專利名稱：一種激光干涉儀光路對準裝置及方法
技術領域：
本發明涉及光刻領域，尤其涉及用于光刻裝置的干涉儀光路對準裝置。
背景技術：
目前激光干涉技術已廣泛應用于高精度位置測量，其具有精度高，可靠性強，誤差干擾小的特點。而激光干涉儀光路對準的準確度將直接影響干涉儀的測量精度和測量范圍。美國的Agilent公司和Zygo公司提出，干涉儀光路對準的準確度主要是觀測于涉儀出射光斑中參考光斑和測量光斑的重合度。傳統的方法是先不安裝光纖接收頭，調整激光器或反射鏡，當參考光斑和測量光斑的重合度滿足一定的要求后，再將圖3所示的光纖接收頭安裝到干涉儀上。光纖接收頭將參考干涉儀出射光斑壓縮后通過光纖傳送至接收器。然而當干涉儀或測量反射鏡的位置發生改變時，參考光斑和測量光斑的重合度就會發生改變，需要重新調整參考光斑和測量光斑的重合度，這時必須將光纖接收頭拆除。一方面受干涉儀安裝空間位置的限制，特別是應用在光刻機等空間狹小的場景時，光纖接收頭的拆裝非常困難；另一方面，拆裝光纖接收頭時需要先拔出光纖，而光纖經常插拔容易損壞從而影響光纖的使用壽命。所以，設計一套能夠不需要拆除光纖接收頭就可以觀測出參考光斑和測量光斑重合度，且不影響干涉儀測量精度的裝置顯得至關重要。
發明內容
本發明的目的在于提供一種激光干涉儀光路對準裝置，其不需要拆除光纖接收頭就可以觀測出參考光斑和測量光斑重合度，且不影響干涉儀測量精度。一種激光干涉儀光路對準裝置，包括激光器，用于發出對準用激光；反射鏡調整機構，使上述激光入射至激光干涉儀；激光干涉儀，其中的偏振分光鏡將從反射鏡調整機構出射的激光分成參考光和測量光，纖參考反射鏡反射后的參考光和經測量反射鏡反射后的測量光分別第二次進入偏振分光鏡，并由偏振分光鏡反射后匯合成第一光束；光纖接收頭，接收上述第一光束，并將上述第一光束分成至少兩束光，上述至少兩束光為第二光束和第三光束；光斑觀測裝置，接收從光纖接收頭出射的上述第二光束，并觀測參考光斑和測量光斑的重合度。其中，上述光纖接收頭包括一個分光鏡和一個壓縮透鏡組件，壓縮透鏡組件接收從分光鏡出射的第三光束，從分光鏡出射的第二光束被投影至光斑觀測裝置。優選地，還包括接收器，通過光纖接收從上述光纖接收頭出射的第三光束。一種激光干涉儀光路對準方法，包括激光器發出對準用激光；
上述激光通過反射鏡調整機構入射至激光干涉儀，激光干涉儀中的偏振分光鏡將上述激光分成參考光和測量光，經參考反射鏡反射后的參考光和經測量反射鏡反射后的測量光分別第二次進入偏振分光鏡，并由偏振分光鏡反射后匯合成第一光束；光纖接收頭接收上述第一光束，并將上述第一光束分成至少兩束光，上述至少兩束光為第二光束和第三光束；光斑觀測裝置接收上述第二光束，并觀測參考光斑和測量光斑的重合度；調整反射鏡調整機構以提高參考光斑和測量光斑的重合度。其中，上述光纖接收頭包括一個分光鏡和一個壓縮透鏡組件，壓縮透鏡組件接收從分光鏡出射的第三光束，從分光鏡出射的第二光束被投影至光斑觀測裝置。其中，接收器通過光纖接收從上述光纖接收頭出射的第三光束。該裝置在光纖接收頭聚光前通過一個分光鏡將干涉儀出射光分出小部分用于觀測參考光斑和測量光斑的重合度，大部分出射光經光纖接收頭壓縮后通過光纖傳送至接收器。該裝置用于觀測和調整干涉儀出射光的參考光斑和測量光斑的重合度時非常方便，無需將光纖接收頭拆除，且結構簡單。
圖1所示為根據本發明的激光干涉儀光路對準裝置的結構示意圖；圖2所示為根據本發明的光纖接收頭的結構示意圖；圖3所示為傳統的光纖接收頭的結構示意圖。
具體實施例方式下面，結合附圖詳細描述根據本發明的優選實施例。為了便于描述和突出顯示本發明，附圖中省略了現有技術中已有的相關部件，并將省略對這些公知部件的描述。本發明提出了一種激光干涉儀光路對準裝置，用于方便觀測激光干涉儀出射光參考光斑和測量光斑的重合度。該對準裝置的結構如圖1所示，激光器1發出的激光經反射鏡調整機構2后進入激光于涉儀10，激光干涉儀10包括偏振分光鏡9和參考反射鏡3，通過偏振分光鏡9將入射的激光分為參考光和測量光，參考光經參考反射鏡3反射后出射，測量光經測量反射鏡4反射后出射，兩束出射光經偏振分光鏡反射后匯合成第一光束由光纖接收頭5接收，光纖接收頭5將接收的第一光束分成兩部分，其中大部分經光纖接收頭5壓縮后通過光纖6傳送到接收器7，用于位置測量；另一部分投影到光斑觀測裝置8，通過光斑觀測裝置8可以觀測出參考光斑和測量光斑的重合度。根據光斑觀測裝置8觀測到的參考光斑和測量光斑的重合度，調整反射鏡調整機構2，使參考光斑和測量光斑的重合度更高， 從而提高干涉儀光路對準的準確度。其中，光纖接收頭5的具體結構如圖2所示，激光干涉儀10的出射光經分光鏡101 后，分成兩路，一路經壓縮透鏡組102壓縮后由光纖6傳送至接收器7 ；另一路投影到光斑觀測裝置8。在另一實施例中，激光干涉儀10也可以僅由偏振分光鏡9組成，參考反射鏡3 位于激光干涉儀之外；激光干涉儀10也可以由偏振分光鏡9、參考反射鏡3、測量反射鏡4 組成。本說明書中所述的只是本發明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明的限制。凡本領域技術人員依本發明的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發明的范圍之內。
權利要求
1.一種激光干涉儀光路對準裝置，包括 激光器，用于發出對準用激光；反射鏡調整機構，使上述激光入射至激光干涉儀；激光干涉儀，其中的偏振分光鏡將從反射鏡調整機構出射的激光分成參考光和測量光，經參考反射鏡反射后的參考光和經測量反射鏡反射后的測量光分別第二次進入偏振分光鏡，并由偏振分光鏡反射后匯合成第一光束；光纖接收頭，接收上述第一光束，并將上述第一光束分成至少兩束光，上述至少兩束光為第二光束和第三光束；光斑觀測裝置，接收從光纖接收頭出射的上述第二光束，并觀測參考光斑和測量光斑的重合度。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，上述光纖接收頭包括一個分光鏡和一個壓縮透鏡組件，壓縮透鏡組件接收從分光鏡出射的第三光束，從分光鏡出射的第二光束被投影至光斑觀測裝置。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括接收器，通過光纖接收從上述光纖接收頭出射的第三光束。
4.一種激光干涉儀光路對準方法，包括 激光器發出對準用激光；上述激光通過反射鏡調整機構入射至激光干涉儀，激光干涉儀中的偏振分光鏡將上述激光分成參考光和測量光，經參考反射鏡反射后的參考光和經測量反射鏡反射后的測量光分別第二次進入偏振分光鏡，并由偏振分光鏡反射后匯合成第一光束；光纖接收頭接收上述第一光束，并將上述第一光束分成至少兩束光，上述至少兩束光為第二光束和第三光束；光斑觀測裝置接收上述第二光束，并觀測參考光斑和測量光斑的重合度； 調整反射鏡調整機構以提高參考光斑和測量光斑的重合度。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于上述光纖接收頭包括一個分光鏡和一個壓縮透鏡組件，壓縮透鏡組件接收從分光鏡出射的第三光束，從分光鏡出射的第二光束被投影至光斑觀測裝置。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，接收器通過光纖接收從上述光纖接收頭出射的第三光束。
全文摘要
一種激光干涉儀光路對準裝置及方法，激光器發出的激光經反射鏡調整機構調整后入射至激光干涉儀，其中的偏振分光鏡將激光分成參考光和測量光，參考光經參考反射鏡反射而測量光經測量反射鏡反射后再次進入偏振分光鏡，并由偏振分光鏡反射至光纖接收頭，其中的分光鏡將入射光分成兩部分，其中的大部分光經由光纖接收頭中的壓縮透鏡組件壓縮并傳輸至接收器，另一部分光被投影至光斑觀測裝置，用于觀測參考光斑和測量光斑的重合度。
文檔編號G01B9/02GK102313508SQ20101021927
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月6日 優先權日2010年7月6日
發明者李志丹, 金小兵, 陳飛彪, 魯武旺 申請人:上海微電子裝備有限公司