(57)【要約】【課題】空調装置で生じた空気振動の、位置計測用のレーザ干渉計のレーザ光軸での位相と、波長センサによる波長検出位置での位相とのずれに起因する補正誤差を低減する。【解決手段】位置計測システムは、レーザ光の干渉を利用して測定対象の位置を計測するレーザ干渉計と、レーザ光の波長の変化を検出する波長検出器とを有する。そして、位相補正器は、空調装置の空気振動源から波長検出器までの空気振動が伝わる第１経路と、空気振動源からレーザ干渉計の光路までの空気振動が伝わる第２経路との長さの差に基づいて決定された、波長検出器と光路における空気振動の位相差に基づいて、波長検出器で検出される波長変化を補正する。位置計測器は、補正された波長変化に基づいてレーザ干渉計による計測値を補正する。ここで、位置計測システムは、上記第２経路の長さよりも、第１経路の長さの方が短く構成されている。【選択図】図２
2008145203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の干渉を利用して測定対象の位置を計測するレーザ干渉計を含む計測手段と、
前記レーザ光の波長の変化を検出する波長検出器と、
空調装置の空気振動源から前記波長検出器までの空気振動が伝わる第１経路と、前記空気振動源から前記レーザ干渉計の光路までの前記空気振動が伝わる第２経路との長さの差に基づいて決定された、前記波長検出器と前記光路における前記空気振動の位相差に基づいて、前記波長検出器で検出される波長変化を補正する第１補正手段と、
前記第１補正手段で補正された波長変化に基づいて前記レーザ干渉計による計測値を補正する第２補正手段とを備え、
前記第２経路の長さよりも、前記第１経路の長さの方が短いことを特徴とする位置測定システム。
【請求項２】
前記第１補正手段は、前記空気振動の前記位相差の分だけ前記波長検出器で検出された波長変化を遅延させて出力することを特徴とする請求項１に記載の位置測定システム。
【請求項３】
前記第１経路は、前記光路に気体を送風するためのファンから前記波長検出器までの経路であり、前記第２経路は、前記ファンから前記光路までの経路であることを特徴とする請求項１または２に記載の位置測定システム。
【請求項４】
前記第１及び第２経路に消音器が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置測定システム。
【請求項５】
前記第１補正手段は、前記計測手段により計測された前記測定対象の位置に基づいて前記第２経路の長さを算出する算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位置測定システム。
【請求項６】
レーザ干渉計を利用して測定対象の位置を計測する計測工程と、
前記レーザ光の波長の変化を波長検出器により検出する検出工程と、
空調装置で生じた空気振動の前記波長検出器までの第１経路と、前記空気振動の前記レーザ干渉計の光路までの第２経路との長さの差に基づいて決定された前記空気振動の位相差に基づいて、前記検出工程で検出される波長変化を補正する第１補正工程と、
前記第１補正工程で補正された波長変化に基づいて前記レーザ干渉計による計測値を補正する第２補正工程とを備え、
前記第２経路の長さよりも、前記第１経路の長さの方が短くなるように構成したことを特徴とする位置測定方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の位置測定システムを用いて、基板を搭載したステージまたは原版を搭載したステージの位置を測定することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の干渉を利用して被測定物の位置を測定する干渉計を備えた位置測定システムに関するものである。また、本発明は、このような位置測定システムを備えた露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザを光源としたレーザ干渉計は精密な測長や座標測定に利用されている。この種のレーザ干渉計を用いた計測装置は、レーザビームが通る雰囲気気体の屈折率の変化に伴って生じる測定光路長の変化を補正するための波長補正器を備える必要がある。一般に、波長補正器は、波長検出器及び波長演算器により構成される。また、一般に、波長検出器には、気圧、温度、湿度をそれぞれ測定するセンサを使用して波長を検出する手法、もしくは干渉計を使用した波長センサを使用して波長を検出する手法が採用されている。
【０００３】
図４は特許文献１に記載された、波長補正器を有する位置計測システムを示す図である。位置計測用のレーザ干渉計２３、２４は、レーザ光源２１からのレーザ光を用いて被測定物としてのステージ１の位置を測定する。レーザ光源２１からのレーザ光の一部は波長センサ１０に向けられ、波長センサ１０は当該レーザ光の波長の変化を監視する。
【特許文献１】特登録０２６５０９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の位置計測システムでは、波長センサ１０はレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路から離れた位置に配置されている。これは、位置計測用の全レーザ干渉計のレーザ光路の近傍に波長センサ１０を設けることがスペースやコストの面からみても困難であるためである。
【０００５】
しかしながら、波長センサ１０とレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路を離して設置すると、波長センサ１０における雰囲気と位置計測用のレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路における雰囲気に差が生じてしまい、補正誤差が大きくなってしまう。本願発明者は、特に、送風ファン等が音源として作用して音波（空気振動）が発生し、レーザ干渉計２３，２４のレーザ光路における当該音波の位相と、波長センサ１０の波長検出位置における当該音波の位相とのずれが補正誤差に影響することを見出した。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、空調装置で生じた空気振動の、位置計測用のレーザ干渉計のレーザ光路における位相と、波長検出器による波長検出位置における位相のずれに起因する、レーザ光の波長補正の誤差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の一態様による位置測定システムは以下の構成を備える。即ち、
レーザ光の干渉を利用して測定対象の位置を計測するレーザ干渉計を含む計測手段と、
前記レーザ光の波長の変化を検出する波長検出器と、
空調装置の空気振動源から前記波長検出器までの空気振動が伝わる第１経路と、前記空気振動源から前記レーザ干渉計の光路までの前記空気振動が伝わる第２経路との長さの差に基づいて決定された、前記波長検出器と前記光路における前記空気振動の位相差に基づいて、前記波長検出器で検出される波長変化を補正する第１補正手段と、
前記第１補正手段で補正された波長変化に基づいて前記レーザ干渉計による計測値を補正する第２補正手段とを備え、
前記第２経路の長さよりも、前記第１経路の長さの方が短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、空調装置で生じた空気振動の、位置計測用のレーザ干渉計のレーザ光路における位相と、波長検出器による波長検出位置における位相のずれに起因する、レーザ光の波長補正の誤差を低減することができる。このため、波長補正器による波長補正をより正確に行なうことができ、より精度の高い位置計測が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、実施形態による位置計測システムを利用したステージ装置の構成例を示すブロック図である。実施形態の位置計測システムは、波長補正のための構成（波長補正器５）、及び、測定対象としてのステージ１の位置または姿勢を計測するための、複数のレーザ干渉計２３、２４を有している。波長補正器５は、波長検出器２、位相補正器３及び波長演算器４を有している。波長検出器２は、気圧、温度、湿度等の変化に起因したレーザ光の波長の変化を計測する。波長検出器２は、例えば、レーザ干渉計を有する波長センサ１０により構成される。或いは、波長検出器２は、温度センサ、湿度センサ、気圧センサの少なくとも１つ（不図示）により構成されてもよい。
【００１１】
位相補正器３は、波長検出器２における音波の位相と、レーザ干渉計２３，２４のレーザ光路における音波の位相との差に起因する波長計測値の誤差を低減する。ここで、音波とは、本実施形態では空調装置の送風機等を音源として生じる空気振動（或いは気圧変動）である。位相補正器３は、空調装置で生じた空気振動の、波長検出器２における位相と、レーザ干渉計と測定対象との間の光路における位相との位相差に基づいて、波長検出器２で検出された波長の変化を補正する。以下、本命最初において、音波と空気振動、音源と空気振動源はそれぞれ同じ意味で用いられるものとする。
【００１２】
波長演算器４は、波長検出器２で検出され、位相補正器３で位相補正が行われて得られた波長（或いは波長の変化量）を補正値として算出する。位置計測器６は、このようにして得られた補正値を用いて、各レーザ干渉計２３、２４の計測を行う。即ち、位相補正器３、波長演算器４及び位置計測器６により、レーザ干渉計を利用して測定対象の位置を計測するにおいて、位相補正器３で補正された波長の変化に基づいてレーザ干渉計による計測値が補正された計測値を得る構成が提供される。
【００１３】
上記計測システムの構成において、音波が音源から波長検出器２に達するまでの経路の長さが、位置計測用のレーザ干渉計のレーザ光路に達するまでの経路の長さより小さくなるように空調装置及びレーザ干渉計測装置を構成する。この構成の利点は以下のとおりである。即ち、一般に、位相差を解消するためには、位相の進んでいる方の計測値を位相差分だけ遅延させることになる。このため、音波が音源から波長検出器２に達するまでの経路の長さが、位置計測用のレーザ干渉計のレーザ光路に達するまでの経路の長さより長い場合、レーザ干渉計の出力の位相を遅らせて対処することになる。しかしながら、位置計測用の各レーザ干渉計２３、２４の出力の位相を遅らせることにより位相を合わせると、レーザ干渉計による測定の応答速度の低下につながり、位置決め精度が低下してしまう。各レーザ干渉計を用いたステージの制御帯域を考慮すると各レーザ干渉計の位相を遅らせることは困難である。従って、本実施形態では、音波が音源から波長検出器２に達するまでの経路の長さが、位置計測用のレーザ干渉計のレーザ光路に達するまでの経路の長さより小さくなるように空調装置及びレーザ干渉計測装置を構成しているのである。
【００１４】
音波がレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路に達するまでに通過する経路の長さをＬｘ、Ｌｙ、波長検出器２に達するまでの経路の長さをＬｃ、そして干渉計測を行う空間の音の伝播速度をＶａ、音波の周波数をｆとする。尚、経路の長さＬｘ、Ｌｙは、それぞれ空調装置（図２により後述）の空気振動源から各レーザ光路までの長さである。空気振動源としては、例えば送風ファンが考えられる。レーザ干渉計２３、２４のレーザ光路と、波長検出器２とにおける音波の位相差は以下の数式で算出される。尚、周波数ｆは、例えば波長検出器２の位置において周波数を随時測定して得られた値を用いても良いし、当該位置計測システムの空調装置で生じる音波の周波数として予め設定された値を用いても良い。
【００１５】
【数１】
2008145203.tif 000003
【００１６】
位相補正器３は、波長検出器２の出力の位相をθｘ及びθｙだけ遅らせた出力を算出する。そして波長演算器４は、位相補正器３からのこれらの出力に基づいてレーザ干渉計２３、２４のそれぞれに対する波長補正値を算出する。そして、位置計測器６は、波長演算器４からの波長補正値と、レーザ干渉計２３，２４からの信号とを用いて、ステージ１のＸ方向、Ｙ方向の位置を計測する。
【００１７】
ＣＰＵ７は、ステージ装置の全体を制御する。尚、ＣＰＵ７は、図１の構成が半導体露光装置に適用される場合、半導体露光装置を制御するＣＰＵであってもよい。テーブル制御部８は、ＣＰＵ７からのステージ１の移動指示と、位置計測器６から入力されるステージ１の計測位置に基づいて、ステージ１の駆動量を示す駆動指示を生成する。駆動部９は、テーブル制御部８で生成された駆動指示に従ってステージ１を駆動する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係る半導体露光装置におけるレーザ干渉計の波長補正に係る部分の構成を示す図である。第１実施形態の半導体露光装置は、基板または原版を搭載するステージの位置計測に、図１により上述した位置測定システムを導入したものである。図２に示すように、この半導体露光装置は、ウエハステージとしてステージ１を有し、ステージ１のＸ方向位置を計測するレーザ干渉計２３と、ステージ１のＹ方向位置を計測するレーザ干渉計２４、そして、波長検出器２としての波長センサ１０を備えている。また、送風機（送風ファン）１２、温調器１１は空調装置を構成している。図５は第１実施形態によるレーザ干渉計を用いた位置計測制御を説明するフローチャートである。以下、図５のフローチャートを参照しながら第１実施形態による位置計測システムの動作を説明する。
【００１９】
位相補正器３、波長演算器４は、波長センサ１０が検出した波長に対して上述した補正を行い、補正値を得る。まず、位置計測器６において、音源（本実施形態では送風機１２）からレーザ干渉計２３，２４の各々のレーザ光路及び波長センサ１０までの経路長（Ｌｘ，Ｌｙ，Ｌｃ）に基づき、当該音源からの音波の位相差（θｘ、θｙ）を算出する（Ｓ１０１）。この計算は、（式１）により上述したとおりである。
【００２０】
次に、波長センサ１０により、レーザ光の波長を検出する（Ｓ１０２）。そして、位相補正器３は、Ｓ１０１で算出した位相差を用いて、波長センサ１０が検出したレーザ光の波長に対して位相差分の遅延補正を施す（Ｓ１０３）。波長演算器４は、位相補正器３により補正された波長に基づいて、レーザ干渉計の計測値を補正するための補正値を算出する（Ｓ１０４）。そして、位置計測器６は、Ｓ１０４で取得された補正値と、レーザ干渉計２３，２４からの信号を用いて位置計測を実行する（Ｓ１０５）。以上のＳ１０２〜Ｓ１０５の処理は、計測が終了するまで繰り返し実行される（Ｓ１０６）。
【００２１】
以上のように、位置計測器６は、レーザ干渉計２３，２４からの信号と、波長演算器４から得られた補正値とに基づいてステージ１の位置（計測値）を出力する。位相補正器３及び波長演算器４は、θｘ、θｙにより波長検出器２の出力を補正して、レーザ干渉計２３，２４のそれぞれに対する補正値を算出する。従って、Ｘ方向位置計測のためのレーザ干渉計２３及びＹ方向位置計測のためのレーザ干渉計２４のそれぞれ計測値に対して補正が行われる。
【００２２】
一方、半導体露光装置におけるレーザ干渉計測は高精度に空調された空間において行われる。この際、温調器１１により温調された気体は、送風機１２（レーザ光路に気体を送風するためのファン）により送風ダクト１３ｘ，１３ｙ，１３ｃを経て、レーザ干渉計２３、２４のレーザ光路及び波長センサ１０近傍まで導かれる。そして、整流フィルタ等により構成された空調吹き出し口１４ｘ、１４ｙ、１４ｃから層流化された状態でレーザ干渉計２３、２４及び波長センサ１０のそれぞれのレーザ光路上に吹き流される。
【００２３】
上記の構成において、レーザ光路上に到達する音波の音源の一つとして送風機１２が考えられる。そこで、本実施形態では、空調吹き出し口１４ｃまで導風する送風ダクトの長さを、空調吹き出し口１４ｘ、１４ｙまで導風する送風ダクトの長さが短くなるように、各部を配置する。これにより送風機１２で発生した音波が波長センサ１０の近傍に達するまでの経路がレーザ干渉計２３、２４のレーザ光まで達する経路よりも短くなる。この結果、波長センサ１０の位置における音波の位相が、レーザ干渉計２３、２４の各レーザ光路における音波の位相より進む。従って、位相補正器３により波長センサの出力の位相を遅らせることによりレーザ干渉計２３，２４のレーザ光路における波長を得ることができ、波長センサ１０とレーザ干渉計２３，２４のレーザ光路との間の音波の位相ずれを低減させることができる。
【００２４】
尚、位相補正器３としては、むだ時間フィルタ、移動平均フィルタ、ローパスフィルタといったデジタルフィルタを使用することも可能である。デジタルフィルタは、それぞれ異なる位相特性を設計できる。そこで波長センサ１０とレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路間の音波位相差θｘ及びθｙを加味した位相特性のフィルタを設計することにより、より精度よく音波の位相差による測長誤差を補正することができる。ここで、レーザ干渉計２３、２４の出力に対して位相補正を施すと、ステージ１の制御性能が悪化し、位置決め精度が低下する。また、一般に入力波形に対して位相を進めるフィルタは設計できない。そのため、波長センサ１０の出力に対して位相を遅らせるフィルタで位相差を調整することになる。この観点から、本実施形態は、波長センサ１０における音波の位相が、レーザ干渉計２３、２４のレーザ光路における音波の位相よりも進んだ状態になるように構成している。
【００２５】
しかし、前述のような構成を施しても、実際には音波について全ての周波数で（式１）に基づいた時間遅れが生じるわけではなく、特に高い周波数帯域でうまく補正できないことが多い。そこで、第１実施形態では、レーザ干渉計２３、２４のレーザ光路に導風する送風ダクト１３ｘ、１３ｙに消音器１５ｘ、１５ｙを設けることにより、送風ダクト内の音波を低減している。これにより、位相補正器３で補正しきれない周波数帯域の音波を低減し、補正誤差を低減させている。消音器１５ｘ、１５ｙとしては、吸音形消音器、リアクティブ形消音器、アクティブノイズコントロールのいずれかの方式を用いたものでも良いし、それらのうちの複数の方式を組み合わせて用いたものでも良い。
【００２６】
上記のように実際の音波と位相補正器の特性を考慮して、消音する周波数帯域を決定し、消音器１５ｘ、１５ｙを設計することにより、消音器の小型化及び低出力化を実現することができる。
【００２７】
尚、第１実施形態においては、消音器１５ｘ、１５ｙを送風ダクト１３ｘ、１３ｙに設置したが、これに限られるものではない。例えば、音波がレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路までに達する経路上もしくはレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路の音波を消音してもよい。また、消音器１５ｘや１５ｙと同様の特性をもつ消音器を送風ダクト１３ｃ、音波が波長センサ１０までに達する経路上、もしくは波長センサ１０近傍に設けるようにしてもよい。例えば、レーザ光路付近にレーザ光の音波を検出するマイクロフォンを設置し、マイクロフォンと同一空間に設置されたスピーカを用いて検出された音波を消音する構成があげられる。このようにすれば、音波の反射による経路の長さのばらつきによる補正誤差を抑制することができる。また、消音器１５ｘ、１５ｙと同様に、消音器を送風ダクト１３ｃにも設けるようにしてもよい。例えば音の反射等を考慮した場合、実装段階において波長センサに消音器を備えていた方がよい場合も考えられるからである。
【００２８】
また、第１実施形態では、ステージ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置計測を行なうレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路について上記の構成を適用したが、これに限られるものではない。例えば、ステージ１のＺ方向の位置計測を行なうためのレーザ干渉計に適用してもよい。
【００２９】
また、第１実施形態では、空調装置の空気振動源を送風機１２としたが、送風機以外の音源に対して適用してもよい。例えば、ステージ（加減速により音波が発生）、チャンバ壁面（チャンバ外部の何らかの音源からの音波が壁面を介して伝わる）等を、音源としてあげることができる。
【００３０】
また、上記第１実施形態では、波長検出器２として波長センサ１０を用いた例を示したが、気圧センサ、温度センサ、湿度センサの少なくともいずれか一つを更に設けた波長検出器２を用いてもよい。その場合は、変化する物理量に応じて発生源からの経路長を考慮すべきである。例えば、温度センサを用いて本発明の構成をとる場合、温調器から各光路への送風ダクトの長さを考慮して波長補正器５を設計すべきである。また、湿度センサを用いた場合は、湿度調整器から各光路（光軸）への経路（送風ダクト）の長さを考慮して波長補正器５を設計すべきである。即ち、波長補正器５は、波長検出器２の位置で検出される温度や湿度を、上記経路の長さに基づいて干渉計の光路における温度や湿度に変換し、変換された温度や湿度でもって位相補正器３で補正された波長を更に補正する。このように構成すれば、空調装置からの音波の位相ずれに起因したレーザ光の波長の変動に加えて、温度や湿度に起因したレーザ光の波長の変動を抑制することができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、空調装置から送られた気体を、レーザ干渉計２３、２４のレーザ光路と波長センサ１０近傍のそれぞれに送風ダクトを介して供給している。これに対して、第２実施形態では、レーザ干渉計２３、２４のレーザ光路と波長センサ１０を同一の吹き出し口を用いて空調した場合を説明する。尚、位置測定システムの構成は第１実施形態（図１）と同様である。
【００３２】
図３は第２実施形態による半導体露光装置のレーザ干渉計２３、２４によるステージ１の位置計測システムの概略構成を示す図である。第２実施形態の場合、音源となる送風機１２から波長センサ１０までの音波の通過する経路をレーザ干渉計２３、２４のレーザ光路までの経路より短くなるように送風ダクトを構成することはできない。そこで、第２実施形態では、波長センサ１０をレーザ干渉計２３、２４よりも空調吹き出し口１４に近い位置に設置している。そして第１実施形態と同様に、波長センサ１０の出力の位相を、位相補正器３により遅らせ、音波の位相ずれに起因した補正誤差を低減している。また、消音器１５は、位相補正器３でうまく補正しきれていない周波数帯域の音波を低減するように構成されている。
【００３３】
更に、送風口からレーザ干渉計２３への方向に対して、レーザ干渉計２３によるレーザ光の照射方向が垂直ではない。そのため音波がレーザ光路に達するまでの経路の長さは幅を持つことになり、且つステージの位置に応じて時々刻々変化する。そこで、第２実施形態では、音源（送風機１２）から各時刻のレーザ干渉計２３と反射ミラー１ａの間の中間点（例えば、中央位置）までの経路の長さを用いる。そして、位相補正器３は、音源から中間点までの経路の長さと、音源から波長センサ１０までの経路の長さとの違いにより生じる音波の位相遅れ分だけ、波長センサ１０の出力を遅延させる。この際、中間点の位置はステージの移動に伴って変化するので、ステージの位置に応じて位相補正器３の特性もステージの移動に伴って変化させる。
【００３４】
図６は第２実施形態によるレーザ干渉計を用いた位置計測制御を説明するフローチャートである。第２実施形態では、位相補正器３が、ステージ１の位置に基づき変化する中間点の位置と音源との距離を算出する（Ｓ２０１）。ここで、ステージ１（反射ミラー１ａ）の位置としては、位置計測器６の直前の計測値を用いることができる。第２実施形態では、音源からレーザ干渉計２３のレーザ光路の中間点までの距離（即ち、位相θｘ）がステージ１の位置に応じて変化することになる。音源からレーザ干渉計２４までの距離（即ち、位相θｙ）は変化しない。Ｓ１０１〜Ｓ１０５の処理は第１実施形態（図５）と同様である。そして、計測が継続する間、Ｓ２０１〜Ｓ１０５の処理が繰り返される。
【００３５】
尚、上記第２実施形態では、消音器１５を送風ダクト１３に設置したが、レーザ干渉計のレーザ光路の音波を低減してもよい。この際、レーザ干渉計２３のレーザ光に対する消音器の消音する周波数帯域をステージ１の位置に応じて変化させることにより、消音器の低出力化を実現することができる。
【００３６】
また、第２実施形態では、ステージ１のＸ軸方向及びＹ軸方向のレーザ干渉計について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ステージ１のＺ方向のレーザ干渉計のレーザ光路に適用してもよい。
【００３７】
また、第２実施形態では音波の発生源を送風機１２としたが、送風機以外の音波の発生源に対して適用してもよい。
【００３８】
また、上記各実施形態では、波長検出器２として波長センサ１０を用いた例を示したが、気圧、温度、湿度をそれぞれ測定するセンサを使用して検出する波長検出器を用いてもよい。その場合は、変化する物理量に応じて発生源からの経路長を考慮すべきである。例えば、温度センサを用いて本発明の構成をとる場合、温調器から各光路までの経路（送風ダクト）の長さを考慮して位相補正器を設計すべきである。また、湿度センサを用いた場合は、湿度調整器から各光軸までの経路（送風ダクト）の長さを考慮して位相補正器を設計すべきである。
【００３９】
以上のように、上記各実施形態によれば、レーザ光の干渉を利用して測定対象（ステージ１）の位置を測定するレーザ干渉計２３，２４と、レーザ光の波長変化を補正するための波長補正器５とを備えた位置測定システムが示される。位相補正器３は、空調装置で生じた空気振動の波長検出器２までの第１経路と、レーザ干渉計２３，２４の光軸位置までの第２経路との長さの差に基づいて決定された当該空気振動の位相差に基づいて、波長検出器２で検出される波長変化を補正する。ここで、空調装置は、例えば、温調器１１や送風機１２により構成される。そして、波長演算器４及び位置計測器６により、位相補正器３で補正された波長変化に基づいてレーザ干渉計２３，２４による計測値が補正される。このような構成により、空調装置で生じた空気振動（音波、気圧変動）の、波長検出器２及びレーザ干渉計の光軸位置における位相の違いに起因した、レーザ光の波長の計測誤差が低減され、より高精度な位置計測が実現される。特に、上記各実施形態では、図２、図３により説明したように、上記第２経路の長さよりも上記第１経路の長さの方が短くなるように構成されている。このため、位相補正器３は波長検出器２で検出された波長、或いは波長の変化を、上記位相差分だけ遅延させれることになる。
【００４０】
また、上記第２実施形態では、位置計測器６により計測された測定対象（ステージ１）の位置に基づいて、空調装置で生じた空気振動のレーザ干渉計２３，２４の光軸位置までの経路の長さを算出し、これを用いて上記位相差が決定される。即ち、測定対象の位置に応じて位相差を算出するので、測定対象が移動しても、より正確に位相差を決定することができる。よって、位相補正器３はより正確な補正を実行できる。
【００４１】
＜第３実施形態＞
第１、第２実施形態により上述した位置測定システムは、半導体デバイスの製造過程で用いられる露光装置に適用することができる。
【００４２】
図７は露光装置の全体概略図である。図７に示すとおり、露光装置は、露光原板であるレチクル７０２がレチクルチャック７０３を介してレチクルステージ７０４上に載置される。そして、不図示の光源から照明光学系７０１を通して導かれる露光光がレチクル７０２上に照射される。レチクル７０２を通った露光光は、投影光学系７０５によって、例えば１／５に縮小され、被加工物であるシリコンウエハ７０８上に照射される。このシリコンウエハ７０８を保持する手段としての基板保持装置いわゆるウエハチャック７０９は、基板を水平面内でＸＹ方向に移動可能なウエハステージ７１０上に載置されている。以上のような露光装置において、レチクルステージ７０４及び／又はウエハステージ７１０を測定対象として上述の位置計測システムを適用することにより、これらステージを高精度に制御することができる。
【００４３】
次に、図８及び図９を参照して、上述の露光装置を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図８は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップＳ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップＳ３（ウエハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウエハを製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウエハを用いてリソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作成されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップＳ６（検査）では、ステップＳ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップＳ７）される。
【００４４】
図９は、ステップＳ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップＳ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では、上述の露光装置によってレチクルの回路パターンをウエハに露光する。ステップＳ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップＳ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）を製造することができる。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施形態に係る露光装置におけるレーザ干渉計の波長補正に係る構成を表す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る半導体露光装置におけるレーザ干渉計の波長補正に係る構成を表すブロック図である。
【図３】第２実施形態に係る半導体露光装置におけるレーザ干渉計の波長補正に係る構成を表す斜視図である。
【図４】一般的な露光装置におけるレーザ干渉計の波長補正器に係る構成を表す図である。
【図５】第１実施形態による、レーザ干渉計を用いた位置計測制御を説明するフローチャートである。
【図６】第２実施形態による、レーザ干渉計を用いた位置計測制御を説明するフローチャートである。
【図７】実施形態に係る露光装置の概略の構成例を示す図である。
【図８】デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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