一种利用激光干涉仪测量硅片台多自由度位移的装置

摘要

一种利用激光干涉仪测量硅片台多自由度位移的装置，该测量装置包括：激光器、平面镜干涉仪、接收器、读数单元、偏振装置、平面反射镜以及安装于硅片台上的反射透射棱镜，反射透射棱镜具有偏振镜面和反射镜面。平面镜干涉仪沿水平方向至少出射两束光，其中一束经偏振装置与反射透射棱镜的偏振镜面，传播方向由水平方向变为垂直方向，用于测量垂向位移；其余未经偏振装置的测量光，用于测量水平等方向位移。本发明在满足硅片台测量需求的基础上，极大地降低了硅片台体积和质量，提高了硅片台系统动态性能、功耗等性能指标。

主权项

一种利用激光干涉仪测量硅片台多自由度位移的装置，包括激光器（1）、第一平面镜干涉仪（2）、长反射镜、平面反射镜（6），接收器（8）和读数单元（9），测量多自由度位移的装置还包括偏振装置（3）；长反射镜安装于硅片台（5）上，平面反射镜（6）安装于测量机架（7）上；其特征在于：所述的长反射镜采用反射透射棱镜（4），反射透射棱镜（4）含有偏振镜面（4a）和反射镜面（4b），反射镜面（4b）与硅片台（5）的一个侧面平行或重合，偏振镜面（4a）与反射镜面（4b）呈锐角；所述偏振镜面（4a）能够使振动方向相互垂直的两束线偏振测量光中的一束透射，另一束反射；偏振装置（3）位于第一平面镜干涉仪（2）与反射透射棱镜（4）之间的一条光路上；所述的第一平面镜干涉仪（2）至少出射两束测量光。激光器（1）发出的光经第一平面镜干涉仪（2）后，至少出射两束沿x向的测量光，其中一束测量光经偏振装置（3）后，光矢量振动方向改变90°，该束测量光入射至反射透射棱镜（4）的偏振镜面（4a）后发生反射，反射的光束沿z向入射至平面反射镜（6）后再发生反射，继而沿原光路返回至第一平面镜干涉仪（2）；其余测量光入射至偏振镜面（4a）后发生透射，透射光束入射至反射镜面（4b）后发生反射，反射光束沿原光路返回第一平面镜干涉仪（2）；当硅片台（5）在多个自由度方向上运动时，第一平面镜干涉仪（2）处将形成包含多个自由度位移信息的光信号，光信号经光纤传播由接收器（8）接收后转化为电信号，电信号经读数单元（9）进行计数、解算，最终输出硅片台（5）的多自由度位移测量值。