JPH11121325A - 投影露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ノイズの影響を受けずにベースライン量を正
確に計測する。 【解決手段】 位置検出マークは複数のスリットパター
ンを平行に配列してなり、基準マークは位置検出マーク
に対応したスリットパターンからなる第１のウエハステ
ージ基準マークとスリットパターンの配列の周期を所定
位相だけずらした第２のウエハステージ基準マークとか
らなり、ベースライン量計測手段は第１、第２のウエハ
ステージ基準マークを検出する第１および第２の光セン
サと、その電気信号出力の差分信号を出力する演算器と
を有し、第１、第２のウエハステージ基準マークのスリ
ットパターンの中心付近でウエハステージをスリットパ
ターンの配列方向に順次駆動させて、それぞれの位置に
対応した差分信号から、位置検出マークの像と基準マー
クとの重ね合わせ位置を計測し、投影光学系とアライメ
ント用顕微鏡とのベースライン量を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路等のデバ
イスを製造するためにウエハ上にレチクルの回路パター
ンを焼き付ける時に用いられる投影露光装置における、
投影光学系とアライメント系のベースライン量計測に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レチクルとウエハの相対的位
置合わせを常に正確に行なうために、投影レンズとアラ
イメント用顕微鏡間の相対距離いわゆるベースライン量
を正確に求めることが必要であった。

【０００３】図６は、投影露光装置において、ベースラ
イン量を計測する従来方法の概略説明図である。同図の
装置においては、レチクル２上に位置検出マーク３を設
け、ウエハステージ上のウエハ表面とほぼ等しい高さ位
置にスリットまたはピンホール状の微小開口部を有する
ウエハステージ基準マーク１１を設け、レチクルの位置
検出マーク像を投影レンズ５を介してウエハステージ基
準マーク１１上に投影する。そして前記ウエハステージ
基準マーク１１の下に設置された光センサ１２で位置検
出マーク像を光電検出する。ここで、上記の位置検出マ
ーク３と、ステージ基準マーク１１と、光センサ１２
は、Ｘ軸方向の位置検出用とＹ軸方向の位置検出用とし
てそれぞれ別個に設けられている。

【０００４】この状態で、ウエハステージをＸ軸方向に
順次微小駆動させると、その移動位置に応じてレチクル
２上の位置検出マーク３からの透過光が、前記ウエハス
テージ基準マーク１１を通過する際に光量の変化となっ
て現れ、この光量変化のうち最大光量を捉えることによ
ってレチクル２上の位置検出マーク３の投影像のＸ軸方
向の位置が求まる。同様にして、ウエハステージをＹ軸
方向に順次微小駆動させると、Ｙ軸方向の位置が求ま
る。以上により、ウエハステージ原点からレチクル位置
検出マーク像までの距離Ａ１を求める。

【０００５】次に、ウエハステージを作動させて、前記
ウエハステージ基準マーク１１をアライメン卜用顕微鏡
１４の下に移動する。そして、アライメント用顕微鏡１
４に内蔵された画像検出器１５で、前記ウエハステージ
基準マーク１１を認識して、そのＸ軸方向の位置および
Ｙ軸方向の位置を求める。こうして、ウエハステージ原
点からアライメント用顕微鏡１４までの距離Ａ２を求め
る。

【０００６】ところで、投影レンズ５とレチクル上の位
置検出マーク３の距離Ｄは、既知の値である。ここで、
投影レンズの縮小率をＭとすると、投影レンズ５と位置
検出マーク像の距離は、Ｄ／Ｍである。したがって、投
影レンズ５とアライメント用顕微鏡１４との間の相対距
離すなわちベースライン量Ｐは、

【０００７】

【数１】 で求めることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では以下のような問題点がある。すなわち、ウ
エハステージ基準マークの下に設けられた光センサで検
出される光量の変化量は小さい。そのため、その微小光
量の変化を捉え、その最大検出位置からベースライン量
を求める際に、ノイズ等の影響によって光電検出信号の
品質が悪化すると、正確なべースライン量を求めること
ができない。

【０００９】本発明は、上述の従来例に置ける問題点に
鑑みてなされたもので、前記ベースライン量を正確に計
測できる投影露光装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、レチクル上のパターンをウエハステージ上
に保持されたウエハ上に投影するための投影光学系と、
前記レチクルとウエハの相対的位置合わせを実行するア
ライメント用顕微鏡と、ベースライン量計測用レチクル
に形成された位置検出マークの前記投影光学系を介した
像と前記ウエハステージ上に載置された基準マークとの
相対位置関係および前記アライメント用顕微鏡と該基準
マークとの相対位置関係に基づいて前記投影光学系とア
ライメント用顕微鏡とのベースライン量を求めるベース
ライン量計測手段とを備える投影露光装置において、前
記位置検出マークは複数のスリットパターンを平行に配
列してなり、前記基準マークは前記位置検出マークに対
応したスリットパターンからなる第１のウエハステージ
基準マークと、第１のウエハステージ基準マークとスリ
ットパターンの配列の周期を所定位相だけずらした第２
のウエハステージ基準マークとからなり、前記ベースラ
イン量計測手段は前記第１および第２のウエハステージ
基準マークをそれぞれ検出する第１および第２の光セン
サと、第１および第２の光センサの電気信号出力の差分
信号を出力する演算器とを有し、前記第１および第２の
ウエハステージ基準マークのスリットパターンの中心付
近で前記ウエハステージを前記スリットパターンの配列
方向に順次微小駆動させて、それぞれの位置に対応して
得られた前記差分信号から、前記位置検出マークの像と
基準マークとの重ね合わせ位置を計測し、投影光学系と
アライメント用顕微鏡とのベースライン量を求めること
を特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態で
は、レチクル上のパターンをウエハステージ上に保持さ
れたウエハ上に投影するための投影光学系と、前記レチ
クルとウエハの相対的位置合わせを実行するアライメン
ト用顕微鏡とを備えた投影露光装置において、複数のス
リットパターンよりなる位置検出マークを有しているレ
チクルと、前記ウエハステージ上に載置され、前記位置
検出マークに対応したスリットパターンからなる第１の
ウエハステージ基準マークと、前記第１のウエハステー
ジ基準マークとはスリットパターンの透光および遮光状
態の周期を所定位相だけずらした第２のウエハステージ
基準マークと、前記第１および第２のウエハステージ基
準マークの下にそれぞれ配置した光センサと、前記２組
の光センサの電気信号出力の差分信号を出力する演算器
とを、前記位置検出マークのＸ軸方向の位置検出用とＹ
軸方向の位置検出用として、１対分備え、前記第１およ
び第２のウエハステージ基準マークのスリットパターン
の中心付近で、ウエハステージをＸ軸方向およびＹ軸方
向に順次微小駆動させて、それぞれの位置に対応して得
られた前記差分信号から前記レチクル上の位置検出マー
ク像の位置を計測し、投影光学系とアライメント用顕微
鏡とのベースライン量を求めることを特徴とする。

【００１２】また、前記第１および第２のウエハステー
ジ基準マークの各スリットパターンの位置関係をほぼ半
周期分ずらして配置したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記の構成による作用を図５ａ、ｂ、ｃを使っ
て説明する。同図はレチクル上の位置検出マークとウエ
ハ基準マークとの説明図であり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の
うち１軸分の説明を示し、他の軸も同様である。図５ａ
はレチクル上の位置検出マークＲを示し、図５ｂは従来
のウエハ基準マークＷと光センサＰを示す。これに対
し、図５ｃは本発明の一実施の形態に係るウエハ基準マ
ークを示す。本実施形態では、図５ｂのウエハ基準マー
クＷおよび光センサＰの代わりに、図５ｃで示すよう
に、ウエハ基準マークＷを２分割し、スリットパターン
の透光、遮光状態の周期を所定位相だけずらしたウエハ
基準マークＷ１、Ｗ２と、各マークの下に配置した２組
の光センサＰ１、Ｐ２と、２組の光センサの電気信号出
力の差分信号を出力する演算器Ａを備える。

【００１４】そして、従来の図５ｂの光センサＰの光電
検出信号の代わりに、差分信号を用いれば、ノイズ等が
光センサＰ１、Ｐ２で検出されて信号品質が悪化して
も、光センサＰ１、Ｐ２に同相ノイズとして検出される
ので、 演算器Ａでノイズ信号分を打ち消すことができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係る投影露光装置の全
体図である。図１において、１は光源、２はレチクル、
３はレチクル２上に配置した位置検出マーク、４は光源
１からの光をレチクル２上に均一に照明するための照明
光学系、５はレチクルのパターンをウエハ上に投影する
ための投影レンズ、６はウエハ、７はウエハ６を保持す
るためのウエハチャック、８はウエハチャック７を上下
に駆動可能なウエハＺステージ、９はウエハＺステージ
８を保持してウエハ面に平行なＸＹ方向に駆動可能なウ
エハＸＹステージであり、上記７、８、９でウエハステ
ージを構成している。１０はＸＹステージを搭載してい
るステージベースである。１１はウエハＺステージ上に
固定された、スリットを有するウエハステージ位置基準
板、１２はウエハステージ位置基準板１１上のスリット
を通過してきたレチクル２上の位置検出用マーク３の光
像からの光量を光検出するための光量検出器、１３は減
算器、１４は投影レンズ５とは別個に設けられたアライ
メント用顕微鏡、１５はアライメント顕微鏡内の画像検
出器、１６は本投影露光装置全体を制御する制御装置で
ある。

【００１６】図２は、レチクル２上の位置検出マーク３
の詳細図であり、図示のようにＸ方向、Ｙ方向それぞれ
に対応して複数のスリットを配列した位置検出マークＲ
Ｘ、ＲＹが設けられている。

【００１７】また図３は、ウエハステージ位置基準板１
１上のマークの詳細図であり、図示のようにＸ方向、Ｙ
方向それぞれに対応して複数の光通過用のスリットを配
列した第１のマークＷＸ１およびＷＹ１と、第１のマー
クＷＸ１およびＷＹ１と同じ寸法形状でかつ並列した位
置にスリット配列の透光部分と遮光部分の位置関係を第
１のマークＷＸ１およびＷＹ１の透光部分と遮光部分の
位置に対してずらして配置した第２のマークＷＸ２およ
びＷＹ２が設けられている。

【００１８】ここでＷＸ１およびＷＸ２の各マークを構
成する個別のスリットの間隔は、マークＲＸの投影像の
結像位置における寸法と同じになっている。また個別ス
リットの長さは、マークＲＸの投影像の結像位置におけ
る寸法の１／２以下の長さである。同様にマークＷＹｌ
およびＷＹ２とマークＲＹの間隔および長さ関係も上記
と同じである。

【００１９】またマークＲＸの投影像の結像面にマーク
ＷＸ１およびＷＸ２を位置させた場合、マークＲＸの像
の個別スリットに着目すると、その長手方向の範囲内に
マークＷＸ１およびＷＸ２が同時に入るようにそれぞれ
のマークが配置されている。同様にマークＷＹ１および
ＷＹ２とマークＲＹの投影像のマーク配置関係も同じで
ある。

【００２０】次に上記構成による実施例の具体的な動作
を説明する。 （１）ベストフォーカス位置の検出 まず最初に、マークＷＸ１を使って、レチクルパターン
像面のベストフォーカス位置を求める。光源１によりレ
チクル２上の位置検出マークＲＸを透過した光は投影レ
ンズ５を通過してウエハステージ上に投影される。次
に、ウエハＸＹステージ９をＸＹ方向に作動させてウエ
ハステージ位置基準板１１を投影レンズ５の下の光軸付
近に移動する。このときレチクル２上の位置検出マーク
ＲＸの投影レンズ５を介した投影像がウエハステージ位
置基準板１１上のマークＷＸ１、ＷＸ２上に投影され
る。さらにマークＷＸ１、ＷＸ２を通過した光が図３で
示されるように各マークの下に配置された光センサＰＸ
１、ＰＸ２に入射されて、この光を受光した各光センサ
からは入射光量に応じた値の光電検出信号ＳＸ１、ＳＸ
２が出力される。ここで本実施例においては、マークＷ
Ｘ１側をべストフォーカス位置の検出、およびベースラ
イン量計測の基準マークにする。この状態で、ウエハＺ
ステージ８を微小駆動させて、投影レンズ５の光軸方向
にウエハステージ位置基準板１１上のマークＷＸ１の位
置を移動すると、それぞれの位置に対応してマークＷＸ
１を通過する光量が変化するために光電検出信号ＳＸ１
の値が変化する。このとき、光電検出信号ＳＸ１が最大
光量を示す位置がベストフォーカス位置となる。

【００２１】（２）ベースライン量計測 次に、ベースライン量を求める。光源１によりレチクル
上の位置検出マークＲＸ、ＲＹを透過した光は投影レン
ズ５を通過してウエハステージ上に投影される。ウエハ
ステージ位置基準板１１は投影レンズ５の下の光軸付近
に位置している。このときマークＲＸ、ＲＹの投影レン
ズ５を介した投影像がウエハステージ位置基準板１１上
のマークＷＸ１、ＷＸ２、ＷＹ１、ＷＹ２上に投影され
る（図３）。さらにマークＷＸ１、ＷＸ２、ＷＹ１、Ｗ
Ｙ２を通過した光がそれぞれ独立に各マークの下に配置
された光センサＰＸ１、ＰＸ２、ＰＹ１、ＰＹ２に入射
されて、この光を受光した各光センサからは入射光量に
応じた値の光電検出信号ＳＸ１、ＳＸ２、ＳＹ１、ＳＹ
２が出力される。そして、光電検出信号ＳＸ１、ＳＸ２
を同時に減算器ＡＸに、光電検出信号ＳＹ１、ＳＹ２を
同時に減算器ＡＹにそれぞれに入力し、その差分信号Ｓ
ＸおよびＳＹを出力する。

【００２２】この状態で以下図４ａを用いて動作を説明
する。前記ウエハステージ位置基準板１１を投影レンズ
５の下の光軸付近に移動する動作はウエハＸＹステージ
９をウエハステージ原点基準で、またはアライメント用
顕微鏡１４によるマークＷＸ１、ＷＸ２およびＷＹ１、
ＷＹ２の検出結果に基づいて行なわれており、位置検出
マークＲＸおよびＲＹの像とマークＷＸ１およびＷＹ１
とはウエハ基準マークの１周期より十分に小さい誤差範
囲で重ね合わせされているものとする。

【００２３】ウエハＸＹステージ９をマークＷＸ１、Ｗ
Ｘ２のスリット配列の中心を含んだ前後に１周期の範囲
内でＸ方向に順次微小駆動させて、ウエハステージ位置
基準板１１上のマークＷＸ１、ＷＸ２の位置を移動する
と、それぞれの位置に対応してマークＷＸ１またはマー
クＷＸ２を通過する光量が変化する。このため光電検出
信号ＳＸ１、ＳＸ２の値が変化する。このとき、マーク
ＷＸ１を構成しているスリット配列とマークＷＸ２を構
成しているスリット配列の光透過部分と遮光部分の位置
関係がずれているために、光電検出信号ＳＸ１とＳＸ２
とは、各スリットのずれ量に相当する分だけ位相がずれ
る。

【００２４】ここで実際には光センサＰＸ１、ＰＸ２に
入射する光量変化量は微小である。したがって光電検出
信号電圧の変化量は数ミリ〜数十ミリＶオーダの出力電
圧であり、ノイズなどの外乱の影響が光電検出信号ＳＸ
１、ＳＸ２の信号品質に大きな影響を及ぼす。ところ
で、本実施例によれば、このノイズは光電検出信号ＳＸ
１、ＳＸ２上には同相ノイズＮとして現れる。このため
減算器ＡＸで差分をとると同相ノイズを打ち消すことが
でき、差分信号ＳＸはきわめてＳ／Ｎの良い信号とな
る。さらに光電検出信号ＳＸ１、ＳＸ２は互いに位相が
異なっているだけなのでその差分信号ＳＸの出力電圧は
必ず０Ｖを周期的に通過する。したがって、従来からの
最大光量の位置を計測する代わりに、差分信号ＳＸのス
ライスレベル電圧値ＳＬを設定して、設定スライスレベ
ル電圧値ＳＬと差分信号ＳＸからウエハＸＹステージ９
の位置の計測を行なう。例えばスライスレベル電圧値Ｓ
Ｌを０Ｖに設定すると、差分信号ＳＸからウエハＸＹス
テージ９の位置Ｍ１が求まる。ここで、マークＷＸ１と
ＷＸ２とのずれ量（既知）に相当する位相差Ｐから、光
電検出信号ＳＸ１、ＳＸ２の交点と図中の０点（最終的
に求めたい位置）間の距離Ｍは、

【００２５】

【数２】 なので、計測値Ｍ１から基準となる光電検出信号ＳＸ１
の最大光量位置に相当するウエハＸＹステージ９の位置
（０点）を求めることができる。

【００２６】同様にウエハＸＹステージ９をＹ方向に順
次微小駆動すれば、マークＷＹ１、ＷＹ２を通過した光
を受光する光センサＰＹ１，ＰＹ２から光電検出信号Ｓ
Ｙ１、ＳＹ２が得られる。したがって、減算器ＡＹの差
分信号ＳＹからウエハＸＹステージ９のＹ方向を求める
ことができる。

【００２７】次に、ウエハＸＹステージ９を作動させて
基準側のマークＷＸ１をアライメント用顕微鏡１４の下
に移動する。そしてアライメント用顕微鏡１４内の画像
検出器１５でマークＷＸ１を検出する。そのときのウエ
ハＸＹステージ９の位置を求める。以上の動作により、
投影レンズ５とアライメント用顕微鏡１４のＸＹ各方向
の位置を求めて、投影レンズ５とアライメント顕微鏡１
４間のベースライン量を計測する。

【００２８】また、前記ウエハＸＹステージ９の位置を
求めるために、従来の最大光量を検出する方法もとるこ
とができる。このためには、図４ｂに示すように、マー
クＷＸ１を構成しているスリット配列と、マークＷＸ２
を構成しているスリット配列の光透過部分と遮光部分の
位置関係をほぼ半周期分ずらす。これによって、光電検
出信号ＳＸ１と光電検出信号ＳＸ２は、その交流信号成
分に着目すると互いに位相が半周期分だけずれた信号に
なる。このため差分信号ＳＸにおいて最大光量Ｓ１を求
めて、それに対するウエハＸＹステージのＸ方向の位置
を求める。Ｙ方向の位置も同様にして求める。

【００２９】

【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した露光装
置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図７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なう。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
を行なう。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。

【００３０】図８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）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明したアライメント用顕微
鏡およびベースライン量計測手段を有する投影露光装置
によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光す
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なうことによっ
て、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００３１】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
エハステージ位置基準板上にお互いの位置の位相をずら
して配置したスリット状の第１、第２のマークと、各マ
ークに対応した第１、第２の光センサを設け、各光セン
サの光電検出信号から得た差分信号に基づいてベースラ
イン量の計測をするようにしたので、光電検出信号の微
小光量変化をとらえる従来の方法に比べて、ノイズ等の
影響を受けない光電検出が可能となり、正確なベースラ
イン量を求めることができる効果がある。

【００３３】さらに、差分信号にスライスレベル電圧を
設定することによって、光電検出信号の最大光量の位置
に対応するウエハＸＹステージの位置を容易に算出でき
る効果がある。

【００３４】また、第１のマークと第２のマークのずれ
量をほぼ半周期分ずらすことによって、従来の方法と同
じく最大光量の検出からベースラインの計測を行なうこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る投影露光装置の概略
的な全体構成図である。

【図２】 図１の装置に用いられるレチクル上の位置検
出用マークの詳細図である。

【図３】 図１におけるウエハステージ位置基準板上の
マークと光検出手段の詳細図である。

【図４】 図１における各部信号波形の説明図であり、
ａはウエハステージ位置基準板上のマーク１とマーク２
を通過して得られる光電検出信号と差分信号の説明図、
ｂは特にマーク１とマーク２の位置関係を半周期分ずら
したときに得られる光電検出信号と差分信号の説明図で
ある。

【図５】 ａはレチクル上の位置検出マークの図、ｂは
従来のウエハ基準マークと光センサの図、ｃは本発明の
ウエハ基準マークと光センサの図である。

【図６】 従来の投影露光装置のベースライン量計測の
概略説明図である。

【図７】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。

【図８】 図７におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。

【符号の説明】

１：光源、２：レチクル、３：ＲＸ，ＲＹ位置検出マー
ク、４：照明光学系、５：投影レンズ、６：ウエハ、
７：ウエハチャック、８：ウエハＺステージ、９：ウエ
ハＸＹステージ、１０：ステージベース、１１：ウエハ
ステージ位置基準板、１２、ＰＸ１、２、ＰＹ１、２：
光電検出器、１３、ＡＸ、ＡＹ：減算器、１４：アライ
メント用顕微鏡、１５：画像検出器、１６：制御装置、
ＷＸ１、２、ＷＹ１、２：ウエハステージ位置基準板上
マーク。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レチクル上のパターンをウエハステージ
   上に保持されたウエハ上に投影するための投影光学系
   と、前記レチクルとウエハの相対的位置合わせを実行す
   るアライメント用顕微鏡と、ベースライン量計測用レチ
   クルに形成された位置検出マークの前記投影光学系を介
   した像と前記ウエハステージ上に載置された基準マーク
   との相対位置関係および前記アライメント用顕微鏡と該
   基準マークとの相対位置関係に基づいて前記投影光学系
   とアライメント用顕微鏡とのベースライン量を求めるベ
   ースライン量計測手段とを備えた投影露光装置におい
   て、 前記位置検出マークは複数のスリットパターンを平行に
   配列してなり、 前記基準マークは前記位置検出マークに対応したスリッ
   トパターンからなる第１のウエハステージ基準マーク
   と、第１のウエハステージ基準マークとスリットパター
   ンの配列の周期を所定位相だけずらした第２のウエハス
   テージ基準マークとからなり、 前記ベースライン量計測手段は前記第１および第２のウ
   エハステージ基準マークの光量をそれぞれ検出する第１
   および第２の光センサと、第１および第２の光センサの
   電気信号出力の差分信号を出力する演算器とを有し、前
   記第１および第２のウエハステージ基準マークのスリッ
   トパターンの中心付近で前記ウエハステージを前記スリ
   ットパターンの配列方向に順次微小駆動させて、それぞ
   れの位置に対応して得られた前記差分信号から、前記位
   置検出マークの像と前記基準マークとの重ね合わせ位置
   を計測し、投影光学系とアライメント用顕微鏡とのベー
   スライン量を求めることを特徴とする投影露光装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出マーク、第１および第２の
   基準マーク、第１および第２の光センサならびに演算器
   をＸ方向およびＹ方向のベースライン量計測用に２組有
   することを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２の光センサは、前記
   第１および第２の基準マークの下に配置され、前記スリ
   ットパターンの透光部を通過する光量を検出することを
   特徴とする請求項１または２記載の投影露光装置。
4. 【請求項４】 前記演算器の差分出力に所定のスライス
   レベル電圧を設定し、該差分出力とスライスレベル電圧
   が一致する位置および前記第１のウエハステージ基準マ
   ークと第２のウエハステージ基準マークとの位相差に基
   づいて前記位置検出マークの像と前記第１のウエハステ
   ージ基準マークとの重ね合わせ位置を計測することを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の投影露光装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１の基準マークのスリットパター
   ンと第２の基準マークのスリットパターンの位置関係を
   ほぼ半周期分ずらして配置し、前記演算器の差分出力の
   最大値を検出することにより前記位置検出マークの像と
   前記第１のウエハステージ基準マークとの重ね合わせ位
   置を計測することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載の投影露光装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の投影露
   光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデ
   バイス製造方法。