位置測量設備制造技術

本發明專利技術涉及位置測量設備，利用其通過在至少一個測量方向(X)上的大測量區域實現準確的位置測量，其方式為具有反射的相柵的多個碼尺(1，2)彼此相接。在最后的時間如此優化相柵的外形參數，使得其具有非常高相對衍射效率。當前為了可以使用這種碼尺作為碼尺(1)的現有布置的替代根據本發明專利技術新碼尺(2)的絕對衍射效率匹配到現有碼尺（1），其方式為減小該碼尺（2）的相柵的反射率。反射率的減小可以通過設置衰減層(24)實現。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及位置測量設備，利用其通過在至少一個測量方向(X)上的大測量區域實現準確的位置測量，其方式為具有反射的相柵的多個碼尺(1，2)彼此相接。在最后的時間如此優化相柵的外形參數，使得其具有非常高相對衍射效率。當前為了可以使用這種碼尺作為碼尺(1)的現有布置的替代根據本專利技術新碼尺(2)的絕對衍射效率匹配到現有碼尺（1），其方式為減小該碼尺（2）的相柵的反射率。反射率的減小可以通過設置衰減層(24)實現。【專利說明】位置測量設備
本專利技術涉及用于在至少一個方向上的位置測量的位置測量設備。這種位置測量設備用于測量兩個相對彼此運動的對象的位置變化。在此碼尺由光束探測并且在碼尺上位置相關調制的光束饋送到探測設備，探測設備從中形成探測設備相對于碼尺的瞬間位置的測量。為了測量相對較大的長度多個碼尺彼此相接并且多個碼尺相繼由探測設備探測。這種要求特別在在光刻-系統中使用位置測量設備時給出，這是因為一方面可實現的測量步長應總是更小并且-由于總是變得更大的晶片-要求的測量路徑總是變得更大。由于新光亥IJ-系統的較高的精度要求和到較大晶片的發展測量路徑必須總是位置更準確并且總是更大。
技術介紹
種類構成的(gattungsbildende)EP1762897Al示出具有光刻-系統中的多個碼尺的位置測量設備，其彼此相接用于放大測量區域。多個碼尺分別具有反射的相柵。碼尺在載體(度量框架)如此布置，使得通過推動兩個碼尺離開實現持續位置測量。探測設備構造成通過推動離開實現持續位置測量。碼尺在EP1762897A1中稱為柵板(英語:grid plates(柵板))并且構造成用于兩個彼此垂直布置的方向上的位置測量。已知，反射的相柵的衍射效率可通過多個參數影響。相對衍射效率由相位級(Phasenstufen)的外形影響。外形的參數為相位級的輪廓-尤其是側緣角度-和相位級的反射的面的外輪廓。從EP0849567B1已知，反射的相柵的衍射效率可通過合適選擇相位級的輪廓優化。通過適當選擇側緣角度可以優化相對衍射效率。在EP1106972A1中公開，碼尺的相柵的標志的外輪廓可以是矩形，其中反射的矩形以具有彼此相鄰的棱角的棋盤-圖案的外形二維地布置。此外通常給出，標志備選地還可以構造成圓環形。
技術實現思路
本專利技術任務在于創造位置測量設備，用位置測量設備實現通過大測量區域的準確的位置測量。反射的相柵的絕對衍射效率(常常僅稱為衍射效率)和相對衍射效率之間有所區別。碼尺的反射的相柵的衍射效率的基本參數是相位級的外形。外形在此表示相位級的高度輪廓的外形和相柵的相位級的反射表面的外輪廓。其他基本參數是相柵的反射率，其取決于使用的反射器的反射率。兩個參數外形和反射率確定相柵的衍射效率，其也稱為衍射效率。相柵的衍射效率是以確定的空間角度(衍射級次)衍射的光束之間的強度與確定波長的光束的射入相柵的強度的比例。如果僅考慮相位級的幾何外形(幾何外輪廓和相位級的輪廓，尤其是側緣角度)，在作為參考使用材料的反射率相同的情況下，則討論相對衍射效率。如開始所述的
技術介紹
所示，總是更多優化相柵的外形以便提高相對衍射效率。對于相多應用現在提供新優化的碼尺，其具有比至今使用的碼尺較高衍射效率。經常碼尺的制造商在其制造時調整到具有相柵的優化外形的優化碼尺。現在在現有位置測量設備的情況下存在替換多個碼尺之一的要求產生問題。由于新碼尺的較高相對衍射效率由于相柵的優化外形在新碼尺的探測的情況下導致相對于舊碼尺的探測的較大探測信號，這在進一步分析時可導致問題。用本專利技術實現，可以使用具有相柵的優化外形(也就是具有較高相對衍射效率)的碼尺作為對于位置測量設備的碼尺的替換，其中該替換碼尺匹配到保留碼尺的衍射效率，其方式為降低其反射率。反射率在此表示與相柵的外形無關的光束的反射和射入強度的比例。根據本專利技術位置測量設備具有至少一個第一碼尺或至少一個第二碼尺，其彼此相接用于放大測量區域。此外位置測量設備包括具有用于發出光束的光源的探測設備，其中第一碼尺具有具有第一周期性的標志的反射的相柵，其將擊中的光束以在給定的衍射級次中的第一衍射效率衍射。第二碼尺具有帶第二周期性的標志的反射的相柵，其外形與第一周期性的標志不同。第二碼尺的給定的衍射級次的衍射效率匹配到第一碼尺的衍射效率，其方式為第二碼尺的相柵的反射率相對于第一碼尺的相柵的反射率減少。由于第二碼尺的標志的優化并且因此不同的外形第二碼尺的相對衍射效率比第一碼尺的相對衍射效率更高。【附圖說明】其中 圖1以截面示出根據本專利技術的位置測量設備； 圖2示出根據圖1的位置測量設備的第一碼尺的平面圖； 圖3示出根據圖1的位置測量設備的第二碼尺的平面圖； 圖4示出第二碼尺的另一實施例的平面圖，以及圖5示出根據圖4的第二碼尺的截面V-V。【具體實施方式】在圖1中示意性示出位置測量設備的基本元件。該位置測量設備包括至少一個第一碼尺I和至少一個第二碼尺2，其在至少一個測量方向X上彼此相接用于放大測量區域。因此實現碼尺1，2的彼此相接，至少因為物理有限制地具有較高分辨率和教導精度的碼尺1，2可以僅以受限的大小完成。尤其是在光刻-系統中要求在納米-或亞納米-范圍中的位置測量，其中對此碼尺I，2具有小于ΙΟμπι的周期性的標志10，20。標志10，20是相位級，該相位級具有確定的外形，也就是具有上反射面的確定的輪廓形狀和確定的外輪廓。上反射面與下反射器13，23以及間隔層11，21—起分別形成相柵。通過多個碼尺I，2在測量方向X上的彼此相接通過兩個碼尺I，2的推動離去實現連續位置測量。特別有利的是，碼尺I，2在相同的平面上彼此相碰。此外碼尺I，2布置在共同的載體3上，其中載體3還稱為度量框架。為了光電探測碼尺I，2設置探測設備4，探測設備具有光源41用于發出光束，光束在位置測量時撞擊在碼尺1，2之一上并且在那里衍射。探測設備4此外包括接收單元42用于接收衍射的光束。在圖1中僅示意性示出用于測量方向X的接收單元42。第一碼尺I的第一周期性的標志10與反射器12，13和間隔層11形成相柵，相柵將擊中的光束以在給定的衍射級次中的第一衍射效率衍射。第二碼尺2形成具有第二周期性的標志20的反射的相柵，其外形與第一周期性的標志10如此不同，使得第二碼尺2的相對衍射效率比第一碼尺I的相對衍射效率更高。作為用于第一相柵的襯底15和作為用于第二相柵的襯底25優選地使用具有較小熱膨脹系數的材料，尤其是玻璃，玻璃陶瓷或氧化鋁陶瓷(堇青石)。這種材料也稱為ZER0DUR，ULE或NEXCERA。第二碼尺2的反射率相對于第一碼尺I的反射率如此減少，使得第二碼尺2將具有與第一碼尺I相同衍射效率的擊中的光束在給定的衍射級次中衍射。第二碼尺2的衍射效率因此匹配到第一碼尺I的衍射效率的高度。在相對于第一碼尺I的第二碼尺2的標志20的優化外形的情況下要求，第二碼尺2的反射率相對于第一碼尺I減少5%到20%。以有利的方式第一碼尺I的相柵和第二碼尺2的相柵分別構造成抑制第零衍射級次，其中分析的并因此給定的衍射級次是第一衍射級次。第一碼尺I的相柵和第二碼尺2的相柵分別具有層堆，層堆由透明的間隔層11，21和兩個反射器12，13，22，23組成，兩個反射器分別對間隔層11，21的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
位置測量設備，具有至少一個第一碼尺(1)和至少一個第二碼尺(2，2.1)，其彼此相接用于放大測量區域并且具有具有用于發出光束的光源(41)的探測設備(4)，其中所述第一碼尺(1)具有帶第一周期性的標志(10)的反射的相柵，所述第一碼尺將擊中的光束以在給定的衍射級次中的第一衍射效率衍射，其特征在于，所述第二碼尺(2，2.1)具有帶第二周期性的標志(20，20.1)的反射的相柵，其外形與第一周期性的標志(10)不同，并且所述第二碼尺(2，2.1)的相柵的反射率相對于所述第一碼尺(1)的相柵如此減少，使得所述第二碼尺將擊中的光束以在給定的衍射級次中的第一衍射效率衍射。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：P施佩克巴歇爾，T格林德爾，J魏德曼，A格雷厄姆，D拜爾，
申請(專利權)人：約翰內斯·海德漢博士有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE