【事件の表示】
　特許第２８８４８３０号「自動焦点合せ装置」の請求項１ないし９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８８４８３０号の請求項１ないし９に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第２８８４８３０号に係る発明は、平成３年５月２８日に特許出願され、平成１１年２月１２日にその特許の設定登録がされ、その後、異議申立人株式会社ニコンより特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年４月４日に訂正請求がなされ、その後、訂正拒絶理由通知を兼ねた取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年８月２５日に手続補正がなされたものである。
１．１　異議申立ての概要
　異議申立人株式会社ニコンは、甲第１号証（特開昭58-122541号公報）、甲第２号証（特開平1-292206号公報）、甲第３号証（SemiconducutorWorld　1984．5/P.59〜P.64）、甲第４号証（特開昭61−34941号公報）及び甲第５号証（特開昭60-130742号公報）を提出し、本件請求項５に係る発明は、甲第１号証又は甲第４号証に記載された発明と同一であるから、特許法第２９条第１項の規定により特許を受けることができないものであり、また、本件請求項１〜９に係る発明は、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるので、本件請求項１〜９に係る発明の特許を取り消すべき旨主張している。
１．２　異議申立人株式会社ニコンが提出した甲各号証の記載内容
１．２．１　第１号証の記載内容
　甲第１号証の第２頁左上欄第６行〜第１４行には「図において、ウエハ１およびマスク２は、それぞれ両者のパターン合せを行なうために、テーブル３と４に搭載保持されており、さらにこのテーブル３と４は、エアベアリングガイド（図示省略）を介して左右に動作可能なように石定盤５上に搭載された走行テーブル６上に搭載されている（駆動部は図示省略）。投影光学系７，アライメント光学系８，ウエハ表面位置決め部９も石定盤５上に搭載されている。」と記載され、第３頁左上欄第１６行〜右下欄第２行には「第３図において、ウエハ表面位置決め機構を説明する。図において、２１は、ウエハ１の表面の複数個所の高さを非接触で計測する非接触変位計であって、第４図にも示すように、ガイドバー２３に対し、直動のローラガイド２４を介して取り付けられており、駆動部２５によって第４図に示す範囲２６を往復走査するようになっている。１３は搭載台であって、ウエハ１を空間１６に与えられる真空圧によって吸着固定し、周辺３ヶ所を支持する３ケの積層型電歪素子２０（２ヶのみ図示）を介して、テーブル３上に設置されている。この積算型電歪素子２０と、非接触変位計２１とは、Ａ／Ｄ変換器２８，コンピュータ２９，Ｄ／Ａ変換器３０，および電歪素子ドライバ３１とから成る搭載台制御回路によって連係され、非接触変位計２１の出力値に基いて積算型電歪素子２０を駆動し、搭載台１３の平行度を調整する。また走行テーブル６は、第４図に示すように、エアーパッド２７によってガイドされ、非接触変位計２１の移動方向２６にクロスするように（第４図紙面と垂直方向）移動する。このようにクロスする二つの動作によって、第５図に示すようにウエハ１の全面における変位を計測するようになっている。第６図はアライメント光学系を示したものであって、アライメント光学系８は、ハーフミラー１２，対物レンズ１１，ミラー３５，リレーレンズ３６，およびリニアイメージセンサ３３より構成され、ウエハの近似平面３２上の像が、リニアイメージセンサ３３上に結像されるようにこれらの構成要素は、組まれている。なお平面３４は投影光学系７により、マスクパターンが結像する平面である。
　以上のように構成した本実施例の作用を以下説明する。先ずウエハ表面位置決め部９において、第３図に示すように、非接触変位２１からの出力を、Ａ／Ｄ変換器２８で処理した後、コンピュータ２９に取り込み、ウエハ１の複数個所における高さを求める。このデータを基に、最小自乗法によってウエハ表面の近似平面３２を求め、これとあらかじめ求めておいたマスクパターン結像平面との差を計算し、これらを一致させるような各積算電歪素子２０の駆動量を算出する。以上をコンピュータ２９で処理し、Ｄ／Ａ変換器３０を介した後、電歪素子ドライバ３１に入力し、各積算電歪素子２０を駆動し、ウエハ１の表面と、あらかじめ求めておいたマスクパターン結像平面とを一致させる。」と記載され、第４頁左上欄第１９行〜右上欄第４行には「また、ウエハ表面の計測は、ウエハ表面の複数個所を測定できればよいのであるから、本実施例のように１ケの素子で走査計測するものに限定されるものではなく、第８図に示すように複数個の素子を取り付け、固定した構造であってもよい。」と記載されている。
１．２．２　第２号証の記載内容
　甲第２号証の第２頁右上欄第１２行〜左下欄第１行には「このためウェハ上の１つの露光領域（ショット領域）に対して投影レンズの像面を精密に一致させる自動焦点合わせが必須となる。ところが、ウェハの表面には多かれ少なかれそり、うねり、厚みムラ等が発生しているのが実情であり、１つのショット領域内で表面のうねり（微小凹凸）が焦点深度内の許容される範囲（例えば±０．２μｍ）を超える場合があると、１ショット領域内で部分的な解像不良、線幅不良等が発生し、素子製造上の歩留りを左右することになる。」と記載され、第５頁右上欄第２行〜左下欄第１３行には「また先のステップ１１０でローカル測定モードが指定されると、主制御系３４はウェハＷ上の測定すべき１つの部分領域（例えば１５ｍｍ×１５ｍｍ）の座標位置と表面位置検出センサー２０〜２４のうちの使用すべきセンサーとを指定する（ステップ１１８）。この場合、第４図の配置からも明らかなように、測定点Ｐ０〜Ｐ４はｙ方向に１５ｍｍ間隔で並んでいるため、ウェハＷ上のｙ方向に並んだ２以上の部分領域のフラットネスを測定する場合は、それに対応した２以上のセンサーを同時に指定することもできる。次に主制御系３４はステージ１を計測すべき座標位置に移動させた後、ウェハＷ上の１つの測定点が相対的に約ｌｍｍピッチでｘ、ｙ方向に順次ステッピングするようにステージ１を制御し、各ステッピング位置毎に、ステージ１の座標情報Ｓ１と指定されたセンサーからの情報をメモリ３２に取り込む（ステップ１２０）。１つの部分領域を１５ｍｍ角とすると、ｌｍｍピッチで高さ位置をサンプリングしたときのデータ数は１６×１６＝２５６個になる。この測定結果はただちに表示部３８に表示される（ステップ１２２）。この場合、１つの部分領域内では１つのセンサーを用いているため、オフセット補正は不要である。ただし、複数の部分領域を別々のセンサーで測定した場合等は、相互のセンサー間のオフセットを考慮して補正を行なってから表示する必要がある。尚、上記シーケンス中では省略したが、ローカルモードで指定されたセンサーが、ウェハＷ上の部分領域と正しく焦点合わせされるように、ステージ１のＺステージを上下動させて固定しておく必要がある。」と記載され、第６頁左上欄第２行〜第１５行には「ところで本実施例のセンサー２０〜２４は第２図にも示したように、ウェハＷからの反射ビームをスリット２０１を介して光量検出するだけなので、高速な高さ位置計測が可能である。そのためグローバルモ一ド、ローカルモードともステージ１をステッピングさせて一時停止させなくともよく、ウェハＷが移動している途中で、高さ位置の情報をＡＤＣ３０を介して取り込んでもよい。この場合、各センサー２０〜２４の測定点 Ｐ０〜Ｐ４（又はいずれか１つ）がウェハＷ上の測定すべき点に来たとき、アナログ信号 ２０ｓ〜２４ｓをＡＤＣ３０でデジタルサンプリングすればよい。このタイミングは測長器 Ｓ１からの位置情報Ｓ１をモニターすることで極めて容易に実現できる。」と記載されている。
１．２．３　第３号証の記載内容
　甲第３号証の第６２頁右欄最終行から第６３頁左欄第１２行には「ダイバイダイでのスループットを向上させるための諸要素は、(1)（原文は丸数字）ショット間移動・停止時間，(2)（原文は丸数字）オートフォーカス時間，(3)（原文は丸数字）オートアライメント計測・演算・判断時間，(4)（原文は丸数字）オートアライメント駆動時間，(5)（原文は丸数字）対物レンズミラー逃げ時間，(6)（原文は丸数字）露光時間などである。オートフォーカスは，ショット間の移動中に行ないアライメント中に確認するので，実質的にダイバイダイで，１ショットに要する時間は，ステップ移動時間とアライメント時間（含む対物ミラー逃げ）と露光時間の合計である。信号出力が安定して得られる場合は，約１秒である。このほかにウエーハ交換時間と，プリアライメント時間が必要で，４インチウエーハ３２ショットの場合，平均スループットは６０枚以上になる。」と記載されている。
１．２．４　第４号証の記載内容  
　甲第４号証の第２頁右下欄第７行〜第１２行には「第２図はウエハＷ上に投影されたアパーチャＡＰを描いており、この様にウエハにはアパーチャＡＰで画定されたマスクの部分像が形成されるので、実際にはマスクＭとウエハＷを一体に、白抜き矢印方向に走査してマスクの全体像をウエハ上に転写する。」と記載され、第３頁右上欄第１８行〜左下欄第６行には「第５図に示す様に４つの受光面を独立検知できる受光素子上に点パターンの像が形成される様にし、出力＝（出力(1)（原文は丸数字）＋出力(2)（原文は丸数字））−（出力(3)（原文は丸数字）＋出力(4)（原文は丸数字））の様な演算を行えば、出力零で合焦、出力の（＋）と（−）で非合焦とその方向を識別することができる。なお、受光素子として二次元固体撮像素子を使用し、水平方向と垂直方向の積算出力を比較するなど検知手段は変形が可能である。」と記載され、第３頁右下欄第９行〜第１４行には「またＷＳはウエハ・ステージで、ウエハＷを吸着するチャックＣを具え、チャックＣは圧電素子積層の様な上下微調整器Ａに支持される。ＣＵは制御ユニットで、受光素子Ｄの出力に応答して上下微調整器Ａを駆動し、チャックＣを上下方向に移動する。」と記載され、第４頁右上欄第１９行〜左下欄第１８行には「第８図は他の実施例を説明するための図で、マスクの部分像を投影するアパーチャＡＰの手前数ｍｍの所に検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定する。この様にするとアパーチャがウエハＷ上を相対的に走査していく時、ウエハ上の各部位が露光される直前にピントずれを検知できる。アパーチャＡＰの中心と検知点までの距離及び走査速度は既知であるから、ウエハが丁度露光位置に来た時、ピントずれを補正することができる。…以上の構成によりウエハの走査中、連続的もしくは間欠的にピント調整をすることによりウエハ全体にピントの合った焼付けが実現できる。」と記載されている。
１．２．５　第５号証の記載内容
　甲第５号証の第２頁右下欄第２０行〜第３頁左上欄第３行には「ウエハホルダー８はそのウエハ９を真空吸着するとともに、２次元移動ステージ（以下単にステージとする）７上に回転可能及び上下動可能に設けられている。」と記載され、第６頁右下欄第１３行〜第１９行には「また、ステージ７上のウエハホルダー８は回転駆動手段（以下、θ−ＡＣＴと呼ぶ）１０５によってステージ７に対して回転すると共に、上下動手段（以下Ｚ−ＡＣＴと呼ぶ）１０６によってステージ７のＸＹ方向の移動平面と垂直な方向（上下方向）に移動する。」と記載され、第７頁左上欄第１３行〜右上欄第８行には「焦点検出手段（以下、ＡＦＤと呼ぶ）１０８はウェハ９と投影レンズ６間隔、又は基準マーク板ＦＭと投影レンズ６の間隔を検出して、投影レンズ６の焦点ずれ、即ち投影レンズ６の結像面とウェハ９の表面（又は基準マーク板ＦＭの表面）との光軸方向のずれを検出するものである。このＡＦＤＩ０８としては、ウェハ９の表面に斜めに光束を照射し、そこからの反射光がどの方向に生じるかを検出する方法によるもの、又はウェハ９にエアに吹きつけてそのエアの背圧の変化から検出する方法によるもの等が利用できる。そして検出された焦点ずれの量に応じてＺ−ＡＣＴＩ０６を駆動することによってレチクルＲのパターン像がウェハ９上に合焦状態で投影される。尚、このＺ−ＡＣＴＩ０６とＡＦＤＩ０８とによって自動焦点調整手段が構成される。」と記載され、第１５頁左上欄第１４行〜第１８行には「また、上記各実施例ではステージ７の位置決め後、露光前に自動焦点調整を行なうものとしたが、ステージ７が移動している間に同時に行なってもよく、さらに露光中に自動焦点調整を行なうようにしてもよい。」と記載されている。
２．訂正の適否について
２．１　訂正請求に対する補正の適否について
　平成12年4月4日提出の訂正請求書の第2頁第15行目〜第17行の
訂正事項b
　「特許請求の範囲の請求項5における「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。」を、
訂正事項b
　「特許請求の範囲の請求項5における「前記ステージの移動中の」を特許請求の範囲の減縮を目的として「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。」に補正するものであり、当該訂正請求に対する補正は、訂正請求の要旨を変更するものではなく、特許法第１２０条の４第第３項において準用する同法第１３１条第２項の規定に適合する。
２．２　本件訂正請求の内容
  本件訂正請求は、本件特許第２８８４８３０号の明細書（以下、「特許明細書」という。）を、訂正明細書のとおりに、訂正しようとするものである。
２．２．１　訂正事項
訂正事項a
　特許明細書の請求項1における「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
訂正事項b
　特許明細書の請求項5における「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
訂正事項c
　特許明細書[0011]段落の「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
訂正事項d
　特許明細書[0012]段落の「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
２．３　訂正後の特許請求の範囲
請求項1
「平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む2次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら及び静止中に検出する為の検出手段と、前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の該検出手段による前記複数点それぞれの逐次検出より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する位置情報に基づいて前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴とする自動焦点合せ装置。」
請求項2
「前記合焦手段は前記ステージの移動中に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめる動作を開始することを特徴とする請求項1の自動焦点合せ装置。」
請求項3
「前記合焦手段は前記ステージの移動が完了する前に、前記合焦せしめる動作が完了することを特徴とする請求項2の自動焦点合せ装置。」
請求項4
「前記検出手段によって位置検出される複数点の配置を変化させる機構を有することを特徴とする請求項1、2又は3の自動焦点合せ装置。」
請求項5
「平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸と路直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む2次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら検出する為の検出手段と、前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の該検出手段による複数点それぞれの逐次検出より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する位置情報に基づいて、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴とする自動焦点合せ装置。」
請求項6
「前記合焦手段は前記ステージの移動中に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめる動作を開始することを特徴とする請求項5の自動焦点合せ装置。」
請求項7
「前記合焦手段は前記ステージの移動が完了する前に、前記合焦せしめる動作が完了することを特徴とする請求項6の自動焦点合せ装置。」
請求項8
「前記検出手段によって位置検出される複数点の配置を変化させる機構を有することを特徴とする請求項5、6又は7の自動焦点合せ装置。」
請求項9
「請求項1から8のいずれか1項記載の自動焦点合せ装置を用いてウエハを投影光学系の焦平面に合焦させて、レチクル面上のパターンを該投影光学系によりウエハ面上に投影露光していることを特徴とする露光装置。」
３．訂正の適否
３．１　目的該当性等について
訂正事項ａ
　訂正事項aは、特許明細書の請求項1における「前記ステージの移動中の」を、下位概念である、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮にあたる。
　当該「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するため」は、
特許明細書の番号[0036]〜[0038]及び[0045]〜[0047]段落の記載から直接的に導き出されるものである。
　従って、上記訂正は、特許明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
訂正事項ｂ
　訂正事項bは、特許明細書の請求項5における「前記ステージの移動中の」を、下位概念である、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮にあたる。
　当該「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための」は、特許明細書の番号[0036]〜[0038]及び[0045]〜[0047]段落から直接的に導き出されるものである。
　従って、上記訂正は、特許明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
訂正事項ｃ及びｄ
　訂正事項ｃ及びｄは、訂正事項ａ及びｂに伴い、請求項の記載と特許明細書の記載を整合させるものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、訂正事項ａ及びｂは、特許明細書に記載した事項の範囲内のものであり、かつ実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．２　独立特許要件について
　甲第１〜５号証には、本件請求項１に係る発明の、「所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら及び静止中に検出する為の検出手段と、前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の該検出手段による前記複数点それぞれの逐次検出より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する位置情報に基づいて前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦させる合焦手段」について記載がなく、又当該記載を示唆する記載もなく、当該構成により、特許明細書詳細な説明の［発明の効果］の項に記載された、甲第１〜５号証記載の発明にはない効果を有する。
　そうすると、本件請求項１に係る発明は、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて容易に発明できたものであるとすることができない。
　本件請求項１に係る発明を引用する請求項２〜４及び９についても、本件請求項１に係る発明と同様に、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて容易に発明できたものであるとすることができない。
　又、甲第１〜５号証には、本件請求項５に係る発明の、「所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら検出する為の検出手段と、前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の該検出手段による複数点それぞれの逐次検出より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する位置情報に基づいて、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦させる合焦手段」について記載がなく、又当該記載を示唆する記載もなく、当該構成により、特許明細書詳細な説明の［発明の効果］の項に記載された、甲第１〜５号証記載の発明にはない効果を有する。
　そうすると、本件請求項５に係る発明は、
甲第１又は５号証に記載された発明と同一ではなく、又、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて容易に発明できたものであるとすることもできない。
　又、本件請求項５に係る発明を引用する請求項６〜８及び９についても、本件請求項５に係る発明と同様に、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて容易に発明できたものであるとすることができない。
３．３　訂正の可否の結論
　上記訂正事項は、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定により、なお従前の例によるとされる、改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、同条第２、３項の規定に適合する。
　従って、当該請求を認める。
４．特許異議申立てについての判断
４．１　本件請求項１〜９に係る発明
　上記２．３に記載のとおり。
４．２　異議申立ての理由の概要
　上記１．１に記載のとおり。
４．２．１　本件請求項１〜９に係る発明と甲第１〜５号証との対比、判断
　上記独立特許要件について検討した３．２に記載したとおり。
５．むすび
 したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１〜９に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜９に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　従って、本件請求項１〜９に係る発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年６月８日（２００１．６．８）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　訂正事項ａ，ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とし、訂正事項ｃ、ｄは明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
訂正事項ａ
　特許明細書の請求項１における「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項５における「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
訂正事項ｃ
　特許明細書［００１１］段落の「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
訂正事項ｄ
　特許明細書［００１２］段落の「前記ステージの移動中の」を、「前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための前記ステージの移動中の」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
自動焦点合せ装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら及び静止中に検出する為の検出手段と、
前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための
　【請求項２】　前記合焦手段は前記ステージの移動中に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめる動作を開始することを特徴とする請求項１の自動焦点合せ装置。
　【請求項３】　前記合焦手段は前記ステージの移動が完了する前に、前記合焦せしめる動作が完了することを特徴とする請求項２の自動焦点合せ装置。
　【請求項４】　前記検出手段によって位置検出される複数点の配置を変化させる機構を有することを特徴とする請求項１、２又は３の自動焦点合せ装置。
　【請求項５】　平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら検出する為の検出手段と、
前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための
　【請求項６】　前記合焦手段は前記ステージの移動中に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめる動作を開始することを特徴とする請求項５の自動焦点合せ装置。
　【請求項７】　前記合焦手段は前記ステージの移動が完了する前に、前記合焦せしめる動作が完了することを特徴とする請求項６の自動焦点合せ装置。
　【請求項８】　前記検出手段によって位置検出される複数点の配置を変化させる機構を有することを特徴とする請求項５、６又は７の自動焦点合せ装置。
　【請求項９】　請求項１から８のいずれか１項記載の自動焦点合せ装置を用いてウエハを投影光学系の焦平面に合焦させて、レチクル面上のパターンを該投影光学系によりウエハ面上に投影露光していることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は自動焦点合せ装置に関し、特に半導体デバイス製造用の縮小投影露光装置（ステッパー）において、ウエハーステージ上に載置された半導体ウエハーの各被露光領域を、縮小投影レンズ系（投影光学系）の焦平面に合焦せしめる為に使用される自動焦点合せ装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　現在、超ＬＳＩの高集積化に応じて回路パターンの微細化が進んでおり、これに伴なってステッパーの縮小投影レンズ系は、より高ＮＡ化されて、これに伴ない回路パターンの転写工程におけるレンズ系の許容深度がより狭くなっている。又、縮小投影レンズ系により露光するべき被露光領域の大きさも大型化される傾向にある。
　【０００３】
　このようなことにより大型化された被露光領域全体に亘って良好な回路パターンの転写を可能にする為には、縮小投影レンズ系の許容深度内に確実に、ウエハーの被露光領域（ショット）全体を位置付ける必要がある。
　【０００４】
　これを達成する為には、ウエハー表面の縮小投影レンズ系の焦平面、即ちレチクルの回路パターン像がフォーカスする平面に対する位置と傾きを高精度に検出し、ウエハー表面の位置や傾きを調整してやることが重要となってくる。
　【０００５】
　ステッパーにおけるウエハー表面の位置の検出方法としては、エアマイクロセンサを用いてウエハー表面の複数箇所の面位置を検出し、その結果に基づいてウエハー表面の位置を求める方法、或はウエハー表面に光束を斜め方向から入射させ、ウエハー表面からの反射光の反射点の位置ずれをセンサ上への反射光の位置ずれとして検出する検出光学系を用いて、ウエハー表面の位置を検出する方法等が知られている。
　【０００６】
　従来のステッパーは、ウエハーステージの変位量をレーザ干渉計により測定しながら、ウエハーステージをサーボ駆動により目標位置まで移動させることにより、ウエハー上の被露光領域を投影レンズ系の真下に送り込み、ウエハーステージ停止後、前述のような方法で被露光領域の表面の面位置を検出し、被露光領域表面の位置を調整している。即ち、ウエハーステージの駆動−停止−面位置の検出−面位置の調整といった動作を順次行なっていた。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながらウエハー表面形状を検出する検出器はセンサ（受光素子）の取付け位置でしかウエハー表面の位置を検出することができない。そのため露光を行ないたいショット全面を検出することができないという問題点があった。例えばセンサの計測ポイントが極めて小さい場合、ウエハー表面の微細な凹凸形状の影響で正確にショットの面形状を計算することができなくなる。
　【０００８】
　又、ウエハを載せているウエハーステージの駆動−停止−面位置の検出−面位置の調整といった一連の動作を順次行なった場合、投影レンズ系の焦平面に被露光領域を合焦させるまでに費やす時間が比較的長く、縮小投影露光装置が単位時間に処理可能なウエハ枚数（スループット）を落す要因となっていた。
　【０００９】
　更に被露光領域が変更された場合、測定点の変更ができないといった問題点があった。
　【００１０】
　本発明は平板状物体の所定面の面形状を高精度に計測し、該所定面を所定位置に短時間で動作を完了し、合焦動作させることができる自動焦点合せ装置の提供を目的とする。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段】
本発明の自動焦点合せ装置は、
（１−１）平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら及び静止中に検出する為の検出手段と、
前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための
　特に、
（１−１−１）前記合焦手段は前記ステージの移動中に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめる動作を開始すること。
（１−１−２）前記合焦手段は前記ステージの移動が完了する前に、前記合焦せしめる動作が完了すること。
（１−１−３）前記検出手段によって位置検出される複数点の配置を変化させる機構を有すること。
等を特徴としている。
　【００１２】
　（１−２）平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら検出する為の検出手段と、
前記平板状物体の各被露光領域を順次前記投影光学系下に移動するための
　特に、
（１−２−１）前記合焦手段は前記ステージの移動中に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめる動作を開始すること。
（１−２−２）前記合焦手段は前記ステージの移動が完了する前に、前記合焦せしめる動作が完了すること。
（１−２−３）前記検出手段によって位置検出される複数点の配置を変化させる機構を有すること。
等を特徴としている。
　【００１３】
　本発明の露光装置は、
　（２−１）構成（１−１）又は（１−２）の自動焦点合せ装置を用いてウエハを投影光学系の焦平面に合焦させて、レチクル面上のパターンを該投影光学系によりウエハ面上に投影露光していることを特徴としている。
　【００１４】
　【実施例】
　図１は本発明の自動焦点合せ装置を備えた縮小投影露光装置の一部分の要部概略図である。
　【００１５】
　図１において、１は縮小投影レンズ系であり、その光軸は図中ＡＸで示している。縮小投影レンズ系１はレチクル（不図示）の回路パターンを例えば１／５倍に縮小して投影し、その焦平面に回路パターン像を形成している。又光軸ＡＸは図中のｚ軸方向と平行な関係にある。２は表面にレジストを塗布したウエハーであり、先の露光工程で互いに同じパターンが形成された多数個の被露光領域（ショット）が配列してある。
　【００１６】
　３はウエハーを載置するウエハーステージである。ウエハー２はウエハーステージ３に吸着され固定している。ウエハーステージ３はｘ軸方向に動くＸステージと、ｙ軸方向に動くＹステージと、ｚ軸方向及びｘ，ｙ，ｚ軸方向に平行な軸のまわりに回転するＺステージで構成している。又ｘ，ｙ，ｚ軸は互いに直交するように設定してある。従って、ウエハーステージ３を駆動することにより、ウエハー２の表面の位置を縮小投影レンズ系１の光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸに直交する平面に沿った方向に調整し、更に焦平面、即ち回路パターン像に対する傾きも調整している。
　【００１７】
　図１における符番４〜１１はウエハー２の表面位置及び傾きを検出する為に設けた検出手段の各要素を示している。４は発光ダイオードであり、例えば半導体レーザなどの高輝度な光源である。５は照明用レンズである。
　【００１８】
　光源４から射出した光は照明用レンズ５によって平行な光束となり、複数個（７個）のピンホールを形成したマスク６を照明する。マスク６の各ピンホールを通過した複数個の光束は、結像レンズ７を経て折曲げミラー８に入射し、折曲げミラー８で方向を変えた後、ウエハー２の表面に入射している。
　【００１９】
　ここで結像レンズ７と折曲げミラー８はウエハー２上にマスク６の複数個のピンホールの像を形成している。複数個のピンホールを通過した光束は、図２に示すようにウエハー２の被露光領域１００の中央部を含む７箇所（２１〜２７）を照射し、各々の箇所で反射される。即ち、本実施例ではマスク６にピンホールを７個形成し、被露光領域１００内で、後述するようにその中央部を含む７箇所の測定点（２１〜２７）の位置を測定している。
　【００２０】
　図２において照射位置２６，２７が斜め方向に他の測定点と段差を持つ形で内側にずれているのは、後述するステージ移動と協働してウエハー２の広範囲の領域の面形状を計測することができるように最も適した状態で配置したためである。このような配置によってウエハー２の面形状が広範囲にわたりステージ移動と共に正確に求められる。又照射位置２４，２５の位置はステージ静止状態でも使用される。照射位置２１，２２，２３，２４，２５の配置によって最も広い範囲で計測している。尚、照射位置２４，２５の位置からの検出値をステージ移動の計測時に使用するようにしてもよい。
　【００２１】
　ウエハー２の各測定点（２１〜２７）で反射した光束は折曲げミラー９により方向を変えた後、検出レンズ１０を介して素子を２次元的に配置した位置検出素子１１上に入射する。ここで検出レンズ１０は結像レンズ７、折曲げミラー８、ウエハー２、折曲げミラー９と協働してマスク６のピンホールの像を位置検出素子１１上に形成している。即ちマスク６とウエハー２と位置検出素子１１は互いに光学的に共役な位置にある。図１では模式的に示してあるが、光学配置上困難な場合には位置検出素子１１を各ピンホールに対応して複数個配置しても良い。
　【００２２】
　位置検出素子１１は２次元的なＣＣＤなどから成り、複数個のピンホールを介した複数の光束の位置検出素子１１の受光面への入射位置を各々独立に検知することが可能となっている。ウエハー２の縮小投影レンズ系１の光軸ＡＸ方向の位置の変化は、位置検出素子１１上の複数の光束の入射位置のズレとして検出できる為、ウエハー２上の被露光領域１００内の７つの測定点２１〜２７における、ウエハー表面の光軸ＡＸ方向の位置が、位置検出素子１１からの出力信号に基づいて検出できる。又、この位置検出素子１１からの出力信号は信号線を介して制御装置１３へ入力している。
　【００２３】
　ウエハーステージ３のｘ軸及びｙ軸方向の変位はウエハーステージ上に設けた基準ミラーとレーザ干渉計とを用いて周知の方法により測定しウエハーステージ３の変位量を示す信号をレーザ干渉計から信号線を介して制御装置１３へ入力している。またウエハーステージ３の移動はステージ駆動装置１２により制御され、ステージ駆動装置１２は、信号線を介して制御装置１３からの指令信号を受け、この信号に応答してウエハーステージ３をサーボ駆動している。
　【００２４】
　ステージ駆動装置１２は第１駆動手段と第２駆動手段を有し、第１駆動手段によりウエハー２の光軸ＡＸと直交する面内における位置（ｘ，ｙ）と回転（θ）とを調整し、第２駆動手段によりウエハー２の光軸ＡＸ方向の位置（ｚ）と傾き（φｘ，ｙ）とを調整している。
　【００２５】
　制御装置１３は位置検出素子１１からの出力信号（面位置データ）を後述する方法で処理し、ウエハー２の表面の位置を検出する。そしてこの検出結果に基づいて所定の指令信号をステージ駆動装置１２に入力する。この指令信号に応答して、ステージ駆動装置１２の第２駆動手段が作動し、第２駆動手段がウエハー２の光軸ＡＸ方向の位置と傾きを調整する。
　【００２６】
　次に本実施例におけるウエハー２の面形状の検出方法について順をおって説明する。
　【００２７】
　最初に図２に示すように被露光領域１００内に７つの測定点２１〜２７を設定する。測定点２１は被露光領域１００のほぼ中央部にあり、面位置検出時には光軸ＡＸと交わる。又、残りの測定点２２〜２５は被露光領域１００の周辺部にあり、測定点２１がｘ−ｙ座標上の点（ｘ，ｙ）にあるとすると、各測定点２２〜２５の位置は各々（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）、（ｘ−Δｘ，ｙ＋Δｙ）、（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）、（ｘ＋Δｘ，ｙ−Δｙ）なる点にあることになる。
　【００２８】
　測定点２６は
　測定点２７は
なる点にある。
　【００２９】
　又、被露光領域１００は図３に示すようにウエハー２上にｘ軸及びｙ軸に沿って規則正しく並べられている。
　【００３０】
　次にウエハーステージ３を目標位置まで移動させて、ウエハー２上の被露光領域（ショット）１００をレチクルパターンに位置合わせしたとき、被露光領域１００の各測定点２１〜２７上にマスク６の各ピンホールの像が投射されるように、図１の検出手段（４〜１１）のセッティングを行なう。このとき、被露光領域１００は縮小投影レンズ系１の真下に位置付けられており、測定点２１は光軸ＡＸと交差している。
　【００３１】
　本実施例ではウエハー２上の第１被露光領域１００ａが縮小投影レンズ系１の真下にくるようにウエハーステージ３を動かし、レチクルパターンに対して第１被露光領域１００ａを位置合わせする。位置合わせ終了後、検出手段（４〜１１）により第１被露光領域１００ａの５つの測定点（２１〜２５）の面位置検出を行ない、位置検出素子１１からの出力信号に基づいて制御装置１３内で各測定点の面位置データを形成する。このとき測定点２６，２７は使用しない。
　【００３２】
　制御装置１３は、この５個の面位置データＺｉ（ｉ＝１〜５）に基づいて第１被露光領域１００ａの最小自乗平面（の位置）を求め、この最小自乗平面とレチクルパターン像との光軸ＡＸ方向の間隔及びウエハー２の傾き方向と傾き量を算出する。
　【００３３】
　尚、最小自乗平面の位置Ｚは
　【００３４】
　【数１】
を満たすものである。
　【００３５】
　制御装置１３はこの算出結果に応じた指令信号をステージ駆動装置１２へ入力し、ステージ駆動装置によりウエハーステージ３上のウエハー２の光軸ＡＸ方向の位置と傾きを調整（補正）している。これによってステージ移動中に、ウエハー２の表面、即ち第１被露光領域１００ａを縮小投影レンズ系１の最良結像面（焦平面）に位置付けている。その後、ウエハーステージ３の目標位置への移動が完了する。そして、この面位置の調整終了後、第１被露光領域１００ａを露光して回路パターン像の転写を行なう。
　【００３６】
　第１被露光領域１００ａに対する露光が終了したら、ウエハー２上の第２被露光領域１００ｂが縮小投影レンズ系１の真下にくるようにウエハーステージ３を駆動する。
　【００３７】
　本実施例では第１被露光領域１００ａから第２被露光領域１００ｂに移行する直前で測定点２３，２５を廃止し、測定点２６，２７を使用するように切り換えている。更に計測モードを移動計測モードに切り換える。このモードの切り換えは制御装置１３により行なっている。
　【００３８】
　ステージ移動と測定点の関係を図４に示す。図４（Ａ），（Ｂ）では矢印で測定点の軌跡を示している。ステージ移動中は逐次ウエハー表面の位置計測を行ない、ステージ移動完了まで続ける。測定点を変更したことにより、測定点２１，２２の中間と測定点２１，２４の中間の位置での測定を可能としている。即ち、５点の測定点で５列の測定を行なっている。
　【００３９】
　次に第１被露光領域１００ａから第２被露光領域１００ｂへ移行したとき、例えば測定点２１は第２被露光領域１００ｂにおいて範囲２１ｂが未測定である。しかし、ステージ移動中に第１被露光領域１００ａのショット内の範囲２１ａで測定済である。同一プロセスを経て処理されてきたウエハーの隣接ショットで面形状が大きく変動することは殆どない。
　【００４０】
　従って未測定部２１ｂの範囲を範囲２１ａでおきかえることは十分可能である。これにより本実施例ではステージ移動と協働して測定点２１は第２被露光領域１００ｂのショットのステージ移動方向の全てを測定可能にしている。このことは測定点２２，２４，２６，２７でも同様である。
　【００４１】
　ステージ移動中のショット内のウエハー表面の計測を行なうタイミングに合わせてステージ位置を記憶しておく。例えば第１被露光領域１００ａから第２被露光領域１００ｂへ移動中に５回計測した場合、第２被露光領域１００ｂの測定点をプロットすると、図４（Ｂ）のようになる。このときの値Ｚｘｙ（ｘ＝１〜５、ｙ＝１〜５）に基づいて露光領域１００ｂの最小自乗平面を求め、露光面とウエハーの傾き量を算出する。得られた傾き量は第１被露光領域１００ａのショットで行なわれたのと同様に傾きが調整されてレチクル上の回路パターンの転写を行なう。ここではＸ方向の移動について述べたがＹ方向の移動についても同様である。
　【００４２】
　図５は本実施例のフローチャートである。ステップＳ５０１でウエハー２はウエハーステージ３上へ搬入されウエハチャックに固定される。ステップＳ５０２で第１ショットの面計算、傾き駆動、露光等を行なう。このときのフローチャートは図６に示している。
　【００４３】
　次に図６のフローチャートについて説明する。第１ショットの場合、隣接ショットからの送り込みでないこともあるので移動計測は行なわない。ステップＳＢ５２１でステージ移動が完了したら、ステップＳＢ５２２で測定点２１，２２，２３，２４，２５を用いてウエハ表面の位置を測定する。ステップＳＢ５２３で測定された値から最小自乗平面計算を行ない投影レンズ系１の焦平面とウエハー２の間隔及び傾きが検出される。ステップＳＢ５２４で制御装置１３は間隔、傾きに応じた指令信号をステージ駆動装置１２に入力し、傾き駆動を行なう。
　【００４４】
　ステップＳＢ５２５で駆動が終了し、ウエハーとレンズの焦平面の差が補正されたのち露光を行なう。
　【００４５】
　次に図５のフローチャートに戻りステップＳ５０２で第１ショットの露光が終了したら制御装置１３のモードを移動計測モードに移行し、測定点２１，２２，２４，２６，２７に切換える。ステップＳＢ５０４でその後ステージ３を駆動を開始し、カウンタｊを１に初期化する。ステップＳ５０５で移動計測モードでは所定の時間間隔でフォーカス測定を行ないＺｊｉ（ｉ＝２１，２２，２４，２６，２７）とステージ位置Ｐｊを制御装置１３のメモリに記憶する。
　【００４６】
　ステップＳ５０７でステージ３が所定位置を通過するまでステップＳ５０５を繰り返しカウンタｊを加算する。ステップＳ５０８で所定位置通過後ＺｊｉとＰｊから最小自乗平面が制御装置１３内で計算される。ステップＳ５０９で縮小投影レンズ系１とウエハー２との間隔と、傾きが求められる。この値は制御装置１３に送られ傾き駆動される。
　【００４７】
　ステップＳ５１０で同時に移動中であったステージの移動が完了された時、ステップＳ５１１で縮小投影レンズ１とウエハー２の焦平面の差はすでに補正されているので露光が行なわれる。ステップＳ５１２でもしも全てのショットの露光が終了していなければステップＳ５０４へ移行しステップＳ５０４〜Ｓ５１２を繰り返す。最終ショットの露光終了でステップＳ５１３でウエハー２はウエハチャックからはずされウエハー２は搬出される。
　【００４８】
　本実施例では７点の測定点を予め固定し、７本の光束をウエハに照射する構成について説明した。そして静止状態と移動計測の２つのモードで測定点を選択しているが測定点２３，２６の測定用の光ビームと測定点２５，２７の測定用の光ビームを各々１本の光ビームとして計測してもよい。その場合ピンホールを設けたマスク６の位置を移動させるか、あるいは結像レンズ７の光ビームの位置を変更させる機構により測定点の位置を変れば良い。
　【００４９】
　更に第１ショットの計測は静止計測用の測定点を選ばず、第１ショットの露光の場合も移動計測が可能である。その場合ウエハ２をのせたウエハーステージ３の動作は例えば第１被露光領域１００ａのショットの前に隣接ショットである第２被露光領域１００ｂのショットを通り移動を完了させれば良い。この場合、測定用光ビームは５本でもかまわない。即ち測定点２３，２５は用いなくても良い。
　【００５０】
　本実施例では光源４としてＬＥＤを用いてマスク６上の７つ又は５つのピンホールを照明し、７本或は５本の光ビームを形成する場合を述べたが、このＬＥＤを各ピンホール毎に個別に設けて対応するピンホールを照明するようにしても良い。
　【００５１】
　図７は本発明の自動焦点合せ装置を備えた縮小投影露光装置の実施例２の一部分の要部概略図である。図中、６０１はレーザ或は高輝度ＬＥＤ等の光源、６０２はスキャン光学系（走査光学系）である。例えばポリゴンミラー、ガルバノミラー等を有している。このスキャン光学系６０２は制御装置１３で制御している。他の構成は図１の実施例と同様である。
　【００５２】
　光源６０１から発せられたレーザ光はスキャン光学系６０２でスキャンされ、図８に示すようにウエハー表面に光のスポットがＹ方向にスキャンされる。これではショット内の２次元的な面形状は測定できないが、前述したようにステージを移動させながらレーザ光をスキャンさせると図９に示すようにショット内の全面を光のスポットで走査できるようになる。これによって図４（Ｂ）で示すような位置での各点での測定が実施できる。後の面形状の計算、傾きの駆動は先の実施例で述べたのと同様である。スキャン光学系６０２をＹ方向だけでなくＸ方向にもスキャン可能とすると２次元にスキャンできる。この場合、静止状態での面形状計測ができる。更に移動計測の場合、Ｙ方向のステージ移動時にも使用できる。
　【００５３】
　又、被露光領域の範囲が変更された場合、スキャン光学系のスキャン幅を変えることにより対応することができる。又、これはスキャン光学系内にスキャンする幅を制御するブレードを設け、その開閉によって対応してもよい。このブレードの位置は被測定面と共役となる位置に配置すると良い。あるいは光を検出する２次元ＣＣＤセンサー１１の検査、処理領域を被露光領域に合わせてもよい。
　【００５４】
　尚、以上の各実施例における位置検出素子にはエアーセンサー、光学式センサーが使用できることはもちろんのこと、静電容量センサーや他の形態の光学式センサー等、周知の各種センサーが使用される。尚、平板状物体の所定面の傾きを検出する為には、エアーセンサーや光学式センサーを複数個用いて、所定面上の相異なる点に関する高さ（面位置）を測定したり、所定面上に平行光を照射し、所定面で反射した平行光を集光し、集光された光の光検出器への入射位置を測定したりしても良い。
　【００５５】
　又、上記各実施例において、露光を行なうまで検出手段（４〜１１）あるいは（６０１，６０２，７〜１１）を常に駆動しておき露光の対象となっている被露光領域の面位置をモニターし続けておくのが好ましい。
　【００５６】
　上記各実施例ではウエハー２の表面の面位置及び傾きを検出し、補正しているが、本発明はウエハー２の表面の面位置を検出し、補正するだけの装置や、逆にウエハー２の表面の傾きを検出し、補正するだけの装置にも同様に適用される。
　【００５７】
　又、ウエハー２の表面の面位置や傾きを検出する検出手段は、図１に示す検出手段（４〜１１）或は図７に示される検出手段（６０１，６０２，７〜１１）以外の周知の検出手段を使用することもできる。更にウエハー２の表面を投影レンズ系の焦平面に合焦させる機構も、ウエハーステージ３のＺステージを動かす以外に、投影レンズ系１の焦点距離を変えたり、投影レンズ系１と不図示のレチクルとを光軸ＡＸ方向に上下動させたりする機構も採り得る。
　【００５８】
　以上説明した各実施例では、本発明を縮小投影露光装置に適用しているが、本発明は図１に示した装置以外のタイプの露光装置、例えば投影ミラー系によりパターン像を投影する装置や、レンズ及びミラーで構成した投影光学系によりパターン像を投影する装置等にも同様に適用できる。又、本発明は光学式の露光装置以外の例えば電子ビームと電子レンズとを使用して、回路パターンを描画したり或は回路パターンを投影したりする電子ビーム露光装置やＸ線露光装置にも同様に適用することができる。
　【００５９】
　又、本発明は露光装置以外の自動焦点合わせが要求される光学機器にも同様に適用することができる。
　【００６０】
　【発明の効果】
　以上、本発明によればウエハー等の平板状物体を載置するステージの移動中に平板状物体の複数点それぞれの前記光軸方向に関する位置の逐次検出を行なうので、合焦動作の短縮化を図れる。しかも測定点の配置がショット内の平面を広範囲かつ詳細に観察できるため、極めて正確な２次元の平面形状を検出することができる。又ステージの移動中に、平板状物体の表面の位置や傾きの調整を行うことにより、合焦動作が更に短縮化できる。更にスキャン光学系を持つ検出器により被露光領域の変更にも対応できるといった特長を有する自動焦点合せ装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明を適用した縮小投影露光装置の実施例１の要部概略図
　【図２】　被露光領域中に設定した各測定点の配置を示す説明図
　【図３】　ウエハー上の被露光領域（ショット）の配列状態を示す平面図
　【図４】　ウエハーステージ移動中の各測距点の軌跡と移動測定により得られた測定点の例を示す図
　【図５】　図１の装置による合焦動作の一例を示すフローチャート図
　【図６】　図１の装置による合焦動作の一例を示すフローチャート図
　【図７】　本発明を適用した縮小投影露光装置の実施例２の要部概略図
　【図８】　図７のスキャン光学系における被露光領域の光スポットの説明図
　【図９】　図７のスキャン光学系における被露光領域の光スポットの説明図
　【符号の説明】
　１　　縮小投影レンズ系
　２　　ウエハー
　３　　ウエハーステージ
　４　　高輝度光源
　５　　照明用レンズ
　６　　ピンホールをもつマスク
　７　　結像レンズ
　８，９　折曲げミラー
　１０　検出レンズ
　１１　２次元位置検出素子
　１２　ステージ駆動装置
　１３　制御装置
　２１〜２７　測定点
　１００　被露光領域（ショット）
　６０１　レーザ光源
　６０２　スキャン光学系