(57)【要約】【課題】位置検出用マークを撮像する撮像手段の該位置検出用マークに対する取り付け位置の回転誤差を計測する方法を提供すること。【解決手段】ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄを、非計測方向の上側２６ｄ１に移動させる一方、アライメントマークＡＭ１を移動座標系の非計測方向の上側に移動させ、マークＡＭ１の像が計測範囲２６ｄ内に結像するようにした状態で、マークＡＭ１の位置情報を求め、次いで計測範囲２６ｄを、非計測方向の下側２６ｄ２に移動させる一方、マークＡＭ１を移動座標系の非計測方向の下側に移動させ、マークＡＭ１の像が計測範囲２６ｄ内に結像するようにした状態で、同様にしてマークＡＭ１の位置情報を求め、非計測方向の一方の箇所と他方の箇所でそれぞれ求めたアライメントマークＡＭ１の位置情報、及びマークＡＭ１の移動距離又は計測範囲２６ｄ１と２６ｄ２との間の距離に基づいて回転誤差ＲＥを求める。【選択図】      図７
2005197483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の計測方向に走査する走査線を用いて、該計測方向における位置検出用マークの位置を検出するために該位置検出用マークを撮像する撮像手段の、該位置検出用マークに対する相対的な回転誤差を計測する方法であって、
前記撮像手段の計測視野を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向において複数の計測範囲に分割設定するとともに、該複数の計測範囲毎にその像が存在する形状のマークを前記位置検出用マークとして該撮像手段で撮像する第１工程と、
前記第１工程での撮像結果に基づいて、前記複数の計測範囲毎に前記位置検出用マークの前記計測方向における位置を求め、それに基づいて前記撮像手段の前記計測視野と前記位置検出用マークとの間の相対的な回転誤差を求める第２工程と、を有することを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項２】
計測視野内を所定の計測方向に走査する走査線を用いて、該計測方向における位置検出用マークの位置を検出するために該位置検出用マークを撮像する撮像手段の、所定基準に対する相対的な回転誤差を測定する方法であって、
前記位置検出用マークと前記撮像手段との間の前記所定の計測方向における相対的な位置関係を維持したままで、且つ前記撮像手段の前記計測視野内における計測範囲を、該計測範囲が該位置検出用マークから外れないようにしつつ、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向における少なくとも２箇所に移動させながら、前記撮像手段で前記位置検出用マークを撮像する第１工程と、
前記第１工程での撮像結果に基づいて、前記所定基準としての前記位置検出用マークに対する前記撮像手段の前記計測視野の相対的な回転誤差を求める第２工程と、を有することを特徴とする回転誤差測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の回転誤差計測方法において、
前記位置検出用マークは、前記撮像手段の前記非計測方向において、その像が前記複数の計測範囲を跨るような長さを有するマークを含むことを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項４】
請求項２に記載の回転誤差計測方法において、
前記位置検出用マークは、前記撮像手段上でのその像の前記非計測方向における長さが、前記撮像手段の前記複数箇所の計測範囲に跨る長さよりも短い長さを有するマークであり、
前記第１工程では、前記撮像手段の前記計測範囲の移動に伴って、前記位置検出用マークを、前記撮像手段の前記計測範囲から外れないように、前記非計測方向に移動させ、
前記第２工程では、前記第１工程での撮像結果に基づいて、前記所定基準としての前記位置検出用マークの移動座標系に対する前記撮像手段の前記計測視野の相対的な回転誤差を求めることを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法において、
前記第２工程では、
前記計測範囲が前記非計測方向の第１の箇所の場合の撮像結果に基づいて前記位置検出用マークの前記計測方向における位置情報Ｘｕを求めると共に、該計測範囲が該第１の箇所から該非計測方向に距離Ｌだけ離れた第２の箇所の場合の撮像結果に基づいて該位置検出用マークの前記計測方向における位置情報Ｘｄを求め、
前記位置情報の差（Ｘｕ−Ｘｄ）を前記距離Ｌで除することにより、前記所定基準に対する前記計測視野の回転誤差量ＲＥを算出することを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法において、
前記第２工程では、
前記第１工程での前記複数の撮像結果に基づいてそれぞれ得られた前記位置検出用マークの前記計測方向における複数の位置情報Ｘｉと、前記第１工程での撮像時における前記計測範囲の非計測方向の位置Ｙｉとを、Ｃを任意の定数とするモデル式「Ｘｉ＝ＲＥ・Ｙｉ＋Ｃ」に代入すると共に、該モデル式を統計的に演算処理して回転誤差量ＲＥを算出することを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項７】
計測視野内を所定の計測方向に走査する走査線を用いて、該計測方向における位置検出用マークの位置を検出するために該位置検出用マークを撮像する撮像手段の、所定基準に対する相対的な回転誤差を測定する方法であって、
前記位置検出用マークが前記撮像手段の前記計測視野から外れないように、前記位置検出用マークを、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向における少なくとも２箇所に移動させて、前記撮像手段で前記位置検出用マークを撮像する第１工程と、
前記第１工程での撮像結果に基づいて、前記所定基準としての前記位置検出用マークの移動座標系に対する前記撮像手段の前記計測視野の相対的な回転誤差を求める第２工程と、を有することを特徴とする回転誤差測定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の回転誤差計測方法において、
前記位置検出用マークは、前記撮像手段上でのその像の前記非計測方向における長さが、該撮像手段の該非計測方向における前記計測視野よりも短い長さを有するマークであることを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項９】
請求項７に記載の回転誤差計測方法において、
前記位置検出用マークは、前記撮像手段上でのその像が、前記非計測方向において該撮像手段の該非計測方向における前記計測視野よりも十分長い長さを備える第１マーク部分と、該第１マーク部分に対して前記計測方向に所定距離だけ離れて形成され、且つ該非計測方向において該計測視野よりも短い長さを備える第２マーク部分とを備えており、
前記第１工程では、前記位置検出用マークの前記第２のマーク部分が、前記非計測方向における少なくとも２箇所に移動するように、前記位置検出用マークを移動させることを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法において、
前記第２工程では、
前記位置検出用マークが前記非計測方向の第１の箇所の場合の撮像結果に基づいて前記位置検出用マークの前記計測方向における位置情報Ｘｕを求めると共に、該位置検出用マークが該第１の箇所から該非計測方向に距離Ｌだけ離れた第２の箇所の場合の撮像結果に基づいて該位置検出用マークの該計測方向における位置情報Ｘｄを求め、
前記位置情報の差（Ｘｕ−Ｘｄ）を前記距離Ｌで除することにより、前記所定基準に対する前記計測視野の回転誤差量ＲＥを算出することを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項１１】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法において、
前記第２工程では、
前記第１工程での前記複数の撮像結果に基づいてそれぞれ得られた前記位置検出用マークの前記計測方向における複数の位置情報Ｘｉと、前記第１工程での各撮像時における前記位置検出用マークの前記非計測方向の位置Ｙｉとを、Ｃを任意の定数とするモデル式「Ｘｉ＝ＲＥ・Ｙｉ＋Ｃ」に代入すると共に、該モデル式を統計的に演算処理して回転誤差量ＲＥを算出することを特徴とする回転誤差計測方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差に基づいて、前記所定基準に対する前記撮像手段の取り付け位置を回転調整することを特徴とする調整方法。
【請求項１３】
前記撮像手段の前記撮像結果に基づいて計測される計測値を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差を用いて補正することを特徴とする計測方法。
【請求項１４】
撮像素子を備え、
該撮像素子の取り付け位置が、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差に基づいて、前記所定基準に対して回転調整されていることを特徴とする位置計測装置。
【請求項１５】
撮像素子を備え、
該撮像素子の撮像結果に基づいて計測される計測値を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差を用いて補正して出力することを特徴とする位置計測装置。
【請求項１６】
パターンを被露光基板上に転写露光する露光装置であって、
前記被露光基板上を撮像して該撮像結果に基づいて該被露光基板に関する位置情報を求める、請求項１４又は１５に記載の位置計測装置と、
前記位置計測装置の計測結果に基づいて、前記被露光基板と前記パターンとの位置関係を調整する位置決め手段とを有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハアライメントマークやレチクルアライメントマーク等の位置検出用マークを撮像する撮像手段の該位置検出用マークに対する取り付け位置の回転誤差を計測する回転誤差計測方法、及びこの回転誤差計測方法を用いた撮像手段の取り付け位置の調整方法又は計測方法、及び前記回転誤差計測方法で計測された回転誤差を使用する、撮像手段の取り付け位置の位置計測装置、及びこの位置計測装置を備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示デバイスを、リソグラフィ技術を用いて製造する際には、従来より、パターンが形成されたマスクとしてのレチクルに露光用照明光（露光光）を照射し、このパターンの像を、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウエハやガラステンプレート等の感光性基板上に投影露光する露光装置が使用されている。
【０００３】
このような露光装置では、一般に複数の異なったレチクル上に描かれた回路パターンをウエハ上に順次露光するため、露光に先立ち、レチクルのウエハステージ座標系に対する位置関係を精度良く求めてレチクルとウエハ（ウエハの各ショット領域内の回路パターン）とのアライメント（位置合わせ）を正確に行う必要がある。このアライメントを行うため、例えば露光装置に装着されているアライメントセンサによりウエハ上に形成されているアライメントマークの位置を検出しており、これによりウエハ上の各ショット領域内の回路パターンの正確な位置を検出する。
【０００４】
このアライメントセンサの一つとして、例えば、アライメントマークの近傍に単色光又はブロードバンド光を照射して検出光学系を介してその像を撮像し、この撮像信号に基づいてマーク位置を検出する結像式センサが知られている。
【０００５】
この結像式センサでは、撮像素子として一般にＣＣＤ（Charge Coupled Device）や撮像管が使用されている。このＣＣＤや撮像管では走査線を水平方向に走査しながら順次垂直方向に移動させるラスタースキャン方式によって撮像しており、撮像信号に基づく位置検出にはラスタースキャン方向（水平方向）について行うのが好適である。このため、アライメントマークの位置検出には、マーク位置の検出方向（計測方向）をラスタースキャン方向と一致させて撮像信号を取り込む一方、計測方向と直交する方向（非計測方向）にこの撮像信号を積算して行っている。
【０００６】
アライメントマークに対して撮像素子の取り付け位置（回転位置）がずれている場合（計測方向とラスタースキャン方向とがずれている場合）には、ラスタースキャン方向に走査線を走査しつつ、ラスタースキャン方向に垂直な方向に移動させて、取り込まれた撮像信号を積算すると、少しずつ位相がずれたほぼ同じ波形からなる撮像信号が加算された状態となるため、積算信号のコントラストが低下し、マーク位置の検出誤差が生じやすくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、アライメントセンサを露光装置に設置する際には、撮像素子のアライメントマークに対する取り付け位置（回転位置）の調整を行っているが、この回転調整作業は、従来、目視により行っており、必ずしも正確なものではなかった。
【０００８】
高精度の回転調整を行うためには、目視ではなく、予め撮像素子のアライメントマークに対する回転誤差を精度良く計測しておき、この回転誤差の計測結果に基づいて行う必要がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウエハアライメントマークやレチクルアライメントマーク等の位置検出用マークを撮像する撮像手段の該位置検出用マークに対する取り付け位置の回転誤差を計測する回転誤差計測方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、この回転誤差計測方法を用いた撮像手段の取り付け位置の調整方法又は計測方法、及び前記回転誤差計測方法で計測された回転誤差を使用する、位置計測装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、この位置計測装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する、本発明の請求項１に記載の撮像手段の回転誤差計測方法は、所定の計測方向に走査する走査線を用いて、該計測方向における位置検出用マークの位置を検出するために該位置検出用マークを撮像する撮像手段の、該位置検出用マークに対する相対的な回転誤差を計測する方法であって、前記撮像手段の計測視野を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向において複数の計測範囲に分割設定するとともに、該複数の計測範囲毎にその像が存在する形状のマークを前記位置検出用マークとして該撮像手段で撮像する第１工程と、この第１工程での撮像結果に基づいて、前記複数の計測範囲毎に前記位置検出用マークの前記計測方向における位置を求め、それに基づいて前記撮像手段の前記計測視野と前記位置検出用マークとの間の相対的な回転誤差を求める第２工程と、を有することを特徴とする（図９及び図１０参照）。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の撮像手段の回転誤差計測方法は、計測視野内を所定の計測方向に走査する走査線を用いて、該計測方向における位置検出用マークの位置を検出するために該位置検出用マークを撮像する撮像手段の、所定基準に対する相対的な回転誤差を測定する方法であって、前記位置検出用マークと前記撮像手段との間の前記所定の計測方向における相対的な位置関係を維持したままで、且つ前記撮像手段の前記計測視野内における計測範囲を、該計測範囲が該位置検出用マークから外れないようにしつつ、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向における少なくとも２箇所に移動させながら、前記撮像手段で前記位置検出用マークを撮像する第１工程と、この第１工程での撮像結果に基づいて、前記所定基準としての前記位置検出用マークに対する前記撮像手段の前記計測視野の相対的な回転誤差を求める第２工程と、を有することを特徴とする（図７及び図８参照）。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の撮像手段の回転誤差計測方法は、計測視野内を所定の計測方向に走査する走査線を用いて、該計測方向における位置検出用マークの位置を検出するために該位置検出用マークを撮像する撮像手段の、所定基準に対する相対的な回転誤差を測定する方法であって、前記位置検出用マークが前記撮像手段の前記計測視野から外れないように、前記位置検出用マークを、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向における少なくとも２箇所に移動させて、前記撮像手段で前記位置検出用マークを撮像する第１工程と、この第１工程での撮像結果に基づいて、前記所定基準としての前記位置検出用マークの移動座標系に対する前記撮像手段の前記計測視野の相対的な回転誤差を求める第２工程と、を有することを特徴とする（図７及び図８、図１１及び図１２参照）。
【００１５】
また、本発明の請求項１２に記載の撮像手段の回転調整方法は、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差に基づいて、前記所定基準に対する前記撮像手段の取り付け位置を回転調整することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項１３に記載の計測方法は、前記撮像手段の前記撮像結果に基づいて計測される計測値を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差を用いて補正することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１４に記載の位置計測装置は、撮像素子を備え、該撮像素子の取り付け位置が、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差に基づいて前記所定基準に対して回転調整されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１５に記載の位置計測装置は、撮像素子を備え、該撮像素子の撮像結果に基づいて計測される計測値を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差を用いて補正して出力することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１６に記載の露光装置は、パターンを被露光基板上に転写露光する露光装置であって、前記被露光基板上を撮像して該撮像結果に基づいて該被露光基板に関する位置情報を求める、請求項１４又は１５に記載の位置計測装置と、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、前記被露光基板と前記パターンとの位置関係を調整する位置決め手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の撮像手段の回転誤差計測方法によれば、撮像手段の計測視野を、計測方向とほぼ直交する非計測方向において複数の計測範囲に分割設定するとともに、該複数の計測範囲毎にその像が存在する形状のマークを位置検出用マークとして撮像手段で撮像し、この撮像結果に基づいて、複数の計測範囲毎に位置検出用マークの計測方向における位置を求め、それに基づいて撮像手段の計測視野と位置検出用マークとの間の相対的な回転誤差を求めるようにしてあるので、例えばウエハ或いは該ウエハを搭載するステージ上に位置検出用マークが形成されている場合、ステージ（位置検出用マーク）を移動させることなく、撮像手段の位置検出用マークに対する相対的な回転誤差を高い精度で求めることが出来る。
【００２１】
また、本発明の請求項２に記載の撮像手段の回転誤差計測方法によれば、位置検出用マークと撮像手段との間の所定の計測方向における相対的な位置関係を維持したままで、且つ撮像手段の計測視野内における計測範囲を、該計測範囲が該位置検出用マークから外れないようにしつつ、計測方向とほぼ直交する非計測方向における少なくとも２箇所に移動させながら、撮像手段で位置検出用マークを撮像し、この撮像結果に基づいて、位置検出用マークに対する撮像手段の計測視野の相対的な回転誤差を求めるようにしてあるので、例えばウエハ或いは該ウエハを搭載するステージ上に位置検出用マークが形成されている場合、位置検出用マークが非計測方向に長く設定されているときはステージを移動させずに撮像手段の計測範囲のみを移動させて、或いは位置検出用マークが非計測方向に短く設定されているときはステージ及び撮像手段の計測範囲を共に移動させて、撮像手段の位置検出用マークに対する相対的な回転誤差を高い精度で求めることが出来る。なお、マークが短い場合はステージ移動座標系に対する回転を求めることができる。
【００２２】
また、本発明の請求項７に記載の撮像手段の回転誤差計測方法によれば、位置検出用マークが撮像手段の計測視野から外れないように、位置検出用マークを、計測方向とほぼ直交する非計測方向における少なくとも２箇所に移動させて、撮像手段で位置検出用マークを撮像し、この撮像結果に基づいて、位置検出用マークの移動座標系に対する撮像手段の計測視野の相対的な回転誤差を求めるようにしてあるので、走査線の走査範囲を変更出来ない撮像手段であっても、位置検出用マークの移動座標系に対する撮像手段の計測視野に対する相対的な回転誤差を高い精度で求めることが出来る。
【００２３】
また、本発明の請求項１２に記載の撮像手段の回転調整方法によれば、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差に基づいて、所定基準（位置検出用マーク又は移動座標系）に対する撮像手段の取り付け位置を回転調整するようにしてあるので、目視に頼らずに、撮像手段の位置検出用マーク又は移動座標系に対する取り付け位置の回転調整を高精度に行うことが出来る。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に記載の計測方法によれば、撮像手段の撮像結果に基づいて計測される計測値を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差を用いて補正するようにしてあるので、撮像手段の位置検出用マーク又はステージ移動座標系に対する相対的な回転誤差が生じても、位置検出用マークの位置計測結果が較正され、高精度の位置計測結果を得ることが出来る。
【００２５】
また、本発明の請求項１４に記載の位置計測装置は、撮像素子を備え、該撮像素子の取り付け位置が、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差に基づいて前記所定基準に対して回転調整されるようにしてあるので、高精度の位置計測結果を得ることが出来る。
【００２６】
また、本発明の請求項１５に記載の位置計測装置は、撮像素子を備え、該撮像素子の撮像結果に基づいて計測される計測値を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回転誤差計測方法を用いて得られた回転誤差を用いて補正して出力するようにしてあるので、撮像手段の位置検出用マークに対する相対的な回転誤差が生じていても、位置検出用マークの位置計測結果が較正されて、高精度の位置計測結果を得ることが出来る。
【００２７】
また、本発明の請求項１６に記載の露光装置によれば、被露光基板上を撮像して該撮像結果に基づいて該被露光基板に関する位置情報を求める、請求項１４又は１５に記載の位置計測装置と、該位置計測装置の計測結果に基づいて、被露光基板とパターンとの位置関係を調整する位置決め手段とを有するので、被露光基板とパターンとの位置関係を高精度に設定することが出来る。
【００２８】
なお、本発明で使用する位置検出用マークとしては、連続線状のマークの他に点線状のマークを使用することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明の撮像手段の回転誤差計測方法、及びこの回転誤差計測方法を用いた撮像手段の取り付け位置の調整方法又は計測方法、及び前記回転誤差計測方法で計測された回転誤差を使用する、撮像手段の取り付け位置の位置計測装置、及びこの位置計測装置を備えた露光装置の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。
【００３０】
図１は本発明の位置計測装置（ＦＩＡセンサ：Field Image Alignmentセンサ）及びこの位置計測装置を装備した露光装置の第一の実施形態を示す全体構成図、図２は位置計測の際の所定の基準となるアライメントマークの一例を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視拡大断面図、図４は図２のアライメントマークを図１の位置計測装置の撮像手段であるＣＣＤ（Charge
Coupled Device）カメラにより撮像するときの説明図、図５はＣＣＤカメラの撮像面を示す図、図６（Ａ）は図１の位置計測装置のＣＣＤカメラの計測視野とアライメントマークとの相対的な位置関係を説明するための説明図、図６（Ｂ）はＣＣＤカメラの撮像面における各領域内のアライメントマークの積算信号波形を示す波形図、図７乃至図１２は図１の位置計測装置のＣＣＤカメラ（計測視野）の、アライメントマークに対する相対的な回転誤差を計測する方法を説明する説明図である。
【００３１】
まず本実施形態の位置計測装置及び露光装置の全体構成及び動作について、図１を参照して説明する。
【００３２】
本実施形態においては、位置計測装置として結像式のアライメントセンサであるＦＩＡセンサを備えた露光装置を例に挙げて説明する。図１中、Ｘ軸及びＺ軸は紙面に並行に設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。
【００３３】
図１において、照明光学系１から射出された露光光ＥＬがほぼ均一な照度でマスクとしてのレチクルＲを照明する。レチクルＲはレチクルステージ３上に保持され、該レチクルステージ３はベース４上の２次元平面内で移動及び微小回転できるように支持されている。装置全体の動作を制御する主制御系１０が、ベース４上の駆動装置５を介してレチクルステージ３の動作を制御する。
【００３４】
レチクルＲに形成されたパターン像は投影光学系ＰＬを介して被露光基板としてのウエハＷ上の各ショット領域に投影される。ウエハＷには、その所定箇所に例えば図２に示すようなＸ軸方向の位置計測用とＹ軸方向の位置計測用（二次元計測用）のアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２が形成されている。アライメントマークＡＭ１はＸ軸方向の位置計測用であり、またアライメントマークＡＭ２はＹ軸方向の位置計測用である。アライメントマークＡＭ１は、所定の間隔をあけて配置した、互いに平行な複数のマーク要素から形成されており、各マーク要素は図３に示すように断面矩形状の溝から形成されている。アライメントマークＡＭ２についても同様に所定の間隔をあけて配置した、互いに平行な複数のマーク要素から形成されており、各マーク要素は図示しないが断面矩形状の溝から形成されている。
【００３５】
ウエハＷはウエハホルダー６を介してウエハステージ７上に載置されている。ウエハステージ７は、投影光学系ＰＬの光軸に垂直な面内でウエハＷを２次元的に位置決めするＸＹステージ、投影光学系ＰＬの光軸に平行な方向（Ｚ軸方向）にウエハＷを位置決めするＺステージ及びウエハＷを微小回転させるステージなどにより構成されている。
【００３６】
ウエハステージ７の上面には移動鏡８が固定され、この移動鏡８と対向するようにレーザ干渉計９が配置されている。なお、詳細に図示していないが、移動鏡８は、Ｘ軸に垂直な反射面を有する平面鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する平面鏡により構成されている。また、レーザ干渉計９は、Ｘ軸に沿って移動鏡８にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉計及びＹ軸に沿って移動鏡８にレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉計により構成されている。Ｘ軸用の１個のレーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、ウエハステージ７のＸ座標及びＹ座標が計測される。また、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差によりウエハステージ７の回転角が計測される。
【００３７】
レーザ干渉計９により計測されたＸ座標、Ｙ座標及び回転角の情報は主制御系１０に送られ、該主制御系１０は送られた座標をモニターしつつ駆動系１１を介してウエハステージ７の位置決め動作を制御する。図示していないが、レチクル側にもウエハ側と同様の干渉計システムが設けられている。
【００３８】
投影光学系ＰＬの側方には、ウエハ位置計測系である、ＦＩＡセンサ１２が配置されている。このＦＩＡセンサ１２では、フロードバンド光を発生するハロゲンランプ等の光源１３からの照明光ＩＬが、コリメータレンズ１４によって平行光に変換され、ハーフミラー１５で反射された後、さらにミラー１９で反射されて対物レンズ２０に至り、該対物レンズ２０により集光され、ウエハＷ上のアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２を照明する。照明光ＩＬがアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２を照明すると、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２からの反射光が対物レンズ２０を介してミラー１９によって反射された後、ハーフミラー１５を介してミラー２１に入射する。ミラー２１に入射した反射光は、その光軸が折り曲げられて、Ｚ軸方向へ進み、レンズ系２２によって指標板２３上に結像される。図示しないが、この指標板２３には、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を計測する際の基準となる指標マーク（図示せず）が形成されている。指標板２３は対物レンズ２０とレンズ系２２によってウエハＷと光学的に共役関係に配置されている。ウエハＷのアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２と指標マークは、リレーレンズ系２４，２５を介して、撮像手段としてのＣＣＤカメラ２６の撮像面２６ｃに結像する。
【００３９】
ＣＣＤカメラ２６は撮像面２６ｃに結像した光学像を電気信号に変換する。ＣＣＤカメラ２６は、図４に示すようにアライメントマークＡＭ１を撮像するＸ軸計測用ＣＣＤカメラ２６ａと、アライメントマークＡＭ２を撮像するＹ軸計測用ＣＣＤカメラ２６ｂから構成されている。図４に示すようにＣＣＤカメラ２６に入射する光のうち、一部分をハーフミラー２８で反射させてＸ軸計測用ＣＣＤカメラ２６ａに導き、該ハーフミラー２８を通過した他の部分をＹ軸計測用ＣＣＤカメラ２６ｂに導くようにしている。
【００４０】
図５はＸ軸計測用のＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃを示している。撮像面２６ｃには、入射した光を受光して電気信号に変換する受光素子が配列されている。図５では、回転誤差のない状態を示しており、矢印ＶＳがラスタースキャン方向と直交する方向と一致しているものとする。ＣＣＤカメラ２６ａは、撮像面２６ｃに配列された受光素子を図５中の矢印ＨＳで示されるラスタースキャン方向（計測方向）に順次走査（走査線を計測方向に走査）することにより、撮像面２６ｃに入射するアライメントマークＡＭ１と指標マーク（図示せず）の像を画像信号に変換する。撮像面２６ｃは、図５中の矢印ＶＳで示された、ラスタースキャン方向（計測方向）と直交する方向（非計測方向）において、複数（図５ではＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の５個）の領域に分割されており、例えば領域Ｒ１に配列された受光素子を計測方向に順次走査し、この領域Ｒ１に配列された全ての受光素子について走査が終了したら、次に領域Ｒ２に配列された受光素子を計測方向に順次走査する。領域Ｒ３、領域Ｒ４、領域Ｒ５にそれぞれ配列された受光素子についても同様に計測方向に順次走査する。ＣＣＤカメラ２６ａから出力される画像信号（各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を走査して得られた画像信号）は、位置演算ユニット２７に送られる。なお、Ｙ軸計測用のＣＣＤカメラ２６ｂの撮像面もＸ軸計測用のＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃと同じ構成なので、その説明を省略する。
【００４１】
位置演算ユニット２７は、ＣＣＤカメラ２６ａ、２６ｂから出力された画像信号に種々の信号処理を施してアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を演算して求めて、この位置情報を主制御系１０に出力する。すなわち、各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を走査して得られた各画像信号を各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５内でそれぞれ非計測方向ＶＳに積算してアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報を求める。主制御系１０は、位置演算ユニット２７からの、アライメントマークＡＭ１、ＡＭ２の位置情報に基づいて駆動系１１を介してウエハステージ７を駆動し、ウエハＷ上に設定されたショット領域を投影光学系ＰＬの露光位置に合わせ込む。この後、露光光ＥＬをレチクルＲに露光してレチクルＲに形成されたパターンの像をウエハＷ上に転写して露光処理が行われる。
【００４２】
次に、本発明の特徴部分である回転誤差計測方法について説明する。説明を簡略化するために、Ｘ座標用の位置計測系（アライメントマークＡＭ１を撮像するＸ軸計測用のＣＣＤカメラ２６ａなど）についての回転誤差計測方法について説明する。Ｙ座標用の位置計測系（アライメントマークＡＭ２を撮像するＸ軸計測用のＣＣＤカメラ２６ｂなど）についての回転誤差計測方法は、Ｘ座標用の位置計測系の回転誤差計測方法と同じであるので、その説明を省略する。
【００４３】
ウエハステージ７の座標系（アライメントマークＡＭ１）に対するＣＣＤカメラ２６ａの取り付け回転位置のずれがある場合、すなわちＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃ内にある計測視野が、アライメントマークＡＭ１に対して相対的な回転誤差ＲＥ（図６（Ａ）参照）がある場合には、撮像面２６ｃの各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５内のアライメントマークＡＭ１の積算信号は、波形がほぼ同じであるが、回転誤差ＲＥに応じて積算信号の波形の位相がラスタースキャン方向に僅かずつ（Δφずつ）ずれたものになり（図６（Ｂ）参照）、このため実際のマーク計測時に各領域Ｒ１乃至Ｒ５を全て積算した信号を用いてマーク計測するにあたっては、その全領域Ｒ１乃至Ｒ５の積算信号のコントラストが低下して、アライメントマークＡＭ１の位置の検出に誤差が生じるおそれがある。また、アライメントマークが視野内で非計測方向にずれた場合には、計測方向の位置計測誤差が生じるおそれがある。これを回避するために、予め回転誤差ＲＥを精度良く計測しておく必要がある。この回転誤差ＲＥを計測する方法について以下図７乃至図１２を参照して詳細に説明する。
【００４４】
回転誤差ＲＥの計測方法としては、例えば、アライメントマークＡＭ１と、ＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃ内にある計測視野における計測範囲２６ｄとの双方を、非計測方向ＶＳに移動させる方法（図７及び図８参照）と、アライメントマークＡＭ１は移動させず、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄのみを移動させる方法（図９及び図１０参照）と、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄは移動させず、アライメントマークＡＭ１のみを移動させる方法（図１１及び図１２）などがある。
【００４５】
まず、図７及び図８を参照して、アライメントマークＡＭ１とＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄの双方を、非計測方向ＶＳ及びラスタースキャン方向に直交する方向に移動させて回転誤差ＲＥを計測する方法を説明する。この方法で計測される回転誤差ＲＥは、ＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃ内にある計測視野（計測座標系）の、ウエハステージ７の移動座標系に対するものとなる。
【００４６】
図７に示すように、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄを、撮像面２６ｃの非計測方向の一方（上側２６ｄ１）に移動させる一方、ウエハステージ７によりウエハＷ上のアライメントマークＡＭ１を移動座標系の非計測方向ＶＳの一方（上側）に移動させて、アライメントマークＡＭ１の像が計測範囲２６ｄ内に結像するようにした状態で、計測範囲２６ｄ内に配列された受光素子をラスタースキャン方向ＨＳ（計測方向）に順次走査（走査線を計測方向に走査）し、計測範囲２６ｄに結像したアライメントマークＡＭ１の像を画像信号に変換する。この画像信号を位置演算ユニット２７に送って信号処理を施し、アライメントマークＡＭ１の位置情報を求める。
【００４７】
次いで、図８に示すように、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄを、撮像面２６ｃの非計測方向の他方（下側２６ｄ２）に移動させる一方、ウエハステージ７によりウエハＷ上のアライメントマークＡＭ１を移動座標系の非計測方向ＶＳの他方（下側）に移動させて、アライメントマークＡＭ１の像が計測範囲２６ｄ内に結像するようにした状態で、同様にしてアライメントマークＡＭ１の位置情報を求める。
【００４８】
このように撮像面２６ｃの非計測方向の上側箇所と下側箇所でそれぞれ求めたアライメントマークＡＭ１の位置情報、及びアライメントマークＡＭ１の移動距離または計測範囲２６ｄ１と２６ｄ２との間の距離に基づいて回転誤差ＲＥを求める。
【００４９】
次に、図９及び図１０を参照してアライメントマークＡＭ１は移動させず、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄのみを移動させて回転誤差ＲＥを計測する方法を説明する。この方法で計測される回転誤差ＲＥは、ＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃ内にある計測視野の、アライメントマークＡＭ１に対するものとなる。
【００５０】
この方法の場合、図７及び図８に示す方法とは異なり、アライメントマークＡＭ１を移動させずに、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄのみを移動させるようにしているので、アライメントマークＡＭ１として、計測範囲２６ｄを非計測方向に移動させても必ず移動した計測範囲２６ｄ内にアライメントマークＡＭ１の像が存在するのに十分な長さを有するものでなければならない。すなわち、図９や図１０に示すように、アライメントマークＡＭ１の像が、撮像面２６ｃ内にある計測視野の非計測方向の寸法に近い長さとなるような、アライメントマークＡＭ１が使用される。
【００５１】
図９に示すように、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄを、撮像面２６ｃの非計測方向の一方（上側２６ｄ１）に移動させて、この計測範囲２６ｄ内に配列された受光素子をラスタースキャン方向（計測方向）に順次走査（走査線を計測方向に走査）し、計測範囲２６ｄに結像したアライメントマークＡＭ１の像を画像信号に変換する。この画像信号を位置演算ユニット２７に送って信号処理を施し、アライメントマークＡＭ１の位置情報を求める。
【００５２】
次いで、図１０に示すように、ＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄを、撮像面２６ｃの非計測方向の他方（下側２６ｄ２）に移動させて、同様にしてアライメントマークＡＭ１の位置情報を求める。
【００５３】
このように撮像面２６ｃの非計測方向の上側箇所と下側箇所でそれぞれ求めたアライメントマークＡＭ１の位置情報と計測範囲２６ｄ１と２６ｄ２との間の距離とに基づいて回転誤差ＲＥを求める。
【００５４】
次に、図１１及び図１２を参照してＣＣＤカメラ２６ａの計測範囲２６ｄは移動させずにアライメントマークＡＭ１、ＡＭ２のみを移動させる方法について説明する。この方法で計測される回転誤差ＲＥは、ＣＣＤカメラ２６ａの撮像面２６ｃの、ウエハステージ７の移動座標系に対するものとなる。
【００５５】
この方法は、計測範囲２６ｄを移動して変更することができる、上述した二つの方法とは異なり、計測範囲２６ｄの変更ができないＣＣＤカメラ２６ａを使用する場合に適用される。
【００５６】
図１１に示すように計測範囲２６ｄを非計測方向において広く設定し、また図１２に示すようにアライメントマークＡＭ１を非計測方向ＶＳにおいて図７乃至図１０に示す場合よりも短く設定し、アライメントマークＡＭ１を非計測方向に２箇所以上移動させることが出来るようにしてある。
【００５７】
図１２に示すようにウエハステージ７によりウエハＷ上のアライメントマークＡＭ１を非計測方向ＶＳの一方（上側）の箇所、他方（下側）の箇所及びこれらの中間の箇所に移動させて、それぞれの箇所で受光素子をラスタースキャン方向（計測方向）に順次走査（走査線を計測方向に走査）して、計測範囲２６ｄに結像したアライメントマークＡＭ１の像を画像信号に変換し、これら画像信号を位置演算ユニット２７に送って信号処理を施し、アライメントマークＡＭ１の位置情報を求める。このようにして求めたアライメントマークＡＭ１の位置情報とアライメントマークＡＭ１の移動量とに基づいて回転誤差ＲＥを求める。
【００５８】
アライメントマークＡＭ１の位置情報に基づいて回転誤差ＲＥを求めるには、例えば以下の２つの演算方法により行う。
【００５９】
第１の方法では、計測視野内において、非計測方向ＶＳの第１の箇所である一方（上側）で求めたアライメントマークＡＭ１の位置情報をＸｕとし、また非計測方向ＶＳの第２の箇所である他方（下側）で求めたアライメントマークＡＭ１の位置情報をＸｄとして、第１の箇所と第２の箇所間の非計測方向ＶＳにおける距離をＬとしたとき、位置情報の差（Ｘｕ−Ｘｄ）を距離Ｌで除して、回転誤差ＲＥを演算する。
【００６０】
また、第２の方法では、アライメントマークＡＭ１の位置情報Ｘｉが非計測方向ＶＳでの計測範囲２６ｄの位置Ｙｉに比例することを利用し、計測視野内において、非計測方向ＶＳの複数の箇所でのアライメントマークＡＭ１の位置情報Ｘｉと計測範囲２６ｄの位置Ｙｉを求め、Ｃを任意の定数としたモデル式「Ｘｉ＝ＲＥ・Ｙｉ＋Ｃ」に代入し、このモデル式を統計的に演算処理、例えば最小二乗法により回転誤差ＲＥを演算して求める。
【００６１】
本第一の実施態様の位置計測装置（ＦＩＡセンサ１２）では、上述した図７及び図８、図９及び図１０、或いは図１１及び図１２に示す何れかの回転誤差計測方法により測定した回転誤差ＲＥに基づき、アライメントマークＡＭ１あるいは移動座標系に対してＣＣＤカメラ２６ａの取り付け位置が回転調整される。
【００６２】
また、図７及び図８などで示す回転誤差計測方法により測定した回転誤差ＲＥに基づいてアライメントマークＡＭ１に対するＣＣＤカメラ２６ａの取り付け位置を回転調整せずに、ＣＣＤカメラ２６ａの画像信号を位置演算ユニット２７で信号処理する際、回転誤差ＲＥおよびアライメントマークＡＭ１の非計測方向の位置を用いて、アライメントマークＡＭ１の位置情報を補正するようにしてもよい。
【００６３】
図１３は本発明の別の、主にレチクルマーク計測用の位置計測装置（ＶＲＡセンサ：Visual Reticle Alignmentセンサ）及びこの位置計測装置を装備した露光装置の第二の実施形態を示す全体構成図である。図１３中、図１に示す部分と同一の構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
露光用の照明光を発生する露光光源（不図示）から発生し、且つ照明光学系１に導かれる光とは分岐して光ファイバなどの送光光学系３７を介してＶＲＡ光学系３５に導かれた検出用照明光の光束は、ミラー３４を介してレチクルＲ上に形成されたレチクルアライメントマークＲＭ上に照射されて、投影光学系ＰＬを介して基準指標板ＦＭＢに到達する。その後、基準指標板ＦＭＢから逆の光路をたどってＶＲＡ光学系３５に到達し、該ＶＲＡ光学系３５内の結像光学系を介して撮像手段としてのＣＣＤカメラ３６の撮像面３６ｃに結像する。レチクルアライメントマークＲＭは、後述のアライメントマークＡＭ３（図１４参照）に示される構成となっている。このＶＲＡ計測時には、ウエハステージ７上に形成されている基準指標板ＦＭＢは、表面が無地の（マークが形成されていない）領域が下地として使用される（位置決めされている）ようになっている。なお、レチクルステージ３上には、上記アライメントマークＡＭ３と同様の形状のマークを備えたレチクル基準指標板ＲＦＭＢが固定されており、レチクルＲを使用する代わりに、このレチクル基準指標板ＲＦＭＢを使用して後述する回転誤差ＲＥの計測を行ってもよい。
【００６５】
ＣＣＤカメラ３６は、ＣＣＤカメラ２６と同様にその撮像面３６ｃ（図１５参照）に入射した光を受光して電気信号に変換する受光素子が配列されていて、撮像面３６ｃに配列された受光素子をラスタースキャン方向（計測方向）に順次走査（走査線を計測方向に走査）することにより、撮像面３６ｃに入射するアライメントマークＡＭ３の像を画像信号に変換し、位置演算ユニット２７に送る。
【００６６】
位置演算ユニット２７は、ＣＣＤカメラ３６から出力された画像信号に種々の信号処理を施してアライメントマークＡＭ３の位置情報を演算して求め、この位置情報を主制御系１０に出力する。主制御系１０は、位置演算ユニット２７からの、アライメントマークＡＭ３の位置情報に基づいてベース４上の駆動装置５を介してレチクルステージ３を駆動し、レチクルＲの位置決めがなされる。
【００６７】
アライメントマークＡＭ３は、図１４に示すように、撮像面３６ｃに結像されたとき、該撮像面３６ｃ内における計測領域３６ｄの非計測方向ＶＳの寸法よりも長くなるように設定された、中央に位置する第１のマーク部分ＡＭ３ａと、この第１のマーク部分ＡＭ３ａの両側の位置であって、該第１のマーク部分ＡＭ３ａから計測方向に所定距離離れた箇所に位置する、計測視野の非計測方向ＶＳの寸法よりも短くなるように設定された、第２のマーク部分ＡＭ３ｂとからなる。
【００６８】
図１５はＣＣＤカメラ３６の撮像面３６ｃ内にある計測領域３６ｄの、アライメントマークＡＭ３に対する相対的な回転誤差ＲＥを計測する方法の一例を示している。
【００６９】
この方法では、計測領域３６ｄに対して非計測方向に十分長い第１のマーク部分ＡＭ３ａがレチクルステージ３の駆動に対して位置がずれることがなく、またこの第１のマーク部分ＡＭ３ａとその両側にある第２マーク部分ＡＭ３ｂとの間の計測方向における距離を測定している限り、レチクルステージ３の揺らぎや、ＣＣＤカメラ３６の回転以外の振動などの影響を受けないことを利用している。
【００７０】
すなわち、レチクルステージ３を駆動して、アライメントマークＡＭ３を、計測視野の非計測方向ＶＳの一方（上側）の箇所に移動させて、第２のマーク部分ＡＭ３ｂが全て計測視野から外れない状態にして（第２のマーク部分ＡＭ３ｂの下部が計測領域３６ｄ内に位置するような状態にして）、計測視野に結像したアライメントマークＡＭ３の像を画像信号に変換し、この画像信号を位置演算ユニット２７に送って信号処理を施し、第２のマーク部分ＡＭ３ｂの第１のマーク部分ＡＭ３ａに対する計測方向における相対距離である位置情報（なお、第２のマーク部分ＡＭ３ｄの位置は２本の第２のマーク部分ＡＭ３ｄの平均位置をＸ１とする）ΔＸ１を求める。
【００７１】
次いで、レチクルステージ３を駆動して、アライメントマークＡＭ３を、計測視野の非計測方向ＶＳの他方（下側）の箇所に移動させて、第２のマーク部分ＡＭ３ｂが全て計測視野から外れない状態にして（第２のマーク部分ＡＭ３ｂの上部が計測視野内に位置するような状態にして）、計測視野に結像したアライメントマークＡＭ３の像を画像信号に変換し、この画像信号を位置演算ユニット２７に送って信号処理を施し、第２のマーク部分ＡＭ３ｂの第１のマーク部分ＡＭ３ａに対する計測方向における相対距離である位置情報（これは２本の第２のマーク部分ＡＭ３ｂの平均位置をＸ２とする）ΔＸ２を求める。
【００７２】
このようにアライメントマークＡＭ３を計測視野の非計測方向ＶＳにおける一方の箇所と他方の箇所に移動させて、それぞれの箇所における第２のマーク部分ＡＭ３ｂの第１のマーク部分ＡＭ３ａに対する相対的な位置情報を求め、これら位置情報に基づいて回転誤差ＲＥを求める。アライメントマークＡＭ３の位置情報に基づいて回転誤差ＲＥを演算する方法として、上述した２つの演算方法を適用することが出来る。
【００７３】
すなわち、計測視野内において、非計測方向ＶＳの第１の箇所である一方（上側）で求めたアライメントマークＡＭ３の位置情報をＸｕ（第１のマーク部分ＡＭ３ａと第２のマーク部分ＡＭ３ｂとの間の計測方向の距離）とし、また非計測方向ＶＳの第２の箇所である他方（下側）で求めたアライメントマークＡＭ３の位置情報をＸｄ（第１のマーク部分ＡＭ３ａと第２のマーク部分ＡＭ３ｂとの間の計測方向の距離）とし、第１の箇所と第２の箇所間の非計測方向ＶＳにおける距離をＬとしたとき、位置情報の差（Ｘｕ−Ｘｄ）を距離Ｌで除して、回転誤差ＲＥを演算する。
【００７４】
また、アライメントマークＡＭ３の位置情報Ｘｉ（第１のマーク部分ＡＭ３ａと第２のマーク部分ＡＭ３ｂとの間の計測方向の距離）が非計測方向ＶＳでのアライメントマークＡＭ３（第２のマーク部分ＡＭ３ｂ）の位置Ｙｉに比例することを利用して、計測視野内において、非計測方向ＶＳの複数の箇所でのアライメントマークＡＭ３の位置情報Ｘｉ（第１のマーク部分ＡＭ３ａと第２のマーク部分ＡＭ３ｂとの間の計測方向の距離）と位置Ｙｉ（第２のマーク部分ＡＭ３ｂの非計測方向ＶＳでの位置）を求め、Ｃを任意の定数としたモデル式「Ｘｉ＝ＲＥ・Ｙｉ＋Ｃ」に代入し、このモデル式を統計的に演算処理、例えば最小二乗法により回転誤差ＲＥを演算する。
【００７５】
本第二の実施態様の位置計測装置（ＶＲＡセンサ３０）では、上述した、図１５に示す回転誤差計測方法により測定した回転誤差ＲＥに基づき、アライメントマークＡＭ３に対してＣＣＤカメラ３６の取り付け位置が回転調整される。
【００７６】
また、図１５に示す回転誤差計測方法により測定した回転誤差ＲＥに基づいてアライメントマークＡＭ３に対するＣＣＤカメラ３６の取り付け位置を回転調整せずに、ＣＣＤカメラ３６の画像信号を位置演算ユニット２７で信号処理する際、回転誤差ＲＥを補正項（オフセット量）とし、アライメントマークＡＭ３の位置情報を補正するようにしてもよい。
【００７７】
次に、本発明の調整方法の実施態様について説明する。
【００７８】
本実施態様では、上述した、図７及び図８、図９及び図１０、図１１及び図１２、或いは図１５の何れかに示す回転誤差計測方法によって回転誤差ＲＥを計測しておき、計測された回転誤差ＲＥに基づいてＣＣＤカメラ２６ａ、３６の取り付け回転位置を調整することにより行われる。この回転位置調整作業は、例えば調整用工具を用いて手動で行うか、或いは微動モータを利用して自動的に行う。
【００７９】
上記で得られた回転誤差ＲＥに基づく調整をせずにこれを計測オフセットとして使用する場合には、ＣＣＤカメラ２６ａ、３６の画像情報を位置演算ユニット２７で信号処理して計測された位置情報を、上述した、図７及び図８、図９及び図１０、図１１及び図１２、或いは図１５の何れかに示す回転誤差計測方法によって求めた回転誤差ＲＥにより補正することにより行われる。
【００８０】
なお、上記実施形態では主に非計測方向の異なる２箇所に計測領域又はマークをふって回転誤差ＲＥの計測をしているが、２箇所以上にふって回転誤差ＲＥを得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の位置計測装置（ＦＩＡセンサ）及びこの位置計測装置を装備した露光装置の第一の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】位置計測の際の所定の基準である、アライメントマークの一例を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視拡大断面図である。
【図４】図２のアライメントマークを図１の位置計測装置の撮像手段であるＣＣＤカメラにより撮像するときの説明図である。
【図５】ＣＣＤカメラの撮像面を説明する説明図である。
【図６】（Ａ）図１の位置計測装置のＣＣＤカメラの計測視野とアライメントマークとの相対的な位置関係を説明するための説明図である。（Ｂ）ＣＣＤカメラの撮像面における各領域内のアライメントマークの積算信号波形を示す波形図である。
【図７】図１の位置計測装置のＣＣＤカメラの、アライメントマークに対する相対的な回転誤差を計測する方法を説明する説明図である。
【図８】図７と同様の説明図である。
【図９】回転誤差を計測する図７に示す方法とは別の方法を説明する説明図である。
【図１０】図９と同様の説明図である。
【図１１】回転誤差を計測する図７に示す方法とはまた別の方法に使用される、ＣＣＤカメラの計測視野の説明図である。
【図１２】図１１に示す計測視野を利用した、回転誤差を計測する図７に示す方法とはまた別の方法を説明する説明図である。
【図１３】本発明の別の位置計測装置（ＶＲＡセンサ：Visual Reticle Alignmentセンサ）及びこの位置計測装置を装備した露光装置の第二の実施形態を示す全体構成図である。
【図１４】図１３に示す露光装置に使用されるレチクルのアライメントマークの平面図である。
【図１５】図１３の位置計測装置のＣＣＤカメラの、アライメントマークに対する相対的な回転誤差を計測する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０      主制御系
１２      ＦＩＡセンサ（位置計測装置）
２６      ＣＣＤカメラ（撮像手段）
２６ｃ    撮像面
２７      位置演算ユニット
３０      ＶＲＡカメラ（位置計測装置）
ＡＭ１    アライメントマーク
ＡＭ３    アライメントマーク
ＡＭ３ａ  第１のマーク部分
ＡＭ３ｂ  第２のマーク部分
【図１】
2005197483.tif 000003
【図２】
2005197483.tif 000004
【図３】
2005197483.tif 000005
【図４】
2005197483.tif 000006
【図５】
2005197483.tif 000007
【図６】
2005197483.tif 000008
【図７】
2005197483.tif 000009
【図８】
2005197483.tif 000010
【図９】
2005197483.tif 000011
【図１０】
2005197483.tif 000012
【図１１】
2005197483.tif 000013
【図１２】
2005197483.tif 000014
【図１３】
2005197483.tif 000015
【図１４】
2005197483.tif 000016
【図１５】
2005197483.tif 000017