JPH0669099A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH0669099A JPH0669099A JP4242677A JP24267792A JPH0669099A JP H0669099 A JPH0669099 A JP H0669099A JP 4242677 A JP4242677 A JP 4242677A JP 24267792 A JP24267792 A JP 24267792A JP H0669099 A JPH0669099 A JP H0669099A
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- distance
- mirror
- movable mirror
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、距離測定装置において、移動鏡の鏡
面長を大きくすることなく測定範囲を広げる。 【構成】1枚の移動鏡8に対向する複数の干渉式測長手
段12、13、14を移動方向への鏡面の長さに対して
短い間隔L1(=L2=L3=L4)づつ離して配列
し、移動鏡8の移動に応じて干渉式測長手段12、1
3、14を切り換えることにより、移動鏡8の鏡面長さ
に対して広い範囲まで鏡面までの距離の測定範囲を拡張
することができる。
面長を大きくすることなく測定範囲を広げる。 【構成】1枚の移動鏡8に対向する複数の干渉式測長手
段12、13、14を移動方向への鏡面の長さに対して
短い間隔L1(=L2=L3=L4)づつ離して配列
し、移動鏡8の移動に応じて干渉式測長手段12、1
3、14を切り換えることにより、移動鏡8の鏡面長さ
に対して広い範囲まで鏡面までの距離の測定範囲を拡張
することができる。
Description
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図8) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1〜図7) 作用 実施例(図1〜図7) (1)第1の実施例(図1) (2)第2の実施例(図2及び図3) (3)他の実施例(図4〜図7) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は距離測定装置に関し、例
えば投影露光装置の試料ステージのように精密な位置決
め精度が要求される装置に備えられる距離測定装置に適
用して好適なものである。
えば投影露光装置の試料ステージのように精密な位置決
め精度が要求される装置に備えられる距離測定装置に適
用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、半導体回路や液晶デバイス製造用
の投影露光装置においては、複数のマスク(レチクル)
のパターンを投影光学系を介して感光基板(表面にレジ
スト層が形成された半導体ウエハやガラスプレート)上
にマトリクス状に配置された複数の露光領域(回路パタ
ーン形成領域)のそれぞれに対して順次重ね合わせて露
光転写するようになされている。
の投影露光装置においては、複数のマスク(レチクル)
のパターンを投影光学系を介して感光基板(表面にレジ
スト層が形成された半導体ウエハやガラスプレート)上
にマトリクス状に配置された複数の露光領域(回路パタ
ーン形成領域)のそれぞれに対して順次重ね合わせて露
光転写するようになされている。
【0004】この複数のレチクルパターンの投影像の露
光領域に対する位置合わせ(すなわちアライメント)
は、通常レチクル上に形成されたアライメント用のマー
クと基板上に形成されたアライメント用のマークに照明
光を照射し、その相対的なずれ量を求めることによりな
されており、このときの基板を載置した移動ステージ
(プレートステージ)の位置検出にはレーザ光を用いた
レーザ光干渉式測長計(以下干渉計という)が用いられ
ている(図8)。
光領域に対する位置合わせ(すなわちアライメント)
は、通常レチクル上に形成されたアライメント用のマー
クと基板上に形成されたアライメント用のマークに照明
光を照射し、その相対的なずれ量を求めることによりな
されており、このときの基板を載置した移動ステージ
(プレートステージ)の位置検出にはレーザ光を用いた
レーザ光干渉式測長計(以下干渉計という)が用いられ
ている(図8)。
【0005】すなわち投影露光装置1は基板を搭載する
XYステージ2の載置面2Aに対して平行な面内に光軸
が互いに直交する干渉計3及び4を配置し、各干渉計3
及び4によつてX軸方向への移動量及びY軸方向への移
動量を測定するようになされている。
XYステージ2の載置面2Aに対して平行な面内に光軸
が互いに直交する干渉計3及び4を配置し、各干渉計3
及び4によつてX軸方向への移動量及びY軸方向への移
動量を測定するようになされている。
【0006】ここで干渉計3及び4はXYステージ2の
非可動部に固定される固定鏡5、6及び可動部(XYス
テージ2)に固定される移動鏡7、8とビームスプリツ
タ9、10によつてそれぞれ構成されており、固定鏡
5、6及び移動鏡7、8によつてそれぞれ反射された反
射光の干渉によつてXYステージ2のX軸方向及びY軸
方向への移動量を常に測定するようになされている。
非可動部に固定される固定鏡5、6及び可動部(XYス
テージ2)に固定される移動鏡7、8とビームスプリツ
タ9、10によつてそれぞれ構成されており、固定鏡
5、6及び移動鏡7、8によつてそれぞれ反射された反
射光の干渉によつてXYステージ2のX軸方向及びY軸
方向への移動量を常に測定するようになされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの干渉計3
及び4を用いてXYステージ2のX軸方向及びY軸方向
への移動量を測定するには移動鏡7及び8に常にレーザ
光が当つていなければならない。従つてXYステージ2
を移動することができる範囲は移動鏡7及び8の長さよ
り小さくなければならない。
及び4を用いてXYステージ2のX軸方向及びY軸方向
への移動量を測定するには移動鏡7及び8に常にレーザ
光が当つていなければならない。従つてXYステージ2
を移動することができる範囲は移動鏡7及び8の長さよ
り小さくなければならない。
【0008】すなわち移動鏡7及び8の長さをそれぞれ
lx 及びly とすると、X軸方向への可動範囲はly 以
下、またY軸方向への可動範囲はlx 以下に限定され
る。そのためXYステージ2の可動範囲を大きくするた
めには移動鏡7及び8の長さを大きくする必要がある
が、大きな移動鏡の表面をきわめて高精度に加工または
製作することは困難であり、従来、この種の装置におい
て可動範囲の大きなXYステージ2を製作することはで
きなかつた。
lx 及びly とすると、X軸方向への可動範囲はly 以
下、またY軸方向への可動範囲はlx 以下に限定され
る。そのためXYステージ2の可動範囲を大きくするた
めには移動鏡7及び8の長さを大きくする必要がある
が、大きな移動鏡の表面をきわめて高精度に加工または
製作することは困難であり、従来、この種の装置におい
て可動範囲の大きなXYステージ2を製作することはで
きなかつた。
【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、移動鏡の大きさを可動範囲に比例して大きくするこ
となくXYステージ2の可動範囲を広げることができる
距離測定装置を提案しようとするものである。
で、移動鏡の大きさを可動範囲に比例して大きくするこ
となくXYステージ2の可動範囲を広げることができる
距離測定装置を提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第1の発明においては、移動鏡の反射面に光束を照射
し、該光束の反射光に基づいて移動鏡までの距離を測定
する測長手段を有する距離測定装置において、移動鏡8
は、該移動鏡の移動方向(X方向)に、移動鏡8の移動
距離より短い長さの反射面を有しており、測長手段1
2、13、14は、反射面の長さよりも短い間隔で移動
方向(X方向)に対して複数配置され、複数の測長手段
12、13、14の少なくとも1つからの光束を移動鏡
8の反射面に対して照射し、少なくとも1つの測長手段
12、13又は14の測定結果に基づいて距離を測定す
るようにする。
め第1の発明においては、移動鏡の反射面に光束を照射
し、該光束の反射光に基づいて移動鏡までの距離を測定
する測長手段を有する距離測定装置において、移動鏡8
は、該移動鏡の移動方向(X方向)に、移動鏡8の移動
距離より短い長さの反射面を有しており、測長手段1
2、13、14は、反射面の長さよりも短い間隔で移動
方向(X方向)に対して複数配置され、複数の測長手段
12、13、14の少なくとも1つからの光束を移動鏡
8の反射面に対して照射し、少なくとも1つの測長手段
12、13又は14の測定結果に基づいて距離を測定す
るようにする。
【0011】また第2の発明においては、移動鏡23、
24は、複数の測長手段12、13の間隔d3より短い
間隔d2で移動鏡の移動方向(X方向)に対して複数配
置され、複数の測長手段12、13の少なくとも1つが
複数の移動鏡23、24の少なくとも1つに対して常に
光束を照射するようにする。
24は、複数の測長手段12、13の間隔d3より短い
間隔d2で移動鏡の移動方向(X方向)に対して複数配
置され、複数の測長手段12、13の少なくとも1つが
複数の移動鏡23、24の少なくとも1つに対して常に
光束を照射するようにする。
【0012】さらに第3の発明においては、移動鏡の反
射面に光束を照射し、該光束の反射光に基づいて移動鏡
までの距離を測定する測長手段を有する距離測定装置に
おいて、移動鏡23、24、25は、距離の測定方向
(Z方向)に直交する平面(XY方向)内で移動鏡の移
動方向(X方向)に沿つて移動鏡の反射面の少なくとも
一部が重なるように複数配設され、測長手段12、13
は、平面(XY方向)内の移動方向(X方向)に直交す
る方向(Y方向)に複数配置され、複数の測長手段1
2、13の少なくとも1つからの光束を移動鏡23、2
4、25の反射面に対して照射し、少なくとも1つの測
長手段12又は13の測定結果に基づいて距離を測定す
るようにする。
射面に光束を照射し、該光束の反射光に基づいて移動鏡
までの距離を測定する測長手段を有する距離測定装置に
おいて、移動鏡23、24、25は、距離の測定方向
(Z方向)に直交する平面(XY方向)内で移動鏡の移
動方向(X方向)に沿つて移動鏡の反射面の少なくとも
一部が重なるように複数配設され、測長手段12、13
は、平面(XY方向)内の移動方向(X方向)に直交す
る方向(Y方向)に複数配置され、複数の測長手段1
2、13の少なくとも1つからの光束を移動鏡23、2
4、25の反射面に対して照射し、少なくとも1つの測
長手段12又は13の測定結果に基づいて距離を測定す
るようにする。
【0013】さらに第4の発明においては、複数の測長
手段のそれぞれは、移動鏡23、24、25の反射面に
対して複数の光束B1L、B1R、B2L、B2Rを照
射し、移動鏡23、24、25の回転量を求める回転量
検出手段31、32を含むようにする。
手段のそれぞれは、移動鏡23、24、25の反射面に
対して複数の光束B1L、B1R、B2L、B2Rを照
射し、移動鏡23、24、25の回転量を求める回転量
検出手段31、32を含むようにする。
【0014】さらに第5の発明においては、移動鏡2
3、24、25の移動に伴つて反射面に対して同時に複
数の測長手段12及び13からの光束が照射された際
に、複数の測長手段12及び13のうち1つの測長手段
12又は13による測長結果を他の測長手段12又は1
3の測定結果とし、さらに複数の測長手段12及び13
のそれぞれによる測定結果の差に基づいて他の測長手段
13又は12の測定結果を補正するようにする。
3、24、25の移動に伴つて反射面に対して同時に複
数の測長手段12及び13からの光束が照射された際
に、複数の測長手段12及び13のうち1つの測長手段
12又は13による測長結果を他の測長手段12又は1
3の測定結果とし、さらに複数の測長手段12及び13
のそれぞれによる測定結果の差に基づいて他の測長手段
13又は12の測定結果を補正するようにする。
【0015】
【作用】移動鏡8に光束を照射し、移動鏡8までの距離
を測定する測長手段12、13、14を移動鏡の反射面
の長さよりも短い間隔で配列し、測長手段12、13、
14のうち少なくとも1つによつて移動鏡8を照射して
当該移動鏡8までの距離を測定することにより、移動鏡
8の移動範囲を反射面の長さより長くすることができ
る。
を測定する測長手段12、13、14を移動鏡の反射面
の長さよりも短い間隔で配列し、測長手段12、13、
14のうち少なくとも1つによつて移動鏡8を照射して
当該移動鏡8までの距離を測定することにより、移動鏡
8の移動範囲を反射面の長さより長くすることができ
る。
【0016】また複数の移動鏡23、24を移動方向
(X方向)に配列される測長手段12、13の間隔d3
に対して短い間隔d2で配置し、複数の測長手段12、
13のうち少なくとも1つによつて移動鏡23又は24
の少なくとも1つを照射することにより、移動鏡23及
び24の移動範囲を反射面の長さより長くすることがで
きる。
(X方向)に配列される測長手段12、13の間隔d3
に対して短い間隔d2で配置し、複数の測長手段12、
13のうち少なくとも1つによつて移動鏡23又は24
の少なくとも1つを照射することにより、移動鏡23及
び24の移動範囲を反射面の長さより長くすることがで
きる。
【0017】さらに移動鏡23、24の反射面に対して
複数の光束B1L、B1R、B2L、B2Rを照射し、
移動鏡23、24の回転量θを測定する回転量検出手段
を含む測長手段41、42、43を移動鏡の反射面の長
さよりも短い間隔で配列し、これら測長手段41、4
2、43のうち少なくとも1つによつて移動鏡23又は
24の少なくとも1つを照射することにより、移動鏡の
回転量θを測定できる範囲を反射面の長さより長くする
ことができる。
複数の光束B1L、B1R、B2L、B2Rを照射し、
移動鏡23、24の回転量θを測定する回転量検出手段
を含む測長手段41、42、43を移動鏡の反射面の長
さよりも短い間隔で配列し、これら測長手段41、4
2、43のうち少なくとも1つによつて移動鏡23又は
24の少なくとも1つを照射することにより、移動鏡の
回転量θを測定できる範囲を反射面の長さより長くする
ことができる。
【0018】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【0019】(1)第1の実施例 図8との対応部分に同一符号を付して示す図1におい
て、投影露光装置10は測長装置11により基板が載置
されたXYステージ2の位置を常時測定するようになさ
れている。
て、投影露光装置10は測長装置11により基板が載置
されたXYステージ2の位置を常時測定するようになさ
れている。
【0020】ここで測長装置11は、XYステージ2に
伴つて移動する移動鏡8より反射する反射光によつてY
軸座標値を測定する3組の干渉計12、13、14と、
X軸座標値を測定する干渉計3の測定結果に基づいてこ
れらを切換制御する制御回路15によつて構成されてい
る。
伴つて移動する移動鏡8より反射する反射光によつてY
軸座標値を測定する3組の干渉計12、13、14と、
X軸座標値を測定する干渉計3の測定結果に基づいてこ
れらを切換制御する制御回路15によつて構成されてい
る。
【0021】このY軸座標値を測定する3組の干渉計1
2、13、14は移動鏡8の反射面長さに比して若干狭
い間隔ずつ離してX軸方向に順に配置されており、いず
れか1つの干渉計からのレーザ光が移動鏡8に照射され
ている。
2、13、14は移動鏡8の反射面長さに比して若干狭
い間隔ずつ離してX軸方向に順に配置されており、いず
れか1つの干渉計からのレーザ光が移動鏡8に照射され
ている。
【0022】この実施例の場合、各干渉計12、13及
び14より射出されるレーザ光の間隔をLとし、この間
隔Lごとに測定範囲を分割して順に区間L1、L2、L
3及びL4とすると、干渉計12は区間L1及びL2で
移動鏡8と対向し、干渉計13は区間L2及びL3で移
動鏡8と対向し、干渉計14は区間L3及びL4で移動
鏡8と対向するようになされており、各区間における測
定結果(座標値)を測定データS1、S2、S3として
制御回路15に供給するようになされている。
び14より射出されるレーザ光の間隔をLとし、この間
隔Lごとに測定範囲を分割して順に区間L1、L2、L
3及びL4とすると、干渉計12は区間L1及びL2で
移動鏡8と対向し、干渉計13は区間L2及びL3で移
動鏡8と対向し、干渉計14は区間L3及びL4で移動
鏡8と対向するようになされており、各区間における測
定結果(座標値)を測定データS1、S2、S3として
制御回路15に供給するようになされている。
【0023】一方、制御回路15は、X軸座標値を測定
する干渉計3よりX軸測定データS5及び移動方向デー
タS6をタイミングパルス発生回路16に入力するよう
になされ、当該タイミングパルス発生回路16において
干渉計12、13、14の切り換え及び測定データの初
期設定を制御するタイミングパルスS7を出力するよう
になされている。
する干渉計3よりX軸測定データS5及び移動方向デー
タS6をタイミングパルス発生回路16に入力するよう
になされ、当該タイミングパルス発生回路16において
干渉計12、13、14の切り換え及び測定データの初
期設定を制御するタイミングパルスS7を出力するよう
になされている。
【0024】ここでリセツト回路17は、移動鏡8の両
端に隣合う干渉計12及び13(又は干渉計13及び1
4)より射出されたレーザ光が同時に入射される位置に
XYステージ2が移動したことをタイミングパルスS7
に基づいて検出すると、リセツト信号S8を干渉計1
2、13、14に出力して現在まで動作していた干渉計
の測定を停止させると共に、隣接する干渉計による測定
を開始させる。
端に隣合う干渉計12及び13(又は干渉計13及び1
4)より射出されたレーザ光が同時に入射される位置に
XYステージ2が移動したことをタイミングパルスS7
に基づいて検出すると、リセツト信号S8を干渉計1
2、13、14に出力して現在まで動作していた干渉計
の測定を停止させると共に、隣接する干渉計による測定
を開始させる。
【0025】また選択制御回路18は、タイミングパル
ス発生回路16より入力されるタイミングパルスS7に
よつて干渉計の切り換え位置にXYステージ2が移動し
たことを検出すると選択信号S9を入力切換回路19
A、19Bに出力し、入力切換回路19Aの入力端を切
り換えて直前まで動作していた干渉計に隣接する干渉計
の測定結果を座標初期設定回路20に供給させると共
に、入力切換回路19Bの入力端を切り換えて直前まで
動作していた干渉計の測定結果を旧座標値保持回路21
に供給させるようになされている。
ス発生回路16より入力されるタイミングパルスS7に
よつて干渉計の切り換え位置にXYステージ2が移動し
たことを検出すると選択信号S9を入力切換回路19
A、19Bに出力し、入力切換回路19Aの入力端を切
り換えて直前まで動作していた干渉計に隣接する干渉計
の測定結果を座標初期設定回路20に供給させると共
に、入力切換回路19Bの入力端を切り換えて直前まで
動作していた干渉計の測定結果を旧座標値保持回路21
に供給させるようになされている。
【0026】また座標初期設定回路20は、タイミング
パルスS7に基づいて旧座標値保持回路21より読み込
まれる旧測定データにより測定データを初期設定すると
共に、新たに切り換えられた干渉計より入力される測定
データに基づいて測定を続行してY軸測定データS10
として出力するようになされている。
パルスS7に基づいて旧座標値保持回路21より読み込
まれる旧測定データにより測定データを初期設定すると
共に、新たに切り換えられた干渉計より入力される測定
データに基づいて測定を続行してY軸測定データS10
として出力するようになされている。
【0027】以上の構成において、XYステージ2がX
軸方向(図中の右方向)に移動する場合、測長装置11
はXYステージ2のY軸移動鏡8の位置が区間L1及び
L2の範囲にあることを干渉計3により出力されるX軸
測定データS5及び移動方向データS6より検出する
と、Y軸移動鏡8にレーザ光を照射する干渉計12によ
つてY座標値を計測する。
軸方向(図中の右方向)に移動する場合、測長装置11
はXYステージ2のY軸移動鏡8の位置が区間L1及び
L2の範囲にあることを干渉計3により出力されるX軸
測定データS5及び移動方向データS6より検出する
と、Y軸移動鏡8にレーザ光を照射する干渉計12によ
つてY座標値を計測する。
【0028】次にXYステージ2がさらに右方向に移動
し、移動鏡8の左端に干渉計12からのレーザ光が入射
すると共に右端に干渉計13のレーザ光が入射する位置
に移動したことを検出すると、制御回路15は干渉計1
3にリセツト信号S8を送出してY座標値の測定を干渉
計12から干渉計13に切り換えると同時に干渉計12
で計測したY座標値を干渉計13の初期値として設定す
る。
し、移動鏡8の左端に干渉計12からのレーザ光が入射
すると共に右端に干渉計13のレーザ光が入射する位置
に移動したことを検出すると、制御回路15は干渉計1
3にリセツト信号S8を送出してY座標値の測定を干渉
計12から干渉計13に切り換えると同時に干渉計12
で計測したY座標値を干渉計13の初期値として設定す
る。
【0029】続いて区間L2及びL3の範囲では、測長
装置11は干渉計13によつてY軸座標値の計測を続行
し、XYステージ2がさらに右方向に移動して移動鏡8
の左端に干渉計13からのレーザ光が入射すると共に右
端に干渉計14のレーザ光が入射する位置に移動する
と、測長装置11は制御回路15より干渉計14にリセ
ツト信号S8を送出してY軸座標値の測定を干渉計13
から干渉計14に切り換え、同時に干渉計13で計測し
たY座標値を干渉計14の初期値として設定する。
装置11は干渉計13によつてY軸座標値の計測を続行
し、XYステージ2がさらに右方向に移動して移動鏡8
の左端に干渉計13からのレーザ光が入射すると共に右
端に干渉計14のレーザ光が入射する位置に移動する
と、測長装置11は制御回路15より干渉計14にリセ
ツト信号S8を送出してY軸座標値の測定を干渉計13
から干渉計14に切り換え、同時に干渉計13で計測し
たY座標値を干渉計14の初期値として設定する。
【0030】これに対してXYステージ2が反対方向、
すなわち左方向に移動する場合、測長装置11は、移動
鏡8の左端に現在動作している干渉計14(又は13)
に対して左側の干渉計13(又は12)からのレーザ光
が入射する位置に移動したことを制御回路15によつて
検出すると、上述の場合と同様にY軸座標値の検出を隣
接する干渉計に切り換え計測を継続させる。
すなわち左方向に移動する場合、測長装置11は、移動
鏡8の左端に現在動作している干渉計14(又は13)
に対して左側の干渉計13(又は12)からのレーザ光
が入射する位置に移動したことを制御回路15によつて
検出すると、上述の場合と同様にY軸座標値の検出を隣
接する干渉計に切り換え計測を継続させる。
【0031】以上の構成によれば、Y軸座標値を測定す
る3組の干渉計12、13、14を移動鏡8の反射面長
さに比して若干狭い間隔ずつ離してX軸方向に配置し、
XYステージの位置に応じてY軸座標値の測定に用いら
れる干渉計を切り換えることにより移動鏡8の反射面長
さの約4倍まで測定できる移動範囲を延長することがで
きる。
る3組の干渉計12、13、14を移動鏡8の反射面長
さに比して若干狭い間隔ずつ離してX軸方向に配置し、
XYステージの位置に応じてY軸座標値の測定に用いら
れる干渉計を切り換えることにより移動鏡8の反射面長
さの約4倍まで測定できる移動範囲を延長することがで
きる。
【0032】(2)第2の実施例 図1との対応部分に同一符号を付して示す図2におい
て、20は全体として投影露光装置を示し、測長装置2
1を用いてXYステージ2の位置を常時測定するように
なされている。
て、20は全体として投影露光装置を示し、測長装置2
1を用いてXYステージ2の位置を常時測定するように
なされている。
【0033】この実施例の場合、XYステージ2にはY
軸座標値の測定用に2枚の移動鏡23及び24が所定間
隔づつ離して設けられており、レーザ干渉測長装置21
は当該移動鏡23及び24に対向する位置に設けられた
干渉計12、13と移動鏡7に対向する位置に設けられ
た干渉計3によつてXYステージ2のY座標値及びX座
標値を測定するようになされている。
軸座標値の測定用に2枚の移動鏡23及び24が所定間
隔づつ離して設けられており、レーザ干渉測長装置21
は当該移動鏡23及び24に対向する位置に設けられた
干渉計12、13と移動鏡7に対向する位置に設けられ
た干渉計3によつてXYステージ2のY座標値及びX座
標値を測定するようになされている。
【0034】ここで2枚の移動鏡23及び24が取り付
けられる位置と干渉計12及び13が取り付けられる位
置との間には、移動鏡23、24の反射面の長さをdl
とし、隣り合う移動鏡間の長さをd2とし、干渉計間の
間隔をd3とすると、次式
けられる位置と干渉計12及び13が取り付けられる位
置との間には、移動鏡23、24の反射面の長さをdl
とし、隣り合う移動鏡間の長さをd2とし、干渉計間の
間隔をd3とすると、次式
【数1】 の関係が成立するようになされており、いずれか1方の
干渉計12又は13が移動鏡23又は24と常に対向す
るようになされている
干渉計12又は13が移動鏡23又は24と常に対向す
るようになされている
【0035】以上の構成において、XYステージ2が左
方より右方に移動して図3(A)に示すように、XYス
テージ2に搭載された干渉計13より射出されたレーザ
光が移動鏡24の左端に入射すると共に干渉計12より
射出されたレーザ光が移動鏡23の右端に入射する位置
に移動したことを検出すると、制御回路15はリセツト
信号S8を干渉計12及び13に出力し、干渉計12に
よる測定に切り換えると共に測定に用いられる鏡も移動
鏡23に切り換える。
方より右方に移動して図3(A)に示すように、XYス
テージ2に搭載された干渉計13より射出されたレーザ
光が移動鏡24の左端に入射すると共に干渉計12より
射出されたレーザ光が移動鏡23の右端に入射する位置
に移動したことを検出すると、制御回路15はリセツト
信号S8を干渉計12及び13に出力し、干渉計12に
よる測定に切り換えると共に測定に用いられる鏡も移動
鏡23に切り換える。
【0036】この後、測長装置21は干渉計12によつ
てY軸座標値の測定を続行し、やがてXYステージ2が
さらに右方向に移動して移動鏡23の左端に干渉計12
からのレーザ光が入射すると共に干渉計13から射出さ
れたレーザ光が移動鏡23の右端に入射する位置に移動
したことを検出すると(図3(B))、今回は前回とは
逆に干渉計12による測定を中止し、干渉計13による
測定に切り換えて干渉計13から射出されたレーザ光が
移動鏡23の左端に入射する位置まで以下同様に測定を
続行する(図3(C))。
てY軸座標値の測定を続行し、やがてXYステージ2が
さらに右方向に移動して移動鏡23の左端に干渉計12
からのレーザ光が入射すると共に干渉計13から射出さ
れたレーザ光が移動鏡23の右端に入射する位置に移動
したことを検出すると(図3(B))、今回は前回とは
逆に干渉計12による測定を中止し、干渉計13による
測定に切り換えて干渉計13から射出されたレーザ光が
移動鏡23の左端に入射する位置まで以下同様に測定を
続行する(図3(C))。
【0037】以上の構成によれば、XYステージ2に2
枚の移動鏡23、24を所定間隔d2だけ離して設ける
と共にY座標値を測定する2組の干渉計12、13を移
動鏡8の反射面長さd1よりは狭く、かつ移動鏡23、
24の間隔d2よりは広い間隔d3だけ離してX軸方向
に配置し、XYステージ2の位置に応じてY軸座標値の
測定に用いられる干渉計及び移動鏡を交互に切り換える
ことにより移動鏡23、24の反射面長さに対して測定
できる移動範囲を一段と延長することができる。
枚の移動鏡23、24を所定間隔d2だけ離して設ける
と共にY座標値を測定する2組の干渉計12、13を移
動鏡8の反射面長さd1よりは狭く、かつ移動鏡23、
24の間隔d2よりは広い間隔d3だけ離してX軸方向
に配置し、XYステージ2の位置に応じてY軸座標値の
測定に用いられる干渉計及び移動鏡を交互に切り換える
ことにより移動鏡23、24の反射面長さに対して測定
できる移動範囲を一段と延長することができる。
【0038】(3)他の実施例 なお上述の第1の実施例においては、Y軸座標値の測定
を現在測定中の干渉計に対して隣接する他の干渉計に切
り換えるとき、切り換えに伴う計測値の初期設定は直前
まで計測していた干渉計の計測値を用いる場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、新しく動作させる干
渉計の計測値に直前まで計測していた干渉計の計測値に
対する現計測値の差分(両干渉計の測定誤差)を加算し
ても良く、またソフトウエア等によつて演算されたオフ
セツト値を加算しても良い。
を現在測定中の干渉計に対して隣接する他の干渉計に切
り換えるとき、切り換えに伴う計測値の初期設定は直前
まで計測していた干渉計の計測値を用いる場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、新しく動作させる干
渉計の計測値に直前まで計測していた干渉計の計測値に
対する現計測値の差分(両干渉計の測定誤差)を加算し
ても良く、またソフトウエア等によつて演算されたオフ
セツト値を加算しても良い。
【0039】また上述の第1の実施例においては、1枚
の移動鏡8に3組の干渉計12、13、14を設ける場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、XYステ
ージ2の移動距離と移動鏡8の長さとに応じて2組の干
渉計を設けても良く、また4組以上の干渉計を設けるよ
うにしても良い。
の移動鏡8に3組の干渉計12、13、14を設ける場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、XYステ
ージ2の移動距離と移動鏡8の長さとに応じて2組の干
渉計を設けても良く、また4組以上の干渉計を設けるよ
うにしても良い。
【0040】さらに上述の第1の実施例においては、Y
軸座標値の測定範囲の拡大に本発明を適用する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、移動鏡7に対向
する位置に複数の干渉計を設け、当該干渉計を切り換え
て使用することにより、X座標値の測定範囲の拡大に本
発明を利用しても良い。
軸座標値の測定範囲の拡大に本発明を適用する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、移動鏡7に対向
する位置に複数の干渉計を設け、当該干渉計を切り換え
て使用することにより、X座標値の測定範囲の拡大に本
発明を利用しても良い。
【0041】さらに上述の第2の実施例においては、Y
軸方向への距離の測定に用いられる移動鏡として2枚の
鏡をXYステージ2に設ける場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、必要な枚数だけ移動鏡を並べ、干
渉計を13→12→13……→12と順次切り換えるこ
とにより測定できる移動範囲をさらに延長するようにし
ても良い。
軸方向への距離の測定に用いられる移動鏡として2枚の
鏡をXYステージ2に設ける場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、必要な枚数だけ移動鏡を並べ、干
渉計を13→12→13……→12と順次切り換えるこ
とにより測定できる移動範囲をさらに延長するようにし
ても良い。
【0042】さらに上述の第2の実施例においては、Y
軸座標値の測定に干渉計を2組用いる場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、3組以上の干渉計を切り
換えて測定するようにしても良い。
軸座標値の測定に干渉計を2組用いる場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、3組以上の干渉計を切り
換えて測定するようにしても良い。
【0043】さらに上述の第2の実施例においては、2
枚の移動鏡23、24と2組の干渉計12、13をそれ
ぞれX軸方向に所定間隔d2(>0)及びd3(>0)
づつ離して配置する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、図4に示すように各移動鏡23、24、2
5の端部が隣接する移動鏡の端部と段違いに重なるよう
に下段、上段、下段の順に配置し(d2<0)、干渉計
12、13をZ軸方向に同軸上(d3=0)に配置する
ようにしても良い。
枚の移動鏡23、24と2組の干渉計12、13をそれ
ぞれX軸方向に所定間隔d2(>0)及びd3(>0)
づつ離して配置する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、図4に示すように各移動鏡23、24、2
5の端部が隣接する移動鏡の端部と段違いに重なるよう
に下段、上段、下段の順に配置し(d2<0)、干渉計
12、13をZ軸方向に同軸上(d3=0)に配置する
ようにしても良い。
【0044】この場合には2組の干渉計12、13より
射出されたレーザ光が同時に移動鏡に入射する位置に移
動したとき測定に用いられる干渉計を切り換えれば良
く、また干渉計が計測する位置は常に同軸上にあるため
アツベの測定条件を常に満足することができる。
射出されたレーザ光が同時に移動鏡に入射する位置に移
動したとき測定に用いられる干渉計を切り換えれば良
く、また干渉計が計測する位置は常に同軸上にあるため
アツベの測定条件を常に満足することができる。
【0045】さらに上述の実施例においては、干渉計か
らは移動鏡に1本のレーザ光を照射し、固定鏡より反射
される反射光の干渉によつて移動反射面までの距離を測
定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
移動反射面から反射される2本のレーザ光の干渉により
反射面の回転角θを測定する差動型干渉計(以下θ干渉
計という)を用いて回転角θを測定する場合にも適用し
得る。
らは移動鏡に1本のレーザ光を照射し、固定鏡より反射
される反射光の干渉によつて移動反射面までの距離を測
定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
移動反射面から反射される2本のレーザ光の干渉により
反射面の回転角θを測定する差動型干渉計(以下θ干渉
計という)を用いて回転角θを測定する場合にも適用し
得る。
【0046】例えば第1の実施例に適用する場合には、
図5に示すように、干渉計31及び32よりそれぞれ出
力される2本のレーザ光B1L、B1R及びB2L、B
2Rの外側のレーザ光B1LとB2Rの間隔d32が移
動鏡8の長さd31に比して短くなるように設定すれば
良く、これにより1組の干渉計のみによつて回転角θを
測定する場合に比して測定範囲を延長することができ
る。
図5に示すように、干渉計31及び32よりそれぞれ出
力される2本のレーザ光B1L、B1R及びB2L、B
2Rの外側のレーザ光B1LとB2Rの間隔d32が移
動鏡8の長さd31に比して短くなるように設定すれば
良く、これにより1組の干渉計のみによつて回転角θを
測定する場合に比して測定範囲を延長することができ
る。
【0047】また第2の実施例に適用する場合には、図
6に示すように、複数の移動鏡23、24に対向するよ
うに複数の干渉計31、32を設置し、移動鏡23、2
4の反射面長をd41とし、移動鏡23、24間の距離
をd42とし、また干渉計31及び32より出力される
レーザ光のうち外側のレーザ光B1L及びB2R間の距
離をd43とし、内側のレーザ光B1R及びB2L間の
距離をd44とすると、これらの距離を、次式
6に示すように、複数の移動鏡23、24に対向するよ
うに複数の干渉計31、32を設置し、移動鏡23、2
4の反射面長をd41とし、移動鏡23、24間の距離
をd42とし、また干渉計31及び32より出力される
レーザ光のうち外側のレーザ光B1L及びB2R間の距
離をd43とし、内側のレーザ光B1R及びB2L間の
距離をd44とすると、これらの距離を、次式
【数2】 の条件を満足するように設定すれば良く、これにより測
定できる移動範囲を一段と延長することができる。
定できる移動範囲を一段と延長することができる。
【0048】さらに図4に示す測長装置に適用する場合
には、図7に示すようにθ干渉計31及び32を段違い
かつ同軸線上に配置すれば良く、このように配置すれば
アツベの測定条件を満足できると共に、移動鏡の枚数の
組み合わせをかえることにより一段と広い範囲で回転角
θの測定を実現することができる。
には、図7に示すようにθ干渉計31及び32を段違い
かつ同軸線上に配置すれば良く、このように配置すれば
アツベの測定条件を満足できると共に、移動鏡の枚数の
組み合わせをかえることにより一段と広い範囲で回転角
θの測定を実現することができる。
【0049】さらに上述の実施例においては、本発明を
投影露光装置のXYステージ2の座標の測定に用いる場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、反射面に
よつて反射された反射光による干渉光に基づいて距離を
測定する距離測定装置に広く適用し得る。
投影露光装置のXYステージ2の座標の測定に用いる場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、反射面に
よつて反射された反射光による干渉光に基づいて距離を
測定する距離測定装置に広く適用し得る。
【0050】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、移動鏡の
反射面に光束を照射し、その反射光に基づいて移動鏡ま
での距離を測定する測長手段を移動鏡の反射面よりも短
い間隔で移動方向に配置し、少なくとも1つの測長手段
によつて少なくとも1つの移動鏡までの距離を測定する
ことにより、移動鏡の反射面よりも広い範囲で移動鏡ま
での距離を測定することができる。
反射面に光束を照射し、その反射光に基づいて移動鏡ま
での距離を測定する測長手段を移動鏡の反射面よりも短
い間隔で移動方向に配置し、少なくとも1つの測長手段
によつて少なくとも1つの移動鏡までの距離を測定する
ことにより、移動鏡の反射面よりも広い範囲で移動鏡ま
での距離を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Y軸方向に配置された3組の干渉計と1枚の移
動鏡の組み合わせにより構成される本発明による距離測
定装置の一実施例を示すブロツク図である。
動鏡の組み合わせにより構成される本発明による距離測
定装置の一実施例を示すブロツク図である。
【図2】Y軸方向に配置された2組の干渉計と2枚の移
動鏡の組み合わせにより構成される本発明による距離測
定装置の一実施例を示すブロツク図である。
動鏡の組み合わせにより構成される本発明による距離測
定装置の一実施例を示すブロツク図である。
【図3】その動作の説明に供する略線的光路図である。
【図4】他の実施例の説明に供する略線的光路図であ
る。
る。
【図5】θ干渉計を用いた他の実施例の説明に供する略
線的光路図である。
線的光路図である。
【図6】θ干渉計を用いた他の実施例の説明に供する略
線的光路図である。
線的光路図である。
【図7】θ干渉計を用いた他の実施例の説明に供する略
線的光路図である。
線的光路図である。
【図8】従来の位置決めステージの説明に供する略線的
光路図である。
光路図である。
1、10、20……投影露光装置、2……XYステー
ジ、3、4、12、13、14、31、32……干渉
計、7、8、23、24……移動鏡、11、21……測
長装置、15……制御回路。
ジ、3、4、12、13、14、31、32……干渉
計、7、8、23、24……移動鏡、11、21……測
長装置、15……制御回路。
Claims (5)
- 【請求項1】移動鏡の反射面に光束を照射し、該光束の
反射光に基づいて前記移動鏡までの距離を測定する測長
手段を有する距離測定装置において、 前記移動鏡は、該移動鏡の移動方向に、前記移動鏡の移
動距離より短い長さの反射面を有しており、 前記測長手段は、前記反射面の長さよりも短い間隔で前
記移動方向に対して複数配置され、 前記複数の測長手段の少なくとも1つからの光束を前記
移動鏡の反射面に対して照射し、前記少なくとも1つの
測長手段の測定結果に基づいて前記距離を測定すること
を特徴とする距離測定装置。 - 【請求項2】前記移動鏡は、前記複数の測長手段の間隔
より短い間隔で前記移動鏡の移動方向に対して複数配置
され、前記複数の測長手段の少なくとも1つが前記複数
の移動鏡の少なくとも1つに対して常に前記光束を照射
することを特徴とする請求項1に記載の距離測定装置。 - 【請求項3】移動鏡の反射面に光束を照射し、該光束の
反射光に基づいて前記移動鏡までの距離を測定する測長
手段を有する距離測定装置において、 前記移動鏡は、前記距離の測定方向に直交する平面内で
前記移動鏡の移動方向に沿つて前記移動鏡の反射面の少
なくとも一部が重なるように複数配設され、 前記測長手段は、前記平面内の前記移動方向に直交する
方向に複数配置され、 前記複数の測長手段の少なくとも1つからの光束を前記
移動鏡の反射面に対して照射し、前記少なくとも1つの
測長手段の測定結果に基づいて前記距離を測定すること
を特徴とする距離測定装置。 - 【請求項4】前記複数の測長手段のそれぞれは、前記移
動鏡の反射面に対して複数の光束を照射し、前記移動鏡
の回転量を求める回転量検出手段を含むことを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれかに記載の距離測定装置。 - 【請求項5】前記移動鏡の移動に伴つて前記反射面に対
して同時に複数の前記測長手段からの光束が照射された
際に、前記複数の測長手段のうち1つの測長手段による
測長結果を他の測長手段の測定結果とし、さらに前記複
数の測長手段のそれぞれによる測定結果の差に基づいて
前記他の測長手段の測定結果を補正することを特徴とす
る請求項1ないし4のいずれかに記載の距離測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24267792A JP3282233B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 距離測定装置、及びそれを用いた投影露光装置 |
US08/357,090 US5523841A (en) | 1992-08-18 | 1994-12-15 | Distance measuring apparatus using multiple switched interferometers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24267792A JP3282233B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 距離測定装置、及びそれを用いた投影露光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0669099A true JPH0669099A (ja) | 1994-03-11 |
JP3282233B2 JP3282233B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=17092598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24267792A Expired - Lifetime JP3282233B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 距離測定装置、及びそれを用いた投影露光装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5523841A (ja) |
JP (1) | JP3282233B2 (ja) |
Cited By (4)
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JP2013034014A (ja) * | 2006-09-01 | 2013-02-14 | Nikon Corp | 移動体駆動方法 |
JP2019500614A (ja) * | 2015-12-31 | 2019-01-10 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド | 干渉計測定装置およびその制御方法 |
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US7244034B1 (en) | 1999-08-20 | 2007-07-17 | M Cubed Technologies, Inc. | Low CTE metal-ceramic composite articles, and methods for making same |
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CN107462167B (zh) * | 2017-08-24 | 2019-11-05 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 长行程、高精度测量的光栅位移测量方法 |
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US4998789A (en) * | 1989-01-06 | 1991-03-12 | Janice Atkins | Kaleidoscopes for viewing objects and method of reproducing viewed kaleidoscopic images |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP24267792A patent/JP3282233B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-15 US US08/357,090 patent/US5523841A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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