JPH10274507A - 回折格子を用いた位置合せ方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回折格子を用いた位置合せ装置または方法に
おいて、半導体レーザを容易に且つ短時間で交換でき
る。 【解決手段】 レーザ光源から空間レンズ系へのレーザ
光伝達に光ファイバーを適用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスクとウエハを
位置合せした後、マスクパタンをウエハ上に焼き付けて
半導体ＩＣやＬＳＩを製造するための露光装置やパタン
位置を計測するパタン評価装置に応用して、好適な回折
格子を用いた光ヘテロダイン干渉法による位置合せ方法
やその実施に使用される位置合せ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ＩＣやＬＳＩパタンの微細化に伴
い、マスクパタンをウエハ上に露光転写する装置では、
マスクとウエハとを互いに高精度に位置合せする技術の
進展が不可欠のものとなっている。光ヘテロダイン干渉
法は、わずかに周波数の異なる２つのレーザー光を干渉
させてヘテロダイン信号を得、基準となるヘテロダイン
信号（参照信号）と測定したヘテロダイン信号間の位相
差を求め、マスクとウエハの位置合せや位置検出を行っ
ている。

【０００３】従来、回折格子を用いた光ヘテロダイン干
渉法を利用して微小変位測定、或いは精密な位置合せを
行う装置として、第３図に示すようなＸ線露光装置に応
用したものがある（特願平６−１７５２６０号）。第３
図において、２０は周波数が互いにわずかに異なり、偏
光面方向は互いに直交する２波長の光を発する横ゼーマ
ン効果形２周波直交偏光レーザー光源（波長λ１の光
源）、２０’は横ゼーマン効果形２周波直交偏光レーザ
ー光源（波長λ２の光源）、１１、１１’、１１”、２
１、２１’、２１”、２１’”はミラーであり、これら
のミラーのうちミラー１１’、１１”、２１’、２１”
は角度調整自在とされている（入射角調整手段）。２
２、２２’は円筒レンズ、２３、２３’は偏光ビームス
プリッター、２４はプリズム状ミラー、１、１’は誘電
体多層膜ミラー、３、３’、２５、２５’は集光レン
ズ、４、４’、２６、２６’は光電検出器（第１〜第４
の検出手段）、６は信号処理制御部（信号処理制御手
段）、２８、２９はそれぞれマスクステージ、ウエハス
テージ（相対移動機構）、３０はマスク（第１の物
体）、３１はウエハ（第２の物体）、３２はマスク回折
格子（第１の回折格子）、３３は単色光入射・回折光取
り出し窓、３４はウエハ回折格子（第２の回折格子）、
２２’、４４、４４’は偏光板である。ここで前記単色
光入射・回折光取り出し窓３３は、マスク３０に設けら
れた開口部であり、この窓３３を通して回折格子３４に
対して入射光が直接入射でき、且つその回折格子３４か
らの回折光が直接取り出せるようになっている。また、
マスクステージ２８、及びウエハステージ２９は、マス
ク３０、及びウエハ３１を相対的に動かす移動機構を構
成している。

【０００４】周波数が互いにわずかに異なり、偏光面方
向は互いに直交する２波長の光を発する横ゼーマン効果
形２周波直交偏光レーザー光源２０、２０’は、それぞ
れ中心波長λ１、λ２の各単色光を発するもので、これ
らの各波長は近接していないものが良い。これらのレー
ザー光は全反射ミラー２１、１１、円筒レンズ２２、２
２’を介して楕円状のビームとなりそのビームは偏光ビ
ームスプリッター２３、２３’によりそれぞれ水平成
分、あるいは垂直成分のみを有する直線偏光でしかも周
波数が互いにわずかに異なる２波長の光に分割され、分
割された光はそれぞれミラー２１’と２１”、そして１
１’と１１”を介して所望の入射角でそれぞれ回折格子
３２、及び回折格子３４に入射する。回折格子３２、３
４はそれぞれ格子ライン方向にずれており、しかも２波
長の入射光の同一楕円ビーム内に配置されている。ま
た、回折格子３２、３４の回折格子ピッチは等しくされ
ている。回折格子３２、及び回折格子３４からｎ次の回
折光を用いる場合、前記回折格子の所望の入射角θｎｉ
は回折格子のピッチＰと前記光源のレーザー光の波長λ
ｉにより次式より求められる。

【０００５】

【数１】ここで本実施例の入射角は±１次回折角より入
射されると仮定すると、

【数１】は次のように表される。

【０００６】

【数２】従って、レーザー光λ１、λ２の各単色光の入
射角をそれぞれθ１１＝ｓｉｎ−１（λ１／Ｐ）、θ１
２＝ｓｉｎ−１（λ２／Ｐ）に設定することにより、レ
ーザー光λ１、λ２の各単色光の１次回折光はそれぞれ
同一方向に出射する。

【０００７】回折格子３２から得られる光ヘテロダイン
干渉回折光、及び単色光入射・回折光取り出し窓３３を
通して回折格子３４から得られる光ヘテロダイン干渉回
折光は、それぞれミラー２１’”を介しプリズム状ミラ
ー２４によって、マスク側の光ヘテロダイン干渉回折光
とウエハ側の光ヘテロダイン干渉回折光に分離される。
分離された光ヘテロダイン干渉回折光は、それぞれ誘電
体多層膜ミラー１、１’によって、波長λ１、λ２の光
ヘテロダイン干渉回折光に分離される。マスク側とウエ
ハ側、さらに波長λ１とλ２によって分離された前記光
ヘテロダイン干渉回折光は、それぞれ偏光板４４と４
４’、２と２’、集光レンズ２５と２５’、３と３’を
介して光検出器２６と２６’、４と４’に導かれ、回折
光ビート信号として信号最適化処理制御部６で処理され
る。

【０００８】信号最適化処理制御部６では、回折格子３
２、３４から得られた光ヘテロダイン干渉回折光のビー
ト信号から、各波長について最も安定な（信号強度の強
い、あるいはＳ／Ｎ比の良い）信号を選別し、選択され
た波長についてのマスク側とウエハ側から得られた光ヘ
テロダイン干渉回折光のビート信号の内、いずれか一方
の信号を基準ビート信号として両ビート信号の位相差を
検出し、位相差が所定の値になるようにマスクステージ
２８、或いはウエハステージ２９を相対移動させ、マス
ク面上のパタンがウエハ面上の所定の位置に精度よく重
なって露光できるようにマスク３０とウエハ３１との間
の精密な位置合せを行うようにされている。しかしなが
ら、上記従来の装置では、２波長のレーザー光を生成さ
せる横ゼーマン効果形２周波直交偏光レーザー光源の小
型化が難しく、また、半導体レーザーと音響光学素子を
用いて小型化しても、多種類の波長の光源を用いた場合
には光学系全体が大型化してしまうという問題を有して
いた。また、光源の寿命、故障等による光源の交換作業
も、多種類の光ヘテロダイン干渉光学系から構成されて
いるため、光学系の調整が複雑になってしまうという問
題も有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の以
上の様な問題に鑑み創案されたもので、請求項１ないし
３の発明は光ヘテロダイン干渉光学系と２波長の光源を
分離し、光ファイバーを用いて結合させることにより、
位置検出のための光学系を小型化でき、且つ、光源の交
換作業も光ファイバーの結合部を切り放すことにより容
易にできる位置合せ方法を提供することを目的としたも
のである。また請求項４ないし６の発明は光ヘテロダイ
ン干渉光学系と２波長の光源を分離し、光ファイバーを
用いて結合させることにより、位置検出のための光学系
を小型化でき、且つ、光源の交換作業も光ファイバーの
結合部を切り放すことにより容易にできる位置合せ装置
を提供することを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、第１の物体に
設けた第１の回折格子と、第２の物体上に設けた第２の
回折格子とを一定の間隔を隔てて配置させ、光源として
周波数が互いにわずかに異なる２波長の単色光の組を複
数組発生する複数の光源を用い、前記複数の光源から発
生した２波長の単色光の組を光ファイバーに入射させ、
光ファイバーからの出射光を前記第１及び第２の回折格
子のそれぞれに対して所定の入射角度で入射させ、前記
第１の回折格子から生じる前記単色光の組に対応して複
数の光ヘテロダイン干渉回折光を独立に分離、検出して
第１のビート信号の組とし、前記第２の回折格子から生
じる前記単色光の組に対応して複数の光ヘテロダイン干
渉回折光を独立に分離、検出して第２のビート信号の組
とし、これらの第１及び第２のビート信号の組から各光
源に対応して独立した複数の位相差信号を算出し、これ
ら複数の位相差信号のうちの１つ、或いは２つ以上の位
相差信号に基づいて前記第１及び第２の物体を相対的に
動かして位置合せを行う方法を基本的特徴とするもので
ある。

【００１１】また、本発明のうち請求項２記載の発明
は、光源として音響光学素子の組を用いて周波数シフト
させた２波長の単色光の組を用いたことを特徴とする請
求項第１項記載の位置合せ方法を特徴としている。

【００１２】また、本発明のうち請求項３記載の発明
は、光源として音響光学素子の組を用いて周波数シフト
させた２波長の単色光の組をそれぞれ別々の光ファイバ
ーに入射させることを特徴とする請求項第２項記載の位
置合せ方法を特徴としている。

【００１３】本発明のうち請求項４記載の発明は、第１
の物体に設けた第１の回折格子と、第２の物体上に設け
た第２の回折格子と、前記第１及び第２の物体を相対的
に動かす移動機構と、周波数が互いにわずかに異なる２
波長の単色光の組を複数組発生する複数の光源と、前記
複数の光源から発生した２波長の単色光の組を光ファイ
バーに入射させる光ファイバー入射光学系と、光ファイ
バーから出射した単色光の組を前記第１及び第２の回折
格子のそれぞれに対して所定の入射角度で入射させる複
数の入射角調整手段と、前記第１の回折格子から生じる
前記単色光の組に対応して複数の光ヘテロダイン干渉回
折光を独立に分離、検出して複数の第１のビート信号を
生成する複数の第１の検出手段と、前記第２の回折格子
から生じる前記単色光の組に対応して複数の光ヘテロダ
イン干渉回折光を独立に分離、検出して複数の第２のビ
ート信号を生成する複数の第２の検出手段と、それら複
数の第１及び第２の検出手段によって生成された複数の
第１及び第２のビート信号から各光源に対応して独立に
複数の位相差信号を検出する位相差検出手段と、前記位
相差検出手段により得られた位相差検出信号のうち、前
記第１及び第２のビート信号の強度、又はＳ／Ｎ比の最
良である検出信号から得られた位相差信号に基づいて前
記移動機構に制御信号を送り出し、前記第１及び第２の
物体を相対的に動かして位置合せする信号処理制御手段
とを具備してなることを基本的特徴とする装置である。

【００１４】また、本発明のうち請求項５記載の発明
は、光源として音響光学素子の組を用いて周波数シフト
させた２波長の単色光の組を用いたことを特徴とする請
求項第４項記載の位置合せ装置を特徴としている。

【００１５】また、本発明のうち請求項６記載の発明
は、光源として音響光学素子の組を用いて周波数シフト
させた２波長の単色光の組をそれぞれ別々の光ファイバ
ーに入射させることを特徴とする請求項第５項記載の位
置合せ方法を特徴としている。

【００１６】請求項１ないし６記載の光源としては、横
ゼーマンレーザー光のような直交偏波面にわずかに異な
る２周波成分のコヒーレント光を射出するレーザー光の
他に、音響光学素子等により周波数シフトさせたレーザ
ー光の組を用いても良い。

【００１７】また光ファイバーへの入射方法に関して
も、横ゼーマンレーザー光のような直交偏波面にわずか
に異なる２周波成分のコヒーレント光を１本の光ファイ
バーに入射させる方法の他に、波長のわずかに異なる２
波長のレーザー光を分離させて、それぞれ別の光ファイ
バーに入射させる方法を用いてもよい。また、音響光学
素子を用いた場合にも、周波数シフトさせたレーザー光
をそれぞれ、別の光ファイバーに入射させても、或い
は、波長のわずかに異なる２波長のレーザー光を合成さ
せて入射させても同様の効果が得られる。

【００１８】さらに複数の光源から射出される所望な波
長を有するレーザー光をそれぞれ光ファイバーに入射さ
せ、光ファイバーからの出射光をそれぞれ所定の入射角
度で同一の回折格子に入射させ、各々の波長に対応して
独立に位置ずれ情報を検出し、信号強度の強い又はＳ／
Ｎ比の良い信号を選択的に用いて位置合せを行うことに
より光源と光ヘテロダイン干渉光学系を光ファイバーに
より分割でき、光学系の小型化、光源の交換調整の容易
化を実現することが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１、図２を参照して本発
明の実施の形態を説明する。

【００２０】図１は、請求項１ないし６記載の発明に係
わる位置合せ方法ならびに装置の第一の実施の形態で、
半導体ＩＣやＬＳＩを製造するためのＸ線露光装置のマ
スクとウエハの位置合せに用いられた光ヘテロダイン干
渉方式の位置合せ方法ならびに装置構成の概略を示すも
ので、図中マスク、及びウエハの各移動機構については
図３とほぼ同じである。図１において、５０、５０’は
ビーム整形器、５１、５１’はファイバーコネクタ、５
２、５２’、５２’’、５２’’’は光ファイバー、５
３、５３’はファイバー入射光学系である。

【００２１】周波数が互いにわずかに異なり、偏光面方
向は互いに直交する２波長の光を発する横ゼーマン効果
形２周波直交偏光レーザー光源２０、２０’は、それぞ
れ中心波長λ１、λ２の各単色光を発するもので、これ
らの各波長は近接していないものが良い。これらのレー
ザー光はファイバー入射光学系５３、５３’により、光
ファイバー５２’’、５２’’’に入射する。これらの
光源には図２にあるように音響光学素子の組を用いて周
波数シフトさせた２波長の単色光の組を用いることも出
来る。光ファイバー５２’’、５２’’’は、途中でフ
ァイバーコネクタ５１、５１’を介して光ファイバー５
２、５２’に結合される。光ファイバーから出射したレ
ーザー光は、ビーム整形器５０、５０’により所望の形
状に整形され、偏光ビームスプリッター２３、２３’に
よりそれぞれ水平成分、あるいは垂直成分のみを有する
直線偏光でしかも周波数が互いにわずかに異なる２波長
の光に分割され、分割された光はそれぞれミラー２１’
と２１”、そして１１’と１１”を介して所望の入射角
でそれぞれ回折格子３２、及び回折格子３４に入射す
る。

【００２２】回折格子からの回折光の検出、及びビート
信号処理方法は、図３と同様に、回折格子３２から得ら
れる光ヘテロダイン干渉回折光、及び単色光入射・回折
光取り出し窓３３を通して回折格子３４から得られる光
ヘテロダイン干渉回折光は、それぞれミラー２１’”介
しプリズム状ミラー２４によって、マスク側の光ヘテロ
ダイン干渉回折光とウエハ側の光ヘテロダイン干渉回折
光に分離される。分離された光ヘテロダイン干渉回折光
は、それぞれ誘電体多層膜ミラー１、１’によって、波
長λ１、λ２の光ヘテロダイン干渉回折光に分離され
る。マスク側とウエハ側、さらに波長λ１とλ２によっ
て分離された前記光ヘテロダイン干渉回折光は、それぞ
れ偏光板４４と４４’、２と２’、集光レンズ２５と２
５’、３と３’を介して光検出器２６と２６’、４と
４’に導かれ、回折光ビート信号として信号最適化処理
制御部６で処理される。

【００２３】信号最適化処理制御部６では、回折格子３
２、３４から得られた光ヘテロダイン干渉回折光のビー
ト信号から、各波長について最も安定な（信号強度の強
い、あるいはＳ／Ｎ比の良い）信号を選別し、選択され
た波長についてのマスク側とウエハ側から得られた光ヘ
テロダイン干渉回折光のビート信号の内、いずれか一方
の信号を基準ビート信号として両ビート信号の位相差を
検出し、位相差が所定の値になるようにマスクステージ
２８、或いはウエハステージ２９を相対移動させ、マス
ク面上のパタンがウエハ面上の所定の位置に精度よく重
なって露光できるようにマスク３０とウエハ３１との間
の精密な位置合せを行うようにされている。

【００２４】図２は、請求項１ないし６記載の発明に係
わる位置合せ方法ならびに装置の第２の実施の形態であ
る。光源として、音響光学素子の組を用いて周波数シフ
トさせた２波長の単色光の組を用いており、光源以外の
光学系、機構系、回路系等の構成要素については第一の
実施の形態と同様のものである。

【００２５】図２において、１２、１２’はレーザー光
源（１２は波長λ１、１２’は波長λ２）、１３、１
３’はミラー、１４、１４’はビームスプリッター、１
６、１６’、１６”、１６’’’は音響光学素子、１
７、１７’、１７”、１７’’’はミラー、１８は音響
光学素子駆動部、５４、５４’、５４”、５４はファイ
バー入射光学系、５５、５５’、５５”、５５’’’は
光ファイバー、５６、５６’、５６”、５６’’’はフ
ァイバーコネクタ、５７、５７’、５７”、５７’’’
は光ファイバー、５８、５８’、５８”、５８’’’は
ビーム整形器である。

【００２６】レーザー光源１２、１２’から発する中心
波長λ１、λ２の各単色光は、ビームスプリッタ１４、
１４’により、それぞれ２つのビームに分割され、全反
射ミラー１３、１３’を介して音響光学素子１６、１
６’、１６”、１６’’’に入射する。音響光学素子１
６、１６’、１６”、１６’’’は、音響光学素子駆動
部１８からの信号により、透過するレーザー光の周波数
をシフトさせる。波長λ１の２つのレーザー光は、音響
光学素子１６、１６’によりそれぞれ互いにわずかに異
なる周波数ｆ１、ｆ２だけ周波数シフトされる。同様
に、波長λ２の２つのレーザー光は、音響光学素子１
６’’、１６’’’によりそれぞれ互いにわずかに異な
る周波数ｆ３、ｆ４だけ周波数シフトされる。周波数シ
フトされたこれらのレーザー光は、それぞれファイバー
入射光学系により光ファイバーに入射する。光ファイバ
ーはファイバーコネクタにより光ファイバーと連結さ
れ、光ファイバーの出射光は、ビーム整形器によりビー
ムを所望の形状に整形され、それぞれミラー１７と１
７’、そして１７’’と１７’”を介して所望の入射角
でそれぞれ回折格子３２、及び回折格子３４に入射す
る。

【００２７】回折格子３２から得られる光ヘテロダイン
干渉回折光、及び単色光入射・回折光取り出し窓３３を
通して回折格子３４から得られる光ヘテロダイン干渉回
折光は、第１の実施の形態と同様に各波長の回折光に分
割され、ビート信号として検出し、信号最適化処理制御
部６で処理され、マスクとウエハとを位置合せ制御す
る。ここで、波長λ１の回折光から得られるビート信号
のビート周波数は｜ｆ１ーｆ２｜、波長λ２の回折光か
ら得られるビート信号のビート周波数は｜ｆ３ーｆ４｜
である。また、波長λ２の２つのレーザー光を音響光学
素子１６’’、１６’’’によりそれぞれ互いにわずか
に異なる周波数ｆ１、ｆ２だけ周波数シフトさせて波長
λ１の回折光から得られるビート信号のビート周波数と
同じ｜ｆ１ーｆ２｜になるように構成しても前記誘電体
多層膜ミラー１、１’により各波長の回折光に分離する
ことは可能である。

【００２８】以上のように、本実施の形態では複数の光
源から射出される所望な波長を有するレーザー光をそれ
ぞれ光ファイバーに入射させ、光ファイバーからの出射
光をそれぞれ所定の入射角度で同一の回折格子に入射さ
せ、各々の波長に対応して独立に位置ずれ情報を検出
し、信号強度の強い又はＳ／Ｎ比の良い信号を選択的に
用いて位置合せを行うことが可能である。光源と光ヘテ
ロダイン干渉光学系を光ファイバーにより分割でき、光
学系の小型化、光源の交換調整の容易化を実現すること
が可能である。

【００２９】第一の実施の形態において、それぞれのレ
ーザー光源から発した波長のわずかに異なる２波長直交
偏光のレーザー光を偏光ビームスプリッタにより２つに
分離し、４本の光ファイバーを用いてそれぞれのレーザ
ー光を入射させる構成にしても同様の効果が得られる。
また、第二の実施の形態においても、波長λ１、λ２の
それぞれについて、周波数シフトされた２つのレーザー
光を互いに直交偏光するレーザー光として偏光ビームス
プリッタにより合成し、２本の光ファイバーを用いてそ
れぞれのレーザー光を入射させる構成にしても同様の効
果が得られる。

【００３０】さらに、第一、第二の実施の形態におい
て、単色光の組に対応して複数の光ヘテロダイン干渉回
折光を独立に分離、検出する構成のものとして誘電体多
層膜ミラーを用いる構成の装置を示したが、単色光の組
に対応して、その単色光の光路に光学シャッターを用い
て所望の光ヘテロダイン干渉回折光のみを取り出す構成
にし、光学シャッターを制御することにより順次各単色
光の光ヘテロダイン干渉回折光のビート信号を取り出し
て最適なビート信号を選択する構成にしても同様の効果
が得られる。

【００３１】また、入射角について単色光の組に対応し
て回折格子の格子ライン方向の傾き角を変えることによ
り分離、検出する構成にしても同様の効果が得られる。

【００３２】さらに、第二の実施の形態においては、単
色光の組に対応して音響光学素子により周波数シフトさ
せて生成したビート周波数の違い、｜ｆ１ーｆ２｜、｜
ｆ３ーｆ４｜を電気的なフィルター等により分離、検出
する構成のもの、音響光学素子の駆動信号を制御するこ
とにより所望の光ヘテロダイン干渉回折光のみを取り出
す構成のものがあり、この場合も上記発明の構成が適用
できることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源と光ヘテロダイン干渉光学系を光ファイバーにより分
割でき、光学系の小型化、光源の交換調整の容易化を実
現することが可能であるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態である。

【図２】本発明の第二の実施の形態である。

【図３】従来の回折格子を用いた位置合せ装置の概略構
成図である。

【符号の説明】 １、１’ 誘電体多層膜ミラー ２、２’、４４、４４’ 偏光板 ３、３’、２５、２５’ 集光レンズ ４、４’、２６、２６’ 光電検出器 ６ 信号処理制御部 １１、１１’、１１” ミラー １２、１２’ レーザー光源（１２は波長λ１、１２’
は波長λ２） １３、１３’ ミラー １４、１４’ ビームスプリッター １６、１６’、１６”、１６’’’ 音響光学素子 １７、１７’、１７”、１７’’’ ミラー １８ 音響光学素子駆動部 ２０ 横ゼーマン効果形２周波直交偏光レーザー光源
（波長λ１の光源） ２０’ 横ゼーマン効果形２周波直交偏光レーザー光源
（波長λ２の光源） ２１、２１’、２１”、２１’’’ ミラー ２２、２２’ 円筒レンズ ２３、２３’ 偏光ビームスプリッター ２４ プリズム状ミラー ２８ マスクステージ ２９ ウエハステージ ３０ マスク ３１ ウエハ ３２ マスク回折格子 ３３ 単色光入射・回折光取り出し窓 ３４ ウエハ回折格子 ５０、５０’ ビーム整形器 ５１、５１’ ファイバーコネクタ ５２、５２’、５２”、５２’’’ 光ファイバー ５３、５３’ ファイバー入射光学系 ５４、５４’、５４”、５４’’’ ファイバー入射光
学系 ５５、５５’、５５”、５５’’’ 光ファイバー ５６、５６’、５６”、５６’’’ ファイバーコネク
タ ５７、５７’、５７”、５７’’’ 光ファイバー ５８、５８、５８’、５８”、５８’’’ ビーム整形
器

【数１】（ｎ・λｉ）／Ｐ＝ｓｉｎ（θｎｉ）

【数２】λｉ／Ｐ＝ｓｉｎ（θ１ｉ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の物体に設けた第１の回折格子と、
   第２の物体上に設けた第２の回折格子とを一定の間隔を
   隔てて配置させ、光源として周波数が互いにわずかに異
   なる２波長の単色光の組を複数組発生する複数の光源を
   用い、前記複数の光源から発生した２波長の単色光の組
   を光ファイバーを用いて前記第１及び第２の回折格子の
   それぞれに対して所定の入射角度で入射させ、前記第１
   の回折格子から生じる前記単色光の組に対応して複数の
   光ヘテロダイン干渉回折光を独立に分離、検出して第１
   のビート信号の組とし、前記第２の回折格子から生じる
   前記単色光の組に対応して複数の光ヘテロダイン干渉回
   折光を独立に分離、検出して第２のビート信号の組と
   し、これらの第１及び第２のビート信号の組から各光源
   に対応して独立した複数の位相差信号を算出し、これら
   複数の位相差信号のうちの１つ、或いは２つ以上の位相
   差信号に基づいて前記第１及び第２の物体を相対的に動
   かして位置合せを行うことを特徴とする回折格子を用い
   た位置合せ方法。
2. 【請求項２】 光源として音響光学素子の組を用いて周
   波数シフトさせた２波長の単色光の組を用いたことを特
   徴とする請求項第１項記載の位置合せ方法。
3. 【請求項３】 光源として音響光学素子の組を用いて周
   波数シフトさせた２波長の単色光の組をそれぞれ別々の
   光ファイバーに入射させることを特徴とする請求項第２
   項記載の位置合せ方法。
4. 【請求項４】 第１の物体に設けた第１の回折格子と、
   第２の物体上に設けた第２の回折格子と、前記第１及び
   第２の物体を相対的に動かす移動機構と、周波数が互い
   にわずかに異なる２波長の単色光の組を複数組発生する
   複数の光源と、前記複数の光源から発生した２波長の単
   色光の組を光ファイバーに入射させる光ファイバー入射
   光学系と、光ファイバーから出射した単色光の組を前記
   第１及び第２の回折格子のそれぞれに対して所定の入射
   角度で入射させる複数の入射角調整手段と、前記第１の
   回折格子から生じる前記単色光の組に対応して複数の光
   ヘテロダイン干渉回折光を独立に分離、検出して複数の
   第１のビート信号を生成する複数の第１の検出手段と、
   前記第２の回折格子から生じる前記単色光の組に対応し
   て複数の光ヘテロダイン干渉回折光を独立に分離、検出
   して複数の第２のビート信号を生成する複数の第２の検
   出手段と、それら複数の第１及び第２の検出手段によっ
   て生成された複数の第１及び第２のビート信号から各光
   源に対応して独立に複数の位相差信号を検出する位相差
   検出手段と、前記位相差検出手段により得られた位相差
   検出信号のうち、前記第１及び第２のビート信号の強度
   又はＳ／Ｎ比の最良である検出信号から得られた位相差
   信号に基づいて前記移動機構に制御信号を送り出し、前
   記第１及び第２の物体を相対的に動かして位置合せする
   信号処理制御手段とを具備してなることを特徴とする回
   折格子を用いた位置合せ装置。
5. 【請求項５】 光源として音響光学素子の組を用いて周
   波数シフトさせた２波長の単色光の組を用いたことを特
   徴とする請求項第４項記載の位置合せ装置。
6. 【請求項６】 光源として音響光学素子の組を用いて周
   波数シフトさせた２波長の単色光の組をそれぞれ別々の
   光ファイバーに入射させることを特徴とする請求項第５
   項記載の位置合せ装置。