一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，属于精密仪器以及精密测量技术领域，本发明专利技术为了解决现有技术中无法测量复眼单元在运动时的俯仰角和翻滚角误差，无法评估复眼单元工作时的运动精度与运动稳定性的问题，本发明专利技术提供的一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置包括基座、测量框架、复眼单元、第一干涉仪测量组和第二干涉仪测量组。本发明专利技术利用两组所述干涉仪实时测量复眼单元运动时待测点的位置信息，并与理论模型对比得出复眼单元的在两个自由度上的运动误差，从而为复眼单元运动的误差标定提供数据支撑，对评估复眼单元运动精度、环境相应与运动稳定性具有重要意义。重要意义。重要意义。
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置
[0001]本专利技术属于精密仪器以及精密测量
，具体涉及一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置。
技术介绍
[0002]光刻机是用于制造晶体管、wire和其他芯片核心组建的关键设备，对研制世界最快尖端计算机处理器并保证处理器运算效率与精度至关重要。光刻机系统具有高集成度，其有限的空间内至少包括十万个微小且协调运作的功能单元，任意一个功能单元的性能与功能均可对光刻机整体的性能产生重要的影响，因而保证光刻机功能单元的运动精度、使用效率与稳定性必不可少。
[0003]光刻机系统结构复杂，其主要包括光源与照明系统、物镜系统、运动台系统、控制系统、环控系统及精密测量系统等六大分系统，分系统间相互协同合作以实现光刻机复杂的功能与特性。复眼单元是光刻机光源与照明系统的重要组成单元，其主要用于光刻机光路的分光与导向作用，因而其运动精度与稳定性具有严苛的要求。此外，通常情况下复眼单元至少包含两个自由度的旋转运动，因而在其研制过程中如何定量评估其各自由度方向的运动精度是其设计合理性的重要评价标准。
[0004]现阶段针对光刻机复眼单元运动误差标定装置研制的相关研究工作较少，这主要是由于光刻机复眼系统整体尺寸小、集成度高且测量方式局限导致的。激光干涉仪，尤其是双频激光干涉仪具有较高的测量精度并广泛用于精密仪器对检测中。研制一种基于激光干涉仪对复眼单元运动误差测量装置，对评估复眼单元对运动精度、环境相应与运动稳定性具有重要意义，在协助研制高精度光刻机复眼单元的同时，还可面向我国高端制造装备的重要需求，填补我国光刻机复眼单元误差测量装置的空白。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了解决现有技术中无法测量复眼单元在运动时的俯仰角和翻滚角误差，无法评估复眼单元工作时的运动精度与运动稳定性的问题，进而提供一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置；
[0006]一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，所述测量装置包括基座、测量框架、复眼单元、第一干涉仪测量组和第二干涉仪测量组，所述测量框架设置在基座的上表面上，且测量框架与基座的上表面固定连接，复眼单元设置在测量框架中，且复眼单元位于测量框架的中心处，第一干涉仪测量组和第二干涉仪测量组均固定在测量框架的顶部，且第一干涉仪测量组和第二干涉仪测量组呈正交设置，第一干涉仪测量组和第二干涉仪测量组的测量部均与复眼单元对应设置；
[0007]进一步地，所述测量框架包括矩形框架体、十字支撑梁和四个支撑脚，四个支撑脚分别设置在矩形框架体下表面的四角处，每个支撑脚的顶端与矩形框架体的下表面固定连接，每个支撑脚的底端与基座上表面固定连接，十字支撑梁设置在矩形框架体中，且十字支
撑梁的中心点与矩形框架体的中心中心点对应设置，十字支撑梁的每端与矩形框架体中的一个侧边框固定连接；
[0008]进一步地，所述复眼单元包括安装法兰、驱动装置和光学元件，安装法兰设置在十字支撑梁的正下方，且安装法兰的中心点与十字支撑梁的中心点同轴设置，驱动装置的固定端安装在安装法兰上，光学元件安装在驱动装置的输出端上；
[0009]进一步地，所述第一干涉仪测量组包括两个一号干涉仪、两个一号入射分光镜和中心折射镜块，中心折射镜块固定安装在十字支撑梁上表面的中心处，两个一号入射分光镜沿横向对称设置在中心折射镜块的两侧，且每个一号入射分光镜与十字支撑梁中横向梁的上表面固定连接，每个一号干涉仪设置在一个一号入射分光镜与中心折射镜块之间，且每个一号干涉仪与十字支撑梁中横向梁的上表面固定连接，每个一号入射分光镜与一个一号干涉仪的入射端对应设置，每个一号干涉仪的发射端与中心折射镜块的一个入射口对应设置；
[0010]进一步地，所述中心折射镜块内置两块相背设置的一号折射镜，中心折射镜块外表面加工有两个入射口，每个入射口与一块一号折射镜对应设置；
[0011]进一步地，所述十字支撑梁的中心处加工有中心折射镜块安装嵌槽，中心折射镜块安装在中心折射镜块安装嵌槽中，中心折射镜块安装嵌槽的底部加工有一号透光孔，一号透光孔与光学元件对应设置；
[0012]进一步地，所述十字支撑梁中横向梁的上表面加工有两个一号干涉仪定位凹槽，每个一号干涉仪安装在一个一号干涉仪定位凹槽中；
[0013]进一步地，所述第二干涉仪测量组包括两个干涉仪测量单元，两个干涉仪测量单元沿纵向对称设置在中心折射镜块的两侧，且每个干涉仪测量单元与十字支撑梁中的纵向梁上表面固定连接；
[0014]进一步地，所述干涉仪测量单元包括二号干涉仪、二号入射分光镜和二号折射镜，二号入射分光镜、二号干涉仪和二号折射镜依次同轴设置，且二号入射分光镜、二号干涉仪和二号折射镜均与十字支撑梁中纵向梁的上表面固定连接，二号入射分光镜设置在二号干涉仪的入射端，二号干涉仪的发射端与和二号折射镜对应设置；
[0015]进一步地，所述十字支撑梁中纵向梁的上表面加工有两个二号折射镜放置凹槽，每个二号折射镜放置凹槽与一个二号折射镜对应设置，每个二号折射镜放置凹槽的底部加工有二号透光孔，且二号透光孔与与光学元件对应设置，每个二号折射镜安装在一个二号折射镜放置凹槽中，十字支撑梁中纵向梁的上表面还加工有两个二号干涉仪定位凹槽，每个二号干涉仪安装在一个一号干涉仪定位凹槽中。
[0016]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0017]本专利技术提供的一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，填补我国光刻机复眼单元误差测量装置的空白。本专利技术利用激光干涉仪实现了对光刻机复眼单元在工作中的运动误差进行测量，同时所提出的测量装置中，两组干涉仪互不影响，可以相互独立完成误差的测量，通过第一干涉仪测量组反馈的距离信息，可以计算出延Y轴的待测点在基准坐标系中延Z轴的变化量，从而可以与待测点的理论空间位置做对比，得到当前光学元件翻滚角的偏差值，通过第二干涉仪测量组反馈的距离信息，可以计算出延X轴的待测点在基准坐标系中延Z轴的变化量，从而可以与待测点的理论空间位置做对比，得到当前光学元件俯
仰角的偏差值，极大的提高了复眼单元运动误差测量的准确性和高精度性。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的总体结构图；
[0019]图2是本专利技术中复眼单元、第一干涉仪测量组、第二干涉仪测量组的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术的俯视图；
[0021]图4是本专利技术中驱动装置的结构示意图；
[0022]图5是本专利技术中驱动装置的主剖示意图；
[0023]图6是本专利技术中驱动装置中输入端二维旋转铰链的结构示意图；
[0024]图7是本专利技术中驱动装置中直线补偿机构的结构示意图；
[0025]图中：1基座、2测量框架、3复眼单元、31安装法兰、32驱动装置、321外壳、322直线致动器、323输入端二维旋转铰链、324驱动杆、325直线补偿机构、3251输入端连接框、3253输出端连接框、3253四边形柔性直线运动机构、32531输入端运动块、32本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，其特征在于：所述测量装置包括基座(1)、测量框架(2)、复眼单元(3)、第一干涉仪测量组(4)和第二干涉仪测量组(5)，所述测量框架(2)设置在基座(1)的上表面上，且测量框架(2)与基座(1)的上表面固定连接，复眼单元(3)设置在测量框架(2)中，且复眼单元(3)位于测量框架(2)的中心处，第一干涉仪测量组(4)和第二干涉仪测量组(5)均固定在测量框架(2)的顶部，且第一干涉仪测量组(4)和第二干涉仪测量组(5)呈正交设置，第一干涉仪测量组(4)和第二干涉仪测量组(5)的测量部均与复眼单元(3)对应设置。2.根据权利要求1中所述的一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，其特征在于：所述测量框架(2)包括矩形框架体、十字支撑梁和四个支撑脚，四个支撑脚分别设置在矩形框架体下表面的四角处，每个支撑脚的顶端与矩形框架体的下表面固定连接，每个支撑脚的底端与基座(1)上表面固定连接，十字支撑梁设置在矩形框架体中，且十字支撑梁的中心点与矩形框架体的中心中心点对应设置，十字支撑梁的每端与矩形框架体中的一个侧边框固定连接。3.根据权利要求1中所述的一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，其特征在于：所述复眼单元(3)包括安装法兰(31)、驱动装置(32)和光学元件(33)，安装法兰(31)设置在十字支撑梁的正下方，且安装法兰(31)的中心点与十字支撑梁的中心点同轴设置，驱动装置(32)的固定端安装在安装法兰(31)上，光学元件(33)安装在驱动装置(32)的输出端上。4.根据权利要求1中所述的一种基于激光干涉仪的复眼单元运动误差测量装置，其特征在于：所述第一干涉仪测量组(4)包括两个一号干涉仪(41)、两个一号入射分光镜(42)和中心折射镜块(43)，中心折射镜块(43)固定安装在十字支撑梁上表面的中心处，两个一号入射分光镜(42)沿横向对称设置在中心折射镜块(43)的两侧，且每个一号入射分光镜(42)与十字支撑梁中横向梁的上表面固定连接，每个一号干涉仪(41)设置在一个一号入射分光镜(42)与中心折射镜块(43)之间，且每个一号干涉仪(41)与十字支撑梁中横向梁的上表面固定连接，每个一号入射分光镜(42)与一个一号干涉仪(41)的入射端对应设置，每个一号干涉仪(...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑威，晏祯卓，赵鹏越，王继尧，李一帆，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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