CN104459937B - 一种反射镜精密调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种反射镜精密调整装置，设置在光学系统镜座上，其特征在于包括：第一镜环、第二镜环和第三镜环；所述第一镜环和第二镜环之间通过第一簧片组件连接；所述第二镜环和第三镜环通过第二簧片组件连接；所述第一镜环相对于所述第二镜环旋转；所述第二镜环相对于所述第三镜环旋转；反射镜设置在所述第一镜环上；所述第三镜环通过转接板与所述镜座连接。本发明反射镜精密调整装置采用簧片结构，避免了传动过程中因元件配合间隙所产生的传递误差，有效提高了反射镜调整精度。

Description

一种反射镜精密调整装置
技术领域
本发明涉及集成电路装备制造技术领域，具体地涉及一种光刻设备中的反射镜精密调整装置。
背景技术
反射镜是光学系统的重要组成部门，用于改变光的传播方向。
在光刻设备中，由于安装空间的限制，往往需要将镜头结构通过反射镜转折，以实现空间的合理利用。随着对成像质量的要求不断提高，反射镜的调整精度也需相应提高，否则将影响镜头的成像质量。
图1是现有的一种反射镜调整装置。该装置中，反射镜固定在镜环120上，镜环120通过轴承140、轴130与镜环110相连，镜环120可绕轴相对于镜环110旋转；镜环110通过轴承、轴与镜环100相连，镜环110可绕轴相对于镜环100旋转。由于反射镜旋转时通过轴承传递，而轴承自身有径向游隙，限制了其调整精度，无法满足高精度调整的使用场合，目前该装置在臂长100mm情况下所能实现的调整精度为50μrad。
发明内容
本发明的目的在于克服现有反射镜调整装置因元件配合间隙所产生的传递误差，提高反射镜调整精度。
本发明提出一种反射镜精密调整装置，设置在光学系统镜座上，其特征在于包括：第一镜环、第二镜环和第三镜环；所述第一镜环和第二镜环之间通过第一簧片组件连接；所述第二镜环和第三镜环通过第二簧片组件连接；所述第一镜环相对于所述第二镜环旋转；所述第二镜环相对于所述第三镜环旋转；反射镜设置在所述第一镜环上；所述第三镜环通过转接板与所述镜座连接。
其中，所述反射镜组中，反射镜通过一压盖与所述第一镜环固定连接。
其中，所述第一镜环相对于所述第二镜环的旋转；所述第二镜环相对于所述第三镜环的旋转均是通过直线电机驱动的。
其中，所述第一镜环上装有销钉，所述第三镜环17上装有所述直线电机，所述第一镜环与第三镜环通过螺钉和弹簧弹性连接，直线电机出轴伸出或缩进时始终与所述销钉紧密贴合。
其中，，所述第一簧片组件和第二簧片组件均由多个簧片组成，簧片与簧片之间通过支架、压板连接，支架之间可以相对旋转。
本发明反射镜精密调整装置采用簧片结构，避免了传动过程中因元件配合间隙所产生的传递误差，有效提高了反射镜调整精度。该调整装置的调整精度由电机最小步距与臂长决定，如使用最小步距为0.05μm的直线电机，臂长取100mm，则反射镜的旋转精度可达到0.5μrad，与现有技术中调整精度50μrad相比有明显提高。
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为现有反射镜调整装置结构示意图；
图2为本发明反射镜精密调整装置结构示意图；
图3为本发明反射镜精密调整装置反射镜组结构示意图；
图4和5为本发明反射镜精密调整装置剖视结构示意图；
图6为本发明反射镜精密调整装置簧片组件结构示意图；
图7为本发明反射镜精密调整装置簧片排列示意图；
图8为为本发明反射镜精密调整装置电机传动结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
如图2所示，本发明反射镜精密调整装置包括基座3，基座3用于安装反射镜组4。基座3上有外部接口，用于安装到光学系统中，以及入射、出射光通光孔3(a)、3(b)。基座还连接直线电机1和2。
如图3-5所示，基座3上装有转接板18，用于连接第三镜环17，三者通过螺钉紧固成为一体。第三镜环17与第二镜环16通过簧片组件10、12连接，该连接为弹性连接，第二镜环16可相对于第三镜环17绕Y轴旋转。第二镜环16与第一镜环15通过簧片组件11、13连接，该连接为弹性连接，第一镜环15可相对于第二镜环16绕X轴旋转。第一镜环15上装有反射镜4，反射镜4通过压盖14固定在第一镜环15上。
如图6和7所示，簧片组件由多个簧片40（可以是3、4、6个）组成，各簧片40通过第一支架50、支架第二52、压块51连接，组装完成后第一支架50和第二支架52可相对旋转。镜环15与镜环16，镜环16与镜环17之间都是采用簧片组件连接，为无隙传动。
如图8所示，第一镜环15装有销钉20，第三镜环17上装有直线电机1，第一镜环15与第三镜环17通过螺钉60、弹簧61实现弹性连接，使直线电机1出轴伸出或缩进时始终与销钉20紧密贴和。直线电机2的安装形式与直线电机1相同，位置上呈90度分布。直线电机1和直线电机2工作时，在弹簧61的作用下，直线电机出轴与负载销钉20始终能紧密接触，为无隙传动。当电机1工作时，第三镜环17沿X轴相对于第二镜环16旋转；当直线电机2工作时，第二镜环16与第三镜环17一起沿Y轴相对于第一镜环15旋转。
综上所述，该机构在传动过程中为无隙传动，消除了运动过程中因装配体间隙配合所产生的误差，使反射镜实现精确调整。该调整装置的调整精度由电机最小步距与臂长决定，如使用最小步距为0.05μm的直线电机，臂长取100mm，则反射镜的旋转精度可达到0.5μrad，与现有技术中调整精度50μrad相比有明显提高。
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 (5)

1.一种反射镜精密调整装置，设置在光学系统镜座上，其特征在于包括：第一镜环、第二镜环和第三镜环；所述第一镜环和第二镜环之间通过第一簧片组件连接；所述第二镜环和第三镜环通过第二簧片组件连接；所述第一镜环相对于所述第二镜环旋转；所述第二镜环相对于所述第三镜环旋转；反射镜设置在所述第一镜环上；所述第三镜环通过转接板与所述镜座连接。
2.如权利要求1所述的反射镜精密调整装置，其特征在于所述反射镜通过一压盖与所述第一镜环固定连接。
3.如权利要求2所述的反射镜精密调整装置，其特征在于：通过直线电机驱动所述第二镜环相对所述第一镜环旋转；通过直线电机驱动所述第三镜环相对所述第二镜环旋转。
4.如权利要求3所述的反射镜精密调整装置，其特征在于，所述第一镜环上装有销钉，所述第三镜环上装有所述直线电机，所述第一镜环与第三镜环通过螺钉和弹簧弹性连接，直线电机出轴伸出或缩进时始终与所述销钉紧密贴合。
5.如权利要求1所述的反射镜精密调整装置，其特征在于，所述第一簧片组件和第二簧片组件均由多个簧片组成，簧片与簧片之间通过支架、压板连接，支架之间可以相对旋转。
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