CN104345577A - 对准装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对准装置，包括照明模块、干涉模块和探测模块，所述干涉模块至少包括一组科斯特（Koster）棱镜，多个波长的光源发出的光束通过所述照明模块输出照明光束，所述照明光束通过所述干涉模块入射到对准标记，所述干涉模块还通过所述科斯特（Koster）棱镜将所述对准标记衍射得到的对称的正负极衍射光进行重合形成探测光，所述探测光被所述探测模块转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记的位置信息。本发明在干涉模块中使用了科斯特（Koster）棱镜（Koester棱镜），相比于空间多面体结构的屋脊棱镜，可有效的降低加工制造、装调难度。

Description

对准装置

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种光刻设备中的对准装置。

背景技术

目前，光刻设备大多所采用是基于光栅衍射干涉的对准系统。该类对准系统基本特征为：包含单个波长或多波长的照明光束照射在光栅型对准标记上发生衍射，产生的各级衍射光携带有关于对准标记的位置信息；不同级次的光束以不同的衍射角从相位对准光栅上散开，通过对准系统收集各级次的衍射光束，使两个对称的正负衍射级次（如±1级、±2级、±级等）在对准系统的像面或瞳面重叠相干，形成各级干涉信号。当对标记光栅进行扫描时，利用光电探测器记录干涉信号的强度变化，通过信号处理，确定对准中心位置。

目前，现有技术中具有代表性的是荷兰ASML公司采用一种离轴对准系统，该对准系统在光源部分采用红光、绿光双光源照射；并采用楔块列阵或楔板组来实现对准标记多级衍射光的重叠和相干成像，并在像面上将成像空间分开；红光和绿光的对准信号通过一个偏振分束棱镜来分离；通过探测对准标记像透过参考光栅的透射光强，得到正弦输出的对准信号。首先，由于该系统采用偏振分束棱镜的分光系统只能分离两个波长的色光，对两个波长以上的对准信号则无能为力；其次该对准系统的多级衍射光在像面干涉，在对准标记反射率不均匀时，标记旋转、倍率误差等因素导致的对准误差较大；最后，该对准系统使用楔块列阵时，对折射正、负相同级次的两楔块的面型和楔角一致性要求很高；而楔板组的加工制造、装配和调整的要求也很高，具体实现起来工程难度较大，代价昂贵。

另外一种现有技术也是荷兰ASML公式采用的离轴对准系统。该系统通过一个旋转自参考干涉仪产生两个相对旋转180度的对准标记像，在光瞳面探测重叠衍射级的干涉信号，根据探测到的各级次干涉信号的相对相位变化得到对准位置信号。该对准系统采用了多主截面，空间复合棱镜结果的旋转自参考干涉仪，棱镜的加工和装调公差要求很高，棱镜组胶合难度较大。例如常用的施密特屋脊棱镜，其至少4个面需要精加工，特别是屋脊面的夹角误差需控制在±5”，面型误差约0.5λ，相对入射面的装调精度在微米量级。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何采用更简单的光学器件实现对准标记产生的衍射光实现重叠干涉，同时能够降低对准系统的加工和装调难度。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种对准装置，包括照明模块、干涉模块和探测模块，所述干涉模块至少包括一组科斯特（Koster）棱镜，多个波长的光源发出的光束通过所述照明模块输出照明光束，所述照明光束通过所述干涉模块入射到对准标记，所述干涉模块还通过所述科斯特（Koster）棱镜将所述对准标记衍射得到的对称的正、负极次衍射光进行重合形成探测光，所述探测光被所述探测模块转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记的位置信息。

所述照明模块包括光纤耦合器、多路转换器和两个单模保偏光纤，多个波长的光源通过一个所述单偏保偏光纤的传输进入所述光纤耦合器，所述光纤耦合器将多个光源进行耦合后依次经过所述多路转换器和另一个所述单模保偏光纤，进而输出多波长的照明光束。

所述照明模块还包括偏振片和透镜，所述照明光束通过所述偏振片变成线偏正光后通过所述透镜进入所述干涉模块。

所述照明模块输出的照明光束为线偏振光。

所述干涉模块还包括一个四分之一波片，变为线偏振光的照明光束通过所述四分之一波片转变为圆偏振光后入射到所述对准标记，而且所述对准标记通过衍射得到对称的正、负次极衍射光后，均通过所述四分之一波片转变为线偏振光的正、负次极衍射光后射入所述科斯特（Koster）棱镜。

所述干涉模块还包括一个透镜和一个反射棱镜，所述照明光束通过所述反射棱镜入射到所述四分之一波片上，所述正、负极次衍射光经过所述透镜后入射到所述四分之一波片上。

所述干涉模块还包括一个二分之一波片，所述负极次衍射光经过所述四分之一波片后还通过所述二分之一波片转变九十度偏振方向后入射到所述科斯特（Koster）棱镜。

所述科斯特（Koster）棱镜包括两个直角三棱镜，所述两个直角三棱镜的一个直角边面互相胶合，且所述正、负极次衍射光分别从所述两个直角三棱镜另一个直角边面入射到两个直角三棱镜中，且在所述两个直角三棱镜中实现重合，形成所述探测光，所述探测光从其中一个直角三棱镜的斜边面射出进入所述探测模块。

所述两个直角三棱镜的互相胶合的直角边面镀有偏振分光介质膜，使得所述正极次衍射光经过对应的直角三棱镜的斜边面反射后能够穿过所述偏振分光介质膜进入到另一个直角三棱镜，而负极次衍射光入射到所述偏振分光介质膜后能够反射到所在直角三棱镜的斜边面，且正、负极次衍射光在经过所述偏振分光介质膜后实现重合，形成所述探测光。不同波长的探测光从其中一个直角三棱镜的斜边面射出后以不同的角度散射进入所述探测模块。

所述两个直角三棱镜的正对正、负极次衍射光入射面的顶角α的大小同时满足以下公式：

$3\mathrm{\&alpha;}-90<\min \left\{\arcsin \left(\frac{1}{n_i}\right)\right\};$

其中，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应，顶角α亦即直角三棱镜的斜边与平行于入射到所述斜边面的衍射光的直角边面的夹角。

所述科斯特（Koster）棱镜包括两个直角梯形棱镜，所述两个直角梯形棱镜的连接两个底边面的直角边面互相胶合，且所述正、负极次衍射光分别从所述两个直角梯形棱镜底边面入射到两个直角梯形棱镜中，且在所述两个直角梯形棱镜中实现重合，形成所述探测光，所述探测光从其中一个直角梯形棱镜的斜边面射出进入所述探测模块。

所述两个直角梯形棱镜的互相胶合的直角边面镀有偏振分光介质膜，使得所述正极次衍射光经过对应的直角梯形棱镜的斜边面反射后能够穿过所述偏振分光介质膜进入到另一个直角梯形棱镜，而负极次衍射光入射到所述偏振分光介质膜后能够反射到所在直角梯形棱镜的斜边面，且正、负极次衍射光在经过所述偏振分光介质膜后实现重合，形成所述探测光，不同波长的探测光从其中一个直角梯形棱镜的斜边面射出后以不同的角度散射进入所述探测模块。

所述两个直角梯形棱镜的直角边面与斜边面的夹角α的大小同时满足以下公式：

$3\mathrm{\&alpha;}-90<\min \left\{\arcsin \left(\frac{1}{n_i}\right)\right\};$

其中，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应，夹角α亦即直角梯形棱镜的斜边面与平行于入射到所述斜边面的衍射光的直角边面的夹角。

所述探测光从所述斜边面出射时与该斜边面法线的夹角γ_i＝arcsin(n_isinβ)，其中，所述探测光入射到该斜边面时与该斜边面法线的夹角为β，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应。

所述干涉模块还包括一个棱镜或光栅，不同波长的所述探测光通过所述棱镜或光栅增大彼此之间的分离角度后进入所述探测模块。

所述探测模块的数量为两个，所述干涉模块还包括另一组科斯特（Koster）棱镜和一个分束器，所述正负极衍射光通过所述分束器分成两个互相垂直的衍射光光路部分，且分别进入两组科斯特（Koster）棱镜，进而通过两组科斯特（Koster）棱镜形成两部分探测光，两部分所述探测光分别被两个所述探测模块转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记的两个方向的位置信息。

所述探测模块包括多个探测单元，每个所述探测单元收集同一个波长的探测光，每个探测单元至少包括偏振装置和光电探测器，所述偏振装置通过使得每个所述探测光中的正、负级次衍射光具有相同的偏振方向，从而产生对应数量的干涉信号，每个所述干涉信号入射到一个光电探测器上。

所述探测单元还包括两个透镜和一个空间光阑，所述干涉信号通过一个所述透镜汇聚到所述空间光阑实现杂散光的消除，经过了所述空间光阑的干涉信号再通过另一个所述透镜入射到所述光电探测器。

所述光电探测器为光电二极管或电荷耦合元件。

所述探测光通过一个反射镜射入所述探测模块。

本发明通过照明模块、干涉模块和探测模块的组合使用，进而采用现有技术中的手段对光强数据、扫描位置等数据进行处理，数据拟合和计算，最终能够得到对准标记的位置。本发明在干涉模块中使用了科斯特（Koster）棱镜，相比于空间多面体结构的屋脊棱镜，可有效的降低加工制造、装调难度，同时，其直接实现了对称级次的正、负极次衍射光的重叠，使得探测光强增加一倍，此外，利用科斯特（Koster）棱镜也能够实现多色光分离，简化结构、降低成本的效果。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的对准装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的科斯特（Koster）棱镜（Koester棱镜）的结构示意图；

图3是本发明实施例1提供的探测单元的结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的科斯特（Koster）棱镜散射探测光的示意图；

图5是本发明实施例1提供的棱镜或光阑的作用示意图；

图6是本发明实施例1中进行对准的流程示意图；

图7是本发明实施例2提供的对准装置的结构示意图；

图中，10-照明模块；20-干涉模块；30-探测模块；11-单模保偏光纤；12-光纤耦合器；13-多路转换器；14-单模保偏光纤；15-偏振片；16、23、302、304-透镜；21-反射棱镜；22-四分之一波片；24-对准标记；25-二分之一波片；26-科斯特（Koster）棱镜；27-偏振分光介质膜；28-反射镜；29-棱镜；301-偏振装置；303-光阑；305-光电探测器；50-分束器；100-照明光束；101a、101a’-正极衍射光；101b、101b’-负极衍射光。

具体实施方式

以下将结合图1至图7，通过两个实施例，对本发明提供的对准装置进行详细的描述，其均为本发明可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员能够根据公知的常识，在不改变本发明精神和内容的范围内对其进行修改和润色。

请参考图1，本发明提供了一种对准装置，包括照明模块10、干涉模块20和探测模块30，所述干涉模块20至少包括一组科斯特（Koster）棱镜26，多个波长的光源发出的光束通过所述照明模块10输出照明光束，所述照明光束通过所述干涉模块20入射到对准标记24，所述干涉模块20还通过所述科斯特（Koster）棱镜26将所述对准标记24衍射得到的对称的正、负极次衍射光进行重合形成探测光，所述探测光被所述探测模块30转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记24的位置信息。所述探测光通过一个反射镜28射入所述探测模块30。

本实施例通过照明模块10、干涉模块20和探测模块30的组合使用，进而采用现有技术中的手段对光强数据、扫描位置等数据进行处理，数据拟合和计算，最终能够得到对准标记的位置。本发明在干涉模块中使用了科斯特（Koster）棱镜26，相比于空间多面体结构的屋脊棱镜，可有效的降低加工制造、装调难度，同时，其直接实现了对称级次的正负极衍射光的重叠，使得探测光强增加一倍，此外，利用科斯特（Koster）棱镜26也能够实现多色光分离，简化结构、降低成本的效果。

所述照明模块10输出的照明光束为线偏振光。所述照明模块10包括光纤耦合器12、多路转换器13和两个单模保偏光纤11与14，多个波长的光源通过一个所述单偏保偏光纤11的传输进入所述光纤耦合器12，所述光纤耦合器12将多个光源进行耦合后依次经过所述多路转换器13和另一个所述单模保偏光纤14，进而输出多波长的照明光束100。

在本实施例中，所述对准系统采用多波长空间相干光照明，光源至少有四个波长在本实施例中，包括四个波长的光源，分别为λ₁＝850nm、λ₂＝780nm、λ₃＝632.8nm、λ₄＝532nm，其中有两个波长在红外波段。利用多波长光源照明，可以有效抑制干涉相消效应的影响，提高工艺适应性；使用近红外和远红外波长的光源照明，可以有效解决低介电常数中k值的介质材料在可见光谱范围的吸收问题，并可用于多晶硅工艺层的标记探测，从而提高对准信号强度。所述光源优先选择高亮度、相干性好的激光器，例如半导体激光器，或者光纤激光器等。

所述照明模块10还包括偏振片15和透镜16，所述照明光束100通过所述偏振片15变成线偏正光后通过所述透镜16进入所述干涉模块20。

所述照明模块还包括相位、整幅调制装置，整形及匀光器件。

所述干涉模块20还包括一个四分之一波片22，变为线偏振光的照明光束100通过所述四分之一波片22转变为圆偏振光后入射到所述对准标记24，而且所述对准标记24通过衍射得到对称的正、负极次衍射光101a和101b后，均通过所述四分之一波片22转变为线偏振光的正、负极次衍射光101a和101b后射入所述科斯特（Koster）棱镜26。采用圆偏振光射入对准标记24进行探测的主要原因在于提高对准装置的工艺适应性。当对准标记24的光栅周期与照明光的波长在相同量级时，光栅的衍射效率与照明光的偏振特性有关。如果采用线偏振光入射，可能面临光栅的衍射效率在该偏振方向上急剧下降的风险。利用圆偏振光照明可有效避免该风险。圆偏振包含两个方向相互垂直的线偏振光，确保总有一偏振方向可以产生高效率的衍射光。因而，采用圆偏振光照射对准标记24可提高所述对准系统对小周期对准标记的适应性。

所述干涉模块20还包括一个透镜23和一个反射棱镜21，所述照明光束100通过所述反射棱镜21入射到所述四分之一波片22上，所述正、负极次衍射光经过所述透镜后入射到所述四分之一波片22上。反射棱镜21（或平面反射镜），透镜16和透镜23满足柯勒照明所需的光路配置，用于提高照明光束的均匀性。

所述干涉模块20还包括一个二分之一波片25，所述负极次衍射光101b经过所述四分之一波片22后还通过所述二分之一波片25转变九十度偏振方向后入射到所述科斯特（Koster）棱镜26。

对准标记24通常为周期性的光栅结构，当照明光束100垂直入射时，会产生n个对称的正负级衍射光。如图1所示，其仅图示了n个对称的正、负极次衍射光中的一个，即101a与101b，在本实施例和图2和图3中以±1级至±n级来表述n个对称的正、负极次衍射光。照明光束100经对准标记24后产生n个正级次衍射光101a和对应的n个负级次衍射光101b。正极次衍射光101a被透镜23收集再次通过四分之一波片22变为线偏振光；负极次衍射光101b经过四分之一波片22变为线偏振光，在通过二分之一波片25，使其偏振方向旋转90°，因而射入科斯特（Koster）棱镜26的正、负极次衍射光101a与101b偏振方向相互垂直。

请参考图2，并结合图1，所述科斯特（Koster）棱镜26包括两个直角三棱镜，所述两个直角三棱镜的一个直角边面互相胶合，且所述正负极衍射光分别从所述两个直角三棱镜另一个直角边面入射到两个直角三棱镜中，且在所述两个直角三棱镜中实现重合，形成所述探测光，所述探测光从其中一个直角三棱镜的斜边面射出进入所述探测模块。所述两个直角三棱镜的互相胶合的直角边面镀有偏振分光介质膜27，使得所述正极次衍射光101a经过对应的直角三棱镜的斜边面反射后能够穿过所述偏振分光介质膜27进入到另一个直角三棱镜，而负极次衍射光101b入射到所述偏振分光介质膜27后能够反射到所在直角三棱镜的斜边面，且正、负极次衍射光101a与101b在经过所述偏振分光介质膜27后实现重合，形成所述探测光。不同波长的探测光从其中一个直角三棱镜的斜边面射出后以不同的角度散射进入所述探测模块30。

经过对准标记24产生的±1级至±n衍射光从底边进入科斯特（Koster）棱镜，在本实施例中，请参考图1和图2，所述偏振分光介质膜27设在两个直角三棱镜的胶合的直角边面上，在本实施例中该直角边面亦即为胶合面，该胶合面位于干涉模块光轴上，当胶合面位于干涉模块光轴上时，+1至+n级衍射光将分别与对应的-1至-n级衍射光在胶合面27上精确重合。与该胶合面垂直的底边正对正极衍射光101a和负极衍射光101b。偏振角度互相垂直的正负极衍射光101a和101b从底边进入所述科斯特（Koster）棱镜26，分别在两斜边发生全反射，并在胶合面重合。正负极衍射光101a和101b重合后非垂直的入射到所述科斯特（Koster）棱镜26一斜边面，不同波长的探测光将产生色散，各波长出射角不同。从所述科斯特（Koster）棱镜26斜边出射的探测光通过反射镜28后进入探测模块30。

所述两个直角三棱镜的正对正、负极次衍射光入射面的顶角α的大小同时满足以下公式：

$3\mathrm{\&alpha;}-90<\min \left\{\arcsin \left(\frac{1}{n_i}\right)\right\};$

其中，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜26中的折射率，i与不同波长的探测光对应，，顶角α亦即直角三棱镜的斜边与平行于入射到所述斜边面的衍射光的直角边面的夹角。在本实施例中，由于光源包括四个波长，即λ₁＝850nm、λ₂＝780nm、λ₃＝632.8nm、λ₄＝532nm，也就是说探测光包括该四个波长，所以i＝1,2,3,4。

在本发明另一与实施例1相似的实施例中，科斯特（Koster）棱镜包括两个直角梯形棱镜，所述两个直角梯形棱镜的连接两个底边面的直角边面互相胶合，且所述正、负极次衍射光分别从所述两个直角梯形棱镜底边面入射到两个直角梯形棱镜中，且在所述两个直角梯形棱镜中实现重合，形成所述探测光，所述探测光从其中一个直角梯形棱镜的斜边面射出进入所述探测模块。

在该相似的实施例中，与本实施例类似的，所述两个直角梯形棱镜的互相胶合的直角边面镀有偏振分光介质膜，使得所述正极次衍射光经过对应的直角梯形棱镜的斜边面反射后能够穿过所述偏振分光介质膜进入到另一个直角梯形棱镜，而负极次衍射光入射到所述偏振分光介质膜后能够反射到所在直角梯形棱镜的斜边面，且正、负极次衍射光在经过所述偏振分光介质膜后实现重合，形成所述探测光，不同波长的探测光从其中一个直角梯形棱镜的斜边面射出后以不同的角度散射进入所述探测模块。

在该相似的实施例中，与本实施例类似的，所述两个直角梯形棱镜的直角边面与斜边面的夹角α的大小同时满足以下公式：

$3\mathrm{\&alpha;}-90<\min \left\{\arcsin \left(\frac{1}{n_i}\right)\right\};$

其中，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应，夹角α亦即直角梯形棱镜的斜边面与平行于入射到所述斜边面的衍射光的直角边面的夹角。

在本实施例中，请对比参考图4和图5，所述探测光从所述斜边面出射时与该斜边面法线的夹角γ_i＝arcsin(n_isinβ)，其中，所述探测光入射到该斜边面时与该斜边面法线的夹角为β，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的光源对应。不同波长的探测光从其中一个直角三棱镜26的斜边面射出后以不同的角度出射进入所述探测模块30，所述干涉模块20还包括一个棱镜29或光栅，不同波长的所述探测光通过所述棱镜29或光栅增大彼此之间的分离角度后进入所述探测模块30。

请参考图3，并结合图1，所述探测模块30包括多个探测单元，每个所述探测单元收集同一个波长的探测光，在本实施例中，即包括探测单元30a、30b、30c和30d，分别收集四个波长λ₁、λ₂、λ₃、λ₄的探测光，本实施例以探测单元30a为例具体阐述其结构，请参考图3，每个探测单元至少包括偏振装置301和光电探测器305，所述偏振装置301通过使得每个所述探测光中的正、负级次衍射光具有相同的偏振方向，从而产生对应数量的干涉信号，亦即n个正负极衍射光可以产生对应的n个干涉信号，每个所述干涉信号入射到一个光电探测器305上，所述光电探测器305的数量也为n个。所述的偏振装置301可以是二向色偏振器、基于多层涂层的正则偏振分光器、或者是双折射分光器（如Savart板、Wollaston棱镜等）所述光电探测器305为光电二极管或电荷耦合元件。

所述探测单元还包括两个透镜和一个空间光阑303，所述干涉信号通过一个所述透镜汇聚到所述空间光阑303实现杂散光的消除，经过了所述空间光阑303的干涉信号再通过另一个所述透镜入射到所述光电探测器305。透镜304将不同干涉级次的光束分离并投射到对应的光电探测器315。

所述对准标记24为周期性相位光栅，根据光栅衍射理论，对准标记24产生的±n级衍射光在瞳面重合，形成的干涉信号具备如下形式：其中Δx表示对准标记位置，p为对准标记周期，A、B为常数。干涉信号的相位和对准标记的位置满足：

请参考图6中的流程图，在使用本实施例中的对准装置进行对准时包括光源控制、光强数据处理、扫描位置处理、数据拟合计算和计算对准位置等步骤。光源控制包括对光源相位、振幅的调制，进而通过照明模块10与干涉模块20将照明光束照射到对准标记24。光强采集过程中，对准标记沿X（或Y）向匀速运动，光电探测器305以给定的采样频率接收各波长的n个干涉信号。提取干涉信号的相位，根据计算对准标记位置。

实施例2

请参考图7，本实施例与实施例1的区别主要在于：所述探测模块30的数量为两个，所述干涉模块20还包括另一组科斯特（Koster）棱镜26和一个分束器50，所述正、负极次衍射光通过所述分束器50分成两个互相垂直的衍射光光路部分，且分别进入两组科斯特（Koster）棱镜26，进而通过两组科斯特（Koster）棱镜26形成两部分探测光，两部分所述探测光分别被两个所述探测模块转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记24的两个方向的位置信息，在本实施例中，即x向与y向的位置信息。

综上所述，本发明通过照明模块、干涉模块和探测模块的组合使用，进而采用现有技术中的手段对光强数据、扫描位置等数据进行处理，数据拟合和计算，最终能够得到对准标记的位置。本发明在干涉模块中使用了科斯特（Koster）棱镜，相比于空间多面体结构的屋脊棱镜，可有效的降低加工制造、装调难度，同时，其直接实现了对称级次的正负极衍射光的重叠，使得探测光强增加一倍，此外，利用科斯特（Koster）棱镜也能够实现多色光分离，简化结构、降低成本的效果。

Claims (20)

1.一种对准装置，其特征在于：包括照明模块、干涉模块和探测模块，所述干涉模块至少包括一组科斯特（Koster）棱镜，多个波长的光源发出的光束通过所述照明模块输出照明光束，所述照明光束通过所述干涉模块入射到对准标记，所述干涉模块还通过所述科斯特（Koster）棱镜将所述对准标记衍射得到的对称的正、负极次衍射光进行重合形成探测光，所述探测光被所述探测模块转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记的位置信息。

2.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于：所述照明模块包括光纤耦合器、多路转换器和两个单模保偏光纤，多个波长的光源通过一个所述单偏保偏光纤的传输进入所述光纤耦合器，所述光纤耦合器将多个光源进行耦合后依次经过所述多路转换器和另一个所述单模保偏光纤，进而输出多波长的照明光束。

3.如权利要求2所述的对准装置，其特征在于：所述照明模块还包括偏振片和透镜，所述照明光束通过所述偏振片变成线偏正光后通过所述透镜进入所述干涉模块。

4.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述照明模块输出的照明光束为线偏振光。

5.如权利要求4所述的对准装置，其特征在于：所述干涉模块还包括一个四分之一波片，变为线偏振光的照明光束通过所述四分之一波片转变为圆偏振光后入射到所述对准标记，而且所述对准标记通过衍射得到了对称的正、负极次衍射光后，均通过所述四分之一波片转变为线偏振光的正、负极次衍射光后射入所述科斯特（Koster）棱镜。

6.如权利要求5所述的对准装置，其特征在于：所述干涉模块还包括一个透镜和一个反射棱镜，所述照明光束通过所述反射棱镜入射到所述四分之一波片上，所述正、负极次衍射光经过所述透镜后入射到所述四分之一波片上。

7.如权利要求5所述的对准装置，其特征在于：所述干涉模块还包括一个二分之一波片，所述负极次衍射光经过所述四分之一波片后还通过所述二分之一波片转变九十度偏振方向后入射到所述科斯特（Koster）棱镜。

8.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于：所述科斯特（Koster）棱镜包括两个直角三棱镜，所述两个直角三棱镜的一个直角边面互相胶合，且所述正、负极次衍射光分别从所述两个直角三棱镜另一个直角边面入射到两个直角三棱镜中，且在所述两个直角三棱镜中实现重合，形成所述探测光，所述探测光从其中一个直角三棱镜的斜边面射出进入所述探测模块。

9.如权利要求8所述的对准装置，其特征在于：所述两个直角三棱镜的互相胶合的直角边面镀有偏振分光介质膜，使得所述正极次衍射光经过对应的直角三棱镜的斜边面反射后能够穿过所述偏振分光介质膜进入到另一个直角三棱镜，而负极次衍射光入射到所述偏振分光介质膜后能够反射到所在直角三棱镜的斜边面，且正、负极次衍射光在经过所述偏振分光介质膜后实现重合，形成所述探测光，不同波长的探测光从其中一个直角三棱镜的斜边面射出后以不同的角度散射进入所述探测模块。

10.如权利要求8或9所述的对准装置，其特征在于：所述两个直角三棱镜的正、负极次衍射光入射面的顶角α的大小同时满足以下公式：

$3\mathrm{\&alpha;}-90<\min \left\{\arcsin \left(\frac{1}{n_i}\right)\right\};$

其中，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应，顶角α亦即直角三棱镜的斜边与平行于入射到所述斜边面的衍射光的直角边面的夹角。

11.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于：所述科斯特（Koster）棱镜包括两个直角梯形棱镜，所述两个直角梯形棱镜的连接两个底边面的直角边面互相胶合，且所述正、负极次衍射光分别从所述两个直角梯形棱镜底边面入射到两个直角梯形棱镜中，且在所述两个直角梯形棱镜中实现重合，形成所述探测光，所述探测光从其中一个直角梯形棱镜的斜边面射出进入所述探测模块。

12.如权利要求11所述的对准装置，其特征在于：所述两个直角梯形棱镜的互相胶合的直角边面镀有偏振分光介质膜，使得所述正极次衍射光经过对应的直角梯形棱镜的斜边面反射后能够穿过所述偏振分光介质膜进入到另一个直角梯形棱镜，而负极次衍射光入射到所述偏振分光介质膜后能够反射到所在直角梯形棱镜的斜边面，且正、负极次衍射光在经过所述偏振分光介质膜后实现重合，形成所述探测光，不同波长的探测光从其中一个直角梯形棱镜的斜边面射出后以不同的角度散射进入所述探测模块。

13.如权利要求11或12所述的对准装置，其特征在于：所述两个直角梯形棱镜的直角边面与斜边面的夹角α的大小同时满足以下公式：

$3\mathrm{\&alpha;}-90<\min \left\{\arcsin \left(\frac{1}{n_i}\right)\right\};$

其中，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应，夹角α亦即直角梯形棱镜的斜边面与平行于入射到所述斜边面的衍射光的直角边面的夹角。

14.如权利要求9或12所述的对准装置，其特征在于：所述探测光从所述斜边面出射时与该斜边面法线的夹角γ_i＝arcsin(n_isinβ)，其中，所述探测光入射到该斜边面时与该斜边面法线的夹角为β，n_i表示不同波长的探测光在科斯特（Koster）棱镜中的折射率，i与不同波长的探测光对应。

15.如权利要求9或12所述的对准装置，其特征在于：所述干涉模块还包括一个棱镜或光栅，不同波长的所述探测光通过所述棱镜或光栅增大彼此之间的分离角度后进入所述探测模块。

16.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于：所述探测模块的数量为两个，所述干涉模块还包括另一组科斯特（Koster）棱镜和一个分束器，所述正、负极次衍射光通过所述分束器分成两个互相垂直的衍射光光路部分，且分别进入两组科斯特（Koster）棱镜，进而通过两组科斯特（Koster）棱镜形成两部分探测光，两部分探测光分别被两个所述探测模块转化为干涉信号并进行收集，从而通过收集得到的干涉信号的信息可以得到所述对准标记的两个方向的位置信息。

17.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于：所述探测模块包括多个探测单元，每个所述探测单元收集同一个波长的探测光，每个探测单元包括偏振装置和光电探测器，所述偏振装置通过使得每个所述探测光中的正、负级次衍射光具有相同的偏振方向，从而产生对应数量的干涉信号，每个所述干涉信号入射到一个光电探测器上。

18.如权利要求17所述的对准装置，其特征在于：所述探测单元还包括两个透镜和一个空间光阑，所述干涉信号通过一个所述透镜汇聚到所述空间光阑实现杂散光的消除，经过了所述空间光阑的干涉信号再通过另一个所述透镜入射到所述光电探测器。

19.如权利要求17所述的对准装置，其特征在于：所述光电探测器为光电二极管或电荷耦合元件。

20.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于：所述探测光通过一个反射镜射入所述探测模块。