[發明專利]用于反射鏡光學元件角度調整及像差補償的裝置以及方法

在審

• 申請號: 201611133623.1
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN108227113A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 方斌;田偉;苗二龍;隋永新
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/192
• 分類號: G02B7/192;G02B7/198;G02B7/18;G01B11/24
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發明提供了一種用于反射鏡光學元件角度調整及像差補償的裝置，包括：柔性支撐鏡框，柔性支撐結構，鏡框調整架，電阻片，控制板卡，及固定螺釘；所述柔性支撐鏡框通過所述柔性支撐結構與反射鏡光學元件連接；所述鏡框調整架與所述柔性支撐鏡框通過螺釘固定連接；所述電阻片與反射鏡光學元件的背面共面；所述控制板卡通過線纜連接所述電阻片，用于控制所述電阻片的溫度。本發明一方面能夠實現反射鏡光學元件的低應力支撐，另一方面可以補償反射鏡自身重力作用引起的像差，最終能夠實現亞納米精度的光學檢測。

技術領域

本發明涉及光學元件測量技術領域，尤其涉及一種用于反射鏡光學元件角度調整及像差補償的裝置，以及一種反射鏡光學元件重力變形補償方法。

背景技術

當前，集成電路加工技術迅速發展，光刻分辨率由22nm向14nm，甚至7nm不斷進步，作為集成電路光刻的核心部件，光刻投影物鏡中光學元件的面形精度達到了納米級。光學檢測的精度決定了光學元件的加工精度，為了達到如此高精度的光學元件面形要求，必須將光學元件的檢測工位與實際使用工位進行統一，因此，對光刻投影物鏡的部分光學表面必須采用工件在上、干涉儀在下的立式向上(即測量光束豎直向上，待檢測光學表面朝下)的檢測方式，在立式向上測量斐索干涉儀的研制過程中，斐索干涉儀主機一般是采用水平方向布置。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中存在的技術問題，在立式向上測量斐索干涉儀的研制過程中，斐索干涉儀主機一般是采用水平方向布置，一片反射鏡將水平測量光束反射為豎直方向，進而需要一種45°放置的高精度平面反射鏡對光束進行轉折。本發明即是為該平面反射鏡設計了一種支撐鏡框，不僅能夠為反射鏡光學元件提供最小應力支撐，而且還能對反射鏡光學元件本身重力作用引入的非對稱像差(主要引入象散和彗差)進行補償，以實現高精度的面形檢測。

一方面，本發明提供了一種用于反射鏡光學元件角度調整及像差補償的裝置，包括：柔性支撐鏡框，柔性支撐結構，鏡框調整架，電阻片，控制板卡，及固定螺釘；所述柔性支撐鏡框通過所述柔性支撐結構與反射鏡光學元件連接；所述鏡框調整架與所述柔性支撐鏡框通過固定螺釘固定連接；所述電阻片與反射鏡光學元件的背面共面；所述控制板卡設置通過線纜與電阻片連接，用于控制所述電阻片的溫度。本發明中的“補償”指的是對反射鏡光學元件本身重力作用引入的非對稱像差(主要引入象散和彗差)進行補償，以實現高精度的面形檢測。

在一些實施例中，所述電阻片為扇形電阻片或半圓形電阻片，由于反射鏡光學元件重力變形為近半圓形，所以電阻片的形狀可以是半圓形，也可以是扇形，其中，扇形的溫度場的分布更均勻。優選地，所述扇形電阻片的數量為2個或2個以上，所述電阻片上下布置：優選地，當所述電阻片為扇形電阻片時，所述扇形電阻片的邊連線與重力方向垂直；當所述電阻片為半圓形電阻片時，所述半圓形電阻片的直徑方向與重力方向垂直。即，當多個電阻片拼接在一起時整體上下對稱即可。

在一些實施例中，所述電阻片通過導熱膠粘結在反射鏡光學元件的背面，以保證導熱效率。

在一些實施例中，鏡框調整架可提供45°的支撐角度并具有角度精密調整功能，所述鏡框調整架包括接口板、背板和2個固定角度支撐板，所述鏡框支撐鏡框通過螺釘安裝到接口板上，所述背板和接口板之間通過球軸承及角度調整細牙螺釘調整角度后再通過角度鎖緊螺釘鎖緊。優選地，鏡框調整架可提供45°的支撐角度并具有角度精密調整功能，其包括3個組成部分：接口板，背板和2個固定角度支撐板，其中，兩個固定角度支撐板提供最初的45°支撐，柔性支撐鏡框通過螺釘安裝到接口板上，背板和接口板之間通過一個球軸承、兩個角度調整細牙螺釘實現角度精密調整功能，調整完畢通過兩個角度鎖緊螺釘鎖緊。一個球軸承作為支點，角度調整細牙螺釘繞支點旋轉實現傾斜俯仰的調整。通過鏡框調整架調整本發明的用于反射鏡光學元件角度調整及補償的裝置的角度。