JP3493233B2 - 放射源ユニット及びこれを用いる装置 - Google Patents
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに直交する方向に
偏光し互いに異なる周波数の２個のビーム成分を有する
放射ビームを発生する放射源ユニットであって、コヒー
レントな放射ビームを発生する放射源と、ビームスプリ
ッタと、このビームスプリッタにより形成した２個のサ
ブビーム間に周波数差を発生させる音響光学変調装置
と、この変調装置から出射した２本のサブビームを１本
のビームに結合するビーム結合素子とを具える放射源ユ
ニットに関するものである。さらに、本発明はこのよう
な放射源ユニットを具える干渉計並びに２個の物体の相
対位置を検出する装置に関するものである。さらに、本
発明は、この干渉計及び／又は位置検出装置を具えるマ
スクを基板上に投影する装置に関する。
偏光し互いに異なる周波数の２個のビーム成分を有する
放射ビームを発生する放射源ユニットであって、コヒー
レントな放射ビームを発生する放射源と、ビームスプリ
ッタと、このビームスプリッタにより形成した２個のサ
ブビーム間に周波数差を発生させる音響光学変調装置
と、この変調装置から出射した２本のサブビームを１本
のビームに結合するビーム結合素子とを具える放射源ユ
ニットに関するものである。さらに、本発明はこのよう
な放射源ユニットを具える干渉計並びに２個の物体の相
対位置を検出する装置に関するものである。さらに、本
発明は、この干渉計及び／又は位置検出装置を具えるマ
スクを基板上に投影する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９６９年に発行された雑誌“フィリッ
プス テクニカル レビュー”第３０巻、第１６０頁〜
第１６６頁に記載された文献“ディスペレイスメント
メジャメント ウイズ ア レーザ インタフェロメー
タ”には放射源ユニットがいわゆるゼーマンレーザとし
た干渉計型の変位測定装置が記載されている。このレー
ザは例えばＨｅ−Ｎｅレーザを有し、このレーザにその
長手方向に沿う磁界を印加している。このレーザは、単
一の直線偏光した光ビームではなく、互いに異なる光周
波数で互いに反対方向に円偏光した２個のモードビーム
を発生させている。
プス テクニカル レビュー”第３０巻、第１６０頁〜
第１６６頁に記載された文献“ディスペレイスメント
メジャメント ウイズ ア レーザ インタフェロメー
タ”には放射源ユニットがいわゆるゼーマンレーザとし
た干渉計型の変位測定装置が記載されている。このレー
ザは例えばＨｅ−Ｎｅレーザを有し、このレーザにその
長手方向に沿う磁界を印加している。このレーザは、単
一の直線偏光した光ビームではなく、互いに異なる光周
波数で互いに反対方向に円偏光した２個のモードビーム
を発生させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、ゼーマンレーザ
はその出力に限界があり、レーザビームを２以上のビー
ムに分割して用いようとする用途には大きな欠点となっ
ている。さらに、ゼーマンレーザは比較的高価であり、
しかも光フィードバックによる影響を受け易く、この結
果測定光学系で反射してレーザに戻る放射により放出さ
れるレーザビームの振幅及び周波数が変化するおそれが
あり、測定結果に悪影響を及ぼす不都合が生じていた。
さらに、相互に反対向きの偏光成分間の周波数差が２Ｍ
Ｈｚにも達し、ゼーマンレーザは測定距離が短い場合又
は測定周波数が低い場合しか利用できなかった。
はその出力に限界があり、レーザビームを２以上のビー
ムに分割して用いようとする用途には大きな欠点となっ
ている。さらに、ゼーマンレーザは比較的高価であり、
しかも光フィードバックによる影響を受け易く、この結
果測定光学系で反射してレーザに戻る放射により放出さ
れるレーザビームの振幅及び周波数が変化するおそれが
あり、測定結果に悪影響を及ぼす不都合が生じていた。
さらに、相互に反対向きの偏光成分間の周波数差が２Ｍ
Ｈｚにも達し、ゼーマンレーザは測定距離が短い場合又
は測定周波数が低い場合しか利用できなかった。
【０００４】米国特許第５１９１４６５号明細書には、
マスクを基板上に結像させるリソグラフィ装置の基板に
対してマスクを整列させるために用いる放射源ユニット
が記載されている。この放射源ユニットはレーザと、ニ
ュートラルビームスプリッタと、ビームスプリッタの出
射側の各光路中に配置した個別の音響光学変調器と、偏
光感知ビーム結合素子とを具えている。２個の変調器の
駆動信号は異なる周波数を有するので、サブビームには
互いに異なる周波数が加えられている。一方のサブビー
ムの光路中にλ／２板が配置され、この結果２本のサブ
ビームは互いに直交する偏光方向を有している。この米
国特許明細書に記載されている放射源ユニットでは、ビ
ームスプリッタ及びビーム結合素子は共に半透過性反射
素子とされた２個の別の反射器が設けられているので、
この放射源ユニットは整列誤差の影響を受け易くしかも
安定性は満足し得るものではない。
マスクを基板上に結像させるリソグラフィ装置の基板に
対してマスクを整列させるために用いる放射源ユニット
が記載されている。この放射源ユニットはレーザと、ニ
ュートラルビームスプリッタと、ビームスプリッタの出
射側の各光路中に配置した個別の音響光学変調器と、偏
光感知ビーム結合素子とを具えている。２個の変調器の
駆動信号は異なる周波数を有するので、サブビームには
互いに異なる周波数が加えられている。一方のサブビー
ムの光路中にλ／２板が配置され、この結果２本のサブ
ビームは互いに直交する偏光方向を有している。この米
国特許明細書に記載されている放射源ユニットでは、ビ
ームスプリッタ及びビーム結合素子は共に半透過性反射
素子とされた２個の別の反射器が設けられているので、
この放射源ユニットは整列誤差の影響を受け易くしかも
安定性は満足し得るものではない。
【０００５】従って、本発明の目的は、冒頭部で述べた
型式の放射源ユニットにおいて、比較的高いパワーの光
出力を発生でき、構成素子の位置的な偏移による影響を
受けずしかも広い範囲に亘る周波数差を調整できる放射
源ユニットを提供することにある。
型式の放射源ユニットにおいて、比較的高いパワーの光
出力を発生でき、構成素子の位置的な偏移による影響を
受けずしかも広い範囲に亘る周波数差を調整できる放射
源ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段並びに作用】本発明による
放射源ユニットは、前記ビームスプリッタを、相互に直
交する偏光方向を有する２個の直線偏光したサブビーム
を形成する偏光感知ビームスプリッタとし、このビーム
スプリッタ及び前記ビーム結合素子を透過型の素子と
し、これらビームスプリッタとビーム結合素子とを結ぶ
接続線が前記変調装置の中心を通るように構成したこと
を特徴とする。
放射源ユニットは、前記ビームスプリッタを、相互に直
交する偏光方向を有する２個の直線偏光したサブビーム
を形成する偏光感知ビームスプリッタとし、このビーム
スプリッタ及び前記ビーム結合素子を透過型の素子と
し、これらビームスプリッタとビーム結合素子とを結ぶ
接続線が前記変調装置の中心を通るように構成したこと
を特徴とする。
【０００７】本発明による放射源ユニットは対称的に設
計されるので、構造を小型化することがてきる。さら
に、この放射源ユニットは最適な範囲で使用され、この
ユニットの放射効率は主として変調器の透過効率で規定
される。放射ビームを分割し並びにサブビームを結合す
るのに反射素子を用いていないので、構成素子の整列性
について厳格な要求が課せられない利点がある。接続線
は、ビーム分離及びビーム結合をそれぞれ行うビームス
プリッタ素子及びビーム結合素子の中心を結ぶラインを
意味するものと理解すべきである。放射源はコヒーレン
ト又は一部がコヒーレントな放射を放出する素子とする
ことができる。コヒーレンス性の必要な程度は放射源ユ
ニットの使用目的に応じて定められる。
計されるので、構造を小型化することがてきる。さら
に、この放射源ユニットは最適な範囲で使用され、この
ユニットの放射効率は主として変調器の透過効率で規定
される。放射ビームを分割し並びにサブビームを結合す
るのに反射素子を用いていないので、構成素子の整列性
について厳格な要求が課せられない利点がある。接続線
は、ビーム分離及びビーム結合をそれぞれ行うビームス
プリッタ素子及びビーム結合素子の中心を結ぶラインを
意味するものと理解すべきである。放射源はコヒーレン
ト又は一部がコヒーレントな放射を放出する素子とする
ことができる。コヒーレンス性の必要な程度は放射源ユ
ニットの使用目的に応じて定められる。
【０００８】本発明による放射源ユニットの第１実施例
は、前記音響光学変調装置が各サブビーム毎に個別の音
響光学変調器を有し、一方の変調器の駆動信号が他方の
変調器の駆動信号の周波数とは異なる周波数を有するこ
とを特徴とする。
は、前記音響光学変調装置が各サブビーム毎に個別の音
響光学変調器を有し、一方の変調器の駆動信号が他方の
変調器の駆動信号の周波数とは異なる周波数を有するこ
とを特徴とする。
【０００９】放射源ユニットから出射するビームのビー
ム成分の周波数差は駆動信号の周波数差により決定され
る。この結果、周波数差の大きさ及び範囲の選択におい
て高い自由度が得られる。
ム成分の周波数差は駆動信号の周波数差により決定され
る。この結果、周波数差の大きさ及び範囲の選択におい
て高い自由度が得られる。
【００１０】本発明による放射源ユニットの好適実施例
は、前記音響光学変調装置を１個の音響光学変調器で構
成し、前記サブビームの主光線が個別の光路に沿って前
記変調器を通過するように構成したことを特徴とする。
は、前記音響光学変調装置を１個の音響光学変調器で構
成し、前記サブビームの主光線が個別の光路に沿って前
記変調器を通過するように構成したことを特徴とする。
【００１１】この実施例の利点は、特に放射源をダイオ
ードレーザとした場合、構成部品の数が一層少なく構造
を小型化することができる。この放射源ユニットから出
射するビーム成分の周波数差は光変調器の駆動信号すな
わち音響信号の周波数の２倍に等しい。
ードレーザとした場合、構成部品の数が一層少なく構造
を小型化することができる。この放射源ユニットから出
射するビーム成分の周波数差は光変調器の駆動信号すな
わち音響信号の周波数の２倍に等しい。
【００１２】相互に直交する偏光成分間の周波数差が一
層小さいビームを発生させるのに好適な放射源ユニット
の実施例は、前記音響光学変調装置とビームスプリッタ
との間に第２の音響光学変調器を配置し、第２の音響光
学変調器の駆動信号が前記第１の音響光学変調器の駆動
信号の周波数とは異なる周波数を有することを特徴とす
る。
層小さいビームを発生させるのに好適な放射源ユニット
の実施例は、前記音響光学変調装置とビームスプリッタ
との間に第２の音響光学変調器を配置し、第２の音響光
学変調器の駆動信号が前記第１の音響光学変調器の駆動
信号の周波数とは異なる周波数を有することを特徴とす
る。
【００１３】第２の変調器は第１の変調器によって導入
された周波数差を部分的に補償し、出射するビーム成分
の周波数差は変調器の駆動信号間の周波数差の２倍にな
る。得られる周波数差が一層小さくなることにより放射
源ユニットの使用範囲が一層拡大され、例えばリソグラ
フィ装置における整列装置にも用いることができる。
された周波数差を部分的に補償し、出射するビーム成分
の周波数差は変調器の駆動信号間の周波数差の２倍にな
る。得られる周波数差が一層小さくなることにより放射
源ユニットの使用範囲が一層拡大され、例えばリソグラ
フィ装置における整列装置にも用いることができる。
【００１４】本発明による放射源ユニットは従来の放射
源ユニットの構成素子を結合することができる。このよ
うな放射源ユニットの第１実施例は、放射源をゼーマン
レーザとしたことを特徴とする。上述した刊行物“フィ
リップス テクニカル レビュー”に記載された文献で
説明されている装置のような既知の干渉計においては、
ゼーマンレーザ自身が本発明で用いた放射源ユニットを
構成している。ゼーマンレーザからの出射ビームのビー
ム成分間の周波数差は比較的小さく、例えば３００ＫＨ
ｚ〜１．５ＭＨｚの範囲であり、この周波数差はある測
定装置に対しては小さ過ぎるものである。この理由は、
この程度の小さい周波数差では、使用されるシステムの
時間分解能及び測定周波数が不適切になってしまうから
である。この小さい周波数は、本発明による放射源ユニ
ットのビームスプリッタ、音響光学変調器及びビーム結
合素子を結合することにより一層増大させることができ
る。
源ユニットの構成素子を結合することができる。このよ
うな放射源ユニットの第１実施例は、放射源をゼーマン
レーザとしたことを特徴とする。上述した刊行物“フィ
リップス テクニカル レビュー”に記載された文献で
説明されている装置のような既知の干渉計においては、
ゼーマンレーザ自身が本発明で用いた放射源ユニットを
構成している。ゼーマンレーザからの出射ビームのビー
ム成分間の周波数差は比較的小さく、例えば３００ＫＨ
ｚ〜１．５ＭＨｚの範囲であり、この周波数差はある測
定装置に対しては小さ過ぎるものである。この理由は、
この程度の小さい周波数差では、使用されるシステムの
時間分解能及び測定周波数が不適切になってしまうから
である。この小さい周波数は、本発明による放射源ユニ
ットのビームスプリッタ、音響光学変調器及びビーム結
合素子を結合することにより一層増大させることができ
る。
【００１５】既知の放射源の素子が結合された放射源ユ
ニットの第２実施例は、放射源を、異なる周波数を有
し、互いに直交する偏光方向に直線偏光した２本のビー
ムを放出する波長安定したレーザとしたことを特徴とす
る。
ニットの第２実施例は、放射源を、異なる周波数を有
し、互いに直交する偏光方向に直線偏光した２本のビー
ムを放出する波長安定したレーザとしたことを特徴とす
る。
【００１６】このようなレーザは例えば１９９１年に発
行された刊行物“テクニシェス メーゼン(Technisches
Messen)の第５８巻、第２５３頁に記載されている測定
装置に用いられている。しかしながら、このレーザは高
い波長安定化された利点を奏しているが、２個のモード
ビーム間の周波数差が約６４０ＭＨｚと大きく、このた
め検出器信号の処理回路を実現するのが困難であり且つ
高価であり、しかもレーザを具える測定装置の分解能を
補間技術を用いて改善するのが困難であり、且つ高価に
なる欠点がある。欧州特許出願第１９４９１４１号明細
書に記載されているように、この欠点は、２モードレー
ザビームの光路中に以下の順序で、１種類のモード光だ
けを透過する偏光子と、単一モードビームを互いに異な
る方向に回折され例えば互いに２０ＭＨｚの周波数差を
有する２本のサブビームに分割する音響光学変調器と、
２本のサブビームを互いに集束させる複屈折性材料の光
学楔と、これら２本のサブビームを透過させ光学楔によ
って形成された別の２本のサブビームを遮光する絞りと
を配置することにより除去することができる。しかしな
がら、欧州特許出願第１９４９１４１号明細書に記載さ
れた放射源ユニットでは、レーザから発生した放射エネ
ルギーの１／４のエネルギーしか絞りを通過することか
できない。この周波数差は以下の順序で、ビームスプリ
ッタ、音響光学変調器及びビーム結合素子を６４０ＭＨ
ｚの周波数差を有する安定化されたレーザビーム中に配
置することにより相当減少させることができる。音響光
学変調器の駆動信号が例えば３１０ＭＨｚの場合、レー
ザビーム成分間の周波数差は６２０ＭＨｚに減少し出射
ビーム成分間の周波数差は２０ＭＨｚになる。変調器の
駆動信号を適切に選択することにより、この周波数差は
任意の値に設定することができ、これにより放射源ユニ
ットの用途範囲を拡大することができる。
行された刊行物“テクニシェス メーゼン(Technisches
Messen)の第５８巻、第２５３頁に記載されている測定
装置に用いられている。しかしながら、このレーザは高
い波長安定化された利点を奏しているが、２個のモード
ビーム間の周波数差が約６４０ＭＨｚと大きく、このた
め検出器信号の処理回路を実現するのが困難であり且つ
高価であり、しかもレーザを具える測定装置の分解能を
補間技術を用いて改善するのが困難であり、且つ高価に
なる欠点がある。欧州特許出願第１９４９１４１号明細
書に記載されているように、この欠点は、２モードレー
ザビームの光路中に以下の順序で、１種類のモード光だ
けを透過する偏光子と、単一モードビームを互いに異な
る方向に回折され例えば互いに２０ＭＨｚの周波数差を
有する２本のサブビームに分割する音響光学変調器と、
２本のサブビームを互いに集束させる複屈折性材料の光
学楔と、これら２本のサブビームを透過させ光学楔によ
って形成された別の２本のサブビームを遮光する絞りと
を配置することにより除去することができる。しかしな
がら、欧州特許出願第１９４９１４１号明細書に記載さ
れた放射源ユニットでは、レーザから発生した放射エネ
ルギーの１／４のエネルギーしか絞りを通過することか
できない。この周波数差は以下の順序で、ビームスプリ
ッタ、音響光学変調器及びビーム結合素子を６４０ＭＨ
ｚの周波数差を有する安定化されたレーザビーム中に配
置することにより相当減少させることができる。音響光
学変調器の駆動信号が例えば３１０ＭＨｚの場合、レー
ザビーム成分間の周波数差は６２０ＭＨｚに減少し出射
ビーム成分間の周波数差は２０ＭＨｚになる。変調器の
駆動信号を適切に選択することにより、この周波数差は
任意の値に設定することができ、これにより放射源ユニ
ットの用途範囲を拡大することができる。
【００１７】ビームスプリッタ及びビーム結合素子は請
求項７から１１までに規定するように種々の方法で構成
することができる。一般的に、ビームスプリッタ及びビ
ーム結合素子は同一の型式のものとされるので、構成素
子が広い位置公差及び方位公差を有する対称構造のユニ
ットが得られる。
求項７から１１までに規定するように種々の方法で構成
することができる。一般的に、ビームスプリッタ及びビ
ーム結合素子は同一の型式のものとされるので、構成素
子が広い位置公差及び方位公差を有する対称構造のユニ
ットが得られる。
【００１８】本発明による放射源ユニットの極めて小型
で安定した実施例は、ビームスプリッタ、音響光学素子
及びビーム結合素子を対称性３素子ウォルストンプリズ
ムとして一体化され、この３素子ウォルストンプリズム
の外側に位置する２個の素子がそれぞれビームスプリッ
タ及びビーム結合素子を構成し、内側の素子が音響トラ
ンスジューサが設けられて音響光学変調器を構成するこ
とを特徴とする
で安定した実施例は、ビームスプリッタ、音響光学素子
及びビーム結合素子を対称性３素子ウォルストンプリズ
ムとして一体化され、この３素子ウォルストンプリズム
の外側に位置する２個の素子がそれぞれビームスプリッ
タ及びビーム結合素子を構成し、内側の素子が音響トラ
ンスジューサが設けられて音響光学変調器を構成するこ
とを特徴とする
【００１９】この実施例によれば、音響光学変調器の材
料例えばＴｅＯ2 を複屈折性単軸結晶体となるので、こ
の材料を用いてウォルストンプリズムを形成することが
できる極めて有益な効果が達成される。この材料を用い
て外側に位置する２個の素子が同一の形状及び音響軸に
対する同一の向きを有すると共に、内側の素子が外側の
素子の光学軸と直交する光学軸を有し且つ音響トランス
ジューサが形成されている場合、単に放射源を加えるだ
けで放射源ユニットを形成することができる装置が得ら
れる。この場合、放射源はダイオードレーザとすること
が好ましい。
料例えばＴｅＯ2 を複屈折性単軸結晶体となるので、こ
の材料を用いてウォルストンプリズムを形成することが
できる極めて有益な効果が達成される。この材料を用い
て外側に位置する２個の素子が同一の形状及び音響軸に
対する同一の向きを有すると共に、内側の素子が外側の
素子の光学軸と直交する光学軸を有し且つ音響トランス
ジューサが形成されている場合、単に放射源を加えるだ
けで放射源ユニットを形成することができる装置が得ら
れる。この場合、放射源はダイオードレーザとすること
が好ましい。
【００２０】放射源の選択は放射ビームについて必要と
されるコヒーレンス長により決定される。上述したデバ
イスは音響ウォルストンプリズムとも称され、このデバ
イスはプリズム素子として構成されるので、このデバイ
スはビーム整形素子としての機能も達成することができ
る。放射源がダイオードレーザの場合、上記デバイスを
ビーム整形素子として用いることができる。この理由
は、ダイオードレーザはファーフィールド断面が楕円形
のビームを発生するからである。このビーム整形素子を
用いて楕円形断面のビームをダイオードレーザを用いる
装置で必要な円形断面のビームに整形することができ
る。尚、プリズムをビーム整形素子として用いることは
米国特許第４９０４０６８号明細書から既知である。
されるコヒーレンス長により決定される。上述したデバ
イスは音響ウォルストンプリズムとも称され、このデバ
イスはプリズム素子として構成されるので、このデバイ
スはビーム整形素子としての機能も達成することができ
る。放射源がダイオードレーザの場合、上記デバイスを
ビーム整形素子として用いることができる。この理由
は、ダイオードレーザはファーフィールド断面が楕円形
のビームを発生するからである。このビーム整形素子を
用いて楕円形断面のビームをダイオードレーザを用いる
装置で必要な円形断面のビームに整形することができ
る。尚、プリズムをビーム整形素子として用いることは
米国特許第４９０４０６８号明細書から既知である。
【００２１】上述した放射源ユニットの実施例は比較的
小さい周波数差の２個のビーム成分を発生させるのに好
適な放射源ユニットに変形することができる。この変形
例の実施例は、第１の対称性３素子ウォルストンプリズ
ムの外側に同様な第２の対称性３素子ウォルストンプリ
ズムを配置し、第１の対称性３素子ウォルストンプリズ
ムの音響光学変調器の駆動信号が、第２の対称性３素子
ウォルストンプリズムの音響光学変調器の駆動信号の周
波数とは異なる周波数を有することを特徴とする。
小さい周波数差の２個のビーム成分を発生させるのに好
適な放射源ユニットに変形することができる。この変形
例の実施例は、第１の対称性３素子ウォルストンプリズ
ムの外側に同様な第２の対称性３素子ウォルストンプリ
ズムを配置し、第１の対称性３素子ウォルストンプリズ
ムの音響光学変調器の駆動信号が、第２の対称性３素子
ウォルストンプリズムの音響光学変調器の駆動信号の周
波数とは異なる周波数を有することを特徴とする。
【００２２】本例においても、出射するビーム成分の周
波数差は第１の３素子ウォルストンプリズムの変調器の
駆動信号と第２の３素子ウォルストンプリズムの変調器
の駆動信号の周波数差により決定される。
波数差は第１の３素子ウォルストンプリズムの変調器の
駆動信号と第２の３素子ウォルストンプリズムの変調器
の駆動信号の周波数差により決定される。
【００２３】上記実施例のさらに一体化された実施例
は、放射性３素子ウォルストンプリズムの内側に位置す
る素子に第２の音響トランスジューサを設け、動作中前
記２個の音響トランスジューサに互いに異なる周波数の
駆動信号を供給することを特徴とする。
は、放射性３素子ウォルストンプリズムの内側に位置す
る素子に第２の音響トランスジューサを設け、動作中前
記２個の音響トランスジューサに互いに異なる周波数の
駆動信号を供給することを特徴とする。
【００２４】本発明は、放射源ユニットと、放射源ユニ
ットから出射したビームを測定ビームと基準ビームとに
分離するビームスプリッタと、測定ビームが伝搬する測
定光路と、基準ビームが伝搬する基準光路と、測定光路
及び基準光路をそれぞれ通過した測定ビームと基準ビー
ムとを結合することによって形成されたビームの光路中
に配置した放射感知検出器とを具える干渉計にも関す
る。この干渉計は放射源ユニットを上述した種々の放射
源ユニットとしたことを特徴とする。
ットから出射したビームを測定ビームと基準ビームとに
分離するビームスプリッタと、測定ビームが伝搬する測
定光路と、基準ビームが伝搬する基準光路と、測定光路
及び基準光路をそれぞれ通過した測定ビームと基準ビー
ムとを結合することによって形成されたビームの光路中
に配置した放射感知検出器とを具える干渉計にも関す
る。この干渉計は放射源ユニットを上述した種々の放射
源ユニットとしたことを特徴とする。
【００２５】さらに、本発明は、マークが形成されてい
る第１の物体が同じくマークが形成されている第２の物
体に対する位置を検出する位置検出装置であって、同一
の偏光方向を有するビーム成分が前記第１の物体のマー
ク及び第２の物体のマーク上に干渉パターンを形成する
２本のビームを発生する照明装置と、第１の物体のマー
ク及び第２の物体のマークからの放射をそれぞれ第１の
電気信号及び第２の電気信号に変換する第１及び第２の
放射感知検出器とを具え、これら電気信号間の位相差が
前記第１の物体と第２の物体との間の相互間位置を表わ
す位置検出装置にも関する。この装置は、照明装置が上
述した放射源ユニットを含むことを特徴とする。
る第１の物体が同じくマークが形成されている第２の物
体に対する位置を検出する位置検出装置であって、同一
の偏光方向を有するビーム成分が前記第１の物体のマー
ク及び第２の物体のマーク上に干渉パターンを形成する
２本のビームを発生する照明装置と、第１の物体のマー
ク及び第２の物体のマークからの放射をそれぞれ第１の
電気信号及び第２の電気信号に変換する第１及び第２の
放射感知検出器とを具え、これら電気信号間の位相差が
前記第１の物体と第２の物体との間の相互間位置を表わ
す位置検出装置にも関する。この装置は、照明装置が上
述した放射源ユニットを含むことを特徴とする。
【００２６】最後に、本発明は、化学線放射ビームを発
生する照明装置と、マスクホルダと、投影レンズ系と、
基板ホルダと、マスクを基板に対して整列させるアライ
ンメント装置とを具えるマスクを基板上に投影する装置
にも関する。この装置は、アラインメント装置が上述し
た位置検出装置を含み、第１の物体をマスクとし、第２
の物体を基板としたことを特徴とする。
生する照明装置と、マスクホルダと、投影レンズ系と、
基板ホルダと、マスクを基板に対して整列させるアライ
ンメント装置とを具えるマスクを基板上に投影する装置
にも関する。この装置は、アラインメント装置が上述し
た位置検出装置を含み、第１の物体をマスクとし、第２
の物体を基板としたことを特徴とする。
【００２７】化学線放射ビームは、基板上に堆積したフ
ォトレジスト中で化学変化をおこさせるビームである。
ォトレジスト中で化学変化をおこさせるビームである。
【００２８】フォトリソグラフィ投影装置も基板ホルダ
の位置及び変位を検出する干渉計装置を有することがで
きる。このような本発明による装置は、干渉計装置が上
述した放射源ユニットを含むことを特徴とする。さら
に、この装置は本発明によるアラインメント装置を具え
ることもできる。
の位置及び変位を検出する干渉計装置を有することがで
きる。このような本発明による装置は、干渉計装置が上
述した放射源ユニットを含むことを特徴とする。さら
に、この装置は本発明によるアラインメント装置を具え
ることもできる。
【００２９】
【実施例】図１に示す放射源ユニットは放射ビーム２を
発生する放射源１を具える。放射源ユニットの使用に応
じてビームのコヒーレンス長を長くし又は短くする必要
があるため、放射源１はＨｅ−Ｎｅレーザ又は半導体ダ
イオードレーザのようなレーザとする。ウォルストンプ
リズムの形態のビームスプリッタ４をビーム２の光路中
に配置する。一般的な形態としてこのプリズムは同一の
複屈折性単軸材料から成る２個のプリズム素子５及び６
を具え、この複屈折性単軸材料として例えば異常光線に
対する屈折率ｎ0 ＝１．５４４３及び異常光線に対する
屈折率ｎe ＝１．５５３４を有する水晶を用いる。プリ
ズム素子の光学軸７及び８は互いに直交する。ウォルス
トンプリズムは、偏光方向が光学軸７及び８に対して４
５゜の角度をなすビーム２を偏光方向１１及び１２が互
いに直交する２本のサブビーム９及び１０に分割する。
発生する放射源１を具える。放射源ユニットの使用に応
じてビームのコヒーレンス長を長くし又は短くする必要
があるため、放射源１はＨｅ−Ｎｅレーザ又は半導体ダ
イオードレーザのようなレーザとする。ウォルストンプ
リズムの形態のビームスプリッタ４をビーム２の光路中
に配置する。一般的な形態としてこのプリズムは同一の
複屈折性単軸材料から成る２個のプリズム素子５及び６
を具え、この複屈折性単軸材料として例えば異常光線に
対する屈折率ｎ0 ＝１．５４４３及び異常光線に対する
屈折率ｎe ＝１．５５３４を有する水晶を用いる。プリ
ズム素子の光学軸７及び８は互いに直交する。ウォルス
トンプリズムは、偏光方向が光学軸７及び８に対して４
５゜の角度をなすビーム２を偏光方向１１及び１２が互
いに直交する２本のサブビーム９及び１０に分割する。
【００３０】サブビーム９の光路中に音響光学変調器１
３を配置する。この変調器１３は、例えば波長６３３ｎ
ｍのＨｅ−Ｎｅレーザを用いた場合常光線に対する屈折
率ｎ 0 ＝２．２５８５及び異常光線に対する屈折率ｎe
＝２．４１１２を有するＴｅＯ2 のような単軸複屈折性
材料のブロック14を具える。この変調器の光学軸を符号
１５で示す。このブロック１４には音響トランスジュー
サ１６を設け、このトランスジューサに駆動信号Ｓ
1 （ｆ1 ）を供給する。この駆動信号は、ブロック１４
を光学軸１５の方向に伝搬する音波に変換される。この
音波はブロック中において高屈折率及び低屈折率を交互
に占める３次パターン領域を形成し、このパターンは３
次元回折格子として作用する。この回折格子はブラック
格子として知られ、変調器を通過するビームを複数の回
折次数のサブビームに回折する。本例で必要とされるよ
うに、ある回折次数の光例えば１次回折光の量をできる
だけ多くするため、以下のブラック条件に適合させる必
要がある。
３を配置する。この変調器１３は、例えば波長６３３ｎ
ｍのＨｅ−Ｎｅレーザを用いた場合常光線に対する屈折
率ｎ 0 ＝２．２５８５及び異常光線に対する屈折率ｎe
＝２．４１１２を有するＴｅＯ2 のような単軸複屈折性
材料のブロック14を具える。この変調器の光学軸を符号
１５で示す。このブロック１４には音響トランスジュー
サ１６を設け、このトランスジューサに駆動信号Ｓ
1 （ｆ1 ）を供給する。この駆動信号は、ブロック１４
を光学軸１５の方向に伝搬する音波に変換される。この
音波はブロック中において高屈折率及び低屈折率を交互
に占める３次パターン領域を形成し、このパターンは３
次元回折格子として作用する。この回折格子はブラック
格子として知られ、変調器を通過するビームを複数の回
折次数のサブビームに回折する。本例で必要とされるよ
うに、ある回折次数の光例えば１次回折光の量をできる
だけ多くするため、以下のブラック条件に適合させる必
要がある。
【数１】
ここで、θd は入射ビームの主光線が格子１７の格子線
となす角度とし、λは入射ビームの波長とし、Λは音響
波の波長とする。音響波の波長は音響波の伝搬速度Ｖs
及び音響波の周波数ｆs で表わすことができる。 Λ＝Ｖs ／ｆs 従って、ブラック条件は次式で表わされる。
となす角度とし、λは入射ビームの波長とし、Λは音響
波の波長とする。音響波の波長は音響波の伝搬速度Ｖs
及び音響波の周波数ｆs で表わすことができる。 Λ＝Ｖs ／ｆs 従って、ブラック条件は次式で表わされる。
【数２】
光波は回折作用だけでなく音響波の結果としてのドップ
ラ周波数偏移も受ける。そして、音響波が光波に近づく
と、光波の周波数は音響波の周波数だけ増大し、次式が
成立する。 ｆdiff＝ｆinc ＋ｆs ここで、ｆdiffは変調器から出射する回折した光波の周
波数であり、ｆinc は入射した光波の周波数である。音
響波が光波から遠ざかると、光波の周波数は音響波の周
波数だけ減少し、次式が成立する。 ｆdiff＝ｆinc −ｆs 変調器の材料は、この変調器を広い波長域に亘って使用
できるように選択する。例えば、ＴｉＯ2 変調器は４０
０ｎｍかさ１２００ｎｍの波長域で使用することができ
る。
ラ周波数偏移も受ける。そして、音響波が光波に近づく
と、光波の周波数は音響波の周波数だけ増大し、次式が
成立する。 ｆdiff＝ｆinc ＋ｆs ここで、ｆdiffは変調器から出射する回折した光波の周
波数であり、ｆinc は入射した光波の周波数である。音
響波が光波から遠ざかると、光波の周波数は音響波の周
波数だけ減少し、次式が成立する。 ｆdiff＝ｆinc −ｆs 変調器の材料は、この変調器を広い波長域に亘って使用
できるように選択する。例えば、ＴｉＯ2 変調器は４０
０ｎｍかさ１２００ｎｍの波長域で使用することができ
る。
【００３１】サブビームの光路中に音響光学変調器１８
を配置する。この変調器１８は変調器４と同一であり、
従って光学軸２０を有する単軸複屈折性材料のブロック
１９とこのブロックに設ける音響トランスジューサ２１
を具える。トランスジューサは駆動信号Ｓ2 （ｆ2 ）を
受け取り、ブロック１９中にブラック格子２２を形成す
る。サブビーム１０は偏向されると共に周波数ｆ2 の偏
移を受ける。
を配置する。この変調器１８は変調器４と同一であり、
従って光学軸２０を有する単軸複屈折性材料のブロック
１９とこのブロックに設ける音響トランスジューサ２１
を具える。トランスジューサは駆動信号Ｓ2 （ｆ2 ）を
受け取り、ブロック１９中にブラック格子２２を形成す
る。サブビーム１０は偏向されると共に周波数ｆ2 の偏
移を受ける。
【００３２】これら変調器を通過した後、サブビーム９
及び１０はプリズム４４と同一の第２のウォルストンプ
リズム２３に入射する。このプリズム２５は、サブビー
ムを同一線上に一致するように偏向する。サブビームの
変調器への入射及び変調器の駆動方法は、一方のサブビ
ーム例えばビーム９の光周波数がｆ1 だけ増大し、他方
のサブビームすなわちビーム１０の光周波数がｆ2 だけ
減少するように設定する。従って、ウォルストンプリズ
ムから出射するビーム３０は光周波数差Δｆ＝ｆ1 −ｆ
2 を有する２個の光成分を含み、これらの光成分は直線
偏光した光波であり、互いに直交する偏光方向を有して
いる。
及び１０はプリズム４４と同一の第２のウォルストンプ
リズム２３に入射する。このプリズム２５は、サブビー
ムを同一線上に一致するように偏向する。サブビームの
変調器への入射及び変調器の駆動方法は、一方のサブビ
ーム例えばビーム９の光周波数がｆ1 だけ増大し、他方
のサブビームすなわちビーム１０の光周波数がｆ2 だけ
減少するように設定する。従って、ウォルストンプリズ
ムから出射するビーム３０は光周波数差Δｆ＝ｆ1 −ｆ
2 を有する２個の光成分を含み、これらの光成分は直線
偏光した光波であり、互いに直交する偏光方向を有して
いる。
【００３３】周波数差Δｆは、駆動信号Ｓ1 及びＳ2 の
周波数を適切に選択することにより広い範囲に亘る値と
なるように設定することができる。さらに、音響光学変
調器は広い波長範囲に対して適合するように設計するこ
とができる。
周波数を適切に選択することにより広い範囲に亘る値と
なるように設定することができる。さらに、音響光学変
調器は広い波長範囲に対して適合するように設計するこ
とができる。
【００３４】図２は放射源ユニットの変形例を示す。本
例では、ウォルストンプリズムがサブビームを比較的小
さい角度に偏向する例について説明する。ウォルストン
プリズム４から出射するサブビーム９と１０とのなす分
離角βが極めて小さいので、これらサブビームは同一の
音響光学変調器４０により制御することができる。この
変調器４０は光学軸４２及び音響トランスジューサ４３
を有する。変調器４０はサブビーム９及び１０を互いに
反対の角度に偏向する。一方のサブビーム例えばサブビ
ーム９の光周波数は変調器４０のブロック４１にブラッ
ク格子を形成する駆動信号Ｓ（ｆ2 ）だけ増大し、他方
のサブビームの光周波数はｆs だけ減少する。ウォルス
トンプリズム２５は変調器４０から出射するサブビーム
を出射ビーム３０に結合する。この出射ビームの相互に
直交する偏光成分は周波数差２ｆ s を有する。
例では、ウォルストンプリズムがサブビームを比較的小
さい角度に偏向する例について説明する。ウォルストン
プリズム４から出射するサブビーム９と１０とのなす分
離角βが極めて小さいので、これらサブビームは同一の
音響光学変調器４０により制御することができる。この
変調器４０は光学軸４２及び音響トランスジューサ４３
を有する。変調器４０はサブビーム９及び１０を互いに
反対の角度に偏向する。一方のサブビーム例えばサブビ
ーム９の光周波数は変調器４０のブロック４１にブラッ
ク格子を形成する駆動信号Ｓ（ｆ2 ）だけ増大し、他方
のサブビームの光周波数はｆs だけ減少する。ウォルス
トンプリズム２５は変調器４０から出射するサブビーム
を出射ビーム３０に結合する。この出射ビームの相互に
直交する偏光成分は周波数差２ｆ s を有する。
【００３５】図２に示すように、プリズム４、変調器４
０及びプリズム２５は変調器４０を中心にして対称的に
配置する。従って、プリズム４の中心と変調器４０の中
心との間の距離はプリズム４の中心とプリズム２５の中
心との間の距離Ｌの半分に設定する。
０及びプリズム２５は変調器４０を中心にして対称的に
配置する。従って、プリズム４の中心と変調器４０の中
心との間の距離はプリズム４の中心とプリズム２５の中
心との間の距離Ｌの半分に設定する。
【００３６】図２の放射源の場合、分離角βはブラック
角θd の半分に等しい。既知のように、角度βは次式で
表わすことができる。 sin β ＝２Δｎ tan（γ） ここで、Δｎは常光線に対する屈折率と異常光線に対す
る屈折率との差であり、γはいわゆるウォルストン角で
ある。従って、ウォルストン角γは次式で表われる。
角θd の半分に等しい。既知のように、角度βは次式で
表わすことができる。 sin β ＝２Δｎ tan（γ） ここで、Δｎは常光線に対する屈折率と異常光線に対す
る屈折率との差であり、γはいわゆるウォルストン角で
ある。従って、ウォルストン角γは次式で表われる。
【数３】
以下の要件が満たされると
β＝１／２θd
ここで、β及びθd は微小角であるため次式が成立す
る。
る。
【数４】
ウォルストンプリズムが水晶で構成され変調器が約８０
ＭＨｚの音響波で駆動されるＴｅＯ2 で構成される場
合、ウォルストン角γは約３０゜となる。この程度の角
度の場合、２個の素子５及び６又は２６及び２７だけを
有するプリズムが適当である。１次のアプローチにおい
て、ウォルストンプリズム４から出射するビーム間の分
離角βはプリズム４の方位又は位置に依存しないので、
この放射源ユニットはその部材の正確な整列性を必要と
せず極めて安定している。入射ビーム２及び出射ビーム
３０の主光線は放射源ユニットの光軸と一致する。この
放射源ユニットの効率、すなわち放射源から発生する放
射に対する割合として表わされる効率は変調器４０の効
率に等しく例えば８０％である。
ＭＨｚの音響波で駆動されるＴｅＯ2 で構成される場
合、ウォルストン角γは約３０゜となる。この程度の角
度の場合、２個の素子５及び６又は２６及び２７だけを
有するプリズムが適当である。１次のアプローチにおい
て、ウォルストンプリズム４から出射するビーム間の分
離角βはプリズム４の方位又は位置に依存しないので、
この放射源ユニットはその部材の正確な整列性を必要と
せず極めて安定している。入射ビーム２及び出射ビーム
３０の主光線は放射源ユニットの光軸と一致する。この
放射源ユニットの効率、すなわち放射源から発生する放
射に対する割合として表わされる効率は変調器４０の効
率に等しく例えば８０％である。
【００３７】図３はウォルストンプリズムをビームスプ
リッタ及びビーム結合素子として用いる放射源ユニット
の好適な実施例を示す。本例では、ＴｅＯ2 のような音
響光学変調器に用いる材料が複屈折性であるためこれら
の材料を用いてウォルストンプリズムを構成できるとい
う事項を利用する。さらに、図１及び図２に示す２個の
素子を有するウォルストンプリズムを用いる代わりに、
対称的な３個のプリズムを有するウォルストンプリズム
を用いる。この図３に示すプリズムは２個の素子のプリ
ズムよりも傾きや変位について影響を受けない性質があ
る。このプリズム５０は中央プリズム素子５２と２個の
外側プリズム素子５１及び５３とを具え、全てのプリズ
ム素子を同一の複屈折性の単軸材料で構成し、２個の外
側プリズム素子は中央のプリズム素子の光学軸５５と直
交する同一の光学軸５４を有している。ビーム分離及び
ビーム結合はプリズム素子５１と５２との間の界面５８
及びプリズム素子５２と５３との間の界面５９において
それぞれ発生する。
リッタ及びビーム結合素子として用いる放射源ユニット
の好適な実施例を示す。本例では、ＴｅＯ2 のような音
響光学変調器に用いる材料が複屈折性であるためこれら
の材料を用いてウォルストンプリズムを構成できるとい
う事項を利用する。さらに、図１及び図２に示す２個の
素子を有するウォルストンプリズムを用いる代わりに、
対称的な３個のプリズムを有するウォルストンプリズム
を用いる。この図３に示すプリズムは２個の素子のプリ
ズムよりも傾きや変位について影響を受けない性質があ
る。このプリズム５０は中央プリズム素子５２と２個の
外側プリズム素子５１及び５３とを具え、全てのプリズ
ム素子を同一の複屈折性の単軸材料で構成し、２個の外
側プリズム素子は中央のプリズム素子の光学軸５５と直
交する同一の光学軸５４を有している。ビーム分離及び
ビーム結合はプリズム素子５１と５２との間の界面５８
及びプリズム素子５２と５３との間の界面５９において
それぞれ発生する。
【００３８】本例では、音響トランスジューサ５７を中
央のプリズム素子５２に配置し、この音響トランスジュ
ーサに駆動信号ｓ（ｆ）を供給し、この駆動信号により
光学軸５５の方向に伝搬する音響波を発生させる。これ
により、中央のプリズム素子５２にブラッグ格子６０が
形成され、サブビーム９及び１０が互いに反対向きの角
度で偏向される。プリズム素子５１から出射したサブビ
ームが中央のプリズム素子５２を通過する際の方向が相
違するため、中央のプリズム素子は音響光学変調器とし
て機能し、一方のサブビームの光周波数は音響周波数ｆ
s だけ増大し、他方のサブビームの光周波数はｆs だけ
減少する。プリズム５０（以下、「音響ウォルストンプ
リズム」と称する）から出射する光成分間の周波数差は
２ｆs に等しい。このウォルストン角γは同様に（４）
式で表わされる。ＴｅＯ2 から成る変調器の場合、ウォ
ルストン角γは約２゜である。この音響ウォルストンプ
リズムの長さは例えば１ｃｍとする。
央のプリズム素子５２に配置し、この音響トランスジュ
ーサに駆動信号ｓ（ｆ）を供給し、この駆動信号により
光学軸５５の方向に伝搬する音響波を発生させる。これ
により、中央のプリズム素子５２にブラッグ格子６０が
形成され、サブビーム９及び１０が互いに反対向きの角
度で偏向される。プリズム素子５１から出射したサブビ
ームが中央のプリズム素子５２を通過する際の方向が相
違するため、中央のプリズム素子は音響光学変調器とし
て機能し、一方のサブビームの光周波数は音響周波数ｆ
s だけ増大し、他方のサブビームの光周波数はｆs だけ
減少する。プリズム５０（以下、「音響ウォルストンプ
リズム」と称する）から出射する光成分間の周波数差は
２ｆs に等しい。このウォルストン角γは同様に（４）
式で表わされる。ＴｅＯ2 から成る変調器の場合、ウォ
ルストン角γは約２゜である。この音響ウォルストンプ
リズムの長さは例えば１ｃｍとする。
【００３９】図４に示すように、音響ウォルストンプリ
ズム５０にダイオードレーザ６１の形態の放射源が結合
される場合、特に小型の放射源ユニットが得られる。さ
らに、コリメータレンズ６２をダイオードレーザ６１と
音響ウォルストンプリズム５０との間に配置することも
できる。図４に示す放射源ユニットは、例えば全長が５
ｃｍで直径が２．５ｃｍである。このダイオードレーザ
の放射のコヒーレント長は例えば５ｃｍであるので、こ
の放射源ユニットは例えばプロファルメータに用いるの
に極めて好適である。ダイオードレーザはファーフィー
ルドにおいて断面が楕円形の放射ビームを発生する。多
くの用途において断面が円形のビームが必要とされてい
る。既知のように、ビームを相互に直交する２個の方向
に拡大又は縮小させるプリズム系を用いて断面断面のビ
ームを円形断面のビームに整形することができる。図３
及び図４の音響ウォルストンプリズムは、ビーム整形機
能を達成する利点も有している。
ズム５０にダイオードレーザ６１の形態の放射源が結合
される場合、特に小型の放射源ユニットが得られる。さ
らに、コリメータレンズ６２をダイオードレーザ６１と
音響ウォルストンプリズム５０との間に配置することも
できる。図４に示す放射源ユニットは、例えば全長が５
ｃｍで直径が２．５ｃｍである。このダイオードレーザ
の放射のコヒーレント長は例えば５ｃｍであるので、こ
の放射源ユニットは例えばプロファルメータに用いるの
に極めて好適である。ダイオードレーザはファーフィー
ルドにおいて断面が楕円形の放射ビームを発生する。多
くの用途において断面が円形のビームが必要とされてい
る。既知のように、ビームを相互に直交する２個の方向
に拡大又は縮小させるプリズム系を用いて断面断面のビ
ームを円形断面のビームに整形することができる。図３
及び図４の音響ウォルストンプリズムは、ビーム整形機
能を達成する利点も有している。
【００４０】図５は、互いに直交する偏光成分が音響周
波数のほぼ２倍以下の周波数差を奏する出射ビーム３０
を発生させることができる実施例を示す。この放射源ユ
ニットは、第２の音響光学変調器７０が図２の第２のウ
ォルストンプリズム２５の位置に配置されている点及び
この変調器７０から出射するサブビーム９及び１０が第
２のウォルストンプリズムによって結合される点におい
て図２に示すユニットと相違する。変調器７０は変調器
４０と同一であり、変調器７０の構成素子７１，７２，
７３及び７４は変調器４０の素子４１，４２，４３及び
４４にそれぞれ対応する。これら変調器４０及び７０は
信号Ｓ（ｆs1) 及びＳ（ｆs2) でそれぞれ駆動され、周
波数ｆs1とｆs2との間の差はこれら各周波数よりも大幅
に小さく、第２の変調器７０は変調器４０から出射する
サブビーム９′及び１０′の周波数差を部分的に補償す
る。変調器７０から出射するサブビーム９″と１０″と
の間の周波数差は次式で与えられる Δｆ＝２（ｆs1−ｆs2）
波数のほぼ２倍以下の周波数差を奏する出射ビーム３０
を発生させることができる実施例を示す。この放射源ユ
ニットは、第２の音響光学変調器７０が図２の第２のウ
ォルストンプリズム２５の位置に配置されている点及び
この変調器７０から出射するサブビーム９及び１０が第
２のウォルストンプリズムによって結合される点におい
て図２に示すユニットと相違する。変調器７０は変調器
４０と同一であり、変調器７０の構成素子７１，７２，
７３及び７４は変調器４０の素子４１，４２，４３及び
４４にそれぞれ対応する。これら変調器４０及び７０は
信号Ｓ（ｆs1) 及びＳ（ｆs2) でそれぞれ駆動され、周
波数ｆs1とｆs2との間の差はこれら各周波数よりも大幅
に小さく、第２の変調器７０は変調器４０から出射する
サブビーム９′及び１０′の周波数差を部分的に補償す
る。変調器７０から出射するサブビーム９″と１０″と
の間の周波数差は次式で与えられる Δｆ＝２（ｆs1−ｆs2）
【００４１】図５に示す放射源ユニットは対称構造をし
ている。ウォルストンプリズム４の中心とウォルストン
プリズム２５の中心との間の距離Ｌは４個の等しい部分
Ｌ／４に分割する。ウォルストン角γは同様に（４）式
で表わされる。出射ビームの成分間の周波数差は、周波
数ｆs1及びｆs2を適切に選択することによりウォルスト
ンプリズム４及び２５を調整することなく０から１０Ｍ
Ｈｚの範囲のいかなる値にも調整することができる。こ
の放射源ユニットの効率は変調器４０の効率と変調器７
０の効率との積に等しく、例えば６０％である。標準の
部材を用いる場合、Ｌは例えば１５ｃｍである。
ている。ウォルストンプリズム４の中心とウォルストン
プリズム２５の中心との間の距離Ｌは４個の等しい部分
Ｌ／４に分割する。ウォルストン角γは同様に（４）式
で表わされる。出射ビームの成分間の周波数差は、周波
数ｆs1及びｆs2を適切に選択することによりウォルスト
ンプリズム４及び２５を調整することなく０から１０Ｍ
Ｈｚの範囲のいかなる値にも調整することができる。こ
の放射源ユニットの効率は変調器４０の効率と変調器７
０の効率との積に等しく、例えば６０％である。標準の
部材を用いる場合、Ｌは例えば１５ｃｍである。
【００４２】異なる周波数で駆動される２個の変調器を
タンデムに配置して出射ビーム成分が各駆動周波数より
も大幅に小さい周波数差を有する出射ビームを得ようと
する概念は音響がウォルストンプリズムを用いて実現す
ることができる。この実施例を図６に示す。この実施例
は、同一の構成で音響ウォルストンプリズム５０′と同
一の方法で動作する第２の音響ウォルストンプリズムを
用いる点において図４に示す実施例と相違する。第２の
プリズム５０′は、第１のプリズム５０を駆動する信号
Ｓ（ｆs1）の周波数ｆs1とは異なる周波数ｆs2の信号Ｓ
（ｆs2）により駆動する。図５に基づいて説明したのと
同一の方法で、出射ビーム成分が周波数差Δｆ＝２（ｆ
s1−ｆs2）を有する出射ビーム３０が得られる。
タンデムに配置して出射ビーム成分が各駆動周波数より
も大幅に小さい周波数差を有する出射ビームを得ようと
する概念は音響がウォルストンプリズムを用いて実現す
ることができる。この実施例を図６に示す。この実施例
は、同一の構成で音響ウォルストンプリズム５０′と同
一の方法で動作する第２の音響ウォルストンプリズムを
用いる点において図４に示す実施例と相違する。第２の
プリズム５０′は、第１のプリズム５０を駆動する信号
Ｓ（ｆs1）の周波数ｆs1とは異なる周波数ｆs2の信号Ｓ
（ｆs2）により駆動する。図５に基づいて説明したのと
同一の方法で、出射ビーム成分が周波数差Δｆ＝２（ｆ
s1−ｆs2）を有する出射ビーム３０が得られる。
【００４３】図６に示す原理に基づく放射源ユニットは
図７に示すように一体化することができる。音響ウォル
ストンプリズム５０及び５０′の変調素子５２及び５
２′は単一の変調素子８３で置換され、ビームスプリッ
タ素子５３及び５３′は単一の結合素子８５によって置
き換えられ、この結果１個の単一の音響ウォルストンプ
リズム８０が得られる。２個の音響ウォルストンプリズ
ム８７及び８８をこのプリズムの中央素子部分に配置し
駆動信号Ｓ（ｆs1）及びＳ（ｆs2）をそれぞれ供給す
る。この結果、２個の音響波が光学軸８４の方向に伝搬
して２個のブラッグ格子６０，６０′が形成され、これ
らブラッグ格子によりサブビーム９及び１０が互いに反
対の角度でそれぞれ偏向される。中央の素子８３は、サ
ブビーム９及び１０の主光線が第１のブラッグ格子を通
過した後格子６０と６０′との間の中間位置で互いに交
差するように構成する。第１のブラッグ格子６０により
サブビーム９と１０との間に２ｆs1の周波数差が導入さ
れ、第２のブラッグ格子６０′によりこの周波数差が部
分的に補償されるので、音響ウォルストンプリズム８０
から出射するビームの相互に直交する方向に偏光した成
分間の周波数差は２（ｆ s1−ｆs2）に等しくなる。
図７に示すように一体化することができる。音響ウォル
ストンプリズム５０及び５０′の変調素子５２及び５
２′は単一の変調素子８３で置換され、ビームスプリッ
タ素子５３及び５３′は単一の結合素子８５によって置
き換えられ、この結果１個の単一の音響ウォルストンプ
リズム８０が得られる。２個の音響ウォルストンプリズ
ム８７及び８８をこのプリズムの中央素子部分に配置し
駆動信号Ｓ（ｆs1）及びＳ（ｆs2）をそれぞれ供給す
る。この結果、２個の音響波が光学軸８４の方向に伝搬
して２個のブラッグ格子６０，６０′が形成され、これ
らブラッグ格子によりサブビーム９及び１０が互いに反
対の角度でそれぞれ偏向される。中央の素子８３は、サ
ブビーム９及び１０の主光線が第１のブラッグ格子を通
過した後格子６０と６０′との間の中間位置で互いに交
差するように構成する。第１のブラッグ格子６０により
サブビーム９と１０との間に２ｆs1の周波数差が導入さ
れ、第２のブラッグ格子６０′によりこの周波数差が部
分的に補償されるので、音響ウォルストンプリズム８０
から出射するビームの相互に直交する方向に偏光した成
分間の周波数差は２（ｆ s1−ｆs2）に等しくなる。
【００４４】干渉計の放射源として波長安定化したＨｅ
−Ｎｅレーザを用いて極めて安定な測定装置を得ること
が既知である。このレーザは、相互に直交する偏光方向
を有し例えば６４０ＭＨｚの周波数差を生ずる２個のモ
ードの光ビームを放出するので、検出器信号を発生させ
る電子回路を実現するのが困難であり、且つ高価であ
り、しかもレーザを含む測定装置の分解能を補間技術を
用いて改善するも困難である。これらの問題を解消する
ため、欧州特許出願第１９４９１４１号明細書に記載さ
れているように、一方のモードの光ビームだけを用いる
と共に光ビームを音響光学変調器、複屈折楔及び絞りを
順次通過させて周波数差が例えば２０ＭＨｚの２個の成
分を有するビームを得ることができる。この場合、出射
ビームは最初のレーザエネルギーの２０％のエネルギー
しか含まれていない。
−Ｎｅレーザを用いて極めて安定な測定装置を得ること
が既知である。このレーザは、相互に直交する偏光方向
を有し例えば６４０ＭＨｚの周波数差を生ずる２個のモ
ードの光ビームを放出するので、検出器信号を発生させ
る電子回路を実現するのが困難であり、且つ高価であ
り、しかもレーザを含む測定装置の分解能を補間技術を
用いて改善するも困難である。これらの問題を解消する
ため、欧州特許出願第１９４９１４１号明細書に記載さ
れているように、一方のモードの光ビームだけを用いる
と共に光ビームを音響光学変調器、複屈折楔及び絞りを
順次通過させて周波数差が例えば２０ＭＨｚの２個の成
分を有するビームを得ることができる。この場合、出射
ビームは最初のレーザエネルギーの２０％のエネルギー
しか含まれていない。
【００４５】本発明の別の概念によれば、波長安定化さ
れたレーザの成分の周波数差をほとんど放射損失が生ず
ることなく相当減少させることができる。この目的を実
現する実施例を図８に示す。波長安定化したレーザ９０
から周波数差が例えば６４０ＭＨｚの２個の相互に直交
する方向に偏光したビーム成分を放出する。ウォルスト
ンプリズム４によりビーム９１を２本のサブビーム９２
及び９３に分離する。これらレーザビームは互いに直交
する偏光方向を有し音響光学変調器４０を互いに異なる
方向に伝搬する。この変調器は、周波数が例えば３１０
ＭＨｚの信号Ｓ（ｆs ）により駆動する。この結果、一
方のサブビームの光周波数は３１０ＭＨｚだけ減少し、
他方のサブビームの周波数は３１０ＭＨｚ増大し、変調
器を出射するサブビーム間の周波数差すなわち出射ビー
ム３０のビーム成分間の周波数差は２０ＭＨｚとなる。
この周波数差は、音響周波数ｆs を適切に選択すること
により任意の値に調整することができるので、波長安定
化されたレーザを有する放射源ユニットを一層広い用途
に対して用いることができる。
れたレーザの成分の周波数差をほとんど放射損失が生ず
ることなく相当減少させることができる。この目的を実
現する実施例を図８に示す。波長安定化したレーザ９０
から周波数差が例えば６４０ＭＨｚの２個の相互に直交
する方向に偏光したビーム成分を放出する。ウォルスト
ンプリズム４によりビーム９１を２本のサブビーム９２
及び９３に分離する。これらレーザビームは互いに直交
する偏光方向を有し音響光学変調器４０を互いに異なる
方向に伝搬する。この変調器は、周波数が例えば３１０
ＭＨｚの信号Ｓ（ｆs ）により駆動する。この結果、一
方のサブビームの光周波数は３１０ＭＨｚだけ減少し、
他方のサブビームの周波数は３１０ＭＨｚ増大し、変調
器を出射するサブビーム間の周波数差すなわち出射ビー
ム３０のビーム成分間の周波数差は２０ＭＨｚとなる。
この周波数差は、音響周波数ｆs を適切に選択すること
により任意の値に調整することができるので、波長安定
化されたレーザを有する放射源ユニットを一層広い用途
に対して用いることができる。
【００４６】同様に、干渉計装置に用いられる例えば５
００ＫＨｚの比較的小さい周波数差を有する２本のビー
ム成分を発生するゼーマンレーザの使用範囲を拡大する
ことができる。この放射源ユニットは図８に示す実施例
の波長安定化されたレーザ９０をゼーマンレーザで置き
換えることにより得ることができる。
００ＫＨｚの比較的小さい周波数差を有する２本のビー
ム成分を発生するゼーマンレーザの使用範囲を拡大する
ことができる。この放射源ユニットは図８に示す実施例
の波長安定化されたレーザ９０をゼーマンレーザで置き
換えることにより得ることができる。
【００４７】図１，２，３，４，５又は６に示す実施例
に用いる放射源は波長安定化されたレーザ又はゼーマン
レーザとすることもできる。
に用いる放射源は波長安定化されたレーザ又はゼーマン
レーザとすることもできる。
【００４８】図８に示す実施例は図９に示すように簡単
化することができる。音響光学変調器９４は波長安定化
レーザ９０からのビーム９１の主光線に対して傾斜する
ように配置し、この結果入射ビームの主光線に対する光
学軸９５の角度Δは９０゜から偏移する。さらに、変調
器の入射面９６はビーム９１の主光線に対して９０゜か
ら偏移した角度θに設定する。欧州特許出願第１９４９
４０号明細書に記載されている方法と同様に、この入射
角９６はビームスプリッタとして作用するので、個別の
ビームスプリッタが不要になる。変調器の出射面９７は
入射面９６と平行に延在し、この出射面９７から相互に
直交する偏光成分が互いに平行に出射し出射ビーム３０
を形成する。従って、独立したビーム結合素子も不要に
なる。図８に基づく説明と同様に、波長安定化されたレ
ーザ９０のビーム成分間の例えば６４０ＭＨｚの大きな
周波数差は例えば２０ＭＨｚの極めて小さな周波数差に
変換されることになる。本例及び他の実施例の場合、出
射ビーム成分間の選択した周波数差は検出器信号処理回
路間で最適な状態に設定され、この結果信号処理回路の
構造が一層簡単になり製造コストも一層安価になり、し
かも放射源ユニットが組み込まれているシステムにおい
て最大の測定速度が得られる。
化することができる。音響光学変調器９４は波長安定化
レーザ９０からのビーム９１の主光線に対して傾斜する
ように配置し、この結果入射ビームの主光線に対する光
学軸９５の角度Δは９０゜から偏移する。さらに、変調
器の入射面９６はビーム９１の主光線に対して９０゜か
ら偏移した角度θに設定する。欧州特許出願第１９４９
４０号明細書に記載されている方法と同様に、この入射
角９６はビームスプリッタとして作用するので、個別の
ビームスプリッタが不要になる。変調器の出射面９７は
入射面９６と平行に延在し、この出射面９７から相互に
直交する偏光成分が互いに平行に出射し出射ビーム３０
を形成する。従って、独立したビーム結合素子も不要に
なる。図８に基づく説明と同様に、波長安定化されたレ
ーザ９０のビーム成分間の例えば６４０ＭＨｚの大きな
周波数差は例えば２０ＭＨｚの極めて小さな周波数差に
変換されることになる。本例及び他の実施例の場合、出
射ビーム成分間の選択した周波数差は検出器信号処理回
路間で最適な状態に設定され、この結果信号処理回路の
構造が一層簡単になり製造コストも一層安価になり、し
かも放射源ユニットが組み込まれているシステムにおい
て最大の測定速度が得られる。
【００４９】欧州特許出願第１９４９４０号明細書に記
載された波長安定化レーザに比べて、図９に示す放射源
ユニットは音響トランスジューサ４３が出射面９７上に
配置されていないので、出射面全体を出射ビーム３０に
利用できる利点がある。さらに、欧州特許出願第１９４
９４０号明細書に記載された装置はレーザ光源が出射し
た２個の偏光成分のうち一方の偏光成分しか利用してい
ないが、図９に示す放射源ユニットはレーザビーム９１
の両方の偏光成分を利用している。
載された波長安定化レーザに比べて、図９に示す放射源
ユニットは音響トランスジューサ４３が出射面９７上に
配置されていないので、出射面全体を出射ビーム３０に
利用できる利点がある。さらに、欧州特許出願第１９４
９４０号明細書に記載された装置はレーザ光源が出射し
た２個の偏光成分のうち一方の偏光成分しか利用してい
ないが、図９に示す放射源ユニットはレーザビーム９１
の両方の偏光成分を利用している。
【００５０】本発明による放射源ユニットの全ての実施
例は音響光学変調器を用いているが、ビームスプリッタ
及びビーム結合素子として種々の型式の素子を用いるこ
とができ、放射源ユニット用のビームスプリッタ及びビ
ーム結合素子は常に同一の型式ものとする。これらの素
子は以下の素子で構成することができる。 ・複屈折性のプレート及び楔 ・ノマールスキー(Nomarski), ギラード(Girard)又はフ
ランコン(Francon) によるウォルストンプリズムのよう
な種々の型式のウォルストンプリズム ・フレネルプリズム、コイスタプリズム及びロッション
プリズム ・偏光感知分離プリズム ・位相格子のような回折格子
例は音響光学変調器を用いているが、ビームスプリッタ
及びビーム結合素子として種々の型式の素子を用いるこ
とができ、放射源ユニット用のビームスプリッタ及びビ
ーム結合素子は常に同一の型式ものとする。これらの素
子は以下の素子で構成することができる。 ・複屈折性のプレート及び楔 ・ノマールスキー(Nomarski), ギラード(Girard)又はフ
ランコン(Francon) によるウォルストンプリズムのよう
な種々の型式のウォルストンプリズム ・フレネルプリズム、コイスタプリズム及びロッション
プリズム ・偏光感知分離プリズム ・位相格子のような回折格子
【００５１】図１０は回折格子１００をビームスプリッ
タとして用いる放射源ユニットの実施例を示す。この回
折格子は、入射する放射が主に＋１次及び−１次の方向
に回折されるように構成する。一方の１次サブビーム例
えばサブビーム１０２の光路中にλ／２板１０４を配置
し、このλ／２板によりこのサブビームの偏光方向を９
０゜回転させ、サブビーム１０２及び１０３の偏光方向
を相互に直交させる。サブビーム１０２は、音響光学変
調器１３及び１８を図１に示す装置と同様に通過する。
これらの変調器から出射したサブビームは、同様に主と
して１次の回折方向に回折するように構成した第２の回
折格子１０１に入射し、結合されて出射ビーム３０を形
成する。この出射ビームの各成分間の周波数差は同様に
変調器駆動信号Ｓ（ｆ1 ）とＳ（ｆ2 ）との間の周波数
差により決定される。サブビーム１０２と１０３とがな
す角度は回折格子１００の格子周期により決定される。
この格子周期を十分に大きくなるように選択することに
よりサブビーム間の角度は、図２に示し実施例のよう
に、１個の音響光学変調器だけが必要になるように小さ
くすることができる。尚、２個の音響光学変調器は図５
に示す態様と同様にタンデムに配置することができる。
タとして用いる放射源ユニットの実施例を示す。この回
折格子は、入射する放射が主に＋１次及び−１次の方向
に回折されるように構成する。一方の１次サブビーム例
えばサブビーム１０２の光路中にλ／２板１０４を配置
し、このλ／２板によりこのサブビームの偏光方向を９
０゜回転させ、サブビーム１０２及び１０３の偏光方向
を相互に直交させる。サブビーム１０２は、音響光学変
調器１３及び１８を図１に示す装置と同様に通過する。
これらの変調器から出射したサブビームは、同様に主と
して１次の回折方向に回折するように構成した第２の回
折格子１０１に入射し、結合されて出射ビーム３０を形
成する。この出射ビームの各成分間の周波数差は同様に
変調器駆動信号Ｓ（ｆ1 ）とＳ（ｆ2 ）との間の周波数
差により決定される。サブビーム１０２と１０３とがな
す角度は回折格子１００の格子周期により決定される。
この格子周期を十分に大きくなるように選択することに
よりサブビーム間の角度は、図２に示し実施例のよう
に、１個の音響光学変調器だけが必要になるように小さ
くすることができる。尚、２個の音響光学変調器は図５
に示す態様と同様にタンデムに配置することができる。
【００５２】図１１は複屈折性の楔をビームスプリッタ
として用いる放射源ユニットの実施例を示す。この楔に
より放射源ユニット１からのビーム２は偏光方向が相互
に直交する２本のサブビーム１１２及び１１３に分離す
る。分離角β′は小さいので、２本のサブビームは１個
の音響光学変調器４０を通過することができる。変調器
から出射したサブビームは、これらサブビームを結合す
る第２の複屈折性楔１１５を通過する。分離角β′が大
きい場合、個別の変調器をサブビーム１１２及び１１３
の光路中にそれぞれ配置することができる。さらに、図
５に示す装置と同様に２個の変調器をタンデムに配置す
ることもできる。
として用いる放射源ユニットの実施例を示す。この楔に
より放射源ユニット１からのビーム２は偏光方向が相互
に直交する２本のサブビーム１１２及び１１３に分離す
る。分離角β′は小さいので、２本のサブビームは１個
の音響光学変調器４０を通過することができる。変調器
から出射したサブビームは、これらサブビームを結合す
る第２の複屈折性楔１１５を通過する。分離角β′が大
きい場合、個別の変調器をサブビーム１１２及び１１３
の光路中にそれぞれ配置することができる。さらに、図
５に示す装置と同様に２個の変調器をタンデムに配置す
ることもできる。
【００５３】図１２はコイスタプリズム１２０をビーム
スプリッタとして用いる放射源ユニットの実施例を示
す。プリズムに面１２１を経て入射したビーム２は界面
１２２（本例では、偏光感知面とする）で２本のサブビ
ーム９及び１０に分離され、本例ではこれらサブビーム
は互いに平行に平行な偏光方向を有する。サブビーム９
及び１０はプリズム面１２１及び１２３で全反射し面１
２４を経てプリズムから出射する。サブビームが個別の
変調器１３及び１６を通過し所定の周波数差Δｆ＝ｆ1
−ｆ2 を得た後、これらサブビームは面１３４を介して
第２のコイスタプリズムに入射する。このプリズムにお
いて、サブビーム面１３１及び１３３で全反射し、その
後一方のビームは偏光感知面１３２で反射し他方のサブ
ビームは透過し、これらサブビームは１本の出射ビーム
３０に結合させる。
スプリッタとして用いる放射源ユニットの実施例を示
す。プリズムに面１２１を経て入射したビーム２は界面
１２２（本例では、偏光感知面とする）で２本のサブビ
ーム９及び１０に分離され、本例ではこれらサブビーム
は互いに平行に平行な偏光方向を有する。サブビーム９
及び１０はプリズム面１２１及び１２３で全反射し面１
２４を経てプリズムから出射する。サブビームが個別の
変調器１３及び１６を通過し所定の周波数差Δｆ＝ｆ1
−ｆ2 を得た後、これらサブビームは面１３４を介して
第２のコイスタプリズムに入射する。このプリズムにお
いて、サブビーム面１３１及び１３３で全反射し、その
後一方のビームは偏光感知面１３２で反射し他方のサブ
ビームは透過し、これらサブビームは１本の出射ビーム
３０に結合させる。
【００５４】コイスタプリズムがサブビーム９及び１０
をそれぞれの方向に適切に偏向すれば、図９に示す態様
と同様に１個の音響光学変調器だけが必要になる。この
場合、図５に示すように２個の変調器をタンデムに配置
することができる。
をそれぞれの方向に適切に偏向すれば、図９に示す態様
と同様に１個の音響光学変調器だけが必要になる。この
場合、図５に示すように２個の変調器をタンデムに配置
することができる。
【００５５】図１３に示すように、ビームスプリッタを
ウォルストンプリズムの代わりにロッションプリズムと
することができる。このロッションプリズム１４０は互
いに直交する光学軸を有する２個のプリズム素子を有
し、一方のサブビーム例えばサブビーム９だけを偏向す
る点においてウォルストンプリズムと相違する。サブビ
ームは１個の共通の音響光学素子４０、又は分離角γが
大きい場合には２個の個別の変調器を通過するので、サ
ブビームには所定の周波数差が発生する。変調器から出
射したビームは第２のロッションプリズム１４５により
結合される。出射ビームの成分間に一層小さな周波数差
を発生させる必要がある場合、２個の音響光学変調器を
タンデムに配置することができる。
ウォルストンプリズムの代わりにロッションプリズムと
することができる。このロッションプリズム１４０は互
いに直交する光学軸を有する２個のプリズム素子を有
し、一方のサブビーム例えばサブビーム９だけを偏向す
る点においてウォルストンプリズムと相違する。サブビ
ームは１個の共通の音響光学素子４０、又は分離角γが
大きい場合には２個の個別の変調器を通過するので、サ
ブビームには所定の周波数差が発生する。変調器から出
射したビームは第２のロッションプリズム１４５により
結合される。出射ビームの成分間に一層小さな周波数差
を発生させる必要がある場合、２個の音響光学変調器を
タンデムに配置することができる。
【００５６】本発明による放射源ユニットの全ての実施
例において、測定装置中でビーム３０をガイドする光フ
ァイバをビーム３０の出射面、例えばビーム結合素子の
出射面又は音響ウォルストンプリズムの出射面に配置す
ることができる。
例において、測定装置中でビーム３０をガイドする光フ
ァイバをビーム３０の出射面、例えばビーム結合素子の
出射面又は音響ウォルストンプリズムの出射面に配置す
ることができる。
【００５７】図示の実施例では離間した光学素子を用い
ている。しかし、放射源ユニットをいわゆるプレナー型
の集積化光学装置として形成することもでき、ビームス
プリッ、音響光学変調器及びビーム結合素子を基板上に
放射ガイドとして形成する。この場合、基板はダイオー
ドレーザを支持することもできる。
ている。しかし、放射源ユニットをいわゆるプレナー型
の集積化光学装置として形成することもでき、ビームス
プリッ、音響光学変調器及びビーム結合素子を基板上に
放射ガイドとして形成する。この場合、基板はダイオー
ドレーザを支持することもできる。
【００５８】上述したように、本発明による放射源ユニ
ットは例えば物体の線形変位量を測定する干渉計に好適
に用いることができる。この干渉性を図１４に示す。こ
の干渉計の構成及び動作は１９６９年に発行されたフィ
リップス テクニカル レビューのＮｏ．６，７、第１
６０頁〜第１６５頁に記載されている文献“ディスプレ
イスメント メジャメント ウイズ ア レーザ イン
タフェロメータ(Displacement Measurement with a las
er interferometer)に記載されている。この既知の干渉
計は放射源ユニットとしてゼーマンレーザを用いている
が、新しい干渉計では以後の図面に基づいて説明する構
成の放射源ユニットを用いることができる。図１４に示
すように、放射源ユニット１５０から出射したビームｂ
は異なる周波数ｆa 及びｆb を有する２個の互いに直交
する偏光成分を有し、このビームｂをニュートラルビー
ムスプリッタ１５１により測定ビームｂm と基準ビーム
ｂ r とに分割する。測定ビームｂm は反射器１５２によ
りビームスプリッタ１５１の方向に反射する。反射器１
５２は物体に連続されＺ方向に移動することができる。
基準ビームｂr は基準反射器１５３によりビームスプリ
ッタに向かって反射する。この基準ビームはビームスプ
リッタと基準反射器との間に配置したλ／４以下１５４
を２回通過するので、ビームｂr の偏光方向は９０゜回
転する。ビームスプリッタ１５１は測定ビームと基準ビ
ームとを結合し２個の成分を有する１本のビームを形成
する。図１４のｆa(z)とｆb の第１の組は紙面と直交す
る偏光方向を有し、ｆa とｆb(z)の第２の組は紙面に平
行な偏光方向を有している。第１及び第２の組の成分は
偏光感知比１５５により互いに分離され第１の測定検出
器１５６及び第２の測定検出器１５７にそれぞれ入射す
る。上記文献の図５に基づいて説明されているように、
第１の検出器１５６は次式に比例する信号Ｓ156を発生
する。
ットは例えば物体の線形変位量を測定する干渉計に好適
に用いることができる。この干渉性を図１４に示す。こ
の干渉計の構成及び動作は１９６９年に発行されたフィ
リップス テクニカル レビューのＮｏ．６，７、第１
６０頁〜第１６５頁に記載されている文献“ディスプレ
イスメント メジャメント ウイズ ア レーザ イン
タフェロメータ(Displacement Measurement with a las
er interferometer)に記載されている。この既知の干渉
計は放射源ユニットとしてゼーマンレーザを用いている
が、新しい干渉計では以後の図面に基づいて説明する構
成の放射源ユニットを用いることができる。図１４に示
すように、放射源ユニット１５０から出射したビームｂ
は異なる周波数ｆa 及びｆb を有する２個の互いに直交
する偏光成分を有し、このビームｂをニュートラルビー
ムスプリッタ１５１により測定ビームｂm と基準ビーム
ｂ r とに分割する。測定ビームｂm は反射器１５２によ
りビームスプリッタ１５１の方向に反射する。反射器１
５２は物体に連続されＺ方向に移動することができる。
基準ビームｂr は基準反射器１５３によりビームスプリ
ッタに向かって反射する。この基準ビームはビームスプ
リッタと基準反射器との間に配置したλ／４以下１５４
を２回通過するので、ビームｂr の偏光方向は９０゜回
転する。ビームスプリッタ１５１は測定ビームと基準ビ
ームとを結合し２個の成分を有する１本のビームを形成
する。図１４のｆa(z)とｆb の第１の組は紙面と直交す
る偏光方向を有し、ｆa とｆb(z)の第２の組は紙面に平
行な偏光方向を有している。第１及び第２の組の成分は
偏光感知比１５５により互いに分離され第１の測定検出
器１５６及び第２の測定検出器１５７にそれぞれ入射す
る。上記文献の図５に基づいて説明されているように、
第１の検出器１５６は次式に比例する信号Ｓ156を発生
する。
【数５】
第２の検出器は次式に比例する信号Ｓ157 を発生する。
【数６】
ここで、ΔＺは測定反射器１５２の変位量である。変位
量Δｚを決定することは信号Ｓ156 と信号Ｓ157 の位相
を比較することにより可能である。
量Δｚを決定することは信号Ｓ156 と信号Ｓ157 の位相
を比較することにより可能である。
【００５９】変形例として、ニュートラビームスプリッ
タ１５１を偏光感知ビームスプリッタで置き換えること
ができる。この場合、上記文献の図４に基づいて説明さ
れているように、１個の測定検出器だけが必要になる。
この検出器からの信号を基準信号と比較する。基準信号
は、例えば放射源ユニット１５０と偏光感知ビームスプ
リッタとの間に配置したニュートラルビームスプリッタ
とニュートラルビームスプリッタによって得られる放射
ビームの成分の光路中に配置した検出器とによって得ら
れる。干渉計に関する構成及び動作の別の詳細な説明に
ついては上記文献を参考にする。
タ１５１を偏光感知ビームスプリッタで置き換えること
ができる。この場合、上記文献の図４に基づいて説明さ
れているように、１個の測定検出器だけが必要になる。
この検出器からの信号を基準信号と比較する。基準信号
は、例えば放射源ユニット１５０と偏光感知ビームスプ
リッタとの間に配置したニュートラルビームスプリッタ
とニュートラルビームスプリッタによって得られる放射
ビームの成分の光路中に配置した検出器とによって得ら
れる。干渉計に関する構成及び動作の別の詳細な説明に
ついては上記文献を参考にする。
【００６０】本発明による放射源ユニットは基板上にマ
スクパターンを繰り返し結像させる装置において２つの
用途に用いることができる。この装置は米国特許第５１
００２３７号明細書に記載されており、図１５にその構
成を示す。この装置の主要な構成要素は結像すべきマス
クパターンＣを配置す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可撓性基板テーブルＷＴと
を有する。
スクパターンを繰り返し結像させる装置において２つの
用途に用いることができる。この装置は米国特許第５１
００２３７号明細書に記載されており、図１５にその構
成を示す。この装置の主要な構成要素は結像すべきマス
クパターンＣを配置す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可撓性基板テーブルＷＴと
を有する。
【００６１】投影カラムは照明装置と協働し、この照明
装置は例えばレーザＬＡ、ビームエキスパンダＥx 、積
分装置と称する素子ＩＮ及びコンデンサレンズＣＯを具
え、素子ＩＮは投影ビームＰＢ中での放射分布を形成す
る。投影ビームＰＢはマスクＭＡ中に存在するマスクパ
ターンＣを照明し、このマスクはマスクテーブルＭＴ上
に配置する。
装置は例えばレーザＬＡ、ビームエキスパンダＥx 、積
分装置と称する素子ＩＮ及びコンデンサレンズＣＯを具
え、素子ＩＮは投影ビームＰＢ中での放射分布を形成す
る。投影ビームＰＢはマスクＭＡ中に存在するマスクパ
ターンＣを照明し、このマスクはマスクテーブルＭＴ上
に配置する。
【００６２】マスクパターンＣを通過したビームＰＢは
投影カラム中に配置され線図的に示す投影レンズ系ＰＬ
を通過する。投影レンズ系はパターンＣの増を基板Ｗ上
に結像する。投影レンズ系は例えばＭ＝１／５の倍率、
Ｎ．Ａ．＝０．４８の開口数及び２２ｍｍの回折限界視
野を有している。
投影カラム中に配置され線図的に示す投影レンズ系ＰＬ
を通過する。投影レンズ系はパターンＣの増を基板Ｗ上
に結像する。投影レンズ系は例えばＭ＝１／５の倍率、
Ｎ．Ａ．＝０．４８の開口数及び２２ｍｍの回折限界視
野を有している。
【００６３】基板Ｗは例えば空気支持を行う基板テーブ
ルＷＴ上に配置する。投影レンズ系ＰＬ及び基板テーブ
ルＷＴはハウジングＨＰ内に配置する。ハウジングＨＯ
は、その下側端部を例えば花崗岩のベースプペレートＢ
Ｐによりその上側端部をマスクテーブルＭＴにより閉成
する。
ルＷＴ上に配置する。投影レンズ系ＰＬ及び基板テーブ
ルＷＴはハウジングＨＰ内に配置する。ハウジングＨＯ
は、その下側端部を例えば花崗岩のベースプペレートＢ
Ｐによりその上側端部をマスクテーブルＭＴにより閉成
する。
【００６４】投影レンズ系に対する基板の位置及び変位
を決定するため、この装置は図１３にＩＦとして線図的
に示す干渉計装置を具える。この干渉計装置は本発明に
よる放射源ユニット１５０を具え図１４に基づいて説明
したように構成することができる。
を決定するため、この装置は図１３にＩＦとして線図的
に示す干渉計装置を具える。この干渉計装置は本発明に
よる放射源ユニット１５０を具え図１４に基づいて説明
したように構成することができる。
【００６５】この装置は、基板上のアラインメントマー
クによりマスク中のマスクパターンに対して基板を整列
させるアラインメント装置も具える。
クによりマスク中のマスクパターンに対して基板を整列
させるアラインメント装置も具える。
【００６６】図１５に示すように、マスクＭＡは２個の
アラインメントマークＭ1 及びＭ2を有する。これらの
マークは回折格子で構成するのが好ましいが、四角形又
は細片のような周囲から光学的に識別される他のマーク
を用いることもできる。アラインメントマークは２次元
マークとすることが好ましく、互いに直交する図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
上にパターンＣを多数回並んで投影する。この基板は複
数のアラインメントマークを有し、これらマークは２次
元回折格子とするのが好ましく、マークＰ1 及びＰ2 を
図１５に示す。マークＰ1 及びＰ2 は基板Ｗのパターン
Ｃが結像される領域の外部に形成する。好ましくは、マ
ークＰ1 及びＰ2 は位相格子の形態としマークＭ1 及び
Ｍ2 は振幅格子の形態とする。
アラインメントマークＭ1 及びＭ2を有する。これらの
マークは回折格子で構成するのが好ましいが、四角形又
は細片のような周囲から光学的に識別される他のマーク
を用いることもできる。アラインメントマークは２次元
マークとすることが好ましく、互いに直交する図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
上にパターンＣを多数回並んで投影する。この基板は複
数のアラインメントマークを有し、これらマークは２次
元回折格子とするのが好ましく、マークＰ1 及びＰ2 を
図１５に示す。マークＰ1 及びＰ2 は基板Ｗのパターン
Ｃが結像される領域の外部に形成する。好ましくは、マ
ークＰ1 及びＰ2 は位相格子の形態としマークＭ1 及び
Ｍ2 は振幅格子の形態とする。
【００６７】図１６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。この回折格子は４個のサブ格
子Ｐ1a，Ｐ1b，Ｐ1c及びＰ1dを有し、２個のサブ格子Ｐ
1a及びＰ1dをＸ方向のアラインメントに用い２個のサブ
格子Ｐ1a及びＰ1cをＹ方向のアラインメントに用いる。
２個のサブ格子Ｐ1b及びＰ1cは例えば１６μm の格子周
期を有し、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 の大きさに形成することができる。これらの
サブ格子及び好適な光学系を用いることにより０．１μ
m 以下のアラインメント精度を達成することができる。
アラインメント装置の整列範囲を増大させるために異な
る格子周期を選択した。
の実施例を拡大して示す。この回折格子は４個のサブ格
子Ｐ1a，Ｐ1b，Ｐ1c及びＰ1dを有し、２個のサブ格子Ｐ
1a及びＰ1dをＸ方向のアラインメントに用い２個のサブ
格子Ｐ1a及びＰ1cをＹ方向のアラインメントに用いる。
２個のサブ格子Ｐ1b及びＰ1cは例えば１６μm の格子周
期を有し、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 の大きさに形成することができる。これらの
サブ格子及び好適な光学系を用いることにより０．１μ
m 以下のアラインメント精度を達成することができる。
アラインメント装置の整列範囲を増大させるために異な
る格子周期を選択した。
【００６８】図１７はマスクアラインメントマーク及び
基板アラインメントマークを互いに間接的に整列させる
方法を示し、この整列方法では人為的なアラインメント
マークを第３のマークとして用いる。この第３のマーク
は、マスクアラインメントマークＭ2 の面内で互いに干
渉する２本のビームｂa 及びｂb によって形成される干
渉パターンＩＰで構成する。図１７の上側の挿入図は反
射型回折格子として構成したマスクアラインメントマー
ク上に重ね合わした干渉パターンＩＰを示す。この回折
格子は入射ビームを第１の検出器１６１に向けて種々の
回折次数で反射する。１次の回折サブビームだけを通過
させるフィルタ１６２を検出器１６１の前側に配置す
る。検出器１６１の出力信号は干渉パターンＩＰに対す
るマークＭ 2 の位置を表わす。
基板アラインメントマークを互いに間接的に整列させる
方法を示し、この整列方法では人為的なアラインメント
マークを第３のマークとして用いる。この第３のマーク
は、マスクアラインメントマークＭ2 の面内で互いに干
渉する２本のビームｂa 及びｂb によって形成される干
渉パターンＩＰで構成する。図１７の上側の挿入図は反
射型回折格子として構成したマスクアラインメントマー
ク上に重ね合わした干渉パターンＩＰを示す。この回折
格子は入射ビームを第１の検出器１６１に向けて種々の
回折次数で反射する。１次の回折サブビームだけを通過
させるフィルタ１６２を検出器１６１の前側に配置す
る。検出器１６１の出力信号は干渉パターンＩＰに対す
るマークＭ 2 の位置を表わす。
【００６９】マスクＭＡはマークＭ2 に隣接して窓１６
４を有し、この窓を介して干渉ビームｂa 及びｂb を投
影レンズ系ＰＬに向けて通過させる。図１７の下側挿入
図に示すように、投影レンズ系により干渉パターンＩＰ
を基板アラインメントマークＭ2 上に結像する。反射型
回折格子として構成したマークＰ2 は入射ビームを複数
の回折格子のビームに反射する。反射した放射は投影レ
イズ系及び半透明プリズム１６５を経て第２の検出器１
６７に入射する。投影レンズ系ＰＬは干渉パターンをマ
ークＰ2 上に鮮明に結像させるための補正素子１６８を
含む。すなわち、投影レンズ系が投影ビームの波長につ
いてだけ適切に補正されているからである。１次サブビ
ームを選択するフィルタ１６６を検出器１６７とプリズ
ム１６５との間に配置することができる。
４を有し、この窓を介して干渉ビームｂa 及びｂb を投
影レンズ系ＰＬに向けて通過させる。図１７の下側挿入
図に示すように、投影レンズ系により干渉パターンＩＰ
を基板アラインメントマークＭ2 上に結像する。反射型
回折格子として構成したマークＰ2 は入射ビームを複数
の回折格子のビームに反射する。反射した放射は投影レ
イズ系及び半透明プリズム１６５を経て第２の検出器１
６７に入射する。投影レンズ系ＰＬは干渉パターンをマ
ークＰ2 上に鮮明に結像させるための補正素子１６８を
含む。すなわち、投影レンズ系が投影ビームの波長につ
いてだけ適切に補正されているからである。１次サブビ
ームを選択するフィルタ１６６を検出器１６７とプリズ
ム１６５との間に配置することができる。
【００７０】補正素子１６８の下側に反射器１６９を配
置し、この反射器により１次サブビームを図面の右側に
向けて反射させ、破線で示すようにこれらサブビームを
投影レンズホルダの壁部の窓を経て投影レンズから出射
させることもできる。
置し、この反射器により１次サブビームを図面の右側に
向けて反射させ、破線で示すようにこれらサブビームを
投影レンズホルダの壁部の窓を経て投影レンズから出射
させることもできる。
【００７１】ビームｂa 及びｂb を本発明による放射源
ユニット１５０からの放射で構成すると共にこれらビー
ムの光路中に偏光子１７０を配置してビームｂa 及びｂ
b の偏光方向を同一にすれば、形成される干渉パターン
は時間と共に変化し、これにより干渉パターンがマスク
アラインメントマーク及び基板アラインメントマーク上
を移動する状態がシュミレートされ、周期的に変化する
アラインメント信号が得られる。この場合、検出器１６
１及び１６７の出力信号間の位相差はマークＭ 2 とＰ2
とが相互に整列している程度を表わす。
ユニット１５０からの放射で構成すると共にこれらビー
ムの光路中に偏光子１７０を配置してビームｂa 及びｂ
b の偏光方向を同一にすれば、形成される干渉パターン
は時間と共に変化し、これにより干渉パターンがマスク
アラインメントマーク及び基板アラインメントマーク上
を移動する状態がシュミレートされ、周期的に変化する
アラインメント信号が得られる。この場合、検出器１６
１及び１６７の出力信号間の位相差はマークＭ 2 とＰ2
とが相互に整列している程度を表わす。
【００７２】本発明による放射源ユニットは、上述した
干渉計における線形変位及び測定並びにリソグラフィ投
影装置における整列装置について用いられるだけでな
く、他の種々の用途にも用いることができる。すなわ
ち、例えば以下の用途にも用いることができる。 ・レンズ収差測定のシャーリング干渉計 ・材料又は物体中の温度、圧力、流量、回転、磁界及び
応力測定用の光ファイバ干渉計センサ ・チップ変位測定用の原子走査力顕微鏡(atomic scanni
ng force micriscope) ・輪郭測定装置 ・材料の複屈折性又は屈折率または偏光回転を測定する
装置
干渉計における線形変位及び測定並びにリソグラフィ投
影装置における整列装置について用いられるだけでな
く、他の種々の用途にも用いることができる。すなわ
ち、例えば以下の用途にも用いることができる。 ・レンズ収差測定のシャーリング干渉計 ・材料又は物体中の温度、圧力、流量、回転、磁界及び
応力測定用の光ファイバ干渉計センサ ・チップ変位測定用の原子走査力顕微鏡(atomic scanni
ng force micriscope) ・輪郭測定装置 ・材料の複屈折性又は屈折率または偏光回転を測定する
装置
【図１】各サブビームの光路中に個別の音響光学変調器
を有する放射源ユニットの実施例を示す線図である。
を有する放射源ユニットの実施例を示す線図である。
【図２】両方のサブビームに共用される音響光学変調器
を有する放射源ユニットの実施例を示す線図である。
を有する放射源ユニットの実施例を示す線図である。
【図３】ビームスプリッタ、音響光学変調器及びビーム
結合素子を１個のデバイスとして一体化した放射源ユニ
ットの実施例を示す線図である。
結合素子を１個のデバイスとして一体化した放射源ユニ
ットの実施例を示す線図である。
【図４】放射源をダイオードレーザとした実施例を示す
線図である。
線図である。
【図５】２個の音響光学変調器をタンデムに配置した放
射源ユニットを示す線図である。
射源ユニットを示す線図である。
【図６】２個の音響光学変調器をタンデムに配置した放
射源ユニットを示す線図である。
射源ユニットを示す線図である。
【図７】タンデムに配置した２個の変調器を１個のデバ
イスに一体化した放射源ユニットの実施例を示す線図で
ある。
イスに一体化した放射源ユニットの実施例を示す線図で
ある。
【図８】放射源を波長安定化レーザとして実施例を示す
線図である。
線図である。
【図９】ビームスプリッタ、変調器及びビーム結合素子
が一体化された実施例を示す線図である。
が一体化された実施例を示す線図である。
【図１０】回折格子の形態のビームスプリッタを有する
放射源ユニットの実施例を示す線図である。
放射源ユニットの実施例を示す線図である。
【図１１】ビームスプリッタ及びビーム結合素子を光学
楔で構成した放射源ユニットの実施例を示す線図であ
る。
楔で構成した放射源ユニットの実施例を示す線図であ
る。
【図１２】ビームスプリッタ及びビーム結合素子をコイ
スタプリズムで構成した放射源ユニットの実施例を示す
線図である。
スタプリズムで構成した放射源ユニットの実施例を示す
線図である。
【図１３】ビームスプリッタ及びビーム結合素子をロッ
ションプリズムで構成した放射源ユニットの実施例を示
す線図である。
ションプリズムで構成した放射源ユニットの実施例を示
す線図である。
【図１４】本発明による放射源ユニットを有する干渉計
を示す線図である。
を示す線図である。
【図１５】本発明による放射源ユニットを有するフット
リソグラフィ投影装置を示す線図である。
リソグラフィ投影装置を示す線図である。
【図１６】投影装置のアラインメント装置のアラインメ
ントマークを示す線図である。
ントマークを示す線図である。
【図１７】アラインメント装置の一例を示す線図であ
る。
る。
１ 放射源
２ 放射ビーム
４ ビームスプリッタ
１３ 変調器
１４ ブロック
１５ 光学軸
２２ ブラッグ格子
２５ ビーム結合素子
３０ 出射ビーム
フロントページの続き
(72)発明者 ピエテル ディルクセン
オランダ国 5621 ベーアー アインド
ーフェン フルーネヴァウツウェッハ
１
(72)発明者 マンフレッド ハウェイン テンネル
オランダ国 5621 ベーアー アインド
ーフェン フルーネヴァウツウェッハ
１
(72)発明者 ヤン エフェルト ファン デル ウェ
ルフ
オランダ国 5621 ベーアー アインド
ーフェン フルーネヴァウツウェッハ
１
(56)参考文献 特開 平３−139672（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−2504（ＪＰ，Ａ)
特開 昭47−4838（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 9/02
G02F 2/02
G11B 7/135
H01S 5/00
Claims (20)
- 【請求項１】 互いに直交する方向に偏光し互いに異な
る周波数の２個のビーム成分を有する放射ビームを発生
する放射源ユニットであって、コヒーレントな放射ビー
ムを発生する放射源と、ビームスプリッタと、このビー
ムスプリッタにより形成した２個のサブビーム間に周波
数差を発生させる音響光学変調装置と、この変調装置か
ら出射した２本のサブビームを１本のビームに結合する
ビーム結合素子とを具える放射源ユニットにおいて、 前記ビームスプリッタを、相互に直交する偏光方向を有
する２個の直線偏光したサブビームを形成する偏光感知
ビームスプリッタとし、このビームスプリッタ及び前記
ビーム結合素子を透過型の素子とし、これらビームスプ
リッタとビーム結合素子とを結ぶ接続線が前記変調装置
の中心を通るように構成したことを特徴とする放射源ユ
ニット。 - 【請求項２】 前記音響光学変調装置が各サブビーム毎
に個別の音響光学変調器を有し、一方の変調器の駆動信
号が他方の変調器の駆動信号の周波数とは異なる周波数
を有することを特徴とする請求項１に記載の放射源ユニ
ット。 - 【請求項３】 前記音響光学変調装置を１個の音響光学
変調器で構成し、前記サブビームの主光線が個別の光路
に沿って前記変調器を通過するように構成したことを特
徴とする請求項１に記載の放射源ユニット。 - 【請求項４】 前記音響光学変調装置とビームスプリッ
タとの間に第２の音響光学変調器を配置し、第２の音響
光学変調器の駆動信号が前記第１の音響光学変調器の駆
動信号の周波数とは異なる周波数を有することを特徴と
する請求項３に記載の放射源ユニット。 - 【請求項５】 前記放射源をゼーマンレーザとしたこと
を特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の放射源ユ
ニット。 - 【請求項６】 前記放射源を、異なる周波数を有し、互
いに直交する偏光方向に直線偏光した２本のビームを放
出する波長安定化レーザとしたことを特徴とする請求項
１，２，３又は４記載の放射源ユニット。 - 【請求項７】 λを放射の波長とした場合、前記偏光感
知ビームスプリッタを回折格子と一方のサブビームの光
路中に配置したλ／２板とで構成し、前記ビーム結合素
子を回折格子で構成したことを特徴とする請求項１，
２，３又は４に記載の放射源ユニット。 - 【請求項８】 前記ビームスプリッタ及びビーム結合素
子を複屈折材料の光学楔で構成したことを特徴とする請
求項１，２，３，４，５又は６に記載の放射源ユニッ
ト。 - 【請求項９】 前記ビームスプリッタ及びビーム結合素
子をロッションプリズムで構成したことを特徴とする請
求項１，２，３，４，５又は６に記載の放射源ユニッ
ト。 - 【請求項１０】 前記ビームスプリッタ及びビーム結合
素子をコイスタプリズムで構成したことを特徴とする請
求項１，２，３，４，５又は６に記載の放射源ユニッ
ト。 - 【請求項１１】 前記ビームスプリッタ及びビーム結合
素子をウォルストンプリズムで構成したことを特徴とす
る請求項１，２，３，４，５又は６に記載の放射源ユニ
ット。 - 【請求項１２】 前記ビームスプリッタ、音響光学素子
及びビーム結合素子を対称性の３素子ウォルストンプリ
ズムとして一体化され、この３素子ウォルストンプリズ
ムの外側に位置する２個のプリズム素子がそれぞれビー
ムスプリッタ及びビーム結合素子を構成し、内側のプリ
ズム素子が音響トランスジューサが設けられて音響光学
変調器を構成することを特徴とする請求項３記載の放射
源ユニット。 - 【請求項１３】 前記第１の対称性３素子ウォルストン
プリズムの外側に同様な第２の対称性３素子ウォルスト
ンプリズムを配置し、第１の対称性３素子ウォルストン
プリズムの音響光学変調器の駆動信号が、第２の対称性
３素子ウォルストンプリズムの音響光学変調器の駆動信
号の周波数とは異なる周波数を有することを特徴とする
請求項１２記載の放射源ユニット。 - 【請求項１４】 前記対称性３素子ウォルストンプリズ
ムの内側に位置する素子に第２の音響トランスジューサ
を設け、動作中前記２個の音響トランスジューサに互い
に異なる周波数の駆動信号を供給することを特徴とする
請求項１２記載の放射源ユニット。 - 【請求項１５】 前記放射源を、互いに異なる周波数を
有し相互に直交する偏光方向を有する２個の直線偏光し
たビーム成分を放出する波長安定化されたレーザとし、
前記ビームスプリッタ及びビーム結合素子を前記音響光
学変調器の入射面及び出射面によりそれぞれ形成し、こ
れら入射面及び出射面が互いに平行に延在すると共にレ
ーザビームの主光線に対して９０゜から偏移した角度を
なし、前記音響光学変調器の光学軸がレーザビームの主
光線に対して９０゜から偏移した角度をなすことを特徴
とする請求項３記載の放射源ユニット。 - 【請求項１６】 放射源ユニットと、放射源ユニットか
ら出射したビームを測定ビームと基準ビームとに分離す
るビームスプリッタと、測定ビームが伝搬する測定光路
と、基準ビームが伝搬する基準光路と、測定光路及び基
準光路をそれぞれ通過した測定ビームと基準ビームとを
結合することによって形成されたビームの光路中に配置
した放射感知検出器とを具える干渉計において、 前記放射源ユニットを請求項１から１５までのいずれか
１項に記載の放射源ユニットとしたことを特徴とする干
渉計。 - 【請求項１７】 マークが形成されている第１の物体の
同じくマークが形成されている第２の物体に対する位置
を検出する位置検出装置であって、同一の偏光方向を有
するビーム成分が前記第１の物体のマーク及び第２の物
体のマーク上に干渉パターンを形成する２本のビームを
発生する照明装置と、第１の物体のマーク及び第２の物
体のマークからの放射をそれぞれ第１の電気信号及び第
２の電気信号に変換する第１及び第２の放射感知検出器
とを具え、これら電気信号間の位相差が前記第１の物体
と第２の物体との間の相互間位置を表わす位置検出装置
において、 前記照明装置が、請求項１から１５までのいずれか１項
に記載の放射源ユニットを有することを特徴とする位置
検出装置。 - 【請求項１８】 化学線放射ビームを発生する照明装置
と、マスクホルダと、投影レンズ系と、基板ホルダと、
マスクを基板に対して整列させるアラインメント装置と
を具えるマスクを基板上に投影する装置において、 前記アラインメント装置が請求項１７に記載の位置検出
装置を含み、前記第１の物体をマスクとし、第２の物体
を基板としたことを特徴とするマスクを基板上に投影す
る装置。 - 【請求項１９】 化学線放射ビームを発生する照明装置
と、マスクホルダと、投影レンズ系と、基板ホルダと、
前記基板ホルダの位置及び変位を検出する干渉計装置と
を具えるマスクを基板上に投影する装置において、 前記干渉計装置が、請求項１から１５のいずれか１項に
記載の放射源ユニットを少なくとも１個有することを特
徴とするマスクを基板上に投影する装置。 - 【請求項２０】 基板ホルダの位置及び変位を検出する
干渉計装置を有する請求項１８に記載の装置において、
前記干渉計装置が請求項１から１５までのいずれか１項
に記載の放射源ユニットを少なくとも１個含むことを特
徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9301407A BE1007876A4 (nl) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | Stralingsbron-eenheid voor het opwekken van een bundel met twee polarisatierichtingen en twee frequenties. |
| BE09301407 | 1993-12-17 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH07208912A JPH07208912A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3493233B2 true JP3493233B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=3887651
Family Applications (1)
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