JP2003017382A - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スループットを低下させることなく、ベース
ライン量の変化を常時把握できるようにする。 【解決手段】 基板の位置を制御するための基板ステー
ジ１４と、原板Ｒのパターンを基板ステージ上の基板に
投影して露光を行うための投影光学系１３と、基板ステ
ージ上の基準マークＦＭまたは基板のアライメントマー
クの位置を検出する第１の位置検出装置３０と、投影光
学系を介して基準マークＦＭの位置を検出する第２の位
置検出装置６０ａ，６０ｂとを備え、第１および第２位
置検出装置による基準マークＦＭの位置検出結果および
第１位置検出装置による前記アライメントマークの位置
検出結果に基づいて基板の位置合せを行い、露光を行う
露光装置において、第１位置検出装置による位置検出の
基準となる部材３９上に、第２位置検出装置により投影
光学系を介して検出可能な指標マークを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフ・アクシス方
式の基板アライメント系を備え、原板と感光性基板とを
同期させてそれぞれ所定の方向に走査移動することによ
り、原板上のパターンを逐次感光性基板上に露光する走
査型露光装置等の露光装置およびこれを用い得るデバイ
ス製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体素子、液晶表示素子、薄
膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィ工程を経て製造す
る際には、フォトマスクまたはレチクル（以下、「レチ
クル」という）のパターンを感光性の基板ウェハやガラ
スプレート（以下、「ウェハ」という）上に転写する投
影露光装置が用いられている。近年、半導体素子等は益
々パターンが微細化している。これを実現するために
は、投影光学系の解像力を高める必要がある。解像力を
高めるには、露光光の波長を短波長化する、投影光学系
の開口数を増大する等の手法がある。一方、半導体素子
１個のチップパターンについてみると、大型化する傾向
にある。このため、より大面積のパターンを露光できる
装置が必要とされている。パターンの微細化および大型
化を同時に満足するためには、露光領域が大きくかつ解
像力の高い投影光学系が必要となる。しかしながら露光
領域を大きくすればするほど、解像力を高めれば高める
ほど、露光領域全域でのディストーション等の結像性能
を所定の精度に維持することが困難となる。

【０００３】そこで現在注目されているのが走査型露光
装置である。走査型露光装置においては、矩形状、円弧
状等のスリット状の照明領域に対して相対的に、レチク
ルおよびウェハを同期させて走査移動しながら、レチク
ルのパターンをウェハに転写する。この方式では、レチ
クルをスリット状に照明するので、投影光学系の一部し
か使用しない。このため、ディストーション等の結像性
能を所定の精度に維持し易いという利点がある。また、
レチクルをスリット状に照明することによって投影光学
系の有効露光領域の最大直径を使用することができると
ともに、走査することにより、走査方向には光学系の制
限を受けることなく露光領域を拡大することができると
いう利点がある。

【０００４】走査型露光装置、特にウェハ上の各ショッ
ト領域をステッピング方式で走査開始位置に移動した
後、それらショット領域に走査露光方式でレチクルパタ
ーンを露光するステップアンドスキャン方式の投影式走
査型露光装置が、特開平８−７８３４１号公報において
提案されている。本提案は、レチクルステージ上および
ウェハレベリングテーブル上の所定位置にそれぞれ基準
プレートを設け、それぞれの基準プレート上に左右で対
となっている基本マークを設け、これらを投影光学系を
介し重ね合わせて観察してそれぞれのＸ方向のズレを計
測し、その計測値より投影倍率の変動を算出するという
ものである。他の投影式走査型露光装置として特開平７
−１７６４６８号公報において提案されているものがあ
る。本提案は、レチクルステージ上およびウェハステー
ジ上の所定位置にそれぞれ基準プレートを設け、それぞ
れの基準プレート上に走査方向に２列の基準マークを設
け、これらを投影光学系を介し重ね合わせて観察し、そ
れぞれの誤差を計測し、計測結果より座標計測系の計測
誤差の補正を行い、そしてレチクル座標系とウェハ座標
系との間の変換パラメータを求めるというものである。

【０００５】露光装置におけるウェハとレチクルのアラ
イメントについては、投影光学系を介してウェハのア
ライメントマークの位置を測定するＴＴＬ方式、投影
光学系を介することなく直接ウェハのアライメントマー
クの位置を計測するオフ・アクシス方式、投影光学系
を介してウェハとレチクルを同時に観察して両者の相対
位置関係を検出するＴＴＲ方式等がある。これらに用い
られるアライメントセンサを使用して、レチクルとウェ
ハとのアライメントを行う場合、予めアライメントセン
サの計測中心とレチクルのパターンの投影像の中心（露
光中心）との間隔であるベースライン量が求められる。
そして、アライメントセンサによってアライメントマー
クの計測中心からのずれ量が検出され、このずれ量をベ
ースライン量で補正した距離だけウェハを移動すること
によって当該ショット領域の中心が露光中心に正確に位
置合せされる。

【０００６】ところが、露光装置を維持して使用する過
程で、次第にベースライン量が変動することがある。こ
のベースライン変動が生じると、アライメント精度（重
ね合せ精度）が低下する。したがって従来、例えば定期
的にアライメントセンサの計測中心と露光中心との間隔
を正確に計測するためのベースラインチェックが行われ
ている。

【０００７】図７は、従来の投影露光装置におけるベー
スライン計測の原理を模式的に示す図である。同図に示
すように、レチクルＲには中心Ｃを挟んで対称な位置に
マークＲＭａとマークＲＭｂが設けられている。レチク
ルＲはレチクルステージ９上に保持され、レチクルステ
ージ９はレチクルＲの中心Ｃが投影光学系１３の光軸Ａ
Ｘに合致するようにレチクルＲを移動する。ウェハステ
ージ１４上には、感光基板の表面に形成されたアライメ
ントマークと同等の基準マークＦＭを有する基準部材Ｆ
Ｐが感光基板と干渉しない位置に付設され、この基準マ
ークＦＭが投影光学系１３の投影視野内の所定位置にく
るようにウェハステージ１４を位置決めすると、レチク
ルＲの上方に設けられたＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）
方式のマスクアライメント系６０ａによって、レチクル
ＲのマークＲＭａと基準マークＦＭとが同時に検出され
る。また、ウェハステージ１４を別の位置に移動する
と、マスクアライメント系６０ｂによってレチクルＲの
マークＲＭｂと基準マークＦＭを同時に検出することが
できる。

【０００８】投影光学系１３の外側（投影視野外）に
は、オフ・アクシス方式のアライメントセンサ３０が固
設されている。アライメントセンサ３０の光軸は、投影
像側面では投影光学系１３の光軸ＡＸと平行である。そ
してアライメントセンサ３０の内部には、感光基板上の
マークまたは基準マークＦＭをアライメントする際の基
準となる視準マークがガラス板に設けられ、投影像面
（感光基板表面または基準マークＦＭの面）とほぼ共役
に配置されている。

【０００９】この構成においてベースライン量を計測す
るには、図７に示すように、まず、マスクアライメント
系６０ａを用いてレチクルＲのマークＲＭａと基準部材
ＦＰ上の基準マークＦＭとがアライメントされたときの
ウェハステージ１４の位置Ｘ１をレーザ干渉計で計測す
る。次に、同様に、マスクアライメント系６０ｂを用い
てレチクルＲのマークＲＭｂと基準マークＦＭとがアラ
イメントされたときのウェハステージ１４の位置Ｘ２お
よびアライメントセンサ３０の指標マークと基準マーク
ＦＭとがアライメントされたときのウェハステージ１４
の位置Ｘ４をレーザ干渉計等でそれぞれ計測する。位置
Ｘ１とＸ２の中心位置をＸ３とすると、位置Ｘ３は投影
光学系１３の光軸ＡＸ上にあり、レチクル中心Ｃと共役
な位置である。

【００１０】ベースライン量ＢＬは、差（Ｘ３−Ｘ４）
を計算することにより求められる。このベースライン量
ＢＬは、後で感光基板上のアライメントマークをアライ
メントセンサ３０でアライメントして投影光学系１３の
直下に送り込むときの基準量となるものである。すなわ
ち、感光基板上の１ショット（被露光領域）の中心と感
光基板上のアライメントマークとの間隔をＸＰ、感光基
板上のアライメントマークがアライメントセンサ３０の
指標マークと合致したときのウェハステージ１４の位置
をＸ５とすると、ショット中心とレチクル中心Ｃとを合
致させるためには、ウェハステージ１４を、（Ｘ５−Ｂ
Ｌ−ＸＰ）または（Ｘ５−ＢＬ＋ＸＰ）の位置に移動さ
せればよい。

【００１１】このように、オフ・アクシス方式のアライ
メントセンサ３０を用いて感光基板上のアライメントマ
ーク位置を検出した後、ベースライン量ＢＬに関連する
一定量だけウェハステージ１４を送り込むだけで、直ち
にレチクルＲのパターンを感光基板上のショット領域に
正確に重ね合わせて露光することができる。なお、ここ
では１次元方向についてのみ考えたが、実際には２次元
で考える必要がある。

【００１２】ここで重要なのは、ベースライン量ＢＬで
あり、このベースライン量ＢＬが正確に計測されている
ことが高精度にアライメントを行うための前提となる。
そのため、ベースライン量ＢＬの計測は、１ロットの先
頭ウェハの露光前等において必要に応じて実施されてい
る。したがって、計測されたベースライン量ＢＬは、次
の計測まではできるだけ変化しないことが望ましい。し
かしながら、ベースライン量ＢＬは露光中において、環
境条件の変化、露光光の照射熱、機械的条件の変化等に
伴って変化することがある。このようなベースライン量
ＢＬの経時変化を抑えるため、従来、以下のような提案
がなされ、実施されている。

【００１３】オフ・アクシス方式の従来例として、たと
えば特開平９−２１９３５４号公報に記載されたものに
おいては、特に短期的なアライメントセンサの計測中心
の変動に着目し、アライメントセンサの対物レンズ部に
指標マークを設け、指標マークの検出系とウェハ側マー
クの検出系を極力共通な系で構成することにより、検出
系に対する熱あるいは機械的振動によるドリフトの影響
を低減し、検出精度の向上を図っている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
素子等の集積度が益々高まるにつれて、必要な重ね合せ
精度も一層高まっているため、露光中の経時変化のよう
な僅かなベースライン量の変動も必要な重ね合せ精度を
得る上での障害となりつつある。これを解消するための
１つの手法として、ベースラインチェックを頻繁に行っ
て、そのベースライン量の変化を常に把握しておく方法
もあるが、ベースラインチェックには所定の時間を要す
るため、ベースラインチェックを頻繁に行えば、露光工
程におけるスループット（生産性）が低下するという不
都合がある。

【００１５】本発明の目的は、かかる従来技術の課題に
鑑み、露光装置およびデバイス製造方法において、スル
ープットを低下させることなく、ベースライン量の変化
を常時把握できるようにし、これにより、精確なベース
ライン量に基づく高い重ね合せ精度による露光転写を行
うことができるようにすることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の第１の露光装置は、基板の位置を制御するため
の基板ステージと、原板のパターンを前記基板ステージ
上の基板に投影して露光を行うための投影光学系と、前
記基板ステージ上の所定の基準マークまたは前記基板の
アライメントマークの位置を検出する第１の位置検出装
置と、前記投影光学系を介して前記基準マークの位置を
検出する第２の位置検出装置とを備え、前記第１および
第２位置検出装置による前記基準マークの位置検出結果
および前記第１位置検出装置による前記アライメントマ
ークの位置検出結果に基づいて前記基板の位置合せを行
い、前記露光を行う露光装置において、前記第１位置検
出装置による位置検出の基準となる部材上に、前記第２
位置検出装置により前記投影光学系を介して検出可能な
指標マークを具備することを特徴とする。

【００１７】第２の露光装置は、第１の露光装置におい
て、前記指標マークは、前記第２位置検出装置にとっ
て、前記基板ステージ上の基準マークの面と共役な位置
に設けられていることを特徴とする。

【００１８】第３の露光装置は、第１または第２の露光
装置において、前記露光のためにスリット形状の照明光
で前記原板を照明する照明光学系と、前記原板を走査移
動するための原板ステージとを備え、前記原板ステージ
および基板ステージにより前記原板および基板を前記投
影光学系および照明光に対して前記スリット形状とほぼ
直交する方向に移動させながら露光を行う走査型の露光
装置であることを特徴とする。

【００１９】第４の露光装置は、第３の露光装置におい
て、前記第１位置検出装置は、前記スリット形状と直交
し、かつ前記投影光学系の光軸を通る走査方向のライン
上に配置され、前記位置検出の基準となる部材は、前記
投影光学系の照明領域からは外れているが、前記指標マ
ークは前記投影光学系の投影視野内に在ることを特徴と
する。

【００２０】そして、第５の露光装置は、第１〜第４の
いずれかの露光装置において、前記投影光学系を介して
前記指標マークの位置検出が可能な位置に前記第２位置
検出装置を移動させる手段を有することを特徴とする。

【００２１】また、本発明のデバイス製造方法は、本発
明の第１〜第５のいずれかの露光装置を用い、その第１
および第２位置検出装置により、その基板ステージ上の
基準マークの位置検出を行う工程と、この後、必要に応
じて前記第１位置検出装置による位置検出の基準となる
部材上の指標マークを前記第２位置検出装置によって検
出する工程と、前記基板ステージ上に搬入された基板の
アライメントマークの位置を前記第１位置検出装置によ
り検出する工程と、前記第１および第２位置検出装置に
よる基準マークの位置検出結果、前記指標マークの位置
検出結果および前記アライメントマークの位置検出結果
に基づいて前記基板の位置合せを行い、前記基板に対す
る露光を行う工程とを具備することを特徴とする。

【００２２】これら本発明の構成において、露光を行う
際には、あらかじめ第１および第２位置検出装置により
基板ステージ上の基準マークの位置検出を行うことによ
りベースライン量が計測される。そしてこの後、必要に
応じて第１位置検出装置による位置検出の基準となる部
材上の指標マークを第２位置検出装置によって検出する
ことによりベースライン量の変動量が計測される。そし
て、基板ステージ上に搬入された基板の露光を行うとき
には、基板のアライメントマークの位置を第１位置検出
装置により検出し、この検出結果と、前記ベースライン
量およびその変動量とに基づいて基板の位置合せを行
い、露光を行う。このとき、ベースライン量の変動量の
計測は、第１位置検出装置による位置検出の基準となる
部材上の指標マークを第２位置検出装置によって検出す
ることによって行われるため、基板ステージを移動させ
る必要がない。このため、露光処理のスループットを落
とすことなく、他の処理と並行して、ベースライン量の
変動量の計測が行われる。

【００２３】

【実施例】本発明の一実施例について、図１〜図５を用
いて説明する。本実施例はオフ・アクシス方式のアライ
メントセンサとマスクアライメント系を備えた走査型露
光装置についてのものである。

【００２４】図１は、本実施例に係る走査型露光装置の
概略を示す。同図に示すように、この露光装置では、レ
チクルＲは、光源１と、照明系整形光学系２ないしリレ
ーレンズ８からなる照明光学系により、長方形のスリッ
ト状の照明領域２１において均一な照度で照明され、こ
れにより、スリット状の照明領域２１内におけるレチク
ルＲの回路パターン像が投影光学系１３を介してウェハ
Ｗ上に転写される。光源１としてはＡｒＦエキシマレー
ザ、ＫｒＦエキシマレーザ等のエキシマレーザ光源、金
属蒸気レーザ光源、ＹＡＧレーザの高周波発生装置等の
パルス光源、水銀ランプと楕円反射鏡とを組み合わせた
構成等の連続光源等が使用できる。

【００２５】露光のオン・オフは、パルス光源の場合は
パルス光源用の電源装置からの供給電力の制御により切
り換えられ、連続光源の場合は照明光整形光学系２内の
シャッタにより切り換えられる。但し、本実施例では後
述のように可動ブラインド（可変視野絞り）７が設けら
れているため、可動ブラインド７の開閉によって露光の
オン・オフを切り換えてもよい。

【００２６】光源１からの照明光は、照明光整形光学系
２により光束径が所定の大きさに設定されてフライアイ
レンズ３に達する。フライアイレンズ３の射出面には多
数の２次光源が形成され、これら２次光源からの照明光
は、コンデンサレンズ４によって集光され、固定の視野
絞り５を経て可動ブラインド（可変視野絞り）７に達す
る。図１では視野絞り５は可動ブラインド７よりもコン
デンサレンズ４側に配置されているが、その逆に、リレ
ーレンズ系８側へ配置しても構わない。視野絞り５に
は、長方形のスリット状の開口部が形成されており、視
野絞り５を通過した光束は、長方形のスリット状の断面
を有する光束となり、リレーレンズ系８に入射する。ス
リットの長手方向は図の紙面に対して垂直な方向であ
る。リレーレンズ系８は可動ブラインド７とレチクルＲ
のパターン形成面とを共役にするレンズ系である。

【００２７】可動ブラインド７は後述の走査方向（Ｙ方
向）の幅を規定する２枚の羽根（遮光板）７Ａおよび７
Ｂならびに走査方向に垂直な非走査方向の幅を規定する
２枚の羽根（不図示）より構成されている。走査方向の
幅を規定する羽根７Ａおよび７Ｂはそれぞれ駆動部６Ａ
および６Ｂにより独立に走査方向に移動できるように支
持され、不図示の非走査方向の幅を規定する２枚の羽根
もそれぞれ独立に移動できるように支持されている。本
実施例では、固定の視野絞り５により設定されるレチク
ルＲ上のスリット状の照明領域２１内において、さらに
可動ブラインド７により設定される所望の露光領域内に
のみ照明光が照射される。リレーレンズ系８は両側テレ
セントリックな光学系であり、レチクルＲ上のスリット
状の照明領域２１ではテレセントリック性が維持されて
いる。

【００２８】レチクルＲはレチクルステージ９上に載置
されており、レチクルＲ上のスリット状の照明領域２１
内でかつ可動ブラインド７により規定された回路パター
ンの像が、投影光学系１３を介してウェハＷ上に投影露
光される。投影光学系１３の光軸に垂直な２次元平面内
で、スリット状の照明領域２１に対するレチクルＲの走
査方向を＋Ｙ方向（または−Ｙ方向）とし、投影光学系
１３の光軸に平行な方向をＺ方向とする。この場合、レ
チクルステージ９はレチクルステージ駆動部１０によっ
て駆動され、レチクルＲを走査方向（＋Ｙ方向または−
Ｙ方向）に走査移動し、可動ブラインド７の駆動部６Ａ
および６Ｂならびに非走査方向の駆動部の動作は可動ブ
ラインド制御部１１により制御される。レチクルステー
ジ駆動部１０および可動ブラインド制御部１１の動作を
制御するのが装置全体の動作を制御する主制御系１２で
ある。

【００２９】ウェハＷは不図示のウェハ搬送装置により
ウェハステージ１４に載置される。ウェハステージ１４
は、投影光学系１３の光軸に垂直な面内でウェハＷの位
置決めを行うと共にウェハＷを±Ｙ方向に走査するＸＹ
ステージ、Ｚ方向にウェハＷの位置決めを行うＺステー
ジ等により構成されている。ウェハＷ上方には、オフ・
アクシス方式のアライメントセンサ３０が構成されてい
る。

【００３０】アライメントセンサ３０の配置について図
２を用いて説明する。図２（ａ）では図の紙面の左右方
向を走査方向とし、図２（ｂ）では図の紙面に垂直な方
向を走査方向としている。図２（ｃ）および（ｄ）はウ
ェハＷを上方から見た様子を示しており、それぞれの図
における走査方向は図の紙面の左右方向および上下方向
となっている。図中の２２はウェハＷ上に投影される長
方形のスリット状の照明領域である。アライメントセン
サ３０は、照明領域２２の長手方向に直交する方向から
投影光学系１３の下に潜り込むように配置されている。
この方向に配置することによって、アライメントセンサ
３０を照明領域２２の露光光束１３ａに干渉しない範囲
で投影光学系１３の光軸に近付けることができ、アライ
メントセンサ３０の計測中心と投影光学系１３の中心ま
での距離であるベースラインＢＬを最短にすることがで
きる。

【００３１】次に、図３を用いてアライメントセンサ３
０について詳細に説明する。アライメントセンサ３０
は、ウェハＷ上のアライメントマークを照明するための
光源となるランプハウス部５１を、熱的影響を避けるた
めに外部に備える。ランプハウス部５１では、そこに設
置されたハロゲンランプ等からなる第１の光源５２から
出射された広帯域波長の照明光が、波長制限フィルタ５
３の作用により適当な波長幅を有する可視照明光とされ
る。その照明光ＡＬ１は、次に集光レンズ５４により、
光ファイバ等からなるライトガイド５６の入射端面に集
光される。集光レンズ５４とライトガイド５６の入射端
面との間にはシャッタ５５が設けられ、シャッタ５５の
開閉により照明光ＡＬ１のオン・オフを切り換えるよう
になっている。シャッタ５５は不図示のシャッタ駆動部
により駆動され、シャッタ駆動部による照明光ＡＬ１の
オン・オフの切換え駆動は主制御系１２により制御され
ている。

【００３２】ライトガイド５６の他端はランプハウス部
５１の外部に取り出され、アライメントセンサ３０に接
続されている。ライトガイド５６の出射端面から出射さ
れる照明光ＡＬ１は、コンデンサレンズ３１で集光さ
れ、ダイクロイックプリズム３２に入射する。ダイクロ
イックプリズム３２は、可視光を反射し、赤外光を透過
する波長選択性を有する。このため、可視光である照明
光ＡＬ１はダイクロイックプリズム３２で殆ど減光され
ることなく反射し、視野絞り３３を均一に照射する。な
お、後述するように、ダイクロイックプリズム３２に
は、アライメントセンサ３０内に設置された第２の光源
３４から射出される赤外光からなる照明光ＡＬ２が、照
明光ＡＬ１と直交する方向から入射している。

【００３３】視野絞り３３を通過した照明光ＡＬ１は、
リレーレンズ３５で集光され、ハーフプリズム３６に入
射する。ハーフプリズム３６で反射された照明光ＡＬ１
は第１対物レンズ３８の入射瞳面３７にライトガイド５
６の出射端面の投影像を形成した後、第１対物レンズ３
８を透過して、落射プリズム３９に入射する。落射プリ
ズム３９には、第１対物レンズ３８に対向する表面に、
アライメントセンサ３０の計測基準となる指標マーク３
９Ａが形成され、そして投影光学系１３に対向する表面
に、後述するマスクアライメント系６０ａおよび６０ｂ
で計測される指標マーク３９Ｂが形成されている。ま
た、落射プリズム３９のウェハＷに対向する表面には、
可視光と赤外光は透過するが、後述のマスクアライメン
ト系６０ａおよび６０ｂによる計測で使用される露光波
長の紫外光は反射する膜３９Ｃが蒸着されており、落射
プリズム３９の４５°の反射面の膜３９Ｄには、露光波
長の紫外光は透過し、可視光および赤外光は反射する膜
３９Ｄが蒸着されている。落射プリズム３９に入射した
可視光である照明光ＡＬ１は、下方に反射し、膜３９Ｃ
を殆ど減光されることなく透過し、透明なガラス板から
なるコールドミラー４０に入射する。コールドミラー４
０の表面には、可視光は透過するが、赤外光を反射する
膜４０Ａが蒸着されている。可視光である照明光ＡＬ１
は、殆ど減光されることなくコールドミラー４０を透過
し、第１対物レンズ３８の焦点面に相当するウェハＷ上
のアライメントマークをほぼ垂直に照射する。

【００３４】ウェハＷ上のアライメントマークを照射し
た照明光ＡＬ１は、アライメントマークで反射回折し、
アライメントマーク検出光ＢＬ１としてウェハＷ上から
上方に戻っていく。アライメントマーク検出光ＢＬ１
は、再びコールドミラー４０に入射し、膜４０Ａで殆ど
減光されることなくコールドミラー４０を透過し、落射
プリズム３９の膜３９Ｄで反射し、そして第１対物レン
ズ３８に入射する。第１対物レンズ３８の入射瞳面３７
から射出されたアライメントマーク検出光ＢＬ１はハー
フプリズム３６を通過し、第２対物レンズ４１に入射す
る。第２対物レンズ４１によって集光されたアライメン
トマーク検出光ＢＬ１は撮像素子４２の撮像面上にアラ
イメントマークの像を形成する。

【００３５】一方、アライメントセンサ３０内の第２の
光源３４より射出される赤外光からなる照明光ＡＬ２
は、光源３４の電源（不図示）からの光源３４への電流
値を主制御系１２により制御することにより、オン・オ
フが切り換えられる。照明光ＡＬ２はコンデンサレンズ
４３で集光され、ダイクロイックプリズム３２を殆ど減
光されることなく透過し、視野絞り３３を通過し、そし
てリレーレンズ３５により集光されてハーフプリズム３
６に入射する。ハーフプリズム３６に入射した照明光Ａ
Ｌ２は、ハーフプリズム３６で反射され、第１対物レン
ズ３８の入射瞳面３７に光源３４の投影像を形成する。
第１対物レンズ３８から射出された照明光ＡＬ２は、落
射プリズム３９に入射する。照明光ＡＬ２は、落射プリ
ズム３９の第１対物レンズ３８に対向する表面に形成さ
れているアライメントセンサ３０の計測の基準となる指
標マーク３９Ａにより回折され、検出回折光ＢＬ２とな
る。検出回折光ＢＬ２は落射プリズム３９の４５°の反
射面の膜３９Ｄで下方に反射されてコールドミラー４０
に入射し、赤外光を反射する膜４０Ａによって殆ど減光
することなく反射され、落射プリズム３９に戻される。

【００３６】このとき、ウェハＷの表面が照明光ＡＬ１
による第１対物レンズ３８の像面に合焦している状態
で、コールドミラー４０の反射面（本例では上面）に関
して、検出回折光ＢＬ２における落射プリズム３９の指
標マーク３９Ａが形成されている面と、照明光ＡＬ１に
おけるウェハＷの表面とが共役となるように、コールド
ミラー４０が配置されている。すなわち、検出回折光Ｂ
Ｌ２の波長におけるコールドミラー４０の反射面から落
射プリズム３９の４５°反射面を経て指標マーク３９Ａ
が形成されている面までの光路長と、照明光ＡＬ１の波
長におけるコールドミラー４０の反射面からウェハＷの
表面までの光路長は等しくなっている。そのため、本例
では指標マーク３９Ａは、実質的にウェハＷの表面にあ
るのとほぼ等価となっている。

【００３７】コールドミラー４０で反射された検出回折
光ＢＬ２は、落射プリズム３９の４５°の反射面の膜３
９Ｄで反射されて指標マーク３９Ａの周囲を通過した
後、第１対物レンズ３８に入射する。第１対物レンズ３
８の入射瞳面３７から射出された検出回折光ＢＬ２はハ
ーフプリズム３６を通過し、第２対物レンズ４１に入射
する。第２対物レンズ４１によって集光された検出回折
光ＢＬ２は撮像素子４２の撮像面上に指標マーク３９Ａ
の指標マーク像を形成する。

【００３８】したがって、ランプハウス部５１のシャッ
タ５５の開閉により照明光ＡＬ１のオン・オフを切換
え、また、光源３４の電源（不図示）からの電流値を主
制御系１２により制御して赤外光からなる照明光ＡＬ２
のオン・オフを切り換えることによって、撮像素子４２
の撮像面上でのアライメントマークの像と指標マーク３
９Ａの像とを時間的に分離し、指標マーク３９Ａの像を
基準として、アライメントマークの像の位置を検出する
ことができる。このようにしてアライメントセンサ３０
によりウェハＷ上のアライメントマークが検出される
と、この検出結果に基づいて制御部１６により処理が行
われ、処理結果が主制御系１２に送られる。主制御系１
２は、処理結果に基づき、ウェハステージ駆動部１５を
介してウェハステージ１４の位置決め動作および走査動
作を制御する。

【００３９】レチクルＲ上のパターン像をスキャン露光
方式で投影光学系１３を介してウェハＷ上の各ショット
領域に露光する際には、視野絞り５によって設定される
スリット状の照明領域２１に対して−Ｙ方向（または＋
Ｙ方向）に、レチクルＲを速度ＶＲで走査する。また、
投影光学系１３の投影倍率をβとすると、レチクルＲの
走査と同期して、＋Ｙ方向（または−Ｙ方向）に、ウェ
ハＷを速度ＶＷ（＝β・ＶＲ）で走査する。これによ
り、ウェハＷ上のショット領域にレチクルＲのパターン
像が逐次転写される。

【００４０】次に、オフ・アクシス方式のアライメント
センサ３０におけるベースライン量ＢＬのチェック時の
動作について説明する。図４は、投影露光装置のベース
ライン計測の原理を模式的に示す図である。図４（ａ）
は図の紙面の左右方向が走査方向になるように、また、
図４（ｂ）は図の紙面が走査方向と直交するように描い
てある。図４（ｃ）はレチクルＲを上方から見た図であ
り、走査方向は図の左右方向となっている。レチクルＲ
には、図４（ａ）および（ｃ）に略示するように、中心
Ｃを挟んで対称な位置にマークＲＭ１ａとマークＲＭ１
ｂが設けられている。レチクルＲはレチクルステージ９
上に保持され、レチクルステージ９はレチクルＲの中心
Ｃが投影光学系１３の光軸ＡＸと合致するように移動さ
れる。ウェハステージ１４上には、感光基板の表面に形
成されたアライメントマークと同等の基準マークＦＭを
有する基準部材ＦＰが感光基板と干渉しない位置に付設
され、この基準マークＦＭが投影光学系１３の投影視野
内の所定位置にくるようにウェハステージ１４を位置決
めすると、レチクルＲの上方に設けられたＴＴＬ（スル
ー・ザ・レンズ）方式のマスクアライメント系６０ａに
よって、レチクルＲのマークＲＭ１ａと基準マークＦＭ
とが同時に検出される。また、ウェハステージ１４を別
の位置に移動すると、マスクアライメント系６０ｂによ
ってレチクルＲのマークＲＭ１ｂと基準マークＦＭを同
時に検出することができる。

【００４１】アライメントセンサ３０は、図２に示すよ
うに、ウェハＷ上の長方形のスリット状の照明領域２２
の長手方向に直交する方向に、投影光学系１３の下に潜
り込むように配置されている。この方向に配置すること
によって、アライメントセンサ３０を照明領域２２の露
光光束１３ａに干渉しない範囲で投影光学系の光軸に近
付けることができる。

【００４２】図４に戻り、説明を進める。アライメント
センサ３０の光軸は、投影像側面では投影光学系１３の
光軸ＡＸと平行である。そしてアライメントセンサ３０
の内部には、感光基板上のマークまたは基準マークＦＭ
をアライメントする際の基準となる指標マーク３９Ａが
落射プリズム３９に設けられ、投影像面（感光基板表面
または基準マークＦＭの面）とほぼ共役に配置されてい
る。

【００４３】この構成においてベースライン量を求める
には、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、マス
クアライメント系６０ａを用いてレチクルＲのマークＲ
Ｍ１ａと基準部材ＦＰ上の基準マークＦＭとがアライメ
ントされたときのウェハステージ１４の位置（Ｘ１，Ｙ
１）をレーザ干渉計で計測する。同様に、マスクアライ
メント系６０ｂを用いてレチクルＲのマークＲＭ１ｂと
基準マークＦＭとがアライメントされたときのウェハス
テージ１４の位置（Ｘ２，Ｙ２）および、アライメント
センサ３０の指標マーク３９Ａと基準マークＦＭとがア
ライメントされたときのウェハステージ１４の位置（Ｘ
４，Ｙ４）をレーザ干渉計等でそれぞれ計測する。位置
（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ２，Ｙ２）の中心位置を（Ｘ３，
Ｙ３）とすると、位置（Ｘ３，Ｙ３）は投影光学系１３
の光軸ＡＸ上にあり、レチクル中心Ｃと共役な位置であ
る。

【００４４】ベースライン量ＢＬは、差（Ｘ３−Ｘ４，
Ｙ３−Ｙ４）を計算することで求められる。Ｘ方向のベ
ースライン量をＢＬＸ、Ｙ方向のベースライン量をＢＬ
Ｙとすると、ＢＬＸ＝Ｘ３−Ｘ４、ＢＬＹ＝Ｙ３−Ｙ４
となる。このベースライン量ＢＬＸおよびＢＬＹは、後
で感光基板上のアライメントマークをアライメントセン
サ３０でアライメントして投影光学系１３の直下に送り
込むときの基準量となるものである。すなわち、感光基
板上の１ショット（被露光領域）の中心と感光基板上の
アライメントマークとの間隔を（ＸＰ，ＹＰ）、感光基
板上のアライメントマークがアライメントセンサ３０の
指標マーク３９Ａと合致したときのウェハステージ１４
の位置を（Ｘ５，Ｙ５）とすると、ショット中心とレチ
クル中心Ｃとを合致させるためには、ウェハステージ１
４を（Ｘ５−ＢＬＸ−ＸＰ，Ｙ５−ＢＬＹ−ＹＰ）また
は（Ｘ５−ＢＬＸ＋ＸＰ，Ｙ５−ＢＬＹ＋ＹＰ）の位置
に移動させればよい。図８にベースライン量の計測のフ
ローを示す。

【００４５】このように、オフ・アクシス方式のアライ
メントセンサ３０を用いて感光基板上のアライメントマ
ーク位置を検出した後、ベースライン量ＢＬＸおよびＢ
ＬＹに関連する一定量だけウェハステージ１４を送り込
むだけで、直ちにレチクルＲのパターンを感光基板上の
ショット領域に正確に重ね合わせて露光することができ
る。しかしながら、アライメントセンサ３０のベースラ
イン量ＢＬＸおよびＢＬＹは種々の要因により変動する
恐れがある。すなわち、外部の機械的な振動等の影響に
よってアライメントセンサ３０の落射プリズム３９（指
標マーク３９Ａ）と投影光学系１３との間隔が変動する
恐れや、露光光の照射熱や各種センサの発熱等の影響に
よって落射プリズム３９（指標マーク３９Ａ）の変位や
アライメントセンサ３０の回転等が生じる恐れがある。

【００４６】これらの影響を回避する方法として、前記
のベースラインのチェック動作を頻繁に行い、常に変動
を把握してベースライン量ＢＬＸおよびＢＬＹを補正す
る方法もあるが、ベースラインのチェック動作は所定の
時間を要するため、ベースラインのチェック動作を頻繁
に行えば、露光工程におけるスループットを低下させて
しまう。そこで本実施例では、アライメントセンサ３０
の落射プリズム３９に設けられた指標マーク３９Ｂを、
投影光学系１３を介してマスクアライメント系６０ａお
よび６０ｂで計測することにより、露光工程におけるス
ループットを低下させることなく、常時ベースライン量
ＢＬの変動を把握するようにしている。

【００４７】以下、図５および図６を用いて、このベー
スライン量ＢＬのチェック動作について説明する。図５
（ａ）は図の紙面の左右方向を走査方向として、図５
（ｂ）は図の紙面が走査方向に直交するように描いてい
る。図５（ｃ）はレチクルＲを上方から見た図であり、
図の紙面の左右方向を走査方向としている。図６はアラ
イメントセンサ３０の落射プリズム３９の詳細を示して
いる。

【００４８】本実施例の走査型露光装置の特徴として、
図２に示したように、アライメントセンサ３０は、ウェ
ハＷ上の長方形のスリット状の照明領域２２の長手方向
に直交する方向に、投影光学系１３の下に潜り込むよう
に配置されている。この方向に配置することによって、
アライメントセンサ３０をウェハＷ上の長方形のスリッ
ト状の照明領域２２の露光光束１３ａに干渉しない範囲
で投影光学系１３の光軸に近付けることができるととも
に、投影光学系１３の下に潜り込ませたアライメントセ
ンサ３０の落射プリズム３９を、スリット状の照明領域
２２の露光光束１３ａからは外れているが、投影光学系
１３の視野内に入るように配置することができる。そし
て、投影光学系１３の視野内にあるアライメントセンサ
３０の落射プリズム３９の指標マーク３９Ｂを観察可能
なように、マスクアライメント系６０ａおよび６０ｂに
は、これらを走査方向へ駆動させる駆動部が設けられて
いる。

【００４９】前述のようにしてウェハステージ１４上の
基準部材ＦＰ上の基準マークＦＭを用いたベースライン
チェックが行われた後、マスクアライメント系６０ａお
よび６０ｂは、図５に示すように、レチクルＲのマーク
ＲＭ２ａとＲＭ２ｂが観察可能なように走査方向に駆動
される。このときマスクアライメント系６０ａによる露
光波長の照明光ＡＬ３ａには、レチクルＲのマークＲＭ
２ａにより反射され、マスクアライメント系６０ａの撮
像手段（不図示）に向かい、ＲＭ２ａの像を撮像手段上
に結像するものと、レチクルＲを透過し、図６に示すよ
うに、投影光学系１３を介して、アライメントセンサ３
０の落射プリズム３９の投影光学系１３に対向する面に
達するものとがある。落射プリズム３９に達した照明光
ＡＬ３ａは、落射プリズム３９の投影光学系１３に対向
する面の指標マーク３９Ｂの、レチクルＲのマークＲＭ
２ａに対応するマークにより回折され、検出回折光ＢＬ
３ａとなる。検出回折光ＢＬ３ａは、落射プリズム３９
の４５°の反射面の、露光波長である紫外光は透過する
膜３９Ｄを透過し、落射プリズム３９のウェハＷに対向
する面の、露光波長である紫外光は反射する膜３９Ｃに
よって殆ど減光することなく反射される。

【００５０】このとき、ウェハＷの表面が照明光ＡＬ３
ａによるマスクアライメント系６０ａの像面に合焦して
いる状態で、落射プリズム３９の反射面３９Ｃに関し
て、検出回折光ＢＬ３ａにおける落射プリズム３９の指
標マーク３９Ｂが形成されている面と、照明光ＡＬ３ａ
におけるウェハＷの表面とが共役となるように、落射プ
リズム３９が配置されている。すなわち、検出回折光Ｂ
Ｌ３ａの波長（露光波長）における落射プリズム３９の
反射面３９Ｃから落射プリズム３９の指標マーク３９Ｂ
が形成されている面までの光路長と、照明光ＡＬ３ａの
波長（露光波長）における落射プリズム３９の反射面３
９ＣからウェハＷの表面までの光路長（コールドミラー
４０は含まない）は等しくなっている。そのため、本例
では指標マーク３９Ｂは、実質的にウェハＷの表面にあ
るのとほぼ等価となっている。

【００５１】落射プリズム３９の反射面３９Ｃで反射さ
れた検出回折光ＢＬ３ａは、指標マーク３９Ｂの周囲を
通過した後、投影光学系１３を経て、再びレチクルＲを
透過し、マスクアライメント系６０ａの撮像手段（不図
示）に向かい、指標マーク３９Ｂの像を撮像手段上に結
像する。そして、マスクアライメント系６０ａの撮像手
段上の、レチクルＲのマークＲＭ２ａの像に対する、ア
ライメントセンサ３０の落射プリズム３９の指標マーク
３９Ｂの像の位置（Ｘ６ａ，Ｙ６ａ）を計測することが
できる。

【００５２】一方、マスクアライメント系６０ｂにおい
ても同様にして、マスクアライメント系６０ｂの撮像手
段（不図示）にレチクルＲのマークＲＭ２ｂの像と、ア
ライメントセンサ３０の落射プリズム３９の指標マーク
３９Ｂの像が形成され、マークＲＭ２ｂの像に対する指
標マーク３９Ｂの像の位置（Ｘ６ｂ，Ｙ６ｂ）を計測す
ることができる。レチクルＲに対する指標マーク３９Ｂ
の位置（Ｘ６，Ｙ６）は、Ｘ６＝（Ｘ６ａ＋Ｘ６ｂ）／
２、Ｙ６＝（Ｙ６ａ＋Ｙ６ｂ）／２で表すことができ
る。ただしこの場合、マスクアライメント系６０ａおよ
び６０ｂによる位置検出を、マスクアライメント系６０
ａおよび６０ｂを走査方向に駆動して行っているため、
検出位置は、レチクルＲの中心Ｃまたは投影光学系１３
の光軸からは、レチクルＲ上で、走査方向に、中心Ｃと
マークＲＭ２ａおよびＲＭ２ｂとの間の距離（像高ＲＭ
ｓｐｎ）分ずれている。このため、投影光学系１３に気
圧の変動や露光エネルギーの影響等による倍率変化が生
じた場合には、像高ＲＭｓｐｎ×倍率変化分だけ、レチ
クルＲに対する指標マーク３９Ｂの位置がずれてしま
う。そのため、投影光学系１３の倍率補正機構（不図
示）や、露光波長制御等による投影光学系１３の倍率補
正が必要である。

【００５３】ウェハステージ１４上の基準部材ＦＰ上の
基準マークＦＭを用いたベースラインチェック後のベー
スライン量ＢＬの変動は、このようにして、マスクアラ
イメント系６０ａおよび６０ｂにより、レチクルＲに対
する指標マーク３９Ｂの位置（Ｘ６，Ｙ６）の変動とし
て計測される。このようなベースライン量ＢＬの変動の
計測は、ウェハの交換時、ウェハのステップ動作時等に
おいて、走査型露光装置の他の動作と並列して高速に行
うことができる。図９にベースライン変動量の計測のフ
ローを示す。

【００５４】以上のように、本実施例の走査型露光装置
によれば、感光基板上の照明領域２２が長方形のスリッ
ト状であることを利用して、投影光学系１３の下に潜り
込むようにして配置した、感光基板上に形成されたアラ
イメントマークの位置を光学的に検出するオフ・アクシ
ス方式のアライメントセンサ３０と、レチクルＲ面およ
び感光基板Ｗ面と同一面を同時に観察可能で走査方向に
移動可能なマスクアライメント系６０ａおよび６０ｂ
と、アライメントセンサ３０の基準位置となる指標マー
ク３９Ａが形成されている部材に設けられた、マスクア
ライメント系６０ａおよび６０ｂで検出可能な指標マー
ク６０Ｂとを備え、マスクアライメント系６０ａおよび
６０ｂによって指標マーク６０Ｂを計測することにより
指標マーク３９Ａが形成されている部材の位置変動を計
測するようにしたため、レチクルＲに対するアライメン
トセンサ３０の変動（ベースライン変動）を、他の動作
と並行して検出することができる。

【００５５】なお、本実施例では、マスクアライメント
系６０ａおよび６０ｂによる計測を行う際にレチクルＲ
を直接用いて計測しているが、特開平８−７８３４１号
公報に記載されているように、レチクルＲの代わりに、
レチクルＲに対して相対位置が保証されているレチクル
スキャンステージ９上の基準プレートを用いて計測を行
ってもよい。

【００５６】＜デバイス製造方法の実施例＞次に上記説
明した露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を
説明する。図１０は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半
導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行う。ステ
ップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成した
マスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）で
はシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４におい
て作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程で
あり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行う。こうした工程を経て、半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。

【００５７】図１１は上記ウエハプロセス（ステップ
４）の詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）では
ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）で
はウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極
形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ス
テップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハにレジ
ストを塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明し
た露光装置によってマスクの回路パターンをウエハの複
数のショット領域に並べて焼付露光する。ステップ１７
（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８
（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削
り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチング
が済んで不要となったレジストを取り除く。これらのス
テップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に
回路パターンが形成される。

【００５８】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった大型のデバイスを高い精度で製造するこ
とができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１位置検出装置による位置検出の基準となる部材上
に、第２位置検出装置により投影光学系を介して検出可
能な指標マークを設けるようにしたため、第１位置検出
装置による位置検出の基準となる部材の二次元的な変位
を、投影光学系を介して第２位置検出装置により、他の
動作と並行して常時検出することができる。このため、
第２位置検出装置により基板ステージ上の基準マークを
介して検出される原板のパターン像の位置と第１位置検
出装置の位置検出の基準となる部材との関係（ベースラ
イン量等）を、スループットを低下させずに適宜補正す
ることができる。したがって、露光工程におけるスルー
プットを低下させることなく、精確なベースライン量に
基づいて原板のパターンを感光基板上に高い重ね合せ精
度で転写することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る走査型露光装置の概
略図である。

【図２】 図１の装置におけるアライメントセンサの配
置を示す説明図である。

【図３】 図１の装置におけるアライメントセンサの構
成を示す概略図である。

【図４】 図１の装置におけるベースライン計測の説明
図である。

【図５】 図１の装置におけるベースライン量のチェッ
ク動作の説明図である。

【図６】 図１の装置におけるアライメントセンサの落
射プリズムの詳細を示す図である。

【図７】 従来例に係るベースライン計測の説明図であ
る。

【図８】 図１の装置におけるベースライン量の計測方
法を示すフローチャートである。

【図９】 図１の装置におけるベースライン変動量の計
測方法を示すフローチャートである。

【図１０】 本発明の露光装置を利用できるデバイス製
造方法を示すフローチャートである。

【図１１】 図１０中のウエハプロセスの詳細なフロー
チャートである。

【符号の説明】

１：光源、２：照明光整形光学系、３：フライアイレン
ズ、４：コンデンサレンズ、５：視野絞り、６Ａ，６
Ｂ：ブラインド可動部、７：可動ブラインド、８：リレ
ーレンズ、９：レチクルステージ、１０：レチクルステ
ージ駆動部、１１：ブラインド可動部制御部、１２：主
制御部、１３：投影光学系、１３ａ，１３ｂ：露光光、
１４：ウェハステージ、１５：ウェハステージ駆動部、
１６：アライメントセンサ処理部、２１：照明領域、２
２：ウェハ上照明領域、３０：アライメントセンサ、３
１：コンデンサレンズ、３２：ダイクロイックプリズ
ム、３３：視野絞り、３４：第２の光源、３５：リレー
レンズ、３６：ハーフプリズム、３７：入射瞳面、３
８：第１対物レンズ、３９：落射プリズム、３９Ａ：指
標マーク、３９Ｂ：指標マーク、３９Ｃ：反射面、３９
Ｄ：膜、４０：コールドミラー、４１：第２対物レン
ズ、４２：撮像素子、５１：ランプハウス部、５２：光
源、５３：波長制限フィルタ、５４：集光レンズ、５
５：シャッタ、５６：ライトガイド、６０ａ，６０ｂ：
マスクアライメント系、ＡＸ：光軸、ＡＬ３ａ：照明
光、ＢＬ：ベースライン、ＢＬ３ａ：検出回折光、Ｆ
Ｍ：基準マーク、ＦＰ：基準部材、Ｒ：レチクル、ＲＭ
１ａ，ＲＭ１ｂ：レチクルマーク、ＲＭ２ａ，ＲＭ２
ｂ：マーク、Ｗ：ウェハ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 BB27 CC20 DD03 FF04 GG03 GG07 GG23 GG24 HH13 JJ26 LL01 LL20 LL30 LL47 LL59 MM03 PP12 QQ31 UU09 5F046 DB05 DB10 EB01 EB02 EB03 ED02 ED03 FC07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の位置を制御するための基板ステー
   ジと、原板のパターンを前記基板ステージ上の基板に投
   影して露光を行うための投影光学系と、前記基板ステー
   ジ上の所定の基準マークまたは前記基板のアライメント
   マークの位置を検出する第１の位置検出装置と、前記投
   影光学系を介して前記基準マークの位置を検出する第２
   の位置検出装置とを備え、前記第１および第２位置検出
   装置による前記基準マークの位置検出結果および前記第
   １位置検出装置による前記アライメントマークの位置検
   出結果に基づいて前記基板の位置合せを行い、前記露光
   を行う露光装置において、前記第１位置検出装置による
   位置検出の基準となる部材上に、前記第２位置検出装置
   により前記投影光学系を介して検出可能な指標マークを
   具備することを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記指標マークは、前記第２位置検出装
   置にとって、前記基板ステージ上の基準マークの面と共
   役な位置に設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記露光のためにスリット形状の照明光
   で前記原板を照明する照明光学系と、前記原板を走査移
   動するための原板ステージとを備え、前記原板ステージ
   および基板ステージにより前記原板および基板を前記投
   影光学系および照明光に対して前記スリット形状とほぼ
   直交する方向に移動させながら露光を行う走査型の露光
   装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   露光装置。
4. 【請求項４】 前記第１位置検出装置は、前記スリット
   形状と直交し、かつ前記投影光学系の光軸を通る走査方
   向のライン上に配置され、前記位置検出の基準となる部
   材は、前記投影光学系の照明領域からは外れているが、
   前記指標マークは前記投影光学系の投影視野内に在るこ
   とを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記投影光学系を介して前記指標マーク
   の位置検出が可能な位置に前記第２位置検出装置を移動
   させる手段を有することを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の露光装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの露光装置を用
   い、その第１および第２位置検出装置により、その基板
   ステージ上の基準マークの位置検出を行う工程と、この
   後、必要に応じて前記第１位置検出装置による位置検出
   の基準となる部材上の指標マークを前記第２位置検出装
   置によって検出する工程と、前記基板ステージ上に搬入
   された基板のアライメントマークの位置を前記第１位置
   検出装置により検出する工程と、前記第１および第２位
   置検出装置による基準マークの位置検出結果、前記指標
   マークの位置検出結果および前記アライメントマークの
   位置検出結果に基づいて前記基板の位置合せを行い、前
   記基板に対する露光を行う工程とを具備することを特徴
   とするデバイス製造方法。