高精度位置检测及定位技术研究.pdf

高精度位置检测及定位技术是当前精密工程领域的一项关键性技术，尤其在光刻机和曝光机纳米工件台的研究中显得尤为重要。该技术主要依赖于精密的位置检测以及精确定位算法，以确保在生产过程中达到高精度和高重复性的定位要求。在光刻工序中，模板与硅片表面的位置误差需要控制在很小的范围内，以应对大规模集成电路向高集成化、微型化发展的趋势。 差动摩尔技术作为一种实现高精度位置检测的技术，在本文中得到了深入的研究和探讨。差动摩尔技术通过利用光栅的衍射现象，实现对位置误差的灵敏检测。文章介绍的理论基础表明，差动摩尔信号可以有效地放大光强值，进而提高位置检测信号的灵敏度。工控机接收到这些差动摩尔信号后，会不断发出控制脉冲，利用步进电机驱动工作台实现高精度的定位，并能够将位置偏差控制在±0.5μm的范围内。 在具体的应用中，高精度位置检测及其定位技术广泛应用于电子网板生产线、半导体集成器件制造以及精密加工业等领域。这种技术的主要研究内容包括两个方面：一是微小偏差的灵敏检测；二是基于检测结果的高精度自动定位。通过研究和实验，本文验证了基于双光栅衍射特性的高精度位置检测方法，并成功实现了自动定位系统。 光栅衍射方程基于波动光学的理论，利用激光器发出的单色光波经过狭缝衍射形成的柱面波，可以求解出光波的复振幅方程。两片平行设置的位置传感器光栅的波动方程在柱坐标系下求解后，可得衍射后的光波复振幅方程。在实验中，两片光栅A和B同步平行移动，可以获取两组空间相位相差180°的摩尔信号。这两组信号相减得到的差动摩尔信号，其零点即是精确定位的位置。实验结果表明，差动摩尔技术是具有前景的新型定位方法。 本文的研究成果显示，在高精度位置检测及定位技术的研究中，利用差动摩尔技术可有效提高位置检测信号的灵敏度，并通过工控机的控制脉冲使步进电机驱动工件台到达所需的定位精度，并持续保持这一精度。这些技术的应用与发展，对提升纳米级加工工艺的精度具有重大的意义，同时也为光刻机、曝光机等精密设备的纳米工件台的研究提供了理论基础和技术支持。