[发明专利]一种零位传感器调节装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种零位传感器调节装置及方法。

背景技术

     在光刻机的位置测量系统中采用了激光干涉仪系统。由于激光干涉仪是一个增量测量系统，只能提供相对位移的精确测量，需要使用零位传感器为激光干涉仪提供一个位置作为初始零点。

在专利申请号CN201010530550.6中公布了一种两自由度零位传感器的结构，采用了将PSD（二维平面光电位置传感器）固定在基座上，激光准直镜固定在伸入基座内部的调节板上的结构。如图1中所示,图1中包括基座1、调节板2、激光准直镜3、二维平面光电位置传感器4、镜座5、角锥反射镜6、定位销7。

现有技术中公开另一种技术方案是，将调节板与基座以专用工装（见专利申请号CN201110165131.1）调节到理论计算好的零位相对位置锁紧后，只要工件带动反射镜运动到某位置时，由激光准直镜发射出的激光经工件上的反射镜反射刚好入射到PSD的光电中心，此时该工件位置即为零点。三个两自由度零位传感器成组使用就可确定被测物相对于基准的所有6个自由度。

此结构的缺点首先是在调零过程中，为了让调节板能在基座顶面滑动，此二者间接触面必然存在间隙。当PSD显示调节到零位时，随着锁紧时调节板贴紧基座，这个间隙被消除，于是调节板在锁紧前后存在相对基座的位置变化，固定在调节板上的准直镜会因此而产生相对于基座的位置变化，使入射光的入射角和位置都会变化，极大地影响调节精度，见图1。

其次，由于调节板上的下伸结构需要伸入基块内部以固定激光准直镜，调节板和准直镜需要设计连接件，连接件与调节板下伸结构连接以固定激光准直镜。这样就多了一个部件，相对来说结构复杂，多了个误差项影响精度，还造成了制造，装配，成本等方面的一系列问题，见图1。

再次，为了容纳调节板的下伸结构，以及要留出足够的空间以供调节，基块必需要开一个足够大的孔，作为一个主要承力件，这个靠近固定螺钉的大孔的存在对于锁紧与固定前后整体受力状况会产生较大的负面影响。见图2。图2是现有技术中基座滑面中央大孔位置示意图，其中10为基座的滑面中央大孔。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种零位传感器调节装置及方法，用于精确地调整零位传感器的位置。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种零位传感器，包括：一基座，用于定位、支撑和包纳该零位传感器；一调节板，包括第一定位销，该调节板可在该基座一面滑动，该调节板上设有第一定位孔和锁紧装置，该锁紧装置用于锁紧该调节板与基座的相对位置；激光准直镜，用于发射激光，该激光准直镜安装在该基座上； 角锥反射镜，具有三个相互垂直的光反射面和一个大圆端面，用于接收和反射该激光准直镜的入射光；位置传感器，用于接收该激光的反射光，该反射光在该位置传感器上形成反射光斑，该位置传感器安装在该基座上，该位置传感器与激光准直镜的位置相对固定。

更进一步地，该激光准直镜通过安装孔安装在该基座上，该位置传感器通过定位面安装在该基座上，该安装孔和该定位面处于同一平面上。 

更进一步地，该调节板为一长方体金属板。

更进一步地，该基座设有对外安装接口及对内元器件固定接口。

更进一步地，该第一定位销和第一定位孔各为两个。

本发明同时公开一种零位传感器的调节装置，还包括：水平二维滑动台，用于调节该基座和调节板的相对位置；基座固定板，位于该水平二维滑动台上，用于将该基座固定在该水平二维滑动台上；调节板固定座，位于该水平二维滑动台上，用于将该调节板固定在该水平二维滑动台上；第二定位销和第二定位孔，位于该调节板固定座上，该第二定位销用作模拟测量基准，该第一定位销可插入该第二定位孔，该第二定位销可插入该第一定位孔，使得该调节板与该模拟测量基准固定。

更进一步地，该水平二维滑动台包括基础部分和滑动部分，该基座通过该基座固定板与滑动部分连接，该调节板通过该调节板固定座与基础部分连接。

更进一步地，该位置传感器为平面光电二维测量元件，该零位传感器、水平二维滑动台、基座固定板和调节板固定座的数量各为三个。

本发明还公开一种调节装置进行调节的方法，包括：步骤一：使该角锥反射镜相对该第二

定位销固定；步骤二：通过调节该滑动部分改变该基座相对于该调节板位置，使该反射光斑照射到该位置传感器感光面中心；步骤三：通过该锁紧装置锁定该激光准直镜与位置传感器相对于该第二定位销的位置，使得该零位传感器归零。