CN103868456B - 载物台平移测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

这种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，包括干涉仪、第一轴测量单元、第二轴测量单元以及处理单元，第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，棱镜具有入射面和出射面，测量镜安装于载物台的侧面，测量镜具有折射面和反射面，入射面和出射面的夹角与折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，棱镜与测量镜的折射率相同，第二轴测量单元包括X轴反射镜，干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到测量镜的折射面，经过折射后正入射到测量镜的反射面后能够被原路返回；干涉仪发出的第二测量光束，经X轴反射镜反射后能够原路返回，处理单元获得载物台沿第一轴的位移。本发明具有结构简单，测量精度高的优点。

Description

载物台平移测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种载物台平移测量装置及测量方法。

背景技术

在光刻设备中，激光干涉仪可以精确测量工件台或掩模台(统称载物台)的位置及姿态。对于光刻机工件台水平方向X向或Y向的测量(在此定义坐标系垂向为Z向，水平方向为X向和Y向)，可直接在载物台侧面安装垂直于水平方向入射光的长方形反射镜，测量X坐标和Y坐标。一般说来，载物台垂向行程不大，水平向行程却很大，而载物台侧面无需载物，所以侧面安装和行程相当的长方形反射镜，可以在大行程内测量载物台的X坐标和Y坐标。进一步的，同一个方向上用二个以上的光轴可测量载物台的旋转。比如对X向和Y向同一个反射镜上的各三个不同点进行测量，可测得载物台沿水平向X轴或水平向Y轴的平移、载物台绕水平向X轴或水平向Y轴的旋转以及绕垂向Z轴的旋转(X，Y，Rx，Ry，Rz)。

载物台沿Z轴方向(例如物镜光轴)的位移通常由图1所示方法获得，ASML公司在专利US6020964A详细描述了该类方法。镜片104被放置在载物台102（即工件台）上，并通过曝光系统105对其曝光。这类系统的优点是干涉仪101置于载物台102的侧面，但可以精确测得Z向位移，这是通过反射镜110来实现的。反射镜110是布置在载物台102侧面并与X轴和Y轴成45度角，干涉仪101的第一测量光束射到反射镜110上，反射成与Z轴平行，平面镜108安装在用于安装曝光系统105的支撑架106上，它将光束沿原路反射回反射镜110，光束再由反射镜110反射回干涉仪101。平面镜108通常是面积较大的长条形结构，需要覆盖载物台X轴的行程。图1中，载物台沿Z轴的运动将导致干涉仪测量光束光程的改变，实际上，45度反射镜110与干涉仪101之间的光程随载物台Z轴移动而相应改变。

该专利还揭示了其他Z向位移测量方法，但其特点是都通过45度反射镜将测量光束由水平向导成与Z轴平行方向，再通过曝光系统结构上的反射镜反射回来，由其中光程随Z相位移的改变来计算Z向位移。

另一种测量载物台Z向位移的方法如图2所示，它是由Agilent公司在其2005-11-24公开的专利US20050259268A1中提出的。干涉仪201的第一测量光束投射到反射镜210上，反射镜210是与Z轴与Y轴所成平面成大于0度角（例如θ）的测量反射镜，它将第一测量光束导向一固定的平面镜208，平面镜208与入射到其表面的光束垂直，将光束沿原路反射回去。如果载物台沿Z轴运动，测量光束光程会随之变化，可表示为：

其中，Dz是Z向位移，D_m是光程改变距离；因此可通过光程改变来测得载物台Z向位移。

上述方案都可以通过激光干涉仪来测得载物台Z向位移，并获得较高精度，但是方案都还存在一定弊端。专利US6020964A中的方案要求曝光系统结构上的反射镜108面积较大，因此成本较高。另外随着半导体工艺节点的缩小，曝光系统的投影物镜会越来越大，图1中，投影物镜105的直径将增大，而载物台的运动范围将制约反射镜108的缩小，进而制约投影物镜的增大，这将对系统设计带来潜在影响因素。另一方面，所述反射镜108由于要覆盖载物台X方向行程，因此其X方向尺寸较长，并且其安装在曝光系统结构底面，由于自重，其反射面容易变形，进而对载物台Z向测量的准确性造成影响。

专利US20050259268A1的方案将测量光束导向其他反射面，不会对投影物镜的增大造成制约。从专利图看，反射镜处于载物台侧下方，其安装空间将受到制约，装调方法也较难设计，因此在专利中也没有明确指出。而且其测量光路也经过两个反射镜的反射，由于激光干涉仪对反射镜面型精度要求较高，光束经过的反射面越多，越容易引入测量误差。

因此，如何提供一种结构简单、测量精度更高的载物台平移测量装置及测量方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载物台平移测量装置及测量方法，具有结构简单，测量精度高的优点。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，包括干涉仪、用于测量所述载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元、用于测量所述载物台同时沿第二轴位移前后第二测量光束的光程的改变量的第二轴测量单元以及处理单元。

优选的，所述第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，所述棱镜具有入射面和出射面，所述测量镜安装于所述载物台的侧面，所述测量镜具有折射面和反射面，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜与所述测量镜的折射率相同。

优选的，所述第二轴测量单元包括X轴反射镜，所述干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到所述测量镜的所述折射面，经过折射后正入射到所述测量镜的所述反射面后能够被原路返回；所述干涉仪发出的第二测量光束，经所述X轴反射镜反射后能够原路返回；所述处理单元根据载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量和载物台沿第二轴位移获得载物台沿第一轴的位移。

优选的，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

优选的，所述棱镜安装于所述干涉仪的第一测量光束的出口处。

优选的，所述处理单元通过公式获得载物台沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，Dx是载物台沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm’是当载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

本发明还公开了一种载物台平移测量方法，采用如上所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪通过向第二轴测量单元发送第二测量光束测得载物台沿第二轴位移D_X;

步骤2，干涉仪通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm’；

步骤3，通过公式得出载物台沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，Dx是载物台沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经所述棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm’是载物台在第一轴和第二轴所在的平面位移前、后第一测量光束的光程的改变量。

本发明还公开了一种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，包括干涉仪、用于测量所述载物台沿第一轴位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元以及处理单元，所述第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，所述棱镜具有入射面和出射面，所述测量镜安装于所述载物台的侧面，所述测量镜具有折射面和反射面，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜与所述测量镜的折射率相同，所述干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到所述测量镜的所述折射面，经过折射后正入射到所述测量镜的所述反射面后能够被原路返回，所述处理单元获得所述载物台沿第一轴的位移。

优选的，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

优选的，所述棱镜安装于所述干涉仪的第一测量光束的出口处。

优选的，所述处理单元通过公式得出载物台沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

本发明公开了一种载物台平移测量方法，采用如上所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm；

步骤2，通过公式得出载物台沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

本发明提供的载物台平移测量装置及测量方法，结构简单，在测量载物台沿第一轴的位移的过程中，一方面，由于不需要在曝光系统结构或者其他地方安装正入射反射镜用以将测量光束原路折回，因此较节省安装空间；另一方面，由于在曝光系统结构的底部无长条反射镜吊装结构，因此不会因反射镜由于自重发生面形形变，影响测量精度；再一方面，载物台平移测量装置中，测量光路的反射面只有一个，更有可能减小反射镜面型精度的影响，获得较高的测量精度。

附图说明

本发明的载物台平移测量装置及测量方法由以下的实施例及附图给出。

图1为现有的一种载物台平移测量装置的结构示意图。

图2为现有的另一种载物台平移测量装置的结构示意图。

图3为本发明实施例一的载物台平移测量装置的结构示意图。

图4为本发明实施例一的载物台平移测量装置的移动前后示意图。

图5为本发明实施例一中载物台移动前、后的光程示意图。

图6为本发明实施例二的载物台平移测量装置的结构示意图。

图7为本发明实施例二的载物台平移测量装置的移动前后示意图。

图8为本发明实施例二中载物台移动前、后的光程示意图。

图中，101、201、301-干涉仪，102、202、302-载物台，104、204、304-镜片，105、205、305-曝光系统，106、206-支撑架，108、208-平面镜，110、210-反射镜，308-棱镜、310-测量镜，311-折射面，312-反射面，320-X轴反射镜，

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

请参阅图3至图5，本实施例中，建立XYZ坐标系，具有两两垂直的X轴、Y轴以及Z轴，所述第一轴为Z轴，所述第二轴为X轴。这种载物台平移测量装置，用于测量载物台302沿第一轴即Z轴的位移，所述载物台302还能够沿着垂直于第一轴Z轴的第二轴X轴移动。该载物台平移测量装置包括干涉仪301、用于测量载物台302在第一轴和第二轴即X轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元、用于测量所述载物台同时沿第二轴位移前后第二测量光束的光程的改变量的第二轴测量单元以及处理单元（未图示），其中，载物台302在沿第二轴位移前后第二测量光束的光程的改变量是载物台302在第一轴和第二轴即X轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量在第二轴方向上的分量。镜片304被放置在载物台302即工件台上，并通过曝光系统305对其曝光。

所述干涉仪301发出的第一测量光束用于测量载物台在第一轴（Z轴）和第二轴（X轴）所在的平面进行位移前后光程的改变量。所述第一轴测量单元包括棱镜308和测量镜310，所述棱镜308安装于所述干涉仪301的第一测量光束的出口处，所述棱镜308具有入射面（未图示）和出射面（未图示）。所述测量镜310安装于所述载物台302的侧面，所述测量镜310具有折射面311和反射面312，所述棱镜308的所述入射面和所述出射面的夹角与所述折射面311和所述反射面312之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜308与所述测量镜310的折射率相同，所述干涉仪301中发出的第一测量光束，经过棱镜308后以一定角度入射到所述测量镜310的所述折射面311，经过折射后正入射到所述测量镜310的所述反射面312后能够被原路返回。

所述干涉仪发出的第二测量光束用于测量载物台沿第二轴（X轴）的位移。所述第二轴测量单元包括X轴反射镜320，所述干涉仪301发出的第二测量光束，经所述X轴反射镜320反射后能够原路返回。

所述干涉仪301主要包括光源、分光镜、平面反射镜、1/4波片以及探测装置，干涉仪发出的第一测量光束两次经第一轴测量单元返回到干涉仪后被传输至对应的探测装置，用以测得载物台302在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm’。干涉仪发出的第二测量光束两次经第二轴测量单元返回到干涉仪后被传输至对应的探测装置，用以测得载物台302沿第二轴的位移Dx。所述第一测量光束和所述第二测量光束从所述干涉仪中的不同的分光镜、平面反射镜、1/4波片以及探测装置，光源可以共用。由于所述干涉仪的结构和工作原理是本领域的公知常识，因此，这里不再赘述，具体可参考US20050259681A1的描述。

所述处理单元根据载物台302在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量和载物台302沿第二轴位移获得载物台沿第一轴的位移。所述处理单元分别和干涉仪301相连，具体的，所述处理单元和干涉仪的两个探测装置分别相连。所述探测装置均是光电检测器件。

请参阅图4和图5，第一测量光束的实线光路表示载物台302移动前光路的行进路线，虚线光路表示载物台302移动后第一测量光束的行进路线，载物台302移动前、后光程的改变量以Dm’表示，改变量Dm’包括了Z轴位移Dz和X轴位移Dx两个分量。为了确定Z轴位移Dz，必须先确定X轴位移Dx，X轴位移Dx可通过干涉仪301的第二测量光束测量，因此载物台302沿Z轴的位移Dz可通过下述关系确定。

在图7中，移动前A点到反射面312之间的光程(包括AB和BH段)和移动后A点到反射面312之间的光程(AC段)分别通过D1’和D2’表示，并考虑测量镜310的折射率n。

${D1}^{\′}=\stackrel{\‾}{\mathrm{AB}}+n\·\stackrel{\‾}{\mathrm{BH}};$

${D2}^{\′}=n\·\stackrel{\‾}{\mathrm{AC}};$

${D2}^{\′}-{D1}^{\′}=n\·\stackrel{\‾}{\mathrm{AC}}-n\stackrel{\‾}{\mathrm{BH}}-\stackrel{\‾}{\mathrm{AB}}=\stackrel{\‾}{\mathrm{AK}}-\stackrel{\‾}{\mathrm{BO}}-\stackrel{\‾}{\mathrm{AB}}=-\stackrel{\‾}{\mathrm{KO}}=-\cos \mathrm{\β}\·\mathrm{Dx}+\sin \mathrm{\β}\·\mathrm{Dz};$

D_m'＝4(D2'-D1')＝-4cosβ·Dx+4sinβ·Dz；其可被改写为：

$\mathrm{Dz}=\frac{{D_m}^{\′}+4\cos \mathrm{\β}\·\mathrm{Dx}}{4\sin \mathrm{\β}};$

因此，所述处理单元可以根据公式获得载物台302沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台302沿第二轴（即Z轴）的位移，Dx是载物台302沿第一轴（即X轴）的位移，β是所述第一测量光束经所述棱镜308折射后与原方向（即第一测量光束进入所述棱镜308之前的方向）形成的夹角，Dm’是当载物台302在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

同理，如果测量在Z轴和Y轴限定的平面内进行，则任何沿X轴的位移将不影响Z轴位移的测量。上述关系可表示为：

其中Dy是载物台沿Y轴的位移。

可以理解的，坐标系统的选择是任意的，但会影响在上述等式中出现的符号。

优选的，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

本实施例提供的一种载物台平移测量方法，采用如上所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪301通过向第二轴测量单元发送第二测量光束测得载物台302沿第二轴位移D_X;

步骤2，干涉仪301通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台302在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm’；

步骤3，通过公式得出载物台302沿第一轴的位移Dz，

其中，Dz是载物台302沿第一轴的位移，Dx是载物台302沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经所述棱镜308折射后与原方向形成的夹角，Dm’是载物台302在第一轴和第二轴所在的平面位移前、后第一测量光束的光程的改变量。

实施例二

请参阅图6至图8，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例是实施例一的一个特例，本实施例中的载物302没有沿第二轴发生位移，仅仅沿第一轴进行位移，因此，其装置相对简单。

本实施例的载物台平移测量装置，用于测量载物台302沿第一轴的位移，包括干涉仪301、用于测量所述载物台302沿第一轴位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元以及处理单元，所述第一轴测量单元包括棱镜308和测量镜310，所述棱镜308具有入射面和出射面，所述测量镜310安装于所述载物台302的侧面，所述测量镜310具有折射面311和反射面312，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面311和反射面312之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜308与所述测量镜310的折射率相同，所述干涉仪301中发出的第一测量光束，经过棱镜308后以一定角度入射到所述测量镜310的所述折射面311，经过折射后正入射到所述测量镜310的所述反射面312后能够被原路返回，所述处理单元根据所述载物台302沿第一轴位移前后第一测量光束的光程的改变量获得载物台302沿第一轴的位移。

所述干涉仪301的第二测量光束用于测量载物台302沿X轴的位置。所述干涉仪301主要包括光源、分光镜、平面反射镜、1/4波片以及探测装置，干涉仪发出的第一测量光束两次经第一轴测量单元返回到干涉仪后被传输至对应的探测装置，用以测得载物台302在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm’。由于所述干涉仪的结构和工作原理是本领域的公知常识，因此，这里不再赘述，具体可参考US20050259681A1的描述。所述处理单元和干涉仪301相连，具体的，所述处理单元和干涉仪的中探测装置相连。所述探测装置均是光电检测器件。

所述干涉仪主要包括光源、分光镜、平面反射镜、1/4波片以及探测装置，由于所述干涉仪的结构和工作原理是本领域的公知常识，因此，这里不再赘述，具体可参考US20050259681A1的描述。

优选的，所述入射面与所述测量镜310的所述反射面312平行，所述棱镜308的出射面与所述测量镜310的所述折射面311平行。

请参阅图6至图8，图8中第一测量光的实线光路代表载物台302沿第一轴（Z轴）平移之前的光程，虚线光路AC段表示载物台沿Z轴平移后光路的光程，载物台302沿第一轴（Z轴）平移前、后光程的改变产生光程差，以Dm表示。Dm可通过所述干涉仪301中的第一探测装置（为一光电检测器件）测出，然后通过Dm与Dz之间的几何关系得之Z轴位移Dz。

设测量镜310的折射率为n，由折射率公式，可得：

sin(α+β)＝n·sinα；

在图5中，D1表示移动前A点到反射面312之间的光程(包括AB与BH段)，D2表示载物台302沿Z轴位移距离Dz后A点到反射面312之间的光程(AC段)，并考虑测量镜310的折射率为n。其余部分移动前和移动后光程相等，计算光程差时不考虑。

${D1}^{\′}=\stackrel{\‾}{\mathrm{AB}}+n\·\stackrel{\‾}{\mathrm{BH}};$

${D2}^{\′}=n\·\stackrel{\‾}{\mathrm{AC}};$

${D2}^{\′}-{D1}^{\′}=n\·\stackrel{\‾}{\mathrm{AC}}-n\stackrel{\‾}{\mathrm{BH}}-\stackrel{\‾}{\mathrm{AB}}=\stackrel{\‾}{\mathrm{AK}}-\stackrel{\‾}{\mathrm{BO}}-\stackrel{\‾}{\mathrm{AB}}=-\stackrel{\‾}{\mathrm{KO}}=-\cos \mathrm{\β}\·\mathrm{Dx}+\sin \mathrm{\β}\·\mathrm{Dz};$

可以看到，D1与D2之间的光程差是与第一测量测量光束入射到折射面311上的入射位置无关的量。于是，测量光束经过反射面312两次反射后光程改变为Dm，

D_m＝4(D2-D1)＝4sinβ·Dz；其可被改写为：

$\mathrm{Dz}=\frac{D_m}{4\sin \mathrm{\β}};$

因此，所述处理单元可以通过公式得出载物台302沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台302沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台302沿第一轴进行位移前、后第一测量光束的光程的改变量。

本实施例提供的一种载物台平移测量方法，采用如上所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪301通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台302在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm；

步骤2，通过公式得出载物台302沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台302沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜308折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台302沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

综上所述，本发明提供的载物台平移测量装置及测量方法，结构简单，在测量载物台沿第一轴的位移的过程中，一方面，由于不需要在曝光系统结构或者其他地方安装正入射反射镜用以将测量光束原路折回，因此较节省安装空间；另一方面，由于在曝光系统结构的底部无长条反射镜吊装结构，因此不会因反射镜由于自重发生面形形变，影响测量精度；再一方面，载物台平移测量装置中，测量光路的反射面只有一个，更有可能减小反射镜面型精度的影响，获得较高的测量精度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，其特征在于，包括干涉仪、用于测量所述载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元、用于测量所述载物台同时沿第二轴位移前后第二测量光束的光程的改变量的第二轴测量单元以及处理单元，其中，

所述第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，所述棱镜具有入射面和出射面，所述测量镜安装于所述载物台的侧面，所述测量镜具有折射面和反射面，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜与所述测量镜的折射率相同；所述第二轴测量单元包括X轴反射镜，所述干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到所述测量镜的所述折射面，经过折射后正入射到所述测量镜的所述反射面后能够被原路返回；所述干涉仪发出的第二测量光束，经所述X轴反射镜反射后能够原路返回；所述处理单元根据载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量和载物台沿第二轴位移获得载物台沿第一轴的位移；

所述处理单元通过公式获得载物台沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，Dx是载物台沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm’是当载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

2.根据权利要求1所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

3.根据权利要求1所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述棱镜安装于所述干涉仪的第一测量光束的出口处。

4.一种载物台平移测量方法，其特征在于，采用如权利要求1～3中任意一项所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪通过向第二轴测量单元发送第二测量光束测得载物台沿第二轴位移D_X；

步骤2，干涉仪通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm’；

步骤3，通过公式得出载物台沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，Dx是载物台沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经所述棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm’是载物台在第一轴和第二轴所在的平面位移前、后第一测量光束的光程的改变量。

5.一种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，其特征在于，包括干涉仪、用于测量所述载物台沿第一轴位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元以及处理单元，所述第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，所述棱镜具有入射面和出射面，所述测量镜安装于所述载物台的侧面，所述测量镜具有折射面和反射面，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜与所述测量镜的折射率相同，所述干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到所述测量镜的所述折射面，经过折射后正入射到所述测量镜的所述反射面后能够被原路返回，所述处理单元获得所述载物台沿第一轴的位移；其中，

所述处理单元通过公式得出载物台沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

6.根据权利要求5所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

7.根据权利要求5所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述棱镜安装于所述干涉仪的第一测量光束的出口处。

8.一种载物台平移测量方法，其特征在于，采用如权利要求5～7中任意一项所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm；

步骤2，通过公式得出载物台沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。