(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検面に光を照射し、前記被検面により反射された光に基づいて前記被検面の位置を検出する位置検出装置であって、
前記被検面と光学的に共役な第１共役位置を形成する第１光学系と、
前記被検面および前記第１共役位置と光学的に共役な第２共役位置を形成する共焦点光学系と、
前記第１共役位置に配置された基準部材と、
前記第２共役位置に配置されたピンホールを含み、前記共焦点光学系および前記ピンホールを介した光を受光する受光部と、
前記受光部の受光情報に基づいて前記被検面の位置を算出する処理部と、を備え、
前記受光部は、前記被検面により反射された第１の光と、前記基準部材により反射された第２の光とをそれぞれ受光し、
前記処理部は、前記第１の光の受光情報と前記第２の光の受光情報とに基づいて、前記被検面の位置を算出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
被検面に光を照射し、前記被検面により反射された光に基づいて前記被検面の位置を検出する位置検出装置であって、
前記被検面と光学的に共役な第１共役位置を形成する第１光学系と、
前記被検面および前記第１共役位置と光学的に共役な第２共役位置を形成する第２光学系と、
前記被検面、前記第１共役位置および前記第２共役位置と光学的に共役な第３共役位置を形成する共焦点光学系と、
前記第１共役位置に配置された基準部材と、
前記第３共役位置に配置されたピンホールを含み、前記第２光学系、前記共焦点光学系および前記ピンホールを介した光を受光する受光部と、
前記受光部の受光情報に基づいて前記被検面の位置を算出する処理部と、を備え、
前記受光部は、前記被検面により反射された第１の光と、前記基準部材により反射された第２の光とをそれぞれ受光し、
前記処理部は、前記第１の光の受光情報と前記第２の光の受光情報とに基づいて、前記被検面の位置を算出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
前記第１光学系は、前記第１共役位置からの光を前記被検面において縮小し、
前記第２光学系は、前記第２共役位置からの光を前記第１共役位置において拡大することを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記基準部材は、所定の基準パターンを有し、
前記受光部は、前記被検面により反射され前記基準パターンを通過した前記第１の光と、前記基準部材のうち前記基準パターンと異なる部分により反射された前記第２の光とをそれぞれ受光することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記基準パターンは、少なくとも１つのスリットを含むことを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記基準パターンは、短手方向に沿って並設された複数のスリットを含み、
前記受光部は、前記被検面により反射され前記複数のスリットをそれぞれ通過した複数の前記第１の光を受光し、
前記処理部は、前記複数のスリットのそれぞれに対応する複数の前記第１の光の受光情報に基づいて前記被検面の位置を算出することを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記被検面に照射する光を前記基準部材上で前記基準パターンに対して走査する走査手段を有し、
前記受光部は、前記走査手段によって走査される光のうち、前記基準パターンを通過して前記被検面により反射された前記第１の光と、前記基準パターンと異なる部分により反射された前記第２の光とをそれぞれ受光することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記被検面に照射する光を前記基準部材上で前記スリットの長手方向に対して所定の角度を有する方向に走査する走査手段を有し、
前記受光部は、前記走査手段によって走査される光のうち、前記スリットを通過して前記被検面により反射された前記第１の光と、前記スリットと異なる部分により反射された前記第２の光とをそれぞれ受光することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記処理部は、
前記走査手段による走査に基づいて算出された前記被検面の複数の異なる位置の算出結
果の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記被検面の複数の異なる位置の算出結果のそれぞれと、前記平均値算出手段により算出された平均値とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記被検面の位置の算出結果の正誤を判別す
る判別手段と、
を備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記被検面に照射する光を前記基準部材上の互いに異なる複数の位置へ選択的に導く選択手段を備え、
前記受光部は、前記複数の位置のそれぞれに対応して前記第１の光を受光することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
第一面上に設けられた第１マークと第二面上に設けられた第２マークを検出することにより前記第一面及び前記第二面のアライメントを行うアライメント装置であって、
前記第一面の位置を検出する請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の位置検出装置を備えることを特徴とするアライメント装置。
【請求項１２】
マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、
前記マスクの表面の位置を検出する請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の位置検出装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体素子や液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程で用いられる位置検出装置、該位置検出装置を備えたアライメント装置、該位置検出装置を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を製造するリソグラフィ工程においては、レチクル（またはマスク）に形成されたパターンを表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ（またはガラスプレート等）上に投影光学系を介して転写する露光装置が使用されている。例えば、ステップアンドリピート方式の縮小投影型露光装置（いわゆるステッパ）、レチクル及びウエハを同期走査させるステップアンドスキャン方式の走査型投影露光装置（スキャニングステッパ）等が一般的に使用されている。
【０００３】
半導体素子の高集積化、パターンの微細化に伴い、露光装置には高解像力（高解像度）が要求されている。また、投影露光装置では、デフォーカスによる像ボケ等を防止するために、ウエハ面を投影光学系の像面（パターンの最良結像面）の焦点深度（ＤＯＦ）の範囲内に位置させて露光を行う必要がある。しかし、解像度を高めるために露光波長を短くして開口数（ＮＡ）を大きくすると、焦点深度が狭くなる。そこで、走査型投影露光装置においては、ウエハ面を投影光学系の像面の焦点深度の範囲内に位置させるために、ウェハ面を計測するフォーカスセンサとウェハステージ制御により、走査露光時にウェハ面上の被露光領域内の傾きやうねり等によるフォーカス誤差を補正している。
【０００４】
しかしながら、近年、解像度が一層高まるとともに焦点深度も更に狭くなっており、ウエハ面の傾きやうねり等によるフォーカス誤差に加えてレチクルの撓み等によるフォーカス誤差が問題となってきた。即ち、投影光学系の像面の形状は、レチクル下面（パターン面）の撓み等に応じて変化する。ここで、レチクル下面の撓み等によるフォーカス誤差を補正するために、レチクル下面の位置を計測するフォーカスセンサが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８６１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レチクルと投影光学系との間には、レチクルを保持し移動可能に構成されているレチクルステージが配置されているため、レチクル下面を計測するフォーカスセンサとしてウエハ面の計測に用いられている斜入射型のフォーカスセンサを用いた場合、十分に大きな入射角をとることができず、計測誤差が発生しやすいという問題があった。また、斜入射型のフォーカスセンサを用いた場合、レチクル下面に形成されるペリクル膜により計測誤差が発生するという問題があった。また、従来のレチクル下面を計測するフォーカスセンサは、それを設置することができるスペースに制約があるにもかかわらず、コンパクトかつ容易に設置可能でないという問題があった。また、レチクル下面の広い領域内における位置（複数位置）を計測することができないという問題があった。
【０００７】
この発明の課題は、コンパクトでシンプルな構成を有し、被検面上の複数位置を検出することができる位置検出装置、該位置検出装置を備えたアライメント装置、該位置検出装置を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の位置検出装置は、被検面に光を照射し、前記被検面により反射された光に基づいて前記被検面の位置を検出する位置検出装置であって、前記被検面と光学的に共役な第１共役位置を形成する第１光学系と、前記被検面および前記第１共役位置と光学的に共役な第２共役位置を形成する共焦点光学系と、前記第１共役位置に配置された基準部材と、
前記第２共役位置に配置されたピンホールを含み、前記共焦点光学系および前記ピンホールを介した光を受光する受光部と、前記受光部の受光情報に基づいて前記被検面の位置を算出する処理部と、を備え、前記受光部は、前記被検面により反射された第１の光と、前記基準部材により反射された第２の光とをそれぞれ受光し、前記処理部は、前記第１の光の受光情報と前記第２の光の受光情報とに基づいて、前記被検面の位置を算出することを特徴とする。
また、この発明の位置検出装置は、被検面に光を照射し、前記被検面により反射された光に基づいて前記被検面の位置を検出する位置検出装置であって、前記被検面と光学的に共役な第１共役位置を形成する第１光学系と、前記被検面および前記第１共役位置と光学的に共役な第２共役位置を形成する第２光学系と、前記被検面、前記第１共役位置および前記第２共役位置と光学的に共役な第３共役位置を形成する共焦点光学系と、前記第１共役位置に配置された基準部材と、前記第３共役位置に配置されたピンホールを含み、前記第２光学系、前記共焦点光学系および前記ピンホールを介した光を受光する受光部と、前記受光部の受光情報に基づいて前記被検面の位置を算出する処理部と、を備え、前記受光部は、前記被検面により反射された第１の光と、前記基準部材により反射された第２の光とをそれぞれ受光し、前記処理部は、前記第１の光の受光情報と前記第２の光の受光情報とに基づいて、前記被検面の位置を算出することを特徴とする。
【０００９】
この発明の位置検出装置によれば、計測光を被検面内の異なる位置に導くリレー光学系を備えているため、被検面の複数位置を検出することができ、被検面の広い領域内における位置をより短時間で正確に検出することができる。また、共焦点光学系を備えているため、コンパクトかつシンプルな構成を有する装置を提供することができる。従って、マスクの位置を検出するために位置検出装置を露光装置に搭載する場合、容易に設置することができ、かつマスクの位置を高精度に検出することができる。
【００１０】
また、この発明のアライメント装置は、第一面上に設けられた第１マークと第二面上に設けられた第２マークを検出することにより前記第一面及び前記第二面のアライメントを行うアライメント装置であって、前記第一面の位置を検出するこの発明の位置検出装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明のアライメント装置によれば、この発明の位置検出装置により第一面の位置を正確に検出することができるため、第一面及び第二面のアライメントをより正確に行うことができる。
【００１２】
また、この発明の露光装置は、マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、前記マスクの表面の位置を検出するこの発明の位置検出装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明の露光装置によれば、マスクの位置を高精度に検出することができる位置検出装置を備えているため、マスクの撓み等による感光性基板上への結像誤差を正確に検出することができる。従って、感光性基板上へ高解像で露光することができる。
【００１４】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、感光性基板上へ高解像で露光することができる露光装置を用いて露光を行なうため、良好なマイクロデバイスを得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の位置検出装置によれば、計測光を被検面内の異なる位置に導くリレー光学系を備えているため、被検面の複数位置を検出することができ、被検面の広い領域内における位置をより短時間で正確に検出することができる。また、共焦点光学系を備えているため、コンパクトかつシンプルな構成を有する装置を提供することができる。従って、マスクの位置を検出するために位置検出装置を露光装置に搭載する場合、容易に設置することができ、かつマスクの位置を高精度に検出することができる。
【００１７】
この発明のアライメント装置によれば、この発明の位置検出装置により第一面の位置を正確に検出することができるため、第一面及び第二面のアライメントをより正確に行うことができる。
【００１８】
この発明の露光装置によれば、マスクの位置を高精度に検出することができる位置検出装置を備えているため、マスクの撓み等による感光性基板上への結像誤差を正確に検出することができる。従って、感光性基板上へ高解像で露光することができる。
【００１９】
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、感光性基板上へ高解像で露光することができる露光装置を用いて露光を行なうため、良好なマイクロデバイスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図１は、この実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この実施の形態にかかる投影露光装置は、マスクとしてのレチクル（被検面）Ｒの複数位置を検出するための位置検出装置２を備えている。なお、この実施の形態においては、投影光学系ＰＬの光軸に対して平行にＺ軸が、Ｚ軸に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向にＸ軸が、Ｚ軸に垂直な平面内において図１の紙面に垂直な方向にＹ軸がそれぞれ設定されている。
【００２１】
図１に示すように、この投影露光装置は、光源を含む光学系４、コンデンサレンズ６及びミラー８を有する照明光学系ＩＬを備えている。また、この投影露光装置は、レチクルＲをＸＹ平面において略平行に支持するレチクルステージＲＳＴ、レチクルステージＲＳＴをＸＹ平面において略平行に支持するレチクルベースＲＢＳを備えている。レチクルＲの下面には、感光性基板としてのウエハＷ上に転写すべきパターンが形成されている。図２は、レチクルステージＲＳＴ及びその周辺部の構成を示す上面図である。レチクルステージＲＳＴは、投影光学系ＰＬの光軸に対して垂直なＸＹ平面内において二次元的に移動可能に構成されている。また、レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルレーザ干渉計（図示せず）からのレーザビームを反射する移動鏡（図示せず）が固定されており、レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置はレチクルレーザ干渉計によって検出及び制御されている。
【００２２】
また、レチクルステージＲＳＴの＋Ｘ方向の端部近傍には、レチクル位置基準マークが形成されたレチクルフィデューシャルマーク板（以下、レチクルマーク板という。）ＲＦＭが、レチクルＲと並ぶように配置されている。また、レチクルステージＲＳＴには、レチクルＲの下方に照明光学系ＩＬを介した露光光を通過させる開口１０ａ（図１中鎖線で示す）が、レチクルマーク板ＲＦＭの下方に露光光を通過させる開口１０ｂ（図１中鎖線で示す）が、それぞれ形成されている。また、レチクルベースＲＢＳの投影光学系ＰＬのほぼ真上の部分に露光光の通路となる開口１１ａ（図１中鎖線で示す）が、後述する位置検出装置２から射出される計測光を通過させる開口１１ｂ（図１中鎖線で示す）が形成されている。
【００２３】
露光時には、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に移動することにより開口１１ａ上にレチクルＲの照明領域を配置する。照明光学系ＩＬから射出した露光光は、レチクルＲの照明領域及び開口１１ａを通過する。開口１１ａを通過した露光光は、両側テレセントリックな投影光学系ＰＬを介して、感光材料としてのフォトレジストが塗布されたウエハＷ上の露光領域に到達し、ウエハＷ上にはレチクルＲのパターンの像が形成される。なお、投影光学系ＰＬの瞳面またはその近傍には、投影光学系ＰＬの開口数を制御するための可変開口絞り（図示せず）が設置されている。
【００２４】
ウエハＷはウエハホルダＷＨを介してウエハテーブルＷＴ上に載置されており、ウエハテーブルＷＴはウエハステージＷＳＴ上に載置されている。ウエハステージＷＳＴはＺステージ１２及びＸＹステージ１３により構成されている。Ｚステージ１２は、ＸＹステージ１３上に搭載されており、投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ方向）、Ｘ軸回りの回転方向及びＹ軸回りの回転方向へ移動可能に構成されている。ＸＹステージ１３は、定盤ＷＢＳ上に搭載されており、投影光学系ＰＬの光軸に対して垂直なＸＹ平面内において二次元的に移動可能に構成されている。また、ウエハテーブルＷＴ上には、ウエハレーザ干渉計（図示せず）からのレーザビームを反射する移動鏡（図示せず）が固定されており、ウエハテーブルＷＴのＸＹ平面内の位置はウエハレーザ干渉計によって検出及び制御されている。
【００２５】
この投影露光装置は、投影光学系ＰＬのフォーカス誤差の要因となるレチクルＲの撓み等を計測するために、レチクルＲの複数位置を検出することができる位置検出装置２を備えている。位置検出装置２は、図１に示すように、レチクルベースＲＢＳと投影光学系ＰＬとの間に配置されている。図３は、位置検出装置２の構成を示す図である。図３に示すように、位置検出装置２は、共焦点顕微鏡１４を備えている。
【００２６】
図４は、共焦点顕微鏡１４の構成を示す図である。図４に示すように、レーザダイオード（ＬＤ）等の光源ユニット１６から射出された計測光（レーザ光）は、ハーフミラー１８、焦点調整用レンズ２０を通過して、ガルバノミラー２２により反射される。ガルバノミラー２２は、図中矢印ａ方向に回動可能に構成されている。ガルバノミラー２２により反射された計測光は、レンズ２４、コリメータレンズ２６を通過する。焦点調整用レンズ２０、ガルバノミラー２２、レンズ２４、コリメータレンズ２６は共焦点光学系を構成しており、コリメータレンズ２６は共焦点光学系の光軸方向と平行な方向（図中矢印方向ｂ）に移動可能に構成されている。コリメータレンズ２６を通過した計測光は、共焦点光学系の焦点位置Ｆに集光する。
【００２７】
図５は、ガルバノミラー２２を回動させた場合における計測光の進行方向が変化する様子を示す図である。図５に示すように、ガルバノミラー２２を回動させた場合、計測光の進行方向は、共焦点光学系の光軸方向と垂直な方向（図中矢印方向ｃ）に変化する。具体的には、ガルバノミラー２２をガルバノミラー２２の中心を軸として時計回りに回動させた場合、計測光の進行方向は、共焦点光学系の光軸と比較して上向きに変化する。また、ガルバノミラー２２をガルバノミラー２２の中心を軸として半時計回りに回動させた場合、計測光の進行方向は、共焦点光学系の光軸と比較して下向きに変化する。
【００２８】
図６は、コリメータレンズ２６を光軸方向に移動させた場合における共焦点光学系の焦点位置が変化する様子を示す図である。図６に示すように、コリメータレンズ２６を光軸方向に移動させた場合、共焦点光学系の焦点位置Ｆは、共焦点光学系の光軸方向と平行な方向（図中矢印方向ｄ）に変化する。具体的には、コリメータレンズ２６を図中右側（レンズ２４側）方向に移動させた場合、共焦点光学系の焦点位置Ｆは、図中右側に移動する。また、コリメータレンズ２６を図中左側方向に移動させた場合、共焦点光学系の焦点位置Ｆは、図中左側に移動する。この実施の形態にかかる共焦点顕微鏡１４においては、コリメータレンズ２６を用いて共焦点光学系の焦点位置Ｆを移動させることにより、被検物体の位置を計測することが出来る。共焦点光学系の焦点位置Ｆ近傍に被検面を置いた場合を想定すると、コリメータレンズ２６を用いて焦点位置Ｆを移動させることにより、被検物体位置がコリメータレンズ２６の焦点位置となった場合に受光センサ４６の受光光量が最大となる。よって、コリメータレンズ２６の位置情報から受光光量が最大となる焦点位置Ｆを特定でき、ひいては被検物体の位置を計測することが出来る。
【００２９】
共焦点顕微鏡１４を構成するコリメータレンズ２６を通過した計測光は、図３に示すように、ビームエキスパンダ（中間リレー光学系）２８ａ、平行平面板３０，３２、ビームエキスパンダ（中間リレー光学系）２８ｂを通過する。ビームエキスパンダ２８ａ，２８ｂは、共焦点光学系（コリメータレンズ２６）からの計測光を所定の拡大倍率のもとで拡大する。この実施の形態においては、共焦点顕微鏡１４の射出位置のレーザビームスポット約２μｍ径に対し、視野絞り３４位置では例えば２０倍に拡大するように構成されている。
【００３０】
計測光を拡大させることにより、後述する視野絞り３４面（被検面であるレチクルＲ下面と光学的に共役面）や複雑に構成されている後段のレンズ周りの空気揺らぎによる誤差等の影響を受けることなく、光学的な安定性を得ることができ、視野絞り３４を基準面としてレチクルＲの位置を高精度に検出することができる。
【００３１】
平行平面板３０，３２は、ビームエキスパンダ２８ａ，２８ｂの光軸に対してチルト可能に構成されている。平行平面板３０，３２をチルトさせることにより、位置検出装置２を構成する光学系の光軸を調整することができる。
【００３２】
ビームエキスパンダ２８ｂを通過し、拡大された計測光は、視野絞り（基準部材）３４上に到達する。視野絞り３４は、共焦点光学系の焦点位置Ｆと光学的に共役な位置に配置されている。図７は、視野絞り３４の構成を示す図である。図７に示すように、視野絞り３４は、短手方向（Ｘ方向）に沿って並設された複数（この実施の形態においては３つ）のスリット３４ａ〜３４ｃからなる基準パターンを有している。
【００３３】
ここで、共焦点顕微鏡１４を構成するガルバノミラー２２を、視野絞り３４面（ひいてはレチクルＲ下面）内の異なる位置へ計測光を選択的に導くための選択手段として機能させることができる。即ち、上述したように、ガルバノミラー２２を回動させることにより計測光の進行方向を変化させることができるため、ガルバノミラー２２を回動させることにより視野絞り３４のスリット３４ａ〜３４ｃのいずれか１つを通過するように計測光の進行方向を選択することができる。この実施の形態においては、共焦点顕微鏡１４をＹ軸回りに一定角度回転させて配置することにより、図７に示すＬ１〜Ｌ３のように計測光の視野絞り３４に対する入射位置をスリット３４ａ〜３４ｃの長手方向に対して斜め方向に変化させている。計測光は、スリット３４ａ〜３４ｃのいずれか１つに入射する。
【００３４】
なお、レチクルステージＲＳＴを走査方向と直交する方向（Ｘ方向）に移動させることにより、レチクルＲ内の異なる位置へ計測光を選択的に導くこともできる。
【００３５】
また、共焦点顕微鏡１４を構成するガルバノミラー２２を、計測光を走査させる走査手段として機能させることができる。計測光がスリット３４ａに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定されている場合、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させると、計測光はＬ１の範囲内を走査する。また、計測光がスリット３４ｂに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定されている場合、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させると、計測光はＬ２の範囲内を走査する。また、計測光がスリット３４ｃに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定されている場合、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させると、計測光はＬ３の範囲内を走査する。このように、スリット３４ａ〜３４ｃの長手方向に対して所定の角度を有する方向に走査させた場合、スリット３４ａ〜３４ｃの短手方向と平行な方向に走査させた場合と比較して、後述する受光センサ４６による計測点をより多く得ることができる。なお、レチクルステージＲＳＴを走査方向と直交する方向（Ｘ方向）に移動させることにより計測光を走査させることもできる。
【００３６】
計測光がスリット３４ｂに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定され、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させる場合について説明する。図３に示すように、計測光Ｉ２が視野絞り３４のスリット３４ｂを通過した場合には、計測光Ｉ２は、リレー光学系（検出用光学系）３６ｂを介し、ミラー３８ｂに入射する。ミラー３８ｂにより反射された計測光Ｉ２は、リレー光学系（検出用光学系）４０ｂを介して、レチクルＲ下面の計測点４２ｂに到達する。リレー光学系（検出用光学系）３６ｂ、４０ｂにより、視野絞り位置の計測光（ビームスポット）はレチクル下面へと所定の縮小倍率のもとで縮小される。この実施の形態においては、視野絞り位置からレチクル下面への倍率は例えば１／１５倍に縮小するように構成されている。レチクルＲ上には、約２．７μｍのビームスポットが形成される。
【００３７】
リレー光学系４０ｂを構成するレンズの一部（図示せず）は、リレー光学系４０の光軸方向及び光軸方向と直交する方向に移動可能に構成されている。リレー光学系４０ｂを構成するレンズの一部を光軸方向に移動させることにより、位置検出装置２を構成する光学系の球面収差を補正することができる。また、リレー光学系４０ｂを構成するレンズの一部を光軸方向と直交する方向に移動させることにより、位置検出装置２を構成する光学系のコマ収差を補正することができる。位置検出装置２を構成する光学系の収差による影響については後述する。
【００３８】
計測点４２ｂにより反射された計測光は、再びリレー光学系４０ｂ、ミラー３８ｂ、リレー光学系３６ｂ、スリット３４ｂ、ビームエキスパンダ２８ｂ、平行平面板３２，３０、ビームエキスパンダ２８ａを介して、共焦点顕微鏡１４に到達する。一方、計測光Ｉ２を走査することにより視野絞り３４のスリット３４ｂを通過せず、視野絞り３４により反射された計測光Ｉ２は、ビームエキスパンダ２８ｂ、平行平面板３２，３０、ビームエキスパンダ２８ａを介して、共焦点顕微鏡１４に到達する。
【００３９】
計測光がスリット３４ａに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定され、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させる場合について説明する。図３に示すように、計測光Ｉ１が視野絞り３４のスリット３４ａを通過した場合には、計測光Ｉ１は、視野分割ミラー（視野分割部材）４８ａ、５０ａにより順次反射される。視野分割ミラー４８ａ，５０ａはリレー光学系３６ｂの光軸方向にチルト可能に構成されている。視野分割ミラー４８ａ，５０ａを一体的にチルトさせることにより、計測光Ｉ１の進行方向をリレー光学系３６ｂの光軸方向に一致させるための補正を行う。
【００４０】
視野分割ミラー５０ａにより反射された計測光Ｉ１は、リレー光学系３６ａを介し、ミラー３８ａにより反射され、さらにリレー光学系４０ａを介して、レチクルＲ下面の計測点４２ｂとは異なる４２ａに到達する。リレー光学系３６ａ及び４０ａを介することにより所定の縮小倍率のもとで縮小される。ビームエキスパンダ２８ａ、２８ｂにより拡大された計測光Ｉ１を縮小することによりレチクルＲ面の計測精度を向上させる。なお、リレー光学系４０ａは、リレー光学系４０ｂと同一の構成である。計測点４２ａにより反射された計測光は、再びリレー光学系４０ａ、ミラー３８ａ、リレー光学系３６ａ、視野分割ミラー５０ａ，４８ａ、スリット３４ａ、ビームエキスパンダ２８ｂ、平行平面板３２，３０、ビームエキスパンダ２８ａを介して、共焦点顕微鏡１４に到達する。一方、計測光Ｉ１を走査することにより視野絞り３４のスリット３４ａを通過せず、視野絞り３４により反射された計測光Ｉ１は、ビームエキスパンダ２８ｂ、平行平面板３２，３０、ビームエキスパンダ２８ａを介して、共焦点顕微鏡１４に到達する。
【００４１】
計測光がスリット３４ｃに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定され、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させる場合について説明する。図３に示すように、計測光Ｉ３が視野絞り３４のスリット３４ｃを通過した場合には、計測光Ｉ３は、視野分割ミラー４８ｃ、５０ｃにより順次反射される。なお、視野分割ミラー４８ｃ，５０ｃは、視野分割ミラー４８ａ，５０ａと同一の形状及び機能を有している。視野分割ミラー５０ｃにより反射された計測光Ｉ３は、リレー光学系３６ｃを介し、ミラー３８ｃにより反射され、さらにリレー光学系４０ｃを介して、レチクルＲ下面の計測点４２ａ及び４２ｂとは異なる４２ｃに到達する。計測光Ｉ３はリレー光学系３６ｃ及び４０ｃを介することにより所定の縮小倍率のもとで縮小される。なお、リレー光学系４０ｃは、リレー光学系４０ｂと同一の構成である。計測点４２ｃにより反射された計測光は、再びリレー光学系４０ｃ、ミラー３８ｃ、リレー光学系３６ｃ、視野分割ミラー５０ｃ，４８ｃ、スリット３４ｃ、ビームエキスパンダ２８ｂ、平行平面板３２，３０、ビームエキスパンダ２８ａを介して、共焦点顕微鏡１４に到達する。一方、計測光Ｉ３を走査することにより視野絞り３４のスリット３４ｃを通過せず、視野絞り３４により反射された計測光Ｉ３は、ビームエキスパンダ２８ｂ、平行平面板３２，３０、ビームエキスパンダ２８ａを介して、共焦点顕微鏡１４に到達する。
【００４２】
共焦点顕微鏡１４に到達した計測光Ｉ１〜Ｉ３は、図４に示すように、コリメータレンズ２６、レンズ２４、ガルバノミラー２２、焦点調整用レンズ２０を介して、ハーフミラー１８により反射され、ピンホール４４を通過して、受光センサ４６に入射する。コリメータレンズを光軸方向に駆動させた際の位置情報（つまり、共焦点光学系の焦点位置Ｆの位置情報）と、受光センサ４６により受光された計測光の光量情報は制御装置（検出手段）５６に対して出力される。制御装置５６は、前記２つの情報に基づいてレチクルＲの位置を検出する。即ち、図８に示すように、計測光がスリット３４ｂに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定され、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させることにより計測光Ｉ２がＬ２の範囲内を図中矢印方向に走査する場合を例に挙げて説明する。
【００４３】
受光センサ４６からの出力信号と共焦点光学系の焦点位置情報とを制御装置５６にて処理した位置計測結果が、図８に示す矢印方向に計測光を走査させることにより計測される７つの計測点ｒ１〜ｒ７において、得られたとする。計測光の走査を開始して、まず受光センサ４６により計測される計測点ｒ１、ｒ２における計測結果は、スリット３４ｂを通過していないため、スリット３４により反射された計測光の計測結果を示す。計測光の走査を続行し、次に受光センサ４６により計測される計測点ｒ３〜ｒ５における計測結果は、スリット３４ｂを通過しているため、レチクルＲ（計測点４２ｂ）により反射された計測光の計測結果を示す。計測光の走査を続行し、次に受光センサ４６により計測される計測点ｒ６，ｒ７における計測結果は、スリット３４ｂを通過していないため、スリット３４により反射された計測光の計測結果を示す。
【００４４】
制御装置５６は、ｒ１〜ｒ７の個々の計測結果から、次のような差分処理を行い被検面（レチクルＲ）のフォーカス位置を算出する。図９は、制御装置５６により算出されたフォーカス位置（縦軸）及びその際の計測光の位置（横軸）を示すグラフである。図９に示すように、図９の実線Ｇ１，Ｇ３はスリット３４により反射された場合におけるフォーカス位置であり、図９の実線Ｇ２はレチクルＲ（計測点４２ｂ）により反射された場合におけるフォーカス位置である。基準面となるスリット３４の位置は予め規定されているため、スリット３４により反射された場合におけるフォーカス位置と、レチクルＲ（計測点４２ｂ）により反射された場合におけるフォーカス位置との差Ｄに基づいて、計測点４２ｂにおけるレチクルＲの位置を算出することができる。
【００４５】
なお、計測光がスリット３４ａ，３４ｃに入射するように選択手段としてのガルバノミラー２２の位置が設定され、該位置を中心として所定角度±θの範囲内で走査手段としてのガルバノミラー２２を回動させることにより計測光Ｉ１，Ｉ３がＬ１，Ｌ３の範囲内を走査する場合においても、スリット３４により反射された場合におけるのフォーカス位置と、レチクルＲ（計測点４２ａ，４２ｃ）により反射された場合におけるフォーカス位置との差に基づいて、計測点４２ａ，４２ｃにおけるレチクルＲの位置を算出することができる。
【００４６】
図１０は、計測点４２ａ〜４２ｃとレチクルＲ面との位置関係を示す図である。図１０に示すように、計測点４２ａ〜４２ｃは、レチクルＲのＹ方向に所定間隔をもって１列に並んでいる。よって、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に走査させることによりレチクルＲ面上の計測点４２ａ〜４２ｃをＸ方向に移動させながら、Ｘ方向に変化する計測点４２ａ〜４２ｃの位置を連続的に又は所定間隔毎に計測することにより、レチクルＲ全面の位置を計測することができる。
【００４７】
この位置検出装置２においては、被検面であるレチクルＲ下面には露光用のパターンが形成されている。また、レチクルはガラス基板でありその下面は完全にフラットではない。計測光のビームスポット内にレチクルＲのパターンエッジや微細パターンが入ると、光学系の収差との相互作用で受光センサ４６による計測誤差が生じることがある。図１１に示すように、共焦点顕微鏡（図４）のピンホール４４に入射する光は円錐状の集光光となり、受光角は開口数（ＮＡ）にて規定される。ピンホール４４から十分離れた円錐光束断面の円形領域Ｒ（以後瞳面Ｒと呼ぶ）を考察する。図１２に示すように、送光レーザ光は通常ガウスビームであるため、瞳面Ｒでの光束強度分布はガウス分布として中心対象に均一に広がる。しかし、レチクルＲのパターンエッジや微細パターンの影響により計測光に回折が発生し、光束強度分布は変形する。図１３は、計測光が図中矢印方向に回折した場合におけるＮＡ内の計測光の光束強度分布が変形した状態を示す図である。相対的に矢印方向（紙面左右方向）の成分が回折により矢印と垂直な成分（紙面上下方向）に比較して減少している。
【００４８】
図１４は、位置検出装置２を構成する光学系に非点収差が残存している場合における、位置検出装置２の計測誤差の発生要因を説明するための図である。瞳面Ｒの領域を図１４に示すように分割したとき、領域Ａはフォーカス位置をプラス方向にずらす領域、領域Ｂはフォーカス位置をマイナス方向にずらす領域となる。図１５は、位置検出装置２を構成する光学系に球面収差が残存している場合における、位置検出装置２の計測誤差の発生要因を説明するための図である。瞳面Ｒの領域を図１５に示すように分割したとき、領域Ａはフォーカス位置をプラス方向にずらす領域、領域Ｂはフォーカス位置をマイナス方向にずらす領域となる。図１６は、位置検出装置２を構成する光学系にコマ収差が残存している場合における、位置検出装置２の計測誤差の発生要因を説明するための図である。瞳面Ｒの領域を図１６に示すように分割したとき、領域Ａはフォーカス位置をプラス方向にずらす領域、領域Ｂはフォーカス位置をマイナス方向にずらす領域となる。
【００４９】
計測光が図１２に示すような均一な光束強度分布を有している場合には光学系の各収差の影響を受けることはないが、計測光が図１３に示すような光束強度分布を有している場合には光学系の各収差の影響を受ける。即ち、図１４及び図１５の鎖線で示す領域内を光束が通過するため、領域Ｂのフォーカス位置をマイナス方向にずらす影響を領域Ａのフォーカス位置をプラス方向にずらす影響より多く受け、位置検出装置２による計測誤差が生じる。また、図１６においても、レチクルＲのパターンの影響や物体面チルトが発生することにより光束強度分布がシフトし、図１６の鎖線で示す領域内を光束が通過した場合、領域Ｂのフォーカス位置をマイナス方向にずらす影響を領域Ａのフォーカス位置をプラス方向にずらす影響より多く受け、位置検出装置２による計測誤差が生じる。
【００５０】
したがって、上述のリレー光学系４０ａ〜４０ｃを構成するレンズの一部（図示せず）を光軸方向にシフト移動させることにより、球面収差を補正する必要がある。また、リレー光学系４０ａ〜４０ｃを構成するレンズの一部を光軸方向と直交する方向にシフト移動させることにより、コマ収差を補正する必要がある。また、非点収差については、ビームエキスパンダ２８ｂとリレー光学系３６ａ〜３６ｃとの間の光路中のいずれかに平行平面板（図示せず）を設置し、この平行平面板を位置検出装置２を構成する光学系の光軸に対して傾斜移動させることにより補正を行う。なお、位置検出装置２を構成する個々の光学系の各収差は、干渉計等を用いて計測することができる。
【００５１】
また、この位置検出装置２においては、ガルバノミラー２２を回動させることにより計測光自体を走査させているため、計測光を走査させることによるスキャン非点収差が発生する。このスキャン非点収差についても、上述の平行平面板を傾斜移動させることにより補正を行う。また、計測光を走査させることにより計測光のチルト成分がのるスキャンチルト残渣、レチクルＲにパターンエッジがあり、かつ計測光の結像点が異なることによりスキャン湾曲が発生する。これらスキャンチルト残渣及びスキャン湾曲の影響による位置検出装置２の計測誤差（オフセット量）は、位置検出装置２を用いて、予め基準面としてその位置が規定されているレチクルマーク板ＲＦＭ（図１及び図２参照）の位置検出を行うことにより計測することができる。即ち、位置検出装置２によるレチクルマーク板ＲＦＭの検出結果による位置及びレチクルマーク板ＲＦＭの規定位置とのずれ量（オフセット量）を算出する。この算出されたオフセット量を加味することにより、スキャンチルト残渣及びスキャン輪曲の補正を行うことができる。
【００５２】
また、上述したようなレチクルＲ上に形成されているパターンエッジや微細パターン、位置検出装置２を構成する光学系の収差、計測光の回折等またはこれらの相互作用を要因とする受光センサ４６の計測誤差を回避するために、制御装置５６は、平均化処理を行う。例えば図１７に示すように、レチクルＲ上のパターンがＸ方向及びＹ方向のラインアンドスペースを有している場合、受光センサ４６は、図中矢印方向に計測光を走査させることにより計測される各計測点における計測結果を、制御装置５６に対して出力する。例えば図１７に示すように、受光センサ４６が７つの計測点ｒ１１〜ｒ１７における計測結果を制御装置５６に対して出力したとする。
【００５３】
制御装置（算出手段）５６は、７つの計測点ｒ１１〜ｒ１７におけるレチクルＲの位置の検出結果の平均値を算出する。制御装置（比較手段）５６は、計測点ｒ１１におけるレチクルＲの位置の検出結果と、算出された平均値とを比較する。制御装置（判別手段）５６は、比較結果に基づいて、計測点ｒ１１におけるレチクルＲの位置の検出結果の正誤を判別する。即ち、計測点ｒ１１におけるレチクルＲの位置の検出結果が平均値からかけ離れた値である場合、具体的には所定の閾値を超えている場合、計測点ｒ１１におけるレチクルＲの位置は、計測誤差により正確に検出されなかったものと判別する。また、計測点ｒ１１におけるレチクルＲの位置の検出結果が平均値と近似している場合、具体的には所定の閾値を超えていない場合、計測点ｒ１１におけるレチクルＲの位置は、正確に検出されたものと判別する。他の計測点ｒ１２〜ｒ１７におけるレチクルＲの位置の検出結果も、計測点ｒ１１の場合と同様に、平均値と比較し、計測誤差の有無の判別を行う。
【００５４】
また、この実施の形態にかかる投影露光装置には、図１に示すように、照射系６０ａ及び受光系６０ｂからなる斜入射方式の多点焦点位置検出系（６０ａ，６０ｂ）が設けられている。照射系６０ａは、ウエハＷ面に複数のスリット像を光軸ＡＸに対して斜めに投影し、受光系６０ｂは、再結像された複数のスリット像の横ずれ量に対応する検出信号を制御装置５６に対して出力する。露光時においては、制御装置５６は、多点焦点位置検出系（６０ａ，６０ｂ）の検出結果に基づいて、ウエハＷ面が投影光学系ＰＬの像面に合焦されるように、Ｚステージ１２のＺ方向の位置及び傾斜角を制御する。
【００５５】
この投影露光装置においては、露光に先立って、レチクル（第一面）Ｒとウエハ（第二面）Ｗとを光学的に位置合わせ（アライメント）する必要がある。ウエハＷ上には、ウエハマーク（アライメントマーク）が形成されている。ウエハマークの位置を検出し、ひいてはウエハＷの位置を検出するために、ウエハマークを照明するための照明光学系とウエハマークにより反射された光束を集光して結像させるための結像光学系とを有する、オフアクシス方式のアライメント装置ＡＬＧが用いられる。
【００５６】
この実施の形態にかかるアライメント装置ＡＬＧは、波長帯域幅の広い照明光を射出するための光源（図示せず）を備えている。光源から射出された照明光は、ウエハマーク（第２マーク）を照明するための照明光学系（図示せず）を介し、ウエハＷ上に形成されたウエハマークを照明する。ウエハマークにより反射された反射光は、ウエハマークにより反射された反射光に基づいてマーク像を形成するための結像光学系（図示せず）を介して、ＣＣＤ（図示せず）に入射する。ＣＣＤの撮像面には、照明光学系中に配置されている指標マーク（第１マーク）の像と、ウエハマーク像とが形成され、ＣＣＤからの出力信号は制御装置５６に対して出力される。制御装置５６は、アライメント装置ＡＬＧからの出力信号に基づいて、ＸＹステージ１３を移動させることによりアライメントを行う。
【００５７】
この実施の形態にかかるアライメント装置ＡＬＧによれば、位置検出装置２により位置検出されたレチクルＲと、多点焦点位置検出系（６０ａ，６０ｂ）により位置検出されたウエハＷとのアライメントを行うため、アライメントをより正確に行うことができる。
【００５８】
この実施の形態にかかる位置検出装置によれば、計測光をレチクル内の異なる位置に導くリレー光学系を備えているため、レチクル面の複数位置を検出することができ、レチクル面の広い領域内における位置をより短時間で正確に検出することができる。また、共焦点光学系を備えているため、コンパクトかつシンプルな構成を有する装置を提供することができる。従って、投影露光装置に容易に設置することができ、かつレチクルの位置を高精度に検出することができる。
【００５９】
また、この実施の形態にかかる投影露光装置によれば、レチクルの位置を高精度に検出することができる位置検出装置を備えているため、レチクルの撓み等によるウエハ上への結像誤差を正確に検出することができる。従って、ウエハ上へ高解像で露光することができる。
【００６０】
なお、この実施の形態にかかる位置検出装置においては、基準部材としての視野絞り３４を基準面として被検面であるレチクルＲの位置を検出しているが、レチクルマーク板ＲＦＭを基準面としてレチクルＲの位置を検出するようにしてもよい。即ち、予め、位置検出装置２によりレチクルマーク板ＲＦＭの位置を検出する。具体的には、レチクルマーク板ＲＦＭが位置検出装置２の計測点４２ａ〜４２ｃに位置するように、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に移動させる。そして、位置検出装置２によりレチクルマーク板ＲＦＭの計測点４２ａ〜４２ｃに対応する位置を検出する。制御装置５６は、検出結果を図示しない記憶部等に記憶させ、この検出結果、即ちレチクルマーク板ＲＦＭの位置を基準としてレチクルＲの位置を検出する。この場合には、視野絞り３４を設置する必要がなく、位置検出装置２の構成をよりシンプルにすることができる。
【００６１】
また、この実施の形態にかかる位置検出装置においては、基準部材としての視野絞りを共焦点光学系の焦点位置と光学的に共役な位置に配置しているが、共焦点光学系の焦点位置に配置してもよい。
【００６２】
また、この実施形態にかかる位置検出装置においては、図４に示す共焦点顕微鏡１４を用いて位置検出を行っているが、図１８に示すような共焦点顕微鏡１１４を用いて位置検出を行ってもよい。図１８に示すように、共焦点顕微鏡１１４は、共焦点顕微鏡１４を構成する焦点調整用レンズ２０が２６に含まれ一体化され、ガルバノミラー２２を取り除いた構成を有している。共焦点顕微鏡１１４を用いる場合には、コリメータレンズ２６を光軸と直交する方向にシフト移動させることにより計測光の進行方向を変更する。即ち、コリメータレンズ２６が、レチクルＲ面内の異なる位置へ計測光を選択的に導くための選択手段、計測光を走査する走査手段として機能する。また、位置検出は、共焦点顕微鏡１４と同様に、コリメータレンズ２６を光軸方向に駆動させた際の位置情報（つまり、共焦点光学系の焦点位置Ｆの位置情報）と、受光センサ４６により受光された計測光の光量情報を制御装置（検出手段）５６にて信号処理することにより実行される。
【００６３】
また、この実施の形態においては、ステップアンドスキャン方式の投影露光装置を例に挙げて説明しているが、ステップアンドリピート方式の投影露光装置にも適用することができる。
【００６４】
上述の実施の形態にかかる投影露光装置では、照明光学装置によってレチクル（マスク）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）に転写する（転写工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる投影露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図１９のフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
先ず、図１９のステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、そのｌロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかる投影露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
【００６６】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる投影露光装置を用いて露光を行っているため、良好な半導体デバイスを得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００６７】
また、上述の実施の形態にかかる投影露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図２０のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図２０において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる投影露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００６８】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００６９】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる投影露光装置を用いて露光を行っているため、良好なマイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態にかかるレチクルステージ及びその周辺部の構成を示す図である。
【図３】実施の形態にかかる位置検出装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる共焦点顕微鏡の構成を示す図である。
【図５】ガルバノミラーを回動させたときの計測光の進行方向の変化を説明するための図である。
【図６】コリメータレンズを移動させたときのコリメータレンズの焦点位置の変化を説明するための図である。
【図７】実施の形態にかかる視野絞りの構成を示す図である。
【図８】計測光を走査させた場合の受光センサによる計測点の例を示す図である。
【図９】フォーカス位置とそのときの計測光の位置とを示すグラフである。
【図１０】位置検出装置による複数の計測点とレチクル面との位置関係を示す図である。
【図１１】共焦点光学系の開口数（ＮＡ）における計測光の円形領域（瞳）Ｒを示す図である。
【図１２】計測光の光束強度分布について説明するための図である。
【図１３】計測光の光束強度分布の変形について説明するための図である。
【図１４】位置検出装置を構成する光学系に非点収差が残存している場合におけるフォーカス位置をずらす領域を示す図である。
【図１５】位置検出装置を構成する光学系に球面収差が残存している場合におけるフォーカス位置をずらす領域を示す図である。
【図１６】位置検出装置を構成する光学系にコマ収差が残存している場合におけるフォーカス位置をずらす領域を示す図である。
【図１７】レチクル上のパターンの例と、受光センサによる複数の計測点の例とを示す図である。
【図１８】他の共焦点顕微鏡の構成を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１…定盤、２…位置検出装置、１２…Ｚステージ、１３…ＸＹステージ、１４…共焦点顕微鏡、１６…光源ユニット、１８…ハーフミラー、２０…焦点調整用レンズ、２２…ガルバノミラー、２６…コリメータレンズ、２８ａ，２８ｂ…ビームエキスパンダ、３０，３２…平行平面板、３４…視野絞り、３６ａ〜３６ｃ，４２ａ〜４２ｃ…リレー光学系、４４…ピンホール、４６…受光センサ、４８ａ，４８ｃ，５０ａ，５０ｃ…視野分割ミラー、５６…制御装置、６０ａ，６０ｂ…多点焦点位置検出系、ＡＬＧ…アライメント装置、ＩＬ…照明光学系、Ｒ…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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