JP2014535061A - 干渉方式エンコーダシステムのための小型エンコーダヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
一般に、第一の態様において、本願の主題は、エンコーダスケールとともに使用するためのエンコーダヘッドに具体化することができ、エンコーダヘッドは、複数の2回回折測定ビームの各々を対応する参照ビームと合成して複数の出力ビームを形成するように構成され、エンコーダヘッドは、複数のファセットを有するモノリシック光学部品を含み、複数のファセットは、i)複数の1回回折測定ビームをエンコーダスケールの表面から受け取り、ii)複数の1回回折測定ビームをエンコーダスケールの表面に戻すべく方向転換させるように構成され、エンコーダスケールは、1回回折測定ビームの経路内に位置付けられて、2回回折測定ビームを生成する。
いくつかの実装形態において、エンコーダスケールは1Dまたは2D格子を含む。格子は、第一の方向に沿って延びる溝で構成することができる。ある場合において、モノリシック光学部品の側面ファセットを含む平面は、第一の方向に対して傾斜角度に向けることができる。
特定の実装形態において、エンコーダヘッドは、非回折測定ビームを第一のビーム経路に沿ってエンコーダスケールへと方向付けるように構成することができ、非回折測定ビームの第一のビーム経路はモノリシック光学部品の外側にある。エンコーダスケールは、モノリシック光学部品に対して、入射ビームを第二のビーム経路に沿って回折させるように位置付けることができ、回折入射ビームの第二のビーム経路はモノリシック光学部品の外側にある。
リソグラフィツールへの応用
リソグラフィツールは、コンピュータチップなどの大規模集積回路の製造に使用されるリソグラフィ用途で特に有益である。リソグラフィは、半導体製造業にとって鍵となるテクノロジーの牽引役である。オーバレイの改善は、22nmまたはそれ以下のライン幅(デザインルール)の実現に向けた5大難題の1つであり、例えば、国際半導体技術ロードマップ(International Technology Roadmap for Semiconductors)p.58〜59(2009年)を参照のこと。
Claims (27)
- エンコーダシステムであって、
エンコーダスケールと、
光を前記エンコーダスケールへと方向付けて複数の2回回折測定ビームを生成し、前記複数の2回回折測定ビームの各々を、対応する参照ビームと合成して複数の出力ビームを形成するように構成されたエンコーダヘッドであって、
前記エンコーダヘッドは複数のファセットを有するモノリシック光学部品を含み、
前記複数のファセットが、
複数の1回回折測定ビームを前記エンコーダスケールの表面から受け取り、
前記複数の1回回折測定ビームを前記エンコーダスケールの前記表面に戻すべく方向転換させるように構成され、
前記エンコーダスケールが、前記1回回折測定ビームの経路内に位置付けられて、前記2回回折測定ビームを生成する、前記エンコーダヘッドと、
複数の検出素子であって、各検出器が対応する出力ビームを検出するように位置付けられた、前記複数の検出素子と、
電子プロセッサであって、
前記検出素子の各々からの干渉信号を受け取ることであって、各干渉信号が、前記2回回折測定ビームのうちの1つと前記対応する参照ビームとの間の光路差に関する位相を含む、前記干渉信号を受け取ること、
各干渉信号に関する前記位相に基づいて、前記エンコーダスケールの自由度に関する情報を判定することを実行するように構成された前記電子プロセッサとを備える、エンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品が立方体の形状を有する、請求項1に記載のエンコーダシステム。
- 前記モノリシック光学部品が直方体の形状を有する、請求項1に記載のエンコーダシステム。
- 前記モノリシック光学部品が、非回折測定ビームを受け取り、前記2回回折測定ビームを発するように配置された第一のファセットを含み、
前記第一のファセットが、前記第一のファセットに垂直な方向に伝播する放射を実質的に透過させ、前記第一のファセットに対して傾斜角度で入射する放射を実質的に反射する、請求項1に記載のエンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品が、1回回折測定ビームまたは2回回折測定ビームを前記エンコーダスケールから受け取るように配置された第二のファセットを含み、
前記第二のファセットが、前記第二のファセットに垂直な方向に伝播する放射を実質的に透過させる、請求項4に記載のエンコーダシステム。 - 前記第二のファセットが、前記第一のファセットの正面に、前記第一のファセットと対向するように配置される、請求項5に記載のエンコーダシステム。
- 前記第二のファセットが、前記第一のファセットに対して垂直に配置される、請求項5に記載のエンコーダシステム。
- 前記第二のファセットが、
前記第二のファセットに対して第一の傾斜角度範囲で前記第二のファセットに入射する放射を反射し、
前記第二のファセットに対して第二の異なる傾斜角度範囲で前記第二のファセットに入射する放射を透過させるように構成される、請求項7に記載のエンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品の側面ファセットが、前記側面ファセットに対して傾斜角度で入射する放射を実質的に反射する、請求項4に記載のエンコーダシステム。
- 前記エンコーダスケールが1D格子または2D格子を含み、
前記1D格子または2D格子が、第一の方向に沿って延びる溝で構成される、請求項1に記載のエンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品の側面ファセットを含む平面が、前記第一の方向に対して傾斜角度に向けられる、請求項10に記載のエンコーダシステム。
- 前記モノリシック光学部品が正六角柱プリズムである、請求項1に記載のエンコーダシステム。
- 前記エンコーダヘッドが、非回折測定ビームを第一のビーム経路に沿って前記エンコーダスケールへと方向付けるように構成され、
前記非回折測定ビームの前記第一のビーム経路が、前記モノリシック光学部品の外側にある、請求項1に記載のエンコーダシステム。 - 前記エンコーダスケールが、前記モノリシック光学部品に対して、入射ビームを第二のビーム経路に沿って回折させるように位置付けられ、
回折された入射ビームの前記第二のビーム経路が、前記モノリシック光学部品の外側にある、請求項13に記載のエンコーダシステム。 - 前記入射ビームが、前記1回回折測定ビームのうちの1つを含む、請求項14に記載のエンコーダシステム。
- 前記モノリシック光学部品が正五角柱プリズムを含む、請求項1に記載のエンコーダシステム。
- 前記1回回折測定ビームが、
前記エンコーダスケールからの正の回折次数から得られる第一の1回回折測定ビームと、
前記エンコーダスケールからの負の回折次数から得られる第二の1回回折測定ビームとを含む、請求項1に記載のエンコーダシステム。 - 前記第一の1回回折測定ビームと第二の1回回折測定ビームが、第一の平面に沿った正と負の回折次数から所得され、
前記1回回折測定ビームが、第二の直交する方向に沿って、それぞれ前記エンコーダスケールからの正の次数と負の次数の回折から所得される第三の1回回折測定ビームと第四の1回回折測定ビームをさらに含む、請求項17に記載のエンコーダシステム。 - 入力ビームを受け取り、前記入力ビームから、(1)各2回回折測定ビームのための前記対応する参照ビームと、(2)入射測定ビームとを取得するように構成された複数の光学素子をさらに備える、請求項1に記載のエンコーダシステム。
- 前記複数の光学素子が、
複数のビームスプリッタと、
再帰性反射体とを含む、請求項19に記載のエンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品が、
入力ビームを受け取り、
前記入力ビームから、(1)各2回回折測定ビームのための前記対応する参照ビームと、(2)入射測定ビームとを所得するように構成される、請求項1に記載のエンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品がビーム分離ファセットを含み、
前記ビーム分離ファセットが、
前記入力ビームを、前記入力ビームの偏光と、前記ビーム分離ファセットに関する指定の入射角に基づいて分離し、
前記指定の入射角以外の入射角で前記ビーム分離ファセットに入射したビームを反射するように構成される、請求項21に記載のエンコーダシステム。 - 前記モノリシック光学部品から前記参照ビームを受け取り、回折参照ビームを前記モノリシック光学部品へと方向転換させるように位置付けられた参照格子をさらに備える、請求項22に記載のエンコーダシステム。
- システムであって、
移動可能ステージと、請求項1に記載の前記エンコーダシステムとを備え、
前記エンコーダシステムまたは被測定物の何れかが、前記移動可能ステージに取り付けられる、システム。 - リソグラフィシステムであって、
請求項1に記載のエンコーダシステムと、
移動可能ステージであって、前記エンコーダシステムまたは被測定物の何れかが取り付けられる移動可能ステージと、
前記エンコーダシステムに連結された照明システムであって、前記照明システムは、放射源を含み、前記放射源が、前記リソグラフィシステムの動作中に前記エンコーダシステムに放射を方向付ける、前記照明システムと、
前記リソグラフィシステムの動作中に、前記エンコーダシステムから出力ビームを検出する検出器と、
前記電子プロセッサに連結され、前記エンコーダシステムの変位に関する情報に基づいてステージの位置を調節するように構成された位置決めシステムとを備える、リソグラフィシステム。 - エンコーダスケールと共に使用するためのエンコーダヘッドであって、
前記エンコーダヘッドが、複数の2回回折測定ビームの各々を、対応する参照ビームと合成して複数の出力ビームを形成するように構成され、
前記エンコーダヘッドが、複数のファセットを有するモノリシック光学部品を含み、
前記複数のファセットが、
i)前記エンコーダスケールの表面から複数の1回回折測定ビームを受け取り、
ii)前記複数の1回回折測定ビームを、前記エンコーダスケールの前記表面に向かって戻すべく方向転換させるように構成され、
前記エンコーダスケールが、1回回折ビームの経路内に位置付けられて、前記2回回折測定ビームを生成する、エンコーダヘッド。 - 前記モノリシック光学部品の第一の縁辺と前記モノリシック光学部品の反対側の第二の縁辺が、平行から約10°より小さい角度だけそれている、請求項1に記載のエンコーダシステム。
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