JP2554626B2 - Positioning method and positioner using diffraction grating - Google Patents

Positioning method and positioner using diffraction grating

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JP2554626B2 JP61098518A JP9851886A JP2554626B2 JP 2554626 B2 JP2554626 B2 JP 2554626B2 JP 61098518 A JP61098518 A JP 61098518A JP 9851886 A JP9851886 A JP 9851886A JP 2554626 B2 JP2554626 B2 JP 2554626B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ICやLSIを製造するための露光装置
やパタン評価装置等に用いられている位置合わせ方法お
よびその実施に用いる位置合わせ装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an alignment method used in an exposure apparatus or a pattern evaluation apparatus for manufacturing semiconductor ICs or LSIs, and an alignment apparatus used for implementing the same. It is about.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体ICやLSIの微細化に伴い、マスクパタンをウェ
ハーに一括して、もしくはステップ・アンド・レピート
方式によって露光転写する装置において、マスクとウェ
ハとを互いに高精度に位置合わせする技術の進展は、不
可欠のものとなっている。
Along with the miniaturization of semiconductor ICs and LSIs, in a device that transfers a mask pattern to a wafer all at once, or in a device that performs exposure transfer by a step-and-repeat method, the progress of technology for aligning a mask and a wafer with high precision is It has become indispensable.

回折格子を用いて位置合わせを行なう方法として、例
えば、J.Vac.Sci.Technol.,Vol.19,No.4,1981,P.214で
紹介されている2重回折格子法がある。
As a method of performing alignment using a diffraction grating, for example, there is a double diffraction grating method introduced in J. Vac. Sci. Technol., Vol. 19, No. 4, 1981, P. 214.

第5図(a)〜(c)は、この2重回折格子を用いて
位置合わせする装置の一例を示すもので、(a)はその
全体の立断面図、(b)は(a)と直交する方向から見
た部分立断面図、(c)は位置合わせ用回折格子マーク
を示す拡大図である。第5図において、レーザー光源1
から発したレーザー光は、ミラー2で方向を変えられ、
真空吸着ホルダ3によって保持されるマスク4の上に作
製されたマスクマーク5にその法線方向から入射し、そ
れを通過した後、粗調ステージ6の上の微調ステージ7
の上に保持されるウェハ8に作製されたウェハマーク9
で反射され、再度マスクマーク5を通過する。
FIGS. 5 (a) to 5 (c) show an example of an apparatus for alignment using this double diffraction grating. FIG. 5 (a) is an elevational sectional view of the whole, and FIG. 5 (b) is (a). FIG. 3C is a partial vertical cross-sectional view as seen from a direction orthogonal to, and FIG. In FIG. 5, laser light source 1
The laser light emitted from the
The mask mark 5 formed on the mask 4 held by the vacuum suction holder 3 is made incident on the mask mark 5 from its normal direction, and after passing through it, the fine adjustment stage 7 on the coarse adjustment stage 6
Wafer mark 9 made on the wafer 8 held on
Is reflected by and passes through the mask mark 5 again.

マスクマーク5、ウエハマーク9は回折格子パタンで
あり、(c)に示すように、前者は透過形で窒化膜等の
透明薄膜10上にAuやTa等の不透明薄膜11にもり回折格子
パタンを形成したもの、後者は反射形でウェハ8の表面
を段差状にエッチングすることにより回折格子パタンを
形成したものである。
The mask mark 5 and the wafer mark 9 are diffraction grating patterns. As shown in (c), the former is a transmissive transparent thin film 10 such as a nitride film on which an opaque thin film 11 such as Au or Ta is formed. The formed one, the latter one, is a reflection type one in which the diffraction grating pattern is formed by etching the surface of the wafer 8 stepwise.

これらマスクマーク5およびウェハマーク9により回
折された光のうち、入射光に対して対称的な方向に回折
された+1次回折光と−1次回折光のみを光電変換器1
2,13で受け、各回折強度I+1,I-1を光電変換し、その減
算強度ΔI=I+1−I-1の変化を検出することによって位
置合わせを行なう。
Of the light diffracted by the mask mark 5 and the wafer mark 9, only the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light diffracted in a direction symmetrical to the incident light are photoelectrically converted.
Positions are adjusted by photoelectric conversion of the respective diffraction intensities I +1 and I −1 , and detection of the change of the subtraction intensity ΔI = I +1 −I −1 .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、第5図に示したような、レーザー光を第1
の回折格子すなわちマスクマーク5に垂直に入射する方
法では、マスクマーク5の法線方向から入射させる手
段、すなわちミラー2のような光学部品をマスクマーク
5の形成されている面、すなわち格子面に対して垂直方
向上方に設定する必要があった。したがって、第5図に
示したような位置合わせ装置によりマスク4とウェハ8
とを位置合わせした後、LSI等のマスクパタンをウェハ
面上に露光転写する装置において、マスクマーク5およ
びウェハマーク9をLSI等のパタンからなるチップ内に
配置した場合、パタン転写の際にミラー2が露光領域内
に含まれて露光の妨げとなり、チップ内のパタンの一部
が転写されないという欠点があった。
However, as shown in FIG.
In the method of perpendicularly entering the diffraction grating, that is, the mask mark 5, a means for entering the light from the normal direction of the mask mark 5, that is, an optical component such as the mirror 2 is applied to the surface on which the mask mark 5 is formed, that is, the grating surface. On the other hand, it was necessary to set it vertically upward. Therefore, the mask 4 and the wafer 8 are aligned by the alignment device as shown in FIG.
In a device for exposing and transferring a mask pattern of LSI or the like onto a wafer surface after aligning and, when mask mark 5 and wafer mark 9 are arranged in a chip made of a pattern of LSI or the like, a mirror is used for pattern transfer. 2 is included in the exposure area and interferes with the exposure, and there is a drawback that part of the pattern in the chip is not transferred.

このことについて、第6図(a)〜(c)を参照して
さらに詳細に説明する。第6図(a)は、2重回折格子
を用いて位置合わせしマスクパタンを露光する装置のマ
スク部を示し、(b)は回折格子からなるそのマスクマ
ーク部、(c)は(b)と直交する方向から見たマスク
マーク部を示す。第6図において、14はマスク、14′は
ウェハ、15はミラー、16,17は光電変換器、18は回折格
子からなるマスクマーク、18′は回折格子からなるウェ
ハマーク、斜線で示す領域19はLSIパタン領域、20は露
光光が通過する露光領域であり、LSIパタン領域19に一
致する場合の例を示す。21は入射光、22は+1次回折
光、23は−1次回折光、24は透明薄膜、25は不透明薄膜
である。また、B−B′は回折格子の格子ライン方向、
A−A′は格子ライン方向に垂直な方向で、格子ピッチ
方向と呼ぶ。C−C′は回折格子を形成する格子面の法
線方向である。±1次回折光22,23は、マスクマーク18
の格子面の法線方向(C−C′方向)に対して回折格子
の格子ピッチ方向(A−A′方向)に、回折格子のピッ
チP、および入射光21の波長λで決まる所定の角度ψ=
sin-1(±2/P)で回折されるので、光電変換器16,17を
露光領域20の外側に配置して回折光22,23を検出可能で
ある。ところが入射光21をマスクマーク18の格子面の法
線方向から入射させるためには、ミラー15を露光領域20
の内側に配置する必要があるため、露光時にLSIパタン
領域19の面上にミラー15の影を生じ、LSIパタン転写の
妨げになる。
This will be described in more detail with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c). FIG. 6A shows a mask portion of an apparatus for aligning a mask with a double diffraction grating to expose a mask pattern, FIG. 6B shows the mask mark portion of the diffraction grating, and FIG. ) Shows the mask mark part seen from the direction orthogonal to the direction. In FIG. 6, 14 is a mask, 14 'is a wafer, 15 is a mirror, 16 and 17 are photoelectric converters, 18 is a mask mark made of a diffraction grating, 18' is a wafer mark made of a diffraction grating, and a shaded area 19 is shown. Is an LSI pattern area, and 20 is an exposure area through which the exposure light passes, and shows an example in the case of matching with the LSI pattern area 19. 21 is incident light, 22 is + 1st order diffracted light, 23 is −1st order diffracted light, 24 is a transparent thin film, and 25 is an opaque thin film. BB ′ is the grating line direction of the diffraction grating,
A-A 'is a direction perpendicular to the grid line direction and is called a grid pitch direction. C-C 'is the direction normal to the grating surface forming the diffraction grating. The ± 1st-order diffracted lights 22 and 23 are mask marks 18
At a predetermined angle determined by the pitch P of the diffraction grating and the wavelength λ of the incident light 21 in the grating pitch direction (AA 'direction) of the diffraction grating with respect to the normal direction (CC' direction) of the grating surface of ψ =
Since it is diffracted by sin −1 (± 2 / P), it is possible to detect the diffracted lights 22 and 23 by disposing the photoelectric converters 16 and 17 outside the exposure area 20. However, in order to make the incident light 21 incident from the direction normal to the lattice plane of the mask mark 18, the mirror 15 is set to the exposure area 20.
Since it needs to be arranged inside, the shadow of the mirror 15 is formed on the surface of the LSI pattern area 19 during exposure, which hinders transfer of the LSI pattern.

この問題を解決する方法として、ミラー15を露光時に
露光領域外に退避させる方法、あるいは、マスクマーク
18およびウェハマーク18′をLSIパタン領域19外に配置
する方法等があるが、前者では、ミラー15等の光学部品
を精度よく退避させるための機構系、制御系が必要とな
り、装置が複雑化する。あるいは露光時サーボが不可能
なため高精度の位置合わせが難かしいという欠点があっ
た。また、後者の方法においては、例えばステップ・ア
ンド・レピート方式の露光において、マスクマーク18お
よびウェハマーク18′を、LSIパタン領域19外に配置す
る場合、スクライブラインを大きく確保する必要があ
り、チップ収率を低下させる。一方、1ステップ分離れ
たチップのスクライブライン上を利用する方法も考えら
れるが、いずれの場合においてもLSIパタン領域19か
ら、ミラー15の影の影響をなくすためにはマークをかな
り離れた位置に配置しなければならないため、位置合わ
せ精度を劣化させるという欠点があった。
As a method of solving this problem, a method of retracting the mirror 15 to the outside of the exposure area at the time of exposure or a mask mark is used.
There is a method of arranging the 18 and the wafer mark 18 'outside the LSI pattern area 19, but in the former case, a mechanism system and a control system for accurately retracting optical parts such as the mirror 15 are required, and the apparatus becomes complicated. To do. Alternatively, there is a drawback that it is difficult to perform highly accurate alignment because the servo during exposure is impossible. In the latter method, for example, in step-and-repeat exposure, when the mask mark 18 and the wafer mark 18 ′ are arranged outside the LSI pattern area 19, it is necessary to secure a large scribe line. Reduces yield. On the other hand, a method of using the scribe line of the chip separated by one step may be considered, but in any case, in order to eliminate the influence of the shadow of the mirror 15 from the LSI pattern area 19, the mark should be placed far away. Since they have to be arranged, there is a drawback that the alignment accuracy is deteriorated.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の問題点を解決するために、特許請求の範囲第1
項に記載の位置合わせ方法、または特許請求の範囲第3
項に記載の位置合わせ装置は、第1の回折格子が設けら
れた第1の物体と第2の回折格子が設けられた第2の物
体とを相対的に位置合わせする方法または装置であっ
て、周波数がわずかに相異なる2つの単色光をヘデロダ
イン干渉させて基準ビート信号を生成するとともに、前
記2つの単色光を、前記第1の回折格子、または第2の
回折格子を形成する面を第1の面とし、前記第1の面の
法線方向と第1の回折格子、または第2の回折格子のラ
イン方向とを含む面を第2の面とし、これら第1の面お
よび第2の面に対して垂直な面を第3の面として、前記
第2の面に対して対称でかつ前記第3の面に含まれない
2方向、あるいは前記第2の面内で前記第1の面の法線
に対して所定の角度ずれた斜め方向から入射させること
により、前記斜め方向、あるいは前記対称な2方向へ出
射される2つの回折光をヘテロダイン干渉させて回折光
ビート信号を生成し、前記基準ビート信号と前記回折光
ビート信号との位相変化に基づいて、前記第1および第
2の物体を相対的に動かして位置合わせすることを特徴
としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the scope of claims 1
Positioning method described in the above paragraph, or Claim 3
The alignment device according to the item 1 is a method or device for relatively aligning a first object provided with a first diffraction grating and a second object provided with a second diffraction grating. , Two monochromatic lights having slightly different frequencies are subjected to hederodyne interference to generate a reference beat signal, and the two monochromatic lights are formed on a surface forming the first diffraction grating or the second diffraction grating. And a surface including the normal direction of the first surface and the line direction of the first diffraction grating or the second diffraction grating as the second surface, and the first surface and the second surface. A plane perpendicular to the plane is defined as a third plane, which is symmetric with respect to the second plane and is not included in the third plane in two directions, or the first plane within the second plane. By making the light incident from a diagonal direction that is deviated by a predetermined angle with respect to the normal line, , Or two diffracted lights emitted in the two symmetrical directions are heterodyne-interfered to generate a diffracted light beat signal, and based on a phase change between the reference beat signal and the diffracted light beat signal, the first and It is characterized in that the second object is moved by relative movement to be aligned.

また、特許請求の範囲第2項に記載の位置合わせ方
法、または特許請求の範囲第4項に記載の位置合わせ装
置は、第1の回折格子が設けられた第1の物体と第2の
回折格子が設けられた第2の物体とを相対的に位置合わ
せする方法または装置であって、周波数がわずかに相異
なる2つの単色光を、前記第1の回折格子、または第2
の回折格子を形成する面を第1の面とし、前記第1の面
の法線方向と第1の回折格子、または第2の回折格子の
ライン方向とを含む面を第2の面とし、これら第1の面
および第2の面に対して垂直な面を第3の面として、前
記第2の面に対して対称でかつ前記第3の面に含まれな
い2方向、あるいは前記第2の面内で前記第1の面の法
線に対して所定の角度ずれた斜め方向から前記第1およ
び第2の回折格子へ入射し、前記第1の回折格子から前
記斜め方向、あるいは前記対称な2方向へ出射される2
つの回折光をヘテロダイン干渉させて第1のビート信号
を生成するとともに、前記第2の回折格子から前記斜め
方向、あるいは前記対称な2方向へ出射される2つの回
折光をヘテロダイン干渉させて第2のビート信号を生成
し、前記第1のビート信号と第2のビート信号との位相
変化に基づいて前記第1および第2の物体を相対的に動
かして位置合わせすることを特徴としている。
Further, the alignment method according to claim 2 or the alignment device according to claim 4 includes a first object provided with a first diffraction grating and a second diffraction element. A method or device for relatively aligning with a second object provided with a grating, wherein two monochromatic lights having slightly different frequencies are supplied to the first diffraction grating or the second diffraction grating.
The surface forming the diffraction grating is a first surface, and the surface including the normal direction of the first surface and the first diffraction grating or the line direction of the second diffraction grating is a second surface, A plane perpendicular to the first surface and the second surface is defined as a third surface, which is symmetric with respect to the second surface and is not included in the third surface, or the second direction. Is incident on the first and second diffraction gratings from an oblique direction that is deviated by a predetermined angle with respect to the normal line of the first surface within the plane, and then from the first diffraction grating to the oblique direction or the symmetry. 2 emitted in two directions
The two diffracted lights are heterodyne interfered with each other to generate a first beat signal, and the two diffracted lights emitted from the second diffraction grating in the oblique direction or the two symmetrical directions are heterodyne interfered with each other to generate a second beat signal. Is generated, and the first and second objects are relatively moved and aligned based on the phase change between the first beat signal and the second beat signal.

〔作 用〕[Work]

上記構成によれば、単色光の斜め入射手段(例えば、
ミラー等の光学部品)、あるいは回折光を検出する回折
光検出手段(例えば、フォトダイオード等の光電変換
器)が、回折格子を含むLSIパタン等のチップ領域を露
光する露光光が通過する露光領域外に配置される。この
ため、露光時に光学部品あるいは光電変換器等が露光の
妨げとなることはなく、また光学部品、光電変換器等を
退避させるための複雑な機構系を必要としない。また、
第1の物体と第2の物体の位置合わせは、基準ビート信
号と回折光ビート信号との位相変化、あるいは、第1の
ビート信号と第2のビート信号との位相変化に基づいて
行われるため、高い精度の位置合わせが可能である。
According to the above configuration, an oblique incidence unit for monochromatic light (for example,
An exposure area through which exposure light that exposes a chip area such as an LSI pattern including a diffraction grating passes through an optical component such as a mirror) or a diffracted light detection unit (for example, a photoelectric converter such as a photodiode) that detects diffracted light. Placed outside. For this reason, the optical component or the photoelectric converter does not interfere with the exposure at the time of exposure, and a complicated mechanical system for retracting the optical component, the photoelectric converter, etc. is not required. Also,
Since the alignment of the first object and the second object is performed based on the phase change between the reference beat signal and the diffracted light beat signal or the phase change between the first beat signal and the second beat signal. Highly accurate alignment is possible.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第1図ないし第4図を参照して本発明の実施例
を説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

第1図は本発明の第1実施例の位置合わせ装置におけ
るマスク部を示したもので、(a)はその斜視図、
(b)は回折格子からなるマスクマーク部を格子ライン
方向から見た図、(c)は同じく格子ピッチ方向から見
た図である。第1図において26はマスク、26′はウェ
ハ、27はミラー、28,29は光電変換器、30は回折格子か
らなるマスクマーク、30′は回折格子からなるウェハマ
ーク、斜線で示す31はLSIパタン領域、32は露光領域、3
3は入射光、34は+1次回折光、35は−1次回折光、36
は透明薄膜、37は不透明薄膜である。また、A−A′は
回折格子のピッチ方向、B−B′は回折格子の格子ライ
ン方向、C−C′は回折格子の格子面の法線方向であ
る。θはその法線方向C−C′に対して入射光33のなす
角度である。
FIG. 1 shows a mask portion in an alignment apparatus of a first embodiment of the present invention, (a) is a perspective view thereof,
(B) is a view of the mask mark portion formed of a diffraction grating as viewed from the grating line direction, and (c) is a view of the same as viewed from the grating pitch direction. In FIG. 1, reference numeral 26 is a mask, 26 'is a wafer, 27 is a mirror, 28 and 29 are photoelectric converters, 30 is a mask mark made of a diffraction grating, 30' is a wafer mark made of a diffraction grating, and 31 shown by hatching is an LSI. Pattern area, 32 is exposure area, 3
3 is incident light, 34 is + 1st order diffracted light, 35 is −1st order diffracted light, 36
Is a transparent thin film and 37 is an opaque thin film. A-A 'is the pitch direction of the diffraction grating, BB' is the grating line direction of the diffraction grating, and CC 'is the normal direction of the grating surface of the diffraction grating. θ is an angle formed by the incident light 33 with respect to the normal direction CC ′.

この装置においては、入射光33はミラー27によって回
折格子30に斜め入射する。ここで、入射の方向はB′O
C′面内で、線分A−A′に垂直、かつ線分C−C′と
所定の角度θを有した方向である。すなわち、マスク26
上の回折格子からなるマスクマーク30の格子ピッチ方向
に垂直であり、かつ格子面の法線方向に対して格子ライ
ン方向B′側に所定の角度θをなす方向である。したが
って、±1次回折光34,35は、第1図(c)に示すよう
に、法線方向C−C′を中心に入射光33の方向と反対側
に対称の角度で回折されるものの、第1図(b)に示す
ごとく、回折格子の格子ライン方向B′側から見た場
合、法線方向C−C′を中心に左右対称の1次回折角方
向に回折される。すなわち、回折格子の格子ピッチ方向
の変位に対して、光電変換器28,29によって得られる±
1次回折光34,35のそれぞれの光強度信号の和信号ある
いは差信号を求めることにより、ウェハ26′とマスウ26
との位置合わせを行なうことができる。
In this device, the incident light 33 is obliquely incident on the diffraction grating 30 by the mirror 27. Here, the incident direction is B'O
In the plane C ', the direction is perpendicular to the line segment A-A' and has a predetermined angle .theta. With the line segment C-C '. That is, the mask 26
It is a direction perpendicular to the grating pitch direction of the mask mark 30 formed of the upper diffraction grating and forming a predetermined angle θ on the grating line direction B ′ side with respect to the normal line direction of the grating surface. Therefore, although the ± first-order diffracted lights 34 and 35 are diffracted at symmetrical angles on the opposite side of the direction of the incident light 33 with respect to the normal direction CC ′, as shown in FIG. As shown in FIG. 1 (b), when viewed from the grating line direction B'of the diffraction grating, the light is diffracted in the symmetrical first-order diffraction angle direction with the normal direction CC 'as the center. That is, with respect to the displacement of the diffraction grating in the grating pitch direction,
By obtaining the sum signal or the difference signal of the light intensity signals of the first-order diffracted lights 34, 35, the wafer 26 'and the mask 26
Can be aligned with.

一方、入射方向を決定するミラー27、および光電変換
器28,29は、入射方向および回折方向が回折格子マーク3
0に対して垂直な方向C−C′と所定の角度θ、あるい
は1次回折角度を有しているため、露光光が通過する露
光領域32の領域外に配置することができ、回折格子マー
ク30をLSI等のパタン領域31内に形成しても、ミラー2
7、光電変換器28,29が露光の妨げにならない。したがっ
て、回折格子マーク30をLSIパタン領域31に近接して配
置でき、パタン領域31外にマーク30を形成して位置合わ
せを行なう方法よりも、より高精度の位置合わせが可能
となる。また、ミラー27、光電変換器28,29等を露光時
に露光の妨げとならないように退避できるよう機構制御
系が不要であり、検出光学系および機構制御系を簡素化
でき、LSIパタン領域31内に複数の回折格子マークを形
成して、x,yの変位の他、マスクの回転補正等の高度の
位置合わせを行なう場合においても、検出光学系、機構
制御系を容易に構成することが可能である。
On the other hand, the mirror 27 that determines the incident direction and the photoelectric converters 28 and 29 have a diffraction grating mark 3 whose incident direction and diffraction direction are different.
Since it has a predetermined angle θ or a first-order diffraction angle with the direction CC ′ perpendicular to 0, it can be arranged outside the exposure area 32 through which the exposure light passes, and the diffraction grating mark Even if 30 is formed in the pattern area 31 such as LSI, the mirror 2
7. The photoelectric converters 28 and 29 do not interfere with the exposure. Therefore, the diffraction grating mark 30 can be arranged close to the LSI pattern region 31, and the alignment can be performed with higher precision than the method of forming the mark 30 outside the pattern region 31 and performing the alignment. In addition, the mechanism control system is not required so that the mirror 27, the photoelectric converters 28, 29, etc. can be retracted so as not to interfere with the exposure at the time of exposure, the detection optical system and the mechanism control system can be simplified, and the LSI pattern area 31 It is possible to easily configure the detection optical system and mechanism control system even when multiple diffraction grating marks are formed on the surface to perform high-level alignment such as mask rotation correction in addition to x and y displacement. Is.

第2図は本発明の第2実施例を示すもので、第1実施
例とは入射光、および回折光の向きが異なる。第2図に
おいて、38,39は波長が互いにわずかに異なった入射
光、40,41はミラー、42は回折格子マーク30からの光折
光であり、入射光38,39の回折光の合成光である。合成
回折光42を光電変換器43により検出することによりヘテ
ロダイン干渉によるビート信号が得られ、回折格子マー
ク30あるいは30′の変位に対応したビート信号の移送変
化を利用して位置合わせを行なうことができる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the directions of incident light and diffracted light are different from those of the first embodiment. In FIG. 2, 38 and 39 are incident lights whose wavelengths are slightly different from each other, 40 and 41 are mirrors, and 42 is light folding light from the diffraction grating mark 30, which is a combined light of the diffracted lights of the incident lights 38 and 39. is there. By detecting the combined diffracted light 42 by the photoelectric converter 43, a beat signal due to heterodyne interference can be obtained, and alignment can be performed by utilizing the transfer change of the beat signal corresponding to the displacement of the diffraction grating mark 30 or 30 '. it can.

第3図は本発明の第3実施例を示すもので、1対の回
折格子を用いた位置合わせ装置の一例として、半導体IC
やLSIを製造するためのX線露光装置の構成の概略を示
す。第3図において、44は周波数が互いにわずかに異な
り、偏光面方向が互いに直交する2波長の光を発する2
波長直交偏向レーザー光源、45はビームスプリッター、
46,46′は集光レンズ、47,47′,47″,47はミラー、48
は偏光ビームスプリッター、49,49′は光検出器、50は
信号処理制御部、51はマスクステージ、52はマスク、53
は透過型回折格子、54は反射型回折格子、55はウェハ、
56はウェハステージ、78,78′は偏光板である。上記の
マスクステージ51およびウェハステージ56は、マスク52
およびウェハ55を相対的に動かす移動テーブルを構成し
ている。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. As an example of a positioning device using a pair of diffraction gratings, a semiconductor IC
An outline of the configuration of an X-ray exposure apparatus for manufacturing an LSI or LSI will be shown. In FIG. 3, reference numeral 44 denotes a light beam having two wavelengths whose frequencies are slightly different from each other and whose polarization plane directions are orthogonal to each other.
Wavelength orthogonal polarization laser light source, 45 is beam splitter,
46, 46 'are condenser lenses, 47, 47', 47 ", 47 are mirrors, 48
Is a polarization beam splitter, 49 and 49 'are photodetectors, 50 is a signal processing control unit, 51 is a mask stage, 52 is a mask, and 53 is a mask.
Is a transmission type diffraction grating, 54 is a reflection type diffraction grating, 55 is a wafer,
56 is a wafer stage, and 78 and 78 'are polarizing plates. The mask stage 51 and the wafer stage 56 are the mask 52
And a moving table that relatively moves the wafer 55.

この第3図に示す装置においては、2波長直交偏光レ
ーザー光源44から発した光の一部を、ビームスプリッタ
45を介して取り出し、集光レンズ46、偏光板78を通して
光検出器49でヘテロダイン干渉させて検出し基準ビート
信号として信号処理制御部50に入力する。一方、2波長
直交偏光レーザー光源44から発した光は、ビームスプリ
ッタ45を介して偏光ビームスプリッタ48に入る。偏光ビ
ームスプリッタ48により、それぞれ水平成分あるいは垂
直成分のみを有する直線偏光でしかも周波数がわずかに
異なる2波長の光に分割され、それぞれミラー47,47″,
47を介して所定の入射角で透過型回折格子53、および
反射型回折格子54に入射する。ここでミラー47″,47
の向きを調整することにより、入射角を所定値に調整で
きる。回折格子53,54から得られた所望の回折光をミラ
ー47′、集光レンズ46′、偏光板78′を介して光検出器
49′によりヘテロダイン干渉させて検出し、回折光ビー
ト信号として信号処理制御部50に入力する。信号処理制
御部50では、基準ビート信号と回折光ビート信号との位
相差を検出し、位相差が0゜になるようにマスクステー
ジ51、およびウェハステージ56を制御し、マスク面上の
パタンがウェハ面上の所定の位置に精度よく重なって露
光できるようにマスク52とウェハ55との間の精密な位置
合わせを行なう。
In the device shown in FIG. 3, a part of the light emitted from the two-wavelength orthogonal polarization laser light source 44 is converted into a beam splitter.
The light is taken out via 45, is detected through heterodyne interference by the photodetector 49 through the condenser lens 46 and the polarizing plate 78, and is input to the signal processing control unit 50 as a reference beat signal. On the other hand, the light emitted from the two-wavelength orthogonal polarization laser light source 44 enters the polarization beam splitter 48 via the beam splitter 45. The polarization beam splitter 48 splits the light into two linearly polarized lights, each having only a horizontal component or a vertical component, and having slightly different frequencies. The mirrors 47, 47 ",
The light enters the transmission diffraction grating 53 and the reflection diffraction grating 54 at a predetermined incident angle via 47. Here mirror 47 ″, 47
The incident angle can be adjusted to a predetermined value by adjusting the direction of. The desired diffracted light obtained from the diffraction gratings 53 and 54 is passed through a mirror 47 ', a condenser lens 46', and a polarizing plate 78 'to form a photodetector.
It is detected by causing the heterodyne interference by 49 ', and is input to the signal processing control unit 50 as a diffracted light beat signal. The signal processing control unit 50 detects the phase difference between the reference beat signal and the diffracted light beat signal, controls the mask stage 51 and the wafer stage 56 so that the phase difference becomes 0 °, and the pattern on the mask surface is Precise alignment between the mask 52 and the wafer 55 is carried out so that exposure can be performed accurately overlapping a predetermined position on the wafer surface.

ここで、ミラー47′、集光レンズ46′を介して光検出
器49′で検出する回折格子53,54からの回折光の方向
は、回折格子53,54のピッチ方向(A−A′方向)に対
して垂直であり、かつ回折格子53,54の格子方向(B−
B′方向)に対して所定の角度を有している。また、回
折格子53,54に入射する、偏光ビームスプリッター48に
よって分離された周波数が互いにわずかに異なる2つの
光は、それぞれ回折格子53,54で回折され、ミラー4
7′、集光レンズ46′、光検出器49′からなる光路上
で、それぞれの回折光が光学的に合成されるように入射
角を設定する。したがって、マスク52上のパタンをウェ
ハ55面上に転写するX線の空間的な領域すなわちX線露
光領域外にミラー47′,47″,47を設定でき、位置合わ
せのためのアライメント光学系とX線の露光光学系を完
全に分離することができ、ミラー47′,47″,47等の移
動機構系が不要となる。また、回折格子を露光領域内に
配置できるために高精度の位置合わせが可能となる。
Here, the direction of the diffracted light from the diffraction gratings 53, 54 detected by the photodetector 49 'via the mirror 47' and the condenser lens 46 'is the pitch direction of the diffraction gratings 53, 54 (A-A' direction). ), And the grating direction of the diffraction gratings 53 and 54 (B-
It has a predetermined angle with respect to the B'direction). Further, the two lights, which are incident on the diffraction gratings 53 and 54 and are separated by the polarization beam splitter 48 and whose frequencies are slightly different from each other, are diffracted by the diffraction gratings 53 and 54, respectively, and are reflected by the mirror 4
The incident angle is set so that the diffracted lights are optically combined on the optical path consisting of 7 ', the condenser lens 46', and the photodetector 49 '. Therefore, the mirrors 47 ′, 47 ″, 47 can be set outside the X-ray spatial area for transferring the pattern on the mask 52 onto the surface of the wafer 55, that is, outside the X-ray exposure area. The X-ray exposure optical system can be completely separated, and the moving mechanism system such as the mirrors 47 ', 47 ", 47 is unnecessary. In addition, since the diffraction grating can be arranged in the exposure area, highly accurate alignment is possible.

第4図は、本発明の第4実施例の位置合わせ装置の回
折格子部を示した図である。第4図において、57,58は
波長が互いにわずかに異なった入射光、59は入射光のス
ポット形状、60は単色光入射・回折光取り出し窓、61は
回折格子からなるマスクマーク、62は回折格子からなる
ウェハマーク、63はマスク、64はウェハ、65,66は合成
回折光である。
FIG. 4 is a diagram showing a diffraction grating portion of an alignment device according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, 57 and 58 are incident lights whose wavelengths are slightly different from each other, 59 is a spot shape of the incident light, 60 is a monochromatic light incident / diffracted light extraction window, 61 is a mask mark made of a diffraction grating, and 62 is diffraction. A wafer mark composed of a lattice, 63 is a mask, 64 is a wafer, and 65 and 66 are synthetic diffracted light.

第4図において、入射光57,58の入射方向は第2図で
示す方向と同じであり、回折格子を形成する面の法線方
向C−C′に対し、格子ライン方向B−B′のB側に角
度θ、およびBOC′面に対して左右対称に角度±1次回
折角だけ傾いた方向である。そして、回折格子61,62の
格子ピッチを等しくし、回折格子62の鉛直方向上方のマ
スク部に前記窓60を設け、回折格子62と回折格子62に対
してB−B′方向のB′側に平行にずらして形成されて
いる回折格子61を入射光57,58の同一ビームに配置する
ことにより、入射光57,58に対する回折格子61,62からの
それぞれの−1次回折光は、回折格子61,62を形成する
面の法線方向C−C′対して格子ライン方向(B−B′
方向)のB′側に角度θの方向で合成され、それぞれ合
成回折光65,66となる。したがって、合成回折光65,66を
光電変換器(第1のビート信号生成手段、第2のビート
信号生成手段)によってそれぞれ検出することにより、
2つのヘテロダイン干渉によるビート信号が得られ、回
折格子61と62のA−A′方向の相対変位に対応した、両
ビート信号の位相差変化を利用して位置合わせを行なう
ことができる。
In FIG. 4, the incident directions of the incident lights 57 and 58 are the same as the directions shown in FIG. 2, and the grating line direction BB ′ is different from the normal direction CC ′ of the surface forming the diffraction grating. It is a direction inclining to the B side by an angle θ and an angle ± first-order diffraction angle symmetrically with respect to the BOC ′ plane. Then, the grating pitches of the diffraction gratings 61 and 62 are made equal, and the window 60 is provided in the mask portion above the diffraction grating 62 in the vertical direction, and the diffraction grating 62 and the diffraction grating 62 are on the B ′ side in the BB ′ direction. By arranging the diffraction grating 61 formed to be shifted in parallel to the same beam of the incident lights 57 and 58, the respective −1st order diffracted lights from the diffraction gratings 61 and 62 with respect to the incident lights 57 and 58 are In contrast to the normal direction CC ′ of the surface forming 61, 62, the lattice line direction (BB ′)
Direction) on the B ′ side in the direction of the angle θ, and become combined diffracted lights 65 and 66, respectively. Therefore, by detecting the combined diffracted lights 65 and 66 by the photoelectric converters (first beat signal generation means and second beat signal generation means),
A beat signal due to the two heterodyne interferences is obtained, and the alignment can be performed by utilizing the phase difference change between the two beat signals corresponding to the relative displacement of the diffraction gratings 61 and 62 in the AA 'direction.

なお、第3および第4実施例において、第3図および
第4図に示す構成では、回折格子へ2方向から光を入射
し、1方向への回折光を検出するようにしたが、第1実
施例(第1図参照)と第2実施例(第2図参照)との関
係から明らかなように、回折格子へ1方向から光を入射
し、2方向への回折光をそれぞれ検出するように構成し
てもよいことは、言うまでもない。
In the third and fourth embodiments, in the configurations shown in FIGS. 3 and 4, light is incident on the diffraction grating from two directions and diffracted light in one direction is detected. As is clear from the relationship between the embodiment (see FIG. 1) and the second embodiment (see FIG. 2), light is made incident on the diffraction grating from one direction and diffracted light in two directions is detected respectively. It goes without saying that it may be configured as.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上で詳細に説明したように、本発明によれば、回折
格子に対して単色光を斜め方向から入射させ、あるいは
斜め方向において回折光を検出するようにしたので、回
折格子の格子面に対して垂直方向にミラーあるいは光電
変換器等の入射方向の設定のための、あるいは回折光検
出のための光学部品等を設定する必要がない。したがっ
て、回折格子面に垂直方向上方に空間的な制約、たとえ
ばX線露光におけるX線の通過する領域(すなわち露光
領域)が存在する場合に適用すれば、上記の光学部品等
が露光の妨げになることがなく、また上記の光学部品等
を退避させるための複雑な機構系を何等必要とせず、極
めて有効である。さらに、第1の物体と第2の物体の位
置合わせは、基準ビート信号と回折光ビート信号との位
相変化、あるいは、第1のビート信号と第2のビート信
号との位相変化に基づいて行われるため、高い精度で位
置合わせを行うことができる。なお、本発明は、位置合
わせのみならず、ある物体の微小変位を測定する装置、
座標位置検出および制御装置等にも適用することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, the monochromatic light is incident on the diffraction grating in the oblique direction or the diffracted light is detected in the oblique direction. Therefore, it is not necessary to set an optical component or the like for setting the incident direction of the mirror or the photoelectric converter in the vertical direction, or for detecting the diffracted light. Therefore, if it is applied to the upper side of the diffraction grating surface in the vertical direction, for example, when there is a region through which X-rays pass in X-ray exposure (that is, an exposure region), the above optical components or the like interfere with the exposure. It is extremely effective because it does not require any complicated mechanism system for retracting the above-mentioned optical components and the like. Further, the alignment of the first object and the second object is performed based on the phase change between the reference beat signal and the diffracted light beat signal or the phase change between the first beat signal and the second beat signal. Therefore, the alignment can be performed with high accuracy. Incidentally, the present invention is not only a device for alignment, but a device for measuring a minute displacement of a certain object,
It can also be applied to coordinate position detection and control devices and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図ないし第4図は本発明の実施例を示す図である。
第1図は第1実施例の位置合わせ装置のマスク部の構成
を示す図であって、このうち(a)は斜視図、(b),
(c)はそれぞれB′−B方向、A−A′方向から見た
マスクマーク部の拡大図である。第2図は第2実施例の
位置合わせ装置のマスク部の構成を示す図であって、こ
のうち(a)は斜視図、(b),(c)はそれぞれB′
−B方向、A−A′方向から見たマスクマーク部の拡大
図である。第3図は第3実施例の位置合わせ装置の全体
概略構成を示す斜視図、第4図は第4実施例の位置合わ
せ装置の回折格子部を示す斜視図である。 第5図および第6図は2重回折格子を利用した従来の位
置合わせ装置を示すもので、第5図(a)は全体立断面
図、第5図(b)は(a)と直交する方向から見た部分
立断面図、第5図(c)は位置合わせ用回折格子マーク
を示す拡大図、第6図(a)はマスク部の構成を示す斜
視図、第6図(b),(c)はそれぞれB′−B方向、
A−A′方向から見たマスクマーク部の拡大図である。 26,52,63……マスク(第1の物体)、 26′,55,64……ウエハ(第2の物体)、 30,61……マスクマーク(第1の回折格子)、 30′,62……ウェハマーク(第2の回折格子) 53……透過型回折格子(第1の回折格子)、 54……反射型回折格子(第2の回折格子)、 27,40,41,47″,47……ミラー(入射角調整手段)、 28,29,43……光電変換器、 49……光検出器(基準ビート信号生成手段)、 49′……光検出器(回折光ビート信号生成手段)、 33,38,39,57,58……入射光、 34,35,42,65,66……回折光、 44……光源、 50……信号処理制御部(信号処理制御手段)、 51……マスクステージ、 56……ウェハステージ。
1 to 4 are views showing an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mask portion of the alignment apparatus of the first embodiment, in which (a) is a perspective view, (b),
(C) is an enlarged view of the mask mark portion viewed from the B′-B direction and the AA ′ direction, respectively. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the mask portion of the alignment apparatus of the second embodiment, in which (a) is a perspective view and (b) and (c) are B '.
It is an enlarged view of the mask mark part seen from the -B direction and the AA 'direction. FIG. 3 is a perspective view showing the overall schematic configuration of the alignment apparatus of the third embodiment, and FIG. 4 is a perspective view showing the diffraction grating portion of the alignment apparatus of the fourth embodiment. FIGS. 5 and 6 show a conventional alignment device using a double diffraction grating. FIG. 5 (a) is an overall vertical sectional view, and FIG. 5 (b) is orthogonal to (a). FIG. 5 (c) is an enlarged view showing the alignment diffraction grating mark, FIG. 6 (a) is a perspective view showing the structure of the mask portion, and FIG. , (C) are in the B′-B direction,
FIG. 6 is an enlarged view of a mask mark portion viewed from the AA ′ direction. 26,52,63 ... Mask (first object), 26 ', 55,64 ... Wafer (second object), 30,61 ... Mask mark (first diffraction grating), 30', 62 ...... Wafer mark (second diffraction grating) 53 ...... Transmission type diffraction grating (first diffraction grating), 54 ...... Reflective type diffraction grating (second diffraction grating), 27,40,41,47 ″, 47 ... Mirror (incident angle adjusting means), 28, 29, 43 ... Photoelectric converter, 49 ... Photodetector (reference beat signal generating means), 49 '... Photodetector (diffractive light beat signal generating means) ), 33,38,39,57,58 ... Incident light, 34,35,42,65,66 ... Diffracted light, 44 ... Light source, 50 ... Signal processing control section (signal processing control means), 51 …… Mask stage, 56 …… Wafer stage.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1の回折格子が設けられた第1の物体と
第2の回折格子が設けられた第2の物体とを相対的に位
置合わせする方法であって、 周波数がわずかに相異なる2つの単色光をヘデロダイン
干渉させて基準ビート信号を生成するとともに、 前記2つの単色光を、前記第1の回折格子、または第2
の回折格子を形成する面を第1の面とし、前記第1の面
の法線方向と第1の回折格子、または第2の回折格子の
ライン方向とを含む面を第2の面とし、これら第1の面
および第2の面に対して垂直な面を第3の面として、前
記第2の面に対して対称でかつ前記第3の面に含まれな
い2方向、あるいは前記第2の面内で前記第1の面の法
線に対して所定の角度ずれた斜め方向から入射させるこ
とにより、前記斜め方向、あるいは前記対称な2方向へ
出射される2つの回折光をヘテロダイン干渉させて回折
光ビート信号を生成し、 前記基準ビート信号と前記回折光ビート信号との位相変
化に基づいて、前記第1および第2の物体を相対的に動
かして位置合わせすることを特徴とする回折格子による
位置合わせ方法。
1. A method for relatively aligning a first object provided with a first diffraction grating and a second object provided with a second diffraction grating, wherein the frequencies are slightly different. A reference beat signal is generated by causing two different monochromatic lights to interfere with each other by hederodyne, and the two monochromatic lights are combined with the first diffraction grating or the second diffraction grating.
The surface forming the diffraction grating is a first surface, and the surface including the normal direction of the first surface and the first diffraction grating or the line direction of the second diffraction grating is a second surface, A plane perpendicular to the first surface and the second surface is defined as a third surface, which is symmetric with respect to the second surface and is not included in the third surface, or the second direction. Of the diffracted light emitted in the oblique direction or in the symmetrical two directions by causing the diffracted light to enter the oblique direction with a predetermined angle deviation with respect to the normal line of the first surface in the plane A diffracted light beat signal is generated in accordance with the phase change between the reference beat signal and the diffracted light beat signal, and the first and second objects are relatively moved and aligned. Positioning method using a grid.
【請求項2】第1の回折格子が設けられた第1の物体と
第2の回折格子が設けられた第2の物体とを相対的に位
置合わせする方法であって、 周波数がわずかに相異なる2つの単色光を、前記第1の
回折格子、または第2の回折格子を形成する面を第1の
面とし、前記第1の面の法線方向と第1の回折格子、ま
たは第2の回折格子のライン方向とを含む面を第2の面
とし、これら第1の面および第2の面に対して垂直な面
を第3の面として、前記第2の面に対して対称でかつ前
記第3の面に含まれない2方向、あるいは前記第2の面
内で前記第1の面の法線に対して所定の角度ずれた斜め
方向から前記第1および第2の回折格子へ入射し、前記
第1の回折格子から前記斜め方向、あるいは前記対称な
2方向へ出射される2つの回折光をヘテロダイン干渉さ
せて第1のビート信号を生成するとともに、前記第2の
回折格子から前記斜め方向、あるいは前記対称な2方向
へ出射される2つの回折光をヘテロダイン干渉させて第
2のビート信号を生成し、 前記第1のビート信号と第2のビート信号との位相変化
に基づいて前記第1および第2の物体を相対的に動かし
て位置合わせすることを特徴とする回折格子による位置
合わせ方法。
2. A method for relatively aligning a first object provided with a first diffraction grating and a second object provided with a second diffraction grating, wherein the frequencies are slightly different. Two different monochromatic lights are used as the first surface, which is the surface forming the first diffraction grating or the second diffraction grating, and the normal direction of the first surface and the first diffraction grating, or the second diffraction grating. A plane including the line direction of the diffraction grating is a second plane, and a plane perpendicular to the first plane and the second plane is a third plane, which is symmetric with respect to the second plane. And to the first and second diffraction gratings from two directions not included in the third surface, or an oblique direction deviated by a predetermined angle with respect to the normal line of the first surface in the second surface. Two diffracted lights that enter and are emitted from the first diffraction grating in the oblique direction or the two symmetrical directions are heterodiffused. The first beat signal is generated by the in-interference, and the two diffracted lights emitted from the second diffraction grating in the oblique direction or the two symmetrical directions are heterodyne-interfered to generate the second beat signal. A diffraction grating alignment method for generating and aligning the first and second objects relative to each other based on a phase change between the first beat signal and the second beat signal. .
【請求項3】第1の回折格子が設けられた第1の物体と
第2の回折格子が設けられた第2の物体とを相対的に位
置合わせする装置であって、 制御信号に応じて前記第1の物体と前記第2の物体とを
相対的に動かす移動テーブルと、 周波数がわずかに相異なる2つの単色光を発する光源
と、 前記2つの単色光をヘテロダイン干渉させて基準ビート
信号を生成する基準ビート信号生成手段と、 前記2つの単色光を、前記第1の回折格子、または第2
の回折格子を形成する面を第1の面とし、前記第1の面
の法線方向と第1の回折格子、または第2の回折格子の
ライン方向とを含む面を第2の面とし、これら第1の面
および第2の面に対して垂直な面を第3の面として、前
記第2の面に対して対称でかつ前記第3の面に含まれな
い2方向、あるいは前記第2の面内で前記第1の面の法
線に対して所定の角度ずれた斜め方向から入射させる入
射角調整手段と、 前記斜め方向、あるいは前記対称な2方向へ出射される
2つの回折光をヘテロダイン干渉させて回折光ビート信
号を生成する回折光ビート信号生成手段と、 前記基準ビート信号と前記回折光ビート信号との位相変
化に基づいて、前記移動テーブルに前記制御信号を送出
し、前記第1および第2の物体を相対的に動かして位置
合わせする信号処理制御手段と を具備してなることを特徴とする回折格子による位置合
わせ装置。
3. A device for relatively aligning a first object provided with a first diffraction grating and a second object provided with a second diffraction grating, the device being arranged in accordance with a control signal. A moving table that relatively moves the first object and the second object, a light source that emits two monochromatic lights having slightly different frequencies, and a reference beat signal by heterodyne interfering the two monochromatic lights. A reference beat signal generating means for generating the two monochromatic lights, and the first diffraction grating or the second monochromatic light.
The surface forming the diffraction grating is a first surface, and the surface including the normal direction of the first surface and the first diffraction grating or the line direction of the second diffraction grating is a second surface, A plane perpendicular to the first surface and the second surface is defined as a third surface, which is symmetric with respect to the second surface and is not included in the third surface, or the second direction. Of incident diffracted light emitted in the oblique direction or in the two symmetrical directions. A diffracted light beat signal generation unit that generates a diffracted light beat signal by causing heterodyne interference, and sends the control signal to the movement table based on a phase change between the reference beat signal and the diffracted light beat signal, Align the first and second objects by moving them relative to each other Alignment apparatus according to a diffraction grating, characterized by comprising and a signal processing control unit.
【請求項4】第1の回折格子が設けられた第1の物体と
第2の回折格子が設けられた第2の物体とを相対的に位
置合わせする装置であって、 制御信号に応じて前記第1の物体と前記第2の物体とを
相対的に動かす移動テーブルと、 周波数がわずかに相異なる2つの単色光を、前記第1の
回折格子、または第2の回折格子を形成する面を第1の
面とし、前記第1の面の法線方向と第1の回折格子、ま
たは第2の回折格子のライン方向とを含む面を第2の面
とし、これら第1の面および第2の面に対して垂直な面
を第3の面として、前記第2の面に対して対称でかつ前
記第3の面に含まれない2方向、あるいは前記第2の面
内で前記第1の面の法線に対して所定の角度ずれた斜め
方向から前記第1および第2の面へ入射させる入射角調
整手段と、 前記第1の回折格子から前記斜め方向、あるいは前記対
称な2方向へ出射される2つの回折光をヘテロダイン干
渉させて第1のビート信号を生成する第1のビート信号
生成手段と、 前記第2の回折格子から前記斜め方向、あるいは前記対
称な2方向へ出射される2つの回折光をヘテロダイン干
渉させて第2のビート信号を生成する第2のビート信号
生成手段と を具備し、前記第1のビート信号と前記第2のビート信
号との位相変化に基づいて、前記移動テーブルに前記制
御信号を送出し、前記第1および第2の物体を相対的に
動かして位置合わせすることを特徴とする回折格子によ
る位置合わせ装置。
4. An apparatus for relatively aligning a first object provided with a first diffraction grating and a second object provided with a second diffraction grating, which is responsive to a control signal. A moving table that relatively moves the first object and the second object, and a surface that forms the first diffraction grating or the second diffraction grating with two monochromatic lights having slightly different frequencies. Is a first surface, and a surface including the normal direction of the first surface and the line direction of the first diffraction grating or the second diffraction grating is a second surface, and the first surface and the first surface The surface perpendicular to the second surface is defined as a third surface, and the surface is symmetrical with respect to the second surface and not included in the third surface, or in the second surface. Incident angle adjusting means for making the light incident on the first and second surfaces from an oblique direction which is deviated by a predetermined angle with respect to the normal of the surface. First beat signal generating means for generating a first beat signal by heterodyne interfering two diffracted lights emitted from the first diffraction grating in the oblique direction or in the two symmetrical directions; Second beat signal generating means for generating a second beat signal by heterodyne interfering two diffracted lights emitted from the diffraction grating in the oblique direction or in the two symmetrical directions. Of the beat signal and the second beat signal based on the phase change, the control signal is sent to the moving table, and the first and second objects are relatively moved and aligned. Alignment device using a diffraction grating.
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