【手続補正書】
【提出日】平成15年9月9日(2003.9.9)
【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】
位置検出マークの所定の計測方向の位置を検出する位置検出方法であって、
前記位置検出マークに照明光を照射して前記位置検出マークの２次元像を形成せしめる第１工程と；
前記２次元像を２次元撮像素子を用いて撮像する第２工程と；
前記２次元像の撮像信号を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ各分割領域毎にそれぞれ前記非計測方向に積算し、得られた前記各分割領域の積算信号に基づいて各分割領域についての前記位置検出マークの位置をそれぞれ検出する第３工程と；
前記第３工程で得られた各分割領域についての前記位置検出マークの位置検出値を統計処理して、最終的なマーク検出位置を算出する第４工程とを含む位置検出方法。
【請求項２】
前記第４工程における統計処理は、前記複数の分割領域についての位置検出値の単純平均化処理であることを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項３】
前記第４工程における統計処理は、前記各分割領域の前記非計測方向の位置に応じて対応する位置検出値に重みを付けて前記複数の位置検出値を平均する加重平均化処理であることを特徴とする請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項４】
試料上と該試料を保持するステージの少なくとも一方に形成された位置検出マークの所定の計測方向の位置を検出する位置検出装置であって、
前記位置検出マークに照明光を照射して前記位置検出マークの２次元像を形成せしめる結像光学系と；
前記２次元像を撮像する２次元撮像素子と；
前記２次元像の撮像信号を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ各分割領域毎にそれぞれ前記非計測方向に積算する信号処理手段と；
前記信号処理手段により得られた前記各分割領域の積算信号に基づいて各分割領域についての前記位置検出マークの位置をそれぞれ検出する検出手段と；
前記検出手段で検出された各分割領域についての前記位置検出マークの位置検出値を統計処理して、最終的なマーク検出位置を演算する演算手段とを有する位置検出装置。
【請求項５】
試料上に形成された位置検出マークの所定の計測方向の位置を検出する位置検出装置であって、
前記試料上に照明光を照射して前記位置検出マークの２次元像を形成する第１結像光学系と；
前記位置検出マークの２次元像の形成面または該形成面と共役な面に配置され、指標マークが形成された指標板と；
前記指標板に照明光を照射して前記指標マークの２次元像を形成する第２結像光学系と；
前記位置検出マークの２次元像と前記指標マークの２次元像とを撮像する２次元撮像素子と；
前記２次元撮像素子からの撮像信号を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ、該複数分割した領域毎に前記非計測方向に積算した積算信号を出力する信号処理手段と；
前記積算信号に基づいて、前記指標マークに対する前記分割した領域毎の前記位置検出マークの位置を検出する検出手段と；
前記検出手段が検出した前記分割した領域毎の前記位置検出マークの位置を統計処理して、前記位置検出マークの位置を演算する演算手段とを有することを特徴とする位置検出装置。
【請求項６】
位置検出マークの所定の計測方向の位置を検出する位置検出方法であって、
前記位置検出マークに照明光を照射して前記位置検出マークの２次元像を形成せしめる第１工程と；
前記２次元像を２次元撮像素子を用いて撮像する第２工程と；
前記２次元像の撮像信号を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ各分割領域毎にそれぞれ前記非計測方向に積算し、得られた前記各分割領域の積算信号に基づいて、各分割領域毎に異なる重みを付与しながら処理して、前記位置検出マークの位置を検出する第３工程と、を含む位置検出方法。
【請求項７】
試料上と該試料を保持するステージの少なくとも一方に形成された位置検出マークの所定の計測方向の位置を検出する位置検出装置であって、
前記位置検出マークに照明光を照射して前記位置検出マークの２次元像を形成せしめる結像光学系と；
前記２次元像を撮像する２次元撮像素子と；
前記２次元像の撮像信号を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ各分割領域毎にそれぞれ前記非計測方向に積算する信号処理手段と；
前記信号処理手段により得られた前記各分割領域の積算信号に基づいて、各分割領域毎に異なる重みを付与しながら処理して、前記位置検出マークの位置を演算する演算手段とを有する位置検出装置。
【請求項８】
マスクに形成されたパターンの像を感光材が塗布された基板上に投影光学系を介して転写する投影露光装置であって、
前記請求項４、５、又は７に記載の位置検出装置を前記基板上に形成された位置検出マークの検出用として具備する投影露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項６に記載の発明は、位置検出マーク（ＷＭ，５２ａ，５２ｂ）の所定の計測方向の位置を検出する位置検出方法であって、前記位置検出マーク（ＷＭ，５２ａ，５２ｂ）に照明光（ＤＬ）を照射して前記位置検出マーク（ＷＭ，５２ａ，５２ｂ）の２次元像を形成せしめる第１工程と；前記２次元像を２次元撮像素子（１４）を用いて撮像する第２工程と；前記２次元像の撮像信号（ＤＳＡ）を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ各分割領域（Ａ〜Ｅ）毎にそれぞれ前記非計測方向に積算し、得られた前記各分割領域（Ａ〜Ｅ）の積算信号に基づいて、各分割領域毎に異なる重みを付与しながら処理して、前記位置検出マーク（ＷＭ，５２ａ，５２ｂ）の位置を検出する第３工程と、を含む。
これによれば、通常、位置検出マークは、両端近傍においてマークの変形に伴う計測誤差が生じ易いことから、例えば中心部に比べて両端近傍の重み付けを小さくすることによって、位置検出マークの変形等による検出誤差の発生を防止することができる。もちろん、重み付けの例はこれに限定されず、マーク等の状況に応じて種々の重み付けを行った後、平均化するものであっても良い。
請求項７に記載の発明は試料（Ｗ）上と該試料（Ｗ）を保持するステージ（１８）の少なくとも一方に形成された位置検出マーク（ＷＭ，５２ａ，５２ｂ）の所定の計測方向の位置を検出する位置検出装置であって、前記位置検出マーク（ＷＭ，５２ａ，５２ｂ）に照明光（ＤＬ）を照射して前記位置検出マークの２次元像を形成せしめる結像光学系（１２）と；前記２次元像を撮像する２次元撮像素子（１４）と；前記２次元像の撮像信号（ＤＳＡ）を、前記計測方向とほぼ直交する非計測方向に複数分割し、かつ各分割領域（Ａ〜Ｅ）毎にそれぞれ前記非計測方向に積算する信号処理手段（１６）と；前記信号処理手段（１６）により得られた前記各分割領域（Ａ〜Ｅ）の積算信号に基づいて、各分割領域毎に異なる重みを付与しながら処理して、前記位置検出マークの位置を演算する演算手段（１６）とを有する。
これによれば、通常、位置検出マークは、両端近傍においてマークの変形に伴う計測誤差が生じ易いことから、例えば中心部に比べて両端近傍の重み付けを小さくすることによって、位置検出マークの変形等による検出誤差の発生を防止することができる。もちろん、重み付けの例はこれに限定されず、マーク等の状況に応じて種々の重み付けを行った後、平均化するものであっても良い。
請求項８に記載の発明は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンの像（ＣＣｒ）を感光材が塗布された基板（Ｗ）上に転写する投影露光装置であって、請求項４、５又は７に記載の位置検出装置（１０）を前記基板上に形成された位置検出マークの検出用として具備する。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
これによれば、請求項４、５又は７に記載の位置検出装置が前記基板上に形成された位置検出マークの検出用として投影露光装置に具備されているため、当該位置検出装置と位置検出マークとが回転方向に相対的に位置ずれしたり、位置検出マークの反射率が部分的に変化しても、その影響を受けることなく高精度にマーク位置を検出することができ、結果的にマスクパターン像と基板との重ねあわせ精度を向上させることが可能になる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
請求項６又は７に記載の発明によれば、位置検出マークの変形等による検出誤差の発生を防止することができる。
請求項８に記載の発明によれば、２次元撮像素子と位置検出マークとの回転方向のずれや、位置検出マークの反射率のムラの影響を受けることなく位置検出マークの位置を高精度に検出することにより、結果的にマスクパターン像と基板との重ねあわせ精度を向上させることが可能な投影露光装置を提供することができる。