[发明专利]位移测量系统及光刻设备

说明书

本发明提供了一种位移测量系统和光刻设备，涉及光栅测量技术领域，包括光栅安装板以及沿第一方向依次设置在光栅安装板上的曝光位光栅和预处理位光栅，曝光位光栅和预处理位光栅分别包括一回字型光栅；还包括工件台以及间隔设置在工件台表面的探测机构，工件台与光栅安装板沿第二方向间隔设置，探测机构与曝光位光栅和预处理位光栅配合，用于提供位移测量系统的测量基准；第一方向与第二方向垂直，曝光位光栅和预处理位光栅分别包括一回字型光栅，当工件台沿第一方向由预处理位向曝光位换台操作时，探测机构仅需要经过曝光位光栅和预处理位光栅之间的一个狭缝，切换时通过相对简单的解算过程即可完成测量，简化了平面光栅测量系统边缘切换。

技术领域

本发明涉及光栅测量技术领域，尤其是涉及一种位移测量系统及光刻设备。

背景技术

平面光栅作为常见的能产生衍射现象的光学器件，主要应用于光谱分析和光波长的测量等。现有测量系统中的测量光栅包括依次设置的曝光位光栅和预处理位光栅，并配合特定的工件台探测器为光栅干涉测量系统提供测量基准，实现位移测量。基于测量精度的需要，一方面，对切换的解算过程进行优化，提高解算的效率及精度，另一方面，还可以从测量系统的各组件着手，其中，光栅布局形式也是影响因素之一。

现有技术中采用八片L型二维光栅拼接而成的两个口字型光栅，其中一个形成曝光位光栅，另一个形成预处理位光栅，曝光位光栅与预处理位光栅之间具有一条狭缝，且曝光位光栅和预处理位光栅内也各存在一条狭缝，通常每个探测器经过狭缝时都需要经过转换才能完成测量，因此，在探测器进行测量时，狭缝越多，平面光栅边缘的切换过程就越复杂，也就难以满足更高的测量需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位移测量系统及光刻设备，以缓解了现有光栅拼接方法存在的平面光栅边缘切换过程复杂，难以满足更高的测量需求的技术问题。

本发明提供的位移测量系统，包括光栅安装板以及沿第一方向依次设置在所述光栅安装板上的曝光位光栅和预处理位光栅，所述曝光位光栅和所述预处理位光栅分别包括一回字型光栅；

所述位移测量系统还包括工件台以及间隔设置在所述工件台表面的探测机构，所述工件台与所述光栅安装板沿第二方向间隔设置，所述探测机构与所述曝光位光栅和预处理位光栅配合，用于提供所述位移测量系统的测量基准；

所述第一方向与所述第二方向垂直。

进一步的，所述回字型光栅包括两个沿第三方向间隔且相对设置的“C”字型平面光栅；

所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

进一步的，所述回字型光栅为平面反射型二维光栅，且所述回字型光栅的下表面平行于所述工件台的表面。

进一步的，所述回字型光栅通过范德华力或者胶合方式连接在所述光栅安装板的下表面。

进一步的，所述探测机构包括四个探测器，所述工件台为矩形结构，所述矩形结构的每个角设置有一个所述探测器，四个所述探测器在所述第一方向上的投影不重合；

当一个探测器处于无效区域时，无法接收到平面光栅的衍射回光，只能凭借其它探测器的位移测量值，解算出六自由度位移，不同探测器陆续经过无效区域，需要不断切换解算所需的测量值。

进一步的，所述探测器为具有二自由度测量功能的光栅干涉仪或光栅编码器。

进一步的，所述探测器包括探测器镜组、入光/回光信号接收器和安装座组件；所述探测器镜组与所述入光/回光信号接收器通过所述安装座组件固定在所述工件台的表面；

所述探测器镜组用于产生激光干涉信号，所述入光/回光信号接收器用于提供输入信号及接收输出干涉信号。