본 발명 의 일 실시 형태 에 따르 면 , 기판 의 표면 상 의 제 1 패턴 과 상기 제 1 패턴 상 에 포개지 는 제 2 패턴 간 의 오버레이 오 차 를 결정 하 도록 구성 되 는 검출 시스템 이 제공 되 며 , 상기 검출 시스템 은 , 조명 소스 , 복수 의 렌즈 , 어퍼 처 스톱 ( aperture stop ) 및 이미지 검출기 를 포함 하 며 , 상기 복수 의 렌즈 는 기판 을 유지 하 기 위한 상기 기판 의 위치 와 상기 이미지 검출기 사이 의 광학 경로 를 따라 배치 되 며 ; 상기 기판 은 상기 제 1 패턴 내 의 제 1 격자 및 상기 제 1 격자 의 최 상부 상 의 제 2 격자 를 포함 하 고 , 상기 제 2 격자 는 상기 제 1 격자 와 동일 한 피치 를 가지 며 , 상기 제 2 격자 및 상기 제 1 격자 는 복합 격자 를 형성 하 며 ; 상기 조명 소스 는 상기 복합 격자 를 , 상기 기판 의 표면 을 따르 는 제 1 수평 방향 을 따라 소정 의 입사 각 으로 조명 하 는 제 1 조명 빔 을 형성 하 도록 구성 되 고 , 상기 기판 은 상기 기판 위치 에 있 으며 ; 상기 이미지 검출기 는 상기 복합 격자 로부터 1 차 회절 빔 을 수용 하 도록 구성 되 며 ; 상기 조명 소스 는 기판 의 복합 격자 를 , 상기 기판 의 표면 을 따르 는 제 2 수평 방향 을 따라 소정 의 입사 각 으로 조명 하 는 제 2 조명 빔 을 형성 하 도록 구성 되 고 , 상기 제 2 수평 방향 은 상기 제 1 수평 방향 과 대향 되 고 , 상기 기판 은 상기 기판 위치 에 있 으며 , 상기 이미지 검출기 는 상기 복합 격자 로부터 - 1 차 회절 빔 을 수용 하 도록 구성 된다 .