雙頻激光測量系統(tǒng)及其在lC加工設(shè)備中的應(yīng)用

　　前言

　　IC加工設(shè)備例如電子束曝光機(jī)、圖形發(fā)生器以及投影光刻機(jī)中的精密定位x一y工件臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)際上是帶有座標(biāo)測量的雙向定位工件臺(tái)系統(tǒng)，工件臺(tái)系統(tǒng)的定位精度直接影響圖形加工精度。眾所周知，工件臺(tái)系統(tǒng)精度是機(jī)械結(jié)構(gòu)精度和測量系統(tǒng)精度的綜合，精密定位工件臺(tái)的座標(biāo)測量方法普遍采用激光干涉儀法。因此在設(shè)計(jì)合理的工件臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時(shí)，必須合理選擇高精度、高速度和高可靠性的測量系統(tǒng)。美國HP公司生產(chǎn)的5501型雙領(lǐng)激光側(cè)量系統(tǒng)普遍地應(yīng)用于IC加工設(shè)備中。表1列出幾種電子柬曝光機(jī)、投影光刻機(jī)以及圖形發(fā)生器中采用雙頻激光測量精密定位工件臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)。

　　雙頻激光測量系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　以往采用的單頻激光測量系統(tǒng)是一個(gè)直流測量系統(tǒng)，接收器接收到的信號(hào)是激光相干后產(chǎn)生的光亮暗變化條紋，前置放大器采用直流放大器，該系統(tǒng)必然存在直流光平和直流電平的漂移問題，抗干擾性差，工作不穩(wěn)定.采用雙頻激光測量系統(tǒng)，激光束是包含有兩個(gè)頻率f1和f2且幅值相等的光束，.分別表示為：

　　脈沖數(shù)N。由以上分析可見雙頻激光測量系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)交流測量系統(tǒng)，前置放大器可采用高倍率的交流放大器，因此無零點(diǎn)漂移，抗干擾性好，工作穩(wěn)定，光強(qiáng)衰減到90%仍然能得到所需要的信號(hào)。國內(nèi)外IC加工設(shè)備廣泛采用美國HP公司生產(chǎn)的5501型雙頻激光測量系統(tǒng)，作為精密定位x一y工件臺(tái)的位置測量系統(tǒng)。