位置测量设备制造技术

本发明专利技术涉及位置测量设备，利用其通过在至少一个测量方向(X)上的大测量区域实现准确的位置测量，其方式为具有反射的相栅的多个码尺(1，2)彼此相接。在最后的时间如此优化相栅的外形参数，使得其具有非常高相对衍射效率。当前为了可以使用这种码尺作为码尺(1)的现有布置的替代根据本发明专利技术新码尺(2)的绝对衍射效率匹配到现有码尺（1），其方式为减小该码尺（2）的相栅的反射率。反射率的减小可以通过设置衰减层(24)实现。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及位置测量设备，利用其通过在至少一个测量方向(X)上的大测量区域实现准确的位置测量，其方式为具有反射的相栅的多个码尺(1，2)彼此相接。在最后的时间如此优化相栅的外形参数，使得其具有非常高相对衍射效率。当前为了可以使用这种码尺作为码尺(1)的现有布置的替代根据本专利技术新码尺(2)的绝对衍射效率匹配到现有码尺（1），其方式为减小该码尺（2）的相栅的反射率。反射率的减小可以通过设置衰减层(24)实现。【专利说明】位置测量设备
本专利技术涉及用于在至少一个方向上的位置测量的位置测量设备。这种位置测量设备用于测量两个相对彼此运动的对象的位置变化。在此码尺由光束探测并且在码尺上位置相关调制的光束馈送到探测设备，探测设备从中形成探测设备相对于码尺的瞬间位置的测量。为了测量相对较大的长度多个码尺彼此相接并且多个码尺相继由探测设备探测。这种要求特别在在光刻-系统中使用位置测量设备时给出，这是因为一方面可实现的测量步长应总是更小并且-由于总是变得更大的晶片-要求的测量路径总是变得更大。由于新光亥IJ-系统的较高的精度要求和到较大晶片的发展测量路径必须总是位置更准确并且总是更大。
技术介绍
种类构成的(gattungsbildende)EP1762897Al示出具有光刻-系统中的多个码尺的位置测量设备，其彼此相接用于放大测量区域。多个码尺分别具有反射的相栅。码尺在载体(度量框架)如此布置，使得通过推动两个码尺离开实现持续位置测量。探测设备构造成通过推动离开实现持续位置测量。码尺在EP1762897A1中称为栅板(英语:grid plates(栅板))并且构造成用于两个彼此垂直布置的方向上的位置测量。已知，反射的相栅的衍射效率可通过多个参数影响。相对衍射效率由相位级(Phasenstufen)的外形影响。外形的参数为相位级的轮廓-尤其是侧缘角度-和相位级的反射的面的外轮廓。从EP0849567B1已知，反射的相栅的衍射效率可通过合适选择相位级的轮廓优化。通过适当选择侧缘角度可以优化相对衍射效率。在EP1106972A1中公开，码尺的相栅的标志的外轮廓可以是矩形，其中反射的矩形以具有彼此相邻的棱角的棋盘-图案的外形二维地布置。此外通常给出，标志备选地还可以构造成圆环形。
技术实现思路
本专利技术任务在于创造位置测量设备，用位置测量设备实现通过大测量区域的准确的位置测量。反射的相栅的绝对衍射效率(常常仅称为衍射效率)和相对衍射效率之间有所区别。码尺的反射的相栅的衍射效率的基本参数是相位级的外形。外形在此表示相位级的高度轮廓的外形和相栅的相位级的反射表面的外轮廓。其他基本参数是相栅的反射率，其取决于使用的反射器的反射率。两个参数外形和反射率确定相栅的衍射效率，其也称为衍射效率。相栅的衍射效率是以确定的空间角度(衍射级次)衍射的光束之间的强度与确定波长的光束的射入相栅的强度的比例。如果仅考虑相位级的几何外形(几何外轮廓和相位级的轮廓，尤其是侧缘角度)，在作为参考使用材料的反射率相同的情况下，则讨论相对衍射效率。如开始所述的
技术介绍
所示，总是更多优化相栅的外形以便提高相对衍射效率。对于相多应用现在提供新优化的码尺，其具有比至今使用的码尺较高衍射效率。经常码尺的制造商在其制造时调整到具有相栅的优化外形的优化码尺。现在在现有位置测量设备的情况下存在替换多个码尺之一的要求产生问题。由于新码尺的较高相对衍射效率由于相栅的优化外形在新码尺的探测的情况下导致相对于旧码尺的探测的较大探测信号，这在进一步分析时可导致问题。用本专利技术实现，可以使用具有相栅的优化外形(也就是具有较高相对衍射效率)的码尺作为对于位置测量设备的码尺的替换，其中该替换码尺匹配到保留码尺的衍射效率，其方式为降低其反射率。反射率在此表示与相栅的外形无关的光束的反射和射入强度的比例。根据本专利技术位置测量设备具有至少一个第一码尺或至少一个第二码尺，其彼此相接用于放大测量区域。此外位置测量设备包括具有用于发出光束的光源的探测设备，其中第一码尺具有具有第一周期性的标志的反射的相栅，其将击中的光束以在给定的衍射级次中的第一衍射效率衍射。第二码尺具有带第二周期性的标志的反射的相栅，其外形与第一周期性的标志不同。第二码尺的给定的衍射级次的衍射效率匹配到第一码尺的衍射效率，其方式为第二码尺的相栅的反射率相对于第一码尺的相栅的反射率减少。由于第二码尺的标志的优化并且因此不同的外形第二码尺的相对衍射效率比第一码尺的相对衍射效率更高。【附图说明】其中 图1以截面示出根据本专利技术的位置测量设备； 图2示出根据图1的位置测量设备的第一码尺的平面图； 图3示出根据图1的位置测量设备的第二码尺的平面图； 图4示出第二码尺的另一实施例的平面图，以及图5示出根据图4的第二码尺的截面V-V。【具体实施方式】在图1中示意性示出位置测量设备的基本元件。该位置测量设备包括至少一个第一码尺I和至少一个第二码尺2，其在至少一个测量方向X上彼此相接用于放大测量区域。因此实现码尺1，2的彼此相接，至少因为物理有限制地具有较高分辨率和教导精度的码尺1，2可以仅以受限的大小完成。尤其是在光刻-系统中要求在纳米-或亚纳米-范围中的位置测量，其中对此码尺I，2具有小于ΙΟμπι的周期性的标志10，20。标志10，20是相位级，该相位级具有确定的外形，也就是具有上反射面的确定的轮廓形状和确定的外轮廓。上反射面与下反射器13，23以及间隔层11，21—起分别形成相栅。通过多个码尺I，2在测量方向X上的彼此相接通过两个码尺I，2的推动离去实现连续位置测量。特别有利的是，码尺I，2在相同的平面上彼此相碰。此外码尺I，2布置在共同的载体3上，其中载体3还称为度量框架。为了光电探测码尺I，2设置探测设备4，探测设备具有光源41用于发出光束，光束在位置测量时撞击在码尺1，2之一上并且在那里衍射。探测设备4此外包括接收单元42用于接收衍射的光束。在图1中仅示意性示出用于测量方向X的接收单元42。第一码尺I的第一周期性的标志10与反射器12，13和间隔层11形成相栅，相栅将击中的光束以在给定的衍射级次中的第一衍射效率衍射。第二码尺2形成具有第二周期性的标志20的反射的相栅，其外形与第一周期性的标志10如此不同，使得第二码尺2的相对衍射效率比第一码尺I的相对衍射效率更高。作为用于第一相栅的衬底15和作为用于第二相栅的衬底25优选地使用具有较小热膨胀系数的材料，尤其是玻璃，玻璃陶瓷或氧化铝陶瓷(堇青石)。这种材料也称为ZER0DUR，ULE或NEXCERA。第二码尺2的反射率相对于第一码尺I的反射率如此减少，使得第二码尺2将具有与第一码尺I相同衍射效率的击中的光束在给定的衍射级次中衍射。第二码尺2的衍射效率因此匹配到第一码尺I的衍射效率的高度。在相对于第一码尺I的第二码尺2的标志20的优化外形的情况下要求，第二码尺2的反射率相对于第一码尺I减少5%到20%。以有利的方式第一码尺I的相栅和第二码尺2的相栅分别构造成抑制第零衍射级次，其中分析的并因此给定的衍射级次是第一衍射级次。第一码尺I的相栅和第二码尺2的相栅分别具有层堆，层堆由透明的间隔层11，21和两个反射器12，13，22，23组成，两个反射器分别对间隔层11，21的本文档来自技高网...

【技术保护点】
位置测量设备，具有至少一个第一码尺(1)和至少一个第二码尺(2，2.1)，其彼此相接用于放大测量区域并且具有具有用于发出光束的光源(41)的探测设备(4)，其中所述第一码尺(1)具有带第一周期性的标志(10)的反射的相栅，所述第一码尺将击中的光束以在给定的衍射级次中的第一衍射效率衍射，其特征在于，所述第二码尺(2，2.1)具有带第二周期性的标志(20，20.1)的反射的相栅，其外形与第一周期性的标志(10)不同，并且所述第二码尺(2，2.1)的相栅的反射率相对于所述第一码尺(1)的相栅如此减少，使得所述第二码尺将击中的光束以在给定的衍射级次中的第一衍射效率衍射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P施佩克巴歇尔，T格林德尔，J魏德曼，A格雷厄姆，D拜尔，
申请(专利权)人：约翰内斯·海德汉博士有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE