一種測校長程電機導軌非正交性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及影像傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測校長程電機導軌非正交性方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光刻機領(lǐng)域的工件臺是高精度定位運動臺（以下簡稱定位臺)，伺服精度一般在納 米級，需要高精度的控制器、執(zhí)行器和測量系統(tǒng)。目前通常采用的測量系統(tǒng)是干涉儀，但干 涉儀是相對測量系統(tǒng)，定位臺重新上電后其初始位置會發(fā)生改變。因此需要另一絕對測量 系統(tǒng)(一般為編碼尺）給干涉儀確定定位臺的初始位置。
[0003] 這樣定位臺就有兩套測量系統(tǒng)，每套測量系統(tǒng)都會確定一坐標系，干涉儀坐標系 由干涉儀光軸確定，編碼尺坐標系由編碼尺的安裝位置確定，編碼尺一般與同方向的長程 電機導軌平行，因此編碼尺可以表征導軌的非正交性。
[0004] 由于環(huán)境和安裝等因素，這兩個坐標系都不可能是一理想的完全正交的坐標系。 如圖1所示，其中XOY為理想坐標系，Χ'ογ'為干涉儀坐標系，X''〇Y''為編碼尺坐標系。干 涉儀坐標系X向與理想坐標系X向之間的夾角為α，干涉儀坐標系Y向與理想坐標系Y向 之間的夾角為β。編碼尺坐標系X向與干涉儀坐標系X向之間的夾角為kx，編碼尺坐標系 Y向與干涉儀坐標系Y向之間的夾角為ky。
[0005] 又如圖2所示，圖2中IFM表示干涉儀坐標系，ENC表示編碼尺坐標系。當定位臺 由干涉儀測量系統(tǒng)切換為編碼尺測量系統(tǒng)時，其運動軌跡將會從圖2中的IFM切換為ENC。 為保證定位臺可以根據(jù)需要隨時切換兩套測量系統(tǒng)，需要做到如下兩個方面：
[0006] 1.兩套測量系統(tǒng)的坐標系重合，且每套坐標系兩個垂直方向（X向和Y向）
[0007] 正交，如X運動時，Y向的位移（由非伺服測量系統(tǒng)測得）為零，即圖1
[0008] 中kx和ky均為零；
[0009] 2.在同一位置，兩個測量系統(tǒng)的測量值一致。
[0010] 此外，干涉儀是光電測量系統(tǒng)，受環(huán)境和安裝影響較大，因此需要第三方測量系統(tǒng) (比如掩模版或基準板上標記）對干涉儀進行周期校準。
[0011]目前一般利用機械工裝保證長程電機導軌正交(編碼尺與導軌平行，進而間接保 證編碼尺坐標系正交)，利用手動操作，測試多個不同點兩個測量系統(tǒng)的值來計算兩個測量 系統(tǒng)之間的相對增益。但是該方案有如下缺點：
[0012] 1.精度有限，機械安裝導軌精度只能到達百微弧度級，且編碼尺與導軌無法保證 絕對平行；
[0013] 2.以外在的工裝為基準，沒有以干涉儀坐標系為基準。當干涉儀受溫度壓力等環(huán) 境因素影響變化時，編碼尺無法及時做出響應、跟隨變化；
[0014] 3.手動測量費時間、不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種測校長程電機導軌非正交性方法，有 效解決目前技術(shù)中存在的問題和缺點。
[0016] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種測校長程電機導軌非正交性方法，包括：
[0017] 步驟一：將定位臺Y向的伺服測量系統(tǒng)設置為編碼尺，X向伺服測量系統(tǒng)設置為干 涉儀；
[0018] 步驟二：將定位臺沿X向運動，其余自由度均設為零；
[0019] 步驟三：在運動過程中采樣獲取X向編碼尺讀數(shù)、X向干涉儀讀數(shù)以及Y向干涉儀 讀數(shù)；
[0020] 步驟四：根據(jù)X向編碼尺讀數(shù)和X向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐標系X向相對 干涉儀坐標系X向的增益；同時根據(jù)X向干涉儀讀數(shù)和Y向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐 標系X向相對干涉儀坐標系X向之間的夾角；
[0021] 步驟五：將定位臺Y向的伺服測量系統(tǒng)設置為干涉儀，X向伺服測量系統(tǒng)設置為編 碼尺；
[0022] 步驟六：將定位臺沿Y向運動，其余自由度均設為零；
[0023] 步驟七：在運動過程中采樣獲取Y向編碼尺讀數(shù)、Y向干涉儀讀數(shù)以及X向干涉儀 讀數(shù)；
[0024] 步驟八：根據(jù)Y向編碼尺讀數(shù)和Y向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐標系Y向相對 干涉儀坐標系Y向的增益；同時根據(jù)Y向干涉儀讀數(shù)和X向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐 標系Y向相對干涉儀坐標系Y向之間的夾角，即可獲取所述導軌的非正交性。
[0025] 進一步的，在所述的測校長程電機導軌非正交性方法中，步驟二中所述將定位臺 沿X向運動具體為將定位臺沿X向從最小值運動到最大值；步驟六中所述將定位臺沿Y向 運動具體為將定位臺沿Y向從最小值運動到最大值。
[0026] 進一步的，在所述的測校長程電機導軌非正交性方法中，根據(jù)定位臺運動速度、運 動行程、緩存區(qū)容量和伺服周期獲得X向或Y向的所述采樣的頻率。
【主權(quán)項】
1. 一種測校長程電機導軌非正交性方法，其特征在于，包括： 步驟一：將定位臺Y向的伺服測量系統(tǒng)設置為編碼尺，X向伺服測量系統(tǒng)設置為干涉 儀； 步驟二：將定位臺沿X向運動，其余自由度均設為零； 步驟三：在運動過程中采樣獲取X向編碼尺讀數(shù)、X向干涉儀讀數(shù)以及Y向干涉儀讀 數(shù)； 步驟四：根據(jù)X向編碼尺讀數(shù)和X向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐標系X向相對干涉 儀坐標系X向的增益；同時根據(jù)X向干涉儀讀數(shù)和Y向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐標系 X向相對干涉儀坐標系X向之間的夾角； 步驟五：將定位臺Y向的伺服測量系統(tǒng)設置為干涉儀，X向伺服測量系統(tǒng)設置為編碼 尺； 步驟六：將定位臺沿Y向運動，其余自由度均設為零； 步驟七：在運動過程中采樣獲取Y向編碼尺讀數(shù)、Y向干涉儀讀數(shù)以及X向干涉儀讀 數(shù)； 步驟八：根據(jù)Y向編碼尺讀數(shù)和Y向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐標系Y向相對干涉 儀坐標系Y向的增益；同時根據(jù)Y向干涉儀讀數(shù)和X向干涉儀讀數(shù)，擬和計算編碼尺坐標系 Y向相對干涉儀坐標系Y向之間的夾角，即可獲取所述導軌的非正交性。
2. 如權(quán)利要求1所述的測校長程電機導軌非正交性方法，其特征在于，步驟二中所述