光刻機工件臺六自由度零位傳感器結構設計與信號處理.pdf

1、半導體產業(yè)在經濟生產中扮演的角色越來越重要，作為半導體芯片的主要生產設備，光刻機工件臺的定位精度直接影響到芯片的線寬及產率。本論文的研究就是建立在步進掃描投影式光刻機基礎上。工件臺的六自由度測量由光柵尺和激光干涉儀等光學傳感器等傳感器測得，但激光干涉儀是增量式傳感器，零位校準是其正常工作的必要條件，本文將針對這一過程設計一種六自由度零位傳感器，并將測得的零位數據進行信號處理后傳遞給信號采集卡，進而對激光干涉儀的零位補償值進行修正。

2、>　　首先，本文首先簡要介紹了目前常用的幾種微位移測量方法，根據各種方法的特點，最終選擇光學三角法作為位移測量方法。然后分別分析了位置敏感傳感器和角錐棱鏡的基本工作原理，并對位置敏感傳感器結合角錐棱鏡的六自由度測量方法進行了闡述。
　　其次，本文在基于位置敏感傳感器的微位移測量原理分析的基礎上，從光學、機械、硬件電路三個方面詳細闡釋了二自由度測量系統(tǒng)的具體設計與實現過程。，主要包括光學系統(tǒng)分析、關鍵器件選型、機械結構分析、硬件電路

3、設計及軟件程序設計等工作。
　　然后，針對本文設計與實現的二自由度測量系統(tǒng)，先對系統(tǒng)可能存在的誤差進行分析，設計了相應的實驗方案對系統(tǒng)性能進行評價，再對分辨力、重復性兩個方面進行測試，得出實驗結果，驗證了二自由度測量系統(tǒng)設計的可行性。
　　最后，本文對激光干涉儀系統(tǒng)的零位校準問題進行了研究。激光干涉儀是實現光刻機工件臺六自由度測量的關鍵傳感器，而零位校準是其正常工作的先決條件，這一過程則由本文設計的零位傳感器實現。根據零位傳