CN103399388B - 光学元件气囊支撑装置 - Google Patents

Abstract

投影物镜系统中光学元件气囊支撑装置，属于光学检测技术领域，为提高检测的复现性和重复性，本发明气囊支撑装置包括橡胶支撑座、大压圈、小压圈和底座，光学元件放置于气囊支撑装置上，橡胶支承座被压圈固定在底座上，进气口和出气口设置在底座内，橡胶支承座底部设置圆弧形凸台，与底座上截面为圆弧状的凹槽配合；在充气时，外部设置气管，气压表和调流阀，通过调节调流阀控制气流的大小，影响支承座内部的气压，进而调节光学元件与橡胶支承座的接触面积；充液时，外部设置一稳流单向阀，并设置一液压控制装置使得液体源在充液时能够控制液压的大小；在充气和充液后，将光学元件放置于支承座上；本装置可实现光学元件的高精度检测支撑。

Description

光学元件气囊支撑装置

技术领域

本发明涉及深紫外投影光刻物镜光学元件检测技术领域，具体涉及一种可用于光刻投影物镜系统中光学元件的气囊检测支撑装置。

背景技术

投影光刻装备作为大规模集成电路制造的关键设备之一，近年来成为一个研究热点。随着集成电路精细程度的提高，投影光学装备的分辨率需求亦逐渐提高，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，对光学系统中光学元件的面形质量要求很高，从而相应地需要对光学元件检测提高要求以反馈信息，为光学加工提供支持。并且由于投影光刻物镜内部镜片的面形大都要求RMS值在1～2nm范围内，因此对检测装置的复现性和简单重复性有很高的要求，因此，光学元件在被检测过程中应尽量保持均匀受力。

现有的刚性机械夹持元件方式能够保证一定的检测复现性，但会使得光学元件产生三叶像差，以及复现性不高。

发明内容

本发明为解决机械夹持光学元件检测工装在使用中使光学元件产生三叶像差、复现性差的问题，本发明提供一种应用于投影物镜系统中光学元件气囊支撑装置。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

光学元件气囊支撑装置，包括橡胶支承座、大压圈、小压圈和底座，光学元件放置在橡胶支撑座上；橡胶支撑座被大压圈和小压圈固定在底座上。

橡胶支撑座具有大凸台、螺钉间隙孔、空腔和小凸台；底座的上表面具有的大凹槽、螺钉孔、从侧面通往上表面的进气孔、出气孔和小凹槽；出气孔从橡胶支撑座的另一侧面通往上表面，且与进气孔对称设置；

大凸台与大凹槽紧密配合，小凸台与小凹槽紧密配合。

所述大压圈和小压圈上的螺钉孔对应橡胶支撑座上的螺钉间隙孔与底座的螺钉孔通过螺钉固定在一起。

本发明的有益效果：本装置可实现高精度光学元件的检测支撑，在工作时使光学元件受力较为均匀，避免了机械夹持时会出现的三叶像差，提高了光学元件检测的复现性和重复性。

附图说明

图1为本发明光学元件气囊支撑装置结构示意图。

图2为本发明光学元件气囊支撑装置剖面示意图。

图3为本发明所述橡胶支承座示意图。

图4为本发明所述底座示意图。

图5为本发明充气实验示意图。

图6为本发明充液实验示意图。

图7为接触面积增大后的气囊支撑装置示意图。

图中：1、橡胶支承座，1-1、大凸台，1-2、螺钉间隙孔，1-3空腔，1-4小凸台，2、大压圈，3、小压圈，4、底座，4-1、大凹槽，4-2、螺钉孔，4-3、进气（液）孔，4-4、出气（液）孔，4-5、小凹槽，5、光学元件，6、开关阀门，7、气压表，8、流量阀，9、气源，10、单向阀，11、单向节流阀，12、液体源。

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、2所示，光学元件气囊支撑装置，包括橡胶支承座1、大压圈2、小压圈3、底座4、光学元件5，光学元件5放置在橡胶支撑座1上；橡胶支撑座1被大压圈2和小压圈3固定在底座4上。大压圈2和小压圈3内侧留圆角，以使其与橡胶支承座1紧密接触，增大密封效果。橡胶支撑座1采用有机橡胶材料。大压圈2和小压圈3采用铝合金材料。底座4为不锈钢材料。

如图3、4所示，橡胶支撑座1具有大凸台1-1、螺钉间隙孔1-2、空腔1-3和小凸台1-4。底座4的上表面具有的大凹槽4-1、螺钉孔4-2、从侧面通往上表面的进气孔4-3、出气孔4-4和小凹槽4-5。出气孔4-4在橡胶支撑座1的另一侧面且与进气孔4-3相对称设置。

大凸台1-1与底座4上大凹槽4-1紧密配合，小凸台1-4与底座4上小凹槽4-5紧密配合，使空腔1-3与底座4的上表面相配合达到密封的效果。

大压圈2和小压圈3上的螺钉孔通过橡胶支撑座1上的螺钉间隙孔1-2与底座的螺钉孔4-2通过螺钉固定在一起。

底座4侧面设置进气（液）孔4-3通往底座4的上表面进入橡胶支承座1的空腔1-3内，在另一侧对应设置出气（液）孔4-4以使内部的气体（液体）能够由此排出。

如图5所示，在充气实验中，进气孔4-3与一开关阀门6通过气管相连，开关阀门6与气压表7、流量阀8和气源9相连，通过调节流量阀8控制气流大小调节橡胶支撑座1内气压值，进而调节光学元件5与橡胶支承座1的接触面积，实现光学元件5的柔性支撑。

如图6所示，在充液试验中，液体源12通过水管与单向节流阀11相连，单向节流阀11与进液孔4-3通过水管相连，液体被充入橡胶支撑座1的空腔内后，关闭单向节流阀11，使得液体源12在充液时能够控制液压的大小，将光学元件5放置于橡胶支承座1上实现柔性支撑。单向阀10可用于排水时对水的节流，起到稳流作用。

在充气和充液后，将光学元件5放置于橡胶支承座1上，经过一段时间的等待，光学元件5进入稳定状态，可以获得干涉条纹，并进行检测。

可用于充入橡胶支承座1的空腔1-3中的介质可选用气体和液体，具体包括空气、水和非牛顿流体的一系列流体。

如图7所示，本发明结构还可以将接触面积加宽并将橡胶圈的轴向高度降低，以使光学元件与橡胶支撑座的接触面积增大，并减少光学元件的振动以使检测的复现性更好。

Claims (4)

1.光学元件气囊支撑装置，包括橡胶支撑座(1)、大压圈(2)、小压圈(3)和底座(4)，其特征是，光学元件(5)放置在橡胶支撑座(1)上；橡胶支撑座(1)被大压圈(2)和小压圈(3)固定在底座(4)上；

橡胶支撑座(1)具有大凸台(1-1)、螺钉间隙孔(1-2)、空腔(1-3)和小凸台(1-4)；底座(4)的上表面具有的大凹槽(4-1)、螺钉孔(4-2)、从侧面通往上表面的进气孔(4-3)、出气孔(4-4)和小凹槽(4-5)；出气孔(4-4)从橡胶支撑座(1)的另一侧面通往上表面，且与进气孔(4-3)对称设置；

大凸台(1-1)与大凹槽(4-1)紧密配合，小凸台(1-4)与小凹槽(4-5)紧密配合。

2.根据权利要求1所述的光学元件气囊支撑装置，其特征在于，所述大压圈(2)和小压圈(3)上的螺钉孔对应橡胶支撑座(1)上的螺钉间隙孔(1-2)与底座的螺钉孔(4-2)通过螺钉固定在一起。

3.根据权利要求2所述的光学元件气囊支撑装置，其特征在于，充入橡胶支承座(1)空腔(1-3)中的介质是气体或液体。

4.根据权利要求1所述的光学元件气囊支撑装置，其特征在于，大压圈(2)和小压圈(3)内侧留圆角。