JP2874909B2 - 第１及び第２の物体の位置合せ方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、第１及び第２の物体を位置合せする方法
及び装置に関し、例えば、半導体装置の投影露光工程時
に、マスクとウェハとを位置合せする方法及び装置に関
する。

［従来の技術］ 半導体製造の投影露光工程では、第６図に示されるよ
うに、露光用光源１から発射された露光光がマスク２に
予め形成された回路パターンに照射され、この回路パタ
ーンの像が投影レンズ３により縮小されてウェハ４に投
影されて転写される。

回路パターンの像がウェハに正確に転写されるために
は、露光光の照射前に、マスクとウェハとが位置合せさ
れる必要がある。この位置合せの方法として、TTL方式
（Through The Lens）があり、この方式の一つに、文献
（G.Dubroeucq,1980,ME,W.RTrutna.Jr.1984,SPIE）に開
示されているように、２つの回折格子を用いる方法があ
る。この方法では、第７図に示されるように、マスク２
とウェハ４とに、各々、回折格子5,6が形成されてい
る。レーザ７から発射されたアライメント光が、ウェハ
の回折格子６→投影レンズ３→マスクの回折格子５の経
路で回折されて、回折光が検出器８により検出される。
この回折光の強度に応じて、マスクとウェハとの相対位
置が調整されて、両者が位置合せされている。

このアライメント光には、ウェハ上のレジストが感光
されることがないように、500nm以上の波長の光が用い
られている。現在最も一般的には、波長633nmのHe−Ne
レーザ光が用いられている。

ところで、現在、半導体の集積度が向上されるため
に、回路パターンの線幅が細くされる傾向にある。即
ち、解像度Ｒ（∝λ/NA,λ：露光光の波長）が小さくさ
れる傾向にある。そのため、露光光の波長λが短くされ
てきている。現在、露光光には、ｇ−line（436nm）の
光が用いられているが、将来、露光光の波長が一層短く
され、ｉ−line（365nm）、又は、KrFエキシマレーザ
（248nm）が用いられることが予定されている。

従って、現在でも、露光光の波長と、アライメント光
の波長とが異なっているが、将来、ｉ−line（365nm）
又はKrFエキシマレーザ（248nm）が露光光として用いら
れる場合には、両者の波長の差が一層大きくなることが
予想される。このような場合、以下に説明するように、
アライメント光に対して投影レンズに著しい色収差が存
在することに起因して、マスクとウェハとの位置合せが
困難になってきている。

［発明が解決しようとする課題〕 マスクとウェハとの間の間隔は、マスクから射出され
た露光光が投影レンズで収束されてウェハ上でフォーカ
スされるように設定されている。即ち、投影レンズの収
差が露光光にのみ最小になるように設定されており、露
光光の波長以外の光（例えば、アライメント光）に対し
ては、投影レンズに色収差が存在する。

その結果、露光光がｇ−line（436nm）であり、アラ
イメント光が波長633nmのレーザ光の場合には、第７図
に示されるように、ウェハの回折格子６で回折されたア
ライメント光は、マスク２から距離ｄ（＝数十mm）だけ
離れた位置にフォーカスする。

従来、アライメント光がマスクマーク５にフォーカス
しないと、検出される回折光の感度が劣化され、位置合
せが正確に実行されないと信じられている。そのため、
従来、第７図に示されるように、アライメント光の光路
長さを補正する折返しミラー９が設けられている。これ
により、アライメント光がマスクマーク５上にフォーカ
スされている。

しかしながら、露光光がｉ−line（365nm）又はKrFエ
キシマレーザ（248nm）であり、アライメント光が波長6
33nmのレーザ光である場合のように、露光光とアライメ
ント光との波長が著しく相違する場合には、アライメン
ト光に対して投影レンズに著しい色収差が存在し、第７
図に２点鎖線で示されるように、アライメント光は、マ
スク２から距離Ｄ（＝数千mm）だけ離れた位置にフォー
カスする。この場合、折返しミラーによりアライメント
光の光路を補正しようとしても、折返しミラーの構造が
大型化複雑化され、アライメント光の光路の補正は、略
不可能であった。

従って、露光光とアライメント光との波長が著しく相
違する場合には、アライメント光に対して投影レンズに
著しい色収差が存在するため、アライメント光をマスク
マーク５にフォーカスさせることができず、マスクとウ
ェハとを位置合せすることができなかった。

この発明の目的は、露光光とアライメント光との波長
が著しく相違する場合であっても、簡易な構造により、
マスク（第１の物体）とウェハ（第２の物体）とを高精
度に位置合せする方法及び装置を提供することにある。

［課題を達成するための手段］ この発明の位置合せ方法は、 第１及び第２の物体が互いに対向して配置され、これ
らの第１及び第２の物体の間に、投影レンズが介装さ
れ、 第１及び第２の物体に各々第１及び第２のマークが形
成され、各マークは、互いに所定間隔離間して配置され
た２つの回折点を有している、第１及び第２の物体の位
置合せ方法であって、 光源から発射されたアライメント光を第１のマークの
２つの回折点に照射して回折させ、その結果、第１のマ
ークの２つの回折点から、各々、２つの所定次数の回折
光を現出させる工程と、 これらの２つの所定次数の回折光を、各々、投影レン
ズを介して第２のマークの２つの回折点に移行して回折
させ、その結果、第２のマークの２つの回折点から、各
々、２つの所定次数の再回折光を現出させる工程と、 これらの２つの所定次数の再回折光を互いに干渉させ
て干渉光とする工程と、 この干渉光を検出し、その結果、第１及び第２の物体
の位置ずれ情報を有する検出信号を発する工程と、 この検出信号に基づいて第１及び第２の物体の相対位
置を調整して、第１及び第２の物体を位置合せする工程
と、を具備している。

［作用］ この発明では、第１のマークの互いに離れた２つの回
折点から２つの回折光が現出され、これらの２つの回折
光が第２のマークの互いに離れた２つの回折点に入射さ
れ、これらの２つの回折点から２つの再回折光が現出さ
れ、これらの２つの再回折光が干渉光にされて検出され
て位置合せされている。

即ち、この発明では、第１のマークの２つの回折光が
第２のマークの２つの回折点に入射されており、さら
に、検出のために、第２のマークの２つの再回折光が干
渉光にされている。このような構成のため、従来と異な
り、第１のマークの２つの回折光が第２のマーク上にフ
ォーカスされる必要がない。そのため、アライメント光
に対して投影レンズに色収差が存在していても良い。即
ち、アライメント光と露光光との波長が異なっていても
良い。従って、露光光とアライメント光との波長が著し
く相違する場合であっても、第１の物体と第２の物体と
を高精度に位置合せすることができる。

［実施例］ 第１図及び第２図を参照して、この発明の第１の実施
例に係る位置合わせ装置を説明する。

回折格子からなる２つのマスクマーク（第１のマー
ク）41−1,41−２がマスク（レチクル、第１の物体）11
に形成されている。この２つのマスクマーク41−1,41−
２は、所定間隔（2r）離間されている。

一方、回折格子からなる１つのウェハマーク（第２の
マーク）42がウェハ（第２の物体）に形成されている。
このウェハマークは、１つの回折格子から形成される必
要はなく、互いに離間されて配置され、光を回折するこ
とができる２つの回折点を有していれば良い。尚、マス
ク及びウェハマークは、１次元、２次元、市松模様回折
格子のいずれであっても良い。

第１の実施例では、露光光（第１の仮想光）がｉ−li
ne（365nm）又はKrFエキシマレーザ（248nm）であり、
アライメント光が波長633nmのレーザ光であるとする。
第２図に示されるように、マスク11とウェハ12との間の
間隔は、露光光（第１の仮想光）に対して投影レンズ13
に収差が存在しないように設定されている。即ち、露光
光（第１の仮想光）は、第２図に破線で示されるよう
に、マスク11のａ点から射出して投影レンズ13を介して
ウェハ12上にフォーカスされる。しかし、露光光の波長
以外の光（アライメント光）に対しては、色収差が存在
する。

ここで、第２図に２二点鎖線で示されるように、アラ
イメント光と同じ波長である２つの第２の仮想光を想定
する。この場合、この第２の仮想光は、投影レンズに対
して色収差を有するため、以下のような光路を有してい
る。

２つの第２の仮想光に対する色収差を考慮して、マス
ク11から距離d₁だけ離間した位置に、仮想マスク11−１
が配置されていると仮定し、この仮想マスク11−１上の
点を、第１の仮想点ｂと仮定し、さらに、ウェハ12から
距離d₂だけ離間した点を、第２の仮想点ｃと仮定する。
そうすると、２つの第２の仮想光は、第２図に２点鎖線
で示されるように、仮想マスク11−１の第１の仮想点ｂ
から射出して、マスク11を通過し、投影レンズ13により
収束されて、ウェハ12を通過し、その結果、第２の仮想
点ｃにフォーカスする光路を有している。

この第１の実施例では、第２図に示されるように、マ
スクマーク41−1,41−２、及びウェハマーク42が、２つ
の第２の仮想光の光路上に位置されている。さらに、第
１図に示されるように、２つのマスクマークから現出さ
れた２つの±１次の回折光の光路が、２つの第２の仮想
光の光路に一致されている。これにより、２つの±１次
の回折光が第２の仮想点ｃにフォーカスされるかのよう
に、互いに離間したウェハマークの２つの回折点に移行
されている。

従って、この第１の実施例では、以下のようにして、
マスクとウェハとが位置合せされる。

即ち、レーザ43から発射されたアライメント光がミラ
ー44−１及びプリズム44−２により２つの光ビームにさ
れて、マスクマーク41−1,41−２に移行される。その結
果、２つの光ビームは、各々、マスクマークにより透過
回折されて、２つのｎ次（ｎ＝0,±１…）の回折光が現
出される。

このとき、アライメント光のマスクマークへの入射角
は、ｎ次の回折光のうち２つの±１次の回折光が２つの
第２の仮想光の光路に沿って移行するように、設定され
ている。この入射角の設定は、ミラー44−１及びプリズ
ム44−２の角度を調整することにより行われる。

第２の仮想光の光路に沿って移行した２つの±１次の
回折光が投影レンズ13を介してウェハマーク42に移行さ
れる。２つの±１次の回折光は、各々、ウェハマーク42
の２つの回折点で反射回折されて、２つのｎ次の再回折
光が現出される。

このように、この第１の実施例では、従来のように、
２つの±１次の回折光がマーク上にフォーカスされるの
ではなく、ウェハマークの２つの回折点に入射されて、
２つの再回折光が現出されている。そのため、これらの
２つの再回折光を検出するためには、２つの再回折光を
干渉させる工程が必要になる。

そのため、２つのｎ次の再回折光のうち２つの±１次
の再回折光が、ミラー45、レンズ46、及びミラー53−１
を介して、プリズム53−２に移行され、このプリズム53
−２により干渉させられて干渉光にされる。この干渉光
が検出器47に入射される。これらの２つの±１次の再回
折光は、位相変化に基づくマスクとウェハとの位置情報
を有している。そのため、干渉光は、マスクとウェハと
の位置情報を有している。その結果、検出器により干渉
光の強度変化が検出されることによって、マスクとウェ
ハとの相対ずれの情報を有する検出信号が発せられる。

この検出信号が信号処理装置48により信号処理され、
この信号処理装置48からの信号に基いて、位置調整装置
49によりマスク又はウェハの位置が調整される。

以上のように、この第１の実施例では、マスクマーク
の２つの±１次の回折光が第１の仮想点ｂから射出して
第２の仮想点ｃにフォーカスするかのように移行され、
その結果、２つの±１次の回折光が互いに離間したウェ
ハマークの２つの回折点に入射されている。さらに、検
出のために、２つの±１次の再回折光が干渉光にされて
いる。このような構成のため、マスクマークの２つの±
１次の回折光がウェハマーク上にフォーカスされる必要
がない。そのため、アライメント光に対して投影レンズ
に色収差が存在していても良い。即ち、アライメント光
と露光光との波長が異なっていても良い。従って、露光
光とアライメント光との波長が著しく相違する場合であ
っても、マスクとウェハとを高精度に位置合せすること
ができる。

また、第１の実施例では、マスクに必しも２つのマー
クが形成されている必要がなく、１つのマークであって
も、少なくとも２つの回折点が形成されていれば良い。
さらに、ウェハでも、２つの回折点が形成されていれば
良く、２つの回折格子のマークがウェハに形成されてい
ても良い。

さらに、この発明は、露光光がｇ−line（436nm）の
光である場合のように、露光光とアライメント光との波
長が若干しか相違しない場合にも適用できることは、勿
論である。この場合には、従来と異なり、折返しミラー
が不要であるため、構造が簡易であるという効果を奏す
る。

次に、第３図を参照して、この発明の第２の実施例を
説明する。

この実施例では、アライメント光がレンズ61、コンデ
ンサレンズ62を介して、マスクマーク41−1,41−２に入
射される。このとき、アライメント光は、投影レンズ13
の入射瞳の中心に向かうように（破線で示す）マスクマ
ークに入射される。マスクマーク41−1,41−２の２つの
±１次の回折光は、実線で示されるように、入射瞳を通
過してウェハマーク42上に照射される。

ウェハマーク42は、上述したように、１次元回折格子
（第5A図）、２次元回折格子（第5B図）、又は市松模様
回折格子（第5C図）のいづれの回折格子であっても良
い。これらの選択は、投影露光装置の使用条件によって
最良な方法が採用されれば良い。例えば、回路パターン
の転写中に、アライメント光を用いてマスクとウェハと
の位置合わせが実行されることがある。このような場合
には、２次元回折格子（第5B図）又は市松模様回折格子
（第5C図）のいづれかがウェハマークに用いられる。こ
れにより、ウェハマークの再回折光は、２次元的に分布
される。この２次元分布の再回折光のうち所定次数再回
折光が露光光の光路以外に位置されることが可能であ
る。そのため、この所定次数の再回折光が検出されるよ
うに、ミラー45が配置されると、ミラー45が露光光を遮
ることがない。

さらに、ウェハマーク42が露光光により照明されてウ
ェハマークのレジストが剥離されるか、又はウェハマー
クが露光光により照明されずにウェハマークのレジスト
が残像されるかは、使用者の次の選択に因る。即ち、使
用者は、ウェハマーク42に共役な位置であるマスク11上
のｅ点にクロムのない窓を形成するか、又はｅ点にクロ
ムを付着して露光光を遮断するかにより、ウェハマーク
の剥離又は残存を選択できる。

第４図には、検出手段及び信号処理手段の変形例が示
されている。

第４図において、マスク11には、マスクマーク41−１
として、４つのマークA,B,C,D連続して配置されてお
り、マスクマーク41−２として、４つのマークa,b,c,d
が連続して配置されている。尚、これらのマークＡ〜D,
a〜ｄは、回路パターンの外側のダイシングライン上に
配置されていれば良い。４つのマークA,B,C,Dは、各
々、４つのマークa,b,c,dに対して所定間隔離間されて
いる。一方、ウェハ12には、ウェハマーク42として、４
つのマークAa,Bb,Cc,Ddが連続して配置されている。

従って、マスクのマークＡとマークａとにアライメン
ト光が照射されると、これらのマークの回折光は、ウェ
ハのマークAaに移行されて回折される。その他、マーク
Ｂ…とマークｂ…にアライメント光が照射されたとき
も、回折光は、ウェハのマークBb…に移行される。ウェ
ハ上のこれらのマークAa〜Ddはそれぞれ分離することな
く、連続した同一マークでもなんら問題はない。

上述したマークを利用する信号処理方法として、以下
の２つの方法がある。

第１の方法としては、第３図に図示される位相シフト
機構52を使用する方法である。すなわち、２本の入射ビ
ームの周波数をωだけシフトさせて、マスク11に照射す
る方法である。この方法で検出される信号出力は周波数
差ωに相当するビート信号として検出される。これよ
り、マスク11とウェハ12との相対変位は位相の変位とし
てとらえることができる（いわゆるヘテロダイン方法の
応用である。）。

第２の方法として、ウェハのマークAaのピッチが、マ
ークBbのピッチに対し1/4ピッチずらされている。その
ため、マークAaからの再回折光の回折角と、マークBbか
らの再回折光の回折角とが異なっている。そのため、２
つの再回折光が、各々独立して検出される。２つの再回
折光の差が演算されて、この差がゼロになるように、マ
スクとウェハとが位置合わせされる。

半導体装置が製造される場合、１つのウェハに対し
て、複数の回路パターンが順次転写される。そのため、
転写される度毎に、マスクとウェハとが位置合わせされ
る必要がある。そのため、ウェハ上には、多数のアライ
メントマークが形成されている必要がある。例えば、第
４図に示されるように、第１層目の転写のときに、ウェ
ハのマークAaとマークBbとが位置合わせに用いられ、第
２層目の転写のときに、ウェハのマークCcとマークDdと
が位置合わせに用いられる。しかしながら、第１層目の
転写のときに、マスクのマークＡとマークａとにアライ
メント光が照射され、マークＢとマークｂとにアライメ
ント光が照射されたとする。この場合、マークA,a,B,b
の各々の±１次の回折光は、ウェハのマークAa及びマー
クBbに移行される。しかしながら、マークA,a,B,bの０
次の回折光がウェハのマークCc又はマークDdに移行され
る可能性がある。この場合、０次の回折光は、マークCc
又はマークDdで反射されて検出器47に入射し、その結
果、位置合わせに誤差が生起される。このような誤差の
生起されないようにするためには、第１図に示されるよ
うに、マスクマークの回折光がウェハに入射するときの
角度θが比較的大きく設定されるように、マスクマーク
の間隔2rが比較的大きく設定されれば良い。

また、上述した実施例においては、マスクとウェハと
の間に、ウェハマークの再回折光を検出器に案内するた
めのミラーが配置されている。しかしながら、ウェハマ
ークの再回折光がマスクの上方に移行された後に、検出
器に案内されるようにミラーが配置されていても良い。
さらに、ウェハに２つのウェハマークが配置され、マス
クに１つのマスクマークが配置されていても良い。さら
に、第３図に示されるように、２つのマスクマークは、
比較的長く延出された１つの回折格子から構成されてい
ても良い。

［発明の効果］ 以上から、露光光とアライメント光との波長が著しく
相違する場合であっても、簡易な構造で、第１及び第２
の物体を高精度に位置合せすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例に基づく位置合せ装
置の模式図、第２図は、第１図の位置合せ装置の原理を
説明するための模式図、第３図は、この発明の第２の実
施例に基づく位置合せ装置の斜視図、第４図は、位置合
せマークの配置の変形例を示すマスクとウェハとの平面
図、第5A図は、１次元回折格子の平面図、第5B図は、２
次元回折格子の平面図、第5C図は、市松模様回折格子の
平面図、第６図は、従来の投影露光装置の模式図、第７
図は、従来の位置合せ装置の模式図である。 11……マスク（第１の物体）、12……ウェハ（第２の物
体）、13……投影レンズ、41−1,41−２……マスクマー
ク（第１のマークの２つの回折点）、42……ウェハマー
ク（第２のマークの２つの回折点）、43……レーザ（光
源）、44−１……ミラー（移行手段）、44−２……プリ
ズム（移行手段）、47……検出器（検出手段）、49……
位置調整装置（位置調整手段）、53−２……プリズム
（干渉手段）。

フロントページの続き (72)発明者 神谷 聖志 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 芳野 寿和 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社 トプコン内 (56)参考文献 特開 平１−287407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−89430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−26101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−185024（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 H01L 21/30

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１及び第２の物体が互いに対向して配置
   され、これらの第１及び第２の物体の間に、投影レンズ
   が介装され、 第１及び第２の物体に各々第１及び第２のマークが形成
   され、各マークは、互いに所定間隔離間して配置された
   ２つの回折点を有している、第１及び第２の物体の位置
   合せ方法であって、 光源から発射されたアライメント光を第１のマークの２
   つの回折点に照射して回折させ、その結果、第１のマー
   クの２つの回折点から、各々、２つの所定次数の回折光
   を現出させる工程と、 これらの２つの所定次数の回折光を、各々、投影レンズ
   を介して第２のマークの２つの回折点に移行して回折さ
   せ、その結果、第２のマークの２つの回折点から、各
   々、２つの所定次数の再回折光を現出させる工程と、 これらの２つの所定次数の再回折光を互いに干渉させて
   干渉光とする工程と、 この干渉光を検出し、その結果、第１及び第２の物体の
   位置ずれ情報を有する検出信号を発する工程と、 この検出信号に基づいて第１及び第２の物体の相対位置
   を調整して、第１及び第２の物体を位置合せする工程
   と、を具備する第１及び第２の物体の位置合せ方法。
2. 【請求項２】第１の物体（11）から射出される第１の仮
   想光が仮定され、 第１及び第２の物体（11,12）間の間隔は、第１の仮想
   光が第１の物体から射出され投影レンズにより収束され
   て第２の物体にフォーカスされるように設定され、 第１の物体（11）から投影レンズの反対側に所定距離離
   間して位置された第１の仮想点（ｂ）が仮定され、 第２の物体（12）から投影レンズの反対側に所定距離離
   間して位置された第２の仮想点（ｃ）が仮定され、 第１の仮想光の波長より長い波長を有し、第１の仮想点
   （ｂ）から射出される２つの第２の仮想光が仮定され、 これらの２つの第２の仮想光は、第１の仮想点（ｂ）か
   ら射出され、各々、第１のマークの２つの回折点を通過
   し、投影レンズにより収束され、第２のマークの２つの
   回折点を通過して、第２の仮想点（ｃ）にフォーカスさ
   れる光路を有し、 第１のマークの２つの回折点から各々現出された２つの
   所定次数の回折光が２つの第２の仮想光の光路に沿って
   第２のマークの２つの回折点まで移行されるように、ア
   ライメント光が第１のマークに照射される、請求項１に
   記載の、第１及び第２の物体の位置合せ方法。
3. 【請求項３】第１の物体は、投影露光装置に於けるマス
   クであり、第２の物体は、ウェハであり、 前記第１の仮想光は、露光光である、請求項２に記載
   の、第１及び第２の物体の位置合せ方法。
4. 【請求項４】アライメント光は、第１の物体の第１のマ
   ークに広い範囲で一様に照射される、請求項１に記載
   の、第１及び第２の物体の位置合せ方法。
5. 【請求項５】アライメント光が、第１のマークの２つの
   回折点に選択的に照射される、請求項１に記載の、第１
   及び第２の物体の位置合せ方法。
6. 【請求項６】第１のマークは、各々回折点を有する２つ
   のマークを複数組備えている、請求項１に記載の、第１
   及び第２の物体の位置合せ方法。
7. 【請求項７】第１のマークは、１次元回折格子、２次元
   回折格子、及び市松模様回折格子のいずれかであり、第
   ２のマークは、１次元回折格子、２次元回折格子、及び
   市松模様回折格子のいずれかであり、各回折格子は、２
   つの回折点を含んでいる、請求項１乃至６のいずれか１
   つの項に記載の、第１及び第２の物体の位置合せ方法。
8. 【請求項８】第１のマークは、マスクの回路パターンの
   外側のダイシングライン上に配置され且つ各々２つの回
   折点を有する複数のマークを含んでおり、 これらの複数のマークは、第２のマークの露光光に対す
   る共役位置に対して対象に配置されている、請求項３乃
   至７のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体
   の位置合せ方法。
9. 【請求項９】アライメント光の照射工程は、互いに周波
   数の異なる２つのアライメント光ビームを照射する工程
   を有し、 干渉光の検出工程は、干渉光を検出してビート信号とし
   ての検出信号を発する工程を有している、請求項１乃至
   ８のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体の
   位置合せ方法。
10. 【請求項１０】アライメント光は、投影レンズの入射瞳
    に入射させる球面波である、請求項１乃至９のいずれか
    １つの項に記載の、第１及び第２の物体の位置合せ方
    法。
11. 【請求項１１】２つの所定次数の再回折光は、一旦平行
    とされた後に干渉させられる、請求項１乃至10のいずれ
    か１つの項に記載の、第１及び第２の物体の位置合せ方
    法。
12. 【請求項１２】第１のマークの２つの回折点で現出され
    た２つの所定次数の回折光は、±１次の回折光である、
    請求項１乃至11のいずれか１つの項に記載の、第１及び
    第２の物体の位置合せ方法。
13. 【請求項１３】第１のマークの２つの回折点で現出され
    た２つの０次の回折光が投影レンズを通過した後第２の
    マークに入射しないように、これらの０次の回折光が第
    ２のマークに入射する角度、及び第１のマークの２つの
    回折点の間の間隔が設定されている、請求項１乃至12の
    いずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体の位置
    合せ方法。
14. 【請求項１４】第２のマークの２つの回折点で現出され
    た２つの所定次数の再回折光は、±１次の回折光であ
    る、請求項１乃至13のいずれか１つの項に記載の、第１
    及び第２の物体の位置合せ方法。
15. 【請求項１５】第１及び第２の物体が互いに対向して配
    置され、これらの第１及び第２の物体の間に、投影レン
    ズが介装され、 第１及び第２の物体に各々第１及び第２のマークが形成
    され、各マークは、互いに所定間隔離間して配置された
    ２つの回折点を有している、第１及び第２の物体の位置
    合せ装置であって、 アライメント光を発射し、第１のマークの２つの回折点
    にこのアライメント光を照射して回折させ、その結果、
    第１のマークの２つの回折点から、各々、２つの所定次
    数の回折光を現出させる光源と、 これらの２つの所定次数の回折光を、各々、投影レンズ
    を介して第２のマークの２つの回折点に移行して回折さ
    せ、その結果、第２のマークの２つの回折点から、各
    々、２つの所定次数の再回折光を現出させる移行手段
    と、 これらの２つの所定次数の再回折光を互いに干渉させて
    干渉光とする干渉手段と、 この干渉光を検出して、第１及び第２の物体の位置ずれ
    情報を有する検出信号を発する検出手段と、 この検出信号に基づいて第１及び第２の物体の相対位置
    を調整して、第１及び第２の物体を位置合せする位置調
    整手段と、を具備する第１及び第２の物体の位置合せ装
    置。
16. 【請求項１６】第１の物体（11）から射出される第１の
    仮想光が仮定され、 第１及び第２の物体（11,12）間の間隔は、第１の仮想
    光が第１の物体から射出され投影レンズにより収束され
    て第２の物体にフォーカスされるように設定され、 第１の物体（11）から投影レンズの反対側に所定距離離
    間して位置された第１の仮想点（ｂ）が仮定され、 第２の物体（12）から投影レンズの反対側に所定距離離
    間して位置された第２の仮想点（ｃ）が仮定され、 第１の仮想光の波長より長い波長を有し、第１の仮想点
    （ｂ）から射出される２つの第２の仮想光が仮定され、 これらの２つの第２の仮想光は、第１の仮想点（ｂ）か
    ら射出され、各々、第１のマークの２つの回折点を通過
    し、投影レンズにより収束され、第２のマークの２つの
    回折点を通過して、第２の仮想点（ｃ）にフォーカスさ
    れる光路を有し、 第１のマークの２つの回折点から各々現出された２つの
    所定次数の回折光が２つの第２の仮想光の光路に沿って
    第２のマークの２つの回折点まで移行されるように、ア
    ライメント光が第１のマークに照射される、請求項15に
    記載の、第１及び第２の物体の位置合せ装置。
17. 【請求項１７】第１の物体は、投影露光装置に於けるマ
    スクであり、第２の物体は、ウェハであり、 前記第１の仮想光は、露光光である、請求項16に記載
    の、第１及び第２の物体の位置合せ装置。
18. 【請求項１８】アライメント光は、第１の物体の第１の
    マークに広い範囲で一様に照射される、請求項15に記載
    の、第１及び第２の物体の位置合せ装置。
19. 【請求項１９】アライメント光が、第１のマークの２つ
    の回折点に選択的に照射される、請求項15に記載の、第
    １及び第２の物体の位置合せ装置。
20. 【請求項２０】第１のマークは、各々回折点を有する２
    つのマークを複数組備えている、請求項15に記載の、第
    １及び第２の物体の位置合せ装置。
21. 【請求項２１】第１のマークは、１次元回折格子、２次
    元回折格子、及び市松模様回折格子のいずれかであり、
    第２のマークは、１次元回折格子、２次元回折格子、及
    び市松模様回折格子のいずれかであり、各回折格子は、
    ２つの回折点を含んでいる、請求項15乃至20のいずれか
    １つの項に記載の、第１及び第２の物体の位置合せ装
    置。
22. 【請求項２２】第１のマークは、マスクの回路パターン
    の外側のダイシングライン上に配置され且つ各々２つの
    回折点を有する複数のマークを含んでおり、 これらの複数のマークは、第２のマークの露光光に対す
    る共役位置に対して対象に配置されている、請求項17乃
    至21のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体
    の位置合せ装置。
23. 【請求項２３】互いに周波数の異なる２つのアライメン
    ト光ビームを照射する手段が具備され、 干渉光の検出手段は、干渉光を検出してビート信号とし
    ての検出信号を発する手段を有している、請求項15乃至
    22のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体の
    位置合せ装置。
24. 【請求項２４】アライメント光は、投影レンズの入射瞳
    に入射させる球面波である、請求項15乃至23のいずれか
    １つの項に記載の、第１及び第２の物体の位置合せ装
    置。
25. 【請求項２５】２つの所定次数の再回折光を一旦平行と
    した後に干渉させる手段が具備された、請求項15乃至24
    のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体の位
    置合せ装置。
26. 【請求項２６】第１のマークで現出された２つの所定次
    数の回折光は、±１次の回折光である、請求項15乃至25
    のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体の位
    置合せ装置。
27. 【請求項２７】第１のマークで現出された２つの０次の
    回折光が投影レンズを通過した後第２のマークに入射し
    ないように、これらの０次の回折光が第２のマークに入
    射する角度、及び第１のマークの２つの回折点の間の間
    隔が設定されている、請求項15乃至26のいずれか１つの
    項に記載の、第１及び第２の物体の位置合せ装置。
28. 【請求項２８】第２のマークで現出された２つの所定次
    数の再回折光は、±１次の回折光である、請求項15乃至
    27のいずれか１つの項に記載の、第１及び第２の物体の
    位置合せ装置。