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1. (WO2014201950) DISPLACEMENT MEASUREMENT SYSTEM FOR TWO-DEGREE-OF-FREEDOM HETERODYNE GRATING INTERFEROMETER
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Pub. No.: WO/2014/201950 International Application No.: PCT/CN2014/079223
Publication Date: 24.12.2014 International Filing Date: 05.06.2014
IPC:
G01B 11/02 (2006.01)
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
B
MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11
Measuring arrangements characterised by the use of optical means
02
for measuring length, width, or thickness
Applicants:
清华大学 TSINGHUA UNIVERSITY [CN/CN]; 中国北京市 海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室 Post Box 100084 Branch 82, Tsinghua Univeristy Patent Office, Haidian District Beijing 100084, CN
Inventors:
张鸣 ZHANG, Ming; CN
朱煜 ZHU, Yu; CN
王磊杰 WANG, Leijie; CN
杨开明 YANG, Kaiming; CN
刘召 LIU, Zhao; CN
成荣 CHENG, Rong; CN
刘昊 LIU, Hao; CN
徐登峰 XU, Dengfeng; CN
叶伟楠 YE, Weinan; CN
张利 ZHANG, Li; CN
赵彦坡 ZHAO, Yanpo; CN
田丽 TIAN, Li; CN
张金 ZHANG, Jin; CN
胡金春 HU, Jinchun; CN
穆海华 MU, Haihua; CN
尹文生 YIN, Wensheng; CN
秦慧超 QIN, Huichao; CN
Agent:
北京鸿元知识产权代理有限公司 BEIJING GRANDER IP LAW FIRM; 中国北京市 朝阳区光华路7号汉威大厦东区18A6室 Room 18A6, East Wing, Hanwei plaza, No.7 Guanghua Road, Chaoyang District Beijing 100004, CN
Priority Data:
201310243113.X19.06.2013CN
Title (EN) DISPLACEMENT MEASUREMENT SYSTEM FOR TWO-DEGREE-OF-FREEDOM HETERODYNE GRATING INTERFEROMETER
(FR) SYSTÈME DE MESURE DE DÉPLACEMENT POUR INTERFÉROMÈTRE À RÉSEAU HÉTÉRODYNE À DEUX DEGRÉS DE LIBERTÉ
(ZH) 一种二自由度外差光栅干涉仪位移测量系统
Abstract:
(EN) A displacement measurement system for a two-degree-of-freedom heterodyne grating interferometer, comprising a double-frequency laser (1), a grating interferometer (2), a measurement grating (3), a receiver (4) and an electronic signal processing component (5), wherein the grating interferometer (2) comprises a polarizing spectroscope (21), a reference grating (22) and dioptric elements (23a, 23b, 23c). The measurement system achieves the displacement measurement on the basis of the grating diffraction, the optical Doppler effect and the optical beat frequency principle. After the double-frequency laser emitted from the double-frequency laser (1) is incident onto the grating interferometer (2) and the measurement grating (3), two paths of optical signals are output to the receiver (4), and then to the electronic signal processing component (5). When the grating interferometer (2) and the measurement grating (3) conduct two-degree-of-freedom linear relative motion, the system can output two linear displacements. The measurement system can achieve sub-nanometer or even higher resolution and accuracy, and can simultaneously measure two linear displacements. The measurement system has the advantages of insensitivity to the environment, high measurement accuracy, a small volume and light weight, and can improve the comprehensive performance of a workpiece stage as a position measurement system for an ultra-precise workpiece stage of a photoetching machine.
(FR) La présente invention concerne un système de mesure de déplacement pour interféromètre à réseau hétérodyne à deux degrés de liberté, comprenant un laser double fréquence (1), un interféromètre à réseau (2), un réseau de mesure (3), un récepteur (4), et un composant de traitement de signaux électroniques (5). L'interféromètre à réseau (2) comprend un spectroscope de polarisation (21), un réseau de référence (22), et des éléments dioptriques (23a, 23b, 23c). Le système de mesure réalise la mesure de déplacement en se basant sur la diffraction de réseau, sur l'effet Doppler optique, et sur le principe de la fréquence de battement optique. Après que le rayon laser double fréquence émis depuis le laser double fréquence (1) a atteint l'interféromètre à réseau (2) et le réseau de mesure (3), deux voies de signaux optiques sont sorties vers le récepteur (4), puis vers le composant de traitement de signaux électroniques (5). Lorsque l'interféromètre à réseau (2) et le réseau de mesure (3) réalisent un déplacement relatif linéaire à deux degrés de liberté, le système peut sortir deux déplacements linéaires. Le système de mesure peut réaliser des mesures inférieures au nanomètre, ou même une résolution et une précision plus élevées, et peut mesurer simultanément deux déplacements linéaires. Le système de mesure présente l'avantage d'être insensible à l'environnement, offre une précision de mesure élevée, occupe un faible volume en ayant un poids léger, et peut améliorer les performances générales d'une platine de pièce de travail en tant que système de mesure de position pour platine de pièce de travail ultra-précise d'une machine de photogravure.
(ZH) 一种二自由度外差光栅干涉仪位移测量系统,包括双频激光器(1)、光栅干涉仪(2)、测量光栅(3)、接收器(4)、电子信号处理部件(5);光栅干涉仪(2)包括偏振分光镜(21)、参考光栅(22)、折光元件(23a,23b,23c);该测量系统基于光栅衍射、光学多普勒效应和光学拍频原理实现位移测量。双频激光器(1)出射的双频激光入射至光栅干涉仪(2)、测量光栅(3)后输出两路光信号至接收器(4),后至电子信号处理部件(5)。当光栅干涉仪(2)与测量光栅(3)做二自由度线性相对运动时,系统可输出二个线性位移。该测量系统能够实现亚纳米甚至更高分辨率及精度,且能够同时测量二个线性位移。该测量系统具有对环境不敏感、测量精度高、体积小、质量轻等优点,作为光刻机超精密工件台位置测量系统可提升工件台综合性能。
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)