CN103792637B - 一种补偿镜片调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种补偿镜片调整装置，包括：一倾斜调整模块，该倾斜调整模块包括相互紧邻的一凸面镜座和一凹面镜座，以及一调整电机，通过该调整电机改变该凸面镜座在该凹面镜座中的滑动距离；一轴向调整模块，该轴向调整模块包括一垂向调整电机，一轴向调整环以及一轴向调整顶丝，该垂向调整电机带动该轴向调整环沿着机械轴旋转，以推动该轴向调整顶丝的上升或下降；一偏心调整模块，用于实现偏心调整；一锁紧模块，该锁紧模块包括一气缸及一锁紧压块，用于该调整完成后的该补偿镜片。

Description

一种补偿镜片调整装置

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造装备领域，尤其涉及一种适用于光刻投影物镜的补偿镜片调整装置。

背景技术

在光刻投影物镜中，由于镜片的制造和装配误差，使得物镜的成像像质变差。为了解决这一问题，一般采用可动镜片以补偿镜片的制造和装配误差。

在公开号为US7746575的美国专利申请公开文件中,可动镜片由三个均布的柔性块支撑，通过柔性块的弹性变形来实现可动镜片的移动。然而，上述技术中实现上有一定的局限性。通过柔性块的弹性变形实现可动镜片的移动，其可动镜片的行程是有限的，不适用于有大行程移动需求的可动镜片。并且柔性元件在调整完毕后，对于镜片锁紧固定没有保证，容易造成调整完毕镜头的性能在整机运输中的振动变差，以及在整机长期运行下性能变差。因此，需要一种既可以满足高精度补偿调整，并能够刚性锁紧的机构。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种适用于光刻投影物镜的补偿镜片调整装置，能同时完成倾斜调整，偏心调整及轴向间距调整。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种补偿镜片调整装置，包括：一倾斜调整模块，该倾斜调整模块包括相互紧邻的一凸面镜座和一凹面镜座，以及一调整电机，通过该调整电机改变该凸面镜座在该凹面镜座中的滑动距离；一轴向调整模块，该轴向调整模块包括一垂向调整电机，一轴向调整环以及一轴向调整顶丝，该垂向调整电机带动该轴向调整环沿着机械轴旋转，以推动该轴向调整顶丝的上升或下降；一偏心调整模块，用于实现偏心调整；一锁紧模块，该锁紧模块包括一气缸及一锁紧压块，用于该调整完成后的该补偿镜片。

更进一步地，该补偿镜片被固定于该凸面镜座内。

更进一步地，该凸面镜座与该凹面镜座通过若干真空孔保持相对位置固定。

更进一步地，该真空孔数量为三个，且等距离分布于该凹面镜座上。

更进一步地，该调整电机通过一电机固定组件被固定于镜筒上。

更进一步地，该凸面镜座包括三个等距离分布的凸耳。该每个凸耳下设置一距离传感器，用于探测该凸耳相对于该凹面镜座的距离。该每个凸耳下设置一阻尼弹簧，用于稳定该凸面镜座的调整。

更进一步地，该电机固定组件上设置了三组柔性弹片，该柔性弹片通过螺钉与该凸面镜座固定。该柔性弹片的一端与该螺钉固定。该螺钉与两个该柔性弹片的邻接端固定。

更进一步地，该轴向调整环为三个均布斜坡的滑台，该三处斜坡沿着机械轴旋转对称。该轴向调整环还包括一齿轮，该轴向调整环齿轮与该垂向调整电机的齿轮啮合。该轴向调整顶丝两端均为球头，该轴向调整顶丝的下端为滚轴球头。

与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案将补偿镜片的倾斜调整，偏心调整，以及轴向间距调整分解开，便于对补偿镜片的补偿量的分析和调整。并且能够在调整完成后自动气压吸附锁紧固定，可以减低投影物镜在整机运输，振动环境下性能漂移的风险。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第一实施方式的剖面图；

图2是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第一实施方式的立体图；

图3是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式的剖面图；

图4是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式中弹片布局示意图之一；

图5是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式中弹片布局示意图之二；

图6是本发明所示出的补偿镜片调整装置的轴向调整组件的详细结构示意图；

图7是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第一实施方式中凸面镜座上的凸耳布局图；

图8是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式中凸面镜座上的凸耳布局图；

图9是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第一实施方式中的气孔布局图；

图10是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式中的气孔布局图。

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施方式。

由于在光刻设备用，对补偿镜片的调整经常是需要适用于光刻投影物镜的补偿镜片调整装置。

现有技术中不能同时实现上述角度及位移的调整。因此本发明提出一种补偿镜片的调整装置，将倾斜调整，偏心调整及轴向间距调整三种调整需求完全分解开来，使其在调整过程中相互解耦，并且能够实现倾斜调整后对镜片姿态的真空锁紧。

该补偿镜片调整装置包括倾斜调整模块、轴向调整模块、偏心调整模块以及锁紧模块。其中，该倾斜调整模块包括相互紧邻的凸面镜座和凹面镜座以及调整电机，通过该调整电机改变该凸面镜座在凹面镜座中的滑动距离，从而起到倾斜调整的作用。轴向调整模块包括垂向调整电机、轴向调整环以及轴向调整顶丝，垂向调整电机带动轴向调整环沿着机械轴旋转，进而推动轴向调整顶丝的上升或下降，完成对该可动镜片的轴向距离调整。偏心调整模块包括一偏心调整组件，用于实现偏心调整。锁紧模块包括汽缸及锁紧压块，用于锁紧调整完成后的可动镜片。

图1是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第一实施方式的剖面图，图2是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第一实施方式的立体图。如图1及图2中所示，在本发明所提供的补偿镜片调整装置的第一实施方式中，该装置包括补偿镜片1，调整电机组件2，电机固定组件3，调整镜筒4，轴向调整环5，副镜筒6，轴向调整顶丝7，凹面镜座8，真空孔9，距离传感器10，凸面镜座13，阻尼弹簧12，垂向调整电机14，锁紧汽缸15，锁紧压块16以及偏心调整组件17。

补偿镜片1被固定在凸面镜座11上。凸面镜座11和凹面镜座8相互球面配合。凹面镜座8被固定在调整镜筒4里面，并且凹面镜座8上均布多个真空孔9，可以通过抽真空让凹面镜座8和凸面镜座11吸附固定。电机固定组件3固定在调整镜筒4上。调整电机组件2用于实现倾斜调整。调整电机组件2均布电机固定组件3之上，主要通过调整电机的压力调整凸面镜座11，并使得凸面镜座13在凹面镜座8内倾斜滑动，从而带动补偿镜片1的倾斜。凹面镜座8上放置距离传感器10，用于探测每一个凸面镜座13的凸耳11相对于凹面镜座8的距离，可以通过三处凸耳11相对于凹面镜座8上表面的距离计算补偿镜片的倾斜量。凸面镜座13的三个在凸耳11上面通过调整电机组件2向下挤压，凸耳11下面设计了阻尼弹簧12，用于稳定凸面镜座13的调整。偏心调整通过偏心调整组件17实现。三个偏心调整组件17等间距地分布于同一水平面上。

凸面镜座的凸耳的详细结构可以参见图7。如图7中所示，该凸面镜座包括三个凸耳，相互呈120度角。三个凸耳可以有两种分布方式。在第一种方式中，三个凸耳11a与三个偏心组件17a分错排布，即在俯视角度下，每个凸耳11a的两边都分布两个偏心组件17a，且凸耳11a与偏心组件17a的角度为60度。在第二种方式中，三个凸耳11b与三个偏心组件17a重合，即在俯视角度下，每一凸耳11b与每一偏心组件17a重合位于一条线上。

气孔布局图可以参见图9。如图9中所示，凹面镜座8上分布有3个真空孔9a，相互呈120度角。真空孔9a与距离传感器10a位于同一直线上。三个阻尼弹簧12a等距离分布于三个真空孔9a之间。

图6是本发明所示出的补偿镜片调整装置的轴向调整组件的详细结构示意图。如图6中所示，该轴向调整组件用于实现可动镜片的轴向调整。该轴向调整组件包括轴向调整环5，垂向调整电机14以及轴向调整顶丝7。轴向调整环5是一个带有三个均布斜坡滑台，三处斜坡沿着机械轴旋转对称。轴向调整环5上包括一齿轮51，此齿轮51和垂向调整电机14的附带的齿轮14-1很好的啮合。轴向调整顶丝7是两头都是球头，特别是轴向调整顶丝7的下端是滚轴球头。当垂向调整电机14旋转带动141齿轮牵引51齿轮旋转，从而带动轴向调整环5沿着机械轴AX顺时针旋转或逆时针旋转，进而推动轴向调整顶丝7的上升或下降，完成该可动镜片的轴向距离调整。当轴向调整位置完毕后可以通过汽缸15顶紧锁紧压块16，汽缸15和锁紧压块16在镜筒周围均布三组，三组同时顶紧时，调整镜筒被4锁紧。

针对该补偿镜片调整装置，本发明同时提出第二种实施方式。以下将结合图3、图4、图6、图8及图10详细说明第二种实施方式。

图3是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式的剖面图。如图3中所示，该装置包括补偿镜片1，调整电机组件2，电机固定组件3，调整镜筒4，轴向调整环5，副镜筒6，轴向调整顶丝7，凹面镜座8，真空孔9，距离传感器10，凸面镜座13，弹片20，垂向调整电机14，锁紧汽缸15，锁紧压块16以及偏心调整组件17。电机固定组件3固定在调整镜筒4上，电机固定组件3上设置了三组均布的柔性弹片20。在电机固定组件3的3个柔性弹片20处与凸面镜座13的螺钉21连接。此处弹片既可以起到实施例1中阻尼弹簧的作用，也可以起到定心的作用。

图4是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式中弹片布局示意图之一。如图4中所示，该弹片20的一端与螺钉21连接。图5是本发明所示出的补偿镜片调整装置的第二实施方式中弹片布局示意图之二。如图5中所示，螺钉21位于两个弹片20的邻接处。

偏心调整通过偏心调整组件17实现。三个偏心调整组件17等间距地分布于同一水平面上。

凸面镜座的凸耳的详细结构可以参见图8。如图8中所示，该凸面镜座包括三个凸耳，相互呈120度角。三个凸耳11a与三个偏心组件17a分错排布，即在俯视角度下，每个凸耳11a的两边都分布两个偏心组件17a，且凸耳11a与偏心组件17a的角度为60度。

气孔布局图可以参见图10。如图10中所示，凹面镜座8上分布有3个真空孔9a，相互呈120度角。真空孔9a与距离传感器10a位于同一直线上。

与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案将补偿镜片的倾斜调整，偏心调整，以及轴向间距调整分解开，便于对补偿镜片的补偿量的分析和调整。并且能够在调整完成后自动气压吸附锁紧固定，可以减低投影物镜在整机运输，振动环境下性能漂移的风险。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (13)

1.一种补偿镜片调整装置，其特征在于，包括：

一倾斜调整模块，所述倾斜调整模块包括相互紧邻的一凸面镜座和一凹面镜座，以及一第一调整电机，通过所述第一调整电机改变所述凸面镜座在所述凹面镜座中的滑动距离，从而起到倾斜调整所述补偿镜片的作用，所述补偿镜片被固定于所述凸面镜座内，所述凹面镜座被固定在调整镜筒内；

一轴向调整模块，所述轴向调整模块包括一垂向调整电机，一轴向调整环以及一轴向调整顶丝，所述垂向调整电机带动所述轴向调整环沿着机械轴旋转，以推动所述轴向调整顶丝的上升或下降，所述轴向调整顶丝作用于所述调整镜筒，完成对所述补偿镜片的轴向距离调整；

一偏心调整模块，固定在所述轴向调整模块中，用于实现所述补偿镜片的偏心调整；

一锁紧模块，所述锁紧模块包括一气缸及一锁紧压块，用于锁紧所述调整镜筒从而锁紧所述调整完成后的所述补偿镜片。

2.如权利要求1所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述凸面镜座与所述凹面镜座通过若干真空孔保持相对位置固定。

3.如权利要求2所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述真空孔数量为三个，且等距离分布于所述凹面镜座上。

4.如权利要求1所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述第一调整电机通过一电机固定组件被固定于所述调整镜筒上。

5.如权利要求1所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述凸面镜座包括三个等距离分布的凸耳。

6.如权利要求5所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述每个凸耳下设置一距离传感器，用于探测所述凸耳相对于所述凹面镜座的距离。

7.如权利要求5所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述每个凸耳下设置一阻尼弹簧，用于稳定所述凸面镜座的调整。

8.如权利要求4所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述电机固定组件上设置了三组柔性弹片，所述柔性弹片通过螺钉与所述凸面镜座固定。

9.如权利要求1所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述轴向调整环为三个均布斜坡的滑台，所述三个斜坡沿着机械轴旋转对称。

10.如权利要求1所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述轴向调整环还包括一齿轮，所述轴向调整环齿轮与所述垂向调整电机的齿轮啮合。

11.如权利要求1所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述轴向调整顶丝两端均为球头，所述轴向调整顶丝的下端为滚轴球头。

12.如权利要求8所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述柔性弹片的一端与所述螺钉固定。

13.如权利要求8所述的补偿镜片调整装置，其特征在于，所述螺钉与两个所述柔性弹片的邻接端固定。