JP3275268B2 - 位置検出方法及び装置、並びに露光方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置検出装置に関し、
特に半導体ウエハや液晶ディスプレイ用プレート等の基
板をアライメントする際、基板上に形成されたアライメ
ントマークを光電検出する位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハや液晶ディスプレイ
用プレート等の基板の位置合わせ（アライメント）にお
いては、それら基板上の所定位置に形成されたアライメ
ントマークを、顕微鏡対物レンズを介して光電検出する
方式が一般的であった。この光電検出方式には大別し
て、レーザビーム等の光スポットでアライメントマーク
を相対走査し、アライメントマークで生じる散乱光や回
折光をフォトマルチプライヤやフォトダイオード等で受
光する光ビーム走査方式と、一様に照明されたアライメ
ントマークの拡大像をテレビカメラ（ビジコン管やＣＣ
Ｄ等）で撮像し、その画像信号を利用する方式との２種
類がある。いずれの場合にも、得られる光電信号は、波
形処理され、アライメントマークの中心位置が求められ
る。

【０００３】これらのマーク位置を検出する方法として
は、特開昭６１−１２８１０６号公報、特開昭５７−１
４２６１２号公報等に開示された技術が知られている。
これらの従来技術では、主に以下の２つの理由で走査ビ
ーム又はマーク照明光として単色光を使っている。投
影型露光装置（ステッパー）において、投影光学系を介
してウエハマーク（ウエハ側のアライメントマーク）を
検出する形式では、投影光学系の大きい色収差を避ける
ために単一波長の照明光又はレーザビームを使う。高
輝度、高分解能の検出を行うべく微小スポットに集光す
るために単色のレーザビームを使う。

【０００４】このように、単色照明光（又はレーザービ
ーム）を使うと、比較的Ｓ／Ｎ比が大きくとれるが、露
光装置で扱うウエハでは、通常ウエハ全面に０．５μｍ
〜２μｍ程度の厚みでフォトレジスト層が形成されてい
るため、ここに干渉縞が生じ、マーク位置検出時に誤検
出が発生する原因の一つになっていた。そこで近年、レ
ジストによる干渉現象を低減させるために、照明光の多
波長化、あるいは広帯域化が提案されるようになった。

【０００５】例えば、撮像方式の走査装置において照明
光源にハロゲンランプ等を用いて、その照明光の波長帯
域幅を３００ｎｍ程度（レジストへの感光域を除く）に
すると、レジストの表面とウエハの表面とで反射した光
同士の干渉性がほとんどなくなり、鮮明な画像検出が可
能になる。従って、撮像方式では照明光を白色化（広帯
域化）するとともに、結像光学系を色消ししておくだけ
で、レジストに影響されない極めて高精度な位置検出装
置が得られることになる。

【０００６】このような装置を備えた投影露光装置の一
例を図９を参照して説明する。この図９において、１１
はレチクルホルダーを示し、レチクルホルダー１１に固
定されているレチクルＲ上のパターン領域ＰＡが、投影
光学系１０を介してウエハＷ（又はガラスプレート）上
に投影露光される。そして、露光の際には、パターン領
域ＰＡの中心とウエハＷ上の各ショット領域の中心とを
重ね合わせ（アライメント）する必要がある。

【０００７】このため、ウエハＷはウエハステージ５上
に載置され、ウエハステージ５を２次元的に移動させる
ことによって、レチクルＲとウエハＷとの重ねあわせを
行う。このウエハステージ５の移動は、ウエハＷ上に設
けられたウエハマークＭＸｎの基準座標系上での位置を
検出し、その位置情報に基づいて行われる。このウエハ
マークＭＸｎは、図１０（Ａ）に示すように、それぞれ
複数本の線状パターンを並べたマルチパターンとなって
いる。これらのマルチパターンは、ウエハＷ上のショッ
ト領域Ｓｎのまわりに設けられたスクライブラインＳＣ
Ｌ上に設けられている。

【０００８】そのウエハマークＭＸｎを検出するのが位
置検出装置の光学系であり、図９では一例としてオフア
クシス方式のアライメント系を簡略化して示している。
図９において、ハロゲンランプ１からの照明光はファイ
バー２を透過後、レンズ系３、ビームスプリッター４、
レンズ７を経てプリズム９で反射されてウエハＷをほぼ
垂直に照射する。ウエハＷからの反射光は、同じ経路を
戻ってプリズム９、レンズ７を経てビームスプリッター
４で反射された後、レンズ８によって指標板１３上に集
束され、この指標板１３上にウエハマークの像が結像さ
れる。また、この指標板１３には指標マーク３０ａ，３
０ｂが形成されている。この指標マーク３０ａ，３０ｂ
は、それぞれ図１０（Ａ）に示すようにＹ方向に伸びた
直線状パターンがＸ方向に所定の間隔で並設された２本
のパターンより構成されている。

【０００９】この指標板１３は、レンズ７及びレンズ８
に関してウエハＷとほぼ共役な位置に配置されている。
従って、ウエハＷ上のウエハマークＭＸｎの像は、指標
板１３上に結像され、このウエハマークＭＸｎの像と指
標マーク３０ａ，３０ｂの像とが、リレー系１４、リレ
ー系１５及びビームスプリッター１６を介してＣＣＤカ
メラ等の撮像素子１７の撮像面上に再結像される。そし
て撮像素子１７からの画像信号に基づいて、指標板１３
上の指標マーク３０ａ，３０ｂとウエハマークＭＸｎと
の位置関係（位置ずれ）を主制御系１００が検出する。
指標マークを用いるのは、撮像素子１７における画像の
スキャン開始位置のドリフトを補償する為である。な
お、ここでは図示していないが、レンズ系３内のウエハ
Ｗとほぼ共役な位置に照明視野絞りが設けられており、
この照明視野絞りはウエハＷ上での照明領域を規定す
る。

【００１０】ここで、撮像素子１７で観察されるその照
明領域に相当する部分の様子を図１０（Ａ）に示す。ウ
エハＷ上の照明領域は、ウエハマークＭＸｎに対応する
領域ＳＡ２とウエハマークＭＸｎ近傍での指標板１３上
の指標マーク３０ａ，３０ｂに実質的に対応する領域Ｓ
Ａ１，ＳＡ３とで構成されている。これら領域ＳＡ１，
ＳＡ３にまで広げてその照明領域を規定しているのは、
これら領域ＳＡ１，ＳＡ３のウエハＷからの戻り光を利
用してそれぞれ指標板１３上のマーク３０ａ，３０ｂを
透過照明しているからである。

【００１１】従って、指標マーク３０ａ，３０ｂを照明
する光に他のマークや回路パターンからのノイズ成分が
混入しないように、領域ＳＡ１，ＳＡ３は回路パターン
もマークも形成されていない領域となっており、通常は
鏡面状に加工されている。以下、領域ＳＡ１及びＳＡ３
のような回路パターンもマークも形成されていない領域
を「禁止帯」と呼ぶことにする。

【００１２】次に、このときのウエハマークＭＸｎ、指
標マーク３０ａ，３０ｂに対応する撮像素子１７からの
撮像信号を、図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ｂ）の縦軸
は撮像信号の強度を表し、横軸は走査位置を表してい
る。図１０（Ｂ）に示すように、撮像素子１７からの撮
像信号は、指標マーク３０ａ，３０ｂの位置やウエハマ
ークＭＸｎのエッジに対応する位置（画素位置）でボト
ム（谷部）となる信号波形となる。また、図９におい
て、ビームスプリッター１６に対して撮像素子１７と対
称に撮像素子１８が配置されている。そして、Ｙ方向に
もウエハマーク及び指標マークが設けられているものと
して、撮像素子１８はＹ方向のマークを検出する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては、指標板１３上の指標マーク３０ａ，３０ｂ
の照明光にウエハ表面からの戻り光を用いている。この
ため、フレア等によりウエハＷ上の表面が荒れている
と、指標マーク３０ａ，３０ｂからの検出光にウエハ表
面の荒れによるノイズ成分が含まれることになる。例え
ば、図１１に示すように、指標マーク３０ａ，３０ｂに
対応する撮像素子１７からの撮像信号成分にノイズ成分
が混入するとすると、撮像信号中の指標マーク３０ａ，
３０ｂの位置の判断が難しく、正確な位置検出ができな
い場合がある。

【００１４】この場合、ウエハマークＭＸｎはマルチパ
ターンにより構成されているので、ウエハマークＭＸｎ
に対応する信号は、平均化処理を行うことで検出精度の
劣化を抑えることができる。しかしながら、ウエハＷ上
における指標マーク３０ａ，３０ｂに対応する禁止帯
（ＡＳ１、ＡＳ３）は、ウエハＷ上の有効利用面積を制
限するため、できるだけ小さくしたいという制約があ
る。このため、指標マークをあまり多くのパターンから
構成することができず、その結果、平均化効果が小さく
なり指標マーク３０ａ，３０ｂに対応する信号波形部分
は、ウエハ表面の光学特性の影響をうけて、ノイズ成分
に埋もれてしまうことがある。この結果、指標マーク３
０ａ，３０ｂの検出精度が劣化することより、ウエハマ
ークＭＸｎの位置検出精度が劣化するという不都合があ
った。

【００１５】また、ウエハ上のウエハマークＭＸｎ近傍
を指標マークに対応した禁止帯にしなければならないの
で、ウエハ上のマーク領域ＳＡ（ウエハマークＭＸｎの
形成領域及び禁止帯）が必然的に大きくなり、ウエハの
有効利用面積が小さくなるという不都合があった。

【００１６】本発明は、斯かる点に鑑み、ウエハ表面が
荒れている場合にも良好な位置検出精度を得ることがで
きると共に、ウエハ上のマーク領域を小さくしてウエハ
の有効面積を大きくできるようにすることを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被検物（Ｗ）の位置に関する情報を求める位置検出
装置であって、その被検物上に検知ビームを照射する照
射手段（１，２，３，ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，４，２１，２
５，１９，７，９）と、その検知ビームの照射によりそ
の被検物から発生したビームを受光し、その受光結果に
応じた信号を発生する受光手段（１７，１８）と、その
被検物の位置情報を、その信号に基づいて決定する位置
決定手段（９，７，１９，２５，２１，４，１５〜１
８，１００，５０）とを備え、その位置決定手段は、そ
の受光手段で発生した信号のレベルが所定範囲になるよ
うにその信号を調節する調節手段（４０）と、その被検
物の位置情報の、その信号の調節によって発生する変動
分を補正する補正手段（１００）とを有するものであ
る。また、請求項８に記載の本発明の露光装置は、本発
明の位置検出装置で検出された被検物の位置情報に基づ
いて、その被検物の位置合わせを行う位置合わせ手段
と、その位置合わせされた被検物上に、所定パターンを
転写する露光手段とを有するものである。次に、請求項
９に記載の発明は、被検物の位置に関する情報を求める
位置検出方法であって、その被検物上に検知ビームを照
射し、その検知ビームの照射によりその被検物から発生
したビームを受光部（１７，１８）で受光し、その受光
部での受光結果に応じた信号を発生し、発生したその信
号のレベルが所定範囲になるように調節し、その被検物
の位置情報の、その信号の調節によって発生する変動分
を補正し、その変動分を補正された信号に基づいてその
被検物の位置情報を決定するものである。また、請求項
１３に記載の本発明の露光方法は、その被検物は基板で
あって、本発明の位置検出方法によって検出されたその
基板の位置情報に基づいて、その基板の位置合わせを行
い、その位置合わせされた基板上に、所定パターンを転
写するものである。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】受光手段で発生した信号を調節手段によって調
節すると、信号に基づいて決定される被検物の位置情報
自体が変化してしまう場合があるが、本発明によれば、
受光部で発生した信号を調節した際に発生する被検物位
置情報の変動分が補正される。このため撮像素子（１
７，１８）のオートゲインコントロール時のゲインによ
って感度特性が変化し、それにより像信号（検出信号）
におけるマーク像の位置関係の変化が発生したとして
も、その変化分を補正して被検物の正確な位置を検出す
ることができる。また、本実施例によれば、指標板（２
０）に形成された指標マーク（第２マーク）の照明に、
基板Ｗの表面からの反射光や、その基板上のウエハマー
ク（第１マーク）を照明する第１照明系（１，２，３，
ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，４，２１，２５，１９，７，９）を
用いずに、指標マーク用の第２照明系（１，２，３，Ｇ
Ａ，ＧＢ，ＧＣ，４，２６，２８）を設けて独自にその
指標マークに照明光を供給する構成としているため、そ
の基板の表面の荒れ等の影響を受けない。

【００２１】また、第１マークの像を所定の検出面上に
形成する第１対物光学系（９，７，１９，２５，２１，
４，１５，１６）は、基板Ｗの表面から戻ってくる光
を、例えば絞り等によってその第１マークの像を含む一
定領域に制限し、第２マークの像を所定の検出面上に形
成する第２対物光学系（２８，２６，４，１５，１６）
はその指標板（２０）から戻ってくる光をその第２マー
クの像を含む一定領域に制限すると共に、その第１マー
クからの戻り光を妨げない領域に規定する。この場合、
基板Ｗの第１マークの像及び指標板（２０）の第２マー
クの像の結像位置は撮像素子（１７）の撮像面である。
従って、その撮像面上に結像された２つのマークの合成
像からその第１マークとその第２マークとの相対位置が
検出され、これによりその基板Ｗの位置検出が行われ
る。

【００２２】

【００２３】

【００２４】なお、指標板（２０）の第２マーク用の第
２照明系は、第１照明系とは別個独自に構成されたもの
でも良いが、基板Ｗの第１マークを照明するための光源
から射出された照明光を、その光路中で分離することで
第１照明系と第２照明系とを構成し、この第２照明系の
照明光を直接用いる構成としてもよい。この場合、反射
型又は透過型の指標板（２０）を基板Ｗからの戻り光の
光路から外れた位置に配置し、基板Ｗへの照明光の光路
上に設けたビームスプリッター等を使って第２照明系用
の照明光を分離することにより、単一の光源で指標板
（２０）をも照明することができる。

【００２５】また、その第２照明系を特に独立に構成す
ることなく、第１照明系により照明されたその第１マー
クの近傍のその基板Ｗからの反射光を用いてその指標板
（２０）のその第２マークを照明してもよい。この場合
には、基板Ｗの表面の荒れの影響があるが、その撮像手
段（１７）のゲインをその第２マークに対応する検出信
号の強度より或程度推定できるので、その撮像手段（１
７）の感度特性の補正をも行うことができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図１〜図７を
参照して説明する。本実施例は、投影露光装置のアライ
メント系に本発明を適用したものであり、図１において
図９に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明
を省略する。

【００２７】図１において、レチクルＲ上のパターン領
域ＰＡの像は、投影光学系１０を介してウエハＷ上のシ
ョット領域に結像投影される。ウエハＷは、Ｘ方向及び
Ｙ方向にステップアンドリピート方式で移動するウエハ
ステージ５上に載置され、ウエハステージ５の座標位置
はレーザ干渉計ＩＦＸ及びＩＦＹで計測される。レチク
ルＲ上のパターン領域ＰＡの対向する辺の近傍に設けら
れたレチクルマークＲＭ１及びＲＭ２を、それぞれレチ
クルアライメント用の顕微鏡ＲＡ１及びＲＡ２に対して
位置決めすることで、レチクルＲが装置（投影光学系１
０の光軸ＡＸ）に対してアライメントされる。

【００２８】さて、本実施例の装置は、ウエハＷ上のウ
エハマークＭＸｎ，ＭＹｎをオフ・アクシス方式で検出
するウエハアライメントセンサーに対して適用されてい
る。このウエハアライメントセンサーは、投影光学系１
０の下部直近に配置されたプリズム状のミラー９、対物
レンズ７、リレーレンズ１９、絞り２５、リレーレンズ
２１、ビームスプリッター４、レンズ系２６、回転偏光
板２８、反射型指標板２０、結像レンズ１５、ビームス
プリッター１６及びＣＣＤカメラよりなる２次元撮像素
子１７，１８等より構成される。

【００２９】更に、照明光学系は、ハロゲンランプ又は
高輝度多色ＬＥＤ等の白色光源より構成される光源１
と、この光源１からの広波長域の光（ただし、例えば干
渉フィルター等によってウエハＷの感光域はほぼ除去さ
れている。）を導く光ファイバー２、コンデンサレンズ
３、照明視野絞りＧＡ、全反射ミラーＧＢ、レンズ系Ｇ
Ｃ等より構成されている。ここで、光源１からの照明光
はビームスプリッター４で分割されてウエハＷ及び反射
型指標板２０に導かれると共に、これらからの戻り光
（反射光）もビームスプリッター４で同一光路上に合成
されて撮像素子１７，１８等に導かれる。従って、ウエ
ハＷ（のウエハマーク）及び反射型指標板２０（の指標
マーク）を照明する個々の照明光は、ビームスプリッタ
ー４で分割された後は各々独自の照明光であり、他方の
影響を受けることはない。

【００３０】以上の構成において、反射型指標板２０、
絞り２５及び撮像素子１７，１８の撮像面の各々は、ウ
エハＷと略共役に配置されている。ここで、図２は反射
型指標板２０を示し、この図２において矩形の反射型指
標板２０の各辺の近傍にはそれぞれ、窓枠状にクローム
蒸着部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが形成され、そ
れら窓枠の中にクローム未蒸着部としての指標マーク２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。そし
て、撮像素子１７，１８では、ウエハＷ上のウエハマー
クＭＸｎ，ＭＹｎの像と指標板２０上の指標マーク２２
ａ〜２２ｄの像を同時に撮像する。

【００３１】また、図１において、照明光学系の光ファ
イバー２の射出端面は、２次光源像として対物レンズ７
とレンズ系ＧＣとの間の瞳面（開口絞り位置）にリレー
され、ウエハＷに対してケーラー照明が行われる。更
に、視野絞りＧＡは、対物レンズ７とレンズ系ＧＣとの
合成系によってウエハＷと共役になっており、視野絞り
ＧＡのアパーチャ像がウエハＷ上に投影される。なお、
本実施例では、少なくとも対物レンズ７、結像レンズ１
５の夫々に対して色消しがなされており、色収差による
結像特性の劣化を抑えている。

【００３２】さて、ウエハＷ（のウエハマークＭＸｎ，
ＭＹｎ）からの戻り光は、同じ光路を戻ってビームスプ
リッター４で反射された後、ビームスプリッター１６に
よってＸ軸アライメント用の撮像素子１７とＹ軸アライ
メント用の撮像素子１８の撮像面上に投影される。従っ
て、ウエハマークＭＸｎ，ＭＹｎのマーク像は、それぞ
れ撮像素子１７，１８の撮像面上に結像される。また、
撮像素子１７と撮像素子１８とは水平走査線方向が互い
に９０゜で交差するように設定されている。

【００３３】前述のマーク検出用の光学系は、焦点深度
を深くするため、及び信号波形の処理を容易にするため
に、撮像素子１７までの光学系の開口数（Ｎ．Ａ．）を
小さくしてある。またウエハＷの荒れ部分の影響を小さ
くするために、即ちグレイン等によるウエハ表面の荒れ
部分からのノイズ信号成分を小さくし、マークエッジ部
分からの信号を良好に検出するために、照明系の射出側
の開口数と対物系の入射側の開口数との比の値であるσ
値を大きくしている。このσ値は、０．８〜１．０程度
が望ましく、マークの段差やマーク形状、或いはウエハ
表面の荒れ具合に応じて可変としてもよい。

【００３４】一例としてウエハＷ上の低段差マークを検
出する場合について説明する。この場合、σ値が大きす
ぎるとマークそのものも良好に検出できなくなってしま
う。このため、例えばσ値を０．８程度に調整して、ウ
エハ表面の荒れ部分からのノイズ成分を小さくすると共
に、低段差マークに対しても良好にマークを検出できる
ようにすればよい。なお、σ値の可変幅は０．８〜１．
０に限定されるものではなく、マークやウエハＷの荒れ
の状態により定められる。

【００３５】また、本実施例の装置では、ウエハステー
ジ５上に基準マークＦＭが設けられ、ウエハアライメン
トセンサー内の反射型指標板２０上の指標マークのウエ
ハＷへの投影点と、レチクルＲ上のレチクルマークＲＭ
１，ＲＭ２の投影点との間の距離（ベースライン）を計
測するのにその基準マークＦＭが使用される。更に、主
制御系１００は、装置全体を統括的に制御しており、主
制御系１００はステージコントローラ５２（図３参照）
を介してウエハステージ５の動作を制御する。

【００３６】次に、図３を参照して、撮像素子１７，１
８からのビデオ信号の処理回路について説明する。２次
元撮像素子１７，１８は、水平走査方向と垂直走査方向
とに画素（ピクセル）が配列されているが、本実施例の
撮像素子１７，１８では、ウエハＷ上のマークのエッジ
を横切る方向を水平走査方向に一致させるものとする。

【００３７】さて、撮像素子１７，１８からは、水平同
期信号と垂直同期信号とが混合したコンポジットビデオ
信号が得られる。このビデオ信号は、周波数フィルター
やオートゲインコントロール（ＡＧＣ）用の回路等を含
む前処理回路４０を介してアナログ／デジタル変換器
（ＡＤＣ）４２に送られる。撮像素子１７，１８からの
ビデオ信号は、同期信号分離回路やクロック発生回路等
を含む制御回路４４にも送られる。この制御回路４４
は、撮像素子１７，１８の水平同期信号に基づいて、１
画素の電気走査（読み出し走査）当りに１つのクロック
パルスとなるようなクロック信号ＣＬを出力する。この
クロック信号ＳＣＬは、撮像素子１７，１８の電気的走
査が１フレーム中でのサンプリング範囲（水平走査線の
垂直方向の本数）になったか否かを検出する比較部４６
と、ＡＤＣ４２の出力データを記憶するためのランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）４３に対してアドレス値を出
力するアドレスカウンタ４８とに送られる。

【００３８】従って、ＲＡＭ４３内には、撮像素子１
７，１８の所定の水平走査線から指定された本数分だけ
のデジタル波形データが記憶される。ＲＡＭ４３内の波
形データは、プロセッサー５０によって管理されるアド
レスバスＡ−ＢＵＳとデータバスＤ−ＢＵＳとによって
プロセッサー５０に読み込まれ、所定の波形処理演算が
行われる。以上により主制御系１００が構成される。そ
して、プロセッサー５０のアドレスバスＡ−ＢＵＳとデ
ータバスＤ−ＢＵＳには、ウエハステージ５を制御する
ためのステージコントローラ５２が接続され、このステ
ージコントローラ５２は干渉計ＩＦＸ，ＩＦＹの座標計
測値を入力してウエハステージ５の駆動モータ５４を制
御する。

【００３９】図１に示したマーク位置検出手段としての
主制御系１００は、図３に示した部材４０〜５０を含む
ものであり、図１の符号ＷＳＣはコントローラ５２への
制御ラインを表し、これは図３のＡ−ＢＵＳ、Ｄ−ＢＵ
Ｓに対応している。また、図１中の符号ＲＳＣは、不図
示のレチクルステージをコントロールするためのバスラ
インを表している。

【００４０】さて、図４はウエハＷ上の１つのショット
領域Ｓｎと、ウエハマークＭＸｎ，ＭＹｎとの関係を示
し、１つのショット領域Ｓｎの４辺はスクライブライン
ＳＣＬで囲まれ、スクライブラインＳＣＬの直交する２
辺の夫々の中心部分にマークＭＸｎ及びＭＹｎが形成さ
れている。また、露光時にはショット領域Ｓｎの中心点
ＳＣを投影光学系ＰＬの光軸ＡＸが通る。そして、ウエ
ハマークＭＸｎ，ＭＹｎは、それぞれ中心ＳＣからＸ方
向及びＹ方向に伸びた直線ＣＸ及びＣＹ上に位置する。

【００４１】上記のように形成されたウエハマークＭＸ
ｎは、Ｘ方向の位置検出に使用され、このウエハマーク
ＭＸｎはＹ方向に伸びた５本の線状パターンＰ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５がＸ方向にほぼ一定のピッチＰ
（デューティ１：１）で配列された格子状のマルチパタ
ーンである。同様に、ウエハマークＭＹｎは、Ｘ方向に
伸びた線状パターンがＹ方向にほぼ一定のピッチＰで配
列された格子状のマルチパターンである。

【００４２】次に、図２の反射型指標板２０について詳
しく説明する。指標板２０はガラス等の光透過性部材か
らなる平板であって、この平板にクローム蒸着部２３ａ
〜２３ｄが形成されている。クローム蒸着部２３ａ〜２
３ｄは、ガラス面等の上にクロームを蒸着して形成され
たものであり、それぞれの中に、３本の細いクローム未
蒸着部よりなる指標マーク２２ａ〜ｄが形成されてい
る。ここで、指標マーク２２ａと２２ｂとはＸ方向の対
辺の近傍に形成され、指標マーク２２ｃと２２ｄとはＹ
方向の対辺の近傍に形成されている。そして、Ｘ方向の
アライメントの際には、２つの指標マーク２２ａ，２２
ｂの像の間にウエハマークＭＸｎの像を挟み込んだ状態
で位置検出が行われ、同様にＹ方向のアライメントの際
には、２つの指標マーク２２ｃ，２２ｄの像の間にウエ
ハマークＭＹｎの像を挟み込んだ後に位置検出が行われ
る。

【００４３】この指標板２０では、ハロゲンランプ等の
光源１からの照明光が、クローム蒸着部２３ａ〜２３ｄ
で反射されるので、指標マーク２２ａ〜２２ｄの画像信
号をこの反射光から得ることとなり、ウエハＷからの戻
り光を使う必要がない。また、図１の回転偏光板２８に
よって指標板２０への照明光量を適切な値に調整可能と
なっている。即ち、一例として回転偏向板２８は２枚の
直線偏光板よりなり、これら２枚の直線偏光板の相対的
な回転角を調整することにより、指標板２０への照明光
量を調整することができる。そして、絞り２５を通過し
たウエハＷからの戻り光と反射型指標板２０からの戻り
光とは、ビームスプリッター４、結像レンズ１５を経て
ビームスプリッター１６によってＸ軸アライメント用の
撮像素子１７とＹ軸アライメント用の撮像素子１８上に
再投影される。

【００４４】従って、指標マーク２２ａ〜２２ｄのマー
ク像は、それぞれ撮像素子１７，１８上に投影される。
なお、クローム蒸着部２３ａ〜２３ｄは照明光を反射す
るものであればよく、クロームで形成されているものに
限らない。また、絞り２５は、指標マーク２２ａ〜２２
ｄ及びクローム蒸着部２３ａ〜２３ｄに対応する部分の
照明光のみを選択し、その他の部分からの反射光を吸収
して遮光する絞りである。

【００４５】図５に、こうして得られるビデオ信号波形
の一例を示す。図５（Ａ）は、指標マーク２２ａ，２２
ｂ（実際にはその像）にウエハマークＭＸｎ（実際には
その像）を挟み込んだ様子を示し、ウエハマークＭＸｎ
の中心Ｘｍと指標マーク２２ａ，２２ｂの中心Ｘｃとが
わずかにずれている状態を示している。図５（Ｂ）は、
そのときのビデオ信号の波形を示す。ここで、縦軸はビ
デオ信号強度を表し、横軸は走査位置を表す。

【００４６】この状態で、ウエハマークＭＸｎの中心Ｘ
ｍと指標マーク２２ａ，２２ｂの中心Ｘｃとのずれ量Δ
Ｘを算出するのが図１の主制御系１００である。この
際、図５（Ａ）に示すように、検出すべきウエハマーク
ＭＸｎを指標板２０の指標マーク２２ａ，２２ｂの間に
位置決めし、そのときのウエハステージ５の精密な位置
ＸＡの情報を主制御系１００内のＲＡＭ４３に記憶して
おく。

【００４７】さて、撮像素子１７では、図５（Ａ）に示
すように、ウエハマークＭＸｎの５本の線状パターンＰ
１〜Ｐ５及び指標マーク２２ａ，２２ｂの像を水平走査
線ＳＬに沿って電気的に走査する。そして、図５（Ｂ）
に示すように、撮像素子１７の水平走査線ＳＬに沿って
得られるビデオ信号波形は、広帯域照明光を使ってレジ
スト層での干渉現象を低減させているため、パターンＰ
１〜Ｐ５の各エッジ位置でのみボトム（最小値）にな
る。図５（Ｂ）で、指標マーク２２ａ，２２ｂはそれぞ
れ微細な３本のバーマークであるため、そのバーマーク
１本について１つのボトム波形になる。このため、ウエ
ハマークＭＸｎ（マルチパターンＰ１〜Ｐ５）の各エッ
ジ位置で、計１０個のボトム波形が得られる。

【００４８】ここで、図３のプロセッサー５０は、この
ような原信号波形をＲＡＭ４３内に一時的に取り込む。
このときプロセッサー５０は、例えば１本の走査線だけ
ではＳ／Ｎ比の点で不利なので、前述の如くビデオサン
プリング領域ＶＳＡｘ内に入る複数の水平走査線によっ
て得られるビデオ信号のレベルを、水平方向の各画素毎
に加算平均して平均波形データを作る。さらに、プロセ
ッサー５０ではこの平均波形データにスムージング処理
を施す。このスムージング処理は、平均波形データを数
値フィルターを通すことによって行われる。

【００４９】次に、プロセッサー５０では、この平均波
形データを適当なスライスレベルで画素単位に２値化
し、２値化波形の走査方向（Ｘ方向）の中心から、指標
マーク２２ａ，２２ｂの中心位置Ｘｃ及びウエハマーク
ＭＸｎ（パターンＰ１〜Ｐ５）のＸ方向の中心位置Ｘｍ
を計算する。ここで、スライスレベルは各エッジに対応
する信号部分ごとに求められ、波形処理上の各サンプリ
ングポイントは、ＣＣＤカメラの水平画素番地に対応し
ているとともに、ＲＡＭ４３のアドレスとも一義的に対
応している。

【００５０】この際、指標板２０の指標マーク２２ａ〜
２２ｄは、ウエハＷからの戻り光とは無関係に照明され
ているので、指標マーク２２ａ，２２ｂに対する信号波
形は常に安定して良好なもの（コントラストが一定）と
なる。このため、高精度に指標マーク位置を検出するこ
とが可能となる。また、ウエハマークＭＸｎからの信号
については、ウエハＷの表面の荒れによるノイズ成分の
影響を平均化処理により低減させている。ここで、指標
マーク２２ａ〜２２ｄは、ウエハＷ上に禁止帯等を設け
る必要がなく存在する為、個々の本数を増やすことも可
能であり、指標マークの検出に際しても平均化処理を行
うことで検出精度の向上を図ることが可能である。

【００５１】そして、プロセッサー５０は、位置Ｘｃと
位置Ｘｍとの差ΔＸ＝Ｘｃ−Ｘｍを算出し、前述のウエ
ハステージ５が位置決めされたときの位置ＸＡと差ΔＸ
とを加えた値をマーク位置情報（アライメント情報）と
して算出する。さらに、ステージコントローラ５４は、
このマーク位置情報とベースライン量とに基づいてモー
タ５４を制御し、ウエハステージ５を所定位置に移動さ
せる（アライメントする）。

【００５２】一方、ウエハマークＭＹｎについても同様
にして、指標マーク２２ｃ，２２ｄの間にマークＭＹｎ
を挟み込み、プロセッサー５０では指標マーク２２ｃ，
２２ｄの中心ＹｃとウエハマークＭＹｎの中心Ｙｍとの
差ΔＹ、及びマーク位置情報を算出し、ウエハステージ
５の移動を制御する。ここで、上記の説明では、指標板
２０上にＸ方向用とＹ方向用の２組の指標マーク群が形
成され、夫々からの結像光束を２つの撮像素子１７，１
８で受光するものであったが、Ｘ方向用とＹ方向用のア
ライメント光学系を対物レンズから別個に配置し、指標
板２０もＸ方向用とＹ方向用とで別体としてもよい。

【００５３】また、高コントラストを得ようとしてマー
クのＬ／Ｓ（ライン・アンド・スペース）幅を細くして
いくと、マークが解像の限界を越えてしまい、コントラ
ストが低下してくる。逆に、Ｌ／Ｓ幅が大きいと、マー
クが大きくなり平均化効果も小さくなる。そこで、図６
（Ａ）に示すように、マークのピッチは変えずにＬ／Ｓ
のデューティ比を変えていったパターンを、マークＭＸ
ｎ，ＭＹｎとして用いてもよい。

【００５４】先に示したデューティ１：１のパターンで
は、立ち上がりと立ち下がりのエッジが暗部として検出
されるので、図５（Ｂ）に示すように１つのマークから
２つのボトム部が得られる。しかし、デューティ１：１
のままＬ／Ｓを狭くしてマークのライン部とスペース部
を解像限界以下にすると、両エッジ部からの信号波形上
のボトム部がほとんど接触してしまう。そこで、ピッチ
は変えずにＬ／Ｓのデューティ比を変えると、図６
（Ｂ）に示すように、１本のバーマークに対して１つの
ボトム波形が得られる信号となり、コントラストの高い
マーク信号が得られる。なお、図６（Ａ）のパターン
は、デューティを１：３にした場合を示し、図６（Ｂ）
の縦軸はビデオ信号強度を表し、横軸は走査位置を表
す。

【００５５】また、図６では通常のＸ軸用とＹ軸用とが
独立したマークを用いているが、図７（Ａ）に示すよう
な、マス目状のＸ軸，Ｙ軸共用のウエハマークＭＸＤを
用い、Ｘ軸，Ｙ軸共用のウエハマークが撮像素子１７の
撮像領域ＶＳＡｘと撮像素子１８の撮像領域ＶＳＡｙと
で同時に計測できるようにして、スループットの向上を
図ることも可能である。このように、図６に示すような
デューティの異なるパターンでＸ軸，Ｙ軸共用のウエハ
マークＭＸＤをつくると、図５に示すようなデューティ
１：１の幅の広いマルチパターンでＸ軸，Ｙ軸共用のウ
エハマークを作る場合に比べてスペース的に有利であ
る。このときの信号波形を図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示
す。ここで、図７（Ｂ）及び（Ｃ）の縦軸はビデオ信号
強度を表し、横軸は走査位置を表す。

【００５６】また、図１において、本実施例の撮像素子
１７及び１８から出力されるビデオ信号はそれぞれオー
トゲインコントロールにより平均的なレベルが所定範囲
に収まるように調整されている。そして、ウエハＷの照
射光量が一定である場合、ウエハＷの反射率が変わる
と、ウエハＷからの反射光量が変化する。そして、撮像
素子１７の撮像面上で、反射型指標板２０のクローム蒸
着部２３ａ〜２３ｄからの反射光が入射する領域に比べ
て、ウエハＷからの戻り光が入射する領域の方が水平走
査方向に広いと、撮像素子１７のオートゲインコントロ
ールは、主にウエハＷからの戻り光に対応するビデオ信
号のレベルを所定範囲にするように作用する。

【００５７】そのため指標板２０を一定光量で照明して
いると、撮像素子１７から出力されるビデオ信号では、
ウエハＷの反射率が低いときには、指標マーク２２ａ，
２２ｂに対応するビデオ信号が大きくなり、ウエハＷの
反射率が高いと指標マーク２２ａ，２２ｂに対応するビ
デオ信号は小さくなる。そこで、指標マーク２２ａ，２
２ｂに対応するビデオ信号が飽和してしまったり、逆に
小さくなり過ぎるのを防ぐため、回転偏光板２８等を使
って、適切な照明光量で指標板２０を照明している。な
お、指標板２０の適切な照明光量の基準には、指標マー
ク２２ａ，２２ｂに対応するビデオ信号のマーク幅、マ
ーク振幅又は指標マーク領域の信号の平均レベルを使
う。

【００５８】また、指標板２０の照明光量を適切にして
いたとしても、何等かの要因で、アライメント結果が、
ウエハＷの戻り光量に応じてずれることがある。撮像素
子１７，１８上でウエハＷの位置Ｘｍと指標マークの位
置Ｘｃとが同じにずれるのであれば、アライメント結果
ΔＸは変わらない。しかし、ウエハＷの戻り光量や指標
板２０の照明光量によってウエハＷの位置Ｘｍや指標マ
ークの位置Ｘｃが互いに違って変化すると、アライメン
ト結果ΔＸが様々に変化するので、オフセット変動の要
因になる。そこで、ウエハＷからの戻り光量、指標板２
０の照明光量、ウエハマークに対応するビデオ信号のマ
ーク振幅、指標マークに対応するビデオ信号のマーク
幅、指標マークに対応するビデオ信号のマーク振幅若し
くはマーク領域の信号の平均レベル等の何れか、又はそ
れらの様々な組み合わせについて、ある基準（例えば、
基準マークＦＭを用いてベースライン計測を行ったとき
のΔＸ）に対する変動量を装置定数として記憶してお
き、実際に使用するときに、上記パラメータ値に応じた
変動量をオフセットとして加えるとよい。

【００５９】一例として、図５において、撮像素子１７
から出力されるビデオ信号の指標マーク２２ａ，２２ｂ
に対応する部分の振幅よりアライメント結果ΔＸの補正
を行う方法について説明する。撮像素子１７のオートゲ
インコントロールにより撮像素子１７から出力されるビ
デオ信号のレベルはほぼウエハマークＭＸｎに対応する
部分のレベルが所定範囲になるように調整される。この
場合、指標板２０の照明光の強度が一定であるとする
と、その撮像素子１７のゲインは指標マーク２２ａ，２
２ｂに対応するビデオ信号の振幅にほぼ比例している。
従って、その振幅より図１の主制御系１００は撮像素子
１７のゲインを知ることができる。

【００６０】一般に撮像素子１７は、ゲインにより各画
素の検出感度が変化する場合があり、ウエハマークＭＸ
ｎの像の照度分布及び指標マーク２２ａ，２２ｂの像の
照度分布が変化していないにも拘らず、ゲインの変化に
よりビデオ信号上でウエハマークＭＸｎの像の位置と指
標マーク２２ａ，２２ｂの像の位置との差ΔＸが変化す
る場合がある。そこで、主制御系１００は、指標マーク
２２ａ，２２ｂの像に対応する撮像素子１７のビデオ信
号の振幅よりその撮像素子１７のゲインを知り、このゲ
インに応じて予め記憶されている補正テーブルに基づい
てその差ΔＸを補正する。これにより、より高精度にウ
エハＷの位置検出を行うことができる。

【００６１】また、指標板２０に対する照明光の強度
（照度）が変化した場合には、その指標マーク２２ａ，
２２ｂに対応するビデオ信号の振幅及びその指標板２０
に対する照明光の強度からその撮像素子１７のゲインを
知ることができる。これにより同様に差ΔＸを補正する
ことができる。また、指標板２０に対する照明光の強度
により撮像素子１７の撮像面での照度も変化し、これに
より撮像素子１７の感度分布が変化してその差ΔＸが変
化するような場合には、その指標板２０の照明光の強度
のみをパラメータとしてその差ΔＸを補正するようにす
ればよい。

【００６２】また、指標マークの形状とウエハマークの
形状との違いによつても、照明光量変化に対する位置Ｘ
ｍや位置Ｘｃの変動量が違うことがある。この場合、何
種類かの指標マークを用意しておき、ウエハマーク形状
と同じ形状の指標マークを使って、両マークの照明光量
の変化を同じにすれば、ＸｍやＸｃの位置変動量を同じ
にすることができる。なお、同一形状のマークを使わな
くとも、撮像素子１７，１８から得られる信号の中でウ
エハ領域の信号の平均レベルを求め、指標領域の信号の
平均レベルを連続的に変えて、常に指標領域の信号の平
均レベルをウエハ領域の信号の平均レベルに一致させる
と、ＸｍやＸｃの位置変動量の差を小さくできる。更
に、指標領域の信号の平均レベルを段階的に変えて、ウ
エハ領域の信号の平均レベルに大まかに合わせてもよ
い。

【００６３】次に、図８を参照して本発明の他の実施例
につき説明する。図８に示すように、この実施例では、
反射型指標板２０を照明する光源２９が、ウエハＷを照
明する光ファイバー２とは別個に設けられており、各々
の照明系が独立して設けられている。ここでは、説明を
簡単にするため、指標マーク２２ａ，２２ｂについての
み説明する。

【００６４】図８において、ＬＥＤ等からなる光源２９
から射出された光は、レンズ系２６ａ，ビームスプリッ
ター４ｂ及びレンズ系２６を通り、反射型指標板２０を
照明する。また、反射型指標板２０からの戻り光を、ビ
ームスプリッター４ａを介して、撮像素子１７が撮像す
ることにより、ウエハＷからの戻り光に影響されること
なく、指標マーク２２ａ，２２ｂに対応したビデオ信号
を得ることができる。この場合、光源２９にＬＥＤ等を
用いているので、図１の回転偏光板２８を使うことな
く、照明光量の調整ができる。他の構成は図１の例と同
様である。

【００６５】なお、上述実施例は、ウエハＷのウエハマ
ークの位置検出を行う場合に本発明を適用したものであ
るが、レチクルＲのレチクルマークの位置検出を行う場
合にも同様に本発明を適用することができる。この場合
には、レチクルＲとは別体の指標板に形成した指標マー
クとそのレチクルＲのレチクルマークとの位置関係より
そのレチクルＲの位置を検出することができる。

【００６６】また、上述実施例では指標板２０はウエハ
Ｗとは別の照明系により独立に照明されているが、指標
板２０をウエハＷからの反射光により照明してもよい。
この場合でも、撮像素子１７，１８のゲイン等に応じて
補正を行うことにより、より高精度に位置検出を行うこ
とができる。更に、指標板２０を透過型としてもよい。
また、本発明はＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のア
ライメント系にも全く同様に適用できる。同様に、ＴＴ
Ｒ（スルー・ザ・レチクル）方式のアライメント系にも
適用でき、この場合レチクル上のアライメントマークが
上記実施例の指標マークに相当する。この際にウエハか
らの反射光がレチクルマークを照明しないように反射光
をカットするか、又はレチクルマークを反射型とするよ
うにしても良い。このように、本発明は上述実施例に限
定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を
取り得る。

【００６７】

【発明の効果】受光手段で発生した信号を調節手段によ
って調節すると、信号に基づいて決定される被検物の位
置情報自体が変化してしまう場合があるが、本発明によ
れば、受光部で発生した信号を調節した際に発生する被
検物位置情報の変動分が補正される。このため撮像素子
（１７，１８）のオートゲインコントロール時のゲイン
によって感度特性が変化し、それにより像信号（検出信
号）におけるマーク像の位置関係の変化が発生したとし
ても、その変化分を補正して被検物の正確な位置を検出
することができる。また、本実施例によれば、指標板
（２０）に形成されたマークを、第２照明系（１，２，
３，ＧＡ，ＧＢ，ＧＣ，４，２６，２８）を用いて独自
に照明するため、指標マークの検出に際し、基板の表面
からの反射光に影響されることが無い。このため基板表
面が荒れている場合でも指標マークの検出精度を劣化さ
せることなく、良好な位置検出及びこれに基づくアライ
メントを行うことができる。更に、撮像素子の撮像面に
形成される各々のマークの像が別個の照明系に基づくも
のであるため、個々の像を鮮明な状態を保ったまま合成
像の検出を行えるので、更に検出精度の向上を図ること
ができる。

【００６８】また、基板上に指標板の第２マークを照明
するための禁止帯を設ける必要がないので、基板上のマ
ーク領域を小さくすることができる。この為、基板上の
有効利用面積を拡張することができる利点がある。逆
に、基板表面が荒れている場合には、基板上の第１マー
ク自体の検出精度も劣化する。そこで、従来指標板の第
２マークの照明用に設けていた禁止帯の部分も基板のマ
ーク領域として利用して、例えば基板側の第１マークの
本数を増やすことにより、計測時のマルチマークの平均
化効果が増大し、検出精度が向上する。

【００６９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用された投影露光装置の
概略構成を示す斜視図である。

【図２】図１の反射型指標板２０上の指標マークを示す
斜視図である。

【図３】図１の主制御系１００等の構成を示すブロック
図である。

【図４】ウエハ上のショット領域とウエハマークとの位
置関係を示す説明図である。

【図５】図１の投影露光装置におけるウエハマークと指
標マークとの合成像とその検出状態を説明するものであ
り、（Ａ）は撮像素子の撮像面におけるマーク検出の様
子を示す説明図、（Ｂ）は撮像素子から得られるビデオ
信号の一例を示す波形図である。

【図６】ウエハマークの変形例と指標マークとの合成像
とその検出状態を説明するものであり、（Ａ）は撮像素
子の撮像面におけるマーク検出の様子を示す説明図、
（Ｂ）は撮像素子から得られるビデオ信号の一例を示す
波形図である。

【図７】ウエハマークの他の変形例と指標マークとの合
成像とその検出状態を説明するものであり、（Ａ）は撮
像素子によるマーク検出の様子を示す説明図、（Ｂ）及
び（Ｃ）はそれぞれ撮像素子から得られるビデオ信号の
一例を示す波形図である。

【図８】本発明の他の実施例の投影露光装置の要部を示
す概略構成図である。

【図９】従来の位置検出系を備えた投影露光装置の概略
構成を示す説明図である。

【図１０】図９の位置検出系における位置検出を説明す
るものであり、（Ａ）は撮像素子によるマーク検出の様
子を示す説明図、（Ｂ）は撮像素子から得られる信号の
波形を示す線図である。

【図１１】ウエハ表面が荒れていた場合に従来の位置検
出系における撮像素子から得られる信号の波形を示す線
図である。

【符号の説明】

１ 光源 ４，４ａ，４ｂ ビームスプリッター ５ ウエハステージ １０ 投影光学系 ７，１９，２１ レンズ系 １７，１８ 撮像素子 ２０ 反射型指標板 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 指標マーク ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ クローム蒸着部 Ｒ レチクル Ｗ ウエハ ＰＡ パターン領域 ＭＸｎ，ＭＹｎ ウエハマーク

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検物の位置に関する情報を求める位置
   検出装置であって、 前記被検物上に検知ビームを照射する照射手段と、 前記検知ビームの照射により前記被検物から発生したビ
   ームを受光し、該受光結果に応じた信号を発生する受光
   手段と、 前記被検物の位置情報を、前記信号に基づいて決定する
   位置決定手段とを備え、 前記位置決定手段は、 前記受光手段で発生した信号のレベルが所定範囲になる
   ように前記信号を調節する調節手段と、 前記被検物の位置情報の、前記信号の調節によって発生
   する変動分を補正する補正手段とを有することを特徴と
   する位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記調節手段が、前記受光手段で発生し
   た前記信号のレベルが所定範囲になるように、利得調節
   を行う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】 前記位置決定手段は、前記信号の強度の
   成分に基づいて前記被検物の位置情報を決定する手段で
   あって、 前記信号の調節によって発生する変動は、前記信号の調
   節によって前記信号の強度の分布にもたらされた変化で
   ある ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出
   装置。
4. 【請求項４】 前記受光手段は複数の画素を有する撮像
   手段であって、 前記信号の調節によって発生する変動は、前記信号の調
   節によって前記複数の各画素の検出感度が変化すること
   によってもたらされる ことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段が、前記信号の調節によっ
   て発生する変動分を、前記信号の振幅、又は前記受光手
   段で受光されたビームの強度に基づいて決定することを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検
   出装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記調節手段による前記信号の
   調節量と、前記信号の調節によって発生する変動量との
   関係情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の位置検出装置。
7. 【請求項７】 前記被検物は、基板上に形成されたアラ
   イメントマークであって、 前記照射手段は、前記アライメントマーク、及び所定位
   置に設けられた指標部材上に形成された基準マークへ前
   記検知ビームを照射可能であり、 前記アライメントマークに対して検知ビームを照射する
   ための第１照明系と、 前記アライメントマークとは独立に、前記基準マークに
   対して検知ビームを照射するための第２照明系とを有す
   ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載
   の位置検出装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の位
   置検出装置で検出された被検物の位置情報に基づいて、
   前記被検物の位置合わせを行う位置合わせ手段と、 前記位置合わせされた被検物上に、所定パターンを転写
   する露光手段とを有することを特徴とする露光装置。
9. 【請求項９】 被検物の位置に関する情報を求める位置
   検出方法であって、 前記被検物上に検知ビームを照射し、 前記検知ビームの照射により前記被検物から発生したビ
   ームを受光部で受光し、 前記受光部での受光結果に応じた信号を発生し、 発生した前記信号のレベルが所定範囲になるように調節
   し、前記被検物の位置情報の、 前記信号の調節によって発生
   する変動分を補正し、 前記変動分を補正された信号に基づいて前記被検物の位
   置情報を決定することを特徴とする位置決定方法。
10. 【請求項１０】 前記信号を調節する工程は、前記信号
    のレベルが所定範囲になるように、利得調節を行うこと
    を特徴とする請求項９に記載の位置検出方法。
11. 【請求項１１】 前記信号の調節によって発生する変動
    分を補正する工程では、前記信号の調節によって発生す
    る変動分を、前記信号の振幅、又は前記受光部で受光さ
    れたビームの強度に基づいて決定することを特徴とする
    請求項９又は１０に記載の位置検出方法。
12. 【請求項１２】 前記信号の調節によって発生する変動
    分を補正する工程では、予め記憶された、前記調節手段
    による前記信号の調節量と前記信号の調節によって発生
    する変動量との関係情報に基づいて、前記信号の調節に
    よって発生する変動分を決定することを特徴とする請求
    項９、１０、又は１１に記載の位置検出方法。
13. 【請求項１３】 前記被検物は基板であって、 請求項９〜１２のいずれか一項に記載の位置検出方法に
    よって検出された前記基板の位置情報に基づいて、前記
    基板の位置合わせを行い、 前記位置合わせされた基板上に、所定パターンを転写す
    ることを特徴とする露光方法。