掩模台水平向的二维衍射平面光栅测量模型验证

为了降低掩模台位置测量的位置误差,首先阐述了二维衍射平面光栅尺在掩模台上的布局与信号采集模块;然后运用两个二维衍射平面光栅尺建立掩模台位置测量模型;最后以双频激光干涉仪作为参考测量系统,对比两个测量系统的不确定度。实验证明:二维衍射平面光栅尺测量系统的不确定度比较低,可以有效地实现掩模台的三自由度位置超高精密测量。

基于平面光栅尺的掩模台位置误差分析与验证

为实现掩模台水平向三自由度高精度的运动定位,掩模台测量系统需要建立准确的多自由度解耦测量模型。采用二维衍射平面光栅尺建立掩模台自由度位置测量系统,并主要分析平面光栅尺和读头产生的多个安装误差使测量掩模台位置存在偏差的原因。首先结合安装布局设计出三自由度位移模型,然后结合平面光栅尺和读头的安装误差,分析掩模台位置产生阿贝误差与余弦误差的原因,并设计补偿算法来减小掩模台位置误差,再通过MATLAB软件对模型进行仿真,发现耦合系数具有收敛性;最后提出一种误差校准方法,以双频激光干涉仪测量系统为基准,利用最小二乘法拟合平面光栅尺位置模型的自由度耦合系数。结果表明,该算法能有效地对掩模台的阿贝误差与余弦误差进行补偿,实现5nm的测量系统不确定度。