CN104792344B - 检测器、压印装置以及物品制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测器、压印装置以及物品制造方法，该检测器用于检测由形成在第一和第二物体上的标记衍射的衍射光分量的干涉光，该检测器包括：照明光学***，被配置为形成包括第一极和第二极的强度分布，第一极和第二极对布置在第一物体上的第一标记和布置在第二物体上的第二标记进行照明；以及检测光学***，被配置为检测由被照明光学***照明的第一标记和第二标记衍射的光分量的干涉光。检测光学***检测当第一极的光被照射在第一标记和第二标记上并被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量的干涉光。检测光学***不检测当第二极的光被照射在第一标记和第二标记上并被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量。

Description

检测器、压印装置以及物品制造方法
本申请是基于申请号为201210392532.5，申请日为2012年10月16日，发明名称为“检测器、压印装置以及物品制造方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于检测两个不同物体的相对位置的检测器、压印装置、以及物品制造方法。
背景技术
随着对半导体器件的微构图(micropatterning)的需求演进，除了常规的光刻法技术，通过使用铸模在基板上模制未固化树脂来在基板上形成树脂图案的微构图技术正引起注意。微构图技术也被称为压印技术，并且能够在基板上形成几nm量级的微结构。压印技术的一个例子是光固化法。在使用这种光固化法的压印装置中，首先使用未固化的紫外线固化树脂(压印树脂或可光固化树脂)来涂覆基板上的作为压印区域的冲击区(shot)(树脂被分配在冲击区上)。然后，通过使用铸模来模制该树脂。在通过紫外线照射使树脂固化后，释放铸模，从而在基板上形成树脂图案。
符合这种光固化法的压印装置在例如日本专利公开No.2008-522412中进行了公开。该压印装置包括基板保持台、树脂涂覆机构、压印头、紫外线照射单元和对准标记检测器。在该压印装置中，通过使用所谓的逐级压模法(die-by-die method)来对准基板与铸模，通过该方法，当将基板与铸模彼此压在一起时，针对每个冲击区来同时观测在基板和铸模上形成的标记，并且校正标记之间的偏移。
在日本专利公开No.2008-522412中公开的压印装置中，在铸模和基板上形成对准标记。在铸模上的标记包括在测量方向上具有格栅间距的格栅图案。在基板上的标记包括在测量方向和垂直于该测量方向的方向(非测量方向)中的每一个上都具有格栅间距的棋盘格栅图案。用于对标记进行照明的照明光学***和用于检测来自标记的衍射光的检测光学***相对于垂直于铸模和基板的方向朝着非测量方向倾斜。也就是说，照明光学***被设计为在非测量方向上倾斜地对标记进行照明。倾斜地入射到标记上的光被形成在基板上的棋盘格栅图案在非测量方向上进行衍射，并且检测光学***仅检测在非测量方向上具有除了第0级之外的指定级的衍射光。
此外，在铸模上形成的格栅图案的格栅间距与在基板上形成的格栅图案的格栅间距在测量方向上仅有轻微地不同。当具有不同格栅间距的这些格栅图案交叠时，来自两种格栅图案的衍射光分量之间的干涉形成具有反映格栅图案的格栅间距之间的差的周期的干涉条纹(所谓的莫尔条纹)。由于该莫尔条纹的相位根据格栅图案之间的位置关系而改变，因此通过观测莫尔条纹的相位可以对准基板和铸模。通过使用上述的莫尔条纹来检测相对位置的方法具有这样的优点：即使在使用具有低分辨能力的检测光学***时，也可以高精度地执行对准。
在日本专利公开No.2008-522412中公开的检测器通过形成于基板上的棋盘格栅图案来在不垂直于铸模或基板的方向上检测在非测量方向上衍射的光。因此，单个的检测器(照明光学***和检测光学***)不能在多个方向上获取关于铸模和基板的相对位置的信息。
发明内容
本发明通过使用单个检测器来精确地检测两个物体在两个方向上的相对位置。
本发明在其第一方面提供一种用于检测第一物体和第二物体在x方向和y方向上的相对位置的检测器，该检测器包括：照明光学***，被配置为对布置在第一物体上的第一标记和布置在第二物体上的第二标记进行照明；以及检测光学***，被配置为检测由被所述照明光学***照明的第一标记和第二标记衍射的衍射光分量的干涉光，其中，第一标记和第二标记中的一个包括在y方向上具有格栅间距P1并在x方向上具有格栅间距P2的格栅图案，第一标记和第二标记中的另一个包括在x方向上具有格栅间距P3的格栅图案，所述照明光学***在其光瞳面中形成包括y方向上的第一极(pole)和x方向上的第二极的光强度分布，在从第一极照明的光被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量入射到所述检测光学***在光瞳面中的孔径上，并且在从第二极照明的光被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量入射到与所述检测光学***在光瞳面中的孔径不同的位置上。
本发明在其第二方面提供一种检测由形成在第一物体和第二物体上的标记所衍射的衍射光分量的干涉光的检测器，该检测器包括：照明光学***，被配置为形成包括第一极和第二极的强度分布，第一极和第二极对布置在第一物体上的第一标记和布置在第二物体上的第二标记进行照明；以及检测光学***，被配置为检测由被所述照明光学***照明的第一标记和第二标记衍射的光分量的干涉光，其中，检测光学***检测当第一极的光被照射在第一标记和第二标记上并被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量的干涉光，并且检测光学***不检测当第二极的光被照射在第一标记和第二标记上并被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量。
本发明在其第三方面提供一种压印装置，用于把铸模的图案表面压在分配给基板的树脂上，使树脂固化，并在基板上形成固化的树脂的图案，该装置包括检测器以检测布置在铸模上的第一标记和第三标记以及布置在基板上的第二标记和第四标记，其中该检测器用于检测第一物体和第二物体在x方向和y方向上的相对位置，该检测器包括：照明光学***，被配置为对布置在第一物体上的第一标记和布置在第二物体上的第二标记进行照明；以及检测光学***，被配置为检测由被所述照明光学***照明的第一标记和第二标记衍射的衍射光分量的干涉光，第一标记和第二标记中的一个包括在y方向上具有格栅间距P1并在x方向上具有格栅间距P2的格栅图案，第一标记和第二标记中的另一个包括在x方向上具有格栅间距P3的格栅图案，所述照明光学***在其光瞳面中形成包括y方向上的第一极和x方向上的第二极的光强度分布，在从第一极照明的光被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量入射到检测光学***在光瞳面中的孔径上，并且在从第二极照明的光被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量入射到与检测光学***在光瞳面中的孔径不同的位置上。
本发明在其第四方面提供一种制造物品的方法，该方法包括：使用压印装置在基板上形成图案；以及处理在形成步骤中在上面形成有图案的基板以制造物品，其中，该压印装置把铸模的图案表面压在分配给基板的树脂上，使树脂固化，并在基板上形成固化的树脂的图案，该压印装置包括检测器以检测布置在铸模上的第一标记和第三标记，以及布置在基板上的第二标记和第四标记，该检测器检测第一物体和第二物体在x方向和y方向上的相对位置，该检测器包括：照明光学***，被配置为对布置在第一物体上的第一标记和布置在第二物体上的第二标记进行照明；以及检测光学***，被配置为检测由被照明光学***照明的第一标记和第二标记衍射的衍射光分量的干涉光，第一标记和第二标记中的一个包括在y方向上具有格栅间距P1并在x方向上具有格栅间距P2的格栅图案，第一标记和第二标记中的另一个包括在x方向上具有格栅间距P3的格栅图案，所述照明光学***在其光瞳面中形成包括y方向上的第一极和x方向上的第二极的光强度分布，在从第一极照明的光被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量入射到检测光学***在光瞳面中的孔径上，并且在从第二极照明的光被第一标记和第二标记衍射时生成的衍射光分量入射到与检测光学***在光瞳面中的孔径不同的位置上。
根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1A和图1B是示出根据第一实施例的照明光学***和检测光学***的光瞳分布的示图；
图2是示出根据第一实施例的检测器的例子的示图；
图3是示出根据第一实施例的检测器的另一个例子的示图；
图4是示出根据第一实施例的照明光学***和检测光学***的光瞳分布的示图；
图5是示出生成莫尔条纹的标记的示图；
图6是示出根据第一实施例的x方向对准标记的示图；
图7A到图7D是示出在第一实施例中的衍射光的示图；
图8是示出根据第一实施例的y方向对准标记的示图；
图9是示出用于通过使用根据第一实施例的检测器在x和y方向上进行对准的莫尔条纹的示图；
图10A到图10C是示出在第一实施例中的衍射光的示图；
图11是示出根据第一实施例的压印装置的示图；
图12是示出在第一实施例的修改中的照明光学***和检测光学***的光瞳分布的示图；
图13是示出在第一实施例的修改中的照明光学***和检测光学***的光瞳分布的示图；以及
图14是示出第二实施例的压印装置的示图。
具体实施方式
在下文中将参照附图说明用于实现本发明的实施例。
[第一实施例]
将参考图11描述根据第一实施例的压印装置。压印装置1被用于制造诸如半导体器件之类的器件。在压印装置1中，在基板(晶片)8上的未固化树脂(压印材料)9通过使用铸模7来模制，从而在基板8上形成树脂9的图案。注意本实施例的压印装置1使用光固化法。还请注意，在下列附图中，x轴和y轴取自平行于基板8的表面的平面，z轴取自垂直于x轴和y轴的方向。压印装置1包括紫外线照射单元2、检测器3、铸模保持器4、基板台5和涂覆单元(给料器)6。
在将铸模7与晶片8上的树脂9接触的压印处理后，为了固化树脂9，紫外线照射单元2使用紫外光照射铸模7。尽管没有示出，但是紫外线照射单元2还包括：光源，以及用于使用从光源发射的紫外光均匀地照射铸模7的图案表面7a并具有预定形状的多个光学元件。特别地，期望通过紫外线照射单元2使用光照射的区域等于或稍大于图案表面7a的表面面积。这是由于当紫外线照射区域是最小必需区域时，可以防止由于照射的热量而导致铸模7或晶片8膨胀，从而防止图案的位置偏移或畸变被传递到树脂9。另外，可以防止稍后如果由晶片8等反射的紫外光到达涂覆单元6并使得残留在涂覆单元6的排出部分中的树脂9固化则可能在涂覆单元6(稍后描述)中发生的操作失误。
作为光源，可以使用例如：高压水银灯、受激准分子灯、受激准分子激光器或发光二极管。尽管光源是根据树脂9的特性适当地选择的，但是本发明并不受限于例如光源的类型、数量或波长。铸模7是这样的铸模：在该铸模上，在与晶片8相对的表面上三维地形成预定图案(例如，诸如电路图案之类的三维图案)。铸模7的材料是例如能够透射紫外光的石英。
铸模保持器4通过真空吸力或静电力吸附铸模7从而保持铸模7。铸模保持器4包括：铸模卡夹，在z方向上驱动铸模卡夹以便将铸模7压到树脂9上的驱动机构，以及用于通过在x方向和y方向上使铸模7变形来校正要被传递到树脂9的图案的畸变的校正机构。
铸模7和晶片8形成在x-y-z坐标***中在z方向上彼此分隔开的第一物体和第二物体。压印装置1的压印和释放操作可以通过在z方向上移动铸模7来实现。但是，这些操作也可以通过在z方向上移动例如晶片台5或移动铸模7和晶片台5两者来实现。晶片台5通过例如真空吸附来保持晶片8，并且可以在x-y平面中移动。晶片8由例如单晶硅制成，并且晶片8的要被处理的表面涂覆有要被铸模7模制的紫外线固化树脂9。
压印装置1包括用于检测铸模7与晶片8之间的相对位置关系的检测器3。检测器3通过光学检测形成在铸模7上的第一和第三标记10与形成在晶片8上的第二和第四标记11，来检测铸模7与晶片8之间的相对位置。检测器3的光轴被设置为垂直于晶片8的表面。检测器3被设计为使得其可以根据形成在铸模7和晶片8上的标记10和11的位置在x和y方向上被驱动。此外，为了将光学***聚焦到标记10和11的位置上，检测器3还被设计为可以在z方向上被驱动。晶片台5的驱动和铸模7的校正机构是基于由检测器3检测的铸模7和晶片8的相对位置来进行控制的。检测器3和对准标记10和11将在稍后详细描述。
涂覆单元6使用未固化树脂9来涂覆晶片8。树脂9是当接收到紫外光时发生固化的可光固化树脂，并且被根据例如半导体器件的类型来适当地选择。涂覆单元6不必总是如图11所示地被安装在压印装置1内部。也就是说，还可以在压印装置1的外部制备涂覆装置，并且把通过该涂覆设备涂覆了树脂9的晶片8加载到压印装置1中。在这种情况中，压印装置1的处理速度可以被提高，这是由于在压印装置1的内部不需要执行涂覆步骤。另外，整个压印装置1的制造成本可以被降低，这是由于涂覆单元6不是必需的。
下面将说明由压印装置1执行的压印处理。控制器C使得基板传送器(未示出)将晶片8传送到晶片台5，并将晶片8固定在晶片台5上。随后，控制器C将晶片台5移动到涂覆单元6的涂覆位置，并且作为涂覆步骤，涂覆单元6使用树脂9对晶片8的预定冲击区(压印区域)进行涂覆。然后，控制器C移动晶片台5，以使得晶片8的涂覆表面被置于铸模7正下方。
控制器C驱动铸模驱动机构将铸模7压在晶片8上的树脂9上(压印步骤)。在这一状态中，通过铸模7的压印，树脂9沿着在铸模7上形成的图案表面7a流动。另外，检测器3检测在晶片8和铸模7上形成的标记10和11，并且，控制器C执行例如，通过驱动晶片台5进行的铸模7和晶片8的对准，以及通过铸模7的校正机构进行的校正。当树脂9充分地流到图案表面7a并且充分地执行了铸模7和晶片8的对准、铸模7的校正等时，紫外线照射单元2从铸模7的后表面(上表面)照射紫外光，从而通过透射过铸模7的紫外光来固化树脂9(固化步骤)。在该步骤中，检测器3回缩，从而不遮挡紫外光的光学路径。随后，铸模驱动机构被再次驱动以从晶片8释放铸模7(释放步骤)，从而将铸模7的三维图案传递到晶片8上。
现在将说明检测器3与在铸模7和晶片8上形成的标记10和11的细节。图2示出本实施例的检测器3的布置的例子。检测器3包括检测光学***21和照明光学***22。照明光学***22通过使用棱镜24等将来自光源23的光引导到与检测光学***21的光轴相同的光轴上，并同时倾斜地照射标记10和11。
卤素灯、LED等被用作光源23，并且光源23被设计为发射可见光或不包含固化树脂9的紫外光的红外线光。检测光学***21和照明光学***22被设计为共享形成这些***的某些光学构件，并且棱镜24被置于检测光学***21和照明光学***22的光瞳面中或光瞳面附近。标记10和11每一个都是通过格栅图案形成的，并且检测光学***21在图像感测元件25上形成由照明光学***22照射的标记10和11所衍射的衍射光分量之间的干涉生成的干涉光的图像(干涉条纹或莫尔条纹)。CCD、CMOS等被用作图像感测元件25。
棱镜24在其贴合表面上具有反射膜24a，该反射膜24a用于反射来自照明光学***22的光瞳面的***的光。反射膜24a还充当用于限定检测光学***21的光瞳的大小(或检测NA：NA0)的孔径光阑。棱镜24还可以是在粘合表面上具有半透明膜的半棱镜，或者是除了棱镜以外的其它光学元件，例如，在表面上具有反射膜的板状光学元件。根据本实施例的棱镜24不需要总是被置于检测光学***21和照明光学***22的光瞳面中或光瞳面附近。在这种情况中，如图3所示，检测光学***21在光瞳面中具有孔径光阑26，并且照明光学***22在光瞳面中具有孔径光阑27。此外，例如，在粘合表面上具有半透明膜的半棱镜被用作棱镜24。
图4示出在照明光学***22的光瞳面中形成的光强度分布(有效光源分布)与检测光学***21的第一检测孔径OBJ1之间的关系。照明光学***22在光瞳面中形成包括第一、第二、第三和第四极IL1、IL3、IL2和IL4的光强度分布。第一极IL1具有直径NAP1并且以坐标(0,NAil1)作为中心位置。第二极IL3具有直径NAP2并且以坐标(NAil2,0)作为中心位置。第三极IL2具有直径NAP1并且以坐标(0,-NAil1)作为中心位置。第四极IL4具有直径NAP2并且以坐标(-NAil2,0)作为中心位置。注意在本实施例中，第一极IL1到第四极IL4是以NAP1＝NAP2＝NAP作为直径的圆形极。此外，NAil1＝NAil2＝NAil。第一检测孔径OBJ1具有数值孔径NAO并且以坐标(0,0)作为在检测光学***21的光瞳面中的中心位置。
照明光学***22被设计为倾斜地照射标记10和11。对标记10和11的入射角θ表示为：
θ＝sin-1(NAil) ...(1)
照明光学***22和检测光学***21被设计为使得NAO、NAP和NAil满足下面的表达式(2)。也就是说，检测器3具有暗视场布置，其中检测不到来自对准标记10和11的镜面反射光(零阶衍射光)。
NAil1>NAO+NAP1/2和NAil2>NAO+NAP2/2 ...(2)
由于在本实施例中NAil1＝NAil2＝NAil并且NAP1＝NAP2＝NAP，因此表达式(2)被表示为：
NAil>NAO+NAP/2 ...(2)'
下面将说明使用莫尔条纹执行的铸模7和晶片8的相对位置的检测和莫尔条纹的生成的原理。当如图5所示具有略微不同的格栅间距的格栅图案31和32被彼此交叠时，来自两个格栅图案31和32的衍射光分量彼此干涉并生成具有反映格栅间距之间的差的周期的干涉条纹33(莫尔条纹)。该莫尔条纹根据两个格栅图案31和32之间的相对位置关系而改变亮和暗的位置(条纹相位)。例如，当一个格栅图案被轻微地偏移时，莫尔条纹33改变为如34所示那样。通过放大格栅图案31和32之间的实际相对位置偏移，莫尔条纹被生成为具有较大周期的条纹。因此，即使当检测光学***21的分辨能力低时，也可以精确地测量出两个物体之间的相对位置关系。
当在明视场中检测格栅图案31和32(当在垂直方向上照射图案并在垂直方向上检测衍射光时)以便检测莫尔条纹(干涉光)时，检测器3还检测来自格栅图案31或32的零阶衍射光。来自格栅图案31和32其中之一的零阶衍射光降低了莫尔条纹的对比度。因此，如前所述，本实施例的检测器3具有不检测任何零阶衍射光的暗视场布置。为了通过执行倾斜照明的该暗视场布置来检测莫尔条纹，如图6所示的棋盘格栅图案10a被用作铸模和晶片标记10和11的其中之一，并且如图5所示的格栅图案31或32被用作另一个。尽管无论铸模标记10或晶片标记11中的哪一个是棋盘格栅图案基本上都没什么区别，但是下面将说明其中铸模标记10是棋盘格栅图案的布置。
图6示出用于检测在x方向上铸模7与晶片8的相对位置的铸模标记(第一标记)10和晶片标记(第二标记)11。铸模标记10包括棋盘格栅图案10a，该棋盘格栅图案10a在y方向上具有格栅间距Pmn(P1)并在x方向上具有格栅间距Pmm(P2)。晶片标记11包括格栅图案11a，该格栅图案11a在仅x方向上具有不同于Pmm的格栅间距Pw(P3)。将参考图7A到图7D描述当两个格栅图案10a和11a彼此交叠时通过检测器3来检测莫尔条纹(干涉光)的原理。
图7A和图7B是分别示出在x方向和y方向上的格栅图案10a和11a的示图。用于检测在x方向上的相对位置的莫尔条纹是通过布置在光瞳面中的y轴上的第一极和第三极的强度分布IL1和IL2生成的。设d为格栅间距，λ为从照明光学***22发射的光的波长，并且n为衍射的阶，那么格栅图案10a和11a的衍射角被表示为：
因此，设和分别是在x方向和y方向上的格栅图案10a的衍射角，并且是格栅图案11a的衍射角，那么下面的表达式(4)到(6)成立。
参考图7A，通过在光瞳面中的作为非测量方向的y轴上布置的第一极和第三极的强度分布IL1和IL2，格栅图案10a和11a在y方向(非测量方向)上被倾斜地照射。由于检测器3满足表达式(2)，因此由格栅图案10a和11a镜面反射的光分量(零阶光分量)D1和D1’没有入射到检测光学***21上。
D2和D2’表示仅由铸模格栅图案10a进行±一阶衍射的光分量，D3表示由铸模格栅图案10a进行+/-一阶衍射和由晶片格栅图案11a进行-/+一阶衍射的衍射光。当检测铸模7与晶片8的相对位置时，检测器3使用衍射光D3。由在y方向上具有格栅间距Pmn的铸模格栅图案10a以角度衍射的光分量D2、D2’和D3被以这样的角度输出：在该角度，光分量D2、D2’和D3相对于y轴由检测光学***21检测。
在本实施例中，为了检测衍射光D3，检测器3的P1,NAO,NAil1,和NAP1满足下列条件，该衍射光D3在除了零阶衍射光的衍射光中具有较高衍射强度，并且被格栅图案10a进行+/-一阶衍射和被格栅图案11a进行-/+一阶衍射。Pmn、NAO、NAil和NAP满足下面的表达式(7)。换句话说，在y方向上的衍射光可以在满足表达式(7)的范围内的波长λ被检测到。
由于在本实施例中P1＝Pmn、NAil1＝NAil并且NAP1＝NAP，因此表达式(7)被表示为：
当衍射光D3垂直于y方向时，其可以被最有效地检测。因此，设λC是从光源输出的照明光的中心波长，则希望调整照明光学***22的照射条件和铸模格栅图案10a的格栅间距Pmn以满足：
NAil-λC/Pmn＝0 ...(8)
如上所述，在y方向(非测量方向)上倾斜照射铸模格栅图案10a，并检测在非测量方向上由格栅图案10a衍射的衍射光。接下来，将参考图7B说明在x方向(测量方向)上的衍射光。布置在光瞳面的y轴上的第一极和第三极的光强度分布IL1和IL2被在垂直于x轴的方向上入射到格栅图案10a和11a上。与在y方向上那样的+/-一阶衍射光相同，由铸模格栅图案10a进行+/-一阶衍射并由晶片格栅图案11a进行-/+一阶衍射的衍射光D3被以相对于x轴的小角度入射到检测光学***21上，这是由于Pmm和Pw接近。
图7C示出衍射光D3被衍射的方式。每一个实线箭头都表示由铸模格栅图案10a进行+/-一阶衍射、由晶片格栅图案11a进行-/+一阶衍射、并透射过铸模7的光。此外。每一个虚线箭头都表示透射过铸模格栅图案10a、由晶片格栅图案11a进行-/+一阶衍射、并由铸模格栅图案10a进行+/-一阶衍射的衍射光。在这种状态下的衍射光D3的衍射角表示如下：
使用1/PΔ代替表达式(9)中的|Pw-Pmm|/(PmmPw)得到：
表达式(10)表明衍射光D3生成具有周期PΔ的干涉条纹。该干涉条纹是莫尔条纹，并且其周期依赖于铸模格栅图案10a与晶片格栅图案11a的格栅间距之间的差。但是，由于在本实施例中铸模格栅图案10a是棋盘图案，因此生成的莫尔条纹的周期为PΔ/2。铸模7与晶片8之间的相对位置差被放大成为莫尔条纹的亮度与暗度之间的位置差。因此，即使在使用具有低分辨能力的检测光学***21时也可以精确地执行对准。
仅由铸模格栅图案10a进行一阶衍射的光分量D2和D2’或者仅由晶片格栅图案11a进行一阶衍射的光分量D4和D4’被以角度或输出(图7B)。由于D2、D2’、D4和D4’不生成任何莫尔条纹而是产生噪声，因此期望检测光学***21检测不到它们。因此，在本实施例中，格栅图案10a和11a的格栅间距P2和P3以及检测器3的第一检测孔径OBJ1的数值孔径NAO被调整为满足：
由于在本实施例中P2＝Pmm、P3＝Pw并且NAP1＝NAP，因此表达式(11)和(12)被表示为：
在x方向上没有被铸模格栅图案10a或晶片格栅图案11a中任一个衍射的光分量(零阶衍射光分量，在图7B中示出的D1和D1’)被以相对于x轴的使这些光分量被检测光学***21检测到的角度输出。此外，不是由晶片格栅图案11a衍射而是由铸模格栅图案10a在x方向上进行+/-n阶和-/+n阶(总和为第0阶)衍射的衍射光分量D5和D5’在被晶片8反射之前和之后以相对于x轴的使这些光分量被检测光学***21检测到的角度输出。衍射光分量D5和D5’不生成莫尔条纹，并会降低莫尔条纹的对比度。但是，由于在本实施例中铸模格栅图案10a是棋盘图案，因此来自相邻格栅的衍射光分量D5和D5’的相位偏移Π，因此这些光分量相互抵消。因此，衍射光分量D5和D5’的强度降低，并且可以以高对比度来测量莫尔条纹。图7D是三维地表示图7A和图7B的示图。注意由于强度降低，因此未示出衍射光分量D5和D5’。
上文中说明了用于检测在x方向上的铸模7与晶片8的相对位置的莫尔条纹检测。用于检测在y方向上的相对位置的莫尔条纹检测也基本上相同，除了x和y的标记和照射方向互换之外。也就是说，在x方向上具有格栅间距P5(Pmn)并在y方向上具有格栅间距P4(Pmm)的棋盘格栅图案10b被用作在y方向上用于铸模对准的第三标记10。另外，仅在y方向上具有不同于P4(Pmm)的格栅间距P6(Pw)的格栅图案11b被用作在y方向上用于晶片对准的第四标记11(图8)。此外，用于在y方向上的相对位置检测的莫尔条纹是通过使用布置在光瞳面中的x轴上的第二极IL3和第四极IL4的光强度分布照射上述的两个格栅图案10b和11b来生成的。
类似于表达式(7)、(11)和(12)，为了检测在y方向上的相对位置，下列表达式必须满足。
上文中说明了格栅图案10a和10b具有相同的格栅间距并且格栅图案11a和11b具有相同的格栅间距的情况，但是本发明并不限于此。也就是说，格栅图案10a和10b可以具有不同的格栅间距，并且格栅图案11a和11b可以具有不同的格栅间距。此外，从检测光学***21的光轴到第一和第三极IL1和IL2的中心的距离NAil1和从光轴到第二和第四极IL3和IL4的中心的距离NAil2可以不同。
本实施例的检测器3通过在两个方向上倾斜地照明对准标记来在垂直方向上检测一个莫尔条纹。这使得，当与通过在一个方向上执行倾斜照明从而在倾斜方向上执行检测的传统检测器相比较时，可以确保两倍的光量。因此，检测器3可以精确地检测出两个物体的相对位置。本实施例的检测器3可以如上文中描述那样检测在满足表达式(7)的范围内的波长λ处的衍射光，并且期望该波长范围尽可能地宽。因此，希望照明光学***22使用具有多个波长的光照射第一和第三标记10以及第二和第四标记11。
在晶片8上形成的第二和第四标记11很少暴露于晶片8的表面，并且其经常在堆叠几个层到几十个层的工艺内形成。当在标记11上形成由透明材料构成的层时，根据照明光的波长，所谓的薄膜干涉有时会极大地降低从标记11返回的光的强度。在这种情况中，通过改变照明光的波长λ可以避免薄膜干涉的条件，结果，标记11会被看到。基于这种情况，希望即使在使用检测器3执行观测时，也使得照明光的波长λ可在较广的范围内变化，并根据晶片8的形成工艺来确定最佳检测的条件。要被确定的条件为，例如，标记的格栅间距P1到P6、数值孔径NAO、第一和第二极的中心位置、以及照明光的波长范围和中心波长。作为照明光的波长λ，可以使用具有较广波长带中的多个波长的光源(如卤素灯)作为光源23通过带通滤波器剪切希望的波长带，或者可以切换具有不同中心波长的多个单色光源(如LED)。
如图9所示，通过交叠格栅图案10a和11a以及格栅图案10b和11b而形成的标记被同时置于具有如图4所示的照明光学***22的光强度分布IL1到IL4和检测孔径OBJ1的检测器3的视野40中。因此，单独的检测器3可以同时观测用于在x方向和y方向上对准的莫尔条纹。也就是说，在本实施例中，通过使用单独的检测器3(检测光学***21和照明光学***22)，可以使用相对廉价的简单装置配置同时获取在两个方向上的多条相对位置信息。
在通过同时观测在x方向和y方向上的莫尔条纹来执行对准的方法中，在x方向上的相对位置检测中使用的照明光的光强度分布是如图4中所示的第一和第三极IL1和IL2；第二和第四极IL3和IL4未使用。类似地，在y方向上的相对位置检测中使用的照明光的光强度分布是如图4中所示的第二和第四极IL3和IL4，并且第一和第三极IL1和IL2未使用。为了同时检测在x方向和y方向上的相对位置，使用照明光的倾斜照射必须在y方向和x方向上执行。
在这种情况中，在相对位置检测中没有使用的照明光的光强度分布照射对准标记10和11，并使得标记10和11生成衍射光。如果检测光学***21检测到该衍射光，那么在相对位置检测中使用的莫尔条纹的对比度降低，并且这有时降低测量精度。
将参考图10A到图10C说明这样的情况：其中，在图6中示出的用于检测在x方向上的铸模7和晶片8的相对位置的第一和第二标记10和11被使用用于检测在y方向上的相对位置的照明光的光强度分布(在图中示出的IL3和IL4)来照射。参考图10A，格栅图案10a和11a被使用布置在光瞳面中的作为测量方向的x轴上的光强度分布IL3和IL4倾斜地照射。由于检测器3满足表达式(2)，因此来自格栅图案10a和11a的镜面反射光分量(零阶衍射光分量)D11和D11’没有入射到检测光学***21上。D12和D12’表示仅由在x方向上具有Pmm周期的铸模格栅图案10a进行±一阶衍射并且以角度进行衍射的光分量。由于在本实施例中铸模格栅图案10a是棋盘图案，因此来自相邻格栅的衍射光分量D12和D12’的相位偏移Π，因此这些光分量相互抵消。这使得能够降低强度。
D13和D13’表示仅由晶片格栅图案11a进行±一阶衍射并且以角度进行衍射的光分量。当衍射光分量D13和D13’满足下面的表达式(13)时，它们不入射到检测孔径OBJ1上，因此不被检测光学***21所检测。
|λ/P2-NAil2|≥NAO+NAP2/2
|λ/P3-NAil2|≥NAO+NAP2/2 ...(13)
由于在本实施例中P3＝Pw、NAil2＝NAil并且NAP2＝NAP，因此表达式(13)被表示为：
|λ/Pw-NAil|≥NAO+NAP/2 ...(13')
将参考图1A和图1B来说明表达式(13’)。图1A和图1B示出检测孔径OBJ1与照明光学***22的光强度分布IL1和IL3之间的关系。参考图1A和图1B，数值孔径NA指示光瞳的尺寸。本实施例的照明光学***22的光强度分布由两个极IL1和IL3形成。尽管为了简便起见图1A和图1B仅示出了极IL1和IL3，但是即使当图4中示出的极IL2和IL4存在时，也可通过相同的思考方式获得关系。此外，针对衍射光示出了仅为了便于说明而需要的光强度分布。光强度分布IL1m表示在y方向上的照明光IL1被铸模格栅图案10a衍射后的光强度分布。当光强度分布IL1m被晶片格栅图案11a进一步衍射时，衍射光IL1mw进入检测孔径OBJ1，并且检测光学***21检测莫尔条纹。
图1A示出当不满足表达式13’时衍射光的光强度分布。也就是说，假定在非测量方向上晶片格栅图案11a的格栅间距Pw与铸模格栅图案10a的格栅间距Pmn之间的差较小。在这种状态下，来自铸模格栅图案10a的衍射光IL1m和在测量中不使用的照明光IL3的零阶衍射光D11以几乎相同的入射角照射晶片图案11a。因此，检测到由在测量中不使用的照明光IL3从晶片格栅图案11a生成的衍射光D13。
另一方面，图1B示出当满足表达式13’时衍射光的光强度分布。也就是说，在非测量方向上晶片格栅图案11a的格栅间距Pw与铸模格栅图案10a的格栅间距Pmn之间的差较大(在图1B中Pw<Pmn)。因此，来自铸模格栅图案10a的衍射光IL1m和在测量中不使用的照明光IL3的零阶衍射光D11以不同的入射角照射晶片格栅图案11a。
因此，由在测量中不使用的照明光IL3从晶片格栅图案11a生成的衍射光D13被衍射到检测孔径OBJ1的外部并因此未被检测。当Pw>Pmn时，可以检测二阶或更高阶的衍射光，但是该衍射光比一阶衍射光更弱。因此，当满足表达式(13’)(或表达式(13))时，不再可能检测到作为来自铸模格栅图案10a的零阶衍射光并且由晶片格栅图案11a进行一阶衍射的光。因此，可以精确地测量在x方向和y方向上的相对位置。
在图10A中示出的衍射光分量D14和D14’是由铸模格栅图案10进行+/-一阶衍射并由晶片格栅图案11a进行-/+一阶衍射的衍射光分量。在这种状态下的衍射角如图7B中那样由表达式(9)表示，并且衍射光分量D14和D14’的干涉条纹是莫尔条纹。接下来，将参考图10B说明在y方向(非测量方向)上的衍射光。
衍射光分量D11和D11’是在y方向上没有由铸模格栅图案10a或晶片格栅图案11a中的任一个衍射的光分量，即，零阶衍射光分量。此外，D11和D11’包含当透射过铸模格栅图案10a时进行+/-n阶衍射、由晶片格栅图案11a反射而不是衍射、并且由铸模格栅图案10a在y方向上进行-/+n阶衍射的(总计零阶)衍射光分量。在图10B中示出的D12、D12’、D14和D14’指示来自铸模格栅图案10a的一阶衍射光分量。每一衍射光都是一阶衍射的并以相对于z轴的角度输出。图10C是三维地表示图10A和图10B的示图。
上文中已经说明了这样的情况：其中，在用于检测x方向上的铸模7与晶片8的相对位置的莫尔条纹的检测中未被使用的方向上发射照明光。用于检测在y方向上的相对位置的莫尔条纹的检测也基本上相同，除了对x和y交换对准标记和照射方向。因此，在y方向上的测量中，必须满足类似于表达式(13)的表达式(14)。
|λ/P4-NAil1|≥NAO+NAP1/2
|λ/P6-NAil|≥NAO+NAP1/2 ...(14)
格栅图案10a和10b的格栅间距可以彼此不同，并且格栅图案11a和11b的格栅间距可以彼此不同。另外，从光轴到IL1和IL2的距离与从光轴到IL3和IL4的距离可以彼此不同。四个光强度分布IL1到IL4的尺寸可以彼此不同。注意，通过去除来自没有在相对位置的检测中使用并且具有满足如上文中描述的表达式(13)和(14)的范围内的波长λ(并且期望该波长范围尽可能地宽)的照明光的衍射光，本实施例的检测器3可以以高对比度检测莫尔条纹。
图12示出根据第一实施例的修改的照明光学***22的光强度分布与检测光学***21的检测孔径之间的关系。参考图12，数值孔径NA指示光瞳的尺寸，如图4中那样。本实施例的修改的照明光学***22的光强度分布包括四个极IL1到IL4。IL1到IL4中的每个都是具有直径NAP的圆形极。第一和第三极IL1和IL2分别被布置在光瞳面的y轴上相对于光轴在正负方向上间隔开NAil的位置上。第二和第四极IL3和IL4分别被布置在光瞳面的x轴上相对于光轴在正负方向上间隔开NAil的位置上。
OBJ1到OBJ5分别表示每个都具有直径NAO的第一到第五圆形检测孔径。第一检测孔径OBJ1被置于原点位置，第二到第五检测孔径OBJ2到OBJ5被布置在x轴和y轴上的正负方向上间隔开NAil1或NAil2的位置上。即，第二、第三、第四和第五检测孔径OBJ2、OBJ3、OBJ4和OBJ5分别以坐标(NAil1,NAil2)、(-NAil1,NAil2)、(-NAil1,-NAil2)和(NAil1,-NAil2)作为中心位置。在图12中示出的结构是通过额外地在图4中示出的结构的四个角布置四个检测孔径OBJ2到OBJ5来获得的。
下面将说明这样的情况：其中，通过使用图12中示出的检测器3的检测孔径和光强度分布来检测图6中示出的用于检测x方向上的相对位置的标记。如之前所述，通过布置在光瞳面的y轴上的强度分布IL1和IL2来生成由在图12中示出的第一检测孔径OBJ1检测的用于检测在x方向上的相对位置的莫尔条纹。
类似地，通过形成在光瞳面的y轴上的强度分布IL3来生成由检测孔径OBJ2检测的用于检测在x方向上的相对位置的莫尔条纹。通过强度分布IL4来生成由检测孔径OBJ3和OBJ4检测的用于检测在x方向上的相对位置的莫尔条纹。通过强度分布IL3来生成由检测孔径OBJ5检测的用于检测在x方向上的相对位置的莫尔条纹。在图12中示出的检测孔径中描述的括号中的IL1到IL4指示由这些检测孔径检测的、由用于检测在x方向上的相对位置的莫尔条纹生成的强度分布。
如上所述额外地布置检测孔径以便提高用于检测相对位置的莫尔条纹的光量。在图12中示出的其中检测孔径OBJ2到OBJ5被额外地布置在四个角处的修改中，用于检测相对位置的莫尔条纹的光量是仅使用在中心的第一检测孔径OBJ1时的三倍大。
图13示出根据第一实施例的修改的照明光学***22的光强度分布与检测孔径之间的关系。当检测孔径被布置在如图12所示的四个角处，检测器3需要的NA范围被放大，从而检测器3的直径增大。通过使用在图13示出的光强度分布与检测孔径之间的关系，当与图4比较时，在不改变如图4中所示的检测器的NA的情况下，可增加要被检测的用于检测相对位置的莫尔条纹的光量。
在图12中示出的四个角处的检测孔径的圆内部的区域中，在图13中示出的四个角处的检测孔径存在于以坐标(0，0)为中心并以(NAil1+NAP1/2)和(NAil2+NAP2/2)中较大的一个为半径的圆形中。即，用于检测相对位置的莫尔条纹在图13中示出的整个检测孔径OBJ1中被检测的，并且在四个角处的检测孔径OBJ2到OBJ5中的每一个中的在图13中以实线包围的区域内进行检测的。因此，当与仅使用在中心处的第一检测孔径OBJ1的布置相比较时，用于检测相对位置的莫尔条纹的要被测量的光量增加。
[第二实施例]
下面将参考图14说明根据第二实施例的压印装置1。除了还包括投影光学***12以外，本实施例的压印装置1的布置和压印处理的方法基本上与第一实施例相同。投影光学***12被布置在铸模7正上方，并把在铸模7和晶片8上分别形成的对准标记10和11的图像投射到投影光学***12的投影表面13上。此外，投影光学***12包括二向色镜(dichroicmirror)14。二向色镜14是根据光的波长选择性地反射或透射光的光学构件。例如，二向色镜14被设计为反射固化树脂9的紫外光，并透射用于照明标记10和11的可见光或红外光。
检测器3通过投影光学***12(和二向色镜14)来照明在铸模7和晶片8上的标记10和11，并检测投射到投影光学***12的投影表面13上的莫尔条纹的图像，从而检测铸模7和晶片8的相对位置。将紫外线照射单元2设计为：从投影光学***12一侧使用紫外光来照射二向色镜14，并且由二向色镜14反射并且具有预定形状的紫外光通过投影光学***12的内部均匀地照射三维图案。因此，在铸模7与投影光学***12内部的二向色镜14之间的光学构件是由例如透射紫外光的石英制成。在这种布置中，即使在使用被设置为使得光轴垂直于铸模7和晶片8的检测器3时，在紫外线照射期间检测器3也不必回缩。也就是说，由于回缩检测器3所需的时间是不需要的，因此压印装置1的生产率可以提高。
二向色镜14还可以被设计为透射紫外光并反射可见光或红外光。在这种情况中，投影光学***12的光路被二向色镜14弯曲，并且检测器3与紫外线照射单元2之间的位置关系与图14中示出的位置关系相反。即，紫外线照射单元2布置在铸摸7上方。此外，在根据本实施例的压印装置1中，弯曲反射镜15被布置在投影光学***12的投影表面13附近。弯曲反射镜15把从检测器3发射的照明光和来自对准标记10和11的衍射光在光束直径较小的位置处弯曲到平行于X-Y平面的方向上。因此，即使当由于波长范围或照明光量增加而检测光学***21或照明光学***22的NA增加并且因此导致检测器3的直径增加时，也可以将检测器3在X方向和Y方向上布置为彼此靠近，并提高对准标记10和11的布局的自由度。
当不使用投影光学***12时，必需将检测器3布置在与铸模7略微隔开的位置上或使检测器3的直径最小化，以便避免与铸模保持器4的铸模驱动机构或铸模7的校正机构发生干涉。当检测器3被布置在与铸模7隔开的位置时，光束直径增加，从而检测器3变大。结果，检测器3的成本增加，并且对可以检测到的标记10和11的布局的限制变得更严格。另一方面，当检测器3的直径减小时，检测光学***21和照明光学***22的NA降低，从而用于照明标记10和11的光量降低，或者检测波长的带宽降低。这降低了铸模7和晶片8的相对对准的精度。
当使用如上所述的投影光学***12时，在不与铸模7的校正机构和铸模驱动机构发生任何干涉并且没有对标记10和11的布局的任何限制的情况下，可以提高检测光学***21和照明光学***22的NA。因此，可以使检测器3的检测波长范围变宽，并提高照明光量。这使得可以更精确地对准铸模7和晶片8。此外，如果可以确保布置空间，那么检测光学***21和照明光学***22可以通过不同的光学***而不使用投影光学***12来形成。
[第三实施例]
将说明物品制造方法。制造作为物品的器件(例如，半导体集成电路元件或液晶显示元件)的方法包括通过使用上述压印装置1在基板(晶片、玻璃板或薄膜基板)上形成图案的步骤。该制造方法还可以包括蚀刻上面形成有图案的基板的步骤。注意当制造诸如图案化介质(记录介质)或光学元件之类的别的物品时，该制造方法可以包括处理上面形成有图案的基板的另一个步骤，而不是蚀刻步骤。当与常规方法进行比较时，本实施例的物品制造方法至少在物品的性能、质量、生产率和制造成本中的至少一个方面是有利的。
虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应该被给予最宽泛的解释，以涵盖所有的这样的修改及等同的结构和功能。

Claims (24)

1.一种检测器，包括：
照明光学***，被配置为对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明，第一衍射格栅具有在第一方向和与第一方向垂直的第二方向中的每一个方向上的周期，第二衍射格栅具有与第一衍射格栅在第二方向上的周期不同的在第二方向上的周期；以及
检测光学***，被配置为检测由被所述照明光学***照明的第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的衍射光，所述检测光学***包括图像感测元件和布置在检测光学***的光瞳面上的孔径，
其中，
所述照明光学***在其光瞳面上形成第一极和第二极，并且
孔径被配置为把通过用来自第一极的光在第一方向上以倾斜入射角对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明而被第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的光引导到图像感测元件，以及
通过用来自第二极的光在第二方向上以倾斜入射角对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明而被第二衍射格栅衍射的衍射光进入与检测光学***的光瞳面的孔径不同的位置。
2.根据权利要求1所述的检测器，其中，
设光瞳面上的坐标由第一方向上的位置和第二方向上的位置表示，
第一极在所述照明光学***的光瞳面中具有直径NAP1并以坐标(0，NAil1)作为中心位置，
第二极在所述照明光学***的光瞳面中具有直径NAP2并以坐标(NAil2，0)作为中心位置，以及
所述检测光学***的孔径在检测光学***的光瞳面中具有半径NAo并以坐标(0，0)作为中心位置。
3.根据权利要求2所述的检测器，其中，还满足由NAil1＞NAo+NAP1/2和NAil2＞NAo+NAP2/2表示的关系。
4.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述照明光学***使用具有多个波长的光来对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明。
5.根据权利要求1所述的检测器，其中，孔径的半径、第一极的直径、第二极的直径和从照明光学***发射的光的波长中的至少一个是能够变化的。
6.根据权利要求2所述的检测器，其中，以下至少一项是基于由所述检测光学***检测的衍射光的强度或对比度而被确定的：第一衍射格栅的格栅间距、第二衍射格栅的格栅间距，孔径的半径，第一极的中心位置，第二极的中心位置，所述照明光学***的照明光的中心波长，以及照明光的波长范围。
7.根据权利要求2所述的检测器，其中，所述照明光学***在其光瞳面中形成第三极和第四极，其中，第三极具有直径NAP1并以坐标(0，-NAil1)作为中心位置，第四极具有直径NAP2并以坐标(-NAil2，0)作为中心位置。
8.根据权利要求7所述的检测器，其中，所述检测光学***在其光瞳面中还包括具有半径NAo并且以坐标(NAil1，NAil2)、(-NAil1，NAil2)、(-NAil1，-NAil2)和(NAil1，-NAil2)作为中心位置并且把衍射光引导到图像感测元件的四个孔径。
9.根据权利要求7所述的检测器，其中，所述检测光学***在其光瞳面中还包括：在具有半径NAo并且以坐标(NAil1，NAil2)、(-NAil1，NAil2)、(-NAil1，-NAil2)和(NAil1，-NAil2)作为中心位置的四个圆形内部的区域中，在以坐标(0，0)作为中心位置并且以(NAil1+NAP1/2)与(NAil2+NAP2/2)中的较大一个作为半径的圆形内部的孔径，该孔径把衍射光引导到图像感测元件。
10.根据权利要求1所述的检测器，其中，该检测器被配置为基于检测到的衍射光来获得第一衍射格栅和第二衍射格栅在第二方向上的相对位置。
11.根据权利要求1所述的检测器，其中，检测光学***被配置为检测由被第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的衍射光所生成的莫尔 条纹。
12.根据权利要求2所述的检测器，其中，
设λ为从所述照明光学***发射的光的波长，P1是第一衍射格栅在第一方向上的周期，P2是第一衍射格栅在第二方向上的周期，P3是第二衍射格栅在第二方向上的周期，
则满足由|λ/P3-NAil2|≥NAo+NAP2/2、|λ/P2-NAil2|≥NAo+NAP2/2、和|NAil1-λ/P1|＜NAo+NAP1/2表示的关系。
13.根据权利要求12所述的检测器，其中，还满足由λ/P2＞NAo+NAP1/2和λ/P3＞NAo+NAP1/2表示的关系。
14.根据权利要求1所述的检测器，其中，
所述照明光学***对形成在第一物体上的第一衍射格栅和形成在第二物体上的第二衍射格栅进行照明，
所述照明光学***对第三衍射格栅和第四衍射格栅进行照明，第三衍射格栅具有在第一方向和第二方向中的每一个方向上的周期并形成在第一物体上，第四衍射格栅具有与第三衍射格栅在第一方向上的周期不同的在第一方向上的周期并且形成在第二物体上，
所述检测光学***检测来自被所述照明光学***照明的第三衍射格栅和第四衍射格栅的衍射光，
通过用来自第二极的光在第二方向上以倾斜入射角对第三衍射格栅和第四衍射格栅进行照明而被第三衍射格栅和第四衍射格栅衍射的光进入孔径并且被引导到图像感测元件，以及
通过用来自第一极的光在第一方向上以倾斜入射角对第三衍射格栅和第四衍射格栅进行照明而被第三衍射格栅和第四衍射格栅衍射的光进入检测光学***的光瞳面上的与孔径不同的位置。
15.根据权利要求14所述的检测器，其中，
设λ为从所述照明光学***发射的光的波长，P4是第三衍射格栅在第一方向上的周期，P5是第三衍射格栅在第二方向上的周期，以及P6是第四衍射格栅在第一方向上的周期，
则满足由|λ/P4-NAil1|≥NAo+NAP1/2、|λ/P6-NAil1|≥NAo+ NAP1/2、和|NAil2-λ/P5|＜NAo+NAP2/2表示的关系。
16.根据权利要求15所述的检测器，其中，还满足由λ/P4＞NAo+NAP2/2和λ/P6＞NAo+NAP2/2表示的关系。
17.根据权利要求14所述的检测器，其中，基于由所述检测光学***检测的衍射光的强度或对比度来确定第三衍射栅格或第四衍射栅格的格栅间距。
18.根据权利要求15所述的检测器，其中，所述检测器被配置为基于检测到的衍射光来获得第一物体和第二物体在第一方向上和第二方向上的相对位置。
19.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述照明光学***包括被配置为形成第一极和第二极的光强度分布的孔径。
20.根据权利要求1所述的检测器，其中，在检测光学***的光瞳面中，孔径被布置在比照明光学***的光瞳面上的第一极和第二极更靠近光轴的位置。
21.一种检测器，包括：
照明光学***，被配置为对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明，第一衍射格栅具有在第一方向和与第一方向垂直的第二方向中的每一个方向上的周期，第二衍射格栅具有与第一衍射格栅在第二方向上的周期不同的在第二方向上的周期；以及
检测光学***，被配置为检测由被所述照明光学***照明的第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的衍射光，
其中所述照明光学***在其光瞳面上形成第一极和第二极，
所述检测光学***通过用来自第一极的光在第一方向上以倾斜入射角对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明来检测被第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的衍射光，以及
所述检测光学***不通过用来自第二极的光在第二方向上以倾斜入射角对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明来检测被第二衍射格栅衍射的衍射光。
22.一种压印装置，用于把铸模的图案与在分配给基板的树脂接 触，使树脂固化，并在该基板上形成固化的树脂的图案，该装置包括在权利要求1到21中的任意一项中引用的检测器，其中所述检测器检测在铸模上形成的衍射格栅衍射的衍射光，以及被基板上形成的衍射格栅衍射的衍射光。
23.一种制造物品的方法，该方法包括：
使用在权利要求22中限定的压印装置在基板上形成图案；以及
处理在形成步骤中在上面形成有图案的基板来制造物品。
24.一种检测方法，包括：
通过照明光学***对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明的照明步骤，第一衍射格栅具有在第一方向和与第一方向垂直的第二方向中的每一个方向上的周期，第二衍射格栅具有与第一衍射格栅在第二方向上的周期不同的在第二方向上的周期；以及
通过检测光学***检测由在所述照明步骤中照明的第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的衍射光的检测步骤，
其中，在照明步骤中，所述照明光学***在其光瞳面上形成第一极和第二极的光强度分布，并且
在检测步骤中，所述检测光学***在用来自第一极的光在相对于衍射格栅的表面的法线方向的第一方向上以倾斜入射角对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明时检测被第一衍射格栅和第二衍射格栅衍射的衍射光，以及
所述检测光学***不在用来自第二极的光在相对于所述法线方向的第二方向上以倾斜入射角对第一衍射格栅和第二衍射格栅进行照明时检测被第二衍射格栅衍射的衍射光。
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