CS242992B1

CS242992B1 - Method and device for optical orthogonal setting of rectangular prismes of two-coordinate interferometer's reflecting system

Info

Publication number: CS242992B1
Application number: CS844468A
Authority: CS
Inventors: Jiri Krsek; Milos Jakl; Frantisek Rados
Original assignee: Jiri Krsek; Milos Jakl; Frantisek Rados
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS446884A1

Abstract

Podstatou tohoto způsobu je, že optické ortogonální nastavování pravoúhlých hranolů je komparativně přiřazováno rovinným odrazným plochám svírajícím pravý úhel, přičemž úhlové nastavování se indikuje změnou optické dráhy interferenčním způsobem. Dále je uvedeno příkladné zařízení k popisovanému nastavování pravoúhlých hranolů /1, 2/. Způsob je určen k ortogonálnímu nastavování pravoúhlých hranolů, zejména pro optické odrazné systémy dvousouřadnicových interferometrů.The essence of this method is that optical orthogonal rectangular adjustment prisms is comparatively assigned to planar ones reflecting surfaces forming a right angle, wherein the angular adjustment is indicated by changing the optical path in an interference manner. The following is an exemplary device to the described rectangular adjustment prisms (1, 2). The method is intended for orthogonal adjustment rectangular prisms, especially for two-row optical reflective systems interferometers.

Description

Vynález popisuje způsob a zařízení pro ortogonální optická nastavení pravoúhlých hranolů odrazného systému dvousouřadnicového interferometru, docilující optimální a velmi přesné nastavení a kontrolu ortogonality odrazného optického systému dvousouřadnicového interferometru srovnáním s pravoúhlým normálem tvořeným rovinnými odraznými plochami jejichž úhlová· odchylka od pravého úhlu je předem známá.The invention discloses a method and apparatus for orthogonal optical adjustment of the rectangular prisms of a two-line interferometer reflection system, achieving optimal and very accurate alignment and control of the orthogonality of the two-line interferometer reflective optical system by comparison with a orthogonal normal formed by planar reflecting surfaces.

Úhlové ortogonální optické nastavení pravoúhlých hranolů odrazného systému dvousouřadnicového interferometru se běžně provádí autokolimačními úhlovými optickými metodami na goniometru. Měřeny jsou úhlové hodnoty s rozlišením daným odečítací možností a přesností úhlové stupnice, goniometru i rozlišovací úhlové schopnosti vlastního odečítacího autokollmátoru.The angular orthogonal optical adjustment of the rectangular prisms of the reflecting system of a two-coordinate interferometer is commonly accomplished by autocollimation angular optical methods on the goniometer. Angular values are measured with the resolution given by the reading option and the accuracy of the angular scale, goniometer and resolution angular capability of the actual reading autocollmator.

Úhlové odečítací·metody do sebe nezahrnují vícenásobný chod paprsku, optickou soustavou a celkovou deformaci rovinné vlnoplochy danou kvalitou všech odrazných ploch a homogenitou měřené optické soustavy. Také není možné sledovat místní úhlové odchylky, neboť činný průměr objektivu autokolimátoru integruje svým zorným polem měřenou hodnotu. Z naměřených úhlových odchylek se též nedá sestrojit kompenzační křivka souřadnic pro dodatečnou korekci odrazného ortogonálního systému.Angular reading methods do not incorporate multiple beam paths, optical system and total plane wavefront deformation given by the quality of all reflective surfaces and the homogeneity of the measured optical system. Also, local angular deviations cannot be monitored, since the active diameter of the autocollimator lens integrates the measured value with its field of view. It is also not possible to construct a coordinate compensation curve from the measured angular deviations for additional correction of the reflective orthogonal system.

Optimální a vysoce přesné nastavení a kontrolu ortogonality odrazného optického systému umožňuje způsob pro ortogonální optické nastavení pravoúhlých hranolů odrazného systému dvousouřadnicového interferometru, jehož podstatou je, že optické ortogonální nastavování pravoúhlých hranolů je komparativně přiřazováno rovinným odrazným plochám svírajícím pravý úhel, přičemž úhlové nastavování je indikováno změnou optické dráhy interferenčním způsobem.The method for orthogonal optical adjustment of the rectangular prisms of a two-coordinate interferometer reflector system is based on the optimal and highly accurate orthogonal adjustment of the reflecting optical system. optical paths in an interference way.

Realizaci tohoto způsobu umožňuje zařízení pro optické ortogonální nastavení pravoúhlých hranolů odrazného systému dvousouřadnicového interferometru, sestávající ze dvou pravoúhlých hranolů a nosného stolku, přičemž podstatou zařízení je, že obS čelní rovinné odrazné plochy nosného stolku svírají pravý úhel s přesně známou úhlovou odchylkou a vedení pro funkční pohyb nosného stolku je tvořeno čelními rovinnými odraznými plochami a základní leštěnou plochou nosného stolku, přičemž držák pravoúhlých hranolů je tvořen lapovanou invarovou nosnou deskou s justážními diferenciálními šrouby a křemenným opěrným sloupkem.An apparatus for optical orthogonal adjustment of the rectangular prisms of a two-coordinate interferometer reflecting system consisting of two rectangular prisms and a support table allows the realization of this method, wherein the front plane reflective surfaces of the support table form a right angle with exactly known angular deviation and the movement of the support table is formed by the front planar reflecting surfaces and the base polished surface of the support table, the rectangular prism holder being formed by a lapped invar support plate with adjustment differential screws and a quartz support column.

Hlavní výhodou způsobu měření a konstrukce zařízení podle vynálezu je, že umožňuje optimální a velmi přesné nastavení a kontrolu ortogonality odrazného optického syštému na sfá— kladě interferenčního délkového měření změn optické dráhy, které je prováděno přímo pro funkční uspořádání odrazného optického systému s ohledem na vícenásobný chod paprsků pravoúhlými hranoly a výrobní odchylky určující přímočarost souřadných os pravoúhlého optického odrazného systému.The main advantage of the method of measurement and construction of the device according to the invention is that it allows optimum and very accurate adjustment and control of the orthogonality of the reflective optical system in terms of interference length measurement of optical path variations which is performed directly for functional arrangement of the reflective optical system. rectangular prisms and manufacturing deviations determining the straightness of the coordinate axes of the rectangular optical reflection system.

Podle změřeného průběhu přímočarosti je možné optimální nastavení ortogonality pravoúhlých hranolů včetně kompenzace toleranční odchylky čelních rovinných odrazných ploch nosného stolku, svírajících pravý úhel. Velmi přesné nastavení je umožněno vysokým rozlišením interferenčního délkového měření změn optické dráhy, které pro délkovou změnu 0,1 jim/100 mm dociluje úhlové přesnosti 0,2 úhlové sekundy.Depending on the measured linearity, it is possible to adjust the orthogonality of the rectangular prisms optimally, including compensating the tolerance deviation of the front planar reflective surfaces of the support table, forming a right angle. A very precise adjustment is made possible by the high resolution of the interference length measurement of the optical path changes, which, for a length change of 0.1 µm / 100 mm, achieves an angular accuracy of 0.2 arc second.

Vynález blíže objasní přiložené výkresy, kde na obr. 1 je v nárysu a na obr, 2 v půdorysu schematicky znázorněno optické uspořádání odrazného optického systému s pravoúhlými hranoly a s justážním zařízením a na obr. 3 výsledné kompenzační křivky měřeného hranolového odrazného systému dvousouřadnicového interferometru.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic top plan view of the optical arrangement of a rectangular prism reflector and adjustment device; and FIG.

Zařízení pro ortogonální optické nastavení pravoúhlých hranolů odrazného systému dvousouřadnicového interferometru podle obr. 1 a 2 sestává z nosného stolku 2 ⁸ čelními rovinnými odraznými plochami 31, 32 svírajícími pravý úhel s přesně známou úhlovou odchylkou í a se základní leštěnou plochou 33, na němž jsou rovnoběžně se základní leštěnou plochou 33 položeny dva pravoúhlé hranoly _1, 2 opírající se o křemenný opěrný sloupek 34.The apparatus for orthogonal optical adjustment of the rectangular prisms of the reflector system of the two-coordinate interferometer of Figs. 1 and 2 consists of a support table 2 with ⁸ planar reflecting faces 31, 32 at right angles with exactly known angular deviation β and base polished surface 33 on With the base polished surface 33 two rectangular prisms 1, 2 resting on the quartz support pillar 34 are laid.

Pro nastavení ortogonality pravoúhlých hranolů £, £ slouží dva justážní diferenciální šrouby 41, 42, uchycené na lapované invarové nosné desce £.To adjust the orthogonality of the rectangular prisms,, šrouby, two adjustment differential screws 41, 42 are fastened to the lapped invar support plate..

Úhlové nastavování pravoúhlých hranolů £, £ kolem křemenného opěrného sloupku 34 se provádí justážními diferenciálními šrouby 41, 42 při sledování délkových změn optické dráhy na koncích pravoúhlých hranolů £,. £ u justážních diferenciálních šroubů 41, 42 interferenčním způsobem.The angular adjustment of the rectangular prisms 60, 60 around the quartz support pillar 34 is performed by the adjustment differential screws 41, 42 while observing the optical path length variations at the ends of the rectangular prisms 60. In the adjustment differential screws 41, 42 in an interference manner.

Postupuje se tak, že v pořadí první z pravoúhlých hranolů £, £, např. pravoúhlý hranol £ pro souřadnou osu x se nastaví tak, aby změna optické dráhy x v průběhu posuvu rovnoběžném se souřadnou osou y, přiřazena k čelní rovinné odrazné ploše 31 nosného stolku £, byla minimální.To do this, the first of the rectangular prisms £, £, e.g., the rectangular prism £ for the x-coordinate axis, is set such that the change in optical path x during a displacement parallel to the y-coordinate axis is assigned to the front plane reflective surface 31 £ was minimal.

V nastavené a interferenčním způsobem zkontrolované poloze se první pravoúhlý hranol 1 nerozebiratelně pevně spojí s nosným stolkem £. Dále se přikročí k nastavování v pořadí druhého pravoúhlého hranolu £ pro souřadnou osu £, který se nastavuje již s ohledem na velikost toleranční výrobní úhlové odchylky £ čelních rovinných odrazných ploch 31, 32 svírajících pravý úhel a úhlová odchylka £ od pravého úhlu je předem určena známým interferenčním způsobem popsaným například v AO ČSSR č. 182 744.In the set and interference-checked position, the first rectangular prism 1 is fixedly connected to the support table 6 in a detachable manner. Next, the adjustment is carried out in the order of the second rectangular prism θ for the coordinate axis,, which is already adjusted with respect to the magnitude of the manufacturing tolerance angular position θ of the front planar reflective surfaces 31, 32 at right angles. by the interference method described, for example, in AO CSSR No. 182 744.

Předem známou úhlovou odchylku & čelních rovinných odrazných ploch 31, 32 nosného stolku 3 je možné tedy tímto způsobem kompenzovat a s maximální přesností zaručit ortogonalltu optických souřadných os x, danou konečným netavením a fixací pravoúhlých hranolů £, £ odrazného systému dvousouřadnicóvého interferometru.Thus, the previously known angular deviation < a > of the planar reflective surfaces 31, 32 of the support stage 3 can be compensated in this way to guarantee the orthogonal of the optical coordinate axes x by ultimate melting and fixation of the rectangular prisms.

Skutečný průběh optických souřadnic x a £ hranolového odrazného systému je znázorněn na obr. 3, ve kterém délkové odchylky Ax a Z) y od přímek vyznačujících nulovou odchylku pravoúhlého systému souřadnic udávají změnu optické dráhy souřadnice v pm.The actual course of the optical coordinates x and β of the prismatic reflecting system is shown in Fig. 3, in which the length deviations Ax and Z) y from the lines indicating the zero deviation of the rectangular coordinate system indicate the change in optical path of the coordinate in pm.

Tím jsou získány kompenzační křivky pro případnou dodatečnou korekci souřadného ortogonálního systému, např. posuvného stolku elektronového litografu. Způsob je určen k ortogonálnímu nastavování pravoúhlých hranolů, například pro optické odrazné systémy dvousouřadnicových interferometrů.In this way, compensation curves are obtained for possible additional correction of the coordinate orthogonal system, for example a sliding table of an electron lithograph. The method is intended for orthogonal alignment of rectangular prisms, for example for optical reflection systems of two-coordinate interferometers.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A method for optical orthogonal adjustment of rectangular prisms of a reflecting system of a two-coordinate interferometer, characterized in that optical orthogonal adjustment of rectangular prisms is comparatively assigned to planar reflecting surfaces enclosing a right angle, wherein angular adjustment is indicated by changing the optical path in an interference manner.

An apparatus for optical orthogonal adjustment of the rectangular prisms of a two-coordinate interferometer reflecting system consisting of two rectangular prisms and a support table, characterized in that the two front planar reflecting surfaces (31, 32) of the support table (3) form a right angle with exactly known angular deviation. And the guide for the functional movement of the support table (3) is formed by the front reflecting surfaces (31, 32) and the base polished surface (33) of the support table (3), the rectangular prism holder being a lapped invar support plate (4). with adjustment differential screws (41, 42) and quartz support column (34).