JPH11176745A - 位置検出装置及びそれを用いた露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハのアライメントマークの立体形状を高
精度に検出することができる位置検出装置及びそれを用
いた露光装置を得ること。 【解決手段】 観察物体の位置を検出する検出光学系を
有した位置検出装置において、該検出光学系は、その光
路中の観察物体の結像面又はその近傍に光軸と直交する
方向に単振動可能な回折格子状で、スリット状ピンホー
ルを配置しており、光源からの光束で該スリット状ピン
ホールを介して前記観察物体を照明するとともに、前記
観察物体からの反射光を再び該スリット状ピンホールを
介して検出手段面上に導光しており、該スリット状ピン
ホールを単振動させたときに該検出手段で得られる信号
を利用して該観察物体の位置を検出していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置検出装置及びそ
れを用いた露光装置に関するもので、特にＩＣ、ＬＳＩ
等の半導体デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバイス、そして
液晶パネル等の表示デバイス等のデバイス製造用のステ
ップアンドリピート方式やステップアンドスキャン方式
等の露光装置（投影露光装置）において第１物体として
のレチクル面上に形成された微細な電子回路パターンを
第２物体としてのウエハに露光転写又は投影光学系で投
影露光するときの第１物体と第２物体との相対的な位置
合わせ（アライメント）を行なうときのウエハの位置情
報を検出する際に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子製造用の投影露光装置におい
て、レチクルとウエハの相対位置合わせの高精度化は半
導体素子の高集積化を図る為の重要な一要素となってお
り、最近では半導体素子の微細化に伴いサブミクロン以
下の位置合わせ精度が要求されている。

【０００３】この為、半導体素子製造用の投影露光装置
には位置検出装置が搭載されており、該位置検出装置に
おいてレチクルとウエハとの位置検出（アライメント）
を行っている。このときのアライメント方式には様々な
方式が知られている。その中の一方法に投影レンズ（投
影光学系）を介して検出対象物体（観察物体）を検出す
るＴＴＬ方式がある。ＴＴＬ方式は、レチクル面上のパ
ターンをウエハ面上に焼付けるのに用いる露光光と異な
る波長の光束で、所定面上の基準位置（基準マーク）と
ウエハ面に設けたアライメントマークとの相対的位置検
出を行なう方式で、種々の方式の位置検出装置が提案さ
れている。

【０００４】本出願人は特願平１−１９８２６１号で、
所定面上、例えば撮像手段面上に形成されたウエハ面上
のアライメントマークの像をＣＣＤカメラ等の撮像手段
を用いて観察して、ウエハの位置検出を行う位置検出装
置を提案している。

【０００５】このような位置検出装置においては使用す
る光束の波長幅が狭いと、レジストを塗布したウエハ面
上のアライメントマークを観察する際、レジスト表面と
基板面からに反射光により干渉縞が多く発生し、検出誤
差の原因となる場合がある。この干渉縞を軽減するた
め、半値幅が数十ｎｍ程度のスペクトル幅が広い多色光
束を放射する光源を用いてアライメントマークを観察す
る位置検出装置を搭載した半導体素子製造用の投影露光
装置も提案されている。

【０００６】従来の位置検出装置は検出光学系の光学的
な深度（焦点深度）と、プロセスとの関係によってウエ
ハ面上のアライメントマークのどの位置を検出している
のかを区別するが難しいという問題点があり、これが位
置検出精度を劣化させる位置原因となっていた。この問
題を解決する方法を本出願人は既に特開平６−３０２４
９９号公報で提案している。そこでは所謂ｃｏｎｆｏｃ
ａｌ検出方法を適用することでこの問題を解決してい
る。Ｃｏｎｆｏｃａｌ検出方法ではウエハマークの立体
的な検出、例えば該ウエハマークの下部面と上部面を区
別した検出が可能である。

【０００７】図６、図７は従来のｃｏｎｆｏｃａｌ検出
によりアライメントマークの立体計測を行なう原理図
で、図６がアライメントマーク２の上部を、図７がアラ
イメントマーク２の下部を観察する状態を示している。
図６では駆動可能なピンホールＰがアライメントマーク
２の上部からの反射光ＴＬを透過させるが、下部からの
反射光ＢＬの大部分はピンホールＰで遮断される。この
ため、検出における深度が浅くなり、観察したい断面の
みの観察像をＣＣＤカメラ１４で受光することができ、
立体計測が可能である。この例では観察断面を変える、
例えばアライメントマーク２の上部の観察から下部の観
察に変更するには、図６と図７のようにウエハ１を検出
系の光軸方向に移動する必要がある。この時、ピンホー
ルＰはアライメントマーク２の下部からの反射光ＢＬを
透過し、上部からの反射光ＴＬの大部分を遮断してい
る。

【０００８】また、本出願人は特開平６−３０７８１４
号公報で図２に示すように観察物体１を移動せずにｃｏ
ｎｆｏｃａｌ検出を可能とする位置検出装置を提案して
いる。図２では検出光学系ＡＳ内のウエハ１と結像関係
にある像面近傍に回折格子状のスリット状ピンホールＧ
Ｐを配置し、これを検出光学系ＡＳの光軸に対して斜め
方向に駆動する。該駆動により観察物体であるウエハ１
をフォーカス方向に駆動せずにｃｏｎｆｏｃａｌ検出が
可能となり、ウエハ１のアライメントマーク２の立体形
状の検出から位置が決定される。この方法は精度、スル
ープット面で今まで考えられているどの方法より優れて
いる。

【０００９】尚、図２に示す他の要素は、同公報又は後
述する図１の本発明の実施形態１で同じ符番で示してい
るので図１の説明を参照されたい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図２に示すウエハ１の
アライメントマーク２の立体形状検出の方法では、回折
格子状のスリット状のピンホールＧＰを１回１軸方向へ
スキャンすることによりＣＣＤ撮像面１６上にウエハ１
表面の３次元画像を形成し、３次元計測を行っている。

【００１１】この方法では１回スキャンによって深さ方
向の画像の蓄積を行っているために深度方向の画像の明
るさのリニアリティーはスリット状ピンホールＧＰをス
キャンする速度のリニアリティーに依存していた。アク
チュエータ等によるスリット状ピンホールＧＰの駆動の
非線型性に関しては、再現性のある成分に関しては、撮
像後に何らかの手段によって画像の輝度補正をするなど
対処する方法は考えられるが、再現性のない駆動エラー
に関してはそのまま画像の輝度むらとなり、アライメン
ト誤差の要因となる場合があった。

【００１２】本発明はウエハ面の位置情報を検出する検
出機構にスリット状ピンホールを検出面内で単振動（若
しくは線型駆動）させる駆動機構を設け、前記駆動機構
により該スリット状ピンホールを単振動させつつ光軸
（深さ）方向へ駆動させることにより、アクチュエータ
の駆動速度むらに起因する検出画像の輝度むらをなく
し、アライメント誤差の発生しにくい立体形状測定、即
ちウエハの位置検出を高精度に行うことができ、この結
果、レチクル面上のパターンをウエハ面に高精度に露光
転写することができる位置検出方法及びそれを用いた露
光装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の位置検出装置は （１−１）観察物体の位置を検出する検出光学系を有し
た位置検出装置において、該検出光学系は、その光路中
の観察物体の結像面又はその近傍に光軸と直交する方向
に単振動可能な回折格子状で、スリット状ピンホールを
配置しており、光源からの光束で該スリット状ピンホー
ルを介して前記観察物体を照明するとともに、前記観察
物体からの反射光を再び該スリット状ピンホールを介し
て検出手段面上に導光しており、該スリット状ピンホー
ルを単振動させたときに該検出手段で得られる信号を利
用して該観察物体の位置を検出していることを特徴とし
ている。

【００１４】（１−２）観察物体の位置を検出する検出
光学系を有した位置検出装置において、該検出光学系
は、その光路中の観察物体の結像面又はその近傍に光軸
と直交する方向及び光軸方向に単振動可能な回折格子状
で、スリット状ピンホールを配置しており、光源からの
光束で該スリット状ピンホールを介して前記観察物体を
照明するとともに、前記観察物体からの反射光を再び該
スリット状ピンホールを介して検出手段面上に導光して
おり、該スリット状ピンホールを光軸と直交する方向及
び光軸方向に単振動させたときに該検出手段で得られる
信号を利用して該観察物体の位置を検出していることを
特徴としている。

【００１５】特に構成（１−１）又は（１−２）におい
て （１−２−１）前記スリット状ピンホールを光軸と直交
する方向に単振動したときの前記検出手段面上における
光量むらを補正する補正手段を有していることを特徴と
している。

【００１６】本発明の露光装置は （２−１）構成（１−１）又は（１−２）の位置検出装
置を用いて第１物体と第２物体との相対的な位置合わせ
を行った後に、該第１物体面上のパターンを第２物体面
上に露光転写していることを特徴としている。

【００１７】本発明のデバイスの製造方法は （３−１）構成（１−１）又は（１−２）の位置検出装
置を用いてレチクルとウエハとの相対的な位置合わせを
行った後に該レチクル面上のパターンをウエハ面上に露
光転写した後に該ウエハを現像処理工程を介してデバイ
スを製造していることを特徴としている。

【００１８】（３−２）構成（２−１）の露光装置を用
いてレチクルとウエハとの相対的な位置合わせを行った
後に該レチクル面上のパターンをウエハ面上に露光した
後に該ウエハを現像処理工程を介してデバイスを製造し
ていることを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。同図は半導体素子（デバイス）製造用の
ステップアンドリピート方式又はステップアンドスキャ
ン方式の投影露光装置に搭載された位置検出装置を示し
ている。該位置検出装置はＨｅ−Ｎｅレーザー（光源）
４０からの発振光である波長６３３ｎｍのようにウエハ
１上に塗布されたホトレジストを感光させない光（非露
光光）４１で後述するように各要素を介した後に投影光
学系１３を介してウエハ１上のアライメントマーク２を
照明している。

【００２０】そして該アライメントマーク２からの光束
を後述するように各要素を介してＣＣＤカメラ１６に導
光して、ＣＣＤカメラ１６によってアライメントマーク
２の立体形状を観察し、その位置を検出している。本実
施形態の位置検出方法は投影光学系１３を介してアライ
メントマーク２を観察しているため、ＴＴＬの位置検出
方法である。

【００２１】同図において４は投影露光装置を構成する
照明系で不図示の光源からの光、例えば超高圧水銀ラン
プから発光するｇ線やｉ線またはエキシマレーザーから
の発振波長の露光光で、回路パターンが形成されている
レチクル（第１物体）１２を照明している。投影光学系
１３はレチクル１２面上の回路パターンをウエハ（第２
物体）１面上に例えば１／５又は１／１０に縮小投影し
ている。

【００２２】ＡＳはレチクル１２と投影光学系１３の間
からミラーＭ１を介して投影光学系１３に光を入射させ
る本発明の位置検出装置に係るアライメントスコープ
（検出光学系）である。アライメントスコープＡＳ用の
光源であるＨｅ−Ｎｅレーザー４０から出射した光４１
はファイバー４２で導光され、照明系８に入射して、ビ
ームスプリッタ（ＰＢＳ）１７で反射し、スリット状ピ
ンホールＧＰに入射している。

【００２３】スリット状ピンホールＧＰは光軸と直交す
る方向又は／及び光軸方向に駆動可能な回折格子より成
り、ウエハ１と共役位置に又はその近傍に配置されてい
る。又、スリット状ピンホールＧＰはＸ方向駆動部６と
Ｙ方向駆動部７に載置している。スリット状ピンホール
ＧＰを通過した光はハーフミラー３０、リレー系（リレ
ーレンズ）１０、対物レンズ１１を透過した後、ミラー
Ｍ１で反射して投影光学系１３に導光している。投影光
学系１３を透過した光はウエハ１上のアライメントマー
ク２を照明している。

【００２４】照明されたウエハ１面上のアライメントマ
ーク２の像は反射光として今度は照明時と逆の光路を戻
り、順に投影光学系１３、ミラーＭ１、対物レンズ１
１、リレー系１０、ハーフミラー３０を透過して、駆動
可能なスリット状ピンホールＧＰ近傍に一旦形成され
る。形成された像は該ピンホールＧＰを透過することで
ｃｏｎｆｏｃａｌ検出を行っている。

【００２５】スリット状ピンホールＧＰを通過した光は
ビームスプリッタＰＢＳを透過してエレクター１５で正
立正像とし、光学像１４としてＣＣＤカメラ１６上に形
成している。光学像１４はＣＣＤカメラ１６で光電変換
され、光束画像処理電子回路を含むコンピュータ５１に
取り込まれて画像処理を受け、アライメントマーク２の
位置を検出している。

【００２６】ＳＭはアライメントスコープＡＳ内に設け
た基準マークである。基準マークＳＭは専用の照明系３
２からの光により照明し、光学系３１、ミラーＭ２、そ
してハーフミラー３０、スリット状ピンホールＧＰ、Ｐ
ＢＳ１７、そしてエレクター１５等によりウエハ１のア
ライメントマーク像と同じＣＣＤカメラ１６上の光電変
換面に結像している。基準マークＳＭの光路はウエハ１
のアライメントマーク２からの光路とスリット状プリズ
ムＧＰに入射する前に合成している。基準マークＳＭを
基準にしてウエハ１のアライメントマーク２の位置を計
測している。

【００２７】図３は回折格子状でスリット状ピンホール
ＧＰのパターン構成概略図である。回折格子状でスリッ
ト状ピンホール部ＧＰのピンホール部（スリットエリ
ア）ＧＷＡの上下には基準マークＳＭの像を透過させる
透明部（ウインドウ）ＳＭＷ１、ＳＭＷ２をパターニン
グしている。図３のような構成をとることにより、ウエ
ハ１上のアライメントマーク２をｃｏｎｆｏｃａｌ検出
しても、基準マークＳＭの結像光束は透明部ＳＭＷ１、
ＳＭＷ２をｃｏｎｆｏｃａｌ検出ではなく、通常の結像
光束として透過している。

【００２８】このようにスリット状ピンホールＧＰに形
成される基準マークＳＭとアライメントマーク２のパタ
ーン像を空間的に分離することで、基準マークＳＭの位
置計測をｃｏｎｆｏｃａｌ検出用のピンホール部ＧＷＡ
に影響されずに、高精度に行なっている。

【００２９】次に図１におけるウエハ１の駆動方式につ
いて説明する。ウエハ１はウエハチャック２１上に置か
れている。ウエハチャック２１は駆動手段であるθ−Ｚ
ステージ２２上に構成され、ウエハ１をウエハチャック
２１の表面に吸着することにより、各種振動に対してウ
エハ１の位置がずれないようにしている。θ−Ｚステー
ジ２２はチルトステージ２３上に構成され、ウエハ１を
投影光学系１３の光軸方向であるフォーカス方向に上下
動させている。

【００３０】チルトステージ２３はレーザ干渉系２６で
制御するＸ−Ｙステージ１８上に構成され、ウエハ１の
反りを投影光学系１３の像面に対して最小になるように
補正している。また、チルトステージ２３独自でフォー
カス方向に駆動することも可能となっている。Ｘ−Ｙス
テージ１８はチルトステージ２３上に構成したバーミラ
ー２５とレーザ干渉系２６により駆動量をモニターされ
ている。なお、レーザ干渉計２６は回線を通じてコンピ
ュータ５１にＸ−Ｙステージ１８の駆動量に関する計測
値を転送する。

【００３１】２９、３０はフォーカス検出系である。投
影光学系１３の像面に対するショット面の位置を検出
し、露光ショットがベストフォーカスになるようにθ−
Ｚステージ２２でウエハの位置を駆動している。また、
ショット内を複数点計測することにより、フォーカス以
外に投影光学系１３の像面に対するショットの面の傾き
も検出し、該検出結果を用いてチルトステージ２３でそ
の量を補正している。ウエハ１面のフォーカス測定後、
検出系３０から回線を通じコンピュータ５１に計測値を
転送している。

【００３２】次にウエハ１面上のアライメントマーク２
の３次元画像を撮像する手順を図３を用いて説明する。
アライメントマーク２の像は投影レンズ１３によって対
物レンズ１１のミラーＭ１側の光軸上で一旦結像し、そ
の後、対物レンズ１１によってリレー系１０、ハーフミ
ラー３０を介して、例えば２０倍に拡大されてスリット
状ピンホールＧＰの近傍のＸ−Ｙ平面内に再結像してい
る。

【００３３】図５はこのときの再結像されたアライメン
トマーク２の像とスリット状ピンホールＧＰとの位置関
係の概略図である。ウインドウＳＭＷ１、ＳＭＷ２のエ
リアには基準マークＳＭの像ＳＭ１、ＳＭ２が、ＣＣＤ
撮像エリアＣＣＤＡの中心付近にはウエハアライメント
マーク２の像２ａがスリットエリアＧＷＡ越しに観察さ
れる。スリット状ピンホールＧＰは光軸を含む基準線Ｓ
Ｌ（図３参照）を中心として検出方向に振幅Ａで単振動
駆動している。図４はこのとき格子部（ピンホール部）
ＧＷＡに均質な照明が照射された場合のＣＣＤカメラ１
６面上の光量分布の概略図である。ＣＣＤ撮像エリア、
ＣＣＤＡの幅、ＣＣＤＡＷに対し格子部ＧＷＡ幅、振幅
Ａを適当に設定すれば、ＣＣＤ撮像エリアＣＣＤＡ内は
ある程度均質な照度分布が得られる。この効果はＣＣＤ
撮像エリア幅ＣＣＤＡＷに対して格子部幅ＧＷＡＷがほ
ぼ同等な幅を有し、 ＧＷＡＷ／２＋ＣＣＤＡＷ／２＞＞Ａ・・・（１） が成り立っていれば、スリット状ピンホールＧＰの遮光
部（格子部ＧＷＡ以外の領域）によるマスキング（遮
光）効果により、十分な光量分布の均一性を得ることが
できる。

【００３４】単振動によるコンフォーカル検出を行った
場合、スリット状ピンホールＧＰの振動中心ＧＰａを基
準線ＳＬとして線対称な光量むらが発生する。このよう
な照度むらが存在したままで、ウエハ１面上のアライメ
ントマーク２の位置を検出した場合、基準軸ＳＬからよ
り離れた位置にあるマーク程、輝度分布に起因する同方
向のアライメントオフセットが、より大きく発生する
が、全マークの平均位置を算出する段階で前記オフセッ
トはキャンセルされる。

【００３５】このため、単振動に起因する輝度むらはそ
れ程気にする必要はない。但し各アライメントマークの
位置の絶対値を求める際には、固有のオフセットが乗っ
てしまうため、予め図４のような輝度分布を求めておい
て、撮像したアライメント信号を補正手段で補正してい
る（シェーディング補正）。この補正データは実験的に
求めても計算によって求めても差しつかえはない。

【００３６】実験的に求めるには、ウエハステージ上の
基準マークにマークの無い無地の領域を形成しておい
て、その領域を本検出系によって撮像し、その強度分布
を補正データとして、ステッパーのコンソールに記憶し
ておく。アライメントマーク２の検出波形には、前記補
正データと同様な光量分布が乗っているので、アライメ
ントデータから補正データを差し引いて本来の波形を得
ている。

【００３７】図４のような輝度分布はスリット形状と振
幅Ａから計算によって容易に求めることができるため、
計算結果を補正データとしてもっていて、該データを使
って実測データを補正しても何ら差しつかえない。この
とき実験的に求めた方が、装置に起因する様々なエラー
要因（レンズの収差に起因する輝度むら等）も同時にキ
ャンセルすることができるのでより好ましい。また、本
実施形態ではスリット状のピンホールＧＰの検出方向の
駆動を単振動で説明しているが、例えば図３のような駆
動を線型駆動できるアクチュエータを用いる場合は、前
述のような輝度むらは発生しないので補正データが不要
になる。

【００３８】本実施形態では上記のように、スリット状
ピンホールＧＰを検出方向（Ｘ）に単振動させつつ、深
度方向（Ｚ；フォーカス方向、光軸方向）に線型駆動す
ることにより、ＣＣＤ蓄積時間内に、平均化に十分な回
数のアライメント画像を蓄積することができ、これによ
ってスリット状ピンホールＧＰの駆動精度に起因する補
正不可能なランダムエラーを極限まで小さくしている。

【００３９】上記までのアライメントの実施形態では、
投影光学系を介したＴＴＬオフアキシスアライメント方
式で説明を行なってきたが、本発明はそれに限定される
ものではない。たとえばＴＴＬオンアキシスアライメン
ト方式や、ＮＯＮ−ＴＴＬオフアキシスアライメント方
式も同じように適用可能で本発明の目的を達成すること
ができる。

【００４０】次に上記説明した投影露光装置を利用した
デバイスの製造方法の実施例を説明する。

【００４１】図８は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローチャートである。

【００４２】本実施例においてステップ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）では設計した回路パターンを形成したマスク
を製作する。

【００４３】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）は前行程と呼ばれ、前記用意したマ
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。

【００４４】次のステップ５（組立）は後行程と呼ば
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。

【００４５】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
等の検査を行なう。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。

【００４６】図９は上記ステップ４のウエハプロセスの
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。

【００４７】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）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前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に焼付露光する。

【００４８】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なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００４９】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば以上のようにウエハ面の
位置情報を検出する検出機構にスリット状ピンホールを
検出面内で単振動（若しくは線型駆動）させる駆動機構
を設け、前記駆動機構により該スリット状ピンホールを
単振動させつつ光軸（深さ）方向へ駆動させることによ
り、アクチュエータの駆動速度むらに起因する検出画像
の輝度むらをなくし、アライメント誤差の発生しにくい
立体形状測定、即ちウエハの位置検出を高精度に行うこ
とができ、この結果、レチクル面上のパターンをウエハ
面に高精度に露光転写することができる位置検出方法及
びそれを用いた露光装置を達成することができる。

【００５１】特に、本発明によれば、線型駆動するため
のアクチュエータの制御精度によらず、均一な照度で深
度方向に画像を蓄積することができるため、検出した３
次元画像に輝度むらが発生せず、形状に忠実な立体形状
画像を検出でき、結果として高精度なアライメントを達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】従来のｃｏｎｆｏｃａｌ検出系の要部概略図

【図３】図１のＣＣＤ撮像エリアとスリット状ピンホー
ルＧＰとの位置関係を示した説明図

【図４】図１のスリット部ＧＷＡの単振動駆動による光
量むらを示した説明図

【図５】図１のウエハアライメントマークと基準マーク
とＧＰの位置関係を示した説明図

【図６】Ｃｏｎｆｏｃａｌ検出で物体の上部を検出する
状態を示す図

【図７】Ｃｏｎｆｏｃａｌ検出で物体の下部を検出する
状態を示す図

【図８】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート

【図９】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート

【符号の説明】

１ ウエハ ２ アライメントマーク ４ 照明光学系 ６ Ｘ方向駆動部 ７ Ｚ方向駆動部 ８ アライメント照明光学系 １０ リレーレンズ １１ 対物レンズ １２ レチクル １３ 縮小投影光学系 １５ エレクター １６ ＣＣＤカメラ １７ ＰＢＳビームスプリッター １８ ＸＹステージ ２１ ウエハーチャック ２２ θ−Ｚステージ ２３ チルトステージ ２５ バーミラー ２６ レーザー干渉計 ２９ フォーカス計測系（投光系） ３０ フォーカス計測系（検出系） ３１ 光学系 ３２ 基準マークＳＭ照明光学系 ４０ Ｈｅ−Ｎｅレーザー ４１ Ｈｅ−Ｎｅレーザーからの光 ４２ ファイバー ＣＣＤＡ ＣＣＤカメラの受光範囲 ＧＰ 駆動可能な回折格子状のスリット状ピンホー
ル ＧＷＡ ピンホール部（格子部） ＳＭ 基準マーク ＳＭＷ１、ＳＭＷ２ 基準マークＳＭからの光の透過
部、 ＡＳ アライメントスコープ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察物体の位置を検出する検出光学系を
   有した位置検出装置において、該検出光学系は、その光
   路中の観察物体の結像面又はその近傍に光軸と直交する
   方向に単振動可能な回折格子状で、スリット状ピンホー
   ルを配置しており、光源からの光束で該スリット状ピン
   ホールを介して前記観察物体を照明するとともに、前記
   観察物体からの反射光を再び該スリット状ピンホールを
   介して検出手段面上に導光しており、該スリット状ピン
   ホールを単振動させたときに該検出手段で得られる信号
   を利用して該観察物体の位置を検出していることを特徴
   とする位置検出装置。
2. 【請求項２】 観察物体の位置を検出する検出光学系を
   有した位置検出装置において、該検出光学系は、その光
   路中の観察物体の結像面又はその近傍に光軸と直交する
   方向及び光軸方向に単振動可能な回折格子状で、スリッ
   ト状ピンホールを配置しており、光源からの光束で該ス
   リット状ピンホールを介して前記観察物体を照明すると
   ともに、前記観察物体からの反射光を再び該スリット状
   ピンホールを介して検出手段面上に導光しており、該ス
   リット状ピンホールを光軸と直交する方向及び光軸方向
   に単振動させたときに該検出手段で得られる信号を利用
   して該観察物体の位置を検出していることを特徴とする
   位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記スリット状ピンホールを光軸と直交
   する方向に単振動したときの前記検出手段面上における
   光量むらを補正する補正手段を有していることを特徴と
   する請求項１又は２の位置検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項記載の位
   置検出装置を用いて第１物体と第２物体との相対的な位
   置合わせを行った後に、該第１物体面上のパターンを第
   ２物体面上に露光転写していることを特徴とする露光装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１から３のいずれか１項記載の位
   置検出装置を用いてレチクルとウエハとの相対的な位置
   合わせを行った後に該レチクル面上のパターンをウエハ
   面上に露光転写した後に該ウエハを現像処理工程を介し
   てデバイスを製造していることを特徴とするデバイスの
   製造方法。
6. 【請求項６】 請求項４の露光装置を用いてレチクルと
   ウエハとの相対的な位置合わせを行った後に該レチクル
   面上のパターンをウエハ面上に露光した後に該ウエハを
   現像処理工程を介してデバイスを製造していることを特
   徴とするデバイスの製造方法。