CN220568982U - 一种角锥镜调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种角锥镜调节装置，应用于光刻机的工件台零位系统，角锥镜调节装置包括：角锥镜组件和细调机构，角锥镜组件包括角锥镜和安装座，安装座的顶端具有容纳角锥镜的容纳槽；细调机构的动力输出端与安装座的底端连接，细调机构能够带动角锥镜分别沿相互垂直的X向、Y向和Z向移动。本实用新型提供的角锥镜调节装置，能够实现角锥镜沿X向、Y向和Z向的细调，一方面，保证角锥镜安装位置的准确性，从而提高工件台绝对参考位置的准确性；另一方面，操作简单方便，提高检测效率；此外，角锥镜调节过程中，不需要操作者直接接触角锥镜，防止对角锥镜的镜面造成污染，减少光路散射。

Description

一种角锥镜调节装置

技术领域

本实用新型涉及光刻机精密位移测量系统技术领域，具体而言，涉及一种角锥镜调节装置。

背景技术

角锥镜由三个互相垂直的直角面和一个弦面组成。外形相当于由立方体光学玻璃角隅按一定角度切割成的四面体。如果三角面均为准确的90°，则由弦面入射的的光线依次经三个直角面反射后，仍由原光路方向出射，入射光和出射光不会重叠，两者会错开一个位面，在这一过程中，需要保证角锥镜的入射光和参考光的入射面比较精密，严禁触碰及污染，影响光的信号，利用角锥镜的这一特性，将角锥镜应用于光刻机的工件台零位系统中，通过入射光反射记录工件台的实时位置。

在光刻机的位置测量系统中，光刻机的工件台相对于基台的位置测量系统采用激光干涉仪。激光干涉仪是一个增量测量系统，只能提供相对位移的精确测量，因此，在利用激光干涉仪进行位置测量之前，需要用角锥镜和零位传感器为激光干涉仪提供一个初始位置，这个位置为绝对参考位置。角锥镜的安装位置的准确性影响零位传感器的检测信息，也会直接影响工件台的绝对参考位置的准确性，对光刻机的工件台的影响较大。现有技术中采用零位传感器和角锥镜为工件台提供绝对参考位置，还存在角锥镜的定位精度不高以及角锥镜的位置调节不可控，导致工件台绝对参考位置准确性偏低的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种角锥镜调节装置，用以解决现有技术中存在角锥镜的定位精度不高以及角锥镜的位置调节不可控，导致工件台绝对参考位置准确性偏低的技术问题。

一种角锥镜调节装置，应用于光刻机的工件台零位系统，角锥镜调节装置包括：

角锥镜组件，所述角锥镜组件包括角锥镜和安装座，所述安装座的顶端具有容纳所述角锥镜的容纳槽；

细调机构，所述细调机构的动力输出端与所述安装座的底端连接，所述细调机构能够带动所述角锥镜分别沿相互垂直的X向、Y向和Z向移动。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，能够实现角锥镜沿X向、Y向和Z向的细调，一方面，保证角锥镜安装位置的准确性，从而提高工件台绝对参考位置的准确性；另一方面，操作简单方便，提高检测效率；此外，角锥镜调节过程中，不需要操作者直接接触角锥镜，防止对角锥镜的镜面造成污染，减少光路散射。

进一步地，所述角锥镜调节装置还包括粗调机构，所述粗调机构设于所述细调机构上，所述粗调机构包括第一连接轴，所述第一连接轴与所述细调机构连接且相对所述细调机构能够沿Z向移动，所述第一连接轴的顶端与所述安装座的底端连接；和/或，所述角锥镜调节装置还包括零位传感器和控制器，所述零位传感器用于检测所述角锥镜的位置信息，所述控制器用于根据所述位置信息对所述细调机构进行X向、Y向和/或Z向调节。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，能够实现角锥镜沿Z向的粗调，一方面，操作简单方便，提高检测效率；另一方面，可以减少精调机构Z向移动量，减小精调机构的结构尺寸；此外，角锥镜粗调过程中，不需要操作者直接接触角锥镜，防止对角锥镜的镜面造成污染，减少光路散射。

进一步地，所述粗调机构还包括与所述第一连接轴相垂直的第二连接轴；

所述第二连接轴的第一端与所述细调机构连接，所述第二连接轴的第二端与所述第一连接轴滑动连接，以使所述第一连接轴能够沿所述第二连接轴的轴线方向移动，其中，所述第二连接轴的轴线方向与所述Y向平行。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，实现角锥镜沿靠近工件台的角点方向的粗调。

进一步地，所述粗调机构还包括第一连接件，所述第一连接件与所述第一连接轴滑动连接，且与所述第二连接轴的第二端滑动连接。

进一步地，所述第一连接件包括第一夹持座和固设于所述第一夹持座的第二夹持座，所述第一连接轴固定夹持于所述第一夹持座，所述第二连接轴固定夹持于所述第二夹持座。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，通过采用第一夹持座和第二夹持座分别与第一连接轴和第二连接轴连接，安装结构简单，便于粗调角锥镜的位置。

进一步地，所述第二连接轴设有限位凹槽，所述第二夹持座的内壁设有限位凸条，所述限位凸条与所述限位凹槽配合。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，通过在第二连接轴和第二夹持座上设置相互配合的限位凸条和限位凹槽，防止第二连接轴沿第二夹持座的内壁转动，且为第二连接轴沿第二夹持座的内壁滑动提供导向。

进一步地，所述粗调机构还包括：弧形支撑件和扇形调节件，所述弧形支撑件与所述细调机构连接，所述弧形支撑件的弧面与所述扇形调节件的弧面相适配且抵接，所述第二连接轴固接于所述扇形调节件。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，通过设置弧形支撑件和扇形调节件，实现角锥镜的俯仰角度的调节。

进一步地，所述粗调机构还包括固接于扇形调节件的所述第二连接件，所述第二连接件与所述第二连接轴的第一端固接；和/或,

所述粗调机构还包括第三连接件，所述第三连接件与所述弧形支撑件连接，且所述第三连接件与所述细调机构连接。

进一步地，所述细调机构包括第一支架、Z向滑台和XY向滑台，所述Z向滑台的固定端与所述第一支架连接，所述Z向滑台的动力输出端与所述XY向滑台的固定端连接，所述第三连接件与所述XY向滑台的动力输出端连接。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，通过设置Z向滑台和XY向滑台，实现角锥镜在X向、Y向和Z向的精调，并锁定位置，保证角锥镜位置的稳定性，提高工件台绝对参考位置的精度。

进一步地，所述细调机构还包括与所述第一支架相对设置的第二支架和与所述Z向滑台相对设置的导向部件，所述导向部件与所述第二支架滑动连接，且所述导向部件与所述XY向滑台的固定端连接。

本实用新型提供的角锥镜调节装置，通过设置与Z向滑台相对设置的导向部件，为角锥镜的Z向移动提供支撑和导向。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置与工件台的位置关系示意图；

图2为本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置的装配结构示意图；

附图标记说明：

100、角锥镜组件；110、角锥镜；120、安装座；

200、细调机构；210、第一支架；220、Z向滑台；230、XY向滑台；240、第二支架；250、导向部件；

300、粗调机构；310、第一连接轴；320、第一连接件；321、第一夹持座；322、第二夹持座；330、第二连接轴；331、限位凸条；332、堵头；340、第二连接件；350、扇形调节件；360、弧形支撑件；370、第三连接件；

400、工件台；

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图1-2对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

参见附图1，本实用新型实施例提供一种角锥镜调节装置，该角锥镜调节装置，应用于光刻机的工件台零位系统，角锥镜调节装置包括：角锥镜组件100和细调机构200，角锥镜组件100包括角锥镜110和安装座120，安装座120的顶端具有容纳角锥镜110的容纳槽；细调机构200与安装座120的底端连接，细调机构200能够带动角锥镜110分别沿相互垂直的X向、Y向和Z向移动。

需要说明的是，角锥镜110设于工件台300的角点处。Z向为垂直于工件台的方向，Y向为指向工件台的角点的方向，X向为垂直于Y向和Z向的方向。

需要说明的是，细调机构200能够自动化精细调节角锥镜110的位置并锁定位置。细调机构200在调节角锥镜110的位置时，不需要操作者直接接触角锥镜110，防止对角锥镜110的镜面造成污染，从而防止对光信号的入射与反射造成影响。

因此，本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，能够实现角锥镜110沿X向、Y向和Z向的细调，一方面，保证角锥镜110安装位置的准确性，从而提高工件台绝对参考位置的准确性；另一方面，操作简单方便，提高检测效率；此外，角锥镜110调节过程中，不需要操作者直接接触角锥镜110，防止对角锥镜110的镜面造成污染，减少光路散射。

参见附图1和2，本实用新型实施例，角锥镜调节装置还可以包括粗调机构300，粗调机构300设于细调机构200上，粗调机构300包括第一连接轴310，第一连接轴310与细调机构200连接且相对细调机构200能够沿Z向移动，第一连接轴310的顶端与安装座120的底端连接。

因此，本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，能够实现角锥镜110沿Z向的粗调，一方面，操作简单方便，提高检测效率；另一方面，可以减少精调机构200的Z向移动量，减小精调机构200的结构尺寸；此外，角锥镜110粗调过程中，不需要操作者直接接触角锥镜110，防止对角锥镜110的镜面造成污染，减少光路散射。

本实用新型实施例，安装座120包括座体和与座体连接的支座，容纳槽设于座体上，支座的底端与第一连接轴的顶端连接。

参见附图2，本实用新型实施例，粗调机构300还包括与第一连接轴310相垂直的第二连接轴330；

第二连接轴330的第一端与细调机构200连接，第二连接轴330的第二端与第一连接轴310滑动连接，以使第一连接轴310能够沿第二连接轴330的轴线方向移动，其中，第二连接轴330的轴线方向与Y向平行。

需要说明的是，设置与第二连接轴330滑动连接地第一连接轴310，实现角锥镜110沿靠近工件台的角点方向粗调。

因此，本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，实现角锥镜110沿靠近工件台300的角点方向的粗调。

参见附图2，本实用新型实施例，粗调机构300还包括第一连接件320，第一连接件320与第一连接轴310滑动连接，且与第二连接轴330的第二端滑动连接。

参见附图2，本实用新型实施例，第一连接件320包括第一夹持座321和固设于第一夹持座321的第二夹持座322，第一连接轴310固定夹持于第一夹持座321，第二连接轴330固定夹持于第二夹持座322。

需要说明的是，第一夹持座321包括第一夹持臂和固设于第一夹持臂的第一端的第二夹持臂，第一夹持臂和第二夹持臂具有第一轴孔，第一连接轴与第一轴孔滑动连接，第一夹持臂的第二端和第二夹持臂的第二端具有间隙，且第一夹持臂的第二端和第二夹持臂的第二端通过螺钉或螺栓连接。

第二夹持座322包括第三夹持臂和固设于第三夹持臂的第一端的第四夹持臂，第三夹持臂和第四夹持臂具有第二轴孔，第二连接轴与第二轴孔滑动连接，第三夹持臂的第二端和第四夹持臂的第二端具有间隙，且第三夹持臂的第二端和第四夹持臂的第二端通过螺钉或螺栓连接。

第一夹持座321和第二夹持座322可以是一体结构，也可以是分体结构。

本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，通过采用第一夹持座321和第二夹持座322分别与第一连接轴310和第二连接轴320连接，安装结构简单，便于粗调角锥镜110的位置。

参见附图2，本实用新型实施例，第二连接轴330和第二夹持座322的内壁中的一者设有限位凹槽，另一者设有限位凸条331，限位凸条331与限位凹槽配合。

因此，本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，通过在第二连接轴330和第二夹持座322上设置相互配合的限位凸条331和限位凹槽，防止第二连接轴330沿第二夹持座322的内壁转动，且为第二连接轴330沿第二夹持座322的内壁滑动提供导向。

参见附图2，本实用新型实施例，第二连接轴330的第二端设有堵头332，从而防止第二夹持座322脱离第二连接轴330。

参见附图2，本实用新型实施例，粗调机构300还包括：弧形支撑件360和扇形调节件350，弧形支撑件360与细调机构200连接，弧形支撑件360的弧面与扇形调节件350的弧面相适配且抵接，第二连接轴330固接于扇形调节件350。

需要说明的是，弧形支撑件360和扇形调节件350的弧面相适配且抵接，扇形调节件350能够相对弧形支撑件360俯仰，从而调节与第二连接轴330连接的角锥镜的俯仰角度。

因此，本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，通过设置弧形支撑件360和扇形调节件350，实现角锥镜110的俯仰角度的调节。

参见附图2，本实用新型实施例，粗调机构300还包括固接于扇形调节件350的第二连接件340，第二连接件340与第二连接轴330的第一端固接。

参见附图2，本实用新型实施例，粗调机构300还包括第三连接件370，第三连接件370与弧形支撑件360连接，且第三连接件370与细调机构200连接。

参见附图1和图2，本实用新型实施例，细调机构200包括第一支架210、Z向滑台220和XY向滑台230，Z向滑台220的固定端与第一支架210连接，Z向滑台220的动力输出端与XY向滑台230的固定端连接，第三连接件370与XY向滑台230的动力输出端连接。

本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，通过设置Z向滑台220和XY向滑台230，实现角锥镜110在X向、Y向和Z向的精调，并锁定位置，保证角锥镜110安装位置的稳定性，从而提高工件台绝对参考位置的精度。

参见附图1和图2，本实用新型实施例，细调机构200还包括与第一支架210相对设置的第二支架240和与Z向滑台220相对设置的导向部件250，导向部件250与第二支架240滑动连接，且导向部件250与XY向滑台230的固定端连接。

因此，本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置，通过设置与Z向滑台220相对设置的导向部件250，为角锥镜110的Z向移动提供支撑和导向。

本实用新型实施例，角锥镜调节装置还包括零位传感器和控制器，零位传感器用于检测角锥镜110的位置信息，控制器用于根据位置信息对细调机构200进行X向、Y向和/或Z向调节。

本实用新型实施例提供的角锥镜调节装置的调节流程；

基于角锥镜110在工件台300的位置，确定角锥镜调节装置的位姿，安装角锥镜调节装置；

基于工件台110和角锥镜调节装置之间的位姿关系，粗调第一连接轴310的高度、粗调第二夹持座322在第二连接轴330的Y向位置；

基于零位传感器检测的角锥镜的位置信息，精调XY向滑台和Z向滑台，当零位传感器的激光入射到角锥镜110且反射出的激光打在零位传感器接收位置的中心处时，角锥镜110的位置符合要求。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种角锥镜调节装置，其特征在于，应用于光刻机的工件台零位系统，角锥镜调节装置包括：

角锥镜组件(100)，所述角锥镜组件(100)包括角锥镜(110)和安装座(120)，所述安装座(120)的顶端具有容纳所述角锥镜(110)的容纳槽；

细调机构(200)，所述细调机构(200)与所述安装座(120)的底端连接，所述细调机构(200)能够带动所述角锥镜(110)分别沿相互垂直的X向、Y向和Z向移动；所述细调机构(200)包括第一支架(210)、Z向滑台(220)和XY向滑台(230)，所述Z向滑台(220)的固定端与所述第一支架(210)连接，所述Z向滑台(220)的动力输出端与所述XY向滑台(230)的固定端连接；第三连接件(370)与所述XY向滑台(230)的动力输出端连接。

2.根据权利要求1所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述角锥镜调节装置还包括粗调机构(300)，所述粗调机构(300)设于所述细调机构(200)上，所述粗调机构(300)包括第一连接轴(310)，所述第一连接轴(310)与所述细调机构(200)连接且相对所述细调机构(200)能够沿Z向移动，所述第一连接轴(310)的顶端与所述安装座(120)的底端连接；和/或，所述角锥镜调节装置还包括零位传感器和控制器，所述零位传感器用于检测所述角锥镜(110)的位置信息，所述控制器用于根据所述位置信息对所述细调机构(200)进行X向、Y向和/或Z向调节。

3.根据权利要求2所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述粗调机构(300)还包括与所述第一连接轴(310)相垂直的第二连接轴(330)；

所述第二连接轴(330)的第一端与所述细调机构(200)连接，所述第二连接轴(330)的第二端与所述第一连接轴(310)滑动连接，以使所述第一连接轴(310)能够沿所述第二连接轴(330)的轴线方向移动，其中，所述第二连接轴(330)的轴线方向与所述Y向平行。

4.根据权利要求3所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述粗调机构(300)还包括第一连接件(320)，所述第一连接件(320)与所述第一连接轴(310)滑动连接，且与所述第二连接轴(330)的第二端滑动连接。

5.根据权利要求4所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述第一连接件(320)包括第一夹持座(321)和固设于所述第一夹持座(321)的第二夹持座(322)，所述第一连接轴(310)固定夹持于所述第一夹持座(321)，所述第二连接轴(330)固定夹持于所述第二夹持座(322)。

6.根据权利要求5所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述第二连接轴(330)和所述第二夹持座(322)的内壁中的一者设有限位凹槽，另一者设有限位凸条(331)，所述限位凸条(331)与所述限位凹槽配合。

7.根据权利要求3所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述粗调机构(300)还包括：弧形支撑件(360)和扇形调节件(350)，所述弧形支撑件(360)与所述细调机构(200)连接，所述弧形支撑件(360)的弧面与所述扇形调节件(350)的弧面相适配且抵接，所述第二连接轴(330)固接于所述扇形调节件(350)。

8.根据权利要求7所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述粗调机构(300)还包括固接于扇形调节件(350)的第二连接件(340)，所述第二连接件(340)与所述第二连接轴(330)的第一端固接；和/或，

所述粗调机构(300)还包括第三连接件(370)，所述第三连接件(370)与所述弧形支撑件(360)连接，且所述第三连接件(370)与所述细调机构(200)连接。

9.根据权利要求1所述的角锥镜调节装置，其特征在于，所述细调机构(200)还包括与所述第一支架(210)相对设置的第二支架(240)和与所述Z向滑台(220)相对设置的导向部件(250)，所述导向部件(250)与所述第二支架(240)滑动连接，且所述导向部件(250)与所述XY向滑台(230)的固定端连接。