JPH0540011A - 干渉測長器 - Google Patents
干渉測長器Info
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- JPH0540011A JPH0540011A JP3196574A JP19657491A JPH0540011A JP H0540011 A JPH0540011 A JP H0540011A JP 3196574 A JP3196574 A JP 3196574A JP 19657491 A JP19657491 A JP 19657491A JP H0540011 A JPH0540011 A JP H0540011A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 測定顕微鏡や座標測定器等に使用されるｘｙ
ステージの移動量を測定する干渉測長器に関するもの
で、部品点数が少なくて、テーブルの構成をコンパクト
にすることが出来る。 ［構成］ ｘｙステージに設けられたｘ、ｙ方向を向く
一対の反射部材（ミラー）と、レーザー光源（１４、１
５）と、該レーザー光源からの光を第一、第二の束に二
分割するビームスプリッタ（５）と、更に第一の光束を
第一、第二の偏光成分に分けてそれぞれｘ、ｙ方向を向
いた反射部材に向ける偏光ビームスプリッタ（６）と、
前記第二の光束の一部と第一の偏光成分とを干渉させる
干渉光路（１１）と、前記第二の光束の他の一部と第二
の偏光成分とを干渉させる干渉光路（１２）とを備えた
干渉光学系（１）、及び前記両干渉バターンを受け干渉
信号（Ｓ）を検出する干渉信号検出部（４）から構成さ
れる。
ステージの移動量を測定する干渉測長器に関するもの
で、部品点数が少なくて、テーブルの構成をコンパクト
にすることが出来る。 ［構成］ ｘｙステージに設けられたｘ、ｙ方向を向く
一対の反射部材（ミラー）と、レーザー光源（１４、１
５）と、該レーザー光源からの光を第一、第二の束に二
分割するビームスプリッタ（５）と、更に第一の光束を
第一、第二の偏光成分に分けてそれぞれｘ、ｙ方向を向
いた反射部材に向ける偏光ビームスプリッタ（６）と、
前記第二の光束の一部と第一の偏光成分とを干渉させる
干渉光路（１１）と、前記第二の光束の他の一部と第二
の偏光成分とを干渉させる干渉光路（１２）とを備えた
干渉光学系（１）、及び前記両干渉バターンを受け干渉
信号（Ｓ）を検出する干渉信号検出部（４）から構成さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，測定顕微鏡や座標測定
器等に使用されるｘｙステージ等の対象物の移動量を測
定する干渉測長器に関するものである。
器等に使用されるｘｙステージ等の対象物の移動量を測
定する干渉測長器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ｘｙステージの二軸方向の移動量
を測定する器具としては、図（５）に示されるようなも
のがある。ｘｙステージ（２３）はテーブル（２５）上
をｘ、ｙ方向に移動できるようになっており、その可動
範囲は、図示された如く点線で囲まれた範囲である。ス
テージ（２３）には移動ミラー（３４）、（４１）が設
置されている。この測長器は、レーザー光源（３０）、
ハーフミラー（３１）、ｘ軸測長部（４７）、ｙ軸測長
部（４８）で構成される。各測長部は偏光ビームスプリ
ッタ（以後ＰＢＳと略す）（３２）、（３９）、λ／４
板（３３）、（４０）、信号検出器（３７）、（４４）
及び、入射光の方向如何を問わず入射方向と平行に反射
する光学素子であるコーナーキューブ（３５）、（３
６）、（４２）、（４３）から構成されている。
を測定する器具としては、図（５）に示されるようなも
のがある。ｘｙステージ（２３）はテーブル（２５）上
をｘ、ｙ方向に移動できるようになっており、その可動
範囲は、図示された如く点線で囲まれた範囲である。ス
テージ（２３）には移動ミラー（３４）、（４１）が設
置されている。この測長器は、レーザー光源（３０）、
ハーフミラー（３１）、ｘ軸測長部（４７）、ｙ軸測長
部（４８）で構成される。各測長部は偏光ビームスプリ
ッタ（以後ＰＢＳと略す）（３２）、（３９）、λ／４
板（３３）、（４０）、信号検出器（３７）、（４４）
及び、入射光の方向如何を問わず入射方向と平行に反射
する光学素子であるコーナーキューブ（３５）、（３
６）、（４２）、（４３）から構成されている。
【０００３】光源（３０）から発せられた光束はハーフ
ミラー（３１）により、反射する光束（４５）と透過す
る光束（４６）に二分割される。光束（４５）は前記Ｐ
ＢＳ（３２）に入射し、その入射光の中のｐ偏光成分
は、ＰＢＳ（３２）とλ／４板（３３）を透過して円偏
光に変換され、更に進んで移動ミラー（３４）により反
射され、その光束は再びλ／４板（３３）によりｓ偏光
に変換され、更にコーナーキューブ（３５）とＰＢＳ
（３２）により反射して、再び移動ミラー（３４）へ向
かうことになる。そしてこの移動ミラー（３４）で反射
された光束はλ／４板（３３）によりｐ偏光に戻り、Ｐ
ＢＳ（３２）を透過して信号検出器（３７）に入射す
る。
ミラー（３１）により、反射する光束（４５）と透過す
る光束（４６）に二分割される。光束（４５）は前記Ｐ
ＢＳ（３２）に入射し、その入射光の中のｐ偏光成分
は、ＰＢＳ（３２）とλ／４板（３３）を透過して円偏
光に変換され、更に進んで移動ミラー（３４）により反
射され、その光束は再びλ／４板（３３）によりｓ偏光
に変換され、更にコーナーキューブ（３５）とＰＢＳ
（３２）により反射して、再び移動ミラー（３４）へ向
かうことになる。そしてこの移動ミラー（３４）で反射
された光束はλ／４板（３３）によりｐ偏光に戻り、Ｐ
ＢＳ（３２）を透過して信号検出器（３７）に入射す
る。
【０００４】一方、光束（４５）の内ｓ偏光成分はＰＢ
Ｓ（３２）で反射して参照用のコーナーキューブ（３
６）へと向かい、ここで反射された光束はＰＢＳ（３
２）で再度反射するが、この時、前記移動ミラー（３
４）からの光束と重なり合って信号検出器（３７）へ向
かい、ここで干渉信号が検出されることになる。以上の
過程でｘ軸方向の測長がなされる。
Ｓ（３２）で反射して参照用のコーナーキューブ（３
６）へと向かい、ここで反射された光束はＰＢＳ（３
２）で再度反射するが、この時、前記移動ミラー（３
４）からの光束と重なり合って信号検出器（３７）へ向
かい、ここで干渉信号が検出されることになる。以上の
過程でｘ軸方向の測長がなされる。
【０００５】前記ハーフミラー（３１）で二分されたも
う一方の光束（４６）はミラー（３８）で反射されＰＢ
Ｓ（３９）に入射し、入射光の内ｓ偏光成分はＰＢＳ
（３９）で反射してλ／４板（４０）を透過して円偏光
に変換され、移動ミラー（４１）で反射した後、λ／４
板（３３）を通過してｐ偏光に変換され、ＰＢＳ（３
９）を透過してコーナーキューブ（４３）に入射する。
コーナーキューブ（４３）で反射した光束は再び移動ミ
ラー（４１）へ向かい、戻ってきた光はλ／４板（４
０）を透過してｓ偏光に戻り、ＰＢＳ（３９）で反射し
て信号検出器（４４）に入射する。
う一方の光束（４６）はミラー（３８）で反射されＰＢ
Ｓ（３９）に入射し、入射光の内ｓ偏光成分はＰＢＳ
（３９）で反射してλ／４板（４０）を透過して円偏光
に変換され、移動ミラー（４１）で反射した後、λ／４
板（３３）を通過してｐ偏光に変換され、ＰＢＳ（３
９）を透過してコーナーキューブ（４３）に入射する。
コーナーキューブ（４３）で反射した光束は再び移動ミ
ラー（４１）へ向かい、戻ってきた光はλ／４板（４
０）を透過してｓ偏光に戻り、ＰＢＳ（３９）で反射し
て信号検出器（４４）に入射する。
【０００６】更に光束（４６）のうちｐ偏光成分は、Ｐ
ＢＳ（３９）を透過してコーナーキューブ（４２）で反
射した後、ＰＢＳ（３９）で移動ミラー（４１）からの
光束と重なり合い、信号検出器（４４）において干渉信
号が検出されることで、ｙ軸方向の測長がなされる。
ＢＳ（３９）を透過してコーナーキューブ（４２）で反
射した後、ＰＢＳ（３９）で移動ミラー（４１）からの
光束と重なり合い、信号検出器（４４）において干渉信
号が検出されることで、ｙ軸方向の測長がなされる。
【発明が解決しようとする課題】然し従来のこの様な測
長方法では、ｘ軸、ｙ軸の測長をそれぞれ別個に行うた
めに、少なくとも二組の干渉部と２組の信号検出部（３
７、４４）が必要となり、このため部品点数が増加し、
スペースを広くとる必要があった。本発明は上記従来の
欠点を解消し、部品点数が少なくて済み、テーブルの構
成をコンパクトにすることが出来るｘｙステージ用の二
軸干渉測長器を提供することを目的とする。
長方法では、ｘ軸、ｙ軸の測長をそれぞれ別個に行うた
めに、少なくとも二組の干渉部と２組の信号検出部（３
７、４４）が必要となり、このため部品点数が増加し、
スペースを広くとる必要があった。本発明は上記従来の
欠点を解消し、部品点数が少なくて済み、テーブルの構
成をコンパクトにすることが出来るｘｙステージ用の二
軸干渉測長器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による干渉測長器は、ｘ、ｙの二軸方向に移
動可能な対象物の移動距離を測定する干渉測長器におい
て、前記対象物に取り付けたｘ方向およびｙ方向を向い
た反射部材と、レーザー光源と、該レーザー光源からの
光を第一、第二の光束に二分割するビームスプリッタ
と、前記第一の光束を第一、第二の偏光成分に分け、第
一、第二の偏光成分をそれぞれｘ方向、ｙ方向を向いた
反射部材に向ける偏光ビームスプリッタと、前記第二の
光束の一部と第一の偏光成分とを干渉させる干渉光路
と、前記第二の光束の他の一部と第二の偏光成分とを干
渉させる干渉光路とを備えた干渉光学系、および前記両
干渉バターンを受け干渉信号を検出する干渉信号検出部
とよりなることを特徴とするものである。
め、本発明による干渉測長器は、ｘ、ｙの二軸方向に移
動可能な対象物の移動距離を測定する干渉測長器におい
て、前記対象物に取り付けたｘ方向およびｙ方向を向い
た反射部材と、レーザー光源と、該レーザー光源からの
光を第一、第二の光束に二分割するビームスプリッタ
と、前記第一の光束を第一、第二の偏光成分に分け、第
一、第二の偏光成分をそれぞれｘ方向、ｙ方向を向いた
反射部材に向ける偏光ビームスプリッタと、前記第二の
光束の一部と第一の偏光成分とを干渉させる干渉光路
と、前記第二の光束の他の一部と第二の偏光成分とを干
渉させる干渉光路とを備えた干渉光学系、および前記両
干渉バターンを受け干渉信号を検出する干渉信号検出部
とよりなることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】偏光ビームスプリッタで分割された二光束がそ
れぞれｘ、ｙ軸方向移動ミラーで反射され、ビームスプ
リッタで別々に前記参照光と重ね合わせられた後、各々
前記干渉信号検出部を通して光電検出される。
れぞれｘ、ｙ軸方向移動ミラーで反射され、ビームスプ
リッタで別々に前記参照光と重ね合わせられた後、各々
前記干渉信号検出部を通して光電検出される。
【０００９】
【実施例】以下図面に基づき本発明の構成を詳説する。
図１は、ｘ軸、ｙ軸の二軸方向の測長を、一組の干渉計
と信号検出部とで同時に行うことのできる本発明による
干渉測長器の一実施例の概略を示す平面図である。
図１は、ｘ軸、ｙ軸の二軸方向の測長を、一組の干渉計
と信号検出部とで同時に行うことのできる本発明による
干渉測長器の一実施例の概略を示す平面図である。
【００１０】本干渉測長器は、干渉光学系（１）、ｘ軸
移動ミラー（２）、ｙ軸移動ミラー（３）、信号検出光
学系（４）から構成され、ｘ軸、ｙ軸の両方向に移動可
能なステージ（対象物）に対して応用されるものであ
る。
移動ミラー（２）、ｙ軸移動ミラー（３）、信号検出光
学系（４）から構成され、ｘ軸、ｙ軸の両方向に移動可
能なステージ（対象物）に対して応用されるものであ
る。
【００１１】更に、上記干渉光学系（１）は偏光ビーム
スプリッタ（５）、（６）とπ／４ローテータ（７）、
（８）とλ／４板（９）、（１０）とコーナーキューブ
（１１）、（１２）及び光路補正光学系（１３）とから
構成される。
スプリッタ（５）、（６）とπ／４ローテータ（７）、
（８）とλ／４板（９）、（１０）とコーナーキューブ
（１１）、（１２）及び光路補正光学系（１３）とから
構成される。
【００１２】先ず、図示しない光源から発せられた可干
渉性の直線偏光（１４）は干渉光学系（１）に入射す
る。この入射光のうちｐ偏光成分（１４）は偏光ビーム
スプッタ（以後ＰＢＳと略す）（５）を透過し、π／４
ローテータ（７）により振動面の向きが４５°回転す
る。π／４ローテータ（７）を透過して振動面の向きが
回転した光束（１４）のうちｐ偏光成分（１４ｂ）は、
ＰＢＳ（６）を透過してλ／４板（９）を通り、円偏光
に変換され、ｘ軸方向に移動するミラー（２）へ向か
う。ｘ軸移動ミラー（２）で反射した光束は再びλ／４
板（９）を透過してｓ偏光に変換され、ＰＢＳ（６）で
反射後コーナーキューブ（１１）に入射する。コーナー
キューブ（１１）で反射した光束はＰＢＳ（６）で反射
し、再度ｘ軸移動ミラー（２）との間を往復する。戻っ
てきた光束はλ／４板（９）でｐ偏光に戻り、ＰＢＳ
（６）、ＰＢＳ（５）を透過しミラーＭで反射され信号
検出光学系（４）へと向かう。
渉性の直線偏光（１４）は干渉光学系（１）に入射す
る。この入射光のうちｐ偏光成分（１４）は偏光ビーム
スプッタ（以後ＰＢＳと略す）（５）を透過し、π／４
ローテータ（７）により振動面の向きが４５°回転す
る。π／４ローテータ（７）を透過して振動面の向きが
回転した光束（１４）のうちｐ偏光成分（１４ｂ）は、
ＰＢＳ（６）を透過してλ／４板（９）を通り、円偏光
に変換され、ｘ軸方向に移動するミラー（２）へ向か
う。ｘ軸移動ミラー（２）で反射した光束は再びλ／４
板（９）を透過してｓ偏光に変換され、ＰＢＳ（６）で
反射後コーナーキューブ（１１）に入射する。コーナー
キューブ（１１）で反射した光束はＰＢＳ（６）で反射
し、再度ｘ軸移動ミラー（２）との間を往復する。戻っ
てきた光束はλ／４板（９）でｐ偏光に戻り、ＰＢＳ
（６）、ＰＢＳ（５）を透過しミラーＭで反射され信号
検出光学系（４）へと向かう。
【００１３】光束（１４）のうち他方のｓ偏光成分（１
４ａ）は、ＰＢＳ（６）で反射して光路補正光学系（１
３）、λ／４板（１０）を透過し、円偏光となってｙ軸
移動ミラー（３）へ向かう。ここで、光路補正光学系
（１３）は、光束（１４ａ）がｙ軸移動ミラー（３）の
適当な位置に、ｙ軸に平行に入射するように光束の方向
を変える働きをするものであって、本実施例ではウエツ
ジ基板を使用している。
４ａ）は、ＰＢＳ（６）で反射して光路補正光学系（１
３）、λ／４板（１０）を透過し、円偏光となってｙ軸
移動ミラー（３）へ向かう。ここで、光路補正光学系
（１３）は、光束（１４ａ）がｙ軸移動ミラー（３）の
適当な位置に、ｙ軸に平行に入射するように光束の方向
を変える働きをするものであって、本実施例ではウエツ
ジ基板を使用している。
【００１４】ｙ軸移動ミラー（３）で反射した光束はλ
／４板（１０）でｐ偏光に変換され、光路補正光学系
（１３）、ＰＢＳ（６）を透過してコーナーキューブ
（１１）に入射する。コーナーキューブ（１１）で反射
した光束は再度ｙ軸移動ミラー（３）へ向かい、戻って
きた光束はｓ偏光となってＰＢＳ（６）、ＰＢＳ（５）
で反射され信号検出光学系（４）へ向かう。
／４板（１０）でｐ偏光に変換され、光路補正光学系
（１３）、ＰＢＳ（６）を透過してコーナーキューブ
（１１）に入射する。コーナーキューブ（１１）で反射
した光束は再度ｙ軸移動ミラー（３）へ向かい、戻って
きた光束はｓ偏光となってＰＢＳ（６）、ＰＢＳ（５）
で反射され信号検出光学系（４）へ向かう。
【００１５】一方、前記干渉光学系（１）に入射した光
束のうちのｓ偏光成分（１５）はＰＢＳ（５）で反射し
て、参照光としてコーナーキューブ（１２）に向かう。
コーナーキューブ（１２）で反射した光はπ／４ローテ
ータ（８）により振動面の向きが４５°回転し、ＰＢＳ
（５）で二分されてｓ偏光成分はｘ軸移動ミラー（２）
からの物体光と重ね合わせられ、干渉信号が検出され
る。
束のうちのｓ偏光成分（１５）はＰＢＳ（５）で反射し
て、参照光としてコーナーキューブ（１２）に向かう。
コーナーキューブ（１２）で反射した光はπ／４ローテ
ータ（８）により振動面の向きが４５°回転し、ＰＢＳ
（５）で二分されてｓ偏光成分はｘ軸移動ミラー（２）
からの物体光と重ね合わせられ、干渉信号が検出され
る。
【００１６】同様に、ｐ偏光成分はｙ軸移動ミラー
（３）からの物体光と重ね合わせられ、干渉信号が検出
される。
（３）からの物体光と重ね合わせられ、干渉信号が検出
される。
【００１７】以下、本実施例の信号検出方法を説明す
る。信号検出光学系（４）は、λ／４板（１６）、ビー
ムスプリッタ（ＢＳと略す）（１７）、π／４ローテー
タ（１８）、ＰＢＳ（１９）、（２０）、フォトデイ テ
クタ（ＰＤ）（２１ａ）〜（２１ｈ）から構成される。
る。信号検出光学系（４）は、λ／４板（１６）、ビー
ムスプリッタ（ＢＳと略す）（１７）、π／４ローテー
タ（１８）、ＰＢＳ（１９）、（２０）、フォトデイ テ
クタ（ＰＤ）（２１ａ）〜（２１ｈ）から構成される。
【００１８】参照光のｓ偏光成分とｘ軸移動ミラー
（２）からの物体光はＰＢＳ（５）で重ね合わせられた
後、ミラー（Ｍ）で反射し、λ／４板（１６）を透過し
て互いに逆回りの円偏光に変換され、ＢＳ（１７）で二
分割される。このうちＢＳ（１７）で反射された光束は
更に、ＰＢＳ（２０）でｓ偏光成分とｐ偏光成分に分け
られ、それぞれＰＤ（２１ｄ），（２１ｇ）に入射して
干渉信号Ｓ4及びＳ7 が検出される。ＰＤ（２１ｄ）、
（２１ｇ）ヘの入射光は各々の振動面の向きが９０°違
うため、Ｓ4 ＝１＋Sin ( ψx −ψγ) とすれば、Ｓ7
＝１−Sin ( ψx −ψγ) となり、干渉信号Ｓ4 とＳ7
の位相差はπになる。尚、ここでψx はｘ軸移動ミラー
（２）からの光の位相、ψγは参照光の位相である。
（２）からの物体光はＰＢＳ（５）で重ね合わせられた
後、ミラー（Ｍ）で反射し、λ／４板（１６）を透過し
て互いに逆回りの円偏光に変換され、ＢＳ（１７）で二
分割される。このうちＢＳ（１７）で反射された光束は
更に、ＰＢＳ（２０）でｓ偏光成分とｐ偏光成分に分け
られ、それぞれＰＤ（２１ｄ），（２１ｇ）に入射して
干渉信号Ｓ4及びＳ7 が検出される。ＰＤ（２１ｄ）、
（２１ｇ）ヘの入射光は各々の振動面の向きが９０°違
うため、Ｓ4 ＝１＋Sin ( ψx −ψγ) とすれば、Ｓ7
＝１−Sin ( ψx −ψγ) となり、干渉信号Ｓ4 とＳ7
の位相差はπになる。尚、ここでψx はｘ軸移動ミラー
（２）からの光の位相、ψγは参照光の位相である。
【００１９】一方、ＢＳ（１７）を透過した光束はπ／
４ローテータ（１８）を透過してＰＢＳ（１９）でｐ偏
光成分とｓ偏光成分に分けられ、夫々ＰＤ（２１ｂ）、
（２１ｅ）に入射して干渉信号Ｓ2 及びＳ5 が検出され
る。これはＰＢＳ（１９）をの回りに４５°回転させて
信号検出したと考えても良い。従ってＰＤ（２１ｄ）へ
の入射光に対してＰＤ（２１ｂ）への入射光は振動面の
向きが４５°ずれているのと同じことになり、干渉信号
Ｓ2 ＝１＋Cos(ψx −ψγ) 、Ｓ5 ＝１−Cos(ψx −ψ
γ) となるので、干渉信号Ｓ4 とＳ2 の位相差はπ／２
となる。ここで干渉信号Ｓ5 とＳ2 の位相差はπである
から、結局０，π／２，π、３π／２の４個の信号が得
られる。更に干渉信号Ｓ2 −Ｓ5 、干渉信号Ｓ4 −Ｓ7
を検出すれば、ＤＣ成分の無い二相信号が得られ、移動
の向きを含めたｘ軸方向の測長が可能になる。
４ローテータ（１８）を透過してＰＢＳ（１９）でｐ偏
光成分とｓ偏光成分に分けられ、夫々ＰＤ（２１ｂ）、
（２１ｅ）に入射して干渉信号Ｓ2 及びＳ5 が検出され
る。これはＰＢＳ（１９）をの回りに４５°回転させて
信号検出したと考えても良い。従ってＰＤ（２１ｄ）へ
の入射光に対してＰＤ（２１ｂ）への入射光は振動面の
向きが４５°ずれているのと同じことになり、干渉信号
Ｓ2 ＝１＋Cos(ψx −ψγ) 、Ｓ5 ＝１−Cos(ψx −ψ
γ) となるので、干渉信号Ｓ4 とＳ2 の位相差はπ／２
となる。ここで干渉信号Ｓ5 とＳ2 の位相差はπである
から、結局０，π／２，π、３π／２の４個の信号が得
られる。更に干渉信号Ｓ2 −Ｓ5 、干渉信号Ｓ4 −Ｓ7
を検出すれば、ＤＣ成分の無い二相信号が得られ、移動
の向きを含めたｘ軸方向の測長が可能になる。
【００２０】ｙ軸移動ミラー（３）からの物体光と参照
光のｐ偏光成分もＰＢＳ（５）で重ね合わせられた後、
同様にして干渉信号Ｓ1 、Ｓ3 、Ｓ6 、Ｓ8 が検出さ
れ、ｙ方向の測長が可能になる。ｙ軸方向に関しては、
干渉信号Ｓ1 ＝１＋Cos(ψy −ψγ) 、Ｓ3 ＝１＋Sin
(ψy −ψγ) 、Ｓ6 ＝１−Cos(ψy −ψγ) 、Ｓ8 ＝
１−Sin(ψy −ψγ) となる。ここでψy はｙ軸移動ミ
ラー（３）からの光の位相である。
光のｐ偏光成分もＰＢＳ（５）で重ね合わせられた後、
同様にして干渉信号Ｓ1 、Ｓ3 、Ｓ6 、Ｓ8 が検出さ
れ、ｙ方向の測長が可能になる。ｙ軸方向に関しては、
干渉信号Ｓ1 ＝１＋Cos(ψy −ψγ) 、Ｓ3 ＝１＋Sin
(ψy −ψγ) 、Ｓ6 ＝１−Cos(ψy −ψγ) 、Ｓ8 ＝
１−Sin(ψy −ψγ) となる。ここでψy はｙ軸移動ミ
ラー（３）からの光の位相である。
【００２１】図（２）は干渉測長器（２２）を用いてｘ
ｙステージ（２３）の移動両を測定する場合の様子を示
したものである。図において、試料台（２４）はｘｙス
テージ（２３）と一体的に移動可能なようにｘｙステー
ジ（２３）の上に乗っており、ｘ軸移動ミラー（２）、
ｙ軸移動ミラー（３）はこのｘｙステージ（２３）に設
置されている。またｘｙステージ（２３）はテーブル
（２５）の上をｘｙ方向に移動可能になっている。測長
器（２２）はテーブル（２５）の内側にｘ、ｙ軸の測定
光軸の延長が視野の中央を通って夫々の移動ミラー
（２）、（３）に当たるように配置、固定されている。
ｘｙステージ（２３）としては、ｘｙ方向の何れの方向
にも移動可能な機構とする必要は無く、単にｘまたはｙ
の一方向にのみ移動可能なステージを二段重ね合わて、
その上にミラーを設置した試料台（２４）を重ねたもの
であってもよい。またｘ、ｙの二段に分かれたステージ
の移動を直接測定することも勿論可能である。
ｙステージ（２３）の移動両を測定する場合の様子を示
したものである。図において、試料台（２４）はｘｙス
テージ（２３）と一体的に移動可能なようにｘｙステー
ジ（２３）の上に乗っており、ｘ軸移動ミラー（２）、
ｙ軸移動ミラー（３）はこのｘｙステージ（２３）に設
置されている。またｘｙステージ（２３）はテーブル
（２５）の上をｘｙ方向に移動可能になっている。測長
器（２２）はテーブル（２５）の内側にｘ、ｙ軸の測定
光軸の延長が視野の中央を通って夫々の移動ミラー
（２）、（３）に当たるように配置、固定されている。
ｘｙステージ（２３）としては、ｘｙ方向の何れの方向
にも移動可能な機構とする必要は無く、単にｘまたはｙ
の一方向にのみ移動可能なステージを二段重ね合わて、
その上にミラーを設置した試料台（２４）を重ねたもの
であってもよい。またｘ、ｙの二段に分かれたステージ
の移動を直接測定することも勿論可能である。
【００２２】図（３）、図（４）に第二の実施例を示
す。この実施例では横方向（平面）のスペースを出来る
だけ省略すべく、干渉光学系（１）や信号検出光学系
（４）を縦型に構成し、入射光を下方から採り入れるよ
うにしたもので、構成は第一実施例の場合と略同様であ
るがｘステージ（２６）、ｙステージ（２７）はそれぞ
れｘ軸、ｙ軸方向にのみ移動可能なステージを使用し、
光路補正光学系（１３）にはｘ軸、ｙ軸方向それぞれに
直角プリズム（１３ａ）、（１３ｂ）を用いている。
す。この実施例では横方向（平面）のスペースを出来る
だけ省略すべく、干渉光学系（１）や信号検出光学系
（４）を縦型に構成し、入射光を下方から採り入れるよ
うにしたもので、構成は第一実施例の場合と略同様であ
るがｘステージ（２６）、ｙステージ（２７）はそれぞ
れｘ軸、ｙ軸方向にのみ移動可能なステージを使用し、
光路補正光学系（１３）にはｘ軸、ｙ軸方向それぞれに
直角プリズム（１３ａ）、（１３ｂ）を用いている。
【００２３】以上の第一、第二実施例において、コーナ
ーキューブ（１１）、（１２）はキャッツアイに置き換
えることも可能であり、またステージが安定していて上
下方向の振れが少ない場合は、直角プリズムを使用して
もよい。尚π／４ローテータ（７）、（８）は、λ／２
板またはλ／４板を使用することも可能である。
ーキューブ（１１）、（１２）はキャッツアイに置き換
えることも可能であり、またステージが安定していて上
下方向の振れが少ない場合は、直角プリズムを使用して
もよい。尚π／４ローテータ（７）、（８）は、λ／２
板またはλ／４板を使用することも可能である。
【００２４】また、本実施例では、ミラー移動方向を検
出するために偏光を利用して位相をπ／２ずらせた信号
を得ている。このため必然的に干渉光学系１の構成部品
に偏光ビームスプリッタを使用しているが、信号検出方
法としてのヘテロダイン法などを用いることも可能であ
る。その場合には偏光用でなく普通のビームスプリッタ
を使用することができ、これにより偏光の変換素子も不
必要となり、π／４ローテータ（７）、（８）は不要と
なる。
出するために偏光を利用して位相をπ／２ずらせた信号
を得ている。このため必然的に干渉光学系１の構成部品
に偏光ビームスプリッタを使用しているが、信号検出方
法としてのヘテロダイン法などを用いることも可能であ
る。その場合には偏光用でなく普通のビームスプリッタ
を使用することができ、これにより偏光の変換素子も不
必要となり、π／４ローテータ（７）、（８）は不要と
なる。
【００２５】
【発明の効果】入射光を分割してｘ軸、ｙ軸方向の測長
器を一組の干渉光学系と信号検出光学系とで行うため
に、素子数を逓減でき、スペースを可及的に小さくする
ことができる。
器を一組の干渉光学系と信号検出光学系とで行うため
に、素子数を逓減でき、スペースを可及的に小さくする
ことができる。
【図１】本発明によるｘｙステージ移動量を測定する干
渉測長器の概略平面図である。
渉測長器の概略平面図である。
【図２】同上ステージと測長部との関係位置を示す斜視
図である。
図である。
【図３】第二実施例による干渉測長器の要部斜視図であ
る。
る。
【図４】第二実施例によるステージと測長部の相対位置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図５】本発明を使用しない従来のステージ移動量測定
装置の構成を示す平面概略図である。
装置の構成を示す平面概略図である。
１ 干渉光学系 ２ ｘ軸移動ミラー ３ ｙ軸移動ミラー ４ 信号検出光学系 ５ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） ６ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） ７ π／４ローテータ ８ π／４ローテータ ９ λ／４板 １０ λ／４板 １１ コーナーキューブ １２ コーナーキューブ １３ 光路補正光学系 １４ 光束（１４ａ、１４ｂ） １５ 光束 １６ λ／４板 １７ ビームスプリッタ（ＢＳ） １８ π／４ローテータ １９ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） ２０ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） ２１ フォトデイ テクタ（２１ａ〜２１ｈ） ２２ 測長器 ２３ ステージ ２４ 試料台 ２５ テーブル ２６ ｘステージ ２７ ｙステージ Ｍ ミラー Ｓ 干渉信号（Ｓ1 〜Ｓ8 ）
Claims (1)
- 【請求項１】 ｘ、ｙの二軸方向に移動可能な対象物の
移動距離を測定する干渉測長器において、前記対象物に
取り付けたｘ方向およびｙ方向を向いた反射部材と、レ
ーザー光源と、該レーザー光源からの光を第一、第二の
光束に二分割するビームスプリッタと、前記第一の光束
を第一、第二の偏光成分に分け、第一、第二の偏光成分
をそれぞれｘ方向、ｙ方向を向いた反射部材に向ける偏
光ビームスプリッタと、前記第二の光束の一部と第一の
偏光成分とを干渉させる干渉光路と、前記第二の光束の
他の一部と第二の偏光成分とを干渉させる干渉光路とを
備えた干渉光学系、および前記両干渉バターンを受け干
渉信号を検出する干渉信号検出部とよりなることを特徴
とする干渉測長器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196574A JPH0540011A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 干渉測長器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196574A JPH0540011A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 干渉測長器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540011A true JPH0540011A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16360008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196574A Withdrawn JPH0540011A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 干渉測長器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0540011A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006060229A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Asml Netherlands Bv | 偏光ビームスプリッタ装置、干渉計モジュール、リソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 |
| US7443511B2 (en) | 2003-11-25 | 2008-10-28 | Asml Netherlands B.V. | Integrated plane mirror and differential plane mirror interferometer system |
| JP2009023011A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Canon Inc | 位置決め装置 |
| JP2010149265A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Canon Inc | 位置決め装置 |
| JP2010151572A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk | 偏光分離型干渉計の偏光分離部及び偏光分離型干渉計及び偏光分離干渉計型測長器 |
| US7880894B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Vibration detection device and vibration detector |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3196574A patent/JPH0540011A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7443511B2 (en) | 2003-11-25 | 2008-10-28 | Asml Netherlands B.V. | Integrated plane mirror and differential plane mirror interferometer system |
| US7474409B2 (en) | 2003-11-25 | 2009-01-06 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic interferometer system with an absolute measurement subsystem and differential measurement subsystem and method thereof |
| JP2006060229A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Asml Netherlands Bv | 偏光ビームスプリッタ装置、干渉計モジュール、リソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 |
| US7880894B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Vibration detection device and vibration detector |
| JP2009023011A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Canon Inc | 位置決め装置 |
| JP2010151572A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk | 偏光分離型干渉計の偏光分離部及び偏光分離型干渉計及び偏光分離干渉計型測長器 |
| JP2010149265A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Canon Inc | 位置決め装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |