高精度光栅定位系统在集成电路制造中的应用

"大面积高精度光栅定位系统 (1981年) - 上海光学仪器研究所 夏国鑫" 这篇论文讨论的是在1981年针对大规模集成电路制造中高精度定位问题的解决方案，主要关注工作台的定位系统。随着集成电路技术的进步，对设备的精度需求不断提升，而工作台定位系统的精度成为关键因素。 传统的定位系统通常采用计量光栅，如图1所示，工作台在X和Y方向的移动分别由两个光栅尺检测。然而，这种设计存在一个问题，即X方向的导轨安装在Y方向的导轨上，违反了阿贝原理，导致测量误差。当X向导轨有直线性误差时，会直接影响到Y方向的测量精度。 为了解决这一问题，论文提出了直棱形式的工作台设计（图2），遵循阿贝原理，减少了导轨直线性误差对测量的影响。直棱表面虽有误差，但相对较小。这种设计使得光栅尺1仅随X向移动，光栅尺2仅随Y向移动，减少了机械连接导致的磨损和突跳问题。 然而，当工作台在Y向移动时，光栅尺1与直棱表面的滑动可能会引入磨损和不稳定因素。同时，X向导轨的直线性误差仍会在Y向产生微小位移，虽然Y向光栅尺能立即检测到，但在动态曝光的快速过程中，反馈修正速度可能无法跟上，这在自动制版中是个挑战。 为解决动态曝光中的定位修正问题，论文可能提出了新的技术或改进措施，但具体内容未给出。不过，可以推测可能的解决方案包括优化传动链设计以提高反馈速度，或者采用更先进的补偿机制来实时校正定位误差。 这篇论文对于理解早期高精度光栅定位系统的设计挑战和改进思路具有重要意义，对于现代精密工程和微电子制造业的工程师来说，仍然是有价值的参考资料。