CN103389558B - 光刻物镜中透镜轴向调整装置 - Google Patents

Abstract

光刻物镜中透镜轴向调整装置，属于深紫外投影光刻物镜装调与像差补偿领域，该装置镜片设置在上镜框，镜框固定在上膜片上，三个驱动器周向均匀设置于镜筒上驱动器，且与连接环点接触；上膜片和下膜片内环均与连接环固定，上膜片和下膜片外环均与镜筒固定；当上膜片外环和下膜片外环固定，三个驱动器沿轴向运动时，推动连接环，并将位移量作用在上膜片内环和下膜片内环上，上膜片内环和下膜片内环沿轴向运动时，利用上膜片内外环连接弹片和下膜片内外环连接弹片自身的弹性变形实现机构的轴向运动；同时由于上膜片内外环连接弹片和下膜片内外环连接弹片均沿周向均匀分布，能够保证轴向位移量均匀地作用在镜框组件上，从而实现透镜的轴向调整。

Description

光刻物镜中透镜轴向调整装置

技术领域

本发明属于深紫外投影光刻物镜装调与像差补偿领域，涉及一种可用于光刻投影物镜系统中透镜轴向微动调整的装置。

背景技术

投影光刻装备是大规模集成电路制造工艺中的关键设备，近年来随着集成电路线宽精细程度的不断提高，投影光学装备的分辨率亦逐渐提高，目前波长193.368nm的ArF准分子激光器投影光刻装备已成为90nm、65nm和45nm节点集成电路制造的主流装备。

投影光刻物镜的装配过程中，为获得良好的光学性能需要对光学系统的各种像差进行补偿，从而相应地需要对某些敏感透镜的轴向位置进行调整补偿。同时投影光刻物镜在使用过程中，由于物镜内部的环境改变、加工产品的变化等情况，也需要相应地调整物镜内部的某些敏感透镜的轴向位置。

发明内容

本发明为解决光刻投影物镜透镜高精度轴向调整问题，提出一种基于上下膜片弹性变形的透镜微动调整装置，尤其适用于深紫外投影物镜中透镜的轴向调整。

光刻物镜中透镜轴向调整装置，包括镜框、透镜、镜筒、上膜片、下膜片、连接环和三个驱动器；所述镜片设置在上镜框，镜框固定在上膜片上，所述镜筒设置于上膜片和下膜片的外侧，连接环设置于上膜片和下膜片之间的内侧；三个驱动器周向均匀设置于镜筒上驱动器，且与连接环点接触。

所述上膜片由上膜片内环、上膜片外环以及连接内外环的三处周向均布上膜片内外环连接弹片组成，所述下膜片由下膜片内环、下膜片外环以及连接内外环的三处周向均布下膜片内外环连接弹片组成，所述上膜片内环和下膜片内环均与连接环固定，上膜片外环和下膜片外环均与镜筒固定。

本发明的有益效果是：所述三个驱动器2-5沿轴向运动时，推动连接环2-4，并将位移量作用在上膜片内环2-2-1和下膜片内环2-3-1上。由于上膜片内外环连接弹片2-2-3和下膜片内外环连接弹片2-3-3均为轴向很薄的弹片，因此当上膜片外环2-2-2和下膜片外环2-3-2固定，上膜片内环2-2-1和下膜片内环2-3-1沿轴向运动时，能够利用上膜片内外环连接弹片2-2-3和下膜片内外环连接弹片2-3-3自身的弹性变形实现轴向调整机构的轴向运动。同时由于上膜片内外环连接弹片2-2-3和下膜片内外环连接弹片2-3-3均沿周向均匀分布，能够保证轴向位移量均匀地作用在镜框组件1上，并且能够约束轴向运动引入的偏心和倾斜误差，从而最终实现透镜1-2的高精度轴向调整。

附图说明

图1为本发明所述的透镜轴向调整装置剖面示意图。

图2为本发明所述的镜框组件示意图。

图3为本发明所述的轴向调整机构组件剖面示意图。

图4为本发明所述的上膜片结构示意图。

图5为本发明所述的下膜片结构示意图。

图6为本发明所述的驱动器布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，光刻物镜中透镜轴向调整装置，包括镜框1-1、透镜1-2、镜筒2-1、上膜片2-2、下膜片2-3、连接环2-4和三个驱动器2-5。

如图2所示，所述镜框1-1设置在透镜1-2上，通过胶粘固定，组成镜框组件1。

如图3所示，所述镜筒2-1、上膜片2-2、下膜片2-3、连接环2-4和驱动器2-5共同组成轴向调整机构组件2。所述镜框组件1安放在轴向调整机构组件2上，所述镜框1-1与上膜片2-2通过周向均布的一圈螺钉进行固定。

所述上膜片2-2和下膜片2-3通过上膜片外环2-2-2和下膜片外环2-3-2与镜筒2-1之间采用一圈螺钉进行固定。所述上膜片2-2和下膜片2-3通过上膜片内环2-2-1和下膜片内环2-3-1与连接环2-4之间采用一圈螺钉进行固定。所述三个驱动器2-5沿周向间隔120°均匀分布，与镜筒2-1之间通过螺钉进行固定。驱动器2-5的输出端采用点接触的方式将输出位移作用在连接环2-4上。

如图4所示，所述上膜片2-2由上膜片内环2-2-1、上膜片外环2-2-2以及连接内外环的三处周向均布上膜片内外环连接弹片2-2-3组成。

如图5所示，所述下膜片2-3由下膜片内环2-3-1、下膜片外环2-3-2以及连接内外环的三处周向均布下膜片内外环连接弹片2-3-3组成。

如图6所示，所述驱动器2-5能够提供轴向方向的前进运动和后退运动，驱动器2-5可采用压电式、磁滞伸缩式、气动式等驱动方式。

Claims (2)

1.光刻物镜中透镜轴向调整装置，包括透镜(1-2)、镜框(1-1)、镜筒(2-1)、上膜片(2-2)、下膜片(2-3)、连接环(2-4)和三个驱动器(2-5)；其特征是，所述透镜(1-2)设置在镜框(1-1)上组成镜框组件(1)，所述镜筒(2-1)、上膜片(2-2)、下膜片(2-3)、连接环(2-4)和驱动器(2-5)组成轴向调整机构组件(2)，所述镜筒(2-1)设置于上膜片(2-2)和下膜片(2-3)的外侧，连接环(2-4)设置于上膜片(2-2)和下膜片(2-3)之间的内侧；驱动器(2-5)设置于镜筒(2-1)和连接环(2-4)之间；所述镜框组件(1)安放在轴向调整机构组件(2)上；

所述上膜片(2-2)由上膜片内环(2-2-1)、上膜片外环(2-2-2)以及连接内外环的三处周向均布上膜片内外环连接弹片(2-2-3)组成，所述下膜片(2-3)由下膜片内环(2-3-1)、下膜片外环(2-3-2)以及连接内外环的三处周向均布下膜片内外环连接弹片(2-3-3)组成，所述上膜片(2-2)和下膜片(2-3)的内环均与连接环(2-4)固定，外环均与镜筒(2-1)固定。

2.根据权利要求1所述的光刻物镜中透镜轴向调整装置，其特征在于，所述驱动器(2-5)能够提供轴向方向的前进运动和后退运动，可采用压电式、磁滞伸缩式、气动式等驱动方式，所述驱动器(2-5)沿周向均匀分布3个，均通过螺钉固定在镜筒(2-1)上，驱动器(2-5)的输出位移作用在连接环(2-4)上。