JP2024014031A - 検出装置、リソグラフィー装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１物体と第２物体の相対位置を高い検出精度で検出する技術を提供する。【解決手段】第１物体と第２物体とにそれぞれ第１マークと第２マークを設け、検出装置は、第１、第２マークを照明光で照明する照明系と、撮像素子を含み、照明系によって照明された第１、第２マークからの回折光を撮像素子の撮像面に結像させる検出系と、を備え、第１、第２マークは、第１方向または第１方向に直交する第２方向における相対位置を示す光学情報を撮像面に形成可能に構成され、照明光は、照明系の瞳面における照明系の光軸およびその近傍のみを通過する光であり、検出系の瞳面２６には、検出系の光軸を第３方向に平行な方向に横切る第１遮光部２６１と、検出系の光軸を第４方向に平行な方向に横切る第２遮光部２６２とを含む遮光体２６０が設けられ、第３方向は、第１方向に共役な方向であり、第４方向は、第２方向に共役な方向である。【選択図】図８

Description

本発明は、検出装置、リソグラフィー装置および物品製造方法に関する。

インプリント装置では、基板の上に配置されたインプリント材にモールドを接触させインプリント材を硬化させることによってインプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。このようなインプリント装置では、基板とモールドを正確に位置合わせすることが重要である。特許文献１には、基板に設けられた回折格子からなるマークとモールドに設けられた回折格子からなるマークとを使って基板とモールドとを位置合わせする技術が記載されている。

特表２００８－５２２４１２号公報

マークを照明すると、マークとその外側の領域との境界であるエッジで反射された光がノイズ光として撮像素子に入射し、これがマークの検出精度を低下させうる。特に、マークの面積が縮小されると、マークからの位置情報を検出するための光によって形成される像に与えるノイズ光の影響が大きくなり、検出精度の低下が顕著になりうる。

本発明は、第１物体と第２物体とにそれぞれ設けられた第１マークと第２マークとの相対位置を高い検出精度で検出するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、重ねて配置された第１物体と第２物体とにそれぞれ設けられた第１マークと第２マークとの相対位置を検出する検出装置に係り、前記検出装置は、前記第１マークおよび前記第２マークを照明光で照明する照明系と、撮像素子を含み、前記照明系によって照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光を前記撮像素子の撮像面に結像させる検出系と、を備え、前記第１マークおよび前記第２マークは、第１方向または前記第１方向に直交する第２方向における前記相対位置を示す光学情報を前記撮像面に形成可能に構成され、前記照明光は、前記照明系の瞳面における前記照明系の光軸およびその近傍のみを通過する光であり、前記検出系の瞳面には、前記検出系の光軸を第３方向に平行な方向に横切る第１遮光部と、前記検出系の前記光軸を第４方向に平行な方向に横切る第２遮光部とを含む遮光体が設けられ、前記第３方向は、前記第１方向に共役な方向であり、前記第４方向は、前記第２方向に共役な方向である。

本発明によれば、第１物体と第２物体とにそれぞれ設けられた第１マークと第２マークとの相対位置を高い検出精度で検出するために有利な技術が提供される。

照明系の瞳面（ａ）の光強度分布および検出系の瞳面（ｂ）の光強度分布を例示する図。 リソグラフィー装置の一例としてのインプリント装置の装置を例示する図。 検出装置の構成を例示する図。 モールドマーク（ａ）および基板マーク（ｂ）を例示する図。 モアレ縞を発生する回折格子を例示する図。 モアレ縞を発生する回折格子を例示する図。 パターンエッジ光を例示する図。 照明系の瞳面（ａ）に配置される照明絞りおよび検出系の瞳面（ｂ）に配置される照明絞りを例示する図。 パターンエッジ光の有無によるモアレ縞の位相差計測への影響を説明するための図。 物品製造方法を例示する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図２には、原版のパターンを基板に転写するリソグラフィー装置の一例としてのインプリント装置１０の構成が示されている。インプリント装置１０は、半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、被処理体である基板１７上の未硬化のインプリント材１８をモールド（型）１６を使って成形することによって、インプリント材１８の硬化物からなるパターンを基板１７の上に形成する。インプリント装置１０によって基板１７の上にパターンを形成するパターン形成処理は、接触工程、充填・アライメント工程、硬化工程および分離工程を含みうる。接触工程では、基板１７のショット領域の上のインプリント材１８とモールド１６のパターン領域１６ａとが接触させられる。充填・アライメント工程では、基板１７とパターン領域１６ａとで規定される空間にインプリント材１８が充填されるとともに、基板１７のショット領域とモールド１６のパターン領域１６ａとのアライメントがなされる。ショット領域は、１回のパターン形成処理によってパターンが形成される領域、換言すると、１回のパターン形成処理によってモールド１６のパターン領域１６ａが転写される領域である。

インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。また、インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に供給されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体（Ｓｉ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。以下では、インプリント材として光硬化性組成物を採用した例を説明するが、これはインプリント材の種類を制限することを意図したものではない。

本明細書および添付図面では、基板１７の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。アライメント（位置合わせ）は、基板１７のショット領域とモールド１６のパターン領域とのアライメント誤差（重ね合わせ誤差）が低減されるように基板１７およびモールドの少なくとも一方の位置および／または姿勢を制御することを含みうる。また、アライメントは、基板１７のショット領域およびモールド１６のパターン領域の少なくとも一方の形状を補正あるいは変更するための制御を含みうる。接触工程および分離工程は、モールド駆動機構１３によってモールド１６を駆動することによって実行されうるが、基板駆動機構１４によって基板１７を駆動することによって実行されてもよい。あるいは、接触工程および分離工程は、モールド駆動機構１３によってモールド１６を駆動し、かつ基板駆動機構１４によって基板１７を駆動することによって実行されてもよい。

インプリント装置１０は、硬化部１１と、検出装置１２と、モールド駆動機構１３と、基板駆動機構１４と、制御部Ｃとを備えうる。インプリント装置１０は、塗布部１５を更に備えてもよい。硬化部１１は、基板１７の上のインプリント材１８とモールド１６を接触させる接触工程の後に、インプリント材１８に対して硬化エネルギーとしての紫外光等の光を照射し、インプリント材１８を硬化させる。硬化部１１は、例えば、光源と、該光源から射出される光を被照射面となるモールド１６のパターン領域１６ａに対して所定の形状で均一に照射するための複数の光学素子とを含みうる。特に、硬化部１１による光の照射領域（照射範囲）は、パターン領域１６ａの表面積と同程度、またはパターン領域１６ａの面積よりもわずかに大きいことが望ましい。これは、照射領域を必要最小限とすることで、照射に伴う熱に起因してモールド１６または基板１７が膨張し、インプリント材１８に転写されるパターンに位置ずれや歪みが発生することを抑えるためである。加えて、基板１７などで反射した光が塗布部１５に到達し、塗布部１５の吐出部に残留したインプリント材１８を硬化させてしまうことで、塗布部１５の動作に異常が生じることを防止するためでもある。ここで、光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、各種エキシマランプ、エキシマレーザーまたは発光ダイオードなどが採用されうる。光源は、被受光体であるインプリント材１８の特性に応じて適宜選択されうる。

図３には、検出装置１２の構成例が示されている。検出装置１２は、モールド（第１物体）１６に配置されたモールドマーク（第１マーク）１９と基板（第２物体）１７に配置された基板マーク（第２マーク）２０との相対位置を光学的に検出あるいは計測するように構成される。モールドマーク（第１マーク）１９および基板マーク（第２マーク）２０は、Ｘ方向（第１方向）またはＹ方向（第２方向）における前記相対位置を示す光学情報を後述の撮像素子２５の撮像面に形成可能に構成される。検出装置１２は、照明系２２と、検出系２１とを含みうる。照明系２２の一部と検出系２１の一部とは共有されうる。照明系２２は、光源２３を含み、光源２３からの光を使って照明光を生成し、この照明光により計測対象物（第１マーク、第２マーク）を照明する。この照明光は、無偏光の光でありうる。検出系２１は、照明光で照明された計測対象物からの光を検出することによって計測対象物としてのモールドマーク（第１マーク）１９と基板マーク（第２マーク）２０との相対位置を検出する。

検出装置１２の光軸のうち基板１７およびモールド１６の位置における光軸は、基板１７の上面およびモールド１６の下面（パターン領域１６ａ）に対して垂直、即ち、Ｚ軸に平行である。検出装置１２は、モールドマーク１９および基板マーク２０の位置に合わせて、不図示の駆動機構によってＸ方向およびＹ方向に駆動可能に構成されうる。検出装置１２は、モールドマーク１９または基板マーク２０の位置に検出系２１の焦点を合わせるためにＺ方向に駆動可能に構成されてもよい。検出装置１２は、焦点合わせ用の光学素子あるいは光学系を含んでよい。検出装置１２を使って検出あるいは計測されたモールドマーク１９と基板マーク２０との相対位置に基づいて、基板駆動機構１４による基板１７の位置決め、および、不図示の補正機構によるパターン領域１６の形状および倍率の補正が制御されうる。補正機構は、モールド駆動機構１３に搭載され、モールド１６を変形させることによってモールド１６のパターン領域１６ａの形状および倍率を調整しうる。モールドマーク１９および基板マーク２０については後で詳述する。

モールド駆動機構１３は、真空吸引力または静電吸引等によりモールド１６を保持するモールドチャック（不図示）と、モールドチャックを駆動することによってモールド１６を駆動するモールド駆動部（不図示）とを含みうる。また、モールド駆動機構１３は、前述の補正機構を含みうる。モールド駆動部は、例えば、モールドチャックあるいはモールド１６をＺ軸に関して駆動するように構成されうる。モールド駆動部は、更に、モールドチャックあるいはモールド１６をθＸ軸、θＹ軸、θＺ軸、Ｘ軸およびＹ軸の少なくとも１つの軸に関して駆動するように構成されてもよい。

基板駆動機構１４は、真空吸着力または静電力等により基板１７を保持する基板チャックと、基板チャックを駆動することによって基板１７を駆動する基板駆動部（不図示）とを含みうる。基板駆動部は、例えば、基板チャックあるいは基板１７をＸ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関して駆動するように構成されうる。基板駆動部は、更に、基板ドチャックあるいは基板１７をθＸ軸、θＹ軸、Ｚ軸の少なくとも１つの軸に関して駆動するように構成されてもよい。

塗布部（ディスペンサ）１５は、基板１７の上に未硬化のインプリント材１８を塗布あるいは配置する。塗布部１５は、インプリント装置１０の筐体の外部に配置されてもよく、この場合には、塗布部１５は、インプリント装置１０の構成要素ではないものと理解されてもよい。

モールド１６は、そのパターン領域１６ａに基板１７（の上のインプリント材１８）に転写すべき回路パターン等のパターンを有する。モールド１６は、硬化エネルギーとしての光を透過させる材料、例えば石英で構成されうる。基板１７は、例えば、単結晶シリコン基板等の半導体基板、あるいは、半導体基板の上に少なくとも１つの層を有する基板でありうる。

制御部Ｃは、硬化部１１、検出装置１２、モールド駆動機構１３、基板駆動機構１４および塗布部１５を制御するように構成されうる。制御部Ｃは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又は、プログラムが組み込まれたコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。ＦＰＧＡには、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が含まれうる。制御部Ｃは、メモリおよびプロセッサを含み、メモリに記憶（保存）された演算式、パラメータおよびコンピュータプログラムに基づいて動作し、インプリント装置１０の動作及び機能を定義しうる。検出装置１２の機能、例えば、撮像素子２５によって撮像された画像を処理する機能の少なくとも一部は、制御部Ｃに組み込まれたモジュールによって提供されてもよく、その場合、制御部Ｃの当該モジュールは、検出装置１２の一部として理解されうる。

ここで、インプリント装置１０によって実行されるインプリント処理あるいはパターン形成処理について説明する。まず、基板搬送機構（不図示）により基板１７が基板駆動機構１４の基板チャックに搬送され、基板チャックに固定される。続いて、基板１７のショット領域が塗布部１５による塗布位置に移動するように基板駆動機構１４によって基板１７が駆動される。その後、塗布部１５により基板のショット領域（インプリント領域）にインプリント材１８が塗布、配置あるいは供給される（塗布工程）。

次に、インプリント材１８が配置されたショット領域がモールド１６のパターン領域１６ａの直下位置に配置されるように基板駆動機構１４によって基板１７が駆動される。次いで、例えば、モールド駆動機構１３によってモールド１６を降下させることによって基板１７の上のインプリント材１８とモールド１６のパターン領域１６ａとが接触させられる（接触工程）。これにより、基板１７とモールド１６のパターン領域１６ａとの間の空間（パターン領域１６ａの凹部を含む）にインプリント材１８が充填される（充填工程）。また、それぞれモールドマーク１９と基板マーク２０とで構成される複数のマーク対について、モールドマーク１９と基板マーク２０との相対位置が検出装置１２を使って検出あるいは計測される。そして、その結果に基づいてパターン領域１６ａと基板１７のショット領域とのアライメントがなされる（アライメント工程）。この際に、補正機構によってモールド１６のパターン領域１６ａの形状が補正されてもよい。また、不図示の加熱機構によって基板１７のショット領域の形状が補正されてもよい。

充填およびアライメント工程が完了した段階で、硬化部１１によってモールド１６を通してインプリント材１８に光が照射され、インプリント材１８が硬化される（硬化工程）。この際、検出装置１２は、硬化部１１の光路を遮らないように退避駆動されうる。続いて、モールド駆動機構１３によってモールド１６を上昇させることによってモールド１６が基板１７の上の硬化したインプリント材１８から分離される（分離工程）。

インプリント装置１０は、検出装置１２を備え、検出装置１２の出力に基づいて原版（あるいはパターン領域）と基板（あるいはショット領域）とのアライメントを行い、原版のパターンを基板に転写するリソグラフィー装置の一例として理解されうる。インプリント装置１０は、モールドマーク１９（第１マーク）が設けられたモールド１６（第１物体あるいは原版）と基板マーク２０（第２マーク）が設けられた基板１７（第２物体）とのアライメントを検出装置１２の出力に基づいて行う。

以下、図３を参照しながら検出装置１２の詳細を説明する。前述のように、検出装置１２は、照明系２２および検出系２１を含み、照明系２２の一部と検出系２１の一部とは共有されうる。照明系２２は、プリズム２４等を介して光源２３からの光で生成される照明光を共通光軸へ導き、モールドマーク１９および基板マーク２０を照明する。光源２３は、例えば、ハロゲンランプ、ＬＥＤ、半導体レーザー（ＬＤ）、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、スーパーコンティニウム光源、ＬＤＬＳ（Laser-Driven Light Source）光源の少なくも１つを含みうる。光源２３が発生する照明光の波長は、インプリント材１８を硬化させないように選択される。

プリズム２４は、照明系２２および検出系２１によって共有され、照明系２２の瞳面１もしくはその近傍、または、検出系２１の瞳面２もしくはその近傍に配置されうる。モールドマーク１９および基板マーク２０は、回折格子で構成されるマークを含みうる。検出系２１は、照明系２２によって照明されたモールドマーク１９および基板マーク２０で回折された回折光同士の干渉により発生する干渉光（干渉縞あるいはモアレ縞）の光学像を撮像素子２５の撮像面に形成しうる。撮像素子２５は、例えば、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどで構成されうる。

プリズム２４は、反射面ＲＳとして、２つの部材が貼り合わせられた面（貼り合わせ面）を有し、その貼り合わせ面に反射膜２４ａを有しうる。プリズム２４は、表面に反射膜２４ａを有する板状の光学素子で置き換えられてもよい。プリズム２４が配置されている位置は、照明系２２および検出系２１の瞳面１、２およびそれらのいずれかの近傍でなくてもよい。照明系２２の瞳面１には、照明絞り２７（例えば、ピンホール板）が配置されうる。検出系２１の瞳面２には、検出絞り２６が配置されうる。照明絞り２７は、照明系２２の瞳面１の光強度分布を規定するものである。なお、照明絞り２７は、任意的な構成要素であってよく、反射膜２４ａの領域を規定することによって光軸に平行な照明光が形成されてもよい。

図４には、アライメントマークであるモールドマーク１９および基板マーク２０の概略図である。モールドマーク１９は、例えば、マーク１９ａ、回折格子１９ｂおよび回折格子１９ｂ′で構成されうる。基板マーク２０は、例えば、マーク２０ａ、回折格子２０ｂおよび回折格子２０ｂ′で構成されうる。マーク１９ａ、２９ａは、粗検マークであり、回折格子１９ｂ、１９ｂ′、２０ｂ、２０ｂ’は、精検マークである。

回折格子１９ｂ、１９ｂ’、２０ｂ、２０ｂ’は、周期的なパターンを有しうる。マーク１９ａとマーク２０ａの幾何的な中心位置に基準として、検出装置１２による検出結果からモールド１６と基板１７の相対位置を求めることができる。モールドマーク１９の回折格子１９ｂ（１９ｂ’）および基板マーク２０の回折格子２０ｂ（２０ｂ’）からの回折光によって干渉縞（モアレ縞）が発生するため、モールドマーク１９および基板マーク２０の回折効率に応じてモアレ縞の光量が変化する。特に、回折効率は波長の変化に応じて周期的に変化するため、効率よくモアレ縞を検出することができる波長とモアレ縞の検出が困難な波長とが存在しうる。モアレ縞の検出が困難な波長の光はノイズとなりうる。

図５は、モアレ縞を発生する回折格子の一例を示す図である。以下、図５（ａ）乃至図５（ｄ）を参照して、回折格子１９ｂ及び回折格子２０ｂからの回折光によるモアレ縞の発生の原理、及び、モアレ縞を用いた回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとの相対位置の検出について説明する。モールド１６に設けられた回折格子１９ｂおよび基板１７に設けられた回折格子２０ｂの計測方向のパターン（格子）の周期が僅かに異なっている。周期が互いに異なる２つの回折格子を重ねると、２つの回折格子からの回折光同士の干渉によって、回折格子間の周期差を反映した周期を有するパターン、所謂、モアレ縞（モアレ）が現れる。この際、回折格子同士の相対位置によってモアレ縞の位相が変化するため、モアレ縞を検出することで回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとの相対位置、即ち、モールド１６と基板１７との相対位置を求めることができる。

具体的には、周期が僅かに異なる回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとを重ねると、回折格子１９ｂ及び２０ｂからの回折光が重なり合うことで、図５（ｃ）に示すように、周期の差を反映した周期を有するモアレ縞が発生する。モアレ縞は、回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとの相対位置によって明暗の位置（縞の位相）が変化する。例えば、回折格子１９ｂ及び２０ｂのうち一方の回折格子をＸ方向にずらすと、図５（ｃ）に示すモアレ縞は、図５（ｄ）に示すモアレ縞に変化する。モアレ縞は、回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとの間の実際の位置ずれ量を拡大し、大きな周期の縞として発生するため、検出系２１の解像力が低くても、回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとの相対位置を高精度に検出することができる。回折格子１９ｂ、１９ｂ’、２０ｂ、２０ｂ’について、１次元の回折格子パターンで説明したが、例えば図６のように回折格子２０ｂ、２０ｂ’をチェッカーボード状のパターンにすることができる。回折格子パターンをチェッカーボード状にすることによって、図４に示すＹ方向のみでなくＸ方向にも光を回折させることができる。

パターンエッジからの散乱光および異物からの散乱光があるとモアレ計測において計測誤差につながる。アライメントマークに対してＸＹ平面に垂直なＺ方向から照明光を入射させた場合、検出系２１の瞳面２のＸ軸およびＹ軸をノイズ光が通過する。これはモールドマーク１９および基板マーク２０のパターンのエッジがＸ軸およびＹ軸のどちらかに平行であるためである。そのため、モアレ縞検出に必要となる信号として検出系２１の瞳の中心から偏心した領域を通過した光を撮像素子２５で検出し、検出系２１の瞳におけるＸ軸およびＹ軸に入射するノイズ光を遮断することが好ましい。これによりパターンエッジからの散乱光によるノイズを低減することができる。また、チェッカーボードの対向する２辺がそれぞれＸ軸およびＹ軸のどちらかに平行ではない場合、パターンエッジからの散乱光は検出系２１の瞳面２のＸ軸およびＹ軸以外も通過しうる。そのため、パターンエッジはそれぞれＸ軸およびＹ軸のどちらかに平行であることが望ましい。これは、基板マーク２０の回折格子パターンがチェッカーボードであり、モールドマーク１９の回折格子パターンがラインアンドスペースである場合に限定されるものではない。例えば、基板マーク２０の回折格子パターンがラインアンドスペースであり、モールドマーク１９の回折格子パターンがチェッカーボードであってもよい。

次に、モアレ縞検出による相対位置の決定方法について説明する。回折格子１９ｂと回折格子２０ｂは、周期的なパターンで構成されており、計測方向の周期が微小に異なるため、これらを重ね合わせると、Ｙ方向に光強度が変化するモアレ縞が形成される。また、回折格子１９ｂと回折格子２０ｂの周期の違いによって、相対位置が変化したときのモアレ縞のシフト方向が異なる。例えば、回折格子１９ｂの周期が回折格子２０ｂの周期よりも僅かに大きい場合、基板１７が相対的に＋Ｙ方向へシフトすると、モアレ縞も＋Ｙ方向へシフトする。一方、回折格子１９ｂの周期が回折格子２０ｂの周期より僅かに小さい場合、基板１７が相対的に＋Ｙ方向へシフトすると、モアレ縞は－Ｙ方向へシフトする。

回折格子１９ｂ′および回折格子２０ｂ′によって別のモアレ縞が形成される。回折格子１９ｂと回折格子２０ｂとの間の周期の大小関係と、回折格子１９ｂ’と回折格子２０ｂ’との間の周期の大小関係とは逆である。そのため、相対位置が変化すると、計測される２つのモアレ縞の位置が互いに反対方向に変化する。モアレ縞を発生させるモールド側と基板側の周期的なマークが１周期分ずれていると、モアレ縞検出の原理上、１周期分のずれを検出できない。そのため検出精度が低いマーク１９ａとマーク２０ａを用いて、モールド１６と基板１７との間に１周期分の相対的な位置ずれがないことが確認されうる。

続いて、図１（ａ）、（ｂ）を参照しながら照明系２２の瞳面１および検出系２１の瞳面２における光強度分布を例示的に説明する。図１（ａ）に例示されるように、照明系２２の瞳面１の出口には、ｘ軸およびｙ軸の交点（即ち光軸）上に集中した光強度を有する光強度分布３が生成されうる。図１（ｂ）には、光強度分布３によって照明されたマーク１９ｂ、２０ｂ（１９ｂ’、２０ｂ’）からの回折光４ａ～４ｄ、５ａ～５ｄ、６によって検出系２１の瞳面１に形成される光強度分布が例示されている。照明系２２の瞳面１の座標系として、ｘｙｚ座標系が定義されている。照明系２２の瞳面１におけるｘ軸、ｙ軸は、それぞれＸＹＺ座標系におけるＺ軸、Ｙ軸と一致する。ｘ軸に平行なｘ方向は、Ｘ軸に平行なＸ方向に共役な方向であり、ｙ軸に平行なｙ方向は、Ｙ軸に平行なＹ方向に共役な方向である。照明系２２において、ｘ方向とＸ方向とが共役とは、モールド１６／基板１７と照明系２２の瞳面１との間に照明系２２の光軸を折り曲げる反射面（例えば、反射面ＲＳ）が存在しない場合には、ｘ方向とＸ方向が同一方向であることを意味する。照明系２２において、ｘ方向とＸ方向とが共役とは、モールド１６／基板１７と瞳面１との間に光軸を折り曲げる反射面が存在する場合には、該反射面によって瞳面１に写像されたＸ方向がｘ方向と一致することを意味する。該反射面が存在する場合において、ｘ方向とＸ方向とが一致する場合もあるし、一致しない場合もある。ｙ方向とＹ方向との共役についても同様である。

図３に示された例では、モールド１６／基板１７と検出系２１の瞳面２との間に検出系２１の光軸を折り曲げる反射面が存在しない。よって、検出系２１の瞳面２の座標系として、ｘｙｚ座標系を定義すると、ｘ軸はＸ軸と一致し、ｙ軸はＹ軸と一致する。ｘ軸に平行なｘ方向（第３方向）は、Ｘ軸に平行なＸ方向（第１方向）に共役な方向であり、ｙ軸に平行なｙ方向（第４方向）は、Ｙ軸に平行なＹ方向（第２方向）に共役な方向である。検出系２１において、ｘ方向とＸ方向とが共役とは、モールド１６／基板１７と検出系２１の瞳面２との間に検出系２１の光軸を折り曲げる反射面が存在しない場合には、ｘ方向とＸ方向が同一方向であることを意味する。検出系２１において、ｘ方向とＸ方向とが共役とは、モールド１６／基板１７と検出系２１の瞳面２との間に光軸を折り曲げる反射面が存在する場合には、該反射面によって瞳面２に写像されたＸ方向がｘ方向と一致することを意味する。該反射面が存在する場合において、ｘ方向とＸ方向とが一致する場合もあるし、一致しない場合もある。ｙ方向とＹ方向との共役についても同様である。

ここでは、計測方向（モアレ縞における光強度が変化する方向）がＸ方向（第１方向）と一致する場合に関して説明する。モールドマーク１９の回折格子１９ｂ（１９ｂ’）と基板マーク２０の回折格子２０ｂ（２０ｂ’）との相対位置は、モールドマーク１９と基板マーク２０との相対位置と等価である。検出系２１は、計測方向におけるモールドマーク１９の回折格子１９ｂ（１９ｂ’）と基板マーク２０の回折格子２０ｂ（２０ｂ’）との相対位置を示す情報を撮像素子２５の撮像面に結像させる。

照明系２２の瞳面１の出口に、Ｘ軸およびＹ軸の交点（照明系２２の光軸）およびその近傍に集中した光強度を有する光強度分布３が形成される場合、換言すると、照明光が照明系２２の瞳面１における照明系２２の光軸およびその近傍のみを通過する場合を考える。この場合、光源２３から放射された光のうち光軸と平行な成分の光のみが照明光としてモールドマーク１９（回折格子１９ｂ、１９ｂ’）に入射するとみなすことができる。モールドマーク１９（回折格子１９ｂ、１９ｂ’）では、Ｘ軸方向に＋１次および－１次の回折光が発生する。モールドマーク１９（回折格子１９ｂ、１９ｂ’）で発生する回折光のうち、＋１次回折光は光軸に対してＸ軸の正方向に回折する光とし、－１次回折光は光軸に対してＸ軸の負方向に回折する光とする。それぞれの回折光が基板マーク２０（回折格子２０ｂ、２０ｂ’）に入射することで＋１次および－１次の回折光がそれぞれ発生する。基板マーク２０はチェッカーボードとなっているため、基板マーク２０で回折した光の進行方向はＸ軸成分およびＹ軸成分の両方を持つ。ここで、基板マーク２０で発生する回折光のうち、＋１次回折光は進行方向に光軸に対してＹ軸の正方向成分を含む回折光とし、－１次回折光は進行方向に光軸に対してＹ軸の負方向成分を含む回折光とする。

図１において、例えば、検出系２１の瞳面２において、回折光４ａは、モールドマーク１９に照明光が入射し、－１次方向に回折した後、基板マーク２０において＋１次方向に回折した光を表す。このような回折光４ａを（－１、＋１）と表す。このような表現方法に従うと、瞳面２には、回折光（－１、＋１）の他に回折光４ｂ（＋１、＋１）、回折光４ｃ（－１、－１）、回折光４ｄ（＋１、－１）が入射する。回折光４ａと回折光４ｂが撮像素子２５の撮像面で結像してＸ方向に光強度が変化する干渉縞（モアレ縞）が発生する。同様に回折光４ｃと回折光４ｄによってもＸ方向に光強度が変化する干渉縞が発生する。

モールドマーク１９（１９ｂ、１９ｂ’）のピッチをＰｍｘとし、基板マーク２０（２０ｂ、２０ｂ’）のＸ方向およびＹ方向のピッチをそれぞれＰｗｘ、Ｐｗｙとする。検出系２１の瞳面２において回折光４ａのＸ軸からの距離はｆ・ｔａｎθｗｙとして表せる。ｆは、検出系２１の瞳面２およびモールドマーク１９／基板マーク２０との間に配置されたレンズ群の焦点距離、θｗｙは、基板マーク２０でのＹ方向の回折角とする。回折角θｗｙは、ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｐｗｙ）である。これは、回折角θは、光の波長をλ、マークピッチをｐとした場合にｓｉｎθ＝λ／ｐと表すことができるためである。波長λは、例えば、レーザー光源を使った場合のように単一の波長であってもよいし、例えば、５００～８００ｎｍの波長帯域に強度分布を持ってもよい。一方で、回折光４ａのＹ軸からの距離は、ｆ・ｔａｎ（θｍｘ－θｗｘ）と表すことができる。θｍｘは、モールドマーク１９でのＸ軸方向の回折角、θｗｘは、基板マーク２０でのＸ軸方向の回折角である。θｍｘ－θｗｘは、ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｐｍｘ）－ａｒｃｓｉｎ（λ／Ｐｗｘ）である。これは、モールドマーク１９／基板マーク２０に入射した光は、Ｘ軸方向に、モールドマーク１９および基板マーク２０のそれぞれで回折するためである。また、計測方向が瞳面１、２のＸ軸と直交するＹ軸（第２方向）と同様の場合のモールドマーク１９／基板マーク２０に関しても同様のことが言え、回折光５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄをそれぞれ説明できる。

パターンエッジ光６について図７を用いて説明する。パターンエッジ光６とは、モールドマーク１９および基板マーク２０の回折格子１９ｂ（１９ｂ’）、２０ｂ（２０ｂ’）のパターン全体のエッジにおける回折光である。なお、１９ｂ（１９ｂ’）、２０ｂ（２０ｂ’）を構成する個々の微小なパターン要素のエッジ部分ではそれぞれのピッチが細かいため回折光として検出されない。モールドマーク１９の回折格子１９ｂにおけるパターンエッジ光について説明する。回折格子１９ｂの全体におけるエッジに入射した光は、エッジと直交する軸方向にのみ回折する。これは、回折格子１９ｂの全体におけるエッジがＸ、Ｙ軸のどちらかにそれぞれ平行であるためである。例えば、Ｘ軸と平行な方向のエッジに光が入射した場合、回折光はＹ軸方向と平行な方向となる。一方で、Ｙ軸方向と平行な方向のエッジに光が入射した場合は、Ｘ軸方向と平行な方向に回折する。これは、モールドマーク１９の回折格子１９ｂ′、基板マーク２０の回折格子２０ｂ、２０ｂ′における回折光についても同様に言える。そのため、パターンエッジ光６は、検出系２１の瞳面２におけるＸ軸およびその近傍、ならびに、Ｙ軸およびその近傍を通過する。

不要光であるパターンエッジ光６を除去するための照明絞り２７および検出絞り２６について図８を用いて説明する。モールドマーク１９に光軸と平行な光を入射させるためには、照明系２２の瞳面１の出口に、Ｘ軸およびＹ軸の交点（即ち光軸）およびその近傍のみに集中した光強度を有する光強度分布を形成することが有利である。そこで、Ｘ軸およびＹ軸の交点に開口（ピンホール）を有する照明絞り２７（ピンホール板）が瞳面１に配置されうる。これにより、光源２３の光軸と平行な光のみをモールドマーク１９（回折格子１９ｂ、１９ｂ’）に入射させることが可能となる。

撮像素子２５の撮像面にモアレ縞を結像させる回折光４ａ～４ｄ、５ａ～５ｄは、検出系２１の瞳面２におけるＸ軸およびＹ軸上ではない領域に入射する。一方で、パターンエッジ光６は、検出系２１の瞳面２におけるＸ軸およびその近傍、ならびに、Ｙ軸およびその近傍に入射する。パターンエッジ光６は、モアレ縞の位相差から回折格子１９ｂ（１９ｂ’）と回折格子２０ｂ（２０ｂ’）との相対位置を計測する上でノイズ光となる。そこで、Ｘ軸およびその近傍、ならびに、Ｙ軸およびその近傍に遮光体２６０を有する検出絞り２６を検出系２１の瞳面２に配置することでパターンエッジ光６が遮断することができる。

検出系２１の瞳面２に配置される遮光体２６０は、検出系２１の光軸をｘ軸に平行な方向（第３方向）に横切る第１遮光部２６１と、検出系２１の光軸をｙ軸に平行な方向（第４方向）に横切る第２遮光部２６２とを含みうる。遮光体２６０は、更に、光軸に対して調心された第３遮光部２６３を含んでもよい。第３遮光部は、円形状を有しうる。前述のように、ｘ軸に平行な方向（第３方向）は、Ｘ軸に平行な方向（第１方向）に共役な方向であり、ｙ軸に平行な方向（第４方向）は、Ｙ軸に平行な方向（第２方向）に共役な方向である。照明絞り２７は、直径ｄを有するピンホールを備えるピンホール板でありうる。

検出系２１の瞳面２は、遮光体２６０が配置されていない領域に光透過領域２６５を有する。照明光で照明されたモールドマーク１９（１９ｂ、１９ｂ’）と基板マーク２０（２０ｂ、２０ｂ’）からの回折光は、光透過領域２６５を通過して、モールド１６と基板１７との相対位置を示す光学情報を撮像素子２５の撮像面に形成する。照明光で照明されたモールドマーク１９（１９ｂ、１９ｂ’）と基板マーク２０（２０ｂ、２０ｂ’）からの光のうち該相対位置を示す光学情報を含まない不要光は、第１遮光部２６２および第２遮光部２６２の双方で遮断されうる。

照明系２２の瞳面１の出口に形成される光強度分布３における集中した光強度部（つまり、ピンホール）の直径をｄとした場合、検出系２１の瞳面２におけるパターンエッジ光６の幅もｄとなる。そのため、パターンエッジ光６を遮断するには、検出絞り２６の第１遮光部２６１および第２遮光部２６２の幅Ｄは、ｄと等しいか、ｄより大きいことが好ましい。モアレ縞を撮像素子２５の撮像面に結像させるための回折光４ａ～４ｄ、５ａ～５ｄは、検出系２１の瞳面２における遮光体２６０以外の領域に入射する必要がある。例えば、回折光４ａについては、検出系２１の瞳面２において、Ｘ軸からの距離｜ｆ・ｔａｎθｗｙ｜およびＹ軸からの距離｜ｆ・ｔａｎ（θｍｘ－θｗｘ）｜がどちらも遮光体２６０の幅Ｄの半分および回折光４ａの半径ｒの和よりも大きいことが好ましい。ここで、遮光体２６０の幅Ｄは、Ｘ方向に関しては第２遮光部２６２のＸ方向の幅であり、Ｙ方向に関しては第１遮光部２６１のＹ方向の幅である。この条件を数式で表現すると、遮光体２６０の幅Ｄは、以下の式を満たすことが好ましい。

｜ｆ・ｔａｎθｗｙ｜－ｒ≧Ｄ／２≧ｄ／２、および、
｜ｆ・ｔａｎ（θｍｘ‐θｗｘ）｜－ｒ≧Ｄ／２≧ｄ／２
ここで、ｒは、モールドマーク１９および基板マーク２０のピッチの数が有限であるため、ｄよりも大きい。また、例えば、回折光５ａの場合、遮光体Ｄの幅は、以下の式を満たすことが好ましい。

｜ｆ・ｔａｎθｗｘ｜－ｒ≧Ｄ／２≧ｄ／２、および
｜ｆ・ｔａｎ（θｍｙ－θｗｙ）｜－ｒ≧Ｄ／２≧ｄ／２
なお、回折光５ａを発生するするマークは、計測方向がＹ方向のマークである。

パターンエッジ光６の有無によるモアレ縞の位相差計測への影響について図９を用いて説明する。パターンエッジ光６が含まれるモアレ縞の計測方向の任意断面３１のように、モアレ縞の両端にパターンエッジ光６があると、これがノイズ成分となり、相対位相の計測精度が悪化する。また、モアレ縞とパターンエッジ光６が近接するほどノイズ成分の影響は大きくなるため、アライメントマークの小型化が困難となる。一方で、パターンエッジ光６が除去されたモアレ縞の計測方向の任意断面３２のように、モアレ信号のみの場合には相対位相の計測精度が向上する。また、撮像素子２５のショットノイズも低減することでも相対位相の計測精度向上が見込まれる。

次に、上記の実施形態に代表されるインプリント装置を利用した物品製造方法について説明する。物品は、例えば、半導体デバイス、ディスプレイデバイス、ＭＥＭＳ等でありうる。物品製造方法は、リソグラフィー装置あるいはインプリント装置を使って原版のパターンを基板に転写する転写工程と、転写工程を経た基板から物品が得られるように該基板を加工する加工工程と、を含みうる。転写工程は、例えば、基板１７のショット領域の上のインプリント材１８とモールド１６とを接触させる接触工程を含みうる。また、転写工程は、基板１７のショット領域（あるいは基板マーク）とモールド１６との相対位置を計測する計測工程を含みうる。また、転写工程は、計測工程の結果に基づいて基板１７のショット領域とモールド１６とをアライメントするアライメント工程を含みうる。また、転写工程は、基板１７の上のインプリント材１８を硬化させる硬化工程と、そのインプリント材１８とモールド１６とを分離する分離工程とを含みうる。これにより、基板１７の上にインプリント材１８の硬化物からなるパターンが形成あるいは転写される。加工工程は、例えば、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれうる。

インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図１０（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１０（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図１０（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１０（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図１０（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図１０（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

本明細書の開示は、以下の検出装置、リソグラフィー装置および物品製造方法を含む。
（項目１）
重ねて配置された第１物体と第２物体とにそれぞれ設けられた第１マークと第２マークとの相対位置を検出する検出装置であって、
前記第１マークおよび前記第２マークを照明光で照明する照明系と、
撮像素子を含み、前記照明系によって照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光を前記撮像素子の撮像面に結像させる検出系と、を備え、
前記第１マークおよび前記第２マークは、第１方向または前記第１方向に直交する第２方向における前記相対位置を示す光学情報を前記撮像面に形成可能に構成され、
前記照明光は、前記照明系の瞳面における前記照明系の光軸およびその近傍のみを通過する光であり、
前記検出系の瞳面には、前記検出系の光軸を第３方向に平行な方向に横切る第１遮光部と、前記検出系の前記光軸を第４方向に平行な方向に横切る第２遮光部とを含む遮光体が設けられ、
前記第３方向は、前記第１方向に共役な方向であり、前記第４方向は、前記第２方向に共役な方向である、
ことを特徴とする検出装置。
（項目２）
前記照明系は、前記照明系の前記瞳面に配置されたピンホール板を有し、前記照明光は、前記ピンホール板のピンホールを通過した光である、
ことを特徴とする項目１に記載の検出装置。
（項目３）
前記第４方向における前記第１遮光部の幅、および、前記第３方向における前記第２遮光部の幅は、前記ピンホールの直径と等しいか、前記直径より大きい、
ことを特徴とする項目２に記載の検出装置。
（項目４）
前記照明系および前記検出系は、プリズムを共有し、
前記照明系の前記瞳面は、光源と、前記プリズムとの間に配置され、前記照明光は、前記プリズムで反射された後に前記第１マークおよび前記第２マークを照明する、
ことを特徴とする項目２又は３に記載の検出装置。
（項目５）
前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光は、前記プリズムを通過して前記撮像面に入射し、
前記検出系の前記瞳面は、前記プリズムと前記撮像面との間に配置されている、
ことを特徴とする項目４に記載の検出装置。
（項目６）
前記第１遮光部は、前記検出系の瞳面の前記第３方向における直径の全体にわたって延びていて、
前記第２遮光部は、前記検出系の瞳面の前記第４方向における直径の全体にわたって延びている、
ことを特徴とする項目１乃至５のいずれか１項に記載の検出装置。
（項目７）
前記検出系の前記瞳面は、前記遮光体が配置されていない領域に光透過領域を有し、
前記照明光で照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光は、前記光透過領域を通過して、前記相対位置を示す前記光学情報を前記撮像面に形成する、
ことを特徴とする項目１乃至６のいずれか１項に記載の検出装置。
（項目８）
前記照明光で照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの１次回折光は、前記光透過領域を通過して、前記相対位置を示す前記光学情報を前記撮像面に形成する、
ことを特徴とする項目７に記載の検出装置。
（項目９）
前記遮光体は、前記検出系の前記光軸に調心された第３遮光部を更に含む、
ことを特徴とする項目１乃至８のいずれか１項に記載の検出装置。
（項目１０）
前記照明光は、無偏光の光である、
ことを特徴とする項目１乃至９のいずれか１項に記載の検出装置。
（項目１１）
前記照明光で照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの光のうち前記相対位置を示す前記光学情報を含まない不要光は、前記第１遮光部および前記第２遮光部の双方で遮断される、
ことを特徴とする項目１乃至１０のいずれか１項に記載の検出装置。
（項目１２）
原版のパターンを基板に転写するリソグラフィー装置であって、
項目１乃至１１のいずれか１項に記載の検出装置を備え、
前記第１マークが設けられた前記第１物体としての前記原版と、前記第２マークが設けられた前記第２物体としての前記基板と、のアライメントを前記検出装置の出力に基づいて行うように構成されたことを特徴とするリソグラフィー装置。
（項目１３）
インプリント装置として構成されていることを特徴とする項目１２に記載のリソグラフィー装置。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１：照明系の瞳面、２：検出系の瞳面、１２：検出装置、２１：検出系、２２：照明系、２５：撮像素子、２６：検出絞り、２７：照明絞り

Claims (14)

1. 重ねて配置された第１物体と第２物体とにそれぞれ設けられた第１マークと第２マークとの相対位置を検出する検出装置であって、
   前記第１マークおよび前記第２マークを照明光で照明する照明系と、
   撮像素子を含み、前記照明系によって照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光を前記撮像素子の撮像面に結像させる検出系と、を備え、
   前記第１マークおよび前記第２マークは、第１方向または前記第１方向に直交する第２方向における前記相対位置を示す光学情報を前記撮像面に形成可能に構成され、
   前記照明光は、前記照明系の瞳面における前記照明系の光軸およびその近傍のみを通過する光であり、
   前記検出系の瞳面には、前記検出系の光軸を第３方向に平行な方向に横切る第１遮光部と、前記検出系の前記光軸を第４方向に平行な方向に横切る第２遮光部とを含む遮光体が設けられ、
   前記第３方向は、前記第１方向に共役な方向であり、前記第４方向は、前記第２方向に共役な方向である、
   ことを特徴とする検出装置。
2. 前記照明系は、前記照明系の前記瞳面に配置されたピンホール板を有し、前記照明光は、前記ピンホール板のピンホールを通過した光である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 前記第４方向における前記第１遮光部の幅、および、前記第３方向における前記第２遮光部の幅は、前記ピンホールの直径と等しいか、前記直径より大きい、
   ことを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
4. 前記照明系および前記検出系は、プリズムを共有し、
   前記照明系の前記瞳面は、光源と、前記プリズムとの間に配置され、前記照明光は、前記プリズムで反射された後に前記第１マークおよび前記第２マークを照明する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
5. 前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光は、前記プリズムを通過して前記撮像面に入射し、
   前記検出系の前記瞳面は、前記プリズムと前記撮像面との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
6. 前記第１遮光部は、前記検出系の瞳面の前記第３方向における直径の全体にわたって延びていて、
   前記第２遮光部は、前記検出系の瞳面の前記第４方向における直径の全体にわたって延びている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
7. 前記検出系の前記瞳面は、前記遮光体が配置されていない領域に光透過領域を有し、
   前記照明光で照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光は、前記光透過領域を通過して、前記相対位置を示す前記光学情報を前記撮像面に形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
8. 前記照明光で照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの１次回折光は、前記光透過領域を通過して、前記相対位置を示す前記光学情報を前記撮像面に形成する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の検出装置。
9. 前記遮光体は、前記検出系の前記光軸に調心された第３遮光部を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
10. 前記照明光は、無偏光の光である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
11. 前記照明光で照明された前記第１マークおよび前記第２マークからの光のうち前記相対位置を示す前記光学情報を含まない不要光は、前記第１遮光部および前記第２遮光部の双方で遮断される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
12. 原版のパターンを基板に転写するリソグラフィー装置であって、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の検出装置を備え、
    前記第１マークが設けられた前記第１物体としての前記原版と、前記第２マークが設けられた前記第２物体としての前記基板と、のアライメントを前記検出装置の出力に基づいて行うように構成されたことを特徴とするリソグラフィー装置。
13. インプリント装置として構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のリソグラフィー装置。
14. 請求項１３に記載のリソグラフィー装置を使って原版のパターンを基板に転写する転写工程と、
    前記転写工程を経た前記基板から物品が得られるように前記基板を加工する加工工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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