JPH01200620A - パターン検出装置及び露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、投影光学系によりマスク等の原版のパターン
をウェハ等の被加工物へ投影し焼付けるステッパにおい
て上記の投影光学系を通して該被加工物のパターンの位
置を検出するパターン位置検出装置に係り、特に微細パ
ターンを焼付けるステッパに好適なパターン位置検出装
置に関する。

〔従来の技術〕

ＶＬＳＩのような微細な回路パターンより成る集積回路
の製造には、マスク（レチクル）等原板上に設けられた
回路パターンを縮小レンズ（投影光学系）により１１５
（又は、１／１０）に縮小してウェハ等被加工物上へ投
影し、焼付けるステッパが、パターン解像度に優るため
専ら使用されている。さらに、そのパターンの焼付けに
際しては、すでにウェハ上に形成されている回路パター
ンに対して、焼付けるパターンの位置を高精度に重ね合
せる必要がある。このパターンの位置合せ作業をアライ
メントと言う、このアライメントには、いくつかの方法
が考案されているが、上記の縮小レンズを通してウェハ
パターンの位置を検出する方法（これをＴＴＬ方式と言
う）が重ね合せ精度の高精度化に最も適している。この
ＴＴＬ方式のウェハパターン検出では、ウェハのパター
ンを上記のマスク側へ投影するには、後述する縮小レン
ズの色収差から、バタ、−ン照明光としてレーザもしく
は超高圧水銀ランプの輝線等波長幅が数ｎｍ以内のｍ波
長の光を使用することが必要条件となる。そこで、従来
のパターン検出装置では。

上記のような単波長の光を用いてウェハのパターン検出
を行っていた。このため、パターン検出精度がウェハに
塗布されているレジスト（感光剤）の塗布むら等プロセ
ス要因の影響を受は易いという特性から不可避であった
。これに対して、近年の集積回路の高集禎度化に伴う回
路パターンの微細化により、より高精度の重ね合せ精度
が要求されるようになり、例えば、特開昭６０−８０２
２３号に記載されるようなウェハのパターン検出を上記
の条件を満たす２波長を用いて検出する２波長力式のパ
ターン検出装置が考案されている。この従来技術では、
パターン検出用の２つの波長をレジスト内の多重干渉の
強度を均一にし得る波長の組合せとしておくことで、検
出誤差の原因となるレジスト塗布むら等によるパターン
検出画像の歪を取り除き、パターン検出誤差の低減を可
能としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は縮小レンズによりマスク側に投影される
ウェハパターンの投影像の結像位置がパターン検出光の
波長によって異なるという特性については配慮されてお
らず、該ウェハパターンの投影像を検出素子へ投影する
パターン位置検出装置の光学系の焦点面に上記のよ−う
に異なった位置に結像している２波長のウェハパターン
の投影像を合致させるため、少なくとも一方の波長にお
いてウェハの高さを調整する必要がある。このため、パ
ターン検出には、一方の波長でパターン検出を行った後
、ウェハを昇降させ他方の波長で再度パターン検出を行
う動作が不可欠であった。この−連のパターン検出動作
は、ステッパの１フイールドを焼付ける時間の数倍に及
ぶ時間を要する。これに対して、近年のステッパでは、
焼付けるフィールド毎にパターン検出を行うチップアラ
イメント機能や、１枚のウェハについて多数のチップ位
置から統計的にウェハ上のチップ配列を求めるウェハア
ライメント機能が不可欠となっている。これらのアライ
メント機能では、１枚のウェハについて数多くのパター
ン検出を繰り返すため、上記従来技術によるとステッパ
のスループットを１／２以下に損ねてしまう課題があっ
た。さらに、ウェハの昇降動作に伴い、検出誤差が加わ
る可能性もあった。このため、上記従来技術は、パター
ン検出精度の優位性は認められているものの、スループ
ットを要求されない研究用等の特殊な用途に使用が限ら
れていた。

本発明の目的は、上述のように高精度なパターン検出性
能を備え、ステッパのスループットの低下を抑えた２波
長検出力式によるパターン位置検出を実現できるように
したパターン位置検出装置及びその方法を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、縮小レンズの色収差のため異なった位置に
結像している２波長のウェハパターンの投影像をパター
ン位置検出装置の光学系より同時に、かつ、等倍率で検
出素子へ投影することによって達成される。

〔作用〕

パターン位置検出装置の投影光学系あるいはその一部の
光学系を入射瞳および射出瞳が共に無限遠に位置する両
テレセントリック系の光学系か、もしくは、その結像面
から十分に離れた位置に入射瞳および射出瞳が存在する
光学系としておく。

このパターン検出光学系により、２波長の縮小レンズの
ウェハパターンの投影像をさらに投影すると、後述する
ように、該ウェハパターンの投影像が投影される位置は
異なるが、投影倍率を一致させることができる。さらに
、パターン位置検出装置内に適当な光路長を補正する補
正光路を設けることで、上記の２波長のウェハパターン
の投影像がパターン位置検出装置の投影光学系によって
投影された投影像のうち一方の投影像の位置を他方の投
影像の位置に合致させることができる。それによって、
縮小レンズにより異なった位置に投影された２波長のウ
ェハパターンの投影像を同時に、かつ、等倍率で検出素
子へ投影することを実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第８図により説明
する。

まず、本実施例力１適用されるステッパに関して第３図
により説明する。ステッパは、回路の原板であるマスク
（レチクルとも云う）１に設けられている回路パターン
の拡大図を照明系４により照明し縮小レンズ２（第１の
投影手段）により縮小して被加工物たるウェハ３表面に
投影し、焼付ける装置である。縮小レンズ２により一度
に焼付は得る範囲が０１０〜１５ｍｍと、ウェハ３の径
（φ１００〜１５０ｍｍ）に比較して小さいことから、
ウェハ３の全面を焼付けるため、ステージ５を逐次移動
させて投影と焼付けを繰り返す方式（ステップ、アンド
、リピートと云う）を用いている。６はマスク１とウェ
ハ３のパターンのアライメントに使用す°るパターン位
置検出装置（第２の投影手段および検出手段）である。

解像度を高める目的で多層レジスト等の露光波長におけ
る透過率を小さくしたレジストも使用されることから、
本実施例のパターン位置検出装置では、ウェハ表面のパ
ターンを検出するため、露光波長とは異なる超高圧水銀
ランプの輝線であるｅ線およびｄ線という波長を用いて
いる。

続いて、上記ステッパの縮小レンズ２の色収差特性につ
いて第２図により説明する。縮小レンズは、投影するパ
ターンの解像度を物理限界まで高めるため、ｇ線あるい
はｄ線のような特定の露光波長（λ。）に対してのみ収
差が補正されているレンズである。このため、該露光波
長以外の波長（λ）の光では、縮小レンズが投影するパ
ターンは露光波長の結像位置からずれてしまう特性があ
る。この特性を色収差と云い、第２図に、当社が採用し
ている縮小レンズの色収差特性の一例を示す。該露光波
長以外の波長（λ）の光では、ウェハ３のパターンの投
影像は露光波長では共役となるマスク１より雌れた（ｈ
）上方の空間に結像され、波長が異なるとその投影像が
結像する高さも変化する特性である。このため、パター
ン照明光には、波長幅を数ｎｍ以内に絞った光を使用し
ないと投影像を結像させることが困難である。さらに、
このウェハ３のパターンの投影像が結像する位ｉｉ？ｆ
（縦色収差と云う）は、同図の左側のグラフで示すよう
に、パターン位置検出装置で使用するｅ線（５４，６ｎ
　ｍ、　λ、）およびｄ線（５７７ｎｍ、λ２）でそれ
ぞれｈ工、ｈ２なる相異なる位置となる。したがって、
本実施例のパターン位置検出装置で検出するウェハパタ
ーンの投影像は、波長毎に結像位置が異なっている。こ
の結像位置の差（Δｈ）は、本実施例の場合、おおむね
、数ｍｍに達し、従来のプロキシミティ露光装置のマス
ク、ウェハ間隔の数１００倍に相当する。

続いて、本実施例のパターン位置検出装置の構造につい
て、第１図により説明する。本実施例では、縮小レンズ
２によるウェハパターンの投影像をマスク１で反射させ
、マスク１の下方で結像させている。このｅ線による投
影像７とｄｖＡによる投影像８をミラー９で反射させ、
無限遠補正系の対物レンズ１０に導く。この対物レンズ
１０より射出した光束をビームスプリッタ１１を透過さ
せ結像レンズ１２へ入射させるようにしている。結像レ
ンズ１２により、前記のウェハパターンの投影像７，８
の拡大投影像が結像される。ここで、結像レンズ１２よ
り射出する光束をハーフミラ−１３（分岐手段）で分岐
し、一方をハーフミラ−１５を透過させてＴＶカメラ１
９へ導いている。

さらに、前記のハーフミラ−１３で分岐した他方の光束
を該ハーフミラ−１３およびミラー１６゜１８で反射さ
せ、ハーフミラ−１５（合成手段）を反射させて前記ハ
ーフミラ−１３，１５を透過した光束に重ねてＴＶカメ
ラ１９へ導いている。

このとき、前記ハーフミラ−１３，１５を透過してＴＶ
カメラ１９へ至たる光路長を、ｅ線による投影像７を対
物レンズ１０および結像レンズ１２により拡大投影した
拡大投影像が結像する光路長に、前記ハーフミラ−１３
，１５およびミラー１６．１８で反射されＴＶカメラ１
９へ至たる光路長を、ｄ線による投影像８を対物レンズ
１ｏおよび結像レンズ１２により拡大投影した拡大投影
像が結像する光路長に設定する。さらに１本実施例では
、各々の光路にフィルター１４．１７を設け、前者の光
路はｅ線のみが、後者の光路はｄ線のみが透過するよう
にして、前記拡大投影像の迷光を防止している。この光
学系（第２の投影手段）によって、ｅ線による投影像７
とｄ線による投影像８を対物レンズ１０および結像レン
ズ１２により拡大投影した投影像を重ね合わせて同時に
ＴＶカメラ１９で撮像するようにしている。ここで、Ｔ
Ｖカメラ１９には、高分解能の撮像素子を使用し、パタ
ーンサンプリングの空間周波数を縮小レンズのカッ１−
オフ空間周波数の２倍以上の空間周波数に達するように
設定している。ウェハパターンの照明光は超高圧水銀ラ
ンプ２４よりフィルター２３でｅ線およびｄｌｆｆＡを
選択し、オプチカルファイバー２２でパターン位置検出
装置まで導いて光源としている。パターン位置検出装置
では、レンズ２１でオプチカルファイバー２２（照明手
段）より射出する光束に所定の指向性を与えたのち、ミ
ラー２０およびビームスプリッタ１１で反射させ、検出
光とは逆に対物レンズ１０を通してミラー９、マスク１
で反射させ、縮小レンズ２に入射させつエバへ至る経路
でウェハの照明を行っている。

続いて、本実施例の動作について第４図から第８図によ
り説明する。まず、ウェハ上のパターンは、その形状の
一例を第４図に示すが、ウェハの素材であるシリコン等
の表面３ａに段差を設け、表面に感光剤であるレジスト
３ｃが塗布されている構造であり、集積回路の製造工程
によっては、中間に酸化膜あるいは全屈等の層３ｂを介
在させることもある。さらに、上記の段差は上述の中間
層に設けられることもある。上記のレジストの膜厚はお
おむね数μｍ程度の透明な薄膜であり、このような薄膜
が表面に設けられているウェハのパターンを光学的に検
出する場合、第５図に示す薄膜内の多重干渉の影響を配
慮する必要がある。第５図（ａ）に示すように、レジス
トにステッパのパターン検出光のような単色光２５が入
射した場合、レジスト表面での反射光と下地層の反射光
が干渉（多重干渉）し、レジスト表面での反射光と下地
層の反射光との位相差がレジスト膜厚に依存しているた
め、ウェハ表面の明るさはレジスト膜厚しの変化に応じ
て著しく変動する。この多重干渉強度の変動が、後述す
るレジスト塗布むらによるパターン位置検出誤差を引き
起こす原因となっている。これに対して、本実施例のパ
ターン検出光であるｅ線２６とｄ線２７を同時に入射さ
せた場合を第５図（ｂ）に示す。この場合には、レジス
ト膜厚ｔに対する個々の波長の多重干渉強度の変動が、
２波長の波長差により、レジスト膜厚しに対してずれる
ため、はぼ、レジスト膜厚の実用範囲で互いに打ち消し
合い、多重干渉強度の変動を小さく抑えることができる
。このように、２波長を用いてレジストの多重干渉強度
の変動を抑えるためには、２波長のパターン検出光によ
るウェハパターンの投影像を正確に重ね合わせて検出す
る必要がある。ところが、前述の縮小レンズの色収差か
ら、ｅ線とｄ線の２波長のパターン投影体が光軸方向に
ずれて結像しているため、２波長の投影像を重ね合わせ
るには、ウェハパターンの投影像を検出素子へ投影する
光学系を２重焦点系として光軸方向のずれを補正する必
要がある。二二で、通常の対物レンズ２８により２重焦
点系を構成したとする。その状態を第６図に示すが、対
物レンズでは、第６図で向かって左側の物体面から見る
瞳は無限遠に置かれているが、右側の拡大像面から見る
と瞳２９は対物レンズ２８に近接して設けられている。

そこで、拡大倍率は、＠２９から右側の拡大像までの距
離に比例する。したがって、このような通常の対物レン
ズ２８により２重焦点系を構成すると、対物レンズ２８
によりｅ線の投影像７とｄ線の投影像８の大きさが拡大
されるとともに、結像位置の差も拡大されるため、第６
図に示すように、拡大した拡大像７’　、８’の倍率が
異なってしまう。この状態では、前記のようにＴＶカメ
ラで撮像するウェハパターンの投影像の大きさが異なる
ことから、２波長の画像の重ね合わせが困難となる。こ
れは、色収差が大きい縮小レンズを通して複数の波長で
ウェハのパターンを検出するパターン位置検出装置に固
有の問題である。これに対して、本実施例では、第７図
に示すような、対物レンズ３０と結像レンズ３２をお互
いの焦点距離の和に一致する距離だけ隔てて設け、かつ
、対物レンズ３０と結像レンズ３２の間の両レンズの焦
点面上に瞳３１を設けた両テレセントリック系の拡大光
学系を、前記２重焦点系として使用している。この第７
図の光学系では、向かって左側の物体面と、右側の拡大
像面の両側から見て瞳３１は無限遠に位置しているよう
になっている。この第７図の光学系により２重焦点系を
構成し、縮小レンズ２によるｅ線の投影像７とｄ線の投
影像８を拡大投影すると、拡大像７″、８″″の結像位
置は異なるものの、瞳３１が光学的に無限遠に位置して
いることから、拡大像７″′、８”の倍率を一致させる
ことが可能である。この状態で、拡大像７　Ｉ＋　、　
８１１の結像位置を適当な光学手段によって補正するこ
とにより、２波長のウェハパターンの画像を重ね合わせ
ることができる。

本実施例では、第１図に示す構成のうち、ハーフミラ−
１３、ミラー１６．１８、フィルター１７およびハーフ
ミラ−１５より成る部分が、上記の拡大像７”、８’″
の結像位置を補正する光学手段に相当する。

続いて、本実施例でウェハパターンの位置を検出する動
作について、第８図により説明する。第８図はウェハパ
ターンの断面形状と、このパターン断面に対応する検出
画像の強度分布を示している図である。第８図（ａ）の
ウェハパターンの断面形状に示すように、下地層３３の
段差に対して、レジスト３４が非対称な分布形状で塗布
されることがある。この場合、単波長を用いたウェハパ
ターンの検出画像は、その強度分布をｅ線での強度分布
を第８図（ｂ）、（ｅ）に、ｄ線での強度分布を第８図
（ｃ）および（ｆ）に示すが、いずれの画像の強度分布
も、前述の多重干渉によりレジスト３４の非対称な分布
形状に応じて、非対象に歪んでしまう。これらの検出画
像より、ウェハパターンの正確な位置を検出することは
内辺である。

このレジスト内の多重干渉の影響を抑える目的で、２波
長検出方式が考案されている。この場合、前述の第６図
のような光学系を用いる２重焦点系で２波長のパターン
画像を検出し重ね合わせた画像の強度分布を第８図（ｄ
）に示す。本光学系では、（ｂ）に示すｅｌｆｆＡと（
ｃ）に示すｄ線で前ｕ　Ｔ　Ｖカメラで撮像される拡大
投影像の大きさが異なることから、パターン段差部分あ
るいはレジスト塗布むら部分等の画像の空間周波数が高
い画像成分が２波長で重なり合わない。このため、検出
画像の鮮明度を損ね、あるいは、レジスト内の多重干渉
強度の影響を除去しきれなくなる。これに対して、本実
施例で使用している前述の第７図に示す光学系を用いる
２重焦点系で２波長のパターン画像を検出し重ね合わせ
た画像の強度分布を第８図（ｇ）に示す。本実施例では
、（ｅ）に示すｅＲＱと（ｆ）に示すｄ線で前記ＴＶカ
メラで撮像される拡大投影像の大きさが一致することか
ら、パターン段差部分あるいはレジスト塗布むら部分等
の画像の空間周波数が高い画像成分まで正確に２波長の
画像を重ね合わせることができる。このため、本実施例
では、（ｇ）に示すようなレジスト内の多重干渉強度の
影響を除去した。かつ、鮮明な２波長合成画像を得るこ
とができ、この２波長合成画像を撮像した前記のＴＶカ
メラの画像信号より、高精度にウェハパターンの位置を
検知することが可能である。

本実施例について、縮小ンズによるウェハパターンの投
影像を検出手段へ投影する光学系には、以上で説明した
対物レンズ１０および結像レンズ１２よりなる光学系の
ほか、１個の光学系で前記対物レンズ１０および結像レ
ンズ１２よりなる光学系とほぼ同一の特性（両テレセン
ドリンク系）を備える光学系を使用しても良い。また、
前記対物レンズ１０および結像レンズ１２よりなる光学
系による投影像を再度別の光学系により拡大投影し、検
出素子で撮像しても、同様の動作および効果を得ること
ができる。

続いて、以上説明した実施例とは別の実施例について、
第９図により説明する。本実施例は、マスク４０のパタ
ーンをウェハ（図省略）へ投影する縮小レンズ４１によ
る該ウェハパターンの投影像４２．４３を両テレセント
リック系とした対物レンズ４５と結像レンズ４６により
ＴＶカメラ４９および５２へ投影し、検出するパターン
位置検出装置の例である。オプチカルファイバー５６、
レンズ５５およびミラー５４より成る照明系は、前述の
実施例と同様に、超高圧水銀ランプのｅ線およびｄ線で
前記ウェハを照明している。縮小レンズ４１により投影
されたｅ線のウェハパターン投影像４２を、対物レンズ
４５と結像レンズ４６により拡大して、ハーフミラ−４
７を透過させ、ＴＶカメラ４９に投影し撮像する。同様
に、縮小レンズ４１により投影されたｄ線のウェハパタ
ーン投影像４３を、対物レンズ４５と結像レンズ４６に
より拡大して、ハーフミラ−４７、ミラー５０で反射さ
せ、ＴＶカメラ５２に投影し撮像する。

フィルター４８はｅ線を、フィルター５１はｄ線を透過
させるフィルターで、ハーフミラ−４７で分岐後の光路
でｅ線もしくはｄ線のみが結像するようにし、ＴＶカメ
ラ４９．５２で撮像されるパターン投影像の迷光を除去
している。本実施例によれば、ｅ線によるウェハパター
ン拡大像の画像信号５７とｄ線によるウェハパターン拡
大像の画像信号５８を画像六方装置５９内でアナログ的
に加算するか、あるいは、画像信号５７．５８を画像入
力装置５９内でデジタル化したデジタルデータ６０を画
像処理装置６１内で数値的に加算することによって、照
明系のｅ線およびｄ線で照明されたウェハパターンの拡
大像を合成している。本実施例もまた、前述の実施例と
同様の効果がある。

さらに前述、前々述の実施例とは異なる実施例について
、第１０図により説明する。本実施例の縮小レンズ６３
は、マスク（同格）側の瞳６３′がマスクに近いため、
検出系の２波長のパターン照明光で縮小レンズ６３によ
り投影されるウェハ６２のパターン投影像６４．６５の
投影倍率に相違を生じてしまう。このため、対物レンズ
６６と結像レンズ６７を完全な両テレセントリック系か
らずらして、対物レンズ６６と結像レンズ６７による拡
大像６４’　、６５’から見た縮小レンズ６３の瞳６３
′の位置が光学的に無限遠に存在するように設定してい
る。縮小レンズ６３のウェハ側はテレセンドリンク系に
設計されているため、ウェハ６２から見た縮小レンズ６
３の瞳もまた無限遠に位置している。本実施例では、こ
の構成によって、２波長のパターン照明光について、同
一倍率のウェハパターン拡大像６４’　、６５’　を得
ている。上記のウェハパターン拡大像６４’　、６５’
を、前述の実施例もしくは前々述の実施例で述べた方法
で重ね合わせることによって、本実施例でも、前述、前
々述の実施例と同様の効果を実現することができる。

以上のパターン位置検出装置では、ウェハの約１００μ
ｍ程度以内のごく狭い範囲のパターンを検出している。

そこで１重ね合わせるパターンの拡大像に倍率誤差が多
少（おおむね、０．５％以内）存在しても、実用上、許
容し得る。したがって、対物レンズと結像レンズより成
る光学系は、完全な両テレセントリック系でなくとも、
その両側の結像面より瞳の位置が、２波長のパターン投
影像の結像位置の差よりおおむね１００倍以上離れてい
れば、充分に実用し得る。

また、パターン照明光ついては、２波長で実用上充分な
効果を得ることができるが、以上の実施例に述べている
色収差の補正光路をさらに設けることで、より多数の波
長を使用してパターン検出を行うことも原理的に可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の波長を用いることにより発生す
る縮小レンズの色収差を補正して、該複数の波長による
ウェハパターンの画像を縮小レンズを通して、かつ、ウ
ェハを静止させたまま同時に撮像素子等の検出素子へ投
影し、該複数の波長によるウェハパターンの画像を光学
的、あるいは、電気的、もしくは、データ処理上で重ね
合わせて検出することができるので、レジスト塗布むら
等の要因を排除し、高精度なウェハパターン位置検出性
能を短時間の検出および処理時間で実現する効果がある
とともに、集積回路製造時の歩留を向上し、製造原価を
引き下げる効果や、集積回路に設けられているパターン
重ね合わせ誤差を許容するためのパターン余裕を小さく
して、該集積回路の集積度を高め、性能を向上する効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す斜視図、第２図
は縮小レンーズの色収差特性を示す図、第３図は本発明
の一実施例が搭載されるステッパの構成を示す斜視図、
第４図はウェハパターンの構造を示す斜視図、第５図は
レジストの多重干渉の状況を示す図、第６図は通常の対
物レンズによる２重焦点系の投影状態を示す図、第７図
は本発明の一実施例の２重焦点系の投影状態を示す図、
第８図は本発明の一実施例によるウェハパターン検出動
作を示す斜視図、第９図は本発明の別の実施例の構成を
示す斜視図、第１０図は本発明のさらに別の実施例の構
成を示す光学系統図である。 符号の説明 １・・・マスク（レチクル）、２・・・縮小レンズ、３
・・・ウェハ、７・・・ｅ線による投影像、７′、７″
′・・・ｅ線による拡大像、８・・・ｄ線による投影像
、８′、８”・・・ｄ線による拡大像、１ｏ・・・対物
レンズ、１１・・・結像レンズ、１３．１５・・・ハー
フミラ−１１９・・・ＴＶカメラ、２２・・・オプチカ
ルファイバー、３０・・・対物レンズ、３１・・・結像
レンズ、３４・・・レジスト、４１・・・縮小レンズ、
４５・・・対物レンズ、４６・・・結像レンズ、４７・
・・ハーフミラ−１４９，５２・・・ＴＶカメラ、５７
．５８・・・画像信号、６０・・・デジタルデータ、６
２・・・ウェハ、６３・・・縮小レンズ、６４・・・ｅ
線による投影像、６４′・・・ｅ線による拡大像、６５
・・・ｄ線による投影像、６５′・・・ｄ線による拡大
像、６６・・・対物レンズ、６７・・・結像レンズ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原板上のパターンを被加工物へ投影する第１の投影
   手段と、上記第１の投影手段により投影された被加工物
   上のパターンの投影像をさらに投影する第２の投影手段
   と、撮像素子のような投影像の検出手段よりなるパター
   ン位置検出装置において、相異なる２波長の照明光で上
   記被加工物上のパターンを照明する照明手段と、上記第
   ２の投影手段の少なくとも一部の投影手段として両テレ
   セントリック系のような該投影手段の入射側および射出
   側の隨が無限遠に位置しているかあるいは該投影手段の
   結像面の遠方に位置している投影手段を設け、さらに、
   上記照明手段の２波長について被加工物のパターンを上
   記第１の投影手段および第２の投影手段により投影した
   投影像の位置に上記検出手段を設けたことを特徴とする
   パターン位置検出装置。 ２、被加工物上のパターンの投影像を前記第２の投影手
   段の少なくとも一部の投影手段である両テレセントリッ
   ク系のような該投影手段の入射側および射出側の瞳が無
   限遠に位置しているかあるいは該投影手段の結像面の遠
   方に位置している投影手段と前記検出手段との間の光路
   中に、該光路を分岐する分岐手段と、同じく該光路を合
   成する合成手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   のパターン位置検出装置。 ３、被加工物上のパターンの投影像を前記第２の投影手
   段の少なくとも一部の投影手段である両テレセントリッ
   ク系のような該投影手段の入射側および射出側の瞳が無
   限遠に位置しているかあるいは該投影手段の結像面の遠
   方に位置している投影手段と前記検出手段との間の光路
   中に、該光路を分岐する分岐手段を設け、かつ、分岐さ
   れた光路に各々前記検出手段を設けたことを特徴とする
   請求項１記載のパターン位置検出装置。 ４、原板上のパターンを第１の投影手段により被加工物
   へ投影すると共に、上記第１の投影手段により投影され
   た被加工物上のパターンの投影像をさらに第２の投影手
   段で投影し、撮像素子のような投影像の検出手段で該投
   影像の検出を行う露光装置において、相異なる２波長の
   照明光で上記被加工物上のパターンを照明する照明手段
   と、上記第２の投影手段の少なくとも一部の投影手段と
   して両テレセントリック系のような該投影手段の入射側
   および射出側の瞳が無限遠に位置しているかあるいは該
   投影手段の結像面の遠方に位置している投影手段を設け
   、さらに、上記照明手段の２波長について被加工物のパ
   ターンを上記第１の投影手段および第２の投影手段によ
   り投影した投影像の位置に上記検出手段を設けたことを
   特徴とする露光装置。 ５、原板上のパターンを被加工物へ投影する第１の投影
   手段により投影された被加工物上のパターンの投影像よ
   り該被加工物の位置を検出するパターン位置検出装置に
   おいて、相異なる２波長の照明光を供する照明手段で上
   記被加工物上のパターンを照明するとともに、上記第１
   の投影手段により投影された被加工物上のパターンの投
   影像を該投影手段の少なくとも一部の投影手段を両テレ
   セントリック系のような該投影手段の入射側および射出
   側の瞳が無限遠に位置しているかあるいは該投影手段の
   結像面の遠方に位置している投影手段とした第２の投影
   手段により前記照明手段の２波長についてほぼ同倍率で
   投影した被加工物のパターンの投影像を上記検出手段に
   より検出し、該検出手段の出力より前記被加工物のパタ
   ーンの位置を検知することを特徴とするパターン位置検
   出方法。