DE102020210021A1 - DEVICE FOR MONITORING THE POSITION OF COMPONENTS IN OPTICAL SYSTEMS FOR NANO OR MICROLITHOGRAPHY - Google Patents

DEVICE FOR MONITORING THE POSITION OF COMPONENTS IN OPTICAL SYSTEMS FOR NANO OR MICROLITHOGRAPHY Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsüberwachung von Bauteilen in insbesondere optischen Anlagen für die Nano - oder Mikrolithographie, wobei die Vorrichtung eine Lichtquelle (2), die mindestens ein Lichtstrahlenbündel mit polarisiertem Licht bereitstellt, und mindestens einem polarisationserhaltendem Lichtwellenleiter (3), welcher das polarisierte Licht der Lichtquelle (2) leitet, und eine Positionserfassungseinrichtung (4) umfasst, die das polarisierte Licht von dem Lichtwellenleiter (3) empfängt, wobei zwischen Positionserfassungseinrichtung (4) und Lichtwellenleiter (3) mindestens ein Polarisator in Form eines Nano - Drahtgitters (5) angeordnet ist, welches Licht, das unterschiedlich zu dem Licht der Lichtquelle (2) polarisiert ist, reflektiert.The present invention relates to a device for monitoring the position of components in, in particular, optical systems for nano- or microlithography, the device having a light source (2) which provides at least one light beam with polarized light, and at least one polarization-maintaining optical waveguide (3) which provides the guides polarized light from the light source (2), and comprises a position detection device (4) which receives the polarized light from the optical waveguide (3), with at least one polarizer in the form of a nano wire grid (3) between the position detection device (4) and the optical waveguide (3) 5) is arranged, which reflects light that is polarized differently from the light of the light source (2).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsüberwachung von Bauteilen in insbesondere optischen Anlagen für die Nano - oder Mikrolithographie, wie beispielsweise Proj ektionsbelichtungsanlagen oder Maskeninspektionseinrichtungen.The present invention relates to a device for monitoring the position of components in, in particular, optical systems for nano- or microlithography, such as, for example, projection exposure systems or mask inspection devices.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In Proj ektionsbelichtungsanlagen für die Mikro - oder Nanolithographie oder in Maskeninspektionseinrichtungen für entsprechende Masken ist es häufig erforderlich, dass Komponenten, wie optische Elemente, in ihrer Position und / oder Ausrichtung überwacht werden. Hierzu können optische Überwachungseinrichtungen eingesetzt werden, wie beispielsweise optische Positionskodierer (optical encoder) oder Interferometer. Derartige optische Überwachungseinrichtungen werden häufig auch mit polarisiertem Licht betrieben.In projection exposure systems for micro- or nanolithography or in mask inspection devices for corresponding masks, it is often necessary for components, such as optical elements, to be monitored in terms of their position and / or alignment. Optical monitoring devices such as optical position encoders or interferometers can be used for this purpose. Such optical monitoring devices are often also operated with polarized light.

Darüber hinaus ist es bei entsprechenden Anlagen für die Mikro - oder Nanolithographie, wie Proj ektionsbelichtungsanlagen oder Maskeninspektionseinrichtungen, häufig auch erforderlich, dass entsprechende Lichtquellen für optische Überwachungseinrichtungen entfernt von dem zu überwachenden Objekt eingesetzt werden, um beispielsweise unnötige Temperaturbelastungen innerhalb der Anlage zu vermeiden oder den Bauraum innerhalb der Anlage für andere Komponenten nutzen zu können.In addition, with corresponding systems for micro- or nanolithography, such as projection exposure systems or mask inspection devices, it is often also necessary that appropriate light sources for optical monitoring devices are used remotely from the object to be monitored, for example in order to avoid unnecessary temperature loads within the system To be able to use installation space within the system for other components.

Entsprechend müssen Teile von derartigen optischen Überwachungseinrichtungen, die mit polarisiertem Licht arbeiten, über polarisationserhaltende Lichtwellenleiter mit entsprechenden Lichtquellen verbunden werden, die entfernt von dem zu überwachenden Objekt angeordnet sind. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, dass bei polarisationserhaltenden Lichtwellenleitern durch Temperaturbelastung oder mechanische Belastung der Lichtwellenleiter Polarisationsabweichungen bei dem im Lichtwellenleiter geleiteten Licht auftreten können, sodass aufgrund der Polarisationsänderungen die Messergebnisse der optischen Überwachungseinrichtungen beeinträchtigt werden.Correspondingly, parts of such optical monitoring devices which work with polarized light must be connected via polarization-maintaining optical waveguides to corresponding light sources which are arranged at a distance from the object to be monitored. Here, however, the problem arises that in polarization-maintaining optical waveguides, due to thermal stress or mechanical stress on the optical waveguides, polarization deviations can occur in the light guided in the optical waveguide, so that the measurement results of the optical monitoring devices are impaired due to the polarization changes.

Entsprechend besteht Bedarf, Polarisationsveränderungen von in polarisationserhaltenden Lichtwellenleitern geleitetem Licht zu vermeiden oder zu beschränken. Ein Beispiel hierfür ist in der US 9 810 521 B2 gegeben, in der beschrieben ist, dass durch die Verwendung von Lichtwellenleitern mit bestimmten Längen, die auf das Emissionsspektrum der Lichtquelle abgestimmt sind, entsprechende Drift - oder Abweichungseffekte bezüglich der Polarisation des im Lichtwellenleiter geleiteten Lichts beschränkt werden können. Allerdings weist auch dieser Lösungsansatz noch Nachteile auf, da der Aufwand zur Anpassung der Lichtwellenleiter hoch ist und der variable Einsatz der Lichtwellenleiter beschränkt ist.Accordingly, there is a need to avoid or limit changes in polarization of light guided in polarization-maintaining optical waveguides. An example of this is in the US 9 810 521 B2 in which it is described that through the use of optical waveguides with certain lengths that are matched to the emission spectrum of the light source, corresponding drift or deviation effects with regard to the polarization of the light guided in the optical waveguide can be limited. However, this approach also has disadvantages, since the effort for adapting the optical waveguides is high and the variable use of the optical waveguides is limited.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Überwachung der Position und / oder Ausrichtung von zu überwachenden Komponenten durch optische Überwachungseinrichtungen, bei denen die Lichtquelle entfernt von dem zu überwachenden Objekt angeordnet ist, in zuverlässiger Weise sichergestellt werden kann, wobei insbesondere bei optischen Überwachungseinrichtungen, die mit polarisiertem Licht arbeiten, der Einfluss von Abweichungen in der Polarisation eines über eine bestimmte Wegstrecke geleiteten, polarisierten Lichts begrenzt wird.Accordingly, it is the object of the present invention to provide a device with which the monitoring of the position and / or alignment of components to be monitored by optical monitoring devices in which the light source is arranged remotely from the object to be monitored can be ensured in a reliable manner, wherein in particular in the case of optical monitoring devices that work with polarized light, the influence of deviations in the polarization of a polarized light guided over a certain distance is limited.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Projektionsbelichtungsanlage oder Maskeninspektionsvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9.This object is achieved by a device with the features of claim 1 and with a projection exposure system or mask inspection device with the features of claim 9.

Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Positionsüberwachung von Bauteilen in insbesondere optischen Anlagen für die Nano - oder Mikrolithographie, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen oder Maskeninspektionseinrichtungen, vor, wobei die Vorrichtung eine Lichtquelle aufweist, die mindestens ein Lichtstrahlenbündel mit polarisiertem Licht bereitstellt. Ferner weist die Vorrichtung eine Positionserfassungseinrichtung auf, die über einen polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter mit der Lichtquelle verbunden ist, um von dieser das polarisierte Licht zu erhalten. Um zu vermeiden, dass Licht mit Abweichungen der Polarisation von dem von der Lichtquelle bereitgestellten Licht in der Positionserfassungseinrichtung Verwendung findet, ist zwischen Lichtwellenleiter und Positionserfassungseinrichtung mindestens ein Polarisator in Form eines Nano - Drahtgitters vorgesehen, der das Licht, das unterschiedlich zu dem Licht der Lichtquelle polarisiert ist, reflektiert. Dadurch kann vermieden werden, dass Abweichungen in der Polarisation des in der Positionserfassungseinrichtung verwendeten Lichts zu Abweichungen in der Positionserfassung führen.The invention proposes a device for monitoring the position of components in, in particular, optical systems for nano- or microlithography, such as projection exposure systems or mask inspection devices, the device having a light source which provides at least one light beam with polarized light. The device also has a position detection device which is connected to the light source via a polarization-maintaining optical waveguide in order to receive the polarized light therefrom. In order to avoid that light with deviations in polarization from the light provided by the light source is used in the position detection device, at least one polarizer in the form of a nano-wire grid is provided between the optical waveguide and the position detection device is polarized, reflected. In this way, it can be avoided that deviations in the polarization of the light used in the position detection device lead to deviations in the position detection.

Das Nano - Drahtgitter zur Verwirklichung des Polarisators kann am Ende des Lichtwellenleiters an einer Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters bzw. jeweils an Lichtaustrittsflächen von allen Fasern eines Lichtwellenleiters ausgebildet sein und insbesondere fest bzw. vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Lichtwellenleiter bzw, den jeweiligen optischen Fasern verbunden sein.The nano-wire grid for realizing the polarizer can be formed at the end of the optical waveguide on a light exit surface of the optical waveguide or in each case on light exit surfaces of all fibers of an optical waveguide and in particular be firmly or preferably firmly connected to the optical waveguide or the respective optical fibers.

Alternativ kann das Nano - Drahtgitter zur Ausbildung des Polarisators an einer separaten Komponente, die zwischen der Positionserfassungseinrichtung und Lichtwellenleiter angeordnet ist, aufgebracht sein, wie beispielsweise auf einer Mikrolinse oder einer transparenten Platte. Ein Beispiel für einen Nano - Drahtgitter - Polarisator, bei dem das Nano - Drahtgitter auf einer Mikrolinse aufgebracht ist, ist in der US 7 113 336 B2 beschrieben.Alternatively, the nano-wire grid for forming the polarizer can be applied to a separate component which is arranged between the position detection device and optical waveguide, such as, for example, on a microlens or a transparent plate. An example of a nano wire mesh polarizer in which the nano wire mesh is applied to a microlens is shown in FIG US 7 113 336 B2 described.

Es können mehrere Lichtwellenleiter in Serie hintereinander angeordnet sein, wobei jeder Lichtwellenleiter an seiner Lichtaustrittsfläche entsprechende Nano - Drahtgitter aufweisen kann.Several optical waveguides can be arranged one behind the other in series, with each optical waveguide being able to have corresponding nano wire grids on its light exit surface.

Der Lichtwellenleiter kann aus einer oder mehreren optischen Fasern, beispielsweise Glasfasein, mit jeweils einem lichtleitenden Kern und einer ein - oder mehrlagigen Umhüllung gebildet sein, wobei das Nano - Drahtgitter am Kern der Lichtleiterfaser angeordnet sein kann.The optical waveguide can be formed from one or more optical fibers, for example glass fiber, each with a light-guiding core and a single- or multi-layer covering, wherein the nano-wire grid can be arranged on the core of the optical fiber.

Da das Nano - Drahtgitter am Lichtaustrittsende des Lichtwellenleiters dasjenige Licht, welches nicht die gewünschte Polarisation aufweist, reflektiert, kann am gegenüberliegenden Ende ein optischer Isolator angeordnet sein, der das von dem Nano - Drahtgitter reflektierte Licht sperrt bzw. absorbiert, sodass dieses Licht mit unerwünschter Polarisation nicht zurück in die Lichtquelle gelangen kann.Since the nano wire mesh at the light exit end of the optical waveguide reflects the light that does not have the desired polarization, an optical isolator can be arranged at the opposite end which blocks or absorbs the light reflected by the nano wire mesh, so that this light is undesired Polarization cannot get back into the light source.

Die entsprechenden Positionserfassungseinrichtungen können durch einen polarisationsbasierten optischen Positionskodierer (optical encoder) oder ein polarisationsbasiertes Interferometer gegeben sein.The corresponding position detection devices can be provided by a polarization-based optical position encoder (optical encoder) or a polarization-based interferometer.

FigurenlisteFigure list

Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in

  • 1 eine Darstellung einer optischen Positionssensorvorrichtung (Encoder basierend auf Beugungsgitterskala),
  • 2 eine Darstellung einer optischen Positionssensorvorrichtung (Michelson Interferometer),
  • 3 einen Querschnitt durch einen Glasfaser - Lichtwellenleiter und in
  • 4 eine Darstellung einer Anordnung von mehreren Lichtwellenleitern.
The accompanying drawings show in a purely schematic manner
  • 1 a representation of an optical position sensor device (encoder based on diffraction grating scale),
  • 2 a representation of an optical position sensor device (Michelson interferometer),
  • 3 a cross section through a fiber optic fiber optic cable and in
  • 4th an illustration of an arrangement of several optical waveguides.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEXEMPLARY EMBODIMENTS

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following detailed description of the exemplary embodiments. However, the invention is not restricted to these exemplary embodiments.

Die 1 zeigt eine Darstellung einer optischen Positionssensorvorrichtung 1 mit einer Lichtquelle 2, die beispielsweise einen Laser und einen Polarisator umfasst, um polarisiertes Licht auszugeben, und mit einem optischen Abtastkopf 4, mit dem die Position eines zu überwachenden Objekts, wie beispielsweise eines optischen Elements in einer Projektionsbelichtungsanlage oder dergleichen, überwacht werden kann. Derartige optische Encoder (Kodierer) sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können beispielsweise eine Lichtquelle und einen Sensor aufweisen, zwischen denen eine lineare Skala oder eine drehbare Scheibe sowie in machen Ausführungsformen eine Maske angeordnet sind, sodass aufgrund der Maske und des durch die Scheibe und die Maske hindurchtretenden Lichts die lineare Position bzw. die Drehposition der Skala bzw. der Scheibe und somit des zu überwachenden Objekts, welches mit der linearen Skala bzw. der Drehscheibe verbunden ist, mit der Sensoreinrichtung erfasst werden kann. Ein derartiger Encoder (Kodierer) kann auch polarisiertes Licht verwenden, um die Position des zu überwachenden Objekts festzustellen, wie dies bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist.The 1 Fig. 11 is an illustration of an optical position sensor device 1 with a light source 2 comprising, for example, a laser and a polarizer to output polarized light and with an optical pickup head 4th , with which the position of an object to be monitored, such as an optical element in a projection exposure system or the like, can be monitored. Such optical encoders (encoders) are known from the prior art. You can, for example, have a light source and a sensor, between which a linear scale or a rotatable disk and, in some embodiments, a mask are arranged, so that the linear position or the rotational position of the due to the mask and the light passing through the disk and the mask Scale or the disk and thus the object to be monitored, which is connected to the linear scale or the rotary disk, can be detected with the sensor device. Such an encoder (encoder) can also use polarized light to determine the position of the object to be monitored, as is the case with the present embodiment.

Bei der Ausgestaltung der optischen Positionssensorvorrichtung 1 aus 1 ist die Lichtquelle 2 beabstandet von dem Abtastkopf 4 angeordnet. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn die Einbaubedingungen, wie z.B. in Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, die entfernte Anordnung der Lichtquelle erfordern, beispielsweise aufgrund der Wärmeentwicklung der Lichtquelle oder des vorhandenen Einbauraums.In the design of the optical position sensor device 1 out 1 is the light source 2 spaced from the scanning head 4th arranged. This is necessary, for example, when the installation conditions, such as in projection exposure systems for microlithography, require the light source to be arranged at a distance, for example because of the heat generated by the light source or the existing installation space.

Entsprechend weist die optische Positionssensorvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels der 1 einen polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter 3 auf, mit dem die Lichtquelle 2 mit dem Abtastkopf 4 verbunden ist, um das von der Lichtquelle 2 erzeugte polarisierte Licht unter Beibehaltung der Polarisation zu dem Abtastkopf 4 zu leiten. Da die Polarisation des Lichts, welches von der Lichtquelle 2 an den Abtastkopf 4 ausgegeben wird, für die Positionsbestimmung des zu überwachenden Objekts wichtig ist und durch mechanische Belastungen des polarisationserhaltenden Lichtwellenleiters 3 eine Veränderung der Polarisation von zumindest einem Teil des in dem Lichtwellenleiter 3 geleiteten Lichts auftreten kann, ist am Ende des polarisationserhaltenden Lichtwellenleiters 3, welches mit dem Abtastkopf 4 verbunden ist, ein Nano - Drahtgitter - Polarisator 5 angeordnet, der lediglich Licht mit der von der Lichtquelle 2 vorgesehenen Polarisation durchlässt.The optical position sensor device accordingly has 1 of the embodiment of 1 a polarization-maintaining optical fiber 3 on with which the light source 2 with the readhead 4th connected to that of the light source 2 generated polarized light while maintaining polarization to the scanning head 4th to direct. Because the polarization of the light emitted by the light source 2 to the readhead 4th is output, is important for determining the position of the object to be monitored and by mechanical loads of the polarization-maintaining optical waveguide 3 a change in the polarization of at least part of the in the optical waveguide 3 guided light can occur is at the end of the polarization-maintaining optical waveguide 3 , which is connected to the scanning head 4th connected to a nano wire frame polarizer 5 arranged, the only light with that of the light source 2 intended polarization.

Da der Nano - Drahtgitter - Polarisator 5 das Licht, welches nicht die entsprechende Polarisation aufweist, reflektiert, ist weiterhin in der Lichtwellenleitung 3 ein optischer Isolator 6 vorgesehen, der verhindert, dass das von dem Nano - Drahtgitter - Polarisator 5 reflektierte Licht mit einer von der Polarisation der Lichtquelle 2 abweichenden Polarisation zurück in die Lichtquelle 2 gelangen kann.Because the nano wire frame polarizer 5 the light that does not reflect the corresponding polarization is still in the light wave guide 3 an optical isolator 6th provided that prevents this from happening by the nano wire frame polarizer 5 reflected light with one of the polarization of the light source 2 different polarization back into the light source 2 can arrive.

Der Nano - Drahtgitter - Polarisator 5 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel integral bzw. einstückig mit dem Lichtwellenleiter 3 verbunden, wobei die Drahtgitterstruktur unmittelbar an einer Austrittsfläche des Lichts am Ende des Lichtwellenleiters 3 aufgebracht ist. Dies ist in 3 gezeigt, welche einen Querschnitt durch eine Glasfaser zeigt, die als Lichtwellenleiter 3 im Ausführungsbeispiel der 1 eingesetzt werden kann. Selbst verständlich können mehrere bzw. ein Bündel von Glasfasern, wie sie in 3 gezeigt sind, einen Lichtwellenleiter 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bilden.The nano wire mesh polarizer 5 is integral or in one piece with the optical waveguide in the embodiment shown 3 connected, the wire mesh structure directly at an exit surface of the light at the end of the optical waveguide 3 is upset. This is in 3 shown, which shows a cross section through a glass fiber, which is used as an optical waveguide 3 in the embodiment of 1 can be used. Of course, several or a bundle of glass fibers, as shown in 3 are shown, an optical fiber 3 according to the embodiment of 1 form.

In der Querschnittsansicht der 3 ist ein Glasfaserkern 20 zu erkennen, der von einem Glasfasermantel 21 umgeben ist, wobei an der Außenfläche des Glasfasermantels 21 eine Glasfaserbeschichtung 22 aufgebracht ist. An der Stirnseite des Glasfaserkerns 20, an dem das Licht aus dem Glasfaser - Lichtwellenleiter austritt, ist ein Nano - Drahtgitter 25 mit einer Gitterperiode im Bereich von wenigen 100 nm aufgebracht, welches als Polarisator fungiert.In the cross-sectional view of the 3 is a fiberglass core 20th to see that of a fiberglass jacket 21 is surrounded, being on the outer surface of the fiberglass jacket 21 a fiberglass coating 22nd is upset. At the front of the fiberglass core 20th at which the light emerges from the fiber optic fiber optic cable is a nano wire mesh 25th applied with a grating period in the range of a few 100 nm, which acts as a polarizer.

Ein entsprechender Glasfaser - Lichtwellenleiter kann auch in dem Ausführungsbeispiel der 2 Verwendung finden, welches eine optische Abstandsmessvorrichtung 10 zeigt, die wiederum eine Lichtquelle 12 zur Erzeugung von polarisiertem Licht sowie ein Interferometer 14 zur Bestimmung der Position eines verschiebbaren Spiegels 11 aufweist. Die Lichtquelle 12 für polarisiertes Laserlicht ist mit dem Interferonmeter 14 wiederum über einen Lichtwellenleiter 13 verbunden, der über einen Lichtwellenleiteranschluss 16 das Licht von der Lichtquelle 12 polarisationserhaltend an das Interferonmeter 14 leitet. Am Ende des Lichtwellenleiters 13 ist wiederum ein Nano - Drahtgitter - Polarisator 15 vorgesehen, der jedoch in diesem Fall als separates Bauteil, beispielsweise als Mikrolinse mit einem entsprechenden Nano - Drahtgitter oder als planparallele, transparente Scheibe mit einer entsprechenden Nano - Drahtgitter - Anordnung ausgebildet sein kann.A corresponding glass fiber optical waveguide can also be used in the exemplary embodiment in FIG 2 Find use, which is an optical distance measuring device 10 shows, which in turn is a light source 12th for generating polarized light and an interferometer 14th to determine the position of a sliding mirror 11 having. The light source 12th for polarized laser light is with the interferon meter 14th again via an optical fiber 13th connected via a fiber optic connection 16 the light from the light source 12th polarization-maintaining to the interferon meter 14th directs. At the end of the fiber optic cable 13th is again a nano wire mesh polarizer 15th which, however, in this case can be designed as a separate component, for example as a microlens with a corresponding nano-wire grid or as a plane-parallel, transparent disk with a corresponding nano-wire-grid arrangement.

Das an das Interferometer 14 geleitete, polarisierte Licht wird über eine Kollimatorlinse 17 auf einen Polarisationsstrahlteiler 18 geleitet, um das Licht für die unterschiedlichen Laufwege des polarisierten Lichts im Interferometer 14 für die Positionsbestimmung des Spiegels 11 aufzuteilen.That to the interferometer 14th Directed, polarized light is passed through a collimator lens 17th on a polarization beam splitter 18th guided to the light for the different paths of the polarized light in the interferometer 14th for determining the position of the mirror 11 to split up.

Die 4 zeigt eine Darstellung einer Lichtquelle 32 mit zwei hintereinander in Serie geschalteten, polarisationserhaltenden Lichtwellenleitern 30 und 31, die an ihren jeweiligen Enden eine entsprechende Nano - Drahtgitter - Struktur, wie sie beispielsweise in 3 gezeigt worden ist, aufweisen, um lediglich Licht mit der gewünschten Polarisation zu leiten, jedoch Licht, welches durch Abweichungen in den Verbindungen der Lichtwellenleiter 30 und 31 Abweichungen in der Polarisation aufweist, auszuschließen.The 4th shows a representation of a light source 32 with two polarization-maintaining optical waveguides connected in series 30th and 31 , which have a corresponding nano wire mesh structure at their respective ends, as shown for example in 3 has been shown, in order to guide only light with the desired polarization, but light which is caused by deviations in the connections of the optical waveguides 30th and 31 Shows deviations in polarization.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.Although the present invention has been described in detail on the basis of the exemplary embodiments, it is obvious to a person skilled in the art that the invention is not limited to these exemplary embodiments, but rather that modifications are possible in such a way that individual features can be omitted or other types of combinations of features can be implemented without departing from the scope of protection of the appended claims. In particular, the present disclosure includes all combinations of the individual features shown in the various exemplary embodiments, so that individual features that are only described in connection with one exemplary embodiment can also be used in other exemplary embodiments or combinations of individual features that are not explicitly shown.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
optische Positionssensorvorrichtungoptical position sensor device
22
Laserlaser
33
polarisationserhaltender Lichtwellenleiterpolarization-maintaining optical fiber
44th
AbtastkopfReadhead
55
Nano - Drahtgitter - PolarisatorNano wire mesh polarizer
66th
optischer Isolatoroptical isolator
1010
optische Abstandsmessvorrichtungoptical distance measuring device
1111
Spiegelmirror
1212th
Laserlaser
1313th
polarisationserhaltender Lichtwellenleiterpolarization-maintaining optical fiber
1414th
Interferometer(Michelson Interferometer)Interferometer (Michelson Interferometer)
1515th
Nano - Drahtgitter - PolarisatorNano wire mesh polarizer
1616
LichtwellenleiteranschlussFiber optic connection
1717th
KollimatorlinseCollimator lens
1818th
PolarisationsstrahlteilerPolarization beam splitter
2020th
GlasfaserkernFiberglass core
2121
GlasfasermantelFiberglass jacket
2222nd
GlasfaserbeschichtungFiberglass coating
2525th
Nano - DrahtgitterNano wire mesh
3030th
polarisationserhaltender Lichtwellenleiterpolarization-maintaining optical fiber
3131
polarisationserhaltender Lichtwellenleiterpolarization-maintaining optical fiber
3232
Laserlaser

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 9810521 B2 [0005]US 9810521 B2 [0005]
  • US 7113336 B2 [0010]US 7113336 B2 [0010]

Claims (9)

Vorrichtung zur Positionsüberwachung von Bauteilen in insbesondere optischen Anlagen für die Mikrolithographie, wobei die Vorrichtung eine Lichtquelle (2,12), die mindestens ein Lichtstrahlenbündel mit polarisiertem Licht bereitstellt, und mindestens einem polarisationserhaltendem Lichtwellenleiter (3,13), welcher das polarisierte Licht der Lichtquelle (2,12) leitet, und eine Positionserfassungseinrichtung (4,14) umfasst, die das polarisierte Licht von dem Lichtwellenleiter (3,13) empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Positionserfassungseinrichtung (4,14) und Lichtwellenleiter (3,13) mindestens ein Polarisator in Form eines Nano - Drahtgitters (5,15,25) angeordnet ist, welches Licht, das unterschiedlich zu dem Licht der Lichtquelle (2,12) polarisiert ist, reflektiert.Device for monitoring the position of components in, in particular, optical systems for microlithography, the device having a light source (2,12) which provides at least one light beam with polarized light, and at least one polarization-maintaining optical waveguide (3,13) which carries the polarized light from the light source (2,12) conducts, and comprises a position detection device (4,14) which receives the polarized light from the optical waveguide (3,13), characterized in that between the position detection device (4,14) and optical waveguide (3,13) at least a polarizer in the form of a nano wire grid (5,15,25) is arranged, which reflects light which is polarized differently from the light from the light source (2,12). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nano - Drahtgitter (25) am Ende des Lichtwellenleiters an einer Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters ausgebildet ist und insbesondere fest, vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Lichtwellenleiter verbunden ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the nano wire mesh (25) is formed at the end of the optical waveguide on a light exit surface of the optical waveguide and is in particular firmly, preferably cohesively connected to the optical waveguide. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nano - Drahtgitter auf einer separaten Komponente, die zwischen Positionserfassungseinrichtung und Lichtwellenleiter angeordnet ist, aufgebracht ist, wobei die Komponente insbesondere entweder eine Mikrolinse oder eine transparente Platte ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the nano wire grid is applied to a separate component which is arranged between the position detection device and the optical waveguide, the component being in particular either a microlens or a transparent plate. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtwellenleiter (30,31) in Serie hintereinander angeordnet sind, wobei jeder Lichtwellenleiter an seiner Lichtaustrittsfläche ein Nano - Drahtgitter aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that several optical waveguides (30, 31) are arranged in series one behind the other, each optical waveguide having a nano-wire grid on its light exit surface. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter aus einer oder mehreren optischen Fasern mit jeweils einem lichtleitenden Kern (20) und einer ein - oder mehrlagigen Umhüllung (21,22) gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical waveguide is formed from one or more optical fibers, each with a light-guiding core (20) and a single- or multi-layer covering (21, 22). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nano - Drahtgitter (25) am Kern (20) der Faser angeordnet ist.Device according to Claim 5 , characterized in that the nano wire mesh (25) is arranged on the core (20) of the fiber. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung ein Abtastkopf (4) eines polarisationsbasierten optischen Linearkodierers oder Drehkodierers oder ein polarisationsbasiertes Interferometer (14) ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the position detection device is a scanning head (4) of a polarization-based optical linear encoder or rotary encoder or a polarization-based interferometer (14). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Lichtwellenleiters, das dem Ende gegenüberliegt, an dem das Nano - Drahtgitter angeordnet ist, ein optischer Isolator (6) angeordnet ist, der von dem Nano - Drahtgitter reflektiertes Licht sperrt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that an optical isolator (6) which blocks light reflected from the nano-wire grid is arranged at one end of the optical waveguide which is opposite the end at which the nano-wire grid is arranged. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikro - oder Nanolithographie oder Maskeninspektionsvorrichtung mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Projection exposure system for micro- or nanolithography or mask inspection device with a device according to one of the preceding claims.
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