JP2008151689A - 位置計測装置、撮像装置、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 位置合わせ用マークの位置計測精度を向上させる。
【解決手段】 移動可能なステージ上のマークに照明光を照射し、該マークからの光束により撮像手段上に該マークの像を形成し、該撮像手段の出力に基づいて生成される信号波形からマークの位置を計測する。また、ステージ位置を計測するステージ位置計測手段と、撮像期間中の照明光強度を連続的に計測する光強度計測手段と、撮像期間中のステージ位置の変化と照明光強度の変化とに基づいて前記信号波形を補正する信号波形補正手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、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微細パターンを有するデバイスの製造等に好適に用いられる、位置計測装置、撮像装置および露光装置に関する。

半導体デバイス製造用の縮小投影露光装置（ステッパ）においては、ウエハあるいはレチクル等に刻まれたマークを撮像し、撮像して得られた信号波形からマークの位置を高精度に検出する技術が求められる。
半導体製造用露光装置におけるマーク撮像方法の従来例を述べる。
図８において、Ｒは露光用原版であるレチクル、Ｗは被露光基板であるウエハ、ＷＭは被観察マークであるウエハマーク、１はｚ軸を光軸とする投影光学系である。また、Ｓは被観察マーク撮像用光学系であり、２は位置合わせ用照明手段、３はビームスプリッタ、４と５は結像光学系、６は撮像手段である。７はＡ／Ｄ変換手段、８は積算回路、９は画像処理手段、１０はステージ駆動手段、１１は３次元に移動可能なステージ、１２は干渉計などのステージ位置計測手段である。

次に、マーク撮像手順について説明する。
まず、ステージ上の被観察マークＷＭを観測できる位置にステージ１１を移動させる。次いで、露光光を照射する位置合わせ用照明手段２から照射した光束により、ビームスプリッタ３、レチクルＲおよび投影光学系１を介して、被観察マークＷＭを照明する。図２（ａ）は被観察マークを示したものであり、同一形状のパターンを複数配置したものである。マークＷＭから反射した光束は、再度投影光学系１およびレチクルＲを介してビームスプリッタ３に到達し、ここで反射して結像光学系５を介して撮像手段６の撮像面上にマークＷＭの像を形成する。撮像手段６においてマークＷＭの像を光電変換する。その後、Ａ／Ｄ変換回路７において、２次元のデジタル信号列に変換する。積算回路８は、図２（ａ）に示すＹ方向に積算処理を行い、図２（ｂ）に示すように２次元信号を１次元のデジタル信号列Ｓ０（ｘ）に変換する。その変換されたデジタル信号列を用いて画像処理手段９にてマークＷＭの中心位置を計測し、またはコントラスト値等を計測し光学系の焦点位置を探査する指標に用いる。

上記マーク撮像方法は、正確なマーク信号波形を必要とする装置において有効な方法である。しかし、ステージ１１のｘ軸、ｙ軸あるいはｚ軸位置は、図３（ａ）に示すように、被観察マークを撮像する画像蓄積時間内で一定ではなく、初期に設定したｘあるいはｙ軸位置ｘ０、ｙ０、ｚ０から僅かに移動したり、振動したりする場合もある。そのため、積算回路８の出力は、本来ならば図２（ｂ）に示すようなデジタル信号列Ｓ０（ｘ）になるはずが、ステージの振動により図２（ｃ）に示すようなつぶれた信号列Ｓ１（ｘ）に変化してしまう。そうなると、その後のコントラスト計測あるいはパターンマッチング等の画像処理工程において計測誤差が生じてしまう。

上記課題を解決するために、すでに特許文献１や、特許文献２では、画像蓄積時間内のステージ位置を連続的にモニタし、アライメント計測値の補正やデジタル信号列の変形補正を行う手法を提案している。
特開平６−３６９９０号公報 特開２００３−２０３８３９号公報

しかしながら、位置合わせ用照明手段２の照明光強度時間分布が図３（ｂ）のように画像蓄積時間内で一定でない場合、上記提案ではアライメント計測値の補正やデジタル信号列の変形補正が正しく行えない問題が生じてくる。位置合わせ用照明手段２の照明光強度時間分布が局所的にピークを持つような場合や、パルス光である場合等にも同様の問題が生じる。

本発明は、例えば、マークの位置の計測精度を向上させることを課題とする。

上記の課題を解決するための位置計測装置は、移動可能なステージ上のマークに照明光を照射し、該マークからの光束により撮像手段上に該マークの像を形成し、該撮像手段の出力に基づいて生成される信号波形から該マークの位置を計測するものである。また、前記ステージの位置を計測するステージ位置計測手段と、前記照明光の強度を計測する光強度計測手段とを備える。
そして、本発明に係る第１の位置計測装置は、前記撮像手段の前記マークの像の撮像期間中の前記ステージ位置の変化と前記照明光強度の変化とに基づいて前記信号波形を補正する信号波形補正手段を備えることを特徴とする。

一方、本発明に係る第２の位置計測装置は、次のマーク位置補正手段を備えることを特徴とする。該マーク位置補正手段は、前記撮像手段の前記マークの像の撮像期間中の前記ステージ位置の変化と前記照明光強度の変化とに基づいて該撮像期間中の平均ステージ位置を決め、前記信号波形から求めたマーク位置を該平均ステージ位置を使って補正する。

上記の課題を解決するための撮像装置は、投影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能なステージ上のマークを含む被観察面を照明し、該被観察面の像を撮像して該被観察面に対応する信号を生成するものである。また、前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、前記照明光の強度を計測する光強度計測手段とを備える。
そして、本発明に係る第１の撮像装置は、前記撮像に際し、前記ステージの位置の変化および前記照明光強度の変化が許容範囲内に収束してから被観察面の撮像を開始する撮像制御手段を備えることを特徴とする。

一方、本発明に係る第２の撮像装置は、撮像期間中のステージ位置の変化または照明光強度の変化が許容範囲外であった場合には、再び被観察面の撮像を行う再撮像制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、マークの位置の計測精度を向上させることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、ステージ上のマークを撮像する画像（電荷より成る画像信号）蓄積中に、ステージ位置と照明光強度を継続して（連続的に）測定する。そして画像蓄積時間内のステージ位置分布と発光強度分布を用いて図２（ｃ）に示す信号列Ｓ１（ｘ）の補正を行い、本来の図２（ｂ）に示すようなデジタル信号列Ｓ０（ｘ）を求める。なお、マークは、ステージ上に載せたウエハ（シリコンやガラスの平板）に形成されているものや、ステージ上の固定した平板に形成されているものがある。
以下、本発明の好ましい実施の形態を実施例に基づき説明する。以下においては、本発明を半導体製造用露光装置に適用した実施例を示す。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
［第１の実施例］
図１は、本発明の第１の実施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す。
図１において、Ｒはレチクル、Ｗは被露光基板であるウエハ、１は光軸が図示したxyz座標系のｚ軸と平行な投影光学系である。また、Ｓはマーク撮像用光学系であり、２は光源、３と１７はビームスプリッタ、４と５は結像光学系、６は撮像手段（例えばＣＣＤ）である。７はＡ／Ｄ変換回路（手段）、８は一次元デジタル信号列を生成する積算回路（手段）、９は画像処理回路（手段）、１０はステージ駆動手段である。１１はxyz座標系のx、y、z軸方向の３つ方向に（３次元的に）移動可能なステージである。１２はステージ１１の上記x,y軸方向（光軸と直交する平面内）の位置を計測するための、干渉計などのステージ位置計測手段である。１３はステージ位置計測手段１２の計測結果を記憶するステージ位置記憶回路（手段）である。１４は積算回路８からのデジタル信号列を補正する波形補正回路（手段）である。１５はマークを照明する光の強度を計測する照明光強度計測手段、１６は照明光強度記憶回路（手段）である。すなわち、図１の装置は、図８の従来の装置に対し、ステージ位置記憶回路１３、波形補正回路１４、照明光強度計測手段１５、照明光強度記憶回路１６およびビームスプリッタ１７を付加したものである。

次に、図１の装置におけるマークの撮像および信号波形補正について説明する。
まずステージ駆動手段１０、位置計測手段１２を用いてステージ１１上のマークＷＭを観測できる位置にステージ１１を移動させる。次いで、光源２からの光束（ウエハＷを露光するのに使う露光光と同じ波長の光）により、ビームスプリッタ１７、３、結像光学系４、レチクルＲおよび投影光学系１を介して、マークＷＭを照明する。図２（ａ）はマークＷＭを示したものであり、同一形状のパターンを複数配置した格子状のマークである。マークＷＭを含む領域（被観察面）で反射した光束は、再度投影光学系１、レチクルＲを介してビームスプリッタ３に到達する。そして、この反射光束はビームスプリッタ３で反射して結像光学系５を介して撮像手段６の撮像面上にマークＷＭの像を形成する。

撮像手段６はマークＷＭの像の光電変換を行う。撮像中（電荷蓄積中）であることを示す信号は、撮像手段６からステージ位置記憶回路１３と照明光強度記憶回路１６に送られる。撮像中であることを示す信号がＯＮである間は、ステージ位置と照明光強度が連続的に測定され、それぞれステージ位置記憶回路１３、照明光強度記憶回路１６に記憶される。撮像手段６において光電変換（電荷蓄積）されたマーク像信号はその後、Ａ／Ｄ変換回路７において、２次元のデジタル信号列Ｓ(x,y)に変換される。積算回路８は、回路７からのデジタル信号列S（x,y）を図２（ａ）に示すＹ方向に積算処理を行い、図２（ｃ）に示すように２次元のデジタル信号列を１次元のデジタル信号列Ｓ１（ｘ）に変換する。撮像時間（電荷蓄積時間）中にステージ位置記憶回路１３に記憶されたステージ位置変化、照明光強度記憶回路１６に記憶された照明光強度変化は、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）のようになる。波形補正回路１４は図３（ａ）、（ｂ）のステージ位置変化（データ）と照明光強度変化（データ）を掛け合わせ、図３（ｃ）ように＋ｘ方向振動成分と−ｘ方向振動成分に分けそれぞれ積分する。積分されて求めた＋ｘ方向振動成分重みＳｐ、−ｘ方向振動成分重みＳｍと、デジタル信号列Ｓ１（ｘ）からｘ：ｘｓ＜ｘ＜ｘｅの範囲で

のような（ｘｅ−ｘｓ＋１）変数の１次連立方程式を立てる。ｘｓ、ｘｅは図２（ｃ）のように信号列Ｓ１（ｘ）が一定値となるマークＷＭの外側のステージ位置変動の影響を受けない領域に設定する。上記（ｘｅ−ｘｓ＋１）変数の１次連立方程式を、数値計算でよく用いられているガウスの消去法などで解き、図２（ｂ）のような、ステージ振動成分を照明光の強度変化も加味して補正した信号列Ｓ０（ｘ）：ｘｓ＜ｘ＜ｘｅを求める。
その補正されたデジタル信号列Ｓ０（ｘ）を用いて画像処理手段９にてマークＷＭのマーク中心位置を計測する。または、投影光学系１の焦点位置（ベストフォーカス位置）を検出するために、デジタル信号信号列Ｓ０（ｘ）のコントラスト値（すなわちマーク像のコントラスト値）を計測する。

本実施例ではｘ軸方向の位置計測のためのマークについて述べたが、ｙ軸方向の位置計測のためのマークにおいても、同様に波形補正を行うことができる。また本実施例は、隣接画素の重み成分Ｓｍ，Ｓｐのみを求め、補正に使用した。これはステージ１１の位置の変化は一般に撮像手段６の画素分解能以下であるため、Ｓ１（ｘｎ）は、前後の１画素を含めＳ０（ｘｎ−１）、Ｓ０（ｘｎ）、Ｓ０（ｘｎ＋１）の３つのデータから決定されるものとしたからである。

ステージ位置変化が前後の２画素に及ぶ場合は、図４（ａ）のように画素分解能毎に振動成分を切り分ける。そして、図４（ｃ）のようにＳ０（ｘｎ−２）、Ｓ０（ｘｎ−１）、Ｓ０（ｘｎ）、Ｓ０（ｘｎ＋１）、Ｓ０（ｘｎ＋２）に対応する重みＳｍ２、Ｓｍ１、Ｓｓ、Ｓｐ１、Ｓｐ２を求めれば波形補正が可能である。３画素以上のステージ１１の位置が変化する場合も同様の手順で波形補正が可能である。

また、波形補正回路１４による処理時間が問題となる場合は、波形補正を行わず、単純に、前述のステージ位置変動と照明光強度を掛け合わせた重み関数の平均のステージ位置を補正値（マーク位置）に用いれば、波形補正の処理時間を短縮できる。
また、記憶されているステージ位置変化や照明光強度変化のバラツキが大きく、Ｓｍ、Ｓｐが予め設定された範囲（許容範囲）を超える場合、再度マークＭＷを撮像(再撮像)しても良い。さらには、撮像前（または撮像準備期間中）からステージ位置や照明光強度をモニタし続け、バラツキもしくは分散等が予め設定された範囲内に入ってから、画像の撮像を行うようにしても良い。

［第２の実施例］
第１の実施例は、まずステージ駆動手段１０、位置計測手段１２を用いてステージ１１上のマークＷＭを観測できる位置にステージ１１を移動させ、ステージ１１を一旦停止してからマークの位置計測を行っていた。しかし、第２の実施例では、ステージ１１を静止させることなく、ステージ１１を動かしたままマーク位置計測を行う。

装置のハードウエア構成は、第１の実施例と同じであるためここでの説明は省略する。
まずステージ駆動手段１０と位置計測手段１２を用いてステージ１１を移動させながら、ステージ１１上のマークＷＭが撮像手段６の観測範囲に入ったら続いてマーク位置計測を行う。この計測は、最初に、光源２から照射した光束により、ビームスプリッタ１７、３、結像光学系４、レチクルＲおよび投影光学系１を介して、マークＷＭを照明する。図２（ａ）はマークＷＭを示したものであり、同一形状のパターンを複数配置した格子状のマークである。

マークＷＭを含む領域で反射した光束は、再度投影光学系１、レチクルＲを介してビームスプリッタ３に到達する。そして、この反射光束はビームスプリッタ３で反射して結像光学系５を介して撮像手段６の撮像面上にマークＷＭの像を形成する。撮像手段６はマークＷＭの像の光電変換を行う。撮像中（電荷蓄積中）であることを示す信号は、撮像手段６からステージ位置記憶回路１３と照明光強度記憶回路１６に送られる。撮像中であることを示す信号がＯＮである間は、ステージ位置と照明光強度が連続的に測定され、それぞれステージ位置記憶回路１３、照明光強度記憶回路１６に記憶される。撮像手段６において光電変換（電荷蓄積）されたマーク像信号はその後、Ａ／Ｄ変換回路７において、２次元のデジタル信号列Ｓ(x,y)に変換される。積算回路８は、回路７からのデジタル信号列S（x,y）を図２（ａ）に示すＹ方向に積算処理を行い、図２（ｃ）に示すように２次元のデジタル信号列を１次元のデジタル信号列Ｓ１（ｘ）に変換する。

図５（ａ）は撮像時間（撮像手段６の蓄積時間）中にステージ位置記憶回路１３に記憶されたステージ位置であり、この場合ステージが−ｘ方向に移動していることを表しているグラフである。図５（ｂ）は撮像時間中に照明光強度記憶回路１６に記憶された照明光強度変化である。波形補正回路１４で図５（ｂ）の照明光強度変化グラフから、（撮像手段６の画素分解能）／（ステージ移動速度）の時間幅をもつ各画素の重み（Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２…ＷＮ）を算出する。そして、デジタル信号列Ｓ１（ｘ）からｘ：ｘｓ＜ｘ＜ｘｅの範囲で

のような（ｘｅ−ｘｓ＋１）変数の１次連立方程式を立てる。ｘｓ、ｘｅは図２（ｃ）のように信号列Ｓ１（ｘ）が一定値となるマークＷＭの外側のステージ位置変動の影響を受けない領域に設定する。上記（ｘｅ−ｘｓ＋１）変数の１次連立方程式を数値計算でよく用いられているガウスの消去法などで解き、図２（ｃ）のような、ステージ振動成分を照明光の強度変化も加味して補正した信号列Ｓ０（ｘ）：ｘｓ＜ｘ＜ｘｅを求める。
その補正されたデジタル信号列Ｓ０（ｘ）を用いて画像処理手段９にてマークＷＭのマーク中心位置を計測する。または、投影光学系１の焦点位置（ベストフォーカス位置）を検出するために、デジタル信号信号列Ｓ０（ｘ）（すなわちマーク像）のコントラスト値を計測する。

本実施例ではｘ軸方向の位置計測のためのマークについて述べたが、ｙ軸方向の位置計測のためのマークにおいても、同様に波形補正を行うことができる。また、波形補正回路１４による処理時間が問題となる場合は、波形補正を行わず、単純に、前述のステージ位置変動と照明光強度を掛け合わせた重み関数の平均のステージ位置を補正値（マーク位置）に用いれば、波形補正の処理時間を短縮できる。

［第３の実施例］
図６は、本発明の第３の実施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す。
図６において、Ｒはレチクル、Ｗは被露光基板であるウエハ、１は光軸が図示したxyz座標系のｚ軸と平行な投影光学系である。また、Ｓはマーク撮像用光学系であり、２は光源、３と１７はビームスプリッタ、４と５は結像光学系、６は撮像手段（例えばＣＣＤ）である。７はＡ／Ｄ変換回路（手段）、８は一次元デジタル信号列を生成する積算回路（手段）、９は画像処理回路（手段）、１０はステージ駆動手段である。１１はxyz座標系のx、y、z軸方向の３つ方向に（３次元的に）移動可能なステージである。１２はステージ１１の上記x,y軸方向の位置を計測するための、干渉計などのステージ位置計測手段である。１３はステージ位置計測手段１２の計測結果を記憶するステージ位置記憶回路（手段）である。１４は積算回路８からのデジタル信号列を補正する波形補正回路（手段）である。１５はマークを照明する光の強度を計測する照明光強度計測手段、１６は照明光強度記憶回路（手段）である。第１および第２の実施例では、マークＷＭをレチクルＲを介して撮像している。しかし、本実施例のように、レチクルＲを介さないでステージ上のマークを撮像することも可能である。マーク撮像および信号波形補正手順については、第１および第２の実施例と同様である。

［第４の実施例］
図７は、本発明の第４の実施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す。
図７において、図１および図６と同じ符号は、図１および図６と共通または対応する部材を示す。
本実施例のように、レチクルＲや投影光学系１を介さないでステージ上のマークを直接撮像することも可能である。マーク撮像および信号波形補正手順については、第１および第２の実施例と同様である。

以上のように、上述の実施例によれば、マーク撮像時のステージ位置変化や照明光強度変化による撮像信号波形変化を補正することができ、より正確な画像処理を行うことが可能となる。また、ステージが完全に停止するのを待たずにマーク位置計測を行うことや、ステージを動かしたままマーク位置計測が行うことでスループットの向上も可能になる。特に、半導体製造用露光装置においては、上記信号波形補正方法を用いることにより、照明光強度の時間変化が大きな光源やパルス光などの光源をアライメント照明光源に用いても、正確なコントラスト計測やパターンマッチング処理を行うことができる。よって、焦点位置計測やマーク位置計測等での効果が期待できる。

［第５の実施例］
次に、この露光装置を利用した微小デバイス（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）の製造プロセスを説明する。
図９は半導体デバイスの製造のフローを示す。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。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を設置した露光装置とウエハを用いて、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）は後工程と呼ばれ、ステップ４によっ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る。後工程は、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）等の組み立て工程を含む。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、ステップ７でこれを出荷する。

上記ステップ４のウエハプロセスは、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップステップを有する。また、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付露光する露光ステップを有する。さらに、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを有する。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を形成する。

本発明の第１の実施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す図である。 図１の装置におけるマーク撮像画面および撮像信号の一例を示す図である。 図１の装置における光軸と垂直な方向のステージ位置変化と照明光強度変化から重み関数を算出する方法を説明する図である。 図１の装置におけるステージ位置変化が画素分解能以上の場合の重み関数を算出する方法を説明する図である。 図１の装置におけるステージ駆動中の照明光強度と重み関数を説明する図である。 本発明の第３の実施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す図である。 本発明の第４の実施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す図である。 従来例に係る半導体製造用露光装置の構成を示す図である。 デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。

符号の説明

１：投影光学系
２：光源
３：ビームスプリッタ
４：結像光学系
５：結像光学系
６：撮像手段
７：Ａ／Ｄ変換回路
８：積算回路
９：画像処理手段
１０：ステージ駆動手段
１１：ステージ
１２：ステージ位置計測回路
１３：ステージ位置記憶回路
１４：信号波形補正回路
１５：照明光強度計測回路
１６：照明光強度記憶回路
１７：ビームスプリッタ
Ｗ：ウエハ
ＷＭ：マーク
Ｒ：レチクル
Ｓ：位置合わせ用光学系
ＷＰ：撮像画面

Claims (6)

1. 移動可能なステージ上のマークに照明光を照射し、該マークからの光束により撮像手段上に該マークの像を形成し、該撮像手段の出力に基づいて生成される信号波形から該マークの位置を計測する位置計測装置であって、
   前記ステージの位置を計測するステージ位置計測手段と、
   前記照明光の強度を計測する光強度計測手段と、
   前記撮像手段の前記マークの像の撮像期間中の前記ステージ位置の変化と前記照明光強度の変化とに基づいて前記信号波形を補正する信号波形補正手段と、
   を備えることを特徴とする位置計測装置。
2. 移動可能なステージ上のマークに照明光を照射し、該マークからの光束により撮像手段上に該マークの像を形成し、該撮像手段の出力に基づいて生成される信号波形から該マークの位置を計測する位置計測装置であって、
   前記ステージの位置を計測するステージ位置計測手段と、
   前記照明光の強度を計測する光強度計測手段と、
   前記撮像手段の前記マークの像の撮像期間中の前記ステージ位置の変化と前記照明光強度の変化とに基づいて前記撮像期間中の平均ステージ位置を決め、前記信号波形から求めたマーク位置を前記平均ステージ位置を使って補正するマーク位置補正手段と、
   を備えることを特徴とする位置計測装置。
3. 投影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能なステージ上のマークを含む被観察面を照明し、該被観察面の像を撮像して該被観察面に対応する信号を生成する撮像装置であって、
   前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、
   照明光強度を計測する光強度計測手段と、
   前記ステージの位置の変化および前記照明光強度の変化が許容範囲内に収束してから被観察面の撮像を開始する撮像制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
4. 投影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能なステージ上のマークを含む被観察面を照明し、該被観察面の像を撮像して該被観察面に対応する信号を生成する撮像装置であって、
   前記ステージの位置を計測する位置計測手段と、
   照明光強度を計測する光強度計測手段と、
   撮像期間中のステージ位置の変化または照明光強度の変化が許容範囲外であった場合には、再び被観察面の撮像を行う再撮像制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１および２に記載の位置計測装置ならびに請求項３および４に記載の撮像装置のいずれか１つを有することを特徴とする露光装置。
6. 請求項５に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、該露光された基板を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。

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