[發明專利]光學系統的徑向調節裝置

有效

• 申請號: 201010115133.5
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102169219A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 周輝;王洪尊
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02;G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及光刻設備，尤其涉及光刻設備中的可動鏡片調節裝置。

背景技術

在光學儀器及光學設備中，特別是先進光刻設備中的投影物鏡，需要越來越小的波像差和畸變。由于鏡片的安裝精度誤差和環境溫度對鏡片造成的熱效應影響，會使得鏡頭對物體的成像像質變差。另外，在投影物鏡中還需要實時地對各種環境及其它因素導致的波像差和畸變的變化進行補償。為了解決這一類問題，一般采用設置一個或幾個可調節鏡片的方式來補償安裝誤差和熱效應誤差。

曝光設備中可調鏡片的實現方式很多，其調節結構一般采用直線導軌或簧片作為導向機構；采用蝸輪蝸桿和滾珠絲桿、凸輪等作為提升機構。

名稱為“動態光學鏡組”的第6400516號美國專利US提到一種鏡片調節機構，在鏡片的外圓上分布有多個支撐襯墊，在其鏡座的內圓上對應分布有多個夾持托架，該夾持托架能夠支撐或限制鏡片沿平行于裝配體光軸方向或者沿支撐襯墊的切線方向運動。

名稱為“用于在圓柱形體中放置軸向對準元件的動態對準結構”的第6574053號美國專利給出了一種向鏡筒中裝配多個軸向對準的鏡座的動態對準結構，該對準結構包括一個環形墊片，其上兩面各有3個凸臺。該環形墊片可以沿鏡筒軸向旋轉，來使支撐凸臺定位從而控制鏡座的軸向對準。該動態對準結構包括一種鏡座，在其外圓上均勻分布有若干撓性元件，它們可以用于對鏡座進行徑向調整，并能有助于鏡筒裝配。

這些專利的一個共同特點是，它們能驅動鏡片在光軸方向調節以及徑向調節，但是結構比較復雜，調節精度不高，而且最重要的是它們都沒有用電機驅動。對于高精度的光刻物鏡，對于某些鏡片的可動調節，有的需要在裝配階段進行調節，有的還需要在實際工作中進行實時調節來進行熱補償。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種精度較高、結構緊湊，成本較低，運行平穩，定位準確，重復性好，可以用電機進行實時調節的徑向調節裝置。

為達成上述目的，本發明提供一種用于光學系統的徑向調節裝置。所述光學系統包括基部和可動部件。所述徑向調節裝置設置所述基部與所述可動部件之間以使得所述可動部件沿徑向相對于所述基部移動。所述徑向調節裝置包括：徑向驅動機構，包括弓形彈簧體以及驅動所述弓形彈簧體的驅動電機，其中所述弓形彈簧體的一端通過固定在所述基部上，另一端與所述可動部件接觸，并且所述弓形彈簧體的弓出部分的中間位置與所述驅動電機的推桿直接接觸；并且其中當所述驅動電機的推桿前進時，所述弓形彈簧體的中部受到推力而發生變形，其與所述可動部件連接的一端向前伸出以形成一個徑向的張力，從而推動所述可動部件發生徑向移動；沿所述可動部件的徑向設置的球頭柱塞，其一端固定在所述基部上的圓周面，另一端與所述可動部件接觸，其中所述球頭柱塞包括彈性體以提供所述可動部件與所述基部之間的預緊力，從而所述球頭柱塞與所述弓形彈簧體配合形成平衡，所述平衡達成所述徑向移動并且能夠回復。

較佳地，所述弓形彈簧體的一端通過銷釘固定所述基部上另一端直接與所述可動部件接觸。

較佳地，所述弓形彈簧體的軸向-徑向轉換比設為5∶1。

較佳地，所述球頭柱塞為內置壓縮彈簧的緊定螺釘。

較佳地，所述預緊力取決于所述彈簧壓縮的距離以及剛度。

較佳地，所述可動部件為圓形鏡片，并且所述徑向調節裝置包括間隔120度分布的兩個徑向驅動機構以及一個球頭柱塞。

較佳地，所述可動部件為圓形鏡片，并且所述徑向調節裝置包括間隔90度分布的兩個徑向驅動機構以及兩個球頭柱塞。

較佳地，所述調節裝置還包括使得所述可動鏡片軸向移動的軸向驅動機構，所述軸向驅動機構包括三個沿所述可動部件的軸向設置的軸向球頭柱塞，并且受所述驅動電機的驅動。

較佳地，所述軸向球頭柱塞的一端設在所述可動部件的下端面，另一端與所述基部接觸。

本發明的徑向調節裝置包括弓形彈簧體和球頭柱塞，弓形彈簧體和球頭柱塞配合形成平衡。由此，可利用弓形彈簧體和球頭柱塞的彈性來進行徑向的移動以及回復，結構簡單。

附圖說明

圖1為徑向調節裝置的立體圖；

圖2為徑向調節裝置的剖視圖；

圖3為弓形彈簧體的示意圖；

圖4示出了徑向調節裝置的一個實例；

圖5示出了徑向調節裝置的另一實例。

具體實施方式