改良された変位測定システム
【課題】
干渉法変位測定において光経路長を低減すること。
【解決手段】
センサヘッド（１０５）と測定格子（１０６）とを具備しており、このセンサヘッドは、 光ビームを提供する光源（２００）と、光ビームを第１および第２の測定チャネル（４００、５００）に分割するスプリッタ格子と、第１および第２の測定チャネルを測定格子に戻すように再帰反射するように構成される第１の再帰反射器および第２の再帰反射器（２０８）と、第１の測定チャネルを受け取るように配置される第１の検出器アレイと、第２の測定チャネルを受け取るように配置される第２の検出器アレイとを備え、測定格子は、各測定チャネルを、第１の照明パスにおいて第１のアーム及び第２のアームに分割し、第２の照明パスにおいて該第１のアームと第２のアームを再結合するように構成される。
干渉法変位測定において光経路長を低減すること。
【解決手段】
センサヘッド（１０５）と測定格子（１０６）とを具備しており、このセンサヘッドは、 光ビームを提供する光源（２００）と、光ビームを第１および第２の測定チャネル（４００、５００）に分割するスプリッタ格子と、第１および第２の測定チャネルを測定格子に戻すように再帰反射するように構成される第１の再帰反射器および第２の再帰反射器（２０８）と、第１の測定チャネルを受け取るように配置される第１の検出器アレイと、第２の測定チャネルを受け取るように配置される第２の検出器アレイとを備え、測定格子は、各測定チャネルを、第１の照明パスにおいて第１のアーム及び第２のアームに分割し、第２の照明パスにおいて該第１のアームと第２のアームを再結合するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー干渉計に係り、特に改良された変位測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
わずかな変位及び回転を精密に測定するために、基準ビーム及び測定ビームに分割される光のビームを使用するレーザ干渉法の使用が知られている。移動物体に取り付けられたミラーから測定ビームが反射され、且つ固定物体から反射される基準ビームと結合されることにより、位相差が生成される。この位相差は、基準ビームの反射器と測定ビームの反射器との間にもたらされる変位の量に比例する。
【０００３】
多くの用途において、測定ビーム経路は空気を通過する。用途によっては、ダブルパス（double pass）ビーム経路が、測定ビーム経路と基準ビーム経路との間の伝播角度の相殺を可能にすることができる。ダブルパスビーム経路は、ビーム経路長を増大させる。さらに、光の光路長は、移動物体の行程の４倍を超える可能性がある。集積回路リソグラフィで使用されるウェハ露光器具では、光路長は２メートル近くになる可能性がある。光が伝わる空気は、温度、圧力及び気体組成に関して適切に制御されなければならないため、ビーム経路が長いことにより、測定に問題が生じる。温度、圧力及び気体組成がすべて空気の屈折率に影響を与えるため、それらのうちのあらゆる変化又は不整合も、位相ずれ、したがって測定誤差又は測定不確実性として現れる。多くの用途では、空気の屈折率の制御は、性能制限因子になってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、干渉法変位測定用途において光移動の経路長を低減することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による、課題を解決するための手段は、特許請求の範囲に記載すると共に、以下の詳細な説明に記載している。
【０００６】
本教示を、添付図面に関連して以下の詳細な説明から理解することができる。図面において、異なる図面の同様の参照符号は、同じか又は類似の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、本教示による実施形態が理解されるために、特定の詳細を開示する例としての実施形態を示す。しかしながら、本開示の利益を享受した当業者には、本明細書に開示する特定の詳細から逸脱する本教示による他の実施形態が、依然として、添付の特許請求の範囲内にあることが明らかとなろう。さらに、例としての実施形態の説明を不明瞭にしないように、既知の装置及び方法の説明を省略している可能性もある。このような方法及び装置は、明らかに本教示の範囲内にある。
【０００８】
特に図面のうちの図１を参照すると、半導体ウェハ１００を製造するプロセスの一部として使用されるフォトリソグラフィシステムの一部の側面図が示されている。フォトリソグラフィシステムは、固定基準フレーム１０１、マスクステージ１０２、ウェハステージ１０３及び投影レンズ１０４を含む。フォトリソグラフィシステムは、本教示による変位測定装置の要素として１つ又は複数のセンサヘッド１０５及び測定格子１０６を含むことから利益を得る。図１は、移動ステージ１０２、１０３に取り付けられたセンサヘッド１０５と、固定基準フレーム１０１に取り付けられた測定格子１０６とを示す。当業者が理解するように、センサヘッド１０５を固定基準フレーム１０１に取り付け、測定格子１０６を移動ステージ１０２、１０３に取り付けることも、同様に適切である。
【０００９】
特に図面のうちの図２を参照すると、ｘ−ｚ平面に示される、本教示によるセンサヘッド１０５及び測定格子１０６の特定の実施形態のより詳細な側面図が示されている。センサヘッド１０５は、１つの光周波数を有する光ビーム２０１を提供する光源又は光搬送ファイバ２００を含む。光ビーム２０１は、スプリッタ格子２０４に突き当たる前にミラー２０２から反射されるように示されている。特定の実施形態では、ミラーからの反射は、光源２００を水平方向に適合させたいという要求からの人為的な結果である。しかしながら、当業者は、光源２００を垂直方向に置くこともまた適切であり、垂直方向では、光をさらに方向付けるためにミラー２０２が必要でない可能性がある、ということを理解する。ミラー２０２又は光源２００とスプリッタ格子２０４との間に、コリメータ２０３等のレンズが配置されることにより、スプリッタ格子２０４を照明する前の光ビームを必要に応じて（as appropriate）平行にする。当業者は、光ビームが特定の用途の目的に対してすでに十分に集束されている場合、レンズ又はコリメータ２０３が必要ではない、ということを理解する。別の実施形態では、別個のスプリッタ２０４素子及びコリメータ２０３素子を使用する代りに、フレネルレンズ等の単一光学素子を使用して、光ビームを分割し且つ集束させてもよい。スプリッタ格子２０４の両端に、第１のマルチプレクサ格子２０５及び第２のマルチプレクサ格子２０６がある。特定の実施形態では、スプリッタ格子２０４は、２つのマルチプレクサ格子２０５、２０６と隣接し、実質的に同様のピッチを有する。また特定の実施形態では、スプリッタ格子２０４は、マルチプレクサ格子２０５、２０６の溝方向に対して垂直な溝方向によって画定される。特定の実施形態では、マルチプレクサ格子２０５、２０６の各々は同様の溝方向を有する。センサヘッド１０５は、第１の再帰反射器２０７及び第２の再帰反射器２０８と、第１の集束レンズ２０９及び第２の集束レンズ２１０と、第１の偏光子／位相差板２１１、第２の偏光子／位相差板２１２、第３の偏光子／位相差板２１３及び第４の偏光子／位相差板２１４と、第１の検出器アレイ２１５及び第２の検出器アレイ２１６とを有する。代替実施形態では、マルチプレクサ格子２０５、２０６及び集束レンズ２０９、２１０によって提供される機能を一体化して、単一光学素子にしてもよい。再帰反射器２０７、２０８は、突き当たる光に対して逆平行に光を反射し、特定の実施形態では、キューブコーナ、キャッツアイ又は他のタイプの既知の再帰反射器であってもよい。本明細書で使用する際の「逆平行」という用語は、光ビームが平行であり且つ反対方向に伝播している状態を指す。各再帰反射器２０７、２０８、レンズ２０９、２１０及び検出器アレイ２１５、２１６は、それぞれのマルチプレクサ格子２０５、２０６に関連し、特定の実施形態では、各マルチプレクサ格子２０５、２０６に関連して２つの偏光子／位相差板２１１、２１２及び２１３、２１４がある。
【００１０】
特に図面のうちの図３を参照すると、ｙ−ｚ平面に示される本教示によるセンサヘッド１０５及び測定格子１０６の側面図が示されている。ミラー２０２、コリメータ２０３及びスプリッタ格子２０４は、センサヘッド１０５のｘ−ｚ平面に対して幾分か中心に配置され、互いに位置合せされている。第１のマルチプレクサ格子２０５及び第２のマルチプレクサ格子２０６は、スプリッタ格子２０４に隣接し、スプリッタ格子２０４の両側に配置される。センサヘッド１０５の両側に、レンズ２１０、２０９、偏光子／位相差板対２１３、２１４及び２１１、２１２、並びに検出器アレイ２１６、２１５のそれぞれが、概して位置合せされ、且つセンサヘッドが取り付けられるステージ１０３又は１０２によって画定される水平面に対してわずかに傾斜している。再帰反射器２０８、２０７は、ｙ方向において他の構成要素から分離され、また同様に、センサヘッドが取り付けられるステージ１０３又は１０２によって画定される水平面に対してわずかに傾斜している。再帰反射器２０８、２０７は、図２及び図３に示すようにｘ軸に沿って位置合せされる。同様に、レンズ２１０、２０９、偏光子／位相差板２１３、２１４及び検出器アレイ２１６、２１５は、ｘ軸に沿って位置合せされる。
【００１１】
光源２００及びミラー２０２は、光ビーム２０１がスプリッタ格子２０４に、ｘ−ｚ平面において垂直に突き当たるように、空間的に配置され且つ構成される。スプリッタ格子２０４は、光ビーム２０１を分割し、突き当たる角度に対して角度αで２つの別々の測定チャネル光ビームを形成する。スプリッタ格子２０４から現れる２つの別々の光ビームを、本明細書では、第１の測定チャネル４００及び第２の測定チャネル５００と呼ぶ。
【００１２】
特に図面のうちの図４を参照すると、スプリッタ格子２０４と測定格子１０６との間の第１の測定チャネル４００のビーム経路の一部の典型的な図が示されている。第１の測定チャネル４００は、スプリッタ格子２０４を出て、測定格子１０６に角度αで突き当たる。角度αは、突き当たるビーム４００のｚ成分に対するｘ成分の比の逆正接として定義される。測定格子１０６は、光を複数の次数に回折させるように構成される反射位相格子である。第１の測定チャネル４００の第１のアーム４０１は、０次回折（反射経路とも呼ぶ）であり、測定格子１０６から角度αで反射する。第１の測定ビーム４００の第１のアーム４０１は、マルチプレクサ格子２０６の後方を通過して第２の再帰反射器２０８に突き当たる。第２の再帰反射器２０８は、第１の測定ビーム４０１の第１のアーム４０１を逆平行に且つ空間的に分離して反射する。反射された第１のアーム４０１は、マルチプレクサ格子２０６の後方を通過して測定格子１０６に同様に角度αで突き当たる。第１のアーム４０１は、測定格子１０６から二度目で且つ再び角度αで反射し、第１のマルチプレクサ２０５に突き当たる。
【００１３】
第１の測定チャネル４００の第２のアーム４０２は、１次回折であり、測定格子に同様に角度αで突き当たった後、格子法に従い且つ測定格子１０６の特性によって定義される角度βで回折する。角度βは、回折ビームのｚ成分に対するｘ成分の比の逆正接として定義される。第２のアーム４０２は、マルチプレクサ格子２０５の後方を通過して第１の再帰反射器２０７に突き当たる。第１の再帰反射器２０７は、第２のアーム４０２を、入射ビームに対して逆平行に反射する。第２のアーム４０２は、第１のマルチプレクサ格子２０５の後方を通過して測定格子１０６に角度βで突き当たる。第２のアーム４０２は、測定格子１０６から角度αで回折して、第１のアーム４０１と再結合し同一線上になった後、測定チャネル４００として再結合されて第１のマルチプレクサ格子２０５に突き当たる。
【００１４】
代替実施形態では、光ビームは、図４に関して説明した経路と同様の経路を辿るが、測定格子１０６は、突き当たる光ビームを角度αが角度βと等しいように回折する。この代替実施形態は、ｚ方向における変位の変化に影響され難い。
【００１５】
特に図面のうちの図５を参照すると、スプリッタ格子２０４と測定格子１０６との間における第２の測定チャネル５００のビーム経路の典型的な図が示されている。第２の測定チャネル５００は、図示するように、第１の測定チャネル４００とは反対方向にｘベクトル成分を有する方向においてスプリッタ格子２０４から出て、測定格子１０６に角度αで突き当たる。第１のアーム５０１は、０次回折（反射経路とも呼ぶ）であり、測定格子１０６から角度αで反射する。第２の測定チャネル５００の第１のアーム５０１は、第１のマルチプレクサ格子２０５の後方を通過して第１の再帰反射器２０７に突き当たる。第１の再帰反射器２０７は、第２の測定チャネル５００の第１のアーム５０１を逆平行に且つ空間的に分離して反射する。反射された逆平行の第１のアーム５０１は、マルチプレクサ格子２０５の後方を通過して、測定格子１０６に同様に角度αで突き当たる。第１のアーム５０１は、測定格子１０６から２度目で再び角度αで反射し、第２のマルチプレクサ格子２０６に突き当たる。
【００１６】
第２の測定チャネル５００の第２のアーム５０２は、角度βで回折された１次回折である。第２のアーム５０２は、スプリッタ格子２０４の後方を通過して第２の再帰反射器２０８に突き当たる。第２の再帰反射器２０８は、第２のアーム５０２を入射ビームに対して逆平行に反射する。第２のアーム５０２は、第２のマルチプレクサ格子２０６の後方を通過して測定格子１０６に角度βで突き当たる。第２のアーム５０２は、測定格子１０６から角度αで回折して、第１のアーム５０１と再結合し且つ同一線上になった後、第２のマルチプレクサ格子２０６に突き当たる。
【００１７】
特に図面のうちに図３を参照すると、センサヘッドと、ｙ−ｚ平面における第１の測定チャネル４００及び第２の測定チャネル５００のビーム経路との側面図が示されている。両測定チャネル４００、５００の両アーム４０１、４０２及び５０１、５０２は、ｙ−ｚ平面において整列する。特定の実施形態では、反射ビーム及び回折ビームは、ｙ−ｚ平面において測定格子１０６に角度φで入射し、ｙ−ｚ平面において角度φで反射／回折する。ｘ−ｚ平面における反射及び回折は、図４に関して説明した通りである。ｙ−ｚ平面において角度φを変更することにより、ｘ−ｚ平面における角度α及びβの定義は変化しない。
【００１８】
特に図面のうちの図６を参照すると、第２の測定チャネルがマルチプレクサ格子２０６に突き当たった後の、ｙ−ｚ平面における第２の測定チャネル５００のビーム経路のより詳細な図が示されている。第１の測定チャネル４００は、関連するそれぞれの素子を通る類似のビーム経路を辿る。したがって、当業者は、第２のチャネル５００に対するビーム経路の利益を得ることにより、第１のチャネル４００に対するビーム経路を再現することができる。第２の測定チャネル５００は、第２のマルチプレクサ格子２０６に突き当たる。第２のマルチプレクサ格子２０６は、光を第１の検出器ビーム６０１及び第２の検出器ビーム６０２に分割し、それらは、ｙ−ｚ平面においてマルチプレクサ格子２０６から現れる。場合によっては、比較的径の大きいビームを使用してステージの並進及び回転のより広い動作範囲を得て、測定格子１０６における空間周波数誤差を平均することが有益である。マルチプレクサ格子２０５、２０６のピッチは、便宜上選択されており、所望の分離角によって決まる。ビーム径を大きくするためには、マルチプレクサとビームが突き当たる次の素子との間の同じ距離に対して、より大きい分離角が必要である。径の大きいビームが使用される場合、各検出器ビーム６０１、６０２は、任意にレンズ２０１によって集束されてもよい。そして、各集束ビーム６０１、６０２は、一定の位相オフセットを提供するそれぞれの第１の偏光子／位相差板２１３及び第２の偏光子／位相差板２１４を通過する。特定の実施形態では、一定の位相オフセットは、検出器アレイ２１６に突き当たる前、第１の検出器ビーム６０１と第２の検出器ビーム６０２との間で実質的に９０度であってもよい。
【００１９】
特定のホモダイン実施形態では、検出器アレイ２１６は、検出される各ビームに対し第１の検出器素子６０３及び第２の検出器素子６０４を備える。各検出器ビーム６０１、６０２は、動的位相差、すなわちセンサヘッド１０５に対する測定格子１０６の位置によって変化する位相差を有する。動的位相差は、１つのマルチプレクサからのすべての信号に対して共通である。各検出器ビーム６０１、６０２はまた、１つのマルチプレクサからの他のすべての信号とは無関係の一定の位相差も有する。ホモダインシステムは、位置の変化の方向感覚を維持するために、少なくとも２つの検出器ビームから利益を得る。代替実施形態に対してより多くの検出器が適切な場合もあり、その場合、各ビームに対する偏光子／位相差板が、その検出器の数に対して適切な一定の位相差を有する。Ｎ個（Ｎ＞２）の検出器の場合、隣接する検出器の間の位相差は、３６０／Ｎ度に等しい可能性がある。ヘテロダインの実施形態では、検出器アレイ２１５又は２１６において単一の検出器素子があってもよい。
【００２０】
センサヘッド１０５に接続される電子回路は、各検出器アレイ２１５又は２１６において測定される位相差の動的部分を抽出する。２つの測定チャネル４００、５００があるため、各センサヘッド１０５に対して２つの位相差が測定される。２つの位相差は、Ｎａ及びＮｂ（ここで、小文字aはＮの添え字である小さな文字Ａの代用、小文字ｂはＮの添え字である小さな文字Ｂの代用として用いている。）が波単位である場合、Ｎａ及びＮｂとして表される。測定格子１０６に関連するセンサヘッド１０５の位置は、以下の式によって得られる。
【００２１】
ｘ＝（ｐ／４）（Ｎｂ−Ｎａ）
ｚ＝（ｐ／４）（Ｎｂ＋Ｎａ）ｃｏｔ｛（１／２）（β−α）｝
【００２２】
ここで、ｐは測定格子ピッチであり、αは、スプリッタ格子からのビームと測定格子法線との間の角度であり、βは、回折経路と測定格子法線との間の角度である。
【００２３】
アッベ誤差補償を含むステージの精密位置測定では、少なくとも６自由度、すなわちＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿った並進と共にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を中心とする回転を最適に測定する。本教示によるセンサヘッド１０５を使用して、２自由度、特にＸ軸及びＺ軸に沿った並進を測定してもよい。Ｙ軸及びＺ軸を中心とする回転も測定する本教示による別の実施形態では、別個の光ビームが、第１のセンサヘッドと同じ測定格子１０６、又はピッチが同じ軸に沿って位置合せされる第２の独立した測定格子のいずれかに突き当たるように、第２のセンサヘッドが別個の位置に配置される。たとえば、第１のセンサヘッド１０５からの光ビームが、ピッチがＸ軸に沿って位置合せされる測定格子１０６に突き当たる場合、第２のセンサヘッドは、同じ測定格子１０６又はピッチがＸ軸に沿って位置合せされる別個の測定格子に突き当たる光ビームを生成する。第１のセンサヘッド及び第２のセンサヘッドからの測定値を結合して、Ｙ方向及びＺ方向を中心とする回転と共にＸ方向及びＺ方向における並進を測定することができるように、第２のセンサヘッドの位置を選択してもよい。第３のセンサヘッドが、残りのＹ方向並進及びＸ軸を中心とする回転を提供して（deliver）もよく、これは、その第３のセンサヘッドが、最初の２つのセンサヘッドに関してＺ軸を中心におよそ９０度回転し、Ｙ軸に沿ったピッチを有する測定格子に突き当たる場合である。このＹ方向測定格子は、最初２つのセンサヘッドが突き当たる測定格子（複数可）とは別個の光学部品であってもよく、又は、Ｘ軸に沿ったピッチだけでなくＹ軸に沿ったピッチも有する同じ格子であってもよい。この構成では、すべてのセンサヘッドが、同様に動作し、動きの方向に対して平行に格子ピッチから回折される光ビームを測定する。さらに別の実施形態では、測定格子は、非直交方向に沿ったピッチを有する。
【００２４】
本明細書では、教示の実施形態を、変位測定装置について説明する添付図面に関連して例として説明している。本教示の利益を得る当業者には、本教示の他の変形、適応及び実施形態が思いつくであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本教示による特定の実施形態での使用に適切なフォトリソグラフィ適用の実施形態のブロック図である。
【図２】本教示による距離測定システムの一部である、ｘ−ｚ平面におけるセンサヘッドの特定の実施形態のブロック図である。
【図３】ｙ−ｚ平面における且つビーム経路を示す図２の特定の実施形態のブロック図である。
【図４】本教示による特定の実施形態における第１の測定チャネル経路の図である。
【図５】本教示による特定の実施形態における第２の測定チャネル経路の図である。
【図６】本教示による特定の実施形態におけるビーム経路の一部のより詳細な図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー干渉計に係り、特に改良された変位測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
わずかな変位及び回転を精密に測定するために、基準ビーム及び測定ビームに分割される光のビームを使用するレーザ干渉法の使用が知られている。移動物体に取り付けられたミラーから測定ビームが反射され、且つ固定物体から反射される基準ビームと結合されることにより、位相差が生成される。この位相差は、基準ビームの反射器と測定ビームの反射器との間にもたらされる変位の量に比例する。
【０００３】
多くの用途において、測定ビーム経路は空気を通過する。用途によっては、ダブルパス（double pass）ビーム経路が、測定ビーム経路と基準ビーム経路との間の伝播角度の相殺を可能にすることができる。ダブルパスビーム経路は、ビーム経路長を増大させる。さらに、光の光路長は、移動物体の行程の４倍を超える可能性がある。集積回路リソグラフィで使用されるウェハ露光器具では、光路長は２メートル近くになる可能性がある。光が伝わる空気は、温度、圧力及び気体組成に関して適切に制御されなければならないため、ビーム経路が長いことにより、測定に問題が生じる。温度、圧力及び気体組成がすべて空気の屈折率に影響を与えるため、それらのうちのあらゆる変化又は不整合も、位相ずれ、したがって測定誤差又は測定不確実性として現れる。多くの用途では、空気の屈折率の制御は、性能制限因子になってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、干渉法変位測定用途において光移動の経路長を低減することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による、課題を解決するための手段は、特許請求の範囲に記載すると共に、以下の詳細な説明に記載している。
【０００６】
本教示を、添付図面に関連して以下の詳細な説明から理解することができる。図面において、異なる図面の同様の参照符号は、同じか又は類似の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、本教示による実施形態が理解されるために、特定の詳細を開示する例としての実施形態を示す。しかしながら、本開示の利益を享受した当業者には、本明細書に開示する特定の詳細から逸脱する本教示による他の実施形態が、依然として、添付の特許請求の範囲内にあることが明らかとなろう。さらに、例としての実施形態の説明を不明瞭にしないように、既知の装置及び方法の説明を省略している可能性もある。このような方法及び装置は、明らかに本教示の範囲内にある。
【０００８】
特に図面のうちの図１を参照すると、半導体ウェハ１００を製造するプロセスの一部として使用されるフォトリソグラフィシステムの一部の側面図が示されている。フォトリソグラフィシステムは、固定基準フレーム１０１、マスクステージ１０２、ウェハステージ１０３及び投影レンズ１０４を含む。フォトリソグラフィシステムは、本教示による変位測定装置の要素として１つ又は複数のセンサヘッド１０５及び測定格子１０６を含むことから利益を得る。図１は、移動ステージ１０２、１０３に取り付けられたセンサヘッド１０５と、固定基準フレーム１０１に取り付けられた測定格子１０６とを示す。当業者が理解するように、センサヘッド１０５を固定基準フレーム１０１に取り付け、測定格子１０６を移動ステージ１０２、１０３に取り付けることも、同様に適切である。
【０００９】
特に図面のうちの図２を参照すると、ｘ−ｚ平面に示される、本教示によるセンサヘッド１０５及び測定格子１０６の特定の実施形態のより詳細な側面図が示されている。センサヘッド１０５は、１つの光周波数を有する光ビーム２０１を提供する光源又は光搬送ファイバ２００を含む。光ビーム２０１は、スプリッタ格子２０４に突き当たる前にミラー２０２から反射されるように示されている。特定の実施形態では、ミラーからの反射は、光源２００を水平方向に適合させたいという要求からの人為的な結果である。しかしながら、当業者は、光源２００を垂直方向に置くこともまた適切であり、垂直方向では、光をさらに方向付けるためにミラー２０２が必要でない可能性がある、ということを理解する。ミラー２０２又は光源２００とスプリッタ格子２０４との間に、コリメータ２０３等のレンズが配置されることにより、スプリッタ格子２０４を照明する前の光ビームを必要に応じて（as appropriate）平行にする。当業者は、光ビームが特定の用途の目的に対してすでに十分に集束されている場合、レンズ又はコリメータ２０３が必要ではない、ということを理解する。別の実施形態では、別個のスプリッタ２０４素子及びコリメータ２０３素子を使用する代りに、フレネルレンズ等の単一光学素子を使用して、光ビームを分割し且つ集束させてもよい。スプリッタ格子２０４の両端に、第１のマルチプレクサ格子２０５及び第２のマルチプレクサ格子２０６がある。特定の実施形態では、スプリッタ格子２０４は、２つのマルチプレクサ格子２０５、２０６と隣接し、実質的に同様のピッチを有する。また特定の実施形態では、スプリッタ格子２０４は、マルチプレクサ格子２０５、２０６の溝方向に対して垂直な溝方向によって画定される。特定の実施形態では、マルチプレクサ格子２０５、２０６の各々は同様の溝方向を有する。センサヘッド１０５は、第１の再帰反射器２０７及び第２の再帰反射器２０８と、第１の集束レンズ２０９及び第２の集束レンズ２１０と、第１の偏光子／位相差板２１１、第２の偏光子／位相差板２１２、第３の偏光子／位相差板２１３及び第４の偏光子／位相差板２１４と、第１の検出器アレイ２１５及び第２の検出器アレイ２１６とを有する。代替実施形態では、マルチプレクサ格子２０５、２０６及び集束レンズ２０９、２１０によって提供される機能を一体化して、単一光学素子にしてもよい。再帰反射器２０７、２０８は、突き当たる光に対して逆平行に光を反射し、特定の実施形態では、キューブコーナ、キャッツアイ又は他のタイプの既知の再帰反射器であってもよい。本明細書で使用する際の「逆平行」という用語は、光ビームが平行であり且つ反対方向に伝播している状態を指す。各再帰反射器２０７、２０８、レンズ２０９、２１０及び検出器アレイ２１５、２１６は、それぞれのマルチプレクサ格子２０５、２０６に関連し、特定の実施形態では、各マルチプレクサ格子２０５、２０６に関連して２つの偏光子／位相差板２１１、２１２及び２１３、２１４がある。
【００１０】
特に図面のうちの図３を参照すると、ｙ−ｚ平面に示される本教示によるセンサヘッド１０５及び測定格子１０６の側面図が示されている。ミラー２０２、コリメータ２０３及びスプリッタ格子２０４は、センサヘッド１０５のｘ−ｚ平面に対して幾分か中心に配置され、互いに位置合せされている。第１のマルチプレクサ格子２０５及び第２のマルチプレクサ格子２０６は、スプリッタ格子２０４に隣接し、スプリッタ格子２０４の両側に配置される。センサヘッド１０５の両側に、レンズ２１０、２０９、偏光子／位相差板対２１３、２１４及び２１１、２１２、並びに検出器アレイ２１６、２１５のそれぞれが、概して位置合せされ、且つセンサヘッドが取り付けられるステージ１０３又は１０２によって画定される水平面に対してわずかに傾斜している。再帰反射器２０８、２０７は、ｙ方向において他の構成要素から分離され、また同様に、センサヘッドが取り付けられるステージ１０３又は１０２によって画定される水平面に対してわずかに傾斜している。再帰反射器２０８、２０７は、図２及び図３に示すようにｘ軸に沿って位置合せされる。同様に、レンズ２１０、２０９、偏光子／位相差板２１３、２１４及び検出器アレイ２１６、２１５は、ｘ軸に沿って位置合せされる。
【００１１】
光源２００及びミラー２０２は、光ビーム２０１がスプリッタ格子２０４に、ｘ−ｚ平面において垂直に突き当たるように、空間的に配置され且つ構成される。スプリッタ格子２０４は、光ビーム２０１を分割し、突き当たる角度に対して角度αで２つの別々の測定チャネル光ビームを形成する。スプリッタ格子２０４から現れる２つの別々の光ビームを、本明細書では、第１の測定チャネル４００及び第２の測定チャネル５００と呼ぶ。
【００１２】
特に図面のうちの図４を参照すると、スプリッタ格子２０４と測定格子１０６との間の第１の測定チャネル４００のビーム経路の一部の典型的な図が示されている。第１の測定チャネル４００は、スプリッタ格子２０４を出て、測定格子１０６に角度αで突き当たる。角度αは、突き当たるビーム４００のｚ成分に対するｘ成分の比の逆正接として定義される。測定格子１０６は、光を複数の次数に回折させるように構成される反射位相格子である。第１の測定チャネル４００の第１のアーム４０１は、０次回折（反射経路とも呼ぶ）であり、測定格子１０６から角度αで反射する。第１の測定ビーム４００の第１のアーム４０１は、マルチプレクサ格子２０６の後方を通過して第２の再帰反射器２０８に突き当たる。第２の再帰反射器２０８は、第１の測定ビーム４０１の第１のアーム４０１を逆平行に且つ空間的に分離して反射する。反射された第１のアーム４０１は、マルチプレクサ格子２０６の後方を通過して測定格子１０６に同様に角度αで突き当たる。第１のアーム４０１は、測定格子１０６から二度目で且つ再び角度αで反射し、第１のマルチプレクサ２０５に突き当たる。
【００１３】
第１の測定チャネル４００の第２のアーム４０２は、１次回折であり、測定格子に同様に角度αで突き当たった後、格子法に従い且つ測定格子１０６の特性によって定義される角度βで回折する。角度βは、回折ビームのｚ成分に対するｘ成分の比の逆正接として定義される。第２のアーム４０２は、マルチプレクサ格子２０５の後方を通過して第１の再帰反射器２０７に突き当たる。第１の再帰反射器２０７は、第２のアーム４０２を、入射ビームに対して逆平行に反射する。第２のアーム４０２は、第１のマルチプレクサ格子２０５の後方を通過して測定格子１０６に角度βで突き当たる。第２のアーム４０２は、測定格子１０６から角度αで回折して、第１のアーム４０１と再結合し同一線上になった後、測定チャネル４００として再結合されて第１のマルチプレクサ格子２０５に突き当たる。
【００１４】
代替実施形態では、光ビームは、図４に関して説明した経路と同様の経路を辿るが、測定格子１０６は、突き当たる光ビームを角度αが角度βと等しいように回折する。この代替実施形態は、ｚ方向における変位の変化に影響され難い。
【００１５】
特に図面のうちの図５を参照すると、スプリッタ格子２０４と測定格子１０６との間における第２の測定チャネル５００のビーム経路の典型的な図が示されている。第２の測定チャネル５００は、図示するように、第１の測定チャネル４００とは反対方向にｘベクトル成分を有する方向においてスプリッタ格子２０４から出て、測定格子１０６に角度αで突き当たる。第１のアーム５０１は、０次回折（反射経路とも呼ぶ）であり、測定格子１０６から角度αで反射する。第２の測定チャネル５００の第１のアーム５０１は、第１のマルチプレクサ格子２０５の後方を通過して第１の再帰反射器２０７に突き当たる。第１の再帰反射器２０７は、第２の測定チャネル５００の第１のアーム５０１を逆平行に且つ空間的に分離して反射する。反射された逆平行の第１のアーム５０１は、マルチプレクサ格子２０５の後方を通過して、測定格子１０６に同様に角度αで突き当たる。第１のアーム５０１は、測定格子１０６から２度目で再び角度αで反射し、第２のマルチプレクサ格子２０６に突き当たる。
【００１６】
第２の測定チャネル５００の第２のアーム５０２は、角度βで回折された１次回折である。第２のアーム５０２は、スプリッタ格子２０４の後方を通過して第２の再帰反射器２０８に突き当たる。第２の再帰反射器２０８は、第２のアーム５０２を入射ビームに対して逆平行に反射する。第２のアーム５０２は、第２のマルチプレクサ格子２０６の後方を通過して測定格子１０６に角度βで突き当たる。第２のアーム５０２は、測定格子１０６から角度αで回折して、第１のアーム５０１と再結合し且つ同一線上になった後、第２のマルチプレクサ格子２０６に突き当たる。
【００１７】
特に図面のうちに図３を参照すると、センサヘッドと、ｙ−ｚ平面における第１の測定チャネル４００及び第２の測定チャネル５００のビーム経路との側面図が示されている。両測定チャネル４００、５００の両アーム４０１、４０２及び５０１、５０２は、ｙ−ｚ平面において整列する。特定の実施形態では、反射ビーム及び回折ビームは、ｙ−ｚ平面において測定格子１０６に角度φで入射し、ｙ−ｚ平面において角度φで反射／回折する。ｘ−ｚ平面における反射及び回折は、図４に関して説明した通りである。ｙ−ｚ平面において角度φを変更することにより、ｘ−ｚ平面における角度α及びβの定義は変化しない。
【００１８】
特に図面のうちの図６を参照すると、第２の測定チャネルがマルチプレクサ格子２０６に突き当たった後の、ｙ−ｚ平面における第２の測定チャネル５００のビーム経路のより詳細な図が示されている。第１の測定チャネル４００は、関連するそれぞれの素子を通る類似のビーム経路を辿る。したがって、当業者は、第２のチャネル５００に対するビーム経路の利益を得ることにより、第１のチャネル４００に対するビーム経路を再現することができる。第２の測定チャネル５００は、第２のマルチプレクサ格子２０６に突き当たる。第２のマルチプレクサ格子２０６は、光を第１の検出器ビーム６０１及び第２の検出器ビーム６０２に分割し、それらは、ｙ−ｚ平面においてマルチプレクサ格子２０６から現れる。場合によっては、比較的径の大きいビームを使用してステージの並進及び回転のより広い動作範囲を得て、測定格子１０６における空間周波数誤差を平均することが有益である。マルチプレクサ格子２０５、２０６のピッチは、便宜上選択されており、所望の分離角によって決まる。ビーム径を大きくするためには、マルチプレクサとビームが突き当たる次の素子との間の同じ距離に対して、より大きい分離角が必要である。径の大きいビームが使用される場合、各検出器ビーム６０１、６０２は、任意にレンズ２０１によって集束されてもよい。そして、各集束ビーム６０１、６０２は、一定の位相オフセットを提供するそれぞれの第１の偏光子／位相差板２１３及び第２の偏光子／位相差板２１４を通過する。特定の実施形態では、一定の位相オフセットは、検出器アレイ２１６に突き当たる前、第１の検出器ビーム６０１と第２の検出器ビーム６０２との間で実質的に９０度であってもよい。
【００１９】
特定のホモダイン実施形態では、検出器アレイ２１６は、検出される各ビームに対し第１の検出器素子６０３及び第２の検出器素子６０４を備える。各検出器ビーム６０１、６０２は、動的位相差、すなわちセンサヘッド１０５に対する測定格子１０６の位置によって変化する位相差を有する。動的位相差は、１つのマルチプレクサからのすべての信号に対して共通である。各検出器ビーム６０１、６０２はまた、１つのマルチプレクサからの他のすべての信号とは無関係の一定の位相差も有する。ホモダインシステムは、位置の変化の方向感覚を維持するために、少なくとも２つの検出器ビームから利益を得る。代替実施形態に対してより多くの検出器が適切な場合もあり、その場合、各ビームに対する偏光子／位相差板が、その検出器の数に対して適切な一定の位相差を有する。Ｎ個（Ｎ＞２）の検出器の場合、隣接する検出器の間の位相差は、３６０／Ｎ度に等しい可能性がある。ヘテロダインの実施形態では、検出器アレイ２１５又は２１６において単一の検出器素子があってもよい。
【００２０】
センサヘッド１０５に接続される電子回路は、各検出器アレイ２１５又は２１６において測定される位相差の動的部分を抽出する。２つの測定チャネル４００、５００があるため、各センサヘッド１０５に対して２つの位相差が測定される。２つの位相差は、Ｎａ及びＮｂ（ここで、小文字aはＮの添え字である小さな文字Ａの代用、小文字ｂはＮの添え字である小さな文字Ｂの代用として用いている。）が波単位である場合、Ｎａ及びＮｂとして表される。測定格子１０６に関連するセンサヘッド１０５の位置は、以下の式によって得られる。
【００２１】
ｘ＝（ｐ／４）（Ｎｂ−Ｎａ）
ｚ＝（ｐ／４）（Ｎｂ＋Ｎａ）ｃｏｔ｛（１／２）（β−α）｝
【００２２】
ここで、ｐは測定格子ピッチであり、αは、スプリッタ格子からのビームと測定格子法線との間の角度であり、βは、回折経路と測定格子法線との間の角度である。
【００２３】
アッベ誤差補償を含むステージの精密位置測定では、少なくとも６自由度、すなわちＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿った並進と共にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を中心とする回転を最適に測定する。本教示によるセンサヘッド１０５を使用して、２自由度、特にＸ軸及びＺ軸に沿った並進を測定してもよい。Ｙ軸及びＺ軸を中心とする回転も測定する本教示による別の実施形態では、別個の光ビームが、第１のセンサヘッドと同じ測定格子１０６、又はピッチが同じ軸に沿って位置合せされる第２の独立した測定格子のいずれかに突き当たるように、第２のセンサヘッドが別個の位置に配置される。たとえば、第１のセンサヘッド１０５からの光ビームが、ピッチがＸ軸に沿って位置合せされる測定格子１０６に突き当たる場合、第２のセンサヘッドは、同じ測定格子１０６又はピッチがＸ軸に沿って位置合せされる別個の測定格子に突き当たる光ビームを生成する。第１のセンサヘッド及び第２のセンサヘッドからの測定値を結合して、Ｙ方向及びＺ方向を中心とする回転と共にＸ方向及びＺ方向における並進を測定することができるように、第２のセンサヘッドの位置を選択してもよい。第３のセンサヘッドが、残りのＹ方向並進及びＸ軸を中心とする回転を提供して（deliver）もよく、これは、その第３のセンサヘッドが、最初の２つのセンサヘッドに関してＺ軸を中心におよそ９０度回転し、Ｙ軸に沿ったピッチを有する測定格子に突き当たる場合である。このＹ方向測定格子は、最初２つのセンサヘッドが突き当たる測定格子（複数可）とは別個の光学部品であってもよく、又は、Ｘ軸に沿ったピッチだけでなくＹ軸に沿ったピッチも有する同じ格子であってもよい。この構成では、すべてのセンサヘッドが、同様に動作し、動きの方向に対して平行に格子ピッチから回折される光ビームを測定する。さらに別の実施形態では、測定格子は、非直交方向に沿ったピッチを有する。
【００２４】
本明細書では、教示の実施形態を、変位測定装置について説明する添付図面に関連して例として説明している。本教示の利益を得る当業者には、本教示の他の変形、適応及び実施形態が思いつくであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本教示による特定の実施形態での使用に適切なフォトリソグラフィ適用の実施形態のブロック図である。
【図２】本教示による距離測定システムの一部である、ｘ−ｚ平面におけるセンサヘッドの特定の実施形態のブロック図である。
【図３】ｙ−ｚ平面における且つビーム経路を示す図２の特定の実施形態のブロック図である。
【図４】本教示による特定の実施形態における第１の測定チャネル経路の図である。
【図５】本教示による特定の実施形態における第２の測定チャネル経路の図である。
【図６】本教示による特定の実施形態におけるビーム経路の一部のより詳細な図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
センサヘッド（１０５）と測定格子（１０６）とを具備し、
前記センサヘッドは、
光ビーム（２０１）を提供するように構成される光源（２００）と、
前記光ビーム（２０１）を第１の測定チャネル（４００）及び第２の測定チャネル（５００）に分割するスプリッタ格子（２０４）と、
前記第１の測定チャネル（４００）及び第２の測定チャネル（５００）を前記測定格子（１０６）に戻すように再帰反射するように構成される第１の再帰反射器（２０７）と、
前記第１の測定チャネル（４００）及び第２の測定チャネル（５００）を前記測定格子（１０６）に戻すように再帰反射するように構成される第２の再帰反射器（２０８）と、
前記第１の測定チャネル（４００）を受け取るように配置される第１の検出器アレイ（２１５）と、
前記第２の測定チャネル（５００）を受け取るように配置される第２の検出器アレイ（２１６）と
を備え、
前記測定格子（１０６）は、各測定チャネル（４００、５００）を、第１の照明パスにおいて第１のアーム（４０１、５０１）及び第２のアーム（４０２、５０２）に分割し、第２の照明パスにおいて該第１のアーム（４０１、５０１）及び該第２のアーム（４０２、５０２）を再結合するように構成される、装置。
【請求項２】
前記センサヘッドは、第１の軸に沿った変位を測定するように配置される第１のセンサヘッド（１０５）であると共に、該第１の軸に対して直交する軸に沿った変位を測定するように配置される第２のセンサヘッドをさらに具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のセンサヘッド（１０５）及び前記第２のセンサヘッド（１０５）は、前記測定格子（１０６）に突き当たる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記測定格子（１０６）は、２つの直交する軸に沿って位置合せされるピッチを有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記測定格子（１０６）は第１の測定格子であり、前記第１のセンサヘッド（１０５）は該第１の測定格子（１０６）に突き当たり、前記第２のセンサヘッドは第２の測定格子に突き当たる、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のアーム（４０１）は、前記測定格子（１０６）から角度αで反射し、前記第２のアーム（４０２）は、該測定格子（１０６）から角度βで回折する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記角度αは、前記角度βに等しくない、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記角度αは、前記角度βに実質的に等しい、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記光ビームは１つの光周波数を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記光ビーム（２０１）は、２つの光周波数成分を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記光ビーム（２０１）は、偏光によって分離される２つの光周波数成分を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記光源（２００）と前記スプリッタ格子（２０４）との間に配置されるコリメータ（２０３）をさらに具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記スプリッタ格子（２０４）は、分割部分と、第１の多重化部分（２０５）及び第２の多重化部分（２０６）とを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
第１のレンズ（２０９）及び第２のレンズ（２１０）が、前記スプリッタ格子（２０４）とそれぞれ前記第１の検出器アレイ（２１５）及び前記第２の検出器アレイ（２１６）との間に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記スプリッタ格子（２０４）は、前記マルチプレクサ格子（２０５、２０６）と隣接する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記測定格子（１０６）は、動いている物体に取り付けられ、前記センサヘッド（１０５）は固定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記センサヘッド（１０５）は、動いている物体に取り付けられ、前記測定格子（１０６）は固定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記センサヘッド（１０５）及び前記測定格子（１０６）は、それぞれの動いている物体に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記ｘ方向は、前記測定格子（１０６）の平面にあり且つ前記格子の溝に対して垂直であり、前記ｚ方向は、該測定格子（１０６）に対して垂直であり、該ｘ方向における変位は、前記第１の測定チャネル（４００）から検出される位相差と前記第２の測定チャネル（５００）から検出される位相差との間の差に比例し、前記ｚ方向における変位は、該第１の測定チャネル（４００）から検出される位相差と該第２の測定チャネル（５００）から検出される位相差との和に比例する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記検出器アレイ（２１５、２１６）は、Ｎａ及びＮｂとして表される前記第１の測定チャネル（４００）及び前記第２の測定チャネル（５００）に対する位相差を測定し、ｘ変位は、
ｘ＝（ｐ／４）（Ｎｂ−Ｎａ）
として計算され、ｚ変位は、
ｚ＝（ｐ／４）（Ｎｂ＋Ｎａ）ｃｏｔ｛（１／２）（β−α）｝
として計算され、ここで、ｐは前記測定格子のピッチであり、αは、前記測定格子（１０６）の法線に対する前記測定チャネル（４００）の該測定格子（１０６）への突き当たる角度であり、βは、該測定格子（１０６）の該法線に対する前記第２のアーム（４０２）の回折の角度である、請求項１９に記載の装置。
【請求項１】
装置であって、
センサヘッド（１０５）と測定格子（１０６）とを具備し、
前記センサヘッドは、
光ビーム（２０１）を提供するように構成される光源（２００）と、
前記光ビーム（２０１）を第１の測定チャネル（４００）及び第２の測定チャネル（５００）に分割するスプリッタ格子（２０４）と、
前記第１の測定チャネル（４００）及び第２の測定チャネル（５００）を前記測定格子（１０６）に戻すように再帰反射するように構成される第１の再帰反射器（２０７）と、
前記第１の測定チャネル（４００）及び第２の測定チャネル（５００）を前記測定格子（１０６）に戻すように再帰反射するように構成される第２の再帰反射器（２０８）と、
前記第１の測定チャネル（４００）を受け取るように配置される第１の検出器アレイ（２１５）と、
前記第２の測定チャネル（５００）を受け取るように配置される第２の検出器アレイ（２１６）と
を備え、
前記測定格子（１０６）は、各測定チャネル（４００、５００）を、第１の照明パスにおいて第１のアーム（４０１、５０１）及び第２のアーム（４０２、５０２）に分割し、第２の照明パスにおいて該第１のアーム（４０１、５０１）及び該第２のアーム（４０２、５０２）を再結合するように構成される、装置。
【請求項２】
前記センサヘッドは、第１の軸に沿った変位を測定するように配置される第１のセンサヘッド（１０５）であると共に、該第１の軸に対して直交する軸に沿った変位を測定するように配置される第２のセンサヘッドをさらに具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のセンサヘッド（１０５）及び前記第２のセンサヘッド（１０５）は、前記測定格子（１０６）に突き当たる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記測定格子（１０６）は、２つの直交する軸に沿って位置合せされるピッチを有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記測定格子（１０６）は第１の測定格子であり、前記第１のセンサヘッド（１０５）は該第１の測定格子（１０６）に突き当たり、前記第２のセンサヘッドは第２の測定格子に突き当たる、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のアーム（４０１）は、前記測定格子（１０６）から角度αで反射し、前記第２のアーム（４０２）は、該測定格子（１０６）から角度βで回折する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記角度αは、前記角度βに等しくない、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記角度αは、前記角度βに実質的に等しい、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記光ビームは１つの光周波数を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記光ビーム（２０１）は、２つの光周波数成分を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記光ビーム（２０１）は、偏光によって分離される２つの光周波数成分を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記光源（２００）と前記スプリッタ格子（２０４）との間に配置されるコリメータ（２０３）をさらに具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記スプリッタ格子（２０４）は、分割部分と、第１の多重化部分（２０５）及び第２の多重化部分（２０６）とを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
第１のレンズ（２０９）及び第２のレンズ（２１０）が、前記スプリッタ格子（２０４）とそれぞれ前記第１の検出器アレイ（２１５）及び前記第２の検出器アレイ（２１６）との間に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記スプリッタ格子（２０４）は、前記マルチプレクサ格子（２０５、２０６）と隣接する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記測定格子（１０６）は、動いている物体に取り付けられ、前記センサヘッド（１０５）は固定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記センサヘッド（１０５）は、動いている物体に取り付けられ、前記測定格子（１０６）は固定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記センサヘッド（１０５）及び前記測定格子（１０６）は、それぞれの動いている物体に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記ｘ方向は、前記測定格子（１０６）の平面にあり且つ前記格子の溝に対して垂直であり、前記ｚ方向は、該測定格子（１０６）に対して垂直であり、該ｘ方向における変位は、前記第１の測定チャネル（４００）から検出される位相差と前記第２の測定チャネル（５００）から検出される位相差との間の差に比例し、前記ｚ方向における変位は、該第１の測定チャネル（４００）から検出される位相差と該第２の測定チャネル（５００）から検出される位相差との和に比例する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記検出器アレイ（２１５、２１６）は、Ｎａ及びＮｂとして表される前記第１の測定チャネル（４００）及び前記第２の測定チャネル（５００）に対する位相差を測定し、ｘ変位は、
ｘ＝（ｐ／４）（Ｎｂ−Ｎａ）
として計算され、ｚ変位は、
ｚ＝（ｐ／４）（Ｎｂ＋Ｎａ）ｃｏｔ｛（１／２）（β−α）｝
として計算され、ここで、ｐは前記測定格子のピッチであり、αは、前記測定格子（１０６）の法線に対する前記測定チャネル（４００）の該測定格子（１０６）への突き当たる角度であり、βは、該測定格子（１０６）の該法線に対する前記第２のアーム（４０２）の回折の角度である、請求項１９に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２２４６６４（Ｐ２００８−２２４６６４Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−４９５５１（Ｐ２００８−４９５５１）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４９５５１（Ｐ２００８−４９５５１）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]