Интерферометр для измерения линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к интерферометрам для измерения малых (0,5 мкм) перемещений. Цель изобретения - уменьшение габаритов, упрощение конструкции и расширение области использования за счет размещения полупрозрачных зеркал внутри между уголковыми отражателями, симметричного расположения элементов интерферометра относительно оптической оси, а также за счет возможности задания требуемой точности измерения. Интерферометр содержит оптически связанные между собой источник 1 света, первое полупрозрачное зеркало 2, второе полупрозрачное зеркало 3, два уголковых отражателя 4 и 5, а также приемник 6 света. Световой пучок от источника 1 света делится на опорный и измерительный пучки полупрозрачным зеркалом 2 и после отражения от уголковых отражателей 4 и 5 они соединяются на зеркале 3. В зоне приемника 6 света формируется переменная во времени интерференционная картина. Приемник 6 света вырабатывает импульсы, число которых пропорционально перемещению одного из уголковых отражателей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ) 5 С 01 В 9/02, 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР—, .- .." - - -" ЖЦр

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (, 1 yZaaS (21) 4361553/25-28 (22) 08.01.88 (4б) 15.07.90. Бюл. Р 26 (72) Д.Ю.Соколов (53) 531.715.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1017916, кл. С 01 В 11/00, 1979. (54) ИНТЕРФЕРСМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ. ПЕРЕМЕЩЕ НИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к интерферометрам для измерения малых

«0 5 мкм) перемещений. Цель изобретения — уменьшение габаритов.,упроще ние конструкции и расширение области использования за счет размещения полупрозрачных зеркал внутри между .уголковыми отражателями, симметричного расположения элементов интер@ерометра относительно оптической

„„Я0„„1578458 A I

2 оси, а также за счет возможности задания требуемой точности измерения.

Интерферометр содержит оптически связанные между собой источник света, первое полупрозрачное зеркало 2, второе полупрозрачное зеркало

3, два уголковых отражателя 4 H 5, а также приемник 6 света." Световой пучок от источника 1 света делится на опорный и измерительный пучки полупрозрачным зеркалом 2 и после отражения от уголковых отражателей

4 и 5 они соединяются на зеркале 3.

В зоне приемника 6 света формируется переменная во времени интерферен- ционная картина. Приемник 6 света . вырабатывает импульсы, число которых пропорционально перемещению одного иэ уголковых отражателей. 1 ил, 1578458

Ф о р м у л а и э обретения

Составитель

Техред Л.Се

Корректор И Муска

Редактор Л.Пчолинская рдюкона

Заказ 1905 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, .ул. Гагарина,101

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к интерферометрам для измерения малых .(0,5 мкм) перемещений, I åëü изобретения — уменьшение габаритов, упрощение конструкции и расширение области использования за счет размещения полупрозрачных зеркал внутри между уголковыми отражателями, симметричного распсложения элементов интерферометра относительно оптической оси, а также за счет воэможности задания требуемой точности измерения, например, при использовании в устройствах совмеще ния для микролитографии.

На чертеже изображена принципиальная схема интерферометра для измерения линейных перемещений.

Интерферсметр содержит источник 1 света, полупрозрачные зеркала 2 и 3, расположенные на оси источника 1 света, уголковые отражатели 4 и 5 (угол4 ковые отражатели могут состоять как из двух, так и из трех отражающих поверхностей), расположенные по обе стороны от полупрозрачных-зеркал

2 и 3, со смещением по оси Х друг относительно друга. Величина смещения а определяется размером в полупрозрачных зеркал (эеркало 2 не должно перекрывать пучки света, отраженные от отражателей 4 и 5. то есть а > в/2)

Один из уголковых отражателей 4 расположен на перемещающемся в направлении У объекта (который на чертеже не показан). Приемник 6 света расположен по оси источника 1 света.

Интерферометр работает следующим образом.

Световой пучок источника 1 света делится полупрозрачным зеркалом 2 на опорный, прошедший через светоделительную поверхность, и измерительный — отраженный от нее. Измерительный пучок, отражаясь поочередно от отражателей 4 и 5, соединяется с опорным на .зеркале 3. При перемеще" нии отражателя 4 по оси У в зоне приемника 6 образуется интерференциальная картина в виде чередующихся темных и светлых полос (пятен)..Приемник 6 света вырабатывает импульсы, число которых пропорциональнс перемещению отражателя 4.

Изменяя размер С таким образом, чтобы увеличивалось число отражений

1О от отражателя 4 и 5, можно. выбирать требуемую погрешность измерения.

Интерферометр может найти применение, например, в устройствах сов15 мещения для микролитографии, где перемещающийся координатный стол с полупроводниковой пластиной может иметь, например, три стадии совмещения. Первая — в диапазоне 100 мм, щ вторая — в диапазоне 1 мм .и третья— в диапазоне 1 мкм. Для ускорения процесса совмещения и повышения evo точности каждую стадию совмещения целесообразно проводить со своей

25 дискретностью (точностью) измерения.

Благодаря воэможности перемещения полупрозрачных зеркал 2 и 3 схема интерферометра позволяет выбирать и устанавливать требуемую точность измерения.

Интерферометр для измерения ли- нейных перемещений, содержащий оптически связанные источник света, два полупрозрачных зеркала, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, два уголковых отражателя, 4О расположенных друг напротив друга со смещением, и приемник света, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, упрощения конструкции и расширения об- ласти использования, полупрозрачные зеркала расположены между уголковыми отражателями с возможностью перемещения, а источник и приемник света размещены на оси, проходящей

50 между уголковыми отражателями

Л.Лобзова