CN112113509A - 龙门式测量装置及龙门式测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种龙门式测量装置及龙门式测量方法，所述龙门式测量装置包括：承载模块，包括沿Y向对称设置的两个侧壁及连接两个侧壁的横梁，横梁上设置有第一导轨；运动模块，包括一第一滑块，第一滑块设置于第一导轨上并能够沿着第一导轨在X向上移动；运动位置测量模块，用于获取第一滑块的位置信息；参考探测模块，用于获取第一导轨的变形量；校正模块，利用第一导轨的变形量校正第一滑块的位置信息。本发明能够获取第一导轨的变形情况，从而对第一导轨的变形误差进行补偿，有效的削减因结构变形所带来的测量误差，适用于大尺寸基板测量，节约成本和设备占地面积，并且实现高精度的测量。

Description

龙门式测量装置及龙门式测量方法

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种龙门式测量装置及龙门式测量方法。

背景技术

在半导体集成电路制造过程中，一个完整的芯片通常需要经过多次光刻。光刻即在已经涂布光刻胶的基板上曝光显影形成图形的过程，在进行光刻时，影响光刻精度的因素主要有基板与掩膜版的位置偏差、光刻形成的线路的线宽和光刻胶自身的胶厚以及套刻偏差等。目前基板与掩膜版的位置偏差测量设备通常采用桥式或龙门式结构，其运动方向上具有测量干涉仪，非运动方向上无测量干涉仪配置。

对于龙门式测量设备，为了达到高精度的测量，需采用激光干涉仪作为测量工具。在龙门式测量设备中，X向激光干涉仪和反射镜需跟随着龙门运动，所以需要将X向激光干涉仪设置在X向滑块上，并使X向滑块在龙门横梁上运动，但龙门横梁整体质心会因X向滑块的运动而变化，会出现变形问题，最终导致反射镜、干涉仪自身的姿态发生变化，而这种变化所带来的误差对于高精度测量来说是无法接受的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种龙门式测量装置及龙门式测量方法，能够对横梁变形误差进行补偿，从而有效解决龙门式测量装置因运动过程中横梁的质心变化对测量误差的影响。

为了达到上述目的，本发明提供了一种龙门式测量装置，包括：

承载模块，包括沿Y向对称设置的两个侧壁及连接两个所述侧壁的横梁，所述横梁上设置有第一导轨；

运动模块，包括一第一滑块，所述第一滑块设置于所述第一导轨上并能够沿着所述第一导轨在X向上移动；

运动位置测量模块，用于获取所述第一滑块的位置信息；

参考探测模块，用于获取所述第一导轨的变形量；

校正模块，利用所述第一导轨的变形量校正所述第一滑块的位置信息。

可选的，所述参考探测模块包括比较单元及两组参考干涉仪测量单元，两组所述参考干涉仪测量单元设置于所述第一导轨的一端以发射参考测量光束至所述第一导轨的另一端，并获取所述第一导轨另一端沿X向的位置信息，所述比较单元通过比较两组所述参考干涉仪测量单元获取的X向的位置信息以得到所述第一导轨的变形量。

可选的，两组所述参考干涉仪测量单元在Z向的位置不同，在X向及Y向的位置相同，其中，Z向与X向及Y向均垂直。

可选的，所述运动位置测量模块包括两组X向干涉仪测量单元，两组所述X向干涉仪测量单元设置于所述第一导轨的一端以发射X向测量光束至所述第一滑块上，并获取所述第一滑块沿X向的位置信息，一组X向干涉仪测量单元与一组参考干涉仪测量单元在Z向的位置对应。

可选的，每组X向干涉仪测量单元包括若干X向干涉仪，若干X向干涉仪在X向及Z向的位置相同，在Y向的位置不同。

可选的，所述承载模块的两个所述侧壁的顶端均设置有第二导轨，所述第一导轨与所述第二导轨在同一水平面内，所述运动模块还包括两个第二滑块，两个所述第二滑块分别设置于两个所述第二导轨上并能够沿着所述第二导轨在Y向上移动，所述第一滑块和所述第二滑块在同一X轴上。

可选的，所述参考探测模块均和/或两组所述X向干涉仪测量单元设置于任一个所述第二滑块上。

可选的，所述运动位置测量模块还包括两组Y向干涉仪测量单元，两组所述Y向干涉仪测量单元分别沿着两个所述第二滑块的移动方向设置，以获取两个所述第二滑块的位置信息。

可选的，每组所述Y向干涉仪测量单元包括至少两个Y向干涉仪，且至少两个所述Y向干涉仪在X向及Y向的位置相同，在Z向的位置不同。

本发明还提供了一种使用如上所述的龙门式测量装置的龙门式测量方法，包括：

运动位置测量模块获取所述第一滑块当前的位置信息；

参考探测模块获取所述第一导轨的变形量；

校正模块利用所述第一导轨的变形量校正所述第一滑块的位置信息。

可选的，所述参考探测模块包括设置于所述第一导轨的一端并发射参考测量光束至所述第一导轨的另一端的两组参考干涉仪测量单元，所述运动位置测量模块包括设置于所述第一导轨的一端并发射X向测量光束至所述第一滑块上的两组X向干涉仪测量单元，一组X向干涉仪测量单元与一组参考干涉仪测量单元在Z向的位置对应，获取所述第一导轨的变形量的步骤包括：

分别将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差以得到第一差值和第二差值；

将所述第一滑块移动至所述第一导轨沿X向的中央，分别将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差以得到第三差值和第四差值；

根据所述第一差值、第二差值、第三差值和第四差值获得所述第一导轨的变形量。

可选的，根据如下公式获取所述第一导轨的变形量ΔP_XG1-XG2：

ΔP_XG1-XFC2＝P1_XG1-XFC2-P3_XG1-XFC2；

ΔP_XG2-XFC1＝P2_XG2-XFC1-P4_XG2-XFC1；

ΔP_XG1-XG2＝(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2；

其中，P1_XG1-XFC2、P2_XG2-XFC1分别为将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差得到的第一差值和第二差值；P3_XG1-XFC2、P4_XG2-XFC1分别为将所述第一滑块移动至所述第一导轨沿X向的中央后，将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差得到的第三差值和第四差值。

本发明通过设置参考探测模块获取所述第一导轨的变形量，从而对第一导轨的变形误差进行补偿，能够有效的削减因结构变形所带来的测量误差，适用于大尺寸基板测量，节约成本和设备占地面积，并且实现高精度的测量。

附图说明

图1a为一种桥式测量装置的结构主视图；

图1b为图1a的俯视图；

图1c为图1a的左视图；

图2a为一种龙门式测量装置的结构主视图；

图2b为图2a的俯视图；

图2c为图2a的左视图；

图3a为本发明实施例提供的一种龙门式测量装置的结构主视图；

图3b为图3a的俯视图；

图3c为图3a的左视图；

图4a为本发明另一实施例提供的一种龙门式测量装置的结构主视图；

图4b为图4a的俯视图；

图4c为图4a的左视图；

图5为5个典型工位的示意图；

图6为第一导轨变形的原理示意图；

图中：11-底部框架；12-横梁；13-滑块；14-基板台；15-导轨；16-X向干涉仪；17-X向反射镜；18-Y向干涉仪；19-Y向反射镜；

21-底部框架；22-横梁；23-滑块；24-基板台；25-轴承；26-X向干涉仪；27-X向反射镜；28-Y向干涉仪；29-Y向反射镜；

31-底座；32-第一导轨；33-第一滑块；34-基板台；35-第二导轨；36-第二滑块；37-X向干涉仪测量单元；38-X向反射镜；39-Y向干涉仪测量单元；40-Y向反射镜；41-参考干涉仪测量单元；42-参考光反射镜。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1a-图1c所示，其为一种桥式测量装置的结构示意图，在底部框架11上固定设置有横梁12，横梁12上设置有可沿X向移动的滑块13，底部框架11上设置有基板台14，基板台14能够沿导轨15作往复的Y向移动，横梁12沿X向的一端设置有3个X向干涉仪16，分别为XG1、XG2及XG3，滑块13沿X向的一端设置有3个X向反射镜17，分别为XF1、XF2及XF3，与3个X向干涉仪16相对应。在底部框架11沿Y向的一端设置有4个Y向干涉仪18，分别为YG1、YG2、YG3及YG4，基板台14沿Y向的一端设置有4个Y向反射镜19，分别为YF1、YF2、YF3及YF4，与4个Y向干涉仪18相对应。Y向测量时基板台14运动，横梁12固定不动，X向干涉仪16固定在固定式横梁12上，可准确测量滑块13的位置。但桥式结构由于基板台14运动，所以只适用于基板较小的情况。以6G基板Y向尺寸1850mm，横梁12Y向尺寸1000mm为例，桥式结构测量平台Y向所需最小尺寸＝1850×2＝3700mm，而龙门式测量平台Y向所需最小尺寸＝1850+1000＝2850mm。测量平台Y向加大会增加设备成本以及占地面积，所以对于大尺寸基板测量平台来说，龙门结构是最优选择。

如图2a-图2c所示，其为一种龙门式测量装置的结构示意图，在底部框架21上设置有横梁22，横梁22底部设置有轴承25，使横梁22能够在底部框架21上沿Y向往复移动。横梁22上设置有可沿X向移动的滑块23，底部框架21上设置有基板台24，基板台24与底部框架21固定设置。横梁22沿X向的一端设置有3个X向干涉仪26，分别为XG1、XG2及XG3，滑块23沿X向的一端设置有3个X向反射镜27，分别为XF1、XF2及XF3，与3个X向干涉仪26相对应。在底部框架21沿Y向的一端设置有4个Y向干涉仪28，分别为YG1、YG2、YG3及YG4，横梁22沿Y向的一端设置有4个Y向反射镜29，分别为YF1、YF2、YF3及YF4，与4个Y向干涉仪28相对应。龙门式结构中，X向干涉仪26跟随横梁22运动，由于负载(滑块23)位置变化使横梁22的整体质心变化，造成各干涉仪相对位置发生变化，该变化量在0.4微米左右，会直接引入测量误差，造成测量误差加大。

基于此，本发明提供了一种龙门式测量装置，如图3a-图3c所示，包括：

承载模块，包括沿Y向对称设置的两个侧壁及连接两个所述侧壁的横梁，所述横梁上设置有第一导轨32；

运动模块，包括一第一滑块33，所述第一滑块33设置于所述第一导轨32上并能够沿着所述第一导轨32在X向上移动；

运动位置测量模块，用于获取所述第一滑块33的位置信息；

参考探测模块，用于获取所述第一导轨32的变形量；

校正模块，利用所述第一导轨32的变形量校正所述第一滑块33的位置信息。

具体的，以水平向右为X方向，竖直纸面向里为Y方向，竖直向上为Z方向，建立XYZ三维坐标系。在底座31上设置有基板台34，基板台34与底座31固定设置。底座31上设置有承载模块，包括两个沿Y方向延伸的侧壁，且两个所述侧壁对称设置，所述承载模块还包括连接所述侧壁的横梁，所述侧壁7的顶端均设置有第二运动导轨，所述横梁上设置有第一运动导轨，所述第一导轨32与所述第二导轨35垂直，所述第一导轨32与所述第二导轨35在同一水平面内。

运动模块设置于所述承载模块上并悬于所述基板台上方，具体的，所述运动模块包括一第一滑块33，所述第一滑块33设置于所述第一导轨32上，并能够通过所述第一导轨32沿X方向移动。所述运动模块还包括两个对称设置的第二滑块36，两个所述第二滑块36分别设置于所述第一导轨32的两端，且两个所述第二滑块36分别设置于两个所述第二导轨35上并能够沿着所述第二导轨35在Y向上移动，两个所述第二滑块36之间通过所述横梁连接，所述第一滑块33和所述第二滑块36在同一X轴上。这样，所述第一滑块33和所述第二滑块36在任意时刻下都是在同一X轴和Z轴上的，且所述第一滑块33具有了X方向和Y方向的自由度。

进一步的，所述参考探测模块包括比较单元及两组参考干涉仪测量单元41，两组所述参考干涉仪测量单元41设置于所述第一导轨32的一端以发射参考测量光束至所述第一导轨32的另一端，并获取所述第一导轨32另一端沿X向的位置信息，所述比较单元通过比较两组所述参考干涉仪测量单元41获取的X向的位置信息以得到所述第一导轨32的变形量。

进一步的，两组所述参考干涉仪测量单元41在Z向的位置不同，在X向及Y向的位置相同，其中，Z向与X向及Y向均垂直。具体的，本实施例中，两组所述参考干涉仪测量单元41分别设置于所述第一导轨32的一端的顶部及底部，且每组所述参考干涉仪测量单元41均包括一个参考光干涉仪，所述第一导轨32的一端的底部设置有第一参考光干涉仪XGC1，顶部设置有第二参考光干涉仪XGC2，可以理解的是，每个所述参考光干涉仪发出的参考测量光束对准所述第一导轨32的另一端的位置上均设置有参考光反射镜42，用于反射所述参考测量光束，即所述第一导轨32的另一端的底部设置有第一参考光反射镜XFC1，顶部设置有第二参考光反射镜XFC2。第一参考光干涉仪XGC1发射参考测量光束至第一参考光反射镜XFC1，第二参考光干涉仪XGC2发射参考测量光束至第二参考光反射镜XFC2。所述第一参考光干涉仪XGC1与所述第二参考光干涉仪XGC2沿着Z方向设置，即第一参考光干涉仪XGC1与第二参考光干涉仪XGC2在X方向和Y方向的位置相同，并且，所述第一参考光干涉仪XGC1及第二参考光干涉仪XGC2可以设置于所述第一导轨32沿Y向的一侧，如图3a-图3c所示，或者，所述第一参考光干涉仪XGC1及第二参考光干涉仪XGC2可以设置于所述第一导轨32沿Y向的另一侧，如图4a-图4c所示。

进一步的，所述运动位置测量模块包括两组X向干涉仪测量单元37，两组所述X向干涉仪测量单元37设置于所述第一导轨32的一端以发射X向测量光束至所述第一滑块33上，并获取所述第一滑块33沿X向的位置信息，一组X向干涉仪测量单元37与一组参考干涉仪测量单元41在Z向的位置对应。其中，每组X向干涉仪测量单元37包括若干X向干涉仪，若干X向干涉仪在X向及Z向的位置相同，在Y向的位置不同。所述参考探测模块均和/或两组所述X向干涉仪测量单元设置于任一个所述第二滑块36上。

本实施例中，两组X向干涉仪测量单元37分别设置于所述第一导轨32的一端的顶部及底部，且一组X向干涉仪测量单元包括第一X向干涉仪XG1，设置于第一导轨32的顶部，与所述第二参考光干涉仪XGC2设置于所述第一导轨32的同一端；另一组X向干涉仪测量单元包括第二X向干涉仪XG2及第三X向干涉仪XG3，设置于第一导轨32的底部，与所述第一参考光干涉仪XGC1设置于所述第一导轨32的同一端；三个X向干涉仪可以沿着所述第一滑块33移动的方向设置，本实施例将三个X向干涉仪均设置于一个第二滑块36上，以使每个所述X向干涉仪发出的X向测量光束均能够照射至所述第一滑块33上，可以理解的是，每个所述X向干涉仪发出的X向测量光束对准所述第一滑块33的位置上均设置有X向反射镜38，用于反射所述X向测量光束，即与所述第一X向干涉仪XG1对应的第一X向反射镜XF1、与所述第二X向干涉仪XG2对应的第二X向反射镜XF2及与所述第三X向干涉仪XG3对应的第三X向反射镜XF3。

进一步，所述第二X向干涉仪XG2与所述第三X向干涉仪XG3沿着Y方向设置，所述第一X向干涉仪XG1与所述第二X向干涉仪XG2沿着Z方向设置，即所述第二X向干涉仪XG2与所述第三X向干涉仪XG3在X方向和Z方向的位置相同，所述第一X向干涉仪XG1与所述第二X向干涉仪XG2在Y方向和X方向的位置相同。所述第一X向干涉仪XG1、第二X向干涉仪XG2及第三X向干涉仪XG3发出三个X向测量光束，以测量所述第一滑块33沿X方向的位移及绕Y方向的旋转角度RY。

进一步的，所述运动位置测量模块还包括两组Y向干涉仪测量单元39，两组所述Y向干涉仪测量单元39分别沿着两个所述第二滑块36的移动方向设置，以获取两个所述第二滑块36的位置信息。其中，每组所述Y向干涉仪测量单元39包括至少两个Y向干涉仪，且至少两个所述Y向干涉仪在X向及Y向的位置相同，在Z向的位置不同。

本实施例中，每组所述Y向干涉仪测量单元39均包括两个Y向干涉仪，分别为第一Y向干涉仪YG1、第二Y向干涉仪YG2、第三Y向干涉仪YG3及第四Y向干涉仪YG4，四个Y向干涉仪可以分别沿着所述第二滑块36移动的方向设置，本实施例将四个Y向干涉仪均设置于两个所述侧壁的末端，以使每个所述Y向干涉仪发出的Y向测量光束均能够照射至所述第二滑块36上，可以理解的是，每个所述Y向干涉仪发出的Y向测量光束对准所述第二滑块36的位置上均设置有Y向反射镜40，用于反射所述Y向测量光束。即与所述第一Y向干涉仪YG1对应的第一Y向反射镜YF1、与所述第二Y向干涉仪YG2对应的第二Y向反射镜YF2、所述第三Y向干涉仪YG3对应的第三Y向反射镜YF3、与所述第四Y向干涉仪YG4对应的第四Y向反射镜YF4。

进一步，所述第一Y向干涉仪YG1及第四Y向干涉仪YG4沿着Z方向设置，所述第二Y向干涉仪YG2及第三Y向干涉仪YG3沿着Z方向设置，即所述第一Y向干涉仪YG1及第四Y向干涉仪YG4在X方向和Y方向的位置相同，所述第二Y向干涉仪YG2及第三Y向干涉仪YG3在X方向和Y方向的位置也相同。所述第一Y向干涉仪YG1、第二Y向干涉仪YG2、第三Y向干涉仪YG3及第四Y向干涉仪YG4发出四个Y向测量光束，以测量所述第二滑块36沿Y方向的位移和绕X方向及Z方向的旋转角度RX、RY。

本实施例提供的龙门式测量装置还包括一校正模块，通过所述校正模块利用所述第一滑块33的位姿信息以及参考探测模块获取的所述第一导轨32的变形量，校正所述第一滑块33的位置信息，即可以补偿第一滑块33在运动时姿态变化产生的影响以提高第一滑块33上的探测器获取的位置信息的精度，并提高测量的重复性。

基于此，本发明还提供了一种使用如上所述的龙门式测量装置的龙门式测量方法，包括：

运动位置测量模块获取所述第一滑块33当前的位置信息；

参考探测模块获取所述第一导轨的变形量；

校正模块利用所述第一导轨32的变形量校正所述第一滑块33的位置信息。

获取所述第一导轨32的变形量的步骤包括：

其中，分别获取两组相对应的X向干涉仪测量单元37与参考干涉仪测量单元41的测量结果的第一差值和第二差值；

将所述第一滑块33移动至所述第一导轨32沿X向的中央，分别获取两组相对应的X向干涉仪测量单元37与参考干涉仪测量单元41的测量结果的第三差值和第四差值；

根据所述第一差值、第二差值、第三差值和第四差值获得所述第一导轨32的变形量。

具体的，参阅图5及图6，将第一导轨32(横梁)、第一滑块33运动到5个典型工位，对各工位时各干涉仪的变形情况进行静力学分析，得出Y向干涉仪、X向干涉仪的相对变化量，如表1所示，其中T1为第一滑块33上的参考点；T2为基板台34上的参考点。Y向最大偏差为47.8nm，X向最大偏差为424nm。

表1

尽管减小X向的相对变化量可以通过提高材料杨氏模量、结构刚度进行改善，但仿真所设置的材料已经是Al₂O₃，且截惯性矩也做了多次优化，由于目前X向与Y向的偏差呈现数量级的差距，显然，通过这种方式优化改善效果不明显。

本发明在图2的龙门式测量装置基础上增加两路参考光，具体的，通过在第一导轨32(横梁)上增加两个参考光干涉仪和两个参考光反射镜，用以实现参考光的测量，参考光的测量值用于对X向干涉仪测量值进行修正。通过参考光获取第一导轨32的变形情况，找出第一导轨32(横梁)变形与X向干涉仪测量值的相对关系，并形成算法对第一导轨32变形进行补偿，从而实现精确测量。

增加参考光的具体原理如图6所示：1)在第一导轨32上设置两路参考光，作为X向测量的基准参照；2)对于参考光而言，第一导轨32(横梁)自身的重力变形是恒定的，不影响参考光的测量。

当第一滑块33在第一导轨32上移动时，由于整体质心的变化，参考光干涉仪和参考光反射镜会出现变形，取图5所示5个位置观察变形情况；

对第一滑块33所处的5个工位进行静力分析，从下表数据可知，第一滑块33处于中间位置时(③号位)第一导轨32(横梁)的变形最大：

表2

进而，将①②④⑤号位其余位置与中间位置(③号位)作差获得如下数据：

表3

按下式对点位间的偏移量进行计算，以寻求位移关系：

ΔP_XG1-XG2－(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2

其中：

ΔP_XG1-XG2为目前工位在XG1点位与XG2点位X向位移差与中间工位在XG1点位与XG2点位X向位移差之差；

ΔP_XG1-XFC2为目前工位在XG1点位与XFC2点位X向位移差P1_XG1-XFC2与中间工位在XG1点位与XG2点位X向位移差P3_XG1-XFC2之差，即：

ΔP_XG1-XFC2＝P1_XG1-XFC2-P3_XG1-XFC2；

ΔP_XG2-XFC1为目前工位在XG2点位与XFC1点位X向位移差P2_XG2-XFC1与中间工位在XG2点位与XFC1点位X向位移差P3XG1-XFC2之差，即：

ΔP_XG2-XFC1＝P2_XG2-XFC1-P4_XG2-XFC1；

P1_XG1-XFC2、P2_XG2-XFC1分别为两组相对应的X向干涉仪测量单元37与参考干涉仪测量单元41的测量结果作差得到的第一差值和第二差值；P3_XG1-XFC2、P4_XG2-XFC1分别为将所述第一滑块33移动至所述第一导轨32沿X向的中央后，两组相对应的X向干涉仪测量单元37与参考干涉仪测量单元41的测量结果作差得到的第三差值和第四差值。

(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2为目前工位与中间工位第一导轨32(横梁)的长度变化量。

得出，①②④⑤工位ΔP_XG1-XG2和(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2的差值如下：

①：340.6-(380.6+315.6)/2＝7.5

②：134.2-(108.9+114.6)/2＝22.45

④：62.7-(102.9+110)/2＝43.75

⑤：247.8-(281.3+268.5)/2＝27.1

可见，ΔP_XG1-XG2可等效为第一导轨32(横梁)的长度变化量，变形影响的测量误差为43.75nm。

由此可认为所述第一导轨32(横梁)的变形量：

ΔP_XG1-XG2＝(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2；

综上，给出分析结论：Y向的变形影响的测量误差为47.8nm；X向通过算法补偿后，变形影响的测量误差为43.75nm。

通过算法补偿后，龙门式测量装置第一导轨32(横梁)变形引起的误差可以得到有效补偿，实现高精度测量的效果。

综上，在本发明实施例提供的一种龙门式测量装置及龙门式测量方法中，通过设置参考探测模块获取所述第一导轨的变形量，从而对第一导轨的变形误差进行补偿，能够有效的削减因结构变形所带来的测量误差，适用于大尺寸基板测量，节约成本和设备占地面积，并且实现高精度的测量。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种龙门式测量装置，其特征在于，包括：

承载模块，包括沿Y向对称设置的两个侧壁及连接两个所述侧壁的横梁，所述横梁上设置有第一导轨；

运动模块，包括一第一滑块，所述第一滑块设置于所述第一导轨上并能够沿着所述第一导轨在X向上移动；

运动位置测量模块，用于获取所述第一滑块的位置信息；

参考探测模块，用于获取所述第一导轨的变形量；

校正模块，利用所述第一导轨的变形量校正所述第一滑块的位置信息。

2.如权利要求1所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述参考探测模块包括比较单元及两组参考干涉仪测量单元，两组所述参考干涉仪测量单元设置于所述第一导轨的一端以发射参考测量光束至所述第一导轨的另一端，并获取所述第一导轨另一端沿X向的位置信息，所述比较单元通过比较两组所述参考干涉仪测量单元获取的X向的位置信息以得到所述第一导轨的变形量。

3.如权利要求2所述的龙门式测量装置，其特征在于，两组所述参考干涉仪测量单元在Z向的位置不同，在X向及Y向的位置相同，其中，Z向与X向及Y向均垂直。

4.如权利要求2或3所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述运动位置测量模块包括两组X向干涉仪测量单元，两组所述X向干涉仪测量单元设置于所述第一导轨的一端以发射X向测量光束至所述第一滑块上，并获取所述第一滑块沿X向的位置信息，一组X向干涉仪测量单元与一组参考干涉仪测量单元在Z向的位置对应。

5.如权利要求4所述的龙门式测量装置，其特征在于，每组X向干涉仪测量单元包括若干X向干涉仪，若干X向干涉仪在X向及Z向的位置相同，在Y向的位置不同。

6.如权利要求4所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述承载模块的两个所述侧壁的顶端均设置有第二导轨，所述第一导轨与所述第二导轨在同一水平面内，所述运动模块还包括两个第二滑块，两个所述第二滑块分别设置于两个所述第二导轨上并能够沿着所述第二导轨在Y向上移动，所述第一滑块和所述第二滑块在同一X轴上。

7.如权利要求6所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述参考探测模块均和/或两组所述X向干涉仪测量单元设置于任一个所述第二滑块上。

8.如权利要求6所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述运动位置测量模块还包括两组Y向干涉仪测量单元，两组所述Y向干涉仪测量单元分别沿着两个所述第二滑块的移动方向设置，以获取两个所述第二滑块的位置信息。

9.如权利要求8所述的龙门式测量装置，其特征在于，每组所述Y向干涉仪测量单元包括至少两个Y向干涉仪，且至少两个所述Y向干涉仪在X向及Y向的位置相同，在Z向的位置不同。

10.一种使用如权利要求1-9中任一项所述的龙门式测量装置的龙门式测量方法，其特征在于，包括：

运动位置测量模块获取所述第一滑块当前的位置信息；

参考探测模块获取所述第一导轨的变形量；

校正模块利用所述第一导轨的变形量校正所述第一滑块的位置信息。

11.如权利要求10所述的龙门式测量方法，其特征在于，所述参考探测模块包括设置于所述第一导轨的一端并发射参考测量光束至所述第一导轨的另一端的两组参考干涉仪测量单元，所述运动位置测量模块包括设置于所述第一导轨的一端并发射X向测量光束至所述第一滑块上的两组X向干涉仪测量单元，一组X向干涉仪测量单元与一组参考干涉仪测量单元在Z向的位置对应，获取所述第一导轨的变形量的步骤包括：

分别将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差以得到第一差值和第二差值；

将所述第一滑块移动至所述第一导轨沿X向的中央，分别将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差以得到第三差值和第四差值；

根据所述第一差值、第二差值、第三差值和第四差值获取所述第一导轨的变形量。

12.如权利要求11所述的龙门式测量方法，其特征在于，根据如下公式获取所述第一导轨的变形量ΔP_XG1-XG2：

ΔP_XG1-XFC2＝P1_XG1-XFC2-P3_XG1-XFC2；

ΔP_XG2-XFC1＝P2_XG2-XFC1-P4_XG2-XFC1；

ΔP_XG1-XG2＝(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2；

其中，P1_XG1-XFC2、P2_XG2-XFC1分别为将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差得到的第一差值和第二差值；P3_XG1-XFC2、P4_XG2-XFC1分别为将所述第一滑块移动至所述第一导轨沿X向的中央后，将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差得到的第三差值和第四差值。

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