【手続補正書】
【提出日】平成18年12月12日(2006.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光を用いて露光原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
前記露光原版のパターンを前記基板上に投影する投影光学系と、
前記投影光学系と拡大光学系を介して、アライメントマークの像を検出する撮像素子を含み、前記投影光学系の光軸に直交する平面内における前記露光原版と前記基板の間のアライメントを行う第１の検出系と、
前記投影光学系を通る光の光量を検出する光量センサーを含み、前記投影光学系の焦点状態を検出する焦点検出系とを有し、
前記焦点検出系は、前記第１の検出系によるアライメントに基づいて前記投影光学系の焦点状態を検出することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１の検出系による前記アライメント及び前記焦点検出系による前記焦点検出は、前記露光原版のアライメントマークを使用し、前記第１の検出系によるアライメントに用いられる前記露光原版のアライメントマークと前記焦点検出系によるアライメントに用いられる前記露光原版のアライメントマークとが異なることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記露光原版のアライメントマークが、前記露光原版、前記露光原版を保持する保持部材及び前記保持部材に保持された前記露光原版とは異なる基準板のうち少なくともいずれか１つに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１の検出系による前記アライメント及び前記焦点検出系による前記焦点検出は、前記基板のアライメントマークを使用し、前記第１の検出系によるアライメントに用いられる前記基板のマークと前記焦点検出系による焦点検出に用いられる前記基板のマークとが異なることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記基板のマークが、前記基板、前記基板を保持する保持部材及び前記保持部材に保持された前記基板とは異なる基準板のうち少なくともいずれか１つに形成されていることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記露光光が、ＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１の検出系は、１５０ｎｍから３７０ｎｍの波長を有する光を使用することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項８】
前記拡大光学系の開口数は前記投影光学系の開口数より小さいことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項９】
露光装置によって基板にパターンを投影露光する工程と、投影露光された前記基板を現像する工程とを有するデバイスの製造方法であって、
前記露光装置は、
前記露光原版のパターンを前記基板上に投影する投影光学系と、
前記投影光学系と拡大光学系を介して、アライメントマークの像を検出する撮像素子を含み、前記投影光学系の光軸に直交する平面内における前記露光原版と前記基板の間のアライメントを行う第１の検出系と、
前記投影光学系を通る光の光量を検出する光量センサーを含み、前記投影光学系の焦点状態を検出する焦点検出系とを有し、
前記焦点検出系は、前記第１の検出系によるアライメントに基づいて前記投影光学系の焦点状態を検出する露光装置であることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１０】
露光光を用いて露光原版を照明することにより該露光原版上のパターンを投影光学系を介して基板に投影露光する露光装置において前記露光原版と前記基板とのアライメントを行う方法であって、
前記投影光学系と拡大光学系を介して、アライメントマークの像を検出する撮像素子を有する第１の検出系を用いて、前記投影光学系の光軸に直交する平面内における前記露光原版と前記基板の間のアライメントを行うステップと、
前記投影光学系を通る光の光量を検出する光量センサーを含む焦点検出系を用いて、前記投影光学系の焦点状態を検出するステップとを有し、
前記焦点検出系は、前記第１の検出系によるアライメントに基づいて前記投影光学系の焦点状態を検出することを特徴とするアライメント方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
次に焦点面位置検出手段に関して説明する。この走査型露光装置１００には、焦点位置検出手段として斜入射方式のフォーカス位置検出系１３が構成されている。フォーカス位置検出系１３は投影光学系５によってレチクル１のパターンが転写されるウエハ８面（あるいはＷ側基準板のパターン面）に対して斜め方向から非露光光を照射し、ウエハ８表面（あるいはＷ側基準板１０のパターン面）から斜めに反射する反射光を検出する。フォーカス位置検出系１３の検出部には各反射光に対応した複数個の位置検出用の受光素子が構成されており、各位置検出受光素子の受光面とウエハ８の各光束の反射点が略共役になるように配置されている。そのため投影光学系５の光軸方向によるウエハ８（あるいはＷ側基準板１０）の位置ずれは、検出部内の位置検出用受光素子上で位置ずれとして計測される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
次に、画像検出ＴＴＲ系１４を用いて、斜入射方式のフォーカス位置検出系１３の計測原点と投影光学系５の焦点面との誤差を測定する方法に関して詳述する。まず、露光光と実質的に同波長の光源からの光を、ファイバや不図示の光学系等を用いて画像検出ＴＴＲ系１４の照明部に導光し、対物レンズ２１を介してＲ側基準板４上のフォーカス計測用マーク（位置合わせマーク）を照明する。アライメントマーク３（位置合わせマーク）としては、例えば、図１０に示したようなＸＹ方向それぞれに複数の直線からなるもの等がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
一方、ベースライン計測などの投影光学系のＸＹ方向におけるキャリブレーションに関しては、レチクル上やウエハ上での撮像素子の１画素の大きさ（画素分解能）が計測精度を決定する主要因であり、拡大光学系の倍率が重要な要素となるが、そのＮＡの影響は殆どない。また、フォーカスキャリブレーションに使用するアライメントマーク３は、例えば図１０に示したように複数の線（位置合わせマークの透過部３ｂに相当する）からなるマークであり、線幅は投影光学系及び画像検出ＴＴＲ系の限界解像にできるだけ近い方が望ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の例示的側面としての露光装置は、露光光を用いて露光原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、露光原版のパターンを基板上に投影する投影光学系と、投影光学系と拡大光学系を介して、アライメントマークの像を検出する撮像素子を含み、投影光学系の光軸に直交する平面内における露光原版と基板の間のアライメントを行う第１の検出系と、投影光学系を通る光の光量を検出する光量センサーを含み、投影光学系の焦点状態を検出する焦点検出系とを有し、焦点検出系は、第１の検出系によるアライメントに基づいて投影光学系の焦点状態を検出することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第１の検出系によるアライメント及び焦点検出系による焦点検出は、露光原版のアライメントマークを使用し、第１の検出系によるアライメントに用いられる露光原版のアライメントマークと焦点検出系によるアライメントに用いられる露光原版のアライメントマークとが異なっていてもよい。露光原版のアライメントマークが、露光原版、露光原版を保持する保持部材及び保持部材に保持された露光原版とは異なる基準板のうち少なくともいずれか１つに形成されていてもよい。
【手続補正７】
【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】
第１の検出系によるアライメント及び焦点検出系による焦点検出は、基板のアライメントマークを使用し、第１の検出系によるアライメントに用いられる基板のマークと焦点検出系による焦点検出に用いられる基板のマークとが異なっていてもよい。基板のマークが、基板、基板を保持する保持部材及び保持部材に保持された基板とは異なる基準板のうち少なくともいずれか１つに形成されていてもよい。
【手続補正８】
【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】
また、第１の検出系は、１５０ｎｍから３７０ｎｍの波長を有する光を使用してもよい。さらに、露光光が、ＥＵＶ光であってもよい。拡大光学系の開口数は投影光学系の開口数より小さくてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の他の側面としてのデバイスの製造方法は、露光装置によって基板にパターンを投影露光する工程と、投影露光された前記基板を現像する工程とを有するデバイスの製造方法であって、露光装置は、露光原版のパターンを基板上に投影する投影光学系と、投影光学系と拡大光学系を介して、アライメントマークの像を検出する撮像素子を含み、投影光学系の光軸に直交する平面内における露光原版と基板の間のアライメントを行う第１の検出系と、投影光学系を通る光の光量を検出する光量センサーを含み、投影光学系の焦点状態を検出する焦点検出系とを有し、焦点検出系は、第１の検出系によるアライメントに基づいて投影光学系の焦点状態を検出する露光装置であることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の他の側面としてのアライメント方法は、露光光を用いて露光原版を照明することにより露光原版上のパターンを投影光学系を介して基板に投影露光する露光装置において露光原版と基板とのアライメントを行う方法であって、投影光学系と拡大光学系を介して、アライメントマークの像を検出する撮像素子を有する第１の検出系を用いて、投影光学系の光軸に直交する平面内における露光原版と基板の間のアライメントを行うステップと、投影光学系を通る光の光量を検出する光量センサーを含む焦点検出系を用いて、投影光学系の焦点状態を検出するステップとを有し、焦点検出系は、第１の検出系によるアライメントに基づいて投影光学系の焦点状態を検出することを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る露光装置について図面を用いて説明する。図１は、この露光装置２００の概略構成を示すブロック図である。図７に示した従来の走査型露光装置１００との相違は、ＴＴＲ検出系として検出方法の異なる２種類のＴＴＲ検出系が備えられている点にある。すなわち、ＸＹ方向の位置検出にそのうちの１種類の検出系として撮像素子をセンサーに用いた第１の光学系としての画像検出系（画像検出ＴＴＲ系）１４ａを、Ｚ方向検出に別の検出系として光量センサーを用いた第２の光学系としての光量検出系（光量検出ＴＴＲ系）１４ｂを使用している。