JP2862635B2 - 音響光学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置 - Google Patents
音響光学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
り、特に音響光学変調素子への入射光位置及び入射角の
設定手段の改良をはかった音響光学変調素子を用いた光
学系の光軸調整装置に関する。
は、マスクやウェハ等の高精度な位置合わせを行うため
に、回折格子を用いた光へテロダイン干渉式のアライメ
ント光学系が用いられている。この光学系では、第4図
に示すように、レーザ光源LDから放射された光をハーフ
ミラーHMにより2分割し、2つの音響光学変調素子(ブ
ラッグセル)AOM1,2を通して周波数シフトし、それぞれ
の光を回折格子を設けた物体(図示せず)に照射し、そ
の透過回折光を検出する。このとき、回折光はそれぞれ
周波数シフト量の差のビート信号として得られ、これを
基準となる信号、例えばブラッグセルを駆動するドライ
バ等から得られる周波数の差の信号と比較し、その位相
差を測定することによって位置が検出できるわけであ
る。
2(各々A面からの距離がL1,L2、高さがh)が2台のAO
Mの各光導入口に対して、位置と角度を満足しながら入
射するように、各AOMの位置と角度(又光線O1,O2の平行
シフト及び角度)を調整する場合を考える。なお、説明
を簡単にするために、ハーフミラーHM及び反射ミラーRM
は固定とする。
入口の中心に来るようにAOM1をx方向に移動する。この
とき、AOM1のz方向位置はAOM1を載置した台の機械加工
精度でとれているものとする。次に、光線O1がAOM1に対
して所定の角度(ブラッグ角の2倍)で入射するように
AOM1をθ方向に回して、AOM1の出射光の強度(±1次
光)が最大となる位置を探す。この最大となる位置が見
付かったら、その位置でAOM1をネジにより固定する。以
上により、AOM1の位置と角度が調整されたことになる。
同様にして、AOM2の位置と角度も調整することができ
る。
問題があった。即ち、入射光線Oに対して、AOMを動か
す際、固定ネジのバカ穴分だけで、x方向とθ方向の位
置決めを行う必要があり、高精度な位置決めを行うこと
はできない。このため、AOMの光導入口部分で光が“ケ
ラ”れたり、またAOMの出射光強度が最大ではなくなっ
たりする。また、上記ではAOMを動かして調整する場合
を考えたが、ハーフミラーHM,反射ミラーRMを動かして
調整する場合も同様の問題がある。従って、X線マスク
及びシリコンウェハ上のアライメントマーク等を照明す
る強度が計算値より小さくなり、アライメント信号のS/
Nが低下する。
おいては、音響光学変調素子に入射する光の位置及び角
度を最適に調整するのが非常に困難であり、これがアラ
イメント信号のS/Nを低下させる要因となっていた。
目的とするところは、音響光学変調素子に入射する光の
位置及び角度を簡易に微調整することができ、これを最
適化してアライメント信号のS/Nの向上に寄与し得る音
響光学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置を提供す
ることにある。
らのレーザ光を音響光学変調素子に入射し、この音響光
学変調素子で変調した光を位置測定光として取り出す光
学系において、前記音響光学変調素子を回転中心軸を中
心に回転自在に設け、この音響光学変調素子の光入射側
に、該変調素子への入射光の光軸を平行にシフトするた
めのプレーンパラレルを回転自在に設けてなることを特
徴としている。
ることにより、音響光学変調素子に入射する光の角度を
変えることができ、またプレーンパラレルの回転角度を
変えることにより、音響光学変調素子に入射する光の位
置を変えることができる。しかも、バカ穴にネジ止めす
る方法とは異なり、入射角度及び入射位置を独立して制
御できるので、角度及び位置を精度良く設定することが
可能である。これにより、レーザ光を音響光学変調素子
に対して所定の角度(ブラッグ角の2倍)で入射させる
ことができ、また音響光学変調素子の光導入口の中心に
入射させることができる。従って、音響光学変調素子か
らの出射光(±1次回折光)は最大効率で出てくること
になり、これによりアライメント信号のS/Nの向上をは
かることが可能となる。
る。
を用いた光学系の光軸調整装置の概略構成を示す平面図
である。図中10は光学ベースであり、このベース10上に
はレーザ光源20,ハーフミラー31,反射ミラー32〜34,音
響光学変調素子(AOM)40,50及び他の光学部品41〜43,5
1〜53が配置されている。レーザ光源20から放射された
レーザ光はハーフミラー31により2つの光に分岐され、
一方の光(反射光)O1は第1のAOM40に入射し、他方の
光(透過光)O2は反射ミラー32により反射されて第2の
AOM50に入射する。AOM40,50は後述する如くドライバに
より駆動されており、入射光を変調(周波数シフト)し
て出力するものである。AOM40からの出力光は反射ミラ
ー33により反射されて出力され、AOM50からの出力光は
反射ミラー34により反射されて出力される。
ル41,42及びコンペンセータ43が配置されている。同様
に、AOM50と反射ミラー32との間には、プレーンパラレ
ル51,52及びコンペンセータ53が配置されている。な
お、xプレーンパラレル41,51はz軸を中心に回転自在
に設けられており、zプレーンパラレル42,52はx軸を
中心に回転自在に設けられている。また、AOM40は第2
図に示す如くテーブル45上に固定されており、このテー
ブル45はピン46を中心に光学ベース10上に回転可能に設
けられている。AOM50も同様に、回転可能なテーブル上
に固定されている。
について説明する。
さhの位置を光線O1,O2が走っており、各光線O1,O2のA
面からの位置(x)はそれぞれx=L1,x=L2であり、A
面に対して平行になっているものとする。
導入口の中心に来るようにAOM40を固定したテーブル45
をx方向に移動する。このとき、AOM40のz方向位置
は、テーブル45の機械加工精度で出ているものとする。
グ角の2倍)で入射するようにAOM40をピン46によりθ
方向に回して、出射光の強度(±1次光)が極大となる
位置を探す。この位置が見付かったら、その位置でAOM4
0のテーブル45を固定する。なお、ブラッグ角θ(deg)
は次式で定義される。即ち、入射光の波長をλ(m)、
媒体中の超音波の音速をv(m/sec)、超音波の周波数
をfa(kHz))とすると、 θ=sin-1(λ・fa/2v) となる。
に、xプレーンパラレル41を用いて光線O1をx方向に微
動させ、さらにyプレーンパラレル42を用いて光線O1を
z方向に微動させる。また、コンペンセータ43を回すこ
とにより、光線O1のAOM40に対する入射角の微調を行
い、出射光の強度が最大となるように調整を行う。以上
により、AOM40からの出射光は最大強度で出てくること
になる。これと同様にして、AOM50の光線O2に対する調
整を行うことにより、AOM50からの出射光も最大強度で
出てくることになる。
ば第3図に示すように構成する。即ち、ドライバ47,57
によりAOM40,50を駆動し、入射光f0をf0+f1,f0+f2に
周波数シフトする。そして、この周波数シフトされた2
つの光を、反射ミラー33,34を介してウェハ60上に設け
た回折格子マーク61に照射し、その透過回折光を検出す
る。このとき、回折透過光はそれぞれ周波数シフト量の
差のビート信号として得られ、これを基準となる信号、
例えば各ドライバ47,57から得られる周波数の差の信号
と比較し、その位相差を測定することによって位置が測
定されることになる。
マスク上に2つの回折格子マークを設けておき、これら
のマークに上記周波数シフトされた2つの光をそれぞれ
照射し、各マークからの透過回折光をウェハ上に設けた
回折格子マークに照射し、ウェハマークからの回折光を
検出するようにすればよい。
46により変えることができ、さらにコンペンセータ43,5
3により入射角の微調を行うことができ、2台のAOM40,5
0に対して最適入射角で光を入射することができる。ま
た、プレーンパラレル41,42及び51.52により入射光を平
行にシフトすることができ、これにより2台のAOM40,50
に対して光導入口の中心に入射光を入れることができ
る。従って、各AOM40,50からの光は最大強度で出射する
ことになり、その結果、マスクやシリコンウェハ上のア
ライメントマーク等を照射する光の強度が従来よりも相
対的に向上する。従って、アライメント光のS/Nが上が
ることになり、マスク・ウェハのアライメント精度の向
上をはかることができる。
ない。実施例では、AOMを2台用いたが、光の高度変調
を利用した光計測に適用する場合は、AOMを1台として
もよい。また、AOMの回転だけで入射角の調整が可能で
あれば、コンペンセータは省略することが可能である。
また、AOMを回転自在に支持できるものであれば、ピン
に限定されない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
子の回転により該変調素子への光入射角度を変えること
ができ、プレーンパラレルの回転により音響光学変調素
子への入射光の光軸を平行にシフトすることができる。
このため、音響光学変調素子に入射する光の位置及び角
度を簡易に微調整することができ、これを最適化してア
ライメント信号のS/Nの向上に寄与し得る音響光学変調
素子を用いた光学系の光軸調整装置を実現することが可
能となる。
用いた光学系の光軸調整装置の概略構成を示す平面図、
第2図は上記装置の要部構成を示す断面図、第3図は上
記装置をウェハの位置測定に使用した例を示す概略図、
第4図は従来装置の概略構成を示す平面図である。 10……光学ベース、 20……レーザ光源、 31……ハーフミラー、 32,〜,34……反射ミラー、 40,50……音響光学変調素子(AOM)、 41,51……xプレーンパラレル、 42,52……zプレーンパラレル、 43,53……コンペンセータ、 45……AOMテーブル、 46……ピン、 47,57……ドライバ、 60……ウェハ、 61……回折格子マーク。
Claims (3)
- 【請求項1】レーザ光源からのレーザ光を音響光学変調
素子に入射し、この音響光学変調素子で変調した光を位
置測定光として取り出す光学系において、 前記音響光学変調素子を回転中心軸を中心に回転自在に
設け、この音響光学変調素子の光入射側に、該変調素子
への入射光の光軸を平行にシフトするためのプレーンパ
ラレルを回転自在に設けてなることを特徴とする音響光
学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置。 - 【請求項2】レーザ光源からのレーザ光を2つの音響光
学変調素子に入射し、これらの音響光学変調素子でそれ
ぞれ変調した異なる周波数の2つの光を位置測定光とし
て取り出す光学系において、 前記音響光学変調素子を各々回転中心軸を中心に回転自
在に設け、これらの音響光学変調素子の光入射側に、各
々の変調素子への入射光の光軸を平行にシフトするため
のプレーンパラレルをそれぞれ回転自在に設けてなるこ
とを特徴とする音響光学変調素子を用いた光学系の光軸
調整装置。 - 【請求項3】前記音響光学変調素子の光入射側に、入射
光の角度を可変するコンペンセータを回転自在に設けて
なることを特徴とする請求項1又は2記載の音響光学変
調素子を用いた光学系の光軸調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2139598A JP2862635B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 音響光学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2139598A JP2862635B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 音響光学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0434408A JPH0434408A (ja) | 1992-02-05 |
JP2862635B2 true JP2862635B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=15249003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2139598A Expired - Lifetime JP2862635B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 音響光学変調素子を用いた光学系の光軸調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2862635B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6753898B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-06-22 | Masanori Kubota | Method and apparatus for high speed digitized exposure |
JP2008535021A (ja) * | 2005-03-28 | 2008-08-28 | シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド | コンパクト音響光学変調器 |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2139598A patent/JP2862635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0434408A (ja) | 1992-02-05 |
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