JP2947920B2 - Optical device using acousto-optic element - Google Patents

Optical device using acousto-optic element

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JP2947920B2
JP2947920B2 JP2306414A JP30641490A JP2947920B2 JP 2947920 B2 JP2947920 B2 JP 2947920B2 JP 2306414 A JP2306414 A JP 2306414A JP 30641490 A JP30641490 A JP 30641490A JP 2947920 B2 JP2947920 B2 JP 2947920B2
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、2つのマークの位置合わせ装置に係わり、
特にパターン転写に用いられるマスクとウェハとのアラ
イメント調整等のために、これらに設けられたマークを
位置合わせすることに好適な位置合わせ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to an apparatus for aligning two marks,
In particular, the present invention relates to an alignment apparatus suitable for aligning marks provided on a mask and a wafer used for pattern transfer for alignment adjustment and the like.

(従来の技術) 近年、LSI等の半導体素子の回路パターンの微細化に
伴い、パターン転写手段として、高解像性能を有する光
学式投影露光装置が広く使用されている。この装置を用
いて転写を行う場合、露光に先立ってマスクとウェハと
を高精度で位置合わせ(アライメント)する必要があ
る。
(Prior Art) In recent years, with the miniaturization of circuit patterns of semiconductor elements such as LSIs, optical projection exposure apparatuses having high resolution performance have been widely used as pattern transfer means. When transfer is performed using this apparatus, it is necessary to align the mask and the wafer with high accuracy before exposure.

アライメントを行う方法としては、投影光学系とは異
なる他の光学系(OFF−AXIS顕微鏡)を用いて、ウェハ
上に予め形成したマークを検出してウェハを位置決め
し、その後ウェハを投影光学系の視野内の所定の位置に
高精度に移動させて予め正確に位置決めされたマスクと
の位置合わせを行うOFF−AXIS方式と、マスクとウェハ
の双方に予め形成された位置合わせマークを投影光学系
を通して検出し、直接マスクとウェハを位置合わせする
TTL(Through The Lene)方式とがある。
As a method for performing alignment, another optical system (OFF-AXIS microscope) different from the projection optical system is used to detect a mark formed in advance on the wafer, position the wafer, and then position the wafer in the projection optical system. An OFF-AXIS system that moves to a predetermined position within the field of view with high precision and aligns with a mask that has been accurately positioned in advance, and alignment marks formed in advance on both the mask and the wafer are projected through a projection optical system. Detect and align mask and wafer directly
There is a TTL (Through The Lene) method.

OFF−AXIS方式は、アライメントの回数が少ないた
め、アライメントに要する時間が少なく、スループット
(処理速度)が大きいと言う利点を持つ。しかし、位置
合わせされたウェハを転写すべき位置まで正確な距離だ
け移動させる必要があり、他に絶対測長系を設けなけれ
ばならず、誤差要因が増加し、実際上高い精度で位置合
わせすることが難しい。このような状況から、最近で
は、より高精度なアライメントを行うために、TTL方式
のようにマスク及びウェハに設けられたマークを投影光
学系を通して検出し、直接アライメントする方式がより
優れていると認められている。
The OFF-AXIS method has the advantage that the number of times of alignment is small, the time required for alignment is short, and the throughput (processing speed) is large. However, it is necessary to move the aligned wafer to a position to be transferred by an accurate distance, and it is necessary to provide an absolute length measuring system in addition to the above. It is difficult. Under such circumstances, recently, in order to perform more precise alignment, a method of directly detecting and directly aligning by detecting a mark provided on a mask and a wafer through a projection optical system, such as a TTL method, is considered to be superior. It recognized.

TTL方式のアライメント方法の一つとして、2つのグ
レーティングマークを重ね合わせる方法(文献 G.Dubr
oeucq.1980,ME,W.R Trutna.Jr.1984,SPIE等)がある。
これは、第6図に示すように、レクチル111上に一次元
グレーティングマーク101が設けられ、ウェハ112上に二
次元グレーティングマーク102が設けられる。アライメ
ント光源104からの光によりレクチル111上のマーク101
を証明し、透過回折光は投影レンズ103を通ってウェハ1
12のマーク102へ導かれる。マーク102による反射回折光
は再び投影レンズ103を通り、レクチル111上のグレーテ
ィングマーク101で再度回折されて光電検出器105に入
る。そして、光電検出器105に入射する回折光の強度を
測定することにより、レチクル111とウェハ112の相対位
置を検出するという方法である。
A method of overlaying two grating marks as one of the TTL alignment methods (G. Dubr
oeucq. 1980, ME, WR Trutna. Jr. 1984, SPIE, etc.).
As shown in FIG. 6, a one-dimensional grating mark 101 is provided on a reticle 111, and a two-dimensional grating mark 102 is provided on a wafer 112. The mark 101 on the reticle 111 by the light from the alignment light source 104
The transmitted diffracted light passes through the projection lens 103, and the wafer 1
It is led to twelve marks 102. The diffracted light reflected by the mark 102 passes through the projection lens 103 again, is diffracted again by the grating mark 101 on the reticle 111, and enters the photoelectric detector 105. Then, a relative position between the reticle 111 and the wafer 112 is detected by measuring the intensity of the diffracted light incident on the photoelectric detector 105.

さらに、上記TTL方式のアライメント方法において
は、周波数の僅かに異なる二光束の干渉を利用した光ヘ
テロダイン方式が採用されている。この光ヘテロダイン
方式においては、第7図に示すように、周波数の僅かに
異なる二光束からなるアライメント光(例えばHe−Neレ
ーザー光)を得るために、AOMすなわち音響光学素子12
0、122が一般的に用いられている。具体的には、He−Ne
レーザ光源104から出たレーザビームを二光束に分離
し、それぞれを個々の音響光学素子120、122に入れ数百
KHz程度の周波数の差を持つ二光束をつくる。
Further, in the alignment method of the TTL method, an optical heterodyne method utilizing interference of two light beams having slightly different frequencies is employed. In this optical heterodyne system, as shown in FIG. 7, in order to obtain alignment light (for example, He-Ne laser light) composed of two light beams having slightly different frequencies, an AOM, that is, an acousto-optical element 12 is used.
0 and 122 are generally used. Specifically, He-Ne
The laser beam emitted from the laser light source 104 is split into two light beams, each of which is put into individual acousto-optical
Creates two beams with a frequency difference of about KHz.

この二光束をレチクル111上のマーク101、投影レンズ
103、ウェハ112上のマーク102、そして再び投影レンズ1
03を通して、検出信号として、この二光束の干渉による
検出ビート信号を光束検出器105によって検出してい
る。ここで得られたビート信号は、レチクル111とウェ
ハ112の相対位置が変わると、それに応じて位相が変わ
る。そこで光電検出器105によって得られる二光束のビ
ート信号を、レチクル111とウェハ112の相対位置情報を
含まない位置から取り出し、これを参照ビート信号とす
る。この参照ビート信号と上記検出信号の位相差を読む
ことによって、レチクル111とウェハ112の相対位置の変
化を検出する。
The two light fluxes are used as a mark 101 on the reticle 111 and a projection lens.
103, mark 102 on wafer 112, and again projection lens 1
Through 03, a light beam detector 105 detects a detected beat signal due to the interference of the two light beams as a detection signal. When the relative position between the reticle 111 and the wafer 112 changes, the phase of the beat signal obtained here changes accordingly. Therefore, a beat signal of two light beams obtained by the photoelectric detector 105 is extracted from a position that does not include the relative position information between the reticle 111 and the wafer 112, and is used as a reference beat signal. By reading the phase difference between the reference beat signal and the detection signal, a change in the relative position between the reticle 111 and the wafer 112 is detected.

(発明が解決しようとする課題) 上述の音響光学素子120、122は、回折効率を最大にす
るために、第7図に示すように、入射レーザ光の光軸
と、射出される一次回折光の光軸との間に、ブラッグ回
折角を満足する角度2αの角度ずれ(例えば、15mrad=
0.85゜)を生じさせなければならない。従って、音響光
学素子を含む光学系を組み込んだ装置においては、音響
光学素子の前方又は後方で、一定基準面すなわち基準軸
線、例えば光学取付けベースの平面や縁端に対し平行で
もなく垂直でもない光軸を設立しなければならず、該装
置の組み立てが困難であり、また高精度の調整が非効率
的になるという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In order to maximize the diffraction efficiency, the above-described acousto-optic devices 120 and 122 have the optical axis of the incident laser light and the emitted first-order diffracted light as shown in FIG. Between the optical axis and the optical axis at an angle 2α that satisfies the Bragg diffraction angle (for example, 15 mrad =
0.85 ゜). Thus, in an apparatus incorporating an optical system that includes an acousto-optic element, light that is not parallel or perpendicular to a fixed reference plane or axis, such as the plane or edge of the optical mounting base, in front of or behind the acousto-optic element. A shaft must be set up, which makes assembly of the device difficult, and high-precision adjustment is inefficient.

本発明は従来の音響光学素子に係るこのような問題を
解消し、音響光学素子を含む位置合わせ装置の大部分の
光軸を基準軸線に対し垂直又は平行として、該装置の効
率的で低コストな組み立て及び高精度な調整を可能とす
る位置合わせ装置を提供することを目的とする。
The present invention solves such problems associated with the conventional acousto-optic element, and makes the most of the optical axis of the alignment apparatus including the acousto-optic element perpendicular or parallel to the reference axis, thereby making the apparatus efficient and low-cost. It is an object of the present invention to provide a positioning device that enables accurate assembly and high-precision adjustment.

(発明の構成) 本発明は、光ヘテロダイン方式で使用する二光束を音
響光学素子で変調する光学装置において、音響光学素子
を基準軸線に対しブロッグ回折角αだけ傾斜させて配置
したことを特徴とする音響光学素子を用いた光学装置で
ある。
(Constitution of the Invention) The present invention is characterized in that, in an optical device for modulating two light beams used in an optical heterodyne system by an acousto-optic element, the acousto-optic element is arranged to be inclined by a blog diffraction angle α with respect to a reference axis. This is an optical device using an acousto-optic element.

(実施例) 以下、本発明の実施例の位置合わせ装置を組込んだ光
学式投影露光装置を図に基づいて説明する。第1実施例
の光学式投影露光装置は、第1図に示すように、TTL方
式位置合わせ装置を有する。すなわち、He−Neレーザー
光源1の光軸O1上に反射鏡3及びビームスプリッター2
が配置される。ビームスプリッター2を透過した光軸O2
上には第1音響光学素子4が配置され、ビームスプリッ
ター2で反射されさらに反射鏡6で反射された光軸O3
には第2の音響光学素子8が配置される。第1及び第2
音響光学素子4、8にはドライバー11が接続され、各音
響光学素子4、8からはそれぞれ周波数f1、f2の変調光
が出力される。
(Embodiment) Hereinafter, an optical projection exposure apparatus incorporating a positioning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The optical projection exposure apparatus of the first embodiment has a TTL type alignment device as shown in FIG. That is, the reflecting mirror 3 and the beam splitter 2 are positioned on the optical axis O 1 of the He-Ne laser light source 1.
Is arranged. Optical axis O 2 transmitted through beam splitter 2
A first acousto-optic element 4 is arranged on the upper side, and a second acousto-optic element 8 is arranged on the optical axis O 3 reflected by the beam splitter 2 and further reflected by the reflecting mirror 6. First and second
Acoustic driver 11 is connected to the optical element 4 and 8, the modulated light of each acoustic respective frequencies f 1 from the optical element 4, 8, f 2 is outputted.

さらに詳しく説明すると、第2図に示すように、第1
及び第2音響光学素子4、8のブラッグ回折角をαとす
るとき、反射鏡3で反射された光軸O1は、第1及び第2
音響光学素子4、8の射出光軸OO1OO2に対しそれぞれ2
α傾斜するように、反射鏡3、第1及び第2音響光学素
子4、8が配置されている。すなわち、第1音響光学素
子4の基準軸mm′の垂線を光軸O1に対してαだけ傾斜さ
せる。同様に、第2音響光学素子8の基準軸nn′の垂線
を光軸O3に対してαだけ傾斜させる。
More specifically, as shown in FIG.
When the Bragg diffraction angle of the second and third acousto-optic elements 4 and 8 is α, the optical axis O 1 reflected by the reflecting mirror 3 is equal to the first and second axes.
2 for each of the emission optical axes OO 1 OO 2 of the acousto-optic elements 4 and 8
The reflecting mirror 3, the first and second acousto-optical elements 4, 8 are arranged so as to be inclined by α. That is, tilting by α the perpendicular of the first reference axis mm of the acousto-optic device 4 'relative to the optical axis O 1. Similarly, to tilt only α to the perpendicular of the reference axis nn 'of the second acousto-optic element 8 with respect to the optical axis O 3.

こうすることによって、第1および第2音響光学素子
4、8等を取付けた取付けたベース9の縁端に対し射出
光軸OO1、OO2を平行とすることにより、装置の多くの部
品を基準軸線に対して平行又は垂直とすることができ
る。
In this way, by making the exit optical axes OO 1 and OO 2 parallel to the edge of the attached base 9 on which the first and second acousto-optic elements 4, 8 and the like are attached, many parts of the device can be removed. It can be parallel or perpendicular to the reference axis.

光軸O2、O3上の第1及び第2音響光学素子4、8の前
方には、それぞれビームスプリッター10、12が配置され
る。ビームスプリッター10、12の反射光軸O4、O5上に
は、第1及び第2光束変位光学系14、16が配置される。
In front of the first and second acousto-optical elements 4 and 8 on the optical axes O 2 and O 3 , beam splitters 10 and 12 are arranged, respectively. First and second light beam displacement optical systems 14 and 16 are arranged on the reflection optical axes O 4 and O 5 of the beam splitters 10 and 12.

第1及び第2光学変位光学系14、16は同一の光学系で
あって、第3図に示すように、光軸O4(O5)上に、偏角
θd=1゜、プリズム頂角θ=約2゜、屈折率n=1.
51462(θd=(n−1)・θ)の楔形プリズム2個1
01、102を光軸O4(O5)を中心に回転可能に配置し、さ
らにこの前方に2個のプレーンパラレル104、10を配置
する。プレーンパラレル104は光軸O4(O5)と直交する
水平軸線XX′を中心に回転可能に保持され、プレーンパ
ラレル106は光軸O4(O5)と直交する水平軸線YY′を中
心に回転可能に保持される。
The first and second optical displacement optical systems 14 and 16 are the same optical system. As shown in FIG. 3, the declination θd = 1 ° and the prism apex on the optical axis O 4 (O 5 ). θ W = about 2 °, refractive index n = 1.
51462 (θd = (n−1) · θ W ) 2 wedge-shaped prisms 1
01 and 102 are arranged so as to be rotatable about the optical axis O 4 (O 5 ), and two plane parallels 104 and 10 are arranged in front of this. The plane parallel 104 is held rotatably about a horizontal axis XX ′ orthogonal to the optical axis O 4 (O 5 ), and the plane parallel 106 is held about a horizontal axis YY ′ orthogonal to the optical axis O 4 (O 5 ). It is held rotatably.

光軸O4(O5)は、第1図に示すように、第1及び第2
光束変位光学形14、16を通過後、マスク20上に設けられ
たピッチPRの回折格子からなる第1位置合わせマーク22
に達する。ここでピッチPRは、第1及び第2音響光学素
子4、8の±1次回折光が第1位置合わせマーク22に入
射するように決定される。
The optical axis O 4 (O 5 ) is, as shown in FIG.
After passing through the light beam displacement optical type 14 and 16, first alignment marks 22 made of a diffraction grating of pitch P R provided on the mask 20
Reach Wherein the pitch P R is, ± 1-order diffracted light of the first and second acousto-optic device 4, 8 is determined so that incident on the first alignment marks 22.

マスク20の下方には縮小投影レンズ24、及びマスク20
を焼付けるべきウェハ26が配置される。第1位置合わせ
マーク22を通過した光軸O4、O5は縮小投影レンズ24を通
過して、ウェハ26に設けられたピッチPWの回折格子から
なる第2位置合わせマーク30に達する。ここで、ピッチ
PWは、光軸O4、O5にそって入射した光束の第2位置合わ
せマーク30による1次回折光が縮小投影レンズ24の垂直
な光軸と合致するように決定される。
Below the mask 20, a reduction projection lens 24 and a mask 20
A wafer 26 to be printed is placed. The optical axes O 4 and O 5 having passed through the first alignment mark 22 pass through the reduction projection lens 24 and reach the second alignment mark 30 provided on the wafer 26 and having a pitch PW and a diffraction grating. Where pitch
P W is determined such that the first-order diffracted light of the light beam incident along the optical axes O 4 and O 5 by the second alignment mark 30 matches the vertical optical axis of the reduction projection lens 24.

レクチル20と縮小投影レンズ24との間であって、縮小
投影レンズ24に関し第2位置合わせマーク22と共役な位
置に、反射鏡40が配置される。第2位置合わせマーク22
から反射鏡40に至り反射鏡40によって反射される光軸O6
上には、反射鏡40の前方に位置合わせ信号検出器42が配
置される。
A reflecting mirror 40 is arranged between the reticle 20 and the reduction projection lens 24 and at a position conjugate with the second alignment mark 22 with respect to the reduction projection lens 24. Second alignment mark 22
From the mirror 40 to the reflecting mirror 40, and the optical axis O 6 reflected by the reflecting mirror 40
Above, a positioning signal detector 42 is disposed in front of the reflecting mirror 40.

さらに、光軸O2上でビームスプリッター10の前方には
ビームスプリッター60が配置され、一方光軸O3上でビー
ムスプリッター12の前方には反射鏡61が配置され、ビー
ムスプリッター60の反射光軸と透過光軸は合致して光軸
O7となる。光軸O7上でビームスプリッター60の前方には
リファレンス信号検出器62が配置される。
Further, a beam splitter 60 is arranged on the optical axis O 2 in front of the beam splitter 10, while a reflecting mirror 61 is arranged on the optical axis O 3 and in front of the beam splitter 12, and the reflected optical axis of the beam splitter 60 is And the transmitted optical axis are in line with the optical axis
O 7 Reference signal detector 62 in front of the beam splitter 60 on the optical axis O 7 is arranged.

上記構成において、位置合わせ信号検出器42及びリァ
レンス信号検出器62によって検出される信号は、周波数
差Δf=|f1−f2|のビートを持つビート信号である。例
えば、f1=80MHz、f2=79.9HMzである場合 Δf=|80MHz−79.9MHz|=100KHz である。
In the above configuration, the signals detected by the alignment signal detector 42 and the reference signal detector 62 are beat signals having a frequency difference Δf = | f 1 −f 2 |. For example, when f 1 = 80 MHz and f 2 = 79.9 MHz, Δf = | 80 MHz−79.9 MHz | = 100 KHz.

一方、第4図に示すように、位置合わせ信号検出器42
によって検出されるビート信号の位相をφ、リファレ
ンス信号検出器42によって検出されるビート信号の位相
をφとする。位相φ、φの位相差Δφ=φ−φ
から、光ヘテロダインにより第1位置合わせマーク22
と第2位置合わせマーク30の光学的相対位置を演算する
ことができる。
On the other hand, as shown in FIG.
The phase phi s beat signal detected, the phase of the beat signal detected by the reference signal detector 42 and phi r by. Phase difference between phases φ s and φ r Δφ = φ s −φ
r , the first alignment mark 22 is formed by optical heterodyne.
And the optical relative position of the second alignment mark 30 can be calculated.

ところで、上記位相φを高精度で検出するには、第
1及び第2音響光学素子4、6から射出された変調光
を、第1位置合わせマーク22、縮小投影レンズ24の入射
瞳(図示せず)、第2位置合わせマーク30に正確に入射
させることにより第2位置合わせマーク30による回折光
を適切に重ね合わせ、十分なレベルの位置合わせ信号を
得なければならない。
Incidentally, the phase phi s to be detected with high accuracy, the injected modulated light from the first and second acousto-optic device 4, 6, the first alignment marks 22, the entrance pupil of the reduction projection lens 24 (FIG. (Not shown), it is necessary to properly overlap the diffracted light from the second alignment mark 30 by accurately entering the second alignment mark 30 to obtain a sufficient level of alignment signal.

すなわち、第5図に示すように、周波数f1のレーザー
光束が入射角αで第2位置合わせマーク30のマーク領
域を過不足なく照射し、周波数f2のレーザー光束が入射
角α(=α)で、該第2位置合わせマーク30をマー
ク領域を過不足なく照射し、それぞれの反射回折光束が
ウェハ26と垂直をなす方向に反射され、十分なレベルの
位置合わせ信号が得られる。
That is, as shown in FIG. 5, a laser beam having a frequency f 1 irradiates the mark area of the second alignment mark 30 at an incident angle α 1 without any excess or shortage, and a laser beam having a frequency f 2 is incident at an angle α 2 ( = Α 1 ), the second alignment mark 30 is illuminated to the mark area without any excess or shortage, and each reflected diffracted light beam is reflected in a direction perpendicular to the wafer 26, and a sufficient level of alignment signal is obtained. .

一方、周波数f1のレーザー光束と周波数f2のレーザー
光束が第2位置合わせマーク30によって十分なレベルの
位置合わせ信号が得られない場合、楔形プリズム101、1
02を光軸O4、O5を中心に回転させることによって光束を
偏向させることができる。
On the other hand, when the laser beam of the laser beam and the frequency f 2 of the frequency f 1 is not aligned signal of sufficient level is obtained by the second alignment mark 30, the wedge-shaped prism 101,1
The light beam can be deflected by rotating 02 around the optical axes O 4 and O 5 .

すなわち、楔形プリズム101、102の頂角をA、それぞ
れの偏角方向のなす角度を2θ、屈折率をnとする。こ
れら楔形プリズム101、102を光軸O4、O5を通過するレー
ザー光束は、楔形プリズム101、102を光軸O4、O5の偏角
方向の中間方向に、 角度δ=(n=1)・A・2sinθ だけ偏向させられる。
That is, the vertex angles of the wedge-shaped prisms 101 and 102 are A, the angle between the respective deviating directions is 2θ, and the refractive index is n. A laser beam passing through the optical axes O 4 and O 5 through the wedge prisms 101 and 102 passes through the wedge prisms 101 and 102 in an intermediate direction of the deflected directions of the optical axes O 4 and O 5 , and an angle δ = (n = 1) ) · A · 2sinθ.

また、プレーンパラレル104、106を軸線XX′、YY′を
中心に回転させることによって光束を平行移動すなわち
シフトさせることができる。例えば、プレーンパラレル
の回転角度をθ、厚さt、屈折率nとするときのシフト
量hは、 で求められる。
Further, by rotating the plane parallels 104 and 106 about the axes XX 'and YY', the light beam can be translated or shifted. For example, the shift amount h when the plane parallel rotation angle is θ, the thickness t, and the refractive index n are: Is required.

本発明の第2実施例は、第8図に第2図に対応する音
響光学素子付近の拡大図に示すが、第1実施例の構成に
対応する構成については第1実施例と同一の符号を付し
てその説明を省略する。He−Neレーザー光源1から発せ
られたレーザービームは、取付けベース9の縁端と平行
な光軸O1に沿って反射鏡3、ビームスプリッター2、反
射鏡200を経て第1及び第2音響光学素子4、8に入
る。第1及び第2音響光学素子4、8の基準軸mm′、n
n′は、その入射光軸O2、O3に対してそれぞれ2α傾斜
して配置されている。従って、第1及び第2音響光学素
子4、8の射出光軸OO1、OO2は、取付けベース9の縁端
に対し2αの傾斜をなす。射出光軸OO1、OO2にはそれぞ
れ反射経202、204が配置され、反射鏡202、204の反射光
軸は、取付けベース9の縁端と平行となる。
The second embodiment of the present invention is shown in FIG. 8 in an enlarged view in the vicinity of the acousto-optic element corresponding to FIG. 2, and the configuration corresponding to the configuration of the first embodiment is the same as that of the first embodiment. And the description is omitted. Laser beam emitted from the He-Ne laser light source 1, reflecting mirror 3 along the edge and parallel to the optical axis O 1 of the mounting base 9, a beam splitter 2, first and second acousto-optic through the reflecting mirror 200 Elements 4 and 8 are entered. Reference axes mm ', n of the first and second acousto-optical elements 4, 8
n ′ is arranged at an angle of 2α with respect to the incident optical axes O 2 and O 3 . Therefore, the emission optical axes OO 1 and OO 2 of the first and second acousto-optical elements 4 and 8 are inclined by 2α with respect to the edge of the mounting base 9. Reflection meridians 202 and 204 are disposed on the emission optical axes OO 1 and OO 2 , respectively, and the reflection optical axes of the reflecting mirrors 202 and 204 are parallel to the edge of the mounting base 9.

(発明の効果) 本発明によれば、音響光学素子を含む位置合わせ装置
の大部分の光軸を一定基準面に対し垂直又は平行とする
ことができ、該装置の効率的で低コストの組み立て及び
高精度の調整を可能とする。
(Effect of the Invention) According to the present invention, most of the optical axes of a positioning device including an acousto-optic element can be perpendicular or parallel to a fixed reference plane, and the device can be assembled efficiently and at low cost. And high-precision adjustment is possible.

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

第1図は本発明の第1実施例の位置合わせ装置を組込ん
だ光学式投影露光装置の光学斜視図、第2図は第1図の
装置の音響光学素子付近の拡大図、第3図は光束変位光
学系の光学斜視図、第4図は位置合わせ信号の位相差を
示す説明図、第5図はレーザー光束が第1位置合わせマ
ーク22に入射する状況の側面説明図、第6図は従来の位
置合わせ光学装置の原理説明図、第7図は音響光学素子
の説明図、第8図は本発明の第2実施例の音響光学素子
付近の説明図である。 1……レーザー光源 4……第1音響光学素子 8……第2音響光学素子 10、12……ビームスプリッター 14……第1光束変位光学系 16……第2光束変位光学系 20……レクチル 22……第1位置合わせマーク 24……微小投影レンズ 26……ウェハ 30……第2位置合わせマーク 42……位置合わせ信号検出器 62……リファレンス信号検出器 101、102……楔形プリズム 104、106……プレーンパラレル
FIG. 1 is an optical perspective view of an optical projection exposure apparatus incorporating a positioning apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of an acousto-optical element of the apparatus of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an optical perspective view of a light beam displacement optical system, FIG. 4 is an explanatory view showing a phase difference of a positioning signal, FIG. 5 is a side view showing a situation where a laser beam enters the first positioning mark 22, and FIG. FIG. 7 is an explanatory view of the principle of a conventional positioning optical device, FIG. 7 is an explanatory view of an acousto-optical element, and FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source 4 ... 1st acousto-optic element 8 ... 2nd acousto-optic element 10, 12 ... Beam splitter 14 ... 1st light beam displacement optical system 16 ... 2nd light beam displacement optical system 20 ... Rectile 22 first alignment mark 24 minute projection lens 26 wafer 30 second alignment mark 42 alignment signal detector 62 reference signal detector 101, 102 wedge prism 104 106 ... Plain parallel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01S 3/10 H01L 21/30 507A (72)発明者 永井 秀雄 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝内 (72)発明者 田畑 光雄 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝内 (72)発明者 東木 達彦 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝内 (56)参考文献 特開 平2−227603(JP,A) 特開 昭63−173902(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01S 3/10 H01L 21/30 507A (72) Inventor Hideo Nagai 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. Inventor Mitsuo Tabata 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Tatsuhiko Higashiki 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Toshibauchi Corporation (56) References -227603 (JP, A) JP-A-63-173902 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光ヘテロダイン方式で使用する二光束を音
響光学素子で変調する光学装置において、音響光学素子
を基準軸線に対しブラッグ回折角αだけ傾斜させて配置
したことを特徴とする音響光学素子を用いた光学装置。
1. An acousto-optic device for modulating two light beams used in an optical heterodyne system by an acousto-optic device, wherein the acousto-optic device is arranged to be inclined by a Bragg diffraction angle α with respect to a reference axis. Optical device using the.
【請求項2】上記音響光学素子に基準軸線に対し2αだ
け傾斜させて測定光束を入射させた請求項1記載の音響
光学素子を用いた光学装置。
2. An optical device using an acousto-optic element according to claim 1, wherein a measurement light beam is incident on said acousto-optic element at an angle of 2α with respect to a reference axis.
【請求項3】上記音響光学素子に基準軸線と平行に測定
光束を入射させ、上記音響光学素子から射出光軸を基準
軸線と平行又は垂直に屈折させた請求項1記載の音響光
学素子。
3. The acousto-optic device according to claim 1, wherein a measurement light beam is incident on the acousto-optic device in parallel with a reference axis, and an emission optical axis is refracted from the acousto-optic device in parallel or perpendicular to the reference axis.
【請求項4】上記音響光学素子が一対対称に配置されて
いる請求項1記載の音響光学素子。
4. The acousto-optic device according to claim 1, wherein said acousto-optic device is arranged symmetrically in a pair.
【請求項5】上記測定光束が同一光源でつくられたHe−
Neレーザー光である成功1記載の音響光学素子。
5. The method according to claim 1, wherein the measuring light beam is a He-
The acousto-optic device according to Success 1, which is Ne laser light.
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