JPH09152309A - 位置検出装置および位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の方式の位置合わせ機構による位置検出用
マークの粗位置合わせを行うことなく、高精度な位置検
出が可能な位置検出装置および方法。 【解決手段】 第１領域と第２領域との長さの比が変化
するように第１領域と第２領域とが所定のピッチで交互
に配列された回折格子マークを有する被検物体に対して
可干渉な光束を照射するための照射光学系と、可干渉な
光束により回折格子マーク上に形成される干渉縞と回折
格子マークとを相対的に走査するための走査手段と、可
干渉な光束の照射により回折格子マークから発生する回
折光を検出信号に光電変換するための光電検出器と、回
折格子マークの構造によって変調される回折光の強度が
所定の状態となるときの検出信号の出力に基づいて回折
格子マークの位置を検出するための検出手段とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置検出装置および
方法に関し、特に半導体素子や液晶表示素子などの製造
のための露光装置において感光性基板またはマスクの位
置検出を行う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置として、たとえば特
開平２−２７２３０５号公報に、２光束干渉を利用した
位置検出装置が開示されている。この位置検出装置にお
いては、被検物体の位置を高精度に検出することができ
る。しかしながら、被検物体の位置ずれ量が位置検出用
マーク（回折格子状のパターン）のピッチの半分以上に
なると、検出信号の位相が２πを越えてしまい、被検物
体が正しい位置にあるか否かを判別することができなく
なってしまう。

【０００３】このため、たとえば特開昭６０−１３０７
４２号公報に開示のＬＳＡ（レーザ・ステップ・アライ
メント) 系のような他の適当な方式の位置合わせ機構に
より、位置検出用マークのピッチの半分以下の精度で被
検物体をあらかじめ粗位置合わせ（プリアライメント）
する必要がある。たとえば、最終的な位置検出精度を６
ｎｍとし、位相の検出精度を１周期の１／１０００程度
とすると、位置検出用マークの所要ピッチは６μｍとな
る。すなわち、２光束干渉を利用した位置検出装置で検
出する前に、位置検出用マークを３μｍ以下の精度であ
らかじめ粗位置合わせする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マーク
段差の小さいウエハや表面荒れの激しいアルミウエハな
どの被検物体に対して、ＬＳＡ系のような他の方式の位
置合わせ機構の精度が著しく低下することがある。この
場合、２光束干渉を利用した位置検出装置での高精度検
出に先立って、位置検出用マークのピッチの半分の精度
で位置検出用マークを粗位置合わせすることが困難にな
ってしまう。

【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、他の方式の位置合わせ機構による位置検出用
マークの粗位置合わせを行うことなく、高精度な位置検
出が可能な位置検出装置および方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、所定の方向に沿った第１領域と
第２領域との長さの比が変化するように、前記所定方向
に沿って第１領域と第２領域とが所定のピッチで交互に
配列された回折格子マークを有する被検物体に対して可
干渉な光束を照射するための照射光学系と、前記可干渉
な光束により前記回折格子マーク上に形成される干渉縞
と前記回折格子マークとを相対的に走査するための走査
手段と、前記可干渉な光束の照射により前記回折格子マ
ークから発生する回折光を検出信号に光電変換するため
の光電検出器と、前記所定の方向に沿った第１領域と第
２領域との長さの比が変化する前記回折格子マークの構
造によって変調される前記回折光の強度が所定の状態と
なるときの前記検出信号の出力に基づいて、前記回折格
子マークの位置を検出するための検出手段とを備えてい
ることを特徴とする位置検出装置を提供する。

【０００７】本発明の好ましい態様によれば、前記検出
手段は、前記回折格子マークの構造によって変調される
前記回折光の強度が極大または極小となるときの前記検
出信号の出力に基づいて、前記回折格子マークの位置を
検出する。

【０００８】本発明の別の局面によれば、位置検出用マ
ークが形成された被検物体の位置を検出する位置検出方
法において、前記位置検出用マークは、所定方向に沿っ
て第１領域と第２領域とが所定のピッチで交互に配列さ
れ、且つ前記所定の方向に沿った第１領域と第２領域と
の長さの比が変化する回折格子マークで構成され、前記
位置検出用マークに対して可干渉な光束を照射すること
により前記回折格子マーク上に干渉縞を形成する第１工
程と、前記干渉縞と前記回折マークとを相対的に走査す
ることによって生成される回折光を検出信号に光電変換
する第２工程と、前記所定の方向に沿った第１領域と第
２領域との長さの比が変化する前記回折格子マークの構
造によって変調される前記回折光の強度が所定状態とな
るときの前記検出信号の出力に基づいて、前記位置検出
用マークの位置を検出する第３工程とを備えていること
を特徴とする位置検出方法を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明では、位置検出用マークと
して、所定方向に沿って第１領域と第２領域とが所定の
ピッチで交互に配列され且つ所定の方向に沿った第１領
域と第２領域との長さの比が変化するような回折格子マ
ークを用いている。したがって、位置検出用マークに対
して可干渉な光束を照射することにより生成される回折
光を光電変換して検出信号が得られる。こうして、回折
格子マークの構造によって変調される回折光の強度が所
定状態となるときの検出信号の出力に基づいて、位置検
出用マークの位置を検出することができる。

【００１０】具体的には、たとえばマーク中心において
デューティが０．５であり且つマーク端にかけてデュー
ティがほぼ単調変化するような一定ピッチの回折格子マ
ークを用いている。したがって、たとえば２光束干渉を
利用してマーク中心の位置検出を行う場合、２光束の交
差点（中心点）とマーク中心とが一致したときに、２光
束に対する位置検出用マークからの１次回折光の強度が
最大になる。すなわち、位置検出用マークからの回折光
の強度が最大になるとき、位置検出用マークの中心位置
を検出することができる。このように、本発明では、位
置検出用マークのピッチの半分以上の位置ずれがあって
も、たとえば２光束干渉を利用して高精度で迅速な位置
検出が可能である。

【００１１】本発明では、回折格子マークのデューティ
を変化させると回折光の強度が変化する原理を利用して
いる。したがって、位置検出用の光束が位置検出用マー
クを完全に照射するような場合にも、走査に伴う回折光
の強度変化に関するデータに基づいて、照射する光束の
強度分布や照射領域の形状の影響を受けにくい高精度な
位置検出が可能となる。また、本発明による位置検出で
粗位置合わせを行い、ピッチおよびデューティが一定の
通常の回折格子マークからなる別の位置検出用マークか
らの検出信号の位相情報に基づいて最終位置合わせ（フ
ァインアライメント）をさらに高精度に行うこともでき
る。

【００１２】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の実施例にかかる位置検出装置
の構成を概略的に示す図である。本実施例は、２光束ヘ
テロダイン干渉方式の位置検出装置に本発明を適用した
例である。図１の２光束ヘテロダイン干渉方式の位置検
出装置は、位置検出光を供給するレーザ光源１を備えて
いる。レーザ光源１からの光束は、ビームスプリッタ２
を介して２つに分割された後、互いに異なる音響光学素
子３ａおよび３ｂにそれぞれ入射する。

【００１３】互いに異なる音響光学素子３ａおよび３ｂ
でそれぞれ周波数変調を受けた２つの光束には所定の周
波数差が付与され、集光レンズ４により視野絞り５上で
交差するように集束される。視野絞り５を介した２つの
光束は、第２対物レンズ６を介して、送受光分離プリズ
ム７に入射する。送受光分離プリズム７を透過した２つ
の光束は、第１対物レンズ８を介して、被検物体９上に
形成された位置検出用マークＷＭ上で再び交差する。な
お、位置検出用マークＷＭは、後述するように、所定方
向に沿って所定ピッチで交互に形成された遮光領域とし
ての第１領域と透過領域としての第２領域とからなる回
折格子マークである。ここで言う回折格子マークのピッ
チＰとは、第１領域を挟んで隣接した位置にある２つの
第２領域の各中心間の距離、または第２領域を挟んで隣
接した位置にある２つの第１領域の各中心間の距離を意
味する。

【００１４】位置検出用マークＷＭに入射する２つの光
束は、垂直入射光に対する位置検出用マークＷＭの±１
次回折光の方向からそれぞれ入射するように構成されて
いる。すなわち、位置検出用マークＷＭのマークピッチ
をＰとし、検出光の波長をλとすると、２つの光束の入
射角は±λ／Ｐである。したがって、２つの光束により
位置検出用マークＷＭ上には干渉縞が形成され、この干
渉縞によって位置検出用マークＷＭが光学的に走査され
る。こうして、２つの光束の照射により位置検出用マー
クＷＭから発生する光のうち±１次反射回折光は、被検
物体９の面に対する法線方向に反射される。この２つの
反射回折光は干渉光となって、第１対物レンズ８で再び
集光された後、送受光分離プリズム７で反射されて受光
光学系に導かれる。

【００１５】受光光学系では、ＳＰＤ（シリコンフォト
ダイオード）などの光電変換素子１０により、干渉光の
光量が電気信号すなわち検出信号に変換される。信号処
理系１１では、後述するように、この検出信号の出力に
基づいて位置検出用マークＷＭの位置を検出することが
できる。さらに、信号処理系１１では、光電変換素子１
０からの検出信号を位置検出用マークＷＭの位置ずれ量
を表わす位置ずれ信号に変換する。信号処理系１１から
の位置ずれ信号は、制御系１２に供給される。制御系１
２では、信号処理系１１からの位置ずれ信号に応じて、
被検物体９を保持しているステージ（不図示）を適宜駆
動し、位置検出用マークＷＭの位置ずれを補正すること
によって位置合わせが行われる。

【００１６】図２は、ピッチおよびデューティがともに
一定のパターンからなる通常の回折格子マークの構成を
示す図である。図２に示すように、通常の回折格子マー
クからなる位置検出用マークでは、所定方向に沿って一
定のピッチＰおよび一定のデューティｄでパターン（図
中斜線部で示す）が形成されている。なお、ピッチＰと
は所定方向に沿ったパターン間距離であり、デューティ
ｄとは所定方向に沿ったパターンの長さＬのピッチＰに
対する比Ｌ／Ｐである。

【００１７】簡単のために、図２において斜線部で示す
パターン領域からのみ回折光が反射される強度格子（明
暗パターンからなる回折格子）マークの場合を考える。
このとき、１次回折光の振幅Ａ（１）は、次の式（１）
によって表わされる。 Ａ（１）＝ sin（πｄ）／π （１） 上述の式（１）から、１次回折光の振幅（強度）は回折
格子マークのデューティｄに依存することがわかる。

【００１８】図３は、図２の回折格子マークにおける１
次回折光の振幅Ａ（１）と回折格子マークのデューティ
ｄとの関係を示す図である。図３では、デューティｄを
横軸に、１次回折光の振幅Ａ（１）を縦軸にそれぞれと
っている。図３を参照すると、デューティｄが０．５の
とき、１次回折光の振幅Ａ（１）が最大となっている。
そして、デューティｄが０．５から０にまたは０．５か
ら１に近づくにつれて１次回折光の振幅Ａ（１）は単調
に減少している。

【００１９】図４は、ピッチが一定でデューティがマー
クの中心から端部にかけて単調減少するパターンからな
る回折格子マークの構成を示す図である。また、図５
は、ピッチが一定でデューティがマークの一端から他端
にかけて単調変化するパターンからなる回折格子マーク
の構成を示す図である。図４に示す回折格子マークで
は、マークの中心におけるデューティを０．５とし、両
端にかけてデューティが線形的に減少している。また、
図５に示す回折格子マークでは、マークの中心における
デューティを０．５とし、図中左端から右端にかけてデ
ューティが線形的に増加している。

【００２０】ピッチが一定でデューティが順次変化する
回折格子マークに対する１次回折光の振幅は、上述の式
（１）で表される振幅の総和である。したがって、本実
施例では、図４および図５のようにデューティが順次変
化している回折格子マークを用いることにより、マーク
の中心と照射２光束の中心（交差点）とが一致したとき
に１次回折光の強度が最大となる。換言すれば、２光束
の照射に対する位置検出用マークＷＭからの１次回折光
の強度が最大になるとき、位置検出用マークＷＭの中心
位置を検出することができる。

【００２１】こうして、マークの中心と照射２光束の中
心（交差点）とがピッチの半分以上初期的に位置ずれし
ていても、１次回折光の強度分布に基づいて位置検出を
高精度に行うことができる。すなわち、他の位置合わせ
機構による粗位置合わせを行うことなく、本実施例によ
る位置検出方法により迅速且つ高精度に位置検出を行う
ことができる。なお、本実施例による位置検出で粗位置
合わせを行い、ピッチおよびデューティが一定の通常の
回折格子マークからなる別の位置検出用マークからの検
出信号の位相情報に基づいて最終位置検出をさらに高精
度に行うこともできる。

【００２２】なお、上述の実施例では、図４および図５
に示す回折格子マークのデューティの変化が線形的であ
ったが、本発明ではデューティの変化がほぼ単調である
ことが必須要件である。したがって、デューティをたと
えばアークサイン関数にしたがって変化させることによ
り、１次回折光の振幅の変化を線形的にすることができ
る。次の表（１）は、図４および図５の回折格子マーク
のデューティの変化および上述のアークサイン関数にし
たがうデューティの変化を数値的に示している。

【００２３】

【表１】

【００２４】表（１）において、左側の数字は、図中左
側のパターン領域を−４とし、図中中央のパターン領域
を０とし、図中右側のパターン領域を４として、９個の
パターン領域を数値的に示している。したがって、図４
の回折格子マークに対応するＡの列では、デューティｄ
が左端の０．１から中央の０．５まで線形に増加し、中
央の０．５から右端の０．５まで線形に減少している。
また、図５の回折格子マークに対応するＢの列では、デ
ューティｄが左端の０．１から中央の０．５を経て右端
の０．９まで線形に増加している。

【００２５】さらに、アークサイン関数にしたがってデ
ューティｄが変化する例を示すＣの列では、デューティ
ｄが左端の０．０６４１から中央の０．５までアークサ
イン関数にしたがって増加し、中央の０．５から右端の
０．０６４１までアークサイン関数にしたがって減少し
ている。また、アークサイン関数にしたがってデューテ
ィｄが変化するもう１つの例を示すＤの列では、デュー
ティｄが左端の０．０６４１から中央の０．５を経て右
端の０．９３５９までアークサイン関数にしたがって増
加している。

【００２６】以上の実施例では、回折格子マークから発
生する±１次回折光による検出信号がマーク中心におい
て最大となるように、すなわち検出用の光束中心と回折
格子マークの中心とが一致した時に検出される回折強度
が最大になるように、マーク中心のデューティが０．５
となるように設定した例を示している。しかしながら、
回折格子マークの中心位置において発生する回折光を最
大にするためには、マーク中心領域での遮光領域（第１
領域）と透過領域（第２領域）との比を１：１、すなわ
ちマーク中心領域のデューティを０．５とした場合に限
ることはない。すなわち、検出すべき回折光の次数に応
じて、回折格子マークの中心でのデューティを所定の値
に設定すればよい。

【００２７】具体的には、デューティｄの強度格子のｎ
次回折光（検出光）の強度Ｉ_n は、一般的に次式（２）
の如く表される。 Ｉ_n ＝｜ sin（πｎｄ）／（πｎ）｜² （２） ここで、回折光の強度が極値をとる時の条件は、上記
（２）式を微分した値が以下の（３）式に示す如く零と
なることである。 sin（πｎｄ）× cos（πｎｄ）＝０ （３）

【００２８】そして、上式（２）が極大値を示すのは、
cos（πｎｄ）＝０の時である。また、デューティｄ
は、０＜ｄ＜１の範囲の値をとる。このため、たとえ
ば、回折光の強度が極大値をとる条件は、ｎ＝±１の時
にデューティｄが０．５であり、ｎ＝±２の時にデュー
ティｄが０．２５または０．７５であることである。

【００２９】従って、±２次回折光を検出光として用い
て、回折格子マークから発生する±２次回折光による検
出信号がマーク中心において最大となるようにするため
には、遮光領域（第１領域）と透過領域（第２領域）と
の比を３：１とし、マーク中心部からマーク端部へ行く
に従って、検出強度が単調減少するように遮光領域（第
１領域）と透過領域（第２領域）との比が３：１から外
れるように回折格子マークを構成すれば良い。あるい
は、遮光領域（第１領域）と透過領域（第２領域）との
比を１：３とし、マーク中心部からマーク端部へ行くに
従って、検出強度が単調減少するように遮光領域（第１
領域）と透過領域（第２領域）との比が１：３から外れ
るように回折格子マークを構成すれば良い。

【００３０】よって、上式（２）が極大値を示す時のデ
ューティｄを一般的に示せば、以下の（４）式の如く表
現することができる。 ｄ＝（ｍ＋０．５）／ｎ （０＜ｄ＜１） （４） 但し、ｍおよびｎは整数であり、ｎは回折次数である。

【００３１】以上の如く、回折格子マークから発生する
±ｎ次回折光による検出信号がマーク中心において最大
となるようにするためには、上式（４）により決定され
るデューティｄを求め、その時のデューティｄが回折格
子マークの中心となるように構成すれば良い。

【００３２】さらに別の例としては、回折格子マークか
ら発生する±ｎ次回折光による検出信号がマーク中心に
おいて最小とし、マーク中心部からマークの端部へ行く
に従って、±ｎ次回折光による検出信号が単調増加する
ように、回折格子マークを構成しても良い。この場合、
上式（２）が極小値を示すのは、 sin（πｎｄ）＝０の
時である。また、デューティｄは、０＜ｄ＜１の範囲の
値をとる。このため、例えば、回折光の強度が極小値を
とる条件は、ｎ＝±２の時のデューティｄが０．５であ
ることである。なお、ｎ＝±１の時には、デューティｄ
を０または１の近傍にすれば良い。

【００３３】従って、±２次回折光を検出光として用い
て、回折格子マークから発生する±２次回折光による検
出信号がマーク中心において最小となるようにするため
には、遮光領域（第１領域）と透過領域（第２領域）と
の比を１：１とし、マーク中心部からマーク端部へ行く
に従って、検出強度が単調増加するように遮光領域（第
１領域）と透過領域（第２領域）との比が１：１から外
れるように回折格子マークを構成すれば良い。

【００３４】よって、上式（２）が極小値を示す時のデ
ューティｄを一般的に示せば、以下の（５）式の如く表
現することができる。 ｄ＝ｍ／ｎ （０＜ｄ＜１） （５） 但し、ｍおよびｎは整数であり、ｎは１次以上の回折次
数、即ち｜ｎ｜＞１である。

【００３５】以上の如く、回折格子マークから発生する
±ｎ次回折光による検出信号がマーク中心において最小
となるようにするためには、上式（５）により決定され
るデューティｄを求め、その時のデューティｄが回折格
子マークの中心となるように構成すれば良い。

【００３６】また、上述の実施例では、説明を簡単にす
るために位置検出用マークとして明暗パターンからなる
強度格子マークを用いている。しかしながら、一定の段
差で形成された位相格子マークを位置検出用マークに用
いることもできる。さらに、特開平６−８２２１５号公
報に開示されているような複数の光源を用いた位置検出
光学系にも本発明を適用することができるのはいうまで
もない。

【００３７】以上の如く、マーク中心におけるデューテ
ィの値およびマーク全体に亘るデューティの変化を適当
に設定することにより、光束中心とマーク中心とが一致
したときに回折光の強度が所定の状態、たとえば極大ま
たは極小になるように構成することができることは明ら
かである。

【００３８】さらに、上述の実施例では、２光束ヘテロ
ダイン干渉を利用した位置検出装置を示しているが、２
つの光束に周波数差を付与しない２光束ホモダイン干渉
を利用した位置検出装置にも本発明を適用することがで
きる。

【００３９】

【効果】以上説明したように、本発明では、位置検出用
マークの中心と検出光の中心との位置ずれ情報が検出信
号の振幅に含まれるので、位置検出用マークのピッチの
半分以上の位置ずれがあっても、たとえば２光束干渉を
利用して高精度且つ迅速な位置検出が可能である。ま
た、本発明による位置検出で粗位置合わせを行い、ピッ
チおよびデューティが一定の通常の回折格子マークから
なる別の位置検出用マークからの検出信号の位相情報に
基づいて最終位置検出をさらに高精度に行うこともでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる位置検出装置の構成を
概略的に示す図である。

【図２】ピッチおよびデューティがともに一定のパター
ンからなる通常の回折格子マークの構成を示す図であ
る。

【図３】図２の回折格子マークにおける１次回折光の振
幅Ａ（１）と回折格子マークのデューティｄとの関係を
示す図である。

【図４】ピッチが一定でデューティがマークの中心から
端部にかけて単調減少するパターンからなる回折格子マ
ークの構成を示す図である。

【図５】ピッチが一定でデューティがマークの一端から
他端にかけて単調変化するパターンからなる回折格子マ
ークの構成を示す図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ ビームスプリッター ３ 音響光学素子 ４ 集光レンズ ５ 視野絞り ６ 第２対物レンズ ７ 送受光分離プリズム ８ 第１対物レンズ ９ 被検物体 １０ 光電変換素子 １１ 信号処理系 １２ 制御系 ＷＭ 位置検出用マーク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に沿った第１領域と第２領域
   との長さの比が変化するように、前記所定方向に沿って
   第１領域と第２領域とが所定のピッチで交互に配列され
   た回折格子マークを有する被検物体に対して可干渉な光
   束を照射するための照射光学系と、 前記可干渉な光束により前記回折格子マーク上に形成さ
   れる干渉縞と前記回折格子マークとを相対的に走査する
   ための走査手段と、 前記可干渉な光束の照射により前記回折格子マークから
   発生する回折光を検出信号に光電変換するための光電検
   出器と、 前記所定の方向に沿った第１領域と第２領域との長さの
   比が変化する前記回折格子マークの構造によって変調さ
   れる前記回折光の強度が所定の状態となるときの前記検
   出信号の出力に基づいて、前記回折格子マークの位置を
   検出するための検出手段とを備えていることを特徴とす
   る位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記回折格子マークの
   構造によって変調される前記回折光の強度が極大または
   極小となるときの前記検出信号の出力に基づいて、前記
   回折格子マークの位置を検出することを特徴とする請求
   項１に記載の位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記照射光学系は、前記所定の方向に沿
   った第１の領域と第２の領域との長さの比が前記回折格
   子マークの中心から前記回折格子マークの前記所定方向
   に沿った一端にかけて単調減少するとともに、前記所定
   の方向に沿った第１の領域と第２の領域との長さの比が
   前記回折格子マークの中心から前記回折格子マークの前
   記所定方向に沿った他端にかけて単調減少する構造を有
   する前記回折格子マークに対して可干渉な光束を照射
   し、 前記検出手段は、前記回折格子マークの構造によって変
   調される前記回折光の強度が極大となるときの前記検出
   信号の出力に基づいて、前記回折格子マークの中心位置
   を検出することを特徴とする請求項２に記載の位置検出
   装置。
4. 【請求項４】 前記照射光学系は、前記所定の方向に沿
   った第１の領域と第２の領域との長さの比が前記回折格
   子マークの前記所定方向に沿った一端から他端にかけて
   単調に変化する前記回折格子マークに対して可干渉な光
   束を照射し、 前記検出手段は、前記回折格子マークの構造によって変
   調される前記回折光の強度が所定の状態となるときの前
   記検出信号の出力に基づいて、前記回折格子マークの中
   心位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の位
   置検出装置。
5. 【請求項５】 位置検出用マークが形成された被検物体
   の位置を検出する位置検出方法において、 前記位置検出用マークは、所定方向に沿って第１領域と
   第２領域とが所定のピッチで交互に配列され、且つ前記
   所定の方向に沿った第１領域と第２領域との長さの比が
   変化する回折格子マークで構成され、 前記位置検出用マークに対して可干渉な光束を照射する
   ことにより前記回折格子マーク上に干渉縞を形成する第
   １工程と、前記干渉縞と前記回折マークとを相対的に走
   査することによって生成される回折光を検出信号に光電
   変換する第２工程と、前記所定の方向に沿った第１領域
   と第２領域との長さの比が変化する前記回折格子マーク
   の構造によって変調される前記回折光の強度が所定状態
   となるときの前記検出信号の出力に基づいて、前記位置
   検出用マークの位置を検出する第３工程とを備えている
   ことを特徴とする位置検出方法。
6. 【請求項６】 前記第３工程は、前記位置検出用マーク
   の構造によって変調される前記回折光の強度が極大また
   は極小となるときの前記検出信号の出力に基づいて、前
   記位置検出用マークの位置を検出することを特徴とする
   請求項５に記載の位置検出方法。
7. 【請求項７】 前記位置検出用マークは、前記所定の方
   向に沿った第１の領域と第２の領域との長さの比が前記
   位置検出用マークの中心から前記位置検出用マークの前
   記所定方向に沿った一端にかけて単調減少するととも
   に、前記所定の方向に沿った第１の領域と第２の領域と
   の長さの比が前記位置検出用マークの中心から前記位置
   検出用マークの前記所定方向に沿った他端にかけて単調
   減少する構造を有し、 前記第３工程は、前記位置検出用マークの構造によって
   変調される前記回折光の強度が極大となるときの前記検
   出信号の出力に基づいて、前記位置検出用マークの中心
   位置を検出することを特徴とする請求項６に記載の位置
   検出方法。
8. 【請求項８】 前記位置検出用マークは、前記所定の方
   向に沿った第１の領域と第２の領域との長さの比が前記
   位置検出用マークの前記所定方向に沿った一端から他端
   にかけて単調に変化する構造を有し、 前記第３工程は、前記位置検出用マークの構造によって
   変調される前記回折光の強度が所定の状態となるときの
   前記検出信号の出力に基づいて、前記位置検出用マーク
   の中心位置を検出することを特徴とする請求項５に記載
   の位置検出方法。