JP2006030021A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーチカメラによる低倍率での位置検出結果に基づいて、レチクルマークをファインカメラの中心近傍に適切に配置することののできるレチクルアライメント系を提供する。
【解決手段】サーチ観察系２２８の光学素子２２１又はモニタ用撮像素子２２２の倍率量、ディストーション量あるいは回転量に起因するサーチ計測誤差を予め検出し、補正マップとして記憶しておき、実際のサーチ計測結果をこの補正マップを用いて補正する。これにより、ファイン計測の際には、ファイン観察系２２９の視野中心に適切にレチクルアライメントマークＲＭが配置され、レチクルアライメントマークとウエハ基準マークの位置合わせを高精度に行なうことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体素子等の電子デバイスを製造する際のリソグラフィー工程で用いる露光装置に適用して好適な、基板あるいはマスクの位置を検出する位置検出装置及び位置検出方法に関する。

半導体素子、液晶表示素子、ＣＣＤ等の撮像素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス（以下、電子デバイスと総称する）の製造にあたっては、露光装置を用いて、フォトマスクやレチクル（以下、レチクルと総称する）に形成された微細なパターンの像を、フォトレジスト等の感光剤を塗布した半導体ウエハやガラスプレート等の基板（以下、ウエハと称する）上に投影露光する。その際、レチクルとウエハとを高精度に位置合わせ（アライメント）し、レチクルのパターンをウエハ上のパターンに精度良く重ね合わせる必要がある。近年、電子デバイスにおけるパターンの微細化や高集積度化が急速に進んでおり、露光装置においては以前にも増して高精度なアライメントが要望されている。

ウエハの位置計測は、ウエハ上に形成されたアライメントマークの位置を計測することにより行なわれる。アライメントマークの位置を計測するアライメント系として、波長帯域幅の広い光でマークを照射し、反射光をＣＣＤカメラなどで撮像し、得られたアライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測するＦＩＡ（Field Image Alignment）系のオフアクシス・アライメントセンサなどが知られている。このＦＩＡ系のアライメントセンサによると、レジスト層による薄膜干渉の影響を受けにくくなり、アルミマークや非対称マーク等についても高精度な位置検出が可能である。

レチクルの位置検出も、ウエハの位置検出と同様に、レチクルに形成されたアライメントマークを検出することにより行なわれる。レチクルアライメントマークの位置を計測するアライメント系としては、検出光束として露光光や露光光と同一の波長光を用いるものが一般的であり、例えば、露光光をレチクル上に形成されたアライメントマークに照射し、反射光をＣＣＤカメラなどで撮像し、得られたアライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測するＶＲＡ（Visual Reticle Alignment）方式のセンサ（以下、レチクルアライメントセンサと称する場合もある）等が知られている。

この種のレチクルアライメントセンサにおいては、ウエハステージ上に固設された基準板上にパターニングされているウエハ基準マーク（ウエハフィデュシャルマーク）と、レチクル上にパターニングされたレチクルアライメントマークとを、撮像光学系を介して同一視野で撮像し、得られた信号に基づいてウエハ基準マークとレチクルアライメントマークの相対位置、換言すればずれ量を求め、これに基づいてレチクルの位置合わせ（レチクルアライメント）や、ベースライン計測を行なっている。
この際、撮影光学系には通常はディストーション等のそれぞれ固有の結像特性があるため、撮像光学系を通したことによりカメラで撮像した画像に歪が生じ、求めた位置に誤差が生じる可能性がある。そこで、このような状態に対処して高精度にレチクルアライメントマークの位置を検出するため、撮像光学系の結像特性を予め検出してその情報を記憶しておき、この結像特性に関する情報に基づいてウエハ基準マークやレチクルアライメントマークの位置を補正するアライメント系（位置検出装置）も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１６７５７1号公報

レチクルアライメントマーク（単に、レチクルマークと称する場合もある）をレチクルアライメントセンサで検出する場合、レチクルがレチクルステージに投入された直後は、レチクル描画誤差やレチクルローダの投入再現性誤差等に起因して、アライメントセンサ中心とアライメントマーク中心は大きくずれている。そのため、レチクルの位置合わせを行なう際には、広い視野を計測できる低倍サーチセンサ（サーチカメラ）を用いて、まず、レチクルアライメントマークの位置をラフに計測し、その計測結果に基づいて、高倍ファインセンサ（ファインカメラ）の視野中心にアライメントマークが配置されるようにレチクルステージを駆動する。その上で、高倍ファインセンサを用いてフォーカス計測を行ないピントを合わせて、そのファインセンサで最終的なアライメントマークの検出及びその位置計測を行なうことが行なわれている。

ところで、前述したよう広い視野のサーチカメラにより低倍率で位置検出を行ない位置調整を行なった後に、高倍率のファインカメラにより高精度に位置を検出し調整する方法においては、サーチカメラの回転誤差や倍率誤差、ディストーション、あるいは低倍サーチセンサの光学系の倍率誤差等の影響により、サーチ計測結果に誤差が入り、サーチ計測結果に基づいてレチクルステージを移動したとしても、レチクルマークがファインカメラの視野中心付近に位置しない場合が生じる。そのようにレチクルマークがファインカメラの視野の中心から離れて周縁部近くに配置されると、ファイン計測系内の光学部材のディストーションの影響を受けることになり、アライメント精度が低下したり、あるいはアライメントに時間がかかるおそれがある。また、レチクルマークのずれが大きくなると、ウエハフィデュシャルマークとレチクルアライメントマークとが重なってしまい、レチクルアライメントマークが検出できなくなりエラー（計測エラー）を発生する場合も生じる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、サーチカメラによる低倍率での位置検出結果に基づいてレチクルマークをファインカメラの中心付近に適切に配置し、これによりレチクルマー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及び位置検出方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る位置検出装置は、第１の光学系（２２１等）及び第１の光電変換素子（２２２）を備え、所望の検出対象（ＲＭ）の位置を検出する第１の位置検出手段（２２８）と、第２の光学系（２２３，２２４，２２５等）及び第２の光電変換素子（２２６Ｘ，２２６Ｙ）を備え、前記所望の検出対象（ＲＭ）の位置を前記第１の位置検出手段（２２８）よりも高精度に検出する第２の位置検出手段（２２９）とを含む位置検出装置（２０１）であって、前記第１の位置検出手段（２２８）の構成要素を要因として第１の位置検出手段（２２８）の検出結果に生じる誤差を、予め記憶されている補正データに基づいて補正する補正手段（１６０）と、前記補正手段によって補正された前記検出結果に基づいて、前記所望の検出対象を移動させて、当該所望の検出対象を前記第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めする駆動手段（１６０，１２４）とを有し、前記第２の位置検出手段（２２９）は、前記駆動手段（１６０，１２４）によって前記検出視野内に移動された前記所望の検出対象（ＲＭ）の位置を検出する（図１及び図２参照）（請求項１）。

好適には、前記補正データは、前記第１の位置検出手段の検出視野内を複数の象限（Ｒ１〜Ｒ４）に分割し、前記駆動手段によって前記各象限内に順次移動された前記検出対象である基準マークの、検出視野内での位置を前記第１の検出手段で順次検出した検出結果（Ｐ１〜Ｐ４）と、前記基準マークが前記駆動手段によって順次移動される際の基準マークの移動量を検出する第３の位置検出手段による検出結果（Ｑ１〜Ｑ４）とを比較して得られるデータ（ｖ１〜ｖ４）である（図５参照）（請求項２）。

また好適には、前記補正データは、前記第１の光学系及び前記第１の光電変換素子で生じる倍率量又は収差量、及び前記第１の光電変換素子の回転量のうちの少なくとも１つを含む（請求項３）。
また好適には、前記補正手段は、前記補正データを、前記第１の位置検出手段の検出視野内の各箇所に対応するマップ形式の補正値として記憶する（請求項４）。
また好適には、前記補正手段は、前記位置検出手段の周囲の環境条件に応じた複数の補正データを記憶する（図７参照）（請求項５）。

また好適には、環境条件としての温度又は気圧の少なくとも一方を検出する環境センサをさらに含み、前記補正手段は、環境センサの検出結果に基づいて、検出された環境に相応しい補正データを前記複数の補正データの中から選択して使用する（請求項６）。
また好適には、前記第２の位置検出手段による位置検出の際に、前記検出対象の位置が前記第２の位置検出手段の検出視野内の所定位置から所定量以上ずれている場合には、所定の警告を発するか、又は補正データの自動更新処理を行なう（請求項７）。

また好適には、前記第２の位置検出手段によるそれまでの検出結果の履歴を評価して、駆動手段によって第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めされる前記所望の検出対象の所定位置からのずれの傾向を求める演算手段をさらに有し、補正データの自動更新処理では、演算手段による演算結果に基づいて前記補正データを更新する（請求項８）。
好適には、前記検出対象は、マスクに形成されたマークであって、前記マスクの位置を制御するために、前記第１の位置検出手段によって前記マークの位置をラフ計測し、前記第２の位置検出手段によって前記マークの位置をファイン計測する（請求項９）。

また、本発明に係る位置検出方法は、第１の光学系及び第１の光電変換素子を備えた第１の位置検出手段を用いて所望の検出対象の位置を検出した後に（ステップＳ１９）、第２の光学系及び第２の光電変換素子を備えた第２の位置検出手段を用いて前記所望の検出対象の位置を前記第１の位置検出手段よりも高精度に検出する（ステップＳ２５）位置検出方法であって、前記第１の位置検出手段の構成要素を要因として第１の位置検出手段の検出結果に生じる誤差を、予め記憶されている補正データに基づいて補正する補正工程（ステップＳ２１）と、前記補正工程で補正された前記検出結果に基づいて、前記所望の検出対象を移動させて、前記第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めする位置決め工程（ステップＳ２３）とを有し、前記第２の位置検出手段は、前記位置決め工程によって前記検出視野内に移動された前記所望の検出対象の位置を検出する（ステップＳ２５）（図７参照）（請求項１０）。

また、本発明に係る他の位置検出装置は、検出光学系と光電変換素子とを備え、所望の検出対象を光電検出してその検出対象の位置を検出する位置検出装置であって、前記位置検出手段の前記構成要素を要因として位置検出手段の検出結果に生じる誤差を、予め記憶されている補正データに基づいて補正する補正手段と、前記位置検出装置の周囲の環境条件としての温度又は気圧の少なくとも一方を検出する環境センサとを有し、前記補正データには、前記環境条件毎に設けられた複数の補正データが含まれており、前記補正手段は、前記複数の補正データの中から、前記環境センサの出力に基づいて選択された補正データを使用して前記補正を行なう（請求項１７）。

なお、本欄においては、各構成に対して、添付図面に示されている対応する構成の符号を記載したが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明に係る手段が添付図面を参照して後述する実施の形態の態様に限定されることを示すものではない。

本発明によれば、サーチカメラによる低倍率での位置検出結果に基づいてレチクルマークをファインカメラの中心付近に適切に配置し、これによりレチクルマー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及び位置検出方法を提供することができる。

本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
本実施形態においては、ウエハ上にレチクル上のデバイスパターンを露光する電子デバイス製造用の投影露光装置を例示して本発明を説明する。
図１は、その投影露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
図１に示す露光装置１００は、マスクとしてのレチクルＲと基板としてのウエハＷとを一次元方向（図１に示す例においてはＹ方向）に同期移動させつつ、レチクルＲに形成された回路パターンをウエハＷ上に規定されるショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニング・ステッパ）である。

まず、露光装置１００の全体構成について説明する。
露光装置１００は、照明系１１０、レチクルステージ部１２０、レチクルアライメント系２００、投影光学系１３０、ウエハステージ部１４０、ウエハアライメントセンサ１７０、メインフォーカス系１５０及び主制御装置１６０を有する。

照明系１１０は、例えばエキシマレーザからなる光源１１１、ビーム整形用レンズ及びオプチカルインテグレータ（フライアイレンズ）等を含む照度均一化光学系１１２、照明系開口絞り板（レボルバ）１１３、レボルバ駆動系１１４、リレー光学系１１６及び折り曲げミラー１１７を有する。これらの構成部の他にも、照明系１１０は、コンデンサレンズ等の光学部材やレチクルブラインド等の図示しない構成部をさらに有する。
このような照明系１１０においては、まず光源１１１から、例えばＫｒＦエキシマレーザ光あるいはＡｒＦエキシマレーザ光等の照明ビームＩＬが射出される。光源１１１におけるレーザパルスの発光は、主制御装置１６０により制御される。なお、光源１１１としては、超高圧水銀ランプを用いても良い。その場合は、ｇ線、ｉ線等の紫外域の輝線が照明ビームＩＬとして用いられる。

光源１１１から射出された照明ビームＩＬは、照度均一化光学系１１２により光束が一様化され、スペックルの低減化等が行なわれる。
照度均一化光学系１１２の出口部分には、円板状部材からなる照明系開口絞り板１１３が配置されている。照明系開口絞り板１１３には、ほぼ等角度間隔で、例えば、通常の円形開口の開口絞り、コヒーレンスファクタであるσ値を小さくするための小さな円形開口の開口絞り、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り、及び、変形光源法用の複数の開口を偏心させて配置した変形開口絞り等の複数の開口絞りが配置されている。照明系開口絞り板１１３は、主制御装置１６０により制御されるモータ等のレボルバ駆動系１１４により回転駆動されるようになっており、これにより、何れかの開口絞りが照明ビームＩＬの光路上に選択的に配置される。

照明系開口絞り板１１３の後段には、図示しないレチクルブラインドを介在させてリレー光学系１１６が配置されている。レチクルブラインドの設置面は、レチクルＲと共役関係にあり、このレチクルブラインドによりレチクルＲ上の照明ビームＩＬにより照明される領域が規定される。
リレー光学系１１６の後段には、リレー光学系１１６を通過した照明ビームＩＬをレチクルＲに向けて反射する折り曲げミラー１１７が配置され、この折り曲げミラー１１７のさらに後段（反射された照明ビームＩＬの光路上の後段）に、図示しないコンデンサレンズが配置される。
照明系開口絞り板１１３を通過した照明ビームＩＬは、リレー光学系１１６を通過する際に、図示しない可動レチクルブラインドでレチクルＲの照明領域を規定され、折り曲げミラー１１７により垂直下方に反射され、図示しないコンデンサレンズを介して、レチクルステージ１２１上に載置されたレチクルＲの所定の領域を均一な照度で照明する。

レチクルステージ部１２０は、レチクルステージ１２１、レーザ干渉計１２２、移動鏡１２３及びモータ１２４を有する。
レチクルステージ１２１は、載置されるレチクルＲを、図示しないバキュームチャックや静電チャック等を介して吸着保持する。レチクルステージ１２１は、モータ１２４によって投影光学系１３０の光軸ＡＸの方向に微動可能で、且つその光軸ＡＸに垂直な面（水平面、ＸＹ平面）内で２次元移動及び微小回転可能に設置される。
レチクルステージ１２１上には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を各々反射面方向とする移動鏡（図１においては、Ｘ軸方向の移動鏡１２３のみを示す）が設けられており、各軸方向に設けられたレーザ干渉計（図１においては、Ｘ軸方向レーザ干渉計１２２のみを示す）により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置が、例えば０．０１μｍ程度の分解能で検出される。

レチクルアライメント系２００は、レチクルＲの上方に配置されるアライメントセンサ２０１及び２０２を有し、これらのアライメントセンサによりレチクルＲに形成された例えば図３（Ａ）に示すようなレチクルマークＲＭを検出し、その位置情報を主制御装置１６０に出力する。主制御装置１６０においては、入力されるレチクルマークＲＭの位置情報に基づいて、モータ１２４を制御してレチクルステージ１２１を移動させ、レチクルＲの位置決めを行なう。具体的には、レチクルＲのパターン領域ＰＡの中心点が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致するようにレチクルステージ１２１の位置を制御する。
なお、レチクルＲにおいて、レチクルアライメントマークＲＭは、レチクルＲの外周付近に形成される。
また、レチクルＲは図示しないレチクル交換装置により適宜交換される。

投影光学系１３０は、Ｚ軸方向の共通の光軸ＡＸを有し、両側テレセントリックな光学配置となるように配置された複数枚のレンズエレメントから構成されている。また、投影光学系１３０としては、投影倍率が一例として１／４又は１／５のものが使用されている。照明ビームＩＬによってレチクルＲ上の照明領域が照明されると、そのレチクルＲのパターン面に形成されたパターンが、投影光学系１３０によって、表面にレジストＲが塗布されたウエハＷ上に縮小投影され、ウエハＷ上の１つのショット領域に、レチクルＲのパターンの縮小像が転写される。

ウエハステージ部１４０は、投影光学系１３０を介して照射される露光光により、ウエハＷの所望の領域にレチクルＲのパターンが適切に転写されるように、ウエハＷを所望の位置に所望の状態で保持する。ウエハステージ部１４０において、ウエハステージ１４２は、投影光学系１３０の下方に配置された定盤（ステージ定盤）１４１上に載置される。ウエハステージ１４２は、実際には、水平面（ＸＹ面）内を２次元移動可能なＸＹステージと、このＸＹステージ上に搭載され光軸方向（Ｚ方向）に微動可能なＺステージ等から構成されるが、図１においては、これらを単にウエハステージ１４２として示している。ウエハステージ１４２は、駆動系１４７によって定盤１４１の上面に沿ってＸＹ２次元方向に駆動されるとともに、例えば１００μｍ程度の微小範囲内で光軸ＡＸ方向にも駆動されるようになっている。なお、定盤１４１の表面は平坦に加工されており、黒クロム等の低反射率の物質により一様にめっき加工が施されているものとする。

ウエハステージ１４２上には、ウエハホルダー１４３を介してウエハＷが真空吸着又は静電吸着等により保持されている。
また、ウエハステージ１４２上には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を各々反射面方向とする移動鏡（図１においては、Ｘ軸方向の移動鏡１４４のみを示す）が設けられており、各軸方向に設けられたレーザ干渉計（図１においては、Ｘ軸方向レーザ干渉計１４５のみを示す）により、ウエハステージ１４２の位置は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において各々１ｎｍ程度の分解能で検出される。レーザ干渉計１４５によるウエハステージ１４２の位置検出結果は、主制御装置１６０に出力され、主制御装置１６０は、その情報に基づいて駆動系１４７を制御する。このような閉ループ制御系により、例えば、ウエハステージ１４２は、ウエハＷ上の１つのショット領域に対するレチクルＲのパターンの転写露光（スキャン露光）が終了すると、次のショットの露光位置までステッピングされる。また、全てのショット位置に対する露光が終了すると、ウエハＷは図示しないウエハ交換装置により他のウエハＷと交換される。なお、ウエハ交換装置は、ウエハステージ１４２から外れた位置に配置され、ウエハローダ等のウエハ搬送系を介してウエハＷの受け渡しを行なうように構成されている。

ウエハステージ１４２上には、後述するレチクルアライメント及びベースライン計測のための１つ以上のウエハ基準マーク（ウエハフィデュシャルマーク（ＷＦＭ））が形成された基準板１４６が設けられている。この基準板１４６の表面位置（Ｚ方向の位置／基準マーク形成面）は、ウエハＷの表面位置と同じとなるように設定されている。本実施形態において基準板１４６上には、図３（Ｂ）に示すようなウエハ基準マークＷＦＭが形成されている。

メインフォーカス系１５０は、ウエハＷの表面のＺ方向の位置を測定する。
メインフォーカス系１５０は、ウエハＷ表面又は基準板１４６表面に斜め方向より光を照射する照射光学系１５１と、その光の反射光を受光する受光光学系１５２とを有する斜入射光式の焦点検出系である。照射光学系１５１は、投影光学系１３０の結像面に向けて、ピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束もしくは平行光束を、ウエハＷ表面に垂直な光軸ＡＸに対して斜め方向より照射する。また、受光光学系１５２は、照射光学系１５１により照射された結像光束もしくは平行光束のウエハＷ表面又は基準板１４６表面での反射光束を受光し、得られた検出信号を主制御装置１６０に出力する。この信号に基づいて、主制御装置１６０は、投影光学系１３０の最良結像面に対するウエハＷのＺ方向の位置を駆動系１４７を介して制御する。

主制御装置１６０は、各構成部が協働して露光装置１００全体として所望の露光処理が行なわれるように、露光装置１００の各部を制御する。具体的には、例えば、レチクルＲとウエハＷの位置合わせ（アライメント）、ウエハＷのステッピング、露光タイミング等の制御や調整等を行なう。なお、主制御装置１６０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成される。

ウエハアライメントセンサ１７０は、ウエハステージ１４２に設けられた基準板１４６上に形成されたウエハ基準マーク（ＷＦＭ）、あるいは、ウエハＷ上のウエハアライメントマークの位置を検出し、検出結果を主制御装置１６０に出力する。本実施形態においては、ウエハアライメントセンサ１７０として、検出基準となる指標を備え、その指標を基準としてマークの位置を検出する例えば特開平４−６５６０３号公報等で開示されている画像処理方式の結像式センサを用いる。ただし、例えば特開平１０−１４１９１５号公報等で公知のレーザスキャン式センサや、レーザ干渉式センサ等の他の方式のものを用いても良い。

レチクルアライメント系２００は、本発明の位置検出装置及び位置検出方法に係る構成部であって、例えばロット先頭毎に、レチクルの位置合わせ（レチクルアライメント）を行なう。レチクルアライメント系２００は、ＶＲＡ方式の２つのアライメントセンサ２０１及び２０２を有するが、これらの２つのアライメントセンサ２０１及び２０２の構成及び機能は同一なので、以下、アライメントセンサ２０１について、その構成、機能及び動作について詳細に説明する。

図２は、アライメントセンサ２０１の構成を示す図である。
アライメントセンサ２０１は、ベース２０５、アライメント光源２１１、ＣＣＤ等の撮像素子２２６Ｘ及び２２６Ｙ、モニタ用撮像素子２２２、ビームスプリッタ２１５，２１６及び２２５、コンデンサレンズや対物レンズ等の光学素子２１２，２１３，２１８，２２１及び２２４、反射ミラー２１４及び２２３、照野絞り２１３、絞り２１７、及び内焦系レンズ２１９を有する。
また、図１に示すように、アライメントセンサ２０１とレチクルＲとの間には、投影光学系１３０に入射する露光光がけられない待避位置と、レチクルＲ又はウエハＷの位置合わせを行なう計測位置との間で駆動される落射ミラー２０３（アライメントセンサ２０２に対する２０４も同じ）が設置されている。

アライメント光源２１１は、アライメントのための検出ビームを出射する光源である。本実施形態においてアライメント光源２１１は、光源１１１（図１参照）から出射される露光用照明光を導いて用いる構成となっている。すなわち、照明ビームＩＬの一部の光束が図示せぬミラー等で分岐され、光ファイバーによりアライメントセンサ１８１内に導かれ、アライメント光源２１１たる光ファイバーの端部より検出ビーム（照明ビーム）として出射される。
アライメント光源２１１から出射された検出ビームは、光学素子２１２，２１４，２１８、照野絞り２１３、ビームスプリッター２１５，２１６及び絞り２１７を介して、内焦系レンズ２１９に到達する。
内焦系レンズ２１９は、図示せぬ駆動部により検出ビームの光路に沿って移動される焦点調節機構（ＡＦレンズ）である。内焦系レンズ２１９の位置情報は、図示せぬ位置検出部により検出されて主制御装置１６０に出力され、この情報に基づいて、主制御装置１６０が、アライメントセンサ２０１より出射する検出ビームが所望のフォーカス状態となるように、駆動系を介して内焦系レンズ２１９の位置を制御する。

内焦系レンズ２１９でフォーカス調整された検出ビームは、アライメントセンサ２０１から出射され、落射ミラー２０３で反射されて照野絞り２１３で規定された照野でレチクルＲ上の図３（Ａ）に示すようなレチクルアライメントマークＲＭを照明するとともに、レチクルＲ及び投影光学系１３０（図１参照）を介して基準板１４６上の図３（Ｂ）に示すようなウエハ基準マークＷＦＭを照明する。
レチクルアライメントマークＲＭ及びウエハ基準マークＷＦＭからの反射ビームは、落射ミラー２０３で反射され、内焦系レンズ２１９、光学素子２１８及び絞り２１７を介してビームスプリッター２１６に到達し、ビームスプリッター２１６で分岐されてラフ計測系２２８及びファイン観察系２２９へ各々入射される。

ビームスプリッター２１６で分岐されラフ計測系２２８に入射された反射ビームは、光学素子２２１を介してモニタ用撮像素子（ラフ計測用カメラ）２２２に入射される。モニタ用撮像素子２２２は、後述するファイン観察系２２９のＸ方向センサ２２６Ｘ及びＹ方向センサ２２６Ｙと比べて広い視野範囲を観察するものであり、このモニタ用撮像素子２２２によりその広い視野範囲を観察して得られた撮像信号は、不図示の観察用モニタに出力されるとともに主制御装置１６０（図１）に出力される。
主制御装置１６０では、入力された撮像信号に基づいてＸ方向及びＹ方向各々のレチクルアライメントマークＲＭとウエハ基準マークＷＦＭとの位置ずれ量が検出され、主制御装置１６０内に記憶された本発明に係る補正マップを用いてその位置ずれ量が補正され、補正した位置ずれ量に基づいてレチクルステージ１２１の位置が制御される。すなわち、レチクルマークがファイン計測系２２９の視野中心に配置されるようにレチクルステージ１２１の位置が制御される。

ビームスプリッター２１６で分岐されファイン観察系２２９に入射された反射ビームは、反射ミラー２２３及び光学素子２２４を介してビームスプリッター２２５に到達し、ビームスプリッター２２５でさらに分岐されて、Ｘ方向センサ２２６Ｘ及びＹ方向センサ２２６Ｙに各々入射される。Ｘ方向センサ２２６Ｘは、観察したマークのＸ方向の位置を計測するために図４（Ａ）に示すＸ方向に延伸した撮像エリアＰｘ内の画像を撮像する撮像素子であり、Ｙ方向センサ２２６Ｙは、観察したマークのＹ方向の位置を計測するために図４（Ａ）に示すＹ方向に延伸した撮像エリアＰｙ内の画像を計測する撮像素子である。そして、例えばＸ方向センサ２２６Ｘからは、図４（Ｂ）に示すような、Ｘ軸方向のパターン信号の信号強度を示す信号波形が得られる。これらのＸ方向センサ２２６Ｘ及びＹ方向センサ２２６Ｙで得られた撮像信号は、主制御装置１６０に出力される。

ベース２０５は、レチクルアライメント系が搭載されている定盤である。ベース２０５は、非磁性材料で形成された部材、あるいは表面に非磁性材料がコーティングされている部材により構成される。
以上が、露光装置１００の概略構成の説明である。

次に、このような構成の露光装置１００における本発明に係るレチクルアライメント系２００、及びレチクルアライメント系２００におけるレチクルＲの位置検出方法について図５〜図７を参照して説明する。
露光装置１００においては、前述したようなアライメントセンサ２０１（及びアライメントセンサ２０２）によりレチクルＲの位置を検出し、ウエハＷと位置合わせを行なう。この際、アライメントセンサ２０１においては、実際にレチクルＲとウエハＷとを位置合わせする前に、まず、サーチ観察系２２８におけるディストーション等の計測誤差補正用のデータを作成し記憶する。
まず、その補正データの作成処理について図５及び図６を参照して説明する。

露光装置１００においては、ウエハステージ１４２の基準板１４６上に形成されたマークＦＭ（基準マーク、フィデュシャルマーク）が、アライメントセンサ２０１のサーチ観察系２２８の視野内における第１象限〜第４象限のそれぞれの象限内に順次移動・位置決めされた状態で、その各状態下における基準マークＦＭの位置を計測する。そしてこの計測結果に基づいて、サーチ観察系における補正データを求める。
図５は、主制御装置１６０により駆動系１４７を介してウエハステージ１４２の位置を制御して、基準マークＦＭを、サーチ観察系２２８のモニタ用撮像素子２２２（撮像視野２２２）上の第１〜第４の各象限に配置せしめた状態を示す図である。ここでモニタ用撮像素子２２２は、原点Ｏ（０，０）とするカメラ座標系（モニタ用座標系）を持つものとする。

まず、ＸＹ２次元平面内においてウエハステージ１４２を制御して、基準マークＦＭをモニタ用撮像素子の第１象限Ｒ１内に位置させる（図５（Ａ）の状態）。そしてこの状態下において、モニタ用撮像素子で撮像した撮像信号を信号処理することにより（第１の位置検出手段）、カメラ座標系上における基準マークＦＭの位置Ｐ１（座標値）を求める。また、この状態下におけるステージ位置（ステージ移動座標系上における座標値Ｑ１）も、レーザ干渉計１４５（第３の位置検出手段）により求める。

次に、ウエハステージ１４２を、干渉計１４５の計測値を基準にして、（Ｙ方向への移動量は０に制御しつつ）−Ｘ方向に移動制御することにより、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態に設定する。すなわち、ウエハステージ１４２を駆動して、基準マークＦＭをモニタ用撮像素子の第４象限Ｒ４内に位置させる（図５（Ｂ）の状態）。そしてこの状態下において、前述の図５（Ａ）で説明したのと同様にして、カメラ座標系上における基準マークＦＭの座標位置Ｐ２と、ステージ移動座標系上におけるステージの座標位置Ｑ２とを求める。

次に、図５（Ｂ）の状態から、ウエハステージ１４２を干渉計１４５の計測値を基準にして、（Ｘ方向への移動量は０に制御しつつ）−Ｙ方向に移動制御して、図５（Ｃ）の状態（基準マークＦＭを第３象限Ｒ３内に位置せしめた状態）に設定し、上記と同様にしてカメラ座標系上における基準マークＦＭの座標位置Ｐ３と、ステージ移動座標系上におけるステージの座標位置Ｑ３とを求める。

その後に、図５（Ｃ）の状態から、ウエハステージ１４２を干渉計１４５の計測値を基準にして、（Ｙ方向への移動量は０に制御しつつ）＋Ｘ方向に移動制御して、図５（Ｄ）の状態（基準マークＦＭを第２象限Ｒ２内に位置せしめた状態）に設定し、上記と同様にしてカメラ座標系上における基準マークＦＭの座標位置Ｐ４と、ステージ移動座標系上におけるステージの座標位置Ｑ４とを求める。

上述のようにして計測されたカメラ座標系上の座標値Ｐ１〜Ｐ４、及びステージ移動座標系上におけるステージ座標値Ｑ１〜Ｑ４は、主制御装置１６０に入力される。
主制御装置１６０は、座標値Ｐ１〜Ｐ４と座標値Ｑ１〜Ｑ４とを用いて、サーチ観察系２２８のＸ方向のスケーリング誤差情報、及びＹ方向のスケーリング誤差情報を求める。
具体的には、座標値Ｐ１〜Ｐ４の各Ｘ座標位置（Ｐｎｘ）に基づいて、｜Ｐ１ｘ−Ｐ２ｘ｜、｜Ｐ３ｘ−Ｐ４ｘ｜を求める一方、座標値Ｑ１〜Ｑ４の各Ｘ座標位置（Ｑｎｘ）に基づいて、｜Ｑ１ｘ−Ｑ２ｘ｜、｜Ｑ３ｘ−Ｑ４ｘ｜を求め、それらの比（｜Ｐ１ｘ−Ｐ２ｘ｜／｜Ｑ１ｘ−Ｑ２ｘ｜、及び｜Ｐ３ｘ−Ｐ４ｘ｜、｜Ｑ３ｘ−Ｑ４ｘ｜）を求める。そしてＰ１，Ｐ２，Ｑ１，Ｑ２で得られた値と、Ｐ３，Ｐ４，Ｑ３，Ｑ４で得られた値との平均を算出することにより、サーチ観察系のＸ方向のスケーリング誤差情報を求める。

なお、サーチ観察系のＹ方向のスケーリング誤差情報も、上記Ｘ方向のスケーリング誤差情報の算出手法と同様の演算手法により求める。
このような計測・演算手法により、サーチ観察系全体としてディストーション補正情報（Ｘ方向スケーリング補正情報、Ｙ方向スケーリング補正情報）を求めることができる。

また、上述の計測・演算手法を応用することにより、サーチ観察系内（サーチ観察視野内）における個々の領域（エリア）毎、あるいは個々の位置（ポイント）毎に最適な補正マップ情報（ディストーション情報）を得ることもできる。
例えば、図５（Ａ）において、第１象限Ｒ１の領域内で基準マークＦＭを移動せしめつつ上述と同様な計測及び演算を行なうことにより、第１象限Ｒ１内におけるディストーション情報（Ｘ方向スケーリング、Ｙ方向スケーリング）を求めることができる。この計測方法を他の象限（Ｒ２〜Ｒ４）内においても適用することで、各象限毎のディストーション補正情報（象限毎のディストーション補正マップ情報）を得ることができる。

さらに、上記計測及び演算手法を行なう際に実施される基準マークＦＭの駆動ステップ量（移動量）を小さく（細かく）することにより、さらにサーチ観察視野内の各視野位置毎の（きめの細かい）ディストーション補正情報（補正マップ情報）を得ることができる。
なお、上述のような補正マップ情報を求める際における基準マークＦＭの駆動ステップ量（移動量）は、要求される位置決め精度や、計測対象となるレチクルの条件（素材や、反射率や、位相シフトレチクルであるか否か等）などによって自動的に、あるいは使用者が任意に設定しうるものである。

また、上述のような補正マップ情報（補正データ）は、露光装置１００のおかれる環境条件（温度、湿度、気圧など）に応じて複数具備されていることが望ましい。
本実施形態では、環境条件（温度、気圧）を変化させながら、上述の計測・演算手法を行なうことにより、種々の環境条件に最適な補正マップ情報を予め得ておく。図６はそのような計測・演算手法で求められた補正マップ情報テーブルの一例であり、温度と気圧の組み合わせによって、使用すべき補正マップ情報を予め複数（この場合は１５組）用意しているものである。
そして、例えば露光装置内の温度（具体的にはレチクルアライメント系２００の周辺温度）がａ度以上ｂ度未満の範囲内であって、且つその時の気圧がＡ気圧以上Ｂ気圧未満の範囲内であれば、第１の補正マップ（Ｎｏ．１）を補正情報として使用し、一方、温度がａ度以上ｂ度未満の範囲内であって、且つ気圧がＢ気圧以上Ｃ気圧未満の範囲内であれば、第２の補正マップ（Ｎｏ．２）を使用することになる。

なお、複数の補正マップ情報を平均演算、あるいは重み付け平均演算して用いるようにしても良い。例えば、図６の例で、温度がａ度で気圧がＢ気圧である場合、マップＮｏ．２のみを用いるのではなく、マップＮｏ．１も用いて重み付け平均（マップＮｏ．１の重みはマップＮｏ．２の重みよりも軽くして）して、新たな補正マップ情報Ｎｏ．１＋２を算出し、それを使用するようにしても良い。
なお以降では、「補正マップ情報（補正データ）」を「補正マップ」と称する場合もある。

次に、このような補正データを用いた本発明に係るレチクルの位置検出方法を適用したレチクルアライメント方法について図７を参照して説明する。
図７は、例えばレチクルＲをレチクルステージ１２１に搭載して投入されたロットに対して順次露光処理を行なう際の、レチクルアライメントを制御するためのフローチャートである。

このレチクルアライメントを制御する処理が開始されると、まず、露光装置１００内のレチクルアライメント系の周囲に配置され、そこの環境（温度及び気圧）を検出する環境センサ３００により、露光装置１００の環境条件の検出を行なう（ステップＳ１１）。すなわち、環境センサ３００内に設けられている温度センサにより温度を検出し、気圧センサにより気圧を検出する。
環境条件を検出したら、予め記憶されている複数の補正マップから、検出された環境条件に適した補正マップ（補正データ）を選択する（ステップＳ１３）。図６を参照して前述したように、補正マップは、温度及び気圧に対応付けて記憶されている。従って、この中から、検出された温度及び気圧に適合した補正マップを選択する。
補正マップを選択したら、レチクルアライメント処理を行なうか否かを検出する（ステップＳ１７）。レチクルアライメント系２００によるレチクルアライメントは、例えばレチクルＲがレチクルステージ１２１に投入された直後やロット先頭ウエハの処理時等に行なう。

レチクルアライメントを行なう場合には、まず、サーチ観察系２２８（第１の位置検出手段）を用いたサーチ計測を行なう（ステップＳ１９）。すなわち、レチクルＲのレチクルアライメントマークＲＭがアライメントセンサ２０１のサーチ観察系２２８の視野中心に配置されるように、主制御装置１６０が、設計情報等に基づいてモータ１２４を駆動し、レチクルステージ１２１を移動させる。そしてその状態で、サーチ観察系２２８によりレチクルアライメントマークＲＭを、ファイン観察系２２９に対して相対的に低い倍率で観察し、その像をモニタ用撮像素子２２２で撮像し、モニタ用撮像素子２２２の視野中心Ｏからのずれ量（レチクルアライメントマークＲＭの位置）を検出する。

レチクルアライメントマークＲＭのモニタ用撮像素子２２２の視野内におけるずれ量を検出したら、検出したずれ量を、ステップＳ１３で選択した補正マップ（補正データ）に基づいて補正する（ステップＳ２１）。そして、その補正したずれ量に基づいて、レチクルアライメントマークＲＭが視野中心に来るように、主制御装置１６０がモータ１２４を駆動してレチクルステージ１２１を移動させ、その位置を調整する（ステップＳ２３）。

このようなサーチ計測が終了したら、ファイン観察系２２９（第２の位置検出手段）を用いたファイン計測を行なう（ステップＳ２５）。すなわち、ファイン観察系２２９によりレチクルアライメントマークＲＭを、サーチ観察系２２８に対して相対的に高い倍率で観察し、その波形データをＸ方向センサ２２６Ｘ及びＹ方向センサ２２６Ｙにより検出し、その位置のウエハ基準マークＷＦＭとのずれ量を検出する。

この時、レチクルアライメントマークＲＭは、上述のような補正データを加味したサーチアライメントを行なったことによりファイン観察系２２９の視野中心付近に配置されているはずである。そこで、ステップＳ２５において検出したずれ量を所定の閾値ＴＨＬと比較し、レチクルアライメントマークＲＭが適切にファイン観察系２２９の視野中心付近に配置されているか否かを検出する（ステップＳ２７）。
このずれ量が閾値ＴＨＬよりも大きかった場合は、例えばステップＳ２１におけるサーチ計測結果の補正が適切に行なわれていない等、サーチアライメントが適切に行なわれていないことが考えられるので、その旨の警告を発っし、キャリブレーションのし直しを促す（ステップＳ２９）。

このような警告が発せられた場合には、例えばファイン観察系２２９によるそれまでの計測結果の履歴を評価し、レチクルアライメントマークＲＭのずれの傾向を求め、必要に応じて補正マップの修正を行なう。この補正マップの修正処理は、例えばオペレータが露光装置１００の主制御装置１６０内に設けられている記憶手段に記憶されている履歴データ等に基づいて行なってよい。あるいは、主制御装置１６０が、例えば予め設定されたレチクルアライメントマークＲＭの位置ずれの傾向を求める演算を実行して位置ずれの傾向を自動的に分析し、さらに、予め設定された補正マップの更新を行なう処理プログラム等により、位置ずれの傾向の分析結果に基づいて補正マップを自動的に更新するようにしても良い。

そして、ステップＳ２５で求められたずれ量に基づいて、主制御装置１６０がモータ１２４を介してレチクルステージ１２１を駆動し、レチクルアライメントマークＲＭとウエハ基準マークＷＦＭとを高精度に位置合わせする（ステップＳ３１）。
これにより、レチクルアライメントが終了し、さらに、一連のロット処理が終了して実質的に露光装置１００が停止される時等に、主制御装置１６０におけるこのレチクルアライメント処理も終了される（ステップＳ３３）。

このように、本実施形態の露光装置１００においては、光学系や撮像系の倍率誤差やディストーションあるいは撮像素子（カメラ）の回転等によるサーチ観察系２２８の計測位置のずれ量を予め検出し、サーチ計測の計測結果を補正するための補正マップとして記憶している。そして、サーチ観察系２２８によるサーチ計測結果は、補正マップにより補正してファイン計測に利用している。従って、そのような倍率誤差やディストーション等に影響されない高精度なサーチアライメントを行なうことができる。
その結果、ファイン計測の際に、レチクルアライメントマークＲＭをファイン観察系２２９の視野中心近傍に適切に配置することができ、ファイン計測をファイン観察系２２９の視野中心付近で適切に行なうことができる。すなわち、レチクルアライメントマークＲＭとウエハ基準マークとを高精度に位置合わせすることができる。

最後に、本実施形態に係る露光装置１００をリソグラフィー工程において使用したデバイスの製造方法について図８を参照して説明する。
図８は、例えば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電子デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
図８に示すように、電子デバイスの製造工程においては、まず、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行ない、その機能を実現するためのパターン設計を行ない（工程Ｓ８１０）、次に、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する（工程Ｓ８２０）。
一方、シリコン等の材料を用いてウエハ（シリコン基板）を製造する（工程Ｓ８３０）。

次に、工程Ｓ８２０で製作したレチクル及び工程Ｓ８３０で製造したウエハを使用して、リソグラフィー技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する（工程Ｓ８４０）。
具体的には、まず、ウエハ表面に、絶縁膜、電極配線膜あるいは半導体膜との薄膜を成膜し（工程Ｓ８４１）、次に、この薄膜の全面にレジスト塗布装置（コータ）を用いて感光剤（レジスト）を塗布する（工程Ｓ８４２）。
次に、このレジスト塗布後の基板をウエハホルダー上にロードするとともに、工程Ｓ８３０において製造したレチクルをレチクルステージ上にロードして、そのレチクルに形成されたパターンをウエハ上に縮小転写する（工程Ｓ８４３）。この時、露光装置においては、上述した本発明に係る位置合わせ方法によりウエハの各ショット領域を順次位置合わせし、各ショット領域にレチクルのパターンを順次転写する。

露光が終了したら、ウエハをウエハホルダーからアンロードし、現像装置（デベロッパ）を用いて現像する（工程Ｓ８４４）。これにより、ウエハ表面にレチクルパターンのレジスト像が形成される。
そして、現像処理が終了したウエハに、エッチング装置を用いてエッチング処理を施し（工程Ｓ８４５）、ウエハ表面に残存するレジストを、例えばプラズマアッシング装置等を用いて除去する（工程Ｓ８４６）。
これにより、ウエハの各ショット領域に、絶縁層や電極配線等のパターンが形成される。そして、この処理をレチクルを変えて順次繰り返すことにより、ウエハ上に実際の回路等が形成される。

ウエハ上に回路等が形成されたら、次に、デバイスとしての組み立てを行なう（工程Ｓ８５０）。具体的には、ウエハをダイシングして個々のチップに分割し、各チップをリードフレームやパッケージに装着し電極を接続するボンディングを行ない、樹脂封止等パッケージング処理を行なう。
そして、製造した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い（工程Ｓ８６０）、デバイス完成品として出荷する。

なお、本実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。

例えば、露光装置の全体構成は、図１に示した構成に限られるものではない。
例えば、別のコンピュータをイントラネットに接続して処理を分散して行なうようなシステムであっても良いし、他の通信ネットワークを介して構築されるようなシステムや、あるいはまた、いわゆるサーバークライアント型のシステムとして構築されるようなシステムであっても良い。露光システムの各装置における計算、制御のための演算等の処理の分担の形態、換言すれば分散処理システムとしての機能の分散形態、あるいはネットワークシステムとしてのこれら各装置の接続形態は、任意の形態としてよい。

また、本発明は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に限らず、ステップ・アンド・リピート方式、又はプロキシミティ方式の露光装置（Ｘ線露光装置等）を始めとする各種方式の露光装置にも全く同様に適用が可能である。
また、露光装置で用いる露光用照明光（エネルギビーム）は紫外光に限られるものではなく、Ｘ線（ＥＵＶ光を含む）、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線等でも良い。また、ＤＮＡチップ、マスク又はレチクル等の製造用に用いられる露光装置でも良い。

図１は、本発明の一実施形態の露光装置の構成を示す図である。 図２は、図１に示した露光装置のアライメントセンサの構成を示す図である。 図３は、レチクルアライメントマークＲＭ及びウエハ基準マークを示す図である。 図４は、図３に示したレチクルアライメントマークＲＭとウエハ基準マークを重ね合わせた状態、及び位置合わせ状態を検出するための信号波形を示す図である。 図５は、補正マップの作成方法を説明するための図である。 図６は、図１に示した露光装置に記憶される補正マップの形態を示す図である。 図７は、レチクルアライメントの流れを示すフローチャートである。 図８は、デバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００…露光装置。
１１０…照明系
１１２…照度均一化光学系
１１３…照明系開口絞り板（レボルバ）
１１４…レボルバ駆動系
１１６…リレー光学系
１１７…折り曲げミラー
１２０…レチクルステージ部
１２１…レチクルステージ
１２２…レーザ干渉計
１２３…移動鏡
１２４…モータ
１３０…投影光学系
１４０…ウエハステージ部
１４１…定盤
１４２…ウエハステージ
１４３…ウエハホルダー
１４４…移動鏡
１４５…レーザ干渉計
１４６…基準板
１４７…駆動系
１５０…メインフォーカス系
１５１…照射光学系
１５２…受光光学系
１６０…主制御装置
２００…レチクルアライメント系
２０１，２０２…アライメントセンサ
２０３，２０４…落射ミラー
２０５…ベース
２１１…アライメント光学系
２１２，２１３，２１８，２２１，２２４…光学素子
２１３…照野絞り
２１４、２２３…反射ミラー
２１７…絞り
２１９…内焦系レンズ
２２２…モニタ用撮像素子
２２６…撮像素子
２２８…サーチ観察系
２２９…ファイン観察系
３００…環境（温度・気圧）センサ

Claims (18)

1. 第１の光学系及び第１の光電変換素子を備え、所望の検出対象の位置を検出する第１の位置検出手段と、第２の光学系及び第２の光電変換素子を備え、前記所望の検出対象の位置を前記第１の位置検出手段よりも高精度に検出する第２の位置検出手段と、を含む位置検出装置であって、
   前記第１の位置検出手段の構成要素を要因として該第１の位置検出手段の検出結果に生じる誤差を、予め記憶されている補正データに基づいて補正する補正手段と、
   前記補正手段によって補正された前記検出結果に基づいて、前記所望の検出対象を移動させて、当該所望の検出対象を前記第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めする駆動手段と、を有し、
   前記第２の位置検出手段は、前記駆動手段によって前記検出視野内に移動された前記所望の検出対象の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
2. 前記補正データは、前記第１の位置検出手段の検出視野内を複数の象限に分割し、前記駆動手段によって前記各象限内に順次移動された前記検出対象である基準マークの、該検出視野内での位置を前記第１の検出手段で順次検出した検出結果と、前記基準マークが前記駆動手段によって順次移動される際の該基準マークの移動量を検出する第３の位置検出手段による検出結果と、を比較して得られるデータであることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記補正データは、前記第１の光学系及び前記第１の光電変換素子で生じる倍率量又は収差量、及び前記第１の光電変換素子の回転量のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
4. 前記補正手段は、前記補正データを、前記第１の位置検出手段の検出視野内の各箇所に対応するマップ形式の補正値として記憶することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の位置検出装置。
5. 前記補正手段は、前記位置検出手段の周囲の環境条件に応じた複数の補正データを記憶することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の位置検出装置。
6. 前記環境条件としての温度又は気圧の少なくとも一方を検出する環境センサをさらに含み、
   前記補正手段は、前記環境センサの検出結果に基づいて、該検出された環境に相応しい補正データを前記複数の補正データの中から選択して使用することを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
7. 前記第２の位置検出手段による位置検出の際に、前記検出対象の位置が前記第２の位置検出手段の検出視野内の所定位置から所定量以上ずれている場合には、所定の警告を発するか、又は補正データの自動更新処理を行なうことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の位置検出装置。
8. 前記第２の位置検出手段によるそれまでの検出結果の履歴を評価して、前記駆動手段によって前記第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めされる前記所望の検出対象の前記所定位置からのずれの傾向を求める演算手段をさらに有し、
   前記補正データの自動更新処理では、前記演算手段による演算結果に基づいて前記補正データを更新することを特徴とする請求項７に記載の位置検出装置。
9. 前記検出対象は、マスクに形成されたマークであって、前記マスクの位置を制御するために、前記第１の位置検出手段によって前記マークの位置をラフ計測し、前記第２の位置検出手段によって前記マークの位置をファイン計測する請求項１〜８の何れか一項に記載の位置検出装置。
10. 第１の光学系及び第１の光電変換素子を備えた第１の位置検出手段を用いて、所望の検出対象の位置を検出した後に、第２の光学系及び第２の光電変換素子を備えた第２の位置検出手段を用いて、前記所望の検出対象の位置を前記第１の位置検出手段よりも高精度に検出する位置検出方法であって、
    前記第１の位置検出手段の構成要素を要因として該第１の位置検出手段の検出結果に生じる誤差を、予め記憶されている補正データに基づいて補正する補正工程と、
    前記補正工程で補正された前記検出結果に基づいて、前記所望の検出対象を移動させて、前記第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めする位置決め工程と、を有し、
    前記第２の位置検出手段は、前記位置決め工程によって前記検出視野内に移動された前記所望の検出対象の位置を検出することを特徴とする位置検出方法。
11. 前記補正データは、前記第１の位置検出手段の検出視野内を複数の象限に分割し、前記駆動手段によって前記各象限内に順次移動された前記検出対象である基準マークの、該検出視野内での位置を前記第１の検出手段で順次検出した検出結果と、前記基準マークが前記駆動手段によって順次移動される際の該基準マークの移動量を検出する干渉計の計測結果と、を比較して得られるデータであることを特徴とする請求項１０に記載の位置検出方法。
12. 前記補正工程では、前記補正データとして、前記第１の位置検出手段の検出視野内の各箇所に対応するマップ形式の補正値として記憶された補正データを使用することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の位置検出方法。
13. 前記補正データは、前記位置検出手段の周囲の環境条件に応じて複数記憶されていることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の位置検出方法。
14. 前記補正工程では、前記環境条件としての温度又は気圧の少なくとも一方を検出する環境センサの検出結果に基づいて、該検出された環境に相応しい補正データを前記複数の補正データの中から選択して使用することを特徴とする請求項１３に記載の位置検出方法。
15. 前記第２の位置検出手段による位置検出の際に、前記検出対象の位置が前記第２の位置検出手段の検出視野内の所定位置から所定量以上ずれている場合には、所定の警告を発するか、又は補正データの自動更新処理を行なうことを特徴とする請求項１０〜１４の何れか一項に記載の位置検出方法。
16. 前記補正データの自動更新処理では、
    前記第２の位置検出手段によるそれまでの検出結果の履歴を評価して、前記位置決め工程時に前記第２の位置検出手段の検出視野内に位置決めされる前記所望の検出対象の前記所定位置からのずれの傾向を求め、
    その求められた前記傾向に基づいて前記補正データを更新することを特徴とする請求項１５に記載の位置検出方法。
17. 検出光学系と光電変換素子とを備え、所望の検出対象を光電検出してその検出対象の位置を検出する位置検出装置であって、
    前記位置検出手段の前記構成要素を要因として該位置検出手段の検出結果に生じる誤差を、予め記憶されている補正データに基づいて補正する補正手段と、
    前記位置検出装置の周囲の環境条件としての温度又は気圧の少なくとも一方を検出する環境センサと、を有し、
    前記補正データには、前記環境条件毎に設けられた複数の補正データが含まれており、
    前記補正手段は、前記複数の補正データの中から、前記環境センサの出力に基づいて選択された補正データを使用して前記補正を行なうことを特徴とする位置検出装置。
18. 前記補正データは、前記検出光学系及び前記光電変換素子で生じる倍率量又は収差量、及び前記光電変換素子の回転量のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の位置検出装置。

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