NL1035103C - Verbeterd verplaatsingsmeetsysteem. - Google Patents

Verbeterd verplaatsingsmeetsysteem. Download PDF

Info

Publication number
NL1035103C
NL1035103C NL1035103A NL1035103A NL1035103C NL 1035103 C NL1035103 C NL 1035103C NL 1035103 A NL1035103 A NL 1035103A NL 1035103 A NL1035103 A NL 1035103A NL 1035103 C NL1035103 C NL 1035103C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
measuring
grid
sensor head
measuring grid
splitting
Prior art date
Application number
NL1035103A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1035103A1 (nl
Inventor
William Clay Schluchter
Miao Zhu
Geraint Owen
Alan B Ray
Carol J Courville
Original Assignee
Agilent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agilent Technologies Inc filed Critical Agilent Technologies Inc
Publication of NL1035103A1 publication Critical patent/NL1035103A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1035103C publication Critical patent/NL1035103C/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • G01D5/38Forming the light into pulses by diffraction gratings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/28Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

Korte aanduiding: Verbeterd verplaatsingsmeetsysteem
BESCHRIJVING ACHTERGROND
[0001] Het gebruik van laserinterferometrie is bekend voor nauwkeurige 5 meting van kleine verplaatsingen en rotaties met behulp van een in referentie- en meetbundels gesplitste lichtbundel. De meetbundel wordt gereflecteerd vanaf een op een bewegend object gemonteerde spiegel en wordt voor het genereren van een faseverschil gecombineerd met de vanaf een stationair object gereflecteerde referentiebundel. Het faseverschil is evenredig met de tussen de reflector van de 10 referentiebundel en de reflector van de meetbundel gemaakte hoeveelheid verplaatsing.
[0002] In veel toepassingen loopt het meetbundelpad door de lucht. In sommige toepassingen is het mogelijk om met een dubbel doorloopbundelpad propagatiehoeken tussen het meetbundelpad en het referentiebundelpad op te 15 heffen. Het dubbel doorloopbundelpad vergroot de bundelpadlengte. De optische padlengte van het licht kan voorts meer dan vier keer de slag van het bewegend object zijn. In bij geïntegreerde schakelingslithografie gebruikte wafelbelichtings-gereedschappen kan de optische padlengte twee meter benaderen. Het lange bundelpad vormt een uitdaging, omdat de lucht welke de bundel doorloopt goed 20 geconditioneerd dient te zijn in termen van temperatuur, druk en gassamenstelling. Omdat temperatuur, druk en gassamenstelling alle de brekingsindex van de lucht beïnvloeden, vormt een verandering of inconsistentie in elk daarvan een fase-verschuiving en derhalve een meetfout of meetonnauwkeurigheid. In veel toepassingen vormt het sturen van de brekingsindex van lucht een prestatie-25 begrenzende factor.
[0003] Het is derhalve gewenst om de padlengte van in interferometrie-verplaatsingsmeettoepassingen lopend licht te reduceren.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
[0004] De onderhavige leer kan worden begrepen uit de navolgende 30 gedetailleerde beschrijving, gelezen in samenhang met de bijgaande tekeningen waarin dezelfde verwijzingscijfers in verschillende tekeningen aan dezelfde of soortgelijke elementen refereren.
[0005] Figuur 1 is een blokschema van een fotolithografieapplicatie-uitvoeringsvorm geschikt voor gebruik met een specifieke uitvoeringsvorm volgens 1035103 2 de onderhavige leer.
[0006] Figuur 2 is een blokschema van een specifieke uitvoeringsvorm van een sensorkop in het x-z-vlak welke deel uitmaakt van het afstandsmeetsysteem volgens de onderhavige leer.
5 [0007] Figuur 3 is een blokschema van de specifieke uitvoeringsvorm van figuur 2 in het y-z-vlak en toont een bundelpad.
[0008] Figuur 4 is een schema van een eerste meetkanaalpad in een specifieke uitvoeringsvorm volgens de onderhavige leer.
[0009] Figuur 5 is een schema van een tweede meetkanaalpad in een 10 specifieke uitvoeringsvorm volgens de onderhavige leer.
[0010] Figuur 6 is een meer gedetailleerd aanzicht van een deel van het bundelpad in een specifieke uitvoeringsvorm volgens de onderhavige leer.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING
[0011] In de navolgende gedetailleerde beschrijving worden, ter 15 verduidelijking en niet ter beperking, voorbeelduitvoeringsvormen uiteengezet die specifieke details openbaren voor het verschaffen van een begrip van uitvoeringsvormen overeenkomstig de onderhavige leer. Voor deskundigen zal het echter duidelijk zijn dat uit het voordeel van de onderhavige openbaarmaking andere uitvoeringsvormen overeenkomstig de onderhavige leer welke afwijken van de hierin 20 geopenbaarde specifieke details, binnen de omvang van de bijgesloten conclusies liggen. Beschrijvingen van op zichzelf bekende inrichtingen en werkwijzen zijn echter weggelaten om de beschrijving van de voorbeeld-uitvoeringsvormen niet te belemmeren.
[0012] Met specifieke verwijzing naar figuur 1 van de tekeningen, hierin is 25 een zijaanzicht getoond van een deel van een fotolithografisch systeem zoals gebruikt als deel van een proces voor het vervaardigen van een halfgeleiderwafel 100. Het fotolithografisch systeem omvat een stationair referentieframe 101, een maskertrap 102, een wafeltrap 103 en een projectielens 104. Het fotolithografisch systeem trekt voordeel uit het omvatten van één of meer sensorkoppen 105 en 30 meetroosters 106 als elementen van een verplaatsingsmeetinrichting overeenkomstig de onderhavige leer. Figuur 1 toont de sensorkop 105 bevestigd aan de verplaatsbare trap 102, 103 en het meetrooster 106 bevestigd aan het stationaire referentieframe 101. Zoals door een deskundige zal worden begrepen, is het eveneens mogelijk om de sensorkop 105 aan het stationaire referentieframe 101 3 te bevestigen en het meetrooster 106 aan de verplaatsbare trap 102,103.
[0013] Onder specifieke verwijzing naar figuur 2 van de tekeningen, hierin is een meer gedetailleerd zijaanzicht getoond van een specifieke uitvoeringsvorm van de sensorkop 105 en het meetrooster 106 overeenkomstig de onderhavige leer, 5 getoond in een x-z-vlak. De sensorkop 105 omvat een lichtbron of afgiftevezel 200 welke een lichtbundel 201 verschaft die een optische frequentie heeft. De lichtbundel 201 is getoond als zijnde gereflecteerd vanaf een spiegel 202 voorafgaand aan het invallen op een splitsingsrooster 204. In de specifieke uitvoeringsvorm is de reflectie vanaf de spiegel een artefact van de wens om de 10 lichtbron 200 in een horizontale oriëntatie te plaatsen. Een deskundige zal echter inzien dat een verticale oriëntatie van de lichtbron 201 eveneens mogelijk is en dat de verticale oriëntatie het verder richten van het licht door de spiegel 202 niet vereist. Een lens, zoals een collimator 203, is tussen de spiegel 202 of lichtbron 200 en het splitsingsrooster 204 geplaatst om de lichtbundel geschikt te collimeren 15 voordat deze het splitsingsrooster 204 belicht. Een deskundige zal inzien dat de lens of collimator 203 niet nodig is wanneer de lichtbron voor het doel van de specifieke toepassing reeds voldoende gefocusseerd is. In een verdere uitvoeringsvorm kan een enkel optisch element, zoals een Fresnellens, voor zowel het splitsen als het focusseren van de lichtbundel worden gebruikt, in plaats van het 20 toepassen van een afzonderlijk splitsingselement 204 en een collimatorelement 203. Aan tegenoverliggende einden van het splitsingsrooster 204 liggen eerste en tweede multiplexerroosters 205, 206. In een specifieke uitvoeringsvorm is het splitsingsrooster 204 aaneengesloten met de twee multiplexerroosters 205, 206 en heeft in wezen dezelfde steek. In een specifieke uitvoeringsvorm wordt het 25 splitsingsrooster 204 ook gedefinieerd door een groeforiëntatie welke loodrecht is op de groeforiëntatie van de multiplexerroosters 205, 206. In een specifieke uitvoeringsvorm heeft elk van de multiplexerroosters 205, 206 soortgelijke groeforiëntaties. De sensorkop 105 omvat verder eerste en tweede retroreflectors 207, 208, eerste en tweede focusserings-lenzen 209, 210, eerste, tweede, derde en 30 vierde polarisators/vertragers 211, 212, 213, 214 en eerste en tweede detectorgroeperingen 215, 216. In een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen de door de multiplexerroosters 205, 206 en de focusserings-lenzen 209, 210 verschafte functies in een enkel optisch element worden ondergebracht. De retroreflectors 207, 208 reflecteren licht anti-parallel aan het invallende licht en kunnen in een 4 specifieke uitvoeringsvorm ofwel kubische hoekreflectoren, kattenogen of andere soorten bekende retroreflectors zijn. De term “anti-parallel” zoals hierin gebruikt verwijst naar de toestand waarin de lichtbundels evenwijdig zijn en zich voortplanten in tegengestelde richtingen. Elke retroreflector 207, 208, lens 209, 210 en 5 detectorgroepering 215, 216 behoort bij betreffende multiplexerroosters 205, 206 en in een specifieke uitvoeringsvorm zijn er twee polarisators/vertragers 211, 212 en 213, 214 behorende bij elk multiplexerrooster 205, 206.
[0014] Onder specifieke verwijzing naar figuur 3 van de tekeningen, hierin is een zijaanzicht getoond van de sensorkop 105 en het meetrooster 106 10 overeenkomstig de onderhavige leer, getoond in het y-z-vlak. De spiegel 202, de collimator 203 en het splitsingsrooster 204 zijn enigszins centraal ten opzichte van het x-z-vlak van de sensorkop 105 geplaatst en onderling opgelijnd. De eerste en tweede multiplexerroosters 205, 206 zijn aaneensluitend met en liggen tegenover elke zijde van het splitsingsrooster 204. Aan elke zijde van de sensorkop 105 zijn 15 betreffende van de lenzen 210, 209, de polarisator/vertragerparen 213, 214 en 211, 212 en de detectorgroeperingen 216, 215 in het algemeen opgelijnd en enigszins gekanteld ten opzichte van de door de trap 103 of 102 waaraan de sensorkop is bevestigd gedefinieerde horizontaal. De retroreflectors 208, 207 zijn in de y-richting van de andere componenten gescheiden en zijn ook enigszins gekanteld ten 20 opzichte van de door de trap 103 of 102 waaraan de sensorkop is bevestigd gedefinieerde horizontaal. De retroreflectors 208, 207 zijn langs de x-as opgelijnd zoals getoond in de figuren 2 en 3. Op dezelfde wijze zijn de lenzen 210, 209, de polarisator/vertragerparen 213, 214 en de detectorgroeperingen 216, 215 langs de x-as opgelijnd.
25 [0015] De lichtbron 200 en de spiegel 202 zijn ruimtelijk ingericht en geconfigureerd om te bewerkstelligen dat een lichtbundel 201 loodrecht op het x-z-vlak op het splitsingsrooster 204 invalt. Het splitsingsrooster 204 verdeelt de lichtbundel 201 en vormt twee afzonderlijke meetkanaallichtbundels onder een hoek α ten opzichte van de invalshoek. De twee afzonderlijke lichtbundels welke 30 afkomstig zijn van het splitsingsrooster 204 worden hierin eerste en tweede meetkanalen 400 en 500 genoemd.
[0016] Onder specifieke verwijzing naar figuur 4 van de tekeningen, is een representatief schema getoond van een deel van het bundelpad van het eerste meetkanaal 400 tussen het splitsingsrooster 204 en het meetrooster 106. Het eerste 5 meetkanaal 400 verlaat het splitsingsrooster 204 en valt onder een hoek α in op het meetrooster 106. De hoek α is gedefinieerd als de arctangens van de verhouding van de x-component tot de z-component van de invallende bundel 400. Het meetrooster 106 is een reflectiefaserooster ingericht om het licht in verschillende 5 ordes te buigen. Een eerste arm 401 van het eerste meetkanaal 400 is de 0de-orde buiging (ook een reflectiepad genoemd) en reflecteert vanaf het meetrooster 106 onder een hoek α. De eerste arm 401 van de eerste meetbundel 400 loopt achter het multiplexerrooster 206, om op een tweede retroreflector 208 in te vallen. De tweede retroreflector 208 reflecteert de eerste arm 401 van de eerste meetbundel 10 400 anti-parallel en ruimtelijk gescheiden. De gereflecteerde eerste arm 401 loopt achter het multiplexerrooster 206, om ook onder een hoek α op het meetrooster 106 in te vallen. De eerste arm 401 reflecteert een tweede maal vanaf het meetrooster 106 en opnieuw onder een hoek α om op de eerste multiplexer 205 in te vallen.
[0017] De tweede arm 402 van het eerste meetkanaal 400 is de 1s,e'orde 15 buiging en valt ook onder een hoek α op het meetrooster in en buigt dan onder een hoek β overeenkomstig de buigingswet en gedefinieerd door de eigenschappen van het meetrooster 106. De hoek β is gedefinieerd als de arctangens van de verhouding van de x-component tot de z-component van de gebogen bundel. De tweede arm 402 loopt achter het multiplexerrooster 205, om op de eerste 20 retroreflector 207 in te vallen. De eerste retroreflector 207 reflecteert de tweede arm 402 anti-parallel aan de invallende bundel. De tweede arm 402 loopt achter het eerste multiplexerrooster 205, om onder een hoek op het meetrooster 106 in te vallen. De tweede arm 402 buigt tegen het meetrooster 106 onder een hoek α om te recombineren en wordt co-lineair met de eerste arm 401, voordat deze als een 25 gerecombineerd meetkanaal op het eerste multiplexerrooster invalt.
[0018] In een alternatieve uitvoeringsvorm volgt de lichtbundel een soortgelijk pad aan hetgeen is beschreven met betrekking tot figuur 4, met uitzondering daarvan dat het meetrooster 106 de invallende lichtbundel zodanig buigt dat de hoek gelijk is aan de hoek β. Deze alternatieve uitvoeringsvorm is niet 30 gevoelig voor verplaatsingsveranderingen in de z-richting.
[0019] Onder specifieke verwijzing naar figuur 5 van de tekeningen, hierin is een representatief schema van het bundelpad van het tweede meetkanaal 500 tussen het splitsingsrooster 204 en het meetrooster 106 getoond. Het tweede meetkanaal 500 verlaat het splitsingsrooster 204 in een richting met een x-vector- 6 component in tegengestelde richting aan het eerste meetkanaal 400, zoals geïllustreerd en valt onder een hoek et op het meetrooster 106 in. De eerste arm 501 is de 0de-orde buiging (ook het reflectiepad genoemd) en reflecteert onder een hoek α vanaf het meetrooster 106. De eerste arm 501 van het tweede meetkanaal 500 5 loopt achter het eerste multiplexerrooster 205 om op de eerste retroreflector 207 in te vallen. De eerste retroreflector 207 reflecteert de eerste arm 501 van het tweede meetkanaal 500 anti-parallel en ruimtelijk gescheiden. De gereflecteerde anti-paralelle eerste arm 501 loopt achter het multiplexerrooster 205, om ook onder een hoek α op het meetrooster 106 in te vallen. De eerste arm 501 reflecteert opnieuw 10 voor de tweede keer onder een hoek α vanaf het meetrooster 106 en valt op het tweede multiplexerrooster 206 in.
[0020] De tweede arm 502 van het tweede meetkanaal 500 is de 1s,e orde buiging onder een hoek β. De tweede arm 502 loopt achter het splitsingsrooster 204, om in te vallen op de tweede retroreflector 208. De tweede retroreflector 208 15 reflecteert de tweede arm 502 anti-parallel aan de invallende bundel. De tweede arm 502 loopt achter het tweede multiplexerrooster 206, om onder een hoek β op het meetrooster 106 in te vallen. De tweede arm 502 buigt onder een hoek α tegen het meetrooster 106 om te recombineren en wordt co-lineair met de eerste arm 501 vóór het invallen daarvan op het tweede multiplexerrooster 206.
20 [0021] Onder specifieke verwijzing naar figuur 3 van de tekeningen, hier is een zijaanzichtrepresentatie getoond van de tweede sensorkop van de eerste en tweede meetkanalen 400, 500 in het y-z-vlak. De beide armen 401,402 en 501, 502 van de beide meetkanalen 400, 500 zijn in het y-z-vlak opgelijnd. In een specifieke uitvoeringsvorm vallen de gereflecteerde en gebogen bundels onder een hoek φ in 25 het y-z-vlak op het meetrooster 106 in en reflecteren/buigen onder een hoek φ in het y-z-vlak. Reflectie en buiging in het x-z-vlak zijn zoals beschreven met betrekking tot figuur 4. Het wijzigen van de hoek φ in het y-z-vlak verandert de definities van de hoeken α en β in het x-z-vlak niet.
[0022] Onder specifieke verwijzing naar figuur 6 van de tekeningen, hierin 30 is een meer gedetailleerde illustratie van een bundelpad van het tweede meetkanaal 500 in het y-z-vlak getoond nadat het tweede meetkanaal op het multiplexerrooster 206 invalt. Het eerste meetkanaal 400 volgt een soortgelijk bundelpad via betreffende daarbij behorende elementen. Bijgevolg is een deskundige in staat om het bundelpad voor het eerste kanaal 400 te reproduceren gegeven het voordeel 7 van het bundelpad voor het tweede kanaal 500. Het tweede meetkanaal 500 valt op het tweede multiplexerrooster 206 in. Het tweede multiplexerrooster 206 splitst het licht in eerste en tweede detectorbundels 601, 602 welke afkomstig zijn van het multiplexerrooster 206 in het y-z-vlak. In bepaalde gevallen is het van voordeel om 5 een bundel met een relatief grote diameter te gebruiken om een groter werkbereik van traptranslatie en -rotatie te verkrijgen en om ruimtelijke frequentiefouten in het meetrooster 106 uit te middelen. De steek van de multiplexerroosters 205, 206 is omwille van het gemak gekozen en hangt af van een gewenste splitsingshoek. Een grotere bundeldiameter eist een grotere splitsingshoek voor dezelfde afstand tussen 10 de multiplexer en het volgende element waarop de bundel invalt. Wanneer een grotere bundeldiameter wordt gebruikt kan elke detectorbundel 601,602 naar keuze door de lens 210 worden gefocusseerd. Elke gefocusseerde bundel 601, 602 loopt dan via betreffende eerste en tweede polarisators/vertragers 213, 214 die een constante faseverschuiving verschaffen. In een specifieke uitvoeringsvorm kan de 15 constante faseverschuiving in hoofdzaak 90 graden tussen de eerste en tweede detectorbundels 601,602 zijn vóór het invallen op de detectorgroepering 216.
[0023] In een specifieke homodyne uitvoeringsvorm omvat de eerste detectorgroepering 216 voor elke gedetecteerde bundel eerste en tweede detector-elementen 603, 604. Elke detectorbundel 601, 602 heeft een dynamisch 20 faseverschil of een faseverschil dat verandert met de positie van het meetrooster 106 ten opzichte van de sensorkop 105. Het dynamische faseverschil is voor alle signalen vanaf een multiplexer gemeenschappelijk. Elke detectorbundel 601, 602 heeft ook een constant faseverschil dat afhangt van elk ander signaal van een multiplexer. Homodyne systemen trekken voordeel uit ten minste twee 25 detectorbundels teneinde de richtingsgevoeligheid van de positieverandering in stand te houden. Voor alternatieve uitvoeringsvormen kan een groot aantal detectoren geschikt zijn in welk geval de polarisators/vertragers voor elke bundel een constant faseverschil zullen hebben dat voor het aantal detectoren geschikt is. In het geval van N detectoren, waarin N > 2, kan het faseverschil tussen de 30 aangrenzende detectoren gelijk zijn aan 360/N graden. In een heterodyne uitvoeringsvorm kan er in de detector-groepering 215 of 216 een enkel detectorelement zijn.
[0024] Met de sensorkoppen 105 verbonden elektronica onttrekt het dynamische deel van het bij elke detectorgroepering 215 of 216 gemeten 8 faseverschil. Omdat er twee meetkanalen 400, 500 zijn, zijn er ook twee faseverschillen welke voor elke sensorkop 105 moeten worden gemeten. De twee faseverschillen worden uitgedrukt als NA en NB, waarin NA en NB in golfeenheden zijn. De positie van de sensorkop 105 met betrekking tot het meetrooster 106 wordt 5 door de volgende vergelijkingen gegeven: -Na) z= J(nb + ATJcot^O»- a) waarin p de meetroostersteek is, α de hoek tussen de bundel van het splitsingsrooster en de normaal op het meetrooster is en β de hoek tussen het buigingspad en de normaal op het meetrooster is.
10 [0025] Precisiepositiemeting van een trap met Abbe-foutcompensatie maakt optimaal een meting met ten minste zes vrijheidsgraden, translatie langs de X-, Y- en Z-assen alsmede rotaties rond de X-, Y- en Z-assen. De sensorkop 105 overeenkomstig de onderhavige leer kan worden gebruikt om twee vrijheidsgraden te meten, in het bijzonder translatie langs de X- en Z-assen. In een verdere 15 uitvoeringsvorm overeenkomstig de onderhavige leer welke ook rotatie rond de Y-en Z-assen meet, wordt een tweede sensorkop in een afzonderlijke locatie geplaatst zodanig dat een afzonderlijke lichtbundel ofwel op hetzelfde meetrooster 106 als de eerste sensorkop of op een tweede onafhankelijk meetrooster met een langs eenzelfde as opgelijnde steek invalt. Wanneer de lichtbundel vanaf de eerste sensorkop 20 105 bijvoorbeeld op het meetrooster 106 invalt met een langs de X-as opgelijnde steek, genereert de tweede sensorkop een lichtbundel welke op hetzelfde meetrooster 106 of op een afzonderlijk meetrooster dat een langs de X-as opgelijnde steek heeft, invalt. De locatie van de tweede sensorkop kan zodanig worden gekozen dat metingen vanaf de eerste en tweede sensorkop kunnen worden 25 gecombineerd met meettranslaties in X- en Z-richtingen samen met rotaties rond Y-en Z-richtingen. Een derde sensorkop kan de resterende translatie in de Y-richting en rotatie rond de X-as verschaffen wanneer de derde sensorkop over ongeveer 90 graden rond de Z-as wordt geroteerd met betrekking tot de eerste en tweede sensorkoppen en treft op een meetrooster met een steek langs de Y-as. Dit y-
J
! g richtingsmeetrooster kan een afzonderlijke optiek van de meetrooster(s) zijn waarop de eerste en tweede sensorkoppen treffen of dit kan hetzelfde rooster zijn dat niet alleen een steek langs de X-as heeft maar ook een steek langs de Y-as. In deze configuratie werken alle sensorkoppen op dezelfde wijze en meten lichtbundels 5 welke vanaf de roostersteek evenwijdig aan de bewegingsrichting zijn gebogen. In een nog verdere uitvoeringsvorm hebben de meetroosters steken langs niet-orthogonale richtingen.
[0026] Hierin zijn bij wijze van voorbeeld uitvoeringsvormen van de leer beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen welke een verplaatsings-10 meetinrichting beschrijven. Andere variaties, aanpassingen en uitvoeringsvormen van de onderhavige leer zullen voor deskundigen, gegeven het voordeel van de onderhavige leer, mogelijk zijn.
1035103

Claims (29)

1. Inrichting omvattende: een sensorkop en een meetrooster, waarbij de sensorkop omvat 5 een lichtbron ingericht voor het verschaffen van een lichtbundel, een splitsingsrooster dat de lichtbundel in eerste en tweede meetkanalen splitst, een eerste retroreflector ingericht voor retroreflectie van de eerste en tweede meetkanalen terug naar het meetrooster, 10 een tweede retroreflector ingericht voor retroreflectie van de eerste en tweede meetkanalen terug naar het meetrooster, een eerste detectorgroepering aangebracht voor het ontvangen van het eerste meetkanaal, en een tweede detectorgroepering aangebracht voor het ontvangen 15 van het tweede meetkanaal, waarin het meetrooster is ingericht voor het in een eerste belichtingsdoorgang in eerste in tweede armen splitsen van elk meetkanaal en voor het in een tweede belichtingsdoorgang recombineren van de eerste en tweede armen.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de sensorkop een eerste sensorkop is geplaatst voor het meten van verplaatsing langs een eerste as en verder omvattende een tweede sensorkop geplaatst voor het meten van verplaatsing langs een as orthogonaal met de eerste as.
3. Inrichting volgens conclusie 2, waarin de eerste en tweede 25 sensorkop op het meetrooster treffen.
4. Inrichting volgens conclusie 3, waarin het meetrooster een langs twee orthogonale assen opgelijnde steek heeft.
5. Inrichting volgens conclusie 2, waarin het meetrooster een eerste meetrooster is en de eerste sensorkop op het eerste meetrooster treft en de tweede 30 sensorkop op een tweede meetrooster treft.
6. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de eerste arm onder een hoek α vanaf het meetrooster reflecteert en de tweede arm onder een hoek β vanaf het meetrooster reflecteert.
7. Inrichting volgens conclusie 6, waarin de hoek α niet gelijk is aan de 1035103 hoek β.
8. Inrichting volgens conclusie 6, waarin de hoek α in hoofdzaak gelijk is aan de hoek β.
9. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de lichtbundel een optische 5 frequentie heeft.
10. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de lichtbundel twee optische frequentiecomponenten heeft.
11. Inrichting volgens conclusie 10, waarin de lichtbundel twee door polarisatie geïsoleerde optische frequentiecomponenten heeft.
12. Inrichting volgens conclusie 1, en verder omvattende een tussen de bron en het splitsingsrooster aangebrachte collimator.
13. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het splitsingsrooster een splitsingsdeel en eerste en tweede multiplexerdelen heeft.
14. Inrichting volgens conclusie 1, waarin eerste en tweede lenzen 15 tussen het splitsingsrooster en de betreffende eerste en tweede detector- groeperingen zijn geplaatst.
15. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de retroreflectors kubische hoekreflectoren zijn.
16. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het splitsingsrooster aaneen-20 gesloten is met de multiplexerroosters.
17. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het meetrooster aan een beweegbaar object is bevestigd en de sensorkop stationair is.
18. Inrichting volgens conclusiel, waarin de sensorkop aan een beweegbaar object is bevestigd en het meetrooster stationair is.
19. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de sensorkop en het meetrooster aan betreffende beweegbare objecten zijn bevestigd.
20. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de x-richting in het vlak van het meetrooster is en loodrecht op de roostergroeven en de z-richting loodrecht op het meetrooster is, waarbij de verplaatsing in de x-richting evenredig is aan het 30 verschil tussen een uit het eerste meetkanaal gedetecteerd faseverschil en een uit het tweede meetkanaal gedetecteerd faseverschil en waarin verplaatsing in de z-richting evenredig is aan de som van een uit een eerste meetkanaal gedetecteerd faseverschil en een uit een tweede meetkanaal gedetecteerd faseverschil.
21. Inrichting volgens conclusie 20, waarin de detectorgroeperingen een faseverschil voor de eerste en tweede meetkanalen meten gerepresenteerd als Na en Nb waarin de x-verplaatsing wordt berekend als: * = j(Nb-Na) en de z-verplaatsing wordt berekend als: 5 z=^(NB +NA)cot^(fi-a) waarin p een steek van het meetrooster is, α de hoek van inval van het meetkanaal op het meetrooster ten opzichte van de normaal van het meetrooster is en β de buigingshoek is van de tweede arm ten opzichte van de normaal op het meetrooster.
22. Werkwijze voor verplaatsingsmeting omvattende het: 10 splitsen van een lichtbundel in eerste en tweede meetkanalen bij een splitsingsrooster, belichten van een meetrooster met de eerste en tweede meetkanalen voor het vormen van eerste en tweede armen voor elk meetkanaal, terugreflecteren van elke arm naar het meetrooster voor het 15 recombineren van de betreffende eerste en tweede armen van elk meetkanaal, detecteren van een faseverschil van elk meetkanaal, en berekenen van een verplaatsing tussen het meetrooster en het splitsingsrooster.
23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarin verplaatsing langs een x-as 20 en verplaatsing langs een z-as wordt berekend uit de eerste en tweede meetkanalen, waarbij de x-as in het vlak van het meetrooster is en de z-as loodrecht op het vlak van het meetrooster is.
24. Werkwijze volgens conclusie 22, waarin de lichtbundel een optische frequentie heeft.
25. Werkwijze volgens conclusie 22, waarin de lichtbundel twee door polarisatie geïsoleerde frequentiecomponenten heeft.
26. Werkwijze volgens conclusie 22 en verder omvattende het aan een stationair object bevestigen van de sensorkop en het aan een verplaatsbaar object bevestigen van het meetrooster.
27. Werkwijze volgens conclusie 22 en verder omvattende het aan een verplaatsbaar object bevestigen van de sensorkop en het aan een stationair object bevestigen van het meetrooster.
28. Werkwijze volgens conclusie 22 en verder omvattende het bevestigen van de sensorkop en het meetrooster aan betreffende verplaatsbare 5 objecten.
29. Inrichting omvattende: een lichtbron, een splitsingsrooster, een meetrooster, en eerste en tweede detectorgroeperingen, waarin de splitsings- en meetroosters en de eerste en tweede detectoren zijn ingericht en ruimtelijk opgesteld voor het splitsen van een 10 lichtbundel van de lichtbron in eerste en tweede meetkanalen welke het meetrooster ten minste twee maal belichten vóór recombinatie en ontvangst door de eerste en tweede detectorgroeperingen. 1035103
NL1035103A 2007-03-15 2008-02-29 Verbeterd verplaatsingsmeetsysteem. NL1035103C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68685507 2007-03-15
US11/686,855 US7545507B2 (en) 2007-03-15 2007-03-15 Displacement measurement system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1035103A1 NL1035103A1 (nl) 2008-09-16
NL1035103C true NL1035103C (nl) 2010-05-04

Family

ID=39762323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1035103A NL1035103C (nl) 2007-03-15 2008-02-29 Verbeterd verplaatsingsmeetsysteem.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7545507B2 (nl)
JP (1) JP2008224664A (nl)
NL (1) NL1035103C (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8149420B2 (en) * 2008-07-25 2012-04-03 Agilent Technologies, Inc. Interferometer calibration system and method
JP2012089768A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
US9201313B2 (en) 2011-11-09 2015-12-01 Zygo Corporation Compact encoder head for interferometric encoder system
EP2776792B1 (en) * 2011-11-09 2016-08-10 Zygo Corporation Double pass interferometric encoder system
KR102203305B1 (ko) * 2012-10-02 2021-01-14 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
CN104061864A (zh) * 2014-06-30 2014-09-24 清华大学 一种基于平面光栅的硅片台大行程运动测量系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0548848A1 (en) * 1991-12-20 1993-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Displacement detecting device
EP0978708A1 (de) * 1998-08-01 2000-02-09 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Rotatorische Positionsmesseinrichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8601278A (nl) * 1986-05-21 1987-12-16 Philips Nv Inrichting voor het detekteren van een vergrotingsfout in een optisch afbeeldingssysteem.
JP2603305B2 (ja) * 1988-07-19 1997-04-23 キヤノン株式会社 変位測定装置
JP3196459B2 (ja) * 1993-10-29 2001-08-06 キヤノン株式会社 ロータリーエンコーダ
US6654128B2 (en) * 1997-06-30 2003-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Displacement information detecting apparatus
DE102005043569A1 (de) * 2005-09-12 2007-03-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0548848A1 (en) * 1991-12-20 1993-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Displacement detecting device
EP0978708A1 (de) * 1998-08-01 2000-02-09 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Rotatorische Positionsmesseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20080225262A1 (en) 2008-09-18
NL1035103A1 (nl) 2008-09-16
JP2008224664A (ja) 2008-09-25
US7545507B2 (en) 2009-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7561280B2 (en) Displacement measurement sensor head and system having measurement sub-beams comprising zeroth order and first order diffraction components
CN111457843B (zh) 位移测量装置、位移测量方法及光刻设备
JP5087186B1 (ja) 等光路干渉計
CN102226690B (zh) 高精度小角度测量的方法和装置
KR20100134609A (ko) 물체의 표면 형태를 측정하기 위한 장치 및 방법
NL1035103C (nl) Verbeterd verplaatsingsmeetsysteem.
CN102289152B (zh) 光学系统波像差检测装置
NL1032326C2 (nl) Interferometer voor meting van loodrechte translaties.
CN107063477A (zh) 光栅横向剪切干涉大数值孔径波前重建方法
US5355210A (en) Method and apparatus for measuring optical properties of optical devices
CN107702644A (zh) 一种基于双psd的多自由度测量装置
JP6285808B2 (ja) 干渉計
JP6423589B2 (ja) 光学的位置測定装置
US7187451B2 (en) Apparatus for measuring two-dimensional displacement
CN105737758B (zh) 一种长程面形测量仪
JP6371120B2 (ja) 測定装置
US10488228B2 (en) Transparent-block encoder head with isotropic wedged elements
CN108663192B (zh) 波前传感器的检测装置和方法
JP2002286408A (ja) 斜入射干渉計用光学系およびこれを用いた装置
US6762889B2 (en) Compact telephoto lens for grating scale position measuring system
JP2966950B2 (ja) 試料変位測定装置
Simon et al. Test of aspherics in the NIR with a diffractive optical element as null lens
CN117128851A (zh) 位置测量装置、位置测量方法以及光刻设备
TWM459393U (zh) 共光程抗傾角之多光束干涉裝置
IL100440A (en) Method and apparatus for measuring optical properties of optical devices

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20091230

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20110901