(57)【要約】【課題】  位置ずれ検出の際に結像光学系の歪曲収差の影響を低減できる位置ずれ検出用マークおよび位置ずれ検出方法を提供する。【解決手段】  第１マーク１０Ａは線状パターン１１,１２が十字形状に配置され、第２マーク１０Ｂは線状パターン１３,１４が十字形状に配置されたものである。第１マークと第２マークは、２つのパターンの位置ずれが無いときに、線状パターン１１,１３の直線方向、線状パターン１２,１４の直線方向がそれぞれ一致する。長さの長い線状パターン１１は、長さの短い線状パターン１３と重ならないように、直線方向の一端側と他端側とに分割された部分パターン１１(1),１１(2)からなる。長さの長い線状パターン１２は、長さの短い線状パターン１４と重ならないように、直線方向の一端側と他端側とに分割された部分パターン１２(1),１２(2)からなる。【選択図】      図１
2005347305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのパターンの位置ずれ検出に用いられるマークであって、
前記２つのパターンのうち一方の基準位置を示す第１マークと、前記２つのパターンのうち他方の基準位置を示す第２マークとを含み、
前記第１マークは、第１の線状パターンと該線状パターンに垂直な第２の線状パターンとが十字形状に配置され、
前記第２マークは、第３の線状パターンと前記第３の線状パターンに垂直な第４の線状パターンとが十字形状に配置され、
前記第１マークと前記第２マークは、前記２つのパターンの位置ずれが無いときに、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンの直線方向が一致し、かつ、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンの直線方向が一致し、
前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンは、長手方向の両端間の長さが互いに異なり、
前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち、前記長さの長い方の線状パターンは、前記長さの短い方の線状パターンと重ならないように、直線方向の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターンからなり、
前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンは、長手方向の両端間の長さが互いに異なり、
前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち、前記長さの長い方の線状パターンは、前記長さの短い方の線状パターンと重ならないように、直線方向の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターンからなる
ことを特徴とする位置ずれ検出用マーク。
【請求項２】
請求項１に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、
前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの短い方の線状パターンと、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの短い方の線状パターンは、互いに交差しないように、それぞれ直線方向の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターンからなる
ことを特徴とする位置ずれ検出用マーク。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、
前記第１の線状パターンと前記第２の線状パターンと前記第３の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち、少なくとも１つの線状パターンは、幅方向に分割された複数本の微細な線状パターンからなる
ことを特徴とする位置ずれ検出用マーク。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、
前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接する矩形領域の内側で、前記第１マークと前記第２マークにより仕切られた４つの領域のうち、少なくとも１つの領域には、前記２つのパターンのうち少なくとも一方の他の基準位置を示す第３マークが含まれる
ことを特徴とする位置ずれ検出用マーク。
【請求項５】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、
前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接する矩形領域の内側で、前記第１マークと前記第２マークにより仕切られた４つの領域のうち、少なくとも１つの領域には、前記２つのパターンのうち少なくとも一方の形成に関わるプロセス情報が含まれる
ことを特徴とする位置ずれ検出用マーク。
【請求項６】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、
前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接する矩形領域の内側で、前記第１マークと前記第２マークにより仕切られた４つの領域のうち、少なくとも１つの領域には、前記２つのパターンのうち少なくとも一方の形成に関わる露光条件の検査用マークが含まれる
ことを特徴とする位置ずれ検出用マーク。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークを用いて、前記２つのパターンの位置ずれ検出を行う方法であって、
前記第１マークと前記第２マークの画像を取り込む第１工程と、
取り込まれた前記画像から前記第１マークの前記第１の線状パターンと前記第２の線状パターンに関わる部分画像を切り出すと共に、前記第２マークの前記第３の線状パターンと前記第４の線状パターンに関わる部分画像を切り出す第２工程と、
切り出された前記部分画像に基づいて、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンの直線方向の位置ずれ量を算出すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンの直線方向の位置ずれ量を算出する第３工程とを備え、
前記第２工程では、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに関わる部分画像を切り出す際、および、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに関わる部分画像を切り出す際、それぞれの前記部分パターンごとに個別に前記部分画像を切り出す
ことを特徴とする位置ずれ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や液晶表示素子の製造工程におけるパターンの位置ずれ検出に用いられる位置ずれ検出用マークおよび位置ずれ検出方法に関し、特に、基板の異なる層に形成されたパターンの重ね合わせ検査に好適な位置ずれ検出用マークおよび位置ずれ検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や液晶表示素子などの製造工程では、周知の露光工程と現像工程とを経てレジスト層に回路パターンが転写され、このレジストパターンを介してエッチングなどの加工処理を行うことにより、所定の材料膜に回路パターンが転写される(パターン形成工程)。そして、上記のパターン形成工程を何回も繰り返し実行することにより、様々な材料膜の回路パターンが基板（半導体ウエハや液晶基板）の上に積層され、半導体素子や液晶表示素子の回路が形成される。
【０００３】
さらに、上記の製造工程では、様々な材料膜の回路パターンを精度よく重ね合わせるため（製品の歩留まり向上を図るため）、各々のパターン形成工程のうち、現像工程の後でかつ加工工程の前に、基板上のレジストパターンの位置ずれ検出を行っている。これは、１つ前のパターン形成工程で形成された下地層の回路パターン（以下「下地パターン」という）に対するレジストパターンの重ね合わせ検査である。
【０００４】
重ね合わせ検査（位置ずれ検出）においては、通常、下地パターンの基準位置を示す下地マークと、レジストパターンの基準位置を示すレジストマークが用いられる。下地マーク,レジストマークは、各々、上記のパターン形成工程で下地パターン,レジストパターンと同時に形成され、図９のような正方形状の２重マーク８０を構成する（例えば特許文献１を参照）。図９は２重マーク８０の平面図である。一般的には、２重マーク８０のうち外側が下地マーク８１、内側がレジストマーク８２である。下地マーク８１のサイズＤ１は例えば約３０μｍ、レジストマーク８２のサイズＤ２は例えば約１５μｍである。下地マーク８１とレジストマーク８２は、下地パターンとレジストパターンとの位置ずれが無いとき、各々の中心が一致するようになっている。
【０００５】
そして、下地マーク８１とレジストマーク８２を用いた重ね合わせ検査時、装置の視野領域内には、２つのマーク(８１,８２)を含む測定点が位置決めされ、この測定点の画像がＣＣＤカメラなどの撮像素子を用いて取り込まれる。さらに、取り込んだ画像から下地マーク８１とレジストマーク８２の各辺ごとにエッジ部分の画像を切り出し、得られた部分画像に対して所定の画像処理を施すことにより、下地マーク８１の中心とレジストマーク８２の中心との位置ずれ量が算出される。算出結果の位置ずれ量は、下地パターンに対するレジストパターンの位置ずれ状態を表している。
【特許文献１】特開平７−１５１５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、半導体素子などの高集積化に伴う回路パターンの微細化に対応するため、上記した位置ずれ検出（重ね合わせ検査）の精度を向上させることが望まれるようになってきた。しかしながら、上記した正方形状の２重マーク８０を用いて位置ずれ検出を行う場合、撮像素子の撮像面に２重マーク８０の像を形成する結像光学系の歪曲収差（ディストーション）の影響を受けて、下地マーク８１とレジストマーク８２との位置ずれ量を正確に検出できないことがあった。なお、このような問題は、基板の異なる層に形成された２つのマーク(８１,８２)に限らず、基板の同じ層に形成された２つのマークにも同様に起こり得る。
【０００７】
本発明の目的は、位置ずれ検出の際に結像光学系の歪曲収差の影響を低減できる位置ずれ検出用マークおよび位置ずれ検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、２つのパターンの位置ずれ検出に用いられるマークであって、前記２つのパターンのうち一方の基準位置を示す第１マークと、前記２つのパターンのうち他方の基準位置を示す第２マークとを含み、前記第１マークは、第１の線状パターンと該線状パターンに垂直な第２の線状パターンとが十字形状に配置され、前記第２マークは、第３の線状パターンと前記第３の線状パターンに垂直な第４の線状パターンとが十字形状に配置され、前記第１マークと前記第２マークは、前記２つのパターンの位置ずれが無いときに、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンの直線方向が一致し、かつ、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンの直線方向が一致し、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンは、長手方向の両端間の長さが互いに異なり、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち、前記長さの長い方の線状パターンは、前記長さの短い方の線状パターンと重ならないように、直線方向の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターンからなり、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンは、長手方向の両端間の長さが互いに異なり、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち、前記長さの長い方の線状パターンは、前記長さの短い方の線状パターンと重ならないように、直線方向の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターンからなるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの短い方の線状パターンと、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの短い方の線状パターンは、互いに交差しないように、それぞれ直線方向の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターンからなるものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、前記第１の線状パターンと前記第２の線状パターンと前記第３の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち、少なくとも１つの線状パターンは、幅方向に分割された複数本の微細な線状パターンからなるものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接する矩形領域の内側で、前記第１マークと前記第２マークにより仕切られた４つの領域のうち、少なくとも１つの領域には、前記２つのパターンのうち少なくとも一方の他の基準位置を示す第３マークが含まれるものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接する矩形領域の内側で、前記第１マークと前記第２マークにより仕切られた４つの領域のうち、少なくとも１つの領域には、前記２つのパターンのうち少なくとも一方の形成に関わるプロセス情報が含まれるものである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークにおいて、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに外接する矩形領域の内側で、前記第１マークと前記第２マークにより仕切られた４つの領域のうち、少なくとも１つの領域には、前記２つのパターンのうち少なくとも一方の形成に関わる露光条件の検査用マークが含まれるものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の位置ずれ検出用マークを用いて、前記２つのパターンの位置ずれ検出を行う方法であって、前記第１マークと前記第２マークの画像を取り込む第１工程と、取り込まれた前記画像から前記第１マークの前記第１の線状パターンと前記第２の線状パターンに関わる部分画像を切り出すと共に、前記第２マークの前記第３の線状パターンと前記第４の線状パターンに関わる部分画像を切り出す第２工程と、切り出された前記部分画像に基づいて、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンの直線方向の位置ずれ量を算出すると共に、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンの直線方向の位置ずれ量を算出する第３工程とを備え、前記第２工程では、前記第１の線状パターンと前記第３の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに関わる部分画像を切り出す際、および、前記第２の線状パターンと前記第４の線状パターンのうち前記長さの長い方の線状パターンに関わる部分画像を切り出す際、それぞれの前記部分パターンごとに個別に前記部分画像を切り出すものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、位置ずれ検出の際に結像光学系の歪曲収差の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
ここでは、半導体素子や液晶表示素子の製造工程における重ね合わせ検査を例に説明する。重ね合わせ検査の対象となる基板（半導体ウエハや液晶基板）は、１つ前のパターン形成工程で形成された下地パターンの上に別の回路パターンを形成する工程の途中（つまりレジスト膜に対する露光・現像後で且つレジスト膜の直下の材料膜に対する加工前）の状態にある。基板の異なる層に形成された複数のパターンの重ね合わせ検査（つまり下地パターンに対するレジストパターンの重ね合わせ検査）は、下地パターンとレジストパターンとの位置ずれ検出により行われる。
【００１６】
第１実施形態の位置ずれ検出用マーク１０は、上記の重ね合わせ検査に用いられるマークであり、図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂとで構成されている。下地マーク１０Ａは、下地パターンと同時に形成された下地層のマークであり、サイズＤAが例えば約３０μｍである。レジストマーク１０Ｂは、レジストパターンと同時に形成されたレジスト層のマークであり、サイズＤBが例えば約１５μｍである。
【００１７】
また、下地マーク１０Ａは、線状パターン１１と、この線状パターン１１に垂直な線状パターン１２とが、十字形状に配置されたものである。下地マーク１０Ａの中心ＣAは、線状パターン１１の直線方向Ｓ11と線状パターン１２の直線方向Ｓ12との交点に相当する。レジストマーク１０Ｂは、線状パターン１１に平行な線状パターン１３と、線状パターン１２に平行な線状パターン１４とが、十字形状に配置されたものである。レジストマーク１０Ｂの中心ＣBは、線状パターン１３と線状パターン１４との交点に相当し、線状パターン１３の直線方向Ｓ13と線状パターン１４の直線方向Ｓ14との交点に相当する。
【００１８】
図において、線状パターン１１,１２は、線状パターン１３,１４より太く描かれているが、太さの関係は図と異なってもよい。
これらの下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂは、下地パターンとレジストパターンの位置ずれが無いときに、線状パターン１１,１３の直線方向Ｓ11,Ｓ13が互いに一致し、かつ、線状パターン１２,１４の直線方向Ｓ12,Ｓ14が互いに一致する。このとき、下地マーク１０Ａの中心ＣAとレジストマーク１０Ｂの中心ＣBも一致する。以下の説明では、線状パターン１１,１３の直線方向Ｓ11,Ｓ13に平行な方向をＸ方向とし、線状パターン１２,１４の直線方向Ｓ12,Ｓ14に平行な方向をＹ方向とする。
【００１９】
さらに、位置ずれ検出用マーク１０のＸ方向に関して、下地マーク１０Ａの線状パターン１１とレジストマーク１０Ｂの線状パターン１３は、両端間の長さ（図１(ａ)のサイズＤA,ＤBに相当）が互いに異なる。そして、両端間の長さの長い方の線状パターン１１は、両端間の長さの短い方の線状パターン１３と重ならないように、直線方向Ｓ11の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターン１１(1),１１(2)からなる。２つの部分パターン１１(1),１１(2)の内側の間隔ＤEは、線状パターン１３の両端の間隔（サイズＤB）より広い。
【００２０】
また同様に、位置ずれ検出用マーク１０のＹ方向に関して、下地マーク１０Ａの線状パターン１２とレジストマーク１０Ｂの線状パターン１４は、両端間の長さが互いに異なる。そして、両端間の長さの長い方の線状パターン１２は、両端間の長さの短い方の線状パターン１４と重ならないように、直線方向Ｓ12の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターン１２(1),１２(2)からなる。２つの部分パターン１２(1),１２(2)の内側の間隔は、線状パターン１４の両端の間隔より広い。
【００２１】
なお、上記した位置ずれ検出用マーク１０において、下地マーク１０Ａの線状パターン１１（２つの部分パターン１１(1),１１(2)）の内側の間隔ＤE、線状パターン１２（２つの部分パターン１２(1),１２(2)）の内側の間隔、レジストマーク１０Ｂの線状パターン１３の両端の間隔（サイズＤB）、線状パターン１４の両端の間隔は、下地パターンとレジストパターンとの位置ずれ検出に適切なレンジを有するように最適化されている。
【００２２】
また、上記した位置ずれ検出用マーク１０において、線状パターン１１の部分パターン１１(1),１１(2)、線状パターン１２の部分パターン１２(1),１２(2)、線状パターン１３、および線状パターン１４は、各々、単独のパターン（幅方向に関してエッジの数が２つであるパターン）により構成されている。
次に、第１実施形態の位置ずれ検出用マーク１０（下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂ）を用いて、下地パターンとレジストパターンの位置ずれ検出（重ね合わせ検査）を行う方法について説明する。また、その方法を説明する前に、図２に示す重ね合わせ測定装置２０の説明を行う。
【００２３】
重ね合わせ測定装置２０は、図２(ａ)に示す通り、基板２１を支持するステージ２２と、基板２１に照明光Ｌ１を照射する照明系(２３〜２６)と、基板２１の光学像を形成する結像系(２５〜２８)と、オートフォーカス用の受光系(２８〜３０)と、撮像素子３１と、画像処理部３２と、システム制御部３３と、ステージ制御部３４とで構成されている。なお、第１実施形態の位置ずれ検出用マーク１０は、基板２１の表面（被検査面）の予め指定された多数の箇所に形成されている。
【００２４】
ステージ２２は、基板２１を水平状態に保って支持するホルダと、このホルダをステージ制御部３４からの指示に応じて水平方向(ＸＹ方向)および鉛直方向(Ｚ方向)に移動させる駆動部とで構成される。ステージ２２のホルダをＸＹ方向に移動させることで、基板２１の被検査面のうち何れか１つの測定点（図１に示す位置ずれ検出用マーク１０）を、結像系(２５〜２８)の対物レンズ２６の直下（視野領域内）に位置決めすることができる。また、ステージ２２のホルダをＺ方向に移動させることで、基板２１の測定点のフォーカス調整が行われる。Ｚ方向は、結像系(２５〜２８)の対物レンズ２６の光軸６Ａと平行な方向に相当する。
【００２５】
照明系(２３〜２６)は、光源２３と照明レンズ２４とハーフプリズム２５と対物レンズ２６とで構成される。光源２３からの光は、照明レンズ２４とハーフプリズム２５と対物レンズ２６を介した後（照明光Ｌ１）、ステージ２２上の基板２１の被検査面に入射する（落射照明）。このとき、視野領域内に位置決めされた測定点（図１の位置ずれ検出用マーク１０）は、照明光Ｌ１により略垂直に照明される。そして、照明光Ｌ１によって照明された位置ずれ検出用マーク１０から反射光Ｌ２が発生する。反射光Ｌ２は、結像系(２５〜２８)とオートフォーカス用の受光系(２８〜３０)に導かれる。
【００２６】
結像系(２５〜２８)は、対物レンズ２６と結像レンズ２７とハーフプリズム２５,２８とで構成されている（光学顕微鏡部）。結像レンズ２７は、第２対物レンズとして機能する。基板２１からの反射光Ｌ２は、対物レンズ２６とハーフプリズム２５,２８と結像レンズ２７とを介した後、撮像素子３１の撮像面に入射する。このとき、撮像素子３１の撮像面上には、反射光Ｌ２に基づく拡大像（つまり位置ずれ検出用マーク１０の拡大光学像）が形成される。
【００２７】
撮像素子３１は、複数の画素が２次元配列された白黒のエリアセンサ（例えばＣＣＤカメラ）であり、撮像面上の位置ずれ検出用マーク１０の光学像を撮像して、画像信号を後段の画像処理部３２に出力する。撮像素子３１から出力される画像信号は、複数のサンプル点からなり、撮像面における各画素ごとの輝度値に関する分布を表す。輝度値は反射光Ｌ２の強弱に比例する。位置ずれ検出用マーク１０の画像は、位置ずれ検出用マーク１０のエッジ部分において輝度値が低くなる。
【００２８】
また、オートフォーカス用の受光系(２８〜３０)は、ハーフプリズム２８と結像レンズ２９と検出器３０とで構成されている。基板２１からの反射光Ｌ２は、対物レンズ２６とハーフプリズム２５,２８と結像レンズ２９とを介した後、検出器３０に入射する。そして、検出器３０からステージ制御部３４には、基板２１の被検査面(特に視野領域内の測定点)の合焦状態に応じたフォーカス信号が出力される。
【００２９】
ステージ制御部３４は、ステージ２２をＸＹ方向に制御して基板２１の被検査面の１つの測定点（図１に示す位置ずれ検出用マーク１０）を視野領域内に位置決めした後、受光系(２８〜３０)の検出器３０からのフォーカス信号に基づいてステージ２２をＺ方向に制御し、基板２１の測定点のフォーカス調整を行う。そして、フォーカス調整後、装置全体の統括制御を行うシステム制御部３３は、画像処理部３２を制御して、基板２１の測定点（図１に示す位置ずれ検出用マーク１０）を用いた位置ずれ検出を実行させる。
【００３０】
ここで、ステージ制御部３４がステージ２２を制御して基板２１上の位置ずれ検出用マーク１０を視野領域内に位置決めする際、概ね、位置ずれ検出用マーク１０の中心（つまり下地マーク１０Ａの中心ＣAやレジストマーク１０Ｂの中心ＣB）が、視野領域の中心付近で停止するように位置決め制御が行われる。視野領域の中心は、結像系(２５〜２８)の対物レンズ２６の光軸６Ａ上の点に相当する。
【００３１】
位置ずれ検出用マーク１０の中心を視野領域の中心（対物レンズ２６の光軸６Ａ）に略一致させることで、下地マーク１０Ａの線状パターン１１,１２の直線方向Ｓ11,Ｓ12と、レジストマーク１０Ｂの線状パターン１３,１４の直線方向Ｓ13,Ｓ14は、それぞれ視野領域の中心付近で交差することになる。
また、下地マーク１０Ａの線状パターン１１の直線方向Ｓ11と、レジストマーク１０Ｂの線状パターン１３の直線方向Ｓ13は、共に、光軸６Ａを原点とする直交座標系の２軸（図２(ｂ)に示すＸ軸とＹ軸）のうち、一方の軸（以下「Ｘ軸」）に平行で、Ｘ軸の近傍に位置することになる。同様に、下地マーク１０Ａの線状パターン１２の直線方向Ｓ12と、レジストマーク１０Ｂの線状パターン１４の直線方向Ｓ14は、共に、他方の軸（以下「Ｙ軸」）に平行で、Ｙ軸の近傍に位置することになる。なお、図２(ｂ)に示す視野領域は、撮像素子３１の撮像面の大きさと結像系(２５〜２８)の倍率により規定される。
【００３２】
そして、上記のように位置決めされた図１の位置ずれ検出用マーク１０の拡大光学像は、結像系(２５〜２８)を介して撮像素子３１の撮像面上に形成される。結像系(２５〜２８)の歪曲収差の影響は、一般に、視野領域の中心（対物レンズ２６の光軸６Ａ）に近いほど小さく、周辺に離れるほど大きくなり、半径方向には回転対称に生じる。さらに、本発明者は、長年の研究の結果、歪曲収差が“円周方向には生じ難い”と言う事実に気づいた。円周方向とは、光軸６Ａを原点とする直交座標系（図２(ｂ)参照）において、Ｘ軸上ではＹ軸に平行な方向に相当し、Ｙ軸上ではＸ軸に平行な方向に相当する。
【００３３】
さらに、歪曲収差が円周方向に生じ難いとは、光軸６Ａを原点とする直交座標系のＸ軸上においてＹ軸方向の歪曲収差が無く、Ｘ軸から外れていてもＸ軸の近傍ではＹ軸方向の歪曲収差が小さいことを意味する。したがって、Ｘ軸の近傍に位置決めされた下地マーク１０Ａの線状パターン１１とレジストマーク１０Ｂの線状パターン１３（何れもＸ軸に平行）の拡大光学像には、Ｙ軸方向の歪曲収差の影響が殆ど現れないと言える。これらの線状パターン１１,１３の拡大光学像は、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＹ軸方向の位置ずれ検出に用いられる。
【００３４】
同様に、光軸６Ａを原点とする直交座標系のＹ軸上においてはＸ軸方向の歪曲収差が無く、Ｙ軸から外れていてもＹ軸の近傍ではＸ軸方向の歪曲収差が小さい。したがって、Ｙ軸の近傍に位置決めされた下地マーク１０Ａの線状パターン１２とレジストマーク１０Ｂの線状パターン１４（何れもＹ軸に平行）の拡大光学像には、Ｘ軸方向の歪曲収差の影響が殆ど現れないと言える。これらの線状パターン１２,１４の拡大光学像は、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＸ軸方向の位置ずれ検出に用いられる。
【００３５】
撮像素子３１の撮像面上に位置ずれ検出用マーク１０の拡大光学像（つまり線状パターン１１〜１４の拡大光学像）が形成された状態で、画像処理部３２は、その拡大光学像を撮像素子３１から画像として取り込み、この画像に対して所定の画像処理を施すことにより、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＸ軸方向の位置ずれ検出とＹ軸方向の位置ずれ検出をそれぞれ行う。位置ずれ検出用マーク１０の画像には、線状パターン１１〜１４のエッジ部分に応じた輝度情報が独立に現れる。
【００３６】
線状パターン１１〜１４のエッジ部分のうち、Ｘ軸方向の位置ずれ検出には、Ｙ軸に平行でＹ軸の近傍に位置する線状パターン１２,１４のエッジ部分が用いられる。これらの線状パターン１２,１４は、Ｙ軸の近傍に位置し、Ｘ軸方向の歪曲収差の影響を殆ど受けないため、線状パターン１２,１４のエッジ部分を用いることで、Ｘ軸方向の位置ずれ検出を正確に行うことができる。
【００３７】
また、線状パターン１１〜１４のエッジ部分のうち、Ｙ軸方向の位置ずれ検出には、Ｘ軸に平行でＸ軸の近傍に位置する線状パターン１１,１３のエッジ部分が用いられる。これらの線状パターン１１,１３は、Ｘ軸の近傍に位置し、Ｙ軸方向の歪曲収差の影響を殆ど受けないため、線状パターン１１,１３のエッジ部分を用いることで、Ｙ軸方向の位置ずれ検出を正確に行うことができる。
【００３８】
次に、画像処理部３２における位置ずれ検出の処理について説明する。
下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＸ軸方向の位置ずれ検出を行う場合、画像処理部３２は、位置ずれ検出用マーク１０の画像３５（図３(ａ),(ｂ)）から、Ｙ軸に平行な線状パターン１２（図１(ｂ)に示す下地マーク１０Ａの一部）に関わる２つの部分画像３６(1),３６(2)を切り出すと共に、Ｙ軸に平行な線状パターン１４（図１(ｃ)に示すレジストマーク１０Ｂの一部）に関わる２つの部分画像３７(1),３７(2)を切り出す。
【００３９】
図３(ａ)の部分画像３６(1),３６(2)は、線状パターン１２のそれぞれの部分パターン１２(1),１２(2)ごとに個別に切り出されたものである。図３(ｂ)の部分画像３７(1),３７(2)は、線状パターン１４の中で線状パターン１３との交点部分を含まないように、切り出されたものである。
このようにして部分画像３６(1),３６(2),３７(1),３７(2)の切り出しが終了すると、画像処理部３２は、図３(ａ)の部分画像３６(1),３６(2)において、各画素の輝度値をＹ軸方向（Ｅ方向）に積算し、図３(ｃ)に示すような波形信号を生成する（プロジェクション処理）。図３(ｃ)の横軸は画素の位置を表し、縦軸は信号レベル（明るさ）を表す。なお、図３(ａ)の部分画像３６(1),３６(2)は中抜きの分離した状態となっているが、一続きの部分画像としてプロジェクション処理を行う。プロジェクション処理の積算方向（図３(ａ)のＥ方向）は、位置ずれ検出の方向（ここではＸ軸方向）と垂直な方向に相当する。また、図３(ｂ)の部分画像３７(1),３７(2)においても同様のプロジェクション処理を行う。
【００４０】
その後、図３(ａ)の部分画像３６(1),３６(2)から生成した波形信号（図３(ｃ)参照）を用いて、例えば周知の相関法（折り返し相関法など）により、その波形信号の自己相関演算を行い、線状パターン１２のＸ軸方向の中心位置Ｃ12（図１(ｂ)に示す直線方向Ｓ12のＸ軸方向の位置に相当）を算出する。同様に、図３(ｂ)の部分画像３７(1),３７(2)から生成した波形信号の自己相関演算を行い、線状パターン１４のＸ軸方向の中心位置Ｃ14（図１(ｃ)に示す直線方向Ｓ14のＸ軸方向の位置に相当）を算出する。
【００４１】
そして、中心位置Ｃ12,Ｃ14の差分を、線状パターン１２の直線方向Ｓ12と線状パターン１４の直線方向Ｓ14とのＸ軸方向の位置ずれ量、つまり、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＸ軸方向の位置ずれ量として算出する。これでＸ軸方向の位置ずれ検出の処理は終了となる。
Ｙ軸方向の位置ずれ検出も、上記したＸ軸方向の位置ずれ検出と同様の手順により行われる。この場合、画像処理部３２は、位置ずれ検出用マーク１０の画像から、Ｘ軸に平行な線状パターン１１（下地マーク１０Ａの一部）の部分パターン１１(1),１１(2)ごとに個別に部分画像を切り出す（図３(ａ)の部分画像３６(1),３６(2)参照）と共に、Ｘ軸に平行な線状パターン１３（レジストマーク１０Ｂの一部）の中で線状パターン１４との交点部分を含まないように部分画像を切り出す（図３(ｂ)の部分画像３７(1),３７(2)参照）。
【００４２】
そして、線状パターン１１に関わる２つの部分画像において、各画素の輝度値をＸ軸方向に積算するプロジェクション処理を行い、得られた波形信号の自己相関演算により、線状パターン１１のＹ軸方向の中心位置Ｃ11（図１(ｂ)に示す直線方向Ｓ11のＹ軸方向の位置に相当）を算出する。なお、この場合も２つの部分画像が中抜きの分離した状態となっているが、一続きの部分画像としてプロジェクション処理を行う。また、線状パターン１３に関わる２つの部分画像においても同様のプロジェクション処理を行い、得られた波形信号の自己相関演算により、線状パターン１３のＹ軸方向の中心位置Ｃ13（図１(ｃ)に示す直線方向Ｓ13のＹ軸方向の位置に相当）を算出する。
【００４３】
そして、中心位置Ｃ11,Ｃ13の差分を、線状パターン１１の直線方向Ｓ11と線状パターン１３の直線方向Ｓ13とのＹ軸方向の位置ずれ量、つまり、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＹ軸方向の位置ずれ量として算出する。これでＹ軸方向の位置ずれ検出の処理も終了となる。
上記したように、第１実施形態の位置ずれ検出用マーク１０では、図１(ｂ)の線状パターン１１,１２からなる十字形状の下地マーク１０Ａと、図１(ｃ)の線状パターン１３,１４からなる十字形状のレジストマーク１０Ｂとを含むため、位置ずれ検出の際に、その中心（つまり下地マーク１０Ａの中心ＣAやレジストマーク１０Ｂの中心ＣB）を、視野領域の中心（光軸６Ａ）に略一致させることで、次の効果を奏する。
【００４４】
つまり、Ｘ軸方向の位置ずれ検出用の線状パターン１２,１４（何れもＹ軸に平行）が、光軸６Ａを原点とする直交座標系のＹ軸の近傍に位置するため、結像系(２５〜２８)のＸ軸方向の歪曲収差の影響を低減することができる。さらに、Ｙ軸方向の位置ずれ検出用の線状パターン１１,１３（何れもＸ軸に平行）が、光軸６Ａを原点とする直交座標系のＸ軸の近傍に位置するため、結像系(２５〜２８)のＹ軸方向の歪曲収差の影響を低減することができる。
【００４５】
したがって、位置ずれ検出の際に取り込んだ位置ずれ検出用マーク１０の画像のうち、Ｙ軸の近傍に位置する線状パターン１２,１４のエッジ部分を用いることで、線状パターン１２,１４の直線方向Ｓ11,Ｓ13のＸ軸方向の位置ずれ量（つまり下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＸ軸方向の位置ずれ量）を正確に算出することができる。また、Ｘ軸の近傍に位置する線状パターン１１,１３のエッジ部分を用いることで、線状パターン１１,１３の直線方向Ｓ11,Ｓ13のＹ軸方向の位置ずれ量（つまり下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＹ軸方向の位置ずれ量）を正確に算出することができる。
【００４６】
さらに、位置ずれ検出用マーク１０の画像のうち、線状パターン１２,１４のエッジ部分がＹ軸の近傍でＹ軸に沿って延在するため、Ｘ軸方向の位置ずれ検出の際に多くの有意な画像情報を確保することができ、位置ずれ検出用の波形信号のＳＮ比が向上する。このため、Ｘ軸方向の位置ずれ検出を再現性よく行える。同様に、線状パターン１１,１３のエッジ部分がＸ軸の近傍でＸ軸に沿って延在するため、Ｙ軸方向の位置ずれ検出の際に多くの有意な画像情報を確保することができ、位置ずれ検出用の波形信号のＳＮ比が向上する。このため、Ｙ軸方向の位置ずれ検出を再現性よく行える。
【００４７】
また、第１実施形態によれば、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０ＢのＸ軸方向とＹ軸方向の位置ずれ検出を正確に再現性よく行えるため、基板２１の下地パターン対するレジストパターンの高精度な重ね合わせ検査が可能となる。具体的には、３ｎｍ程度の精度での重ね合わせ検査が可能となる。したがって、半導体素子などの製造工程における将来のプロセスルール（回路パターンの最小線幅：１００ｎｍ以下，重ね合わせ精度：約３０ｎｍ以下）にも対応できる。
【００４８】
さらに、位置ずれ検出用マーク１０の１枚の画像からＸ軸方向とＹ軸方向の位置ずれ検出用に多くの有意な画像情報を抽出できるため、撮像素子３１からの画像の取り込み回数を増やす必要がなく、位置ずれ検出のスループットが向上する。
また、位置ずれ検出用マーク１０の画像から線状パターン１１,１２に関わる位置ずれ検出用の部分画像（図３(ａ)の部分画像３６(1),３６(2)参照）を切り出す際、線状パターン１１では、それぞれの部分パターン１１(1),１１(2)ごとに個別に部分画像を切り出し、線状パターン１２では、それぞれの部分パターン１２(1),１２(2)ごとに個別に部分画像を切り出すため、その他の線状パターンのエッジ部分に影響されることなく良好に位置ずれ検出を行うことができる。
【００４９】
さらに、位置ずれ検出用マーク１０の画像から線状パターン１３,１４に関わる位置ずれ検出用の部分画像（図３(ｂ)の部分画像３７(1),３７(2)参照）を切り出す際、線状パターン１３では、線状パターン１４との交点部分を含まないように部分画像を切り出し、線状パターン１４では、線状パターン１３との交点部分を含まないように部分画像を切り出すため、その他の線状パターンのエッジ部分に影響されることなく良好に位置ずれ検出を行うことができる。
【００５０】
また、第１実施形態によれば、視野領域の中心（光軸６Ａ）に、位置ずれ検出用マーク１０の中心（つまり下地マーク１０Ａの中心ＣAやレジストマーク１０Ｂの中心ＣB）を厳密に一致させなくても、光軸６Ａを原点とする直交座標系のＸ軸とＹ軸の近傍に線状パターン１１〜１４を位置決めすることができ、結像系(２５〜２８)の歪曲収差の影響を低減できる。したがって、ステージ２２として非常に高価なもの（例えば位置決め精度が約１μｍ以下のもの）を用いる必要はなく、比較的安価に構成できる。
【００５１】
さらに、第１実施形態では、周知の相関法（折り返し相関法など）を用い、プロジェクション処理後の波形信号の全体を使って自己相関演算を行うため、信号ノイズの影響を受け難く、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂの位置ずれ量を再現性よく算出することができる。ただし、相関法ではなく、波形信号のボトム位置に基づいて位置ずれ量を算出しても構わない。
（第２実施形態）
第２実施形態の位置ずれ検出用マークは、図４に示す通り、線状パターン１１,１３を「幅方向に分割された複数本の微細な線状パターン３８,３９の集合体（サブマーク群）」により構成し、線状パターン１２,１４を同様のサブマーク群により構成したものである。なお、サブマーク群による構成は、線状パターン１１〜１４の全てに限らず、少なくとも１つの線状パターンに適用してもよい。
【００５２】
第２実施形態の位置ずれ検出用マークのように、線状パターン１１〜１４のうち少なくとも１つをサブマーク群により構成することで、ＣＭＰ研磨の際に均一性のよい研磨が可能となる。ＣＭＰ研磨によってマークが崩れ難い利点もある。
また、サブマーク群の微細な線状パターン３８,３９の幅を対物レンズ２６の解像力内にすると、線状パターン３８,３９の集合体である線状パターン１３,１１の幅方向（位置ずれ検出方向）に関して多数のエッジが存在することになり、平均化効果で位置ずれ検出の再現性が向上する。さらに、微細な線状パターン３８,３９の幅を回路パターンの線幅と同程度にすることで、位置ずれ検出の精度が向上する。
（第３実施形態）
第３実施形態の位置ずれ検出用マークは、図５に示す通り、線状パターン１１と線状パターン１２に外接する矩形領域４０の内側で、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂ(つまり線状パターン１１〜１４)により仕切られた４つの領域ａ〜ｄに、下地パターンの他の基準位置を示す下地マーク(４１〜４４)と、レジストパターンの他の基準位置を示すレジストマーク(４４〜４８)とを、重ならないように配置したものである。新たな下地マーク(４１〜４４)とレジストマーク(４４〜４８)は、ライン・アンド・スペースのパターンからなる（グレーティング構造）。
【００５３】
上記のように構成された第３実施形態の位置ずれ検出用マークでは、矩形領域４０の内側で４つの領域ａ〜ｄに分けて効率よく他の下地マーク(４１〜４４)とレジストマーク(４４〜４８)を配置するため、占有面積を大きくせずに２種類のマークを含むことができる。
さらに、第３実施形態の位置ずれ検出用マークによれば、線状パターン１１,１２からなる下地マーク１０Ａの中心ＣA(図１(ｂ))と線状パターン１３,１４からなるレジストマーク１０Ｂの中心ＣB(図１(ｃ))を視野領域の中心(光軸６Ａ)に略一致させた状態で、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂとの位置ずれ検出、および、下地マーク(４１〜４４)とレジストマーク(４４〜４８)との位置ずれ検出を行うことができる。
【００５４】
実際の位置ずれ検出は、十字形状のマーク(線状パターン１１〜１４)とライン・アンド・スペースのマーク(４１〜４８)との両方で行っても良いし、２種類のうち最適な方を検査時に選択しても良い。十字形状のマークによる利点は、光軸付近を利用しているため、結像系(２５〜２８)の歪曲収差の影響を殆ど受けることなく高精度に位置ずれ検出を行えるという点にある。ライン・アンド・スペースのマークによる利点は、平均的な検出結果を得ることができるという点にある。２種類のうち最適な方を選択することで、位置ずれ検出の精度が向上する。
【００５５】
上記した第３実施形態では、矩形領域４０の内側で４つの領域ａ〜ｄに分けて他の下地マーク(４１〜４４)とレジストマーク(４４〜４８)を配置したが、本発明はこれに限定されない。４つの領域ａ〜ｄのうち少なくとも１つに、他の基準位置を示すマーク（下地マークとレジストマークのうち少なくとも一方）を配置してもよい。
（第４実施形態）
第４実施形態の位置ずれ検出用マークは、図６に示す通り、線状パターン１１と線状パターン１２に外接する矩形領域５０の内側で、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂ(つまり線状パターン１１〜１４)により仕切られた４つの領域ａ〜ｄに、下地パターンの形成に関わるプロセス情報５１と、下地パターンと同時に形成されたダミーパターン５２,５３と、レジストパターンの形成に関わるプロセス情報５４と、レジストパターンと同時に形成されたダミーパターン５５,５６を配置したものである。プロセス情報５１,５４とは、レチクルナンバーなどである。
【００５６】
上記のように構成された第４実施形態の位置ずれ検出用マークでは、線状パターン１１,１２からなる下地マーク１０Ａの中心ＣA(図１(ｂ))と線状パターン１３,１４からなるレジストマーク１０Ｂの中心ＣB(図１(ｃ))を視野領域の中心(光軸６Ａ)に略一致させた状態で、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂとの位置ずれ検出を行うことができる他、プロセス情報５１,５４を読み取って照合することで、露光レチクルの間違いなどを認識できる。また、ダミーパターン５２,５３,５５,５６を設けたことにより、ＣＭＰ研磨を他の部分と同様の均一な条件で行うことができる。
【００５７】
上記した第４実施形態では、矩形領域５０の内側の４つの領域ａ〜ｄのうち、領域ａ,ｂに下地パターンとレジストパターンの形成に関わる各々のプロセス情報５１,５４を配置したが、本発明はこれに限定されない。下地パターンとレジストパターンのうち一方の形成に関わるプロセス情報を、４つの領域ａ〜ｄのうち少なくとも１つに配置してもよい。
（第５実施形態）
第５実施形態の位置ずれ検出用マークは、図７に示す通り、線状パターン１１と線状パターン１２に外接する矩形領域６０の内側で、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂ(つまり線状パターン１１〜１４)により仕切られた４つの領域ａ〜ｄに、下地パターンとレジストパターンのうち少なくとも一方の形成に関わる露光条件の検査用マーク６１〜６４を配置したものである。マーク６１〜６４は、楔形のＳＭＰ（Self Measurement Program）マークであり、その長さが露光条件（ドーズ量やフォーカスずれ量など）に応じて変化する。
【００５８】
上記のように構成された第５実施形態の位置ずれ検出用マークでは、線状パターン１１,１２からなる下地マーク１０Ａの中心ＣA(図１(ｂ))と線状パターン１３,１４からなるレジストマーク１０Ｂの中心ＣB(図１(ｃ))を視野領域の中心(光軸６Ａ)に略一致させた状態で、下地マーク１０Ａとレジストマーク１０Ｂとの位置ずれ検出を行うことができる他、マーク６１〜６４の長さの変化量に応じて露光条件（ドーズ量やフォーカスずれ量など）を検査することもできる。
【００５９】
上記した第５実施形態では、矩形領域６０の内側の４つの領域ａ〜ｄにマーク６１〜６４を配置したが、本発明はこれに限定されない。同様のＳＭＰマークを４つの領域ａ〜ｄのうち少なくとも１つに配置してもよい。
（第６実施形態）
第６実施形態の位置ずれ検出用マーク７０は、図８に示す通り、図１の位置ずれ検出用マーク１０のレジストマーク１０Ｂに代えて、レジストマーク７０Ｂを設けたものである。レジストマーク７０Ｂは、線状パターン１１に平行な線状パターン７１と、線状パターン１２に平行な線状パターン７２とが、十字形状に配置されたものである。また、線状パターン７１,７２は、線状パターン１１,１２よりも両端間の長さが短く、互いに交差しないように、それぞれ直線方向Ｓ71,Ｓ72の一端側と他端側とに分割された２つの部分パターン７１(1),７１(2),７２(1),７２(2)からなる。
【００６０】
上記した位置ずれ検出用マーク７０によれば、位置ずれ検出の際に、図８(ｃ)に示す位置ずれ検出用マーク７０の画像から、レジストマーク７０Ｂの線状パターン７１,７２の部分画像を簡単に切り出すことができる。例えば線状パターン７１の場合には、部分パターン７２(1)から部分パターン７２(2)にわたって連続した１つの部分画像７３を切り出せばよい。線状パターン７２の場合も同様であり、部分パターン７１(1)から部分パターン７１(2)にわたって連続した１つの部分画像を切り出せばよい。
【００６１】
線状パターン７１,７２は互いに交差しないため、連続した１つの部分画像を切り出しても、他の線状パターンのエッジ部分に影響されることなく良好に位置ずれ検出を行うことができる。
（変形例）
なお、上記した実施形態では、基板２１の異なる層に形成された下地パターンに対するレジストパターンの重ね合わせ検査（位置ずれ検出）を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。基板２１の同じ層に形成された２つのパターンの位置ずれ検出を行う場合にも、本発明を適用できる。
【００６２】
さらに、重ね合わせ測定装置２０の画像処理部３２により位置ずれ検出の処理を行う例を説明したが、本発明はこれに限定されない。重ね合わせ測定装置に接続された外部のコンピュータを用いた場合でも、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態の位置ずれ検出用マーク１０の構成を説明する図である。
【図２】重ね合わせ測定装置２０の構成図である。
【図３】位置ずれ検出用の部分画像３６(1),３６(2),３７(1),３７(2)とプロジェクション処理後の波形信号について説明する図である。
【図４】第２実施形態の位置ずれ検出用マークの構成を説明する図である。
【図５】第３実施形態の位置ずれ検出用マークの構成を説明する図である。
【図６】第４実施形態の位置ずれ検出用マークの構成を説明する図である。
【図７】第５実施形態の位置ずれ検出用マークの構成を説明する図である。
【図８】第６実施形態の位置ずれ検出用マークの構成を説明する図である。
【図９】従来の２重マーク８０の構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０，７０  位置ずれ検出用マーク
１０Ａ，４１〜４４  下地マーク
１０Ｂ，４５〜４８，７０Ｂ  レジストマーク
１１，１２，１３，１４，７１，７２  線状パターン
１１(1)，１１(2)，１２(1)，１２(2)，７１(1)，７１(2)，７２(1)，７２(2)  部分パターン
２０  重ね合わせ測定装置
２１  基板
２２  ステージ
２３  光源
２４  照明レンズ
２６  対物レンズ
６Ａ  光軸
２７，２９  結像レンズ
３０  検出器
３１  撮像素子
３２  画像処理部
３３  システム制御部
３４  ステージ制御部
３５  画像
３６(1)，３６(2)，３７(1)，３７(2)，７３  部分画像
３８，３９  微細な線状パターン
４０，５０，６０  矩形領域
５１，５４  プロセス情報
５２，５３，５５，５６  ダミーパターン
６１〜６４  露光条件の検査用マーク
【図１】
2005347305.tif 000003
【図２】
2005347305.tif 000004
【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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