[发明专利]一种掩膜台垂直运动分量的测量装置与方法

权利要求书

1.一种掩膜台垂直运动分量的测量装置，其特征在于：包括水平运动导轨（107），配置在水平运动导轨（107）上方，且能够沿水平运动导轨（107）方向运动的掩膜台（106），在掩膜台（106）上方配置有测量框架（105），测量框架（105）上固定安装有第一激光三角位移传感器（101）、第二激光三角位移传感器（102）、第三激光三角位移传感器（103）和第四激光三角位移传感器（104），其中，第一激光三角位移传感器（101）与第四激光三角位移传感器（104）的连线与水平运动导轨（107）方向垂直，第一激光三角位移传感器（101）与第二激光三角位移传感器（102）的连线与水平运动导轨（107）方向平行；第三激光三角位移传感器（103）与第四激光三角位移传感器（104）的连线与水平运动导轨（107）方向平行；第二激光三角位移传感器（102）与第三激光三角位移传感器（103）位于第一激光三角位移传感器（101）与第四激光三角位移传感器（104）连线的两端；所述的测量框架（105）相对于水平运动导轨（107）静止；掩膜台（106）位于水平运动导轨（107）中间位置时，第一激光三角位移传感器（101）、第二激光三角位移传感器（102）、第三激光三角位移传感器（103）和第四激光三角位移传感器（104）的测量光斑均能照射到掩膜台（106）上，掩膜台（106）在水平运动导轨（107）上运动时，掩膜台（106）的边缘不越过第一激光三角位移传感器（101）与第四激光三角位移传感器（104）的连线。

2.根据权利要求1所述的一种掩膜台垂直运动分量的测量装置，其特征在于：第一激光三角位移传感器（101）、第二激光三角位移传感器（102）、第三激光三角位移传感器（103）和第四激光三角位移传感器（104）类型相同，为漫反射型或镜反射型。

3.根据权利要求1所述的一种掩膜台垂直运动分量的测量装置，其特征在于：所述的测量光斑为点光斑、圆光斑、线光斑或椭圆光斑。

4.一种掩膜台垂直运动分量的测量方法，其特征在于：第一激光三角位移传感器（101）、第二激光三角位移传感器（102）、第三激光三角位移传感器（103）和第四激光三角位移传感器（104）的位置坐标分别为（x1，0），（x2，y2），（x3，y3），（x4，0），其中：x1=-x4<0，x2=-x3<0，y3=-y2<0；其垂直方向Z的测量值组成矩阵Sens=[Z1,Z2,Z3,Z4]，利用四个传感器坐标位置构成测量变换阵PrinvC，以及公式Dof=PrinvC×Sens，得到掩模台（106）垂直运动分量Dof=[z Rx Ry]，其中z为掩模台（106）Z向位置，Rx和Ry分别为掩模台（106）绕x轴和y轴的旋转角。

5.根据权利要求4所述的一种掩膜台垂直运动分量的测量方法，其特征在于：将掩膜台（106）运动的y轴方向分成五个区域：第一区域对应y<-L/2+y2；第二区域对应-L/2+y2<y<-L/2+y2+2R；第三区域对应-L/2+y2+2R <y< L/2+y3-2R；第四区域对应L/2+y3-2R<y< L/2+y3；第五区域对应y> L/2+y3；其中，L为掩膜台（106）的长度，R为光斑y向半宽。

6.根据权利要求5所述的一种掩膜台垂直运动分量的测量方法，其特征在于：在第二区域和第四区域，采用插值函数求取矩阵Sens=[Z1,Z2,Z3,Z4]的系数。

7.根据权利要求6所述的一种掩膜台垂直运动分量的测量方法，其特征在于：所述的插值函数为三次多项式函数。