(57)【要約】鉛直軸（Ｚ）に対する、反射面（２６Ｘ、２６Ｙ）の傾きを測定する干渉測定システムである。本システムには好ましくは４つのレーザビーム（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）があって所定の間隔を置いて配置されており、本システムと反射面上の４点との距離の測定が可能になっている。また、コントローラが具備されていて、コントローラは測定レーザビームからの入力信号を受け取って数学的な演算処置を経て測定点での傾きを決める。
2004530888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に取り付けられた反射物体の傾きを決める測定システムであって、反射物体の反射面との距離データを測るための第１，第２，第３，第４のセンサと、
該第１，第２，第３，第４のセンサから入力信号を受け取って該反射面のｚ軸に対する傾き(tilt)を決めるコントローラと
を有し、
該支持部材は、一般的にはｚ軸に垂直であるが、傾くこともある平面を有し、
該反射物体は、該反射面がｚ軸に平行になり、且つ該反射面がｚ軸に垂直な方向に横長に伸びるように、該支持体に取り付けられており、
該第１，第２のセンサはｚ軸に垂直に距離ａをおいて整列され、
該第３、第４のセンサはｚ軸に垂直に距離ａをおいて整列され、
該第１、第３のセンサはｚ軸に平行に距離ｂをおいて整列され、
該第２、第４のセンサはｚ軸に平行に距離ｂをおいて整列され、
前記コントローラは次式に従って、該反射面が横長に伸びる方向に沿って位置ｋａでの該反射鏡の傾きを決めることを特徴とする測定システム；
Δ（ｋａ）＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
ここに、
Δ（ｋａ）は位置ｋａでの、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位量、
Φ（ｋａ）は第２、第４センサにより測定された傾き値
Φ（（ｋ＋１）ａ）は第１、第３センサにより測定された傾き値
である。
【請求項２】
請求項１記載の測定システムであって、
前記第３、第４のセンサはｚ軸に垂直な方向に、距離ｃをおいて整列されていることを特徴とする測定システム。
【請求項３】
請求項１記載の測定システムであって、
θ（ｘ）を前記支持部材の傾き、
ｓ（ｘ）をｚ＝０での、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位測定値、
ｔ（ｘ）をｚ＝−ｂでの、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位測定値、
δ（ｘ）をｘ軸に沿った前記支持部材の変位測定値、
として
該反射面が位置ｙ＝ｋａでの第２のセンサの測定値を
Ｌ２（ｋａ）＝ｓ（ｋａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａでの第４のセンサの測定値を
Ｌ４（ｋａ）＝ｔ（ｋａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａでの第１のセンサの測定値を
Ｌ１（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａでの第３のセンサの測定値を
Ｌ３（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
Ｊ１（ｋａ）≡（Ｌ４（ｋａ）−Ｌ２（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（ｋａ）−ｓ（ｋａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（ｋａ）＋θ（ｋａ）
Ｊ２（ｋａ）≡（Ｌ３（ｋａ）−Ｌ１（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（ｋａ）  として、
ｙ＝ｋａでの該反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（ｋａ）＝Ｊ２（ｋａ）−Ｊ１（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
該反射鏡をｚ軸に垂直な方向で反射鏡が横長に伸びる方向に一度にａだけ移動させ、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第２のセンサの測定値を
Ｌ２（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第４のセンサの測定値を
Ｌ４（ｋａ＋ａ）
＝ｔ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第１のセンサの測定値を
Ｌ１（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第３のセンサの測定値を
Ｌ３（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ４（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ２（（ｋ＋１）ａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ｂ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）
Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ３（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ１（（ｋ＋１）ａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋２）ａ）−ｓ（（ｋ＋２）ａ））／ｂ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）  として、
ｙ＝ｋａ＋ａでの該反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（（ｋ＋１）ａ）＝Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）−Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ））−Φ（（ｋ＋１）ａ）
該反射鏡をｚ軸に垂直な方向で反射鏡が横長に伸びる方向に一度にａだけ移動させることを繰り返して各点での測定値を次のように求め：
Δ（（ｋ−１）ａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（（ｋ−１）ａ）
Δ（（ｋ−２）ａ）＝Φ（（ｋ−１）ａ）−Φ（（ｋ−２）ａ）
・・・・・
Δ（０）＝Φ（ａ）−Φ（０）
前記コントローラは測定値の足し算を行い：
ΣΔ（ｍａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（０）
ただし、ｍ波整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
次いで、位置ｋａでの該反射鏡の傾きを次式により決める：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
ことを特徴とする測定システム。
【請求項４】
請求項１記載の測定システムであって、
前記第１、第２、第３、第４のセンサは第１、第２、第３、第４のレーザビームを有することを特徴とする測定システム。
【請求項５】
請求項４記載の測定システムであって、
前記第１，第２，第３，第４のレーザビームは干渉計システムに組み込まれていることを特徴とする測定システム。
【請求項６】
請求項１記載の測定システムであって、
前記反射面は第１の反射面を有し、
第２の反射物体の反射面（第２の反射面）がｚ軸に平行、且つ前記第１の反射面に垂直且つｚ軸に垂直な方向に横長に伸びるように、該第２の反射物体が前記支持体に取り付けられており、
前記測定システムは、さらに、該第２の反射物体の該第２の反射面との距離データを採るための第５，第６，第７，第８のセンサを有し、
前記コントローラは、該第５，第６，第７，第８のセンサから入力信号を受け取って該第２の反射面のｚ軸に対する傾き(tilt)を決め、
該第５，第６のセンサはｚ軸に垂直に距離ａをおいて整列され、
該第７、第８のセンサはｚ軸に垂直に距離ａをおいて整列され、
該第５、第７のセンサはｚ軸に平行に距離ｂをおいて整列され、
該第６、第８のセンサはｚ軸に平行に距離ｂをおいて整列され、
前記コントローラは次式に従って、第２の反射面が横長に伸びる方向に沿って位置ｋａでの反射鏡の傾きを決めることを特徴とする測定システム；
Δ（ｋａ）＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
ここに、
Δ（ｋａ）は位置ｋａでの、ｚ軸に平行な面からの第２の反射面の変位量、
Φ（ｋａ）は第６、第８センサにより測定された第２の反射面の傾き値
Φ（（ｋ＋１）ａ）は第５、第７センサにより測定された第２反射面の傾き値
である。
【請求項７】
請求項６記載の測定システムであって、
θ（ｙ）を前記支持部材の傾き、
ｓ（ｙ）をｚ＝０での、ｚ軸に平行な面からの第２の反射面の変位測定値、
ｔ（ｙ）をｚ＝−ｂでの、ｚ軸に平行な面からの第２の反射面の変位測定値、
δ（ｙ）をｙ軸に沿った前記支持部材の変位測定値、
として
前記第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第６のセンサの測定値を
Ｌ６（ｋａ）＝ｓ（ｋａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第８のセンサの測定値を
Ｌ８（ｋａ）＝ｔ（ｋａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第５のセンサの測定値を
Ｌ５（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第７のセンサの測定値を
Ｌ７（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
Ｊ１（ｋａ）≡（Ｌ８（ｋａ）−Ｌ６（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（ｋａ）−ｓ（ｋａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（ｋａ）＋θ（ｋａ）
Ｊ２（ｋａ）≡（Ｌ７（ｋａ）−Ｌ５（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（ｋａ）として、
ｘ＝ｋａでの該第２の反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（ｋａ）＝Ｊ２（ｋａ）−Ｊ１（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
該第２の反射鏡をｚ軸に垂直な方向で該第２の反射鏡が横長に伸びる方向に移動させ、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第６のセンサの測定値を
Ｌ６（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第８のセンサの測定値を
Ｌ８（ｋａ＋ａ）
＝ｔ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第５のセンサの測定値を
Ｌ５（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第７のセンサの測定値を
Ｌ７（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ８（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ６（（ｋ＋１）ａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ｂ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）
Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ７（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ５（（ｋ＋１）ａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋２）ａ）−ｓ（（ｋ＋２）ａ））／ｂ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）として、
ｘ＝ｋａ＋ａでの該第２の反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（（ｋ＋１）ａ）＝Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）−Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ））−Φ（（ｋ＋１）ａ）
該第２の反射鏡をｚ軸に垂直な方向で該第２の反射鏡反射鏡が横長に伸びる方向に一度にａだけ移動させる事を繰り返して各点での測定値を次のように求め：
Δ（（ｋ−１）ａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（（ｋ−１）ａ）
Δ（（ｋ−２）ａ）＝Φ（（ｋ−１）ａ）−Φ（（ｋ−２）ａ）
・・・・・
Δ（０）＝Φ（ａ）−Φ（０）
前記コントローラは測定値の足し算を行い：
ΣΔ（ｍａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（０）
ただし、ｍは整数で、０≦ｍ≦ｋ−１
次いで、位置ｋａでの該第２の反射鏡の傾きを次式により決める：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、０≦ｍ≦ｋ−１
ことを特徴とする測定システム。
【請求項８】
請求項６記載の測定システムであって、
前記第１、第２、第３、第４のセンサは第１、第２、第３、第４のレーザビームを有し、前記第５、第６、第７、第８のセンサは第５、第６、第７、第８のレーザビームを有することを特徴とする測定システム。
【請求項９】
請求項８記載の測定システムであって、
前記第１，第２，第３，第４のレーザビームは第１の干渉計システムに組み込まれ、前記第５，第６，第７，第８のレーザビームは第２の干渉計システムに組み込まれていることを特徴とする測定システム。
【請求項１０】
請求項１記載の測定システムであって、前記支持部材及び反射物体の反射面を、反射面の長手方向が伸びる方向に移動させるために取り付けられた少なくとも１つのモーターを有し、該モータはｚ軸に平行な面からの該反射面の変位量を測定するために該反射面を所定の距離だけ順に移動させることを特徴とする測定システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の測定システムであって、
位置ｋａでの前記反射面の傾きを次式により求めることを特徴とする測定システム：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数で、０≦ｍ≦ｋ−１
ここに、
Φ（ｋａ）は位置ｋａでの反射面の傾き；
Φ（０）は反射面端部での第１測定点での反射面の傾き；
Δ（ｍａ）は位置ｍ＝０，１，２，３，４・・・・・、ｋ−１での、ｚ
軸に平行な面からの反射面の変位量の測定値；
である。
【請求項１２】
支持部材に取り付けられた反射物体の傾きを決める干渉測定システムであって、
レーザビームを発し、該反射物体の反射面との距離データを測るための第１，第２，第３，第４のビーム発生器と、
該干渉計システムから入力信号を受け取って該反射面のｚ軸に対する傾き(tilt)を決めるコントローラとを有し、
該支持部材は、一般的にはｚ軸に垂直であるが、傾くこともある平面を有し、
該反射物体は、該反射面がｚ軸に平行になるように、且つ該反射面がｚ軸に垂直な方向に横長に伸びるように、該支持体に取り付けられており、
前記コントローラは次式に従って、該反射面が横長に伸びる方向に沿って位置ｋａでの該反射鏡の傾きを決めることを特徴とする測定システム；
Δ（ｋａ）＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
ここに、
Δ（ｋａ）は位置ｋａでの、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位量、
Φ（ｋａ）は第２、第４センサにより測定された傾き値
Φ（（ｋ＋１）ａ）は第１、第３センサにより測定された傾き値
である。
【請求項１３】
請求項１２記載の測定システムであって、
θ（ｘ）を前記支持部材の傾き、
ｓ（ｘ）をｚ＝０での、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位測定値、
ｔ（ｘ）をｚ＝−ｂでの、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位測定値、
δ（ｘ）をｘ軸に沿った前記支持部材の変位測定値、
として
反射面が位置ｙ＝ｋａでの第２のレーザビームの測定値を
Ｌ２（ｋａ）＝ｓ（ｋａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
反射面が位置ｙ＝ｋａでの第４のレーザビームの測定値を
Ｌ４（ｋａ）＝ｔ（ｋａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
反射面が位置ｙ＝ｋａでの第１のレーザビームの測定値を
Ｌ１（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
反射面が位置ｙ＝ｋａでの第３のレーザビームの測定値を
Ｌ３（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
Ｊ１（ｋａ）≡（Ｌ４（ｋａ）−Ｌ２（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（ｋａ）−ｓ（ｋａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（ｋａ）＋θ（ｋａ）
Ｊ２（ｋａ）≡（Ｌ３（ｋａ）−Ｌ１（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ａ＋θ（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（ｋａ）として、
ｙ＝ｋａでの該反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（ｋａ）＝Ｊ２（ｋａ）−Ｊ１（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
該反射鏡をｚ軸に垂直な方向で該反射鏡が横長に伸びる方向に移動させ、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第２のレーザビームの測定値を
Ｌ２（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）
とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第４のレーザビームの測定値を
Ｌ４（ｋａ＋ａ）
＝ｔ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第１のレーザビームの測定値を
Ｌ１（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該反射面が位置ｙ＝ｋａ＋ａでの第３のレーザビームの測定値を
Ｌ３（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ４（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ２（（ｋ＋１）ａ））／ａ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ａ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）
Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ３（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ１（（ｋ＋１）ａ））／ａ
＝（ｔ（（ｋ＋２）ａ）−ｓ（（ｋ＋２）ａ））／ａ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）として、
ｙ＝ｋａ＋ａでの該反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（（ｋ＋１）ａ）＝Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）−Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ））−Φ（（ｋ＋１）ａ）
該反射鏡をｚ軸に垂直な方向で反射鏡が横長に伸びる方向に一度にａだけ移動させる事を繰り返して各点での測定値を次のように求め：
Δ（（ｋ−１）ａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（（ｋ−１）ａ）
Δ（（ｋ−２）ａ）＝Φ（（ｋ−１）ａ）−Φ（（ｋ−２）ａ）
・・・・・
Δ（０）＝Φ（ａ）−Φ（０）
前記コントローラは測定値の足し算を行い：
ΣΔ（ｍａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（０）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
次いで、位置ｋａでの該反射鏡の傾きを次式により決める：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
ことを特徴とする干渉測定システム。
【請求項１４】
請求項１２記載の干渉測定システムであって、前記支持部材及び前記反射面を、反射面の長手方向が伸びる方向に移動させるために取り付けられた少なくとも１つのモーターを有し、該モータはｚ軸に平行な面からの該反射面の変位量を測定するために該反射面を所定の距離だけ順に移動させることを特徴とする測定システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の測定システムであって、
位置ｋａでの前記反射面の傾きを次式により求めることを特徴とする測定システム：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
ここに、
Φ（ｋａ）は位置ｋａでの反射面の傾き；
Φ（０）は反射面端部での第１測定点での反射面の傾き；
Δ（ｍａ）は位置ｍ＝０，１，２，３，４・・・・・、ｋ−１での、ｚ
軸に平行な面からの該反射面の変位量の測定値；
ａは第１，第２レーザビーム間の間隔、第３、第４レーザビーム間の
間隔、第２，第４レーザビーム間の間隔、第１、第３レーザビー
ム間の間隔；
である。
【請求項１６】
請求項１４記載の干渉測定システムであって、
前記反射面は第１の反射面を有し、
前記干渉測定システムは、さらに、第２の干渉計システムを有し、
該第２の干渉計システムは、第５、第６、第７、第８のレーザビーム発生器を有し、
該第５，６，７，８のレーザビーム発生器は、ｚ軸に平行、且つ前記第１の反射面に垂直、更にｚ軸に垂直な方向に横長に伸びるように前記支持体に取り付けられた第２の反射物体の反射面（第２の反射面）との距離データを測るための第５，第６，第７，第８のレーザビームを発生し、
前記コントローラは、前記第２の干渉測定システムから入力信号を受け取って、ｚ軸に平行で、ｚ軸に垂直な方向に伸び且つ第１の反射面に垂直な該第２の反射面のｚ軸に対する傾き(tilt)を次式に従って、位置ｋａで決めることを特徴とする干渉測定システム；
Δ（ｋａ）＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
ここに、
Δ（ｋａ）は位置ｋａでの、ｚ軸に平行な面からの第２の反射面の変位量、
Φ（ｋａ）は第６、８レーザビームにより測定された第２の反射面の傾き値
Φ（（ｋ＋１）ａ）は第５、７レーザビームにより測定された第２の反射面
の傾き値、
である。
【請求項１７】
請求項１６記載の干渉測定システムであって、
θ（ｙ）を前記支持部材の傾き、
ｓ（ｙ）をｚ＝０での、ｚ軸に平行な面からの第２の反射面の変位測定値、
ｔ（ｙ）をｚ＝−ｂでの、ｚ軸に平行な面からの第２の反射面の変位測定値、
δ（ｙ）をｙ軸に沿った前記支持部材の変位測定値、
として
前記第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第６のレーザビームの測定値を
Ｌ６（ｋａ）＝ｓ（ｋａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第８のレーザビームの測定値を
Ｌ８（ｋａ）＝ｔ（ｋａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第５のレーザビームの測定値を
Ｌ５（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａでの第８のレーザビームの測定値を
Ｌ３（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ）とし、
Ｊ１（ｋａ）≡（Ｌ８（ｋａ）−Ｌ６（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（ｋａ）−ｓ（ｋａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（ｋａ）＋θ（ｋａ）
Ｊ２（ｋａ）≡（Ｌ７（ｋａ）−Ｌ５（ｋａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ｂ＋θ（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（ｋａ）として、
ｘ＝ｋａでの反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（ｋａ）＝Ｊ２（ｋａ）−Ｊ１（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第６のレーザビームの測定値を
Ｌ６（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第８のレーザビームの測定値を
Ｌ８（ｋａ＋ａ）
＝ｔ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第５のレーザビームの測定値を
Ｌ５（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
該第２の反射面が位置ｘ＝ｋａ＋ａでの第７のレーザビームの測定値を
Ｌ７（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ｂ／２）θ（ｋａ＋ａ）とし、
Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ８（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ６（（ｋ＋１）ａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ｂ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）
Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ７（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ５（（ｋ＋１）ａ））／ｂ
＝（ｔ（（ｋ＋２）ａ）−ｓ（（ｋ＋２）ａ））／ｂ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）として、
ｘ＝ｋａ＋ａでの該第２の反射鏡の傾きを次式により求め：
Δ（（ｋ＋１）ａ）＝Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）−Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ））−Φ（（ｋ＋１）ａ）
該第２の反射鏡をｚ軸に垂直な方向で反射鏡が横長に伸びる方向に一度にａだけ移動させることを繰り返して各点での測定値を次のように求め：
Δ（（ｋ−１）ａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（（ｋ−１）ａ）
Δ（（ｋ−２）ａ）＝Φ（（ｋ−１）ａ）−Φ（（ｋ−２）ａ）
・・・・・
Δ（０）＝Φ（ａ）−Φ（０）
前記コントローラは測定値の足し算を行い：
ΣΔ（ｍａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（０）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
次いで、位置ｋａでの該第２の反射鏡の傾きを次式により決める：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
ことを特徴とする測定システム。
【請求項１８】
請求項１６記載の干渉測定システムであって、前記支持部材及び第２の反射面を、反射面の長手方向が伸びる方向に移動させるために取り付けられた少なくとも１つの第２のモーターを有し、該モータはｚ軸に平行な面からの該第２の反射面の変位量を測定するために該第２の反射面を所定の距離だけ順に移動させることを特徴とする干渉測定システム。
【請求項１９】
請求項１８記載の干渉測定システムであって、
位置ｋａでの前記第２の反射面の傾きを次式により求めることを特徴とする測定システム：
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
ここに、
Φ（ｋａ）は位置ｋａでの第２の反射面の傾き；
Φ（０）は反射面端部での第１測定点での第２の反射面の傾き；
Δ（ｍａ）は位置ｍ＝０，１，２，３，４・・・・・、ｋ−１での、ｚ
軸に平行な面からの第２の反射面の変位量の測定値；
である。
【請求項２０】
鉛直軸に対する、実質的に平面である面の傾きを測定する方法であって、
測定システムを準備して、前記平面上の第１，第２，第３，第４の位置と該測定システム上の第１，第２、第３，第４の位置との、該平面に垂直な方向の距離を測定可能にし、
前記測定システムを該平面の端部に位置するように移動させ、
第１，第２，第３、第４の位置どうしの距離を測定し、
第４の位置での距離から第２の位置での距離を減算した値を第２、第４位置の距離で除算してＪ１とし、
第３の位置での距離から第１の位置での距離を減算した値を第１、第３位置の距離で除算してＪ２とし、
その位置での平面の傾きを次式により決める、
ことを特徴とする測定方法；
Δ（ｋａ）＝Ｊ２（ｋａ）−Ｊ１（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）
ここに、
Δ（ｋａ）は位置ｋａでの、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位量、
Φ（ｋａ）は第２、第４位置で測定された、平面の鉛直軸よりの傾き
Φ（（ｋ＋１）ａ）は第１、第３位置で測定された、平面の鉛直軸よりの傾き
ａは平面上での第１、第２位置の距離
である。
【請求項２１】
請求項２０に記載の測定方法であって、
さらに
前記平面を距離ａだけ鉛直軸に直交する方向に移動させ、
前記測定システム上の第１，第２，第３、第４の位置と平面上の新たな４つの位置間の距離を測定し、
第４の位置での距離から第２の位置での距離を減算した値を第２、第４位置の距離で除算してＪ１とし、
第３の位置での距離から第１の位置での距離を減算した値を第１、第３位置の距離で除算してＪ２とし、
前に測定された位置から移動された新たな位置での平面の傾きを次式により決める、
ことを特徴とする測定方法；
Δ（ｋａ＋ａ）＝Ｊ２（ｋａ＋ａ）−Ｊ１（ｋａ＋ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ））−Φ（ｋａ＋ａ）
ここに、
Δ（ｋａ＋ａ）は位置ｋａ＋ａでの、ｚ軸に平行な面からの反射面の変位量、
Φ（ｋａ）は前記測定システムの第２、第４位置と平面上の新たな第２、第
４位置で測定された、平面の鉛直軸よりの傾き
Φ（（ｋ＋１）ａ）は前記測定システムの第１、第３位置と平面上の新たな第
１，第３位置で測定された、平面の鉛直軸よりの傾き
である。
【請求項２２】
請求項２１に記載の測定方法であって、
請求項２０に記載の方法を平面の反対端部まで、これ以上は測定が出来なくなるまで繰り返すか、または平面の所定の長さ分測定を繰り返すことを特徴とする測定方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、
鉛直軸に対する平面の傾きを所定の位置ｋａにおいて以下のように決めることを特徴とする測定方法。
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
ここに、
Φ（ｋａ）は位置ｋａでの反射面の鉛直軸に対する傾き；
Φ（０）は反射面端部での第１測定点での反射面の傾きで請求項１９に
記載の方法により測定された値；
Δ（ｍａ）は位置ｍ＝０，１，２，３，４・・・・・、ｋ−１での、ｚ
軸に平行な面からの反射面の変位量の測定値；
である。
【請求項２４】
支持部材の取り付けられた反射物体の傾きを決める測定システムであって、
反射物体の反射面との距離データを採るための第１，第２，第３，第４のセンサと、
該第１，第２，第３，第４のセンサから入力信号を受け取って該反射面のｚ軸に対する傾き(tilt)を決めるコントローラとを有し、
該支持部材は、一般的にはｚ軸に垂直であるが、傾くこともある平面を有し、
該反射物体は、該反射面がｚ軸に平行になるように、且つｚ軸に垂直な方向に平行して横長に伸びるように、該支持体に取り付けられており、
該反射面はｚ軸に垂直な方向に横長に伸び、
第１，第２のセンサはｚ軸に垂直に距離ａをおいて整列され、
第３、第４のセンサはｚ軸に垂直に距離ａをおいて整列され、
第１、第３のセンサはｚ軸に平行に距離ｂをおいて整列され、
第２、第４のセンサはｚ軸に平行に距離ｂをおいて整列され、
前記コントローラは、反射面が横長に伸びる方向に沿って反射鏡の傾きを決めることを特徴とする測定システム。
【請求項２５】
鉛直軸に対する、実質的に平面である面の傾きを測定する方法であって、
測定システムを準備して、前記平面上の第１，第２，第３，第４の位置と該測定システム上の第１，第２、第３，第４の位置との、該平面に垂直な方向の距離を測定可能にし、
前記測定システムを該平面の端部に位置するように移動させ、
第１，第２，第３、第４の位置どうしの距離を測定し、
第４の位置での距離から第２の位置での距離を減算した値を第２、第４位置の距離で除算してＪ１とし、
第３の位置での距離から第１の位置での距離を減算した値を第１、第３位置の距離で除算してＪ２とし、
その位置での平面の傾きを決める、
ことを特徴とする測定方法；
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置測定用の干渉計システムに関するものであり、特には干渉計測の精度を向上する干渉測定システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を製造するために投影露光システムが使用されているが、この投影露光システム内の２つの部材間の相対位置関係を正確に測定するためにレーザー干渉計が多用されている。レ−ザ−干渉計の用途は測定装置であり、ウェハステ−ジやマスクステ−ジの座標を測定し、半導体ウェハやレチクルを静止している投影光学系に対して高精度に位置あわせを可能にしている。
【０００３】
従来より使用されているレ−ザ−干渉システムが図１及び図２に記されている。干渉システムは一般的には移動ステ−ジＳに取り付けられた測定鏡２Ｘ、２Ｙと静止参照鏡１Ｘ、１Ｙとの相対位置変化を測定するものである。不図示の１つ、又は複数のレ−ザ−光源は光ビ−ムＢを発してビ−ムスプリッタ−ＢＸとＢＹに向かわせる。ビ−ムスプリッタ−ＢＸ、ＢＹはビ−ムＢを２つのビームビーム３とビーム４に分割する。ビーム３はビームスプリッターで反射して参照鏡１Ｘ、１Ｙに向かう。ビーム３は参照鏡１Ｘ、１Ｙで反射してビームスプリッターを通ってビームＣを生じる。ビーム４はビームＢがビームスプリッターを通ったものであり、通過後、測定鏡２Ｘ、２Ｙに向かう。ビ−ム４は測定鏡で反射された後、ビームスプリッターにもどってくる。そして、ビ−ムスプリッターで反射されてビ−ムＣと重なり合う。
【０００４】
結合されたビームCはセンサＳＸ，ＳＹに向かい、そこで解析されてビーム３と４の距離の比較が行われる。もし、測定鏡２Xが参照鏡１Xに対して移動していたら、結合されたビームの強度は、２つの光路が加算的な干渉と減算的な干渉を交互に行うに伴って、周期的に増加、減少する。この加算的な干渉と減算的な干渉は２つのビームの位相が合ったり、位相が反転することにより生じる。測定鏡が半波長だけ移動すると、全光路中での光路長は１波長だけ変化し、強度変化の１周期に対応する。変化した周期数により測定鏡が移動した距離が波長単位であらわされる。従って、光の強度の明暗変化の回数を数えると測定鏡の位置変化が波長のその回数倍として得られる。
【０００５】
理論的には、もし測定鏡２X、２Yが完全な平面であり、測定鏡を保持しているステージが完全にｘ軸に沿って移動するとすると、ステージがｘ軸に沿って移動する際に反射鏡２Yの反射面のｙ軸上の位置は変化せず、ビーム３，４はセンサSYに入射する際に一定の位相を保っている。実際は、ビーム３と４がこのような状態で干渉することを乱す要因があり、とりわけ反射鏡２Yが完全な平面でない（もちろん、２Xに対しても同じことが言える）ことが大きな要因である。実際、このような反射鏡には研磨誤差がλ/１０程度あり、現状の半導体用途では、論理的な反射面から６０nm変形(defoemation)していることになる。
【０００６】
このような変形の例が図２の反射鏡２Xに示されている。ここでは実線が反射鏡２Xの変形を、破線２XIが完全な平面を示し、変形量はｄで示されている。距離ｄの変形により生じる、反射点の理想面からのシフトにより測定誤差が生じる。何故なら、干渉計は最早理想的な平面上の反射点での測定を行っていないからである。変形によるこの誤差は測定鏡２Ｘの反射面を予め測定することにより補正が可能である。ｘ−ｚ面内で反射鏡が変形することにより生じる反射点のシフトは一般的には平均化される。その理由は、ステ−ジのｚ軸方向のストロークは、ビームの大きさと比べて十分に小さく、湾曲(mirror bow)により生じる誤差よりずっと小さいからである。
【０００７】
神谷の米国特許ＵＳ５，７９０，２５３には、移動鏡とステージの直線性誤差を補正した干渉計が記されている。ここで神谷は長軸に沿った反射鏡の変形を補正している（当業者は“反射鏡の湾曲(mirror bow)補正”という。反射鏡の湾曲補正のために、神谷は移動鏡をステージに装着する前に移動鏡の曲がりを測定し、そのデータをマップデータとして記憶する。神谷は移動鏡をステ−ジに装着後、反射鏡の長軸方向に沿った離散点で曲がり誤差を測定する。そして、最終的には主制御装置が、ステージ上に装着された反射鏡の連続的な曲がり誤差でデータを、反射鏡の装着前後に測定されたデータを基にして作成する。この連続的な曲がり誤差データはステージ配置のより正確な補正データとして使用される。
【０００８】
Cameronによる米国特許ＵＳ５，３６３，１９６にはステージに装着された移動鏡の湾曲補正システムが記されている。Cameronは２つの干渉レーザー測定器を用い、そのうちの一方がｘ−ｙ面内のスタージの回転角を測定し、コンピューター制御されたサーボ装置によってステ−ジのｘ−ｙ方向の動きをコントロールする。キャリブレーッションモードではサーボ装置は、ステージに装着された移動鏡の直線性からのズレ(departure)、または平面性からのズレのデータを受け取る。ズレのデータは記憶され、このデータを用いてコンピュータ制御されたサーボ装置は反射鏡の直線性からのズレを移動中や露光中に補正する。Cameronはまた、もし必要なら、もう一台の干渉計をｘ、ｙ軸に沿って配置して移動鏡のひねり(twist)を測定することも記している。しかし、両方の移動鏡ともアスペクト比が小さいのでCameronは実施する価値はないだろうと記している。
【０００９】
末吉は日本の特開平９−２１０６４８に、予め決められた距離だけ離れた３点に沿って面の位置情報を検出することにより、平面形状を必要なピッチで測定する方法と装置を記している。例えば、ｘ方向を向いた３台の干渉計がｙ軸に沿って所定の間隔をおいて配置されている。同様な配置がｙ方向を向いた干渉計にもなされている。このような配置により、ｘ、ｙ反射鏡のそれぞれの反射鏡の湾曲という変形が測定される。
【００１０】
集積回路の製造者が回路の密度を増加し、回路サイズを減少させようとすると、干渉計にはより高精度な測定が求められる。回路の集積度が増加すると、ステージシステムの位置合わせ許容量が小さくなり、反射鏡のｘｙ断面内の変形に従って生じる反射点のシフトがより大きな意味合いをもってくる。更に、もしステージが傾くと反射鏡の湾曲の補正システムでは検出出来ない、反射点の縦方向のシフトが発生する。この結果、ステージの位置測定に誤差が生じ、ステージ上のウェハのパターンが互いに位置ズレを起こすことになる。
【００１１】
従って、移動鏡の変形（deformation)を測定して補正すると共に、ステージのｚ軸に対する傾きを測定して補正する干渉計システムが必要になる。
本発明は、鉛直軸に対する面の変形と傾きを測定して補正する計測システムを提供する。本発明の計測システムには、第１，第２，第３、第４のセンサがあり、それぞれのセンサは反射物体の反射面上の点とセンサとの距離を表わすデータを生成する。これら第１，第２，第３、第４のセンサからの情報を受けて面とｚ軸との傾きを計算するコントローラが本システムには備わっている。反射物体が搭載されている支持部材は一般的には平面であり、面はｚ軸に垂直になされているが、若干傾いている。反射物体の支持部材への搭載形態は、反射面がｚ軸に平行で、長手方向がｚ軸と直交する方向に平行になるようになされている。
【００１２】
第１、第２のセンサはｚ軸に直交する軸に平行に実質的に配置されている。そしてこのｚ軸に直交する軸に沿って反射面の長手方向が伸びており、第１、第２のセンサは間隔ａを有している。第３、第４のセンサもｚ軸に直交する軸に平行に実質的に配置され、第３、第４のセンサは間隔ａを有している。第１、第３のセンサは実質的にｚ軸に平行に配置されて間隔ａを有し、第２，第４のセンサも実質的にｚ軸に平行に配置されていて、間隔ａを有している。
【００１３】
コントローラは以下に記した算式によって、反射面の傾きを長手方向に沿ってkaの間隔で測定する。
Δ(ka) = Φ((k+1)a) - Φ(ka)
ここに、
Δ(ka)は位置kaにおける、反射面のｚ軸に平行な平面からの変位(displacement)量、
Φ(ka)は第２、第４のセンサによって測定された反射面の傾き、
Φ((k+1)a)は第１、第３のセンサによって測定された反射面の傾き
をそれぞれ表している。
【００１４】
好ましい実施の形態としては、第１，第２，第３，第４のセンサは第１、第２、第３、第４の計測用レーザ−ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を有し、各レーザーは干渉計測システムより発せられる。ビームＬ１とＬ２はｙ軸に平行な仮想線に沿って配置され、ビームＬ３とＬ４はｙ軸に平行な他の仮想線に沿って配置され、２つの仮想線は距離ａだけ離れている。更に、ビームＬ２とＬ４はｚ軸に平行な仮想線に沿って配置され、ビームＬ１とＬ３もｚ軸に平行な他の仮想線に沿って配置され、２つの仮想線は距離ａだけ離れている。このように、Ｌ１とＬ２、Ｌ１とＬ３、Ｌ２とＬ４、Ｌ３とＬ４はそれぞれ距離ａだけ離れている。反射鏡の反射面はｙ軸に沿って位置kaに位置づけられたり、ka+aに位置づけられたりする。
【００１５】
反射鏡を位置kaに位置づけて、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４により測定された測定値は以下に記した関係式を有している。
Ｌ２(ka) = s(ka) + δ(ka) - (a/2)θ(ka)                                (4)
Ｌ４(ka) = t(ka) + δ(ka) + (a/2)θ(ka)                                (5)
Ｌ１(ka) = s(ka+a) + δ(ka) - (a/2)θ(ka)                              (6)
Ｌ３(ka) = t(ka+a) + δ(ka) + (a/2)θ(ka)                              (7)
ここに、
θ(x)は反射鏡が搭載されている支持体又はステージの傾き；
s(x)はz=0での反射鏡面のｘ座標；
t(x)はz= -aでの反射面のｘ座標；
δ(x)は振動や制御誤差等による、ステージのｘ軸方向への変位；
aは先に定めた、ビーム間の距離；
である。
【００１６】
記載を簡単にするために、Ｊ１、Ｊ２を式(5)と(4)、式(7)と(6)を用いて次式で定義する。
Ｊ１(ka) = (Ｌ４(ka)- Ｌ２(ka))/a
= (t(ka) - s(ka))/a + θ(ka) = Φ(ka) + θ(ka)              (8)
ここに、(t(ka) - s(ka))/a は反射鏡の傾きΦ(ka)として定義される。
【００１７】
Ｊ２(ka) = (Ｌ３(ka)- Ｌ１(ka))/a
= (t((k+1)a) - s((k+1)a))/a + θ(ka) = Φ((k+1)a) + θ(ka)  (9)
次に、式(8)と(9)よりy = kaにおける反射鏡の傾きを、差を計算することにより求める。
【００１８】
Δ(ka) = Ｊ２(ka) - Ｊ１(ka) = Φ((k+1)a) - Φ(ka)                  (10)
反射鏡の端で初期の傾きを求めた後、反射鏡をセンサに対して順次、好ましくは複数のモータにより移動させて、反射鏡がｚ軸に対して所定の面からどれだけずれているかを測定する。測定は所定の間隔で行われる。好ましい実施の形態としては、反射鏡をｙ軸方向に移動させ、y = ka + aでのＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４から、式(4)-(7)に従って測定値を得る。ここでｙの値はka+aになる。このプロセスを繰り返し、距離aだけｙ軸方向に反射鏡を移動させていく。これらの値をコントローラに記憶し、反射鏡の端部で得られた傾き値を基にした傾きの差分を足し算することにより、反射鏡の測定点での傾きが容易に求められる。結果として、反射鏡の傾きを決めたい点での傾きが決められる。
【００１９】
一般的には、y = (k-1)a, (k-2)a, ・・・・a, 0での測定値は干渉計システムにより次のように決められる。
Δ((k-1)a) = Φ(ka) - Φ((k-1)a)
Δ((k-2)a) = Φ((k-1)a) - Φ((k-2)a)
・・・・・
Δ(0) = Φ(a) - Φ(0)
傾きの測定値は前測定値との差分で規定されるため、求めたい点での傾き値を決めるには、その点とひとつ前の点での測定値の結果を足し算する。足し算の一般式は以下のようになる。
【００２０】
ΣΔ(ma) = Φ(ka) - Φ(0)   ｍは整数であって、０≦m≦k-1            (11)
従って、位置kaでの反射鏡の傾きは次式で与えられる。
【００２１】
Φ(ka) = ΣΔ(ma)  + Φ(0)   ｍは整数であって、０≦m≦k-1            (12)
このように位置kaでの反射鏡の傾きは式(12)により容易に求められる。コントローラはこの値を干渉計の位置計測値に加え、反射鏡の傾きによる横方向のズレ量を考慮したステージの位置あわせを行う。
【００２２】
更に好ましくは、計測システムは第２の反射面と第２の４つのセンサを有し、第１の反射面とは直交する方向を向いた第２の反射面を干渉計測するシステムに組み込まれた４つのレーザービームを有する。第２のセンサセットからの出力はコントローラに入力され、第２の反射面の傾きが決められる。決定方法は第１の反射面の方法と同じである。
【００２３】
本発明はまた、平面の傾きを測定する方法を提供するものであり、その方法は、
(1)反射面上の隣り合う第１、第２、第３、第４の点で、面に実質的に垂直な仮想線に沿って距離を測定する計測システムを準備し、
(2)被測定面の端部に干渉計システムが配置されるように面を位置あわせし、
(3)第１と第２、第３と第４の位置で距離を測定し、
(4)第４の位置での測定値から第２の位置での測定値を引き算し、その結果を、第４の位置と第２の位置の面上での距離で除してＪ１とし、
(5)第３の位置での測定値から第１の位置での測定値を引き算し、その結果を、第３の位置と第１の位置の面上での距離で除してＪ２とし、
(6)次式を用いて実質的に平面の傾きを決める
という手順を有する。
【００２４】
Δ(ka) = Ｊ２(ka) - Ｊ１(ka) = Φ((k+1)a) - Φ(ka)
ここに、
Δ(ka)は反射面のｚ軸に平行な平面からの変位量、
Φ(ka)は第２、第４の位置における、鉛直軸からの反射面の傾き、
Φ((k+1)a)は第１、第３の位置における反射面の傾き
をそれぞれ表している。
【００２５】
本発明の方法は、好ましくは以下の手順を更に有することである。
(1) 鉛直軸に直交する方向に距離aだけ順次、反射面の端部から反射面を移動させ、
(2) 第１と第２、第３と第４の位置で距離を測定し、
(3) 第４の位置での測定値から第２の位置での測定値を引き算し、その結果を、第４の位置と第２の位置の面上での距離で除してＪ１とし
(4) 第３の位置での測定値から第１の位置での測定値を引き算し、その結果を、第３の位置と第１の位置の面上での距離で除してＪ２とし、
(5) 移動した位置での面の傾きを、その前の位置での測定値を用いて次式により決める。
【００２６】
Δ(ka+a) = Ｊ２(ka+a) - Ｊ１(ka+a) = Φ((k+2)a) - Φ(ka+a)
ここに、
Δ(ka+a)は反射面のｚ軸に平行な平面からの変位量、
Φ((k+1)a)は第２、第４の新たな位置における、鉛直軸からの反射面の傾き、
Φ((k+2)a)は第１、第３の新たな位置における反射面の傾き
をそれぞれ表している。
【００２７】
順次測定は、測定が実質平面の他の端部に達して次の測定ができなくなるまで、または所定の長さ分が測定し終えるまで、順次位置変更を繰り返す。
上記のように、所定の位置kaにおける、鉛直軸に対する面の傾きを次式により決められる。
【００２８】
Φ(ka) = ΣΔ(ma) + Φ(0)  ｍは整数で、０≦m≦k-1
ここに、
Φ(ka)は位置kaにおける、鉛直軸からの反射面の傾き、
Φ(0)は反射面の端部における、初期測定が行われた時の反射面の傾き
Δ(ma)は位置ma、ｍ=0,1,2 ..... k-1,での反射面の平面からの変位量
である。
【００２９】
以上、従来技術の問題点と本発明の利点を記した。この他の利点、改良に関しては、詳細な説明と図から当業者には容易に理解される筈である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ｘ、ｙ方向に移動可能なステージの位置を測定するための、従来の干渉システムの平面図である。
【図２】図１の部分的拡大図であり、反射鏡の湾曲、又はｘｙ面内の変形を示す。
【図３】移動鏡が完全にｚ軸に平行である干渉計システムの側面図である。
【図４】移動鏡がｚ軸に対してΦだけ傾いている干渉計システムの側面図である。
【図５】反射鏡の傾きとステージの傾きによる光路長の変化を示す図である。
【図６】本発明を投影露光装置のウェハステージに適用した時の干渉システムの透視図である。
【図７】ｘ−ｚ面内の反射面の変形を測定するために使用される干渉計の好ましい配置から考えられる測定ビームの配置パターンである。
【図８】干渉システムのステージを所定の距離ずつ移動させる構成を示す図である。
【発明の記述】
【００３１】
従来から図１−２に示されているような干渉計を使用し、測定光路４と参照光路３を伝搬する光波間の干渉を利用して測定対象物（例えばステージＳ）の変位を正確に測定している。干渉計は、ステップ露光装置やスキャン露光装置で高精度な駆動制御が要求される装置のウェハステージやマスクステージの様なステージ装置の位置決めシステムに使用されている。干渉計の用途は露光装置に限られるわけではない。例えば、色々な高精度な装置において２つの部材間の相対変位を精度良く測定するのに使用される。
【００３２】
測定鏡（反射鏡）２ＸはステージＳに取り付けられてステージと共に移動可能であり、測定光路４の測定に使用され、参照鏡（反射鏡）１Ｘは露光装置のレンズ又は他の静止部材に取り付けられて参照光路３の測定に用いられる。測定鏡２Ｘはｙ軸と平行になるようにステージＳに取り付けられ、測定鏡２Ｙはｘ軸と平行になるようにステージＳに取り付けられている。（図１）。測定鏡２Ｘを使ってステージがｘ軸に沿って変位する量を測定し、測定鏡２Ｙを使ってｙ軸に沿ったステージＳの変位量を測定する。
【００３３】
図２は誇張して描かれているが、測定鏡２Ｘは完全な平面ではなく、本来平行であるべき軸、ｙ軸、に対してある程度の湾曲又は変形を持っている。ステージＳがｙ方向に移動すると、ｙ軸に平行な理想面２ＸＩからの変形は計測用ビーム４の長さの変化となって現れ、変形量ｄを持つ反射鏡領域をビーム４の光路が通るようになる。もし、この変位量を補正しないとステージの誤差としてｄが生じる。ステージ位置のこの不正確さがステージＳ上に搭載されている半導体ウェハの回路アライメント誤差になる。
【００３４】
図１，２に示されている干渉計システムでは、ｚ軸に平行な理想的な平面からズレ（deviation)ている測定鏡２Ｘ面のズレを検出出来ない。良く知られているように、測定鏡、この場合測定鏡２Ｘ、は決して完全にｚ軸に平行ではない。測定鏡は、ｚ軸に対して傾き（tilt）を持っている。図３は移動鏡（測定鏡）が完全にｚ軸に平行である場合を示している。図４は移動鏡ｚ軸に対して角度傾いている場合を示している。移動鏡がｚ軸に対して角度Φだけ傾いていると、干渉計はオフセット距離(offset distance)ｈを有し、干渉測定誤差ΔｘはΔｘ＝ｈΦとなる。例えば、ｈ＝１ｍｍ、Φ＝５μradとすると、Δｘ＝５nmとなる。傾き角Φは反射鏡の湾曲の関数であると共にステージの位置ｘ、ｙの関数でもある。Φをｘ、ｙの関数として測定し、反射鏡の位置に合わせて取り込むと測定誤差ΔｘはΔｘ＝ｈΦを使って補正することが可能になる。
【００３５】
本発明の干渉計システムは反射鏡の傾きとステージの傾きに起因する変位を反射鏡の湾曲に起因する変位と同様に測定する。傾きを測定するためには、ｚ軸に沿って互いにずらされて配置されている測定ビームが必要であり、このことは図４中で、Ｌ１，Ｌ３という測定ビームの配置により示されている。図４は、本発明による干渉システム２０の部分的な図的表現である。図４中に見られるように、ビームＬ１，Ｌ３はｚ軸に沿って互いにずらされて配置されている。その一方で、ｙ軸に対してはズレがない。このように、ビームＬ１，Ｌ３の測定長に差が生じるとｚ軸に対して傾きがあることになり、湾曲によるズレを反映しなくなる。図４より明らかにように、測定鏡２６ｘが理想面２６XIに対して傾きΦを有していると、Ｌ１，Ｌ３に差が生じる。そして、この差を解析することにより、Ｌ１，Ｌ３が当たっている２つの測定点間の傾きの度合いが得られる。
【００３６】
ステージ３６がｚ軸に対して傾いていないときには、測定ビーム入射する反射鏡２６Ｘ上の点の位置は次の式(1)により与えられる：
ｚ＝−（１／tanΦ）（ｘ＋Ｌ）                              (1)
ここに、ｚは入射ビームが入射する反射鏡２６Ｘ上の点のｚ座標であり、
Φはｚ軸に対する反射鏡の傾き、
ｘはビームが入射する反射鏡２６Ｘ上の点のｘ座標であり、
Ｌはｘ軸に平行に測定された、ビームが入射する反射鏡２６Ｘ上の点と傾き中心（照明レンズの中心軸又は投影レンズの光軸）との距離である。
【００３７】
図５に示されているようにステージ３６がｚ軸に対してθだけ傾いていると、反射鏡面は反射鏡の傾きに加えてステージ３６の傾き角θだけｘ軸方向へシフトする。この付加的はシフト量を図５のようにΔｘとすると、この量はステージが傾いていない時（図５の点線）の反射鏡のｘ座標と反射鏡も傾き、ステージも傾いた時（図５の実践）の反射鏡のｘ座標の差になる。ビームが入射する反射鏡２６ｘ上の点の座標は、図５に示されているように、次式(2)から得られる：
ｘ(tanΦsinθ−cosθ)−ｚ（tanΦcosθ＋sinθ）＋Ｌ＝０    (2)
ここに、θはステージ３６の傾き角である。
【００３８】
干渉計のＬ１軸をｚ＝０とすると、Ｌ１が反射鏡と交差する点のズレΔｘが求められる。上式(1)、(2)においてｚ＝０とし、ｘの値の差をとると、Δｘは次式(3)により求められる：
Δｘ＝Ｌθ2／２＋ＬΦθ                                    (3)
このように、(3)式の第２項は反射鏡の傾きΦを含み、第１項はステージの傾きのみにより定まる。例えば、反射鏡の傾きΦが３μrad、ステージの傾きθが１μrad、Ｌが５００mmとすると、反射鏡の傾きに起因するズレΔｘは約１．５nmになる。従って、もし反射鏡の傾きΦが測定されず、補正されないとすると、この例ではΔｘは１．５nmだけ測定誤差を生じる。反射鏡の湾曲に起因する誤差よりもずっと小さいために、この誤差は今まで無視されてきたが、集積回路の密度が高くなり、無視できなくなっている。
【００３９】
図６には、本発明を投影型の露光装置１００のウェハステージ３６に適用した干渉計の好ましい配置が記されている。装置は以下に更に詳細に記述される。図７では、干渉計３０Ｘから出たビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の位置的関係が示されている。このビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４により測定鏡２６Ｘのｚ軸に対する傾きが測定される。
【００４０】
図７はＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の位置的関係が実線で示されているが、それは反射鏡２６Ｘが干渉計３０Ｘに対して軸に沿ってｋａの位置にある時であり、破線が示しているのは反射鏡がka+aの位置にある時である。Ｌ１とＬ２はｙ軸に沿って平行な想像的な線に平行に配置され、Ｌ３とＬ４はｙ軸に沿った他の想像的な線に沿って平行に配置され、Ｌ１とＬ２を結ぶ想像的な線から距離ａだけ離れている。更に、Ｌ２とＬ４はｚ軸に平行な想像的な線に沿って配置され、Ｌ１とＬ３はｚ軸に平行な他の想像的な線に沿って配置され、Ｌ２とＬ４を結ぶ線から距離ａだけ離れている。このようにＬ１とＬ２、Ｌ１とＬ３、Ｌ２とＬ４、Ｌ３とＬ４の距離は全てａに等しい。
【００４１】
位置ｙ＝ｋａにおいてビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４により干渉計で得られる測定値は次式により決まる。
Ｌ２（ｋａ）＝ｓ（ｋａ）＋δ（ｋａ）−（ａ／２）θ（ｋａ）          （４）
Ｌ４（ｋａ）＝ｔ（ｋａ）＋δ（ｋａ）＋（ａ／２）θ（ｋａ）          （５）
Ｌ１（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）−（ａ／２）θ（ｋａ）      （６）
Ｌ３（ｋａ）＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ）＋（ａ／２）θ（ｋａ）      （７）
ここに、θ（ｘ）はステージのピッチング；
ｓ（ｘ）はｚ＝０での反射鏡２６Ｘの形状を示すｘ座標；
ｔ（ｘ）はｚ＝−ａでの反射鏡２６Ｘの形状を示すｘ座標；
δ（ｘ）はｘ軸に沿ったステージ３６の変位測定値であり、振動や制御誤
差という要因によるものである。
【００４２】
ａはビーム間の間隔である。
式を簡単化するために、先の式（５）と（４）の差をＪ１と定義し、式（７）と（６）の差をＪ２と定義する；
Ｊ１（ｋａ）≡（Ｌ４（ｋａ）−Ｌ２（ｋａ））／ａ
＝（ｔ（ｋａ）−ｓ（ｋａ））／ａ＋θ（ｋａ）
＝Φ（ｋａ）＋θ（ｋａ）                             （８）
ここに、（ｔ（ｘ）ーｓ（ｘ））／ａは反射鏡の傾きΦと定義される。
【００４３】
Ｊ２（ｋａ）≡（Ｌ３（ｋａ）−Ｌ１（ｋａ））／ａ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ａ＋θ（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（ｋａ）                      （９）
次に、式（８）と（９）よりＪ１とＪ２の差を求めるとｙ＝ｋａでの反射鏡の傾きが得られる；
Δ（ｋａ）＝Ｊ２（ｋａ）−Ｊ１（ｋａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ））−Φ（ｋａ）                    （１０）
反射鏡２６Ｘは次にｙ軸方向に所定量移動させられる。図８はステージＳ（及び反射鏡２６Ｘ）が移動させられる構成が記されている。ｙ＝ｋａ＋ａ（図７中の破線で表示）でビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４により干渉計で得られる測定値は式（４）−（７）でｙをｋａ＋ａとして次式により決まる；
Ｌ２（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ａ／２）θ（ｋａ＋ａ）     （４’）
Ｌ４（ｋａ＋ａ）
＝ｔ（ｋａ＋ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ａ／２）θ（ｋａ＋ａ）     （５’）
Ｌ１（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）−（ａ／２）θ（ｋａ＋ａ）    （６’）
Ｌ３（ｋａ＋ａ）
＝ｓ（ｋａ＋２ａ）＋δ（ｋａ＋ａ）＋（ａ／２）θ（ｋａ＋ａ）    （７’）
再度式の簡単化のために、式（８）と（９）同様にＪ１とＪ２を定める；
Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
≡（Ｌ４（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ２（（ｋ＋１）ａ））／ａ
＝（ｔ（（ｋ＋１）ａ）−ｓ（（ｋ＋１）ａ））／ａ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋１）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）                          （８’）
Ｊ２（（ｋ＋１）ａ））
≡（Ｌ３（（ｋ＋１）ａ）−Ｌ１（（ｋ＋１）ａ））／ａ
＝（ｔ（（ｋ＋２）ａ）−ｓ（（ｋ＋２）ａ））／ａ＋θ（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ）＋θ（（ｋ＋１）ａ）                          （９’）
次に、式（８’）と（９’）よりＪ１とＪ２の差を求めるとｙ＝ｋａ＋ａでの反射鏡の傾きが得られる；
Δ（（ｋ＋１）ａ）＝Ｊ２（（ｋ＋１）ａ）−Ｊ１（（ｋ＋１）ａ）
＝Φ（（ｋ＋２）ａ））−Φ（（ｋ＋１）ａ）        （１０’）
反射鏡２６Ｘをｙ軸方向に一度にａだけ移動させてこの操作を繰り返す。得られたデータをコントローラ４０に保存することにより、反射鏡２６Ｘに沿ったどの点においても反射鏡の初端部から傾きの差分を足し算することにより、簡単に反射鏡２６Ｘの傾きが得られる。初端部では配所の傾きの測定が行われ、反射鏡の傾きを測定したい点まで順次測定が行われる。
【００４４】
一般的には、干渉計システム３０Ｘによりｙ＝（ｋ−１）ａ、（ｋ−２）ａ、・・・ａ、０において定まる測定値は以下のようになる；
Δ（（ｋ−１）ａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（（ｋ−１）ａ）
Δ（（ｋ−２）ａ）＝Φ（（ｋ−１）ａ）−Φ（（ｋ−２）ａ）
・・・・・
Δ（０）＝Φ（ａ）−Φ（０）
傾き値はひとつ前の測定値との差分値であるから、測定点での傾き値を求めるにはその点での測定値及びそれより前の測定値を足し算する必要がある。この足し算の式は次のようになる；
ΣΔ（ｍａ）＝Φ（ｋａ）−Φ（０）                        （１１）
ただし、ｍは整数であって、０≦ｍ≦ｋ−１
従って、位置ｋａでの反射鏡の傾きは次式になる；
Φ（ｋａ）＝Φ（０）＋ΣΔ（ｍａ）                        （１２）
ただし、ｍは整数値であって、０≦ｍ≦ｋ−１
このように、反射鏡２６Ｘの傾きは（１２）式により簡単に決められる。反射鏡２６Ｘと２６Ｙが交差する地点の近くで反射鏡２６Ｘの初期値の測定が行われると、ｙ軸に沿って反射鏡の反対側に所定の間隔をおいて測定がなされる。このことは、図７の１ステップ移動に示されている。反射鏡の本当の端部では傾きの直接測定は出来ない。それは、ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の横ずらしを基に、Ｌ１−Ｌ４の全てのビームを用いるからである。反射鏡の領域Ｌが露光時に使用さるとすると、反射鏡の長さＬ＋２ａが傾きの測定に使用される。
【００４５】
さらに、反射鏡２６Ｘが図６での位置ｋａにあるとすると、位置ｋａでの傾きは一定間隔で測定された、全ての差分値を足し算し、それに初期傾きを加える事により決まる。この値はコントローラ４０によって干渉計による位置測定値に加えられ、反射鏡の傾きによる横方向のズレを勘案した、より高精度のステージ３６位置あわせが可能なる。反射鏡の傾き測定のためには所定の間隔のみで測定が行われ、値が記憶されるだけであるが、良く知られたアルゴリズム（例えばspline補間アルゴリズム）を用いて直接的に測定されなかった位置での値を補間することができる。露光に使用する反射鏡領域がＬであると、Ｌ＋２ａの反射鏡長さが傾き測定に使用される。
【００４６】
上記と同様にして、反射鏡２６Ｙの傾き測定が行われ、結果がコントローラ４０に入力される。コントローラは得られた値を、干渉計システム３０Ｙから入力されたステージのｙ位置の測定値に足し算をおこなっていく。これによって反射鏡の傾きに起因するｙ方向の横ズレを勘案した、より精度高くステージ３６Ｙの位置制御が可能になる。（ｙ−ｘ面内での反射鏡の傾きによるΔｙの影響除去）
更に、干渉計システム３０Ｘと３０Ｙは反射鏡の湾曲の補正を行え、また公知技術に
従ってヨーイング（yawing）補正の測定も行える。干渉計システム３０Ｘ、３０ＹのビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は公知の適切な単一レーザ装置を使って作成したり、アライメントされた４つのレーザ−から形成しても良いし、２つのビームの装置から作ってもよい。好ましくは、単一レーザー源を各干渉システム３０Ｘ、３０Ｙに使用する。更に、本発明に基づいて距離を正確に測定するためにレーザー計測が使用されているが、他の距離測定手段、センサが使用可能な候補であり、それらが本発明を適用するのに十分な精度を有しておれば良い。
【００４７】
再び、図６に戻る。本発明に基づく干渉測定システム２０が露光装置に応用された例が示されている。装置全体は符号１００で示されている。露光装置１００は照明システム１０２，ウェハ３４を保持して位置あわせを行うウェハステージ３６，レチクル１０４を保持して位置あわせを行うレチクルステージ（不図示）、ウェハステージとレチクルステージを搬送するモータ（不図示）を有している。照明系１０２は、例えば、エネルギーを光や電子ビームとして、レチクル１０４に形成されたマスクパターン（例えば、半導体装置の回路パターン）を通して投影する。レチクルはレチクルステージ使用して保持され、また走査される。光学システムでは、照明システム１０２は光学系の一部であり、さらに投影レンズ１０６を有している。照明システム１０２は、好ましくは、２次光源像を形成するための光インテグレータ（opticcal integrator）とレチクル１０４を一様な光束で照明するためのコンデンサーレンズを持っていることである。投影レンズ１０６は、レチクル１０４を通った光又は電子ビームをウェハ３４上に結像する。ウェハ３４は投影レンズの下方に位置づけられており、例えば真空吸着や静電吸着によりウェハホルダー上に保持されており、ウェハホルダーはウェハステージに保持されている。動作時は、照明系から出た光又は電子ビームはレチクル１０４を通り、ウェハ上のレジストを露光する。この時、ウェハはモーターにより駆動されるウェハステージ３４を使用して保持され、走査される。
【００４８】
ステージ３６は露光装置２００の光軸に垂直な平面内で少なくともｘ、ｙの２方向に移動可能である。ここでは光軸方向をｚ軸とする。測定鏡２６Ｘ、２６Ｙはステージの周りに少なくとも２カ所に取り付けられる。測定鏡２６Ｙはｘ軸に平行に伸びる反射面を有し、ステージのｙ方向の移動を測定することを目的とし、測定鏡２６Ｘは、ｙ軸に平行に伸びる反射面を有し、ステージのｘ方向の移動を測定することを目的としている。干渉計システム３０Ｘ、３０Ｙは反射鏡２６Ｘ、２６Ｙに対応しており、測定ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を反射鏡に照射する。図６に示されたシステムでは、干渉計システム３０Ｘ、３０Ｙのそれぞれにはレーザヘッド３８Ｘ、３８Ｙが備え付けられており、測定ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を形成している。干渉計システム３０Ｘ,３０Ｙは測定値をコントローラに入力し、コントローラは入力された測定データを解析してステージ３６の正確な位置決めを行う。Ｘ，Ｙ方向の測定距離以外に干渉計システム３０Ｘ,３０Ｙは正確なヨーイング（yaw）,ピッチ（pitch）,ロール(roll)情報をコントローラに与える。ここにピッチはｘ−ｚ面の傾き、ロールはｙーｚ面の傾きをして定義される。より高精度な位置測定と位置あわせのために、干渉計は反射鏡２６Ｘ,２６Ｙの傾きを所定の間隔をおいて測定する。そして、コントローラはこの値を記憶し、リアルタイムで反射鏡の傾きに起因する横ズレ量を勘案して、反射鏡の実際の横ズレ量を定める。更に、本発明の干渉計システムを用いると、反射鏡の湾曲の測定も所定の間隔をおいて可能となり、この値もコントローラに記憶されてリアルタイムに、より正確にステージの位置が決められる。
【００４９】
露光装置の部材のより詳細な記載は、例えばM.LeeのＵＳＰ 5,528,118になされている。USP 5,528,118は本特許の技術の補足説明を行う技術参照文献である。本発明は上記の様な露光装置１００やウェハ処理用の露光システムに限定されない。露光装置１００に関する記述は単に本発明が使用される環境を記すことを目的としたものである。
【００５０】
上記の記載から、本発明の干渉計システムは従来の同様なシステムに比して多くの利点をもたらすことが判るであろう。重要なことは、反射鏡の傾きとステージの傾きの複合効果による測定ｋっようのズレを考慮して従来の干渉計システムより高精度にステージの位置あわせを行うことである。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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