[发明专利]一种位移测量系统以及曝光设备

权利要求书

1.一种位移测量系统，用于测量一运动台相对一目标物的位移，所述目标物通过一主基板固定在所述运动台上方，其特征在于，包括安装在所述运动台下表面的位移传感器、设在所述运动台下方的目标平面光栅以及信号处理单元，所述目标平面光栅为反射光栅，所述位移传感器发射光束至所述目标平面光栅，并接收经所述目标平面光栅反射的光束，所述信号处理单元接收所述位移传感器发送的信号后计算所述运动台相对所述目标平面光栅的位移，再结合所述主基板所在的目标物坐标系与所述目标平面光栅所在的运动台坐标系之间的位置关系计算所述运动台相对所述目标物的位移。

2.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述目标平面光栅包括沿X、Y方向布置的二维栅线。

3.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述主基板上固定有一零位传感器，用于测量所述运动台移动至零位时与所述主基板的相对位置。

4.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述主基板上固定有一位置传感器，用于测量所述主基板与所述目标平面光栅的相对位置。

5.如权利要求4所述的位移测量系统，其特征在于，所述位置传感器为光学测量传感器。

6.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述运动台下表面安装有至少三个所述位移传感器，用于测量所述运动台相对所述目标物的六自由度位移。

7.如权利要求6所述的位移测量系统，其特征在于，所述至少3个位移传感器均匀分布于所述运动台下表面，其中三个位移传感器成三角形分布。

8.如权利要求7所述的位移测量系统，其特征在于，每个所述位移传感器均包括至少一组一维位移传感器，所述一维位移传感器包括出射光、参考衍射光栅以及光电探测器，所述参考衍射光栅为透射光栅，所述出射光被所述参考衍射光栅分成不同级次的衍射光后入射至所述目标平面光栅，所述光电探测器用于接收被所述目标平面光栅反射的衍射光，测量所述位移传感器在所述一维位移传感器测量的方向上相对所述目标平面光栅的位移量。

9.如权利要求8所述的位移测量系统，其特征在于，所述三个位移传感器中至少包含六组一维位移传感器，所述六组一维位移传感器分布在X、Y、Z三个方向上。

10.如权利要求9所述的位移测量系统，其特征在于，一个位移传感器中包含三组一维位移传感器，其中两组一维位移传感器用于测量所述位移传感器相对所述目标平面光栅X、Z向的位移量，一组一维位移传感器用于测量所述位移传感器相对所述目标平面光栅Y向的位移量；另一个位移传感器中包含两组一维位移传感器，用于测量所述位移传感器相对所述目标平面光栅X/Y、Z向的位移量；另一个位移传感器中包含一组一维位移传感器，用于测量所述位移传感器相对所述目标平面光栅Z向的位移量。

11.如权利要求10所述的位移测量系统，其特征在于，位于同一个位移传感器中的两组一维位移传感器在同一方向上成对角分布方式。

12.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述目标平面光栅采用两种折射率的材料等周期分布形成，且所述目标平面光栅的上表面平滑。

13.一种包括如权利要求1至12中任一所述的位移测量系统的曝光设备，其特征在于，所述目标物为投影物镜，所述目标平面光栅下方设有驱动所述运动台的磁钢阵列，所述目标平面光栅与所述磁钢阵列成非接触设置。

14.如权利要求13所述的曝光设备，其特征在于，所述运动台底部设置有超导体。

15.如权利要求14所述的曝光设备，其特征在于，所述超导体为多个，多个超导体在所述运动台底部呈中心对称的结构分布。