特許 7542654 自己参照集積アライメントセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-22

(45)【発行日】2024-08-30

(54)【発明の名称】自己参照集積アライメントセンサ

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20240823BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

G03F9/00 H

G01B11/00 C

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022573762

(86)(22)【出願日】2021-06-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-20

(86)【国際出願番号】 EP2021065537

(87)【国際公開番号】W WO2021259645

(87)【国際公開日】2021-12-30

【審査請求日】2023-01-27

(31)【優先権主張番号】63/043,543

(32)【優先日】2020-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503195263

【氏名又は名称】エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】スウィラム，モハメド

(72)【発明者】

【氏名】クロイツァー，ジャスティン，ロイド

(72)【発明者】

【氏名】ルー，ステファン

【審査官】植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６４－０８９３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１８６１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６８２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８４５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０２５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０４３５８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０３Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の波長及び第２の波長を含む多波長放射ビームを生成することと、基板の表面の領域に向けて前記多波長放射ビームを伝送することと、を行う照明システムと、
前記第１の波長における第１の光子のセットであって、前記多波長放射ビームによる前記領域の照明に応答して前記基板の前記表面の前記領域から回折された第１の光子のセットを受け取ることと、前記第２の波長における第２の光子のセットであって、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照明に応答して前記基板の前記表面の前記領域から回折された第２の光子のセットを受け取ることと、前記第１の光子のセット及び前記第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することと、を行う検出システムと、を備え、
前記検出システムは、多モード分散導波路構造と、第１の検出器と、第２の検出器と、を含み、
前記多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造と、第２の入力チャネル構造と、第１の出力チャネル構造と、第２の出力チャネル構造と、を含み、
前記第１の入力チャネル構造は、前記多モード分散導波路構造の縦軸から第１の角度で前記第１の光子のセットを収集するように構成され、
前記第２の入力チャネル構造は、前記縦軸から第２の角度で前記第２の光子のセットを収集するように構成され、
前記第１の出力チャネル構造は、前記縦軸から第３の角度で第１の光信号を出力するように構成され、
前記第２の出力チャネル構造は、前記縦軸から第４の角度で第２の光信号を出力するように構成される、
システム。

【請求項2】

前記第２の波長は、前記第１の波長と異なる、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記基板の前記表面の前記領域の面積は、約１．０平方ミリメートルである、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記基板の前記表面の前記領域は、アライメント格子構造の一部を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１の光子のセットは、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照明に応答した１次回折を示し、
前記第２の光子のセットは、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照明に応答した１次回折を示す、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記電子信号は、前記第１の光子のセットと前記第２の光子のセットとの間の位相差を示す、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記検出システムは、前記電子信号に基づいて前記基板のアライメント位置をさらに決定する、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記検出システムは、光学系を含み、
前記光学系は、第１の回折角における前記基板の前記表面の前記領域からの第１の回折放射ビームを収集することと、第２の回折角における前記基板の前記表面の前記領域からの第２の回折放射ビームを収集することと、を行い、
前記第１の回折放射ビームは、前記第１の光子のセットを含み、
前記第２の回折放射ビームは、前記第２の光子のセットを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１の回折放射ビームは、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照明に応答した１次回折を示し、
前記第２の回折放射ビームは、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照明に応答した１次回折を示す、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記光学系は、マイクロレンズ構造を含む、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記多モード分散導波路構造は、前記第１の入力チャネル構造から前記第１の光子のセットを受け取ることと、前記第２の入力チャネル構造から前記第２の光子のセットを受け取ることと、前記第１の光子のセットと前記第２の光子のセットとの間の差を示す前記第１の光信号を生成することと、前記第１の光子のセット及び前記第２の光子のセットの総和を示す前記第２の光信号を生成することと、前記第１の出力チャネル構造を介して前記第１の光信号を前記第１の検出器に伝送することと、前記第２の出力チャネル構造を介して前記第２の光信号を前記第２の検出器に伝送することと、を行う、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

前記第１の検出器は、前記第１の光信号を受け取ることと、前記第１の光信号の第１の測定のセットに基づいて差測定データを生成することと、を行い、
前記第２の検出器は、前記第２の光信号を受け取ることと、前記第２の光信号の第２の測定のセットに基づいて総和測定データを生成することと、を行う、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記検出システムは、前記差測定データ及び前記総和測定データに基づいて前記電子信号を生成する、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

光結合器を含み、
前記光結合器は、前記第１の光子のセットを受け取ることと、前記第２の光子のセットを受け取ることと、前記第１の光子のセットを前記検出システムに伝送することと、前記第２の光子のセットを前記検出システムに伝送することと、を行う、請求項１に記載のシステム。

【請求項15】

基板の表面の領域に向けて、第１の波長及び第２の波長を含む多波長放射ビームを放出することを行う放射源と、
前記多波長放射ビームによる前記領域の照射に応答した前記第１の波長の１次回折を示す第１の回折放射ビームを測定することと、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照射に応答した前記第２の波長の１次回折を示す第２の回折放射ビーム（第２の光子のセット）を測定することと、前記測定された第１の回折放射ビーム及び前記測定された第２の回折放射ビームに基づいて電子信号を生成することと、を行うメトロロジシステムと、を備え、
前記メトロロジシステムは、多モード分散導波路構造と、第１の検出器と、第２の検出器と、を含み、
前記多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造と、第２の入力チャネル構造と、第１の出力チャネル構造と、第２の出力チャネル構造と、を含み、
前記第１の入力チャネル構造は、前記多モード分散導波路構造の縦軸から第１の角度で前記第１の回折放射ビームを収集するように構成され、
前記第２の入力チャネル構造は、前記縦軸から第２の角度で前記第２の回折放射ビームを収集するように構成され、
前記第１の出力チャネル構造は、前記縦軸から第３の角度で第１の光信号を出力するように構成され、
前記第２の出力チャネル構造は、前記縦軸から第４の角度で第２の光信号を出力するように構成される、
集積光デバイス。

【請求項16】

前記電子信号は、前記測定された第１の回折放射ビームと、前記測定された第２の回折放射ビームと、の間の位相差を示す、請求項１５に記載の集積光デバイス。

【請求項17】

前記メトロロジシステムは、前記生成された電子信号に基づいて前記基板のアライメント位置をさらに決定する、請求項１５に記載の集積光デバイス。

【請求項18】

放射源により、第１の波長及び第２の波長を有する多波長放射ビームを生成すること、
前記放射源により、基板の表面の領域に向けて前記多波長放射ビームを伝送すること、
メトロロジシステムにより、前記多波長放射ビームによる前記領域の照射に応答した前記第１の波長の１次回折を示す第１の回折放射ビームを測定すること、
前記メトロロジシステムにより、前記多波長放射ビームによる前記領域の前記照射に応答した前記第２の波長の１次回折を示す第２の回折放射ビームを測定すること、及び、
前記メトロロジシステムにより、前記測定された第１の回折放射ビーム及び前記測定された第２の回折放射ビームに基づいて電子信号を生成すること、を含み、
前記メトロロジシステムは、多モード分散導波路構造と、第１の検出器と、第２の検出器と、を含み、
前記多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造と、第２の入力チャネル構造と、第１の出力チャネル構造と、第２の出力チャネル構造と、を含み、
前記第１の入力チャネル構造は、前記多モード分散導波路構造の縦軸から第１の角度で前記第１の回折放射ビームを収集するように構成され、
前記第２の入力チャネル構造は、前記縦軸から第２の角度で前記第２の回折放射ビームを収集するように構成され、
前記第１の出力チャネル構造は、前記縦軸から第３の角度で第１の光信号を出力するように構成され、
前記第２の出力チャネル構造は、前記縦軸から第４の角度で第２の光信号を出力するように構成される、
方法。

【請求項19】

前記電子信号は、前記第１の回折放射ビームと前記第２の回折放射ビームとの間の位相差を示す、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記メトロロジシステムにより、前記電子信号に基づいて前記基板のアライメント位置を決定することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年６月２４日に出願され、参照により全体として本明細書に援用される米国仮特許出願第６３／０４３，５４３号の優先権を主張するものである。

【0002】

[0002] 本開示は、リソグラフィ装置のための光センサ及びセンシングシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] リソグラフィ装置は、基板上、通常、基板のターゲット部分上に所望のパターンを施す機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用することができる。その場合、パターニングデバイス（これは、同義でマスク又はレチクルと呼ばれる）を使用して、形成中のＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板（例えば、シリコン（Ｓｉ）ウェーハ）上のターゲット部分（例えば、１つ又は幾つかのダイの一部を含む）上に転写することができる。パターンの転写は、一般的に、基板上に設けられた放射感応性材料（例えば、レジスト）の層上への結像によるものである。一般に、単一の基板は、連続的にパターン形成される隣接したターゲット部分のネットワークを含む。従来のリソグラフィ装置は、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光させることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームを用いてパターンをスキャンする一方、同期してこのスキャン方向に対して平行又は逆平行（例えば、反対）にターゲット部分をスキャンすることによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

【0004】

[0004] 半導体製造プロセスが継続的に進歩しているため、何十年にもわたり、１デバイス当たりのトランジスタなどの機能素子の量が着実に増加している一方、回路素子の寸法は、継続的に減少しており、一般的にムーアの法則と呼ばれる傾向に従っている。ムーアの法則に遅れをとらないために、半導体業界は、一層小さいフィーチャの作成を可能にする技術を追求している。基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は、電磁放射を使用し得る。この放射の波長は、基板上にパターン形成されるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている一般的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍである。

【0005】

[0005] 極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、約５０ナノメートル（ｎｍ）以下の波長を有し（ときに軟Ｘ線とも呼ばれる）、及び約１３ｎｍの波長の光を含む電磁放射）は、基板（例えば、シリコンウェーハ）内又は基板上に極めて小さいフィーチャを製造するために、リソグラフィ装置内において又はリソグラフィ装置と共に使用され得る。４ｎｍ～２０ｎｍの範囲内の波長（例えば、６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍ）を有するＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置を使用して、例えば１９３ｎｍの波長を有する放射を使用するリソグラフィ装置と比べて、より小さいフィーチャを基板上に形成することができる。

【0006】

[0006] ＥＵＶ光を生成する方法は、ＥＵＶ領域の輝線を有する元素、例えばキセノン（Ｘｅ）、リチウム（Ｌｉ）又はスズ（Ｓｎ）を有する材料をプラズマ状態に変換することを含むが、必ずしもこれに限定されない。例えば、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ばれるそのような方法の１つでは、プラズマは、例えば、材料の液滴、プレート、テープ、ストリーム又はクラスタの形態のターゲット材料（これは、ＬＰＰ源に関連して同義で燃料と呼ばれる）を、ドライブレーザと呼ばれることがある増幅光ビームで照射することによって生成され得る。このプロセスのために、プラズマは、一般的に密閉容器（例えば、真空チャンバ）内で生成され、様々なタイプのメトロロジ機器を使用してモニタリングされる。

【発明の概要】

【0007】

[0007] 本開示は、自己参照集積アライメントセンサを含む基板アライメントセンシングシステムを使用して、基板（例えば、ウェーハ）のアライメントを決定するためのシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムの様々な態様を記載する。幾つかの態様では、自己参照集積アライメントセンサは、（例えば、図４～９を参照して説明されるように）オンアクシス照明及びオフアクシス検出を利用するように構成され得る。他の態様では、自己参照集積アライメントセンサは、（例えば、図１０～１２を参照して説明されるように）オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成され得る。「オンアクシス」という用語は、測定中の基板の表面の面法線と実質的に平行な方向（例えば、測定中の基板の表面に対して実質的に垂直な方向）を指し、「オフアクシス」という用語は、面法線と実質的に非平行な（例えば、傾斜した、斜めの）方向（例えば、測定中の基板の表面に対して実質的に非垂直な方向）を指す。

【0008】

[0008] 幾つかの態様では、本開示は、照明システム（例えば、放射源、ソース照明サブシステム）及び検出システム（例えば、メトロロジシステム）を含み得るシステムを記載する。幾つかの態様では、照明システム及び検出システムは、集積光デバイスに含まれ得る。

【0009】

[0009] 照明システムは、第１の波長及び第２の波長を含む多波長放射ビームを生成するように構成され得る。幾つかの態様では、多波長放射ビームは、白色光ビームなどのインコヒーレント放射ビームを含み得る。幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長と異なり得る。照明システムは、基板の表面の領域に多波長放射ビームを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、基板の表面の領域の面積は、約１．０平方ミリメートルである。例えば、基板の表面の領域の直径は、約３５ミクロンであり得る。幾つかの態様では、基板の表面の領域は、アライメント格子構造の一部を含み得る。

【0010】

[0010] 検出システムは、多波長放射ビームによる領域の照明（例えば、照射）に応答して基板の表面の領域から回折された第１の光子のセットを含む第１の回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームに含まれる第１の光子のセットは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示し得る。検出システムは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答して基板の表面の領域から回折された第２の光子のセットを含む第２の回折放射ビームを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームに含まれる第２の光子のセットは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0011】

[0011] 検出システムは、第１の光子のセット及び第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差を示し得る。幾つかの態様では、検出システムは、電子信号に基づいて基板のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0012】

[0012] 幾つかの態様では、照明システムは、オンアクシス照明システムであり得、多波長放射ビームは、オンアクシス多波長放射ビームであり得る。幾つかの態様では、検出システムは、オフアクシス検出システムであり得、第１の回折放射ビームは、第１のオフアクシス回折角で基板の表面の領域から回折された第１のオフアクシス回折放射ビームであり得、第２の回折放射ビームは、第２のオフアクシス回折角で基板の表面の領域から回折された第２のオフアクシス回折放射ビームであり得る。幾つかの態様では、検出システムは、第１の回折放射ビームを受け取るように構成された第１のオフアクシス検出システムと、第２の回折放射ビームを受け取るように構成された第２のオフアクシス検出システムと、を含み得る。

【0013】

[0013] 幾つかの態様では、第１及び第２のオフアクシス検出システムは、それぞれほぼ同じ波長の実質的に単色の回折放射を検出するように構成された第１及び第２の検出器を含み得る。例えば、第１のオフアクシス検出システムは、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍの波長を有する放射の正の１次回折を検出するように構成された正の青色光検出器を含み得、第２のオフアクシス検出システムは、同様に約４５０ｎｍ～約５００ｎｍの波長を有する放射の負の１次回折を検出するように構成された負の青色光検出器を含み得る。別の例では、第１のオフアクシス検出システムは、約５５０ｎｍ～約５７５ｎｍの波長を有する放射の正の１次回折を検出するように構成された正の緑色光検出器を含み得、第２のオフアクシス検出システムは、同様に約５５０ｎｍ～約５７５ｎｍの波長を有する放射の負の１次回折を検出するように構成された負の緑色光検出器を含み得る。さらに別の例では、第１のオフアクシス検出システムは、約６２５ｎｍ～約６７５ｎｍの波長を有する放射の正の１次回折を検出するように構成された正の赤色光検出器を含み得、第２のオフアクシス検出システムは、同様に約６２５ｎｍ～約６７５ｎｍの波長を有する放射の負の１次回折を検出するように構成された負の赤色光検出器を含み得る。

【0014】

[0014] 幾つかの態様では、第１及び第２のオフアクシス検出システムは、それぞれ異なる波長の実質的に単色の放射を検出するように構成された第１及び第２の検出器を含み得る。例えば、第１及び第２のオフアクシス検出システムは、それぞれ正の青色光検出器及び正の緑色光検出器を含み得る。別の例では、第１及び第２のオフアクシス検出システムは、それぞれ正の緑色光検出器及び負の赤色光検出器を含み得る。幾つかの態様では、放射ビームを説明するために使用されるときの「正の」及び「負の」という用語は、入射又は回折放射の相対方向を示す場合があり、したがって、それらの順序は、交換され得るか、又は「第１の」及び「第２の」若しくは「Ａ」及び「Ｂ」などの用語に置き換えられ得る。これらの態様では、「正の」及び「負の」という用語は、大きさ又は値を示さなくてもよい。

【0015】

[0015] 幾つかの態様では、検出システムは、第１の回折角における基板の表面の領域からの第１の回折放射ビームを収集するように構成された光学系を含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示し得る。幾つかの態様では、光学系は、第２の回折角における基板の表面の領域からの第２の回折放射ビームを収集するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示し得る。幾つかの態様では、光学系は、マイクロレンズ構造を含み得る。

【0016】

[0016] 幾つかの態様では、システムは、光結合器をさらに含み得る。光結合器は、第１の光子のセットを受け取り、第２の光子のセットを受け取り、第１の光子のセットを検出システムに伝送し、及び第２の光子のセットを検出システムに伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、光結合器は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベース光結合器であり得るか、又はＭＥＭＳベース光結合器を含み得る。幾つかの態様では、光結合器は、レンズトップ垂直方向湾曲結合器（例えば、エレファントカプラ、レンズトップ垂直方向湾曲シリコン導波路）、レンズ垂直結合器に対する直接的なレーザ書き込み、イルミネータ（例えば、放射源）及び受光器（例えば、放射検出器）の両方として機能することができる広帯域波長非感応性内外結合器、格子の異なる部分で異なる波長サブバンドをカバーし得る多周期格子若しくはチャープ格子を有する光結合器（例えば、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子）、３Ｄ集積光学系のためのマルチレベル（例えば、多層）光結合器、任意の他の適切な光結合器又はそれらの任意の組み合わせなどの広帯域オンチップ光結合器を含み得るが、それに限定されない。

【0017】

[0017] 幾つかの態様では、検出システムは、多モード分散導波路構造と、第１の検出器と、第２の検出器と、を含み得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造と、第２の入力チャネル構造と、第１の出力チャネル構造と、第２の出力チャネル構造と、を含み得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造から第１の光子のセットを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第２の入力チャネル構造から第２の光子のセットを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の差を示す第１の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の光子のセット及び第２の光子のセットの総和を示す第２の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の出力チャネル構造を介して第１の光信号を第１の検出器に伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第２の出力チャネル構造を介して第２の光信号を第２の検出器に伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第１の検出器は、第１の光信号を受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第１の検出器は、第１の光信号の第１の測定のセットに基づいて差測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の検出器は、第２の光信号を受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の検出器は、第２の光信号の第２の測定のセットに基づいて総和測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、検出システムは、差測定データ及び総和測定データに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。

【0018】

[0018] 幾つかの態様では、本開示は、装置を記載する。装置は、集積光デバイスを含み得る。集積光デバイスは、放射源及びメトロロジシステムを含み得る。放射源は、基板の表面の領域に向けて多波長放射ビームを放出するように構成され得る。多波長放射ビームは、第１の波長及び第２の波長を含み得る。メトロロジシステムは、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第１の波長の１次回折を示す第１の回折放射ビームを測定するように構成され得る。メトロロジシステムは、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第２の波長の１次回折を示す第２の回折放射ビームを測定するようにさらに構成され得る。メトロロジシステムは、測定された第３の放射ビーム及び測定された第４の放射ビームに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差を示し得る。幾つかの態様では、メトロロジシステムは、電子信号に基づいて基板のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0019】

[0019] 幾つかの態様では、本開示は、基板のアライメントを決定する方法を記載する。本方法は、放射源により、第１の波長及び第２の波長を有する多波長放射ビームを生成することを含み得る。本方法は、放射源により、基板の表面の領域に向けて多波長放射ビームを伝送することをさらに含み得る。本方法は、メトロロジシステムにより、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第１の波長の１次回折を示す第１の回折放射ビームを測定することをさらに含み得る。本方法は、メトロロジシステムにより、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第２の波長の１次回折を示す第２の回折放射ビームを測定することをさらに含み得る。本方法は、メトロロジシステムにより、測定された第１の光子のセット及び測定された第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することをさらに含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１の回折放射ビームと第２の回折放射ビームとの間の位相差を示し得る。幾つかの態様では、本方法は、メトロロジシステムにより、電子信号に基づいて基板のアライメント位置を決定することをさらに含み得る。

【0020】

[0020] さらなる特徴及び利点並びに様々な態様の構造及び動作は、添付の図面を参照して以下に詳細に記載される。本開示は、本明細書に記載される特定の態様に限定されないことに留意されたい。そのような態様は、本明細書では、単なる例示目的で提示されるものである。さらなる態様は、本明細書に含まれる教示に基づいて当業者に明らかになるであろう。

【0021】

[0021] 本明細書に組み込まれ、及び本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示を図示し、発明の詳細な説明と共に本開示の態様の原理を説明し、当業者が本開示の態様を製造及び使用することを可能にすることにさらに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1A】[0022]本開示の幾つかの態様による例示的反射型リソグラフィ装置の概略図である。

【図1B】[0023]本開示の幾つかの態様による例示的透過型リソグラフィ装置の概略図である。

【図2】[0024]本開示の幾つかの態様による、図１Ａに示される反射型リソグラフィ装置のより詳細な概略図である。

【図3】[0025]本開示の幾つかの態様による例示的リソグラフィセルの概略図である。

【図4】[0026]本開示の幾つかの態様による、オンアクシス照明及びオフアクシス検出を利用するように構成された例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図5A】[0027]本開示の幾つかの態様による、オンアクシス照明及びオフアクシス検出を利用するように構成された他の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図5B】[0027]本開示の幾つかの態様による、オンアクシス照明及びオフアクシス検出を利用するように構成された他の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図6A】[0028]本開示の幾つかの態様による、オンアクシス照明及びオフアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図6B】[0029]例示的多モード分散導波路構造の概略図である。

【図6C】[0030]本開示の幾つかの態様による例示的オフアクシス検出サブシステムの概略図である。

【図6D】[0030]本開示の幾つかの態様による例示的オフアクシス検出サブシステムの概略図である。

【図7】[0031]本開示の幾つかの態様によるオフアクシス検出を利用するように構成された例示的基板アライメントセンシングシステムの一部の概略図である。

【図8】[0032]本開示の幾つかの態様によるオフアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの一部の概略図である。

【図9】[0033]本開示又はその１つ若しくは複数の部分の幾つかの態様による、オンアクシス照明及びオフアクシス検出を利用して基板のアライメントを決定する例示的方法である。

【図10】[0034]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図11A】[0035]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図11B】[0035]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図11C】[0035]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図11D】[0035]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図11E】[0035]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図11F】[0035]本開示の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用するように構成された別の例示的基板アライメントセンシングシステムの概略図である。

【図12】[0036]本開示又はその１つ若しくは複数の部分の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用して基板のアライメントを決定する例示的方法である。

【図13】[0037]本開示又はその１つ若しくは複数の部分の幾つかの態様を実装するための例示的コンピュータシステムである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

[0038] 本開示の特徴及び利点は、同様の参照符号が全体を通して対応する要素を識別する図面と併せて、以下に記載される詳細な説明からより明らかになるであろう。図面では、別段の記載のない限り、一般に、同様の参照番号は、同一の、機能的に類似した及び／又は構造的に類似した要素を示す。さらに、一般に、参照番号の１つ又は複数の一番左の数字は、その参照番号が最初に現れた図を識別する。別段の記載のない限り、本開示全体を通して提供される図面は、一定の縮尺の図面であると見なされるべきではない。

【0024】

[0039] 本明細書は、本開示の特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態を開示する。１つ又は複数の開示される実施形態は、単に本開示を説明するものである。本開示の範囲は、１つ又は複数の開示される実施形態に限定されない。本開示の広さ及び範囲は、本明細書に添付される特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。

【0025】

[0040] １つ又は複数の記載される実施形態及び本明細書における「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などへの言及は、１つ又は複数の記載される実施形態が特定の特徴、構造又は特性を含み得るが、すべての実施形態がその特定の特徴、構造又は特性を必ずしも含まなくてもよいことを示す。また、そのような表現は、必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。さらに、特定の特徴、構造又は特性がある実施形態との関連で説明される場合、明示的な記載の有無にかかわらず、他の実施形態との関連でそのような特徴、構造又は特性に影響を与えることは、当業者の知識の範囲内であることが理解される。

【0026】

[0041] 「正」、「負」、「真下」、「下」、「下部」、「上方」、「上」、「上部」などの空間相対的用語は、本明細書では、図面に示されるような、別の１つ又は複数の要素又は特徴に対するある要素又は特徴の関係性を説明するために説明の便宜上使用され得る。空間相対的用語は、図面に示される配向に加えて、使用中又は動作中のデバイスの異なる配向を包含することが意図される。デバイスは、別様に配向され得（９０度回転されるか又は他の配向において）、本明細書で使用される空間相対的記述子は、同様にそれに応じて解釈され得る。加えて、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの用語は、本明細書で説明の便宜上使用される場合があり、動作又はコンポーネントのタイミング、順序付け、ランキング又は優先度を指すことが意図されるものではない。

【0027】

[0042] 本明細書において「約」という用語は、特定の技術に基づいて変動し得る所与の量の値を示す。特定の技術に基づいて、「約」という用語は、例えば、値の１０～３０％の範囲内で変動する所与の量の値（例えば、値の±１０％、±２０％又は±３０％）を示し得る。

【0028】

[0043] 概要
[0044] 一般的に、ＩＣは、層ごとに構築され、３０以上の層を有し得る。オンプロダクトオーバーレイ（ＯＰＯ）は、これらの層を正確に重ねて製作するリソグラフィ装置の能力の尺度である。連続する層又は同じ層上の複数のプロセスは、前の層と正確にアライメントされなければならない。そうでなければ、構造間の電気的接触が不十分となる可能性があり、結果として得られるデバイスは、仕様通りに機能しないことがあり得る。正確なアライメント（例えば、オーバーレイエラーの減少）は、デバイスの歩留まりを向上させ、より小さいプロダクトパターンの製作を可能にし得る。パターン形成された基板内又はパターン形成された基板上に形成される連続する層間のオーバーレイエラーは、リソグラフィ装置の露光システムの様々な部分によって制御することができる。

【0029】

[0045] プロセス誘起ウェーハエラーは、ＯＰＯエラーの主な原因となり得る。ＯＰＯエラーは、パターンの複雑さ及びパターン形成された層の量に起因し得る。ＯＰＯエラーは、比較的高い空間的変動を有する可能性があり、これは、ウェーハごとに及び各ウェーハ内で変動し得る。フィールド内の幾つかのアライメントマークの相対位置の測定は、ＯＰＯエラーを減少させることができ、及びＯＰＯエラーの補正に役立ち得る。フィールド内のアライメントエラーの変動は、例えば、回帰モデルにおいてフィールド内のＯＰＯエラーを補正するために使用することができる。

【0030】

[0046] 基板上にデバイスフィーチャを正確に配置するようにリソグラフィプロセスを制御するために、１つ又は複数の回折ターゲット（例えば、アライメントマーク）が基板上に設けられ得、リソグラフィ装置は、１つ又は複数の回折ターゲットの位置を測定するように構成された１つ又は複数のアライメントセンサ（例えば、位置測定装置を形成する）を含み得る。加えて、フリンジパターンは、構造化照明を提供するためにアライメントセンサの２つのオフアクシスコヒーレントビームによって形成され得、構造化照明は、回折ターゲット非対称性を調査し、及び別個の物理的基準格子の必要性を実質的に排除するための投影基準格子として機能し得る。プロセス誘起ウェーハエラーは、特定の測定フィールド内の幾つかのアライメントマークの相対位置を測定することによってさらに軽減することができる。例えば、フィールド内のアライメントエラー変動を使用して、フィールド内のＯＰＯを補正するようにモデルをフィットさせることができる。

【0031】

[0047] リソグラフィ装置は、回折ターゲットの位置を測定し、及びリソグラフィ装置に対して基板をアライメントさせるように構成された１つ又は複数のアライメントシステムを含み得る。例えば、データは、単一の検出器及び４つの異なる波長を用いる自己参照干渉計を採用し、ソフトウェアのアライメント信号を抽出するSMart Alignment Sensor Hybrid（ＳＭＡＳＨ）を用いて取得することができる。ＳＭＡＳＨセンサの一例は、例えば、参照により全体として本明細書に援用される、２００５年１１月１日に発行された「Lithographic Apparatus, Device Manufacturing Method, and Device Manufactured Thereby」という名称の米国特許第６，９６１，１１６号に記載されている。別の例では、データは、７つの回折次数のそれぞれを専用検出器に誘導するAdvanced Technology using High order ENhancement of Alignment（ＡＴＨＥＮＡ）センサを用いて取得され得る。ＡＴＨＥＮＡセンサの一例は、例えば、参照により全体として本明細書に援用される、２００１年１０月２日に発行された「Lithographic Projection Apparatus with an Alignment System for Aligning Substrate on Mask」という名称の米国特許第６，２９７，８７６号に記載されている。

【0032】

[0048] さらに別の例では、アライメントシステムは、アライメントマーカの２つのオーバーラップする像を生成し、これらの２つのオーバーラップする像を互いに対して１８０°回転させ、及び瞳面内において、これらの２つのオーバーラップする像の干渉するフーリエ変換の強度変動を検出するように構成された自己参照干渉計を含み得る。これらの強度変動は、２つのオーバーラップする像の異なる回折次数間の位相差に対応し得る。自己参照干渉計は、アライメントプロセスで使用するために、この位相差から位相差位置情報を導出することができる。自己参照干渉計を含む例示的アライメントシステムは、例えば、２００８年３月５日に付与された「Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method」という名称の欧州特許第１ ３７２ ０４０号及び２０１３年１２月１７日に発行された「Self-Referencing Interferometer, Alignment System, and Lithographic Apparatus」という名称の米国特許第８，６１０，８９８号に記載されており、これらの特許のそれぞれは、参照により全体として本明細書に援用される。

【0033】

[0049] 加えて、複数のアライメントマークの測定は、フィールド内ディストーションのモデリング及び補正を可能にし得る。例えば、並列ウェーハアライメントシステムは、全体的なスループットに実質的に影響を与えることなく、フィールド内ディストーションの補正を可能するために実装され得る。これらの並列ウェーハアライメントシステムは、干渉法及び多モード干渉（ＭＭＩ）を利用して、回折ターゲットの位置を測定し、リソグラフィ装置に対して基板をアライメントさせることができる。例示的並列ウェーハアライメントシステムは、例えば、２０１８年８月２９日に出願された「Compact Alignment Sensor Arrangements」という名称の米国仮特許出願第６２／７２４，１９８号及び２０１９年７月２４日に出願された「On Chip Wafer Alignment Sensor」という名称の米国仮特許出願第６２／８７７，９６４号に記載されており、これらの出願のそれぞれは、参照により全体として本明細書に援用される。

【0034】

[0050] しかしながら、これら及び他のアライメントシステム及び技術は、特定の欠点及び制限の対象となり得る。例えば、これらのアライメントシステム及び技術の幾つかは、アライメントマークフィールド内のディストーション（例えば、フィールド内ディストーション）を実質的に測定できない場合がある。別の例では、これらのアライメントシステム及び技術の幾つかは、約１．０ミクロン未満の格子ピッチなどのより細かいアライメント格子ピッチを実質的に測定できない場合がある。さらに別の例では、これらのアライメントシステム及び技術の幾つかは、複数の回折ターゲットを実質的に同時に測定する能力が限られている場合がある。さらに別の例では、これらのアライメントシステム及び技術の幾つかは、例えば、複数のイルミネータの２次元（２Ｄ）制御の要件に基づいて比較的かさばり、複雑な場合がある。さらに、これらのアライメントシステム及び技術の幾つかは、一度に１つのアライメントマークの１つの位置のみを測定することができ、したがって、現在のアライメントセンサ技術を使用して多くのマークの位置を測定しようとすると、多大な時間及びスループットに関する不利益がもたらされる。さらにまた、これらのアライメントシステム及び技術の幾つかは、導波路格子を利用し得るが、それらの波長依存性は、異なる波長でエレベーションシフトを生じさせ得る。

【0035】

[0051] したがって、基板上に製作された回折ターゲットに対するナノメートルスケール精度のアライメントが可能なアライメントシステムが必要とされている。さらに、フィールド内ディストーションを測定することが可能であり、より細かい回折ターゲットピッチをサポートし、及びより多数の回折ターゲットを実質的に同時に測定するように構成されたスケーラブルでコンパクトな（例えば、設置面積の減少）アライメントセンサが必要とされている。加えて、基板の表面から約４００ｎｍ～約１００ｎｍの垂直範囲（例えば、Ｚ軸に沿った距離）内にある全スペクトルを実質的にカバーし得る広帯域干渉計及び広帯域光結合器を含むアライメントシステムが必要とされている。

【0036】

[0052] 対照的に、本開示の幾つかの態様は、例えば、（ｉ）多モード分散導波路を含み得る自己参照集積アライメントシステム、（ｉｉ）（例えば、自由空間と導波路との間に配置された）広帯域格子結合器又はチャープ格子、（ｉｉｉ）オーバーレイメトロロジ及びウェーハアライメントセンシング用途のための広帯域オンチップ光結合器を含み得る広帯域集積光学システム、（ｉｖ）集積音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）を含み得る広帯域集積アライメントシステム並びにこれらの組み合わせを使用した、より高いアライメント精度を有する、基板のアライメントを決定するためのシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムを提供することができる。幾つかの態様では、これらのシステム及びそれらの組み合わせは、本明細書では「基板アライメントセンシングシステム」と呼ばれることがある。幾つかの態様では、本開示は、本明細書に開示されるシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムに関連して記載されるコンポーネント、構造、特徴及び技術の様々な組み合わせを含む基板アライメントセンシングシステムを説明する。幾つかの態様では、本開示は、暗視野照明、オフアクシス照明又はその両方を利用する基板アライメントセンシングシステムを説明する。

【0037】

[0053] 幾つかの態様では、本開示は、幾つかの態様において１つ又は複数のセンサに結合された多モード分散導波路を含み得る自己参照ＭＭＩベース集積アライメントシステムをさらに提供する。一部の干渉法ベースアライメントシステムとは対照的に、本明細書に開示される自己参照ＭＭＩベース集積アライメントシステムは、傾斜ＭＭＩデバイスを含み得る窒化ケイ素（ＳｉＮ）技術システムを利用し得る。本明細書に開示される自己参照ＭＭＩベース集積アライメントシステムに対する多くの例示的態様が存在する。例えば、本開示の態様は、（ｉ）小さい波長帯域にわたり干渉計として良好に機能すること、（ｉｉ）サイズが実質的によりコンパクトであること（例えば、システム全体が約５ミリメートル（ｍｍ）×約５ｍｍのサイズであることが可能であり、これは、より優れた精度及び多重並列アライメントセンシングを提供する）、（ｉｉｉ）システムが、同じセンシングチップ上に配置された数百のセンサを有し得るため、スケーラブルであること、（ｉｖ）費用対効果が高いこと（例えば、システムの総コストは、他のシステムよりも実質的に少ない）、（ｖ）構造化照明に基づくより安価な集積システムを含むことにより、コスト及びハードウェアの複雑さを減少させること、（ｖｉ）サイズの減少の結果、並列化を可能にすること、（ｖｉｉ）照明源のアレイにおける各照明源の位相及び大きさを制御することにより、照明スポットの整形及び制御を提供すること、及び（ｖｉｉｉ）完全な集積アライメントセンサを提供することが可能な自己参照ＭＭＩベース集積アライメントシステムを提供する。

【0038】

[0054] 幾つかの態様では、本開示は、広帯域格子結合器をさらに提供する。一部の光結合器とは対照的に、本明細書に開示される広帯域格子結合器は、格子の異なる部分で異なる波長サブバンドをカバーし得る多周期格子又はチャープ格子を利用することができる。幾つかの態様では、本明細書に開示される広帯域格子結合器は、３次元（３Ｄ）集積光学系のためのマルチレベル結合器を利用することができる。幾つかの態様では、本明細書に開示される広帯域格子結合器は、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子を利用し得る。本明細書に開示される広帯域格子結合器に対する多くの例示的態様が存在する。例えば、本開示の態様は、アライメントマークに対して光を内外に結合させるための一意解を集積された単一チップベースアライメントシステムに提供する広帯域格子結合器を提供する。

【0039】

[0055] 幾つかの態様では、本開示は、オーバーレイメトロロジ及びウェーハアライメントセンシング用途のための広帯域オンチップ光結合器を含む広帯域集積光学システムをさらに提供する。幾つかの態様では、広帯域オンチップ光結合器は、エレファントカプラなどのレンズトップ垂直方向湾曲結合器を含み得る。幾つかの態様では、広帯域オンチップ光結合器は、レンズ垂直結合器に対して直接的なレーザ書き込みを利用し得る。幾つかの態様では、広帯域集積光学システムは、本明細書に記載される様々なアライメントシステムのためのイルミネータ及び受光器の両方として機能することができる広帯域波長非感応性内外結合器を利用し得る。幾つかの態様では、広帯域集積光学システムは、照明スポットのビームステアリング、フォーカス及び制御のための１次元（１Ｄ）若しくは２Ｄアレイ内に含まれ得るか、又はそのような１Ｄ若しくは２Ｄアレイとして機能し得る。本明細書に開示される広帯域集積光学システムに対する多くの例示的態様が存在する。例えば、本開示の態様は、（ｉ）集積光学系用途並びにアライメント及びオーバーレイメトロロジ用途のために、広い波長帯域にわたり実質的に波長に依存しないこと、（ｉｉ）照明スポットにわたり向上した制御を提供するために２Ｄアレイ構成に含まれること、及び（ｉｉｉ）波長変化を補償し、それによりサブ波長帯域ごとに必要とされるアレイの数を減少させ得ることが可能である広帯域集積光学システムを提供する。

【0040】

[0056] 幾つかの態様では、本開示は、広帯域集積アライメントシステムをさらに提供する。幾つかの態様では、広帯域集積アライメントシステムは、アライメントマークピッチに似た格子を生成するように構成された集積音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）を含み得る。幾つかの態様では、ＡＯＴＦは、表面弾性波（ＳＡＷ）トランスデューサを含み得るか、又はＳＡＷトランスデューサと一体化され得る。幾つかの態様では、広帯域集積アライメントシステムは、レンズトップ垂直方向湾曲結合器、レンズ垂直結合器に対する直接的なレーザ書き込み、イルミネータ及び受光器の両方として機能することができる広帯域波長非感応性内外結合器又は任意の他の適切な光結合器などの広帯域オンチップ光結合器を含み得る。本明細書に開示される広帯域集積アライメントシステムに対する多くの例示的態様が存在する。例えば、本開示の態様は、アライメントセンシング用途に関して、他の集積光学系用途の波長に依存した問題を実質的に解決する広帯域集積アライメントシステムを提供する。

【0041】

[0057] 本明細書に開示されるシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムに対する多くの例示的態様が存在する。例えば、本開示の態様は、幾つかの態様では、同じ共通のプラットフォーム上に数百のセンサが実装され得るため、精度の向上、コストの低下及びスケーラビリティを提供することができる。別の例では、本明細書に開示されるコンポーネント（例えば、照明源、光結合器、ファイバ、ミラー、レンズ、プリズム、ビームスプリッタ、波長板、導波路、ポラライザ、偏光回転子、検出器、プロセッサ及び他の適切な構造）の集積は、基板上に位置決めされたアライメントマークのアライメント位置などの特性を測定するための小型単一チップセンサを提供することができる。さらに別の例では、本開示の態様は、同じ基板上に位置決めされた複数のアライメントマークの異なる測定を同時に又はリアルタイムで実施することができる単一オンチップ集積アライメントシステム上に配置された複数のセンサ（例えば、センサアレイ）を提供することができる。さらに別の例では、本開示の態様は、正確で一貫性のあるウェーハアライメントのために、安定性及び位相精度の実質的向上並びに光結合損失の減少を提供することができる。さらに別の例では、本開示の態様は、ウェーハ上に印刷されたアライメント格子マークに対するナノメートルスケール精度のアライメントを提供することができる。さらに別の例では、本開示の態様は、より細かいアライメント格子ピッチをサポートし、及び複数のマークを同時に測定することができる、フィールド内ディストーションを測定可能なコンパクトアライメントセンサを提供することができる。さらに別の例では、本開示の態様は、設置面積が減少し、及びフィールド内ディストーションの測定の精度が向上した、自己整合されたコンパクトなセンサシステムを提供することができる。

【0042】

[0058] しかしながら、このような態様をより詳細に説明する前に、本開示の態様が実装され得る例示的環境を示すことが有益である。

【0043】

[0059] 例示的リソグラフィシステム
[0060] 図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ本開示の態様が実装され得るリソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略図である。図１Ａ及び１Ｂに示されるように、リソグラフィ装置１００及び１００’は、ＸＺ平面（例えば、Ｘ軸は、右を指し示し、Ｚ軸は、上方を指し、Ｙ軸は、見ている人から離れて紙面内を指す）に対して垂直な視点（例えば、側面図）から示され、パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、ＸＹ平面（例えば、Ｘ軸は、右を指し示し、Ｙ軸は、上方を指し、Ｚ軸は、見ている人に向かって紙面から外を指す）に対して垂直な別の視点（例えば、上面図）から示される。

【0044】

[0061] 幾つかの態様では、リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、以下の構造：放射ビームＢ（例えば、深紫外線（ＤＵＶ）放射ビーム又は極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビーム）を調節するように構成された照明システムＩＬ（例えば、イルミネータ）；パターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク、レチクル又は動的パターニングデバイス）を支持するように構成され、及びパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続されたサポート構造ＭＴ（例えば、マスクテーブル）；並びに基板Ｗ（例えば、レジストコートウェーハ）を保持し、及び基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された、基板テーブルＷＴ（例えば、ウェーハテーブル）などの基板ホルダの１つ又は複数を含み得る。リソグラフィ装置１００及び１００’は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む部分）上において、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを投影するように構成された投影システムＰＳ（例えば、屈折投影レンズシステム）も有する。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは、反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは、透過型である。

【0045】

[0062] 幾つかの態様では、動作中、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから（例えば、図１Ｂに示されるビームデリバリシステムＢＤを介して）放射ビームを受け取り得る。照明システムＩＬは、放射の誘導、整形又は制御を行うための、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁、静電及び他のタイプの光学コンポーネント又はそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学構造を含み得る。幾つかの態様では、照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡの平面において、断面に所望の空間及び角度強度分布を有するように放射ビームＢを調節するように構成され得る。

【0046】

[0063] 幾つかの態様では、サポート構造ＭＴは、基準座標系に対するパターニングデバイスＭＡの配向、リソグラフィ装置１００及び１００’の少なくとも一方の設計並びにパターニングデバイスＭＡが真空環境内で保持されるか否かなどの他の条件に依存する方法でパターニングデバイスＭＡを保持し得る。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するために機械的、真空、静電又は他のクランプ技術を使用し得る。サポート構造ＭＴは、例えば、フレーム又はテーブルであり得、これは、必要に応じて固定又は可動であり得る。センサを使用することにより、サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にあることを確実にし得る。

【0047】

[0064] 「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを作成するためなど、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用することができるあらゆるデバイスを指すと広く解釈されるものとする。放射ビームＢに付与されるパターンは、集積回路を形成するためにターゲット部分Ｃに作成される、デバイス内の特定の機能層に対応し得る。

【0048】

[0065] 幾つかの態様では、パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’の場合のように）透過型であり得るか、又は（図１Ａのリソグラフィ装置１００の場合のように）反射型であり得る。パターニングデバイスＭＡは、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネル、他の適切な構造又はそれらの組み合わせなどの様々な構造を含み得る。マスクは、バイナリ、レベンソン型（alternating）位相シフト又はハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスクタイプ及び様々なハイブリッドマスクタイプを含み得る。一例では、プログラマブルミラーアレイは、小型ミラーのマトリックス配置を含み得、各小型ミラーは、入ってくる放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾けられ得る。傾斜ミラーは、放射ビームＢにパターンを付与することができ、放射ビームＢは、小型ミラーのマトリックスによって反射される。

【0049】

[0066] 「投影システム」ＰＳという用語は、広く解釈されるものであり、使用される露光放射及び／又は（例えば、基板Ｗ上の）液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に応じて、適宜、屈折、反射、反射屈折、磁気、アナモルフィック、電磁及び静電光学システム又はそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを包含し得る。真空環境は、他のガスが過剰に放射又は電子を吸収し得るため、ＥＵＶ又は電子ビーム放射に使用され得る。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビームパス全体に提供され得る。加えて、本明細書における「投影レンズ」という用語の使用は、幾つかの態様では、より一般的な用語「投影システム」ＰＳと同義と解釈することができる。

【0050】

[0067] 幾つかの態様では、リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、２つ（例えば、「デュアルステージ」）以上の基板テーブルＷＴ及び／又は２つ以上のマスクテーブルを有するタイプのものであり得る。このような「マルチステージ」機械では、さらなる基板テーブルＷＴを並行して使用することができるか、又は１つ若しくは複数の他の基板テーブルＷＴが露光に使用されている間、１つ若しくは複数のテーブル上で準備ステップを行うことができる。一例では、基板Ｗの後続の露光の準備のステップは、基板テーブルＷＴの１つの上に位置する基板Ｗに対して、基板テーブルＷＴの別の１つの上に位置する別の基板Ｗが別の基板Ｗ上のパターンを露光させるために使用されている間に実施され得る。幾つかの態様では、さらなるテーブルは、基板テーブルＷＴでなくてもよい。

【0051】

[0068] 幾つかの態様では、基板テーブルＷＴに加えて、リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、測定ステージを含み得る。測定ステージは、センサを保持するように配置され得る。センサは、投影システムＰＳの特性、放射ビームＢの特性又はその両方を測定するように配置され得る。幾つかの態様では、測定ステージは、複数のセンサを保持し得る。幾つかの態様では、測定ステージは、基板テーブルＷＴが投影システムＰＳから離れたとき、投影システムＰＳの真下に移動し得る。

【0052】

[0069] 幾つかの態様では、リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、基板の少なくとも一部が、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を満たすように比較的高い屈折率を有する液体（例えば、水）によって覆われ得るタイプのものであり得る。液浸液は、リソグラフィ装置の他の空間、例えばパターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳとの間にも与えられ得る。液浸技術は、投影システムの開口数の増加を提供する。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板などの構造が液体中に沈められなければならないことを意味するのではなく、単に液体が露光中に投影システムと基板との間に位置することを意味する。様々な液浸技術は、参照により全体として本明細書に援用される、２００５年１０月４日に発行された「LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD」という名称の米国特許第６，９５２，２５３号に記載されている。

【0053】

[0070] 図１Ａ及び１Ｂを参照すると、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームＢを受け取る。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置１００又は１００’は、例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、別個の物理的エンティティであり得る。そのような場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００又は１００’の一部を形成すると見なされず、放射ビームＢは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤ（例えば、図１Ｂに示される）を用いて放射源ＳＯから照明システムＩＬに渡る。他の場合、放射源ＳＯは、例えば、放射源ＳＯが水銀ランプである場合、リソグラフィ装置１００又は１００’の一体化部分であり得る。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に放射システムと呼ばれることがある。

【0054】

[0071] 幾つかの態様では、照明システムＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを含み得る。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれ「σ－外側」及び「σ－内側」と呼ばれる）を調節することができる。加えて、照明システムＩＬは、インテグレータＩＮ及び放射コレクタＣＯ（例えば、コンデンサ又はコレクタ系）などの様々な他のコンポーネントを含み得る。幾つかの態様では、照明システムＩＬを使用して、断面に所望の均一性及び強度分布を有するように放射ビームＢを調節することができる。

【0055】

[0072] 図１Ａを参照すると、動作中、放射ビームＢは、サポート構造ＭＴ（例えば、マスクテーブル）上に保持され得るパターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク、レチクル、プログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネル、任意の他の適切な構造又はそれらの組み合わせ）上に入射することができ、パターニングデバイスＭＡ上に存在するパターン（例えば、設計レイアウト）によってパターン形成され得る。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡから反射され得る。パターニングデバイスＭＡを横断した後（例えば、パターニングデバイスＭＡから反射された後）、放射ビームＢは、放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上又はステージに配置されたセンサ上に集束させることができる投影システムＰＳを通過することができる。

【0056】

[0073] 幾つかの態様では、第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦＤ２（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、放射ビームＢのパスにおいて異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦＤ１（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサ）を使用して、放射ビームＢのパスに対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。

【0057】

[0074] 幾つかの態様では、パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２並びに基板アライメントマークＰ１及びＰ２を使用してアライメントされ得る。図１Ａ及び１Ｂは、基板アライメントマークＰ１及びＰ２が専用ターゲット部分を占有するとして示すが、基板アライメントマークＰ１及びＰ２は、ターゲット部分間の空間に位置し得る。基板アライメントマークＰ１及びＰ２は、ターゲット部分Ｃ間に位置する場合、スクライブラインアライメントマークとして知られる。基板アライメントマークＰ１及びＰ２は、インダイマークとして、ターゲット部分Ｃエリアに配置され得る。これらのインダイマークは、例えば、オーバーレイ測定のためのメトロロジマークとして使用され得る。

【0058】

[0075] 幾つかの態様では、限定ではなく、例示目的で、本明細書の図の１つ又は複数は、デカルト座標系を利用し得る。デカルト座標系は、３つの軸：Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を含む。３つの軸のそれぞれは、他の２つの軸と直交する（例えば、Ｘ軸は、Ｙ軸及びＺ軸と直交し、Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸と直交し、Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸と直交する）。Ｘ軸を中心とした回転は、Ｒｘ回転と呼ばれる。Ｙ軸を中心とした回転は、Ｒｙ回転と呼ばれる。Ｚ軸を中心とした回転は、Ｒｚ回転と呼ばれる。幾つかの態様では、Ｘ軸及びＹ軸は、水平面を規定し、Ｚ軸は、垂直方向にある。幾つかの態様では、デカルト座標系の配向は、例えば、Ｚ軸が水平面に沿った成分を有するように異なり得る。幾つかの態様では、円柱座標系などの別の座標系が使用され得る。

【0059】

[0076] 図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造ＭＴ上に保持されるパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡを横断した後、放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。幾つかの態様では、投影システムＰＳは、照明システム瞳に対する瞳共役を有し得る。幾つかの態様では、放射の一部は、照明システム瞳における強度分布から生じ、マスクパターンＭＰにおいて回折によって影響を受けることなくマスクパターンを横断し、及び照明システム瞳における強度分布の像を生成することができる。

【0060】

[0077] 投影システムＰＳは、マスクパターンＭＰの像ＭＰ’を投影し、像ＭＰ’は、強度分布からの放射によってマスクパターンＭＰから生成された回折ビームにより、基板Ｗ上にコートされたレジスト層上に形成される。例えば、マスクパターンＭＰは、ラインアンドスペースのアレイを含み得る。上記アレイにおける及び０次回折と異なる放射の回折は、ラインに垂直な方向に方向変化を有する、方向転換された回折ビームを生成する。非回折ビーム（例えば、いわゆる０次回折ビーム）は、伝搬方向の変化なしにパターンを横断する。０次回折ビームは、投影システムＰＳの瞳共役の上流にある、投影システムＰＳの上部レンズ又は上部レンズ群を横断して、瞳共役に到達する。瞳共役の平面内にあり、及び０次回折ビームに関連した強度分布の部分は、照明システムＩＬの照明システム瞳における強度分布の像である。幾つかの態様では、アパーチャデバイスは、投影システムＰＳの瞳共役を含む平面に又は実質的にそのような平面に配置され得る。

【0061】

[0078] 投影システムＰＳは、レンズ又はレンズ群を用いて、０次回折ビームだけでなく、１次又は１次以上の回折ビーム（不図示）を捕捉するように配置される。幾つかの態様では、ラインに垂直な方向に延在するラインパターンを結像するためのダイポール照明を使用して、ダイポール照明の解像度向上効果を利用することができる。例えば、１次回折ビームは、基板Ｗの高さにおいて、対応する０次回折ビームと干渉し、それにより可能な限り高い解像度及びプロセスウィンドウ（例えば、許容露光ドーズ偏差と組み合わせた使用可能な焦点深度）でマスクパターンＭＰの像が生成される。幾つかの態様では、非点収差は、照明システム瞳の反対の象限に放射ポール（不図示）を設けることによって減少させることができる。さらに、幾つかの態様では、非点収差は、反対の象限の放射ポールに関連した投影システムＰＳの瞳共役において０次ビームをブロックすることによって減少させることができる。これは、参照により全体として本明細書に援用される、２００９年３月３１日に発行された「LITHOGRAPHIC PROJECTION APPARATUS AND A DEVICE MANUFACTURING METHOD」という名称の米国特許第７，５１１，７９９号により詳細に記載されている。

【0062】

[0079] 幾つかの態様では、第２のポジショナＰＷ及び位置測定システムＰＭＳ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサなどの位置センサを含む）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、集束及びアライメントされた位置にある放射ビームＢのパスにおいて異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、（例えば、マスクライブラリの機械検索後又はスキャン中に）第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は静電容量センサ）（図１Ｂでは不図示）を使用して、放射ビームＢのパスに対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２並びに基板アライメントマークＰ１及びＰ２を使用してアライメントされ得る。

【0063】

[0080] 一般に、サポート構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークポジショナ（粗動位置決め）及びショートストロークポジショナ（微動位置決め）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークポジショナ及びショートストロークポジショナを使用して実現することができる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータにのみ接続又は固定され得る。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２並びに基板アライメントマークＰ１及びＰ２を使用してアライメントされ得る。（図示されるような）基板アライメントマークは、専用ターゲット部分を占有するが、基板アライメントマークは、ターゲット部分間の空間に位置し得る（例えば、スクライブラインアライメントマーク）。同様に、２つ以上のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられる状況では、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２は、ダイ間に位置し得る。

【0064】

[0081] サポート構造ＭＴ及びパターニングデバイスＭＡは、真空チャンバＶ内に存在し得、真空チャンバＶでは、真空内ロボットを使用してマスクなどのパターニングデバイスを真空チャンバの内外に移動させることができる。代替的に、サポート構造ＭＴ及びパターニングデバイスＭＡが真空チャンバの外にある場合、様々な輸送動作のために、真空内ロボットに類似した真空外ロボットを使用することができる。幾つかの例では、真空内ロボット及び真空外ロボットの両方は、移動ステーションの固定された運動マウントへのペイロード（例えば、マスク）の円滑な移動のために較正される必要がある。

【0065】

[0082] 幾つかの態様では、リソグラフィ装置１００及び１００’は、以下のモードの少なくとも１つで使用され得る。

【0066】

[0083] １．ステップモードでは、放射ビームＢに付与されたパターン全体が一度にターゲット部分Ｃ上に投影される間、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に保たれる（例えば、単一静的露光）。次に、異なるターゲット部分Ｃが露光され得るように、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされる。

【0067】

[0084] ２．スキャンモードでは、放射ビームＢに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期してスキャンされる（例えば、単一動的露光）。サポート構造ＭＴ（例えば、マスクテーブル）に対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって決定され得る。

【0068】

[0085] ３．別のモードでは、サポート構造ＭＴは、プログラマブルパターニングデバイスＭＡを保持して実質的に静止状態に保たれ、放射ビームＢに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される間、基板テーブルＷＴが移動又はスキャンされる。パルス放射源ＳＯが用いられ得、基板テーブルＷＴの各移動後又はスキャン中の連続する放射パルス間において、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、プログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスＭＡを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

【0069】

[0086] 幾つかの態様では、リソグラフィ装置１００及び１００’は、上記の使用モード又は完全に異なる使用モードの組み合わせ及び／又はバリエーションを用いることができる。

【0070】

[0087] 幾つかの態様では、図１Ａに示されるように、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームＢを生成するように構成されたＥＵＶ源を含み得る。一般に、ＥＵＶ源は、放射源ＳＯにおいて構成され得、対応する照明システムＩＬは、ＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームＢを調節するように構成され得る。

【0071】

[0088] 図２は、放射源ＳＯ（例えば、ソースコレクタ装置）、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示す。図２に示されるように、リソグラフィ装置１００は、ＸＺ平面（例えば、Ｘ軸は、右を指し示し、Ｚ軸は、上方を指す）に対して垂直な視点（例えば、側面図）から示される。

【0072】

[0089] 放射源ＳＯは、閉鎖構造２２０内で真空環境が維持され得るように構築及び配置される。放射源ＳＯは、ソースチャンバ２１１及びコレクタチャンバ２１２を含み、ＥＵＶ放射を生成し、及び伝送するように構成される。ＥＵＶ放射は、ガス又は蒸気、例えば電磁スペクトルのＥＵＶ領域の放射を放出するようにＥＵＶ放射放出プラズマ２１０が生成される、キセノン（Ｘｅ）ガス、リチウム（Ｌｉ）蒸気又はスズ（Ｓｎ）蒸気によって生成され得る。少なくとも部分的にイオン化されたＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、例えば、放電又はレーザビームによって生成され得る。効率的な放射の生成のために、例えば約１０．０パスカル（Ｐａ）のＸｅガス、Ｌｉ蒸気、Ｓｎ蒸気又は任意の他の適切なガス若しくは蒸気の分圧を使用することができる。幾つかの態様では、ＥＵＶ放射を生成するために、励起スズのプラズマが提供される。

【0073】

[0090] ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０によって放出された放射は、ソースチャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２内へと、任意選択的なガスバリア又は汚染物質トラップ２３０（例えば、場合により汚染物質バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介して入り、ガスバリア又は汚染物質トラップ２３０は、ソースチャンバ２１１の開口内又はソースチャンバ２１１の開口の後に位置決めされる。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含み得る。汚染物質トラップ２３０は、ガスバリア又はガスバリア及びチャネル構造の組み合わせも含み得る。本明細書にさらに示される汚染物質トラップ２３０は、少なくともチャネル構造を含む。

【0074】

[0091] コレクタチャンバ２１２は、放射コレクタＣＯ（例えば、コンデンサ又はコレクタ系）を含み得、放射コレクタＣＯは、いわゆる斜入射型コレクタであり得る。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ面２５１及び下流放射コレクタ面２５２を有する。放射コレクタＣＯを横断した放射は、格子スペクトルフィルタ２４０で反射されて仮想光源点ＩＦに集束され得る。仮想光源点ＩＦは、一般に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタ装置は、仮想光源点ＩＦが閉鎖構造２２０の開口２１９又は開口２１９の近くに位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは、ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０の像である。格子スペクトルフィルタ２４０は、特に赤外線（ＩＲ）放射を抑制するために使用される。

【0075】

[0092] 続いて、放射が照明システムＩＬを横断し、照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１の所望の角度分布及びパターニングデバイスＭＡにおいて放射強度の所望の均一性を提供するように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２２及びファセット瞳ミラーデバイス２２４を含み得る。サポート構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡにおける放射ビーム２２１の反射時、パターン形成されたビーム２２６が形成され、パターン形成されたビーム２２６は、反射要素２２８、２２９を用いて、投影システムＰＳにより、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。

【0076】

[0093] 照明システムＩＬ及び投影システムＰＳにおいて、図示されるよりも多くの要素が一般に存在し得る。任意選択的に、格子スペクトルフィルタ２４０は、リソグラフィ装置のタイプに応じて存在し得る。さらに、図２に示されるよりも多くのミラーが存在し得る。例えば、図２に示されるものと比べて１～６個の追加の反射要素が投影システムＰＳに存在し得る。

【0077】

[0094] 図２に示されるように、放射コレクタＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の単なる一例として、斜入射型リフレクタ２５３、２５４及び２５５を備えた入れ子型コレクタとして描かれている。斜入射型リフレクタ２５３、２５４及び２５５は、光軸Ｏを中心として軸対称に配置され、このタイプの放射コレクタＣＯは、好ましくは、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源と組み合わせて使用される。

【0078】

[0095] 例示的リソグラフィセル
[0096] 図３は、ときにリソセル又はクラスタとも呼ばれるリソグラフィセル３００を示す。図３に示されるように、リソグラフィセル３００は、ＸＹ平面（例えば、Ｘ軸は、右を指し示し、Ｙ軸は、上方を指す）に対して垂直な視点（例えば、上面図）から示される。

【0079】

[0097] リソグラフィ装置１００又は１００’は、リソグラフィセル３００の一部を形成し得る。リソグラフィセル３００は、基板に対して露光前及び露光後プロセスを行うための１つ又は複数の装置も含み得る。例えば、これらの装置は、レジスト層を堆積させるためのスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するためのデベロッパＤＥ、冷却プレートＣＨ及びベークプレートＢＫを含み得る。基板ハンドラＲＯ（例えば、ロボット）は、入出力ポートＩ／Ｏ１及びＩ／Ｏ２から基板をピックアップし、異なるプロセス装置間でそれらを移動させ、それらをリソグラフィ装置１００又は１００’のローディングベイＬＢに搬送する。まとめてトラックと呼ばれることが多いこれらのデバイスは、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にあり、トラック制御ユニットＴＣＵ自体は、監視制御システムＳＣＳによって制御され、監視制御システムＳＣＳは、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを用いてリソグラフィ装置も制御する。したがって、スループット及び処理効率を最大化するために、異なる複数の装置を動作させることができる。

【0080】

[0098] オンアクシス照明及びオフアクシス検出を有する例示的基板アライメントセンシングシステム
[0099] 図４に示されるように、例示的基板アライメントセンシングシステム４００は、オンアクシス照明サブシステム４６０及び複数のオフアクシス検出サブシステムを含む検出システムを含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス検出サブシステムは、第１のオフアクシス検出サブシステム４０２Ａ、第２のオフアクシス検出サブシステム４０２Ｂ、第３のオフアクシス検出サブシステム４０４Ａ、第４のオフアクシス検出サブシステム４０４Ｂ、任意の他の適切なオフアクシス検出システム（例えば、数十若しくは数百のオフアクシス検出サブシステム）又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００は、オンアクシス照明サブシステム４６０及び複数のオフアクシス検出サブシステムを含む集積光デバイス（例えば、単一チップＳｉＮベースシステム）を含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００、オンアクシス照明サブシステム４６０、検出システム、複数のオフアクシス検出サブシステム又はそれらの組み合わせは、本明細書に記載される機能及び動作を行うように構成された基板アライメントセンシングコントローラ（例えば、図１３を参照して記載される例示的コンピューティングシステム１３００）を含み得るか、又はそのような基板アライメントセンシングコントローラと通信し得る。

【0081】

[0100] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００又はその任意の部分は、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図７を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム７００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0082】

[0101] 幾つかの態様では、オンアクシス照明サブシステム４６０は、オンアクシス多波長放射ビーム４８０を生成するように構成され得る。他の態様では、オンアクシス照明サブシステム４６０は、ソース照明サブシステムからオンアクシス多波長放射ビーム４８０を受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス照明サブシステム４６０は、基板４９２の表面の領域４９０に向けてオンアクシス多波長放射ビーム４８０を伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、領域４９０の面積は、約１．０平方ミリメートルであり得る。ある例示的及び非限定的な例では、領域４９０の直径は、約３５ミクロンであり得る。

【0083】

[0102] 幾つかの態様では、複数のオフアクシス検出サブシステムのそれぞれは、オンアクシス多波長放射ビーム４８０による領域４９０のオンアクシス照明（例えば、照射）に応答した基板４９２の表面の領域４９０からのオフアクシス回折放射ビーム（例えば、特定の波長の正又は負の１次回折を示す）を受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス検出サブシステムのそれぞれは、領域４９０からそれぞれのオフアクシス回折放射ビームを収集するように構成された光学系を含み得るか、又はそのような光学系に光学的に結合され得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００は、入力側の複数のオフアクシス検出サブシステムの２つ以上及び出力側の１つ又は複数のセンサに結合された多モード分散導波路を含み得るか、又はそのような多モード分散導波路に結合され得る。

【0084】

[0103] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス検出サブシステム４０２Ａは、第１のオフアクシス回折角４７２Ａで領域４９０から第１の波長の第１のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス検出サブシステム４０２Ｂは、第２のオフアクシス回折角４７２Ｂで領域４９０から第２の波長の第２のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長とほぼ等しくてもよい。例えば、第１のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ａは、オンアクシス多波長放射ビーム４８０による領域４９０の照明に応答した第１の波長の「正の」１次回折を示し、第２のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ｂは、オンアクシス多波長放射ビーム４８０による領域４９０の照明に応答した第１の波長の「負の」１次回折を示し得る。

【0085】

[0104] 幾つかの態様では、第３のオフアクシス検出サブシステム４０４Ａは、第３のオフアクシス回折角４７４Ａで領域４９０から第３の波長の第３のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第４のオフアクシス検出サブシステム４０４Ｂは、第４のオフアクシス回折角４７４Ｂで領域４９０から第４の波長の第４のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第４の波長は、第３の波長とほぼ等しくてもよい。例えば、第３のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ａは、オンアクシス多波長放射ビーム４８０による領域４９０の照明に応答した第３の波長の「正の」１次回折を示し、第４のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ｂは、オンアクシス多波長放射ビーム４８０による領域４９０の照明に応答した第３の波長の「負の」１次回折を示し得る。

【0086】

[0105] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス回折角４７２Ａ、第２のオフアクシス回折角４７２Ｂ、第３のオフアクシス回折角４７４Ａ及び第４のオフアクシス回折角４７４Ｂのそれぞれは、基板４９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オンアクシス多波長放射ビーム４８０は、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム４８０と面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス多波長放射ビーム４８０は、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム４８０と面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0087】

[0106] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００は、第１のオフアクシス検出サブシステム４０２Ａ、第２のオフアクシス検出サブシステム４０２Ｂ、第３のオフアクシス検出サブシステム４０４Ａ、第４のオフアクシス検出サブシステム４０４Ｂ、任意の他の適切なコンポーネント（例えば、検出器、レンズ、くさび）又はそれらの任意の組み合わせと光通信する光結合器をさらに含み得る。幾つかの態様では、光結合器は、第１のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ａ、第２のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ｂ、第３のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ａ及び第４のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ｂから光子を受け取り、受け取った光子を検出システムに伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、光結合器は、ＭＥＭＳベース光結合器であり得るか、又はＭＥＭＳベース光結合器を含み得る。幾つかの態様では、光結合器は、レンズトップ垂直方向湾曲結合器（例えば、エレファントカプラ、レンズトップ垂直方向湾曲シリコン導波路）、レンズ垂直結合器に対する直接的なレーザ書き込み、イルミネータ（例えば、放射源）及び受光器（例えば、放射検出器）の両方として機能することができる広帯域波長非感応性内外結合器、格子の異なる部分で異なる波長サブバンドをカバーし得る多周期格子若しくはチャープ格子を有する光結合器（例えば、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子）、３Ｄ集積光学系のためのマルチレベル光結合器、任意の他の適切な光結合器又はそれらの任意の組み合わせなどの広帯域オンチップ光結合器を含み得るが、それに限定されない。

【0088】

[0107] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００は、第１のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ａ、第２のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ｂ、第３のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ａ、第４のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ｂ又はそれらの組み合わせに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ａと第２のオフアクシス回折放射ビーム４８２Ｂとの間の第１の位相差を示す第１のサブ信号を含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第３のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ａと第４のオフアクシス回折放射ビーム４８４Ｂとの間の第２の位相差を示す第２のサブ信号をさらに含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム４００は、電子信号又はその任意の部分（例えば、サブ信号）若しくは部分の組み合わせに基づいてアライメント格子構造４９４のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0089】

[0108] 図５Ａは、本開示の幾つかの態様による別の例示的基板アライメントセンシングシステム５００の概略図である。図５Ａに示されるように、例示的基板アライメントセンシングシステム５００は、検出システムと、任意選択的に幾つかの態様では照明システムとを含み得る。幾つかの態様では、検出システムは、第１の層５０１Ａ、第２の層５０１Ｂ及び第３の層５０１Ｃを含む集積アライメントセンサであり得るか、又はそのような集積アライメントセンサを含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム５００は、本明細書に記載される機能及び動作を行うように構成された基板アライメントセンシングコントローラ（例えば、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００）を含み得るか、又はそのような基板アライメントセンシングコントローラと通信し得る。

【0090】

[0109] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム５００又はその任意の部分は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００’、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図７を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム７００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0091】

[0110] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム５００は、オンアクシス多波長放射ビーム５８０を生成するように構成された照明システムを含み得る。幾つかの態様では、照明システムは、基板５９２の表面の領域５９０にオンアクシス多波長放射ビーム５８０を伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、領域５９０は、アライメント格子構造５９４の一部を含み得る。幾つかの態様では、照明システムは、光学系５５０、光学系５５１又はその両方を通してオンアクシス多波長放射ビーム５８０を領域５９０に伝送するようにさらに構成され得る。

【0092】

[0111] 幾つかの態様では、検出システムの第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した基板５９２の表面の領域５９０からの複数の回折放射ビーム（例えば、複数の波長の正及び負の１次回折を示す）を受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、複数の回折放射ビームは、第１のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ａ、第２のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ｂ、第３のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ａ、第４のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ｂ、第５のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ａ、第６のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ｂ、任意の他の適切な放射ビーム又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0093】

[0112] 幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、第１の波長を有し、及び第１の回折角で領域５９０から回折された第１のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、第２の波長を有し、及び第２の回折角で領域５９０から回折された第２のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長とほぼ等しくてもよく、第２の回折角の第２の大きさは、第１の回折角の第１の大きさとほぼ等しくてもよい。例えば、第１のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ａは、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した第１の波長の「正の」１次回折を示し、第２のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ｂは、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した第１の波長の「負の」１次回折を示し得る。

【0094】

[0113] 幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、第３の波長を有し、及び第３の回折角で領域５９０から回折された第３のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、第４の波長を有し、及び第４の回折角で領域５９０から回折された第４のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第４の波長は、第３の波長とほぼ等しくてもよく、第４の回折角の第４の大きさは、第３の回折角の第３の大きさとほぼ等しくてもよい。例えば、第３のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ａは、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した第３の波長の「正の」１次回折を示し、第４のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ｂは、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した第３の波長の「負の」１次回折を示し得る。

【0095】

[0114] 幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、第５の波長を有し、及び第５の回折角で領域５９０から回折された第５のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、光学系５５０及び光学系５５１を介して、第６の波長を有し、及び第６の回折角で領域５９０から回折された第６のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第６の波長は、第５の波長とほぼ等しくてもよく、第６の回折角の第６の大きさは、第５の回折角の第５の大きさとほぼ等しくてもよい。例えば、第５のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ａは、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した第５の波長の「正の」１次回折を示し、第６のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ｂは、オンアクシス多波長放射ビーム５８０による領域５９０の照明に応答した第５の波長の「負の」１次回折を示し得る。

【0096】

[0115] 幾つかの態様では、第１の回折角、第２の回折角、第３の回折角、第４の回折角、第５の回折角及び第６の回折角のそれぞれは、基板５９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オンアクシス多波長放射ビーム５８０は、面法線と実質的に一致し得る（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム５８０と面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス多波長放射ビーム５８０は、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム５８０と面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0097】

[0116] 幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、位相格子５０２に基づいて、受け取った複数の回折放射ビームを変調することによって変調光子を生成し、第２の層５０１Ｂを通して光結合器５４０に変調光子を伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第１の層５０１Ａは、アライメント格子構造５９４のアライメントマークピッチに実質的に似ていてもよい位相格子５０２を生成するように構成されたＡＯＴＦであり得るか、又はそのようなＡＯＴＦを含み得る。幾つかの態様では、ＡＯＴＦは、複屈折結晶層（例えば、二酸化テルル（ＴｅＯ２）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）又は任意の他の適切な材料）の屈折率を周期的に変調する超音波（例えば、ＳＡＷ）を生成するために複屈折結晶層上に製作されるか、又はそのような複屈折結晶層に接着されたピエゾトランスデューサを含み得る。幾つかの態様では、ＡＯＴＦは、位相格子５０２の周期を変更するためにＳＡＷ周波数を異ならせることによって回折放射の波長を変調するように構成されたＡＯＴＦコントローラ（例えば、ＳＡＷトランスデューサ）を含み得るか、又はそのようなＡＯＴＦコントローラと一体化され得る。幾つかの態様では、ＡＯＴＦコントローラは、ＳＡＷ振幅を変化させることにより、回折放射の振幅（例えば、強度）を変調するようにさらに構成され得る。

【0098】

[0117] 幾つかの態様では、検出システムの第２の層５０１Ｂは、第１の層５０１Ａから変調光子を受け取り、受け取った光子を光結合器５４０に伝送するように構成された光伝送層であり得る。幾つかの態様では、第２の層５０１Ｂは、第１の層５０１Ａから受け取った変調光子の波長付近で実質的に光学的に透明な（例えば、最大強度を有する透過スペクトルを有する）材料であり得るか、又はそのような材料を含み得る。幾つかの態様では、第２の層５０１Ｂは、真空媒質、ガス状媒質、液状媒質、固形媒質又はそれらの組み合わせを含み得る。

【0099】

[0118] 幾つかの態様では、検出システムの第３の層５０１Ｃは、光結合器５４０を介して第２の層５０１Ｂから光子を受け取り、受け取った光子を検出システムの別の部分（例えば、結像デバイス、多モード導波路、多モード分散導波路構造、多モード光ファイバ又は任意の他の適切な構造若しくはコンポーネント）に伝送するように構成された光結合層であり得る。幾つかの態様では、光結合器５４０は、第３の層５０１Ｃの表面上に配置され得る。幾つかの態様では、光結合器５４０は、エレファントカプラ、任意の他の適切な光結合器又はそれらの任意の組み合わせであり得るか又はそれを含み得る。本明細書では、「エレファントカプラ」という用語は、垂直方向湾曲シリコン導波路を用いた低損失広帯域表面ファイバ結合技術などの集積光学系（例えば、シリコンフォトニクス）における垂直相互接続のための、低損失及び低波長依存性を有するマイクロスケール光結合器を指す。

【0100】

[0119] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム５００は、光結合器５４０を介して光子を受け取り、受け取った光子に基づいて電子信号を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム５００は、第１のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ａ、第２のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ｂ、第３のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ａ、第４のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ｂ、第５のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ａ、第６のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ｂ又はそれらの任意の部分、変更形態若しくは組み合わせに基づいて電子信号を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ａと第２のオフアクシス回折放射ビーム５８１Ｂとの間の第１の位相差を示す第１のサブ信号を含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第３のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ａと第４のオフアクシス回折放射ビーム５８２Ｂとの間の第２の位相差を示す第２のサブ信号をさらに含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第５のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ａと第６のオフアクシス回折放射ビーム５８３Ｂとの間の第３の位相差を示す第３のサブ信号をさらに含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム５００は、電子信号又はその任意の部分（例えば、サブ信号）若しくは部分の組み合わせに基づいてアライメント格子構造５９４のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0101】

[0120] 図５Ｂは、図５Ａに示される例示的基板アライメントセンシングシステム５００の代替構成に従って実装され得る例示的基板アライメントセンシングシステム５００’の概略図である。例えば、例示的基板アライメントセンシングシステム５００’は、光学系５５１を備えずに実装され得、代わりに、位相格子５０２は、複数の回折放射ビームを光結合器５４０に向けて再誘導するように構成され得る。

【0102】

[0121] 図６Ａに示されるように、例示的基板アライメントセンシングシステム６００は、集積光デバイス基板６０１、光学系６５０（例えば、マイクロレンズ構造）に結合されたオンアクシス照明サブシステムを含み得る集積光デバイス（例えば、単一チップＳｉＮベースシステム）を含み得る。例示的基板アライメントセンシングシステム６００は、複数の光路構造を介して例示的多モード分散導波路構造６４０に結合された複数のオフアクシス検出サブシステムを含む検出システムをさらに含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス検出サブシステムは、第１の光路構造６３２Ａを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第１の入力に結合された第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａ、第２の光路構造６３２Ｂを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第２の入力に結合された第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂ、任意の他の適切なオフアクシス検出サブシステム（例えば、数十若しくは数百のオフアクシス検出サブシステム）又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0103】

[0122] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム６００は、集積光デバイス基板６０１上に製作された集積光デバイスを含み得る。幾つかの態様では、集積光デバイスは、オンアクシス照明サブシステム、光学系６５０、複数のオフアクシス検出サブシステム、例示的多モード分散導波路構造６４０、複数の光路構造、任意の他の適切なコンポーネント又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム６００、オンアクシス照明サブシステム、検出システム、複数のオフアクシス検出サブシステム、例示的多モード分散導波路構造６４０又はそれらの組み合わせは、本明細書に記載される機能及び動作を行うように構成された基板アライメントセンシングコントローラを含み得るか、又はそのような基板アライメントセンシングコントローラと通信し得る。

【0104】

[0123] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム６００又はその任意の部分は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図７を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム７００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0105】

[0124] 幾つかの態様では、オンアクシス照明サブシステムは、オンアクシス多波長放射ビーム６８０を生成するように構成され得る。他の態様では、オンアクシス照明サブシステム６６０は、ソース照明サブシステムからオンアクシス多波長放射ビーム６８０を受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス照明サブシステム６６０は、光学系６５０を用いて基板６９２の表面の領域６９０に向けてオンアクシス多波長放射ビーム６８０を伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、領域６９０は、アライメント格子構造６９４の一部を含み得る。幾つかの態様では、光学系６５０は、集積光デバイス基板６０１を通してエッチングされたアパーチャ（例えば、孔）によって規定され得る。他の態様では、例えば集積光デバイス基板６０１がガラス基板（例えば、ガラス、ホウケイ酸ガラス、クォーツなど）上にＳｉＮを含む場合などでは、光学系６５０は、ＳｉＮ層を通るが、誘電体基板を通らずにエッチングされたアパーチャによって規定され得る。

【0106】

[0125] 幾つかの態様では、複数のオフアクシス検出サブシステムのそれぞれは、オンアクシス多波長放射ビーム６８０による領域６９０の照明（例えば、照射）に応答した基板６９２の表面の領域６９０からの１つ又は複数のオフアクシス回折放射ビーム（例えば、１つ又は複数の波長サブバンドの正又は負の１次回折を示す）を受け取るように構成され得る。

【0107】

[0126] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａは、約第１のオフアクシス回折角６７２Ａにおける領域６９０からの１つ又は複数の第１の波長の回折放射を含む第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａを収集するように構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、約第２のオフアクシス回折角６７２Ｂにおける領域６９０からの１つ又は複数の第２の波長の回折放射を含む第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂを収集するように構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂに含まれる１つ又は複数の第２の波長は、第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａに含まれる１つ又は複数の第１の波長と実質的に同じであるか又は異なり得る。例えば、第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａは、オンアクシス多波長放射ビーム６８０による領域６９０の照明に応答した第１の波長のセット（例えば、青、緑及び赤）の「正の」１次回折を示し、第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂは、オンアクシス多波長放射ビーム６８０による領域６９０の照明に応答した（例えば、第１の波長のセットに実質的に類似した）第２の波長のセットの「負の」１次回折を示し得る。

【0108】

[0127] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス回折角６７２Ａ及び第２のオフアクシス回折角６７２Ｂのそれぞれは、基板６９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オンアクシス多波長放射ビーム６８０は、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム６８０と面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス多波長放射ビーム６８０は、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム６８０と面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0109】

[0128] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａ及び第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、特定のオフアクシス回折角の広波長結合のための多周期、マルチレベル若しくはチャープ格子（例えば、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子、異なる複数の周期を有するマルチレベル格子）を有する光結合器であり得るか、又はそのような光結合器を含み得る。例えば、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａ及び第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂのそれぞれは、格子の異なる部分で異なる波長サブバンドを受け取り、それぞれの光路構造を介して受け取った光子を例示的多モード分散導波路構造６４０に伝送することができる光結合器を含み得る。任意選択的に、幾つかの態様では、格子は、回折放射ビームの異なる波長サブバンドを格子の異なる部分に向けて再誘導するように構成されたウェッジレンズ又はプリズムなどの光学系に結合され得る。任意選択的に、幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム６００は、集積光デバイス基板６０１と、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａ、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂ又はその両方との間の距離を変更することにより、周期変化を補償することができる。

【0110】

[0129] 一例では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａは、第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａから複数の異なる波長サブバンドの光子を受け取り、受け取った光子を、第１の光路構造６３２Ａを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第１の入力チャネルに伝送するように構成された第１の光結合器を含み得る。別の例では、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂから複数の異なる波長サブバンドの光子を受け取り、受け取った光子を、第２の光路構造６３２Ｂを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第２の入力チャネルに伝送するように構成された第２の光結合器を含み得る。幾つかの態様では、例示的多モード分散導波路構造６４０は、１つ又は複数のセンサ（例えば、光検出器、干渉計など）に結合された１つ又は複数の出力チャネルを含み得る。

【0111】

[0130] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム６００は、第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａ、第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂ又はそれらの組み合わせに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａの第１の光子のセットと、第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂの第２の光子のセットとの間の複数の位相差を示す複数のサブ信号を含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム６００は、電子信号又はその任意の部分（例えば、サブ信号）若しくは部分の組み合わせに基づいてアライメント格子構造６９４のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0112】

[0131] 図６Ｂは、本開示の幾つかの態様による例示的多モード分散導波路構造６４０の概略図である。幾つかの態様では、例示的多モード分散導波路構造６４０は、角度多モード干渉計（ＡＭＭＩ）デマルチプレクサであり得るか、又は角度多モード干渉計デマルチプレクサを含み得る。図６Ｂに示されるように、多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造６４２Ａ、第２の入力チャネル構造６４２Ｂ、複数の第１の出力チャネル構造（例えば、出力構造６４６Ａ、出力構造６４６Ｂ、出力構造６４６Ｃ及び出力構造６４６Ｄ）並びに複数の第２の出力チャネル構造（例えば、出力構造６４８Ａ、出力構造６４８Ｂ、出力構造６４６Ｃ及び出力構造６４８Ｄ）を含み得る。幾つかの態様では、第１の入力チャネル構造６４２Ａ及び第２の入力チャネル構造６４２Ｂは、複数の異なる波長（例えば、２、４、１６又は数百の異なる波長）の複数の異なる回折放射ビームから複数の光子のセットを収集するように構成され得る。

【0113】

[0132] 幾つかの態様では、第１の入力チャネル構造６４２Ａは、例示的多モード分散導波路構造６４０の縦軸６４１から第１の角度６４３Ａで第１の光子のセットを収集するように構成され得る。幾つかの態様では、第１の光子のセットは、第１の波長、第１の偏光及び第１の入射角の第１の放射ビームによる領域の照明に応答した、アライメントマーク（例えば、アライメント回折格子又はその一部）を含む基板の表面の領域からの「正の」１次回折を示す第１の回折放射ビームに含まれ得る。

【0114】

[0133] 幾つかの態様では、第２の入力チャネル構造６４２Ｂは、縦軸６４１から第２の角度６４３Ｂで第２の光子のセットを収集するように構成され得る。幾つかの態様では、第２の光子のセットは、第１の波長、（例えば、第１の偏光と同じであるか、又は９０度などの任意の適切な量だけ回転された）第２の偏光及び第２の入射角の第２の放射ビームによる領域の照明に応答した領域からの「負の」１次回折を示す第２の回折放射ビームに含まれ得る。

【0115】

[0134] 幾つかの態様では、第１の光子のセット及び第２の光子のセットは、チャネル構造６４４中を伝搬することができる。幾つかの態様では、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間に位相差が存在し得る。幾つかの態様では、第１の光子のセット及び第２の光子のセットは、チャネル構造６４４中を伝搬しながら、建設的及び相殺的に互いに干渉し合い得る。

【0116】

[0135] 幾つかの態様では、複数の第１の出力チャネル構造は、出力構造６４６Ａ、出力構造６４６Ｂ、出力構造６４６Ｃ、出力構造６４６Ｄ、任意の他の適切な構造若しくはコンポーネント又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの態様では、複数の第１の出力チャネル構造は、縦軸６４１から第３の角度６４７で１つ又は複数の第１の光信号（例えば、差信号）を出力するように構成され得る。幾つかの態様では、出力構造６４６Ｄにより出力される波長は、出力構造６４６Ｃにより出力される波長よりも大きくてもよく、出力構造６４６Ｃにより出力される波長は、出力構造６４６Ｂにより出力される波長よりも大きくてもよく、出力構造６４６Ｂにより出力される波長は、出力構造６４６Ａにより出力される波長よりも大きくてもよい。

【0117】

[0136] 幾つかの態様では、複数の第２の出力チャネル構造は、出力構造６４８Ａ、出力構造６４８Ｂ、出力構造６４８Ｃ、出力構造６４８Ｄ、任意の他の適切な構造若しくはコンポーネント又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの態様では、複数の第２の出力チャネル構造は、縦軸６４１から第４の角度６４９で１つ又は複数の第２の光信号（例えば、総和信号）を出力するように構成され得る。幾つかの態様では、出力構造６４８Ｄにより出力される波長は、出力構造６４８Ｃにより出力される波長よりも大きくてもよく、出力構造６４８Ｃにより出力される波長は、出力構造６４８Ｂにより出力される波長よりも大きくてもよく、出力構造６４８Ｂにより出力される波長は、出力構造６４８Ａにより出力される波長よりも大きくてもよい。

【0118】

[0137] 幾つかの態様では、特定の波長（例えば、第１の波長）に関して、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差は、アライメントマークの位置に依存し得る。幾つかの態様では、位相差に応じて、例示的多モード分散導波路構造６４０は、複数の第１の出力チャネル構造の１つ若しくは複数又は複数の第２の出力チャネル構造の１つ若しくは複数から１つ又は複数の光信号を出力し得る。一例では、例示的多モード分散導波路構造６４０は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の差を示す第１の光信号を生成し、複数の第１の出力チャネル構造の１つから第１の検出器に第１の光信号を出力するようにさらに構成され得る。別の例では、例示的多モード分散導波路構造６４０は、第１の光子のセット及び第２の光子のセットの総和を示す第２の光信号を生成し、複数の第２の出力チャネル構造の１つから（例えば、第１の検出器と同じであるか又は第１の検出器と異なる）第２の検出器に第２の光信号を出力するようにさらに構成され得る。

【0119】

[0138] （例えば、１秒当たり１周期で）アライメントマークが連続して移動している幾つかの態様では、例示的多モード分散導波路構造６４０は、代替的に、複数の第１の出力チャネル構造の１つ又は複数及び複数の第２の出力チャネル構造の１つ又は複数から光信号を出力し得る（例えば、１秒当たり２サイクルで）。このような態様では、検出システムは、フィールド自体ではなく、強度を検出するように構成され得る。

【0120】

[0139] 図６Ｃは、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａ及び第１の光路構造６３２Ａの一部の例示的実装形態を示す。幾つかの態様では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａは、多周期格子結合器の異なる部分で第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａ（例えば、「正の」１次回折）の異なる波長サブバンドを受け取り、受け取った波長サブバンドを、第１の光路構造６３２Ａを介して例示的多モード分散導波路構造６４０に伝送し得る、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子結合器であり得るか、又はそのような多周期格子結合器を含み得る。

【0121】

[0140] 一例では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａは、第１の格子構造を有し、及び第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａの第１の波長サブバンド（例えば、約第１の波長の「正の」１次回折）の第１の光子のセットを受け取り、受け取った第１の光子のセットを、第１の光路構造６３２Ａを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第１の入力チャネル構造６４２Ａに伝送するように構成された第１の領域を含み得る。別の例では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａは、第２の格子構造を有し、及び第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａの第２の波長サブバンド（例えば、約第２の波長の「正の」１次回折）の第２の光子のセットを受け取り、受け取った第２の光子のセットを、第１の光路構造６３２Ａを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第１の入力チャネル構造６４２Ａに伝送するように構成された第２の領域を含み得る。さらに別の例では、第１のオフアクシス検出サブシステム６０２Ａは、第３の格子構造を有し、及び第１のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ａの第３の波長サブバンド（例えば、約第３の波長の「正の」１次回折）の第３の光子のセットを受け取り、受け取った第３の光子のセットを、第１の光路構造６３２Ａを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第１の入力チャネル構造６４２Ａに伝送するように構成された第３の領域を含み得る。

【0122】

[0141] 図６Ｄは、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂ及び第２の光路構造６３２Ｂの一部の例示的実装形態を示す。幾つかの態様では、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、多周期格子結合器の異なる部分で第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂ（例えば、「負の」１次回折）の異なる波長サブバンドを受け取り、受け取った波長サブバンドを、第２の光路構造６３２Ｂを介して例示的多モード分散導波路構造６４０に伝送し得る、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子結合器であり得るか、又はそのような多周期格子結合器を含み得る。

【0123】

[0142] 一例では、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、第４の格子構造を有し、及び第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂの第４の波長サブバンド（例えば、図６Ｃを参照して説明した約第１の波長の「負の」１次回折）の第１の光子のセットを受け取り、受け取った第４の光子のセットを、第２の光路構造６３２Ｂを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第２の入力チャネル構造６４２Ｂに伝送するように構成された第４の領域を含み得る。別の例では、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、第５の格子構造を有し、及び第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂの第５の波長サブバンド（例えば、図６Ｃを参照して説明した約第２の波長の「負の」１次回折）の第５の光子のセットを受け取り、受け取った第５の光子のセットを、第２の光路構造６３２Ｂを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第２の入力チャネル構造６４２Ｂに伝送するように構成された第５の領域を含み得る。さらに別の例では、第２のオフアクシス検出サブシステム６０２Ｂは、第６の格子構造を有し、及び第２のオフアクシス回折放射ビーム６８２Ｂの第６の波長サブバンド（例えば、図６Ｃを参照して説明した約第３の波長の「負の」１次回折）の第６の光子のセットを受け取り、受け取った第６の光子のセットを、第２の光路構造６３２Ｂを介して例示的多モード分散導波路構造６４０の第２の入力チャネル構造６４２Ｂに伝送するように構成された第６の領域を含み得る。

【0124】

[0143] 図７は、数あるコンポーネント及び構造の中でも、例示的オフアクシス検出サブシステム７０２及び光路構造７３２の一部の例示的実装形態を含む集積光デバイス（例えば、単一チップＳｉＮベースシステム）を含み得る例示的基板アライメントセンシングシステム７００の例示的検出システムの例示的一部を示す。

【0125】

[0144] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム７００又はその任意の部分は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0126】

[0145] 幾つかの態様では、例示的オフアクシス検出サブシステム７０２は、多波長放射ビーム（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム）による領域７９０の照明（例えば、照射）に応答した基板７９２の表面の領域７９０からのオフアクシス回折放射ビーム７８２の複数の波長サブバンドを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、領域７９０は、アライメント格子構造７９４の一部を含み得る。オフアクシス回折放射ビーム７８２は、正又は負の１次回折を示すことができ、複数の異なる波長サブバンドの多波長放射を含み得る。

【0127】

[0146] 幾つかの態様では、例示的オフアクシス検出サブシステム７０２は、マルチレベル格子結合器の異なる部分でオフアクシス回折放射ビーム７８２の異なる波長サブバンドを受け取り、光路構造７３２を介して、受け取った波長サブバンドを検出システムの別の部分（例えば、検出器；光結合器若しくは多モード分散導波路構造の入力又はその複数の入力（各入力は、それぞれの波長サブバンドを受け取るように構成される）；レンズ若しくはミラーなどの光学系；自由空間；又は検出システムの任意の他の適切な部分）に伝送し得る、異なる層に異なる格子構造（例えば、チャープ格子構造）を有するマルチレベル格子結合器であり得るか、又はそのようなマルチレベル格子結合器を含み得る。

【0128】

[0147] 一例では、例示的オフアクシス検出サブシステム７０２は、第１の格子構造を有し、及びオフアクシス回折放射ビーム７８２の第１の波長サブバンドの第１の光子のセットを受け取り、受け取った第１の光子のセットを、光路構造７３２の第１の部分を介して検出システムの別の部分に伝送するように構成された第１の層を含み得る。別の例では、例示的オフアクシス検出サブシステム７０２は、第２の格子構造を有し、及びオフアクシス回折放射ビーム７８２の第２の波長サブバンドの第２の光子のセットを受け取り、受け取った第２の光子のセットを、光路構造７３２の第２の部分を介して検出システムの別の部分に伝送するように構成された第２の層を含み得る。さらに別の例では、例示的オフアクシス検出サブシステム７０２は、第３の格子構造を有し、及びオフアクシス回折放射ビーム７８２の第３の波長サブバンドの第３の光子のセットを受け取り、受け取った第３の光子のセットを、光路構造７３２の第３の部分を介して検出システムの別の部分に伝送するように構成された第３の層を含み得る。

【0129】

[0148] 図８は、数あるコンポーネント及び構造の中でも、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２及び例示的光路構造８３２の例示的実装形態を含む集積光デバイス（例えば、単一チップＳｉＮベースシステム）を含み得る例示的基板アライメントセンシングシステム８００の例示的検出システムの例示的一部を示す。幾つかの態様では、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２は、回折放射ビーム８８２の異なる波長サブバンドを例示的オフアクシス検出サブシステム８０２の異なる部分に向けて再誘導するように構成された光学系８５１（例えば、ウェッジレンズ、プリズム）に結合され得る。

【0130】

[0149] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム８００又はその任意の部分は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0131】

[0150] 幾つかの態様では、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２は、光学系８５１を介して、多波長放射ビーム（例えば、オンアクシス多波長放射ビーム；例えば７０度のオフアクシス入射角を有するオンアクシス多波長放射ビーム）による領域８９０の照明（例えば、照射）に応答した基板８９２の表面の領域８９０からのオフアクシス回折放射ビーム８８２の複数の波長サブバンドを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、領域８９０は、アライメント格子構造８９４の一部を含み得る。オフアクシス回折放射ビーム８８２は、正又は負の１次回折を示すことができ、複数の異なる波長サブバンドの多波長放射を含み得る。

【0132】

[0151] 幾つかの態様では、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２は、光学系８５１を介して、マルチレベル格子結合器の異なる部分でオフアクシス回折放射ビーム８８２の異なる波長サブバンドを受け取り、例示的光路構造８３２を介して、受け取った波長サブバンドを例示的検出システムの例示的光結合器８４０（例えば、広帯域格子結合器；多モード分散導波路構造；エレファントカプラ；多モード光ファイバ；又は任意の他の適切な光結合器）に伝送し得る、異なる層に異なる格子構造（例えば、チャープ格子構造）を有するマルチレベル格子結合器であり得るか、又はそのようなマルチレベル格子結合器を含み得る。

【0133】

[0152] 一例では、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２は、第１の格子構造及び第２の格子構造を有する第１の層を含み得る。第１の格子構造は、光学系８５１の第１の部分を介して、オフアクシス回折放射ビーム８８２の第１の波長サブバンドの第１の光子のセットを受け取るように構成され得る。受け取った第１の光子のセットは、第１の層を通して第２の格子構造に伝搬し得る。第２の格子構造は、第１の光子のセットを例示的光結合器８４０に伝送（例えば、放出）するように構成され得る。

【0134】

[0153] 別の例では、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２は、第３の格子構造及び第４の格子構造を有する第２の層を含み得る。第３の格子構造は、光学系８５１の第２の部分を介して、オフアクシス回折放射ビーム８８２の第２の波長サブバンドの第２の光子のセットを受け取るように構成され得る。受け取った第２の光子のセットは、第２の層を通して第４の格子構造に伝搬し得る。第４の格子構造は、第２の光子のセットを例示的光結合器８４０に伝送するように構成され得る。

【0135】

[0154] さらに別の例では、例示的オフアクシス検出サブシステム８０２は、第５の格子構造及び第６の格子構造を有する第３の層を含み得る。第５の格子構造は、光学系８５１の第３の部分を介して、オフアクシス回折放射ビーム８８２の第３の波長サブバンドの第３の光子のセットを受け取るように構成され得る。受け取った第３の光子のセットは、第３の層を通して第６の格子構造に伝搬し得る。第６の格子構造は、第３の光子のセットを例示的光結合器８４０に伝送するように構成され得る。

【0136】

[0155] オンアクシス照明及びオフアクシス検出を用いて基板をアライメントさせる例示的プロセス
[0156] 図９は、本開示又はその１つ若しくは複数の部分の幾つかの態様による、オンアクシス照明及びオフアクシス検出を用いて基板のアライメントを決定する例示的方法９００である。例示的方法９００を参照して説明される動作は、上記の図１～８及び下記の図１０～１３を参照して説明されるものなどの本明細書に記載されるシステム、装置、コンポーネント、構造、特徴、技術又はそれらの組み合わせの何れかによって又はそれに従って行われ得る。

【0137】

[0157] 動作９０２では、方法は、照明システム（例えば、オンアクシス照明サブシステム）により、第１の波長及び第２の波長を含む多波長放射ビームを生成することを含み得る。幾つかの態様では、多波長放射ビームは、オンアクシス多波長放射ビーム４８０、５８０、６８０の１つ又は任意の他の適切な放射ビームを含み得る。幾つかの態様では、多波長放射ビームの生成は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～８及び下記の図１０～１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って多波長放射ビームを生成することを含み得る。

【0138】

[0158] 動作９０４では、方法は、照明システムにより、（例えば、基板の表面に対して実質的に垂直な）基板の表面の面法線と実質的に一致する入射角で基板（例えば、基板４９２、５９２、６９２、７９２、８９２）の表面の領域（例えば、領域４９０、５９０、６９０、７９０、８９０）に向けて多波長放射ビームを伝送することを含み得る。幾つかの態様では、多波長放射ビームの伝送は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～８及び下記の図１０～１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って多波長放射ビームを伝送することを含み得る。

【0139】

[0159] 動作９０６では、方法は、検出システム（例えば、第１のオフアクシス検出サブシステム）により、第１の回折放射ビームを測定することを含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームは、第１の波長における第１の光子のセットであって、多波長放射ビームによる領域の照明（例えば、照射）に応答して基板の表面の領域から回折された第１の光子のセットを含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームは、オフアクシス回折放射ビーム４８２Ａ、４８２Ｂ、４８４Ａ、４８４Ｂ、５８１Ａ、５８１Ｂ、５８２Ａ、５８２Ｂ、５８３Ａ、５８３Ｂ、６８２Ａ、６８２Ｂ、７８２及び８８２の１つ又は任意の他の適切な回折放射ビーム（例えば、０次、＋／－１次、＋／－２次など）を含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームの測定は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～８及び下記の図１０～１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第１の回折放射ビームを測定することを含み得る。

【0140】

[0160] 動作９０８では、方法は、検出システム（例えば、第２のオフアクシス検出サブシステム）により、第２の回折放射ビームを測定することを含み得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームは、第２の波長における第２の光子のセットであって、多波長放射ビームによる領域の照明に応答して基板の表面の領域から回折された第２の光子のセットを含み得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームは、オフアクシス回折放射ビーム４８２Ａ、４８２Ｂ、４８４Ａ、４８４Ｂ、５８１Ａ、５８１Ｂ、５８２Ａ、５８２Ｂ、５８３Ａ、５８３Ｂ、６８２Ａ、６８２Ｂ、７８２及び８８２の別の１つ又は任意の他の適切な回折放射ビームを含み得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームの測定は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～８及び下記の図１０～１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第２の回折放射ビームを測定することを含み得る。

【0141】

[0161] 動作９１０では、方法は、検出システムにより、測定された第１の光子のセット及び測定された第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することを含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差を示し得る。幾つかの態様では、電子信号は、基板の表面のアライメントを示し得る。幾つかの態様では、電子信号の生成は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～８及び下記の図１０～１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って電子信号を生成することを含み得る。

【0142】

[0162] オフアクシス照明及びオンアクシス検出を有する例示的基板アライメントセンシングシステム
[0163] 幾つかの態様では、本開示は、第１のオフアクシス照明システム、第２のオフアクシス照明システム及びオンアクシス検出システムを含み得るシステムを記載する。幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明システム、第２のオフアクシス照明システム及びオンアクシス検出システムは、集積光デバイスに含まれ得る。

【0143】

[0164] 第１のオフアクシス照明システムは、第１の波長の第１のオフアクシス放射ビーム（例えば、第１のオフアクシスコヒーレント放射ビーム）を生成するように構成され得る。第１のオフアクシス照明システムは、第１の入射角で基板の表面の領域に第１のオフアクシス放射ビームを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、基板の表面の領域のエリアは、約１．０平方ミリメートルである。例えば、基板の表面の領域の直径は、約３５マイクロメートル（ミクロン）であり得る。幾つかの態様では、基板の表面の領域は、アライメント格子構造の一部を含み得る。

【0144】

[0165] 第２のオフアクシス照明システムは、第２の波長の第２のオフアクシス放射ビーム（例えば、第２のオフアクシスコヒーレント放射ビーム）を生成するように構成され得る。第２のオフアクシス照明システムは、第２の入射角で基板の表面の領域に第２のオフアクシス放射ビームを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長とほぼ等しくてもよい。幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長と異なり得る。幾つかの態様では、第１の入射角の第１の大きさは、第２の入射角の第２の大きさとほぼ等しくてもよい。例えば、第１の入射角は、測定中の基板の表面の面法線から約＋５．０度であり得、第２の入射角は、面法線から約－５．０度であり得る。幾つかの態様では、第２の入射角は、第１の入射角と異なり得る。例えば、第１の入射角は、測定中の基板の表面の面法線から約＋５．０度であり得、第２の入射角は、面法線から約＋７．５度であり得る。別の例では、第１の入射角は、測定中の基板の表面の面法線から約＋５．０度であり得、第２の入射角は、面法線から約－７．５度であり得る。

【0145】

[0166] オンアクシス検出システムは、第１のオフアクシス放射ビームによる領域の第１のオフアクシス照明に応答して基板の表面の領域から回折された第１の光子のセットを含む第１のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第１のオンアクシス回折放射ビームに含まれる第１の光子のセットは、第１のオフアクシス放射ビームによる領域の第１のオフアクシス照明に応答した１次回折を示し得る。

【0146】

[0167] オンアクシス検出システムは、第２のオフアクシス放射ビームによる領域の第２のオフアクシス照明に応答して基板の表面の領域から回折された第２の光子のセットを含む第２のオンアクシス回折放射ビームを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２のオンアクシス回折放射ビームに含まれる第２の光子のセットは、第２のオフアクシス放射ビームによる領域の第２のオフアクシス照明に応答した１次回折を示し得る。

【0147】

[0168] オンアクシス検出システムは、第１の光子のセット及び第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差を示し得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出システムは、電子信号に基づいてアライメント格子構造のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0148】

[0169] 幾つかの態様では、オンアクシス検出システムは、第１の回折角における基板の表面の領域からの第１のオンアクシス回折放射ビームを収集するように構成された光学系を含み得る。幾つかの態様では、第１のオンアクシス回折放射ビームは、第１のオフアクシス放射ビームによる領域の第１のオフアクシス照明に応答した１次回折を示し得る。幾つかの態様では、光学系は、第２の回折角における基板の表面の領域からの第２のオンアクシス回折放射ビームを収集するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２のオンアクシス回折放射ビームは、第２のオフアクシス放射ビームによる領域の第２のオフアクシス照明に応答した１次回折を示し得る。幾つかの態様では、第２の回折角は、第１の回折角とほぼ等しくてもよい。幾つかの態様では、光学系は、マイクロレンズ構造を含み得る。

【0149】

[0170] 幾つかの態様では、システムは、光ファイバ（例えば、偏波保持（ＰＭ）ファイバ）を介してソース照明サブシステムから多波長放射ビームを受け取るように構成された結合器（例えば、ＭＥＭＳベース光結合器）をさらに含み得る。幾つかの態様では、結合器は、多波長放射ビームの第１の部分を第１のオフアクシス照明システムに伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、結合器は、多波長放射ビームの第２の部分を第２のオフアクシス照明システムに伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明システムは、多波長放射ビームの第１の部分を受け取り、多波長放射ビームの第１の部分に基づいて第１のオフアクシス放射ビームを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明システムは、多波長放射ビームの第２の部分を受け取り、多波長放射ビームの第２の部分に基づいて第２のオフアクシス放射ビームを生成するようにさらに構成され得る。

【0150】

[0171] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明システムは、第１の入射角で基板の表面の領域に向けて第１のオフアクシス放射ビームをステアリングするように構成された第１の位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、第１の位相アレイは、第１の複数の位相シフタを含み得る。幾つかの態様では、第１の位相アレイは、第１の複数の光位相変調器を含み得る。

【0151】

[0172] 幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明システムは、第２の入射角で基板の表面の領域に向けて第２のオフアクシス放射ビームをステアリングするように構成された第２の位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、第２の位相アレイは、第２の複数の位相シフタを含み得る。幾つかの態様では、第２の位相アレイは、第２の複数の光位相変調器を含み得る。

【0152】

[0173] 幾つかの態様では、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ同じ波長の実質的に単色の放射の第１及び第２のエミッタを含み得る。例えば、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ正の青色光エミッタ及び負の青色光エミッタを含み得る。別の例では、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ正の緑色光エミッタ及び負の緑色光エミッタを含み得る。さらに別の例では、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ正の赤色光エミッタ及び負の赤色光エミッタを含み得る。

【0153】

[0174] 幾つかの態様では、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ異なる波長の実質的に単色の放射の第１及び第２のエミッタを含み得る。例えば、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ正の青色光エミッタ及び正の緑色光エミッタを含み得る。別の例では、第１及び第２のオフアクシス照明システムは、それぞれ正の緑色光エミッタ及び負の赤色光エミッタを含み得る。

【0154】

[0175] 幾つかの態様では、オンアクシス検出システムは、多モード分散導波路構造を含み得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造、第２の入力チャネル構造、第１の出力チャネル構造及び第２の出力チャネル構造を含み得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造から第１の光子のセットを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第２の入力チャネル構造から第２の光子のセットを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の差を示す第１の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の光子のセット及び第２の光子のセットの総和を示す第２の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の出力チャネル構造を介して第１の光信号を第１の検出器に伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第２の出力チャネル構造を介して第２の光信号を第２の検出器に伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第１の検出器は、第１の光信号を受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第１の検出器は、第１の光信号の第１の測定のセットに基づいて差測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の検出器は、第２の光信号を受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２の検出器は、第２の光信号の第２の測定のセットに基づいて総和測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出システムは、差測定データ及び総和測定データに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。

【0155】

[0176] 幾つかの態様では、本開示は、装置を記載する。装置は、集積光デバイスを含み得る。集積光デバイスは、第１の入射角で基板の表面の領域に向けて第１の波長の第１のオフアクシス放射ビームを放出するように構成された第１の放射源を含み得る。集積光デバイスは、第２の入射角で基板の表面の領域に向けて第２の波長の第２のオフアクシス放射ビームを放出するように構成された第２の放射源をさらに含み得る。集積光デバイスは、第１のオフアクシス放射ビームによる領域の第１のオフアクシス照射に応答した１次回折を示す第１のオンアクシス回折放射ビームを測定するように構成されたメトロロジシステムをさらに含み得る。メトロロジシステムは、第２のオフアクシス放射ビームによる領域の第２のオフアクシス照射に応答した１次回折を示す第２のオンアクシス回折放射ビームを測定するようにさらに構成され得る。放射メトロロジシステムは、測定された第１のオンアクシス放射ビーム及び測定された第２のオンアクシス放射ビームに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。

【0156】

[0177] 幾つかの態様では、本開示は、基板のアライメントを決定する方法を記載する。方法は、第１のオフアクシス放射源により、第１の波長の第１のオフアクシス放射ビームを生成することを含み得る。方法は、第１のオフアクシス放射源により、第１の入射角で基板の表面の領域に向けて第１のオフアクシス放射ビームを伝送することをさらに含み得る。方法は、オンアクシス検出システムにより、第１のオフアクシス放射ビームによる領域の第１のオフアクシス照射に応答して基板の表面の領域から回折された第１の光子のセットを測定することをさらに含み得る。方法は、第２のオフアクシス放射源により、第２の波長の第２のオフアクシス放射ビームを生成することをさらに含み得る。方法は、第２のオフアクシス放射源により、第２の入射角で基板の表面の領域に向けて第２のオフアクシス放射ビームを伝送することをさらに含み得る。方法は、オンアクシス検出システムにより、第２のオフアクシス放射ビームによる領域の第２のオフアクシス照射に応答して基板の表面の領域から回折された第２の光子のセットを測定することをさらに含み得る。方法は、オンアクシス検出システムにより、測定された第１の光子のセット及び測定された第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することをさらに含み得る。

【0157】

[0178] 図１０は、本開示の幾つかの態様によるオフアクシス照明及びオンアクシス検出を利用する例示的基板アライメントセンシングシステム１０００の概略図である。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００又はその任意の部分は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図７を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム７００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0158】

[0179] 図１０に示されるように、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、複数のオフアクシス照明サブシステム（例えば、放射源）を含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａ、第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂ、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａ、第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂ、任意の他の適切なオフアクシス照明サブシステム（例えば、数十若しくは数百のオフアクシス照明サブシステム）又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、オンアクシス検出サブシステム１０６０をさらに含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、複数のオフアクシス照明サブシステム及びオンアクシス検出サブシステム１０６０を含む集積光デバイスを含み得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、複数のオフアクシス照明サブシステム、オンアクシス検出サブシステム１０６０又はそれらの組み合わせは、本明細書に記載の機能及び動作を行うように構成された基板アライメントセンシングコントローラ（例えば、図１３に示される例示的コンピューティングシステム１３００）を含み得るか、又はそのような基板アライメントセンシングコントローラと通信し得る。

【0159】

[0180] 幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれは、異なるオフアクシス入射角で基板１０９２の表面の領域１０９０に向けてオフアクシス放射ビーム（例えば、実質的にコヒーレントな放射ビーム）を放出するように構成され得る。幾つかの態様では、領域１０９０の面積は、約１．０平方ミリメートルであり得る。ある例示的及び非限定的な例では、領域１０９０の直径は、約３５ミクロンであり得る。幾つかの態様では、領域１０９０は、アライメント格子構造１０９４の一部を含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれは、光結合器（例えば、広帯域波長非感応性内外光結合器）を含み得、オフアクシス照明サブシステム及びオフアクシス検出サブシステムの両方として機能し得る（例えば、本明細書では「エミッタ－検出器」とも呼ばれる）。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれは、領域１０９０に入射する照明スポットのビームステアリング、フォーカス及び制御のための１Ｄ若しくは２Ｄアレイ内に含まれ得るか、又はそのような１Ｄ若しくは２Ｄアレイとして機能し得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、単一チップＳｉＮベースアライメントシステム上に配置され得る。例えば、単一チップＳｉＮベースアライメントシステムは、基板（例えば、Ｓｉ基板）、絶縁層（例えば、ＳｉＯ_２絶縁層）、複数のＳｉＮ格子（例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４格子）及びそれぞれ複数のＳｉＮ格子上に配置された複数の位相シフタ（例えば、１つの格子につき１つの位相シフタ）を含み得る。

【0160】

[0181] 幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれは、領域１０９０に向けてオフアクシス放射ビームをステアリングするように構成された位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、各位相アレイは、複数の位相シフタ（例えば、遅延線、熱光学位相シフタ又は任意の他の適切な位相シフタ）を含み得る。幾つかの態様では、各位相アレイは、複数の光位相変調器（ＯＰＭ）などの複数の可変位相変調器を含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれは、１つ又は複数の光結合器、照明源、ファイバ、ミラー、プリズム、レンズ、導波路、検出器、プロセッサ、他の適切な構造及びそれらの組み合わせを含み得るか、又はそれらと光通信し得る。

【0161】

[0182] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれ及びソース照明サブシステムに光学的に結合されるように構成された光結合器を含み得る。幾つかの態様では、光結合器は、例えば、広帯域オンチップ光結合器、レンズトップ垂直方向湾曲結合器、レンズ垂直結合器に対する直接的なレーザ書き込み、広帯域波長非感応性内外結合器又は任意の他の適切な光結合器を含み得る。幾つかの態様では、光結合器は、ソース照明サブシステムから多波長放射（例えば、白色光、インコヒーレント放射、二波長放射、三波長放射、四波長放射など）を受け取り、受け取った多波長放射をそれぞれ異なる波長の複数のコヒーレント放射ビームにフィルタ処理し、複数のコヒーレントオフアクシス放射ビームのそれぞれを複数のオフアクシス照明サブシステムの対応する１つに伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、ソース照明サブシステムは、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源に結合された光ファイバ又はライトパイプなどの光源を含み得る。幾つかの態様では、ソース照明サブシステムは、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などの集積レーザダイオードを含み得る。

【0162】

[0183] ある実例では、光結合器は、ソース照明サブシステムから白色光ビームを受け取り、白色光ビームを青色光ビーム及び緑色光ビームにフィルタ処理し、（例えば、第１の光学スプリッタを使用して）青色光ビームを第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａ及び第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂに伝送し、（例えば、第２の光学スプリッタを使用して）緑色光ビームを第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａ及び第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂに伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、光結合器と、複数のオフアクシス照明サブシステムの１つ又は複数との間の光路に沿って配置された偏光回転子を含み得る。例えば、上記の実例を継続して、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、（例えば、第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂによって受け取られる青色光ビームが、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａによって受け取られる青色光ビームと回転において（例えば、９０度）異なるように）光結合器と第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂとの間に配置された第１の偏光回転子と、（例えば、第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂによって受け取られる緑色光ビームが、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａによって受け取られる緑色光ビームと回転において（例えば、９０度）異なるように）光結合器と第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂとの間に配置された第２の偏光回転子とを含み得る。

【0163】

[0184] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、１つ又は複数のオフアクシス放射ビームによる領域１０９０の照明に応答した領域１０９０からの１つ又は複数の（例えば、１次回折を示す）オンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、領域１０９０からオンアクシス回折放射ビームを収集するように構成された光学系を含み得る。幾つかの態様では、光学系は、マイクロレンズ構造を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、１つ又は複数のセンサに結合された多モード分散導波路を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、傾斜ＭＭＩデバイスを含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、広帯域格子結合器を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、多周期格子又はチャープ格子を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、マルチレベル光結合器を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、ピーク位置間にチャープを有する多周期格子を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、広帯域オンチップ光結合器を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、レンズトップ垂直方向湾曲光結合器（例えば、エレファントカプラ）を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、レンズ垂直光結合器に対する直接的なレーザ書き込みを含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、広帯域波長非感応性内外光結合器を含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、アライメントマークピッチに似た格子を生成するように構成されたＡＯＴＦを含み得る。幾つかの態様では、ＡＯＴＦは、ＳＡＷトランスデューサを含み得るか、又はＳＡＷトランスデューサと一体化され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、１つ又は複数の光結合器、ファイバ、ミラー、レンズ、プリズム、ビームスプリッタ、波長板、導波路、ポラライザ、偏光回転子、検出器（例えば、光検出器、フォトダイオード、電荷結合素子（ＣＣＤ）結像デバイス、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）結像デバイス、偏光計及び他の適切な検出器）、プロセッサ並びに他の適切な構造を含み得る。

【0164】

[0185] 幾つかの態様の基盤として、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、第１の波長の第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａ（例えば、第１の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成された第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａを含み得る。幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａは、第１のオフアクシス入射角１０７２Ａで基板１０９２の表面の領域１０９０に第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａを伝送するようにさらに構成され得る。

【0165】

[0186] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、第２の波長の第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂ（例えば、第２の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成された第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂを含み得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂは、第２のオフアクシス入射角１０７２Ｂで領域１０９０に第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。

【0166】

[0187] 幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長とほぼ等しくてもよい。幾つかの態様では、第２の波長は、第１の波長と異なり得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス入射角１０７２Ｂは、第１のオフアクシス入射角１０７２Ａとほぼ等しくてもよい（例えば、第２のオフアクシス入射角１０７２Ｂの大きさは、第１のオフアクシス入射角１０７２Ａの大きさとほぼ等しくてもよい）。幾つかの態様では、第２のオフアクシス入射角１０７２Ｂは、第１のオフアクシス入射角１０７２Ａと異なり得る。幾つかの態様では、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａの第１の回転は、第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂの第２の回転と等しくてもよい。幾つかの態様では、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａの第１の回転は、第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂの第２の回転と異なり得る（例えば、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａ及び第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂは、同じ波長を有するが、回転において９０度異なり得る）。

【0167】

[0188] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、第３の波長の第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａ（例えば、第３の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成された第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａを含み得る。幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａは、第３のオフアクシス入射角１０７４Ａで領域１０９０に第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａを伝送するようにさらに構成され得る。

【0168】

[0189] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、第４の波長の第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂ（例えば、第４の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成された第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂを含み得る。幾つかの態様では、第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂは、第４のオフアクシス入射角１０７４Ｂで領域１０９０に第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。

【0169】

[0190] 幾つかの態様では、第４の波長は、第３の波長とほぼ等しくてもよい。幾つかの態様では、第４の波長は、第３の波長と異なり得る。幾つかの態様では、第４のオフアクシス入射角１０７４Ｂは、第３のオフアクシス入射角１０７４Ａとほぼ等しくてもよい（例えば、第４のオフアクシス入射角１０７４Ｂの大きさは、第３のオフアクシス入射角１０７４Ａの大きさとほぼ等しくてもよい）。幾つかの態様では、第４のオフアクシス入射角１０７４Ｂは、第３のオフアクシス入射角１０７４Ａと異なり得る。幾つかの態様では、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａの第３の回転は、第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂの第４の回転と等しくてもよい。幾つかの態様では、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａの第３の回転は、第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂの第４の回転と異なり得る（例えば、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａ及び第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂは、同じ波長を有するが、回転において９０度異なり得る）。

【0170】

[0191] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１０００は、光ファイバ（例えば、ＰＭファイバ）を介してソース照明サブシステムから多波長放射ビームを受け取るように構成された結合器（例えば、光結合器）をさらに含み得る。幾つかの態様では、結合器は、多波長放射ビームの第１の部分を第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａに伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、結合器は、多波長放射ビームの第２の部分を第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂに伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、結合器は、多波長放射ビームの第３の部分を第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａに伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、結合器は、多波長放射ビームの第４の部分を第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂに伝送するようにさらに構成され得る。

【0171】

[0192] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａは、多波長放射ビームの第１の部分を受け取り、多波長放射ビームの第１の部分に基づいて第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂは、多波長放射ビームの第２の部分を受け取り、多波長放射ビームの第２の部分に基づいて第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａは、多波長放射ビームの第３の部分を受け取り、多波長放射ビームの第３の部分に基づいて第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂは、多波長放射ビームの第４の部分を受け取り、多波長放射ビームの第４の部分に基づいて第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂを生成するようにさらに構成され得る。

【0172】

[0193] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａは、第１のオフアクシス入射角１０７２Ａで基板１０９２の表面の領域１０９０に向けて第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａをステアリングするように構成された第１の位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、第１の位相アレイは、第１の複数の位相シフタを含み得る。幾つかの態様では、第１の位相アレイは、第１の複数のＯＰＭを含み得る。

【0173】

[0194] 幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂは、第２のオフアクシス入射角１０７２Ｂで基板１０９２の表面の領域１０９０に向けて第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂをステアリングするように構成された第２の位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、第２の位相アレイは、第２の複数の位相シフタを含み得る。幾つかの態様では、第２の位相アレイは、第２の複数のＯＰＭを含み得る。

【0174】

[0195] 幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａは、第３のオフアクシス入射角１０７４Ａで基板１０９２の表面の領域１０９０に向けて第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａをステアリングするように構成された第３の位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、第３の位相アレイは、第３の複数の位相シフタを含み得る。幾つかの態様では、第３の位相アレイは、第３の複数のＯＰＭを含み得る。

【0175】

[0196] 幾つかの態様では、第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂは、第４のオフアクシス入射角１０７４Ｂで基板１０９２の表面の領域１０９０に向けて第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂをステアリングするように構成された第４の位相アレイを含み得る。幾つかの態様では、第４の位相アレイは、第４の複数の位相シフタを含み得る。幾つかの態様では、第４の位相アレイは、第４の複数のＯＰＭを含み得る。

【0176】

[0197] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａ及び第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂは、それぞれ第１の波長の実質的に単色の放射の第１及び第２のエミッタを含み得る。例えば、第１のオフアクシス照明サブシステム１００２Ａは、正の青色光エミッタを含み得、第２のオフアクシス照明サブシステム１００２Ｂは、負の青色光エミッタを含み得る。幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａ及び第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂは、それぞれ第１の波長と異なる第２の波長の実質的に単色の放射の第３及び第４のエミッタを含み得る。例えば、第３のオフアクシス照明サブシステム１００４Ａは、正の緑色光エミッタを含み得、第４のオフアクシス照明サブシステム１００４Ｂは、負の緑色光エミッタを含み得る。

【0177】

[0198] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス入射角１０７２Ａ、第２のオフアクシス入射角１０７２Ｂ、第３のオフアクシス入射角１０７４Ａ及び第４のオフアクシス入射角１０７４Ｂのそれぞれは、基板１０９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６は、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６と面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６は、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６と面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0178】

[0199] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６を介して、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａによる領域１０９０の第１の照明に応答して領域１０９０から回折された第１の光子のセットを含む第１のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、第１のオンアクシス回折放射ビームに含まれる第１の光子のセットは、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａによる領域１０９０の第１の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0179】

[0200] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６を介して、第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂによる領域１０９０の第２の照明に応答して領域１０９０から回折された第２の光子のセットを含む第２のオンアクシス回折放射ビームを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２のオンアクシス回折放射ビームに含まれる第２の光子のセットは、第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂによる領域１０９０の第２の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0180】

[0201] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６を介して、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａによる領域１０９０の第３の照明に応答して領域１０９０から回折された第３の光子のセットを含む第３のオンアクシス回折放射ビームを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第３のオンアクシス回折放射ビームに含まれる第３の光子のセットは、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａによる領域１０９０の第３の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0181】

[0202] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６を介して、第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂによる領域１０９０の第４の照明に応答して領域１０９０から回折された第４の光子のセットを含む第４のオンアクシス回折放射ビームを受け取るようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第４のオンアクシス回折放射ビームに含まれる第４の光子のセットは、第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂによる領域１０９０の第４の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0182】

[0203] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、第１のオンアクシス回折放射ビーム（例えば、第１の光子のセット）、第２のオンアクシス回折放射ビーム（例えば、第２の光子のセット）、第３のオンアクシス回折放射ビーム（例えば、第３の光子のセット）、第４のオンアクシス回折放射ビーム（例えば、第４の光子のセット）又はそれらの組み合わせに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１のオンアクシス回折放射ビームと第２のオンアクシス回折放射ビームとの間の第１の位相差を示す第１のサブ信号を含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第３のオンアクシス回折放射ビームと第４のオンアクシス回折放射ビームとの間の第２の位相差を示す第２のサブ信号をさらに含み得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、電子信号又はその任意の部分（例えば、サブ信号）若しくは部分の組み合わせに基づいてアライメント格子構造１０９４のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0183】

[0204] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、多モード分散導波路構造を含み得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の差を示す第１の光信号を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第１の光子のセット及び第２の光子のセットの総和を示す第２の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、第１の光信号に基づいて第１の差測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、第２の光信号に基づいて第１の総和測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第３の光子のセットと第４の光子のセットとの間の差を示す第３の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、多モード分散導波路構造は、第３の光子のセット及び第４の光子のセットの総和を示す第４の光信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、第３の光信号に基づいて第２の差測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステム１０６０は、第４の光信号に基づいて第２の総和測定データを生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、第１の差測定データ、第１の総和測定データ、第２の差測定データ、第２の総和測定データ、任意の他の適切なデータ若しくは信号又はそれらの任意の組み合わせに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。

【0184】

[0205] 図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆは、本開示の幾つかの態様による例示的基板アライメントセンシングシステム１１００の概略図である。図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆに示されるように、例示的基板アライメントセンシングシステム１１００は、集積光デバイス基板１１０１、複数のオフアクシス照明サブシステム、複数のオフアクシス照明サブシステム（例えば、コヒーレント放射源）のそれぞれ及びソース照明サブシステム（例えば、多波長放射源）に光学的に結合されるように構成された光結合器１１４０並びに光学系１１５０（例えば、マイクロレンズ構造）を含み得るオンアクシス検出サブシステムを含み得る集積光デバイス（例えば、単一チップＳｉＮベースシステム）を含み得る。

【0185】

[0206] 幾つかの態様では、例示的基板アライメントセンシングシステム１１００は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図６Ａを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的多モード分散導波路構造６４０、図７を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム７００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１３を参照して説明される例示的コンピューティングシステム１３００、任意の他の適切な構造、コンポーネント、特徴若しくは技術、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせに関連して説明される構造、コンポーネント、特徴又は技術の何れかを使用して実装され得る。

【0186】

[0207] 幾つかの態様では、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆに示されるように、複数のオフアクシス照明サブシステムは、Ｘ軸と実質的に平行に配置され得る。他の態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、Ｙ軸と実質的に平行に配置され得る。さらに他の態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、（ｉ）Ｘ軸と実質的に平行に配置された複数のオフアクシス照明サブシステムの第１のサブセット、及び（ｉｉ）Ｙ軸と実質的に平行に配置された複数のオフアクシス照明サブシステムの第２のサブセットを含み得る。幾つかの態様では、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ又は１１Ｆを参照して説明されるエミッタの１つ又は複数は、イルミネータ及び検出器の両方として機能し得る。幾つかの態様では、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ又は１１Ｆを参照して説明される位相アレイの１つ又は複数は、位相シフタ、位相変調器（例えば、ＯＰＭ）又は任意の他の適切なコンポーネント若しくは構造を含み得る。

【0187】

[0208] 幾つかの態様では、図１１Ａに示されるように、複数のオフアクシス照明サブシステムは、（ｉ）エミッタ１１０２Ａ、格子構造１１１２Ａ（例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４格子）及び位相アレイ１１２２Ａを含む第１のオフアクシス照明サブシステム、（ｉｉ）エミッタ１１０２Ｂ、格子構造１１１２Ｂ及び位相アレイ１１２２Ｂを含む第２のオフアクシス照明サブシステム、（ｉｉｉ）エミッタ１１０４Ａ、格子構造１１１４Ａ及び位相アレイ１１２４Ａを含む第３のオフアクシス照明サブシステム、（ｉｖ）エミッタ１１０４Ｂ、格子構造１１１４Ｂ及び位相アレイ１１２４Ｂを含む第４のオフアクシス照明サブシステム、（ｖ）エミッタ１１０６Ａ、格子構造１１１６Ａ及び位相アレイ１１２６Ａを含む第５のオフアクシス照明サブシステム、（ｖｉ）エミッタ１１０６Ｂ、格子構造１１１６Ｂ及び位相アレイ１１２６Ｂを含む第６のオフアクシス照明サブシステム、（ｖｉｉ）エミッタ１１０８Ａ、格子構造１１１８Ａ及び位相アレイ１１２８Ａを含む第７のオフアクシス照明サブシステム、（ｖｉｉｉ）エミッタ１１０８Ｂ、格子構造１１１８Ｂ及び位相アレイ１１２８Ｂを含む第８のオフアクシス照明サブシステム、任意の他の適切な照明サブシステム、デバイス若しくは構造又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの態様では、エミッタの１つ又は複数は、イルミネータ及び検出器の両方として機能し得る。幾つかの態様では、位相アレイの１つ又は複数は、位相シフタ、位相変調器（例えば、ＯＰＭ）又は任意の他の適切なコンポーネント若しくは構造を含み得る。

【0188】

[0209] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、光結合器１１４０の上流に光学的に配置されたソース照明サブシステムに光学的に結合されるように構成された入力構造を含み得る。幾つかの態様では、光結合器１１４０は、複数の出力構造を有し得、複数の出力構造のそれぞれは、光結合器１１４０の下流に光学的に配置された複数のオフアクシス照明サブシステムの対応する１つに光学的に結合されるように構成される。幾つかの態様では、光結合器１１４０は、ソース照明サブシステムから多波長放射を受け取り、受け取った多波長放射をそれぞれ異なる波長の複数のコヒーレント放射ビームにフィルタ処理し、及び複数のコヒーレント放射ビームのそれぞれをそれぞれの光路構造（例えば、それぞれの光ファイバ、導波路又は他の適切な光伝送構造）を介して複数のオフアクシス照明サブシステムの対応する１つに伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、光結合器１１４０は、複数のコヒーレント放射ビームのそれぞれを、２つの別個の光路構造を介して複数のオフアクシス照明サブシステムの２つ（例えば、Ｘ軸又はＹ軸と実質的に平行に配置された２つのオフアクシス照明サブシステム）に伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、光結合器１１４０は、複数のコヒーレント放射ビームのそれぞれを、４つの別個の光路構造を介して複数のオフアクシス照明サブシステムの４つ（例えば、Ｘ軸と実質的に平行に配置された２つのオフアクシス照明サブシステム及びＹ軸と実質的に平行に配置された別の２つのオフアクシス照明サブシステム）に伝送するように構成され得る。

【0189】

[0210] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、受け取った多波長放射を第１の波長（例えば、青色光）の第１の放射ビームにフィルタ処理し、光路構造１１３２Ａを介して「正の」第１の放射ビームを第１のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２２Ａ）に伝送し、及び光路構造１１３２Ｂを介して「負の」第１の放射ビーム（例えば、これは、「正の」第１の放射ビームと同じであり得るか、又は「正の」第１の放射ビームの修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る）を第２のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２２Ｂ）に伝送するように構成された光学フィルタ構造１１４２を含み得る。

【0190】

[0211] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、受け取った多波長放射を第２の波長（例えば、緑色光）の第２の放射ビームにフィルタ処理し、光路構造１１３４Ａを介して「正の」第２の放射ビームを第３のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２４Ａ）に伝送し、及び光路構造１１３４Ｂを介して「負の」第２の放射ビーム（例えば、これは、「正の」第２の放射ビームと同じであり得るか、又は「正の」第２の放射ビームの修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る）を第４のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２４Ｂ）に伝送するように構成された光学フィルタ構造１１４４を含み得る。

【0191】

[0212] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、受け取った多波長放射を第３の波長（例えば、橙色光）の第３の放射ビームにフィルタ処理し、光路構造１１３６Ａを介して「正の」第３の放射ビームを第５のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２６Ａ）に伝送し、及び光路構造１１３６Ｂを介して「負の」第３の放射ビーム（例えば、これは、「正の」第３の放射ビームと同じであり得るか、又は「正の」第３の放射ビームの修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る）を第６のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２６Ｂ）に伝送するように構成された光学フィルタ構造１１４６を含み得る。

【0192】

[0213] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、受け取った多波長放射を第４の波長（例えば、赤色光）の第４の放射ビームにフィルタ処理し、光路構造１１３８Ａを介して「正の」第４の放射ビームを第７のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２８Ａ）に伝送し、及び光路構造１１３８Ｂを介して「負の」第４の放射ビーム（例えば、これは、「正の」第４の放射ビームと同じであり得るか、又は「正の」第４の放射ビームの修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る）を第８のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２８Ｂ）に伝送するように構成された光学フィルタ構造１１４８を含み得る。

【0193】

[0214] 幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムのそれぞれは、異なる入射角で基板の表面の領域に向けて放射ビームを放出するように構成され得る。幾つかの態様では、領域は、アライメント格子構造の一部を含み得る。幾つかの態様では、光学系１１５０は、複数のオフアクシス照明サブシステムによって放出された放射ビームによる領域の照明に応答した基板の表面の領域からの（例えば、１次回折を示す）１つ又は複数の回折放射ビームを受け取るように構成され得る。

【0194】

[0215] 図１１Ｂ及び１１Ｃに示されるように、幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０２Ａ、格子構造１１１２Ａ及び位相アレイ１１２２Ａを含む第１のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０２Ｂ、格子構造１１１２Ｂ及び位相アレイ１１２２Ｂを含む第２のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。

【0195】

[0216] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、ソース照明サブシステムから多波長放射（例えば、白色光などのインコヒーレント放射）を受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、光結合器１１４０は、光学フィルタ構造１１４２を含み得る。光学フィルタ構造１１４２は、受け取った多波長放射を第１の波長（例えば、青色光）の光子流にフィルタ処理し、光路構造１１３２Ａを介して第１の波長の第１の「正の」光子流を第１のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２２Ａ、次に格子構造１１１２Ａ及び次にエミッタ１１０２Ａ）に伝送し、光路構造１１３２Ｂを介して第１の波長の第１の「負の」光子流を第２のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２２Ｂ、次に格子構造１１１２Ｂ及び次にエミッタ１１０２Ｂ）に伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、第１の「負の」光子流は、第１の「正の」光子流と同じであり得る。他の態様では、第１の「負の」光子流は、第１の「正の」光子流と異なり得る。例えば、第１の「負の」光子流は、第１の「正の」光子流の修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る。

【0196】

[0217] 図１１Ｂに示されるように、幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステムは、第１の「正の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８２Ａ（例えば、第１の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステムは、オフアクシス入射角１１７２Ａで基板１１９２の表面の領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８２Ａを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、領域１１９０は、アライメント格子構造１１９４の一部を含み得る。

【0197】

[0218] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された光子のセットを含むオンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａによる領域１１９０の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0198】

[0219] 幾つかの態様では、エミッタ１１０２Ｂは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａによる領域１１９０の照明に応答してオフアクシス回折角１１７３Ａで領域１１９０から回折された光子のセットを含むオフアクシス回折放射ビーム１１８３Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オフアクシス回折放射ビーム１１８３Ａに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａによる領域１１９０の照明に応答した０次回折を示し得る。

【0199】

[0220] 幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７２Ａ及びオフアクシス回折角１１７３Ａは、基板１１９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７２Ａの大きさは、オフアクシス回折角１１７３Ａの大きさとほぼ同じであり得る（例えば、ほぼ等しくてもよい）。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａは、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａと面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａは、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａと面法線との間の角度は、約１．０度、約３．０度又は約１０．０度などの非ゼロであり得る）。

【0200】

[0221] 図１１Ｃに示されるように、幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明サブシステムは、第１の「負の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８２Ｂ（例えば、第１の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明サブシステムは、オフアクシス入射角１１７２Ｂで領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８２Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。

【0201】

[0222] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８２Ｂによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された光子のセットを含むオンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｂに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ｂによる領域１１９０の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0202】

[0223] 幾つかの態様では、エミッタ１１０２Ａは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ｂによる領域１１９０の照明に応答してオフアクシス回折角１１７３Ｂで領域１１９０から回折された光子のセットを含むオフアクシス回折放射ビーム１１８３Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オフアクシス回折放射ビーム１１８３Ｂに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ｂによる領域１１９０の照明に応答した０次回折を示し得る。

【0203】

[0224] 図１１Ｃに示されるように、オフアクシス入射角１１７２Ｂ及びオフアクシス回折角１１７３Ｂは、基板１１９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７２Ｂの大きさは、オフアクシス回折角１１７３Ｂの大きさとほぼ同じであり得る（例えば、ほぼ等しくてもよい）。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｂは、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｂと面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｂは、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｂと面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0204】

[0225] 図１１Ｄ及び１１Ｅに示されるように、幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０４Ａ、格子構造１１１４Ａ及び位相アレイ１１２４Ａを含む第３のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０４Ｂ、格子構造１１１４Ｂ及び位相アレイ１１２４Ｂを含む第４のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。

【0205】

[0226] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、光学フィルタ構造１１４４を含み得る。光学フィルタ構造１１４４は、受け取った多波長放射を第２の波長（例えば、緑色光）の光子流にフィルタ処理し、光路構造１１３４Ａを介して第２の波長の第２の「正の」光子流を第３のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２４Ａ、次に格子構造１１１４Ａ及び次にエミッタ１１０４Ａ）に伝送し、光路構造１１３４Ｂを介して第２の波長の第２の「負の」光子流を第４のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２４Ｂ、次に格子構造１１１４Ｂ及び次にエミッタ１１０４Ｂ）に伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、第２の「負の」光子流は、第２の「正の」光子流と同じであり得る。他の態様では、第２の「負の」光子流は、第２の「正の」光子流と異なり得る。例えば、第２の「負の」光子流は、第２の「正の」光子流の修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る。

【0206】

[0227] 図１１Ｄに示されるように、幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステムは、第２の「正の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８４Ａ（例えば、第２の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステムは、オフアクシス入射角１１７４Ａで領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８４Ａを伝送するようにさらに構成され得る。

【0207】

[0228] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８４Ａによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された光子のセットを含むオンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｃを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｃに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ａによる領域１１９０の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0208】

[0229] 幾つかの態様では、エミッタ１１０４Ｂは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ａによる領域１１９０の照明に応答してオフアクシス回折角１１７５Ａで領域１１９０から回折された光子のセットを含むオフアクシス回折放射ビーム１１８５Ａを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オフアクシス回折放射ビーム１１８５Ａに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ａによる領域１１９０の照明に応答した０次回折を示し得る。

【0209】

[0230] 幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７４Ａ及びオフアクシス回折角１１７５Ａは、基板１１９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７４Ａの大きさは、オフアクシス回折角１１７５Ａの大きさとほぼ同じであり得る（例えば、ほぼ等しくてもよい）。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｃは、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｃと面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｃは、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｃと面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0210】

[0231] 図１１Ｅに示されるように、幾つかの態様では、第４のオフアクシス照明サブシステムは、第２の「負の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８４Ｂ（例えば、第２の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第４のオフアクシス照明サブシステムは、オフアクシス入射角１１７４Ｂで領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８４Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。

【0211】

[0232] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８４Ｂによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された光子のセットを含むオンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｄを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｄに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ｂによる領域１１９０の照明に応答した１次回折を示し得る。

【0212】

[0233] 幾つかの態様では、エミッタ１１０４Ａは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ｂによる領域１１９０の照明に応答してオフアクシス回折角１１７５Ｂで領域１１９０から回折された光子のセットを含むオフアクシス回折放射ビーム１１８５Ｂを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オフアクシス回折放射ビーム１１８５Ｂに含まれる光子のセットは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ｂによる領域１１９０の照明に応答した０次回折を示し得る。

【0213】

[0234] 幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７４Ｂ及びオフアクシス回折角１１７５Ｂは、基板１１９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オフアクシス入射角１１７４Ｂの大きさは、オフアクシス回折角１１７５Ｂの大きさとほぼ同じであり得る（例えば、ほぼ等しくてもよい）。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｄは、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｄと面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｄは、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ｄと面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0214】

[0235] 図１１Ｆに示されるように、幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０６Ａ、格子構造１１１６Ａ及び位相アレイ１１２６Ａを含む第５のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０６Ｂ、格子構造１１１６Ｂ及び位相アレイ１１２６Ｂを含む第６のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０８Ａ、格子構造１１１８Ａ及び位相アレイ１１２８Ａを含む第７のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。幾つかの態様では、複数のオフアクシス照明サブシステムは、エミッタ１１０８Ｂ、格子構造１１１８Ｂ及び位相アレイ１１２８Ｂを含む第８のオフアクシス照明サブシステムを含み得る。

【0215】

[0236] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、光学フィルタ構造１１４６を含み得る。光学フィルタ構造１１４６は、受け取った多波長放射を第３の波長（例えば、橙色光）の光子流にフィルタ処理し、光路構造１１３６Ａを介して第３の波長の第３の「正の」光子流を第５のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２６Ａ、次に格子構造１１１６Ａ及び次にエミッタ１１０６Ａ）に伝送し、光路構造１１３６Ｂを介して第３の波長の第３の「負の」光子流を第６のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２６Ｂ、次に格子構造１１１６Ｂ及び次にエミッタ１１０６Ｂ）に伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、第３の「負の」光子流は、第３の「正の」光子流と同じであり得る。他の態様では、第３の「負の」光子流は、第３の「正の」光子流と異なり得る。例えば、第３の「負の」光子流は、第３の「正の」光子流の修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る。

【0216】

[0237] 幾つかの態様では、光結合器１１４０は、光学フィルタ構造１１４８を含み得る。光学フィルタ構造１１４８は、受け取った多波長放射を第４の波長（例えば、赤色光）の光子流にフィルタ処理し、光路構造１１３８Ａを介して第４の波長の第４の「正の」光子流を第７のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２８Ａ、次に格子構造１１１８Ａ及び次にエミッタ１１０８Ａ）に伝送し、光路構造１１３８Ｂを介して第４の波長の第４の「負の」光子流を第８のオフアクシス照明サブシステム（例えば、位相アレイ１１２８Ｂ、次に格子構造１１１８Ｂ及び次にエミッタ１１０８Ｂ）に伝送するように構成され得る。幾つかの態様では、第４の「負の」光子流は、第４の「正の」光子流と同じであり得る。他の態様では、第４の「負の」光子流は、第４の「正の」光子流と異なり得る。例えば、第４の「負の」光子流は、第４の「正の」光子流の修正（例えば、９０度回転された）バージョンであり得る。

【0217】

[0238] 幾つかの態様では、第５のオフアクシス照明サブシステムは、第３の「正の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８７Ａ（例えば、第３の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第６のオフアクシス照明サブシステムは、第３の「負の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８７Ｂ（例えば、第３の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第７のオフアクシス照明サブシステムは、第４の「正の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８８Ａ（例えば、第４の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。幾つかの態様では、第８のオフアクシス照明サブシステムは、第４の「負の」光子流に基づいてオフアクシス放射ビーム１１８８Ｂ（例えば、第４の波長の実質的にコヒーレントな放射ビーム）を生成するように構成され得る。

【0218】

[0239] 幾つかの態様では、第１のオフアクシス照明サブシステムは、第１のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８２Ａを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第２のオフアクシス照明サブシステムは、第２のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８２Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第３のオフアクシス照明サブシステムは、第３のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８４Ａを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第４のオフアクシス照明サブシステムは、第４のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８４Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第５のオフアクシス照明サブシステムは、第５のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８７Ａを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第６のオフアクシス照明サブシステムは、第６のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８７Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第７のオフアクシス照明サブシステムは、第７のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８８Ａを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、第８のオフアクシス照明サブシステムは、第８のオフアクシス入射角で領域１１９０にオフアクシス放射ビーム１１８８Ｂを伝送するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａ、１１８２Ｂ、１１８４Ａ、１１８４Ｂ、１１８７Ａ、１１８７Ｂ、１１８８Ａ及び１１８８Ｂは、実質的に同時に領域１１９０に伝送され得るか又は領域１１９０に入射し得る。幾つかの態様では、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａ、１１８２Ｂ、１１８４Ａ、１１８４Ｂ、１１８７Ａ、１１８７Ｂ、１１８８Ａ及び１１８８Ｂは、実質的に異なる時点で領域１１９０に伝送され得るか又は領域１１９０に入射し得る。

【0219】

[0240] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第１の光子のセットを含む、１次回折を示す第１のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８２Ｂによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第２の光子のセットを含む、１次回折を示す第２のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８４Ａによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第３の光子のセットを含む、１次回折を示す第３のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８４Ｂによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第４の光子のセットを含む、１次回折を示す第４のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８７Ａによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第５の光子のセットを含む、１次回折を示す第５のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８７Ｂによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第６の光子のセットを含む、１次回折を示す第６のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８８Ａによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第７の光子のセットを含む、１次回折を示す第７のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して、オフアクシス放射ビーム１１８８Ｂによる領域１１９０の照明に応答して領域１１９０から回折された第８の光子のセットを含む、１次回折を示す第８のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。

【0220】

[0241] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して第１のオンアクシス回折放射ビーム、第２のオンアクシス回折放射ビーム、第３のオンアクシス回折放射ビーム、第４のオンアクシス回折放射ビーム、第５のオンアクシス回折放射ビーム、第６のオンアクシス回折放射ビーム、第７のオンアクシス回折放射ビーム及び第８のオンアクシス回折放射ビームを実質的に同時に受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅに沿った光学系１１５０を介して第１のオンアクシス回折放射ビーム、第２のオンアクシス回折放射ビーム、第３のオンアクシス回折放射ビーム、第４のオンアクシス回折放射ビーム、第５のオンアクシス回折放射ビーム、第６のオンアクシス回折放射ビーム、第７のオンアクシス回折放射ビーム及び第８のオンアクシス回折放射ビームを実質的に異なる時点で受け取るように構成され得る。

【0221】

[0242] 幾つかの態様では、エミッタ１１０２Ｂは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ａによる領域１１９０の照明に応答して第９の回折角で領域１１９０から回折された第９の光子のセットを含む、０次回折を示す第９のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０２Ａは、オフアクシス放射ビーム１１８２Ｂによる領域１１９０の照明に応答して第１０の回折角で領域１１９０から回折された第１０の光子のセットを含む、０次回折を示す第１０のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０４Ｂは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ａによる領域１１９０の照明に応答して第１１の回折角で領域１１９０から回折された第１１の光子のセットを含む、０次回折を示す第１１のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０４Ａは、オフアクシス放射ビーム１１８４Ｂによる領域１１９０の照明に応答して第１２の回折角で領域１１９０から回折された第１２の光子のセットを含む、０次回折を示す第１２のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０６Ｂは、オフアクシス放射ビーム１１８７Ａによる領域１１９０の照明に応答して第１３の回折角で領域１１９０から回折された第１３の光子のセットを含む、０次回折を示す第１３のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０６Ａは、オフアクシス放射ビーム１１８７Ｂによる領域１１９０の照明に応答して第１４の回折角で領域１１９０から回折された第１４の光子のセットを含む、０次回折を示す第１４のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０８Ｂは、オフアクシス放射ビーム１１８８Ａによる領域１１９０の照明に応答して第１５の回折角で領域１１９０から回折された第１５の光子のセットを含む、０次回折を示す第１５のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。幾つかの態様では、エミッタ１１０８Ａは、オフアクシス放射ビーム１１８８Ｂによる領域１１９０の照明に応答して第１６の回折角で領域１１９０から回折された第１６の光子のセットを含む、０次回折を示す第１６のオンアクシス回折放射ビームを受け取るように構成され得る。

【0222】

[0243] 幾つかの態様では、図１１Ｆを参照して説明されたオフアクシス入射角及び回折角のそれぞれは、基板１１９２の表面の面法線に対して規定され得る。幾つかの態様では、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅは、面法線と一致し得る（例えば、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅと面法線との間の角度は、ほぼゼロであり得る）。他の態様では、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅは、面法線と不一致であり得る（例えば、オンアクシス回折放射ビームパス１１８６Ｅと面法線との間の角度は、非ゼロであり得る）。

【0223】

[0244] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、第１のオンアクシス回折放射ビーム、第２のオンアクシス回折放射ビーム、第３のオンアクシス回折放射ビーム、第４のオンアクシス回折放射ビーム、第５のオンアクシス回折放射ビーム、第６のオンアクシス回折放射ビーム、第７のオンアクシス回折放射ビーム、第８のオンアクシス回折放射ビーム、任意の他の適切なオフアクシス放射ビーム、光子のセット、信号（オフアクシス放射ビーム間の位相差を示すサブ信号を含むが、それに限定されない）、データ若しくは電子情報又はそれらの任意の組み合わせに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１のオンアクシス回折放射ビームと第２のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第１のサブ信号、第３のオンアクシス回折放射ビームと第４のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第２のサブ信号、第５のオンアクシス回折放射ビームと第６のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第３のサブ信号、第７のオンアクシス回折放射ビームと第８のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第４のサブ信号、任意の他の適切な信号、データ若しくは電子情報又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0224】

[0245] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、第９のオンアクシス回折放射ビーム、第１０のオンアクシス回折放射ビーム、第１１のオンアクシス回折放射ビーム、第１２のオンアクシス回折放射ビーム、第１３のオンアクシス回折放射ビーム、第１４のオンアクシス回折放射ビーム、第１５のオンアクシス回折放射ビーム、第１６のオンアクシス回折放射ビーム、任意の他の適切なオフアクシス放射ビーム、光子のセット、信号（オフアクシス放射ビーム間の位相差を示すサブ信号を含むが、それに限定されない）、データ若しくは電子情報又はそれらの任意の組み合わせにさらに基づいて電子信号を生成するようにさらに構成され得る。幾つかの態様では、電子信号は、第９のオンアクシス回折放射ビームと第１０のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第５のサブ信号、第１１のオンアクシス回折放射ビームと第１２のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第６のサブ信号、第１３のオンアクシス回折放射ビームと第１４のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第７のサブ信号、第１５のオンアクシス回折放射ビームと第１６のオンアクシス回折放射ビームとの間の位相差を示す第８のサブ信号、任意の他の適切な信号、データ若しくは電子情報又はそれらの任意の組み合わせをさらに含み得る。

【0225】

[0246] 幾つかの態様では、オンアクシス検出サブシステムは、電子信号又はその任意の部分（例えば、サブ信号）若しくは部分の組み合わせに基づいてアライメント格子構造１１９４のアライメント位置を決定するようにさらに構成され得る。

【0226】

[0247] オフアクシス照明及びオンアクシス検出を用いて基板をアライメントさせる例示的プロセス
[0248] 図１２は、本開示又はその１つ若しくは複数の部分の幾つかの態様による、オフアクシス照明及びオンアクシス検出を用いて基板のアライメントを決定する例示的方法１２００である。例示的方法１２００を参照して説明される動作は、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明されるものなどの本明細書に記載されるシステム、装置、コンポーネント、構造、特徴、技術又はそれらの組み合わせの何れかによって又はそれに従って行われ得る。

【0227】

[0249] 動作１２０２では、方法は、第１の照明システム（例えば、第１のオフアクシス照明サブシステム）により、第１の波長の第１の放射ビームを生成することを含み得る。幾つかの態様では、第１の放射ビームは、オフアクシス放射ビーム１０８２Ａ、１０８２Ｂ、１０８４Ａ、１０８４Ｂ、１１８２Ａ、１１８２Ｂ、１１８４Ａ、１１８４Ｂ、１１８７Ａ、１１８７Ｂ、１１８８Ａ及び１１８８Ｂの１つ又は任意の他の適切な放射ビームを含み得る。幾つかの態様では、第１の放射ビームの生成は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第１の放射ビームを生成することを含み得る。

【0228】

[0250] 動作１２０４では、方法は、第１の照明システムにより、第１の入射角で基板（例えば、基板１０９２、１１９２）の表面の領域（例えば、領域１０９０、１１９０）に向けて第１の放射ビームを伝送することを含み得る。幾つかの態様では、第１の入射角は、オフアクシス入射角１０７２Ａ、１０７２Ｂ、１０７４Ａ、１０７４Ｂ、１１７２Ａ、１１７２Ｂ、１１７４Ａ及び１１７４Ｂの１つ又は任意の他の適切な入射角を含み得る。幾つかの態様では、第１の放射ビームの伝送は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第１の放射ビームを伝送することを含み得る。

【0229】

[0251] 動作１２０６では、方法は、検出システム（例えば、オンアクシス検出サブシステム）により、第１の回折放射ビームを測定することを含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームは、第１の放射ビームによる領域の第１の照明に応答して基板の表面の領域から回折された第１の光子のセットを含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームは、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａ、１１８６Ｂ、１１８６Ｃ及び１１８６Ｄ、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６若しくは１１８６Ｅに沿って伝搬されるオンアクシス回折放射ビーム並びにオフアクシス回折放射ビーム１１８３Ａ、１１８３Ｂ、１１８５Ａ及び１１８５Ｂ又は任意の他の適切な回折放射ビーム（例えば、０次、＋／－１次、＋／－２次など）の１つを含み得る。幾つかの態様では、第１の回折放射ビームの測定は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第１の回折放射ビームを測定することを含み得る。

【0230】

[0252] 動作１２０８では、方法は、第２の照明システム（例えば、第２のオフアクシス照明サブシステム）により、第２の波長の第２の放射ビームを生成することを含み得る。幾つかの態様では、第２の放射ビームは、オフアクシス放射ビーム１０８２Ａ、１０８２Ｂ、１０８４Ａ、１０８４Ｂ、１１８２Ａ、１１８２Ｂ、１１８４Ａ、１１８４Ｂ、１１８７Ａ、１１８７Ｂ、１１８８Ａ及び１１８８Ｂの別の１つ又は任意の他の適切な放射ビームを含み得る。幾つかの態様では、第１の放射ビームは、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａを含み得、第２の放射ビームは、第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂを含み得る。他の態様では、第１の放射ビームは、第１のオフアクシス放射ビーム１０８２Ａを含み得、第２の放射ビームは、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａを含み得る。さらに他の態様では、第１の放射ビームは、第３のオフアクシス放射ビーム１０８４Ａを含み得、第２の放射ビームは、第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂを含み得る。さらに他の態様では、第１の放射ビームは、第２のオフアクシス放射ビーム１０８２Ｂを含み得、第２の放射ビームは、第４のオフアクシス放射ビーム１０８４Ｂを含み得る。幾つかの態様では、第２の放射ビームの生成は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第２の放射ビームを生成することを含み得る。

【0231】

[0253] 動作１２１０では、方法は、第２の照明システムにより、第２の入射角で基板の表面の領域に向けて第２の放射ビームを伝送することを含み得る。幾つかの態様では、第２の入射角は、オフアクシス入射角１０７２Ａ、１０７２Ｂ、１０７４Ａ、１０７４Ｂ、１１７２Ａ、１１７２Ｂ、１１７４Ａ、１１７４Ｂの別の１つ又は任意の他の適切な入射角を含み得る。幾つかの態様では、第２の放射ビームの伝送は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第２の放射ビームを伝送することを含み得る。

【0232】

[0254] 動作１２１２では、方法は、検出システムにより、第２の回折放射ビームを測定することを含み得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームは、第２のコヒーレント放射ビームによる領域の第２の照明に応答して基板の表面の領域から回折された第２の光子のセットを含み得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームは、オンアクシス回折放射ビーム１１８６Ａ、１１８６Ｂ、１１８６Ｃ及び１１８６Ｄ、オンアクシス回折放射ビームパス１０８６若しくは１１８６Ｅに沿って伝搬されるオンアクシス回折放射ビーム並びにオフアクシス回折放射ビーム１１８３Ａ、１１８３Ｂ、１１８５Ａ及び１１８５Ｂ又は任意の他の適切な回折放射ビームの別の１つを含み得る。幾つかの態様では、第２の回折放射ビームの測定は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って第２の回折放射ビームを測定することを含み得る。

【0233】

[0255] 動作１２１４では、方法は、検出システムにより、測定された第１の光子のセット及び測定された第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することを含み得る。幾つかの態様では、電子信号は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差を示し得る。幾つかの態様では、電子信号は、基板の表面のアライメントを示し得る。幾つかの態様では、電子信号の生成は、適切な機械的又は他の方法を使用して達成することができ、上記の図１～１１及び下記の図１３を参照して説明される何れかの態様又は態様の組み合わせに従って電子信号を生成することを含み得る。

【0234】

[0256] 例示的コンピューティングシステム
[0257] 本開示の態様は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装され得る。本開示の態様は、１つ又は複数のプロセッサによって読み取り及び実行が行われ得る機械可読媒体に保存された命令としても実装され得る。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形式で情報の保存又は伝送を行うための任意の機構を含み得る。例えば、機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学式記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）などを含み得る。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令及びそれらの組み合わせは、本明細書では、特定の動作を行うとして記載され得る。しかしながら、このような記載は、単に便宜上のものであり、このような動作は、実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ又は他のデバイスが、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令又はそれらの組み合わせを実行し、そうすることによりアクチュエータ又は他のデバイス（例えば、サーボモータ、ロボットデバイス）に物理世界とインタラクトさせることによって生じることを理解されたい。

【0235】

[0258] 様々な態様は、例えば、図１３に示される例示的コンピューティングシステム１３００などの１つ又は複数のコンピューティングシステムを使用して実装され得る。例示的コンピューティングシステム１３００は、図４を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム４００、図５Ａ及び５Ｂを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム５００及び５００’、図６Ａを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム６００、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄを参照して説明される例示的多モード分散導波路構造６４０、図７を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム７００、図８を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム８００、図１０を参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１０００、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ及び１１Ｆを参照して説明される例示的基板アライメントセンシングシステム１１００、任意の他の適切なシステム、サブシステム若しくはコンポーネント、それらの任意の部分又はそれらの任意の組み合わせなどの本明細書に記載される機能を実施可能な専用コンピュータであり得る。例示的コンピューティングシステム１３００は、プロセッサ１３０４などの１つ又は複数のプロセッサ（中央処理装置又はＣＰＵとも呼ばれる）を含み得る。プロセッサ１３０４は、通信インフラ１３０６（例えば、バス）に接続される。例示的コンピューティングシステム１３００は、１つ又は複数のユーザ入出力インターフェース１３０２を介して通信インフラ１３０６と通信するモニタ、キーボード、ポインティングデバイスなどの１つ又は複数のユーザ入出力デバイス１３０３も含み得る。例示的コンピューティングシステム１３００は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメインメモリ１３０８（例えば、１つ又は複数の一次記憶デバイス）も含み得る。メインメモリ１３０８は、１つ又は複数のレベルのキャッシュを含み得る。メインメモリ１３０８は、内部に制御論理（例えば、コンピュータソフトウェア）及び／又はデータを保存している。

【0236】

[0259] 例示的コンピューティングシステム１３００は、二次メモリ１３１０（例えば、１つ又は複数の二次記憶デバイス）も含み得る。二次メモリ１３１０は、例えば、ハードディスクドライブ１３１２及び／又はリムーバブル記憶ドライブ１３１４を含み得る。リムーバブル記憶ドライブ１３１４は、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブ、光学式記憶デバイス、テープバックアップデバイス及び／又は任意の他の記憶デバイス／ドライブであり得る。

【0237】

[0260] リムーバブル記憶ドライブ１３１４は、リムーバブル記憶ユニット１３１８とインタラクトし得る。リムーバブル記憶ユニット１３１８は、コンピュータソフトウェア（制御論理）及び／又はデータを保存したコンピュータ使用可能又は可読記憶デバイスを含む。リムーバブル記憶ユニット１３１８は、フロッピーディスク、磁気テープ、コンパクトディスク、ＤＶＤ、光学式記憶ディスク及び／又は任意の他のコンピュータデータ記憶デバイスであり得る。リムーバブル記憶ドライブ１３１４は、リムーバブル記憶ユニット１３１８から読み取り、及び／又はリムーバブル記憶ユニット１３１８に書き込む。

【0238】

[0261] 幾つかの態様によれば、二次メモリ１３１０は、コンピュータプログラム及び／又は他の命令及び／又はデータが例示的コンピューティングシステム１３００によってアクセスされることを可能にするための他の手段、機器又は他の手法を含み得る。このような手段、機器又は手法は、例えば、リムーバブル記憶ユニット１３２２及びインターフェース１３２０を含み得る。リムーバブル記憶ユニット１３２２及びインターフェース１３２０の例は、プログラムカートリッジ及びカートリッジインターフェース（ビデオゲームデバイスにおいて見られるものなど）、リムーバブルメモリチップ（ＥＰＲＯＭ若しくはＰＲＯＭなど）及び関連のソケット、メモリスティック及びＵＳＢポート、メモリカード及び関連のメモリカードスロット及び／又は任意の他のリムーバブル記憶ユニット及び関連のインターフェースを含み得る。

【0239】

[0262] 例示的コンピューティングシステム１３００は、通信インターフェース１３２４（例えば、１つ又は複数のネットワークインターフェース）をさらに含み得る。通信インターフェース１３２４は、例示的コンピューティングシステム１３００が、リモートデバイス、リモートネットワーク、リモートエンティティなど（個々に及びまとめてリモートデバイス１３２８と呼ばれる）の任意の組み合わせと通信及びインタラクトすることを可能にする。例えば、通信インターフェース１３２４は、例示的コンピューティングシステム１３００が通信路１３２６を介してリモートデバイス１３２８と通信することを可能にし得、通信路１３２６は、有線及び／又は無線であり得、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットなどの任意の組み合わせを含み得る。制御論理、データ又はその両方は、通信路１３２６を介して例示的コンピューティングシステム１３００に及び例示的コンピューティングシステム１３００から伝送され得る。

【0240】

[0263] 本開示の前述の態様の動作は、多様な構成及びアーキテクチャで実装され得る。したがって、前述の態様の動作の一部又はすべては、ハードウェア、ソフトウェア又はその両方で行うことができる。幾つかの態様では、有形の非一時的装置又は製品は、本明細書でコンピュータプログラム又はプログラム記憶デバイスとも呼ばれる制御論理（ソフトウェア）を保存した有形の非一時的コンピュータ使用可能又は可読媒体を含む。これは、例示的コンピューティングシステム１３００、メインメモリ１３０８、二次メモリ１３１０、並びにリムーバブル記憶ユニット１３１８及び１３２２、並びに上記の任意の組み合わせを具現化する有形製品を含むが、それらに限定されない。そのような制御論理は、１つ又は複数のデータ処理デバイス（例示的コンピューティングシステム１３００など）によって実行されると、そのようなデータ処理デバイスを、本明細書に記載されるように動作させる。

【0241】

[0264] 本開示に含まれる教示に基づいて、図１３に示されるもの以外のデータ処理デバイス、コンピュータシステム及び／又はコンピュータアーキテクチャを使用した本開示の態様の製造方法及び使用方法が当業者に明らかになるであろう。具体的には、本開示の態様は、本明細書に記載されるもの以外のソフトウェア、ハードウェア及び／又はオペレーティングシステム態様で動作し得る。

【0242】

[0265] 実施形態は、以下の条項を使用してさらに説明され得る。
１．第１の波長及び第２の波長を含む多波長放射ビームを生成することと、基板の表面の領域に向けて多波長放射ビームを伝送することと、を行うように構成された照明システムと、
第１の波長における第１の光子のセットであって、多波長放射ビームによる領域の照明に応答して基板の表面の領域から回折された第１の光子のセットを受け取ることと、第２の波長における第２の光子のセットであって、多波長放射ビームによる領域の照明に応答して基板の表面の領域から回折された第２の光子のセットを受け取ることと、第１の光子のセット及び第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することと、を行うように構成された検出システムと、
を含む、システム。
２．第２の波長は、第１の波長と異なる、条項１に記載のシステム。
３．基板の表面の領域の面積は、約１．０平方ミリメートルである、条項１に記載のシステム。
４．基板の表面の領域は、アライメント格子構造の一部を含む、条項１に記載のシステム。
５．第１の光子のセットは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示し、
第２の光子のセットは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示す、条項１に記載のシステム。
６．電子信号は、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の位相差を示す、条項１に記載のシステム。
７．検出システムは、電子信号に基づいて基板のアライメント位置を決定するようにさらに構成される、条項１に記載のシステム。
８．検出システムは、光学系を含み、
光学系は、第１の回折角における基板の表面の領域からの第１の回折放射ビームを収集することと、第２の回折角における基板の表面の領域からの第２の回折放射ビームを収集することと、を行うように構成され、
第１の回折放射ビームは、第１の光子のセットを含み、
第２の回折放射ビームは、第２の光子のセットを含む、条項１に記載のシステム。
９．第１の回折放射ビームは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示し、
第２の回折放射ビームは、多波長放射ビームによる領域の照明に応答した１次回折を示す、条項８に記載のシステム。
１０．光学系は、マイクロレンズ構造を含む、条項９に記載のシステム。
１１．検出システムは、多モード分散導波路構造と、第１の検出器と、第２の検出器と、を含み、
多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造と、第２の入力チャネル構造と、第１の出力チャネル構造と、第２の出力チャネル構造と、を含み、
多モード分散導波路構造は、第１の入力チャネル構造から第１の光子のセットを受け取ることと、第２の入力チャネル構造から第２の光子のセットを受け取ることと、第１の光子のセットと第２の光子のセットとの間の差を示す第１の光信号を生成することと、第１の光子のセット及び第２の光子のセットの総和を示す第２の光信号を生成することと、第１の出力チャネル構造を介して第１の光信号を第１の検出器に伝送することと、第２の出力チャネル構造を介して第２の光信号を第２の検出器に伝送することと、を行うように構成される、条項１に記載のシステム。
１２．第１の検出器は、第１の光信号を受け取ることと、第１の光信号の第１の測定のセットに基づいて差測定データを生成することと、を行うように構成され、
第２の検出器は、第２の光信号を受け取ることと、第２の光信号の第２の測定のセットに基づいて総和測定データを生成することと、を行うように構成される、条項１１に記載のシステム。
１３．検出システムは、差測定データ及び総和測定データに基づいて電子信号を生成するように構成される、条項１２に記載のシステム。
１４．光結合器を含み、
光結合器は、第１の光子のセットを受け取ることと、第２の光子のセットを受け取ることと、第１の光子のセットを検出システムに伝送することと、第２の光子のセットを検出システムに伝送することと、を行うように構成される、条項１に記載のシステム。
１５．基板の表面の領域に向けて多波長放射ビームを放出することであって、多波長放射ビームは、第１の波長及び第２の波長を含むことを行うように構成された放射源と、
多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第１の波長の１次回折を示す第１の回折放射ビームを測定することと、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第２の波長の１次回折を示す第２の回折放射ビームを測定することと、測定された第１の回折放射ビーム及び測定された第２の回折放射ビームに基づいて電子信号を生成することと、を行うように構成されたメトロロジシステムと、
を含む、集積光デバイス。
１６．電子信号は、測定された第１の回折放射ビームと、測定された第２の回折放射ビームと、の間の位相差を示す、条項１５に記載の集積光デバイス。
１７．メトロロジシステムは、生成された電子信号に基づいて基板のアライメント位置を決定するようにさらに構成される、条項１５に記載の集積光デバイス。
１８．放射源により、第１の波長及び第２の波長を有する多波長放射ビームを生成することと、
放射源により、基板の表面の領域に向けて多波長放射ビームを伝送することと、
メトロロジシステムにより、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第１の波長の１次回折を示す第１の回折放射ビームを測定することと、
メトロロジシステムにより、多波長放射ビームによる領域の照射に応答した第２の波長の１次回折を示す第２の回折放射ビームを測定することと、
メトロロジシステムにより、測定された第１の光子のセット及び測定された第２の光子のセットに基づいて電子信号を生成することと、
を含む、方法。
１９．電子信号は、第１の回折放射ビームと第２の回折放射ビームとの間の位相差を示す、条項１８に記載の方法。
２０．メトロロジシステムにより、電子信号に基づいて基板のアライメント位置を決定することをさらに含む、条項１８に記載の方法。

【0243】

[0266] 本明細書において、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して具体的な言及がなされる場合があるが、本明細書に記載されるリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリのためのガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤ、薄膜磁気ヘッドなどの製造などの他の適用例を有し得ることが理解されるものとする。そのような代替適用例に関連して、本明細書における「ウェーハ」又は「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な用語である「基板」又は「ターゲット部分」と同義であると見なすことができることを当業者であれば理解するであろう。本明細書で言及される基板は、露光前又は後に例えばトラックユニット（一般的にレジストの層を基板に塗布し、及び露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジユニット及び／又は検査ユニットにおいて処理され得る。適用可能な場合、本明細書の開示は、上記及び他の基板処理ツールに適用され得る。さらに、基板は、例えば、多層ＩＣを作製するために２回以上処理され得、したがって、本明細書で使用される基板という用語は、複数の処理された層を既に含む基板を指す場合もある。

【0244】

[0267] 本明細書の用語又は専門用語は、本明細書の専門用語又は用語が本明細書の教示に鑑みて当業者によって解釈されるように、説明を目的としたものであり、限定を目的としたものではないことが理解されるものとする。

【0245】

[0268] 本明細書において、「基板」という用語は、上に材料層が加えられる材料を表す。幾つかの態様では、基板自体がパターン形成され得、及び基板の上に加えられた材料もパターン形成され得るか、又はパターン形成なしのままであり得る。

【0246】

[0269] 本明細書に開示される例は、本開示の実施形態の例示であり、限定ではない。本分野で通常遭遇する様々な条件及びパラメータの他の適切な変更形態及び適応形態（これらは、当業者に明らかになるであろう）は、本開示の趣旨及び範囲内である。

【0247】

[0270] 本開示の具体的な態様を上記に記載したが、これらの態様は、記載した以外の方法で実施され得ることが理解されるであろう。これらの記載は、本開示の実施形態を限定することを意図したものではない。

【0248】

[0271] 背景、概要及び要約のセクションではなく、詳細な説明のセクションは、請求項を解釈するために使用されることが意図される。概要及び要約のセクションは、本発明者によって企図されるような１つ又は複数の（ただし、すべてではない）例示的実施形態を記載することができ、したがって決して本実施形態及び添付の請求項を限定することを意図したものではない。

【0249】

[0272] 本開示の幾つかの態様は、特定の機能の実装及びそれらの関係性を示す機能的構成要素を用いて上記で説明された。これらの機能的構成要素の境界は、説明の便宜上、本明細書では任意に定義されている。特定の機能及びそれらの関係性が適切に行われる限り、別の境界が定義され得る。

【0250】

[0273] 本開示の特定の態様の上記の説明は、他者が、当技術分野の技能の範囲内の知識を適用することにより、過度の実験を行うことなく、本開示の一般概念から逸脱することなく、様々な用途のためにそのような特定の態様を容易に変更及び／又は適応させることができるように、態様の一般的性質を完全に明らかにするであろう。したがって、このような適応形態及び変更形態は、本明細書に提示される教示及びガイダンスに基づいて、開示される態様の均等物の意味及び範囲内にあることが意図される。

【0251】

[0274] 本開示の広さ及び範囲は、上記の例示的態様又は実施形態の何れによっても限定されるものではなく、以下の請求項及びその均等物のみに従って定義されるものとする。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図11E】

【図11F】

【図12】

【図13】