指標板１１を照明する。

【００４４】なお、指標照明板１０３は、指標板１１と
光学的に共役に配置されている。また、第２実施形態で
は、第１実施形態の視野絞り５に代えて照明遮光板１０
５が配置されている。このように、ＬＥＤ１０１、コン
デンサーレンズ１０２、指標照明板１０３、リレーレン
ズ１０４、ハーフプリズム７、および第２対物レンズ１
０は、指標マークＩＭを照明するための第２照明系を構
成している。

【００４５】図５は、第２実施形態における照明遮光板
の構成を概略的に示す図である。また、図６は、第２実
施形態における指標照明板の構成を概略的に示す図であ
る。図５に示すように、照明遮光板１０５には、光軸Ａ
Ｘを中心とした円形状の光透過部１０５ａが形成されて
いる。そして、光透過部１０５ａの中には、ウェハＷ上
においてＸ方向指標マークＩＭＸに光学的に対応する領
域へ入射する光を遮るための第１遮光部１０５ｂおよび
Ｙ方向指標マークＩＭＹに光学的に対応する領域へ入射
する光を遮るための第２遮光部１０５ｃが形成されてい
る。換言すると、ウェハマークＷＭを照明するための第
１照明系は、照明遮光板１０５の作用により、ウェハＷ
上において指標マークＩＭに光学的に対応する領域以外
の領域を照明するように構成されている。

【００４６】また、図６に示すように、指標照明板１０
３は、光軸ＡＸを中心とした円形状の平行平面板の形態
を有する。そして、指標板１１に設けられたＸ方向指標
マークＩＭＸに光学的に対応する領域には第１光透過部
１０３ａが形成され、Ｙ方向指標マークＩＭＹに光学的
に対応する領域には第２光透過部１０３ｂが形成され、
その他の領域（図中斜線部）は遮光部として形成されて
いる。換言すると、指標マークＩＭを照明するための第
２照明系は、指標照明板１０３の作用により、指標マー
クＩＭの形成領域だけを照明するように構成されてい
る。

【００４７】上述の第１実施形態では、ウェハＷ面での
反射照明光により指標マークＩＭを照明しているので、
常に安定した条件で指標マーク像の信号を得ることが困
難である。これに対し、第２実施形態では、ウェハマー
クＷＭを照明するための第１照明系とは別の第２照明系
により指標マークＩＭが照明され、照明遮光板１０５の
作用によりウェハＷ上において指標マークＩＭに光学的
に対応する領域以外の領域を照明するので、ウェハＷ面
での反射照明光により指標マークＩＭが照明されること
がない。

【００４８】こうして、第２実施形態では、ウェハＷ面
での反射照明光が指標マーク像の形成に実質的に影響を
及ぼすことなく、常に安定した条件で指標マーク像の信
号を得ることができ、ひいては高精度な位置検出を行う
ことができる。また、第２実施形態では、指標照明板１
０３の作用により指標マークＩＭの形成領域だけを照明
するので、第２照明系の光がウェハマーク像の形成に実
質的に影響を及ぼすことがなく、高精度な位置検出を行
うことができる。

【００４９】図７は、本発明の第３実施形態にかかる位
置検出装置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図で
ある。第３実施形態は、第２実施形態と類似の構成を有
する。しかしながら、第２実施形態では指標板が第１結
像光学系の光路中に配置されているのに対し、第３実施
形態では指標板が第２照明系の光路中に配置されている
点が基本的に相違している。以下、第２実施形態との相
違点に着目して、第３実施形態を説明する。

【００５０】第３実施形態では、ＬＥＤ１０１から供給
された照明光が、コンデンサーレンズ１０２を介して、
指標マークＩＭが設けられた指標板１０６を照明する。
図８は、第３実施形態における指標板の構成を概略的に
示す図である。図８に示すように、指標板１０６は、第
２照明系の光軸ＡＸを中心とした円形状の平行平面板の
形態を有し、Ｘ方向指標マークＩＭＸおよびＹ方向指標
マークＩＭＹが光軸ＡＸから偏心して配置されている。
指標マークＩＭＸおよびＩＭＹにおいて、図中白抜きで
示す矩形状部分は光透過部であり、その他の斜線部は遮
光部である。

【００５１】指標板１０６に設けられた指標マークＩＭ
を透過した光は、リレーレンズ１０４、ハーフプリズム
７および第２対物レンズ１０を介して、指標マークＩＭ
の中間像ＩＭｂを形成する。さらに、指標マークＩＭの
中間像ＩＭｂからの光は、リレーレンズ系（１２，１
３）、ＸＹ分岐ハーフプリズム１５およびハーフプリズ
ム１６（１７）を介して、ＣＣＤ１９（２１）の撮像面
上に指標マークＩＭの最終像ＩＭａを形成する。

【００５２】このように、第３実施形態では、指標板１
０６が第１結像光学系の光路中ではなく第２照明系の光
路中に配置されているので、ウェハＷ面での反射照明光
により指標マークＩＭが照明されることはない。また、
照明遮光板１０５の作用によりウェハＷ上において指標
マークＩＭ（厳密には指標マーク像）に光学的に対応す
る領域以外の領域を照明するので、ウェハＷ面での反射
照明光が指標マーク像の形成に実質的に影響を及ぼすこ
とがない。

【００５３】したがって、第３実施形態においても、常
に安定した条件で指標マーク像の信号を得ることがで
き、ひいては高精度な位置検出を行うことができる。ま
た、第３実施形態では、指標板１０６において指標マー
クＩＭだけが光透過部として形成され他の領域は遮光部
として形成されているので、第２照明系の光がウェハマ
ーク像の形成に実質的に影響を及ぼすことがなく、高精
度な位置検出を行うことができる。

【００５４】なお、第２実施形態では、指標板１１に形
成された指標マークＩＭＸおよびＩＭＹと、指標照明板
１０３に形成された第１光透過部１０３ａおよび第２光
透過部１０３ｂと、照明遮光板１０５に形成された第１
遮光部１０５ｂおよび第２遮光部１０５ｃとの間で、す
なわち３つの光学部材間でパターンの位置合わせが必要
である。これに対し、第３実施形態では、指標板１０６
に形成された指標マークＩＭＸおよびＩＭＹと、照明遮
光板１０５に形成された第１遮光部１０５ｂおよび第２
遮光部１０５ｃとの間で、すなわち２つの光学部材間で
パターンの位置合わせをすればよいので、第２実施形態
よりも光学調整が容易である。

【００５５】なお、第１実施形態〜第３実施形態では、
Ｘ方向ウェハマーク用ＣＣＤ１８の撮像面およびＹ方向
ウェハマーク用ＣＣＤ２０の撮像面に指標マーク像が全
く形成されないように構成しているが、ＣＣＤ１８の撮
像面およびＣＣＤ２０の撮像面に指標マーク像が形成さ
れるような構成も可能である。この場合、指標マーク像
を形成する光がＣＣＤ１８およびＣＣＤ２０に入射する
のを遮るための遮光部材を配置することが好ましい。あ
るいは、ＣＣＤ１８の撮像面およびＣＣＤ２０の撮像面
において、形成された指標マーク像を検出しないよう
に、検出領域を電気的に制限することが好ましい。同様
に、Ｘ方向指標マーク用ＣＣＤ１９の撮像面およびＹ方
向指標マーク用ＣＣＤ２１の撮像面にウェハマーク像が
形成されるような構成も可能である。この場合、ウェハ
マーク像を形成する光がＣＣＤ１９およびＣＣＤ２１に
入射するのを遮るための遮光部材を配置することが好ま
しい。あるいは、ＣＣＤ１９の撮像面およびＣＣＤ２１
の撮像面において、形成されたウェハマーク像を検出し
ないように、検出領域を電気的に制限することが好まし
い。このような構成（ＣＣＤ１９およびＣＣＤ２１の検
出領域を機械的・電気的に制限する構成）をとる場合に
は、必ずしもＣＣＤ１９およびＣＣＤ２１は光軸ＡＸか
ら偏心して配置される必要はない。

【００５６】図９は、本発明の第４実施形態にかかる位
置検出装置の構成を概略的に示す図である。なお、図４
では、露光装置本体の図示を省略している。第４実施形
態では、第１対物レンズとウェハとの間の光路中に指標
板を配置している点、およびウェハマークからの光と指
標マークからの光とを波長分離している点が、第１実施
形態〜第３実施形態と基本的に相違している。以下、第
１実施形態〜第３実施形態との相違点に着目して、第４
実施形態を説明する。

【００５７】第４実施形態にかかる位置検出装置は、波
長帯域幅の広い照明光（たとえば４００ｎｍ〜８００ｎ
ｍ）を供給する光源４１として、たとえばハロゲンラン
プを備えている。光源４１から供給された照明光は、リ
レー光学系（不図示）を介して、ライトガイド４２の入
射端に入射する。ライトガイド４２の内部を伝搬してそ
の射出端から射出された照明光は、コンデンサーレンズ
４３を介して、ダイクロイックミラー４４に入射する。
ここで、ダイクロイックミラー４４は、可視光を反射し
且つ赤外光を透過させる特性を有する。

【００５８】したがって、ダイクロイックミラー４４で
反射された照明光は、照明視野絞り４５および照明リレ
ーレンズ４６を介して、ハーフプリズム４７に入射す
る。ハーフプリズム４７で反射された照明光は、第１対
物レンズ４８を介して、反射プリズム５０の反射面で図
中下方に反射された後、赤外反射板５１に入射する。赤
外反射板５１は、反射プリズム５０側の面に指標マーク
ＩＭが形成され、ウェハＷ側の面に赤外光を反射し且つ
可視光を透過させる特性を有する赤外反射面ＩＲが形成
された光透過性基板である。したがって、赤外反射板５
１を透過した照明光は、ウェハＷ上に形成されたウェハ
マークＷＭを照明する。

【００５９】以下、第４実施形態では、説明を簡単にす
るために、Ｘ方向ウェハマークＷＭＸとＹ方向ウェハマ
ークＷＭＹとの区別、およびＸ方向指標マークＩＭＸと
Ｙ方向指標マークＩＭＹとの区別をしないものとする。
照明光に対するウェハマークＷＭからの反射光（回折光
を含む）は、赤外反射板５１、反射プリズム５０および
第１対物レンズ４８を介して、ハーフプリズム４７に入
射する。ハーフプリズム４７を透過した光は、第２対物
レンズ５２を介して、ダイクロイックミラー５３に入射
する。

【００６０】ダイクロイックミラー５３は、ダイクロイ
ックミラー４４と同様に、可視光を反射し且つ赤外光を
透過させる特性を有する。したがって、ウェハマークＷ
Ｍからの反射光は、ダイクロイックミラー５３で反射さ
れた後、たとえばＣＣＤからなる第１光電検出器５４の
撮像面上にウェハマークＷＭの像を形成する。第１光電
検出器５４の出力信号は、図示を省略した信号処理系へ
供給される。

【００６１】また、第４実施形態にかかる位置検出装置
は、指標マークを照明するための指標照明用光源とし
て、たとえば波長が８７０ｎｍの赤外照明光を供給する
ＬＥＤ５５を備えている。ＬＥＤ５５から供給された赤
外照明光は、コンデンサーレンズ５６を介して、ダイク
ロイックミラー４４に入射する。ダイクロイックミラー
４４を透過した赤外照明光は、照明視野絞り４５、照明
リレーレンズ４６、ハーフプリズム４７、第１対物レン
ズ４８および反射プリズム５０を介して、赤外反射板５
１に入射する。

【００６２】赤外反射板５１の赤外反射面ＩＲで反射さ
れた赤外照明光は、赤外反射板５１のウェハから遠い側
の面（反射プリズム５０側の面）に形成された指標マー
クＩＭを照明する。なお、赤外反射板５１の反射プリズ
ム５０側の面には、第１実施形態における指標板１１と
同じ構成にしたがって指標マークＩＭが形成されてい
る。赤外照明光に対する指標マークＩＭからの反射光
は、赤外反射板５１、反射プリズム５０、第１対物レン
ズ４８、ハーフプリズム４７、および第２対物レンズ５
２を介して、ダイクロイックミラー５３に入射する。指
標マークＩＭからの反射光は、ダイクロイックミラー５
３を透過した後、たとえばＣＣＤからなる第２光電検出
器５７の撮像面上に指標マークＩＭの像を形成する。第
２光電検出器５７の出力信号は、図示を省略した信号処
理系へ供給される。

【００６３】第４実施形態では、ウェハマークＷＭから
の光と指標マークＩＭからの光とを波長分離して第１光
電検出器５４および第２光電検出器５７へそれぞれ導く
ための波長分離手段として、ダイクロイックミラー５３
を備えている。すなわち、第１光電検出器５４の撮像面
上にはウェハマークＷＭの像だけが形成され、指標マー
クＩＭの像が形成されないように構成されている。した
がって、第４実施形態では、位置検出すべき物体である
ウェハＷの近傍に配置された指標マークＩＭを用いて、
光学系の変動に起因する検出誤差を良好に抑えることが
できる。

【００６４】しかしながら、実際には、赤外照明光に対
する指標マークＩＭからの反射光の一部が、ダイクロイ
ックミラー５３で反射されて第１光電検出器５４に達す
る。この場合、同じＣＣＤの撮像面にウェハマークＷＭ
の像と指標マークＩＭの像とが形成され、ウェハマーク
ＷＭの像に関する信号の処理を高精度に行うことが困難
になってしまう。そこで、第４実施形態においても、上
述したように、指標マークＩＭが光軸ＡＸから偏心して
配置されている。

【００６５】そして、光軸ＡＸから偏心して配置された
指標マークＩＭに光学的に対応するように、指標マーク
検出用ＣＣＤからなる第２光電検出器５７は、その撮像
面の中心が光軸ＡＸから偏心して配置されている。一
方、ウェハマーク検出用ＣＣＤからなる第１光電検出器
５４は、その撮像面の中心が光軸ＡＸと一致するように
配置されている。こうして、第４実施形態では、第１光
電検出器５４の撮像面には、ウェハマーク像だけが形成
され、指標マーク像が形成されることはない。したがっ
て、ウェハマーク像の強度およびコントラストが様々な
要因に依存して変動する場合にも、高精度な位置検出を
行うことができる。

【００６６】また、第４実施形態においても、第１光電
検出器５４の撮像面に指標マーク像が全く形成されない
ように構成しているが、第１光電検出器５４の撮像面に
指標マーク像が形成されるような構成も可能である。こ
の場合、指標マーク像を形成する光が第１光電検出器５
４に入射するのを遮るための遮光部材を配置することが
好ましい。あるいは、第１光電検出器５４の撮像面にお
いて、形成された指標マーク像を検出しないように、検
出領域を電気的に制限することが好ましい。同様に、第
２光電検出器５７の撮像面にウェハマーク像が形成され
るような構成も可能である。この場合、ウェハマーク像
を形成する光が第２光電検出器５７に入射するのを遮る
ための遮光部材を配置することが好ましい。あるいは、
第２光電検出器５７の撮像面において、形成されたウェ
ハマーク像を検出しないように、検出領域を電気的に制
限することが好ましい。このような構成（第２光電検出
器５７の検出領域を機械的・電気的に制限する構成）を
とる場合には、必ずしも第２光電検出器５７は光軸ＡＸ
から偏心して配置される必要はない。なお、第４実施形
態では、指標照明光の波長をウェハ照明光の波長よりも
長く設定しているが、ウェハ照明光の波長よりも短く設
定することもできる。

【００６７】なお、上述の各実施形態では、ウェハマー
ク像と指標マーク像とを光学的に共役な位置に形成して
いるが、ウェハマーク像と光学的に共役な位置から光軸
に沿って実質的に離れた位置に指標マークを配置するこ
とが好ましい。換言すると、指標マークおよびその像の
検出面を、ウェハマークの光学的共役面から光軸に沿っ
て実質的に離れて位置決めすることが好ましい。この場
合、ウェハマーク像を検出すべき検出面（第１実施形態
〜第３実施形態ではＣＣＤ１８および２０の撮像面、第
４実施形態では第１光電検出器５４の検出面）に指標マ
ーク像を形成する光の一部が混入しても、指標マーク像
が鮮明に形成されることがないため、ウェハマーク像の
信号を安定的に処理することができる。

【００６８】さらに、上述の各実施形態では、指標マー
ク像を検出すべき検出面（第１実施形態〜第３実施形態
ではＣＣＤ１９および２１の撮像面、第４実施形態では
第２光電検出器５７の検出面）の中心を光軸から偏心さ
せている。しかしながら、指標マーク像を検出すべき検
出面の中心を光軸から偏心させなくても、指標マークお
よびその像の検出面をウェハマークの光学的共役面から
光軸に沿って実質的に離れて位置決めすることにより、
ウェハマーク像を検出すべき検出面に指標マーク像が鮮
明に形成されることがないため、ウェハマーク像の信号
を安定的に処理することができる。

【００６９】また、上述の各実施形態では、ウェハマー
クを落射照明しているが、これに限定されることなく、
ウェハマークを透過照明する位置検出装置に本発明を適
用することもできる。また、上述の各実施形態では、Ｘ
方向マーク検出とＹ方向マーク検出とにそれぞれ別のＣ
ＣＤを用いているが、１つのＣＣＤでＸ方向マーク検出
とＹ方向マーク検出との双方を行ってもよい。

【００７０】さらに、上述の各実施形態では、露光装置
における感光性基板の位置検出を行っているが、これに
限定されることなく、位置検出すべき一般的な物体に形
成された物体マークの位置検出に本発明を適用すること
もできる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置検出
装置では、指標マークが光軸から偏心して配置されてい
るので、物体マークの像と指標マークの像とが同じ検出
面に形成されることはない。その結果、物体マーク像の
強度およびコントラストが様々な要因に依存して変動す
る場合にも、高精度な位置検出を行うことができる。ま
た、本発明の位置検出装置を搭載した露光装置では、感
光性基板を高精度に位置検出し、ひいてはマスクと感光
性基板とを高精度にアライメントして、良好な投影露光
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる位置検出装置を
備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図２】位置検出すべき物体であるウェハ上に形成され
たウェハマークの構成を概略的に示す図である。

【図３】指標板上に設けられた指標マークと指標板上に
形成されるウェハマーク像との位置関係を概略的に示す
図である。

【図４】本発明の第２実施形態にかかる位置検出装置を
備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図５】第２実施形態における照明遮光板の構成を概略
的に示す図である。

【図６】第２実施形態における指標照明板の構成を概略
的に示す図である。

【図７】本発明の第３実施形態にかかる位置検出装置を
備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図８】第３実施形態における指標板の構成を概略的に
示す図である。

【図９】本発明の第４実施形態にかかる位置検出装置の
構成を概略的に示す図である。

【符号の説明】

１ ハロゲンランプ ２ ライトガイド ３ 照明開口絞り ５ 照明視野絞り ７，１６，１７ ハーフプリズム ８ 第１対物レンズ ９ 反射プリズム １０ 第２対物レンズ １１ 指標板 １４ 結像開口絞り １５ ＸＹ分岐ハーフプリズム １８〜２１ ＣＣＤ ２２ 信号処理系 ３０ レチクルステージ ３１ ウェハホルダ ３２ Ｚステージ ３３ ＸＹステージ ３４ ステージ制御系 ３５ 主制御系 ３６ キーボード Ｒ レチクル １０１ ＬＥＤ １０３ 指標照明板 １０５ 照明遮光板 １０６ 指標板 ＰＡ パターン領域 ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウェハ ＷＭ ウェハマーク ＩＭ 指標マーク

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA07 BB03 BB27 CC20 FF04 GG02 GG24 JJ03 JJ05 JJ26 LL01 LL04 LL20 LL30 LL46 MM03 QQ31 2H051 AA10 BA53 BA72 CB11 CB14 CC04 5F046 DB05 DB10 FA09 FC04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置検出すべき物体上に形成された物体
   マークからの光に基づいて前記物体マークの像を形成す
   るための第１結像光学系と、 前記第１結像光学系を介して形成された前記物体マーク
   の像を光電検出するための第１光電検出器と、 前記第１結像光学系と少なくとも部分的に共通の光路を
   有し、指標マークからの光に基づいて前記指標マークの
   像を形成するための第２結像光学系と、 前記第２結像光学系を介して形成された前記指標マーク
   の像を光電検出するための第２光電検出器とを備え、 前記第１光電検出器の検出面は、その中心が前記第１結
   像光学系の光軸と一致するように配置され、 前記指標マークは、その中心が前記第１結像光学系の光
   軸から偏心して配置されていることを特徴とする位置検
   出装置。
2. 【請求項２】 前記物体マークを照明するための第１照
   明系を備え、 前記指標マークは、前記第１結像光学系の光路中に配置
   され、前記第１照明系で照明された前記物体からの光で
   照明されることを特徴とする請求項１に記載の位置検出
   装置。
3. 【請求項３】 前記物体マークを照明するための第１照
   明系と、前記指標マークを照明するための第２照明系と
   を備え、 前記指標マークは、前記第１結像光学系の光路中に配置
   され、 前記第１照明系は、前記物体上において前記指標マーク
   に光学的に対応する領域以外の領域を照明するように構
   成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置検
   出装置。
4. 【請求項４】 前記第２照明系は、前記指標マークの形
   成領域だけを照明するように構成されていることを特徴
   とする請求項３に記載の位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記物体マークを照明するための第１照
   明系と、前記指標マークを照明するための第２照明系と
   を備え、 前記指標マークは、前記第２照明系の光路中に配置され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装
   置。
6. 【請求項６】 前記第１照明系は、前記物体上において
   前記指標マークに光学的に対応する領域以外の領域を照
   明するように構成されていることを特徴とする請求項５
   に記載の位置検出装置。
7. 【請求項７】 第１の光で前記物体マークを照明するた
   めの第１照明系と、 前記第１の光とは波長が実質的に異なる第２の光で前記
   指標マークを照明するための第２照明系と、 前記第１の光で照明された前記物体マークからの光と前
   記第２の光で照明された前記指標マークからの光とを波
   長分離して前記第１光電検出器および前記第２光電検出
   器へそれぞれ導くための波長分離手段とを備えているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
8. 【請求項８】 前記第２光電検出器の検出面は、その中
   心が前記第２結像光学系の光軸から偏心して配置されて
   いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に
   記載の位置検出装置。
9. 【請求項９】 前記指標マークおよび前記第２光電検出
   器の検出面は、前記物体面の光学的共役面から光軸に沿
   って実質的に離れて位置決めされていることを特徴とす
   る請求項１乃至８のいずれか１項に記載の位置検出装
   置。
10. 【請求項１０】 位置検出すべき物体上に形成された物
    体マークからの光に基づいて前記物体マークの像を形成
    するための第１結像光学系と、 前記第１結像光学系を介して形成された前記物体マーク
    の像を光電検出するための第１光電検出器と、 前記第１結像光学系と少なくとも部分的に共通の光路を
    有し、指標マークからの光に基づいて前記指標マークの
    像を形成するための第２結像光学系と、 前記第２結像光学系を介して形成された前記指標マーク
    の像を光電検出するための第２光電検出器とを備え、 前記指標マークおよび前記第２光電検出器の検出面は、
    前記物体面の光学的共役面から光軸に沿って実質的に離
    れて位置決めされていることを特徴とする位置検出装
    置。
11. 【請求項１１】 所定のパターンが形成されたマスクを
    照明するための露光用照明系と、前記マスクのパターン
    像を感光性基板上に形成するための投影光学系と、前記
    感光性基板の位置を検出するための請求項１乃至１０の
    いずれか１項に記載の位置検出装置とを備えていること
    を特徴とする露光装置。