JP3332896B2 - 回折光学素子及びそれを有した光学系 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マークを備える回
折光学素子及びそれを有した光学系に関し、例えば、本
発明の回折光学素子は、被写体を感光体面上に形成する
為のカメラに用いられる結像光学系、感光ドラム面上を
光走査してその面上に画像情報を形成する為の画像形成
用光学系、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子（デバイス）を
製造する際にマスクの電子回路パターンを投影光学系
（投影レンズ）によりウエハ上に投影するときの投影光
学系や該マスクを照明する為の照明光学系等に好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光の回折現象を利用した回折光学
素子及びそれを有した光学系が種々と提案されている。
回折光学素子としては、例えばキノフォーム、バイナリ
オプティクス、フレネルゾーンプレート、ホログラム等
が知られている。

【０００３】回折光学素子は、入射波面を定められた波
面に変換する光学素子として用いられている。この回折
光学素子は屈折型レンズにはない特長を持っている。例
えば、屈折型レンズと逆の分散値を有すること、実質的
には厚みを持たないこと等の特長である。

【０００４】回折光学素子は、従来から、その回折格子
の断面をノコギリ歯状のいわゆるブレーズド形状やキノ
フォーム形状とすることにより、設計波長に対する回折
効率を１００％とすることができることが知られてい
る。しかし、現実には完全なブレーズド形状を加工する
ことは困難であるために、ブレーズド形状やキノフォー
ム形状を量子化して階段状の断面形状で近似した、バイ
ナリオプティクスと呼ばれる回折光学素子が使用されて
いる。

【０００５】バイナリオプティクスは、一般に、その作
製にリソグラフィー技術が適用可能となり、微細なピッ
チも比較的容易に実現することができる。

【０００６】図８に、そのようなバイナリオプティクス
の一例を示す。１０１は回折光学素子である。図８の線
１０２の位置における素子１０１の断面形状を図９に示
す。一次回折光の回折効率は、図９に示すような８レベ
ルのバイナリオプティクスの場合９５％以上を確保する
ことができる。

【０００７】ここで近似の度合いを高めたり、回折光学
素子に大きなパワーを持たせるためには、回折光学素子
の周期構造のピッチは可能な限り小さいことが望まし
く、高性能な回折光学素子を得るために半導体製造で培
われたリソグラフィ技術が使用されている。このよう
な、回折光学素子はリソグラフィ工程を経て加工するた
めに、完成した素子は薄い板状である。

【０００８】この薄い板状の、回折光学素子の周縁部
に、その素子よりも厚いリング形状の保持部材（以後、
これを「セル」と呼ぶ）を接合して一体化することによ
り必要な強度を確保し、投影光学系の鏡筒に回折光学素
子を組み込む際には、このセルごと鏡筒で保持すること
が考えられている。この際、セルの位置決めはセルの外
径を基準として行なう。

【０００９】このように、回折光学素子に上記のセルを
接合する際には、セルの中心と回折光学素子の中心を高
い精度で一致させる必要があり、万一セルの中心と回折
光学素子の中心が一致していない場合には、光学系に組
み込んだ際にいわゆる偏心誤差が生じて収差により光学
系全体の性能を低下させてしまうことになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のセル
等の他の物品とアライメントし易い回折光学素子及びそ
れを有した光学系の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の回折光
学素子は、波長λの光を回折する回折面と、マークとを
有する回折光学素子であって、該マークは該波長λの光
のうち、該マークを通過する光線と該マークの周囲を通
過する光線との間に該λの整数倍の位相差が生じ、該波
長λとは異なる波長λ′の光のうち該マークを通過する
光線と該マークの周囲を通過する光線との間に該λ′の
整数倍の位相差が生じない形状を備えていることを特徴
としている。

【００１２】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記マークは前記回折面の中心又は該中心の近くに
あって且つ前記回折面に形成した凹部よりなり、該凹部
は、前記波長λの光のうちの前記マークを通過する光線
と前記マークの周囲を通過する光線との間に前記λの整
数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記マ
ークを通過する光線と前記マークの周囲を通過する光線
の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない深さを有す
ることを特徴としている。

【００１３】請求項３の発明は請求項１の発明におい
て、前記マークは前記回折面の中心又は該中心の近くに
あって且つ前記回折面に形成した凸部よりなり、該凸部
は、前記波長λの光のうちの前記マークを通過する光線
と前記マークの周囲を通過する光線との間に前記λの整
数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記マ
ークを通過する光線と前記マークの周囲を通過する光線
の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない高さを有す
ることを特徴としている。

【００１４】請求項４の発明は請求項１の発明におい
て、前記回折面と前記マークとは、前記波長λと前記波
長λ′の各光線を透過させることを特徴としている。

【００１５】請求項５の発明の回折光学素子は、波長λ
の光を回折する回折面と、マークとを有する回折光学素
子であって、該マークは該波長λの光のうち、該マーク
で反射する光線と該マークの周囲で反射する光線との間
に該λの整数倍の位相差が生じ、該波長λとは異なる波
長λ′の光のうち該マークで反射する光線と該マークの
周囲で反射する光線との間に該λ′の整数倍の位相差が
生じない形状を備えていることを特徴としている。

【００１６】請求項６の発明は請求項５の発明におい
て、前記マークは前記回折面の中心又は該中心の近くに
あって且つ前記回折面に形成した凹部よりなり、該凹部
は、前記波長λの光のうちの前記マークで反射する光線
と前記マークの周囲で反射する光線との間に前記λの整
数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記マ
ークで反射する光線と前記マークの周囲で反射する光線
の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない深さを有す
ることを特徴としている。

【００１７】請求項７の発明は請求項５の発明におい
て、前記マークは前記回折面の中心又は該中心の近くに
あって且つ前記回折面に形成した凸部よりなり、該凸部
は、前記波長λの光のうちの前記マークで反射する光線
と前記マークの周囲で反射する光線との間に前記λの整
数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記マ
ークで反射する光線と前記マークの周囲で反射する光線
の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない高さを有す
ることを特徴としている。

【００１８】請求項８の発明は請求項５の発明におい
て、前記回折面と前記マークとは、前記波長λと前記波
長λ′の各光線で反射させることを特徴としている。

【００１９】請求項９の発明は請求項１又は５の発明に
おいて、前記回折面はbinary opticsであり、前記回折
面と前記マークとはリソグラフィー法によって形成され
たものであることを特徴としている。

【００２０】請求項１０の発明は請求項１又は５の発明
において、前記回折面と前記マークとが形成してある基
板は、金属環により保持されていることを特徴としてい
る。

【００２１】請求項１１の発明は請求項１又は５の発明
において、前記マークは前記回折面の中心にあって、前
記マークが前記金属環の外周の中心位置にあることを特
徴としている。

【００２２】請求項１２の発明は請求項１１の発明にお
いて、前記波長λ′の光を用いて前記マークを検出する
ことで前記マークの位置を確認しつつ前記マークの位置
と前記中心位置の位置合わせが行われて、両者が一致さ
せてあることを特徴としている。

【００２３】請求項１３の発明の光学素子は、波長λの
光を反射又は屈折する光学面と、マークとを有する光学
素子であって、該マークは該波長λの光のうち、該マー
クを通過する光線と該マークの周囲を通過する光線との
間に該λの整数倍の位相差が生じ、該波長λとは異なる
波長λ′の光のうち該マークを通過する光線と該マーク
の周囲を通過する光線との間に該λ′の整数倍の位相差
が生じない形状を備えていることを特徴としている。

【００２４】請求項１４の発明は請求項１３の発明にお
いて、前記マークは前記光学面の中心又は該中心の近く
にあって且つ前記光学面に形成した凹部よりなり、該凹
部は、前記波長λの光のうちの前記マークを通過する光
線と前記マークの周囲を通過する光線との間に前記λの
整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記
マークを通過する光線と前記マークの周囲を通過する光
線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない深さを有
することを特徴としている。

【００２５】請求項１５の発明は請求項１３の発明にお
いて、前記マークは前記光学面の中心又は該中心の近く
にあって且つ前記光学面に形成した凸部よりなり、該凸
部は、前記波長λの光のうちの前記マークを通過する光
線と前記マークの周囲を通過する光線との間に前記λの
整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記
マークを通過する光線と前記マークの周囲を通過する光
線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない高さを有
することを特徴としている。

【００２６】請求項１６の発明は請求項１３の発明にお
いて、前記光学面と前記マークとは、前記波長λと前記
波長λ′の各光線を透過させることを特徴としている。

【００２７】請求項１７の発明の光学素子は、波長λの
光を反射又は屈折する光学面と、マークとを有する光学
素子であって、該マークは該波長λの光のうち、該マー
クで反射する光線と該マークの周囲で反射する光線との
間に該λの整数倍の位相差が生じ、該波長λとは異なる
波長λ′の光のうち該マークで反射する光線と該マーク
の周囲で反射する光線との間に該λ′の整数倍の位相差
が生じない形状を備えていることを特徴としている。

【００２８】請求項１８の発明は請求項１７の発明にお
いて、前記マークは前記光学面の中心又は該中心の近く
にあって且つ前記光学面に形成した凹部よりなり、該凹
部は、前記波長λの光のうちの前記マークで反射する光
線と前記マークの周囲で反射する光線との間に前記λの
整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記
マークで反射する光線と前記マークの周囲で反射する光
線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない深さを有
することを特徴としている。

【００２９】請求項１９の発明は請求項１７の発明にお
いて、前記マークは前記光学面の中心又は該中心の近く
にあって且つ前記光学面に形成した凸部よりなり、該凸
部は、前記波長λの光のうちの前記マークで反射する光
線と前記マークの周囲で反射する光線との間に前記λの
整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のうちの前記
マークで反射する光線と前記マークの周囲で反射する光
線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない高さを有
することを特徴としている。

【００３０】請求項２０の発明は請求項１７の発明にお
いて、前記光学面と前記マークとは、前記波長λと前記
波長λ′の各光線で反射させることを特徴としている。

【００３１】請求項２１の発明は請求項１３又は１７の
発明において、前記光学面はbinaryopticsであり、前記
光学面と前記マークとはリソグラフィー法によって形成
されたものであることを特徴としている。

【００３２】請求項２２の発明は請求項１３又は１７の
発明において、前記光学面と前記マークとが形成してあ
る基板は、金属環により保持されていることを特徴とし
ている。

【００３３】請求項２３の発明は請求項１３又は１７の
発明において、前記マークは前記光学面の中心にあっ
て、前記マークが前記金属環の外周の中心位置にあるこ
とを特徴としている。

【００３４】請求項２４の発明は請求項２３の発明にお
いて、前記波長λ′の光を用いて前記マークを検出する
ことで前記マークの位置を確認しつつ前記マークの位置
と前記中心位置の位置合わせが行われて、両者が一致さ
せてあることを特徴としている。

【００３５】請求項２５の発明の光学系は、請求項１か
ら２４のいずれか１項の回折光学素子を有することを特
徴としている。

【００３６】請求項２６の発明の投影露光装置は、請求
項２５の投影光学系によりあるパターンを基板上に投影
することを特徴としている。

【００３７】請求項２７の発明のデバイスの製造方法
は、請求項２６の投影露光装置によりデバイスパターン
で基板を露光する段階と、該露光した基板を現像する段
階とを有することを特徴としている。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の回
折光学素子（光学素子）の実施形態１の要部正面図と要
部断面図である。図中１は回折光学素子であり、バイナ
リ形状（階段形状）やキノフォーム形状、そしてフレネ
ル形状等の回折格子を設けた回折格子部１１と、その中
央部に形成したアライメントマーク（マーク）２とを有
している。

【００３９】本実施形態は透過型の回折光学素子１とし
て示しているが反射型の光学素子にも本発明は適用可能
である。

【００４０】本実施形態の回折光学素子１は、図１
（Ｂ）に示すとおり、その使用波長λ（設計波長）及び
基板４の材質の波長λに対する屈折率ｎに対して所望の
微小な開口ａと高さ（深さ）ｙがそこを通過する光線
（波長λ）がその周辺部を通過する光線（波長λ）との
間で略ｍλ／（ｎ−１）［ｍは整数］の位相差を有する
ようなアライメントマーク２を、その回折光学素子１の
中心や中心近傍等の回折光学素子の構造上の使用波長λ
の光が通過する領域内の所望の位置に配置している。

【００４１】上記の使用波長λに対して、アライメント
マーク２による位相ずれ（位相差）が周辺領域に対して
２πの整数倍であることで、光学系に組み込んで使用す
る際には、実質的にアライメントマークが存在しないの
と等価な効果を有する。

【００４２】尚、深さ（高さ）が略ｍλ／（ｎ−１）と
は理想値に対して±３０％の範囲内を言う。

【００４３】また、本実施形態に係る回折光学素子の中
心の位置決めの際には、実質的にアライメントマークが
存在するように使用波長λとは異なる波長λ′（アライ
メント波長）で尚且つ略ｍλ′／（ｎ′−１）を満たさ
ない（ｎ′はλ′に対する屈折率）アライメント光を用
いて、アライトメンマーク２およびその近傍からの波面
と参照平面波を干渉させて、このマークの位置を検出す
ることでセルの中心に対する回折光学素子１の中心位置
決めを高精度に行なっている。

【００４４】また、本実施形態に係る回折光学素子にセ
ルを接合した後に、必要に応じて上記アライメントマー
ク２を用いてセルを加工してセルの鏡筒への中心位置決
めを行なってもいい。

【００４５】アライメントマーク２を回折光学素子１の
中心に配置することは、従来では光学系に組み込んで使
用する際に、散乱や不要回折光が生じるために避けられ
てきた。しかし設計波長λに対して深さを前述のように
設定することにより、アライメントマークの近傍を通過
する波面とアライメントマークの中央を通過する波面の
位相差は、波数をｋ＝２π／λ、基板の厚みをｄとして

【００４６】

【数１】

【００４７】となり、２πの整数倍となるから、位相差
がないのと等価となり、実質的にはアライメントマーク
が存在しないものとして扱うことが可能となる。例え
ば、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる光学系にこの回折
光学素子を組み込む場合には、基板として合成石英を用
いるならば、屈折率ｎ＝１．５６、設計波長λ＝０．１
９３μｍとなり、アライメントマーク２の微小開口の直
径を、例えば１μｍ程度で、深さが３．４５μｍとすれ
ばよい。

【００４８】このようなアライメントマークは円形開口
の穴に限らず、例えば図２（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、円柱状の突起２３でもよい。この場合も前述と同
様、この回折光学素子１の基板２４の厚さをｄとし、基
板２４を構成する硝材の相対屈折率をｎとする。このと
きアライメントマーク２１は直径がａの円柱であり、そ
の高さｈを略ｍλ／（ｎ−１）［ｍは整数］としてい
る。

【００４９】このときアライメントマーク２１の近傍
（周辺部）を通過する波面とアライメントマークの中央
を通過する波面の位相差は、図１で示した場合と同様に
２πの整数倍となるから、位相差がないのと等価とな
り、設計波長λで使用するにあたっては、実質的にはア
ライメントマークが存在しないものとして扱うことが可
能となる。

【００５０】また、上記に示すアライメントマークの断
面形状は円形以外の形状でもよく、例えば図３に示すよ
うな十字状のマーク３１でもよい。回折光学素子１の中
心やその近くに設けた凹や凸のアライメントマーク３１
の形状の深さや高さが略ｍλ／（ｎ−１）［ｍは整数］
とした穴や突起としてもよい。

【００５１】図４は本発明の、アライメントマークを備
える光学素子の中心とセルの中心を一致させる方法につ
いての説明図である。同図は回折光学素子１にセル５１
を接合した例の要部概略図を示している。

【００５２】同図においてセル５１は回折光学素子１よ
りも厚いリング形状の保持部材から成っている。５２は
セル５１と回折光学素子１を接合するための固定用リン
グである。２は回折光学素子１の中央部に設けたアライ
メントマークである。

【００５３】図４においては、セル５１の中心と回折光
学素子１の中心は一致しており、このような状態に接合
して初めて、光学系の鏡筒内にセルごと光学素子を組み
込むことが可能となる。このような状態になるようにセ
ルを接合する方法について図５を用いて説明する。

【００５４】図５は回折光学素子１のアライメントマー
ク（マーク）２の位置を検出し、そのマーク２の中心の
位置を回転中心としてセル５１ごと回転させながらその
一部（偏心部分）を削り取り、中心出しを行なう方法に
ついての説明図である。

【００５５】同図において、６１は設計波長λとは異な
る波長λ′の平面波を射出する光源、６２はセルを保持
して回転させるための回転ステージ、６３はセル５１を
削るためのブレード、６４はアライメントマーク２を検
出するための検出系である。また、ここではアライメン
トマーク２は図１で示したような開口部が円形で深さが
ｍλ／（ｎ−１）［ｍは整数］とした穴より形成してい
る。

【００５６】以下に中心出しの方法について順を追って
説明する。

【００５７】まず最初に、回折光学素子１にセル５１を
接合し、固定用リング５２にて固定する。このようにし
て取付けたセルを回転ステージ６２に固定する。次に光
源６１から波長λ′（λ′≠ｍλ′／（ｎ′−１））
（ｍは整数）の平面波を照明光として回折光学素子１の
中心近傍に照射する。このとき、アライメントマーク２
は、その近傍で光学素子の設計波長λに対して位相が２
πの整数倍になるように設計されていて、且つλ′≠ｍ
λ′／（ｎ′−１）であることから、波長λとは異なる
アライメント波長λ′の平面波を照射した場合にはアラ
イメントマーク２の部分を通過する光線とこの部分の周
囲の部分を通過する光線との間では位相のずれが生じ
る。

【００５８】その結果、検出系６４の検出面において
も、アライメントマーク２を透過した平面波とアライメ
ントマーク２の周囲を透過した平面波とでの位相ずれが
生じており、これらの平面波と、不図示の波長λ′の参
照平面波とを検出光学系の検出面において干渉させるこ
とで、高コントラスト像としてのアライメントマークの
像を形成し、その位置を検出することが可能となる。

【００５９】また、位相差顕微鏡を検出系として用いる
ことでも、アライメントマーク２の位置を高精度に検出
できる。

【００６０】このようにしてアライメントマーク２を検
出した後、回転ステージ６２を不図示のＸＹステージに
より駆動することで、回転ステージの回転中心であると
ころの検出系６４の中心とアライメントマーク２の中心
を一致させる。そして、その状態を保持しつつ、回転ス
テージ６２を回転させる。

【００６１】そしてステージ６２を回転させた状態でブ
レード６３をゆっくりとセル５１に近付けることで、図
６の６５に示すような偏心している偏心部分を削り取
り、結果としてセル５１の中心をアライメントマーク２
の中心に一致するように加工する。このために、セル５
１はあらかじめ所望の大きさよりも大きいものを接合し
ておく必要がある。

【００６２】このようにして図６の偏心部分６５が削り
取られた後のセル５１は、前述した図４の状態と同じに
なっており、これを所望の光学系の鏡筒に組み込むこと
で、高精度な光軸合わせを可能としている。

【００６３】図７は本発明の光学素子を有した光学系を
ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバ
イス、液晶パネル等の表示デバイス等のデバイス製造用
の工程のうちリソグラフィー工程において使用される投
影露光装置に適用した実施形態の要部概略図である。

【００６４】同図において、７１は光源、７２はレチク
ル、７３は投影光学系７８のレンズ鏡筒、７４はレン
ズ、１は本発明の回折光学素子、７６はウエハ、７７は
ウエハステージである。

【００６５】回折光学素子１は、例えば実施形態１より
成っているもので、レンズ７４の色収差を補正するよう
に設けてある。ウエハステージ７７によってウエハ７６
を所望の位置に位置決めし、不図示のフォーカス検出手
段により、ウエハ高さをフォーカス位置に調整する。こ
こで、場合に応じて不図示の検出系によって、ウエハに
すでに露光されている下のレイヤーのマークに対してレ
チクルをアライメントする。フォーカスとアライメント
が完了したとき、不図示のシャッターを開き、光源７１
からの照明光によってレチクルを照明し、レチクル７２
の上の回路パターンを投影光学系７８によってウエハ７
６のレジスト上に投影露光する。

【００６６】こうして露光したウエハ７６は公知の現像
処理工程やエッチング工程等を介して複数のデバイスと
なる。本発明に係る光学素子を有した光学系は画像形成
用の光学機器や照明用の照明装置等にも同様に適用する
ことができる。また本発明の光学素子としては、回折光
学素子以外にも各種屈折素子や各種反射素子がある。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、セル等の他の物品とア
ライメントし易い光学素子及びそれを用いた光学系を達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回折光学素子の実施形態１の要部断面
図

【図２】本発明の回折光学素子の実施形態２の要部断面
図

【図３】本発明の回折光学素子の実施形態３の要部断面
図

【図４】本発明の回折光学素子にセルを接合した概略図

【図５】本発明の回折光学素子とセルの中心を一致させ
るための加工方法の要部概略図

【図６】回折光学素子に設けたセルの偏心した一部を除
去する方法の説明図

【図７】本発明の回折光学素子を有した光学系の実施形
態の要部概略図

【図８】従来の回折光学素子の要部概略図

【図９】従来の回折光学素子の要部断面図

【符号の説明】

１ 回折光学素子 ２，２１，３１ アライメントマーク ５１ セル ６１ 照明光学系 ６２ 回転ステージ ６３ ブレード ６４ 検出光学系 １０１ 回折光学素子 １１ 回折格子 ４，２４ 基板 ２３ 突起 ５２ 固定用リング ６５ 偏心部分 ７１ 光源 ７２ レチクル ７３ 投影光学系 ７４ レンズ ７６ ウエハ ７７ ウエハステージ ７８ レンズ鏡筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/18 G02B 3/00 G02B 5/08 H01L 21/027

Claims (27)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長λの光を回折する回折面と、マーク
   とを有する回折光学素子であって、該マークは該波長λ
   の光のうち、該マークを通過する光線と該マークの周囲
   を通過する光線との間に該λの整数倍の位相差が生じ、
   該波長λとは異なる波長λ′の光のうち該マークを通過
   する光線と該マークの周囲を通過する光線との間に該
   λ′の整数倍の位相差が生じない形状を備えていること
   を特徴とする回折光学素子。
2. 【請求項２】 前記マークは前記回折面の中心又は該中
   心の近くにあって且つ前記回折面に形成した凹部よりな
   り、該凹部は、前記波長λの光のうちの前記マークを通
   過する光線と前記マークの周囲を通過する光線との間に
   前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のう
   ちの前記マークを通過する光線と前記マークの周囲を通
   過する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない
   深さを有することを特徴とする請求項１の回折光学素
   子。
3. 【請求項３】 前記マークは前記回折面の中心又は該中
   心の近くにあって且つ前記回折面に形成した凸部よりな
   り、該凸部は、前記波長λの光のうちの前記マークを通
   過する光線と前記マークの周囲を通過する光線との間に
   前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のう
   ちの前記マークを通過する光線と前記マークの周囲を通
   過する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない
   高さを有することを特徴とする請求項１の回折光学素
   子。
4. 【請求項４】 前記回折面と前記マークとは、前記波長
   λと前記波長λ′の各光線を透過させることを特徴とす
   る請求項１の回折光学素子。
5. 【請求項５】 波長λの光を回折する回折面と、マーク
   とを有する回折光学素子であって、該マークは該波長λ
   の光のうち、該マークで反射する光線と該マークの周囲
   で反射する光線との間に該λの整数倍の位相差が生じ、
   該波長λとは異なる波長λ′の光のうち該マークで反射
   する光線と該マークの周囲で反射する光線との間に該
   λ′の整数倍の位相差が生じない形状を備えていること
   を特徴とする回折光学素子。
6. 【請求項６】 前記マークは前記回折面の中心又は該中
   心の近くにあって且つ前記回折面に形成した凹部よりな
   り、該凹部は、前記波長λの光のうちの前記マークで反
   射する光線と前記マークの周囲で反射する光線との間に
   前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のう
   ちの前記マークで反射する光線と前記マークの周囲で反
   射する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない
   深さを有することを特徴とする請求項５の回折光学素
   子。
7. 【請求項７】 前記マークは前記回折面の中心又は該中
   心の近くにあって且つ前記回折面に形成した凸部よりな
   り、該凸部は、前記波長λの光のうちの前記マークで反
   射する光線と前記マークの周囲で反射する光線との間に
   前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光のう
   ちの前記マークで反射する光線と前記マークの周囲で反
   射する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じない
   高さを有することを特徴とする請求項５の回折光学素
   子。
8. 【請求項８】 前記回折面と前記マークとは、前記波長
   λと前記波長λ′の各光線で反射させることを特徴とす
   る請求項５の回折光学素子。
9. 【請求項９】 前記回折面はbinary opticsであり、前
   記回折面と前記マークとはリソグラフィー法によって形
   成されたものであることを特徴とする請求項１又は５の
   回折光学素子。
10. 【請求項１０】 前記回折面と前記マークとが形成して
    ある基板は、金属環により保持されていることを特徴と
    する請求項１又は５の回折光学素子。
11. 【請求項１１】 前記マークは前記回折面の中心にあっ
    て、前記マークが前記金属環の外周の中心位置にあるこ
    とを特徴とする請求項１又は５の回折光学素子。
12. 【請求項１２】 前記波長λ′の光を用いて前記マーク
    を検出することで前記マークの位置を確認しつつ前記マ
    ークの位置と前記中心位置の位置合わせが行われて、両
    者が一致させてあることを特徴とする請求項１１の回折
    光学素子。
13. 【請求項１３】 波長λの光を反射又は屈折する光学面
    と、マークとを有する光学素子であって、該マークは該
    波長λの光のうち、該マークを通過する光線と該マーク
    の周囲を通過する光線との間に該λの整数倍の位相差が
    生じ、該波長λとは異なる波長λ′の光のうち該マーク
    を通過する光線と該マークの周囲を通過する光線との間
    に該λ′の整数倍の位相差が生じない形状を備えている
    ことを特徴とする光学素子。
14. 【請求項１４】 前記マークは前記光学面の中心又は該
    中心の近くにあって且つ前記光学面に形成した凹部より
    なり、該凹部は、前記波長λの光のうちの前記マークを
    通過する光線と前記マークの周囲を通過する光線との間
    に前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光の
    うちの前記マークを通過する光線と前記マークの周囲を
    通過する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じな
    い深さを有することを特徴とする請求項１３の光学素
    子。
15. 【請求項１５】 前記マークは前記光学面の中心又は該
    中心の近くにあって且つ前記光学面に形成した凸部より
    なり、該凸部は、前記波長λの光のうちの前記マークを
    通過する光線と前記マークの周囲を通過する光線との間
    に前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光の
    うちの前記マークを通過する光線と前記マークの周囲を
    通過する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じな
    い高さを有することを特徴とする請求項１３の光学素
    子。
16. 【請求項１６】 前記光学面と前記マークとは、前記波
    長λと前記波長λ′の各光線を透過させることを特徴と
    する請求項１３の光学素子。
17. 【請求項１７】 波長λの光を反射又は屈折する光学面
    と、マークとを有する光学素子であって、該マークは該
    波長λの光のうち、該マークで反射する光線と該マーク
    の周囲で反射する光線との間に該λの整数倍の位相差が
    生じ、該波長λとは異なる波長λ′の光のうち該マーク
    で反射する光線と該マークの周囲で反射する光線との間
    に該λ′の整数倍の位相差が生じない形状を備えている
    ことを特徴とする光学素子。
18. 【請求項１８】 前記マークは前記光学面の中心又は該
    中心の近くにあって且つ前記光学面に形成した凹部より
    なり、該凹部は、前記波長λの光のうちの前記マークで
    反射する光線と前記マークの周囲で反射する光線との間
    に前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光の
    うちの前記マークで反射する光線と前記マークの周囲で
    反射する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じな
    い深さを有することを特徴とする請求項１７の光学素
    子。
19. 【請求項１９】 前記マークは前記光学面の中心又は該
    中心の近くにあって且つ前記光学面に形成した凸部より
    なり、該凸部は、前記波長λの光のうちの前記マークで
    反射する光線と前記マークの周囲で反射する光線との間
    に前記λの整数倍の位相差が生じ、前記波長λ′の光の
    うちの前記マークで反射する光線と前記マークの周囲で
    反射する光線の間に前記λ′の整数倍の位相差が生じな
    い高さを有することを特徴とする請求項１７の光学素
    子。
20. 【請求項２０】 前記光学面と前記マークとは、前記波
    長λと前記波長λ′の各光線で反射させることを特徴と
    する請求項１７の回折光学素子。
21. 【請求項２１】 前記光学面はbinary opticsであり、
    前記光学面と前記マークとはリソグラフィー法によって
    形成されたものであることを特徴とする請求項１３又は
    １７の回折光学素子。
22. 【請求項２２】 前記光学面と前記マークとが形成して
    ある基板は、金属環により保持されていることを特徴と
    する請求項１３又は１７の回折光学素子。
23. 【請求項２３】 前記マークは前記光学面の中心にあっ
    て、前記マークが前記金属環の外周の中心位置にあるこ
    とを特徴とする請求項１３又は１７の回折光学素子。
24. 【請求項２４】 前記波長λ′の光を用いて前記マーク
    を検出することで前記マークの位置を確認しつつ前記マ
    ークの位置と前記中心位置の位置合わせが行われて、両
    者が一致させてあることを特徴とする請求項２３の回折
    光学素子。
25. 【請求項２５】 請求項１から２４のいずれか１項の回
    折光学素子を有することを特徴とする光学系。
26. 【請求項２６】 請求項２５の投影光学系によりあるパ
    ターンを基板上に投影することを特徴とする投影露光装
    置。
27. 【請求項２７】 請求項２６の投影露光装置によりデバ
    イスパターンで基板を露光する段階と、該露光した基板
    を現像する段階とを有することを特徴とするデバイス製
    造方法。