JP4725822B2

JP4725822B2 - 光学的位置ずれ検出装置

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Publication number: JP4725822B2
Application number: JP2000208634A
Authority: JP
Inventors: 達雄福井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002025879A; KR100808435B1; TW504751B; US6885450B2; KR20020005977A; US20020003626A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハのフォトリソグラフィ製造工程等において、半導体ウエハ等の被検基板上に形成される測定マーク（重ね合わせマーク）における第１のマーク（例えば、下地マーク）に対する第２のマーク（例えば、レジストマーク）の位置ずれ（重ね合わせ位置ずれ）を光学的に検出するために用いられる光学的位置ずれ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ製造工程においては、ウエハ上に何段階かに分けられてレジストパターンが形成される。すなわち、各段階毎に、既に形成されているパターン（これを下地パターンと称する）の上に所定のレジストパターンを重ね合わせて形成するのであるが、この各段階毎に下地パターンに対するレジストパターンの重ね合わせ位置ずれを測定検出することが要求される。このような重ね合わせ位置ずれの検出のための装置は従来から知られている（例えば、特開２０００−７７２９５号公報参照）。この重ね合わせ位置ずれ測定は、レジストパターン形成時に基板上に形成した下地マークの上にレジストマークを形成して測定マークを形成しておき、光学的位置ずれ検出装置（重ね合わせ位置ずれ検出装置）を用いて、測定マークに照明光を照射するとともにその反射光から測定マークの像をＣＣＤカメラ等で撮像し、撮像した像を画像処理して下地マークに対するレジストマークの重ね合わせ位置ずれ量を測定するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように光学的に重ね合わせ位置ずれ測定を行う場合、測定光学系（すなわち、測定マークに照明光を照射する照明光学系および測定マークからの反射光を集光結像させる集光光学系）に光学的な収差が発生することが避けられず、このような収差、特に光軸に対して非回転対称な収差が測定視野領域内に存在すると、重ね合わせ位置ずれ測定値の測定誤差ＴＩＳ(Tool Induced Shift)が生ずる。このような測定誤差ＴＩＳの発生要因となる非回転対称収差量は測定視野領域に依存して変化するため、非回転収差量が最小となるような測定視野領域を設定することが要求される。
【０００４】
測定視野領域については、測定誤差の観点からみて、測定マークの種類（例えば、測定マークにおけるレジストマークの高さ、下地の高さもしくは深さ、反射率、大きさ等）に応じてそれぞれ最適な視野領域が相違する。このため、たとえ同一の測定光学系であっても、多種の測定マークのそれぞれについて最適となる視野領域の調整を行う必要があり、視野領域の調整が難しく、且つ時間のかかる作業となるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、どのような測定マークに対しても最適となる共通の視野領域を探し出して設定することができ、測定マークの種類毎に視野領域の調整を行う必要がなくなるような構成の光学的位置ずれ検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明に係る光学的位置ずれ検出装置は、第１のマーク（例えば、下地マーク）の上に第２のマーク（例えば、レジストマーク）が形成されてなる測定マークを照明する照明光学系と、測定マークからの反射光を集光して測定マークの像を結像させる結像光学系と、結像光学系により結像された測定マークの像を撮影する撮像装置と、撮像装置により得られた画像信号を処理して第１のマークに対する第２のマークの重ね合わせ位置ずれを測定する画像処理装置と、撮像装置により測定マークの像を撮像するための視野領域を調整する視野領域調整機構とを有して構成され、視野領域調整機構は、照明光学系に設けられた視野絞りと、視野絞りの位置を調整する視野絞り位置調整機構と、撮像装置の位置を調整する撮像位置調整機構とからなり、視野絞りと撮像装置における撮像面とが光学的に共役な位置に配設されており、視野絞り位置調整機構による視野絞りの位置調整に応じて撮像位置調整機構による撮像装置の位置調整を行うように構成されており、視野領域調整機構は、撮像装置の視野領域内にＬ／Ｓマークの像を結像させたときにおける前記Ｌ／Ｓマークの像の非対称性のフォーカス特性曲線が、視野中心に対して対称となる特性を有するように視野領域を調整する。
【０００７】
さらに好ましくは、Ｌ／Ｓマークが、所定線幅および高さを有し、等ピッチで平行に延びる複数の線状マークからなり、撮像装置により撮像されたＬ／Ｓマークの像を画像処理装置により処理して画像信号強度を求め、複数の線状マークの幅方向左右の段差位置における信号強度差ΔＩを求めるとともに全ての線状マークについて求めた信号強度差ΔＩを平均してＬ／Ｓマークの像の非対象性を示すＱ値（Ｑ＝Σ（ΔＩ／Ｉ）／ｎ：但しｎは線状マークの数）を求め、次に、視野領域調整機構によりＬ/Ｓマークを光軸方向に移動させてこの光軸方向位置の変化に対応するＱ値を求めてＱ値のフォーカス特性を求めるＱＺ調整を行う。
【０００８】
上記光学的位置ずれ検出装置において、好ましくは、視野領域調整機構によるＬ／Ｓマークの像の非対称性のフォーカス特性曲線に基づく視野領域の調整が、Ｌ／Ｓマーク全体について、Ｌ/Ｓマークの光軸方向位置の変化に対応するＱ値の変化が小さくなるようにＱＺ調整を行い、Ｌ／Ｓマークを構成する複数の線状マークを、左領域内に位置する左領域線状マークと、中央領域内に位置する中央領域線状マークと、右領域内に位置する右領域線状マークとに分け、各領域毎にＬ/Ｓマークの光軸方向位置の変化に対応するＱ値の変化を示すＱＺ曲線を求める作動を、視野絞り位置調整機構により視野絞りの位置を調整しながら行い、左、中央および右領域それぞれのＱＺ曲線が視野中心に対して左右対称となるような視野領域を探し出すことにより行われる。
【０００９】
上記光学的位置ずれ検出装置において、好ましくは、視野領域調整機構によりＬ／Ｓマークの像の非対称性のフォーカス特性曲線に基づいて視野領域を調整する際に、照明光学系に設けられる照明開口絞りの光軸に直角な方向の位置調整を行って照明テレセン調整を行い、結像光学系に設けられる結像開口絞りの光軸に直角な方向の位置調整を行って結像光束のケラレ調整を行い、結像光学系を構成する少なくとも一部のレンズを光軸に対して垂直に移動させて偏心コマ収差の補正を行うように構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１に本発明に係る光学的位置ずれ測定装置の一例を示している。なお、説明の容易化のため、図１において紙面に垂直な方向をＸ軸方向、左右に延びる方向をＹ方向、上下に延びる方向をＺ方向とする。
【００１１】
その測定装置は、ウエハ５１の上に形成された測定マーク５２におけるレジストマークの重ね合わせ位置ずれを測定するものであり、測定に際してウエハ５１は、回転および水平移動（Ｘ−Ｙ方向移動）可能で、且つ上下移動（Ｚ方向移動）可能に構成されたステージ５０の上に載置される。測定マーク５２は、ウエハ５１の下地パターンの上に所定のレジストパターンをフォトリソグラフィー工程により形成させるときに、例えば図２に示すように、ウエハ５１の端部に形成された矩形状の下地マーク５３の上に矩形状のレジストマーク５４を形成して作られており、本発明に係る光学的位置ずれ測定装置により、下地マーク５３に対するレジストマーク５４の重ね合わせ位置ずれを測定する。
【００１２】
この光学的位置ずれ測定装置は、測定マーク５２に照明光を照射するための照明光学系１０と、測定マークからの反射光を集光して測定マークの像を結像させる結像光学系２０と、このように結像された測定マークの像を撮影する撮像装置３０と、撮像装置により得られた画像信号を処理する画像処理装置３５とを備える。
【００１３】
まず、照明光学系１０は、照明光源１１、照明開口絞り１２およびコンデンサーレンズ１３を備え、照明光源１１から射出される照明光束は照明開口絞り１２により特定の光束系に絞られてコンデンサーレンズ１３に入力されて集光される。コンデンサーレンズ１３によって集光された照明光は視野絞り１４を均一に照明する。視野絞り１４は、図１においてハッチングを施して示すように、矩形状の絞り開口Ｓ１を有する。視野絞り１４は視野絞り位置調整機構４０によりＸ−Ｚ方向に移動自在（すなわち、紙面に垂直な上下に延びる面内で移動自在）に支持されている。
【００１４】
視野絞り１４の視野開口Ｓ１を透過して射出される照明光は照明リレーレンズ１５に入射し、この照明リレーレンズ１５によってコリメートされて平行光束となった状態でハーフプリズム１６に入射する。ハーフプリズム１６において反射された照明光は下方に出射され、第１対物レンズ１７によって集光されてウエハ５１上の測定マーク５２を垂直に照射する。ここで、視野絞り１４と測定マーク５２とは照明光学系１０において共役な位置に配設されており、ウエハ５１の測定マーク５２に対して、視野開口Ｓ１の形状に対応する矩形状の領域が照明光により照射される。
【００１５】
このようにして測定マーク５２を含むウエハ５１の表面に照明光が照射されて出てくる反射光が、結像光学系２０を介して撮像装置３０に導かれる。具体的には、この反射光は第１対物レンズ１７によってコリメートされて平行光束となり、ハーフプリズム１６を通過して、ハーフプリズム１６の上方に配設された第２対物レンズ２１によって一次結像面２８に測定マーク５２の像を形成する。さらに、第１結像リレーレンズ２２を透過し、結像開口絞り２３により特定の光束径に絞られ、第２結像リレーレンズ２４によって二次結像面２９に測定マーク５２の像を形成する。
【００１６】
この二次結像面２９と撮像面３１とが一致するようにＣＣＤカメラ（撮像装置）３０が配設されており、測定マーク５２の像がＣＣＤカメラ３０により撮像される。そして、ＣＣＤカメラ３０により得られた画像信号が画像処理装置３５に送られて後述するように信号処理される。この構成から分かるように、測定マーク５２と撮像面３１とは共役な位置関係にある。なお、ＣＣＤカメラ３０は撮像位置調整機構４５により、Ｘ−Ｙ方向に移動自在（すなわち、紙面に垂直な左右に延びる面内で移動自在）に支持されている。
【００１７】
測定マーク５２は、図２に示すように、ウエハ５１の表面に形成された矩形状の凹部からなる下地マーク５３と、フォトリソグラフィー製造工程においてレジストパターンの形成と同時に下地マーク５３の上に形成されるレジストマーク５４とから構成される。フォトリソグラフィー製造工程において、レジストマーク５４は下地マーク５３の中央に位置して形成されるように設定されており、下地マーク５３に対するレジストマーク５４の位置ずれ量が下地パターンに対するレジストパターンの重ね合わせ位置ずれ量に対応する。このため、図２に示すように、下地マーク５３の中心線Ｃ１とレジストマーク５４の中心線Ｃ２との間隔Ｒを重ね合わせ位置ずれ量として上記の構成の光学的位置ずれ検出装置により測定される。なお、図２に示す重ね合わせ位置ずれ量ＲはＹ軸方向（横方向）の位置ずれ量であるが、これと直角方向すなわちＸ軸方向（縦方向）の位置ずれ量も同様に測定される。
【００１８】
このようにして測定マーク５２における重ね合わせ位置ずれ量Ｒの測定を行うときに、測定光学系（すなわち、照明光学系１０および結像光学系２０）に収差、特に、非回転対称な収差が存在すると、この重ね合わせ位置ずれ量Ｒの測定値に測定誤差ＴＩＳが含まれるという問題がある。この測定誤差ＴＩＳについて、簡単に説明する。この測定は、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、測定マーク５２を０度と１８０度との二方向について行う。すなわち、まず、図３（Ａ）に示すように、仮想的に示した位置マーク５３ａが左に位置する状態で下地マーク５３に対するレジストマーク５４の重ね合わせ位置ずれ量Ｒ_０を測定し、次に図３（Ｂ）に示すように、測定マーク５２を１８０度回転させて、仮想位置マーク５３ａが右に位置する状態で重ね合わせ位置ずれ量Ｒ_１８０を測定し、次式（１）により測定誤差ＴＩＳを計算する。
【００１９】
【数１】
ＴＩＳ＝（Ｒ₀ ＋Ｒ₁₈₀ ）／２・・・（１）
【００２０】
式（１）から分かるように、下地マーク５３に対してレジストマーク５４の重ね合わせ位置ずれがあっても、式（１）により演算される測定誤差ＴＩＳは理論的には零になるべきものである。しかしながら、測定光学系に光学的な収差、特に非回転対称な収差があるばあい、測定マーク５２を上記のように１８０度回転させても、この収差は回転される訳ではないため、式（１）の計算結果から収差の影響のみに対応する値が測定誤差ＴＩＳとして求められる。
【００２１】
このような光学的収差により発生する測定誤差ＴＩＳを含んだままで、上述した光学的位置ずれ測定装置により重ね合わせ位置ずれ量Ｒを測定したのでは、正確な重ね合わせ位置ずれ量Ｒを測定することができない。このため、本発明に係る光学的位置ずれ測定装置においては、上記測定誤差ＴＩＳの影響をできる限り抑えるような視野領域調整を行うようにしており、これについて以下に説明する。
【００２２】
視野領域の調整は、図４に示すような形状のＬ／Ｓマーク６０を有したウエハを、図１に示す装置におけるウエハ５１に代えてステージ５０の上に載置し、照明光学系１１によりＬ／Ｓマーク６０を照明してＣＣＤカメラ３０により撮像されたＬ／Ｓマーク像を画像処理することにより行われる。このＬ／Ｓマーク６０は、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、線幅３μｍ、段差０．０８５μｍ（照射光λの１／８相当）で、ピッチ６μｍの平行に延びる複数の線状マーク６１〜６７からなるマークである。
【００２３】
ＣＣＤカメラ３０により撮像されたＬ／Ｓマーク像を画像処理装置３５により処理して画像信号強度を求めると、そのプロファイルは図４（Ｃ）に示すようになる。ここで、各線状マーク６１〜６７の段差位置において信号強度が低下するが、各線状マーク毎における左右両側の段差位置での信号強度差ΔＩを求め、これを全線状マーク６１〜６７について平均することにより、Ｌ／Ｓマーク像の非対象性を示すＱ値（Ｑ＝１／７×Σ（ΔＩ／Ｉ））を求める。次に、ステージ５０を上下方向（Ｚ方向）に移動させてＬ／Ｓマーク６０をＺ方向に移動させ、各高さ位置（Ｚ方向位置）毎にＱ値を求めてＱ値のフォーカス特性を求めると、例えば図５に示すようなＱＺ曲線が得られる。
【００２４】
図５には、二種類のＱＺ曲線、すなわち、ＱＺ曲線（１）およびＱＺ曲線（２）を示しており、ＱＺ曲線（１）の場合には非回転対称な収差が大きく、ＱＺ曲線（２）の場合には非回転対称な収差が小さい。このため、ＱＺ曲線（２）となるような調整を行えば良いと考えられる。
【００２５】
このような調整（これをＱＺ調整と称する）について以下に簡単に説明する。上記ＱＺ曲線の形状は、照明テレセン（照明光の傾斜）、結像光束のケラレ、偏心コマ収差等により定まる。よって、ＱＺ調整では、照明開口絞り１２のＸ軸方向およびＺ軸方向の位置調整を行って照明テレセン（照明光の傾斜）調整を行い、結像開口絞り２３のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置調整を行って結像光束のケラレ調整を行う。さらに、これらレンズ２１，２２のレンズ系全体または一部のレンズを光軸に対して垂直に偏心駆動することにより偏心コマ収差の補正を行う。
【００２６】
本発明では視野領域調整を以下のようにして行う。まず、図４に示すＬ／Ｓマーク全体について、図５に示すＱＺ曲線（１）の状態からＱＺ曲線（２）の状態となるように、上述したＱＺ調整法に基づく調整を行う。次に、図４に示すＬ／Ｓマーク６０を構成する線状マーク６１〜６７を、左領域Ｌ内に位置する左領域線状マーク６１〜６３と、中央領域Ｃ内に位置する中央領域線状マーク６３〜６５と、右領域Ｒ内に位置する右領域線状マーク６５〜６７とに分ける。そして、各領域毎における線状マークの信号強度差ΔＩの平均によりＱ値を求め、各領域毎に、図６に示すようにＱＺ曲線を求める。なお、図６には、このようにして求めた各領域毎のＱＺ曲線の一例を示しており、この場合には、左領域Ｌにおいて非回転対称な収差が大きく、中央領域Ｃおよび右領域Ｒにおいて非回転対称な収差が小さい。
【００２７】
図６に示すような特性を有する視野領域を用いて測定マーク５２の像をＣＣＤカメラ３０により撮像して、下地マーク５３に対するレジストマーク５４の重ね合わせ位置ずれ量Ｒを測定する場合、式（１）により演算される測定誤差ＴＩＳが発生するのは避けられず、正確な重ね合わせ位置ずれ量Ｒを求めることが難しい。
【００２８】
このため、次に、視野絞り位置調整機構４０により視野絞り１４の位置を調整し、測定光学系における視野領域を変更する。なお、この視野絞り１４の位置調整に対応して、視野絞り１４と光学的に共役な位置にあるＬ／Ｓマーク６０の位置およびＣＣＤカメラ３０の位置を、それぞれステージ５０および撮像位置調整機構４５により調整する。そして、このように視野領域調整を行った状態で、再度前述のＱＺ調整を行った上で、上記と同様にして、左、中央および右領域Ｌ，Ｃ，Ｒ毎にＱＺ曲線を求める。
【００２９】
このようにして視野領域を変更しながら求めた左、中央および右領域Ｌ，Ｃ，Ｒ毎のＱＺ曲線が、図７に示すように、視野中心に対して左右対称となるような視野領域を探し出す。そして、この視野領域を用いて測定マーク５２の重ね合わせ位置ずれを測定する。Ｌ／Ｓマーク像のＱＺ曲線（非回転対称性を示すフォーカス特性曲線）が図７に示すような特性となる視野領域の場合には、例えば、Ｌ／Ｓマーク６０を１８０度回転させても、左右領域におけるＱＺ曲線が対象であるため、光学的にほぼ同一の特性となる。
【００３０】
このため、この視野領域において、測定マーク５２の像をＣＣＤカメラ３０により撮像して、下地マーク５３に対するレジストマーク５４の重ね合わせ位置ずれ量Ｒを測定すれば、式（１）による演算において、重ね合わせ位置ずれ量Ｒ_０に含まれる非回転対称な収差に基づく誤差と、重ね合わせ位置ずれ量Ｒ_１８０に含まれる非回転対称な収差に基づく誤差とが相殺され、測定誤差ＴＩＳは非常に小さくなり、正確な重ね合わせ位置ずれ量Ｒを求めることができる。このように、式（１）による演算において、重ね合わせ位置ずれ量Ｒ_０に含まれる非回転対称な収差に基づく誤差と、重ね合わせ位置ずれ量Ｒ_１８０に含まれる非回転対称な収差に基づく誤差とが相殺されるような視野領域を設定するものであるため、測定マークの種類に拘わらず常に正確な重ね合わせ位置ずれ量測定が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、測定マークにおける第１のマーク（下地マーク）と第２のマーク（レジストマーク）との重ね合わせ位置ずれを光学的に検出する場合、視野領域調整機構を用いて、撮像装置による測定マークの撮像が行われる視野領域を、測定光学系が有する全視野領域内において、測定誤差ＴＩＳが測定マークの種類に拘わらず常に最小とすることができる領域に予め設定することができる。このように予め最適視野領域を設定しておけば、測定マークの種類に拘わらずこのように設定した視野領域を用いて重ね合わせ位置ずれ測定が可能であり、効率の良い調整ができる。
【００３２】
このため、視野領域調整機構は、撮像装置の視野領域内にＬ／Ｓマーク像を結像させたときにおけるＬ／Ｓマーク像の非対称性のフォーカス特性曲線に基づいて視野領域を調整するのが好ましい。さらに、視野領域調整機構は、撮像装置の視野領域内にＬ／Ｓマーク像を結像させたときにおけるＬ／Ｓマーク像の非対称性のフォーカス特性曲線が、視野中心に対して対称となる特性を有するように視野領域を調整するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学的位置ずれ検出装置の構成を示す概略図である。
【図２】上記光学的位置ずれ検出に用いられる測定マークを示す平面図および断面図である。
【図３】上記測定マークを０度および１８０度回転した位置で示す平面図である。
【図４】視野領域調整のために用いられるＬ／Ｓマークを示す平面図および断面図と、Ｌ／Ｓマーク像の画像信号強度プロファイルを示すグラフである。
【図５】Ｌ／Ｓマーク像全体についてのＱＺ曲線を示すグラフである。
【図６】Ｌ／Ｓマーク像について左、中央および右領域毎でのＱＺ曲線を示すグラフである。
【図７】Ｌ／Ｓマーク像について左、中央および右領域毎でのＱＺ曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
１０照明光学系
１４視野絞り
２０結像光学系
３０ＣＣＤカメラ
３５画像処理装置
４０視野絞り位置調整機構
４５撮像位置調整機構
５０ステージ
５１ウエハ
５２位置マーク
５３下地マーク（第１のマーク）
５４レジストマーク（第２のマーク）
６０Ｌ／Ｓマーク

Claims

第１のマークの上に第２のマークが形成されてなる測定マークにおける前記第１のマークと前記第２のマークとの重ね合わせ位置ずれを光学的に検出する装置であって、
前記測定マークを照明する照明光学系と、
前記測定マークからの反射光を集光して前記測定マークの像を結像させる結像光学系と、
前記結像光学系により結像された前記測定マークの像を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置により得られた画像信号を処理して前記第１のマークと前記第２のマークとの重ね合わせ位置ずれを測定する画像処理装置と、
前記撮像装置により前記測定マークの像を撮像するための視野領域を調整する視野領域調整機構とを有して構成され、
前記視野領域調整機構は、前記照明光学系に設けられた視野絞りと、前記視野絞りの位置を調整する視野絞り位置調整機構と、前記撮像装置の位置を調整する撮像位置調整機構とからなり、
前記視野絞りと前記撮像装置における撮像面とが光学的に共役な位置に配設されており、前記視野絞り位置調整機構による前記視野絞りの位置調整に応じて前記撮像位置調整機構による前記撮像装置の位置調整を行うように構成されており、
前記視野領域調整機構は、前記撮像装置の視野領域内にＬ／Ｓマークの像を結像させたときにおける前記Ｌ／Ｓマークの像の非対称性のフォーカス特性曲線が、視野中心に対して対称となる特性を有するように視野領域を調整することを特徴とする光学的位置ずれ検出装置。
前記Ｌ／Ｓマークが、所定線幅および高さを有し、等ピッチで平行に延びる複数の線状マークからなり、
前記撮像装置により撮像された前記Ｌ／Ｓマークの像を前記画像処理装置により処理して画像信号強度を求め、前記複数の線状マークの幅方向左右の段差位置における信号強度差ΔＩを求めるとともに全ての前記線状マークについて求めた信号強度差ΔＩを平均して前記Ｌ／Ｓマークの像の非対象性を示すＱ値（Ｑ＝Σ（ΔＩ／Ｉ）／ｎ：但しｎは線状マークの数）を求め、次に、前記視野領域調整機構により前記Ｌ/Ｓマークを光軸方向に移動させてこの光軸方向位置の変化に対応するＱ値を求めてＱ値のフォーカス特性を求めるＱＺ調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の光学的位置ずれ検出装置。
前記視野領域調整機構による前記Ｌ／Ｓマークの像の非対称性のフォーカス特性曲線に基づく視野領域の調整が、
前記Ｌ／Ｓマーク全体について、前記Ｌ/Ｓマークの光軸方向位置の変化に対応するＱ値の変化が小さくなるように前記ＱＺ調整を行い、
前記Ｌ／Ｓマークを構成する前記複数の線状マークを、左領域内に位置する左領域線状マークと、中央領域内に位置する中央領域線状マークと、右領域内に位置する右領域線状マークとに分け、各領域毎に前記Ｌ/Ｓマークの光軸方向位置の変化に対応するＱ値の変化を示すＱＺ曲線を求める作動を、前記視野絞り位置調整機構により前記視野絞りの位置を調整しながら行い、前記左、中央および右領域それぞれのＱＺ曲線が視野中心に対して左右対称となるような視野領域を探し出すことにより行われる構成であることを特徴とする請求項２に記載の光学的位置ずれ検出装置。
前記視野領域調整機構により前記Ｌ／Ｓマークの像の非対称性のフォーカス特性曲線に基づいて視野領域を調整する際に、前記照明光学系に設けられる照明開口絞りの光軸に直角な方向の位置調整を行って照明テレセン調整を行い、前記結像光学系に設けられる結像開口絞りの光軸に直角な方向の位置調整を行って結像光束のケラレ調整を行い、前記結像光学系を構成する少なくとも一部のレンズを光軸に対して垂直に移動させて偏心コマ収差の補正を行うように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学的位置ずれ検出装置。