JPS61501656A

JPS61501656A - 重ねられた異なる格子を正確に位置合せさせるとともに間隙を測定する装置

Info

Publication number: JPS61501656A
Application number: JP59503782A
Authority: JP
Inventors: バーテルト，ジヨン・エル
Original assignee: ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ−
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1986-08-07
Also published as: EP0174935A1; EP0174935B1; JPH039403B2; AU3504884A; DE3479352D1; US4596467A; WO1985004266A1

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】重ねられた異なる格子を正確に位置合せさせるとともに間隙を測定する装置本発明については、海軍省の援助による契約Ｎｏ．Ｎ６６０　０　１−８　２− ０　１　２　４に基づく権利を米国政府が所有する。

本発明は、物体を正確に位置合せする装置に関し、さらに特定すれば、イオン、電子または光子を使用して高解像度のパターンをマスクから基板に転写するプロキシミテイおよび現在まで、集積回路をできる限り小形化することが要求されている。このような要求を満たすためには、このような集積回路を製造する際に、各リソグラフィ工程の前にマスクと基板とを極めて正確に位置合せする必要がある。１．０μｍ以下のパターンを有する集積回路を製造するには、極めて信頼性の高い干渉技術を必要とする。

Ｄ．Ｃ．Ｆｌａｎｄｅｒｓ他のｒＡ　Ｎｅｗ　Ｉ　ｎ　ｔ　ｅ　ｒｆｅｒｏｍｉｃ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪＡｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　Ｖ。

ｌ．３１、Ｎｏ．７、１９７７年１０月１日　の頁４２６〜４２８には、基礎的な干渉技術が開示されている。このちのは、マスクと基板の互いに対向する面に同一の間隔の回折格子が形成されている。これらの回折格子は互いに平行になるように配置されている。そして、レーザ光のビームが子の回折格子に垂直に照射され、回折光は以下の式に従って入射レーザ光に対して別々の角度で反射される。

ｎ２廁ｄ（ｓ１ｎφ　−ｓｉｎφｌ）。

ここで、ｎは回折グループ数、λは入射光の波長、ｄは回折格子の間隔、φ　およびφ１は回折格子に垂直に入射したビームと回折光とのなす角度である。回折角度の最も小さなビーム、すなわち１次の回折のビームを利用するのが上記のＦｌａｎｄｅｒｓ他の技術である。また、このＦ　ｌ　ａｎｄｅ『Ｓ他の技術は、入射レーザビームの両側に生じる回折ビームを利用する。よって、この１次の回折グループはプラス（ｎ＝＋１）およびマイナス（ｎ−−１）次のビームを含む。

このプラス１次の回折グループは、マスクの回折格子からのプラス１次の回折ビーム（概略的に記号で表示すると（１。

０、０））、またはマスクの格子からの零次の回折、基板の格子からのプラス１次の回折、およびマスクの格子からの零次の回折との組合わせ（０，１．０）から構成されている。

また、このプラス１次の回折グループは、基板の格子からの零次の回折、基板の格子からのマイナス１次の回折、およびマスクの格子からのプラス２次の回折との組合わせ（０。

−１，２）で構成されている。これらは実際のプラス１次の回折を構成する。そして、これらの回折格子は対称に形成されているので、これらマスクおよび基板の格子で略対称の対をなす回折ビームが形成され、プラスおよびマイナスの１次の回折グループを形成する。

そして、上記のＦｌａｎｄｅｒｓ他の技術は、上記のプラス及びマイナス１次の回折グループの強さの相対的な差からマスクと基板の格子の位置合せをなすものである。上記の基板に対してマスクが回折格子の間隔以下の距離ずれると、各回折グループ内でのビームの干渉が変化するので、このずれ量に対応してプラスおよびマイナスの回折グループの強さが変化する。理論的には、マスクと基板が完全に位置合せされた場合には上記のプラス及びマイナスの回折グループの強さの差が零になる。このＦｌａｎｄｅｒｓ他の技術では、これら回折グループの強さの微少な差を十分に検出できれば、位置合せの精度は２００オングストロ一ム程度になる。

しかし、このＦｌａｎｄｅｒｓ他の技術には、数々の問題がある。このＦｌａｎｄｅｒｓ他の技術は、マスクと基板との間の間隙に大きく影響される。この間隙は、マスクまたは基板の湾曲、マスクおよび基板の機械的位置決の誤差（特に、このような装置では基板が間欠的に移動して露光される）、熱的、音響的、および機械的な震動等による不安定さ等に影響される。これら間隙を変化させる要素は複合してこの間隙に影響する。この干渉技術は、各１次回折グループ内のマスクの格子で回折したビームと基板の格子で回折したビームとが干渉するものである。したがって、このマスクと基板の格子の間の間隔が変化すると、マスクの格子および基板の格子で回折したビームの光路距離が変化する。この結果、基板の格子で回折したビームの位相が変化する。よって、マスク及び基板の格子で回折したビームの干渉が変化し、プラスおよびマイナスの回折グループのビームの強さは互いに反対に同じ量だけ変化する。したがって、マスクと基板の格子が位置合せされていても、このプラスおよびマイナスの１次の回折グループのビームの強さが相違する。

このビームの強さの差は、上記の間隙の精度を考慮して処理されているが、このマスクと基板との間の間隙は各種の要素によって変化するので、その変化はランダムであり、実際のこの間隙を定量的に把握することはできない。よって、このマスクと基板の格子の位置ずれと、これらマスクと基板の間隙の変化とを判別することはできない。

また、このＦｌａｎｄｅｒｓ他の技術の別の問題は、この基板を処理する工程の間、このマスクと基板の格子の両方の回折効率が一定でなければならないことである。このマスクの格子の回折効率は、マスク毎に相違し、またリソグラフィ工程が変わると変化する。しかし、この異なるマスクの間の回折効率の変化は許容できる。これに対して、基板の格子の回折効率は、マスクの格子を通して２回回折しなければならないので、減少する。また、基板は各種の工程で処理されるので、格子はこれらの工程に曝される。したがって、この基板の格子の回折効率は上記の処理工程によって低下する。この基板の格子の回折効率が低下することによって、回折ビームの強さが低下し、よってプラスおよびマイナスの回折グループのビームの干渉が変化する。よって、ある検出器の感度では、検出できる位置合せの誤差の下限値が大きくなる。

発明の概要本発明の目的は、実用的な高精度のりソグラフィ位置合せ装置を提供することにある。

本発明のマスクおよび基板の位置合せ装置は、基板に第１の間隔の回折格子を形成し、またマスクには第２の間隔の回折格子を形成し、これらマスクおよび基板はそれらの回折格子が互いに平行となるように配置し、上記のマスクおよび基板の格子に平行なコヒーレントな光を照射する手段を備え、またこれらマスクおよび基板の格子でそれぞれ回折された光の少なくとも１次の回折光ビームを集光、再結合、および検出する手段とを備えたものである。このマスクと基板の格子の位置合せは、スマクの格子で回折したビームと、基板の格子で回折したビームとの相対的な強さを比較し、この場合に、この比較はこれらの任意の次数の回折ビームの強さを比較する。

したがって、本発明のものは、構造が簡単であり、また干渉技術によって高精度の位置合せを行なうことができる。

また、本発明の別の特徴は、マスクと基板の格子の間の間隙に影響を受けず、これらマスクと基板との位置決精度に影響されず、またこの間隙が多少変化しても影響を受けないことである。

さらに本発明の特徴は、マスクおよび基板の格子の回折効率に元からおよび工程中に相違が生じてもこれが影響しないことである。

さらに、本発明の特徴は、位置合せおよびその後のマスクの保守の際に、このマスクと基板との間の間隙を直接測定することができることにある。

また、本発明は、プロキシミテイおよびプロジェクションシソグラフィに広く適用できるものである。

図面の簡単な説明本発明の上述した特徴およびその他の特徴は、以下の図面を参照しておこなう以下の詳細な説明によって明らかとなるであろう。以下の図中、対応する部分には同符号を付す。

第１ａ図は本発明の回折格子の部分の斜視図；第１ｂ図は本発明の回折格子の方向座標を説明する図；第３図は本発明の第１の実施例の概略図；第４図は本発明の第２の実施例の概略図である。

発明の詳細な説明本発明は、プロキシミテイ形の高解像度マスクイオンビームリソグラフィ　（ＭＩＢＬ）装置に適用されたものである。

このような装置は、平行イオンビーム源、固定のイオン−チャンネリング複製マスク、および基板の保持部を有したＸ　−ｙ移動台を備えている。そして、本発明のものは、基板には第１ａ図に示すような回折格子が形成されている。この格子は、従来のフォトリソグラフィ技術によって基板の表面に簡単なレジストパターンを形成するか、またはこの基板の表面あるいはこの表面上の被覆に直接エツチングを施して形成される。好ましくは、この格子は基板上に永久的にエツチングされており、約２μｍの一定間隔ｄでラインの幅はｄ／２のパターンのものである。この回折格子のラインの高さｈは、入射する位置合せ用の光の波長、基板およびその上の被覆の屈折率等に対応して、任意の次数の回折、好ましくは１次の回折において最大の回折効率を与えるような高さに設定されている。上記の位置合せ用の光は、平行でコヒーレントな光を発生する低パワーのレーザであることが好ましい。レーザは広い範囲の周波数のうちの特定の周波数の位置合せ用の光を放射するたとえばＨｅＮｅおよびＡｒ”レーザで、約６３２．８ナノメータの波長のレーザ光を放射するＨｅＮｅレーザであることが好ましい。この回折格子は上記の条件を満たしてシリコンの基板上にエツチングされ、この入射光の波長に対応してこの回折格子のラインの高さｈは約３０００オングストロームに設定されている。

また、マスク側の回折格子は、イオン−チャンネリングマスクの一部に刻設されている。そして、本発明では、この基板とマスクの回折格子の間隔は互いに相違している。このマスクの回折格子の間隔は、基板の回折格子の間隔より大きく形成され、伝達効率が最大になるように設定され、また零次の回折光がこのマスクの格子を通過するように比較的大きくｔ抹［１ｏ６１−５０１６５Ｇ　（４）設定されている。この回折格子の間隔が相違している理由は以下に詳述する。このマスクの回折格子の間隔ｄは、好ましく約３μｍで、ラインの幅はｄ／２すなわち１．５μｍに設定されている。また、このマスクの回折格子のラインの高さｈｌおよび特にこのラインの断面形状は、入射ビームの零次の伝達と１次回折ビームの反射回折の回折効率のバランスを考慮して設定されている。

これらのマスクおよび基板は、これらの相違する格子が重なるように互いに近接して重ねられている。好ましくは、このマスクの缶縁に沿って一対の格子が設けられ、このマスクの面内で互いに９０’の角度をなすように配置されている。

また、基板の格子は、このマスクの格子に対応して設定されている。したがって、このマスクと基板とは第１ｂ図に示すＸおよびｙの両方向に位置合せできるように構成されている。

また、以下に説明するように、このマスクと基板と回転方向すなわちθ方向の位置合せもできるように構成されている。

また、後に詳述するように、このマスクと基板との２方向の位置合せは、上記のｘ−ｙ方向の位置合せに影響を与えない。

また、本発明では、回折格子のｘ−ｙ方向の位置関係には無関係にこの２方向の間隙の測定および位置合せをおこなえるように構成されている。

第２図に示すように、光２４の入射ビームは、互いに重ねられた異なる回折格子２０．２２によって回折される。この入射ビーム２４の回折によって生じたビームの方向は次式によって与えられる。

ｎλ−ｄ　（ｓｉｎφ　−５１ｎφ１）　、　−（１）ここで、ｎは回折の次数、λは入射ゼーム２４の波長、ｄは回折格子の間隔、φ　およびφ、は回折格子の面に垂直線にｎ　１対する回折ビームおよび入射ビームの角度である。本発明では、１次回折のみでかつφｌ−０であるから、このマスクおよび基板の格子面に垂直な入射ビームを含み回折格子のラインに平行な面に対する回折ビームの角度φ１およびφ２は、次式によって与えられる。

そして、これらの重ねられた互いに異なる回折格子によりて、上記の基板の回折格子２０およびマスクの回折格子２２からプラスおよびマイナスの１次の回折ビームがそれぞれ空間的に分離して回折される。上記のこの実施例の上記入射ビーム２４の波長および格子の間隔は、φ１が約１２．１８°、φ２が約１８．４４ ’である。この格子の間隔は、実際にプラスおよびマイナスの１次の回折ビーム２６．３０および２８．３２が空間的に十分に分離されるように設定され、その後の取扱いが容易になるように構成されている。また、これらの格子の間隔は、実際に本発明の位置合せ手段のキャプチャーレシオが２個の格子の最少間隔の倍の１７２以下であるようにこの格子の間隔が設定されている。これらのプラスおよびマイナスの回折ビームの回折角度は上記の（２）式によって与えられ、回折格子の横方向の位置に対応して任意の次数の回折が生じる。これらのプラスおよびマイナスのビームは位相的に結合され、この位相的な結合によって距離の情報がビームの強さの情報に変換される。そして、これら回折ビームの結合の時間平均されたボインティングやベクトルの強さから、これらビームの強さと格子の位置とが関連する。

そして、本発明において、マスクの格子だけの場合（または、基板の格子が存在していても、この基板の回折格子で反射された零次の回折ビームが遮断されたような場合）、またはマスクの存在にかかわりなく、上記の時間平均されたボインティング・ベクトルの強さは：で表わされる。ここで、εは横方向のずれ、ｄはずれた格子の格子間隔である。

この式はコサイン２乗の式であるので、上記のεが零からｄまで変化する間に強さが完全な２サイクル変化する。したがって、これら重ねられた互いに異なる格子が最初から位置合せされていれば、これらは２個の格子の最少間隔の１／２の範囲内で正確に位置合せができる。

また、上記のキャプチャーレシオを大きくするために、格子の間隔を大きくすることもできる。たとえば、基板およびマスクの格子の間隔をそれぞれ１０および１１μｍとした場合には、ヤプチャーレンジは約５μｍになる。しかし、この場合にはマスクおよび基板の格子からの１次の回折ビームの空間的な分離はそれぞれ減少する。上記の入射ビームの波長が６３２．８ナノメータの場合には、格子の間隔が１０μｍののときには、１次の回折角度は約３．６３’であり、また格子の間隔が１１μｍのときにはこの回折角度は約３．２９°である。

また、この格子間隔が大きくなると回折効率が低下するので、この回折格子の間隔はこのような点も考慮して設定される。この回折効率が低下すると、得られる回折ビームの強さが低下する。好ましくは、小さい方の格子間隔をｎｐ、大きい方の格子間隔をｎｐ＋ｌとし、このｎは整数、ｐはμｍオーダーの単位長さとすることが好ましい。

これら重ねられる異なる格子の間隔は、たとえば２および３μｍ１１０および１１μｍの複数組の格子間隔を組合わせて使用してもよい。大きい格子間隔の組合せによって、大きなキャプチャーレシオが得られ、また小さい格子間隔の組合せによってこの大きなキャプチャーレシオ内で十分な精度の位置合せができる。したがって、このような大きな格子間隔と小さな格子間隔を組合わせて使用すれば、より長所が得られる。

上記の（３）式で示される重要なことは、結合されたビームの強さは格子の横方向の位置によってのみ変化し、このマスクと基板の格子の間の間隙によっては影響されないことである。したがって、この（３）式によれば、マスクと格子の間隙が変化しても、位置合せをおこなうことができる。

この場合、マスクを透過した零次のビームは基板の格子で回折されこのマスクを介して零次の回折ビームとして反射し、このビームはマスクで回折し、結合されたビームとしてマスク位置検出器に検出される。この零次の透過ビームは基板の格子の回折ビームとして反射し、またこの基板の格子がない場合には単にこの基板の鏡面で反射する。この反射された零次のビームは、少なくともマスクの格子の一部で回折され、プラスおよびマイナスの１次の回折ビーム（０，Ｏ，±１）が生じる。このビームはマスクでのみ回折した回折ビーム（±１．０．Ｏ）と相互に干渉する。したがって、この結合されたマスクの１次の回折ビームの強さのポインティング・ベクトルは：である。ここで、ｇは間隙の距離、λは入射ビームの波長、ｄは回折格子の間隔である。よって、マスクの格子の位置が予め分っていれば、この結合されたマスクの回折ビームの強さによってこのマスクと基板との間の間隙ｇを正確に測定することができる。また、この長所は、この間隙の測定は、基板の横方向の位置とは無関係におこなうことができることである。

また、第３図には、本発明の実施例を概略的に示す。この位置合せ装置４０は、レーザ源４２と、入射ビームミラー４４とを備え、このミラーによって入射ビーム６２が基板とマスクの格子２０．２２に導かれる。この基板およびマスクの格子２０．２２によって回折された１次の回折ビームは集光ミラー４６．４８，５０．５２に入射する。これらの集光ミラー４６．４８，５０．５２はプラスおよびマイナスの１次の回折ビームの組６４．６６および６８．７０を集光し、これらをそれぞれビームスプリッタ／結合器５４．５６に向けて反射する。これら分離された１次の回折ビームはそれぞれビームスプリッタ５４．５６によって互いに位相的に干渉して結合され、それぞれ検出器５８．６０に送られる。これらの検出器は、好ましくは半導体光検出器であって、前記のレーザ光源４２から放射される光の波長と同じ波長の光を検出するように構成されている。この基板およびマスクの回折格子２０．２２の格子間隔は相違しており、また上記の集光ミラー４６．４８．５０．５２は特別に配置されているので、１次の回折ビームでかつ１回の零次でない回折を含むビームのみが集光される。これら基板およびマスクの格子からのより高次の回折ビームおよび複数の回折を含む１次回折ビームグループは、その回折角度が異なるので、上記の１回の回折だけの１次の回折ビームの組６４　（−１，０，０）、６６（１，０，０）および６ｇ　（０，−１，０）、７０　（０，１゜０）のみが集光される。また、これら集光ミラー４６．４Ｂ。

５０．５２およびビームスプリッタ５４．５６の配置は、上記のマスクおよび基板の格子２０．２２からの１回だけの回折のプラスおよびマイナスの１次回折ビームの光路距離が同じになるように設定されている。上記のレーザ光源４２の可干渉長さは、この光源４２から検出器５８．６０までの光路長さより長いのは当然である。

また、第４図には、本発明の別の実施例を示す。この位置合せ装置８０は、レーザ光源４２、入射ビームミラー４４を備え、重ねられた基板およびマスクの異なる格子２０．２２にレーザビーム６２を入射するように構成されている。また、一対の集光ミラー８２．８４が設けられ、これら集光ミラーはプラスおよびマイナスの１回だけ回折した１次回折ビーム６４　（−１，０，Ｑ）　、６８　（Ｑ、　−１，０）および６６（１，０，０）　、７０　（０，１，Ｏ）を集光し、これらを別々の光路に沿って共通のビームスプリッタ／結合器８６に向けて反射するように配置されている。これら１回だけ回折した１次の回折ビームは、上記のビームスプリッタ８６によって位相的に干渉して結合され、それぞれ検出器９０．９２に入射するように構成されている。前述した位置合せ装置４０と同様に、上記の集光ミラー８２．８４は上記のマスクおよび基板の格子２０．２２からの１回だけ回折した１次の回折ビームを集光するように配置されている。また、このマスクおよび基板の格子２０．２２からの１回だけ回折したプラスの１次回折ビーム６６、Ｔｏの光路の途中にはソレイユ・バビネの補正板が設けられ、光路長さの補正をなすように構成されている。よって、この光路長さの補正は、集光ミラー８２．８４の配置とは独立しておこなえるように構成されている。また、これら集光ミラー８２．８４は、１回だけ回折した１次のビームのグループ６４，６６．６８．７０のみを集光するように配置されている。

このような位置合せ装置４０または８０は、ＭＩＢＬ等のりソグラフィ装置内に組込まれて使用される。これらの位置合せ装置は重ねられた異なる格子に対応してＸまたはＸ方向の位置合せの情報を検出することができる。また、好ましくは、正方形の各辺の位置に上述したような異なる格子間隔の複数対の格子を４対配置し、互いに対角位置にある２対の格子の格子線の方向は同じ方向で、かつ他の対各位置にある他の２対の格子の格子線とは９０″の角度をなすように配置し、これら多対の格子にそれぞれ対応して４個の上述したような位置合せ装置を設けてもよい。

このような装置の作動は、まずマスクを任意のＸ方向に移動させ、対応する検出器でビームの強さの変化を測定する。

この場合、マスクの格子を透過する零次のビームを避けるため、基板をこのマスクから離しておく。好ましくは、１回だけ回折したプラスおよびマイナスの１次の回折ビームの光路長さを相対的に調整し、このマスクの位置を変更する。この調整は、第４図に示すように、ソレイユーバビネの補正板８８によっておこなう。この補正板８８の位置を調整することによって、マスク及び基板からの１回だけ回折したプラスの１次回折ビーム６６．７０の間の相対的な光路長さの誤差を補正する。そして、マスクの格子を横方向に移動させると、結合された１回だけ回折した１次の回折ビームの強さは正弦波状に変化し、この変化は検出器９２によって検出される。

そして、このように正弦波状に変化するビームの強さの零点をめる。また、必要に応−じてこのマスクを回転させがっ移動させ、このＸ方向の位置合せをおこなう２個の位置合せ装置の零点を合せる。また、同様にしてこのマスクのＸ方向の零点をめる。次に、基板をこのマスクの近傍まで移動させ、その格子をキャプチャーレンジ内に合せる。そして、上記と同様にこの基板のＸおよびＸ方向の零点をめる。本発明の装置は、マスクのＸおよびＸ方向の零点は基板のＸおよびＸ方向の零点とは独立してめることができるので、ＸおよびＸ方向のキャプチャーレンジ内で移動した場合に各検出器によって最大のビーム強さから９０″ずれた全ての方向の零点をめることができる。よって、このような重ねられた異なる回折格子のキャプチャーレシオ内で、このマスクと基板とをＸおよびＸ方向の両方向に正確に位置合せすることができる。そして、各検出器で検出したビームの強さが最初に測定した零点に対応するようになるまでこの基板をＸおよびＸ方向に移動する。

また、基板の位置合せおよびこの基板の合せ位置の保守の際に、結合したマスクのビームを検出する検出器９２の信号の強さを監視し、前述した（４）および（５）式を使用してマスクと基板との間の間隙を連続して測定することができる。

そして、この基板の位置を調整し、この基板とマスクとの間の間隙および平行度を調整することができる。

また、本発明は重ねられた格子間隔の異なる回折格子の間の干渉形精密位置方法を提供するもので、この方法は簡単な装置で実施でき、また信頼性も高い。また、本発明は、異なる格子間隔の回折格子の回折格子が変化してもこれに影響されずにこれら重ねられた格子間隔の異なる回折格子の精密な位置合せをおこなうことができる。また、本発明は、マスクと基板との間の間隙を調整できる干渉形精密測定をおこなうことができる。

本発明は前述の実施例について説明したが、各種の変形をおこなうことができる。これらの変形、改造は、以下に述べるものには限定されるものではないが、異なる波長のレーザ光源を使用することもでき、また光路を屈曲させてマスクおよび基板の格子で非対称な回折をおこなうことができ、またマスクおよび基板の位置検出用としてそれぞれ別の任意の次数の回折ビームを検出するようにビームの集光、結合等の光学系を配置してもよく、またマスクを別の材料で形成してもよく、また位置合せ用の格子と間隙測定用の格子を別々に形成してもよく、また本発明は別のプロキシミティおよびプロジェツテイング形のパターン転写リソグラフィ装置に適用してもよい。よって、本発明は請求の範囲および上述の記載によって明白となる。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．プロキシミデイ干渉形位置合せ装置において：（ａ）第１の格子間隔の回折格子を有した基板と；（ｂ）第２の格子間隔の回折格子を有したマスクとを備え、このマスクおよび基板はは互いに近接して配置され、これらマスクおよび基板の格子が略重ねられており；（ｃ）平行でコヒーレントな光ビームを照射し、上記のマスクおよび基板の格子に照射する手段と；（ｄ）上記のマスクの格子で１回だけ回折した第１の任意の次数の回折光ビームと、上記の基板の格子で１回だけ回折した第２の任意の次数の光ビームとをそれぞれ別々に集光し、結合し、また検出する手段とを備えた；ことを特徴とする位置合せ装置。
２．（ａ）前記マスクを、前記集光、結合および検出手段に対して平面内で調整する手段と；（ｂ）前記基板を前記集光、結合および検出手段に対して平面内で調整する手段と；を備えたことを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の位置合せ装置。
３．前記マスクおよび基板の格子は、これらマスクおよび基板の互いに対向する面にそれぞれ設けられていることを特徴とする前記請求の範囲第２項記載の位置合せ装置。
４．前記マスクおよび基板の格子の格子間隔は約１ないし５０μｍであることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の位置合せ装置。
５．前記マスクおよび基板の格子の格子間隔は約１μｍ相違していることを特徴とする前記請求の範囲第４項記載の位置合せ装置。
６．前記第１の任意の次数の回折光および第２の任意の次数の回折光はいずれも前記マスクおよび基板の格子で１回だけ回折した１次の回折光であることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の位置合せ装置。
７．第１の要素と第の要素を正確に位置合せする干渉形位置合せ装置であって；（ａ）上記第１の要素に関連して設けられた第１の回折格子と；（ｂ）上記第２の要素に関連して設けられた第２の回折格子と；（ｃ）上記の第１および第２の格子が互いに重ね合わされるように上記第１および第２の要素を位置決する手段と；（ｄ）上記第１および第２の格子に平行でコヒーレントな光を照射する手段と；（ｅ）上記第１の格子で回折された第１の任意の回折次数のビームおよび上記第２の格子で回折された第２の任意の回折次数のビームの対をなすプラスおよびマイナスの回折ビームを選定し所定の方向に導く集光光学要素と；（ｆ）上記集光光学要素から導かれた複数対の上記ビームを受け、これらビームを相互に位相的に干渉させて結合し、第１の要素の結合ビームおよび第２の要素の結合ビームを形成する結合光学要素と；（ｇ）上記第１および第２の要素の結合ビームの強さをそれぞれ別々に検出する第１および第２の検出手段とを備えた；ことを特徴とする位置合せ装置。
８．前記第１および第２の回折格子は、プロキシミデイ・リソグラフィ装置での使用に適応するように互いに近接して配置されていることを特徴とする前記請求の第７項記載の位置合せ装置。
９．前記第１および第２の要素の間に投影光学要素が介在され、パターンを拡大しないで前記の第１の要素から第２の要素に投影し、プロジェクション・リソグラフィ装置に適応することを特徴とする前記請求の範囲第７項記載の位置合せ装置。
１０．前記第２の格子の格子間隔は前記第１の格子の格子間隔に対して実質的に無限であることを特徴とする前記請求の範囲第８または第９項記載の位置合せ装置。
１１．第１の要素と第２の要素との間の間隙を正確に測定する干渉形間隙測定装置であって；（ａ）上記第１の要素に対応して設けられた任意の格子間隔の回折格子と；（ｂ）上記第２の要素に対応して設けられた反射面と；（ｃ）上記の格子が上記の反射面と略平行に重ねられるように上記の第１および第２の要素を位置決する手段と；（ｄ）平行でかつコヒーレントな光を上記の格子およびこの格子を透過して上記の反射面に照射する手段と；（ｅ）上記格子からの所定次数のプラスおよびマイナスの回折ビームを選定し所定の方向に導く集光光学要素と；（ｆ）上記集光光学要素から導かれたビームを受け、これらビームを位相的に結合して結合ビームを形成する結合光学要素と；（ｇ）上記の結合ビームを受けその強さを検出する検出器と；を備えたことを特徴とする測定装置。