摘要：在高端光刻机中,光栅尺掩模台位移测量系统拥有较复杂的运算模型,而且要求测量系统硬件架构能满足20 kHz高采样频率的需求。通过对国内运动台位移测量系统硬件架构进行对比研究,提出一种兼容以往软件架构的基于多核DSP运算板卡的光栅尺掩模台位移测量系统硬件架构,使用多核DSP内核间共享内存通信的机制,取代运算板卡间数据总线通信的机制,同时由板内PCIe总线互联片上多核DSP与FPGA。搭建硬件在环仿真平台进行实验,实验结果表明,系统获取原始数据、进行模型运算以及发送位置数据的总体性能提升百分比约为136%,保证模型运算精度的同时,满足20 kHz采样频率的要求。

摘要：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。