[实用新型]干涉仪模块和光刻系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于测量参考反射镜和测量反射镜之间的位移的干涉仪模块，其中，参考反射镜例如被设置在曝光工具的光学柱上，测量反射镜例如被设置在可以相对于光学柱移动的曝光工具的目标载体上。本实用新型还涉及包括这种干涉仪模块的光刻系统(lithography system)和用于测量这种位移的方法。 

背景技术

美国专利No.7224466提供了一种用于沿着两个轴测量测量反射镜和参考反射镜之间的位移的小型差分干涉仪。该干涉仪使用共享的测量和参考光束，所述共享的测量和参考光束在这些共享的光束被分成与该干涉仪的测量轴相对应的各个光束之前分别从测量反射镜和参考反射镜反射。通过使测量光束和参考光束在相应的测量反射镜和参考反射镜中实质上反射两次，扩展光束路径并提高干涉仪的分辨率。已知的干涉仪模块的缺点在于，它不能使用所述模块来毫无疑义地确定所述测量反射镜和所述参考反射镜之间的位移的方向，即，它们是更靠近在一起还是远离。 

本实用新型的目的在于提供一种允许确定测量反射镜和参考反射镜之间的位移的方向的干涉仪模块。 

发明内容

根据第一方面，本实用新型提供一种适用于向着相应的测量反射镜和参考反射镜发射测量光束和相关联的参考光束的干涉仪模块，所述干涉仪模块包括：光束组合器，用于将所述测量光束和所述参考光束的反射光组合成组合光束；非偏振分束器，用于将所述组合光束分 成第一分光束和第二分光束，每一种分光束包含所述参考光束和所述测量光束的分量；第一偏振分束器，用于将所述第一分光束分成具有第一偏振的第一偏振光束和具有第二偏振的第二偏振光束；第二偏振分束器，用于将所述第二分光束分成具有第三偏振的第三偏振光束和具有第四偏振的第四偏振光束；第一、第二、第三和第四检测器，用于分别检测所述第一、第二、第三和第四偏振光束的光束能量，其中，所述第一、第二、第三和第四偏振光束的所述偏振是不同的偏振。四个检测器提供四种干涉信号，其中，每一种干涉信号通常是相对于其它信号在相位上偏移的正弦信号。因此，可以确定所述测量反射镜和所述参考反射镜之间的位移的方向。而且，通过使用四种信号之间的内插方法(interpolating method)，可以提高测量的分辨率。相干光束是内部相干的，但是并不一定相对于彼此相干。组合光束由反射的参考光束和相关联的反射的测量光束形成，所述反射的参考光束和相关联的反射的测量光束在其相应的光束检测器处至少部分地重合。 

在实施例中，干涉仪模块还适用于向着所述测量反射镜和相应的参考反射镜发射两种另外的测量光束和两种对应的另外的参考光束，其中，所述光束组合器还适用于将所述另外的测量光束和所述对应的另外的参考光束的反射光组合成另外的组合光束，该另外的组合光束基本上与所述组合光束平行，其中，所述非偏振分束器被布置用于将所述另外的光束分成另外的第一分光束和另外的第二分光束，并且，其中，所述第一偏振分束器和所述第二偏振分束器被布置用于分别将所述另外的第一分光束和所述另外的第二分光束分成另外的第一、第二、第三和第四偏振光束，所述另外的第一、第二、第三和第四偏振光束被引导到另外的第一、第二、第三和第四检测器上。优选地，另外的测量光束包括与所述测量光束平行的两种光束，其中，所述测量光束和另外的测量光束是向着测量反射镜非共面地发射的。同样地，另外的参考光束优选地包括与所述参考光束平行的两种光束，其中，所述参考光束和另外的测量光束是向着参考反射镜非共面地发射的。 因此，测量光束可以限定两个基本上垂直的平面，并且，参考光束也是如此。使用这样模块，可以沿着至少三个测量轴确定所述参考反射镜和所述测量反射镜之间的相对位移。根据检测到的光束能量，可以确定沿着方向x的位移、以及绕轴Ry和Rz的旋转，方向x沿着测量光束，轴Ry和Rz相互垂直并与方向x垂直。由于同一非偏振分束器用来将所有的组合光束分成所述第一分光束和所述第二分光束，所以不需要针对每一种组合光束来校准若干不同的这样的分束器。 

在实施例中，干涉仪模块还包括阻挡元件，该阻挡元件包括三个可变光阑，所述阻挡元件被布置在所述光束组合器和所述非偏振分束器之间，用于分别部分地阻挡所述组合光束和所述两种另外的组合光束。可变光阑起到滤出所谓的Jung频率(Jung-frequency)的作用，并且/或者确保只有每一种组合光束的中心部分到达非偏振分束器的作用。 

在实施例中，所述阻挡元件包含硅，与例如铝相比，硅对热变形相对不敏感。优选地，使用光刻技术来制造阻挡元件。 

在实施例中，所述第一偏振分束器相对于所述第二偏振分束器旋转45度。