【手続補正書】
【提出日】平成19年2月22日(2007.2.22)
【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】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた光学装置において、
前記ハーフミラー部材のハーフミラーとして構成される第１の屈折面以外の第２の屈折面の面形状に曲率を持たせたことを特徴とする光学装置。
【請求項２】  前記ハーフミラー部材の前記第２の屈折面の曲率半径Ｒは、  前記第１の屈折面に入射する光束の直径をφとしたときに、以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の光学装置。
１／Ｒ＞０．０００１／φ
【請求項３】  前記検出光学系は、前記ハーフミラー部材を少なくとも２つ備え、
一の前記ハーフミラー部材は、凹面により構成される前記第２の屈折面を有し、他の前記ハーフミラー部材は、凸面により構成される前記第２の屈折面を有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項４】 前記光電検出素子は、前記凸面及び前記凹面を透過した光を光電検出することを特徴とする請求項３記載の光学装置。
【請求項５】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた光学装置において、
前記ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角θを有することを特徴とする光学装置。
【請求項６】  前記所定のクサビ角θは、１分以上であることを特徴とする請求項５記載の光学装置。
【請求項７】  前記ハーフミラー部材が前記検出光学系の第２対物レンズと前記光電検出素子との間の像空間に配置されるときに、前記ハーフミラー部材の屈折率をｎ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記所定のクサビ角をθとしたときに、以下の条件を満たすことを特徴とする請求項５記載の光学装置。
Ｐｓ≧λ／２ｎθ
【請求項８】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた光学装置において、
前記ハーフミラー部材の基板に入射する光束の直径をφ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２、前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄとするとき、以下の条件を満たすことを特徴とする光学装置。
ｄ＞φ／（２ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
【請求項９】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた光学装置において、
前記検出光学系は、前記ハーフミラー部材において光路を分岐した後に光束を前記光電検出素子へ結像させる光学系を有し、
前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄ、前記光学系の焦点距離をｆ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２とするとき、以下の条件を満たすことを特徴とする光学装置。
ｄ＜ｆλ／（２０Ｐｓ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
【請求項１０】 前記光路中を進行する光は、レーザ光であることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項記載の光学装置。
【請求項１１】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し被観察物体からの光を集光する検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた位置検出装置において、
前記ハーフミラー部材のハーフミラーとして構成される第１の屈折面以外の第２の屈折面の面形状に曲率を持たせたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項１２】  前記ハーフミラー部材の前記第２の屈折面の曲率半径Ｒは、
前記第１の屈折面に入射する光束の直径をφとしたときに、以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１１記載の位置検出装置。
１／Ｒ＞０．０００１／φ
【請求項１３】  前記検出光学系は、前記ハーフミラー部材を少なくとも２つ備え、
一の前記ハーフミラー部材は、凹面により構成される前記第２の屈折面を有し、他の前記ハーフミラー部材は、凸面により構成される前記第２の屈折面を有することを特徴とする請求項１１記載の位置検出装置。
【請求項１４】 前記光電検出素子は、前記凸面及び前記凹面を透過した光を光電検出することを特徴とする請求項１３記載の位置検出装置。
【請求項１５】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し被観察物体からの光を集光する検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた位置検出装置において、
前記ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角θを有することを特徴とする位置検出装置。
【請求項１６】  前記所定のクサビ角θは、１分以上であることを特徴とする請求項１５記載の位置検出装置。
【請求項１７】  前記ハーフミラー部材が前記検出光学系の第２対物レンズと前記光電検出素子との間に配置されるときに、前記ハーフミラー部材の屈折率をｎ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記所定のクサビ角をθとしたときに、以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１５記載の位置検出装置。
Ｐｓ≧λ／２ｎθ
【請求項１８】  光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し被観察物体からの光を集光する検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた位置検出装置において、
前記ハーフミラー部材の基板に入射する光束の直径をφ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２、前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄとするとき、以下の条件を満たすことを特徴とする位置検出装置。
ｄ＞φ／（２ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
【請求項１９】    光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し、被観察物体からの光を集光する検出光学系と、
前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子と
を備えた位置検出装置において、
前記検出光学系は、前記ハーフミラー部材において光路を分岐した後に光束を前記光電検出素子へ結像させる光学系を有し、
前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄ、前記光学系の焦点距離をｆ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２とするとき、以下の条件を満たすことを特徴とする位置検出装置。
ｄ＜ｆλ／（２０Ｐｓ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
【請求項２０】 前記光路中を進行する光は、レーザ光であることを特徴とする請求項１１〜請求項１９の何れか１項記載の位置検出装置。
【請求項２１】  レチクルに形成された転写パターンの像を照明する照明光学系と、
前記レチクルに形成された前記転写パターンの像を感光性基板に投影する投影光学系と、
前記レチクルと前記感光性基板との相対的な位置合わせを行うために、前記レチクルと前記感光性基板の何れか一方を前記被観察物体として位置検出する請求項１１〜請求項２０の何れか１項に記載の位置検出装置と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２２】  請求項２１記載の露光装置を用いてレチクルの転写パターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と
を含むことを特徴とするマイクロ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】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この請求項３記載の光学装置によれば、例えば、反射側のハーフミラー部材等、一方のハーフミラー部材は、凹面により構成される第２の屈折面を有し、透過側のハーフミラー部材等、他方のハーフミラー部材は、凸面により構成される第２の屈折面を有する。即ち、一方のハーフミラー部材の第２の屈折面を凹面により構成することにより、干渉縞の発生を抑制しているが、一方のハーフミラー部材の第２の屈折面を凹面により構成することにより、収差が一定量発生する。従って、他方のハーフミラー部材の第２の屈折面を凸面により構成することにより、一方のハーフミラー部材により生じた収差を打ち消すことができる。
また、請求項４記載の光学装置は、前記光電検出素子が、前記凸面及び前記凹面を透過した光を光電検出することを特徴とする。
この請求項４記載の光学装置によれば、干渉縞の発生を抑制するために設けられた凹面により発生した収差を凸面により打ち消すことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、請求項５記載の光学装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた光学装置において、前記ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角θを有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、請求項６記載の光学装置は、前記所定のクサビ角θが、１分以上であることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
この請求項５、請求項６記載の光学装置によれば、ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角を有するため、第１の屈折面で反射された光束と第２の屈折面の裏面で反射された光束との交点を光電検出素子の受光面からずらすことができる。即ち、干渉縞が強く生じる位置を受光面の前方の位置又は受光面の後方の位置にずらすことができる。従って、光電検出素子により検出される干渉縞の強度を低減させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、請求項７記載の光学装置は、前記ハーフミラー部材が前記検出光学系の第２対物レンズと前記光電検出素子との間の像空間に配置されるときに、前記ハーフミラー部材の屈折率をｎ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記所定のクサビ角をθとしたときに、
Ｐｓ≧λ／２ｎθ
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
この請求項７記載の光学装置によれば、ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角を有するため、１つの光電検出素子内に干渉縞の明部と暗部のペアが少なくとも１つ(１つ以上)入射する。１つの素子に明部と暗部が入るようにすることで光電検出素子により検出される干渉縞の強度を低減させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、請求項８記載の光学装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた光学装置において、前記ハーフミラー部材の基板に入射する光束の直径をφ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２、前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄとするとき、
ｄ＞φ／（２ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正９】
【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】
この請求項８記載の光学装置によれば、ハーフミラー部材の基板の厚さｄを十
分に厚く、即ちｄ＞φ／（２ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）の条件を満たすようにしているため、干渉縞を形成する２光束のうち不要な裏面反射光を光学系の有効径外に追い出すことができ干渉縞の発生を防止することができる。
【手続補正１０】
【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】
また、請求項９記載の光学装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材が配置された検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた光学装置において、前記検出光学系は、前記ハーフミラー部材において光路を分岐した後に光束を前記光電検出素子へ結像させる光学系を有し、前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄ、前記光学系の焦点距離をｆ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２とするとき、
ｄ＜ｆλ／（２０Ｐｓ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
この請求項９記載の光学装置によれば、ハーフミラー部材の基板の厚さｄを十
分に薄く、即ち、
ｄ＜ｆλ／（２０Ｐｓ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
の条件を満たすようにしているため、光電検出素子の受光面上に形成される干渉縞の数を少なくすることができ、検出された画像データ上において干渉縞を目立たなくすることができる。
また、請求項１０記載の光学装置は、前記光路中を進行する光がレーザ光であることを特徴とする。
【手続補正１２】
【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、請求項１１記載の位置検出装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し被観察物体からの光を集光する検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた位置検出装置において、前記ハーフミラー部材のハーフミラーとして構成される第１の屈折面以外の第２の屈折面の面形状に曲率を持たせたことを特徴とする。
【手続補正１３】
【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】
また、請求項１２記載の位置検出装置は、前記ハーフミラー部材の前記第２の屈折面の曲率半径Ｒが、前記第１の屈折面に入射する光束の直径をφとしたときに、
１／Ｒ＞０．０００１／φ
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正１４】
【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】
この請求項１１、請求項１２記載の位置検出装置によれば、光路を分岐するためのハーフミラー部材のハーフミラーとして構成される第１の屈折面以外の第２の屈折面の面形状に所定の曲率を持たせているため、第２の屈折面の裏面で反射された光束に光路長分布が生じる。即ち、ハーフミラーへの光束の入射位置によって第２の屈折面の裏面で反射された光の光路長に分布が発生し干渉条件に差異が生じる。従って、ハーフミラーとして構成される第１の屈折面で反射された光と第２の屈折面の裏面で反射された光により生じる干渉縞の強度を低減させることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、請求項１３記載の位置検出装置は、前記検出光学系が、前記ハーフミラー部材を少なくとも２つ備え、一の前記ハーフミラー部材は、凹面により構成される前記第２の屈折面を有し、他の前記ハーフミラー部材は、凸面により構成される前記第２の屈折面を有することを特徴とする。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
この請求項１３記載の位置検出装置によれば、例えば、反射側のハーフミラー部材等、一方のハーフミラー部材は、凹面により構成される第２の屈折面を有し、透過側のハーフミラー部材等、他方のハーフミラー部材は、凸面により構成される第２の屈折面を有する。即ち、一方のハーフミラー部材の第２の屈折面を凹面により構成することにより、干渉縞の発生を抑制しているが、一方のハーフミラー部材の第２の屈折面を凹面により構成することにより、収差が一定量発生する。従って、他方のハーフミラー部材のは第２の屈折面を凸面により構成することにより、一方のハーフミラー部材により生じた収差を打ち消すことができる。
また、請求項１４記載の位置検出装置は、前記光電検出素子が、前記凸面及び前記凹面を透過した光を光電検出することを特徴とする。
この請求項１４記載の位置検出装置によれば、干渉縞の発生を抑制するために設けられた凹面により発生した収差を凸面により打ち消すことができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、請求項１５記載の位置検出装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し被観察物体からの光を集光する検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた位置検出装置において、前記ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角θを有することを特徴とする。
【手続補正１８】
【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】
また、請求項１６記載の位置検出装置は、前記所定のクサビ角θが、１分以上であることを特徴とする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
この請求項１５、請求項１６記載の位置検出装置によれば、ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角を有するため、第１の屈折面で反射された光束と第２の屈折面の裏面で反射された光束との交点を光電検出素子の受光面からずらすことができる。即ち、干渉縞が強く生じる位置を受光面の前方の位置又は受光面の後方の位置にずらすことができる。従って、光電検出素子により検出される干渉縞の強度を低減させることができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、請求項１７記載の位置検出装置は、前記ハーフミラー部材が前記検出光学系の第２対物レンズと前記光電検出素子との間に配置されるときに、前記ハーフミラー部材の屈折率をｎ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記所定のクサビ角をθとしたときに、
Ｐｓ≧λ／２ｎθ
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
この請求項１７記載の位置検出装置によれば、ハーフミラー部材の第１の屈折面と第２の屈折面は、所定のクサビ角を有するため、１つの光電検出素子内に干渉縞の明部と暗部のペアが少なくとも１つ(１つ以上)入射する。１つの素子に明部と暗部が入るようにすることで光電検出素子により検出される干渉縞の強度を低減させることができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、請求項１８記載の位置検出装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し被観察物体からの光を集光する検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた位置検出装置において、前記ハーフミラー部材の基板に入射する光束の直径をφ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２、前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄとするとき、
ｄ＞φ／（２ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
この請求項１８記載の位置検出装置によれば、ハーフミラー部材の基板の厚さｄを十分に厚く、即ちｄ＞φ／（２ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）の条件を満たすようにしているため、干渉縞を形成する２光束のうち不要な裏面反射光を光学系の有効径外に追い出すことができ干渉縞の発生を防止することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、請求項１９記載の位置検出装置は、光路中に該光路を分岐するためのハーフミラー部材を有し、被観察物体からの光を集光する検出光学系と、前記検出光学系を介した光を光電検出する光電検出素子とを備えた位置検出装置において、前記検出光学系は、前記ハーフミラー部材において光路を分岐した後に光束を前記光電検出素子へ結像させる光学系を有し、前記ハーフミラー部材の前記基板の厚さをｄ、前記光学系の焦点距離をｆ、使用光波長をλ、前記光電検出素子の画素ピッチをＰｓ、前記光束の前記基板法線に対してなす角をθ１、前記基板に入射した前記光束が前記基板内において前記基板法線に対してなす角をθ２とするとき、
ｄ＜ｆλ／（２０Ｐｓ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）
の条件を満たすことを特徴とする。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
この請求項１９記載の位置検出装置によれば、ハーフミラー部材の基板の厚さｄを十分に薄く、即ち、ｄ＜ｆλ／（２０Ｐｓ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２）の条件を満たすようにしているため、光電検出素子の受光面上に形成される干渉縞の数を少なくすることができ、検出された画像データ上において干渉縞を目立たなくすることができる。
また、請求項２０記載の位置検出装置は、前記光路中を進行する光がレーザ光であることを特徴とする。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また、請求項２１記載の露光装置は、レチクルに形成された転写パターンの像を照明する照明光学系と、前記レチクルに形成された前記転写パターンの像を感光性基板に投影する投影光学系と、前記レチクルと前記感光性基板との相対的な位置合わせを行うために、前記レチクルと前記感光性基板の何れか一方を前記被観察物体として位置検出する本発明の位置検出装置とを備えることを特徴とする。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
この請求項２１記載の露光装置によれば、位置検出装置によりレチクルと感光性基板との何れか一方を被観察物体として正確に位置検出をすることができることから、レチクルと感光性基板との相対的な位置合わせを極めて正確に行うことができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また、請求項２２記載のマイクロデバイスの製造方法は、本発明の露光装置を用いてレチクルの転写パターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
この請求項２２記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、レチクルに形成された転写パターンの像を感光性基板上に忠実に結像させることができるためスループット良くマイクロデバイスの製造を行うことができる。