(57)【要約】【課題】迷光の削減と所要スペースの削減との両立に有利な光学装置を提供する。【解決手段】基板上のマークの像を検出する光学装置であって、前記マークの像を形成する光学系と、前記像を検出する検出器と、前記光学系中に配置され、前記検出器の第１視野と第２視野とに対応した開口を有する絞りと、遮光部材と、前記第１視野及び前記第２視野のうち一方を有効にし、且つ、他方の一部を無効にするように、前記遮光部材を位置決めする駆動機構と、を有することを特徴とする光学装置を提供する。【選択図】図１
2013214645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のマークの像を検出する光学装置であって、
前記マークの像を形成する光学系と、
前記像を検出する検出器と、
前記光学系中に配置され、前記検出器の第１視野と第２視野とに対応した開口を有する絞りと、
遮光部材と、
前記第１視野及び前記第２視野のうち一方を有効にし、且つ、他方の一部を無効にするように、前記遮光部材を位置決めする駆動機構と、
を有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記絞りは、視野絞りである、ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光学系は、前記マークの像を形成する結像光学系と、前記マークを照明する照明光学系とを含み、
前記絞りは、照明野絞りである、ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記遮光部材は、第１遮光領域と、第２遮光領域とを有し、
前記駆動機構は、
前記第１視野を有効にする場合には、前記第１遮光領域が前記第２視野の一部を無効にするように前記遮光部材を位置決めし、
前記第２視野を有効にする場合には、前記第２遮光領域が前記第１視野の一部を無効にするように前記遮光部材を位置決めする、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記第１視野を有効にするように前記第１遮光領域に囲まれた第１開口領域と、前記第２視野を有効にするように前記第２遮光領域に囲まれた第２開口領域とが形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記遮光部材は、第１遮光部材と、第２遮光部材とを有し、
前記駆動機構は、
前記第１視野を有効とする場合には、前記第１遮光部材が前記第２視野の一部を無効にするように前記第１遮光部材を位置決めし、
前記第２視野を有効とする場合には、前記第２遮光部材が前記第１視野の一部を無効にするように前記第２遮光部材を位置決めする、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
少なくとも前記駆動機構は、真空環境下に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
基板上のマークの像を検出する請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の光学装置と、
前記光学装置により検出された像に基づいて前記マークの位置を求める処理部と、
を有することを特徴とする計測装置。
【請求項９】
基板をパターニングするリソグラフィ装置であって、
基板上のマークの位置を計測する請求項９に記載の計測装置と、
前記計測装置で計測された前記マークの位置に基づいて前記基板の位置決めを行う位置決め機構と、
を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のリソグラフィ装置を用いて基板をパターニングする工程と、
前記工程でパターニングされた基板を加工する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、計測装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化及び微細化が進み、回路パターンの線幅は非常に小さくなってきているため、リソグラフィ工程においては、基板上に形成するパターン（レジストパターン）の更なる微細化が要求されている。このようなパターンの微細化を実現する技術として、紫外線よりも波長が短いＥＵＶ光（波長数ｎｍ〜１５ｎｍ程度）を用いた露光装置（ＥＵＶ露光装置）や荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置（荷電粒子線描画装置）が知られている。
【０００３】
露光装置では、基板上に既に形成されたショットに重ね合わせてパターンの露光を行う。従って、微細なパターンを重ね合わせるためには、基板（ショット）の位置計測を高精度に行う必要がある。当該位置計測は、一般に、基板上のアライメントマークを検出することで行いうる。
【０００４】
Ｘ軸用アライメントマーク及びＹ軸用アライメントマークを検出するために、複数のラインセンサと、複数のラインセンサにアライメントマークの像を導くための複数の光学系（光路）とを有する検出装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
かかる検出装置では、Ｘ軸用アライメントマークを検出するためのＸ軸用光学系及びＸ軸用センサと、Ｙ軸用アライメントマークを検出するためのＹ軸用光学系及びＹ軸用センサとを切り替えて、各アライメントマークを検出している。また、Ｘ軸用光学系及びＹ軸用光学系のそれぞれには、アライメントマークの像と共役な面に視野絞りが配置（固定）されており、センサに入射するアライメントマークからの光以外の光（迷光）を削減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２２８３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の検出装置は、上述したように、アライメントマークを検出するために、複数のセンサと、それに対応した複数の光学系（光路）とが必要となるため、所要スペースの点で不利である。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、迷光の削減と所要スペースの削減との両立に有利な光学装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての光学装置は、基板上のマークの像を検出する光学装置であって、前記マークの像を形成する光学系と、前記像を検出する検出器と、前記光学系中に配置され、前記検出器の第１視野と第２視野とに対応した開口を有する絞りと、遮光部材と、前記第１視野及び前記第２視野のうち一方を有効にし、且つ、他方の一部を無効にするように、前記遮光部材を位置決めする駆動機構と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、迷光の削減と所要スペースの削減との両立に有利な光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一側面としての光学装置の構成を示す図である。
【図２】Ｘ視野とＹ視野とを切り替えることが可能な光学装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の一側面としての位置検出装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示す位置検出装置を適用した露光装置の構成を示す図である。
【図５】図３に示す位置検出装置を適用した描画装置の構成を示す図である。
【図６】図５に示す描画装置による描画処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一側面としての光学装置１００の構成を示す図である。光学装置１００は、本実施形態では、基板上のアライメントマークなどのマークの像を取得するための装置として具現化される。光学装置１００は、結像光学系１０と、視野絞り２０と、遮光板（遮光部材）３０と、駆動部（駆動機構）４０と、検出部（検出器）５０とを有する。また、光学装置１００は、光源や光源からの光で結像光学系１０の物体面を照明する照明光学系なども有する。本実施形態では、光学装置１００は、真空チャンバなどに収納され、結像光学系１０、視野絞り２０、遮光板３０、駆動部４０及び検出部５０は、１０−４〜１０−５Ｐａ程度又はそれを超える高真空環境下に配置されている。
【００１５】
結像光学系１０は、結像光学系１０の物体面に配置された基板ＳＢに形成されたアライメントマークＡＭ１及びＡＭ２からの光を検出部５０に導く、即ち、物体面からの光を検出部５０の検出面に結像させる光学系である。結像光学系１０は、本実施形態では、レンズＬ１及びＬ２と、ミラーＭと、対物レンズＬ３とを含む。視野絞り２０は、結像光学系中に配置される絞りである。視野絞り２０は、結像光学系１０の結像面（即ち、検出部５０の検出面）と共役な面（以下、「共役面」と称する）、本実施形態では、結像光学系１０における共役面に固定され、結像光学系１０の結像面に視野を規定する。遮光板３０は、結像光学系における共役面又はその近傍、本実施形態では、視野絞り２０よりも結像光学系１０の物体面側に配置され、視野絞り２０を通過する光の一部を遮光する。駆動部４０は、例えば、アクチュエータやモータで構成され、遮光板３０を駆動する。駆動部４０は、本実施形態では、結像光学系１０の光軸に垂直な方向に遮光板３０を駆動する。また、駆動部４０は、真空環境下での使用に適した構成とされている。例えば、アウトガス（脱ガス）の少ない部材（材質）、接着剤あるいは潤滑剤で構成され、または、発熱の少ない構成とされている。検出部５０は、複数の画素で構成された検出面を含み、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどのエリアセンサで構成される。検出部５０は、アライメントマークＡＭ１の像やアライメントマークＡＭ２の像を検出（取得）する。
【００１６】
光学装置１００において、光源（不図示）からの光は、照明光学系（不図示）を介して、基板ＳＢの上のアライメントマークＡＭ１又はＡＭ２を照明する。アライメントマークＡＭ１又はＡＭ２からの光は、対物レンズＬ３を通過し、ミラーＭで反射され、レンズＬ２に入射する。レンズＬ２で集光された光は、遮光板３０及び視野絞り２０を通過し、レンズＬ１を介して、検出部５０に入射する。視野絞り２０及び遮光板３０のそれぞれは、上述したように、結像光学系１０の共役面及びその近傍に配置されているため、結像光学系１０において、視野絞り２０及び遮光板３０は、結像光学系１０の結像面とほぼ共役な位置関係となる。従って、視野絞り２０及び遮光板３０を用いて、結像光学系１０の結像面に規定する視野（視野領域）を変化させることができる。
【００１７】
光学装置１００では、Ｘ視野用の開口と、Ｙ視野用の開口とを含む視野絞り２０と、Ｘ視野及びＹ視野のそれぞれに対応した光を通過させる開口領域と、それ以外の光を遮光する遮光領域とを含む遮光板３０とを用いて、視野を切り替える。図１（ａ）は、Ｘ軸用アライメントマーク（第１マーク）であるアライメントマークＡＭ１の像を検出するために、結像光学系１０の結像面にＸ視野が設定された状態の光学装置１００を示している。図１（ｂ）は、Ｙ軸用アライメントマーク（第１マークとは異なる第２マーク）であるアライメントマークＡＭ２の像を検出するために、結像光学系１０の結像面にＹ視野が設定された状態の光学装置１００を示している。
【００１８】
視野絞り２０や遮光板３０などの詳細を説明する前に、図２を参照して、簡易な構成でＸ視野とＹ視野とを切り替えることが可能な光学装置１０００の一例を説明する。図２（ａ）は、アライメントマークＡＭ１を検出するために、結像光学系１０の結像面にＸ視野が設定された状態の光学装置１０００を示している。図２（ｂ）は、アライメントマークＡＭ２を検出するために、結像光学系１０の結像面にＹ視野が設定された状態の光学装置１０００を示している。光学装置１０００は、光学装置１００と同様に、例えば、真空チャンバなどに収納され、結像光学系１０、視野絞り１１００及び駆動部１２００は、真空環境下に配置されている。
【００１９】
光学装置１０００は、光学装置１００と比較して、遮光板３０を有しておらず、視野絞り２０の代わりに視野絞り１１００を有する点が異なる。また、光学装置１０００は、遮光板３０を駆動する駆動部４０ではなく、視野絞り１１００を駆動する駆動部１２００を有する点も異なる。
【００２０】
光学装置１０００では、光源（不図示）からの光は、照明光学系（不図示）を介して、基板ＳＢの上のアライメントマークＡＭ１又はＡＭ２を照明する。アライメントマークＡＭ１又はＡＭ２からの光は、対物レンズＬ３を通過し、ミラーＭで反射され、レンズＬ２に入射する。レンズＬ２で集光された光は、視野絞り１１００を通過し、レンズＬ１を介して、検出部５０に入射する。
【００２１】
光学装置１０００において視野を切り替える際には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、駆動部１２００で視野絞り１１００を駆動して、Ｘ視野用のＸ視野領域１１１０又はＹ視野用のＹ視野領域１１２０を結像光学系１０の光軸上に位置決めする。
【００２２】
図２（ｃ）は、光学装置１０００の視野絞り１１００の構成を示す図である。視野絞り１１００は、結像光学系１０の結像面にＸ視野を規定する開口部１１１２及び遮光部１１１４を含むＸ視野用絞り領域１１１０と、結像光学系１０の結像面にＹ視野を規定する開口部１１２２及び遮光部１１２４を含むＹ視野用絞り領域１１２０とを有する。従って、アライメントマークＡＭ１又はＡＭ２からの光（結像光学系１０の光軸）に対して、Ｘ視野用絞り領域１１１０又はＹ視野用絞り領域１１２０を高精度に位置決めすれば、結像光学系１０の結像面に規定する視野を切り替えることができる。
【００２３】
但し、駆動部１２００は、上述の駆動部４０と同様に、真空環境下での使用に適した構成とされている。このような駆動部は、大気環境下で使用される駆動部と比較して、一般に位置決め精度の点で劣るため、視野絞り１１００を高精度に位置決めすることが難しい。従って、Ｘ視野用絞り領域１１１０やＹ視野用絞り領域１１２０を位置決めする際に、結像光学系１０の光軸に対して位置ずれが生じ、アライメントマーク以外からの光が検出部５０に入射して検出誤差が生じてしまう。また、大気環境下で使用される駆動部と同等の性能を有するように真空環境下で使用される駆動部を構成する場合には、製造コストが非常に高くなってしまう。
【００２４】
このように、真空環境下に配置された駆動部を用いて視野絞り１１００を駆動する（視野を切り替える）場合には、かかる駆動部の性能に起因して視野絞り１１００の位置決めにずれが生じ、検出部５０の検出精度が低下してしまう可能性がある。そこで、光学装置１００では、上述したように、視野絞り２０と遮光板３０とを用いて、結像光学系１０の結像面に規定する視野を切り替えている。具体的には、視野を制限する領域が大きく、且つ、高い位置決め精度が必要とされる視野絞り２０を結像光学系１０の共役面に固定する。そして、視野を制限する領域が小さく、且つ、視野絞り２０よりも必要とされる位置決め精度が低い遮光板３０を駆動することで、検出部５０の検出精度を低下させることなく、結像光学系１０の結像面に規定する視野を切り替えることを可能としている。
【００２５】
図１（ｃ）は、視野絞り２０の構成を示す図である。視野絞り２０は、図１（ｃ）に示すように、結像光学系１０の結像面にＸ視野（第１視野）を規定するＸ視野用開口（第１開口）２２と、結像光学系１０の結像面にＹ視野（第２視野）を規定するＹ視野用開口（第２開口）２４とを含む。また、視野絞り２０は、結像光学系１０における共役面に固定され、アライメントマークからの光（結像光学系１０の光軸）に対して、高精度に位置決めされている。
【００２６】
図１（ｄ）は、遮光板３０の構成を示す図である。遮光板３０は、図１（ｄ）に示すように、Ｘ視野用領域（第１領域）３２と、Ｙ視野用領域（第２領域）３４とを有する。Ｘ視野用領域３２は、Ｘ視野用開口領域（第１開口領域）３２ａと遮光領域（第１遮光領域）３２ｂとを含み、Ｙ視野領域３４は、Ｙ視野用開口領域（第２開口領域）３４ａと遮光領域（第２遮光領域）３４ｂとを含む。
【００２７】
駆動部４０は、結像光学系１０の結像面に視野を設定する際に、遮光板３０を駆動してＸ視野用領域３２又はＹ視野用領域３４を位置決めする。換言すれば、駆動部４０は、Ｘ視野及びＹ視野のうち一方を有効にし、且つ、他方の一部を無効にするように、遮光板３０を位置決めする。例えば、結像光学系１０の結像面にＸ視野を設定する際には、駆動部４０は、視野絞り２０に対して、Ｘ視野用領域３２を位置決めする。具体的には、Ｘ視野用開口領域３２ａが第１経路を遮断せず、遮光領域３２ｂが第２経路を遮断するようにＸ視野用領域３２を位置決めする。ここで、第１経路とは、アライメントマーク（結像光学系１０の物体面）からＸ視野用開口２２を通して検出部５０（結像光学系１０の像面）に至る経路である。第２経路とは、アライメントマークからＹ視野用開口２４を通して検出部５０に至る経路である。本実施形態では、遮光板３０は、視野絞り４０よりも結像光学系１０の物体面側に配置されている。従って、Ｘ視野用開口領域３２ａは、アライメントマークからの光のうちＸ視野用開口２２に到達する光を通過させ、遮光領域３２ｂは、アライメントマークからの光のうちＹ視野用開口２４に到達する光を遮光する。
【００２８】
また、結像光学系１０の結像面にＹ視野を設定する際には、駆動部４０は、視野絞り２０に対して、Ｙ視野用領域３４を位置決めする。具体的には、Ｙ視野用開口領域３４ａが第２経路を遮断せず、遮光領域３４ｂが第１経路を遮断するようにＹ視野用領域３４を位置決めする。従って、Ｙ視野用開口領域３４ａは、アライメントマークからの光のうちＹ視野用開口２４に到達する光を通過させ、遮光領域３４ｂは、アライメントマークからの光のうちＸ視野用開口２２に到達する光を遮光する。
【００２９】
このように、本実施形態の光学装置１００では、遮光板３０を駆動して、視野絞り２０に対してＸ視野用領域３２又はＹ視野用領域３４を位置決めすることで、結像光学系１０の結像面に規定する視野を切り替えることができる。
【００３０】
駆動部４０を用いて駆動する遮光板３０の位置決め精度について説明する。上述したように、遮光板３０は、Ｘ視野用開口２２に到達する光及びＹ視野用開口２４に到達する光のうちいずれか一方を通過させ、他方を遮光する機能を実現する必要がある。そこで、遮光板３０のＸ視野用開口領域３２ａの大きさは、視野絞り２０のＸ視野用開口２２の大きさよりも大きく、遮光板３０のＹ視野用開口領域３４ａの大きさは、視野絞り２０のＹ視野用開口２４の大きさよりも大きくなるように構成されている。これにより、遮光板３０を駆動する際に必要となる位置決め精度を、光学装置１０００における視野絞り１１００を駆動する際に必要となる位置決め精度よりも低くすることができる。従って、大気環境下で使用される駆動部と比べて、駆動部４０の性能（駆動精度やストローク）が低い場合であっても、駆動部４０は、遮光板３０に必要とされる位置決め精度で遮光板３０を位置決めすることができる。
【００３１】
このように、本実施形態では、視野を規定する複数の開口を含む視野絞り２０を固定し（駆動せず）、かかる複数の開口のうちいずれか１つの開口に到達する光を通過させる開口領域を含む遮光板３０を駆動する。従って、検出部５０の検出精度を低下させることなく、低コスト、且つ、高精度に、結像光学系１０の結像面に規定する視野を切り替えることができる。
【００３２】
視野絞り２０及び遮光板３０の配置について説明する。視野絞り２０は、結像光学系１０の像面近傍又は当該像面の共役面等、視野を限定できる配置に固定すればよい。また、遮光板３０は、視野絞り２０の近傍又はその共役面等、視野絞り２０による視野を限定できる配置とすればよい。視野絞り２０を配置する位置と遮光板３０を配置する位置とが異なる理由は、視野の切り替えにおける検出部５０の検出精度への影響度の違いにある。本実施形態においては、結像光学系１０における共役面に固定された視野絞り２０でＸ視野に対応する光及びＹ視野に対応する光を通過させ、遮光板３０でＸ視野に対応する光及びＹ視野に対応する光のいずれか一方の光を遮光する。ここで、例えば、視野絞り２０を結像光学系１０における共役面以外の位置に配置した場合には、視野絞り２０を通過する光の範囲（視野範囲）を十分に制限することができないため、Ｘ視野に対応する光及びＹ視野に対応する光を検出部５０に導くことができない。従って、視野絞り２０は、視野範囲を制限するために、結像光学系１０における共役面に配置しなければならない。
【００３３】
一方、遮光板３０は、Ｘ視野に対応する光及びＹ視野に対応する光のうち一方の光を遮光することができ、且つ、検出部５０に入射する不要な光が検出精度に影響を与えない範囲であれば、結像光学系１０における共役面に配置する必要はない。例えば、遮光板３０を結像光学系１０における共役面から光軸方向にずれた位置に配置して、Ｘ視野に対応する光及びＹ視野に対応する光のいずれか一方の光を遮光してもよい。
【００３４】
但し、遮光板３０を配置する位置の結像光学系１０における共役面からのずれ量は、以下の要素に基づいて決定する。かかる要素は、基板ＳＢの上のマークの中心からマーク以外の反射物（不要な光）までの距離、マーク像と遮光板３０との光学倍率、遮光板３０のＸ視野用開口領域３２ａ及びＹ視野用開口領域３４ａの大きさ及び光の開口数などを含む。
【００３５】
図１において、基板ＳＢの上のアライメントマークＡＭ１の中心からマーク以外の反射物までの最短距離をｄｘ、基板ＳＢの上のアライメントマークＡＭ２の中心からマーク以外の反射物までの最短距離をｄｙとする。また、マーク像と遮光板３０との光学倍率をＮ、Ｘ視野用開口領域３２ａの短手方向の長さをＸ、Ｙ視野用開口領域３４ａの短手方向の長さをＹとする。また、Ｘ視野用開口領域３２ａの光軸断面方向の位置決め誤差をｘａ、Ｙ視野用開口領域３４ａの光軸断面方向の位置決め誤差をｘｂ、視野絞り２０を通過した光と結像光学系１０の光軸とのなす角度をθとする。この場合、遮光板３０を配置する位置の結像光学系１０における共役面からのずれ量Ｄは、以下の式（１）及び（２）を満たさなければならない。
Ｄ＜（（Ｘ−ｘａ）／２−ｄｘ×Ｎ）／ｔａｎθ    ・・・（１）
Ｄ＜（（Ｙ−ｘｂ）／２−ｄｙ×Ｎ）／ｔａｎθ    ・・・（２）
式（１）及び（２）を満たすことで、遮光板３０は、Ｘ視野に対応する光及びＹ視野に対応する光のいずれか一方の光を通過させ、他方の光を遮光することができる。なお、ずれ量Ｄの許容範囲を決定する際には、光学系の設計や製造等で発生する誤差も考慮する必要がある。
【００３６】
また、光学装置１００においては、配置スペースの制約などによって、視野絞り２０及び遮光板３０のそれぞれを結像光学系１０における共役面及びその近傍に配置することが困難となる場合もある。このような場合には、結像光学系１０における複数の共役面のうち、１つの共役面に視野絞り２０を配置（固定）し、他の共役面又はその近傍に遮光板３０を配置すればよい。このように、光学装置１００において、視野絞り２０は、結像光学系１０における共役面に配置され、遮光板３０は、結像光学系１０における共役面又はその近傍に配置される。
【００３７】
本実施形態の光学装置１００では、遮光板３０を用いて、視野絞り２０のＸ視野用開口２２又はＹ視野用開口２４に到達する到達する光のうち、いずれか一方の光を通過させ、他方の光を遮光することで、視野を切り替える。換言すれば、高い位置決め精度が必要となる視野絞り２０を駆動することなく、視野絞り２０よりも必要とされる位置決め精度が低い遮光板３０を駆動することで、視野を切り替える。従って、大気環境下で使用される駆動部よりも性能が低い駆動部４０を用いても、検出部５０の検出精度を低下させることなく、視野を切り替えることができる。また、大気環境下で使用される駆動部と同等の性能を有するように駆動部４０を構成する必要がないため、コストの増加を抑えることができる。
【００３８】
本実施形態では、遮光板３０は、視野絞り２０よりも結像光学系１０の物体面側に配置されているが、視野絞り２０よりも結像光学系１０の結像面側に配置されていてもよい。この場合、Ｘ視野を設定する際には、Ｘ視野用領域３２は、Ｘ視野用開口領域３２ａがＸ視野用開口２２を通して検出部５０に至る第１経路を遮断せず、遮光領域３２ｂがＹ視野用開口２４を通して検出部５０に至る第２経路を遮断するように位置決めされる。従って、Ｘ視野用開口領域３２ａはＸ視野用開口２２を通過した光を通過させ、遮光領域３２ｂはＹ視野用開口２４を通過した光を遮光する。また、Ｙ視野を設定する際には、Ｙ視野用領域３４は、Ｙ視野用開口領域３４ａがＹ視野用開口２４を通して検出部５０に至る第２経路を遮断せず、遮光領域３４ｂがＸ視野用開口２２を通して検出部５０に至る第１経路を遮断するように位置決めされる。従って、Ｙ視野用開口領域３４ａはＹ視野用開口２４を通過した光を通過させ、遮光領域３４ｂはＸ視野用開口２２を通過した光を遮光する。
【００３９】
また、本実施形態では、遮光板３０は、Ｘ視野用領域３２及びＹ視野用領域３４の両方を有しているが、これに限定されるものではない。例えば、遮光板３０の代わりに、Ｘ視野用領域３２を有する第１遮光部材やＹ視野用領域３４を有する第２遮光部材など複数の遮光部材を用いて、各遮光部材を独立して駆動してもよい。また、複数のブレードで遮光板を構成し、各ブレードを独立して駆動することでＸ視野用領域３２（遮光領域３２ｂ）やＹ視野領域３４（遮光領域３４ｂ）を形成してもよい。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の一側面としての位置検出装置（計測装置）６００の構成を示す図である。位置検出装置６００は、光源６０２からの光で基板ＳＢ（マークＭＫ）を照明する照明光学系ＯＳ１と、マークＭＫからの光を検出部６２８に結像する結像光学系ＯＳ２と、基板ＳＢ（マークＭＫ）の位置を求める処理部６３０とを備える。基板ＳＢに形成されたマークＭＫは、ＸアライメントマークとＹアライメントマークを含むマークである。
【００４１】
照明光学系ＯＳ１は、照明レンズ６０４、６０６及び６０８と、ミラー６１０と、照明レンズ６１２と、偏光ビームスプリッタ６１４と、開口絞り６１６と、λ／４板６１８と、対物レンズ６２０とを含む。結像光学系ＯＳ２は、対物レンズ６２０と、λ／４板６１８と、開口絞り６１６と、偏光ビームスプリッタ６１４と、レンズ６２２と、視野絞り２０と、遮光板３０と、レンズ６２４及び６２６とを含む。
【００４２】
位置検出装置６００において、光源６０２からの光は、照明レンズ６０４、６０６及び６０８、ミラー６１０及び照明レンズ６１２を介して、偏光ビームスプリッタ６１４に導かれる。偏光ビームスプリッタ６１４は、Ｙ軸に平行なＰ偏光の光を透過し、Ｘ軸に平行なＳ偏光の光を反射する。偏光ビームスプリッタ６１４を透過したＰ偏光の光は、開口絞り６１６を介して、λ／４板６１８に導かれる。λ／４板６１８を通過して円偏光に変換された光は、対物レンズ６２０を介して、基板ＳＢに形成されたマークＭＫを照明する。
【００４３】
マークＭＫで反射、回折、散乱された光は、対物レンズ６２０及びλ／４板６１８を通過して円偏光からＳ偏光に変換され、開口絞り６１６に到達する。ここで、マークＭＫからの光の偏光状態は、マークＭＫを照明した円偏光の光とは逆回りの円偏光となる。換言すれば、マークＭＫを照明した光の偏光状態が右回りの円偏光であれば、マークＭＫからの光の偏光状態は左回りの円偏光となる。また、開口絞り６１６の絞り量を変えることで、マスクＭＫからの光の開口数を制御することができる。開口絞り６１６を通過した光は、偏光ビームスプリッタ６１４で反射され、レンズ６２２、視野絞り２０、遮光板３０、レンズ６２４及び６２６を介して、検出部６２８に導かれる。従って、基板ＳＢに形成されたマークＭＫの像が検出部６２８の検出面６２８ａに形成される。処理部６３０は、検出部６２８で検出されるマークＭＫの像に基づいて、マークＭＫの位置、即ち、基板ＳＢの位置を求める。
【００４４】
本実施形態の位置検出装置６００では、遮光板３０を用いて、視野絞り２０のＸ視野用開口２２及びＹ視野用開口２４を通過した光のうち、いずれか一方の光を通過させ、他方の光を遮光する。例えば、視野絞り２０に対して遮光板３０のＸ視野用領域３２を位置決めした場合、遮光板３０は、視野絞り２０のＸ視野用開口２２を通過した光を通過させ、視野絞り２０のＹ視野用開口２４を通過した光を遮光する。これにより、基板ＳＢに形成されたマークＭＫのＸアライメントマークの像を検出部６２８で検出することができる。また、視野絞り２０に対して遮光板３０のＹ視野用領域３４を位置決めした場合、遮光板３０は、視野絞り２０のＹ視野用開口２４を通過した光を通過させ、視野絞り２０のＸ視野用開口２２を通過した光を遮光する。これにより、基板ＳＢに形成されたマークＭＫのＹアライメントマークの像を検出部６２８で検出することができる。
【００４５】
このように、本実施形態の位置検出装置６００では、高い位置決め精度が必要となる視野絞り２０を駆動することなく、視野絞り２０よりも必要とされる位置決め精度が低い遮光板３０を駆動することで、視野を切り替えている。従って、大気環境下で使用される駆動部よりも性能が低い駆動部４０を用いても、視野領域の精度を低下させることなく、視野を切り替えることができるため、検出部６２８によるマークＭＫの検出精度の低下を低減することができる。換言すれば、位置検出装置６００は、マークＭＫを高精度に検出して、基板ＳＢの位置（マークＭＫの位置）を高精度に検出することができる。また、大気環境下で使用される駆動部と同等の性能を有するように駆動部４０を構成する必要がないため、コストの増加を抑えることができる。
【００４６】
本実施形態では、視野絞り２０、遮光板３０及び駆動部４０は、結像光学系ＯＳ２に含まれているが、照明光学系ＯＳ１に含まれていてもよい。この場合、遮光板３０を用いて、光源６０２から射出されて視野絞り２０のＸ視野用開口２２及びＹ視野用開口２４を通過した光のうち、いずれか一方の光を通過させ、他方の光を遮光することで、マークＭＫを照明する視野（照明視野）を切り替える。換言すれば、視野絞り２０を照明野絞りとして機能させ、マークＭＫを検出部６２８（検出面６２８ａ）で検出する際の検出条件を切り替える。照明光学系ＯＳ１が視野絞り２０や遮光板３０を含む場合であっても、高い位置決め精度が必要となる視野絞り２０を駆動することなく、視野絞り２０よりも必要とされる位置決め精度が低い遮光板３０を駆動することで、照明視野を切り替えることが可能である。
【００４７】
例えば、照明視野をＸ視野に設定する際には、駆動部４０は、視野絞り２０に対して、遮光板３０のＸ視野用領域３２を位置決めする。具体的には、Ｘ視野用開口領域３２ａが光源４０２からＸ視野用開口２２を通してマークＭＫに至る経路を遮断せず、遮光領域３２ｂが光源４０２からＹ視野用開口２４を通してマークＭＫに至る経路を遮断するようにＸ視野用領域３２を位置決めする。これにより、基板ＳＢに形成されたマークＭＫのＸアライメントマークの像を検出部６２８で検出することができる。
【００４８】
また、照明視野をＹ視野に設定する際には、駆動部４０は、視野絞り２０に対して、遮光板３０のＹ視野用領域３４を位置決めする。具体的には、Ｙ視野用開口領域３４ａが光源４０２からＹ視野用開口２４を通してマークＭＫに至る経路を遮断せず、遮光領域３４ｂが光源４０２からＸ視野用開口２２を通してマークＭＫに至る経路を遮断するようにＹ視野用領域３４を位置決めする。これにより、基板ＳＢに形成されたマークＭＫのＹアライメントマークの像を検出部６２８で検出することができる。
【００４９】
＜第３の実施形態＞
図４は、位置検出装置６００を適用した露光装置７００の構成を示す図である。露光装置７００は、１０ｎｍ〜１５ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光を用いて、レチクルのパターンを基板（ウエハなど）に転写する、即ち、基板をパターニングするリソグラフィ装置である。
【００５０】
露光装置７００は、光源部７０１と、照明光学系７０２と、レチクルステージ７０３と、投影光学系７０４と、基板ステージ７０５と、真空チャンバ７０６とを有する。真空チャンバ７０６は、照明光学系７０２、レチクルステージ７０３、投影光学系７０４及び基板ステージ７０５を収納する。また、真空チャンバ７０６の内部は、例えば、１０−４Ｐａ〜１０−５Ｐａの範囲における高真空に維持される。
【００５１】
光源部７０１は、ターゲット供給部７０７と、励起用パルスレーザ照射部７０８と、集光レンズ７０９とを含む。光源部７０１では、励起用パルスレーザ照射部７０８からのパルスレーザを、集光レンズ７０９を介して、ターゲット供給部７０７から真空チャンバ７０６に供給されたターゲット材に照射して、ＥＵＶ光を放射するプラズマ７１０を生成する。
【００５２】
照明光学系７０２は、多層膜ミラーや斜入射ミラーなどを含む複数のミラー７１１と、オプティカルインテグレータ７１２と、アパーチャ７１３とを含む。照明光学系７０２は、プラズマ７１０から放射されたＥＵＶ光を集光し、レチクルステージ７０３に保持されたレチクル７１５を照明する。
【００５３】
投影光学系７０４は、複数のミラー７１６と、アパーチャ７２２とを含み、レチクル７１５で反射されたＥＵＶ光を、基板ステージ７０５に保持された基板７１８に投影する。基板ステージ７０５は、露光装置７００の全体を制御する制御部と協同して、基板７１８の位置決めを行う位置決め機構として機能する。
【００５４】
露光装置７００において、レチクル７１５と基板７１８との位置決めや基板７１８の上の複数のショット領域間の位置決めを行うために、位置検出装置６００を適用することが可能である。位置検出装置６００は、上述したように、基板７１８の位置や基板７１８の上のショット領域の位置を高精度に検出することができる。従って、露光装置７００は、レチクル７１５と基板７１８との位置決めや基板７１８の上の複数のショット領域間の位置決めを高精度に行うことができるため、レチクル７１５のパターンを基板７１８に高精度に転写することができる。
【００５５】
＜第４の実施形態＞
図５は、位置検出装置６００を適用した描画装置８００の構成を示す図である。描画装置８００は、荷電粒子線（電子線）を用いて基板にパターンを描画する、即ち、基板をパターニングするリソグラフィ装置である。
【００５６】
描画装置８００は、電子銃８２１と、荷電粒子光学系８０１と、荷電粒子線を検出する検出系８２４と、基板８０６を保持する基板ステージ８０２と、真空チャンバ８５０とを有する。真空チャンバ８５０は、電子銃８２１、荷電粒子光学系８０１、検出系８２４及び基板ステージ８０２を収納する。荷電粒子光学系８０１は、電子銃８２１からの荷電粒子線を収束する荷電粒子レンズ８２２と、荷電粒子線を偏向する偏向器８２３とを含む。基板ステージ８０２は、描画装置８００の全体を制御する制御部と協同して、基板８０６の位置決めを行う位置決め機構として機能する。
【００５７】
描画装置８００において、荷電粒子線と基板８０６との位置決めや基板８０６の上の複数のショット領域間の位置決めを行うために、位置検出装置６００を適用することが可能である。位置検出装置６００は、上述したように、基板８０６の位置や基板８０６の上のショット領域の位置を高精度に検出することができる。従って、描画装置８００は、荷電粒子線と基板８０６との位置決めや基板８０６の上の複数のショット領域間の位置決めを高精度に行うことができるため、基板８０６にパターンを高精度に描画することができる。
【００５８】
図６は、描画装置８００による描画処理を説明するためのフローチャートである。Ｓ９０２では、レジスト塗布装置において、基板８０６の上にレジスト（感光剤）が塗布（供給）される。Ｓ９０４では、レジストが塗布された基板８０６を描画装置８００（真空チャンバ８５０）に搬入して、かかる基板８０６を基板ステージ８０２に載置する。Ｓ９０６では、位置検出装置６００を用いて基板ステージ８０２に載置された基板８０６の位置を検出する。Ｓ９０８では、形状計測装置を用いて基板８０６の上の複数のショット領域の形状を計測する。Ｓ９１０では、位置検出装置６００の検出結果（Ｓ９０６）及び形状計測装置の計測結果（Ｓ９０８）に基づいて、荷電粒子線と基板８０６との位置決めや基板８０６の上の複数のショット領域間の位置決めを行いながら、基板８０６にパターンを描画する。Ｓ９１２では、パターンが描画された基板８０６を描画装置８００（真空チャンバ８５０）から搬出する。Ｓ９１４では、現像装置において、パターンが描画された基板８０６を現像する。
【００５９】
Ｓ９０６において、位置検出装置６００は、基板８０６の上の複数のショット領域に形成されたＸアライメントマーク及びＹアライメントマークを順に検出する。具体的には、Ｓ９０６Ａでは、視野絞り２０に対して遮光板３０のＸ視野用領域３２を位置決めしてＸ視野を設定する。Ｓ９０６Ｂでは、Ｘ視野が設定された状態において、Ｘアライメントマークの位置を検出する。Ｓ９０６Ｃでは、視野絞り２０に対して遮光板３０のＹ視野用領域３４を位置決めしてＹ視野を設定する。Ｓ９０６Ｄでは、Ｙ視野が設定された状態において、Ｙアライメントマークの位置を検出する。
【００６０】
＜第５の実施形態＞
本発明の一側面としての物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布されたレジストに露光装置７００又は描画装置８００を用いてパターン（潜像パターン）を転写する工程と、かかる工程で潜像パターンが転写された基板を現像（加工）する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００６１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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