JP2694045B2 - 回折格子を用いた位置合せ装置 - Google Patents
回折格子を用いた位置合せ装置Info
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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、たとえばマスクとウエハを位置合せした後
にマスクパタンをウエハ上に焼き付けて半導体ICやLSI
を製造するための露光装置や、位置を検出するエンコー
ダに応用して好適な、回折格子を用いた光ヘテロダイン
干渉法による位置合せ位置に関するものである。
にマスクパタンをウエハ上に焼き付けて半導体ICやLSI
を製造するための露光装置や、位置を検出するエンコー
ダに応用して好適な、回折格子を用いた光ヘテロダイン
干渉法による位置合せ位置に関するものである。
半導体ICやLSIパタンの微細化に伴い、マスクパタン
をウエハ上に露光転写する装置では、マスクとウエハと
を互いに高精度に位置合せする技術の進展が不可欠のも
のとなっている。
をウエハ上に露光転写する装置では、マスクとウエハと
を互いに高精度に位置合せする技術の進展が不可欠のも
のとなっている。
光ヘテロダイン干渉法は、わずかに周波数の異なる２
つのレーザー光を干渉させてヘテロダイン信号を得、基
準となるヘテロダイン信号（参照信号）と測定したヘテ
ロダイン信号間の位相差を求め、マスクとウエハの位置
合せや位置検出を行っている。
つのレーザー光を干渉させてヘテロダイン信号を得、基
準となるヘテロダイン信号（参照信号）と測定したヘテ
ロダイン信号間の位相差を求め、マスクとウエハの位置
合せや位置検出を行っている。
従来、回折格子を用いた光ヘテロダイン干渉法を利用
して微細変位測定、或いは精密な位置合せを行う装置と
して、第３図に示すようなＸ線露光装置に応用したもの
がある（特願昭61−104186号）。第３図において、20は
周波数が互いにわずかに異なり、変更面方向は互いに直
交する２波長の光を発する横ゼーマン効果形２周波直交
偏光He−Neレーザー光源（光源）、21,21′,21″,21
はミラーであり、これらのミラーのうちミラー21′,2
1″は過度調整自在とされていて入射角調整手段を構成
している。22は円筒レンズ、23は偏光ビームスプリッタ
ー、24はプリズム状ミラー、25,25′は集光レンズ、26,
26′は光電検出器（第１、第２の検出手段）、27は信号
処理制御部（信号処理制御手段）、28はマスクステー
ジ、29はウエハステージ、30はマスク（第１の物体）、
31はウエハ（第２の物体）、32はマスク回折格子（第１
の回折格子）、33は単色光入射・光回折取り出し窓、34
はウエハ回折格子（第２の回折格子）、44,44′は偏光
板である。ここで前記単色光入射・回折光取り出し窓33
は、マスク30に設けられた開口部であり、この窓33を通
して回折格子34に対して入射光が直接入射でき、且つそ
の回折格子34からの回折光が直接取り出せるようになっ
ている。また、マスクステージ28及びウエハステージ29
は、マスク30及びウエハ31を相対的に動かす移動機構を
構成している。
して微細変位測定、或いは精密な位置合せを行う装置と
して、第３図に示すようなＸ線露光装置に応用したもの
がある（特願昭61−104186号）。第３図において、20は
周波数が互いにわずかに異なり、変更面方向は互いに直
交する２波長の光を発する横ゼーマン効果形２周波直交
偏光He−Neレーザー光源（光源）、21,21′,21″,21
はミラーであり、これらのミラーのうちミラー21′,2
1″は過度調整自在とされていて入射角調整手段を構成
している。22は円筒レンズ、23は偏光ビームスプリッタ
ー、24はプリズム状ミラー、25,25′は集光レンズ、26,
26′は光電検出器（第１、第２の検出手段）、27は信号
処理制御部（信号処理制御手段）、28はマスクステー
ジ、29はウエハステージ、30はマスク（第１の物体）、
31はウエハ（第２の物体）、32はマスク回折格子（第１
の回折格子）、33は単色光入射・光回折取り出し窓、34
はウエハ回折格子（第２の回折格子）、44,44′は偏光
板である。ここで前記単色光入射・回折光取り出し窓33
は、マスク30に設けられた開口部であり、この窓33を通
して回折格子34に対して入射光が直接入射でき、且つそ
の回折格子34からの回折光が直接取り出せるようになっ
ている。また、マスクステージ28及びウエハステージ29
は、マスク30及びウエハ31を相対的に動かす移動機構を
構成している。
２波長直交偏光レーザー光源20から発した光は、ミラ
ー21、円筒レンズ22を通して楕円状のビームとなり、そ
のビームは偏光ビームスプリッター23により、それぞれ
水平部分、あるいは垂直成分のみを有する直線偏光でし
かも周波数が互いにわずかに異なる２波長の光に分割さ
れ、分割された光はそれぞれミラー21′,21″を介して
所望の入射角で回折格子32、及び回折格子34に入射す
る。第３図の例では、回折格子32,34はそれぞれ格子ラ
イン方向にずれており、しかも２波長の入射光の同一楕
円ビーム内に配置されている。また、回折格子32,34の
回折格子ピッチは等しくされている。回折格子32から得
られる回折光、及び単色光入射・回折光取り出し窓33を
通して回折格子34から得られる回折光は、ミラー21、
プリズム状ミラー24、偏光板44,44′、集光レンズ25,2
5′を介して光検出器26,26′にそれぞれ導かれ、回折光
ビート信号として信号処理制御部27で処理される。信号
処理制御部27では、回折格子32,34から得られた回折光
のそれぞれのビート信号のいずれか一方の信号を基準ビ
ート信号として両ビート信号の位相差を検出し、位相差
が０゜になるようにマスクステージ28、或いはウエハス
テージ29を相対移動させ、マスク面上のパタンがウエハ
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30とウエハ31との間の精密な位置合せを行うよう
にされている。
ー21、円筒レンズ22を通して楕円状のビームとなり、そ
のビームは偏光ビームスプリッター23により、それぞれ
水平部分、あるいは垂直成分のみを有する直線偏光でし
かも周波数が互いにわずかに異なる２波長の光に分割さ
れ、分割された光はそれぞれミラー21′,21″を介して
所望の入射角で回折格子32、及び回折格子34に入射す
る。第３図の例では、回折格子32,34はそれぞれ格子ラ
イン方向にずれており、しかも２波長の入射光の同一楕
円ビーム内に配置されている。また、回折格子32,34の
回折格子ピッチは等しくされている。回折格子32から得
られる回折光、及び単色光入射・回折光取り出し窓33を
通して回折格子34から得られる回折光は、ミラー21、
プリズム状ミラー24、偏光板44,44′、集光レンズ25,2
5′を介して光検出器26,26′にそれぞれ導かれ、回折光
ビート信号として信号処理制御部27で処理される。信号
処理制御部27では、回折格子32,34から得られた回折光
のそれぞれのビート信号のいずれか一方の信号を基準ビ
ート信号として両ビート信号の位相差を検出し、位相差
が０゜になるようにマスクステージ28、或いはウエハス
テージ29を相対移動させ、マスク面上のパタンがウエハ
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30とウエハ31との間の精密な位置合せを行うよう
にされている。
次に、このように構成された位置合せ装置による位置
合せ方法を第４図を参照して説明する。第４図におい
て、35はマスク回折格子（第１の回折格子）、36はウエ
ハ回折格子（第２の回折格子）、37,38は周波数が互い
にわずかに異なる２波長の入射光、39,40は回折光（光
ヘテロダイン干渉回折光）、41は透明薄膜からなるマス
ク（第１の物体）、43は回折格子35を構成するための不
透明薄膜、42はウエハ（第２の物体）である。また、B1
−B1′はウエハ回折格子36の格子ライン方向、B2−B2′
はマスク回折格子35の格子ライン方向、A1−A1′はB1−
B1′に垂直な格子ピッチ方向、A2−A2′はB2−B2′に垂
直な格子ピッチ方向、C1−C1′はウエハ回折格子36の格
子面に対して垂直な方向、C2−C2′はマスク回折格子35
の格子面に対して垂直な方向である。第４図の例ではマ
スク、ウエハ回折格子35,36のピッチはいずれもＰと等
しくされており、また、マスク回折格子35はウエハ回折
格子36の格子面と重ならないようにB2−B2′方向（格子
ライン方向）にずらして配置され、ウエハ回折格子36の
垂直方向上方には前記取り出し窓33（第４図では図示
略）が設けられている。
合せ方法を第４図を参照して説明する。第４図におい
て、35はマスク回折格子（第１の回折格子）、36はウエ
ハ回折格子（第２の回折格子）、37,38は周波数が互い
にわずかに異なる２波長の入射光、39,40は回折光（光
ヘテロダイン干渉回折光）、41は透明薄膜からなるマス
ク（第１の物体）、43は回折格子35を構成するための不
透明薄膜、42はウエハ（第２の物体）である。また、B1
−B1′はウエハ回折格子36の格子ライン方向、B2−B2′
はマスク回折格子35の格子ライン方向、A1−A1′はB1−
B1′に垂直な格子ピッチ方向、A2−A2′はB2−B2′に垂
直な格子ピッチ方向、C1−C1′はウエハ回折格子36の格
子面に対して垂直な方向、C2−C2′はマスク回折格子35
の格子面に対して垂直な方向である。第４図の例ではマ
スク、ウエハ回折格子35,36のピッチはいずれもＰと等
しくされており、また、マスク回折格子35はウエハ回折
格子36の格子面と重ならないようにB2−B2′方向（格子
ライン方向）にずらして配置され、ウエハ回折格子36の
垂直方向上方には前記取り出し窓33（第４図では図示
略）が設けられている。
そして、入射光37,38の入射方向は、前記ミラー21′,
21″の角度を調節することにより回折格子35,36に垂直
な方向C1−C1′（或いはC2−C2′）に対して回折格子3
5,36のそれぞれ±１次回折光の角度θ-1＝sin-1（λ1/
P）、θ１＝sin-1（λ2/P）に設定されている。ここ
で、入射光37,38の波長はそれぞれλ1,λ２であり、周
波数差△ｆは数k Hzから数百k Hz程度の値であり、光速
をｃとすると、 △ｆ＝|c/λ１−c/λ2| となり、△ｆ≪ｃであるためθ-1≒θ１（或いはλ＝λ
１≒λ２）となる。
21″の角度を調節することにより回折格子35,36に垂直
な方向C1−C1′（或いはC2−C2′）に対して回折格子3
5,36のそれぞれ±１次回折光の角度θ-1＝sin-1（λ1/
P）、θ１＝sin-1（λ2/P）に設定されている。ここ
で、入射光37,38の波長はそれぞれλ1,λ２であり、周
波数差△ｆは数k Hzから数百k Hz程度の値であり、光速
をｃとすると、 △ｆ＝|c/λ１−c/λ2| となり、△ｆ≪ｃであるためθ-1≒θ１（或いはλ＝λ
１≒λ２）となる。
こうすることにより、回折格子35,36に入射した入射
光37,38はそれぞれ回折格子35,36でそれぞれ格子面に垂
直な方向（C1−C1′、或いはC2−C2′方向）に−１次回
折されて光学系に合成され、それぞれ光ヘテロダイン干
渉回折光39,40となる。これらの光ヘテロダイン干渉回
折光39,40は、異なる回折格子35,36によって回折した回
折光であるが、入射光37,38の入射角が格子面の垂直方
向に対して左右対称であるため、回折格子35,36はそれ
ぞれ垂直方向（C1−C1′或いはC2−C2′方向）、格子ラ
イン方向（B1−B1′或いはB2−B2′方向）にずれて配置
されているが、入射光37と入射光38の回折格子35或いは
回折格子36へ入射するまでの光路長変化は等しくなり、
回折光39,40から得られるビート信号の位相差には、回
折格子35,36の鉛直方向、格子ライン方向の変位に対す
る位相ずれの影響を受けない。即ち、回折光39,40から
得られるビート信号の位相差は回折格子35と回折格子36
のピッチ方向（A2−A2′或いはA1−A1′方向）に対して
の空間的配置、即ち相対的変位量に応じてのみ変化す
る。そして、回折格子35,36が、格子ライン方向に一直
線となったとき、回折光39,40から得られるビート信号
の位相差は０゜となり、位置合せが完了する。なお、ピ
ッチ方向に対しての回折格子35,36の相対的変位量を△
ｘとし、ビート信号の位相差を△φとすると △φ＝２π・△x/（P/2） の関係にあり、位相差△φは、回折格子のピッチの1/2
の相対的変位量を周期として変わる。
光37,38はそれぞれ回折格子35,36でそれぞれ格子面に垂
直な方向（C1−C1′、或いはC2−C2′方向）に−１次回
折されて光学系に合成され、それぞれ光ヘテロダイン干
渉回折光39,40となる。これらの光ヘテロダイン干渉回
折光39,40は、異なる回折格子35,36によって回折した回
折光であるが、入射光37,38の入射角が格子面の垂直方
向に対して左右対称であるため、回折格子35,36はそれ
ぞれ垂直方向（C1−C1′或いはC2−C2′方向）、格子ラ
イン方向（B1−B1′或いはB2−B2′方向）にずれて配置
されているが、入射光37と入射光38の回折格子35或いは
回折格子36へ入射するまでの光路長変化は等しくなり、
回折光39,40から得られるビート信号の位相差には、回
折格子35,36の鉛直方向、格子ライン方向の変位に対す
る位相ずれの影響を受けない。即ち、回折光39,40から
得られるビート信号の位相差は回折格子35と回折格子36
のピッチ方向（A2−A2′或いはA1−A1′方向）に対して
の空間的配置、即ち相対的変位量に応じてのみ変化す
る。そして、回折格子35,36が、格子ライン方向に一直
線となったとき、回折光39,40から得られるビート信号
の位相差は０゜となり、位置合せが完了する。なお、ピ
ッチ方向に対しての回折格子35,36の相対的変位量を△
ｘとし、ビート信号の位相差を△φとすると △φ＝２π・△x/（P/2） の関係にあり、位相差△φは、回折格子のピッチの1/2
の相対的変位量を周期として変わる。
ところで、上記従来の装置では、前記マスク30とウエ
ハ31とが数十μｍに近接して配置されているため、入射
光37,38、或いは入射光によって生じた回折光の一部
は、マスク、ウエハ面で多重反射し、回折光39,40と同
一方向に出射する。
ハ31とが数十μｍに近接して配置されているため、入射
光37,38、或いは入射光によって生じた回折光の一部
は、マスク、ウエハ面で多重反射し、回折光39,40と同
一方向に出射する。
そのことについて第５図を参照して説明する。第５図
（ａ）はマスク回折格子部での多重反射の様子を示すも
の、第５図（ｂ）はウエハ回折格子部での多重反射の様
子を示すものである。第５図に破線で示した回折光50は
マスク回折格子35で透過回折しウエハ面で反射した回折
光、回折光51はマスク回折格子35を透過しウエハ面で反
射しマスク回折格子35で透過回折した回折光、回折光52
はウエハ回折格子36で反射回折した後、マスク及びウエ
ハ面で反射した回折光、回折光53はマスク及びウエハ面
で反射した後、ウエハ回折格子36で反射回折した回折光
である。第５図ではマスク及びウエハ面でそれぞれ１回
反射した回折光のみを示したが、実際にはさらに反射、
回折した回折光が存在する。また、入射光37についての
多重反射の様子を示したが、左右対称の入射光38につい
ても同様のことが言える。
（ａ）はマスク回折格子部での多重反射の様子を示すも
の、第５図（ｂ）はウエハ回折格子部での多重反射の様
子を示すものである。第５図に破線で示した回折光50は
マスク回折格子35で透過回折しウエハ面で反射した回折
光、回折光51はマスク回折格子35を透過しウエハ面で反
射しマスク回折格子35で透過回折した回折光、回折光52
はウエハ回折格子36で反射回折した後、マスク及びウエ
ハ面で反射した回折光、回折光53はマスク及びウエハ面
で反射した後、ウエハ回折格子36で反射回折した回折光
である。第５図ではマスク及びウエハ面でそれぞれ１回
反射した回折光のみを示したが、実際にはさらに反射、
回折した回折光が存在する。また、入射光37についての
多重反射の様子を示したが、左右対称の入射光38につい
ても同様のことが言える。
このように、上記従来の位置合せ装置では、所望の回
折光39或いは回折光40に、不要の回折光50,51或いは回
折光52,53が干渉する。そして、これら多重干渉回折光
は、マスク、ウエハ回折格子の格子面に垂直な方向に対
しての間隔、即ちギャップＧの微小変動に敏感となり、
λ/2のギャップＧの変動を周期として強度変動を生ず
る。従って、この強度変動はビート信号の振幅変動とな
って現れ、位相差検出信号を不安定化させ、位置合せ精
度を劣化させるという欠点を有していた。
折光39或いは回折光40に、不要の回折光50,51或いは回
折光52,53が干渉する。そして、これら多重干渉回折光
は、マスク、ウエハ回折格子の格子面に垂直な方向に対
しての間隔、即ちギャップＧの微小変動に敏感となり、
λ/2のギャップＧの変動を周期として強度変動を生ず
る。従って、この強度変動はビート信号の振幅変動とな
って現れ、位相差検出信号を不安定化させ、位置合せ精
度を劣化させるという欠点を有していた。
前述の問題を解決するために、本発明は、位置合せを
するべき第１の物体と第２の物体との間の距離（ギャッ
プ）Ｇに対し、多重干渉の効果がもっとも小さくなるよ
うな最適回折格子ピッチを理論計算から設定し、ビート
信号の振幅変動の影響を最小にして位置合せを行うこと
を特徴とするものである。すなわち、第１と第２の回折
格子面間の距離をＧとし、光源から発生する２波長の波
長をそれぞれλ1,λ２とした場合、第１及び第２の回折
格子の格子ピッチＰを、次式 Ｐ＝（２λ1G/n）1/2、或いは Ｐ＝（２λ2G/n）1/2 （但し、ｎは奇数） の関係を満たすように設定するのである。
するべき第１の物体と第２の物体との間の距離（ギャッ
プ）Ｇに対し、多重干渉の効果がもっとも小さくなるよ
うな最適回折格子ピッチを理論計算から設定し、ビート
信号の振幅変動の影響を最小にして位置合せを行うこと
を特徴とするものである。すなわち、第１と第２の回折
格子面間の距離をＧとし、光源から発生する２波長の波
長をそれぞれλ1,λ２とした場合、第１及び第２の回折
格子の格子ピッチＰを、次式 Ｐ＝（２λ1G/n）1/2、或いは Ｐ＝（２λ2G/n）1/2 （但し、ｎは奇数） の関係を満たすように設定するのである。
位置合せ装置のギャップＧに対応して、第１の物体及
び第２の物体の回折格子ピッチＰを上式により設定する
ことにより、多重干渉の効果が小さくなり、その結果、
ビート信号の振幅変動の影響が小さくなり、AGC回路等
による信号処理が容易となり、安定した位相差信号が得
られ、高精度の位置合せが可能となる。
び第２の物体の回折格子ピッチＰを上式により設定する
ことにより、多重干渉の効果が小さくなり、その結果、
ビート信号の振幅変動の影響が小さくなり、AGC回路等
による信号処理が容易となり、安定した位相差信号が得
られ、高精度の位置合せが可能となる。
以下、第１図、第２図を参照して本発明の実施例を説
明する。
明する。
第１図は、本発明に係わる位置合せ装置の一実施例、
即ち半導体ICやLSIを製造するためのＸ線露光装置の要
部を示す図である。なお、この実施例の位置合せ装置の
全体構成は基本的に第３図に示したものとほぼ同じであ
る。
即ち半導体ICやLSIを製造するためのＸ線露光装置の要
部を示す図である。なお、この実施例の位置合せ装置の
全体構成は基本的に第３図に示したものとほぼ同じであ
る。
第１図（ａ）はマスク回折格子部を示し、第１図
（ｂ）はウエハ回折格子部を示す。第１図において符号
１はマスク回折格子（第１の回折格子）、２はウエハ回
折格子（第２の回折格子）、3,4は周波数が互いにわず
かに異なり波長がそれぞれλ１、λ２の入射光、5,6は
回折光（光ヘテロダイン干渉回折光）、７は透明薄膜か
らなるマスク（第１の物体）、８はマスク回折格子１を
形成するための不透明薄膜、９はウエハ（第２の物体）
である。
（ｂ）はウエハ回折格子部を示す。第１図において符号
１はマスク回折格子（第１の回折格子）、２はウエハ回
折格子（第２の回折格子）、3,4は周波数が互いにわず
かに異なり波長がそれぞれλ１、λ２の入射光、5,6は
回折光（光ヘテロダイン干渉回折光）、７は透明薄膜か
らなるマスク（第１の物体）、８はマスク回折格子１を
形成するための不透明薄膜、９はウエハ（第２の物体）
である。
ビート周波数△ｆ＝|c/λ１−c/λ2|は光速ｃに比べ
て△ｆ≪ｃであるため、λ＝λ１≒λ２となり、マスク
回折格子１及びウエハ回折格子２のピッチＰを次式 Ｐ＝（２λG/n）1/2＝（２λ1G/n）1/2 ≒（２λ2G/n）1/2 より設定することにより、多重干渉の栄光を最小にする
ことが可能である（但し、ｎは奇数）。
て△ｆ≪ｃであるため、λ＝λ１≒λ２となり、マスク
回折格子１及びウエハ回折格子２のピッチＰを次式 Ｐ＝（２λG/n）1/2＝（２λ1G/n）1/2 ≒（２λ2G/n）1/2 より設定することにより、多重干渉の栄光を最小にする
ことが可能である（但し、ｎは奇数）。
第２図はλ＝633nm、Ｐ＝６μｍのときの多重干渉回
折光の強度変化の実験結果である。横軸はギャップＧ
（μｍ）を表し、縦軸は回折光強度変化を光電変換器に
より検出した出力電圧値（Ｖ）を表す。上式より、ｎ＝
１の場合のギャップＧ≒28.4μｍ、ｎ＝３の場合のギャ
ップＧ＝85.3μｍで強度変動が最小になっていることが
わかる。即ち、上式を満たすギャップＧ≒28.4μｍ（或
いはG85.3μｍ）、回折格子ピッチＰ＝６μｍの条件に
より多重干渉の効果が小さくなり、ビート信号の振幅変
動の影響が小さく安定した位相差信号が得られ、高精度
の位置合せができる。
折光の強度変化の実験結果である。横軸はギャップＧ
（μｍ）を表し、縦軸は回折光強度変化を光電変換器に
より検出した出力電圧値（Ｖ）を表す。上式より、ｎ＝
１の場合のギャップＧ≒28.4μｍ、ｎ＝３の場合のギャ
ップＧ＝85.3μｍで強度変動が最小になっていることが
わかる。即ち、上式を満たすギャップＧ≒28.4μｍ（或
いはG85.3μｍ）、回折格子ピッチＰ＝６μｍの条件に
より多重干渉の効果が小さくなり、ビート信号の振幅変
動の影響が小さく安定した位相差信号が得られ、高精度
の位置合せができる。
以上説明したように、本発明によれば、第１の物体と
第２の物体との間での反射による多重干渉の影響を最小
にすることができるので、位相差信号が安定化し、位置
合せの高精度化という効果が得られる。
第２の物体との間での反射による多重干渉の影響を最小
にすることができるので、位相差信号が安定化し、位置
合せの高精度化という効果が得られる。
第１図は本発明に係る位置合せ装置の一実施例を示すも
ので、このうち（ａ）はマスク回折格子部を示す図、
（ｂ）はウエハ回折格子部を示す図、第２図はこの実施
例の装置の効果を説明するための実験結果を示す図、第
３図は回折格子を用いた位置合せ装置の全体概略構成
図、第４図はその装置の回折格子部の詳細斜視図、第５
図（ａ），（ｂ）はその装置における多重反射の説明図
である。 Ｇ……ギャップ（第１、第２の回折格子面間の距離）、 Ｐ……第１、第２の回折格子の格子ピッチ、 １……マスク回折格子（第１の回折格子）、 ２……ウエハ回折格子（第２の回折格子）、 ３……波長λ１の入射光、４……波長λ２の入射光、 5,6……光ヘテロダイン干渉回折光、 ７……マスク（第１の物体）、 ９……ウエハ（第２の物体）、 20……横ゼーマン効果形２周波直交偏光He−Neレーザー
光源（光源）、 21,21……ミラー、 21′,21″……ミラー（入射角調整手段）、 22……円筒レンズ、 23……偏光ビームスプリッター、 24……プリズム状ミラー、 25,25′……集光レンズ、 26……光電検出器（第１の検出手段）、 26′……光電検出器（第２の検出手段）、 27……信号処理制御部（信号処理制御手段）、 28……マスクステージ、29……ウエハステージ、 30……マスク（第１の物体）、 31……ウエハ（第２の物体）、 32……マスク回折格子（第１の回折格子）、 33……単色光入射・回折光取り出し窓、 34……ウエハ回折格子（第２の回折格子）、 44,44′……偏光板。
ので、このうち（ａ）はマスク回折格子部を示す図、
（ｂ）はウエハ回折格子部を示す図、第２図はこの実施
例の装置の効果を説明するための実験結果を示す図、第
３図は回折格子を用いた位置合せ装置の全体概略構成
図、第４図はその装置の回折格子部の詳細斜視図、第５
図（ａ），（ｂ）はその装置における多重反射の説明図
である。 Ｇ……ギャップ（第１、第２の回折格子面間の距離）、 Ｐ……第１、第２の回折格子の格子ピッチ、 １……マスク回折格子（第１の回折格子）、 ２……ウエハ回折格子（第２の回折格子）、 ３……波長λ１の入射光、４……波長λ２の入射光、 5,6……光ヘテロダイン干渉回折光、 ７……マスク（第１の物体）、 ９……ウエハ（第２の物体）、 20……横ゼーマン効果形２周波直交偏光He−Neレーザー
光源（光源）、 21,21……ミラー、 21′,21″……ミラー（入射角調整手段）、 22……円筒レンズ、 23……偏光ビームスプリッター、 24……プリズム状ミラー、 25,25′……集光レンズ、 26……光電検出器（第１の検出手段）、 26′……光電検出器（第２の検出手段）、 27……信号処理制御部（信号処理制御手段）、 28……マスクステージ、29……ウエハステージ、 30……マスク（第１の物体）、 31……ウエハ（第２の物体）、 32……マスク回折格子（第１の回折格子）、 33……単色光入射・回折光取り出し窓、 34……ウエハ回折格子（第２の回折格子）、 44,44′……偏光板。
Claims (1)
- 【請求項１】第１の物体に設けた第１の回折格子と、第
２の物体に設けた第２の回折格子と、前記第１及び第２
の物体を相対的に動かす移動機構と、周波数が互いにわ
ずかに異なる２波長の単色光を発生する光源と、前記光
源から発生した２波長の単色光を前記第１及び第２の回
折格子のそれぞれに対して所定の入射角度で入射させる
入射角調整手段と、前記第１の回折格子から生じる光ヘ
テロダイン干渉回折光を検出して第１のビート信号を生
成する第１の検出手段と、前記第２の回折格子から生じ
る光ヘテロダイン干渉回折光を検出して第２のビート信
号を生成する第２の検出手段と、それら第１及び第２の
検出手段によって生成された第１及び第２のビート信号
の位相差に応じて前記移動機構に制御信号を送り出し、
前記第１及び第２の物体を相対的に動かして位置合せす
る信号処理制御手段とを具備してなる回折格子を用いた
位置合せ装置において、前記第１と第２の回折格子面間
の距離をＧとし、前記光源から発生する２波長の波長を
それぞれλ1,λ２として、前記第１及び第２の回折格子
の格子ピッチＰを、次式 Ｐ＝（２λ1G/n）1/2、或いは Ｐ＝（２λ2G/n）1/2 （但し、ｎは奇数） の関係を満たすように設定したことを特徴とする回折格
子を用いた位置合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313313A JP2694045B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 回折格子を用いた位置合せ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313313A JP2694045B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 回折格子を用いた位置合せ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04188608A JPH04188608A (ja) | 1992-07-07 |
| JP2694045B2 true JP2694045B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=18039723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313313A Expired - Fee Related JP2694045B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 回折格子を用いた位置合せ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694045B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5341213A (en) * | 1992-07-21 | 1994-08-23 | Avco Corporation | Alignment of radiation receptor with lens by Fourier optics |
| JP3302164B2 (ja) * | 1993-03-15 | 2002-07-15 | 株式会社東芝 | 位置合せ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59158521U (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-24 | 日産自動車株式会社 | 産業車両のサンブラインド取付構造 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2313313A patent/JP2694045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04188608A (ja) | 1992-07-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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