【手続補正書】
【提出日】平成16年12月20日(2004.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ又は複数個の被検パターンが形成された試料の前記被検パターンの位置を検出する位置検出装置において、
前記試料の前記被検パターンを照明する照明系と、
該照明系による照明光束を規定するための互いに異なる形状の第１、及び第２の照明開口絞りと、
該第１の照明開口絞りを通過した第１の照明光束、又は該第２の照明開口絞りを通過した第２の照明光束の何れかを選択して前記被検パターンに導く照明系選択部材と、
前記被検パターンからの光を集光する集光系と、
該集光系により導かれる光の光路上で、前記第１の照明開口絞りと実質的に共役な位置に配置され前記第１の照明開口絞りの開口に対応する位相分布を有する第１の位相差付与部材と、
前記集光系により導かれる光の光路上で、前記第２の照明開口絞りと実質的に共役な位置に配置され前記第２の照明開口絞りの開口に対応する位相分布を有する第２の位相差付与部材と、
前記第１の位相差付与部材を通過した光、又は前記第２の位相差付与部材を通過した光の何れかを選択する集光系選択部材と、
該集光系選択部材で選択された光を光電検出する光電検出器と、を備え、
該光電検出器の検出信号に基づいて前記被検パターンの位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
一つ又は複数個の被検パターンが形成された試料の前記被検パターンの位置を検出する位置検出装置において、
前記試料の前記被検パターンを第１及び第２の照明光束で照明する照明系と、
該照明系による前記第１及び第２の照明光束を規定するための互いに異なる形状の第１及び第２の照明開口絞りと、
前記被検パターンからの前記第１及び第２の照明光束による光をそれぞれ集光する集光系と、
該集光系により導かれる前記第１の照明光束による光の光路上で、前記第１の照明開口絞りと実質的に共役な位置に配置され前記第１の照明開口絞りの開口に対応する位相分布を有する第１の位相差付与部材と、
前記集光系により導かれる前記第２の照明光束による光の光路上で、前記第２の照明開口絞りと実質的に共役な位置に配置され前記第２の照明開口絞りの開口に対応する位相分布を有する第２の位相差付与部材と、
前記第１の位相差付与部材を通過した光を光電検出する第１の光電検出器と、
前記第２の位相差付与部材を通過した光を光電検出する第２の光電検出器と、を備え、
前記２つの光電検出器の検出信号に基づいて前記被検パターンの位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の位置検出装置であって、
前記集光系は、前記被検パターンの像を形成する結像系であり、
前記第１の照明開口絞り、及び対応する前記第１の位相差付与部材は、低段差パターンに対して高コントラストな像を得るための形状を有し、
前記第２の照明開口絞り、及び対応する前記第２の位相差付与部材は、低段差のパターンに対して安定な像を得るための形状を有し、
前記第１の位相差付与部材を通過した光を用いて前記被検パターンのサーチを行い、前記第２の位相差付与部材を通過した光を用いて前記被検パターンの位置検出を行うことを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
一つ又は複数個の被検パターンが形成された試料の前記被検パターンの位置を検出する位置検出装置において、
前記試料の前記被検パターンを照明する照明系と、
該照明系による照明光束の断面形状を変更して前記被検パターンに導くための照明開口変更手段と、
前記被検パターンからの光を集光する集光系と、
該集光系を介した光を光電検出する光電検出器と、
を備え、
該光電検出器の検出信号に基づいて前記被検パターンの位置を検出し、
前記被検パターンのサーチを行うか前記被検パターンの位置検出を行うかに応じて、前記照明開口変更手段による前記照明光束の前記断面形状の変更動作を制御することを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
前記照明開口変更手段は、前記照明系による照明光束を規定するための互いに異なる形状の第１及び第２の照明開口絞りと、該第１の照明開口絞りを通過した第１の照明光束、又は該第２の照明開口絞りを通過した第２の照明光束の何れかを選択して前記被検パターンに導く照明系選択部材とを備えることを特徴とする請求項４記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の照明開口絞りの開口形状は、円形又は輪帯形状であることを特徴とする請求項５記載の位置検出装置。
【請求項７】
一つ又は複数個の被検パターンが形成された試料の前記被検パターンの位置を検出する位置検出装置において、
前記試料の前記被検パターンを照明する照明系と、
該照明系のσ値を変更するσ値変更手段と、
前記被検パターンからの光を集光する集光系と、
該集光系を介した光を光電検出する光電検出器と、
を備え、
該光電検出器の検出信号に基づいて前記被検パターンの位置を検出し、
前記被検パターンのサーチを行うか前記被検パターンの位置検出を行うかに応じて、前記σ値変更手段による前記σ値の変更動作を制御することを特徴とする位置検出装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の位置検出装置と、
転写用のパターンが形成されたマスクが載置されるマスク側ステージ系と、
前記被検パターンとしての位置合わせ用マークが形成された基板の位置決めを行う基板側ステージ系と、
前記位置検出装置の検出結果に応じて前記基板側ステージ系の位置決め動作を制御する位置決め制御系と、を備え、
前記位置検出装置で前記基板上の位置合わせ用マークの位置を検出し、該検出結果に基づいて前記基板の位置合わせを行った状態で、前記マスクのパターンを前記基板上に転写することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８記載の露光装置を用いたデバイスの製造方法であって、
前記基板上に感光材料を塗布する第１工程と、
前記位置検出装置を用いて前記基板の位置合わせを行う第２工程と、
前記マスクのパターンを前記基板上に転写する第３工程と、
前記基板を現像する第４工程と、
該第４工程で残される感光材料をマスクとして前記基板上に所定のパターンを形成する第４工程と、を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このように低段差マークに対して高コントラストな像を得るためには、一例として第１の照明開口絞り（２７；２７Ａ；２７Ｂ）を小さいσ値の開口絞りとして、第１の照明開口絞り（２７；２７Ａ；２７Ｂ）の開口に対応する第１の位相差付与部材（３１；３１Ａ；３１Ｂ）を、その開口に対応する領域（３１ａ；３１Ａａ；３１Ｂａ）とそれ以外の領域とで位相が±９０°異なる位相差板とすればよい。更に、一例として、照明開口絞り（２７）は円形の開口絞りであり、照明開口絞り（２７Ａ）は輪帯状の開口絞りであり、照明開口絞り（２７Ｂ）は多数の開口を有する開口絞りである。また、低段差の非対称なパターンに対して安定な像を得るためには、一例として第２の照明開口絞り（３０）を大きなσ値の開口絞りとして、第２の照明開口絞り（３０）の開口に対応する第２の位相差付与部材（３２）を、その開口に対応する領域（３２ａ）とそれ以外の領域とで位相が±９０°異なる位相差板とすればよい。
次に、本発明による第３の位置検出装置は、一つ又は複数個の被検パターン（ＷＭ）が形成された試料（Ｗ）のその被検パターンの位置を検出する位置検出装置において、その試料のその被検パターンを照明する照明系（３，４，２９，５〜８）と、この照明系による照明光束の断面形状を変更してその被検パターンに導くための照明開口変更手段（２７，３０，２８Ａ）と、その被検パターンからの光を集光する集光系（８，７，６，１１，１３，１４）と、この集光系を介した光を光電検出する光電検出器（１６，１７）と、を備え、この光電検出器の検出信号に基づいてその被検パターンの位置を検出し、その被検パターンのサーチを行うかその被検パターンの位置検出を行うかに応じて、その照明開口変更手段によるその照明光束のその断面形状の変更動作を制御するものである。
この場合、その照明開口変更手段は、その照明系による照明光束を規定するための互いに異なる形状の第１及び第２の照明開口絞り（２７；２７Ａ；２７Ｂ，３０）と、この第１の照明開口絞り（２７；２７Ａ；２７Ｂ）を通過した第１の照明光束、又はこの第２の照明開口絞り（３０）を通過した第２の照明光束の何れかを選択してその被検パターンに導く照明系選択部材（２８Ａ）とを備えることができる。
また、一例として、その第１及び第２の照明開口絞りの開口形状は、円形又は輪帯形状である。
また、本発明による第４の位置検出装置は、その第３の位置検出装置において、その照明開口変更手段の代わりにその照明系のσ値を変更するσ値変更手段を用いるものである。
本発明の第３及び第４の位置検出装置によれば、それぞれ複数の検出方式でその被検パターンの位置検出を行うことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
【発明の効果】
本発明の第１から第４の位置検出装置によれば、第１の照明開口絞りと第２の照明開口絞りとを切り換えるか、又は照明光束の断面形状若しくは照明系のσ値を変更して使用することによって、被検パターンをサーチアライメント、及びファインアライメントのような複数種類の検出方式でそれぞれの用途に応じて検出できる利点がある。