專利名稱：干涉測(cè)量編碼器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及干涉測(cè)量編碼器系統(tǒng)和方法，以及用于該編碼器系統(tǒng)和方法的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在一些情況下，干涉測(cè)量系統(tǒng)基于光干涉信號(hào)來(lái)監(jiān)控測(cè)量對(duì)象的相對(duì)位置的改變。例如，干涉儀通過(guò)將從測(cè)量對(duì)象反射的測(cè)量光束與第二光束疊加和干涉來(lái)生成光干涉 信號(hào)，該第二光束有時(shí)稱為“參考光束”，其中，測(cè)量光束和參考光束從共同源得到。測(cè)量對(duì)象的相對(duì)位置的改變對(duì)應(yīng)于測(cè)量的光干涉信號(hào)的相位的改變。這樣的干涉測(cè)量系統(tǒng)的示例是干涉測(cè)量編碼器系統(tǒng)，其通過(guò)追蹤稱為編碼器尺度的測(cè)量刻度來(lái)評(píng)估對(duì)象的移動(dòng)。通常，干涉測(cè)量編碼器系統(tǒng)包括編碼器尺度和編碼器頭(encoder head)。該編碼器頭是包括干涉儀的組件。干涉儀引導(dǎo)測(cè)量光束到測(cè)量光束在那里衍射的編碼器尺度。干涉儀組合衍射的測(cè)量光束和參考光束以形成包括與對(duì)象的位置相關(guān)的相位的輸出光束。編碼器系統(tǒng)在光刻應(yīng)用(lithographic application)中廣泛地用于監(jiān)控光刻工具中的可移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)。由于它們對(duì)大氣湍流的相對(duì)不敏感性，編碼器系統(tǒng)在這樣的應(yīng)用中可以是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及編碼器系統(tǒng)和方法，以實(shí)現(xiàn)在由于編碼器尺度在具體測(cè)量方向上的移動(dòng)而從編碼器尺度衍射的反射或透射光束中發(fā)生的相位改變的外差測(cè)量?？梢砸苑抢亓_(non-Littrow)配置布置編碼器系統(tǒng)以基于衍射的測(cè)量光束生成干涉信號(hào)。編碼器系統(tǒng)可以包括致密編碼器頭并提供多個(gè)測(cè)量通道。在特定方面，本公開的特征在于能夠精確測(cè)量編碼器尺度的一個(gè)或多個(gè)位移方向上的改變的編碼器系統(tǒng)，包括(I)源光束，具有不同頻率的兩個(gè)線性垂直極化分量的頻率穩(wěn)定照射；(2)裝置(例如，光學(xué)組件)，用于引導(dǎo)一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)分量到附著在待監(jiān)控的主體上的編碼器尺度上；(3)裝置(例如，光學(xué)組件)，用于接收衍射光束的一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)分量；(4)裝置(例如，光學(xué)組件)，用于組并入混合全部?jī)蓚€(gè)頻率分量以產(chǎn)生外差信號(hào)；(5)裝置(例如，包括光電檢測(cè)器的檢測(cè)器模塊)，用于產(chǎn)生電測(cè)量信號(hào)；和(6)裝置(例如，相位計(jì)/累加計(jì))，用于指示測(cè)量的相位，該測(cè)量的相位關(guān)于編碼器尺度的衍射結(jié)構(gòu)以及編碼器尺度沿著敏感方向的位移。實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。例如，可以設(shè)計(jì)實(shí)施例從而它們不以利特羅方式操作，而是以外差激光源和檢測(cè)裝置操作，實(shí)施例可以針對(duì)編碼器尺度的末梢(tip)和傾斜(tilt)第一階非敏感，可以提供度量衡的最小兩個(gè)軸(例如，X和Z，Y和Z)，和/或必要時(shí)可以與2D編碼器尺度一起工作以提供全3D移動(dòng)檢測(cè)。編碼器系統(tǒng)可以用在光刻工具中，但是也可以用于其他應(yīng)用。總結(jié)本發(fā)明的各種方面如下。總的來(lái)說(shuō)，在第一方面，本發(fā)明的特征在于用于確定關(guān)于沿著編碼器尺度的自由度的改變的信息的方法，該方法包括沿著不同路徑引導(dǎo)第一光束和第二光束并組合第一和第二光束以形成輸出光束,其中,第一和第二光束從共同源得到,第一和第二光束具有不同頻率，其中，第一光束以非利特羅角度接觸編碼器尺度并且該第一光束從編碼器尺度衍射至少一次；基于輸出光束檢測(cè)干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一光束和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位；并且基于外差相位確定關(guān)于編碼器尺度的自由度的信息。方法的實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。例如，第一光束可以正交(normal)地入射在編碼器尺度上。第一光束可以非正交地入射在編碼器尺度上。第一光束可以以一角度入射在編碼器尺度上從而衍射的測(cè)量光束正交于編碼器尺度。
自由度可以是沿著位于編碼器尺度的平面的軸的編碼器的位置。第一和第二光束可以是線性極化的光束。在從編碼器尺度衍射之前或之后的第一光束的路徑可以定義一平面，并且第一光束可以垂直于該平面地極化。在一些實(shí)施例中，編碼器尺度可以包括沿著第一方向延伸的光柵線并且在平行于光柵線的方向上線性地極化測(cè)量光束。引導(dǎo)第一和第二光束可以包括在從編碼器尺度的衍射之前以90°旋轉(zhuǎn)第一光束的極化狀態(tài)。在特定實(shí)施例中，第一和第二光束是垂直極化的光束。檢測(cè)干涉信號(hào)可以包括引導(dǎo)輸出光束通過(guò)極化元件，該極化元件透射每個(gè)垂直極化的第一和第二光束的分量。沿著不同路徑引導(dǎo)第一和第二光束可以包括使用光束分光器從輸入光束得到第一和第二光束。使用該光束分光器可以組合第一和第二光束。在一些實(shí)施例中，使用第二光束分光器組合第一和第二光束。該光束分光器可以是極化光束分光器。在一些實(shí)施例中，第二光束不接觸編碼器尺度。替代地，第二光束可以從編碼器衍射至少一次。衍射的第二光束可以是零階衍射光束。衍射的第二光束可以是在編碼器尺度與第一光束共線的。第一光束僅可以從解碼器尺度衍射一次。替代地，在一些實(shí)施例中，第一光束從編碼器尺度多于一次地衍射(例如，兩次)。在從編碼器尺度衍射之前的第一光束的路徑可以平行于第二次從編碼器尺度衍射之后的第一光束的路徑，可以由后向反射器引導(dǎo)第一光束以在與第二光束組合之前第二次從編碼器尺度衍射?？梢曰诙嘤谝粋€(gè)外差相位測(cè)量值得到信息。該方法可以進(jìn)一步包括組合第三光束和第四光束以形成第二輸出光束，該第三和第四光束從共同源得到并且該第三光束從編碼器尺度衍射至少一次；并且基于第二輸出光束檢測(cè)第二干涉信號(hào)，該第二干涉信號(hào)包括關(guān)于第三光束和第四光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位。第一和第三光束可以在相同位置接觸編碼器尺度。替代地或額外地，第一和第二光束可以在不同的位置接觸編碼器尺度。可以基于第一和第二輸出光束的外差相位確定該信息。一次衍射的測(cè)量光束和第三光束可以分別是測(cè)量光束的+1和-I衍射階。自由度可以對(duì)應(yīng)于沿著編碼器尺度的平面中的第一軸的編碼器尺度的位移。該方法可以包括確定關(guān)于編碼器尺度的第二自由度的信息。第二自由度可以是沿著垂直于第一軸的第二軸的編碼器尺度的位移。第二軸可以在編碼器尺度的平面中。第二軸可以垂直于編碼器尺度的平面。自由度可以是關(guān)于軸的編碼器尺度的傾斜。該方法可以包括監(jiān)控由共同源產(chǎn)生的輸入光束的參考相位,第一光束從該共同源產(chǎn)生。確定信息可以包括比較外差相位與參考相位。第一光束可以具有從400nm到1500nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中，第一光束具有大約633nm或大約980nm的波長(zhǎng)。編碼器尺度可以包括光柵。該光柵可以具有從大約1λ到大約20λ的范圍內(nèi)的間距，其中，λ是第一光束的波長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中，該光柵可以具有從大約Iym到大約10 μ m的范圍內(nèi)的間距。 使用光學(xué)組件可以沿著它們各自的路徑引導(dǎo)第一和第二光束并且該方法進(jìn)一步包括在確定信息時(shí)相對(duì)于該光學(xué)組件轉(zhuǎn)化編碼器尺度。該光學(xué)組件或編碼器尺度可以附于晶片平臺(tái)并且該方法進(jìn)一步包括基于信息來(lái)監(jiān)控晶片相對(duì)于來(lái)自光刻系統(tǒng)的輻射的位置。該光學(xué)組件或編碼器可以附于標(biāo)線平臺(tái)并且該方法進(jìn)一步包括基于信息監(jiān)控標(biāo)線相對(duì)于來(lái)自光刻系統(tǒng)的輻射的位置?？偟膩?lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明的特征在于編碼器系統(tǒng)，其包括光學(xué)組件，配置為從輸入光束得到第一光束和第二光束，沿著不同路徑引導(dǎo)該第一和第二光束并組合該第一和第二光束以形成輸出光束，其中該第一和第二光束具有不同頻率；衍射編碼器尺度，位于第一光束的路徑中從而第一光束以非利特羅角度接觸衍射編碼器尺度并且第一光束從衍射編碼器尺度衍射至少一次；檢測(cè)器，設(shè)置為檢測(cè)輸出光束；和電子處理器，配置為從該檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于外差相位確定關(guān)于編碼器尺度的自由度的信息。編碼器系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括下列特征的一個(gè)或多個(gè)和/或其他方面的特征。例如，光學(xué)組件可以包括將輸入光束分為第一和第二光束的光學(xué)兀件。該光學(xué)兀件可以是非極化光束分光器或極化光束分光器。該光學(xué)組件可以組合第一和第二光束以形成輸出光束。光學(xué)組件可以包括配置為在得到第一和第二光束之前將輸入光束分為兩個(gè)平行子輸入光束的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件。該光學(xué)組件可以包括配置為將一個(gè)子輸入光束分為第一和第二光束并且將另一個(gè)子輸入光束分為第三和第四光束的光束分光器，其中該光學(xué)組件沿著不同的路徑引導(dǎo)第三和第四光束并且組合第三和第四光束以形成第二輸出光束。該光學(xué)組件可以引導(dǎo)第三光束以從解碼器尺度衍射至少一次。該光學(xué)組件可以包括設(shè)置以分別反射一次衍射的第一和第三光束以從編碼器尺度衍射第二次的兩個(gè)后向反射器。第一和第三光束在不同的位置接觸編碼器尺度。該編碼器尺度可以分別衍射第一和第三光束為+1和-I衍射階。在光學(xué)組件的輸入光束的路徑可以平行于第一和第二輸出光束的路徑。輸入和第一以及第二輸出光束的路徑可以平行于編碼器尺度的平面。光學(xué)組件可以包括在第一光束的路徑中的半波片。解碼器尺度可以包括光柵(例如，一維或二維編碼器尺度)。在另外的方面中，本發(fā)明的特征在于包括可移動(dòng)平臺(tái)的系統(tǒng)；和前述方面的編碼器系統(tǒng)，其中編碼器尺度或光學(xué)組件附于該平臺(tái)?？偟膩?lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明的特征在于包括以下的編碼器系統(tǒng)用于從其中第一和第二光束具有不同頻率的輸入光束得到第一光束和第二光束的裝置；用于沿著不同路徑引導(dǎo)第一和第二光束的裝置；用于組合第一和第二光束以形成輸出光束的裝置；衍射編碼器尺度，設(shè)置于第一光束的路徑中從而第一光束以非利特羅角度接觸衍射編碼器尺度并且第一光束從衍射編碼器尺度衍射至少一次；用于檢測(cè)輸出光束的裝置；和用于從檢測(cè)器接收干涉信號(hào)的裝置，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且該裝置基于外差相位確定關(guān)于編碼器尺度的自由度的信息。編碼器系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)其他方面的特征?？偟膩?lái)說(shuō)，在另外的方面中，本發(fā)明的特征在于編碼器系統(tǒng)，其包括配置為從輸入光束得到第一光束和第二光束的光學(xué)組件，其中第一和第二光束是具有不同頻率的線性極 化光束，該光學(xué)組件進(jìn)一步配置以沿著不同路徑引導(dǎo)第一和第二光束并且組合第一和第二光束以形成輸出光束，該光學(xué)組件包括光學(xué)元件，設(shè)置于第一光束的路徑中并配置為以90°旋轉(zhuǎn)第一光束的線性極化狀態(tài)；衍射編碼器尺度，設(shè)置于第一光束的路徑中從而第一光束從衍射編碼器尺度衍射至少一次；檢測(cè)器，設(shè)置以檢測(cè)輸出光束；和電子處理器，配置以從檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于外差相位確定關(guān)于編碼器尺度的自由度的信息。編碼器系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)下列特征和/或其他方面的特征。例如，光學(xué)元件可以交叉第一光束的路徑兩次并每次以90°旋轉(zhuǎn)第一光束的線性極化狀態(tài)。光學(xué)元件可以是半波片。第一光束可以從編碼器尺度衍射兩次。第一光束可以在編碼器尺度P極化?？偟膩?lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明的特征在于編碼器系統(tǒng)，其包括極化光束分光元件，配置以在第一方向反射第一光束并在垂直于第一方向的第二方向上透射第二光束并組合第一和第二光束以形成輸出光束，該輸出光束沿著平行于第二方向的路徑離開極化光束分光元件，其中，第一和第二光束具有不同頻率并從共同源得到；衍射編碼器尺度設(shè)置于第一光束的路徑中從而第一光束從衍射編碼器尺度衍射至少一次；檢測(cè)器，設(shè)置以檢測(cè)輸出光束；和電子處理器，配置以從檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于外差相位確定關(guān)于編碼器尺度的自由度的信息。編碼器系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)下列特征和/或其他方面的特征。例如，衍射編碼器尺度可以垂直于第一方向地定向。第一光束可以正交地入射在衍射編碼器尺度上。通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光柵的自由度的改變的信息，該方法包括使用光學(xué)組件組合第一光束和第二光束以形成輸出光束，其中，第一光束從關(guān)于光學(xué)組件可移動(dòng)的光柵衍射，第一和第二光束從共同源得到并且第一光束是撞擊光柵而從共同源得到的初級(jí)光束的非零衍射階，該第一光束與初級(jí)光束在光柵是非共線的；基于輸出光束檢測(cè)干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位；并且基于外差相位確定沿著關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光柵的自由度的改變的信息。方法的實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或多個(gè)下列特征和/或其他方面的特征。例如，初級(jí)光束可以正交地或不正交地入射在光柵上。初級(jí)光束可以是線性極化光束。初級(jí)光束可以在撞擊光柵之前在平行于光柵的光柵線的方向上線性極化。第一和第二光束可以是極化光束。第一光束可以垂直于第二光束地極化。第一和第二光束可以是線性極化光束。在一些實(shí)施例中，第二光束不接觸光柵。替代地，在特定實(shí)施例中，第二光束從光柵衍射至少一次。第二光束可以是零階衍射光束。第二光束可以在光柵與初級(jí)光束共線。第二光束可以是初級(jí)光束的衍射階。第二光束可以是初級(jí)光束的第零衍射階。第一光束可以是初級(jí)光束的第一衍射階。在一些實(shí)施例中，該方法包括組合第三光束和第四光束以形成第二輸出光束，第三和第四光束從共同源得到；并且基于第二輸出光束檢測(cè)第二干涉信號(hào)，第二干涉信號(hào)包括關(guān)于第三和第四光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，其中第三光束是從光柵衍射的光 束，不同于第一光束。第一和第三光束可以分別是初級(jí)光束的+1和-I衍射階。第二和第四光束可以從初級(jí)光束的第零個(gè)衍射階得到。自由度可以對(duì)應(yīng)于沿著光柵的平面中的第一軸的光柵的平移。光柵可以包括沿著垂直于第一軸的第一方向延伸的光柵線。該方法可以包括確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件的編碼器尺度的第二自由度的信息。第二自由度可以是沿著垂直于第一軸的第二軸的光柵的位移。第二軸可以在光柵的平面中。替代地，第二軸可以垂直于光柵的平面。自由度可以對(duì)應(yīng)于沿著垂直于光柵的平面的軸的光柵的位移。自由度可以是相對(duì)于光學(xué)組件的光柵的傾斜。該方法可以包括監(jiān)控由共同源產(chǎn)生的輸入光束的參考相位，初級(jí)光束從該共同源得到。確定信息可以包括比較外差相位與參考相位。第一光束可以在與第二光束組合之前從光柵衍射兩次?？梢杂珊笙蚍瓷淦饕龑?dǎo)第一光束以在與第二光束組合之前撞擊光柵至少一次。第一和第二光束可以是初級(jí)光束的不同的非零衍射階。初級(jí)光束可以包括第一分量和第二分量，該第一和第二分量具有定義外差頻率的不同頻率和不同的垂直極化狀態(tài)。初級(jí)光束可以具有從400nm到1500nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。例如，初級(jí)光束可以具有大約633nm或大約980nm的波長(zhǎng)。光柵可以具有從大約1λ到大約20λ的范圍內(nèi)的間距，其中，λ是初級(jí)光束的波長(zhǎng)。該光柵可以具有從大約Iym到大約 ομπι的范圍內(nèi)的間距。該方法可以包括在確定信息時(shí)相對(duì)于該光學(xué)組件轉(zhuǎn)化編碼器尺度。該光學(xué)組件或光柵可以附于晶片平臺(tái)并且該方法進(jìn)一步包括基于信息監(jiān)控相對(duì)于來(lái)自光刻系統(tǒng)的輻射的晶片的位置。在一些實(shí)施例中，光學(xué)組件或光柵附于標(biāo)線平臺(tái)并且該方法進(jìn)一步包括基于信息監(jiān)控相對(duì)于來(lái)自光刻系統(tǒng)的輻射的標(biāo)線的位置。總的來(lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光柵的自由度的改變的信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光源，配置以提供包括第一分量和第二分量的輸入光束，該第一分量和第二分量具有不同的頻率和垂直極化狀態(tài)；光學(xué)組件，配置以從輸入光束得到初級(jí)光束并且引導(dǎo)初級(jí)光束到光柵，接收以非零階從光柵衍射的第一光束并將其與第二光束組合以形成輸出光束，其中，初級(jí)光束包括輸入光束的第一分量，第一光束是初級(jí)光束的衍射階，第一光束在光柵與初級(jí)光束非共線，第二光束包括輸入光束的第二分量，并且光柵是相對(duì)于光學(xué)組件可移動(dòng)的；檢測(cè)器，設(shè)置以檢測(cè)輸出光束；和電子處理器，配置以從該檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于外差相位確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光柵的自由度的改變的信息。系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)下列特征和/或其他方面的特征。例如，系統(tǒng)可以包括可移動(dòng)平臺(tái)并且光柵附于該可移動(dòng)平臺(tái)。光學(xué)組件可以包括設(shè)置于第一光束的路徑中的第二光柵。第二光柵可以配置以沿著平行于初級(jí)光束的路徑的路徑重新引導(dǎo)第一光束。光學(xué)組件可以包括設(shè)置于第一光束的路徑中的后向反射器以弓I導(dǎo)第一光束第二次接觸光柵。光學(xué)組件可以包括配置以從輸入光束得到初級(jí)光束和第二光束的極化光束分光器。光學(xué)組件可以包括配置以組合第一和第二光束以形成輸出光束的極化光束分光器。光學(xué)組件可以配置以引導(dǎo)第二光束以接觸光柵。總的來(lái)說(shuō),在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光 柵的自由度的改變的信息的方法，該方法包括使用光學(xué)組件組合第一光束和第二光束以形成輸出光束，其中，第一光束從相對(duì)于光學(xué)組件可移動(dòng)的光柵衍射，第一和第二光束從共同源得到并且第一光束是撞擊光柵的從共同源得到的初級(jí)光束的非零衍射階，該第一光束與初級(jí)光束在光柵是非共線的；基于輸出光束檢測(cè)干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括關(guān)于第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位；并且基于該相位確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光柵的自由度的改變的信息，其中，該相位對(duì)相對(duì)于光學(xué)組件的光柵的末梢和/或傾斜的第一階非敏感。本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征和/或其它方面的特征。例如，相位可以是外差相位。信息可以包括關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件沿著光柵的至少兩個(gè)自由度的改變的信息。該至少兩個(gè)自由度可以包括沿著在光柵的平面中的軸的位移。該至少兩個(gè)自由度可以包括沿著垂直于光柵平面的軸的位移?？偟膩?lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于監(jiān)控沿著軸的光柵的位移的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光源，用于提供具有不同頻率的兩個(gè)線性極化分量的照射；用于引導(dǎo)一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)分量到光柵上的裝置；用于接收一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)從光柵衍射的分量的裝置；用于組合和混合全部?jī)蓚€(gè)頻率分量的裝置；用于檢測(cè)組合的和混合的分量的裝置；以及用于測(cè)量有關(guān)已檢測(cè)分量的相位的裝置，其中，一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)分量在光柵處不符合利特羅條件。該系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括其他方面的一個(gè)或多個(gè)特征。上述方面的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。例如，光學(xué)組件可以包括布置以向著光柵引導(dǎo)初級(jí)光束的折疊鏡。該折疊鏡可以向著光柵引導(dǎo)第二光束。光學(xué)組件可以包括極化分光器，布置以將輸入光束分為初級(jí)光束和第二光束，其中初級(jí)和第二光束位于緊接在分光器之后的第一平面，并且布置該折疊鏡從而以垂直于第一平面的方向引導(dǎo)初級(jí)和第二光束。初級(jí)和第二光束可以在共同位置與光柵接觸。初級(jí)和第二光束可以以相同的入射角但是從與光柵正交的相對(duì)側(cè)與光柵接觸。第一光束可以與第二光束的衍射階共線。光學(xué)組件可以包括分別配置將初級(jí)和第二光束向著共同位置反射的第一鏡和第二鏡。光束分光器、折疊鏡以及第一和第二鏡全部可以是單體(monolithic)光學(xué)元件的界面。該單體光學(xué)元件可以具有與第一平面垂直的最大尺寸，其小于在第一平面中單體光學(xué)元件的最大尺寸，例如，垂直于第一平面的最大尺寸可以是第一平面中最大尺寸的O. 5倍或更小(例如，O. 3倍或更小，O. 2倍或更小，O. I倍或更小，O. 05倍或更小)。垂直于第一平面的單體光學(xué)元件的最大尺寸可以是5cm或更小(例如,4cm或更小,3cm或更小,2cm或更小，Icm或更小)。在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于在基底上制造集成電路的光刻方法，該方法包括，在可移動(dòng)平臺(tái)上支撐基底；將空間圖案福射(spatially patterned radiation)成像到基底上；調(diào)整平臺(tái)的位置；使用其它方面的方法或系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控平臺(tái)的位置，其中光柵或光學(xué)組件附于平臺(tái)并且該信息對(duì)應(yīng)于沿著軸的平臺(tái)的位置。在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于在基底上制造集成電路的光刻方法，包括，相對(duì)于光刻系統(tǒng)的第二部件設(shè)置光刻系統(tǒng)的第一部件以向基底曝光空間圖案輻射，并使用其它方面的方法或系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控第一部件的位置，其中光柵或光學(xué)組件附于第一部件并且該信息對(duì)應(yīng)于第一部件的位置。在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于在晶片上制造集成電路的光刻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括投影鏡頭，用于將空間圖案輻射成像到晶片上；其它方面的系統(tǒng)，配置以監(jiān)控相對(duì)于成·像輻射的晶片的位置；和定位系統(tǒng)，用于調(diào)整相對(duì)于成像輻射的平臺(tái)的位置，其中晶片由平臺(tái)支撐。在另一方面，本發(fā)明的特征在于用于在晶片上制造集成電路的光刻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括照射系統(tǒng)，該照射系統(tǒng)包括輻射源、掩模(mask)、定位系統(tǒng)、投影透鏡和另一方面的系統(tǒng)，其中，在操作期間，源引導(dǎo)輻射通過(guò)掩模以產(chǎn)生空間圖案輻射，定位系統(tǒng)相對(duì)于來(lái)自源的輻射調(diào)整掩模的位置，投影透鏡將空間圖案輻射成像到由平臺(tái)支撐的晶片上，并且系統(tǒng)相對(duì)于來(lái)自源的輻射監(jiān)控掩模的位置。通過(guò)引用在此并入各種參考。在沖突的情況下由本說(shuō)明書決定。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在以下附圖和描述中闡述。從描述和附圖以及從權(quán)利要求，其他特征和優(yōu)勢(shì)將是顯而易見的。


圖I是編碼器系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。圖2A是編碼器系統(tǒng)的實(shí)施例的部分的示意圖。圖2B是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖3是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖4是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖5A是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖5B是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖5C是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖6A是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖6B是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖7是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖8是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖9是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。
圖10是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖11是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖12是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖13是編碼器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分的示意圖。圖14A、圖14B和圖14C是編碼器 系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖。圖14A示出編碼器系統(tǒng)的操作視圖，圖14B示出頂視圖，并且圖14C示出側(cè)視圖。圖15A、圖15B和圖15C是編碼器系統(tǒng)的部件的另一實(shí)施例的示意圖。圖15A示出部件的頂視圖，圖15B示出前視圖，并且圖15C示出側(cè)視圖。圖16是包括干涉儀的光刻工具的實(shí)施例的示意圖。圖17A和圖17B是描述制作集成電路的步驟的流程圖。在各種附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的要素。
具體實(shí)施例方式參考圖1，干涉測(cè)量編碼器系統(tǒng)100包括光源模塊120 (例如，包括激光)、光學(xué)組件110、測(cè)量對(duì)象101、檢測(cè)器模塊130 (例如，包括極化器(polarizer)和檢測(cè)器)以及電子處理器150。通常，光源模塊120包括光源并且也可以包括其它部件，諸如光束成形光學(xué)系統(tǒng)(例如，光準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng))、導(dǎo)光部件(例如，光纖光波導(dǎo))和/或極化管理光學(xué)系統(tǒng)(例如，極化器和/或波片)。以下描述光學(xué)組件110的各種實(shí)施例。光學(xué)組件也稱為“編碼器頭”。顯示笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)用于參考。沿著Z軸距光學(xué)組件110某個(gè)標(biāo)稱距離(nominal distance)定位測(cè)量對(duì)象101。在諸如使用編碼器系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控光刻工具中的晶片平臺(tái)(wafer stage)或標(biāo)線平臺(tái)(reticlestage)的位置的許多應(yīng)用中，測(cè)量對(duì)象101在X和/或Y方向上相對(duì)于光學(xué)組件移動(dòng)，同時(shí)相對(duì)于Z軸標(biāo)稱地保持距光學(xué)組件的恒定距離。此恒定距離可以相對(duì)較小(例如，幾厘米或更小)。然而，在這樣的應(yīng)用中，測(cè)量對(duì)象的位置通常將與標(biāo)稱恒定距離有少量變動(dòng)，且笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的測(cè)量對(duì)象的相對(duì)定向也可以有少量變動(dòng)。在操作期間，編碼器系統(tǒng)100監(jiān)控相對(duì)于光學(xué)組件110的一個(gè)或多個(gè)這些測(cè)量對(duì)象101的自由度，包括相對(duì)于X軸的測(cè)量物體101的位置，并且在特定實(shí)施例中進(jìn)一步包括相對(duì)于y軸和/或z軸和/或相對(duì)于間距和偏轉(zhuǎn)角(yaw angular)定向的測(cè)量對(duì)象101的位置。為了監(jiān)控測(cè)量對(duì)象101的位置，源模塊120引導(dǎo)輸入光束122到光學(xué)組件110。光學(xué)組件110從輸入光束122得到測(cè)量光束112并且引導(dǎo)測(cè)量光束112到測(cè)量對(duì)象101。光學(xué)組件110還從輸入光束122得到參考光束(未示出)，并且沿著不同于測(cè)量光束的路徑引導(dǎo)參考光束。例如，光學(xué)組件110可以包括將輸入光束122分為測(cè)量光束112和參考光束的光束分光器。測(cè)量和參考光束可以具有垂直極化(例如，垂直線性極化)。測(cè)量對(duì)象101包括編碼器尺度105，其是將來(lái)自編碼器頭的測(cè)量光束衍射為一個(gè)或多個(gè)衍射階的測(cè)量刻度。總的來(lái)說(shuō)，編碼器尺度可以包括諸如光柵或全息衍射結(jié)構(gòu)的各種不同衍射結(jié)構(gòu)。光柵的示例包括正弦、矩形或鋸齒光柵。光柵可以以具有恒定間距的周期結(jié)構(gòu)為特征，也可以以更復(fù)雜的周期性結(jié)構(gòu)(例如，線性調(diào)頻脈沖光柵(chirpedgratings))?？偟膩?lái)說(shuō)，編碼器尺度可以將測(cè)量光束衍射為多于一個(gè)的平面。例如，編碼器尺度可以是將測(cè)量光束衍射為X-Z和Y-Z平面中的衍射階的二維光柵。編碼器尺度在X-Y平面中延伸對(duì)應(yīng)于測(cè)量對(duì)象110的移動(dòng)的范圍的距離。在本實(shí)施例中，編碼器尺度105是具有光柵線的光柵，該光柵線平行于圖I中示出的笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的Y軸、垂直于頁(yè)面的平面地延伸。該光柵線沿著X軸是周期性的。編碼器尺度105具有對(duì)應(yīng)于X-Y平面的光柵平面并且編碼器尺度將測(cè)量光束112衍射為Y-Z平面中的一個(gè)或多個(gè)衍射階。
測(cè)量光束(標(biāo)記光束114)的這些衍射階中的至少一個(gè)返回到光學(xué)組件110，并在光學(xué)組件Iio與參考光束組合以形成輸出光束132。例如，一次衍射的測(cè)量光束114可以是第一階衍射光束。輸出光束132包括有關(guān)測(cè)量光束和參考光束之間的光學(xué)路徑長(zhǎng)度差的相位信息。光學(xué)組件110引導(dǎo)輸出光束132到檢測(cè)輸出光束的檢測(cè)器模塊130，并響應(yīng)于所檢測(cè)的輸出光束發(fā)送信號(hào)到電子處理器150。該電子處理器150接收和分析信號(hào)并且確定關(guān)于相對(duì)于光學(xué)組件110的測(cè)量對(duì)象101的一個(gè)或多個(gè)自由度的信息。在特定實(shí)施例中，測(cè)量和參考光束在頻率上具有小差別(例如千赫茲(kHz)到兆赫茲(MHz)范圍的差別)，以產(chǎn)生在通常對(duì)應(yīng)于該頻率差的頻率的感興趣的干涉信號(hào)。這里，該頻率可互換地稱為外差頻率(heterodyne frequency)或是“參考”頻率,并且表示為coR(相對(duì)于角頻率)。關(guān)于在測(cè)量對(duì)象的相對(duì)位置的改變的信息通常對(duì)應(yīng)于在該外差頻率的干涉測(cè)量信號(hào)的相位。可以使用信號(hào)處理技術(shù)來(lái)提取該相位。通常，可移動(dòng)測(cè)量對(duì)象導(dǎo)致此相位項(xiàng)(phase term)為時(shí)變的。在此方面，測(cè)量對(duì)象移動(dòng)的第一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)導(dǎo)致干涉測(cè)量信號(hào)的頻率從外插頻率偏移這里稱為“多普勒”偏移的量。例如，由激光賽曼分光(laser Zeeman splitting)、聲光調(diào)制，采用兩個(gè)不同的激光模式或內(nèi)部使用雙折射元件的激光以及其它技術(shù)，可以產(chǎn)生測(cè)量和參考光束的不同頻率。垂直極化允許極化光束分光器沿著不同路徑引導(dǎo)測(cè)量和參考光束，并且組合它們以形成隨后穿過(guò)極化器的輸出光束，該極化器混合垂直極化的分量從而它們可以干涉。在缺乏對(duì)象移動(dòng)時(shí)，干涉信號(hào)以外差頻率振蕩，這正是兩個(gè)分量的光學(xué)頻率的差。當(dāng)存在移動(dòng)時(shí)，外差頻率通過(guò)熟知的多普勒關(guān)系引起有關(guān)目標(biāo)速度的改變。因此，監(jiān)控外差頻率的改變?cè)试S監(jiān)控目標(biāo)相對(duì)于光學(xué)組件的移動(dòng)。在下述實(shí)施例中，“輸入光束”通常是指由光源模塊發(fā)出的光束。對(duì)于外差檢測(cè)，輸入光束包括具有稍微不同頻率的分量，如所討論的。通常，測(cè)量光束以一入射角度入射在測(cè)量對(duì)象101上從而一次衍射的測(cè)量光束不滿足利特羅條件。該利特羅條件指的是相對(duì)于入射光束的、諸如光柵的衍射結(jié)構(gòu)的定向，在入射光束中衍射結(jié)構(gòu)引導(dǎo)衍射的光束回到源。換句話說(shuō)，在編碼器系統(tǒng)100中，在編碼器尺度衍射之前，一次衍射的測(cè)量光束與測(cè)量光束非共線。雖然編碼器尺度105在圖I中描繪為在一個(gè)方向上周期性的結(jié)構(gòu)，但是更普遍地，測(cè)量對(duì)象可以包括恰當(dāng)?shù)匮苌錅y(cè)量光束的多個(gè)不同衍射結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，測(cè)量對(duì)象可以包括在兩個(gè)方向上(例如，沿著X和I軸)周期性的衍射結(jié)構(gòu)(例如，編碼器尺度)，衍射測(cè)量光束為兩個(gè)垂直平面上的光束。通常，在系統(tǒng)的幾何學(xué)限制內(nèi)，選擇編碼器尺度的衍射結(jié)構(gòu)和源模塊從而編碼器系統(tǒng)提供一個(gè)或多個(gè)衍射測(cè)量光束，其在與相應(yīng)參考光束組合時(shí)具有足夠的強(qiáng)度來(lái)建立一個(gè)或多個(gè)可檢測(cè)干涉信號(hào)。在一些實(shí)施例中，源模塊提供具有從400nm到1500nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的輸入光束。例如，輸入光束可以具有大約633nm或大約980nm的波長(zhǎng)。注意，通常，外差源的頻率分離僅導(dǎo)致輸入光束的兩個(gè)分量的波長(zhǎng)間的非常小的差異，這樣，即使輸入光束不是嚴(yán)格地單色的，用單一波長(zhǎng)特征化輸入光束也是實(shí)際的。在一些實(shí)施例中，源模塊可以包括氣體激光器(例如，HeNe激光器)、激光二極管或其他固態(tài)激光源、發(fā)光二極管或諸如鹵素光的熱源，具有或不具有濾波器以修改光譜帶寬。通常，衍射結(jié)構(gòu)(例如，光柵間距(grating pitch))可以取決于輸入光束的波長(zhǎng)和光學(xué)組件的布置以及用于測(cè)量的衍射階而變化。在一些實(shí)施例中，衍射結(jié)構(gòu)是具有從約I入至約20λ范圍內(nèi)的間距的光柵，其中λ是源的波長(zhǎng)。光柵可以具有從約Iym至約10 μπι范圍內(nèi)的間距?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到編碼器系統(tǒng)的各種實(shí)現(xiàn)，在一些實(shí)施例中，布置編碼器系統(tǒng)從而測(cè)量光束單向傳遞至編碼器尺度并且測(cè)量光束的單一衍射階用于測(cè)量。例如，參考圖2Α，編碼器系統(tǒng)200的光學(xué)組件110包括第一極化光束分光器(PBS) 210、第二極化光束分光器220以及光柵211。檢測(cè)器模塊130包括極化器231和檢測(cè)器230。PBS 210將輸入光束122分為測(cè)量光束112和參考光束113。如所示，測(cè)量光束112在圖中的平面中極化(P極化)，而第二光束113垂直于圖中的平面極化(s極化)。測(cè)量光束112由編碼器尺度105衍射，提供一次 衍射的測(cè)量光束114，其對(duì)應(yīng)于測(cè)量光束112的非第零衍射階(例如，第一階或第二階)。可以具有類似于編碼器尺度105的衍射結(jié)構(gòu)(例如，相同的間距)的光柵211衍射一次衍射測(cè)量光束114，從而現(xiàn)在二次衍射的測(cè)量光束沿著與未衍射測(cè)量光束112的路徑平行的路徑入射在PBS220上。PBS 220將二次衍射的測(cè)量光束114與參考光束113組合以形成輸出光束132。在檢測(cè)器模塊130中，極化器231在輸出光束入射在檢測(cè)器230上之前將輸出光束的測(cè)量和參考光束分量混合。這可以例如通過(guò)定向極化器231的透射軸來(lái)完成，從而其透射s極化光的分量和P極化光的分量(例如，通過(guò)以相對(duì)于頁(yè)面的屏幕45°定向該透射軸)。編碼器系統(tǒng)200是具有單一檢測(cè)通道的編碼器系統(tǒng)的示例，其中測(cè)量光束單向傳遞到測(cè)量對(duì)象。這里，在檢測(cè)器230測(cè)得的相位將取決于在X方向和Z方向上編碼器尺度105的移動(dòng)而變化。此系統(tǒng)的變化是可能的。例如，在一些實(shí)施例中，測(cè)量光束114可包括頻率和極化分量?jī)烧?。例如，參考圖2Β，非極化光束分光器(NPBS) 212可以用來(lái)將輸入光束分成測(cè)量光束和參考光束，從而兩者都包含s和P極化光。然而,使用PBS 220組合一次衍射的測(cè)量光束114和參考光束113，從而僅輸出光束132中的一次衍射的測(cè)量光束114的部分對(duì)應(yīng)于一種狀態(tài)下極化的分量(在此情況下，P極化光)，且僅在輸出光束132中的參考光束113的部分對(duì)應(yīng)于具有垂直極化的分量(此處，s極化光)。此外，通常，除了那些在圖2Α中示出的部件之外，用于編碼器系統(tǒng)200的光學(xué)組件可以額外包括一個(gè)或多個(gè)部件，或作為替代。例如，在一些實(shí)施例中，可以使用反射部件213(例如，棱鏡或其他反射光學(xué)元件)取代光柵211重新引導(dǎo)衍射光束114到PBS 220。在圖2Β中示出這樣的實(shí)施例。在特定實(shí)施例中，編碼器系統(tǒng)包括額外子系統(tǒng)。例如，在一些實(shí)施例中，編碼器系統(tǒng)200包括局部參考,其監(jiān)控輸入光束122的相位。如圖2Α中所不,可以使用光束分光器240 (例如，NPBS)、極化器250和檢測(cè)器260提供局部參考。這樣的參考在例如輸入光束122的分量之間的相對(duì)起始相位可變的實(shí)施例中可以是有用的。在一些實(shí)施例中，編碼器系統(tǒng)可以提供多于一個(gè)測(cè)量通道?？梢允褂枚嗑幋a器頭提供額外的通道。替代地，或額外地，在特定實(shí)施例中，單一編碼器頭可以配置以提供多測(cè)量通道。例如，圖3示出了編碼器系統(tǒng)300，其并入兩個(gè)測(cè)量通道，每個(gè)分別干涉+1或-I測(cè)量光束衍射階以改善移動(dòng)敏感性分辨率和沿著測(cè)量光束軸(即，Z軸)的編碼器尺度移動(dòng)之間的區(qū)分兩者。這里，用于每個(gè)檢測(cè)通道的第二光束對(duì)應(yīng)于測(cè)量光束的第零階衍射，其標(biāo)稱地正交入射在編碼器尺度105上。編碼器系統(tǒng)300 包括 NPBS 310 和 NPBS 312,PBS 330 和 PBS 332、光柵 320 和 322、極化器340和342以及檢測(cè)器350和352。源模塊120引導(dǎo)輸入光束122穿過(guò)NPBS 310和NPBS 312以接觸編碼器尺度105。編碼器尺度105將入射光束衍射為多階，包括0、+1和-I衍射階。+1衍射光束被標(biāo)記為光束321，且-I衍射光束被標(biāo)記為光束323。這些衍射光束的每個(gè)都包括在圖中的平面和與圖垂直的平面兩者的極化分量。第零階衍射光束行進(jìn)回到NPBS 312和NPBS 310。光束分光器312將此光束分開，向著檢測(cè)器352引導(dǎo)作為光束353的一部分。光束分光器310向著檢測(cè)器350引導(dǎo)作為光束351的一部分。
+1和-I衍射光束321和323分別傳播到光柵320和322。這些光束分別向著極化光束分光器330和332衍射光束321和323。光柵320和322可以衍射入射光束到額外的方向上，但是為了清楚，圖中省略其他衍射階。PBS 330組合來(lái)自光束321和351的垂直極化分量以提供第一輸出光束。極化器340設(shè)置于來(lái)自極化光束分光器330的輸出光束的路徑中，并且使其穿過(guò)被定向以在檢測(cè)器350提供垂直極化狀態(tài)的混合的軸。類似地，PBS 332組合來(lái)自光束323和353的垂直極化分量以提供第二輸出光束。極化器342提供第二輸出光束中的垂直極化狀態(tài)的混合到檢測(cè)器352。因?yàn)樵赯方向上的編碼器尺度移動(dòng)對(duì)于兩個(gè)通道的測(cè)量是共同的，而沿著X的編碼器尺度移動(dòng)檢測(cè)有相反的符號(hào)，該兩個(gè)移動(dòng)可以通過(guò)包含兩個(gè)獨(dú)立相位的和或差的合成信號(hào)來(lái)區(qū)分。對(duì)此情況，作為對(duì)兩個(gè)檢測(cè)器的沿著X的移動(dòng)(Λ X)和沿著Z的移動(dòng)(Λ Ζ)的函數(shù)的相位改變的基本等式是，, = ^ ΔΛ + ^ (I + cos(^))=-^Ar + y(l + cos(^))Ar其中，土上標(biāo)代表+或-階，λ為照射波長(zhǎng)，Λ為編碼器尺度周期并且第一階衍射角(Θ )可以由編碼器尺度等式A=Asin ( Θ )求得。為了獲得沿著Z軸與X軸的位移，形成和與差等式Az .= —~~ -和 Ay -λ
4 露 ^! + cos(^)} μ— 4 露在一些實(shí)施例中，可以提供額外通道用于沿著Y軸的位移的測(cè)量。對(duì)于這樣的二維(2D)應(yīng)用(X和Y測(cè)量)，可以使用區(qū)域光柵。例如，編碼器尺度105可以在X和Y方向上都是周期性的。可以用另一組分量從第一組分量關(guān)于Z軸旋轉(zhuǎn)90°來(lái)獲得垂直的(Y)軸的移動(dòng)，例如，提供兩個(gè)額外檢測(cè)通道，其提供Y方向上的位移Δ y。在圖2A-圖2B和圖3中示出的實(shí)施例受到對(duì)平面內(nèi)和平面外測(cè)試編碼器尺度105角度移動(dòng)(例如，關(guān)于y軸的旋轉(zhuǎn))的敏感性。在特定實(shí)施例中，可以降低此敏感性。例如，可以通過(guò)添加如圖4中的實(shí)施例所示的后向反射器以向編碼器尺度105提供測(cè)量光束的雙通(double pass)來(lái)降低此敏感性。這里，編碼器系統(tǒng)400包括PBS 410和后向反射器420及430。源模塊120引導(dǎo)輸入光束122到PBS 410，其將輸入光束分為測(cè)量光束112和參考光束402，其中測(cè)量光束112和參考光束402具有垂直極化狀態(tài)。這里，測(cè)量光束112具有s極化，其由PBS的光束分光界面反射，且參考光束402具有P-極化，其由界面透射。PBS410引導(dǎo)測(cè)量光束112到編碼器尺度105，其衍射測(cè)量光束112到包括一次衍射的測(cè)量光束401的各種衍射階中(例如，對(duì)應(yīng)于+1衍射階)。設(shè)置后向反射器430以反射一次衍射的測(cè)量光束401回到編碼器尺度105，其衍射測(cè)量光束回到平行于非衍射測(cè)量光束112的PBS410。光束401的極化狀態(tài)保持s極化，并且由PBS 410的界面向著檢測(cè)器模塊130反射。P極化的參考光束402由后向反射器420反射回PBS 410并重新和目前在PBS界面從編碼器尺度105兩次衍射的s極化的測(cè)量光束組合。疊加s極化和P極化光束形成輸出光束，其傳播到檢測(cè)模塊130。這結(jié)果是，關(guān)于Y軸的編碼器尺度105的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致當(dāng)它們?cè)谳敵龉馐薪M合時(shí)相對(duì)于參考光束402的兩次衍射測(cè)量光束的橫向位移,而不是這些光束之間的角度發(fā)散。以相同于圖3中示出的實(shí)施例的方式實(shí)現(xiàn)類似于圖2A中適配以基于+/-I衍射階 分別監(jiān)控兩個(gè)通道的編碼器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以適配圖4中的編碼器系統(tǒng)以將+/-I衍射階用于多個(gè)測(cè)量通道。例如，圖5A和圖5B示出的編碼器系統(tǒng)500提供兩個(gè)測(cè)量通道，其可以用于Z移動(dòng)鑒別。圖5A示出在X-Z平面上的編碼器系統(tǒng)500，而圖5B示出在Y-Z平面上的該系統(tǒng)。編碼器系統(tǒng)500包括分光棱鏡510、PBS 520以及后向反射鏡530、540和550。分光棱鏡510將來(lái)自源模塊120的輸入光束分為互相分離的兩個(gè)平行光束522和524，接著兩個(gè)光束中的每個(gè)在PBS 520的分光界面處分為垂直極化光束。PBS 520引導(dǎo)一對(duì)光束525和526到編碼器尺度105，并且將另一對(duì)光束527和528透射到后向反射鏡530。設(shè)置后向反射鏡540以從光束525后向反射+1階衍射光。類似地，設(shè)置后向反射鏡550以從光束526后向反射-I階衍射光。來(lái)自每個(gè)后向反射器的后向反射的光束都在編碼器尺度105處第二次衍射并且引導(dǎo)二次衍射光束回到PBS 520。在一次衍射測(cè)量光束路徑中，在后向反射鏡540和550分別提供光束塊541和551以對(duì)于每個(gè)編碼器尺度互相作用隔離恰當(dāng)?shù)难苌潆A。具體地，在后向反射器550設(shè)置光束塊541以阻隔來(lái)自光束525的-I衍射階光。在圖5A和圖5B中用虛線圖示阻隔的光束。從編碼器尺度105引導(dǎo)回到PBS 520的光束在PBS 520的界面與光束527和528重疊，以提供一對(duì)輸出光束531和532。檢測(cè)器模塊130包括分別被設(shè)置來(lái)檢測(cè)輸出光束531和532的一對(duì)檢測(cè)器535和536。檢測(cè)器模塊也包括極化器(未不出)以混和輸出光束的垂直極化分量。在編碼器系統(tǒng)500中，測(cè)量光束是s極化的。然而，通常，可以配置編碼器以使得測(cè)量光束具有其它極化狀態(tài)。例如，可以選擇測(cè)量光束的極化狀態(tài)以從編碼器尺度105提供最大衍射強(qiáng)度到用于測(cè)量光束的衍射階中。例如，可以布置編碼器系統(tǒng)以使得測(cè)量光束具有P極化。參考圖5C，三維布置的編碼器系統(tǒng)1700被配置以提供兩個(gè)測(cè)量通道，其中，測(cè)量光束在光柵1701具有P極化。編碼器系統(tǒng)1700具有編碼器頭，其包括NPBS 1750,PBS 1710和后向反射器1730、1740和1750。編碼器系統(tǒng)1700也包括設(shè)置在面向光柵1710的PBS1710表面的半波片1711。NPBS 1750將輸入光束分為兩個(gè)光束并且沿著平行路徑引導(dǎo)它們到PBS1710。PBS1710將這些光束的每個(gè)分為測(cè)量光束和參考光束。測(cè)量光束具有s極化并且參考光束具有P極化。參考光束從后向反射鏡1720反射回到PBS1710。測(cè)量光束穿過(guò)半波片1711，其從s極化轉(zhuǎn)換測(cè)量光束為P極化。兩者都在光柵1701衍射。設(shè)置后向反射鏡1730以反射第一測(cè)量光束的+1衍射階。后向反射鏡1740反射其它測(cè)量光束的-I衍射階。測(cè)量光束第二次從光柵1701衍射回到PBS 1710。在進(jìn)入PBS立方之前，半波片1711將測(cè)量光束的極化狀態(tài)從P極化轉(zhuǎn)換回為s極化。測(cè)量光束重新組合各個(gè)參考光束以形成兩個(gè)輸出光束1760和1770，其退出平行于Y軸傳播的PBS 1710。在編碼器系統(tǒng)1700中，測(cè)量光束相對(duì)PBS是s極化但是相對(duì)編碼器尺度的衍射光束是P極化的事實(shí)可能導(dǎo)致更高的衍射效率和輸入光束能量的更高效整體使用。此外，編碼器頭可以相對(duì)緊湊，特別是在ζ方向上。例如，在一些實(shí)施例中，編碼器頭可容納于小于 5立方英寸的體積中(例如大約3立方英寸或更小，大約2立方英寸或更小，大約I立方英寸或更少)。在特定實(shí)施例中，編碼器頭在Z方向的厚度為I英寸或更小(例如Icm或更小，
O.5cm或更小)。在一些實(shí)施例中，可以平移一個(gè)或多個(gè)光束到更便利的檢測(cè)位置的方式并入極化修改元件(例如各種遲滯量(retardations)的波片,諸如入/4和/或λ /8片)。例如，四分之一波片可以設(shè)置于衍射測(cè)量光束之一和參考光束的相應(yīng)的一個(gè)的路徑中，導(dǎo)致相應(yīng)的輸出光束從不同于其它輸出光束的不同表面退出PBS。圖6Α不出編碼器系統(tǒng)600,其結(jié)構(gòu)與編碼器系統(tǒng)500類似，除了編碼器系統(tǒng)600包括四分之一波片552和553之外。四分之一波片552設(shè)置于從編碼器尺度105衍射的測(cè)量光束525的路徑中，且四分之一波片553設(shè)置于參考光束528的路徑中PBS 520和后向反射鏡530之間。兩個(gè)光束都雙通過(guò)各自的四分之一波片，因此波片的作用是通過(guò)旋轉(zhuǎn)90°來(lái)轉(zhuǎn)化光束的極化狀態(tài)。這極化的改變導(dǎo)致輸出光束532穿過(guò)不同于輸出光束531的表面退出PBS 520。作為另一示例，參考圖6Β，在編碼器系統(tǒng)600’中，將λ/8片554設(shè)置于光束527和528兩者的路徑中PBS 520和后續(xù)反射鏡530之間以在兩種極化狀態(tài)都提供外差參考。在此實(shí)施例中，輸出光束531和532從不同表面退出PBS 520。與PBS 520結(jié)合的λ/8片554將參考光束同時(shí)分向立方的兩個(gè)表面,允許在表面訪問(wèn)參考信號(hào),其僅取決于測(cè)試光束的極化狀態(tài)。但是，更常見的是，輸出光束可以取決于哪個(gè)測(cè)量光束路徑包括四分之一波片來(lái)退出表面中的一個(gè)。例如，設(shè)置λ/4片以在PBS的頂表面攔截兩個(gè)返回測(cè)試光束將允許在兩個(gè)表面對(duì)干涉信號(hào)方便的訪問(wèn)。通常，如同例如在圖7中所示，極化調(diào)制元件的使用也可以使能具有用于左側(cè)和右側(cè)后向反射鏡的共線和共延(coextensive)光束的選項(xiàng)。這里,編碼器系統(tǒng)700基于極化狀態(tài)而不是如之前使用空間分離那樣地分離輸出光束，以提供兩個(gè)通道的測(cè)量。編碼器系統(tǒng)700在PBS 520和后向反射鏡530、540和550的布置方面類似于系統(tǒng)600。但是，編碼器系統(tǒng)700不包括源模塊120和I3BS 520之間的光束分光器。PBS 520將輸入光束122分為s極化光束722和P極化光束721。光束722從編碼器尺度105衍射到包括+1衍射階(光束723)和-I衍射階(光束724)的多衍射階中。設(shè)置后向反射鏡540和550以分別反射光束723和724。在一次衍射測(cè)量光束724和723被后向反射器反射之前，將極化器810和812設(shè)置于一次衍射測(cè)量光束724和723的路徑中。兩個(gè)極化器都使它們的透射軸定向?yàn)橥干鋝極化光。極化器限制后向反射器540和550之間的光束的回流。例如,在缺少極化器810時(shí)，在穿過(guò)后向反射器540并觸及編碼器尺度105之后考慮光束723。穿過(guò)后向反射器550的第O階反射將在從編碼器尺度105衍射之前從編碼器尺度105再次反射并通過(guò)后向反射器540回流以變?yōu)楣馐?25。極化器810和812消除此回流光束及其初次橫穿后向反射器540的對(duì)應(yīng)物。編碼器系統(tǒng)700也包括光束724的路徑中后向反射器550和編碼器尺度105之間的四分之一波片801。穿過(guò)四分之一波片801的光束724的雙通過(guò)將光束724的極化狀態(tài)從s極化變換到P極化。光束723和724入射在編碼器尺度105的相同的位置，它們?cè)谀抢镉删幋a器尺度再次衍射。兩次衍射光束723和724重新組合以形成光束725，其沿著平行于光束722的路徑傳播回到PBS 520。編碼器系統(tǒng)700包括PBS 520與后向反射鏡730之間的λ/8片532。后向反射鏡530所反射的參考光束721穿過(guò)λ/8片兩次，并且從P極化光變換為圓極化光。PBS 520組合測(cè)量光束725的s極化分量和參考光束721的P極化分量以形成由檢測(cè)器560檢測(cè)的第一輸出光束558。PBS 520也組合測(cè)量光束725的ρ極化分量與參考光束721的s極化分量以形成由檢測(cè)器561檢測(cè)的第二輸出光束559。極化器也可以設(shè)置于PBS 520和檢測(cè) 器560及561之間，但是在圖7中未示出。通常，雖然前述實(shí)施例利用來(lái)自編碼器尺度的第零和/或第+/-I階衍射，但是也可使用更高的衍射階。例如，參照?qǐng)D8，在一些實(shí)施例中，輸入光束的一個(gè)或兩個(gè)分量都引導(dǎo)到編碼器尺度105，并且允許一個(gè)衍射分量干涉另一衍射分量。圖8示出編碼器系統(tǒng)800，其包括鏡子830 (或其它反射元件)、光柵840和極化光束分光器810。編碼器系統(tǒng)800進(jìn)一步包括源模塊120以及包括檢測(cè)器820和極化器812的檢測(cè)器模塊。源模塊120以輸入光束122照射編碼器尺度105，該輸入光束122被衍射為包括+1衍射階(光束821)和+2衍射階(光束822)的多階。光束821經(jīng)由光柵840傳播到PBS810，且光束822經(jīng)由鏡子830傳播到PBS 810。PBS 810組合光束821的s極化分量和光束822的ρ極化分量以形成穿過(guò)極化器812引導(dǎo)到檢測(cè)器820的輸出光束。在編碼器系統(tǒng)800中，第一和第二階衍射光束干涉。允許兩個(gè)干涉分量都與編碼器刻度相互作用的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是平面外編碼器尺度旋轉(zhuǎn)(例如，圍繞Y軸旋轉(zhuǎn))是共模的，因?yàn)榈谝缓偷诙苌潆A都經(jīng)受相同的旋轉(zhuǎn)。在圖9中示出類似的實(shí)施例。這里，編碼器系統(tǒng)900使用塊狀的光學(xué)部件850 (例如，棱鏡)代替在編碼器系統(tǒng)800中使用的光柵840。另外，該系統(tǒng)被配置以測(cè)量從光束821的ρ極化分量和光束822的s極化分量形成的輸出光束?？梢越⒏鼜?fù)雜的結(jié)構(gòu)以例如提供額外測(cè)量通道和/或改善敏感性和/或最小化誤差源。例如，圖10示出雙測(cè)量通道編碼器系統(tǒng)1000，其分別使用+1、+2和-1、-2的衍射階來(lái)既改善移動(dòng)敏感性分辨率又區(qū)分沿著測(cè)量光束軸(Z軸)的編碼器尺度移動(dòng)。對(duì)于一個(gè)測(cè)量通道，編碼器系統(tǒng)1000使用與編碼器系統(tǒng)900相同的結(jié)構(gòu)。使用關(guān)于輸入光束122對(duì)稱地布置的一致的一組部件(即，PBS 1010、塊狀光學(xué)部件1050、鏡子1030、極化器1012以及檢測(cè)器1020)來(lái)提供第二通道以利用-I和-2衍射階。由于在Z方向的編碼器尺度移動(dòng)對(duì)兩個(gè)通道來(lái)說(shuō)是公共的，所以在沿著X方向的編碼器尺度移動(dòng)以相反的符號(hào)檢測(cè)時(shí)，可以通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立相位的和或差構(gòu)成的合成信號(hào)來(lái)區(qū)分兩種移動(dòng)。對(duì)于圖10中示出的實(shí)施例，作為兩個(gè)檢測(cè)器沿著X的移動(dòng)(Λ X)和沿著Z的移動(dòng)(Λζ)的函數(shù)，相位中的改變的基本等式是
權(quán)利要求
1.一種用于確定關(guān)于沿著編碼器尺度的自由度的改變的信息的方法，所述方法包括 沿著不同的路徑引導(dǎo)第一光束和第二光束并組合所述第一和第二光束以形成輸出光束，其中所述第一和第二光束從共同源得到，所述第一和第二光束具有不同的頻率，其中所述第一光束以非利特羅角度與所述編碼器尺度接觸且所述第一光束從所述編碼器尺度衍射至少一次； 基于所述輸出光束檢測(cè)干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)包括有關(guān)所述第一光束和第二光束之間光學(xué)路徑差的外差相位；以及 基于所述外差相位確定關(guān)于所述編碼器尺度的自由度的信息。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一光束正交地入射在所述編碼器尺度上。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一光束非正交地入射在所述編碼器尺度上。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一光束以使得衍射測(cè)量光束與所述編碼器尺度正交的角度入射在所述編碼器尺度上。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述自由度是沿著位于所述編碼器尺度的平面中的軸的所述編碼器尺度的位置。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一和第二光束是線性極化光束。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在從所述編碼器尺度衍射之前或之后的所述第一光束的路徑定義平面并且所述第一光束垂直于所述平面地極化。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述編碼器尺度包括沿著第一方向延伸的光柵線并且所述測(cè)量光束在平行于所述光柵線的方向上線性極化。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，引導(dǎo)所述第一和第二光束的步驟包括在從所述編碼器尺度衍射之前以90°旋轉(zhuǎn)所述第一光束的極化狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一和第二光束是垂直極化光束。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，檢測(cè)所述干涉信號(hào)的步驟包括通過(guò)極化元件檢測(cè)所述輸出光束，所述極化元件透射垂直極化的第一和第二光束中的每一個(gè)的分量。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，沿著不同路徑檢測(cè)所述第一和第二光束的步驟包括使用光束分光器從輸入光束得到所述第一和第二光束。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，使用所述光束分光器組合所述第一和第二光束。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，使用第二光束分光器組合所述第一和第二光束。
15.如權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述光束分光器是極化光束分光器。
16.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第二光束不接觸所述編碼器尺度。
17.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第二光束從所述編碼器尺度衍射至少一次。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，衍射的第二光束是零階衍射光束。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述衍射的第二光束在所述編碼器尺度與所述第一光束共線。
20.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一光束僅從所述編碼器尺度衍射一次。
21.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一光束從所述編碼器尺度衍射多于一次。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，在從所述編碼器尺度衍射之前的所述第一光束的路徑平行于從所述編碼器尺度第二次衍射之后的所述第一光束的路徑。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，從所述編碼器尺度第一次衍射之后，由后向反射器弓I導(dǎo)所述第一光束以在與所述第二光束組合之前從所述編碼器第二次衍射。
24.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述信息基于多于一次外差相位測(cè)量得到。
25.如權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括 組合第三光束和第四光束以形成第二輸出光束，所述第三和第四光束從共同源得到并且所述第三光束從所述編碼器尺度衍射至少一次；并且 基于所述第二輸出光束檢測(cè)第二干涉信號(hào)，所述第二干涉信號(hào)包括有關(guān)所述第三光束和所述第四光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述第一和第三光束在相同位置接觸所述編碼器尺度。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述第一和第二光束在不同位置接觸所述編碼器尺度。
28.如權(quán)利要求25所述的方法,其中，基于所述第一和第二輸出光束的外差相位確定所述信息。
29.
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，一次衍射測(cè)量光束和所述第三光束分別是所述測(cè)量光束的+1和-I衍射階。
31.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述自由度對(duì)應(yīng)于沿著所述編碼器尺度的平面中的第一軸的所述編碼器尺度的位移。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括確定關(guān)于所述編碼器尺度的第二自由度的信息。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述第二自由度是沿著垂直于所述第一軸的第二軸的所述編碼器尺度的位移。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述第二軸在所述編碼器尺度的平面中。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述第二軸垂直于所述編碼器尺度的平面。
36.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述自由度是關(guān)于軸的所述編碼器尺度的傾斜。
37.如權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)控由所述共同源產(chǎn)生的輸入光束的參考相位，并且所述第一光束從所述輸入光束得到。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，確定所述信息的步驟包括比較所述外差相位與所述參考相位。
39.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述第一光束具有在400nm到1，500nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述第一光束具有大約633nm或大約980nm的波長(zhǎng)。
41.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述編碼器尺度包括光柵。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述光柵具有在從大約Iλ到大約20 λ范圍內(nèi)的間距，其中，λ是所述第一光束的波長(zhǎng)。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述光柵具有在從大約Ιμπι到大約10μ m范圍內(nèi)的間距。
44.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，使用光學(xué)組件沿著它們各自的路徑引導(dǎo)所述第一和第二光束，并且所述方法進(jìn)一步包括在確定所述信息時(shí)，相對(duì)于所述光學(xué)組件轉(zhuǎn)換所述編碼器尺度。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中，所述光學(xué)組件或所述編碼器尺度附于晶片平臺(tái)，并且所述方法進(jìn)一步包括基于所述信息監(jiān)控晶片相對(duì)來(lái)自光刻系統(tǒng)的輻射的位置。
46.如權(quán)利要求44所述的方法，其中，所述光學(xué)組件或所述編碼器尺度附于標(biāo)線平臺(tái)，并且所述方法進(jìn)一步包括基于所述信息監(jiān)控標(biāo)線相對(duì)來(lái)自光刻系統(tǒng)的輻射的位置。
47.一種編碼器系統(tǒng),包括 光學(xué)組件，配置以從輸入光束得到第一光束和第二光束，沿著不同路徑引導(dǎo)所述第一和第二光束并組合所述第一和第二光束以形成輸出光束,其中所述第一和第二光束具有不同頻率； 衍射編碼器尺度，設(shè)置在所述第一光束的路徑中以使得所述第一光束以非利特羅角度接觸所述衍射編碼器尺度并且所述第一光束從所述衍射編碼器尺度衍射至少一次； 檢測(cè)器，設(shè)置以檢測(cè)所述輸出光束；和 電子處理器，配置以從所述檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)包括關(guān)于所述第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于所述外差相位確定關(guān)于所述編碼器尺度的自由度的信息。
48.如權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)組件包括將所述輸入光束分為所述第一和第二光束的光學(xué)元件。
49.如權(quán)利要求48所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)元件是非極化光束分光器。
50.如權(quán)利要求48所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)元件是極化光束分光器。
51.如權(quán)利要求48所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)元件組合所述第一和第二光束以形成所述輸出光束。
52.如權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng),其中，所述光學(xué)組件包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)兀件，配置以在得到所述第一和第二光束之前將輸入光束分為兩個(gè)平行子輸入光束。
53.如權(quán)利要求52所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)組件包括光束分光器，配置以將子輸入光束之一分為第一和第二光束并且將子輸入光束的另一個(gè)分為第三和第四光束，其中所述光學(xué)組件沿著不同的路徑引導(dǎo)所述第三和第四光束并且組合所述第三和第四光束以形成第二輸出光束。
54.如權(quán)利要求53所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)組件引導(dǎo)所述第三光束從所述編碼器尺度衍射至少一次。
55.如權(quán)利要求54所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)組件包括兩個(gè)后向反射器，設(shè)置以分別反射一次衍射的第一和第三光束以從所述編碼器尺度第二次衍射。
56.如權(quán)利要求55所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述第一和第三光束在不同位置接觸所述編碼器尺度。
57.如權(quán)利要求55所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述編碼器尺度分別衍射所述第一和第二光束為+1和_1衍射階。
58.如權(quán)利要求53所述的編碼器系統(tǒng)，其中，在所述光學(xué)組件的輸入光束的路徑平行于所述第一和第二輸出光束的路徑。
59.如權(quán)利要求58所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述輸入和第一以及第二輸出光束的路徑平行于所述編碼器尺度的平面。
60.如權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)組件在所述第一光束的路徑中包括半波片。
61.如權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述編碼器尺度包括光柵。
62.如權(quán)利要求61所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光柵是一維或二維光柵。
63.—種系統(tǒng),包括 可移動(dòng)平臺(tái)；和 權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng)，其中所述編碼器尺度或所述光學(xué)組件附于所述平臺(tái)。
64.—種編碼器系統(tǒng),包括 用于從輸入光束得到第一光束和第二光束的裝置，其中第一和第二光束具有不同頻率； 用于沿著不同路徑引導(dǎo)所述第一和第二光束的裝置； 用于組合所述第一和第二光束以形成輸出光束的裝置； 衍射編碼器尺度，設(shè)置于所述第一光束的路徑中以使得所述第一光束以非利特羅角度接觸所述衍射編碼器尺度并且所述第一光束從所述衍射編碼器尺度衍射至少一次； 用于檢測(cè)所述輸出光束的裝置；和 裝置，用于從所述檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)包括關(guān)于所述第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于所述外差相位確定關(guān)于所述編碼器尺度的自由度的信息。
65.—種編碼器系統(tǒng),包括 光學(xué)組件，配置以從輸入光束得到第一光束和第二光束，其中所述第一和第二光束是具有不同頻率的線性極化光束，所述光學(xué)組件進(jìn)一步配置以沿著不同路徑引導(dǎo)所述第一和第二光束并且組合所述第一和第二光束以形成輸出光束， 所述光學(xué)組件包括光學(xué)元件，設(shè)置于所述第一光束的路徑中并配置以90°旋轉(zhuǎn)所述第一光束的線性極化狀態(tài)； 衍射編碼器尺度，設(shè)置于所述第一光束的路徑中以使得所述第一光束從所述衍射編碼器尺度衍射至少一次； 檢測(cè)器，設(shè)置以檢測(cè)所述輸出光束；和 電子處理器，配置以從所述檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)包括關(guān)于所述第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于所述外差相位確定關(guān)于所述編碼器尺度的自由度的信息。
66.如權(quán)利要求65所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)元件交叉所述第一光束的路徑兩次并每次以90°旋轉(zhuǎn)所述第一光束的線性極化狀態(tài)。
67.如權(quán)利要求65所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)元件是半波片。
68.如權(quán)利要求65所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述第一光束從所述編碼器尺度衍射兩次。
69.如權(quán)利要求65所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述第一光束在所述編碼器尺度P極化。
70.一種編碼器系統(tǒng)，包括 極化光束分光兀件，配置以在第一方向反射第一光束并在垂直于所述第一方向的第二方向上透射第二光束并組合所述第一和第二光束以形成輸出光束，所述輸出光束沿著平行于所述第二方向的路徑退出所述極化光束分光元件，其中，所述第一和第二光束具有不同頻率并從共同源得到； 衍射編碼器尺度，設(shè)置于所述第一光束的路徑中以使得所述第一光束從所述衍射編碼器尺度衍射至少一次； 檢測(cè)器，設(shè)置以檢測(cè)所述輸出光束；和 電子處理器，配置以從所述檢測(cè)器接收干涉信號(hào)，所述干涉信號(hào)包括關(guān)于所述第一和第二光束之間的光學(xué)路徑差的外差相位，并且基于所述外差相位確定關(guān)于所述編碼器尺度的自由度的信息。
71.如權(quán)利要求70所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述衍射編碼器尺度垂直于所述第一方向地定向。
72.如權(quán)利要求70所述的編碼器系統(tǒng)，其中，所述第一光束正交地入射在所述衍射編碼器尺度上。
73.一種用于在基底上制造集成電路的光刻方法，所述方法包括 在可移動(dòng)平臺(tái)上支撐所述基底； 將空間圖案輻射成像到所述基底上； 調(diào)整所述平臺(tái)的位置； 使用權(quán)利要求I所述的方法來(lái)監(jiān)控所述平臺(tái)的位置， 其中，所述編碼器尺度或光學(xué)組件附于所述平臺(tái)并且所述信息對(duì)應(yīng)于沿著軸的平臺(tái)的位置。
74.一種用于在基底上制造集成電路的光刻方法，包括 相對(duì)于光刻系統(tǒng)的第二部件設(shè)置光刻系統(tǒng)的第一部件以向基底曝光空間圖案輻射；并 使用權(quán)利要求I所述的方法來(lái)監(jiān)控所述第一部件的位置， 其中，所述編碼器尺度或所述光學(xué)組件附于所述第一部件并且所述信息對(duì)應(yīng)于所述第一部件的位置。
75.一種用于在晶片上制造集成電路的光刻系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 投影鏡頭，用于將空間圖案輻射成像到晶片上； 權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng)，配置以監(jiān)控晶片相對(duì)于成像輻射的位置；和 定位系統(tǒng)，用于調(diào)整平臺(tái)相對(duì)于成像輻射的位置，其中所述晶片由所述平臺(tái)支撐。
76.一種用于在晶片上制造集成電路的光刻系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括照射系統(tǒng)，包括輻射源、掩模、定位系統(tǒng)、投影鏡頭和權(quán)利要求47所述的編碼器系統(tǒng)，其中，在操作期間，所述源引導(dǎo)輻射通過(guò)所述掩模以產(chǎn)生空間圖案輻射，所述定位系統(tǒng)調(diào)整所述掩模相對(duì)于來(lái)自所述源的輻射的位置，所述投影鏡頭將所述空間圖案輻射成像到由所述平臺(tái)支撐的所述晶片上，并且所述系統(tǒng)監(jiān)控所述掩模相對(duì)于來(lái)自所述源的輻射的位置。
全文摘要
一種用于確定關(guān)于沿著編碼器尺度的自由度的改變的信息的方法，包括沿著不同的路徑引導(dǎo)第一光束和第二光束并組合第一和第二光束以形成輸出光束，其中該第一和第二光束從共同源得到，該第一和第二光束具有不同的頻率，其中第一光束以非利特羅角度與編碼器尺度接觸且第一光束從編碼器尺度衍射至少一次；基于輸出光束檢測(cè)干涉信號(hào)，該干涉信號(hào)包括有關(guān)第一光束和第二光束之間光學(xué)路徑差的外差相位；以及基于該外差相位確定關(guān)于編碼器尺度的自由度的信息。
文檔編號(hào)G01D5/38GK102906545SQ201180025887
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者L.L.德克, P.J.德格魯特, M.施羅德 申請(qǐng)人:齊戈股份有限公司