导读:本文包含了超精密位移测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:浸没式光刻机,光学干涉式光栅编码器,位移测量
超精密位移测量论文文献综述
王磊杰,张鸣,朱煜,叶伟楠,杨富中[1]（2019）在《面向浸没式光刻机的超精密光学干涉式光栅编码器位移测量技术综述》一文中研究指出超精密平面光栅编码器位移测量技术是32～7nm节点浸没式光刻机的核心技术。通过分析浸没式光刻机平面光栅位置系统的需求和布局,提出了光刻机专用超精密平面光栅编码器的基本需求。针对现有的光栅编码器,开展了基本测量光路方案、相位探测方案、分辨率增强光路方案、离轴/转角允差光路方案、死程误差抑制光路方案的综述分析,提出了现有设计方案面向光刻机应用所需要解决的关键问题。面向亚纳米级测量精度的需求,针对光栅编码器的仪器误差,对周期非线性误差、死程误差、热漂移误差和波前畸变误差进行了综述分析,提出了平面光栅编码器实现亚纳米精度所需要解决的关键问题。本综述为光刻机专用超精密平面光栅编码器的研制提供了参考。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年09期）
高旭,李舒航,马庆林,陈伟[2]（2019）在《光栅精密位移测量技术发展综述》一文中研究指出精密测量是精密机械加工的基础,是制造行业中影响制造精度的决定性因素之一,在当代精密机械制造领域应用广泛。基于光栅的精密位移测量系统以其对环境要求小,测量分辨率高等优点,在精密位移测量领域占据重要位置。基于光栅的精密位移测量系统包括光学测量系统、信号接收、电子学细分及整体装调几部分。本文主要针对光学测量光路部分进行综述介绍。首先介绍了经典光栅干涉位移测量原理;其次,综述了基于光栅的精密位移测量系统的关键技术现状;再次,对比分析了几种最具有代表性的测量技术,总结其优缺点;最后,对基于光栅的精密位移测量技术进行展望,揭示其高精度、高分辨力、高鲁棒性、微型化、多维化、多技术融合的发展趋势。(本文来源于《中国光学》期刊2019年04期）
云攀攀,张文涛,王献英[3]（2019）在《超精密掩模台位移测量系统热漂移研究》一文中研究指出针对28nm浸没式扫描光刻机掩模台的光栅干涉仪位移测量系统,开展了系统热漂移研究,并进行了热漂移测试实验与结果分析。该位移测量系统采用外差对称式四细分的光路设计以及栅距为1μm的二维光栅,配合2048倍电子细分的相位计数卡,其系统分辨力达到了0.12nm。热漂移测试结果显示:该系统的热漂移X向为17.86nm/K,Y向为41.43nm/K。在光刻机掩模台的实际测量环境中,测量环境的温度波动稳定在5mK以内,此时系统的热漂移X向可以控制在0.09nm以内,Y向可以控制在0.21nm以内。实验数据表明系统的热漂移误差小于1nm,满足掩模台亚纳米位移测量精度需求。(本文来源于《仪器仪表用户》期刊2019年07期）
吕强[4]（2019）在《基于衍射光栅的外差Littrow式精密位移测量系统关键技术研究》一文中研究指出精密测量技术是现代加工和制造领域的基础,兼顾大量程、高精度、多维度的精密测量设备对推动先进加工业和制造业的发展有非常重要的意义。光栅位移测量系统作为一种精密位移测量设备,以其精度高、量程大、结构简单紧凑、受环境影响小等优点备受国内外研究学者关注,相关产品已经广泛应用于多种精密测量的场合。目前对光栅位移测量系统的研究虽然很多,但是该系统还存在着大量程与高分辨力、高精度之间的矛盾,多维度与小体积、大量程之间的矛盾等问题。这些问题严重限制了光栅位移测量系统的应用,制约了其向小型化、商品化方向发展。鉴于此,本文对基于衍射光栅的外差Littrow式精密位移测量系统的关键技术进行研究,旨在解决上述矛盾,为光栅位移测量系统向产业化发展奠定坚实的基础。本文具体研究内容如下:第一,研究了基于衍射光栅的精密位移测量系统的测量理论。用严格的耦合波理论建立了分析一维梯形光栅衍射效率的理论模型;利用Doppler频移原理、光的干涉原理和位移转换原理推导了位移测量的基本原理;列举了偏振光和常用偏振光学元件的琼斯矩阵表示方法。第二,提出了一个小型化、高精度、外差式光栅二维位移测量系统。理论分析了Littrow结构进行二维位移测量的基本原理以及光栅、读数头和位移平台之间的偏摆关系对该系统位移测量的影响;搭建了原理样机并与双频激光干涉仪进行了位移测量对比实验,在两个维度上实现了最小分辨力3nm,测量范围10mm的高精度位移测量,系统还具有优于激光干涉仪的静态稳定性;该二维位移测量系统结合Littrow结构和外差测量原理,读数头结构简单,便于集成和安装,测量范围大,精度高,对光栅位移测量系统向产品化发展有重要意义。第叁,提出了衍射光栅五维自由度精密测量系统。理论分析了利用衍射光栅结合位置灵敏探测器进行叁维角度测量的基本原理;在二维位移测量系统的基础上引入高精度位置灵敏探测器搭建了原理样机并与双频激光干涉仪和光电自准直仪进行了位移及角度测量对比实验,实现了分辨力3nm的高精度二维位移测量以及分辨力优于1?的高精度叁维角度测量;该五维自由度精密测量系统结构简单易集成,分辨力和精度高,位移测量范围大,实用性强,对多维度光栅位移测量系统向产品化发展有重要意义。第四,系统分析了光栅对外差Littrow式光栅位移测量系统位移测量的影响。模拟了光栅与读数头之间的位置误差对位移测量的影响,揭示了光栅偏摆误差是系统最为敏感的误差,对系统的装调以及测量环境的选择有重要的指导意义;利用几何光学原理建立了光栅面形误差、刻线误差对外差Littrow式光栅位移测量系统位移测量影响的理论模型,提出了一种快速检测和计算该误差的方法,搭建了外差Littrow式光栅位移测量系统原理样机并与双频激光干涉仪进行了位移测量对比实验,实验验证了该方法的正确性并且具有速度快、精度高的特点,对提升系统精度有重要意义;利用琼斯矩阵分析方法建立了Littrow式光栅位移测量系统光学元件偏振特性与信号强度之间关系的理论模型,模拟了光栅的衍射效率和偏振特性对位移测量的影响,揭示了光栅?1级衍射光对P光和S光衍射效率不同对非线性误差影响最大,对于光栅的设计和系统精度的提升有重要的理论意义。第五,提出了一种大量程、高精度的外差式光栅一维位移测量系统。采用光栅交错拼接的方式扩大了系统量程,利用双层Littrow结构设计了小型化的读数头,搭建了原理样机并与双频激光干涉仪进行了位移测量对比实验,验证了原理的正确性,实现了量程50mm,分辨力3nm的高精度位移测量;模拟了交错拼接光栅的拼接过程,为光栅的制作奠定了基础;该一维位移测量系统测量范围大、精度高、读数头结构简单,对光栅位移测量系统向大量程、高精度发展有重要意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01）
王子轩,冀聪,王晶,杨钢,王肖隆[5]（2019）在《基于透射式激光空气隙干涉的纳米分辨率精密位移测量》一文中研究指出基于透射式激光空气隙干涉原理,建立微位移测量系统,实现纳米分辨率的物体微小位移测量。利用外加微小位移并将前后光强度相减的图像处理方法,有效地提高激光干涉图像的信噪比,将掩没于杂散噪声中的干涉条纹提取出来。实验结果表明,该系统的相对位移测量分辨率优于10 nm,绝对位移测量不确定度优于5%。该系统结构紧凑,安装、使用方便,测量分辨率达到nm级,可实现快速、便捷、稳定的测量,适用于临时性的高分辨率精密位移测量需求。(本文来源于《中国激光》期刊2019年09期）
党宝生,熊显名,王献英,张文涛[6]（2018）在《超精密光栅尺位移测量系统》一文中研究指出针对光刻机运动台位移测量需求,研究了利用二次衍射光干涉的对称式光栅尺位移测量系统。基于多普勒效应分析了光栅尺的位移测量原理,推导了光栅尺位移测量模型。设计了基于商用双频激光干涉仪的测量对比实验平台,开展了光栅尺位移测量系统原理验证实验、测量一致性实验和测量稳定性实验。实验结果分别表明:光栅尺位移测量系统原理正确;光栅尺和激光干涉仪位移测量系统间测量结果的差值小于16.67nm的置信度为0.95,具有良好测量一致性;光栅尺位移测量系统具有较好的抗干扰能力,鲁棒性强,能够满足光刻机运动台位移测量需求。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年09期）
胡梦雯[7]（2018）在《激光干涉仪精密位移测量信号处理方法研究》一文中研究指出激光干涉仪是实现大量程纳米测量的重要方法,激光干涉仪在使用过程中由于光源、环境干扰、电路结构、光学镜片等因素,其信号不可避免存在直流漂移、幅值稳定性、相位误差等误差,因此激光干涉仪的信号误差的实时补偿是实现高精度测量的关键。本文在实验室搭建激光干涉仪的基础上,分析了激光干涉仪信号误差的特点,基于高速信号采集卡与LabVIEW软件平台,设计开发了干涉信号误差补偿、信号解调和细分系统,实现干涉仪信号的实时高精度测量。本论文主要完成了以下工作:(1)分析了单频激光偏振干涉光路结构,搭建了单频激光干涉测量光路,对光路误差进行理论分析,研究了误差对测量结果的影响。(2)对光电转换电路进行硬件设计、制作与调试,主要包括光电检测模块和放大电路模块,光电转换电路可通过增益调整和滤波进一步优化输出信号质量,提高正交信号的信噪比。(3)基于位移测量的精度和实时性要求,确定误差补偿和信号解调算法和方案,利用高速信号采集卡与LabVIEW软件平台编写了信号采集、信号解调与信号误差补偿程序,实现了干涉信号的实时解调与误差补偿。(4)利用实验室搭建的激光干涉仪系统与雷尼绍XL-80激光干涉仪进行了对比实验,实验表明:所研制激光干涉仪精密位移测量信号处理方法和装置在20mm位移测量范围内测量结果最大偏差小于40nm,静态稳定性优于±5nm。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01）
郑浩[8]（2018）在《基于法拉第效应的角度误差补偿式精密位移测量方法研究》一文中研究指出激光外差干涉测量系统基于高信噪比、高分辨率、可溯源性等优势,被广泛应用于各个精密测量领域,因而提高激光外差干涉的位移测量精度具有重要意义。本论文依托国家自然科学基金项目“基于法拉第效应的激光多自由度精密运动参数测量方法研究”(No:51605445)。基于法拉第效应的角度误差分析及其补偿方法展开相关研究,旨在设计一套角度误差补偿式精密位移测量系统,减小甚至消除角度误差对位移测量的影响,从而提高位移测量精度,并实现叁自由度参数同时测量。本论文在国内外研究的激光外差干涉位移测量方法及其补偿方法的基础上,提出了基于法拉第效应的角度误差补偿式精密位移测量方法。以法拉第效应的线偏振光原路逆返光路为基础,设计了角度误差补偿式精密位移测量系统的光路结构。通过分析被测对象的角度误差对位移测量的影响,建立了相关的数学模型,并得到了结合角度误差补偿的位移测量表达式。分析了角度误差与位移测量之间的耦合问题,讨论了影响角度测量范围的系统参数,并分析及评定了系统的不确定度。设计了测量系统的信号处理方案,包括激光外差干涉信号处理方案、光束位置探测信号处理及上位机软件。为验证本论文优化的激光外差干涉信号处理方法的可行性,研制了一块基于FPGA的信号处理板,并分别进行大数相位测量计数和大小数结合的验证实验。为验证本论文提出的基于法拉第效应的角度误差补偿式精密位移测量方法的可行性及有效性,进行的一系列实验如下:(1)角度对比实验。实验结果验证了测量系统的角度分辨率能够达到0.0001°,同时提出的ADU模块能够应用于位移测量中的角度误差检测。(2)角度误差补偿式位移测量方法验证实验。角度误差补偿式位移测量方法验证实验。以转台转动角度来模拟测量镜的角度误差,当角度误差值达到0.12°时,补偿前的位移值严重偏离了初始值,其最大偏差达到6.268μm。基于本论文提出的补偿方法对位移值进行补偿,补偿后的位移值最大偏差为11.8nm,标准偏差为4.7nm,结果表明该方法具有显着的补偿效果。(3)角度误差补偿式位移测量方法应用实验。线性工作台XML350以1mm步进进行移动,系统干涉仪和Renishaw干涉仪同时测量其位移值。实验结果表明系统干涉仪未补偿的位移偏差与Renishaw干涉仪的位移偏差具有一致性。通过系统ADU模块测得的角度误差值对位移测量值进行补偿,补偿后的位移值最大偏差被有效地减小。实验结果验证了本论文提出的补偿方法能够应用于实际的精密位移测量中,并提高测量精度。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2018-01-19）
王磊杰,张鸣,朱煜,鲁森,杨开明[9]（2017）在《超精密外差利特罗式光栅干涉仪位移测量系统》一文中研究指出开展了扫描干涉光刻机工作台超精密位移测量的实验研究,以提高扫描干涉光刻机的环境鲁棒性。针对扫描干涉光刻机工作台位移测量精度,提出了新型高环境鲁棒性外差利特罗式光栅干涉仪测量系统。介绍了系统测量原理,设计了测量系统,提出了基于Elden公式的系统死程误差建模方法。设计制造了尺寸仅为48mm×48mm×18mm的光栅干涉仪。基于误差模型计算了死程误差,计算结果表明:对于1.52mm死程的光栅干涉仪,宽松的环境波动指标(温度波动为0.01℃、压力梯度为±7.5Pa、相对湿度波动为1.5%、CO2含量波动为±50×10-6)仅引起±0.05nm的死程误差。最后,设计了基于商用双频激光平面镜干涉仪的测量比对系统,开展了光栅干涉仪原理验证实验和测并量稳定性实验。原理验证实验表明:光栅干涉仪原理正确且系统分辨率达0.41nm。测量稳定性实验表明:常规实验室环境下,环境波动引起的死程误差为7.59nm(3σ)@<0.9Hz&1~10Hz,优于同等环境条件下平面镜干涉仪的31.11nm(3σ)@<0.9Hz&1~10Hz。实验结果显示系统具有很高的环境鲁棒性。(本文来源于《光学精密工程》期刊2017年12期）
陈伟鹏[10]（2016）在《在位砂轮表面形貌测量系统精密位移工作台的优化设计》一文中研究指出砂轮表面叁维形貌的准确测量对工件表面质量的有效预测和控制极为重要。在目前砂轮离线测量中,需要砂轮从磨床上拆卸后重新定位测量,不仅可能改变原有的基准面和基准点,影响测量位置和测量精度,而且拆卸过程也增加了从在位到离线定位工作。为了获得在位砂轮表面形貌参数,从而获得更为准确地砂轮全寿命表面形貌变化过程,需研制在位检测系统。然而为了实现这一功能,一方面需要检测系统具备多自由度精确运动功能,以适应系列尺寸砂轮的表面检测,另一方面还需要该系统在光学系统的光轴方向实现亚微米级的精确定位。这些要求都为在位检测设备的研制提出新的挑战。本论文针对测量砂轮表面形貌的白光垂直扫描测量系统和景深层析测量系统集成测量平台,旨在设计测量精密位移工作台,从功能需求和精度需求上分析研究在位精密位移工作台整体方案的布局,重点分析位移导向设计及关键部件的选型分析,以及工作台主体结构的有限元分析和优化,最后进行实验测试验证。主要研究工作包括:(1)从工作台的检测应用背景分析,提出所设计工作台的功能需求及工作台技术指标。研究在位精密位移工作台整体方案的设计以及测量系统控制策略的实现。完成工作台位移结构的导向设计,针对关键部件导轨、丝杆、步进电机、压电陶瓷微定位平台以及光栅计量反馈部件进行选型分析,通过装配尺寸链计算推导主要装配部位相关零件加工尺寸公差,并指导加工。(2)对运动机构关键运动自由度进行有限元参数化优化设计。完成精密位移工作台主体结构Z向立柱的有限元分析,分析立柱承受负载所允许最大变形位移量容许值,对立柱结构改进和优化,提升了立柱的结构性能,优化后的最大变形位移量为5.62μm,且固有频率基频与优化前相比提升了20.5%,立柱结构的可靠性得到保证。同时完成精密位移工作台的关键连接件结构静力学分析,判断结构的合理性和可行性。(3)加工制作了在位精密位移工作台物理样机并进行测试验证,包括工作台位移定位精度测试评定、位移直线度测试评定,经实验测定,实现X方向定位精度达到4.50μm,Y方向定位精度达到6.97μm,Z方向粗级定位精度达到5.87μm,精级定位精度为0.08μm。且各轴直线度也达到了检测系统测量要求。通过论文的理论分析和实验研究,验证了在位砂轮表面形貌测量系统精密位移工作台满足砂轮测量的要求。(本文来源于《华侨大学》期刊2016-06-01）
超精密位移测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
精密测量是精密机械加工的基础,是制造行业中影响制造精度的决定性因素之一,在当代精密机械制造领域应用广泛。基于光栅的精密位移测量系统以其对环境要求小,测量分辨率高等优点,在精密位移测量领域占据重要位置。基于光栅的精密位移测量系统包括光学测量系统、信号接收、电子学细分及整体装调几部分。本文主要针对光学测量光路部分进行综述介绍。首先介绍了经典光栅干涉位移测量原理;其次,综述了基于光栅的精密位移测量系统的关键技术现状;再次,对比分析了几种最具有代表性的测量技术,总结其优缺点;最后,对基于光栅的精密位移测量技术进行展望,揭示其高精度、高分辨力、高鲁棒性、微型化、多维化、多技术融合的发展趋势。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超精密位移测量论文参考文献
[1].王磊杰,张鸣,朱煜,叶伟楠,杨富中.面向浸没式光刻机的超精密光学干涉式光栅编码器位移测量技术综述[J].光学精密工程.2019
[2].高旭,李舒航,马庆林,陈伟.光栅精密位移测量技术发展综述[J].中国光学.2019
[3].云攀攀,张文涛,王献英.超精密掩模台位移测量系统热漂移研究[J].仪器仪表用户.2019
[4].吕强.基于衍射光栅的外差Littrow式精密位移测量系统关键技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019
[5].王子轩,冀聪,王晶,杨钢,王肖隆.基于透射式激光空气隙干涉的纳米分辨率精密位移测量[J].中国激光.2019
[6].党宝生,熊显名,王献英,张文涛.超精密光栅尺位移测量系统[J].激光杂志.2018
[7].胡梦雯.激光干涉仪精密位移测量信号处理方法研究[D].合肥工业大学.2018
[8].郑浩.基于法拉第效应的角度误差补偿式精密位移测量方法研究[D].浙江理工大学.2018
[9].王磊杰,张鸣,朱煜,鲁森,杨开明.超精密外差利特罗式光栅干涉仪位移测量系统[J].光学精密工程.2017
[10].陈伟鹏.在位砂轮表面形貌测量系统精密位移工作台的优化设计[D].华侨大学.2016
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