CN101226345B - 一种光刻机投影物镜安装调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光刻机投影物镜安装调平装置，用于调平带有安装法兰的投影物镜。它包括安装基板，三个柔性块，安装件和固定件。柔性块前端通过固定件与投影物镜的安装法兰连接，柔性块底座通过安装件安装在安装基板；柔性块前端中部开有第一狭长槽，柔性块后端与第一狭长槽相向方向开有第二狭长槽，柔性块后端装有一调节杆。该调平装置采用三个等圆周均布的柔性块，调节柔性块的调节杆实现柔性块前端的翘起和压下以调节投影物镜水平度，并利用两狭长槽形成的弹性支点避免外界的振动和冲击给投影物镜带来的损害。

Description

一种光刻机投影物镜安装调平装置

技术领域

本发明涉及光刻机的安装调平装置领域，尤其涉及可用于调平光刻机投影物镜的使用柔性块的调平装置。

背景技术

对大规模集成电路的制造工艺过程来说，投影光刻是最为关键的工艺，需要用到投影光刻机，而投影物镜就是投影光刻机的核心，其性能直接决定了光刻的图形传递能力。为保证投影物镜拥有良好的图形传递能力，那么相应对投影物镜就会有很高的安装精度要求。对投影物镜的安装要求包括对投影物镜顶平面的调平精度要求。

通常对投影物镜顶平面的调平采用机械安装工艺的方法。此方法可以采用修磨垫片的方法来实现调平。先通过高分辨力的水平测量仪测出被测量基准面的水平度，随后把测量出的水平度与期望值进行比较，确定安装基准面下相应的各个垫片的修磨量，经过修磨后使水平度达到期望值。采用这种方式可达到比较高的水平度要求，但是整个调平过程也比较繁琐。为实现这些高精密部件的安装，机械上也常采用螺纹双向调节的方式，同样先是通过高分辨力的水平测量仪测出被测量基准面的水平度，随后装配人员根据测出值与期望值之间的偏移量来调节相应的螺纹结构，以达到期望的水平度要求。这种方式虽然不需像修磨垫片方法那样重复加工-安装-加工-安装的调平过程，可以实时在线地调出所要求的水平度要求，但是需要提供具有螺纹调节装置的安装底板，结构设计上相对比较复杂。上述的两种投影物镜的安装方法，不能为投影物镜提供抗外界振动或冲击的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻机投影物镜安装调平装置，可克服修磨垫片的调平装置存在的繁琐的调平过程的问题和螺纹双向调节的调平装置存在的结构复杂的问题，同时能减小外界振动和冲击给投影物镜带来的危害。

为达到上述目的，本发明的光刻机投影物镜安装调平装置，它用于调平带有安装法兰的投影物镜。该调平装置包括安装基板，若干柔性块，安装件和固定件。柔性块前端通过固定件与投影物镜的安装法兰连接，柔性块底座通过安装件安装在安装基板上。柔性块前端开有第一狭长槽，柔性块后端与第一狭长槽相向方向开有第二狭长槽。柔性块还包括自柔性块后端面延伸出的两个凸出的受力块和一个可控制柔性块前端翘起和压下的调节杆，调节杆安装在两个受力块上。柔性块前端上表面纵向开有一凹槽，该凹槽为一横截面为半圆形的凹槽。为实现简单调平的结构，采用机械设计中最基本的三点调平结构，该调平装置包括三个柔性块，且三个柔性块等圆周均布地固定在投影物镜的安装法兰和安装基板上。柔性块上的调节杆由一双头螺柱，一对前端翘起调节螺母，一对前端压下调节螺母组成。一对翘起调节螺母安装在双头螺柱的两端，位于两个受力块的外侧。一对前端压下调节螺母安装在一对前端翘起调节螺母之间，位于两个受力块的内侧。固定件为若干投影物镜固定螺钉，安装件为若干柔性块安装螺钉。

与目前的调平装置相比，本发明的光刻机投影物镜安装调平装置具有可控制柔性块前端翘起和压下的调节杆，通过这种简单结构的调节杆可实现投影物镜的调平。通过柔性块中部开有的第一狭长槽和第二狭长槽形成的一弹性支点来避免外界的振动和冲击给投影物镜带来的损害。通过在柔性块前端上表面开有的一凹槽，可以解决调平时出现的过约束问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明的光刻机投影物镜安装调平装置作进一步详细具体的说明。

图1是本发明投影物镜安装调平装置示意图。

图2是本发明调平装置的柔性块部分剖面示意图。

图3是本发明调平装置的柔性块剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的光刻机投影物镜安装调平装置，用于调平带有安装法兰的投影物镜2。该调平装置包括安装基板1，柔性块3、固定件和安装件。柔性块3前端通过固定件与投影物镜2的安装法兰刚性联接，柔性块3底座通过安装件安装在安装基板1上。柔性块3详细的结构图请参阅图2。柔性块3前端中部轴向开有第一狭长槽21，柔性块3后端与第一狭长槽31相向方向开有第二狭长槽32。柔性块3还包括自柔性块后端面延伸出的两个凸出的受力块33和34，还有一个可控制柔性块3前端翘起和压下的调节杆。柔性块3的调节杆安装在两个受力块33和34上。固定件为若干投影物镜固定螺钉4，安装件为若干柔性块安装螺钉5。柔性块3上调节杆由一双头螺柱6，一对前端翘起调节螺母7，一对前端压下调节螺母8组成。一对翘起调节螺母7安装在双头螺柱6的两端，位于两个调节受力块33和34的外侧，一对前端压下调节螺母8安装在一对前端翘起螺母7之间，位于两个受力块33和34的内侧。如上所述柔性块3和投影物镜2以及安装基板1之间的连接均属于刚性连接，如果柔性块前端发生变形，不仅会使投影物镜2安装法兰R_x、R_y发生变动，同时也会改变投影物镜2投影中心的X、Y位置。在柔性块3前端上表面纵向开一凹槽9，凹槽9的横截面为半圆形，这样可形成一弹性支点来解决柔性块3与安装基板1和投影物镜2的安装法兰之间刚性连接带来过约束的弊端。为实现简单的调平结构，采用机械设计中最基本的三点调平结构。请参阅图1，这样该调平装置包括三个柔性块2，三个柔性块2等圆周均布地固定在投影物镜2的安装法兰和安装基板1上。

在对投影物镜2顶平面进行调平时，通过高分辨力的水平测量仪测出投影物镜2测量基准面的水平度并与期望的水平度值进行比对后，旋动双头螺柱6两端的前端翘起调节螺母7，使得对受力块23和24产生压缩其间距的作用力，从而柔性块3前端翘起。由柔性块3前端的翘起使得投影物镜2产生相应的Z方向上正位移；旋动双头螺柱6上的前端压下调节螺母8，使得对受力块23和24产生增大其间距的作用力，从而使柔性块3前端压下。由柔性块3前端的压下使得投影物镜2产生相应的Z方向上的负位移。为精确控制由受力块23和24的受力引起的柔性块3前端的位移可通过调节柔性块3的四个参数值L₁、L₂、D₁、D₂来进行优化，请参阅图3。通过调节调平装置的三个柔性块3的调节杆使得投影物镜2的顶平面平面度达到期望值要求。柔性块3前端开有第一狭长槽21，柔性块3后端与第一狭长槽31相向方向开有第二狭长槽32，狭长槽31和32既可作为受力块33和34受力时的弹性支点，同时可作为减振结构避免外界的振动和冲击干扰给投影物镜带来的损害。

Claims (5)

1.一种光刻机投影物镜安装调平装置，用于调平带有安装法兰的投影物镜，其特征在于，所述调平装置包括安装基板，若干柔性块，安装件和固定件，所述柔性块前端通过固定件与所述投影物镜的安装法兰连接，所述柔性块底座通过安装件安装在所述安装基板上；所述柔性块前端开有第一狭长槽，所述柔性块后端与第一狭长槽相向方向开有第二狭长槽；所述柔性块还包括自所述柔性块后端面延伸出的两个凸出的受力块和一个可控制所述柔性块前端翘起和压下的调节杆；所述调节杆安装在所述两个受力块上，由一双头螺柱，一对前端翘起调节螺母，一对前端压下调节螺母组成；所述一对翘起调节螺母安装在所述双头螺柱的两端，位于所述两个受力块的外侧，所述一对前端压下调节螺母安装在所述一对前端翘起调节螺母之间，位于所述两个受力块的内侧。

2.如权利要求1所述的光刻机投影物镜安装调平装置，其特征在于，它包括三个柔性块，所述三个柔性块等圆周均布地固定在所述投影物镜的安装法兰和所述安装基板上。

3.如权利要求1所述的光刻机投影物镜安装调平装置，其特征在于，所述柔性块前端上表面纵向开有一凹槽。

4.如权利要求3所述的光刻机投影物镜安装调平装置，其特征在于，所述柔性块前端上表面纵向开有的凹槽为一横截面为半圆形的凹槽。

5.如权利要求1所述的光刻机投影物镜安装调平装置，其特征在于，所述固定件为若干投影物镜固定螺钉，所述安装件为若干柔性块安装螺钉。

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