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摘要
面向浸没式光刻机双工件台的超精密位置测量应用需求，提出了一种超精密空间分离式外差利特罗平面光栅编码器位移测量系统。给出了测量系统的原理与方案设计、系统各部件的设计及制造、编码器测量原理推导及实验验证等。所设计平面光栅编码器位移测量系统的相位卡的细分率为4 096，测量分辨率为x50 pm/z25 pm。实验结果表明：该平面光栅位移测量系统可实现x向和z向位移的同时测量，z向运动行程为±1 mm，满足光刻机双工件台的垂向调焦需求；Rx/Ry/Rz单轴转动或三轴联合转动极限转角为±1.5 mrad时，交流信号质量仍然满足测量要求，光刻机双工件台的Rx/Ry/Rz的调平转动满足需求。所设计的平面光栅编码器位移测量系统能够实现光刻机双工件台相应的测量功能且具有较高的性能指标。
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单位摩擦学国家重点实验室; 清华大学
