[发明专利]位移检测装置

说明书

本发明提供一种即使在衍射光栅向测量方向以外的方向发生了位移或发生了倾斜的情况下也能够减少测量误差的位移检测装置。位移检测装置(1)具备照射光的光源(2)、光束分割部(3)、衍射光栅(4)、衍射光反射部(6)、校正透镜(7)、光束耦合部(9)以及光接收部(8)。衍射光反射部(6)使第一光束(L₁)和第二光束(L₂)以与衍射光栅(4)的测定面的一面垂直且相互平行的方式反射。校正透镜(7)配置在衍射光反射部(6)与衍射光栅(4)之间。

技术领域

本发明涉及一种使用了光栅干涉仪的位移检测装置。

背景技术

以往，作为进行直线位移、旋转位移的精密测定的测定器，广泛使用了利用形成有周期性的明暗、凹凸的光栅及LED等光源来以光学方式进行位移测量的装置。近年来，以半导体制造装置为中心寻求一种能够进行1nm以下的位移的测量的被高分辨率化的位移检测装置。

作为以往的这种位移检测装置，例如有专利文献1所记载的那样的装置。在该专利文献1所记载的位移检测装置中，使从光源照射的光向衍射光栅垂直地入射，生成了两个衍射光。并且，使该衍射光再次向衍射光栅照射，生成了两次衍射后的衍射光。然后，使两个两次衍射后的衍射光叠加进行干涉，得到了干涉光。然后，通过光接收元件接收干涉光，来检测衍射光栅的位移。

专利文献1：日本特开2012-2787号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以往的专利文献1所记载的位移检测装置中，具有以下问题：在衍射光栅向测量方向以外的方向产生位移或发生了倾斜的情况下，产生测量误差。

考虑上述的问题点，本发明的目的在于提供一种即使在衍射光栅向测量方向以外产生了位移或发生了倾斜的情况下也能够减少测量误差的位移检测装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题并达成本发明的目的，本发明的位移检测装置具备光源、光束分割部、衍射光栅、第一反射镜、第二反射镜、衍射光反射部、校正透镜、光束耦合部以及光接收部。光源用于照射光。光束分割部将从光源射出的光分割为第一光束和第二光束。衍射光栅使由光束分割部分割得到的第一光束和第二光束衍射。第一反射镜使由光束分割部分割得到的第一光束以规定的角度向衍射光栅入射。第二反射镜使由光束分割部分割得到的第二光束以规定的角度向衍射光栅入射。衍射光反射部使由衍射光栅衍射后的第一光束和第二光束反射，并再次向衍射光栅入射。校正透镜配置在衍射光反射部与衍射光栅之间。光束耦合部将由衍射光栅再次衍射后的第一光束和第二光束叠加。光接收部接收由光束耦合部叠加后的第一光束和第二光束的干涉光。衍射光反射部被配置为，衍射光反射部的反射面与衍射光栅的测定面平行。而且，校正透镜被配置为，校正透镜的中心轴与衍射光栅的测定面垂直。

发明的效果

根据本发明的位移检测装置，即使衍射光栅倾斜而其姿势发生了变化，也能够减少测量误差。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式例所涉及的位移检测装置的结构的概要结构图。

图2是表示本发明的第一实施方式例所涉及的位移检测装置中的衍射光栅的一例的图。

图3是表示本发明的第一实施方式例所涉及的位移检测装置的相对位置检测器的框图。

图4是表示本发明的第一实施方式例所涉及的位移检测装置中的从光束分割部到光接收部的光路长度的说明图。

图5是表示本发明的第一实施方式例所涉及的位移检测装置中的校正透镜的作用的说明图，是表示衍射光栅发生了倾斜的状态的说明图。