工件台垂向位置测量系统技术方案

本发明专利技术提出一种工件台的垂向位置测量系统，包括两个角反射镜、两个光束产生/探测装置。两个角反射镜分别安装在工件台的x向的两侧，包括连接成直角的两片反射镜片。两个光束产生/探测装置分别发出光束照射两个角反射镜，并探测角反射镜所反射的光束。两个光束产生/探测装置安装在工件台的基准位置上，根据公式得到工件台的z向位置，其中k为工件台的x向宽度，(x0，y0)为工件台的当前位置，z1、z2分别为第一光束产生/探测装置和第二光束产生/探测装置测得的工件台的z向位置。本发明专利技术提出的工件台的垂向位置测量系统利用角反射镜对光线进行反射，误差小，节省测试时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量系统，且特别涉及一种工件台垂向位置的测量系统。
技术介绍
在高端光刻机当中，要求工件台的定位精度达到很高的水平。对于测定工件台位置的测量工具，则要求其不仅能够提供高精度测量，更要求其测量结构简单，测量过程快速且易于校正。当前，高端光刻机当中工件台的位置基本都采用激光干涉仪来测量。美国专利 US6020964、US7158236、US6980279提出了几套由激光干涉仪组成的测量系统进行工件台位置测量的技术方案。在测量工件台的ζ向位置方面，这些方案都是以不同方式在工件台侧面安装反射镜，将水平入射的测量光束反射为竖直向上(如图7、图9所示)。安装在工件台上方的另一个反射镜将该竖直向上的光束反射回工件台上的反射镜，经过工件台侧面的反射镜后，光束再次由竖直光束变成水平出射光束，最后返回干涉仪。这种系统的测量光束的相位变化包含了工件台的水平位置变化和ζ向位置变化两个信息。利用另一路单独的水平位置测量信息，可以从中提取出工件台的ζ向位置变化。这类方法利用高分辨率的激光干涉仪测量工件台的ζ向位置。激光干涉仪测量从光束出射端到接收端之间的光束长度从而实现对工件台位置的测量。如图8所示，由于工件台的反射镜为平面镜，当工件台旋转或者倾斜时会导致光束偏转从而产生余弦误差。为了消除这方面的误差，测量系统需要进行大量的误差补偿和校正。测量系统越庞大，这方面的补偿就越复杂，这就大幅降低位置测量系统中的位置计算速度和测量效率。这类方法的测量光线普遍都经过较长距离的传播，但是测量的目标长度只是这些长度的一小部分，这样势必会大幅降低测量信息的信噪比。测量光线经过如此长距离的传播，借助光波波长进行距离测量的干涉仪信号很容易受环境因素的影响。
技术实现思路
本专利技术提出一种工件台的垂向位置测量系统，利用角反射镜对光线进行反射，误差小，节省测试时间。为了达到上述目的，本专利技术提出一种工件台的垂向位置测量系统，包括第一角反射镜和第二角反射镜，分别安装在工件台的X向的两侧，第一角反射镜和第二角反射镜包括两片反射镜片，两片反射镜片连接成直角；第一光束产生/探测装置，对应于第一角反射镜的位置，用以产生光束至第一角反射镜，并且探测由第一角反射镜所反射的光束；第二光束产生/探测装置，对应于第二角反射镜的位置，用以产生光束至第二角反射镜，并且探测由第二角反射镜所反射的光束，第一光束产生/探测装置和第二光束产生/探测装置安装在所述工件台的基准位置上，不随该工件台移动。进一步说，根据公式权利要求1.一种工件台的垂向位置测量系统，其特征在于，包括第一角反射镜和第二角反射镜，分别安装在所述工件台的X向的两侧，所述第一角反射镜和第二角反射镜包括两片反射镜片，所述两片反射镜片连接成直角；第一光束产生/探测装置，对应于所述第一角反射镜的位置，用以产生光束至所述第一角反射镜，并且探测由所述第一角反射镜所反射的光束；第二光束产生/探测装置，对应于所述第二角反射镜的位置，用以产生光束至所述第二角反射镜，并且探测由所述第二角反射镜所反射的光束，所述第一光束产生/探测装置和第二光束产生/探测装置安装在所述工件台的基准位置上，不随该工件台移动。2.根据权利要求1所述的工件台的垂向位置测量系统，其特征在于，根据公式3.根据权利要求1所述的工件台的垂向位置测量系统，其特征在于，根据公式4.根据权利要求1所述的工件台的垂向位置测量系统，其特征在于，所述角反射镜的宽度与所述工件台在χ向的宽度相同。5.根据权利要求1所述的工件台的垂向位置测量系统，其特征在于，所述工件台为光刻机中用于承载硅片或掩模的工件台。6.根据权利要求1所述的工件台的垂向位置测量系统，其特征在于，还包括 第三光束产生/探测装置，与所述第二光束产生/探测装置位于所述工件台的同一侧，用以产生光束至所述第二角反射镜，并且探测由所述第二角反射镜所反射的光束； 根据公式全文摘要本专利技术提出一种工件台的垂向位置测量系统，包括两个角反射镜、两个光束产生/探测装置。两个角反射镜分别安装在工件台的x向的两侧，包括连接成直角的两片反射镜片。两个光束产生/探测装置分别发出光束照射两个角反射镜，并探测角反射镜所反射的光束。两个光束产生/探测装置安装在工件台的基准位置上，根据公式得到工件台的z向位置，其中k为工件台的x向宽度，(x0，y0)为工件台的当前位置，z1、z2分别为第一光束产生/探测装置和第二光束产生/探测装置测得的工件台的z向位置。本专利技术提出的工件台的垂向位置测量系统利用角反射镜对光线进行反射，误差小，节省测试时间。文档编号G01B11/02GK102445854SQ201010508118公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日专利技术者林彬 申请人:上海微电子装备有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林彬，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：