測量分度和具有該測量分度的光電位置測量儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在第一方向和垂直于第一方向伸展的第二方向測量位置的光電位置測量儀的測量分度，其包括具有在第一方向和第二方向周期布設的光柵單元的相柵。
[0002]所述測量分度在兩維測量的光電位置測量儀中被用作標尺。為了位置測量將光束對準測量分度和通過在測量分度上的衍射生成第一分光束，所述分射束與另一個分光束進行干涉。
[0003]本發(fā)明此外還涉及具有所述測量分度的光電位置測量儀。所述光電位置測量儀用于測量兩個可相對移動的被測目標的位置變化。
[0004]其中通過光束掃描測量分度和將測量分度上的依據位置調制的光束輸送給掃描裝置，所述掃描裝置從中形成掃描裝置的瞬時位置相對測量分度的尺寸。
【背景技術】
[0005]從EP1106972A1中已知所述類型的測量分度和光電位置測量儀。測量分度由光柵單元構成，其包括在第一方向和第二方向周期性地布設的正方形，其中所述正方形構成具有相鄰的90°角的棋盤形狀。
[0006]在DE 4132941 C2中對另一種類型的測量分度和光電位置測量儀進行了說明。測量分度由在第一方向和第二方向周期性地布設的正方形組成，其中正方形彼此相間隔地布設和不互相接觸。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的任務在于對用于在第一方向和垂直于第一方向伸展的第二方向測量位置的光電位置測量儀的測量分度進行說明，所述測量分度是可容易地制造的，和通過所述測量分度能夠在兩個測量方向精確地測量位置。
[0008]該任務將通過具有權利要求1的特征的測量分度實現(xiàn)。
[0009]按照本發(fā)明的測量分度包括具有在第一方向和第二方向周期性地布設的光柵單元的相柵。周期性地布設的光柵單元各自具有由線條形成的外部輪廓，所述線條包括兩個相對的第一直邊和兩個垂直于所述第一直邊伸展的相對的第二直邊以及第一直邊與第二直邊之間的連接線，所述連接線分別合圍成鈍角。
[0010]所述線條在由第一方向和第二方向撐起的平面內合圍成相關聯(lián)的幾何圖案。
[0011]鈍角α是如下定義:90° < α < 180°。
[0012]各個第一直邊與第二直邊之間的連接線合圍鈍角，其中所述連接線分別包含直線條和各個邊與所述直線條分別合圍鈍角。
[0013]光柵單元的每個分別由凸出的反射面和相對后縮的反射面區(qū)域形成，其中所述后縮的反射面區(qū)域包圍凸出的反射面。所述兩個反射面的高度差被稱作階梯高度并且通過其它參數，例如波長和折射率，以熟知的方式定義射入的光束發(fā)生的相移。
[0014]按照本發(fā)明光柵單元的凸出的反射面或相對后縮的反射面分別具有按照本發(fā)明的外部輪廓。
[0015]其中相柵可以由兩個垂直于第一方向和第二方向彼此相間隔地布設的反射層組成，所述反射層布設在透明的間隔層的兩側。其中所述兩個層的其中之一形成凸出的反射面和所述兩個層的另一個層形成后縮的反射面。當后縮的反射面是貫通的反射面的時候，相柵特別高效地發(fā)揮作用。
[0016]優(yōu)選形成相柵是為了抑制第零衍射級。為此優(yōu)選，這樣地選擇光柵單元的凸出的反射面的表面部分和后縮的反射面的表面部分，使得能夠反射相同的光強度。
[0017]連接線形成為直線使測量分度的制造變得簡單。其中還有利的是，合圍成負的鈍角是相同的，尤其為135°。
[0018]此外有利的是，在第一邊的相互距離與第二邊的相互距離相等時。其中生成包含切角的正方形作為線條。
[0019]尤其有利的是光柵單元設計成四軸對稱結構。其中外部輪廓與第一對稱軸鏡面對稱地伸展，所述第一對稱軸垂直于第一邊伸展，和與第二對稱軸鏡面對稱地伸展，所述第二對稱軸垂直于第二邊伸展，和與第三對稱軸鏡面對稱地伸展，所述第三對稱軸與第一對稱軸呈45°伸展，和與第四對稱軸鏡面對稱地伸展，所述第四對稱軸垂直于第三對稱軸伸展。
[0020]已經表明，如果第二邊的長度分別為第一邊的相互距離的10%到90%，和第一邊的長度同樣分別為第二邊的相互距離的10%到90%，相對于【背景技術】衍射特性得以明顯改善。
[0021]如果第二邊的長度分別為第一邊的相互距離的30%到70%和第一邊的長度分別為第二邊的相互距離的30%到70%，會導致進一步的改善。相互距離定義的是各邊之間的距離。
[0022]至于將測量分度應用于光電位置測量儀中有利的是，第一邊平行于兩個測量方向的其中之一個方向定向和第二邊平行于兩個測量方向的另一個方向定向，或第一邊向第一測量方向傾斜45°地定向和第二邊向第二測量方向傾斜45°地定向。
[0023]此外本發(fā)明的任務還涉及對一種光電位置測量儀進行說明，通過所述光電位置測量儀能夠精確地測量位置。
[0024]該任務將通過具有權利要求13的特征實現(xiàn)。
[0025]通過本發(fā)明一方面能夠將測量分度的衍射效率最大化和另一方面也能夠在相對較大的表面上實現(xiàn)衍射特性的均質性。這一直很重要，因為所要求的測量分度的平面膨脹應始終較大。尤其是在光刻-系統(tǒng)中使用測量分度或配置有所述測量分度的光電位置測量儀情況下存在所述要求，這是因為一方面借此實現(xiàn)的測量步驟應越變較小和-由不斷變大的晶片導致-所要求的測量行程越變越大?？赏ㄟ^本發(fā)明實現(xiàn)的在相對較大的表面上的衍射特性的均質性和由此可實現(xiàn)的電掃描信號的很低的信號波動歸因于，在按照本發(fā)明的光柵單元的結構形式中第零衍射級的最小值處于第一衍射級的最大值。
[0026]通過本發(fā)明也能夠相對容易地制造測量分度。具有光柵單元的外部輪廓不含銳角以及90°角和在兩個方向并排布設的外部輪廓不會彼此接觸。能夠通過具有可變光束光圈(Variable Shaped Beam Technology = VSB)的電子束記錄儀曝光所述結構的光掩模，因為通過幾個矩形和/或正方形和/或三角形形式的形狀組合可以曝光按照本發(fā)明的外部輪廓。
【附圖說明】
[0027]附圖1是按照本發(fā)明的測量分度的俯視圖；
[0028]附圖2是按照附圖1的測量分度的剖面圖11-1I ;
[0029]附圖3是根據測量分度的光柵單元的形狀第一衍射級和第零衍射級的強度變化，和
[0030]附圖4是根據光柵單元的面積比在按照【背景技術】的測量分度中和按照本發(fā)明的測量分度中第一衍射級和第零衍射級的強度變化。
【具體實施方式】
[0031]附圖1所示為用于在第一方向X和垂直于第一方向伸展的第二方向Y測量位置的光電位置測量儀的測量分度I的俯視圖。測量分度形成由在第一方向X和第二方向Y周期性地布設的光柵單元構成的相柵。按照本發(fā)明光柵單元2各自具有由線條形成的外部輪廓，所述線條包括兩個相對的第一直邊Kl和兩個垂直于所述第一直邊伸展的相對的第二直邊K2以及各第一邊Kl與第二邊K2之間的連接線K3，所述連接線分別合圍成鈍角α。
[0032]以有利的方式連接線Κ3包含直線。第一邊Kl與直的連接線Κ3之間以及第二邊Κ2與直的連接線Κ3之間的鈍角α尤其分別為135°。
[0033]此外第一邊Kl的相互距離Al與第二邊Κ2的相互距離Α2相等。
[0034]特別有利的擴展方案為四軸對稱輪廓。其中外部輪廓
[0035]與第一對稱軸SI鏡面對稱，所述第一對稱軸垂直于第一邊Kl伸展，和
[0036]與第二對稱軸S2鏡面對稱，所述第二對稱軸垂直于第二邊Κ2伸展，和
[0037]與第三對稱軸S3鏡面對稱，所述第三對稱軸與第一對稱軸SI呈45°伸展，和
[0038]與第四對稱軸S4鏡面對稱，所述第四對稱軸垂直于第三對稱軸S3伸展。
[0039]所述擴展方案具有該優(yōu)勢，光柵單元2的衍射特性在兩個方向X和Y是一致的和因此兩個方向X和Y的掃描裝置能夠相同地構成。一方面為方向X和Y生成相同的空間狀況，即待處理的衍射級的角度相對X-Y-平面是一致的和待處理的衍射級也具有相同的強度，由此能夠為兩個方向X和Y使用相同的處理裝置。
[0040]尤其是當第一邊Kl平行于兩個測量方向X，Y的其中之一個方向Y定向和第二邊Κ2平行于兩個測量方向X，Y的另一個方向X定向，或第一邊Kl向第一方向X傾斜45°地定向和第二邊Κ2向第二方向Y傾斜45°地定向的時候，產生這個有利的條件。
[0041]在所示的實施例中測量分度是反射相柵，所述相柵用于通過所謂的反射光測量位置。反射光意味著，從一側照射相柵和擊中相柵的光束被反射地衍射。為了準確地測量位置要求相柵，形成所述相柵是為了盡可能完全地抑制第零衍射級。已經表明，參數為所選擇的光柵單元2的面積比F。Pl周期性的光柵單元2布設在第一方向X和Ρ2周期性的