【手続補正書】
【提出日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【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】 合焦位置を検出するために、配列された光電変換素子上に合焦位置検出用マークからの光パターンを投影する手段を用いて合焦位置検出を行う合焦位置検出方法において、
前記マークの２次元信号から１次元マーク走査信号を得る工程と、前記１次元マーク走査信号から前記マークの合焦位置を検出する工程とを備え、
前記マークの境界部と該光電変換素子の配列方向の１方向とが直交しない交差角度に設定されていることを特徴とする合焦位置検出方法。
【請求項２】 前記交差角度は、配列された光電変換素子を回転させること、及び前記マークの境界部を、配列された光電変換素子に対して回転させることのいずれかに基づいて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の合焦位置検出方法。
【請求項３】 前記マークは、菱形、三角形及び直線を傾けた形状のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の合焦位置検出方法。
【請求項４】 半導体露光装置における原版及び半導体露光装置上の前記マークの少なくともいずれかの合焦位置を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の合焦位置検出方法。
【請求項５】 請求項４に記載の合焦位置検出方法において、前記原版、及び前記半導体露光装置上の前記マークの合焦位置合わせを相対的、且つ、同時に行うことが可能なことを特徴とする合焦位置検出方法。
【請求項６】 前記マークの２次元像信号から１次元マーク走査信号を得る工程において、前記光電変換素子として２次元撮像装置を用い、この２次元信号を１方向に積算することにより前記１次元マーク走査信号を得ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の合焦位置検出方法。
【請求項７】 前記マークの２次元像信号から１次元マーク走査信号を得る工程において、前記光電変換素子として１次元撮像装置を用いることで１次元信号を得て、この１次元信号を用いることにより前記１次元マーク走査信号を得ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の合焦位置検出方法。
【請求項８】 前記マークの２次元像信号から１次元マーク走査信号を得る工程において、前記マークからの２次元像の光信号を光学素子等を用いて光学的に集光し、その後、前記光電変換素子として２次元撮像素子、及び１次元撮像素子のいずれかを用いて、前記１次元マーク走査信号を得ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の合焦位置検出方法。
【請求項９】  請求項１〜８のいずれかに記載の合焦位置検出方法において、前記マークに対する反射光及び透過光のいずれかを用いることを特徴とする合焦位置検出方法。
【請求項１０】 前記１次元マーク走査信号中のマーク境界部の傾きを計算することで合焦位置検出を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の合焦位置検出方法。
【請求項１１】 合焦位置を検出するために、配列された光電変換素子上に合焦位置検出用マークからの光パターンを投影する手段を用いて合焦位置検出を行う合焦位置検出装置において、
前記マークの２次元信号から得る１次元マーク走査信号に基づいて前記マークの合焦位置を検出する手段を備え、
前記マークの境界部と該光電変換素子の配列方向の１方向とが直交しない交差角度に設定されていることを特徴とする合焦位置検出装置。
【請求項１２】 前記交差角度は、配列された光電変換素子を回転させること、及び前記マークの境界部を、配列された光電変換素子に対して回転させることのいずれかに基づいて設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の合焦位置検出装置。
【請求項１３】 前記マークは、菱形、三角形及び直線を傾けた形状のいずれかであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の位置検出装置。
【請求項１４】 半導体露光装置における原版及び半導体露光装置上の前記マークの少なくともいずれかの合焦位置を検出することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の合焦位置検出装置。
【請求項１５】  請求項１４に記載の合焦位置検出装置において、前記原版、及び、前記半導体露光装置上の前記マークの合焦位置合わせを相対的、且つ、同時に行なうことが可能なことを特徴とする合焦位置検出装置。
【請求項１６】  請求項１１〜１５のいずれかに記載の合焦位置検出装置において、前記マークに対する反射光及び透過光のいずれかを用いることを特徴とする合焦位置検出装置。
【請求項１７】 前記マークの２次元像信号から１次元マーク走査信号を得る際に、前記光電変換素子として２次元撮像装置を用い、この２次元信号を１方向に積算することにより前記１次元マーク走査信号を得ることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の合焦位置検出装置。
【請求項１８】 前記マークの２次元像信号から１次元マーク走査信号を得る際に、前記光電変換素子として１次元撮像装置を用いることで１次元信号を得て、この１次元信号を用いることにより前記１次元マーク走査信号を得ることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の合焦位置検出装置。
【請求項１９】  前記マークの２次元像信号から１次元マーク走査信号を得る際に、前記マークからの２次元像の光信号を光学素子等を用いて光学的に集光し、その後、前記光電変換素子として２次元撮像素子、及び１次元撮像素子のいずれかを用いて、前記１次元マーク走査信号を得ることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の合焦位置検出装置。
【請求項２０】 前記１次元マーク走査信号中のマーク境界部の傾きを計算することで合焦位置検出を行うことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれかに記載の合焦位置検出装置。
【請求項２１】 原版上のパターンを基板へ転写するために該パターンを該基板に投影露光する露光装置において、請求項１１〜２０のいずれかに記載の合焦位置検出装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２２】  請求項２１に記載の露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【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】
ウエハマークＷＭから反射した光束は、再度、投影光学系１０１を介してビームスプリッタ１０５に到達する。そして、ビームスプリッタ１０５にて反射された光束は、結像光学系１０６を介して撮像装置１０７の撮像面上にウエハマークＷＭの像を形成する。
ウエハマークＷＭの像は、光電変換素子が配列されている撮像装置１０７によって光電変換され、Ａ／Ｄ変換装置１０８によって、図１（ａ）に示すような２次元のデジタル信号列に変換される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
合焦位置検出装置１１０は、傾き量算出部１０９と傾き量記憶部１１３と合焦位置算出部１１４から構成されている。
傾き量算出部１０９は、Ａ／Ｄ変換装置１０８によりデジタル信号化されたウエハマークＷＭの像、即ち、図１（ａ）に示すような合焦位置検出用マークの２次元のデジタル信号に対して、図１（ｄ）−２に示すような1次元のマーク走査信号へと変換し、マーク走査信号における境界部の傾きを各計測点毎に計算する。次に、この各点での傾きをウィンドウ内において、平均することにより傾き量を算出する。ここで、各点の傾きの平均をとる代わりに、ウィンドウ内の各点の傾きをヒストグラム表示し、その上位Ｘ％の平均値を傾き量と定義してもよい。図１（ａ）又は図２（ａ）に描かれているように、マークの境界部（長方形又はひし形の辺）と光電変換素子方向の配列方向（走査方向）とは直交していない。