【事件の表示】
　特許第３０３４１１５号「結像方法及び装置並びに物体を正確に変位及び位置決めする装置」の請求項１ないし１６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０３４１１５号の請求項１ないし１５に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第３０３４１１５号は、平成４年２月７日（パリ条約による優先権主張１９９１年２月７日、オランダ）に特許出願され、平成１２年２月１８日にその特許の設定登録がなされ、その後、異議申立人桑田勉から特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年６月２６日に訂正請求（後日取り下げ）がなされ、再度の取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年１１月７日に訂正請求がなされたものである。
１．１　異議申立ての概要
　異議申立人桑田勉は、甲第１号証（特開昭６３一２３２４２４号公報）、甲第２号証（特開平１一２０２８３３号公報）、甲第３号証（特開昭６２一１５２６３３号公報）、甲第４号証（特開昭５３−１４５４７５号公報）、甲第５号証（特開平２一２９０５０２号公報）、甲第６号証（特開昭６０一２２５００５号公報）、甲第７号証（特開昭６４一１８００２号公報）、甲第８号証（特開昭６ ２一８４５１６号公報）、甲第９号証（特開昭６１一１３６２２７号公報）及び甲第１０号証（特開平２−６８６０９号公報）を提出し、以下の主張をしている。
　本件請求項１に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであり、また、本件請求項１に係る発明は、上記甲第１号証及び甲第３号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであり、さらに、本件請求項１に係る発明は、甲第１号証〜甲第３号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項２に係る発明は、甲第１号証〜甲第３号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項２に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項３に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項３に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項４に係る発明は、甲第２号証及び甲第４号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項４に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項５に係る発明は、甲第２号証〜甲第４号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項５に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項６に係る発明は、甲第２号証及び甲第４号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項６に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項７に係る発明は、甲第２号証〜甲第４号証及び甲第６号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項７に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項８に係る発明は、甲第２号証〜甲第４号証、甲第６号証及び甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項８に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項９に係る発明は、甲第２号証〜甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項９に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１０に係る発明は、甲第２号証〜甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１０に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１１に係る発明は、甲第２号証〜甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１１に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１２に係る発明は、甲第２号証〜甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１２に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１３に係る発明は、甲第２号証〜甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１３に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１４に係る発明は、甲第２号証〜甲第７号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１４に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１５に係る発明は、甲第１号証〜甲第８号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１５に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件請求項１６に係る発明は、甲第１号証〜甲第９号証記載の発明に基いて当業者が容易に発明できたものであるから、本件請求項１６に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　本件特許第３０３４１１５号請求項４に係る発明の特許は、その明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の記載が、特許法第３６条に規定する要件を満たさない出願に対してされたものである。
　従って、本件請求項１〜１６に係る特許を取り消すべき旨主張している。
１．２　異議申立人桑田勉が提出した甲第１号証〜甲第１０号証の記載内容
１．２．１　甲第１号証の記載内容  
　甲第１号証の第１頁右欄第８行〜第２頁左上欄第３行には「このステッパは、基板例えば半導体ウエハを投影レンズ下でステップ移動させながら、原板例えばレチクル上に形成されているパターン像を投影レンズで縮小して１枚のウエハ上の複数箇所に順次露光して行くものである。そして、ステッパにおけるレチクルとウエハとの１つのアライメント方式として投影レンズを介して、レチクルとウエハとの位置合せを行なうＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式がある。さらに、ＴＴＬ方式の位置合せには…２（原文は丸数字）適当な数の測定点における結果に基づいて位置合せを行ない、その後ショット配列に従ってウエハをステップさせて露光等を行なうグローバルアライメントとがある。」と記載されている。
　甲第１号証の第２頁右上欄第１４行〜右下欄第１１行には「同図において、ＳＴはウエハをＸ，Ｙ方向へ移動させるＸＹステージ、ＸＭ、ＹＭはステージＳＴをそれぞれＸ，Ｙ方向に駆動する駆動モータ、ＷＳはウエハをθ方向に回転させるθステージ、ＷＦはウエハ、ＯＡはプリアライメントマークを検出し大まかに位置合せを行なうためのオフアクシス顕微鏡である。また、ＬＮは焼付投影レンズ、ＲＳはレチクルをＸ，Ｙ，θ方向に移動させるレチクルステージ同図において、レーザチューブＬＴから出たレーザビームは、…それぞれレチクル上のアライメントマークおよびウエハ上のアライメントマーク上をスキャンする。各マークからの反射光は…光電ディテクタＤＲ，ＤＬに入る。…以上よりレチクルＲＴとウエハＷＦとのずれ量を求めることができる。」と記載されている。
　甲第１号証の第２頁右下欄第１８行〜第３頁右上欄第１４行には「第３図は、ウエハ上の各露光領域Ｓ（ショット領域）のアライメントマークの配置を示す図である。各ショット領域毎にアライメントマークＷ１とＷ２が配置されている。…このΔＸおよびΔＹを、ショット領域の両側に付されたアライメントマーク（第３図）の各々について求める。…そのショットのＸ，Ｙ，θ方向のずれ量は、例えば以下のように求めることができる。…左右の別ショットにおけるセンター位置の差を求めて、これよりウエハローティションを求めている。」と記載されている。
　甲第１号証の第３頁右下欄第１９行〜第４頁左上欄第３行には「次のステップ３からステップ９までは位置ずれ計測のうちθ補正を行なうループである。まず、ステップ３で第４図のｌショット（黒塗りで示したショット）についてＴＴＬにてずれ量計測を行なう。」と記載され、また甲第１号証の第５頁左上欄第１行〜第６行には「ステップ９でトレランス内であった場合は、ステップ１０〜ステップ１８の位置ずれ計測のθＸＹ補正ループに進む。このθＸＹ補正ループにおいては、ウエハのθ補正、倍率補正およびシフト補正をＸＹステージを駆動することにより行なう。また補正格子を作成するための各種計測値を得る。」と記載されている。
　甲第１号証の第６頁左下欄第２行〜第１０行には「上述のようなグロ−バルアライメントによれば、各ショット領域へのステップ移動は、予めθ補正ループによりチップθおよびウエハθが補正され、また幾つかのショット領域における計測結果に基づいて補正格子を作成して当該データに従って位置合せが行なわれるので、常に一定の精度が保証される。さらに、予め記憶してある補正格子のデータに従ってステージを移動していくので高速で装置のスループットが高い。」と記載されている。
１．２．２　甲第２号証の記載内容
　甲第２号証の第２頁左上欄第１行〜第１３行には「ウエハテーブルのヨーイング角誤差を補正する方法は提案されている。これは、ウエハテーブル上のミラー面を１軸に対しては２点測定し、テーブル移動時の２点の位置を引いた量をヨーイング誤差とし、この値を０にするようにθ軸移動テーブルにサーボをかけるものである。このようにすれば、テーブルのヨーイング誤差による位置誤差はなくすことができる。しかし、例えば、テーブル移動時にピッチング誤差が５秒あったとき、ウエハの露光面とレ−ザ干渉計によるミラーの測定位置のＺ距離が２ｍｍあるとすれば、０．０５μｍの位置誤差が生じてしまう。」と記載されている。
　甲第２号証第２頁左下欄第６行〜右下欄第１７行には「第１図は本発明によるピッチング、ローリング、ヨーイング補正機構を具備した高精度ＸＹステージの一実施例である。…ステージ１ ，２は直交してモ−タ８と送りネジ９により駆動される。ウエハステージの位置はレーザ干渉計７により計測される。ステージ１，２の移動にともなうピッチング変動はレーザ干渉計７ａ，７ｂで計測したステージ位置の差で検出され、ローリング変動はレーザ干渉計７ｃ，７ｄで計測したステージ位置の差で、ヨーイング変動はレーザ干渉計７ｄ，７ｅで計測したステージ位置の差で検出される。ステージ１，２上には４〜６の各角度誤差補正ステージがあり、レーザ干渉計により求めたピッチング、ローリング、ヨーイング誤差を補正する。」と記載されている。
１．２．３　甲第３号証の記載内容  
　甲第３号証の第１３頁右下欄第１１行から第１４頁左上欄第１５行には「第１９Ａ図、第１９Ｂ図はＹ方向、Ｘ方向のアッべ・オフセット・エラー、δＹ、δＸを示している。…ピッチ角γおよびロール角φは次の式から見出すことができる。…こうして生じるアッべ・オフセット・エラーδＹおよびδＸは次の式から見出すことができる。…アッべ・オフセット・エラーは、一δＹ、−δＸのアドレス・オフセットを名目アドレス、ポイントアドレスＹｅ、Ｘｅに加算してＸ−Ｙ−θステージ１９０の最終位置決めを行なうことによって削除できる。」と記載されている。
　甲第３号証の第１４頁左上欄第１６行〜右上欄第１０行には「第２０図は第１８図に示すようにアライメント・露光システム２８０内に装着したＸ−Ｙ−θステージ１９０を位置決めする手順を示すフローチャートである。このＸ−Ｙ一θステージ１９０は名目アドレス、ポイントアドレスＹｅ、Ｘｅのところに位置する。像２８２はサーボ制御式エレベータ組立体２８７、２８８、２８９を適当に位置決めすることによってＺ、ピッチ、ロールの各方向において半導体ウェファを位置決めすることで焦点合わせされる。次いで、アッべ・オフセット・エラーδＹ、δＸを計算する。最後に、一δＹ、一δＸアドレス・オフセットを上述したような名目アドレス、ポイントアドレスに加算し、Ｘ−Ｙ−θステージ１９０を所望に応じてその訂正した最終点まで移動させる。」と記載されている。
　甲第３号証の第３頁左上欄第５行〜第１５行には「チャック取付スパイダが各々Ｚ軸線に対して平行な第１、第２、第３の寸法Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を測定する３つの位置決めセット（２９７、２９８、２９９）からなるシステムによって支持されており、第１、第２、第３の寸法Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を利用してチャック取付スパイダの位置におけるピッチ（γ）、ロール（φ）のオフセットを計算し、さらに、再帰反射器の平面間のＺ軸線に沿った距離とそれぞれγ、φとの積によって実質的に表される、Ｙ軸線、Ｘ軸線に沿った加工片のアツベ・オフセットを計算する」と記載されている。
　甲第３号証第１４頁右上欄第１１行〜第１６頁左下欄第４行には「第２１図は像２８２を半導体ウェファ１７７の表面に焦点合わせする別の焦点合わせ・レベリング機構を示している。…運動位置決め装置３０１は上述の焦点合わせ・レベリング機構を果たし、…基準平面３０４からチャック取付スパイダ２９６までの３つの垂直方向距離Ｚ１′、Ｚ２′、Ｚ３′を表わしている。…第２２図はＸ−Ｙ−θステージ３００の位置をこのような直接式干渉計制御システムによって制御する改良気体軸受式多軸ステージ組立体３１０を示している。…この３軸干渉計測定システム３１２はチャック取付スパイダ２９６の３つのアーム３２０、３２２、３２４の各々に直接取り付けた３つの再帰反射器３１４、３１６、３１８を持つ。３軸干渉計測定システム３１２は…３つの干渉計距離測定経路３２７、３２９、３３１に沿った３つの距離Ｕ，Ｖ，Ｗを測定する。…作動にあたって、Ｙ，Ｘ，θの運動軸線に沿ったチャック取付スパイダ２９６の所望位置についてのＵ，Ｖ，Ｗ測定値は所望のＹ−Ｘ−θ位置アドレスからコンピュータ３８０が計算する。そのアドレスに組み合った所望のＹ，Ｘ位置は次のようにアッべ・オフセット測定エラーの影響を受ける。…３つの垂直方向距離Ｚ１′、Ｚ２′、Ｚ３′が等しくない場合、Ｙ，Ｘ運動軸線に沿った半導体ウェファ１７７の実際の位置は再帰反射器３１４、３１６、６１８の平面の測定位置からオフセットする。こうして生じるδＹ′、δＸ′オフセット・エラーは次のようにして見出すことができる。ピッチ角γ′およびロール角φ′は
　γ′＝（Ｚ２′+Ｚ３′-２Ｚ１′）／３Ｒ′
　φ′＝（Ｚ２′-Ｚ３′）／√３（Ｒ′）
そして、δＹ′、δＸ′オフセット・エラーは
　δＹ′＝Ｈ′（γ′）
　δＸ′＝Ｈ′（φ′）によって決定される。これらのオフセット・エラーは、チャック取付スパイダ２９６についての名目の所望位置アドレスに−Ｙ′、一Ｘ′アドレス・オフセットを加算することによって削除し得る。最後に、サーボ制御器３８２が第１、第２のＹ軸線リニアモータ８４、８６およびＸ軸線リニアモータ９８を駆動して、オフセット（Ｙ-δＹ′）-（Ｘ一δＸ′）-θアドレス（米国特許出願第７９２，４３２号に概略説明されている）からコンピュータ３８０で計算したＵ、Ｖ、Ｗ測定値のところにチャック取付スパイダ２９６を位置させる。」と記載されている。
　甲第３号証の第３頁右上欄第１行〜左下欄第２行には「このチャック取付スパイダが５軸干渉計測定システム（３１２）の５つの再帰反射器（３１４、３１６、３１８、３９８、４００）を直接取り付けており、これら再帰反射器のうち３つの再帰反射器（３１４、３１６、３１８）がＺ軸線に直交する第１の平面内に取り付けてあり、他の２つの再帰反射器（３９８、４００）がＺ軸線に直交する第２の平面内に取り付けてあり、５軸干渉計測定システムが第１平面のところでベース（１６）に関する、３つの測定軸線（３２７、３２９、３３１）に沿ったチャック取付スパイダの位置を直接測定すると共に、２つの付加的な測定軸線（３９４、３９６）に沿った第１平面に関する第２平面のアッべ・オフセットを差動測定し、第１平面に関する第２平面のこの測定したアッべ・オフセットを利用して…第１平面に関する加工片の平面の付随的アッべ・オフセットを計算することを特徴とする装置。」と記載されている。
　甲第３号証の第１７頁左上欄第１９行〜第１８頁左上欄第１４行には「改良気体軸受多軸ステージ組立体３１０でもＹ，Ｘ方向において微小のアッべ・オフセット・エラーを生じやすい。これは、再帰反射器３１４、３１６、３１８が半導体ウェファ１７７の平面下に取り付けであり、したがってベース１６の基準頂面１４および中間ステージ要素２４の基準頂面１２の表面幾何学形状における微小なばらつきがピッチ、ロールの方向における微小回転（先に説明していない）を生じさせるからである。第２５図はＸ−Ｙ−θステージ３９１の位置が５軸干渉計測定システム３９２によって制御される改良多軸ステージ組立体３９０を示す。５軸干渉計測定システム３９２は、それぞれ３つの再帰反射器３１４、３１６、３１８までの３つの干渉計距離測定経路３２７、３２９、３３１に沿った測定値Ｕ、Ｖ、Ｗ（付加的な再帰反射器３９８、４００までの付加的な干渉計距離測定経路３９４、３９６に沿った測定値Ｕ′、Ｖ′で修正される）によって決定されるようなＹ、Ｘ、θ方向におけるＸ−Ｙ一θステージ３９１の動きを制御する。５軸干渉計測定システム３９２は３軸干渉計測定システム３１２の光学構成要素のすべて、…と、前記の再帰反射器３９８、４００とを包含する。…上述のように、それぞれ干渉計測定経路３９４、３９６に沿った測定値Ｕ′、Ｖ′はそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ測定値を修正するのに使用される。半導体ウェファをその所望のＵ、Ｖ、Ｗの位置に位置決めするのに必要なＵ、Ｖ、Ｗ測定値についての修正値δＵ、δＶ、δＷは次のように決定される。…Ｕ、Ｖ、Ｗ測定値のそれぞれの修正した最終値Ｕ″、Ｖ″、Ｗ″は次のように決定される。
Ｕ″＝Ｕ−δＵ
Ｖ″＝Ｖ−δＶ
Ｗ″＝Ｗ−δＷ」と記載されている。
１．２．４　甲第４号証の記載内容
　甲第４号証の第２頁左上欄第１０行〜左下欄第７行には「第３図は電子ビーム露光装置に適用した概略構成図である。図中１１は図示しない駆動機構で移動制御されるテーブルである。…一方、前記テーブル１１のＸ方向側面及びＹ方向側面にはそれぞれ反射鏡１５，１６が設置されている。そして、これらの反射鏡１５，１６にはレーザ干渉計１７，１８からそれぞれ３本のレーザ光が照射され、その反射光との干渉からレーザ光路長が測定されている。即ち、前記レーザ干渉計１７からは光軸が三角形をなす３本のレーザ光が平行に出力されている。これらのレーザ光はテーブル１１のＸ軸に平行なもので、レーザ光ａと、このレーザ光ａに対してＹ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ所定間隔を離したレーザ光ｂ，ｃとからなる。また同様にして前記レーザ干渉計１３からはＹ軸に平行な３本のレーザ光が出力され、これらのレーザ光は、レーザ光ｄと、このレーザ光ｄに対してＸ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ所定間隔を離したレーザ光ｅ，ｆとからなっている。そして、前記レーザ干渉計１７，１８は上記各レーザ光ａ〜ｆに対してそれぞれレーザ光路長を測定している。これらの測長された各値はセレクタ回路１９を介して選択的に演算処理回路２０に供給されている。演算処理回路２０は差演算器や乗算器等で構成されるもので、前記選択的に供給された測長値から前記テーブル１１の移動量を始めとしてピッチング、ローリング、ヨーイングの割合を演算処理している。そしてその演算処理結果は表示器２１に供給され、例えばＬＥＤ等の表示素子を以って表示されると共に、テーブル位置検出回路２２に供給されている。」と記載されている。
　また甲第４号証の第３頁右上欄第１行〜左下欄第１行には「このように本発明装置によれば、テーブル１１の移動量は勿論のこと、上記テーブル１１のピッチング、ローリング、ヨーイング迄も検出することができる。従って、上述した電子ビーム露光装置を始めとして正確な位置検出が要求されるレーザ加工装置やＸ線露光装置、その他パターン座標測定器等にも広く適用することができる。その上、従来テーブル１１の移動に伴う位置誤差や回転変化等の避けることのできなかった誤差を除去し、極めて高精度な位置決めを行うことが可能となる…更に反射鏡を前記テーブル１１の端面を鏡面仕上げすることによって兼用するようにしてもよい。」と記載されている。
１．２．５　甲第５号証の記載内容  
　甲第５号証の第３頁右上欄第１４行〜第３頁右下欄第３行には「第１図は本発明の平面鏡干渉計の第一の実施例を示す。この実施例では、光学アセンブリを通過する前に光ビームが分割され、２個の別個な測定Ｘ，Ｘ′が行われる。…この２つの測定ビームは、距離ｄだけ離れた平行光路に沿う方向に向けられ、目的物１１０までの距離の本質的に独立した２つの測定値を生成する。可動鏡１２１の鏡表面１２２は、測定ビームを反射させ、ビームは光学アセンブリ１２０を通り検出器１４１および１４３まで戻る。…光学アセンブリ１２０は、入射ビームと４５度の角度をなすビーム分割表面１２４を有する偏光ビーム・スプリッタ１２３、四分の−波長板１２５およびキューブ・コーナ１２７、１２９、１３１，１３３から成る。」と記載され、
　甲第５号証第４頁左下欄第３行〜第１５行には「第一基準ビーム１１３ａと第一測定ビーム１１５ａは結合されて第一出力ビーム１３５となり、第一検出器１４１の方に向けられる。第二基準ビーム１１３ｂと第二測定ビーム１１５ｂは、結合されて第二出力ビーム１３７となり、第二検出器１４３の方に向けられる。検出器１４１および１４３は、混合偏光子を用いて基準および測定ビームを混合し、そして光検出器を用いて測定ビームの光路長が変わったときに生じる干渉じまの縁を検出する。両検出器は、測定平面鏡１２１、即ち目的物１１０までの距離の変化を測定する。しかし、この２つの測定は距離ｄだけ離れて行うので、目的物１１０の回転（偏揺れ）は、この２つの測定値の差から計算することができる。」と記載されている。
　甲第５号証の第６頁左下欄第５行〜右下欄第１２行には「第６図は、ＸおよびＹ軸方向の線形変位、ピッチ、ロールおよび偏揺れ（各々、Ｘ、ＹおよびＺ軸まわりの回転）を測定するための、２つの直線的移動および角度測定干渉計と１つの従来形平面鏡干渉計を組み入れたレーザ干渉計測定システムの略図を示す。この３つの干渉計のためのビームは、３３％ビーム・スプリッタ５１３および５１４を通してレーザ５１１により与えられる。従来形平面鏡干渉形５１７は、Ｙ軸上にあり、検出器６２１でステージ５１０のＹ変位を測定する。１つの直線的移動および角度測定干渉計５１５は、Ｙ軸上にあり、検出器５２３でＹ′を、および検出器５２５でＹ″を測定する。Ｙ′およびＹ″測定は、Ｘ軸方向についてＹ測定からオフセットされた位置で行われる。Ｙ′およびＹ″測定は、Ｚ軸方向の距離ｄだけお互いにオフセットされている。したがってＹ−Ｙ′はステージ５１０の偏揺れを決定し、Ｙ′−Ｙ″はステージ５１０のピッチを決定するために用いることができる。第二の直線的移動および角度測定干渉計５１７は、Ｘ軸上に置かれ、検出器５２７でステージ５１０のＸ変位を測定し、検出器５２９でＸ−Ｘ′を測定する。ＸおよびＸ′測定値はＺ軸方向の距離ｄだけお互いにオフセットされているので、Ｘ−Ｘ′はステージ５１０のロールを決定するために用いることができる。２つの平面測定鏡６３１および６３３は、ピッチおよびロール測定をすることのできるように、Ｚ軸方向においてｄよりも大きくなければならない。」と記載されている。
　甲第５号証の第３頁右下欄第１７行〜第４頁左上欄第１１行には「第一測定ビーム１１５ａは、…ビーム分割面１２４および四分の−波長板１２５を通り可動鏡１２１に達し、そこで光学アセンブリ１２０の方に逆に反射され、…このときビーム１１５ａは、ビーム分割面１２４によりキューブ・コーナ１２９の方に反射され、キューブ・コーナ１２９でビーム分割面１２４まで戻され、そこで第一測定ビーム１１５ａは…可動測定鏡１２１の方向に向けられ、そこで反射されて…検出器１４１に進む。」と記載されている。
１．２．６　甲第６号証の記載内容
　甲第６号証第２頁左下欄第９行〜右下欄第３行には「レーザー干渉計１６，１７，１８から出てくる干渉光のレシーバ１２，１３，１４，１５で干渉光が電気信号に変えられる。又、レーザー光を発する光源５や、反射鏡や半透鏡６，７，８，９，１０，１１はレーザー光の光路を曲げたり分配するのに使用されている。レーザー光の干渉計１６及び反射鏡２５は、本補正方式を実施するために必要とされる第二のレーザー干渉計である。即ち、この第二のレーザー干渉計は干渉計１６と反射鏡２５との間を走る光２６の光路長を常に測定している。又、干渉計１６と反射鏡２５はメインスペース１にしっかりと固定されている。干渉計１６の出力を電気信号に変えるためにレシーバ１５が用いられる。」と記載されている。
　甲第６号証の第３頁左上欄第１３行〜右下欄第７行には「第２図において本発明に係る部分の構成について説明を行なう。第１図の光路２６を計測しているレーザー干渉計から得られる増又は減の信号５７をカウンター４６が受け取って計数している。…即ち、ここで得られるΔＸを現在位置Ｘに加えれば標準値Ｘが得られることがわかる。…加算点３９には補正量ΔＸが常に与えられているため、例えば空気の温度が急激に変化した時、カウンター４４が保持するＸの値も急激に変動する。しかし、カウンター４６が保持するｌの値も同様に変動するため、出力信号Ｘの値６３が変動した分は、補正値６０で補正され、結果としてＸＹステージ２の現在位置は不動となる。このようなリアルタイムの補正は、電子ビームやレーザー光等を利用して微細なパターンを直列データで描画する装置において特に必要とされる。即ち、このようなリアルタイムの補正を行なわない場合、瞬間的な気圧変動等が起った場合、その時描いていたパターンが歪む現象が起り、これは超ＬＳＩの微細パターン等の描画において極めて有害なことである。」と記載されている。
１．２．７　甲第７号証の記載内容  
　甲第７号証第２頁左下欄第１６行〜第１８行には「本発明はこの様な従来の問題点を解決し、簡単な方法で空気の屈折率揺らぎによる干渉計の計測値の揺らぎを減少させることを目的とする。」と記載されている。
　甲第７号証第３頁左上欄第２行〜右上欄第７行には「第１図は本発明の実施例による位置検出装置を精密移動ステージの座標測定に適用したときの構成の斜視図であり、１は周波数安定化したレーザ光源であって、ゼーマン効果を用いて約２ＭＨｚだけ周波数の異なった互いに偏光特性の異なった２成分を含む光束２を出力する。３はミラーであり光束２は図に見えないビームスプリッターによりステージのＸ方向計測用のＸビーム４Ｘとｙ方向計測用のＹビーム４Ｙに分割され、Ｘ干渉計ユニット５ＸとＹ干渉計ユニット５Ｙに導かれる。Ｘ干渉計ユニット５ＸはＸミラーＭＸのＸ方向の移動量を測定し、５ＹはＹミラーＭＹのＹ方向の移動量を測定する。ＳＴは互いに直交したＸミラーＭＸとＹミラーＭＹを載置して移動するステージであり、Ｘ、Ｙ方向に平行に２次元移動する。ステージＳＴ上にはウェハ等の位置決め対象物の設置されるホルダーＷＨがある。ＦＮはファンであり、風をＸダクトＤＣＸとＹダクトＤＣＹにゴミ除去のフィルターＦＬを経て送る働きをする。ＸダクトＤＣＸとＹダクトＤＣＹの各送風口はＸミラーＭＸ、ＹミラーＭＹの移動軌跡と空間的に干渉しないように配置され、計測用にＸミラーＭＸやＹミラーＭＹに向かうレーザビームの部分に上方から温度安定化されたほぼ一定速の風を送る。風の空気温度は装置の周辺環境の空調の温度と一致させるのが良い。」と記載されている。
　甲第７号証第３頁右上欄第１０行〜左下欄第１行には「第３図にはレーザ干渉計の光路が示されている。レーザ光源１を射出したレーザビームＢ１は偏光ビームスプリッター１０により２つの分割され、偏光ビームスプリッター１０を通過した一方の偏光ビームはλ／４板１３を通って測長用のビームＢ２となってＸミラーＭＸで反射して戻る。λ／４板を逆に通ったビームは偏光状態が反転され、偏光ビームスプリッタ１０で反射され、プリズム１１で反射した後、偏光ビームスプリッター１０で反射され、ビームＢ３となって再びＸミラーＭＸで反射される。」と記載されている。
１．２．８　甲第８号証の記載内容
　甲第８号証の第３頁右下欄第２０行〜第４頁左下欄第７行には「第２図は、その処理工程を実施するためのステッパーの概略的な構成を示す図、…さてステージ２はモータ３によって駆動され、その２次元的な位置（座標値）はレ−ザ光波干渉計４によって計測される。そしてウェハＷ上に予め形成されたアライメント用のマーク（特に回折格子マーク）を検出するために、Ｈｅ−Ｎｅ等の…レ−ザ光源…が設けられ，レ−ザ光源５からのレーザ光は投影レンズ１を介してウェハＷ上にスポット光ＳＰとして結像される。
　このスポット光ＳＰはウェハＷ上でパターン領域ＰＡの投影像の外側で、光軸ＡＸから一定距離に位置するように配置される。…そしてウェハＷ上のマークの位置検出は、スポット光ＳＰが投影レンズ１の投影視野内で固定しているため、ステージ２の移動位置を検出する干渉計４からの座標値と、光電検出器１０からの光電信号を入力する主制御回路１１によって実行される。この主制御回路１１は、さらにモータ３の駆動を制御するとともに、Ｅ．Ｇ．Ａ（エンハンスト・グローバル・アライメント）方式によるステップ・アンド・リピートの露光動作や、ウェハＷ上のショット領域の配列の規則性の決定動作（Ｅ．Ｇ．Ａ方式の主要演算動作）を行なう。もちろんショット配列の設計値も予め記憶している。」と記載されている。
　甲第８号証第５頁右上欄第１７行〜第６頁右下欄第１５行には「次に本発明の実施例によるアライメントシーケンスを説明するが、その前にＥ．Ｇ．Ａ方式の原理について説明する。…以上のようにして、スケーリング、ローテーション、直交度、及びシフトの４つの誤差パラメータが求まる。もちろんこの４つの誤差パラメータを求める一つ前の段階で、未知数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが決定されるから、実際のステップ・アンド・リピート露光時には、これら未知数を（２）式に代入し、…ショット位置…を算出し、このショット位置…にステージ２が位置決めされるようにステッピングを行なっては露光を繰り返せばよい。」と記載され、
　甲第８号証第１０頁左上欄第１行〜第１０頁左下欄第９行には「ところがＬＳＡ系のような機能を持たない装置でも、同様の効果を得ることができる。例えば第７図に示すように、レチクルＲに設けられたマークＲＭとウエハＷ上のショット領域に付随したマークＷＭとを、投影レンズ１を介して、ミラー２０、拡大光学系２１、工業用テレビカメラ（ＩＴＶ）２２及びブラウン管（ＣＲＴ）２３によって同時に観察し、ブラウン管２３に表示されたマークＲＭの像ＲＭ′と、マークＷＭの像ＷＭ′とが所定の位置関係になるように、ジョイスティック２４を操作して、ステージ２を微動させる、所謂目合わせ（手動アライメント）行ない、露光すべき１つのショット領域とレチクルＲのパターン像とを合わせ込む方式（マニュアル・Ｄ／Ｄアライメント方式等）の装置も知られている。…ウェハ上の複数のショット領域について、マークＲＭとマークＷＭとを用いたマニュアル・Ｄ／Ｄアライメント（サンプルアライメント）を行ない、各ショット領域について正確な位置合わせが達成された時点のステージ２（ウェハＷ）の座標位置を、実測値として順次記憶していく。そしてこれら実測値と設計値に基づいて、前述の複数（４つ）のパラメータ（シフト、ローテーション、スケーリング、直交度）の夫々を求め、このパラメータによって決定される実際のショット配列の規則性に従って、ステップ・アンド・リピート方式の露光を実行する。」と記載されている。
１．２．９　甲第９号証の記載内容  
　甲第９号証第３頁左上欄第１５行〜第１９行には「本発明の目的は、第１物体上のパターンを光学系を介して第２物体上に投影する装置において、気圧、温度、湿度等の外的環境が変化してもパターンを第２物体上に正確に投影することのできる投影装置を提供することにある。」と記載されている。
　甲第９号証第４頁右下欄第５行〜第１４行には「補正量算出ルーチンは、外部操作可能な基準情報設定器５０に設定された基準気圧Ｐ０、基準温度Ｔ０２、基準湿度Ｈ０のそれぞれに応じた信号と、気圧センサ１１、温度センサ１２、湿度センサ１３でセンサされた環境気圧Ｐ、環境温度Ｔ２、環境湿度Ｈのそれぞれに応じた信号を入力し、これに基づいて環境条件の変化によって生じるピント誤差と倍率誤差を補正するためのＺ駆動補正量ΔＺｄと温度補正量ΔＴ２を算出する。」と記載されている。
　甲第９号証第５頁左下欄第１行〜右下欄第５行には「補正量算出ルーチンで求められたＺ駆動補正量ΔＺｄをＺ方向駆動ルーチンに与える。…ウエハステージ２８上のウエハ４をＺｄだけ移動させる。…これでウエハ４の表面は現在のカバ一４２内の環境気温Ｔ２、環境気圧Ｐ、環境湿度Ｈによって決定されているレンズ光学系２のピント位置に正確に合わされたことになる。」と記載されている。
　第９号証第５頁右下欄第６行〜第６頁左上欄第３行には「一方、補正量算出ルーチンで求められた温度補正量ΔＺｄは…基準温度Ｔ０２に加算され、指令温度Ｔｄ…として…出力される。減算器５１は温度センサ１２でセンスしているカバー４２内の環境温度Ｔ２と指令温度Ｔｄとの差を演算し、この差を空調制御部５２へ与える。空調制御部５２はこの差に基づいて空調装置５３を制御し、環境温度Ｔ２と指令温度Ｔｄの差が零になるように、ダクト４４を介してカバー４２内に流入される空気を冷却もしくは熱する。この動作によりカバー４２内の温度Ｔ２は指令温度Ｔｄに等しくなるので、環境気圧Ｐ、環境湿度Ｈの変化に応じたレンズ光学系の倍率誤差は補正される。」と記載されている。
１．２．１０　甲第１０号証の記載内容
　甲第１０号証第２頁左下欄第５行〜右下欄第１９行には「第１図は、本発明の一実施例に係るステージ位置決め装置の概略構成を示す平面図である。第２図は、第１図装置の側面図である。第３図は、本発明の特徴を最もよく表わす原理図であって、特に測長用ミラーにおける測長用レーザ干渉計の光軸とティルトが起こった場合に発生する制御位置とのアッべ誤差を示した図である。これらの図において、１はＸ軸測長用レーザ干渉計、２はＸ軸ピッチング成分測長用レーザ干渉計、３はＹ軸測長用レーザ干渉計、４はＹ軸ピッチング成分側長用レーザ干渉計、５はレーザ干渉計用ミラー、６はＸステージ、７はティルトステージ、８はＹステージである。また、９は測長位置と位置決め制御位置間のアッべ長、１０はティルト変位によって発生したアッべ誤差、１１はＸ，Ｙ位置決めによって発生するティルト変位角、１２はステージ位置決め前のミラー姿勢、１３はＸ，Ｙ軸位置決め後のミラー姿勢、１４は位置決め制御点、１５はＣＰＵ１８から命令をうけて、Ｘステージを駆動するＸステージドライヴ手段、１６は同様のＹステージドライヴ手段、１７は、同様のティルトスチージドライヴ手段、１８は、 制御ＣＰＵを示す。
　ステージがＸ，Ｙ方向へ位置決めされる際には、ＸステージのピッチングおよびＹステージのローリング成分により、Ｘ軸方向にアッべ誤差１０が発生する。また、Ｙ軸方向に対しては、ＹステージのピッチングおよびＸステージのローリング成分により、同様のアッべ誤差が発生する。このアッべ誤差１０の誤差量は、アッべ長９が既知であるため、Ｘ方向の場合はピッチング成分測長用レーザ干渉計２により計測されるピッチング角度成分とアッべ長９とを乗じることにより求めることができる。Ｙ軸方向についても同様の算定式より得られる。」と記載されている。
２．訂正の内容について
　本件訂正請求は、本件特許第３０３４１１５号の願書に添付された明細書を、本件訂正請求書に添付した訂正明細書のとおりに、訂正しようとするものである。
２．１　訂正事項
訂正事項ａ
　特許明細書の請求項4の「物体テーブルと、物体用のX-Y-φz駆動装置と、3軸座標系のX軸及びY軸に沿う変位並びにZ軸を中心とする回転φzを測定する干渉計システムとを具える物体を高精度に変位させ及び位置決めする装置において、前記干渉計システムが、前記物体のX軸及びY軸まわりの傾き測定用の5個の測定軸を有し、干渉計ミラーを、物体を固定状態に支持する物体テーブルに結合されている物体支持部材の反射性側面で構成した」を、「マスクホルダと、基板支持部材を有する基板テーブルと、前記マスクホルダと基板テーブルとの間に配置した投影レンズ系と、前記基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、前記基板を局部的に水平にする水平化装置とを有する、マスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置に使用される基板用の変位兼位置決め装置にして、前記基板用のX-Y-φz駆動装置および3軸座標系のX軸とY軸に沿う変位とz軸回りの回転φzを測定する干渉計システムとを含む、基板用の変位兼位置決め装置において、前記干渉計システムが、前記基板のX軸及びY軸まわりの傾き測定用の5個の測定軸を有し、干渉計の測定ミラーを、基板を固定状態に支持し、基板テーブルに結合されている基板支持部材の反射性側面で構成し、その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミラーを構成しており、第1のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第2のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めするように構成した」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項5の「物体を局部的に水平化する機能を有する装置に用いられる」を削除する。
訂正事項ｃ
　特許明細書の請求項5、6および9の「物体」を「基板」に訂正する。
訂正事項ｄ
　特許明細書の請求項15を削除し、請求項16を請求項15に繰り上げる。
訂正事項ｅ
　特許明細書【0006】段落の「整列させる位置」を「整列させる装置」に訂正する。
訂正事項ｆ
　特許明細書【0048】段落の「レンジ系LS」を「レンズ系LS」に訂正する。
２．２　訂正後の請求項１〜１５に係る発明
請求項1
　投影レンズ系を介してマスクプレートのマスクパターンを基板支持部材に配置した基板の領域の異なるサブ区域に繰り返し結像する方法であって、マスクパターンを基板の個別のサブ区域に結像する前に、サブ区域をマスクパターンに対して位置決めし、この位置決めが、マスクプレートのマスクパターンの外側に位置する2個のマスク整列マークと基板のサブ区域の外側に位置する少なくとも2個の基板整列マークとによるマスクパターンに対する基板全体のアライメントを含み、この基板全体についてのアライメントが、
　前記投影レンズ系を介してマスク整列マークと基板整列マークとを相互に結像させること、
　整列マークの像とこの像が形成される整列マークとの間の一致の程度を観測すること、
　及び、前記マスクパターン及び基板を3軸座標系の第1のX軸及び第2のY軸に沿って相対的に変位させると共に前記座標系の第3のZ軸を中心にして相対的に回転させてこれらの間に十分な一致が得られるようにすることによって行われ、
　前記マスクパターンに対する各個別のサブ領域の位置決めを、
　前記基板全体のアライメントにより整列した位置から、基板及びマスクパターンを互いに相対的に変位させると共に、複合5軸干渉システムを用いて、この基板のX軸及びY軸に沿う変位、Z軸回りの回転、及びX軸及びY軸回りの傾きを測定し、
　これら全ての測定結果を用いてマスクパターンに対する前記サブ領域のX-Y面内における最終位置決めを行うことにより行う結像方法。
請求項2
　各基板サブ領域について局部的水平化を行う請求項1に記載の方法において、前記傾き測定の結果を用いて変位測定の結果を補正することを特徴とする方法。
請求項3
　請求項1に記載の方法において、前記傾き測定の結果を用いて基板を水平にすることを特徴とする方法。
請求項4
　マスクホルダと、基板支持部材を有する基板テーブルと、前記マスクホルダと基板テーブルとの間に配置した投影レンズ系と、前記基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、前記基板を局部的に水平にする水平化装置とを有するマスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置に使用される基板用の変位兼位置決め装置にして、前記基板用のX-Y-φｚ駆動装置および3軸座標系のX軸とY軸に沿う変位とZ軸回りの回転φｚを測定する干渉計システムとを含む、基板用の変位兼位置決め装置において、前記干渉計システムが、前記基板のX軸及びY軸まわりの傾き測定用の5個の測定軸を有し、干渉計の測定ミラーを、基板を固定状態に支持し、基板テーブルに結合されている基板支持部材の反射性側面で構成し、その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミラーを構成しており、第1のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第2のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めするように構成したことを特徴とする変位兼位置決め装置。
請求項5
　請求項4に記載の装置において、前記干渉計の測定ミラーが最大でも基板が配置されるべき基板支持部材の表面まで延在し、全ての干渉計信号をX-Y-駆動用の制御信号に変換する干渉計信号処理ユニットを設けたことを特徴とする装置。
請求項6
　請求項4に記載の装置において、前記干渉計信号をX-Y-φｚの駆動用の制御信号及び前記基板の傾きを除去するアクチュエータ用の制御信号に変換する干渉計信号処理ユニットを設けたことを特徴とする装置。
請求項7
　請求項4,5又は6に記載の装置において、前記干渉計システムが、測定ビームが静止している反射素子と共働する6番目の基準軸を有することを特徴とする装置。
請求項8
　請求項4,5,6又は7に記載の装置において、前記干渉計ビームが通過する空間の上方に、一定の屈折率を有する空気流を供給する空気シャワを設けたことを特徴とする装置。
請求項9
　請求項4,5,6,7又は8に記載の装置において、各測定軸の測定ビームの光路中にレトロリフレクタを配置し、前記基板支持部材のミラーにより第1の反射をさせた後、前記レトロリフレクタにより前記測定ビームを前記ミラーに再度入射させ、このミラーで第2の反射をさせるように構成したことを特徴とする装置。
請求項10
　請求項4,5,6,7,8又は9に記載の装置において、前記干渉計システムが第1及び第2の干渉計ユニットを有し、第1の干渉計ユニットが3個の測定軸に沿って測定を行う測定ビームを発生し、第2の干渉計ユニットが2個の測定軸に沿って測定を行う測定ビームを発生することを特徴とする装置。
請求項11
　請求項10に記載の装置において、基準軸用の測定ビームが前記第2の干渉計ユニットから出射することを特徴とする装置。
請求項12
　請求項11に記載の装置において、前記基準軸用の基準ミラーを第2の干渉計ユニットに固着したことを特徴とする装置。
請求項13
　請求項10,11又は12に記載の装置において、前記2個の干渉計ユニットが共通の放射源を有することを特徴とする装置。
請求項14
　請求項4から13までのいずれか1項に記載の装置において、前記放射源が、互いに異なる周波数で相互に直交する偏光方向を有する2個のビーム成分を発生させることを特徴とする装置。
請求項15
　マスクホルダと、基板支持部材と、これらマスクホルダと基板支持部材との間に配置した投影レンズ系と、基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、焦点装置と、基板用の変位兼位置決め装置とを具えるマスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置において、本結像装置を、請求項7から14までのいずれか1項に記載の装置とし、基準軸と関連する検出器からの出力信号を電子的信号処理装置に供給し、この信号処理装置から、
　投影ビームの波長
　投影レンズホルダ内の圧力
　投影レンズ系のレンズ間の相互距離
　投影レンズホルダの1又はそれ以上の区画室内の媒体の組成
　投影レンズホルダ内の温度整列装置の零調整焦点装置の零調整　
　投影レンズ系の倍率
のうちの1個あるいはそれ以上のパラメータを補正する制御信号を発生させることを特徴とするマスクパターンを基板上に繰り返し結させる像装置。
３．　訂正の適否
３．１
訂正事項ａ
　上記訂正事項は、特許明細書の請求項4の「物体テーブルと、物体用のX-Y-φz駆動装置と、3軸座標系のX軸及びY軸に沿う変位並びにZ軸を中心とする回転φzを測定する干渉計システムとを具える物体を高精度に変位させ及び位置決めする装置において、前記干渉計システムが、前記物体のX軸及びY軸まわりの傾き測定用の5個の測定軸を有し、干渉計ミラーを、物体を固定状態に支持する物体テーブルに結合されている物体支持部材の反射性側面で構成した」を、下位概念である、「マスクホルダと、基板支持部材を有する基板テーブルと、前記マスクホルダと基板テーブルとの間に配置した投影レンズ系と、前記基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、前記基板を局部的に水平にする水平化装置とを有する、マスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置に使用される基板用の変位兼位置決め装置にして、前記基板用のX-Y-φz駆動装置および3軸座標系のX軸とY軸に沿う変位とz軸回りの回転φzを測定する干渉計システムとを含む、基板用の変位兼位置決め装置において、前記干渉計システムが、前記基板のX軸及びY軸まわりの傾き測定用の5個の測定軸を有し、干渉計の測定ミラーを、基板を固定状態に支持し、基板テーブルに結合されている基板支持部材の反射性側面で構成し、その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミラーを構成しており、第1のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第2のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めするように構成した」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮にあたる。  
　上記事項ａは、特許明細書の請求項4に、同明細書の請求項15に記載された事項を付加するとともに、原請求項4に記載の構成をより明りようにするよう訂正しようとするものであり、特許明細書の請求項4に記載されていた「変位させ及び位置決めする装置」を特許明細書の請求項15の記載に合わせて「変位兼位置決め装置」に訂正するとともに、当該「変位兼位置決め装置」が特許明細書の請求項15に記載されていた「マスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置」に使用されるものであること、及び特許明細書の請求項15に記載されていた「第1のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第2のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めする」限定を付加する。また特許明細書の請求項4の「干渉計ミラーを、物体を固定状態に支持する物体テーブルに結合されている物体支持部材の反射側面で構成した」なる記載は、「物体を固定状態に支持する」ものが、「物体テーブル」であるのか「物体支持部材」であるのかが紛らわしいため、特許明細書の【0049】段落の「基板は線図的に図示した基板テーブルWTの一部を構成する基板支持部材WCによって支持する」記載および特許明細書の【0080】段落の「本発明の必須要件および重要な概念は、基板支持部材を干渉計システムと協働するミラーブロックと一体化すること及び基板をこの支持部材に固定することにある。」との記載に基づいて、「干渉計ミラーを、物基板を固定状態に支持し.基板テーブルに結合されている基板支持部材の反射側面で構成し、その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミフーを構成している」と訂正するとともに、【0080】段落の記載及び段落【0096】に「図9は、一体化したミラーブロックを有する基板支持部材の5個のX,Y,φX,φYおよびφZを測定する干渉計システムの原理を示す。...干渉計ユニット100は、ミラーR１に向けて3本の測定ビームを放出し、ミラーR１で反射したビームを受光するように設定する。...第2の干渉計ユニット150は2本の測定ビームをミラーR2に向けて投射すると共にこのミラーからの反射ビームを受光する。」との記載と、図9においてミラーブロックが、基板支持部材WCの側面自体をミラーR１,R2とした構成であることが図示されていることにより、「その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミラーを構成している」との事項を付加して、干渉計ミラーの構成をより明りようにしようとしている。
　従って、上記訂正事項ａは、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、特許請求の範囲の減縮および明りょうでない記載の釈明にあたる。
　そして、上記訂正事項ａは、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
訂正事項ｂ
　上記訂正事項ｂは、請求項4の訂正に伴い、請求項4を引用する請求項5の記載を請求項4整合させるため、特許明細書の請求項5の「物体を局部的に水平化する機能を有する装置に用いられる」を削除するものである。
　従って、この訂正は、特許請求の範囲の明りょうでない記載の釈明あたる。
　また、上記事項ｂは、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。
訂正事項ｃ
　上記訂正事項ｃは、特許明細書の請求項4の訂正に伴い、請求項5、6および9における「物体」を「基板」に訂正するものであるから、この訂正は、明りょうでない記載の釈明にあたる。
　また、上記事項ｃは、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。
訂正事項ｄ
　上記訂正事項ｄは、特許明細書の請求項15を削除し、請求項16を請求項15に繰り上げるものであるから、特許請求の範囲の減縮にあたる。
　また、上記事項ｄは、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。
訂正事項ｅ
　上記訂正事項ｅは、【0006】段落に「この装置は、基板をマスクパターンに体して整列させる位置を具えている。この整列装置は」との記載があり、「位置」が「装置」の誤記であることは明らかであるから、上記訂正事項ｅは、誤記の訂正にあたる。
　また、上記事項ｅは、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでない。
訂正事項ｆ
　上記事項ｆは、図1の参照符LSが、放射原LAからミラーREまで光束を伝達するレンズ系を示すものとなっているので、「レンジ」が「レンズ」の誤記であることは明らかであり、これを訂正しようとするものである。
　従って、上記事項ｆは、誤記の訂正にあたる。　また、上記事項ｆは、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでない。
３．２
　上記訂正事項ａ〜ｆは、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、改正前の特許法第１２６条第１項ただし書及び同条第２項の規定に適合する。
　従って、当該請求を認める。
４．特許異議申立てについての判断
４．１　異議申立てに係る本件特許の請求項１〜１６に係る発明
　上記２．２に記載のとおり。
４．２　異議申立ての理由の概要
　上記１．１に記載のとおり。
４．３　異議申し立てに係る本件請求項１〜１５に係る発明と甲各号証との対比、判断
４．３．１　本件請求項１に係る発明と甲各号証との対比、判断
　本件請求項１に係る発明が、「基板全体についてのアライメントが、前記投影レンズ系を介してマスク整列マークと基板整列マークとを相互に結像させること、整列マークの像とこの像が形成される整列マークとの間の一致の程度を観測すること、及び、前記マスクパターン及び基板を3軸座標系の第1のX軸及び第2のY軸に沿って相対的に変位させると共に前記座標系の第3のZ軸を中心にして相対的に回転させてこれらの間に十分な一致が得られるようにすることによって行われ、前記マスクパターンに対する各個別のサブ領域の位置決めを、前記基板全体のアライメントにより整列した位置から、基板及びマスクパターンを互いに相対的に変位させると共に、複合5軸干渉システムを用いて、この基板のX軸及びY軸に沿う変位、Z軸回りの回転、及びX軸及びY軸回りの傾きを測定し、これら全ての測定結果を用いてマスクパターンに対する前記サブ領域のX-Y面内における最終位置決めを行う」構成（以下、「本件請求項１の特徴的構成」という。）を有するのに対し、上記甲第１号証〜甲第１０号証には、いずれも上記本件請求項１の特徴的構成の記載又はその記載の示唆がなく、上記本件請求項１に係る発明は、当該本件請求項１の特徴的構成を有することにより、「整列装置の作業の一部を基板支持部材の位置決めに分担させることにより相当な時間的改善を図ることができる」（特許明細書【００１１】段落）という、上記甲第１号証〜甲第１０号証にはない構成を有する。
　従って、本件請求項１に係る発明は、上記甲第１号証〜甲第１０号証に基づいて容易に発明できたものではない。
４．３．２　本件請求項４に係る発明と甲各号証との対比、判断
　本件請求項４に係る発明が、「第1のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第2のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めするように構成した」構成（以下、「本件請求項４の特徴的構成」という。）を有するのに対し、上記甲第１号証〜甲第１０号証には、いずれも上記本件請求項４の特徴的構成の記載又はその記載の示唆がなく、上記本件請求項１に係る発明は、当該本件請求項４の特徴的構成を有することにより、「整列装置の作業の一部を基板支持部材の位置決めに分担させることにより相当な時間的改善を図ることができる」（特許明細書【００１１】段落）という、上記甲第１号証〜甲第１０号証にはない構成を有する。
　従って、本件請求項４に係る発明は、上記甲第１号証〜甲第１０号証に基づいて容易に発明できたものではない。
４．３．３　本件請求項１及び４に係る発明を引用する請求項２、３、５〜１５と甲各号証との対比、判断
　本件請求項１及び４に係る発明を引用する請求項２、３、５〜１５は、本件請求項１及び４に係る発明と同様に、上記甲第１号証〜甲第１０号証に基づいて容易に発明できたものではない。
４．３．４　本件特許明細書の記載不備について
　異議申立人桑田勉が指摘した本件特許明細書の記載不備は、訂正により解消した。
５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申し立ての理由によっては、本件請求項１〜１５に係る発明の特許を取り消すことができない。
　また、他に本件請求項１〜１５に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件請求項１〜１５に係る発明の特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
  よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第１及び２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１１月２７日（２００１．１１．２７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とし、訂正事項ｂ及びｃは、明りょうでない記載の釈明を目的とし、訂正事項ｄは、特許請求の範囲の減縮を目的とし、訂正事項ｅ及びｆは、誤記の訂正を目的とする。
訂正事項ａ
　特許明細書の請求項４の「物体テーブルと、物体用のＸ−Ｙ−φｚ駆動装置と、３軸座標系のＸ軸及びＹ軸に沿う変位並びにＺ軸を中心とする回転φｚを測定する干渉計システムとを具える物体を高精度に変位させ及び位置決めする装置において、前記干渉計システムが、前記物体のＸ軸及びＹ軸まわりの傾き測定用の５個の測定軸を有し、干渉計ミラーを、物体を固定状態に支持する物体テーブルに結合されている物体支持部材の反射性側面で構成した」を、「マスクホルダと、基板支持部材を有する基板テーブルと、前記マスクホルダと基板テーブルとの間に配置した投影レンズ系と、前記基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、前記基板を局部的に水平にする水平化装置とを有する、マスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置に使用される基板用の変位兼位置決め装置にして、前記基板用のＸ−Ｙ−φｚ駆動装置および３軸座標系のＸ軸とＹ軸に沿う変位とｚ軸回りの回転φｚを測定する干渉計システムとを含む、基板用の変位兼位置決め装置において、前記干渉計システムが、前記基板のＸ軸及びＹ軸まわりの傾き測定用の５個の測定軸を有し、干渉計の測定ミラーを、基板を固定状態に支持し、基板テーブルに結合されている基板支持部材の反射性側面で構成し、その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミラーを構成しており、第１のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第２のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めするように構成した」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項５の「物体を局部的に水平化する機能を有する装置に用いられる」を削除する。
訂正事項ｃ
　特許明細書の請求項５、６および９の「物体」を「基板」に訂正する。
訂正事項ｄ
　特許明細書の請求項１５を削除し、請求項１６を請求項１５に繰り上げる。
訂正事項ｅ
　特許明細書【０００６】段落の「整列させる位置」を「整列させる装置」に訂正する。
訂正事項ｆ
　特許明細書【００４８】段落の「レンジ系ＬＳ」を「レンズ系ＬＳ」に訂正する。
（５４）【発明の名称】
結像方法及び装置並びに物体を正確に変位及び位置決めする装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　投影レンズ系を介してマスクプレートのマスクパターンを基板支持部材に配置した基板の領域の異なるサブ区域に繰り返し結像する方法であって、マスクパターンを基板の個別のサブ区域に結像する前に、サブ区域をマスクパターンに対して位置決めし、この位置決めが、マスクプレートのマスクパターンの外側に位置する２個のマスク整列マークと基板のサブ区域の外側に位置する少なくとも２個の基板整列マークとによるマスクパターンに対する基板全体のアライメントを含み、この基板全体についてのアライメントが、
　前記投影レンズ系を介してマスク整列マークと基板整列マークとを相互に結像させること、
　整列マークの像とこの像が形成される整列マークとの間の一致の程度を観測すること、
　及び、前記マスクパターン及び基板を３軸座標系の第１のＸ軸及び第２のＹ軸に沿って相対的に変位させると共に前記座標系の第３のＺ軸を中心にして相対的に回転させてこれらの間に十分な一致が得られるようにすることによって行われ、
　前記マスクパターンに対する各個別のサブ領域の位置決めを、
　前記基板全体のアライメントにより整列した位置から、基板及びマスクパターンを互いに相対的に変位させると共に、複合５軸干渉システムを用いて、この基板のＸ軸及びＹ軸に沿う変位、Ｚ軸回りの回転、及びＸ軸及びＹ軸回りの傾きを測定し、
　これら全ての測定結果を用いてマスクパターンに対する前記サブ領域のＸ−Ｙ面内における最終位置決めを行うことにより行う結像方法。
　【請求項２】　各基板サブ領域について局部的水平化を行う請求項１に記載の方法において、前記傾き測定の結果を用いて変位測定の結果を補正することを特徴とする方法。
　【請求項３】　請求項１に記載の方法において、前記傾き測定の結果を用いて基板を水平にすることを特徴とする方法。
　【請求項４】　
マスクホルダと、基板支持部材を有する基板テーブルと、前記マスクホルダと基板テーブルとの間に配置した投影レンズ系と、前記基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、前記基板を局部的に水平にする水平化装置とを有する、マスクパターンを基板上に繰り返し結像させる装置に使用される基板用の変位兼位置決め装置にして、前記基板用のＸ‐Ｙ−φｚ駆動装置および３軸座標系のＸ軸とＹ軸に沿う変位とＺ軸回りの回転φｚを測定する干渉計システムとを含む、基板用の変位兼位置決め装置において、前記干渉計システムが、前記基板のＸ軸及びＹ軸まわりの傾き測定用の５個の測定軸を有し、干渉計の測定ミラーを、基板を固定状態に支持し、基板テーブルに結合されている基板支持部材の反射性側面で構成し、その反射性側面が基板支持部材と一体化された干渉計ミラーを構成しており、第１のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第２のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めするように構成したことを特徴とする変位兼位置決め装置。
　【請求項５】　
請
基板
基板
　【請求項６】　請求項４に記載の装置において、前記干渉計信号をＸ−Ｙ−φｚ駆動用の制御信号及び
前記基板
　【請求項７】　請求項４，５又は６に記載の装置において、前記干渉計システムが、測定ビームが静止している反射素子と共働する６番目の基準軸を有することを特徴とする装置。
　【請求項８】　請求項４，５，６又は７に記載の装置において、前記干渉計ビームが通過する空間の上方に、一定の屈折率を有する空気流を供給する空気シャワを設けたことを特徴とする装置。
　【請求項９】　請求項４，５，６，７又は８に記載の装置において、各測定軸の測定ビームの光路中にレトロリフレクタを配置し、前記
基板
　【請求項１０】　請求項４，５，６，７，８又は９に記載の装置において、前記干渉計システムが第１及び第２の干渉計ユニットを有し、第１の干渉計ユニットが３個の測定軸に沿って測定を行う測定ビームを発生し、第２の干渉計ユニットが２個の測定軸に沿って測定を行う測定ビームを発生することを特徴とする装置。
　【請求項１１】　請求項１０に記載の装置において、基準軸用の測定ビームが前記第２の干渉計ユニットから出射することを特徴とする装置。
　【請求項１２】　請求項１１に記載の装置において、前記基準軸用の基準ミラーを第２の干渉計ユニットに固着したことを特徴とする装置。
　【請求項１３】　請求項１０，１１又は１２に記載の装置において、前記２個の干渉計ユニットが共通の放射源を有することを特徴とする装置。
　【請求項１４】　請求項４から１３までのいずれか１項に記載の装置において、前記放射源が、互いに異なる周波数で相互に直交する偏光方向を有する２個のビーム成分を発生させることを特徴とする装置。
　【請求項
１５
　投影ビームの波長
　投影レンズホルダ内の圧力
　投影レンズ系のレンズ間の相互距離
　投影レンズホルダの１又はそれ以上の区画室内の媒体の組成
　投影レンズホルダ内の温度
　整列装置の零調整
　焦点装置の零調整
　投影レンズ系の倍率
の
うちの
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、投影レンズ系を介してマスクプレートのマスクパターンを基板支持部材上に配置した基板上の領域の異なるサブ領域上に繰り返し結像する方法であって、マスクプレートのマスクパターンの外側に位置する２個のマスク整列マークと基板の前記領域の外側に位置する少なくとも２個の基板整列マークとを用いてマスクパターンと基板とを互いに高精度に位置決めするに際し、
　前記投影レンズ系を介してマスク整列マーク及び基板整列マークを相互に結像させ、
　整列マークの像とこの像が形成される整列マークとの間の一致の程度を観測し、
　前記マスクパターン及び基板を３軸座標系の第１（Ｘ）の軸及び第２（Ｙ）の軸に沿って相対的に変位させると共に、必要に応じて前記座標系の第３（Ｚ）の軸を中心にして回転させる結像方法に関するものである。
　さらに、本発明はこの方法を実施する装置に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　上述した型式の方法及び装置は米国特許第４７７８２７５号明細書に記載されている。この公報には、例えば集積回路（ＩＣ）のパターンのようなマスクパターンを同一基板上に繰り返し縮小して結像する装置が記載されており、２個の順次の結像工程間において例えば基板面及びマスク面に平行な面においてマスクパターン及び基板を互いに直交する２方向に移動させている。
　【０００３】
　集積回路は拡散技術及びマスキング技術を用いて製造される。第１のマスクパターンを有するマスクは基板の多数のサブ領域例えば１００個のサブ領域上に結像される。その後、基板は投影装置から取りはずされ、所望の物理的及び／又は化学処理が施される。次に、基板は同一又は別の投影装置に搬入され、第２のマスクパターンを有するマスクを用いて異なるサブ領域が露光される。マスクパターンを投影する際基板のサブ領域は高精度に位置決めする必要がある。
　【０００４】
　μｍオーダの微細寸法の他の構造物を製造する場合にも拡散技術及びマスキング技術を用いることができる。このような構造物として、光集積回路や光集積導波路構造及び磁気ドメインメモリの検出パターン並びに液晶画像表示パネルがあげられる。これら構造物の製造に際しても同様にマスクパターン像を基板に対して極めて高精度に整列させる必要がある。
　【０００５】
　基板の単位表面積当りできるだけ多数の電子部品を集積化する必要があること及び電子部品の微細化に伴い、集積回路製造に対して一層厳格な要件が課せられている。従って、基板上に結像されるマスクパターンの像を極めて高精度に位置決めする必要がある。
　【０００６】
　極めて優れた位置決め精度を達成するため、例えば数１０μｍの範囲で位置決めするため、米国特許第４７７８２７５号公報に記載されている装置は、基板をマスクパターンに対して整列させる
装置
　【０００７】
　位置決めの操作に際し、はじめにマスクパターンを用いて繰り返し照明されるべき基板領域の外側に設けた２個又は数個の別の基板整列マークを整列装置により２個のマスク整列マークに対して整列させる。この整列作業は基板の全体的な整列として既知である。
　【０００８】
　マスクパターンを種々のサブ領域上に結像させるため基板をマスクに対してそれ自身の面内で２個の直交する軸すなわち座標系のＸ軸及びＹ軸に沿って変位させる。米国特許第４７７８２７５号に記載されている装置は、基板のＸ及びＹ軸方向の変位並びにＺ軸を中心とする回転を測定できる複合干渉計システムが具えられている。この干渉計システムは３軸干渉計システムとしても称せられる。干渉計システムの情報は整列装置の情報と共に処理されるので、基板整列マークがマスク整列マークに対して整列すると、基板整列マークが干渉計システムによって規定される２次元位置マトリックス中のどこに位置するかが知らされる。
　【０００９】
　【発明が解決しようとする課題】
　上述した基板の全体的な整列を用いることは精度上十分なものではない。この理由は、個々の基板サブ領域の位置がそれぞれ十分な精度で決定されないためである。さらに、投影レンズ系の焦点深度が浅く且つ基板には凹凸があるため、基板の凹凸のある領域にディフォーカスした像が形成されてしまい。製造されたＩＣに欠陥が生じてしまう。従って、各基板サブ領域を露光する前に、サブ領域における基板表面が十分に水平であるか或いは結像面に対して十分に平行に維持されているか否かを測定し、基板をＸ軸及び／又はＹ軸を中心にして傾けることにより必要な補正を行うことが好ましい。この方法は、ダイ−バイ−ダイ　レベリング（ｄｉｅ−ｂｙ−ｄｉｅ　ｌｅｖｅｌｌｉｎｇ）として既知である。基板の局部的水平化は基板ホルダを傾けることにより行われるが、同時に基板ホルダに取り付けた干渉計のミラーも傾くため干渉計信号に誤差が生ずるおそれがある。基板ホルダのＸ軸及び／又はＹ軸まわりの意図的でなく制御されない傾きが生ずるおそれがあり、この傾きも同様に干渉計信号に影響を及ぼしてしまう。基板のサブ領域の位置決め精度を一層改善すると共に一連の傾きを除去するため、米国特許第４７７８２７５号に記載されている投影装置が提案されている。この既知の投影装置では各サブ領域に対して個別の整列マークが付加されている。そして、基板全体の整列に加えて、局部的水平化の後サブ領域毎に整列作業が行われている。サブ領域毎の水平化はフィールド−バイ−フィールド整列として既知である。しかしながら、フィールド−バイ−フィールドは相当長時間にわたる作業時間が必要となるため、投影装置の基板スループットすなわち単位時間当りの処理できる基板の数が減少してしまい、指摘した基本的な欠点が生じてしまう。さらに、サブ領域マークは処理されるべき基板表面の一部をなしているので、マスクパターンが投影されるサブ領域の数すなわち基板当りのＩＣの数も減少してしまう。たとえサブ領域整列マークの大きさを小さくしても上記欠点を解消することができない。しかも、マスク整列マーク及び投影されるサブ領域の外部に位置する整列マークの大きさを小さくすると、整列精度が低下する不都合が生じてしまう。
　【００１０】
　【課題を解決するための手段並びに作用】
　本発明の目的は上述した欠点を除去することにある。本発明の第１の観点によれば、本発明による新規な方法は、前記基板の各サブ領域を、別の整列を用いることなくマスクパターンに対して位置決めし、前記基板だけを前記Ｘ軸及びＹ軸の少なくとも一方の軸に沿って高精度に変位させることにより、基板のＸ軸及びＹ軸の変位並びにＺ軸を中心とする回転だけでなくＸ軸及びＹ軸まわりの固定基準軸に対する傾きも測定し、全ての測定結果を用いて前記サブ領域のＸ−Ｙ面内における最終位置決めを行うことを特徴とする。
　【００１１】
　この方法によれば、投影装置に係る基板スループットを一層改善することができる。これは整列装置の作業の一部を基板支持部材の位置決めに分担させることにより相当な時間的改善を図ることができるという認識に基いている。この作業の役割変更は可能である。この理由は、本願人が、本発明により基板支持部材の位置決めの精度を改善することに成功したからであり、基板の局部的水平化に起因する基板の傾きがＸ−Ｙの位置決め作業中に考慮されるからである。
　【００１２】
　この新規な方法を実施するため、米国特許第４６６５５９４号に記載されているような既知の３軸干渉計システムを用いることができる。この特許公報の装置では、基板ホルダの制御及び変位についてだけ対処しており、整列装置と干渉計システムとの間の協働について何んら対処していない。
　【００１３】
　米国特許第４６６５５９４号に記載されているように、３軸干渉計システムを用いる場合干渉計ビームの主光線を基板面内に位置させる必要があり、すなわち干渉計システムと協働するミラーを基板面を超えて突出させる必要がある。しかしながら、この場合、基板と投影レンズ系との間の有用な空間に関して並びに大きなミラーを十分に高精度に製造することに関して問題が生じてしまう。さらに、ミラーが大きくなると変位させるべき素子の重量が重くなり、基板支持部材を位置決めする際の精度及び速度が低下してしまう。別の解決方法として、ミラーが投影レンズ系と基板との間の空間の外部に常時位置するようにミラーホルダを拡大することが考えられるが、良好な解決策とはならない。さらにミラーが投影レンズ系の結像面の中間から遠く離れる場合干渉計ビームの方向を一層高精度に固定する必要もある。
　【００１４】
　上述した課題を基本的に改善するため、本発明の好適実施例は、複合５軸干渉計システムを用いて前記基板の変位、回転及び傾きを測定することを特徴とする。
　【００１５】
　５軸干渉計システムは５個の測定軸及び５個の検出器を具え、これら検出器の出力信号を組み合せて、Ｘ方向位置信号、Ｙ方向位置信号、Ｘ軸まわりの傾きを指定する信号φＸ、Ｙ軸まわりの傾きを指示する信号φＹ、及びＺ軸を中心とする回転を指示する信号φＺを形成することができる。
　【００１６】
　傾き測定の結果は２個の態様において用いることができ、従って２個の実施例があげられる。各基板サブ領域について局部的水平化を行う第１の好適実施例は、傾き測定の結果を用いて変位測定の結果を補正する。
　第２の実施例は、傾き測定の結果を用いて基板を水平化する。
　【００１７】
　上記方法の発明に加えて、本発明はこの方法を実施する装置、すなわちマスクパターンを基板上に繰り返し結像する投影装置の一部をなし、いわゆる水平度検出装置を具え基板を局部的に水平化する装置にも関するものである。
　【００１８】
　本発明の思想は、水平化装置が結合され５個の自由度を以て物体を位置決めする同様な装置にも用いられる。これらの装置の例として、個別の基板及びマスクを測定する装置、レーザビーム又は電子ビームによって例えばＩＣパターンのようなパターンを書込む装置のマスクテーブルを位置決めする装置、マスクパターンをＸ線放射によって基板上に投影する装置の基板テーブルを位置決めする装置、及び産業上種々の場所で用いられ真の測定装置があげられる。
　【００１９】
　物体テーブルと、物体用のＸ−Ｙ−φＺ駆動装置と、３軸座標系のＸ軸及びＹ軸に沿う変位並びにＺ軸を中心とする回転φＺを測定する干渉計システムとを具える物体を高精度に変位させ及び位置決めする本発明による装置は、前記干渉計システムが、前記物体のＸ軸及びＹ軸まわりの傾き測定用の５個の測定軸を有し、干渉計ミラーを物体を固定状態に支持する物体テーブルに結合されている物体支持部材の反射性側面で構成したことを特徴とする。
　【００２０】
　物体が干渉計システムに光学的に結合されているので、この装置は、物体自身の移動が測定され測定信号が物体テーブルの部材の相互移動による影響を受けない利点が達成される。
　【００２１】
　傾き測定信号の形態をした特別な測定信号は、本発明の種々の実施例において種々の態様で用いられる。
　【００２２】
　マスクパターンを基板上に繰り返し投影する投影装置のように局部的な水平化を行う装置に用いられるように構成した装置の第１実施例は、前記干渉計の測定ミラーが最大でも物体が配置されるべき物体支持部材の表面まで延在し、全ての干渉計信号をＸ−Ｙ−φｚ駆動用の制御信号に変換する干渉計信号処理ユニットを設けたことを特徴とする。
　【００２３】
　本例においては、傾き測定信号を用いて基板の局部的水平化に起因する基板の傾きに対してＸ及びＹ方向の変位測定信号及び回転測定信号を補正する。
　【００２４】
　局部的水平化を行う装置以外に用いるように意図した装置の実施例は、前記干渉計信号をＸ−Ｙ−φｚ駆動用の制御信号及び物体の傾きを除去するアクチュエータ用の制御信号に変換する干渉計信号処理ユニットを設けたことを特徴とする。
　【００２５】
　本装置を用いることによりＸ軸又はＹ軸まわりの傾きが生ずる所望位置から次の位置へ変位させずに所望のＸ及びＹ方向位置に正確に変位させることができる。
　【００２６】
　干渉計ビームの波長として標準波長が用いられている干渉計システムを用いる場合、干渉計ビームが伝播する空間の媒体の光学特性が一定に維持されれば、前記変位又は傾きを高精度に例えばそれぞれ５ｎｍ及び１／２マイクロラジアンの範囲で測定することができる。媒体の圧力，温度，湿度，組成，屈折率が変化するおそれがあるため、干渉計ビームの見掛の波長が変化してしまい測定誤差が生ずるおそれがある。
　【００２７】
　このような不都合を回避するため、本発明による変位兼位置決めの装置は、前記干渉計システムが、測定ビームが静止している反射素子と共働する６番目の基準軸を有することを特徴とする。
　【００２８】
　媒体の屈折率変化は、他の干渉計ビームと同一の媒体中を伝播する特別の測定ビームにより測定することができる。この特別の測定ビームによって発生する測定信号は信号処理装置に供給されるので、Ｘ，Ｙ，φｘ，φｙ及びφｚの測定結果は屈折率変化に対して補正することができる。
　【００２９】
　基板テーブルの位置を測定するための干渉計装置の特別のビームを用いて干渉計媒体の屈折率変化を測定することは例えば欧州特許出願第２８４３０４号から既知である。しかしながら、この特別なビームは別のサブシステム、すなわち光学キャビティを有する波長測定装置と協働している。この光学キャビティは前面側及び背面側が反射素子によって閉止され、そのサイド部分には媒体が流入及び流出する開口部が形成されている。この特別なビームは２本のサブビームに分割され、一方のサブビームは前面側で反射し他方のサブビームは背面側で反射する。これらサブビーム間の位相差は、媒体中の変化によって生じた屈折率変化に起因するキャビティ内の光路長変化の目安となる。このキャビティの安定性に対しては極めて厳格な要件を課す必要がある。さらに、このキャビティは干渉計システムの測定ビームからある距離を以て配置されている。さらに、この干渉計システムはＸ−Ｙ系すなわち２軸系とされている。
　【００３０】
　１９８９年に発行された刊行物“オプティカル　マイクロリソグラフィ　アンドメトロロジー　フォー　マイクロサーキット　ファブリケーション（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｉｔ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）”の第１１３８巻の第１５１頁〜１５７頁に記載されている文献“ウルトラ−プリサイズ　マスクメトロロジー　デベロップメント　アンド　プラクティカル　リザルツ　オブア　ニュー　メジャリング　マシン（Ｕｌｔｒａ−ｐｒｅｃｉｓｅ　ｍａｓｋ　ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ　ｄｅｖｅｌｏｐ−ｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ）”には、物体テーブルの変位を測定する干渉計システムを用い、実際の干渉計ビームに加えて特別なビームを用いて干渉計媒体中の屈折率変化を決定する測定機器が記載されている。この特別なビームは、前記欧州特許出願第２８４３０４号に記載されているキャビティと同様に、極めて安定な基準距離として機能するいわゆるエタロンと協働している。この文献に記載されている干渉計システムは２軸系であり、５軸系ではない。さらに、基準ビーム用の反射素子は測定機器の対物レンズ系に配置されているので、対物レンズ系の測定テーブルに対する移動を正確に補正することができる。　
　【００３１】
　測定精度を一層向上させるため、本発明による装置は、前記干渉計ビームが通過する空間の上方に、一定の屈折率を有する空気流を供給する空気シャワを設けたことを特徴とすることができる。
　【００３２】
　このように構成することにより、干渉計媒体の光学性能が一層改善されるだけでなく、媒体が必要な基準ビームを含む全ての測定ビームの位置において同一の光学性能を有することができる。この流入される空気は極めて高純度及び一定の温度の空気とすることが好ましい。この装置は基板上に繰り返し露光する装置に用いる場合、この空気を用いて基板を収納する空間を調整することができる。
　【００３３】
　集積回路の製造において、基板を収納する空間内の媒体を一定温度の清浄な空気でリンスすることにより高精度に検査することは、例えば１９９０年８月に発行された雑誌“ソリッド　ステート　テクノロジー（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）”に記載されている“文献ウェファコンファインメント　フォー　コントロールオブ　コンタミネーション　イン　マイクロ−エレクトロニクス（ｗａｆｅｒ　ｃａｎｆｉ−ｎｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）”から既知である。しかしながら、この文献には基板テーブル用の干渉計システムについては記載されておらず、干渉計媒体を検査することについても全く記載されていない。
　【００３４】
　干渉計システムの５個の測定軸の各々について、測定ビーム及び基準ビームは物体テーブルのミラー及び基準ミラーでそれぞれ反射した後満足し得る程度に互いに平行にすると共にビームスプリッタにより再び結合する必要がある。しかしながら、Ｘ，Ｙ及びＺ軸まわりの物体テーブルの傾きにより、測定ビームは関連基準ビームの方向とは異なる方向を向くおそれがある。物体テーブルが測定方向に移動すると全体の強度が最大値から最小値まで変化する放射スポットの代りに、物体テーブルの移動に応じて測定ビームと関連する検出器の位置のスポットの領域に光の干渉パターン及び暗い細条を発生させる。これら細条の移動従って物体テーブルの移動は検出器によって測定することはできず又は不正確にしか測定できない。
　【００３５】
　従って、本発明の装置の好適実施例は、各測定軸の測定ビームの光路中にレトロリフレクタを配置し、前記物体支持部材のミラーにより第１の反射をさせた後、前記レトロリフレクタにより前記測定ビームを前記ミラーに再度入射させ、このミラーで第２の反射をさせるように構成したことを特徴とする。
　【００３６】
　関連する基準ビームの方向と平行な測定ビームのオリジナルな方向は、二重反射することにより物体支持部材の傾きとは無関係に維持される。
　【００３７】
　干渉計システムにおいて測定ビームを２回偏向反射させるためにレトロリフレクタを用いることは、１９８９年に発行された雑誌“オプティカル／レーザ　マイクロリソグラフィ　ＩＩ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ＩＩ）“第１０８８巻、第２６８頁〜２７２頁に記載されている文献“リニア／アンギュラ　ディスプレイスメント　インタフェロメータ　フォー　ウェファステージ　メトロロジィ（Ｌｉｎｅａｒ／ａｎｇｕｌａｒ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ　ｆｏｒ　ｗａｆｅｒｓｔａｇｅ　ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）”から既知である。しかしながら、この文献に記載されている干渉計システムは５軸系ではなく３軸系にすぎない。
　【００３８】
　さらに、本発明による装置は、上記干渉計システムが第１及び第２の干渉計ユニットを有し、第１の干渉計ユニットが３個の測定軸に沿って測定を行う測定ビームを発生し、第２の干渉計ユニットが２個の測定軸に沿って測定を行う測定ビームを発生することを特徴とする。
　【００３９】
　干渉計システムをこのように分割することにより、空間占有性及び複合化性能を最適にすることができる。干渉計ユニットは、複数の偏光感知性又は偏光不感知性ビームスプリッタと、複数の偏光回転子と、複数の検出器とを有している。
　【００４０】
　このような装置の好適実施例は、基準軸用の測定ビームを第２の干渉計ユニットから出射させることを特徴とする。
　【００４１】
　本例では、必要な測定ビームは干渉計ユニットに対して均一に分布するので、これらのユニットは同一構造を有することになる。
　【００４２】
　測定精度を一層改善するため、本発明の装置は、前記基準軸用の基準ミラーを第２の干渉計ユニットに固着したことを特徴とする。
　【００４３】
　原理的に、いかなる干渉計ユニットも自身用の放射源を有している。一方、本発明による装置は、２個の干渉計ユニットが共通の放射源を有することを特徴とする。
　【００４４】
　この結果、構造を一層簡単化することができると共に製造コストを安価にすることができる。
　【００４５】
　本発明による装置は、前記放射源が、互いに異なる周波数で相互に直交する偏光方向を有する２個のビーム成分を発生させることを特徴とする。このように構成することにより、高いＳ／Ｎ比を有する高精度な測定信号を得ることができる。
　【００４６】
　測定精度に相当寄与するいわゆるヘテロダイン検出を用いることができる。しかしながら、同一の測定軸に関連する測定ビームと基準ビームとの間の位相差を利用した干渉計システムを用いることも可能である。
　【００４７】
　本発明はマスクパターンを基板上に繰り返し結像する装置に関するものであり、この装置は既知の装置よりも一層高速で高精度に作動することができる。この装置は、マスクホルダと、基板支持部材を有する基板テーブルと、前記マスクホルダと基板テーブルとの間に配置した投影レンズ系と、前記基板をマスクパターンに対して全体的に整列させる整列装置と、前記基板を局部的に水平にする水平化装置と、基板用の変位兼位置決め装置とを具え、前記変位兼位置決め装置が第１のモードで順次駆動し得る装置とされ、第１のモードにおいて、前記整列装置及び干渉計測定信号により基板をマスクパターンに対して全体的に位置決めし、第２のモードにおいて前記干渉計測定信号だけによって前記基板のサブ領域をマスクパターンに対して位置決めすることを特徴とする。
　【００４８】
　以下図面に基き本発明を詳細に説明する。
　【実施例】
　図１はマスクパターンを基板上に投影する装置の光学素子の配置構成を示す。この装置の主要な構成要素は、結像されるべきマスクパターンＣが設けられている投影カラムと、基板をマスクパターンＣに対して位置決めするための可動基板テーブルＷＴとである。この装置は、さらに例えばクリプトン−フロライド　エキシマレーザから成る放射源ＬＡ、レンズ
系
　【００４９】
　マスクパターンＣを通過したビームＰＢは投影カラム内に配置され線図的に図示した投影レンズ系ＰＬを通過する。投影レンズ系はマスクパターンＣの像を基板Ｗ上に形成する。この投影レンズ系は倍率Ｍが例えばＭ＝１／５であり、ＮＡ＝０．４８の開口数を有し、２１．２ｍｍ径の回折限界像フィールドを有している。基板は線図的に図示した基板テーブルＷＴの一部を構成する基板支持部材ＷＣによって支持する。
　【００５０】
　本装置はさらに複数の測定装置、すなわちマスクＭＡを基板Ｗに対してＸＹ面内で整列させる装置、基板ホルダすなわち基板の位置及び向きを決定する干渉計、及び焦点すなわち投影レンズＰＬの結像面と基板Ｗの表面との間の偏位を決定する焦点誤差検出装置を具える。これらの測定装置はサーボ系の一部であり、このサーボ系は信号処理兼制御回路と、基板の位置及び向き並びに焦点誤差を測定装置から供給される信号に基いて補正するドライバすなわちアクチュエータとを具えている。
　【００５１】
　整列装置は図１の上部右側に図示したマスクＭＡ中の２個の整列マークＭ１及びＭ２を用いる。これらのマークは回折格子で構成するのが好ましいが、周囲部材とは光学的に異なる四角形又は細条のような別のマークで構成することもできる。整列マークは２次元マークとするのが好ましい。すなわち、これらマークは互いに直交する２方向（図１のＸ及びＹ方向）に延在する。例えば半導体基板のような基板上にマスクパターンＣを数回並んで結像させる必要があり、この基板は複数の整列マーク好ましくは同様に２次元回折格子を有し、これら整列マークのうち２個のマークＰ１及びＰ２を図１に示す。マークＰ１及びＰ２は基板ＷのパターンＣの像が形成される領域の外部に位置する。好ましくは、格子マークＰ１及びＰ２を位相格子とし格子マークＭ１及びＭ２は振幅格子とする。
　【００５２】
　図２は２個の同一の基板位相格子の一方の実施例を拡大して示す。この基板格子は４個のサブ格子Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ及びＰ１ｄを有し、これらサブ格子のうち２個の格子Ｐ１ｂ及びＰ１ｄはＸ方向整列用に作用し、他の２個の格子Ｐ１ａ，及びＰ１ｃはＹ方向整列用に作用する。２個のサブ格子Ｐ１ｂ及びＰ１ｃは例えば１６μｍの格子周期を有し、２個のサブ格子Ｐ１ａ及びＰ１ｄは例えば１７．６μｍの格子周期を有している。各サブ格子は例えば２００×２００μｍの寸法とすることができる。これらサブ格子及び適切な光学系を用いることにより原理的に０．１μｍ以下の整列精度を達成することができる。尚、別の格子周期を選択して整列装置の精度を拡大することもできる。
　【００５３】
　図１は整列装置の第１実施例、すなわち２個の整列ビームｂ及びｂ′を用いて基板マークＰ２をマスクマークＭ２上に整列させ基板マークＰ１をマスクマークＭ１上に整列させる二重整列装置を示す。ビームｂを例えばミラーのような反射素子３０によりプリズム２６の反射面上に反射させる。このビームｂは反射面２７により基板マークＰ２に向けて反射し、その一部は基板マークを通過してビームｂ１として関連するマスクマークＭ２に入射し、このマスクマークに基板マークＰ２の像が形成される。例えばプリズムのような反射素子１１をマスクマークＭ２の上方に配置し、このプリズムによりマークＭ２を通過した放射光を放射感知検出器１３に入射させる。
　【００５４】
　第２の整列ビームｂ′はミラー３１により投影レンズ系ＰＬ内の反射素子２９に向けて反射する。この反射素子２９によりビームｂ１′はプリズム２６の第２の反射面２８に向けて反射し、プリズム２６の表面により基板マークＰ１に入射する。この基板マークによりビームｂ１′の一部がマスクマークＭ１に向けて反射し、このマスクマークＭ１に基板マークＰ１の像が形成される。マスクマークＭ１を通過したビームｂ１′は反射素子１１′で反射し放射感知検出器１３′に入射する。
　【００５５】
　二重整列装置の作用を図３に基き説明する。
　尚、図３は整列ビームｂ及びｂ′を投影レンズ系に結合させる点において図１の装置とは相異する実施例を示す。本例では、投影レンズ系ＰＬの光軸ＡＡ′に対して対称に位置決めされ互いに独立した２個の同一の整列装置ＡＳ１及びＡＳ２を用いる。整列装置ＡＳ１はマスクマークＭ２と関連し、整列装置ＡＳ２はマスクマークＭ１と関連する。これら２個の整列装置の対応する素子には同一の参照番号を付し、整列装置ＡＳ２の構成要素にはダッシュを付して整列装置ＡＳ１の構成要素と区別する。
　【００５６】
　整列装置ＡＳ１は例えばヘリウム−ネオンレーザのような放射源１を有し、この放射源から整列ビームｂを放出する。このビームはビームスプリッタ２により基板Ｗに向けて反射する。ビームスプリッタはハーフミラー又はハーフプリズムとすることができる。好ましくは偏光感知分離プリズムとλ／４板３とで構成することができる。ここで、λはビームｂの波長である。投影レンズ系ＰＬによりビームｂを基板Ｗ上に１ｍｍ程度の径の微小な放射スポットＶに集束させる。この基板Ｗによりビームｂの一部がビームｂ１としてマスクＭに向けて反射する。ビームｂ１は投影レンズ系ＰＬを通過し、この投影レンズ系によりマスク上に放射スポットＶが結像される。基板を照明装置内に配置する前に、基板を例えば欧州特許出願第１６４１６５号に記載されているような本装置に結合されている予備整列ステーションに放射スポットＶが基板マークＰ２上に位置するように予め整列させる。この基板マークＰ２はビームｂ１によりマスクマークＭ２上に結像される。投影レンズ系の倍率を考慮してマスクマークＭ２の寸法を基板マークＰ２の寸法に適合させる。この結果、これら２個のマークが相互に正確に位置決めされるとマークＰ２の像はマスクマークＭ２と正確に一致する。
　【００５７】
　基板Ｗへの入射光路及び出射光路上での整列ビームはλ／４板を２回通過し、λ／４板の光学軸は放射源１から放出された直線偏光したビームｂの偏光方向に対して４５°の角度を以て延在する。従って、λ／４板を通過したビームｂ１はビームｂに対して９０°回転した偏光面を有するので、ビームｂ１は偏光分離プリズム２を透過する。偏光分離プリズムとλ／４板の組み合せを用いることにより、整列ビームの整列装置の光路への結合の際の損失が最小になる利点が達成される。
　【００５８】
　マスクマークＭ２を通過したビームｂ１はプリズム１１により反射し、別の反射プリズム１２を経て放射感知検出器１３に入射する。この検出器は例えば図２に示すサブ格子の数に従って例えば４分割された放射感知区域を有する複合型フォトダイオードとする。これら検出器からの出力信号はマスクマークＭ２と基板マークＰ２の像との一致の程度の目安となる。これら出力信号を電子的に処理して基板マークＰ２の像がマスクマークＭ２と一致するように駆動系（図示せず）を介してマスクを基板に対して整列させるために用いることができる。このようにして整列装置が得られる。
　【００５９】
　例えばハーフプリズムの形態をしたビームスプリッタ１４をプリズム１１と検出器１３との間に配置してビームｂ′の一部をビームｂ２に分割する。分割されたビームｂ２は例えば２個のレンズ１５及び１６を経てテレビジョンカメラ１７に入射する。このテレビジョンカメラはモニタ（図示せず）に結合され、このモニタ上にマークＰ２及びＭ２を表示する。従って、操作者は２個のマークが互いに一致しているか否かを確認し、マニュプレータにより基板Ｗを移動させてこれらマークを互いに整列させることができる。
　【００６０】
　マークＭ２及びＰ２について説明したのと同様に、マークＭ１とＰ２並びにＭ１とＰ１を互いに整列させることができる。
　【００６１】
　整列装置における整列作業については米国特許第４７７８２７５号明細書を参考にすることができる。
　【００６２】
　図１及び図３に基く整列装置の実施例は、例えば２４８ｎｍのような短波長の照明ビーム及び例えば６７３ｎｍのような相当に長い波長の整列ビームを用いる装置に特に好適である。
　【００６３】
　投影レンズ系は投影ビームＰＢの波長に適合するように設計されているから、この投影レンズ系を用いて整列マークＰ１，Ｐ２及びＭ１，Ｍ２を整列ビームにより互いに結像させようとするとずれが生じてしまう。基板マークＰ１及びＰ２はマスクマークが位置するマスクパターン面に結像せず、マスクパターンの面からある距離だけずれて結像し、この距離は投影ビームの波長と整列ビームの波長との間の差並びにこれら２個の波長ビームに対する投影レンズ素子の材料の屈折率の差に依存する。
　【００６４】
　例えば、投影ビームが２４８ｎｍの波長を有し整列ビームが６３３ｎｍの波長を有する場合、ずれる距離は２ｍにもなってしまう。さらに、基板マークは理想倍率からずれた倍率でマスクマーク上に結像され、この倍率のずれは波長差に応じて増大する。
　【００６５】
　上述したずれを補正するため、特別のレンズすなわち補正レンズ２５を投影カラムＰＬ内に挿入する。この補正レンズは投影カラム内の適切な高さ位置に配置し、基板マークによって形成される整列ビームの異なる回折次数のサブビームが補正レンズ面において十分に分離されてこれらサブビームを個別に支配できるようにすると共に、この補正レンズが投影ビーム及びこの投影ビームによって形成されるマスク像にほとんど影響を及ぼさないようにする。この補正レンズは投影レンズ系のフーリエ面に配置することが好ましい。図１及び図３に示すように、補正レンズ２５を整列ビームｂ１及びｂ１′の主光線が互いに交差する面に配置すれば、この補正レンズを用いて２本の整列ビームを補正することができる。
　【００６６】
　図１及び図３による整列装置は、原理的に十分な性能を達成できるが、ある状況下においては依然として微小な整列誤差が生ずるおそれがある。本発明者が種々の実験及び解析を行った結果、この整列誤差は、検出器１３又は１３′に入射する選択した整列ビーム部分で生ずる位相差に帰因することが判明した。この位相差は、基板マークから出射した整列ビーム部分の対称軸がマスクプレートと直交せず、この結果マスクプレートで不所望な反射が生ずる場合に発生する。この課題を解決するため、本願人は、マスクマーク付近にくさび又は別の偏向素子を配置することをすでに提案している。
　【００６７】
　図４は、くさび角φＷＥ１及びφＷＥ２をそれぞれ有する２個の光学くさびを有する整列装置の実施例を示す。これらのくさびにより、整列ビームｂ１′，ｂ１はマスクプレートに直交入射する。
　【００６８】
　図示のように、基板マークＰ２及びＰ１は個別の照明系ＩＳ１及びＩＳ２により照明することができる。各照明系は放射源１（１′）、２個のレンズ６０，６２（６０′，６２′）及び調整可能な平行平面板６１（６１′）を有し、平行平面板によりビームｂ（ｂ′）の方向の微調整を行う。レンズ６０及び６２により放射源１（１′）の像の品質を維持する。投影レンズ系に含まれるレンズのうちフーリエ面に位置するレンズ群だけを線図的に単一のレンズ素子ｐｌ１として図４に示す。
　【００６９】
　この投影装置は、さらに、投影レンズ系ＰＬの焦点面と基板Ｗとの間のずれを決定する焦点誤差検出装置を具え、この焦点誤差は例えば投影レンズ系をその光軸方向に移動させることにより補正することができる。図１に示すように、この焦点誤差検出装置は、投影レンズ系に固定したホルダ（図示せず）内に配置した素子４０，４１，４２，４３，４４，４５及び４６により構成する。符号４０はフォーカシングビームｂ３を放射するダイオードレーザのような放射源を示す。このビームｂ３は反射プリズム４２を経て微小角を以て基板Ｗに入射する。基板で反射したビームはプリズム４３によりレトロリフレクタ４４に向けて反射する。このレトロリフレクタ４４はそれ自身でビームを反射するので、このビーム（ｂ３′）は反射して再度同一の光路を通り、プリズム４３，基板Ｗ及びプリズム４２を通過する。このビームｂ３′は半反射性素子４１及び反射素子４５を経て放射感知検出系４６に入射する。この検出系は、例えば位置依存性検出器又は２個の個別の検出器を具える。この検出系に形成されるビームｂ３′の放射スポットの位置は、投影レンズ系の焦点面の基板Ｗに対する一致の程度に応じて変化する。この焦点誤差検出装置の詳細な説明は米国特許第４３５６３９２号に記載されている。
　【００７０】
　基板テーブルＷＴのＸ及びＹ方向の位置を正確に決定するため、既知の投影装置は多重軸干渉計を具える。米国特許第４２５１１６０号には２軸系の干渉計が記載され、米国特許第４７３７２８３号には３軸系の干渉計が記載されている。図１においてこのような干渉計を素子５０，５１，５２及び５３を以て線図的に示す。図１において１本の測定軸だけを示す。
　【００７１】
　レーザダイオードの形態の放射源５０から放射されたビームｂ４はビームスプリッタ５１により測定ビームｂ４ｍと基準ビームｂ４ｒに分割する。測定ビームは基板ホルダＷＨの反射性側面に入射する。反射した測定ビームは、例えばいわゆる“コーナキューブ”から成る静止レトロリフレクタ５２で反射した基準ビームとビームスプリッタ５１により合成される。この合成ビームの強度は検出器５３により測定され、基板支持部材ＷＣの変位（この場合Ｘ方向の変位）は、検出器５３からの出力信号から取り出すことができ、この基板支持部材ＷＣの瞬時位置も設定することができる。
　【００７２】
　図１に示すように、図面を明瞭にするため干渉計からの信号を１個の信号Ｓ５３で示し、この信号Ｓ５３及び整列検出装置信号Ｓ１３及びＳ′１３を例えばマイクロコンピュータのような信号処理ユニットＳＰＵに供給し、この信号処理ユニットにより入力信号を処理してアクチュエータＡＣ用の制御信号を発生させ、アクチュエータＡＣにより基板ホルダＷＨを介して基板支持部材をＸ−Ｙ面内で移動させる。
　【００７３】
　Ｘ−Ｙ干渉計システムを用いることにより、整列マークＰ１及びＰ２とＭ１及びＭ２の位置及びこれらマーク間の相対距離を、整列作業中に静止干渉計システムによって規定される座標系に設定することができる。
　【００７４】
　マスクパターンを基板上に繰り返し結像させる既知の方法では、欧州特許出願第１６４１６５号に記載されているように、基板は例えば予備整列ステーションにおいてある範囲に亘って予備整列される。予備整列された基板が投影装置内に挿入された後、基板は、マスクマークＭ１，Ｍ２及び基板マークＰ１，Ｐ２によりマスクに対して全体的に整列される。その後、マスクパターンが投影される基板のサブ領域すなわち基板フィールドはマスクパターンの下側に極めて正確に位置決めされ、その後光源ＬＡからの照明光がマスクパターンを通過し基板に入射する。次に、基板を変位させ、第２の基板フィールドをマスクパターンの下側に正確に位置決めし、その後第２の照明露光を行い、全ての基板フィールドが照明露光されるまでこの作業を行う。
　【００７５】
　マスクパターンの像の細部が極めて微細になるように要求されている現状において投影レンズ系の焦点深度が極めて浅いこと並びに基板が平坦でないことがあることよりデフォーカス像が形成されるので、結像操作を行う前に関連する基板のサブ領域を水平にする必要がある。この目的を達成するため、いわゆる局部的レベルセンサを用いて関連する基板のサブ領域が投影レンズ系の像フィールドに対して傾斜しているか否か検出する必要がある。このレベルセンサは、例えば１９８８年に発行された刊行物“オプティカル／レーザ　マイクロリソグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、第９２２巻，第２７０頁〜２７６頁に記載されている文献“ザ　オプティカル　ステッパ　ウィズ　ア　ハイ　ニュメリカル　アパーチャ　アイ−ライン　レンズ　アンド　ア　フィールド−バイ−フィールド　レベリング　システム（Ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｔｅｐｐｅｒ　ｗｉｔｈ　ａ　ｈｉｇｈ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　ｉ−ｌｉｎｅ　ｌｅｎｓ　ａｎｄ　ａ　ｆｉｅｌｄ−ｂｙ−ｆｉｅｌｄ　ｌｅｖｅｌｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）及び米国特許第４５０４１４４号に記載されている。局部的に傾斜している位置を見つけ出した後、基板全体をＸ軸及びＹ軸を中心として傾けることにより局部的な傾斜を除去することができる。しかしながら、基板を傾けると干渉計システムの測定ミラーも傾斜するため、干渉計システムから供給される測定信号が誤差を含んでしまい、いわゆるアッベ誤差によりもはや所望の位置決め精度が得られなくなってしまう。
　【００７６】
　さらに、非意図的で制御不能な基板ホルダのＸ軸及び／又はＹ軸を中心とする傾きが生ずるおそれがあり、この傾きも干渉計システムの信号に影響を及ぼしてしまう。
　【００７７】
　これらの課題は以下のように設定することにより回避することができた。すなわち、米国特許第４７７８２７５号に記載されているように、各基板フィールドにそれ自身用の整列マークを設けると共に、各基板フィールドをマスクパターンの下側に位置決めした後上記整列マークをマスクマークＭ１又はＭ２に対して個別に整列させることにより各基板フィールドを所望の精度で位置決めすることができる。しかしながら、このいわゆるフィールド−バイ−フィールド整列は長時間かかるので、投影装置に配置し得る単位時間当りの基板の数が減少してしまう。
　【００７８】
　さらに、付加的に設けるフィールド整列マークの大きさはマスクマークＭ１及びＭ２の大きさ並びに基板マークＰ１及びＰ２の大きさに適合させる必要があり、このフィールト整列マークを収容するため、基板フィールド間の間隔が比較的広くなければならない。この結果、基板の有用表面積すなわちＩＣを形成することができる基板の全表面積が減少してしまう。この場合、フィールド整列マークの大きさを小さくすることが考えられる。しかしながら、マスクマークＭ１及びＭ２並びに基板マークも同様にその大きさを小さくする必要がある。この結果、基板フィールドに対する整列精度が低下するばかりでなく、基板全体に対する整列精度も低下してしまう。
　【００７９】
　本発明は上述した課題を解決し、繰り返し結像し位置決める新規な方法を提供するものである。この新規な方法によれば、基板はＸ軸及びＹ軸に沿って全体としてだけ整列し、基板のＺ軸方向を中心とする回転は２個の基板マークＰ１及びＰ２並びに数個の他の基板整列マークにより全体的に除去され、基板フィールドを水平にした後基板フィールドの微細な位置決めは別の整列工程を行うことなく達成される。フィールド−バイ−フィールドの位置決めは、干渉計システムにより基板自身の好ましくは全ての移動及び位置決めを極めて高精度に測定することにより行われる。
　【００８０】
　本発明の必須要件及び重要な概念は、基板支持部材を干渉計システムと協働するミラーブロックと一体化すること及び基板をこの支持部材に固定することにある。従って、基板はミラーブロックに対して移動することができずミラーブロックの移動に追従するだけである。この結果測定される移動量及び位置は基板の移動量及び位置の絶対値となる。従って、基板ホルダを駆動しミラーブロックの移動量を測定する際の精度が一層向上する。
　【００８１】
　ＩＣ製造用の既知の投影装置の説明と関連する同図において、基板及び基板支持部材はミラーブロックに直接不動状態に連結されているように表示されている。しかしながら、これらの図面は、図面を明瞭にするため線図的に記載されているにすぎない。すでに述べたように、基板は投影装置内で整列されるだけでなく、全体的に且つ局部的に合焦されねばならず、しかもすでに記述したように局部的に水平化される必要もある。ここで、フォーカシング（合焦）とは、基板表面を投影レンズ系の結像フィールドに一致させることを意味する。１９８８年に発行された学術雑誌ＳＰＩＥ第９２２巻のセククション“オプティカル／レーザ　マイクロリソグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）”に記載されている文献“ザ　オプティカル　ステッパ　ウィズ　ア　ハイ　ニュメリカル　アパーチャ　アイ−レンズ　アンド　ア　フィールド−バイ−フィールド　レベリング　システム（Ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｔｅｐｐｅｒ　ｗｉｔｈ　ａ　ｈｉｇｈ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｏｐｅｒｔｕｒｅ　Ｉ−ｌｅｎｓ　ａｎｄ　ａ　ｆｉｅｌｄ−ｂｙ−ｆｉｅｌｄ　ｌｅｖｅｌｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）”又は１９８７年に発行された同雑誌第８１１巻のセクション“オプティカル　マイクロリソグラフィック　テクノロジー　フォーインテグレーテッド　ファブリケーション　アンド　インスペクション（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｇｒａｐｈｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）”に記載されている文献“アン　アドバンスト　ウェファステッパ　フォー　サブミクロン　ファブリケーション（Ａｎ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｗａｆｅｒｓｔｅｐｐｅｒ　ｆｏｒ　ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）”、或いは米国特許第４５０４１４４号明細書に記載されているように、高さアクチュエータ及び／又は傾きアクチュエータのような個別のアクチュエータを用いてフォーカシング操作及び水平化操作を行う。これらの文献又は公報に記載されている高さアクチュエータ又は傾きアクチュエータは基板が配置されているいわゆる水平化テーブルを駆動している。従って、上記文献に記載されている装置では、基板はミラーブロックに強固に連結されていない。本発明を実施するために投影装置では、アクチュエータはミラーブロックの下側に配置する。
　【００８２】
　原理的に、３軸の干渉計システムを用いてＸ軸及びＹ軸方向の移動量を測定し、基板テーブルの位置を決定すると共にＺ軸を中心とするテーブルの回転量を決定することができる。このような干渉計システムは、学術雑誌ＳＰＩＥ第１０８８巻、セクション“オプティカル／レーザ　マイクロリソグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｇｒａｐｈ）”に記載されている文献“リニア／アンギュラ　ディスプレススメント　インタフェロメータ　フォー　ウェファステージ　メトロロジ（Ｌｉｎｅａｒ／ａｎｇｕｌａｒ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｏｍｅｔｅｒ　ｆｏｒ　ｗａｆｅｒｓｔａｇｅ　ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）”の第５図に基板テーブルＷＴと共に線図的に記載されている。
　【００８３】
　この複合干渉計システムはヘリウム−ネオンレーザ７０、２個のビームスプリッタ７１及び７２、及び３個の干渉計ユニット７３，７４及び７５を具えている。レーザからのビームｂ５の一部はビームスプリッタ７１により反射しビームｂ６として干渉計ユニット７３に入射し、この干渉計ユニットは基板テーブルＷＴのミラーと協働する。ビームスプリッタ７１を透過したビームｂ７はビームスプリッタ７２によって分割され、一方のビームｂ８は反射して干渉計ユニット７４に入射し透過ビームｂ９は干渉計７５に入射する。干渉計ユニット７４はミラーＲ１と協働し、干渉計ユニット７５はミラーＲ２と協働する。
　【００８４】
　図６は干渉計７３の原理を示す。このユニットは例えばハーフプリズムのようなビームスプリッタ８０を有し、このビームスプリッタにより入射ビームｂ６を測定ビームｂ６ｍと基準ビームｂ６ｒとに分割する。測定ビームは透過して基板テーブルミラーＲ１に入射し、このミラーで反射してビームスプリッタ８０に入射し、このビームスプリッタで反射して測定ビームｂ６ｍの一部は検出器７６に入射する。ビームスプリッタ８０で反射した基準ビームｂ６ｒは固定配置した基準ミラー８１で反射してビームスプリッタ８０に再び入射し、その一部はビームスプリッタ８０を透過して検出器７６に入射する。基板テーブルミラーがＸ方向に移動すると、検出器７６に入射するビームｂ６ｍとｂ６ｒとの間で干渉が生じ、この結果検出器からの出力信号は、基板テーブルがλ／４の距離に亘って移動する毎に最大値から最小値まで変位する。ここで、λはビームｂ６の波長である。検出器信号Ｓ７６の最大値及び最小値の数は基板テーブルのＸ方向の変位の測定値となる。ミラーＲ１及びＲ２の移動量が例えばλ／１２８又はλ／５１２のようにλ／４よりも小さい場合、これらミラーの移動量は既知の電子補完法により測定することができる。
　【００８５】
　干渉計ユニット７４及び７５は干渉計ユニット７３と同一の構造を有し同一の寸法で作動する。基板テーブルのＹ方向の移動は干渉計ユニット７５及び関連する検出器７８により測定する。第２のＸ方向の変位測定は干渉計ユニット７４及び関連する検出器７７により行う。基板テーブルのＺ軸を中心とする回転は信号Ｓ７６及びＳ７７を計算することにより得られ、この回転量は以下の式から得られる。
　【数１】
　φ２＝（Ｓ７６−Ｓ７７）／ｄｉ
ここで、ｄｉはミラーＲ１に入射するビームｂ６ｍ及びｂ６ｒの主光線間の距離である。
　【００８６】
　図６は干渉計ユニットの原理だけを示すものである。実際には、偏光感知ビームスプリッタ８０とλ／４板（図６において素子８２及び８３として図示する）を用いてビーム分離及びビーム合成を行うことができる。この場合、放射損失は最小であり、種々の干渉計ユニット用に１個のレーザ７０だけを用いる場合に特に有効である。さらに、学術雑誌ＳＰＩＥ、第１０８８巻のセクション“オプティカル／レーザ　マイクロリソグラフィ　ＩＩ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ＩＩ）に記載されているレトロリフラクタを干渉計ユニットに組み込むことも可能である。
　【００８７】
　３軸干渉計システムを用いる場合に所望の精度を達成するためには以下の２個の条件を満たす必要がある。
１．干渉計ビームの主光線は基板面に位置する必要がある。
２．基板支持部材は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って変位し並びにＺ軸を中心にして必要な補正を行なう間においては他のパラメータφＸ，φＹについては固定する必要がある。
　【００８８】
　干渉計ビームが微小の有限の断面を有していること及びミラーのエッヂ特に上側エッヂに所望の平面性（例えば、λ／２０）が形成されないので、ビームはミラーの上側エッヂから例えば少なくとも２ｍｍ以上の距離の位置に入射する必要があり、１９８９年に発行された学術雑誌ＳＰＩＥ第１０８８巻のセクション“オプティカル／レーザ　マイクロリソグラフィＩＩ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｇｓａｐｈｙ　ＩＩ）”に記載されている文献“ステップ　アンド　スキャン：ア　システムズ　オーバビュー　オブ　ア　ニュー　リソグラフィ　ツール（Ｓｔｅｐ　ａｎｄ　Ｓｃａｎ：Ａ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　Ｌｉｔｈｏｇｓａｏｈｙ　Ｔｏｏｌ）”に示されるように、ミラーが基板表面を超えて突出する場合第１の条件しか満足されない。しかも、ミラーの高さが一層高くなると変位及び位置決めすべき質量が増大する。さらに、これらミラーが突出する場合基板表面と投影レンズ系の下側との間には、特別な空間が必要となる。しかしながら、実際にはミラー付近を空間と形成することができない場合がある。この理由は、基板表面と投影レンズ系との間の空間をできるだけ小さくして基板の表面領域に最も大きな平面状の像フィールドを形成する必要があるためである。さらに、この中間の空間内に水平検出及び画像検出を行なう光学測定装置すなわち照明光によって形成される画像の偏位を検出する測定装置を収納する必要もある。
　【００８９】
　干渉計ミラーが一部を構成するブロックの横方向の寸法を拡大して、ミラーブロックがＸ−Ｙ移動しても基板表面から突出するミラーが例えば投影レンズ系のような投影装置の他の部材から十分に離間するように設定することも考えられる。しかしながら、このように構成すると、基板ホルダの重量が許容範囲を超えて増大してしまい、さらに所望の平面精度の一層大きなミラーを製造することは極めて困難である。
　【００９０】
　基板表面から突出するミラーを有するミラーブロックを用いる代りに、ミラーが基板表面から突出しないが基板表面に対して９０°以下の角度で延在するミラーブロックを用いることができる。この場合、干渉計ビームはミラー表面に対して常に直交入射させる。このようなミラーブロックを干渉計ビームｂ６ｍと共に図７に示す。干渉計ビームの主軸の延長線が、基板表面の投影レンズ系の光軸ＡＰＬが基板表面と交差する位置に到達するように設定すれば、基板の正確な位置は、干渉計信号及び図１に示す焦点誤差検出装置（図７においてはビームｂ３及びｂ３′としてだけ図示した）から供給される信号から取り出すことができる。しかしながら、基板テーブルを有するミラーブロックが作動距離ＷＤに亘って移動したとき干渉計ビームをミラーに常時入射させるには、このミラーの高さを相当高くすく必要があり、この結果ミラーブロックの重量が増大してしまう。
　【００９１】
　上述した条件すなわち基板支持部材がＸ軸又はＹ軸を中心にして傾斜せずＺ軸方向に変位しない条件を満足するためには基板テーブルの構成に極めて厳格な要件を課す必要がある。一体化されたミラーブロックを有する基板支持部材は別にして、この基板テーブルはＸ−Ｙ−φＺ駆動機構を具え、この駆動機構は例えば、米国特許第４６５５５９４号に記載されているＨ形態に配置されている３個の線形モータと、例えばみかげ石から成るベースプレートＢＰ（図１参照）と基板ホルダＷＨとの間に配置したいわゆるエアベース部材ＡＢ（図１参照）とで構成する。基板テーブルが正確に案内されない場合、基板テーブルが移動すると可変力がエアベースＡＢに作用するおそれがある。これらの可変力は前もって予期できないため、エアベースに可変の傾きが生じ、この傾きによって基板支持部材にも可変の傾きが生じてしまう。さらに、製造上の公差や異物によりみかけげ石の支持プレートの平面性にずれが生ずるおそれもある。支持プレートの平面性が維持されないと、基板支持部材による位置に依存する傾きが生じてしまう。投影装置の操作中で上述した不都合を除去するためには点対点のキャリブレーションを行なう必要がある。しかしながら、このようなキャリブレーションは、較正をすべきパラメータの数が増大するため装置全体のキャリブレーションを複雑化するばかりでなく装置の精度を低下させてしまう。
　【００９２】
　構成上課せられる厳格な要件を取り除くとＸ軸及びＹ軸まわりに不所望な傾きが増大してしまう。局部的な水平化に起因する傾きは、例えば機械的センサ、超音波センサ又は他の非光学センサによって測定することができ、これらの測定結果を用いてずれを除去し又はＸ−Ｙ−φｚの測定値を補正することができる。一方、これらのセンサの精度には極めて厳格な要件を課す必要がある。
　【００９３】
　本発明による投影装置においては、干渉計ビームの主光線を基板面に位置させるために課せられる要件を維持する場合に生ずる問題は、この要件を取り除くと共にミラーが基板表面から突出しないミラーブロックを有する支持部材を用いることにより解消される。上記課題と共に、Ｘ軸及びＹ軸のいずれを中心にする傾きも発生させず又はこれらＸ軸及びＹ軸まわりの傾きをＸ−Ｙ−φｚ調整に考慮すべきとする要件に起因する課題は、所望の又は不所望な移動を高精度に測定できると共に正確な補正を行なうことができる新規な干渉計システムを用いることにより解消される。
　【００９４】
　上述した別の課題は図８に示すいわゆるアッベエラーに関係する。干渉計ビーム例えばｂ６ｍの主軸がミラーＲ１に基板表面から距離ａだけ離れて入射すると、角度φの基板表面の傾きによってビームｂ６ｍを用いる干渉計ユニットから発生するＸ方向の位置信号にクロストーク信号が発生する。このクロストーク信号Δｘは、Δｘ≒ａ　ｔａｎ　φ≒ａ　φで与えられる。このクロストーク信号の結果として、Ｘ方向のサーボ系は、クロストーク信号Δｘに比例するＸ方向の誤差が生ずるように制御する。基板表面の傾き（角度φ）は１．３ｍｒａｄ程度であり、局部的な非平坦性の角度φは、約０．１ｍｒａｄである。局部的な非平坦性においては、アッベアーム（Ａｂｈｅ　ａｒｍ）に起因する位置誤差は４ｎｍ以下であり、この位置誤差は実際には回避することができず、次式が成立する。
　【数２】
　ａ＝（Δｘ／ψ）＜（５ｎｍ／０．１ｍｒａｄ）〜５０μｍ
　【００９５】
　ビームに幅があるため、例えば９ｍｍのビーム幅の場合上記要件を満たすことができない。従って、キャリブレーションを行なう必要がある。すなわち、Ｘ方向及びＹ方向の位置信号を基板表面の傾きに関する情報を用いて補正する必要があることになる。この傾き情報は、改良された干渉計システムを用いて例えば機械的センサや非光学センサのような他の手段よりも一層簡単に且つ正確に得ることができる。
　【００９６】
　図９は一体化されたミラーブロックを有する基板支持部材の５個の因子Ｘ，Ｙ，φＸ，φＹ及びφＺを測定する複合干渉計システムの原理を示す。この干渉計システムは例えば２個の干渉計ユニット１００及び１５０を有し、これらユニットに向けてビームｂ２０及びｂ３０を投射する。これらのビームはレーザ例えばヘリウム−ネオンレーザ５０から放射する。このレーザ光源から放射されたビームｂ１０は、レンズ１０により線図的に図示したエキスパング光学系を通過し、次にビームスプリッタ９２により２本のビームｂ２０及びｂ３０に分割される。素子９１，９３及び９４はミラーであり、これらミラーによりビームｂ２０及びｂ３０を干渉計ユニット１００及び１５０に正確な角度で入射させる。干渉計ユニット１００は、ミラーＲ１に向けて３本の測定ビームを放出しミラーＲ１で反射したビームを受光するように設定する。これらのビームを用い、ミラーブロック及び基板支持部材のＸ方向の変位、Ｙ軸まわりの傾きφＹ及びＺ軸を中心とすると回動φＺを測定することができる。第２の干渉計ユニット１５０は２本の測定ビームをミラーＲ２に向けて投射すると共にこのミラーからの反射ビームを受光する。これらの測定ビームを用いて、Ｙ軸方向の変位及びＸ軸まわりの傾きを測定する。これら干渉計ユニットは種々の方法で構成することができる。図１０の干渉計ユニット１００の第１実施例を示す。この干渉計ユニットは、偏光感知ビームスプリッタ１０１、２個のλ／４板１０３，１４、基準ミラー１０５、２個のレトロリフレクタ１０６，１０７、複合プリズム１０８、及び２個の検出器１１３，１１５を具える。これら検出器は図９に示す干渉計ユニット１００の面９５に配置する。干渉計ユニットはヘテロダイン型のものとする。ビームｂ２０はゼーマンレーザとして設置したヘリウム−ネオンレーザから放出する。このレーザは、例えば２０ＭＨｚの光学位相差を有する２個の相互に直交する方向に偏光した成分を有するビームを発生する。これら２個の成分は図１０において実線及び破線で示す。
　【００９７】
　プリズム１０１に入射したビームｂ２０は偏光感知面１０２により測定ビームｂ２０ｍと基準ビームｂ２０ｒとに分割する。測定ビームｂ２０ｍは基板テーブルのミラーＲ１に入射し、このミラーにより反射する。プリズム１０１とミラーＲ１との間にλ／４板１０３を配置する。従って、ミラーＲ１からの反射ビームはλ／４板を２回通過するので、その偏光方向は入射ビームｂ２０ｍの偏光面に対して９０°回転する。従って、反射ビームは偏光感知面１０２で反射し、例えば３次元コーナキューブプリズムの形態のレトロリフレクタ１０６に入射する。レトロリフレクタ１０６で反射したビームは、次に偏光感知面１０２で反射し、測定ビームｂ′２０ｍとしてＲ１に再び入射し、このミラーで反射し再びプリズム系１０８に入射する。このビームはλ／４板１０３を再び２回透過したので、偏光感知面１０２を透過する。この透過ビームｂ′２０ｍはプリズム系１０８に入射し、その面１０９で反射し、検光子１１２を経て放射感知検出器１１３に入射する。
　【００９８】
　基準ビームｂ２０ｒは偏光感知面１０２で反射し、λ／４板１０４を透過し基準ミラー１０５で反射し再びλ／４板１０４を透過する。従って、プリズム１０１に入射するビームの偏光方向は９０°回転するので、偏光感知面１０２を透過しレトロリフレクタ１０６に入射する。レトロリフレクタで反射した反射ビームｂ′２０ｒは基準ビームとして再び基準ミラーに入射し、このミラーで反射しプリズム１０１に入射する。この入射ームの偏光面は９０°回転しているから、このビームは偏光感知面１０２で反射しプリズム系１０８に入射し、その反射面１０９で反射して検出器１１３に入射する。検光子１１２の偏光面は、偏光面が相互に直交するビームｂ′２０ｍとｂ′２０ｒの偏光面に対して４５°の角度をなすように設定する。検光子を透過したビームｂ′２０ｍ及びｂ′２０ｒのビーム成分は同一の偏光方向を有し互いに干渉する。検出器１１３からの出力信号Ｓ１１３は、ゼーマン周波数差から基板テーブルミラーのＸ方向の変位に応じた周波数偏位だけプラス又はマイナスした周波数に等しい周波数で強度変調された信号となる。
　【００９９】
　原理的には、レトロリフレクタ１０６を省略して、検出器１１３に入射する測定ビーム及び基準ビームが基板テーブルミラー及び基準ミラーとそれぞれ１回だけ反射するように構成することも可能である。
　【０１００】
　図１０に示す干渉計ユニットの実施例では、レトロリフレクタ１０６を用いて測定ビームをビームｂ２０ｍ及びｂ′２０ｍとして基板支持ミラーで２回反射させている。この実施例は、最終的に検出器１１３に入射する測定ビームｂ′２０ｍの方向がＸ軸と直交する軸を中心とするミラーＲ１の傾きに依存しない大きな利点が達成される。この結果、信号Ｓ１１３は真のＸ方向の変位に関する情報だけを含むことになる。同様な理由により、基準ミラー１０５の傾きも信号Ｓ１１３にいかなる影響も及ぼすことはない。
　【０１０１】
　図１０の紙面と直交するＺ軸を中心とする基板支持部材の回転も図１０の干渉計ユニットにより測定することができる。この測定は、第１のＸ方向測定が行なわれる位置ＰＸ１（ＰＸ２）から最大距離だけ離れた位置ＰＸ３（ＰＸ４）における第２のＸ方向測定により行なう。このため、プリズム系１０８の面１１０をハーフミラーとし、このハーフミラーにより測定ビームｂ′２０ｍ及び基準ビームｂ′２０ｒの一部をそれぞれ新しい測定ビームｂ２１ｍ及び基準ビームｂ２１ｒとしてビームスプリッタ１０１に向けて反射する。これら２個のビームの偏光方向はλ／２板１１６により９０°回転しているので、これらビームの偏光状態は相互に変化する。従って、測定ビームｂ２１ｍは偏光感知面１０２を透過して基板支持ミラーに入射し、基準ビームｂ２１ｒは偏光感知面１０２で反射し基準ミラー１０５に入射する。これらビームｂ２１ｍ及びｂ２１ｒの光路はビームｂ２１ｍ及びｂ２１ｒの光路と同様である。好ましくは、第２のレトロリフレクタ１０７を設け、このレトロリフレクタにより測定ビーム及び基準ビームをビームｂ′２０ｍ及びビームｂ′２０ｒとして基板テーブルミラーＲ１及び基準ミラーに入射させる。反射したビームｂ′２１ｍ及びｂ′２１ｒは、ビームスプリッタ１０１、プリズム系１０８及び第２の検光子１１４を経て第２の検出器に入射し、この検出器において相互干渉を行なう。
　【０１０２】
　検出器１１５からの出力信号Ｓ１１５は、ゼーマン差分周波数にミラーＲ１のＺ軸を中心とする回転に依存する周波数偏移だけ増加又は減少した周波数で強度変調されている。ミラーＲ１がＺ軸を中心として回転していると、位置ＰＸ１及びＰＸ２で反射する第１の光路における測定ビームと基準ビームとの間の周波数偏移は、位置ＰＸ３及びＰＸ４を通る第２の光路を通る測定ビームと基準ビームとの間の周波数偏移と相異する。検出器１１５によって測定される周波数差は、上記周波数偏移間の差となる。基板支持ミラーがＺ軸を中心にして回転していない場合、結果としての周波数差は零に等しくなる。
　【０１０３】
　信号Ｓ１１３及びＳ１１５を電子的に処理して周波数偏移から基板テーブルのＸ方向変位及びＺ軸を中心とする回転φＺを取出す方法については、１９８９年に発行されたＳＰＩＥの第１０８８巻、第２６８頁〜２７２頁に記載されている文献“オプテカル／レーザ　マイクロリソグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｌａｓｅｒ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｇｒａｐｈｙ）”を一例として参考にすることができる。
　【０１０４】
　２個の周波数成分を有するビームｂ２０の代りに、１個の周波数成分だけを有するビームを用いることもできる。この場合、ミラーＲ１の変位又は回転は、測定ビームと基準ビームとの間の位相差を決定することにより測定される。
　【０１０５】
　本発明においては、前述した既知の干渉計ユニットを適切に拡張して、第３測定例えば、Ｙ軸まわりの傾き測定を行なうことができる。この目的を達成するため、図１０に示すように、例えばプリズム系１０８の面１０９をハーフミラー面とし、ビームｂ′２０ｍ及びｂ′２０ｒの一部を透過させる。これら透過ビームの光路に反射光学系１２０を配置する。この反射光学系は入射ビームをビームスプリッタ１０１に向けて反射すると共に、入射ビームを軸方向に平行に拡大して図１０の紙面の前後に位置する第２のＸＹ面内で拡大する。この第２のＸＹ面を図１１に第３の測定ビームｂ２２ｍ及び基準ビームｂ２２ｒと共に図示する。
　【０１０６】
　ビームｂ２２ｍ及びｂ２２ｒのビームスプリッタ１０１の前側の光路中にλ／２板１２５を配置し、このλ／２板によりこれらビームの偏光方向を９０°回転させ測定ビーム及び基準ビームの偏光状態を相互変換させる。好ましくは、第３のレトロリフレクタ１２８を配置し、測定ビームを基板支持ミラーによりその位置ＰＸ５及びＰＸ６においてそれぞれビームｂ２２ｍ及びｂ′２２ｍとして反射させ、基準ビームを基準ミラーによりｂ２２ｒ及びｂ′２２ｒとしてそれぞれ反射させる。これら測定ビーム及び基準ビームが通る光路は、図１０に示す測定ビームｂ２０ｍ及びｂ′２０ｍと基準ビームｂ２０ｒ及びｂ′２０ｒの光路とほぼ同様である。
　【０１０７】
　ビームｂ′２２ｍ及びｂ′２２ｒは最終的に検光子１２６に入射し、これらビームの同一の偏光方向成分が透過し、透過したビーム成分は検出器１２７に入射し、この検出器において相互に干渉し合う。この検出器からの出力信号Ｓ１２７は、ゼーマン差分周波数からミラーＲ１のＹ軸周りの傾きに依存する周波数偏移だけ増加し又は減少した周波数で強度変調される。このような傾きが生ずると、測定ビームｂ′２０ｍと基準ビームｂ′２０ｒとの間の周波数偏移は測定ビームｂ′２２ｍと基準ビームｂ′２２ｒとの間の周波数偏移と相異する。検出器１２７によって測定される周波数差は、これら周波数偏移間の差となる。基板テーブルがＹ軸まわりで傾斜していない場合、得られる周波数差は零に等しくなる。このＹ軸周りの傾きは単一周波数成分のビームを用い位相差を決定することにより測定することもできる。
　【０１０８】
　図１２は反射光学系１２０の実施例を詳細に示す。この反射光学系は、Ｘ軸に平行に伝播するビームｂ′２０ｍ及びｂ′２０ｒをＺ軸に平行に反射させる第１の反射体１２１と、反射したビームをＸ軸に平行に伝播させるように反射する第２の反射体１２２とを有する。従って、この反射体対１２１，１２２には、ビームをＺ軸方向に互いに離間した平行ビームに変位させる。
　【０１０９】
　ビームｂ２２ｍ及びｂ′２２ｍとが互いにＺ軸方向にだけ変位した図１１及び図１２の実施例において、これら測定ビームの主光線が基板テーブルミラーＲ１に入射する点ＰＸ５及びＰＸ６は、測定ビームｂ′２０ｍ及びｂ′２１ｍがこのミラーＲ１に入射する点ＰＸ２及びＰＸ３とＸ軸方向の同一点となる。図面を明瞭にするため、この状態を図１３に示す。図１３において、測定ビームｂ２０ｍ，ｂ′２０ｍ，ｂ２１ｍ，ｂ′２１ｍ，ｂ２２ｍ及びｂ′２２ｍの主光線がミラーＲ１に入射する点を、Ｐｘ１，Ｐｘ２，Ｐｘ３，Ｐｘ４及びＰｘ５としてそれぞれ図示する。いわゆる測定軸は各測定ビームの対と関連する。これら測定軸は、図１０及び図１１においてＭＡＸ１，ＭＡＸ２及びＭＡＸ３として示す。これら測定軸がミラーＲ１と交差する点を図１３においてＱ１，Ｑ２及びＱ３としてそれぞれ示す。
　【０１１０】
　点Ｑ３は投影レンズ系の光軸ＡＰＬを含む面内で図１３の紙面と直交する面内すなわちミラーＲ１と直交する面内に位置することが好ましい。点Ｑ２及びＱ３はこの面に対して対称的に位置することが好ましく、従って点Ｑ２とＱ３との間の接続ラインは投影レンズ系の結線面ＩＰに平行となり、この結像面は基板表面ＷＰが理想的な表面の場合基板表面ＷＰと一致する。
　【０１１１】
　測定ビーム及び測定軸は互いに平行になるように設定して、検出器の位置１１３，１１５及び１２７に単一の放射スポットではなく干渉パターンが形成されるのを阻止することが好ましい。このビーム平行度はビームスプリッタ１０１、プリズム系１０８及び反射光学系１２０の面の平面精度並びにプリズム系１０８の面１０９と１１０との間の角度及び反射光学系１２０の面１２１と１２２との間の角度によって決定され、この平行度は実際には満足し得るように達成することができる。この理由は、上記光学系の各表面を３秒の角度範囲で高精度に平滑にすることができると共に、上記各角度を正確に９０°に形成することができるためである。反射光学系１２０はプリズム系１０８と一体的に形成し、組立作業中に生ずる整列性に関する課題を解消し経時変化に対する安定性を確保することが好ましい。
　【０１１２】
　結像面ＩＰと接続ラインｌとの間の距離ｄ２はできるだけ短くする必要がある。接続ラインｌと点Ｑ３との間の距離ｄ３及び点Ｑ１とＱ２との間の距離ｄ４はできるだけ長くなるように設定して傾きφｙ及び回転φＺをできるだけ正確に測定できるようする必要がある。一方、これらの距離の制約を課しミラーＲ１の寸法及び重量を制限する必要もある。本装置の実際に実現した実施例において、距離ｄ３及びｄ４は２０ｍｍ程度とし、距離ｄ２は７ｍｍ程度に設定した。
　【０１１３】
　図１０及び図１１に示す干渉計ユニットは、測定軸と関連する測定ビーム及び基準ビームがビームスプリッタ１０１に対して互いに対称的に形成されると共にビームスプリッタ中において互いに同一の光路長を占める利点がある。このように構成することにより、不安定になる危険性をほとんど除去することができる。図１０及び図１１の装置において、回転φｚ及び傾きφＹを測定するため必要となる測定軸ＭＡＸ１，ＭＡＸ２及びＭＡＸ３と関連する信号間の差は光学的に決定される。これら測定軸について得た情報をＩＭＡＸ１，ＩＭＡＸ２及びＩＭＡＸ３とすると、図１０及び図１１における検出器信号Ｓ１１３，Ｓ１１５及びＳ１２７は次式で与えられる。
　【数３】
　Ｓ１１３＝ＩＭＡＸ１
　Ｓ１１５＝ＩＭＡＸ１−ＩＭＡＸ２
　Ｓ１２７＝ＩＭＡＸ１−ＩＭＡＸ３
検出器信号の関数としての測定軸情報は次式で与えられる。
　【数４】
　ＩＭＡＸ１＝Ｓ１１３
　ＩＭＡＸ２＝Ｓ１１３−Ｓ１１５
　ＩＭＡＸ３＝Ｓ１１３−Ｓ１２７
　【０１１４】
　Ｘ軸方向の変位の大きさ及び方向、Ｚ軸を中心とする回転及びＹ軸周りの傾きに関する情報を含む信号Ｓ（Ｘ），Ｓ（φｚ）及びＳ（φｙ）は次式で与えられる。
　【数５】
或は、アッベアームと関連するキャリブレーション因子を考慮すると、基板のＸ方向の変位、Ｚ軸を中心とする回転及びＹ軸まわりの傾きは次式により決定することができる。
　【数６】
　【０１１５】
　変形例として、異なる測定軸に関連する信号間の差は光学的にではなく電子的に決定することもできる。この場合、図１４に示すように、３本の独立したビームをビームスプリッタ１０１に投射する必要がある。
　【０１１６】
　ビーム２０の偏光感知ビームスプリッタ１０１の前側の光路中に偏光非感知ビームスプリッタ１３０を配置し，このビームスプリッタによりビーム２０をそれぞれ主軸が第１のＸ−Ｙ平面（図１４の紙面）内に位置する第１及び第２のビームｂ４１及びｂ４２並びに主軸が第２のＸ−Ｙ平面（図１４の紙面の上側又は下側）内にある第３のビームｂ４３に分割する。ビームスプリッタ１３０はハーフミラー又は全反射ミラーの反射体の組み合せを有し或は種々の方法で構成することができる。例えば、反射体は平行平面板の面とすることができ、この場合ビームｂ４１，ｂ４２及びｂ４３は満足し得る程度に平行になる。これらビームの各々を偏光感知面１０２により測定ビームと基準ビームｂ４３ｍとｂ４３ｒ，ｂ４２ｍとｂ４２ｒ，ｂ４１ｍとｂ４１ｒにそれぞれ分割する。尚、図面を明瞭にするため、放射光路の一部だけを図示する。
　【０１１７】
　レトロリフレクタ１０６，１０７及び１０８をビームｂ４１，ｂ４２及びｂ４３の光路中にそれぞれ配置し、ビームスプリッタから出射したビームｂ′４１ｍ，ｂ′４２ｍ及びｂ′４３ｍが基板支持部ミラーＲ１によって２回反射するように構成するのが好ましい。各測定ビームは関連する基準ビームと共に検光子１１２，１１４及び１２６を介して個別の検出器１１３，１１５及び１２７にそれぞれ入射する。図面を明瞭にするため、図１４においては測定ビームｂ４３ｎ及びｂ′４３ｍがミラーＲ１に入射する位置ＰＸ５及びＰＸ６のＹ方向位置を、ビームｂ′４１ｍ及びｂ４２ｍがミラーＲ１に入射する位置ＰＸ２及びＰＸ３のＹ方向位置と相異させた。しかしながら、点ＰＸ５及びＰＸ６のＹ方向の位置を点ＰＸ２及びＰＸ３のＹ方向位置にそれぞれ一致させて図１３の状態を得ることが好ましい。
　【０１１８】
　図１４の実施例の場合、検出器信号Ｓ１１３，Ｓ１１５及びＳ１２７と測定軸を介して得た情報との間の関係は以下のようになる。
　【数７】
　Ｓ１１３＝ＩＭＡＸ１
　Ｓ１１５＝ＩＭＡＸ２
　Ｓ１２７＝ＩＭＡＸ３
測定信号Ｓ（Ｘ），Ｓ（φｚ）及びＳ（φＹ）は以下のようになる。
　【数８】
検出器信号で表示すると以下のようになる。
　【数９】
　【０１１９】
　三個の独立した測定軸を有する装置と３個の結合された測定軸を有する装置との間の選択は、干渉計の誤差Δが測定信号Ｓ（Ｘ），Ｓ（φＺ）及びＳ（φＹ）に及ぼす影響の大きさにより決定する。干渉計の誤差Δは、検出器信号Ｓ１１３，Ｓ１１５及びＳ１２７における干渉計自身により生ずる誤差である。このような誤差が検出器信号に生じた場合、測定信号の誤差は、３個の独立した測定軸を有する装置の場合以下のようになる。
　【数１０】
また、３個の結合された測定軸を有する場合は、以下のようになる。
　【数１１】
　【０１２０】
　基板テーブルのＹ方向変位及びＸ軸まわりの傾きを決定するため、本発明による複合型干渉計システムは図９の符号１５０で図示した第２の干渉計ユニットを含んでいる。原理的に、この干渉計は２本の測定軸ＭＡＸ４及びＭＡＸ５を有し、その構造は干渉計ユニット１００と同様である。図１５及び図１６は干渉計ユニット１５０の構成を詳細に示す。
　【０１２１】
　入射ビームｂ３０は所定の周波数差を有する２個の相互に直交する偏光成分を有し、この入射ビームをビームスプリッタ１５１の偏光感知面１５２により測定ビームｂ３０ｍとｂ３０ｒとに分割する。測定ビームは第２の基板支持ミラーＲ２で反射し、レトロリフレクタ１５６を介して位置ＰＹ１及びＰＹ２において反射する。ビームスプリッタ１５１からの測定ビームｂ′３０ｍは、基準ミラー１５５で２回反射した基準ビームｂ′３０ｒと合成される。測定ビーム及び基準ビームはそれぞれλ／４板１５３及び１５４によって偏光方向が９０°回転しビームスプリッタ１５１から出射する。ビームｂ′３０ｍ及びｂ３０ｒは反射素子１５８を経て検光子１５９を透過して検出器１６０に入射する。この検光子の偏光方向は、ビームｂ′３０ｍ及びｌ′３０ｒの互いに直交する偏光方向のそれぞれに対して４５°の角度をなすので、これらビームの同一偏光方向成分が検光子を通過し、これら２個の成分は互いに干渉し合う。検出器１６０からの出力信号Ｓ１６０は、ビームｂ３０ｍとｂ３０ｒとの周波数差に基板支持部材のＹ方向変位によって決定される周波数偏移だけ増加し又は減少した周波数に等しい周波数で強度変調される。
　【０１２２】
　基板支持部材のＸ軸まわりの傾きを測定するため、反射素子１５８をハーフミラーとして設ける。この反射素子を透過したビームｂ′３０ｍ及びｂ′３０ｒの一部は反射光学系１６１によりビームスプリッタに向けて反射する。この反射光学系は図１５のＸ−Ｙ平面に対して４５°の角度をなす２個のミラー１６２及び１６３を有する。ミラー１６２はビーム部分をＺ方向に反射し、ミラー１６３は、ビーム部分が、図１５の紙面の上側又は下側に位置する第２のＸ−Ｙ面内でＹ方向に沿って伝播するように反射する。この第２のＸ−Ｙ平面は図１６の紙面に相当する。図１６は、反射光学系１６１で反射したビーム部分が新しい測定ビームｂ３１ｍ及び新しい基準ビームｂ３１ｒとして干渉計ユニットを通過し、これらのビームが基板支持ミラーＲ２及び基準ミラー１５５で反射する状態を示す。λ／２板１６４をビームスプリッタ１５１の前側に配置し、このλ／２板により２個のビームの偏光方向を９０°回転させ、測定ビーム及び基準ビームの偏光方向を相互変位させる。レトロリフレクタ１６５の存在において、測定ビームはミラーＲ２の位置ＰＹ３及びＰＹ４で反射して測定ビームｂ′３１ｍとなり、基準ビームは基準ミラーにより２回反射して基準ビームｂ′３１ｒとなる。
　【０１２３】
　ビームｂ′３１ｍ及びｂ′３１ｒは最終的に検光子１６６に入射し、これらビームの同一の偏光成分が透過して検出器１６７に入射する。この検出器からの出力信号Ｓ１６７は、ビームｂ３０ｍ、及びｂ３０ｒとの周波数差にミラーＲ２のＸ軸まわりの傾きφＸに依存する周波数偏移だけ増加し又は減少した周波数に等しい周波数で強度変調された信号となる。実際に、このような傾きが発生すると、測定ビームｂ′３０ｍと基準ビームｂ′３０ｒとの間の周波数偏移は測定ビームｂ′３０ｍと基準ビームｂ′３０ｒとの間の周波数偏移とは相異する。検出器１６７によって測定される周波数差は、これら周波数偏移間の差となる。基板支持部材のＸ軸まわりの傾きφＸを有しない場合、周波数差は零に等しくなる。
　【０１２４】
　測定ビームｂ３１ｍ及びｂ′３１ｍの主光線がミラーＲ２に入射する点ＰＹ３及びＰＹ４は、測定ビームｂ３０ｍ及びｂ′３０ｍがミラーＲ２に入射する点ＰＹ２及びＰＹ１と同一のＸ軸方向値となることが好ましく、測定軸ＭＡＸ４及びＭＡＸ５はＺ軸に対して直交させる。この状態を図１７に示す。図１７はこれら測定軸及びこれらの軸と基板テーブルＷＴのミラーＲ２との交点Ｑ４及びＱ５を示すけでなく、第１干渉計ユニットの測定軸ＭＡＸ１，ＭＡＸ２及びＭＡＸ３並びにこれらの測定軸と基板テーブルのミラーＲ１との交点Ｑ１，Ｑ及びＱ３も示す。
　【０１２５】
　図１５及び図１６の干渉ユニットにおいて、傾きφＸを決定するために必要な差である測定軸ＭＡＸ４及びＭＡＸ５と関連する信号間の差は光学的に決定される。これら測定軸に基いて得た情報をＩＭＡＸ４及びＩＭＡＸ５とすると、図１５及び図１６の実施例の検出器信号Ｓ１６０及びＳ１６７は以下の式で与えられる。
　【数１２】
　Ｓ１６０＝ＩＭＡＸ４
　Ｓ１６７＝ＩＭＡＸ４−ＩＭＡＸ５
検出器信号の関数としての測定軸情報は以下の式となる。
　【数１３】
　ＩＭＡＸ４＝Ｓ１６０
　ＩＭＡＸ５＝Ｓ１６０−Ｓ１６７
Ｙ軸方向の変位及びＸ軸まわりの傾きの大きさ及び方向に関する情報を表わす信号Ｓ（Ｙ）及びＳ（φＸ）は以下の式で表わされる。
　【数１４】
ここで、ｄ５は図１７における点Ｑ４とＱ５との間の距離である。
　【０１２６】
　結合された測定軸を用いる代りに、図１５及び図１６に示すように、干渉計ユニット１００についての説明と同様な干渉計ユニット１５０を動作させる独立の測定軸を用いることも可能である。この場合、測定軸情報と検出器信号との間に以下の関係を適用する。
　【数１５】
　Ｓ１６０＝ＩＭＡＸ４
　Ｓ１６７＝ＩＭＡＸ５
測定信号Ｓ（Ｙ）及びＳ（φＸ）は以下の式で表わされる。
　【数１６】
　【０１２７】
　図１６及び図１７の干渉計ユニットも同様に、測定ビーム及び基準ビームが干渉計ユニットを互いに対称的に通過すると共に互いに同一の光路長でビームスプリッタを通過する利点が達成され、安定性の見地より極めて有益である。すなわち、温度や湿度等に対して極めて安定になる。
　【０１２８】
　干渉計ユニット１００及び１５０の両方において、検出器１１３，１１５，１２７，１６０及び１６７は検光子１１２，１１４，１２６，１５９及び１６６の背後に直接配置する必要はない。所望の場合、これら検出器は大きな距離を以下互いに接近させて配置することもできる。光ファイバを用いてビームを検出器まで案内することもできる。ビームを光ファイバの入射面に集束させるレンズを検光子と光ファイバとの間に配置することも可能である。
　【０１２９】
　図１１，図１２，図１４，図１５及び図１６に示すプリズム型レトロリフレクタや３次元“コーナキューブ”は、いわゆるキャッツアイ型のレトロリフレクタで置換することも可能である。このキャッツアイレトロリフレクタはレンズとこのレンズの焦点面に配置したミラーとで構成され、このキャッツアイレトロリフレクタを用いることにより反射ビームの主軸を入射ビームの主軸に対して平行にできると共にこれらの主軸を一致させることができる。
　【０１３０】
　複合型干渉計システムに要求される精度の観点において、温度、湿度、圧力のような外乱因子の変化は極めて重要である。これらの変化により干渉計ビームが伝播する媒体の屈折率が変化してしまう。この変化を決定するため、すなわち外乱因子の変化を補正するため、本発明による干渉計システムは基準軸として用いられる６本の軸を有し、固定配置したミラーと協働するビームを基準軸に沿って延在させる。図９において、この固定配置したミラーを符号１７０で示し基準軸ビームを符号ｂ５０で示す。ビームｂ５０は第２の干渉計ユニット１５０から発生させ、この干渉計ユニットから出射したビームをミラー１７１を介してミラー１７０に入射させる。
　【０１３１】
　図１５において、ビーム３０からビーム５０を取り出す例を示し、本例では２個の反射素子１７６及び１７７を有するプリズム系１７５によりビームｂ５０を取出す。第１のハーフミラー１７６によりビームｂ３０の一部を第２のハーフミラー１７７に向けて反射し、このビームを第２のハーフミラーによりビームｂ５０としてビームスプリッタ１５１に入射させる。ビームスプリッタの偏光感知面１５２によりビームｂ５０を測定ビームｂ５０ｍと基準ビームｂ５０ｒとに分割する。基準ビームｂ５０ｒは基準ミラー１５５に向けて反射し、測定ビームｂ５０ｍは透過し例えば、図１５の紙面に対して４５°の角度で配置したミラー１７１に入射する。固定配置したミラー１７０で反射した測定ビームｂ５０ｍ、は再びミラー１７１を経てビームスプリッタ１５１に入射し、このビームスプリッタにおいて基準ミラー１５５で反射した基準ビームｂ５０ｒと合成される。合成ビームは検光子１７９を経て検出器１８０に入射する。この検出器は、反射素子１７７がハーフミラーの場合プリズム系の背後に配置することができる。
　【０１３２】
　測定ビームは一定の幾何学的光路長だけ伝播する。光学的光路長は幾何学行路長と媒体の屈折率との積であり、媒体の屈折率の変化による影響を受ける。従って、出力信号は測定ビームｂ５０ｍと基準ビームｂ５０ｒとの間の光路長差によって作用を受けることになる。光路長差の変化は検出器１８０によって測定され、この検出器からの出力信号Ｓ１８０を用いて外乱因子の変化による屈折率変化に対する他の測定軸を介して得た情報を補正することかができる。
　【０１３３】
　図９に示すように、基準軸用の基準ミラーは、好ましくは“ゼロジュア（Ｚｅｒｏｄｕｒｅ）”やインバ（Ｉｎｖａｒ）のような極めて安定な材料のプレート１９０を介して干渉計ユニット１５０に連結する。この結果、基準軸用の極めて安定な構造が得られる。
　【０１３４】
　６軸干渉計システムの基準軸情報を用いて焦点誤差検出装置や基板面の局部的水平化検出装置のような他の光学的測定装置からの測定情報を補正することができる。これらの測定装置も干渉計ビームと同一空間を伝播するからである。
　【０１３５】
　空気圧、温度、湿度のような外乱因子の変化により投影レンズ系内の媒体の屈折率が影響を受けるおそれがあり、この結果投影レンズ系の結像性能が変化するおそれがある。複合干渉計システムの基準軸を用いることによって得た信号を利用して結像性能を補正することができる。この補正は、例えば次に示すパラメータの１個又は複数個を調整することにより行なうことができる。
・投影ビームの波長
・投影レンズ系内のガス圧
・投影レンズ系内の温度
・投影レンズ系内の１個又はそれ以上の区域の媒体の組成
・投影レンズ系のレンズ素子間の相互距離
・整列装置の零点設定
・焦点検出装置の零点設定が前記信号により調整できる。
　【０１３６】
　この目的に必要な制御信号を得るため、検出器１８０の出力信号Ｓ１８０を電子的信号処理ユニット１８５に供給する。図１５に線図的に示すように、信号処理ユニット１８５からの信号ＳＲｌ……ＳＲｍにより投影装置の種々のサーボ系を制御することができる。尚、基準軸信号を用いる零点調整及び結像性能の補正は、物体すなわち基板の局部的水平化装置を有しない装置においても行なうことができる。
　【０１３７】
　屈折率の変化を測定する場合、１本の測定ビームを用いるだけで十分である。一方、所望の場合には、他の測定軸について説明したように、基準軸測定用にダブル測定ビーム及びダブル基準ビームを用いることもできる。この場合、測定ビームｂ５０ｍ及び基準ビームｂ５０ｒをそれぞれλ／４板１５３及び１５４を透過させると共にレトロリフレクタ１５６の位置にレトロリフレクタを基準軸用に設ける必要がある。基準軸用の測定ビーム及び基準ビームは、第４測定軸の測定ビームｂ３０ｍ及びｂ′３０ｒ並びに基準ビームｂ３０ｒ及びｂ′３０ｒと同様にして図１５の装置を伝播する。
　【０１３８】
　干渉計ビームが伝播する全空間に亘って同一の環境に維持されれば、一層高精度な複合干渉計システムを実現できる。これは、ビームが伝播する全空間に亘って一定の好ましくは薄層の空気流を送出することにより達成される。この構成を図１８に示す。図１８は投影レンズ系ＰＬの一部及びミラーブロックが一体化されている基板支持部材ＷＣを線図的に示す。基板支持部材は基板テーブルＷＴの一部を構成し、この基板テーブルは駆動装置の制御のもとで例えば米国特許第４６６５５９４号に記載されているＨ形態で空気クッションＡＢを介してベースプレートＢＰに沿って移動することができる。尚、図１８においてこれらの構成部材を符号ＭＯ１，及びＭＯ２で示す。例えば焦点誤差検出装置や基板表面が局部的に水平に維持されているか否かを検出する装置のような光学測定装置用のホルダＨＭＳが下側に配置されている装着プレートＭＰを、投影レンズ系に連結することが好ましい。図面上ＩＦＳとして線図的に図示した干渉計システムを装置プレートに固定する。空気流は矢印ＡＦで図示する。この空気流は空気流導入プレートＦＧＰを通過する。このプレートは、照明される基板の上方の空間が適切にカバーされる寸法とし、従って基板は良好に調整された空間中に存在することになる。
　【０１３９】
　供給される空気の純度及び温度は共に制御することができる。この空気は例えば、純度１とし、その温度は例えば０．１℃の範囲で安定化される。温度域の制御は、干渉計システム及び基板支持部材の近傍に熱交換器を配置することにより達成される。
　【０１４０】
　図１０，１１，１４，１５及び１６に示す実施例に加えて、干渉計ユニットについて種々の変形例が可能である。これら変形例について以下に説明する。
　図１９の干渉計ユニットは２個の偏光感知ビームスプリッタ２００，２０１と、２個のレトロリフレクタ２０２，２０３と、５個のλ／４板２０４，２０５，２０６，２０７，２０８を具える。この干渉計ユニットは基準ミラーを有していない。入射ビームｂ２０は相互に直交する偏光方向及び互いに異なる周波数ω１及びω２を有する２個のビーム成分を有し、これらの成分は実線及び破線でそれぞれ示す。周波数ω１の成分はビームスプリッタ２００を透過しビームｂ６０として基板支持ミラーＲ１０に入射し、このミラーで反射してビームスプリッタ２００に入射する。ビームスプリッタに入射したビームｂ６０はλ／４板２０４を２回通過しているのでその偏光方向が９０°回転し、この結果レトロリフレクタ２０２に向けて反射する。このビームはレトロリフレクタにより再びビームスプリッタに向けて反射する。ビームスプリッタに入射したビームの偏光方向は９０°回転しているから、ビームスプリッタを透過してλ／４板２０６に入射する。このλ／４板は直線偏光を円偏光に、例えば円２１０で示す右旋性偏光放射に変換する。この円偏光した光は２個の直線偏光によって構成され、一方の直線偏光成分はビームｂ′６０として第２の偏光ビームスプリッタ２０１を透過して検光子を経て第１の検出器２１５に入射する。ビームｂ′６０は位置Ｐ１０においてミラーＲ１０で１回反射している。
　【０１４１】
　ビームｂ６０の第２の直線偏光成分はビームスプリッタ２０１で反射しビームｂ６２としてミラーＲ１０に入射し、このミラーで反射してビームスプリッタ２０１に入射する。このビームはλ／４板２０７を２回通過しているため偏光方向が９０°回転し、ビームスプリッタ２０１を透過してレトロリフレクタ２０３に入射する。ビームｂ６２はレトロリフレクタ２０３への入射及び出射光路においてλ／４板２０８を２回通過するので、ビームスプリッタ２０１で反射しビームｂ′６２として検光子２１８を経て第２の検出器２１６に入射する。ビームｂ′６２はミラーＲ１０で２回反射し、１回目は位置Ｐ１０で２回目は位置Ｐ１１で反射する。
　【０１４２】
　ビームｂ６０の周波数ω２の成分はビームスプリッタ２００で反射しビームｂ６１としてλ／４板２０６に入射する。このλ／４板は直線偏光を例えば円２１１で図示した左回り円偏光に変換する。この光の一方の成分はビームスプリッタ２０１で反射しビームｂ６３としてミラーＲ１０に入射する。ビームｂ６３は、ミラーＲ１０で反射した後、ビームスプリッタ２０１を透過してレトロリフレクタ２０３に入射し、再び反射してビームスプリッタ２０１入射する。そして、このビームスプリッタで反射しビームｂ′６３として検出器２１５に入射する。この場合、λ／４板２０７及び２０８により所望の偏光面の回転を行なう。ビームｂ′６３は位置Ｐ１２においてミラーＲ１０により１回反射する。円偏光ビームｂ６１の他方の成分はビームスプリッタ２０１を透過しビームｂ′６１として検出器２１６に入射する。このビーム成分はミラーＲ１０を通過しない。
　【０１４３】
　ビームｂ′６１は、ミラーＲ１０の位置のＰ１０及びＰ１１で２回反射したビームｂ′６２と干渉し合う基準ビームとして作用する。検出器信号Ｓ２１６は図１９の紙面内でミラーＲ１０と直交する軸に沿うミラーＲ１０の変位に関する情報を含んでいる。ビームｂ′６０は位置Ｐ１０から到来しビームｂ′６３は位置Ｐ１２から到来するので、これらのビームを受光する検出器２１５の検出器信号Ｓ２１５は、位置Ｐ１０の領域と位置Ｐ１２の領域との間におけるミラーＲ１０の図１９の紙面内でミラーＲ１０と直交する方向の変位の差に関する情報を含んでいる。この変位の差が生じた場合、ミラーＲ１０は紙面と直交する軸を中心にして回転していることになる。
　【０１４４】
　図１９に示す実施例を図９の干渉計ユニットとして用いて基板テーブル及びミラーのＹ軸方向の変位及びＸ軸まわりの傾きを測定することができる。図１９の破線で示す座標系は干渉計ユニットに関係付けられており、Ｘ軸は紙面と直交し図１９のミラーは図９のミラーＲ２と関連する。検出器信号Ｓ２１５はミラーＲ２のＸ軸まわりの傾きφＸに関する情報を含み、検出器信号Ｓ２１６はＹ軸方向の変位に関する情報を含んでいる。
　【０１４５】
　第３の測定軸が延在する場合、図１９の実施例を図９の干渉計ユニット１００として用いてＸ軸方向の変位、Ｚ軸を中心とする回転及びＹ軸まわりの傾きを決定することができる。この場合、座標系は図１９の実線で示す座標系、すなわちＺ軸は紙面と直交し、図１９のミラーＲ１０は図９のミラーＲ１となる。
　【０１４６】
　検出器信号Ｓ２１５はミラーＲ１の回転φＺ従って基板支持部材のＺ軸を中心とする回転に関する情報を含み、検出器信号Ｓ２１６はＸ軸方向の変位に関する情報を含む。Ｙ軸まわりの傾きを測定する場合、周波数ω１のビーム及びω２のビームを有するビームの一部をＺ軸方向に反射する偏光感知ビームスプリッタ２２０とこのビームを偏向する特別の反射素子とを第２のＸ−Ｙ平面内においてλ／４板２０６とビームスプリッタ２０１との間に配置することができる。
　【０１４７】
　第２のＸ−Ｙ平面を新たに形成したビームｂ６４及びｂ６５並びに特別の反射素子２２１と共に図２０に示す。これらのビームは図１９の上側部分に図示した光学系と同一の光学系を通過する。ビームｂ６４は位置Ｐ１３においてミラーＲ１で反射し、最終的に検光子２２８を経てビームｂ′６１と共にビームｂ′６４として検出器２２６に入射する。ビームｂ′６１はミラーＲ１を通過せず、位置Ｐ１０（図１９）及び位置Ｐ１３でそれぞれ１回づつミラーＲ１で反射したビームｂ′６４に対する基準ビームとして作用する。従って、出力信号Ｓ２２６は位置Ｐ１０及びＰ１３において平均化されたＸ軸方向の変位に関する情報を含む。ビームｂ６５は位置Ｐ１４においてミラーＲ１で反射し検光子２２７を経てビームｂ′６５として検出器２２５に入射する。このビームｂ′６５は、位置Ｐ１０においてミラーＲ１で１回反射したビームｂ′６０と共に検出器に入射する。従って、出力信号Ｓ２２５はミラーＲ１のＹ軸まわりの傾きに関する情報を含んでいる。
　【０１４８】
　図２０の素子は図１９の上側部を構成する素子と同一の参照符号を付したが、ダッシュを付して図２０の素子が図１９の素子と同一の素子か別の素子かを示す。第１の場合位置Ｐ１３及びＰ１４は位置Ｐ１１及びＰ１２とＹ方向の同一位置を有し、第２の場合位置Ｐ１３及びＰ１４のＹ方向位置は自由に選択することができる。
　【０１４９】
　図１９及び図２０の干渉計ユニットにおいてｎ個の測定軸について測定を行なうには（ｎ＋１）本の測定ビームが必要であり（検出器２２６の情報は余分な情報である）、図１０，１１，１４，１５及び１６による干渉計ユニットにおいては２ｎ本の測定ビームが必要になる。しかしながら、図１９及び図２０の干渉計ユニットの場合、放射光路は対称性がないため、安定性に対してより厳格な要件を課す必要がある。
　【０１５０】
　図２１及び図２２は干渉計ユニットの別の実施例の原理を示す。この干渉計ユニットでは、いわゆるキャァッアイ光学系をレトロリフレクタ素子として用いる。このキャァッアイ光学系はレンズ２３１と、このレンズの焦点面に配置した反射素子２３２とから構成される。キャァッアイ光学系２３０は、反射ビームの主光線が入射ビームの主光線と一致するようにビームを反射する。このキャァッアイ光学系を用いることにより構造を一層小型にすることができる。
　【０１５１】
　入射ビームｂ２０の周波数ω１の成分はビームｂ７０としてビームスプリッタ２３３を透過しミラーＲ１０に入射し、このミラーで反射し再びビームスプリッタに入射する。このビームはλ／４板２３４を２回透過しているので、その偏光方向が９０°回転しキャァッアイ光学系に向けて反射する。キャァッアイ光学系で反射したビームはλ／４板２７５を２回透過しているので、ビームスプリッタ２３３を透過する。ビームスプリッタ２３３と２３６との間の光路中にλ／４板２４２を配置すると、ビームｂ７０の偏光方向は９０°回転するので、このビームはビームスプリッタ２３６で反射しビームｂ７２としてミラーＲ１０に入射する。ミラーＲ１０で反射しビームスプリッタ２３６に入射したビームｂ７２の偏光方向は、λ／４板２３７を２回透過しているので９０°回転し、ビームスプリッタを透過して検光子２４０を経てビームｂ′７２として検出器２４１に入射する。
　【０１５２】
　ビームｂ２０の周波数ω２の成分はビームスプリッタ２３３で反射しビームｂ７１としてビームスプリッタ２３６に入射し、このビームはλ／４板２４２によりその偏光方向が９０°回転しているので、ビームスプリッタ２３６で反射しビームｂ７３としてミラーＲ１０に入射する。このミラーで反射したビームｂ７３の偏光方向はλ／４板２３８により再び９０°回転しているので、ビームスプリッタ２３０により反射しビームｂ′７３として検出器２４１に入射する。
　【０１５３】
　ビームｂ′７３はミラーＲ１０に入射していないので、ミラーＲ１０の位置Ｐ１６及びＰ１７で２回反射したビームｂ′７２の基準ビームとなる。従って、検出器２４１からの出力信号Ｓ２４１は、紙面内のミラーと直交する方向におけるミラーＲ１０の位置Ｐ１６及びＰ１７における変位の平均値に関する情報を含むことになる。
　【０１５４】
　図２２に示すように、λ／２板２４２を省略した場合、ビームｂ７０はビームスプリッタ２３６を透過して反射素子２３９に入射し、ビームｂ７１はビームスプリッタで反射しビームｂ７５としてミラーＲ１０に入射する。２本のビームｂ′７４及びｂ′７５は共にミラーＲ１０によりそれぞれ位置Ｐ１６及びＰ１７で１回反射して検出器２４１に入射する。従って、検出器信号Ｓ′２４１はミラーＲ１０紙面と直交する軸まわりの傾きに関する情報を含むことになる。
　【０１５５】
　図２３は図２１及び図２２に示すシステムを１個の干渉計ユニットに結合した原理構成を示す。図２３の干渉計ユニットは図２２の構成素子を図面の下側及び上側に具え、これら構成素子によりミラーＲ１０の紙面内のこのミラーと直交する軸まわりの傾きを決定することができる。図２３の干渉計ユニットは１点破線で囲んだ領域に付加的な部材を具え、この領域にはビームｂ７０及びｂ７１の一部を分割する偏光ニュートラルビームスプリッタ２４３が存在する。ビームスプリッタ２４３により分割されたビーム部分はビームｂ７２及びｂ７３としてこの光学系を通過する。尚、この光学系の素子２４２，２４４，２４５，２４６，２４７，２４８及び２４９は図２１の素子２４２，２３６，２３７，２４０，２４１，２３８及び２３９と同一の機能を有している。検出器２４７からの出力信号は、図２１の検出器信号２４１と同様に、位置Ｐ１６及びＰ１８で平均化された紙面内でミラーＲ１０と直交する方向の変位に関する情報を含んでいる。
　【０１５６】
　図２３の干渉計ユニットは図９の干渉計ユニット１５０としても用いることができ、或は特別な測定軸を用いる場合図９の干渉計ユニットとして用いることができる。この特別な測定軸は、図１９及び図２０に基いて説明したと同様に、ビームｂ７０及びｂ７１の放射の一部を図２３の紙面と直交する方向に分割すると共に図２３の１点鎖線で囲んだ領域内のサブシステムと同様なサブシステムを分割されたビームの光路中に配置することにより得ることができる。
　【０１５７】
　図２４は、図２１，２２及び２３の干渉計ユニットと同一の原理に基く干渉計ユニットの変形例を示す。本例では、偏光感知分離層２５１、偏光ユニット分離層２５２及びλ／２板２５３を有する１個のビームスプリッタ２５０を用いる。図２３の干渉計ユニットと同一の測定を行なうためには３個のλ／４板２５４，２５５及び２５８並びに１個の基準ミラー２５９だけが必要である。
　【０１５８】
　周波数ω１のビーム成分は第１の測定ビームとして偏光分離層２５１を透過して測定されるべきミラーＲ１０に入射する。このビーム成分は位置Ｐ１９で反射する。このビームはキャァッアイ光学系２５６，２５７を経て分離層２５２に入射し、ビームの一部がこの層によって反射し分離層２５１に入射する。このビームは分離層２５１を透過して第２の測定ビームｂ８２としてミラーＲ１０に入射する。ミラーの位置Ｐ２０で反射したビームは分離層２５１で反射し第１の検光子２６０及び第１の検出器２６１に入射する。周波数ω２のビーム成分は層２５１によりビームｂ８１として反射して層２５２に入射する。この層によってビームｂ８１の一部が反射して分離層２５１に入射し、この分離層によってビームｂ８３として基準ミラー２５９に入射する。基準ミラーで反射したビームはビームｂ′８３として第１の検出器２６１に入射する。ビームｂ′８３はミラーＲ１０に入射せず、ビームｂ′８２はミラーＲ１０の位置Ｐ１９及びＰ２０で反射する。従って、検出器２６１の出力信号Ｓ２６１はミラーＲ１０の紙面内でミラーと直交する方向の位置Ｐ１９及びＰ２０で平均化された変位に関する情報を含む。
　【０１５９】
　偏光ニュートラル層２５２を透過したビームｂ８０及びｂ８１のビーム部分の偏光方向はλ／２板２５３によって９０°回転しているので、ビームｂ８１の透過ビーム成分は分離層２５１を透過して第３の測定ビームｂ８４としてミラーＲ１０入射し、位置Ｐ２１で反射し、分離層２５１で反射してビームｂ′８４として第２の検光子２６２及び検出器２６３に入射する。ビームｂ８０の層２５２を透過したビーム成分は、λ／２板２５３で反射した後分離層２５１で反射してビームｂ８５として基準ミラー２５９に入射し、このミラーで反射してからビームｂ′８５として第２の検出器２６３に入射する。ビームｂ′８４及びｂ′８５は共に位置Ｐ２１及びＰ１９でそれぞれ１回反射しているので、出力信号Ｓ２６３はミラーＲ１０の紙面を直交する軸まわりの傾きに関する情報を含んでいる。
　【０１６０】
　上述した説明を明瞭に及び完全なものとするため、投影装置及びこの投影装置の基板テーブルの実施例の斜視図を図２５及び図２６にそれぞれ示す。
　図２５において、符号ＬＡは放射源を示し、この放射源からのビームＰＢ（主光線により図示した）によりミラーＲＥ１及びＲＥを経てマスクＭＡを照明する。符号ＢＥはビームを拡大すると共に均一化する光学系を示す。マスクはマスクマニュプレータすなわちマスクテーブルＭＴにより支持する。符号ＰＬは投影レンズ系を図示し、この投影レンズ系によりマスク中のマスクパターンを基板Ｗのサブ領域に結像する。基板ＷはミラーＲ１及びＲ２により図示したミラーブロックと一体化した基板支持部材ＷＣによって支持する。基板支持部材は基板テーブルの構成部品であり、Ｚ方向と直交するＸ方向並びにＺ方向及びＸ方向と直交するＹ方向に平行にステップ状に変位することができるので、半導体基板は多数の異なる照明位置で照明されることができる。
　【０１６１】
　投影レンズ系はその下側においてマウント部材３０１に固定され、マウント部材は投影装置のマシンフレーム３００の一部をなす。このマウント部材はＺ軸と直交する方向に延在する三角形のプレートである。このプレートは３個のコーナ部３０２を有し、各コーナ部はそれぞれプレートスタンド３０３上に位置する。尚、図２５では、２個のコーナ部及び２個のフレームスタンドだけを示す。フレームスタンドはマシンフレーム３００のベース部材３０４上に配置され、ベース部材は平坦な床面上に調整部材３０５を介して配置する。
　【０１６２】
　図２６に示すように、一体化された基板支持部材及びミラーブロックユニットＷＣは、矩形の花コウ岩の形態をした支持部材３０６の上面３０７に沿うガスベアリングが設けられているエアベースＡＢによって案内する。基板支持部材は位置決め装置により上面３０７に沿って変位することができ、位置決め装置は上述したように米国特許第４６６５５９４号から既知のＨ形態に配置したリニアモータ３０１，３１１及び３１２を具える。図２６に示すように、リニアモータ３１１及び３１２はフレーム３１５に固定され、このフレームはそのコーナ付近において支持部材３０６の上面に固定する。基板支持部材ＷＣはリニアモータ３１０によりＸ方向に平行に変位でき、リニアモータ３１１及び３１２によりＹ方向に変位でき、しかもＺ方向に平行な回転軸を中心にして極めて限られた角度範囲にわたって回転することができる。
　【０１６３】
　図２５及び図２６に示すように、支持部材３０６及び位置決めの装置はユニット３２０を構成し、このユニットはマシンフレーム３００の支持部材３２１上に配置する。支持部材３２１はＺ方向と直交する方向に延在する三角形のプレートであり、このプレートの主側部３２２を図２５に図示する。このプレートの各主側部は２個のフレームスタンド３０３間に延在する。支持部材３０６は支持部材３２１の上側部３２３に固定する。この支持部材３２１はマウント部材３０１の下側面３３０から薄いプレート状のスチール製の吊り下げ素子により支持され、図２５においては２個の吊り下げ素子３２５及び３２７だけを図示する。全ての吊り下げ素子はＺ方向と平行な垂直面に沿って延在するプレートで構成され、これら垂直プレートは互いに６０°の角度を以て配置する。
　【０１６４】
　上述した実施例では、基板が局部的に水平化されると共に傾き測定信号を用いて他の干渉計信号が補正されるマスクパターンを基板上に繰り返し結像する投影装置に用いられる新規な方法及び装置について説明した。同様なことは別の装置、例えばＩＣパターンのようなパターンを製造する装置にも適用され、これらの装置はレーザビームや電子ビームで作動するので、本発明による方法及び装置はこれらの装置にも用いることができる。
　【０１６５】
　さらに、上述した装置特に干渉計システムは、局部的な水平化することなく位置決めを行なうと共に傾き測定信号を用いてアクチュエータ系により傾きを除去する装置に用いることができる。このような装置はレーザビーム又は電子ビームで作動するパターン発生装置とすることができ、さらにＸ線放射で作動するＩＣ投影装置或は例えばマスク測定に用いられる高精度なＸ−Ｙ位置測定装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　図１はマスクパターンを基板上に繰り返し結像する装置の実施例を示す線図である。
　【図２】
　図２は２次元格子の形態をした整列マークの既知の実施例を示す線図である。
　【図３】
　図３は２個の整列装置を用いた装置の構成を示す線図的斜視図である。
　【図４】
　図４は整列装置の実施例を示す線図である。
　【図５】
　図５は既知の３軸干渉計システムの構成を示す線図である。
　【図６】
　図６は１軸干渉計システムの原理を示す線図である。
　【図７】
　図７は基板支持部材と斜めに配置したミラーを有するミラーブロックとを一体化した構造を示す線図である。
　【図８】
　図８は既知の装置で生ずるアッベ誤差を示す線図である。
　【図９】
　図９は本発明による６軸干渉計システムの構成を示す斜視図である。
　【図１０】
　図１０はＸ−Ｙ面で切った本発明による３軸干渉計ユニットの第１実施例の一部を示す線図である。
　【図１１】
　図１１は同じく第１実施例の他の部分を示す線図である。
　【図１２】
　図１２は第１実施例の反射光学系を示す斜視図である。
　【図１３】
　図１３は測定ビームが基板支持部材に入射する位置及び測定軸がミラーと交差する位置を示す線図である。
　【図１４】
　図１４は３軸干渉計ユニットの第２実施例を示す線図である。
　【図１５】
　図１５はＸ−Ｙ面で切って示す本発明による２軸干渉計ユニットの実施例の一部を示す線図である。
　【図１６】
　図１６は同じく２軸干渉計ユニットの実施例の他の部分を示す線図である。
　【図１７】
　図１７は干渉計シスムの５個の測定軸が基板支持ミラーブロックの２個のミラーと交差する位置を示す斜視図である。
　【図１８】
　図１８は干渉計ビームが伝播する空間を調整する空気流を有する投影装置の一部を示す線図である。
　【図１９】
　図１９はＸ−Ｙ面で切って示す本発明による３軸干渉計ユニットの第２実施例の一部分を示す線図である。
　【図２０】
　図２０は同じく第２実施例の他の部分を示す線図である。
　【図２１】
　図２１は２軸干渉計ユニットの第３実施例の一部を示す線図である。
　【図２２】
　図２２は同じく第３実施例の一部を示す線図である。
　【図２３】
　図２３は同じく第３実施例の一部を示す線図である。
　【図２４】
　図２４は２軸干渉計ユニットの第４実施例を示す線図である。
　【図２５】
　図２５は本発明による投影装置の実施例を示す線図である。
　【図２６】
　図２６は図２５に示す投影装置用の基板テーブルを示す斜視図である。
　【符号の説明】
　ＬＡ　放射源
　ＬＳ　レンズ系
　ＲＥ　ミラー
　ＷＴ　基板テーブル
　ＰＬ　投影レンズ系
　ＭＡ　マスク
　Ｍ　マスクマーク
　Ｐ　基板マーク
　ＡＳ　整列装置
　Ｗ　基板
　１　放射源
　２，１４　ビームスプリッタ
　３　λ／４板
　１１　プリズム
　１２　反射プリズム
　１３　検出器