JPH11195575A - 位置検出方法および装置、露光装置ならびにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光光量の明るさ調整の迅速化、受光光量の
調整可能な範囲や調整の細やかさの拡大、および受光時
間の短縮を図る。 【解決手段】 照明手段２による位置合せ用マークの照
明、この照明下における位置合せ用マークからの光の受
光手段６による受光、およびこの受光光の受光光量の光
量計測手段９による計測を、受光光量が適正な範囲の値
になるまで繰り返して前記受光光量を調整し、適正な受
光光量により位置合せ用マークＷＭの位置を検出する際
に、受光手段６による受光時間を変えながら前記照明、
受光、および光量計測を繰り返して受光光量の調整を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密な位置合せを
行うための位置検出方法および位置検出装置ならびにこ
れらを用いることができる露光装置およびデバイス製造
方法に関し、詳しくは、位置合せ用マークからの光を受
光したときの受光光量、例えば位置計測等に用いる波形
信号の明るさを調整するようにしたものに関する。例え
ば、位置検出方法および位置検出装置は、電子回路パタ
ーンを半導体基板上に投影露光する半導体露光装置にお
ける、ウエハ、マスク、半導体露光装置の一部（ステー
ジ等）の位置検出に適用でき、ウエハとマスク、マスク
と装置基準位置、装置部品等の相対位置合せに利用可能
である。

【０００２】

【従来の技術】半導体露光装置においては、近年ＤＲＡ
Ｍに代表される半導体の集積度がますます高くなってお
り、半導体素子上に形成するパターン寸法はさらに微細
なものへと進んでいる。このような背景から半導体露光
装置においても、マスクとウエハなどの位置検出（位置
合せ）は必須の技術であり、さらなる精度向上が重要な
課題となっている。

【０００３】以下、半導体露光装置におけるウエハマー
クの位置検出方法および装置の従来例について述べる。

【０００４】図４は従来例に係る半導体製造用露光装置
の概略図である。同図において、Ｒは原板であるレチク
ル、Ｗは基板であるウエハ、１は投影光学系である。ま
た、Ｓは位置合せ用光学系であり、２は位置合せ用照明
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は積算手
段、９は波形処理手段、１０はステージ駆動手段、１１
は２次元に移動可能なＸＹステージである。ここで、図
４では、ｘ方向の位置を検出する位置合せ用光学系Ｓの
みを示したが、これと同様の構成の、ｙ方向の位置を検
出する不図示の位置合せ用光学系を搭載している。この
半導体製造用露光装置は、レチクルＲとウエハＷの相対
的な位置合せをした後、不図示の露光照明光源から露光
光を照射し、レチクルＲ上に形成してある電子回路パタ
ーンを、投影光学系１を介してＸＹステージ１１上に載
置したウエハＷに投影露光する。

【０００５】次に、この装置における、ウエハマークの
位置検出手順について説明する。最初に、位置合せ用照
明装置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、位置合
せ用マークＷＭ（以降、ウエハマークと称する）を照明
する。図５はこのウエハマークの像Ｗｍを示す。同図に
示すように、ウエハマークは同一形状の矩形パターンを
複数配置したものである。ウエハマークＷＭから反射し
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の撮像面上にウエハマークの像Ｗｍ
を形成する。撮像手段６においてマークの像Ｗｍを光電
変換し、Ａ／Ｄ変換手段７において、２次元のディジタ
ル信号列に変換する。積算手段８は、図５に示すよう
に、Ａ／Ｄ変換手段７によりディジタル信号化したウエ
ハマーク像Ｗｍに対して処理ウィンドウＷｐを設定し、
該ウィンドウ内においてＹ方向に積算処理を行い、２次
元画像信号を１次元のマーク波形Ｓ（ｘ）に変換する。
波形処理手段９は、積算手段８から出力されたマーク波
形Ｓ（ｘ）に対し、予め記憶しておいたテンプレートパ
ターンを用いてパターンマッチングを行い、最もテンプ
レートパターンとの類似度が高いＳ（ｘ）の座標位置を
検出する。

【０００６】以上、半導体露光装置におけるウエハマー
クの位置検出方法および装置の従来例について述べた。
尚、以上の手順を繰り返して検出した複数点の位置情報
や、予め不図示の方法により求めた撮像装置６とレチク
ルＲとの相対的な位置情報に基づき、ステージ駆動手段
１０によりＸＹステージ１１を移動して、マスクとウエ
ハの位置合せを行う。

【０００７】ここで、当然ながら、マーク波形Ｓ（ｘ）
の作成において次のことが必要となる。つまり、撮像
装置６での光電変換およびＡ／Ｄ変換装置７でのＡ／Ｄ
変換は、それぞれのダイナミックレンジ内で行うこと、
および、マーク位置計測に十分な明るさであること、
が必要である。

【０００８】しかし、ウエハＷは処理工程により反射率
が異なるため、固定光量の照明では上記２点を満たすこ
とができない。このため、従来、マーク波形Ｓ（ｘ）の
明るさを波形処理手段９で観察しながら位置合せ用照明
装置２の照明光量を調整している。具体的には、不図示
のＮＤフィルタ等を機械駆動で変更することにより、位
置合せ用照明光量を調整している。

【０００９】また、装置のスループットという観点から
見ると、撮像手段６においてマークの像を光電変換する
時間（センサの受光時間）は、その間、ＸＹステージを
静止状態に保つ必要があり（ＸＹステージとの並列動作
ができないため）、装置の動作時間に直接影響するもの
である。しかし、他の動作に比べてセンサの受光時間は
短く、受光時間は装置のスループットに大きく影響する
ものではなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、ＤＲＡ
Ｍに代表される半導体の集積度がますます高くなってお
り、ウエハの処理工程はますます複雑になっている。こ
のため、上記位置合せ用照明光量の調整も、様々な反射
率のウエハに対応する必要が生じてきた。また、生産性
向上の要望から、装置のスループットは加速度的に向上
しており、さらなる高速化が求められている。

【００１１】これに対し、位置合せ用照明装置２内のＮ
Ｄフィルタ等を機械駆動して、位置合せ用照明光量を変
更する方法は、次の点で不利になってきている。つま
り、光量の変更の設定に機械駆動が必要となる従来の
方法では、調整時間短縮に限界がある。また、位置合
せ用照明装置２内で変更できるＮＤフィルタにはコスト
や設置面積の面から限界があり、光量制御の細かさや制
御範囲に限界がある。このため、光量の減少につながる
結像光学系４、５の高倍率化による精度向上が難しい。

【００１２】また、上に述べた装置のスループットの向
上により、従来、影響が小さかったセンサ受光時間の装
置スループットへの影響も、無視できないものになって
きている。

【００１３】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、位置検出装置および方法、露光装置ならび
にデバイス製造方法において、第１に、受光光量例えば
マーク波形の明るさの調整を迅速に行えるようにしてス
ループットを向上させることにある。第２に、受光光量
の調整における調整可能な範囲や調整の細やかさを広げ
て位置検出精度を向上させることにある。第３に、受光
光の受光時間をできるだけ短縮してスループットをさら
に向上させることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の位置検出方法では、位置合せ用マークを照
明する照明工程と、この照明下において前記位置合せ用
マークからの光を受光する受光工程と、この受光光の受
光光量を計測する光量計測工程と、必要に応じて、前記
受光光量が適正な範囲の値になるまで前記照明工程、受
光工程、および光量計測工程を繰り返して前記受光光量
を調整する光量調整工程とを備え、前記適正な受光光量
により前記位置合せ用マークの位置を検出する方法にお
いて、前記光量調整工程においては、前記受光工程にお
ける受光時間を変えながら前記照明工程、受光工程、お
よび光量計測工程を繰り返して前記受光光量の調整を行
うことを特徴とする。

【００１５】また、本発明の位置検出装置では、位置合
せ用マークを照明する照明手段と、この照明下において
前記位置合せ用マークからの光を受光する受光手段と、
この受光光の受光光量を計測する光量計測手段と、前記
照明手段、受光手段、および光量計測手段を制御し、必
要に応じて、前記受光光量が適正な範囲の値になるまで
前記照明、受光および光量計測を繰り返して前記受光光
量を調整する光量調整手段とを備え、前記適正な受光光
量により前記位置合せ用マークの位置を検出する位置検
出装置において、前記光量調整手段は、前記受光におけ
る受光時間を変えながら前記照明、受光、および光量計
測を繰り返して前記受光光量の調整を行うものであるこ
とを特徴とする。

【００１６】また、本発明の露光装置は、このような位
置検出装置を備え、それにより被露光基板または被露光
パターンを有する原板の位置合せを行うことを特徴とす
る。また、本発明のデバイス製造方法は、上述のような
位置検出方法または位置検出装置を用いて被露光基板ま
たは被露光パターンを有する原板の位置合せを行い、前
記原板のパターンを前記被露光基板上に露光することを
特徴とする。

【００１７】これによれば、照明光の光量を調整するの
ではなく、位置合せ用マークからの光の受光時間を調整
するようにしているため、受光光量の調整が迅速に行わ
れ、スループットの向上が図られる。また、受光光量の
調整における調整可能な範囲や調整の細やかさが拡大
し、位置検出精度の向上が図られる。さらに、照明光の
光量を大きくすれば、受光時間が短縮され、スループッ
トのさらなる向上が図られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、光量調整においては、照明光を最大光量に設定
後、まず、短い受光時間ｔ０で受光を行い、このときの
計測光量ｂ０から受光時間の初期値ｔ１を、受光光量の
適正値Ｂｃを用い、ｔ１＝（Ｂｃ／ｂ０）＊ｔ０により
求め、次にこの初期値ｔ１により、照明、受光、および
光量計測を行い、さらに必要に応じて初期値ｔ１に対し
て受光時間を増減させながら、照明、受光、および光量
計測を繰り返す。その際、受光光量が適正な範囲の値に
ならない場合は、照明光の光量を変更する。

【００１９】つまり、より具体的には、図１を参照すれ
ば、位置合せ用照明装置２の照明光量はなるべく変えず
に、撮像装置５の受光時間を調整することにより、マー
ク波形Ｓ（ｘ）の明るさを調整する。例えば、撮像装置
６として用いる蓄積型センサの蓄積時間を制御して、受
光時間を制御する。または、受光時間を制御できない撮
像装置６の場合は、撮像装置手前にシャッタを設け、シ
ャッタの開口時間で受光時間を制御する。

【００２０】これにより、従来のＮＤフィルタ等に比べ
て自由度の高い受光時間で受光量を制御することがで
き、マーク波形Ｓ（ｘ）の明るさを、迅速にかつ広い範
囲で細やかに調整可能となる。例えば、極端に反射率の
低いウエハに対しても受光時間を長くすることだけで受
光量を確保でき、光量の減少が懸念される結像光学系を
高倍率にしても、十分な光量の確保ができる。また、照
明光に対し、ウエハの反射率が十分高い場合は、短い受
光時間でも十分な受光量を確保でき、受光時間の短縮化
が可能となる。このため、位置合せ用照明装置２の照明
光量をなるべく大きくする。

【００２１】さらに、初期受光時間を次の方法で算出す
ることにより、受光時間つまりマーク波形Ｓ（ｘ）の明
るさをより迅速に調整することができる。つまり上述の
ように、まず、短い受光時間ｔ０（センサ蓄積時間の
最小値等）で光量ｂ０を計測する。次に、受光時間ｔ
１を、ｔ１＝（Ｂｃ／ｂ０）＊ｔ０により決定する。た
だし、Ｂｃは規定光量中心値である。

【００２２】

【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ブロック図である。図中のレ
チクルＲ、ウエハＷ、投影光学系１、位置合せ用光学系
Ｓ、位置合せ用照明手段２、ビームスプリッタ３、結像
光学系４、結像光学系５、撮像手段６、Ａ／Ｄ変換手段
７、積算手段８、波形処理手段９、ステージ駆動手段１
０、およびＸＹステージ１１は、図４の従来例と同様で
ある。したがって、装置の構成および位置検出方法の説
明はここでは省略する。

【００２３】次に、この装置におけるウエハ波形取込み
時の波形明るさ調整（光量調整）の処理について説明す
る。図２はこの処理を示すフローチャートである。同図
に示すように、装置の制御手段は、光量調整を開始する
と、まず、ステップＳ１０１において、撮像手段６で受
光する時間（以下、受光時間と呼ぶ）を初期化する。こ
の受光時間の初期値としては、不図示の指定手段で予め
入力されたものを用いる。また、予め適切な値を入力す
ることが難しい場合は、後述する受光時間初期値決定方
法で定めても構わない。

【００２４】次に、ステップＳ１０２において、従来例
と同様の方法で、撮像手段６等を介してウエハ波形（ウ
エハマークＷＭのマーク波形Ｓ（Ｘ））を取得し、波形
処理手段９に入力する。このとき、撮像手段６は、ステ
ップ１０１で初期化された受光時間だけ受光する。次
に、ステップＳ１０３において、ウエハ波形の光量（以
下、計測光量と呼ぶ）を波形処理手段９により計測す
る。例えば、ウエハ波形の最大画素値（または、上位規
定パーセントの画素値）を計測する。

【００２５】次に、ステップＳ１０４において、計測光
量と規定光量下限を比べる。規定光量とは、その後の位
置計測に適した光量の範囲を指し、不図示の指定手段で
予め入力した値を用いる。計測光量が規定光量下限より
も大きい場合は、ステップＳ１０５に進む。計測光量が
規定光量下限よりも小さい場合は、ステップＳ１０６に
進み、受光量を増やして再度光量の計測を行う。

【００２６】ステップＳ１０５では、計測光量と規定光
量上限を比べる。計測光量が規定光量上限よりも小さい
場合は、光量調整が成功したと判断して、処理を終了す
る。計測光量が規定光量上限よりも大きい場合は、ステ
ップＳ１０９に進み、受光量を減らして再度光量の計測
を行う。

【００２７】ステップＳ１０６では、不図示の指定手段
で予め入力した受光時間増減値だけ受光時間を増やす。
次に、ステップＳ１０７において、受光時間が受光時間
上限を越えていないか調べる。受光時間が受光時間上限
を越えていない場合は、ステップＳ１０２に戻り、再度
同様の操作を行う（受光時間の初期化を除く）。受光時
間が受光時間上限を越えた場合はステップＳ１０８へ進
む。ステップＳ１０８では、従来例と同様の方法で位置
合せ用照明装置２の光量を増やす。位置合せ用照明装置
２で、光量を増やせたら、ステップＳ１０１に進み、再
度同様の操作を行う。位置合せ用照明装置２で、光量を
増やせなかったら、光量調整が失敗したと判断して、処
理を終了する。

【００２８】ステップＳ１０９では、受光時間増減値だ
け受光時間を減らす。次に、ステップＳ１１０におい
て、受光時間が受光時間下限を下回っていないか調べ
る。受光時間が受光時間下限を下回っていない場合は、
ステップＳ１０２に戻り、再度同様の操作を行う（受光
時間の初期化を除く）。受光時間が受光時間下限を下回
った場合は、ステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１
１では、従来例と同様の方法で位置合せ用照明装置２の
光量を減らす。位置合せ用照明装置２で、光量を減らす
ことができた場合は、ステップＳ１０１に進み、再度同
様の操作を行う。位置合せ用照明装置２で、光量を減ら
せなかった場合は、光量調整が失敗したと判断して、処
理を終了する。

【００２９】以上、図２に沿ってウエハ波形取り込み時
の波形明るさ調整方法について説明した。本実施例で
は、撮像装置６として蓄積型センサを用い、受光時間は
センサの蓄積時間により制御する。また、受光時間の初
期値を予め入力しない場合、受光時間の初期値を以下の
方法で決定する。

【００３０】すなわち、まず、短い受光時間ｔ０（セ
ンサ蓄積時間の最小値、後述の第２の実施例ではシャッ
タ開閉最短時間）で光量ｂ０を計測する。次に、受光
時間の初期値ｔ１を、ｔ１＝（Ｂｃ／ｂ０）＊ｔ０とし
て求める。但し、Ｂｃは不図示の指定手段で予め入力し
た規定光量の中心値である。

【００３１】本実施例では、露光装置において、ウエハ
の位置を検出し、その結果を用いてウエハとレチクルの
位置合せを行うときに、本発明を適用した例について述
べた。しかし、もちろん、本発明はマスク（またはレチ
クル）、半導体露光装置の一部（ステージ等）等の位置
検出にも適用可能であり、マスク（またはレチクル）と
装置基準位置間、装置部品間等の相対位置合せにも適用
できる。

【００３２】また、本実施例では、半導体露光装置を例
に説明したが、本発明は半導体露光装置に限定されるも
のでは無く、被計測物を照明する手段と、被計測物から
の光を受光する手段と、受光した光から被計測物の形状
を表すデータ列を作成する手段と、被計測物の形状を表
すデータ列から被計測物の位置を計測する手段を備える
位置検出装置であれば適用可能である。

【００３３】さらに、本実施例では、２次元信号を画素
積算し、１次元信号列を得る例について述べたが、２次
元信号の１行（または列）をそのまま１次元信号列とし
ても構わない。また、２次元センサを用いた例について
述べたが、１次元センサを用いて１次元信号列を得ても
構わない。

【００３４】［第２の実施例］図３は本発明の第２の実
施例に係る半導体製造用露光装置の構成を示すブロック
図である。同図において、図１と同一の符号１〜１１は
図１の場合と同一の要素を示す。第１の実施例では、撮
像装置６として蓄積型センサを用い、受光時間はセンサ
の蓄積時間により制御する例について述べたが、ここで
は、蓄積時間を制御することができない撮像装置６を用
いている。

【００３５】図３において、１２は撮像装置６の受光時
間を制御するシャッタ、１３はシャッタ１２を制御して
開閉させるシャッタ制御手段である。シャッタ制御手段
１３は、波形処理手段９から設定された受光時間だけ開
くようにシャッタ１２を制御する。

【００３６】これにより、第１実施例の場合と同様にし
て、ウエハ波形取り込み時の波形明るさ調整を行うこと
ができる。

【００３７】［デバイス製造例］次に、上述の半導体製
造装置を用いることができるデバイスの製造例について
説明する。図６は微小デバイス（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）の製造のフローを示す。ステップ１（回
路設計）ではデバイスのパターン設計を行う。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
リコンやガラス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
（組み立て）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
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。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、これ
が出荷（ステップ７）される。

【００３８】図７は上記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。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）ではウエハにレジストを塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置または露
光方法によってマスクの回路パターンをウエハの複数の
ショット領域に並べて焼付露光する。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像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。

【００３９】これによれば、従来は製造が難しかった大
型のデバイスを低コストで製造することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置合せ用マークからの光の受光時間を調整するようにし
ているため、受光光量例えばマーク波形の明るさの調整
を迅速に行うことができる。また、受光光量の調整にお
ける調整可能な範囲や調整の細やかさを拡大することが
できる。さらに、位置合せ用マークからの光の受光時間
を短縮することができる。

【００４１】また、このように、受光光量の調整を迅速
に行うことができるため、装置の動作の高速化を図るこ
とができる。また、受光光量の調整可能な範囲や調整の
細やかさを拡大することができるため、結像光学系の高
倍率化も可能となり、位置計測精度の安定化や高精度化
を図ることができる。さらに、位置合せ用マークからの
光の受光時間を短縮することができるため、装置の動作
をさらに高速化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した半導体露光装置の代表的な
構成例を示すブロック図である。

【図２】 図１の装置における光量調整の手順例を示す
フローチャートである。

【図３】 本発明を適用した半導体露光装置の他の構成
例を示すブロック図である。

【図４】 従来例の半導体露光装置の代表的な構成例を
示すブロック図である。

【図５】 図１または図４の装置における積算データの
説明図である。

【図６】 本発明の装置または方法を用いることができ
るデバイス製造例を示すフローチャートである。

【図７】 図６のウエハプロセスの詳細なフローチャー
トである。

【符号の説明】

１：投影光学系、２：位置合せ用照明手段、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変換手段、８：積算手段、９：波形
処理手段、１０：ステージ駆動手段、１１：ＸＹステー
ジ、１２：シャッタ、１３：シャッタ制御手段、Ｗ：ウ
エハ、ＷＭ：ウエハマーク、Ｒ：レチクル、Ｓ：位置合
せ用光学系、Ｗｐ：処理ウィンドウ、Ｗｍ：ウエハマー
ク像。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置合せ用マークを照明する照明工程
   と、この照明下において前記位置合せ用マークからの光
   を受光する受光工程と、この受光光の受光光量を計測す
   る光量計測工程と、必要に応じて、前記受光光量が適正
   な範囲の値になるまで前記照明工程、受光工程、および
   光量計測工程を繰り返して前記受光光量を調整する光量
   調整工程とを備え、前記適正な受光光量により前記位置
   合せ用マークの位置を検出する方法において、前記光量
   調整工程においては、前記受光工程における受光時間を
   変えながら前記照明工程、受光工程、および光量計測工
   程を繰り返して前記受光光量の調整を行うことを特徴と
   する位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記光量調整工程においては、照明光を
   最大光量に設定後、まず、短い受光時間ｔ０で前記受光
   工程による受光を行い、このときの前記光量計測工程に
   おける計測光量ｂ０から前記受光時間の初期値ｔ１を、
   前記受光光量の適正値Ｂｃを用い、ｔ１＝（Ｂｃ／ｂ
   ０）＊ｔ０により求め、次にこの初期値ｔ１により、前
   記照明工程、受光工程、および光量計測工程を行い、さ
   らに必要に応じて初期値ｔ１に対して受光時間を増減さ
   せながら、前記照明工程、受光工程、および光量計測工
   程を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の位置検
   出方法。
3. 【請求項３】 前記光量調整工程において、前記受光光
   量が適正な範囲の値にならない場合は、前記照明工程に
   おいて照明に用いる照明光の光量を変更することを特徴
   とする請求項１または２に記載の位置検出方法。
4. 【請求項４】 位置合せ用マークを照明する照明手段
   と、この照明下において前記位置合せ用マークからの光
   を受光する受光手段と、この受光光の受光光量を計測す
   る光量計測手段と、前記照明手段、受光手段、および光
   量計測手段を制御し、必要に応じて、前記受光光量が適
   正な範囲の値になるまで前記照明、受光および光量計測
   を繰り返して前記受光光量を調整する光量調整手段とを
   備え、前記適正な受光光量により前記位置合せ用マーク
   の位置を検出する位置検出装置において、前記光量調整
   手段は、前記受光における受光時間を変えながら前記照
   明、受光、および光量計測を繰り返して前記受光光量の
   調整を行うものであることを特徴とする位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記光量調整手段は、照明光を最大光量
   に設定後、まず、短い受光時間ｔ０で前記受光手段によ
   る受光を行い、このときの前記光量計測手段による計測
   光量ｂ０から受光時間の初期値ｔ１を、前記受光光量の
   適正値Ｂｃを用い、ｔ１＝（Ｂｃ／ｂ０）＊ｔ０により
   求め、次にこの初期値ｔ１により、前記照明、受光、お
   よび光量計測を行い、さらに必要に応じて初期値ｔ１に
   対して受光時間を増減させながら、前記照明、受光、お
   よび光量計測を繰り返すものであることを特徴とする請
   求項４に記載の位置検出装置。
6. 【請求項６】 前記光量調整手段は、前記受光光量が適
   正な範囲の値にならない場合は、前記光照明手段が照明
   に用いる照明光の光量を変更することを特徴とする請求
   項４または５に記載の位置検出装置。
7. 【請求項７】 前記受光手段は蓄積時間により受光時間
   を制御可能な蓄積型センサであることを特徴とする請求
   項４〜６のいずれか１項に記載の位置検出装置。
8. 【請求項８】 前記受光手段は、シャッタを有し、その
   開閉時間により受光時間を制御可能なものであることを
   特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の位置検
   出装置。
9. 【請求項９】 請求項４〜８のいずれかの位置検出装置
   を備え、それにより被露光基板または被露光パターンを
   有する原板の位置合せを行うことを特徴とする露光装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜３のいずれかの位置検出方
    法または請求項４〜８のいずれかの位置検出装置を用い
    て被露光基板または被露光パターンを有する原板の位置
    合せを行い、前記原板のパターンを前記被露光基板上に
    露光することを特徴とするデバイス製造方法。