JPH04177103A - 微小変位測定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回折格子を用いて物体の微小な変位を測定する
微小変位測定方法およびその装置に関する。

〔従来の技術） 従来より半導体素子の製造にはウェハを順次ステップ移
動させながら縮小投影露光を行うステツバが用いられて
おり、半導体素子はウェハ上の回路パターンとマスク上
の回路パターンを順次重ね合わせて露光することにより
製造される。近年にこの回路パターンはますます微細化
および高密度化されているため、ウェハとマスクはより
高精度にアライメントされる必要があり、これにはまず
ウェハ上の回路パターンの位置を高精度に測定する必要
がある。このための１つの方法として例えば特開昭６１
−２１５９０５号および特開昭６２−２７４１６号公報
に開示されているようなヘテロダイン干渉を用いる方法
が知られている。つぎにこの方法を用いた微小変位測定
装置の一例を第８図により説明する。

第８図は従来の微小変位測定方法およびその装置の一例
を示す概略構成図である。第８図において、１は２波長
直交偏光レーザ、２はハーフミラ−１３は偏光ビームス
プリッタ、４ａ、４ｂはミラー、５はコリメータレンズ
、６は縮小レンズ、７は回折格子、８ａ、８ｂは偏光板
、９ａ、９ｂは光検出器、１０は検出信号処理部である
。

この構成で２波長直交偏光レーザ１からは波長が互いに
僅かに異なり偏光方向が互いに直交するコヒーレント光
が出射される。これらの光はハーフミラ−２を透過し、
偏光ビームスプリッタ３により波長λ８、と波長λ２の
光に分離される。これらの光はミラー４ａおよびコリメ
ータレンズ５によりそれぞれ光１１１１．１１２を進み
、縮小レンズ６によりそれぞれ１次回折角θでかつ平行
ビームで回折格子７に入射する。この回折格子７によっ
て発生する波長λ、の１次回折光と波長λ２の１次回折
光はそれぞれ回折格子７の面に垂直な光路１２Ｌ　１２
２を進む。この光路１２１１２２は実質的には同じ光路
であり、ミラー４ｂにより偏光板８ａを介して光検出器
８ａによりヘテロダイン干渉信号１、が測定される。こ
のヘテロダイン干渉信号１、は次式で表される。

ＩＩＩ＝ＡＩＩＣＯ３（（ω１−ωｚ）　ｔ　＋　４π
ε／Ｐ）・・・（１）ここでＡ、はヘテロダイン干渉信
号Ｉ、の振幅、ω１．ω２はそれぞれ波長λ１．λ２の
角周波数、ｔは時間、Ｐは回折格子７のピンチ、εは回
折格子７の移動量である。このヘテロダイン干渉信号Ｉ
、は回折格子７の移動量εの情報を含んでいるので以下
に測定信号と呼ぶ。ここで回折格子７の移動量εを求め
るには（１）式の測定信号１．の位相から時間項（ω１
−ωｚ）　ｔを引いてやればよい。

この時間項は別途に基準信号として測定する。

すなわち２波長直交偏光レーザＩからハーフミラ−２で
反射された光を偏光板８ｂを介して光検出器９ｂで測定
されるヘテロダイン干渉信号！３は、ｌｍ＝Ａｓ　ｃｏ
ｓ　（（ω＋　−ωり　ｔ　）　　　　　・”（２１で
表され、これが基準信号■、となる。ただしＡ、は基準
信号１．の振幅である。したがって検出信号処理部１０
により光検出器９ａ、９ｂで検出した＋１１．　＋２１
式のヘテロダイン干渉信号１．、Ｉ。

の位相差を求めれば回折格子７のピッチＰから回折格子
７の移動量εが求まる。この方法では光の位相を検出す
るので、合わせマーク像の光強度分布を検出するような
従来方法と比べて照明光の分布や光学系の解像度によら
ず高精度な位置検出を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はヘテロダイン干渉方法が光の位相を検出
するので、途中の光路の空気の密度によって検出した干
渉信号の位相が誤差を持つ。すなわち第８図の光学系の
中で波長λ１．λ２の光はそれぞれ光路１１１．１１２
を通るときに最も離れる。

この時に空気の密度が場所によって異なる場合には屈折
率も異なるので、光路１１１．１１２を通った波長λ１
．λ２の光に位相差が生じ、光検出器９ａで検出される
ヘテロダイン干渉信号すなわち測定信号１．は次式のよ
うになる。

１、＝Ａｓ＋　ｃｏｓ　（（ω、−ω２）　ｔ　＋　４
　πｔ　／Ｐ＋　７）・・・（３） ここでＴは空気の密度分布によって生じる位相差であり
、（２）式の基準信号１．との位相差から回折格子７の
移動量εを求める上での誤差となる。ステッパは温度を
一定に保つため空気の流れのあるチャンバに入れられて
いるが、空気の流れが物体から剥離すると密度の異なる
渦が発生し、これが光路１１１．１１２を横切ると測定
誤差が発生する。この誤差は常に再現性よくウェハ上の
回路パターン位置を測定する上での問題となっていた・
本発明はこの従来技術の問題点を解決し、空気の密度分
布の影響が低減できる微小変位測定方法およびその装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の微小変位測定方法
およびその装置は波長λ、のコヒーレント光を回折格子
に１次回折角の約１７２の角度で入射させ、入射側の光
路を逆向きに戻る１次回折光と波長λ２のコヒーレント
光を合成して測定信号を生成し、また入射時に発生する
正反射光と波長λ２のコヒーレント光を合成して基準信
号を生成し、これらの測定信号と基準信号の位相差から
回折格子の変位量を測定するようにしたものである。

〔作用〕

上記の微小変位測定方法およびその装置は生成する測定
信号１１および基準信号Ｉ０が次式のようになる。

１、＝Ａ、ｃｏｓ　（（ω＋　　（ｄｚ）ｔ＋２ｙｔｔ
／Ｐ＋ｒ、）・・・（４） Ｉ　（１＝Ａ６　ｃｏｓ　（（（！１１−ωｚ）　ｔ　
＋　ｒ６　　　−（５１ここでγ１．γ。はそれぞれ測
定信号および基準信号を生成する光路の空気の屈折率に
よって生じる位相項である。本方法は測定信号と基準信
号の光路の成す角が従来方法の２つの１次回折光の成す
角の約１７２となるため、測定信号を生成するための波
長λ、の光路が基準信号を生成するための波長λ１の光
路と接近している。また測定信号を生成するための波長
λ２の光路も基準信号を生成するための波長λ２の光路
と接近している。このため測定信号および基準信号の光
路の空気の屈折率がほぼ等しいと考えられるので、はぼ
γ、＝γ。と見なせる。したがって（４）、　（５）式
の位相項の差をとることによって７＋、　　γ。をキャ
ンセルすることができ、空気の密度分布の影響を受けに
くい微小変位測定が可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図から第７図により説明
する。

第１図は本発明による微小変位測定方法およびその装置
の一実施例を示す概略構成図である。第１図において、
１１は直線偏光レーザ、２１．２２．２３はハーフミラ
−１２４，２５はミラー、３１．３２．３３はＡＯ（音
響光学）変調器、４１．４２は偏光ビームスプリッタ、
４３は１７４波長板、５１はコリメータレンズ、５２は
ミラー、６は縮小レンズ、７は回折格子、８１は偏光板
、９１．９２は光検出器、１００は制御処理回路である
。

この構成で垂直方向の偏光を持つ直線偏光レーザ１１か
ら出射された光はハーフミラ−２１，２２によって３光
束に分割され、このうちの２光束はＡＯ変調器３１．３
２に入射する。このＡＯ変調器３Ｌ　３２は入射した光
の周波数を制御処理回路１００から入力された駆動周波
数ｆ、たけシフトさせる。いま第１の状態として、ＡＯ
変調器３１をＯＮ状態としＡＯ変調器３２をＯＦＦ状態
とすると、ＡＯ変調器３１から波長λ１の光ＬＢＩが出
射される。この波長λ１の光ＬＢＩは偏光ビームスプリ
ッタ４１にＳ偏光で入射するため、はとんどが反射され
て光路１３０を進み１／４波長板４３に入射する。この
１７４波長板４３によって波長λ１の光ＬＢＩは円偏光
となり、コリメータレンズ５１およびミラー５２を介し
て光路１４１を進み、さらに縮小レンズ６を介して光路
１５１を進んで、ウェハ上の回折格子７に所定の角度す
なわち１次回折角の約１７２の角度で入射する。この回
折格子７で発生する１次回折光は元の光路１５１を戻り
、正反射光は光路１５２へ進み、再び縮小レンズ６を介
してそれぞれ光路１４Ｌ　１４２を戻り、さらにミラー
５２およびコリメータレンズ５１を介して１７４波長板
４３へ戻る。この１７４波長板４３によりこれらの光は
入射時とは直交する方向の直線偏光に変換され、偏光ビ
ームスブリフタ４１にＰ偏光で入射し、これを透過後に
１次回折光は光路１３１を進み正反射光は光路１３２を
進んで、偏光ビームスプリッタ４２に入射しこれを透過
する。

一方で直線偏光レーザ１１から出射された光のうちハー
フミラ−２１を反射しハーフミラ−２２を通過した１光
束はＡＯ変調器３３へ入射する。このＡＯ変調器３３は
周波数ｆ２で駆動されるため先の波長λ１と僅かに異な
る波長λ２の光ＬＢ２を出射する。波長λ２の光ＬＢ２
はミラー２５を介して、ハーフミラ−２３およびミラー
２４により２光束に分割され、偏光ビームスプリンタ４
２にＳ偏光で入射し、それぞれ反射されて光路１６１．
１６２へ進む。なお波長λ２の光ＬＢ２は２分割後に互
に接近した光路を進む。光路１６Ｌ　１６２の先の偏光
板８１を水平方向に対して４５度に傾けて設置すると、
その先の光検出器９１では上記の光路１３１からの波長
λ、の１次回折光とハーフミラ−２３からの波長λ２の
光との偏光ビームスプリッタ４２を介して生成される偏
光ヘテロダイン干渉信号が測定信号として検出され、光
検出器９２では上記の光路１３２からの波長λ１の正反
射光とミラー２４からの波長λ２の光との偏光ビームス
ブリ・ツタ４２を介して生成されるヘテロダイン干渉信
号が基準信号として検出される。この光検出器９１．９
２の検出したヘテロダイン干渉信号はそれぞれ測定信号
および基準信号として制御処理回路１００に送られる。

制御処理回路１ｏｏはこれらの測定信号と基準信号の位
相差を算出して、回折格子７の変位量に換算することに
より、回折格子７の微小変位量を出力する。

第２図（ａ）、　（ｂ）は第１図の回折格子７の変位お
よび光路１５１．１５２を示す詳細図である。ここで第
２図（ａ）、　（ｂ）により第１図の回折格子７の変位
量εと光検出器９１．９２の測定信号と基準信号の位相
差Δφとの関係を説明する。まず第２図（ａ）により光
検出器９１の測定信号の位相変化について考察する。

波長λ篇のコヒーレント光が光路１５１ａを進み回折格
子７に対して角度θ′で入射すると、１次回折光は元の
光路１５１ａを戻る。ただし、θ′は次式を満たすもの
とする。

θ・６」−θ　　　　　　　　、＋６）・ここにＰは回
折格子７のピンチ、θは１次回折角である。ここで回折
格子７が変位量εだけ移動した時の回折格子７の位置を
波線で示す。この時の入射光および１次回折光の光路１
５１ｂと元の光路１５１ａとの光路長差は２ＤＣとなる
。ただし、２ＤＣ＝２ｇｓｉｎθ′＝２ελ１／２Ｐ＝
ελ＋／Ｐ　　　・・・（７） と表すことができ、回折格子７が変位量ε移動した時の
測定信号の位相変化φ１は、 φ１＝２πε／Ｐ　　　　　　　　　　　・・・（８）
となる。

つぎに第２図（ｂ）により光検出器９２の基準信号の位
相変化について考察する。波長λ１のコヒーレント光が
光路１５１ａを進み回折格子７に対して角度θ′で入射
すると、正反射光は反射角θ′で光路１５２ａへ進む。

ここで上記と同様に回折格子７が変位量εだけ移動した
時の回折格子７の位置を破線で表す。この時の入射光路
１５１ｂとなり、反射光路１５２ｂとなって、移動前後
の光路長差はＧＥ−ＦＥ’となる。ところが入射角θ′
と反射角θ′は等しいのでＧＥ−ＦＥ’＝Ｏとなる。し
たがって回折格子７が変位量ε移動した時の基準信号の
位相変化φ。もＯになる。この結果から上記の測定信号
と基準信号の位相差Δφは、Δφ＝φ、−φ。＝２πε
／Ｐ　　　　　・・・（９）ここで位相の測定レンジは
一２π〈Δφく２πであるので、変位量の測定レンジは
−ＰくさくＰである。従来例の測定レンジは（１）式よ
り−Ｐ／２〈ε〈Ｐ／２であることから、本発明の実施
例では測定レンジは２倍に広がるという長所がある。

第３図は第１図の回折格子７上の対称なレジスト分布を
示す詳細図である。つぎに合わせマークである回折格子
７の上にレジストが存在する場合の変位量εの測定方法
について説明する。まず第３図に示すように合わせマー
クである回折格子７の上に対称な分布をもつレジスト７
１が存在する場合について考察する。この場合に光検出
器９１．９２の測定信号と基準信号の位相差Δφ、は、
Δφ、＝２πε／　ｐ　＋　ａ　−ｃ　　　　　　　・
・・αωとなる。ただしａ、ｃはレジスト７１による多
重反射によって住じる測定信号と基準信号の位相である
。すなわち回折格子７上にレジスト７１が存在する場合
には位相差にａ−ｃのオフセットが加算される。このオ
フセットを除く方法について次に述べる。

上記では第１図において、第１の状態としてＡＯ変調器
３１をＯＮ状態としＡＯ変調器３２をＯＦＦ状態とした
。今度は逆に第２の状態としてＡＯ変調器３１をＯＦＦ
状態としＡＯ変調器３２とした場合を考察する。ＡＯ変
調器３２から射出された波長ハの光ＬＢ３は第１図の光
学系の光軸に関して上記のＡＯ変調器３１から射出され
た波長λ１の光ＬＢＩと対称な光路を進む。すなわち入
射光は光路１５２から回折格子７に入射し、１次回折光
は光路１５２を逆向きに戻り、正反射光は光路１５１を
進む。したがって上記の場合とは逆に光検出器９１が基
準信号である波長λ１の正反射′光と波長λ２の光のへ
テロダイン干渉信号を検出し、光検出器９２が測定信号
である波長λ、の１次回折光と波長λ２の光のヘテロダ
イン干渉信号を検出する。この場合の測定信号と基準信
号の位相差Δφ、は、Δφ１＝−２πε／　Ｐ　＋　ａ
　−ｃ　　　　　　・・・αυとなる。したがって（１
０）式と（１１）式の差をとれば、Δφ、＋Δφｂ＝４
πε／Ｐ　　　　　　　　　　・・・叩となり、オフセ
ットａ−Ｃをキャンセルすることができる。このように
ＡＯ変調器３１．３２の状態を第１の状態から第２の状
態へ時間的に切り替えて、それぞれの測定信号と基準信
号の位相差を求め、さらにこれらの位相差の差を取れば
対称のレジスト７１が存在する場合もオフセット誤差の
ない変位量εの測定が実現できる。

第４図は第１図の回折格子７上の非対称なレジスト分布
を示す詳細図である。つぎに第４図のように回折格子７
の上のレジスト７２の分布が非対称な場合について考察
する。レジスト７２は回転塗布されるので、回折格子７
に対してレジスト７２の分布は非対称になることが多い
。例えば回折格子７の凹部の中心線に対して、レジスト
７２の凹部の中心線がシフト量δだけシフトした状態と
なる。このような場合にＡＯ変調器３１．３２の状態が
第１の状態の光検出器９１．９２による測定信号と基準
信号の位相差Δφ１、および第２の状態の測定信号と基
準信号の位相差Δφ、は、 Δφ、＝２πε／　ｐ　＋　ｅ　−ｇ　　　　　　　　
　・・・０Δφｆ　＝−２πε／Ｐ＋ｆ−ｇ　　　　　
　　　・・・（ロ）となる。ただしｅ、ｆ、ｇはそれぞ
れ第１の状態の測定信号の位相、第２の状態の測定信号
の位相、基準信号の位相である。ここで上記と同様にα
罎。

ａ引代の差をとれば、 Δφ、−Δφ、＝４πε／Ｐ＋ｅ−ｒ　　　　・・・（
２）となる。しかし第４図のようにレジスト７２の分布
が非対称な場合にはｅ＃ｆなので、オフセット誤差ｅ−
ｆは残ってしまう。

つぎに第５図から第７図により上記のオフセット誤差ｅ
−ｆを間接的に測定して（５）式に代入することにより
正確な変位置εΦ値を求める方法について説明する。第
４図のようにレジスト７２の非対称性が回折格子７の凹
部の中心線に対するレジスト７２の凹部の中心線のシフ
ト量δで表せるとする。

このシフト量δに対する上記の第１の状態、第２の状態
の測定信号の位相ｅ、ｆの値は、例えばジャーナル・オ
ブ・オプティカル・ソサイエティ・〜 オブ・アメリカ・Ａ、第５巻、第８号（１９８８年）、
第１２７０頁から第１２７０頁Ｕ、　Ｏｐｔ、　Ｓｏｃ
、　Ａ、、　Ａ、　Ｖ。

１．５．　Ｎｏ、　　８　　（１９８８）、　ｐｐ　１
２７０−１２８０）に記載されている方法によって計算
することができる。

第５図は第４図のレジスト７２のシフト量δと第１の状
態および第２の状態の測定信号の位相ｅ。

ｆの関係を示す計算例図である。ここに上記の文献の方
法による計算結果の一例を示し、横軸はシフト量δで縦
軸は測定信号の位相ｅ、ｆを示す。

レジスト７２のシフト量δが大きくなると、測定信号の
位相ｅ、ｆの差は大きくなる。

第６図は第４図のレジスト７２のシフト量δと第１の状
態および第２の状態の１次回折光の強度の関係を示す計
算例図である。ここにシフト量δに対する第１の状態の
１次回折光と第２の状態の１次回折光の強度の関係を第
５図と同様に計算した結果の一例を示す。この関係でも
シフト量δが大きくなると、第１の状態の１次回折光と
第２の状態の１次回折光の強度の差は大きくなる。した
がって測定信号の位相ｅと位相ｆの差と２つの状態の１
次回折光の強度の差には相関があるので、２つの状態の
１次回折光の強度の差を測定することにより上記のオフ
セット量ｅ−ｆを間接的に測定することができる。

第７図は第６図および第５図の第１の状態および第２の
状態の１次回折光の強度差Ｓと２つの状態の測定信号の
位相差であるオフセント誤差ｅ−ｆの関係を示す計算例
図である。ここに２つの状態の１次回折光の強度の差Ｓ
と上記のオフセ・ノド誤差ｅ−ｆの関係を示し、縦軸は
オフセット誤差ｅ−ｆで横軸は次式で表される２つの状
態の１次回折光の強度差Ｓを示す。

Ｓ＝　（１，−Ｉｂ　）／　（１，＋　１１．）　　　
　−Ｑ６）ただしＩ、は第１の状態の１次回折光の強度
で、Ｉｂは第２の状態の１次回折光の強度である。１次
回折光の強度■１には第１図において第１の状態の時に
光検出器９１で検出されるヘテロダイン干渉信号の振幅
を代入し、１次回折光の強度Ｉ、には第２の状態の時に
光検出器９２で検出されるヘテロダイン干渉信号の振幅
を代入すればよい。制御処理回路１００は１次回折光の
強度１−、Ｉｂから００式により１次回折光の強度差Ｓ
を計算し、予め求めた強度差Ｓとオフセット誤差ｅ−ｆ
の関係からオフセット誤差ｅ−ｆを計算し、これを０５
１式に代入することにより正確な変位量εを算出する。

上記の手順によれば第４図のレジスト７２の分布が合わ
せマークである回折格子７に対して非対称になる場合も
正確な変位量εを測定することができる。また２つの１
次回折光の強度差からレジストの非対称性による誤差を
補正する方法に関しては特開平１−２４２９０２号公報
にも開示されている。

しかし本発明の実施例によればヘテロダイン干渉信号の
検出と１次回折光の強度の検出を１つの光検出器で行う
ことができるため、上記開示されている従来方法に比べ
て信号処理系簡略化できるという効果がある。

なお本発明は第１図において縮小レンズ６を介さずにコ
リメータレンズ５１から直接に回折格子７に波長λ１の
光を入射させることにより、プロキシミティ露光装置や
電子ビーム描画装置の微小変位測定方法および装置に適
用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回折格子を用いたヘテロダイン干渉信
号の測定信号を生成するための波長λｌおよび波長λ２
の光路が基準信号を生成するための波長λ１および波長
λ２の光路とそれぞれ接近しているので、微小変位測定
における空気の密度分布の影響が低減できるという効果
がある。

またＡＯ変調器の切り替えを行うことにより第１の状態
を第２の状態の１次回折光の強度を別々に測定すること
ができ、この測定値からレジスト分布が非対称な場合の
測定変位量を補正することができるので、常に正確な変
位量を測定することができるという効果などがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による微小変位測定方法およびその装置
の一実施例を示す概略構成図、第２図（ａｌ、　（ｂｌ
は第１図の回折格子の変位および光路を示す詳細図、第
３図は第１図の回折格子上の対称なレジスト分布を示す
詳細図、第４図は第１図の回折格子上の非対称なレジス
ト分布を示す詳細図、第５図は第４図のレジストシフト
量と第１の状態および第２の状態の測定信号の位相の関
係を示す計算例図、第６図は第４図のレジストシフト量
と第１の状態および第２の状態の１次回折光の強度の関
係を示す計算例図、第７図は第６図および第５図の第１
の状態および第２の状態の１次回折光の強度差と２つの
状態の測定信号の位相差の関係を示す計算例図、第８図
は従来の微小変位測定方法およびその装置の一例を示す
概略構成図である。 １１・・・直線偏光レーザ、２１．２２．２３・・・ハ
ーフミラ−１２４，２５・・・ミラー、３Ｌ　３２．３
３・・・ＡＯ変調器、４１、４２・・・偏光ビームスプ
リフタ、４３・・・１７４波長板、５１・・・コリメー
タレンズ、５２・・・ミラー、６・・・縮小レンズ、７
・・・回折格子、７１．７２・・・レジスト、８１・・
・偏光板、９１．９２・・・光検出器、１００・・・制
御処理回路。 代理人　弁理士　　秋　　本　　正　　実第２図 ε （ｂ） 第３図 第４図 ７２ニレジスト 第５図 Σ トジストシフト量Ｓ伊町 第６図 レジ′スト　Ｖ７）−量よＯＬＭ） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、位置検出すべき物体の上に形成された回折格子に所
   定の角度で第１の波長の光を入射し、このとき発生する
   回折光および正反射光と該波長とは異なる第２の波長の
   光とをそれぞれヘテロダイン干渉させて測定信号および
   基準信号を生成し、この測定信号と基準信号の位相差を
   測定することによって物体の微小変位を測定することを
   特徴とする微小変位測定方法。 ２、上記所定の角度は１次回折角のほぼ半分の角度であ
   ることを特徴とする請求項１記載の微小変位測定方法。 ３、上記回折格子に上記正反射光の反射方向と逆向きに
   上記第１の波長の光を入射し、このとき発生する第２の
   回折光および第２の正反射光と上記第２の波長の光とを
   それぞれヘテロダイン干渉させて第２の測定信号および
   第２の基準信号を生成し、この第２の測定信号と第２の
   基準信号の第２の位相差を測定することによって、この
   第２の位相差および上記位相差から物体の微小変位を測
   定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   微小変位測定方法。 ４、上記位相差と上記第２の位相差の測定は時間的に異
   なることを特徴とする請求項３記載の微小変位測定方法
   。 ５、上記測定信号と上記第２の測定信号の振幅の差から
   物体の微小変位測定量を補正することを特徴とする請求
   項３または請求項４記載の微小変位測定方法。 ６、物体上に固定された回折格子と、周波数が互いに僅
   かに異なる第１の波長の光と第２の波長の光を発生する
   光源と、上記第１の波長の光を上記回折格子に所定の角
   度で入射させる手段と、上記回折格子から発生する回折
   光と上記第２の波長の光をヘテロダイン干渉させて測定
   信号を生成する手段と、上記回折格子から発生する正反
   射光と上記第２の波長の光をヘテロダイン干渉させて基
   準信号を生成する手段と、上記測定信号と上記基準信号
   の時間変化を検出する光検出手段と、該光検出手段によ
   って検出された上記測定信号と上記基準信号の位相差を
   算出処理して上記物体の変位量に換算する信号処理回路
   とを具備したことを特徴とする微小変位測定装置。 ７、上記第１の波長の光を発生する光源の位置を切り替
   える光源位置切り替え手段と、上記光源の位置の切り替
   えを制御する制御回路とを具備することを特徴とする請
   求項６記載の微小変位測定装置。 ８、上記所定の角度は１次回折角のほぼ半分の角度であ
   ることを特徴とする請求項６または請求項７記載の微小
   変位測定装置。