[實用新型]一種投影物鏡差分微調裝置

有效

• 申請號: 201220742869.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203069858U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 馬曉晴
• 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;G02B7/00;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

本實用新型屬于光刻機調節裝置，具體涉及一種投影物鏡差分微調裝置。

背景技術

隨著半導體集成電路集成度的提高，半導體器件的特征尺寸的減小，光刻機曝光設備中的投影光學系統分辨率的要求越來越高，對光學系統的成像質量要求也更高。

物鏡初裝后，往往還會出現像質不合格的現象，為了進行補償，需要將某些鏡片設成可調鏡片，通過調節微小的量來提高像質，調節機構需要具有較高的調節精度。為了節約成本，離線調整時常使用手動方式的調節結構。

現有技術中主要包括以下三種技術方案：

方案一：如圖1所示，通過楔塊101的X向移動，來調整斜面上頂塊102的Z向移動，而對鏡座進行微調，可實現高精度調節且穩定性高、易于操作。但對于斜面的角度精度、行位公差以及表面粗糙度等都有較高的要求，且無法調整鏡片傾斜度。

方案二：如圖2所示，圖2（b）為圖2（a）局部放大圖，圖2（c）為工作原理示意圖，該裝置通過操作桿103對第一簧片104上某點施加力，導致第一簧片104和第二簧片105的形變，從而使鏡片L產生傾斜，這種結構調節靈敏，可實現像差校正，但這種方式僅限于傾斜調整，不能實現Z軸方向的調整。

方案三：如圖3所示，采用螺釘106進行鏡筒與鏡座之間的固定和通過單螺紋副對鏡座進行位置調節，此方案存在如下一些缺陷：首先，調節分辨率受限于螺距大小、很難突破0.5mm，一般能到達的理論分辨率僅為1.4μm/度，即僅能用于粗調；其次螺釘連接的承載能力和耐磨損狀況都不夠理想，無法保證裝置穩定性；如果通過三點配合進行鏡片的傾斜調節，產生的應力會導致鏡座變形。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是無法兼顧Z軸方向調節和傾斜度調節，以及單螺紋副無法滿足的調節靈敏度，為了克服以上不足，提供了一種投影物鏡差分微調裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：所述投影物鏡差分微調裝置，其包括鏡筒、鏡座、均勻分布在鏡筒圓周上的至少三個螺桿機構和與螺桿機構上下對應的相同數量的柱塞機構，鏡座由螺桿機構和柱塞機構夾持，懸于鏡筒內。螺桿機構和柱塞機構可相對鏡筒進行上下運動，從而使鏡座在鏡筒內上升、下降或傾斜。

進一步，所述螺桿機構包括螺桿和套在螺桿外的螺套，螺桿的兩端分別從螺套的兩端伸出，下端球頭與鏡座接觸，螺桿的外螺紋與螺套的內螺紋配合連接，螺距為P1，螺套的外螺紋與鏡筒的內螺紋配合連接，螺距為P2，P2>P1。不同的差分螺距差，可以得到不同的調節精度。

進一步，螺桿上端設有螺桿鎖緊螺母，用于固定螺桿在螺套內的相對位置，螺套設有螺套鎖緊螺母，用于固定螺套在中圓筒內的相對位置。

進一步，還包括螺桿定位機構，其包括銷釘、螺桿上水平設置的前銷孔和相應位置在鏡筒上貫通設置的后銷孔，銷釘通過后銷孔插入前銷孔，所述后銷孔為長孔，水平方向與銷釘相配合，豎直方向留有銷釘隨螺桿上下運動的空間。螺桿定位機構是為了防止螺桿隨著螺套一起旋轉。

進一步，所述柱塞機構包括彈簧柱塞和連接片，彈簧柱塞與鏡筒通過連接片固定連接，彈簧柱塞的銷子與鏡座接觸。

進一步，還包括z向柔性的環狀簧片，所述簧片同時與鏡筒和鏡座固定連接，簧片可防止調節過程中鏡座的徑向竄動。

進一步，所述鏡座為圓柱型結構，中間開有圓孔并帶有臺階，鏡片放在臺階上，所述鏡座外圓周上均勻延伸出至少三個支撐塊，所述支撐塊設置在相應的螺桿機構和柱塞機構之間。

進一步，還包括至少三個傳感器，分別位于螺桿機構180度位置上。用于探測對面螺桿的位移量。

進一步，所述鏡筒從上至下一體成型包括小圓筒、中圓筒和大圓筒，所述中圓筒伸出的上表面按圓周均勻分布有至少三個螺桿孔，用于設置螺桿機構，中圓筒的內圓周面上設有與螺桿孔上下位置對應的凹槽，用于設置支撐塊和柱塞機構，中圓筒的外圓周上設有至少三個缺口，用于設置傳感器。

本實用新型利用差分結構進行調節，鏡筒與鏡座之間通過差分螺紋調節，其調節精度取決于差分螺紋之間的螺紋差，可實現鏡片z向調節和傾斜調節；所選螺紋螺距適中，可靠性高；簧片結構解決調節過程中的偏心問題；非螺紋連接機構，減小傾斜調節時螺桿對鏡座產生的應力。

附圖說明

圖1是現有技術中方案一結構示意圖；

圖2是現有技術中方案二結構示意圖；

圖3是現有技術中方案三結構示意圖；

圖4是本實用新型的立體視圖；

圖5是圖4的A-A向的剖視圖；

圖6為圖5局部放大圖；

圖7為本實用新型的B向視圖。

圖中所示：