光刻机工件台六自由度超精密位移测量研究
胡金春, 高阵雨, 成荣, 等. 光刻机工件台六自由度超精密位移测量研究[J]. 中国基础科学, 2013, 4.
【光刻机】集成电路制造装备中的关键设备， 由对准、物镜及工件台等子系统组成， 它通过物镜成像系统在硅片上引发光刻胶光化学反应， 完成集成电路图形由掩模版到硅片的精准转移。
目前集成电路遵循的【“摩尔定律”】。集成电路性能每过 18 个月提高一倍， 加工图形关键尺寸每 3 年缩小根号 2 倍， 此处“关键尺寸”指芯片中最小线宽。
【subnanometer】Having dimensions, or a resolution, of less than a nanometer. (From Wiktionary)
【双频激光干涉仪和平面光栅】
- 前者以光波波长为基准并进行电子细分，具有分辨率高、信号信噪比大等优点， 已被用于当前几乎所有光刻机；
- 后者以栅距为基准， 具有重复测量精度高、受环境影响小等优点， 作为先进技术已被 ASML 等光刻机厂商所采用。
【差分测量技术】
- 单端测量技术通过含有唯一绝对值的单一信号进行数据传输，而差分测量技术则通过两个信号进行数据传输：待传输值（信号输出）与该两个信号的电位差相对应。单端技术是差分测量技术的对立面，该技术仅涉及单一信号的传输，通常根据地线电压确定信号的绝对值。
- 与单端技术相比，差分测量技术的主要优势是不易受干扰变量的影响。差分传输过程中，两个独立信号受干扰变量影响的程度相当，根据干扰的强弱，每个独立信号都可能会生成一个失真绝对值。然而，如上文所述，两个失真信号之间的电位差与待传输信号（信号输出）相对应，在两个信号的失真程度相当的情况下，待传输信号本身不会受到影响。
- From KISTLER
设计和利用冗余信息
提高非线性方程求解精度、降低运算量的一个有效手段是【设计与利用冗余信息】。
基于这种想法，并分析干涉仪测量值与六自由度位移关系发现，如果在现有激光干涉仪测量轴基础上的同向及反向冗余布置干涉仪 ，均可通过简单运算消去该关系中的非线性耦合项，使得非线性耦合项在测量解算中不体现。
这样一方面可实现非线性方程组线性化，极大提高精度，另一方面大大降低运算量。
优化前后对比图
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测量拓扑中系统误差源
【另附】优化前后两张图的放大图