JP2513281B2 - 位置合わせ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は位置合わせ装置に関し、例えば半導体素子製
造用の露光装置において、マスクやレチクル（以下「マ
スク」という。）等の第１物体面上に形成されている微
細な電子回路パターンをウエハ等の第２物体面上に露光
転写する際にマスクとウエハとの相対的な位置決め（ア
ライメント）を行う場合に好適な位置合わせ装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来より半導体製造用の露光装置においては、マスク
とウエハの相対的な位置合わせは性能向上を図る為の重
要な一要素となっている。特に最近の露光装置における
位置合わせにおいては、半導体素子の高集積化の為に、
例えばサブミクロン以下の位置合わせ精度を有するもの
が要求されている。

多くの位置合わせ装置においては、マスク及びウエハ
面上に位置合わせ用の所謂アライメントパターンを設
け、それらより得られる位置情報を利用して、双方のア
ライメントを行っている。このときのアライメント方法
としては、例えば双方のアライメントパターンのずれ量
を画像処理を行うことにより検出したり、又は米国特許
第4037969号や特開昭56−157033号公報で提案されてい
るようにアライメントパターンとしてゾーンプレートを
用い該ゾーンプレートに光束を照射し、このときゾーン
プレートから射出した光束の所定面上における集光点位
置を検出すること等により行っている。

一般にゾーンプレートを利用したアライメント方法
は、単なるアライメントパターンを用いた方法に比べて
アライメントパターンの欠損に影響されずに比較的高精
度のアライメントが出来る特長がある。

第20図はゾーンプレートを利用した従来の位置合わせ
装置の概略図である。

同図において光源72から射出した平行光束はハーフミ
ラー74を通過後、集光レンズ76で集光点78に集光された
後、マスク68面上のマスクアライメントパターン68a及
び支持台62に載置したウエハ60面上のウエハアライメン
トパターン60aを照射する。これらのアライメントパタ
ーン68a,60aは反射型のゾーンプレートより構成され、
各々集光点78を含む光軸と直交する平面上に集光点を形
成する。このときの平面上の集光点位置のずれ量を集光
レンズ76とレンズ80により検出面82上に導光して検出し
ている。

そして検出器82からの出力信号に基づいて制御回路84
により駆動回路64を駆動させてマスク68とウエハ60の相
対的な位置決めを行っている。

第21図は第20図に示したマスクアライメントパターン
68aとウエハアライメントパターン60aからの光束の結像
関係を示した説明図である。

同図において集光点78から発散した光束はマスクアラ
イメントパターン68aよりその一部の光束が回折し、集
光点78近傍にマスク位置を示す集光点78aを形成する。
又、その他の一部の光束はマスク68を０次透過光として
透過し、波面を変えずにウエハ60面上のウエハアライメ
ントパターン60aに入射する。このとき光束はウエハア
ライメントパターン60aにより回折された後、再びマス
ク68を０次透過光として透過し、集光点78近傍に集光し
ウエハ位置をあらわす集光点78bを形成する。同図にお
いてはウエハにより回折された光束が集光点を形成する
際には、マスク68は単なる素通し状態としての作用をす
る。

このようにして形成されたウエハアライメントパター
ン60aによる集光点78bの位置は、ウエハ60のマスク68に
対するずれ量Δσに応じて集光点78を含む光軸と直交す
る平面に沿って該ずれ量Δσに対応した量のずれ量Δ
σ′として形成される。

このような方法においては、マスク面や半導体露光装
置内のマスクホルダー面等の基準面、そして露光装置の
接地面等に対してウエハ面が傾斜しているとセンサ上に
入射する光束の重心位置が変化し、アライメント誤差と
なってくる。

一般にセンサ上に絶対座標系を設け、その基準原点を
設定することは他のアライメント誤差要因、例えばウエ
ハ面のそりやたわみ等を有する傾斜、レジストの塗布ム
ラによる光束の重心位置の変動、アライメント光源の発
振波長、発振出力、光束出射角の変動、センサ特性の変
動、そしてアライメントヘッド位置の繰り返しによる変
動等により、その原点の設定を高精度に行うのが大変難
しくなるという問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はマスク等の第１物体とウエハ等の第２物体の
位置合わせを行う際のずれ量検出の際の誤差要因を取り
除く手段として、第１信号光としてのアライメント光束
に加えて第２信号光としてのアライメント光束を第１の
信号光と異なった次数のリニアグレーティングレンズか
らの回折光より形成し、これらの信号光を利用すること
により、高精度な位置合わせを可能とした位置合わせ装
置の提供を目的とする。

特に本発明では、第２信号光束のウエハ面の傾斜に対
するセンサ上での重心移動の作用が第１信号光束と全く
等しくなるようにし、又、アライメントヘッドの位置の
変動に対しても第２信号光束が第１信号光束と全く等し
い重心移動の作用を受けるように設定し、これにより第
２信号光束と第１信号光束のセンサ上での相対的な位置
の変動が原理的にマスクとウエハとの位置ずれのみに依
存するようにし、高精度な位置合わせを可能とした位置
合わせ装置の提供を目的としている。

（問題点を解決するための手段） 第１物体と第２物体とを対向させて相対的な位置決め
を行う際、該第１物体面上と該第２物体面上に各々物理
光学素子を形成し、このうち一方の物理光学素子に光を
入射させたときに生ずる回折光を他方の物理光学素子に
入射させ、該他方の物理光学素子により所定面上に生ず
る回折パターンの光量分布を検出手段により検出するこ
とにより、該第１物体と該第２物体との相対的な位置決
めを行なう際、該２つの物理光学素子のうちの一方の物
理光学素子Ａをリニアグレーティングレンズより構成
し、該物理光学素子Ａより射出する異なった回折次数の
光束に対し、凸レンズ作用と凹レンズ作用を同時に持た
せるように構成したことである。

特に本発明では前記第１又は第２物理光学素子のうち
の他方の物理光学素子Ｂを第1,第２信号用の第1,第２ア
ライメントマークB1,B2の２つのアライメントマークよ
り構成し、該物理光学素子Ａから生ずる異なった次数の
２つの回折光を該第1,第２アライメントマークB1,B2に
入射させ、該第1,第２アライメントマークB1,B2からの
回折光の光束重心を第1,第２検出部で検出するか、又は
逆に該第1,第２アライメントマークB1,B2からの回折光
を物理光学素子Ａに入射させ、該物理光学素子Ａからの
２つの回折光の光束重心を第1,第２検出部で検出し、該
第1,第２検出部からの出力信号を利用して第１物体と第
２物体との位置決めを行うようにしたことを特徴として
いる。

この他本発明では２つの回折光の所定面上における光
束重心位置が第１物体と第２物体の位置ずれに対して互
いに逆方向に変位するように各要素を設定していること
を特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の要部概略図、第２図は
第１図の光路を展開したときの要部模式図である。

図中１は第１物体で例えばマスクである。２は第２物
体で例えばマスク１と位置合わせされるウエハである。
3,4は各々アライメント用の第1,第２物理光学素子であ
り、各々第１物体１と第２物体２面上に設けられてい
る。

第１物理光学素子３は第1,第２信号用の第1,第２アラ
イメントマーク3a,3bより成り、第２物理光学素子４は
リニアグレーティングレンズより成っている。

第１図において光源８からの光束を投射レンズ９によ
り平行光として該第1,第２アライメントマーク3a,3bを
照射している。そしてアライメントマーク3a,3bで回折
された所定次数の回折光束をさらにアライメントマーク
４で回折させ、該回折光のうち−１次回折光６はセンサ
5aへ、＋１次回折光７はセンサ5bへ入射させている。そ
して該回折光のスポット位置情報を処理回路を含む処理
系10で処理し、第１物体１及び第２物体２の位置ずれ制
御信号を得、該信号に基づいてコントローラ11によりス
テージ12を動かし、第１物体１と第２物体２とを所定の
位置へ設定するアライメント系を構成している。

第１図においては、Ｘ方向をアライメント方向とし、
この方向のみにレンズ作用を物理光学素子３の第1,第２
アライメントマーク3a,3bに持たせてある。アライメン
ト方向と直交面内YZにおいては入出射角を偏向させる作
用を持たせてある為、アライメントマーク3a,3bは曲線
パターンよりなっている。このうち第１アライメントマ
ーク3aは凸のpower、第２アライメントマーク3bは凹のp
owerをアライメント方向に持つようにマーク形状は曲率
の符号が反対となっている。

一方、第２物理光学素子であるアライメントマーク４
はリニア（直線）グレーティングレンズからなってい
る。そして次数の正負に応じて凸のパワー及び凹のパワ
ーを持つ。このときの各次数の回折光の主光線は入射光
と同一方向となっている。

本実施例では反射型の物理光学素子より構成し、第1,
第２アライメントマーク3a及び3bで回折された方向に対
応し，アライメント光6,7はそれぞれセンサー5a,5b方向
へ反射回折されている。

次に第１図に示す位置合わせ装置の原理及び構成の特
徴を第２図を用いて説明する。

第２図は第１図の実施例において光束及び各アライメ
ントマークの中心を通過する光束に沿って光学系を展開
し、入射面と直交する面への射影成分を示した概略図で
ある。

第２図において第１物体１面上の第1,第２アライメン
トマーク3a,3bと第２物体２面上のアライメントマーク
４は各々１次元のレンズ作用（紙面内のみpowerがあ
る。）を有する物理光学素子であり、アライメント光束
は同図に示すように回折されている。即ち、平行入射光
は第１アライメントマーク3aにより点F₁に示される位置
に集光し、第２アライメントマーク3bによって点F₂に集
光される。一方、アライメントマーク４は符号の異なっ
た回折次数（ここでは＋１次と−１次）によるレンズ作
用により、点F₁及び点F₂をセンサ面５上へ結像させる機
能を有している。第１物体１、第２物体２間の間隔を
ｇ、第２物体２とセンサ５間の距離をＬとし、第1,第２
アライメントマーク3a,3bの焦点距離をそれぞれf₁,f₂と
する。

又、第１物体１と第２物体２の相対位置ずれ量を∈と
し、そのときの信号光束重心の合致状態からの変位量を
各々S₁,S₂とする。信号光束重心の変位量S₁及びS₂はア
ライメントマーク3a,3bの焦点F₁,F₂とアライメントマー
ク４の光軸中心を結び直線と検出面５との交点として幾
何学的に求められる。従って、第１物体１と第２物体２
の相対位置ずれに対して各信号光束重心の変位量S₁,S₂
を互いに逆方向に得る為にアライメントマーク４による
結像倍率の符号を互いに逆とするように回折次数を選択
している。

例えばこのときの変位量S₁,S₂を定量的に示せば次の
ようになる。

ここで焦点距離f₁,f₂を図のようにf₁を正、f₂を負と
なるような凸レンズ及び凹レンズの作用を持たせ、距離
Ｌを充分（f₁,f₂に比較し）大きくとれば、信号光束重
心位置は位置ずれが拡大されしかも互いに逆向きに動
く。

センサ５面上のスポット位置の差ΔＳをΔＳ＝S₂−S₁
とすれば となる。

又、アライメントマーク４が反射型の場合も同様に求
めることができる。即ち、このときは第２図のアライメ
ントマーク４以降をアライメントマーク４に関し対称に
折り返して考えればよい。

次に第２物体２が微少量β傾いた場合について示す。
アライメントマーク４へから出射する光束は全て反射の
法則に従い角度２β傾くことになる。この傾きに伴なう
スポットの移動量は距離Ｌが充分大きいとすれば、Ｓβ
＝２βＬとなる。凸凹系、凹凸系ともにセンサ５面上の
スポット位置は変化し、 S₁′＝S₁＋２βＬ S₂′＝S₂＋２βＬ ΔＳ′＝S₂′＋S₁′＝S₂−S₁＝ΔＳ となり、スポット位置の差ΔＳは傾きによらないことが
わかる。

本実施例においてセンサ５面の信号光束の動きS₁,S₂
は（１）式、（２）式で表わされ、 f₁＝430μｍ f₂＝−370μｍ ｇ＝30μｍ Ｌ＝40000μｍ とすれば、 ＝101∈ となり、差信号S₂−S₁をとれば S₂−S₁＝（101＋99）∈＝200∈ となる。

即ち、第１物体１と第２物体２の位置ずれ∈の200倍
の感度で検出することができる。

今、センサ５の分解能を１μｍとしたとき0.005μｍ
の位置ずれを検出することができることになる。

第１物体１をマスク、第２物体２をウエハとし、プロ
キシミティー露光装置におけるアライメントに応用する
場合は、本実施例のごとくウエハ２上のアライメントマ
ーク４をリニアグレーティングレンズとしたほうが、マ
ークのプロセスによる変形等を考慮すると好ましい。こ
の他、場合によっては逆に第１物体１側をリニアグレー
ティングレンズとしても構わない。

尚、本実施例においてはリニアグレーティングレンズ
を第２物体面上に設けた場合を示したが、リニアグレー
ティングレンズを第１物体面上に設け、第２物体面上に
第1,第２信号用の第1,第２アライメントマークを設けて
構成しても、前述と同様に本発明の目的を達成すること
ができる。

第１物体又は第２物体面上に設ける第1,第２信号用の
第1,第２アライメントマークの配置状態は、第１図に示
すように第１物体と第２物体とのアライメント方向（ｘ
方向）と直交方向でも良く、又並列方向のどちらでも良
い。更に同一領域内に重ね合わせて配置しても良い。

第３図は本発明の第２実施例の要部概略図、第４図は
第３図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例では第１物体１面上に設ける第1,第２アライ
メントマーク3a,3bをアライメント方向（ｘ方向）に並
べている。第４図に示すように第1,第２アライメントマ
ーク3a,3bの光軸はマーク境界にあり、各々点F₁,F₂の位
置で集光するように設定されている。センサ５面上の光
束の動きに関しては第１実施例と同様である。

第５図は本発明の第３実施例の要部概略図、第６図は
第５図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例では第１物体１面上の物理光学素子３を凸レ
ンズ作用をする第１アライメントマーク3aと凹レンズ作
用をする第２アライメントマーク3bとを重ね合わせて構
成している。

第６図に示すように第1,第２アライメントマークの光
軸はマーク中心にあり、凸レンズ作用と凹レンズ作用を
し、光束は点F₁,F₂に集光するように設定されている。
センサ５面上の光束の動きは第１実施例と同様である。

第７図は本発明の第４実施例の要部概略図、第８図は
第７図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例では光源８からの光束を投射用レンズ９によ
り平行光として、先に第２物体２上の第２物理光学素子
４に投射している。そして第２物理光学素子４からの反
射回折光を第１物体１面上の第１物理光学素子である第
1,第２アライメントマーク3a,3bに入射させ、それから
の所定次数の回折光をセンサ5a,5bで検出している。第
２物体２面上の第２物理光学素子４はリニアグレーティ
ングレンズから成り、入射平行光束は回折され、このう
ち＋１次回折光は焦点F₁に集光し、−１次回折光は焦点
F₂へ集光される。このときの焦点距離はそれぞれf₁,−f
₁である。第１物体１上の第１アライメントマーク3aは
点F₁に集光された光束をセンサ5a面上へ結像するように
凹レンズの作用をもち、第２アライメントマーク3bは点
F₂に集光された光束をセンサ5b面上へ結像するように凸
レンズの作用を持っている。

第１物体１と第２物体２の相対位置ずれ量を−∈と
し、その時の信号光束位置の変位量S₁,S₂は点F₁,F₂のセ
ンサ５面上の集光点をそれぞれSS₁,SS₂とすれば、第1,
第２アライメントマーク3a,3bの光軸中心と点F₁,点F₂を
結ぶ直線と検出面５との交点として幾何光学的に求めら
れ定量的に示せば次のようになる。

今、f₁＝400μｍ Ｌ＝40000μｍ ｇ＝30μｍ とすれば、 差信号S₂−S₁をとれば S₂−S₁＝−93∈−108∈＝−201∈ となり、第１物体１と第２物体２との位置ずれ∈に対し
201倍の感度で検出することができる。

第９図は第７図の第４実施例の位置合わせ装置をプロ
キシミティー型の半導体製造用の露光装置に適用したと
きの一実施例の要部概略図である。

第９図において投光系と受光系はアライメント光源
８、投光レンズ９、投射ミラー17及びセンサ5a,5b、そ
して処理回路10a,10bを一体にしたビックアップヘッド1
6に納められ、全体を不図示のステージによりアライメ
ントマーク位置へ移動可能な構成をとっている。ビック
アップヘッド16より投射されたアライメント光束は、マ
スクホルダー15で支持された第１物体であるマスク１を
通過し、ウエハステージ12で支持された第２物体である
ウエハ２上のウエハ用アライメントマーク４で回折さ
れ、次いで第１物体であるマスク１面上の出射アライメ
ントマーク３で回折され再びビックアップヘッド16へは
いりセンサ5a,5bで受光される。センサ5a,5bで受光され
た回折光束のスポット情報は処理回路10a,10bを経て、
露光システムコントローラー14でマスク１とウエハ２の
アライメント情報として認識される。ここでウエハステ
ージ12を最適位置へと移動し、露光する為にステージコ
ントローラー11へ移動信号が送られ、ウエハステージ12
を移動する。

アライメントが完了すればＥで示される露光領域へ露
光ビームが投射され焼付が完了する。この時アライメン
ト光は斜投光系、斜受光系を構成しており退避動作を必
要としない。

第10図は本発明の第５実施例の要部概略図、第11図は
第10図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例では第７図の第４実施例と同様に第２物体２
上のアライメントマーク４へ先にアライメント光を投射
し、その反射回折光を第１物体１上の第1,第２アライメ
ントマーク3a,3bへ入射され、それらの回折光をセンサ5
a,5bで検出する系を構成している。第１物体１上の第1,
第２アライメントマーク3a,3bの配置はアライメント方
向へ並べている。

第11図に示すように第1,第２アライメントマーク3a,3
bの光軸はマーク境界にあり、それぞれ点F₁,点F₂の位置
で集光するように設定されており、センサ５面上の動き
は第４実施例と同様である。

第12図は本発明の第６実施例の要部概略図、第13図は
第12図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例では第１物体１と第２物体２の相対的な位置
ずれがない時のセンサ面５上のアライメント光束の入射
位置を、アライメントマークの中心を通るアライメント
方向と垂直断面とセンサ面の光線から長さScだけねじっ
た系を構成している。

第２物体２上のアライメントマーク４及びその回折光
の集光状態は第４実施例と同じであり、第１物体１上の
アライメントマーク3a,3bに偏向作用を付加し、第１物
体１と第２物体２の位置ずれがない状態でセンサ面５上
距離Scだけずれた位置S₀に信号光束がくるように設定し
ている。

信号光束は第１物体１と第２物体２の位置ずれ∈に伴
ないこの点S₀を中心に互いに逆向きに移動し、その量
S₁,S₂は第４実施例と同様である。

第14図は本発明の第７実施例の要部概略図、第15図は
第14図の光路を展開したときの要部概略図である。

本実施例では第１物体１と第２物体２の位置ずれがな
い時のセンサ面５上のアライメント光束の入射位置を、
アライメントマークの中心を通るアライメント方向と垂
直な断面とセンサ面の交線から凸凹系と凹凸系の２系統
でそれぞれ距離S₀₁,S₀₂と異った量だけねじり、S_off＝S
₀₂−S₀₁だけオフセットを加えて構成をとっている。第
２物体２上のアライメントマーク４及びその回折光の集
光状態は第４実施例と同じであり、第１物体上のアライ
メントマーク3a,3bに偏向作用を付加し、第１物体１と
第２物体２の位置ずれがない状態でセンサ面５上でそれ
ぞれ距離S_c1,S_c2だけずれた位置S₀₁,S₀₂に信号光束がく
るように設定している。

信号光束は第１物体１と第２物体２の位置ずれ∈に伴
ない、この点S₀₁及び点S₀₂を中心に互いに逆向きに移動
し、その量S₁,S₂は第４実施例と同様である。

第16図は本発明の第８実施例の要受概略図、第17図は
第16図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例は第１物体１面上の第1,第２アライメントマ
ーク3a,3bをアライメント方向（ｘ方向）に配置してい
る。

第1,第２アライメントマーク3a,3bの光軸は各アライ
メントマーク中心にあり、第２物体２面上のアライメン
トマーク４との光軸ずれの分、センサ５面上でずれが生
じ、第１物体１及び第２物体２の位置ずれがない状態で
信号光束はセンサ５上の点S₀₁,S₀₂の位置へくる。

信号光束は第１物体１と第２物体２の位置ずれ∈に伴
ない、この点S₀₁及び点S₀₂を中心に互いに逆向きに移動
し、その量S₁,S₂は前記第４実施例同様である。

第18図は本発明の第９実施例の要部概略図、第19図は
第18図の光路を展開したときの要部模式図である。

本実施例は第１物体１面の第１物理光学素子３と第２
物体２面上の第２物理光学素子４とで凸凹系と凹凸系の
２系統のオフセットを第２物体２上のリニアグレーティ
ングレンズからなるアライメントマーク４によって構成
したものである。第２物体２上のアライメントマーク４
に入射した光束は回折し、点F₁及び点F₂の位置に集光す
る波面をもつ２つの光束となる。点F₁及び点F₂はアライ
メントマークの中心における法線上からねじられた点と
なっており、第１物体１上の第1,第２アライメントマー
ク3a,3bの光軸中心と、これらの点を結ぶ方向の信号光
束は点S₀₁,点S₀₂のようにセンサ面５上異った位置とな
る。

信号光束は第１物体１と第２物体２の位置ずれ∈に伴
ない、この点S₀₁及び点S₀₂を中心に互いに逆向きに移動
し、その量S₁,S₂は前記第４実施例と同様である。

（発明の効果） 本発明によれば位置合わせを行うマスク等の第１物体
とウエハ等の第２物体面上に前述の光学的性質を有する
第1,第２物理光学素子を各々形成し、そのうち一方の物
理光学素子をリニアグレーティングレンズ素子より構成
し、これにより異なった次数の２系統の検出系により、
所定面上における回折光が互いのずれ量に対して逆符号
となるように設定することにより、次のような効果を有
する位置合わせ装置を達成している。

（イ）ウエハ面が傾斜するか、或はレジストの塗布むら
や、露光プロセス中に生じるそりなどのローカルな傾き
等によってアライメント光の重心位置が変動しても２つ
のアライメント信号光の相対的な重心位置検知を行うこ
とにより、ウエハ面の傾斜に左右されずに正確に位置ず
れを検出することができる。

（ロ）アライメントヘッドの位置がマスクに対して相対
的に変動した為に、アライメント信号光のセンサ上の重
心位置が変動しても２つのアライメント信号光の相対的
な重心位置検知を行うことにより、アライメントヘッド
の位置ずれに左右されない。

（ハ）同一のアライメントマークで２系統の系を構成
し、総合倍率を効果的に得ることができ、各系統の単独
の場合と比較して、約２倍の感度のアライメント信号を
得ることができる。

（ニ）リニアグレーティングレンズを用いて２系統の系
を構成することができ、アライメントマークが簡素化さ
れ、作成も容易となる。

（ホ）リニアグレーティングレンズを用いている為、ア
ライメントと直交方向の許容値が大きい。

【図面の簡単な説明】

第1,第3,第5,第7,第10,第12,第14,第16,第18図は順に本
発明の第１〜第９実施例の要部概略図、第2,第4,第6,第
8,第11,第13,第15,第17,第19図は順に本発明の第１〜第
９実施例の光路を展開したときの要部模式図、第９図は
本発明の第４実施例をプロキシミティ型の半導体製造用
の露光装置に適用したときの一実施例の要部概略図、第
20図，第21図は従来の位置合わせ装置の概略図である。 図中、１は第１物体、２は第２物体、3,4は各々第1,第
２物理光学素子、3a,3bは各々第1,第２アライメントマ
ーク、5,5a,5bはセンサ、6,7は回折光、８は光源、９は
投射レンズ、10,10a,10bは処理回路、11はステージコン
トローラ、12はウエハステージ、14は露光システムコン
トローラ、15はマスクホルダーである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−233305（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−285804（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209305（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209304（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−106427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−63802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−55824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−55823（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247602（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−4603（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１物体と第２物体とを対向させて相対的
   な位置決めを行う際、該第１物体面上と該第２物体面上
   に各々物理光学素子を形成し、このうち一方の物理光学
   素子に光を入射させたときに生ずる回折光を他方の物理
   光学素子に入射させ、該他方の物理光学素子により所定
   面上に生ずる回折パターンの光量分布を検出手段により
   検出することにより、該第１物体と該第２物体との相対
   的な位置決めを行なう際、該２つの物理光学素子のうち
   の一方の物理光学素子Ａをリニアグレーティングレンズ
   より構成し、該物理光学素子Ａより射出する異なった回
   折次数の光束に対し、凸レンズ作用と凹レンズ作用を同
   時に持たせるように構成したことを特徴とする位置合わ
   せ装置。
2. 【請求項２】前記２つの物理光学素子のうち他方の物理
   光学素子Ｂを信号用の第1,第２アライメントマークB1,B
   2の２つのアライメントマークより構成し、前記物理光
   学素子Ａと該物理光学素子Ｂとの組み合わせより凸凹系
   と凹凸系の２つのアライメント系を構成し、該２つのア
   ライメント系からの回折を利用して該第１物体と第２物
   体との相対的な位置決めを行なったことを特徴とする請
   求項１記載の位置合わせ装置。