[实用新型]一种圆周测量系统

说明书

本实用新型涉及一种圆周测量系统，包括激光干涉仪、旋转工作台、测量模组，所述测量模组进一步包括测量反射镜、直线导向机构、从动转接件和凸轮，所述圆周测量系统将被测物品的圆周运动转换成测量反射镜的直线位移，进而通过激光干涉仪来精确测量出测量反射镜的直线位移距离，进而计算出被测物品的旋转角度，使得被测物品的圆周运动可以借助直线位移测量装置来测量得到，可实现对被测物品的高分辨率高精度测量。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体地涉及一种圆周测量系统。

背景技术

随着半导体制造设备技术的更新迭代，有越来越多的圆周运动需要进行高分辨率高精度测量。双频激光干涉仪能够很好地实现高分辨率高精度直线运动测量，但是对于圆周运动测量，由于被测反射镜固定连接在被测运动台上，当被测运动台旋转时，被测反射镜将会发生转动，而激光干涉仪静止不动，当被测反射镜发生一定角度的转动时，激光干涉仪发出的测量光束将无法出射到被测反射镜上而发生丢光问题，无法继续进行测量。由于被测反射镜或表面在圆周运动中会发生丢光现象，因而现有的双频激光干涉仪无法直接实现圆周测量。

而且在半导体生产领域中的圆周运动角度的测量需要高的精密度，例如承载硅片的运动台需要使硅片旋转，需要对旋转角度进行精确测量，这种测量通常需要达到微弧度(μrad)的级别，现有的角度测量机构无法实现该精度级别的角度测量。虽然现有技术中也有采用圆光栅与激光干涉仪配合的方案进行圆周运动测量，但是该方案成本很高，且圆光栅工艺复杂，成本高。此外，如果圆光栅的栅距需要达到微弧度(μrad)级别，制造圆光栅的圆刻度机以及光罩掩膜板的制造难度和成本都会呈指数级上升。因此有必要对现有的圆周测量系统进行改进来让其可以适用在半导体生产中。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种圆周测量系统，以解决现有技术中采用激光干涉仪测量时被测反射镜或表面在圆周运动中因丢光而无法完成测量的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种圆周测量系统，包括激光干涉仪、旋转工作台、测量模组，所述测量模组进一步包括测量反射镜、直线导向机构、从动转接件和凸轮；所述测量反射镜固定于所述从动转接件上，所述从动转接件活动安装在所述直线导向机构上，且能够在所述直线导向机构上沿所述激光干涉仪的测量光路进行直线位移动作；所述旋转工作台驱动连接所述凸轮，且所述凸轮的旋转轴与所述旋转工作台的旋转轴同轴设置，所述凸轮与所述从动转接件接触连接，且所述凸轮的旋转动作驱动所述从动转接件沿所述激光干涉仪的测量光路进行直线位移动作；所述测量反射镜的镜面始终正对所述激光干涉仪的测量光路。

在一实施例中，所述测量模组还包括一弹力件；所述弹力件至少一端连接于所述从动转接件，其作用于所述从动转接件，并对所述从动转接件产生其推向所述凸轮的作用力，且让所述凸轮始终与所述从动转接件相抵触。

在一实施例中，所述测量模组还包括一导向轴承，所述弹力件套设于所述导向轴承上，所述导向轴承对所述弹力件产生正对所述从动转接件的导向作用。

在一实施例中，所述直线导向机构包括：框架和直线滑轨，所述直线滑轨设置于所述框架上；所述从动转接件上设置有与所述直线滑轨相匹配的滑块，或者，所述从动转接件固定安装在与所述直线滑轨相匹配设置的滑块上。

在一实施例中，所述框架具有相互垂直设置的第一安装面和第二安装面，所述直线滑轨固定安装在所述第一安装面上，所述导向轴承与所述直线滑轨平行设置，其第一端固定在所述从动转接件上，其第二端活动连接于所述第二安装面；所述弹力件套设在所述导向轴承上，且所述弹力件的两端分别连接所述从动转接件和所述第二安装面。

在一实施例中，所述第二安装面设置有第一孔洞，所述第一孔洞内设置有第一轴套，所述导向轴承的第二端与第一轴套活动连接，并通过所述第一轴套活动连接于所述第二安装面。