【手続補正書】
【提出日】平成15年6月27日(2003.6.27)
【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】
被検物に形成された位置検出用マークに位置検出用の光束を照射する照射光学系と、前記位置検出用マークから戻される光束を受光する光電検出器とを備え、該光電検出器による光電変換信号に基づいて前記被検物の位置検出を行う位置検出装置において、
前記位置検出用の光束が照射されることにより前記位置検出用マークから発生する複数組の一対の回折光よりなる複数の干渉光を、前記光電検出器に導く光路の一部となるものであって、前記複数の干渉光毎にそれぞれ個別に設けられている複数の光ファイバを有することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記位置検出用の光束は複数波長の光束よりなり、
前記位置検出用マークから発生する光束を波長別に、互いに異なる前記複数の光ファイバを介して前記光電検出器へ導くことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記複数の光ファイバはそれぞれ伝播対象とする光束の波長に対して伝播効率が最適化されていることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記光電検出器は、前記干渉光の波長に対応して互いに独立に設けられた複数の光電検出器を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記光電検出器は、前記各干渉光に対応して互いに独立に設けられた複数の光電検出器を含む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。
【請求項６】
前記位置検出用マークは計測方向に所定ピッチで形成された回折格子状マークであり、
前記照射光学系は前記回折格子状マークに対して前記位置検出用の光束として互いに可干渉な複数の光束を異なる方向から照射する光学系であり、
前記光電検出器は、
前記回折格子状マークから第１の方向に平行に発生する一対の回折光よりなる第１の干渉光を受光する第１の光電検出器と、
前記回折格子状マークから前記第１の方向とは異なる第２の方向に平行に発生する一対の回折光よりなる第２の干渉光を受光する第２の光電検出器と、を含み、
前記複数の光ファイバは、前記第１、第２の干渉光を独立に、対応する前記光電検出器に導く２つの光ファイバを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記位置検出用マークから発生する前記複数の干渉光を前記光ファイバまで導くアライメント光学系と、前記光電検出器とを互いに異なるチャンバ内に設置し、別々に温度管理を行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。
【請求項８】
前記位置検出用の光束は複数波長の光束よりなり、
該複数波長の光束を波長別に異なる複数の光ファイバを介して前記照射光学系に導くことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記光束を前記照射光学系に導く複数の光ファイバは、それぞれ伝播対象とする光束の波長に対して伝播効率が最適化された偏波面保持特性を有することを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記照射光学系と、前記位置検出用の光束を発生する光源とを、互いに異なるチャンバ内に設置し、別々に温度管理を行うことを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記光電検出器に導かれた前記干渉光に基づいて、アライメント結果を得る計測手段を有し、
前記計測手段は、前記複数の干渉光のうち、該干渉光に応じた前記光電変換信号の振幅の大きな方を選択して用いて前記アライメント結果を得ることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記光電検出器に導かれた前記干渉光に基づいて、アライメント結果を得る計測手段を有し、
前記計測手段は、前記複数の干渉光にそれぞれ応じた複数の光電変換信号の振幅による重み付けを行って前記アライメント結果を得ることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
マスクパターンを感光基板上に転写する露光装置であって、
前記感光基板上の位置合わせ用マークを前記被検物上のマークとして、請求項１〜１２の何れか一項に記載の位置検出装置を用いて位置検出し、
該位置検出の結果に基づいて前記感光基板の位置合わせを行うことを特徴とする露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による位置検出装置は、被検物（１，４）に形成された位置検出用マーク（ＲＭ，ＷＭ）に位置検出用の光束（ＬＡ〜ＬＣ）を照射する照射光学系（１７Ａ，１７Ｂ，１８ａ，１８ｂ，２１，２６〜２８，３７，３８）と、その位置検出用マーク（ＲＭ，ＷＭ）から戻される光束（ＬＲ，ＬＷ）を受光する光電検出器（５０Ａ〜５０Ｃ，５１Ａ〜５１Ｃ）とを備え、その光電検出器（５０Ａ〜５０Ｃ，５１Ａ〜５１Ｃ）による光電変換信号に基づいてその被検物（１，４）の位置検出を行う位置検出装置において、その位置検出用の光束が照射されることによりその位置検出用マーク（ＲＭ，ＷＭ）から発生する複数組の一対の回折光よりなる複数の干渉光（ＬＲ，ＬＷ）を、その光電検出器に導く光路の一部となるものであって、その複数の干渉光毎にそれぞれ個別に設けられている複数の光ファイバ（４９Ａ〜４９Ｃ，５０Ａ〜５０Ｃ）を有するものである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
斯かる本発明によれば、複数の光ファイバよりなる光ガイド（４９Ａ〜４９Ｃ，５０Ａ〜５０Ｃ）で位置検出用マーク（ＲＭ，ＷＭ）から戻される光束（ＬＲ，ＬＷ）を伝送することにより、発熱源となる光電検出器（５０Ａ〜５０Ｃ，５１Ａ〜５１Ｃ）から、被検物（１，４）及び、露光本体部（８）を遠ざけることが可能となり、熱膨張等の位置検出の精度に悪影響を与える因子を排除することができる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この場合、一例として、その位置検出用の光束（ＬＡ〜ＬＣ）は複数波長の光束よりなり、このときその位置検出用マーク（ＲＭ，ＷＭ）から発生する光束を波長別に互いに異なる複数の光ファイバ（４９Ａ〜４９Ｃ，５０Ａ〜５０Ｃ）を介してその光電検出器（５０Ａ〜５０Ｃ，５１Ａ〜５１Ｃ）に導くことが望ましい。これによって、それら複数波長の光束を直接それぞれ光電検出器で受光する場合と比較して、光電検出器の発熱の影響が軽減される。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、それら複数の光ファイバ（４９Ａ〜４９Ｃ，５０Ａ〜５０Ｃ）はそれぞれ伝播対象とする光束の波長に対して伝播効率が最適化された光ファイバであることが望ましい。これによって、複数波長の光束がそれぞれ最小の減衰率で伝送され、例えば各波長毎の位置検出信号を等しいＳＮ比で正確に得ることができる。
また、その位置検出用マークが計測方向に所定ピッチで形成された回折格子状マークである場合、その照射光学系をその回折格子状マークに対して位置検出用の光束（ＬＡ〜ＬＣ）としての互いに可干渉な複数の光束（Ｌ１（１），Ｌ２（−１））を異なる方向から照射する光学系（１０Ａ，１７Ａ，１８Ｂ，１８ａ，１８ｂ，２１，２６〜２８，３７，３８）として、例えば図７に示すように、その光電検出器をその回折格子状マーク（ＷＭ）から第１の方向に平行に発生する複数の回折光よりなる第１の干渉光（ＬＡＷ）を受光する第１の光電検出器と、その回折格子状マークからその第１の方向と異なる第２の方向に平行に発生する複数の回折光よりなる第２の干渉光（ＬＤＷ）を受光する第２の光電検出器とを含むように構成し、その複数の光ファイバは、その第１及び第２の干渉光（ＬＡＷ，ＬＤＷ）を独立に対応する光電検出器に導く２つの光ファイバを含むことが望ましい。これによって、異なる方向に発生する２つの干渉光を独立に検出できる。


【手続補正６】
【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】
更に、その位置検出用の光束（ＬＡ〜ＬＣ）が複数波長の光束よりなる場合、その複数波長の光束を波長別に異なる複数の光ファイバ（１１Ａ〜１１Ｃ）を介してその照射光学系に導くことが望ましい。これにより、位置検出用の光束の発熱の影響が軽減される。
また、本発明による露光装置は、本発明の位置検出装置を備え、マスクパターン（１）を感光基板（４）上に転写する露光装置であって、その感光基板（４）上の位置合わせ用マーク（ＷＭ）をその被検物上の位置検出用マークとして、その位置合わせ用マーク（ＷＭ）をその位置検出装置によって検出し、その検出結果に基づいてその感光基板（４）の位置合わせを行うものである。本発明によって、その位置検出装置の露光本体部に対する発熱の影響が軽減される。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、位置検出用マークから戻される光束を光電検出器に導く複数の光ファイバよりなる光ガイドを設けたことにより、発熱源となる光電検出器から被検物を隔離でき、被検物の熱膨張等による位置検出精度の低下を防止し、高精度な位置検出が可能となる利点がある。この場合、位置検出用マークから戻される光束が、光ガイド中で導かれるため、更に伝送途中での空気の乱流による外乱等の影響を排除できるという利点もある。