專利名稱:棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括：三組柔性調(diào)整桿、兩組柔性連桿、驅(qū)動(dòng)器和恢復(fù)彈簧；其中，所述三組柔性調(diào)整桿分設(shè)在棱鏡的斜面上，用于調(diào)節(jié)所述棱鏡Y向、Rz向和Rx向；所述兩組柔性連桿分設(shè)于所述棱鏡兩端的主截面上，用于調(diào)節(jié)所述棱鏡的Z向和Ry向。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)棱鏡的5自由度調(diào)整，且采用柔性調(diào)整桿和柔性連桿，調(diào)整過程中沒有磨損，摩擦等現(xiàn)象，調(diào)整可靠，同時(shí)增大了調(diào)整機(jī)構(gòu)的模態(tài)，降低了外部振動(dòng)對(duì)棱鏡的影響，增加了整個(gè)物鏡的穩(wěn)定性。
【專利說明】棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光刻機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在大視場曝光領(lǐng)域，隨著曝光區(qū)域的增大，為提高生產(chǎn)效率，物鏡視場不斷加大。為了在大視場的前提下降低加工制造難度與成本，并保證光學(xué)成像質(zhì)量，拼接物鏡逐漸被用來代替單個(gè)的大視場物鏡。
[0003]拼接物鏡由多個(gè)相同的小視場物鏡單元通過機(jī)械方式連接成一個(gè)整體，連接后的各物鏡單元視場在垂直于拼接方向上水平運(yùn)動(dòng)后能夠形成均勻連續(xù)的視場軌跡，這樣拼接物鏡通過掃描曝光形式能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的大視場曝光工作。為了保證拼接后視場的性能，單個(gè)物鏡單元的物像視場在位置上將有非常高的需求，而物鏡整體的機(jī)械拼接很難保證這樣高的定位精度，同時(shí)物鏡單元內(nèi)部光學(xué)件的加工制造裝配誤差也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際物像視場偏離理論位置，因此為了得到高精度的拼接位置關(guān)系，需要使用有效的光學(xué)調(diào)整方式或調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0004]I倍放大倍率的折返式物鏡通常被使用于拼接物鏡中，其中關(guān)鍵零件棱鏡是被廣泛采用的像位置調(diào)整機(jī)構(gòu)。棱鏡的5個(gè)自由度分別對(duì)應(yīng)像面不同的運(yùn)動(dòng)方式，因此，如何使棱鏡進(jìn)行不同自由度運(yùn)動(dòng)以達(dá)到多種像面的位置調(diào)整需求，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)棱鏡的5自由度調(diào)整，從而滿足拼接物鏡多種像面的位置需求。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括:三組柔性調(diào)整桿、兩組柔性連桿、驅(qū)動(dòng)器和恢復(fù)彈簧；其中，所述三組柔性調(diào)整桿分設(shè)在棱鏡的斜面上，用于調(diào)節(jié)所述棱鏡Y向、Rz向和Rx向；所述兩組柔性連桿分設(shè)于所述棱鏡兩端的主截面上，用于調(diào)節(jié)所述棱鏡的Z向和Ry向；所述驅(qū)動(dòng)器的一端固定在光刻機(jī)框架上，另一端與所述柔性調(diào)整桿或柔性連桿的驅(qū)動(dòng)支撐點(diǎn)連接；所述恢復(fù)彈簧的一端與所述柔性調(diào)整桿或柔性連桿固接，另一端固定在所述光刻機(jī)框架上。
[0007]作為優(yōu)選，所述三組柔性調(diào)整桿中的兩組位于所述棱鏡斜面的一側(cè)兩端，另一組柔性調(diào)整桿位于所述棱鏡斜面的另一側(cè)中間位置處。
[0008]作為優(yōu)選，所述柔性連桿的棱鏡連接點(diǎn)通過膠水與所述棱鏡膠結(jié)。
[0009]作為優(yōu)選，所述柔性支撐桿的棱鏡連接點(diǎn)通過膠水與所述棱鏡膠結(jié)。
[0010]作為優(yōu)選，所述柔性支撐桿和柔性連桿上還設(shè)有框架連接點(diǎn)，用于與所述光刻機(jī)框架固接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型采用驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)三組柔性調(diào)整桿和兩組柔性連桿，能夠?qū)崿F(xiàn)棱鏡的5自由度調(diào)整，且調(diào)整過程中沒有磨損，摩擦等現(xiàn)象，調(diào)整可靠，同時(shí)增大了調(diào)整機(jī)構(gòu)的模態(tài)，降低了外部振動(dòng)對(duì)棱鏡的影響，增加了整個(gè)物鏡的穩(wěn)定性。

【附圖說明】

[0012]圖1為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的主視圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中恢復(fù)彈簧的安裝示意圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中柔性支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的Z方向調(diào)整原理圖；
[0018]圖7為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的Rz方向調(diào)整原理圖；
[0019]圖8為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的Y方向調(diào)整原理圖；
[0020]圖9為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的Ry方向調(diào)整原理圖；
[0021]圖10為本實(shí)用新型一【具體實(shí)施方式】中棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的Rx方向調(diào)整原理圖。
[0022]圖中所示:10_棱鏡、20-柔性調(diào)整桿、20a-框架連接點(diǎn)、20b_棱鏡連接點(diǎn)、20c_V型槽、30-柔性連桿、40-驅(qū)動(dòng)器、50-恢復(fù)彈簧、60-安裝板。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。需說明的是，本實(shí)用新型附圖均采用簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0024]如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于棱鏡10的定位和調(diào)整，包括:柔性調(diào)整桿20、驅(qū)動(dòng)器40、柔性連桿30和恢復(fù)彈簧50。
[0025]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D1和圖2，所述柔性調(diào)整桿20設(shè)置有三組:為示區(qū)別，將所述三組柔性調(diào)整桿20分別定義為第一柔性調(diào)整桿201、第二柔性調(diào)整桿202和第三柔性調(diào)整桿203。所述三組柔性調(diào)整桿20分設(shè)在棱鏡10的斜面上，其中，所述第一、第二柔性調(diào)整桿201、202設(shè)置于所述棱鏡10的斜面一側(cè)兩端，第三柔性調(diào)整桿203位于所述棱鏡10的斜面另一側(cè)中間位置處。請(qǐng)參照?qǐng)D5，所述柔性調(diào)整桿20的一端為棱鏡連接點(diǎn)20b，該棱鏡連接點(diǎn)20b通過膠水與棱鏡10膠結(jié)；所述柔性調(diào)整桿20的另一端為V型槽20c，所述柔性調(diào)整桿20通過該V型槽20c與驅(qū)動(dòng)器40的活動(dòng)端固接；所述柔性調(diào)整桿20的中間上方還設(shè)置有框架連接點(diǎn)20a，用于與光刻機(jī)框架固接。
[0026]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1至圖4，所述柔性連桿30設(shè)置有兩組:為示區(qū)別，將所述兩組柔性連桿分別定義為第一柔性連桿301和第二柔性連桿302。所述兩組柔性連桿30分設(shè)于所述棱鏡10兩端的主截面上。同樣地，所述柔性連桿30同樣設(shè)置有用于與棱鏡10膠結(jié)的棱鏡連接點(diǎn)20b、用于與驅(qū)動(dòng)器40固接的V型槽20c以及用于與框架固接的框架連接點(diǎn)20a。
[0027]所述驅(qū)動(dòng)器40的固定端固定在光刻機(jī)框架上，所述驅(qū)動(dòng)器40通過對(duì)柔性調(diào)整桿20和柔性連桿30的V型槽20c內(nèi)施加驅(qū)動(dòng)力，來調(diào)整棱鏡10的位置。當(dāng)然，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)一個(gè)柔性調(diào)整桿20或者一個(gè)柔性連桿30，為棱鏡10的調(diào)整提供動(dòng)力。
[0028]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D4，所述恢復(fù)彈簧50的一端與所述柔性調(diào)整桿20或柔性連桿30固接，另一端通過安裝板60固定在所述光刻機(jī)框架上。所述恢復(fù)彈簧50用于柔性調(diào)整桿20或者柔性連桿30在驅(qū)動(dòng)器40恢復(fù)時(shí)，提供恢復(fù)力使調(diào)整機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)，為調(diào)整機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力。
[0029]請(qǐng)參照?qǐng)D6至圖10，并結(jié)合圖1至圖5，下面詳細(xì)說明本實(shí)用新型的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)的5自由度調(diào)整原理。
[0030]棱鏡10的Z方向調(diào)整:
[0031]如圖6所示，調(diào)整過程中，柔性調(diào)整桿20連接的三個(gè)驅(qū)動(dòng)器40保持不動(dòng)，與柔性連桿30連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)柔性連桿30向上運(yùn)動(dòng)，并保證驅(qū)動(dòng)同步，帶動(dòng)棱鏡10向上運(yùn)動(dòng)。反過來，與柔性連桿30連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器40向下，同時(shí)恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)柔性連桿30向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)棱鏡10向下運(yùn)動(dòng)，完成棱鏡10在Z向的平移運(yùn)動(dòng)。
[0032]棱鏡10的Rz方向調(diào)整:
[0033]如圖7所示，調(diào)整過程中，與第三柔性調(diào)整桿203和兩組柔性連桿30連接的驅(qū)動(dòng)器40保持不動(dòng)；與第一柔性調(diào)整桿201和第二柔性調(diào)整桿202連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第一、第二柔性調(diào)整桿201、202運(yùn)動(dòng)，使棱鏡10繞Z軸旋轉(zhuǎn)。具體地，驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第一柔性調(diào)整桿201向上運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第二柔性調(diào)整桿202向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)棱鏡10沿Z軸的逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。反過來，恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第一柔性調(diào)整桿201向下運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第二柔性調(diào)整桿202向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)棱鏡10沿Z軸的順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)棱鏡10的Rz方向的運(yùn)動(dòng)。
[0034]棱鏡10的Y方向調(diào)整:
[0035]如圖8所示:調(diào)整過程中，與柔性連桿30連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器40保持不動(dòng)，柔性調(diào)整桿20的三個(gè)驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第一、第二柔性調(diào)整桿201、202向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第三柔性調(diào)整桿203向下運(yùn)動(dòng)，保證驅(qū)動(dòng)同步，帶動(dòng)棱鏡10沿Y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。反過來，恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第一、第二柔性調(diào)整桿201、202向下運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第三柔性調(diào)整桿203向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)棱鏡10沿Y軸正向運(yùn)動(dòng)，完成棱鏡10的Y向的平移運(yùn)動(dòng)。
[0036]棱鏡10的Ry方向調(diào)整:
[0037]如圖9所示，調(diào)整過程中，與柔性調(diào)整桿20連接的三個(gè)驅(qū)動(dòng)器40保持不動(dòng)。與第二柔性連桿302的驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第二柔性連桿302向上運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第一柔性連桿301向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)棱鏡10沿Y軸的逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。反過來，恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第二柔性連桿302向下運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器40驅(qū)動(dòng)第一柔性連桿301向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)棱鏡10沿Y軸的順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)棱鏡10的Ry方向的運(yùn)動(dòng)。
[0038]棱鏡10的Rx方向調(diào)整:
[0039]如圖10所示，調(diào)整過程中，與第三柔性調(diào)整桿203和兩個(gè)柔性連桿30連接的驅(qū)動(dòng)器40保持不動(dòng)。與第一柔性調(diào)整桿201和第二柔性調(diào)整桿202連接的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器40同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一、第二柔性調(diào)整桿201、202，使棱鏡10繞X軸向紙面外旋轉(zhuǎn)；反過來，恢復(fù)彈簧50驅(qū)動(dòng)第一、第二柔性調(diào)整桿201、202，使棱鏡10繞X軸向紙面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)棱鏡10的Rx方向的運(yùn)動(dòng)。
[0040]綜上，本實(shí)用新型采用柔性機(jī)構(gòu)(柔性調(diào)整桿20和柔性連桿30)支撐調(diào)整棱鏡10，實(shí)現(xiàn)棱鏡10的5個(gè)自由度的調(diào)整。調(diào)整過程中，由于柔性機(jī)構(gòu)的存在，消除了調(diào)整過程中的間隙和回程誤差，同時(shí)消除了由于摩擦，磨損等因素導(dǎo)致的系統(tǒng)時(shí)效的風(fēng)險(xiǎn)，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)得到很高的模態(tài)，減小了外界振動(dòng)對(duì)機(jī)構(gòu)本身的影響，增加了調(diào)整機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整可靠、加工簡單且裝配方便，適用性廣。
[0041]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括:三組柔性調(diào)整桿、兩組柔性連桿；其中，所述三組柔性調(diào)整桿分設(shè)在棱鏡的斜面上，用于調(diào)節(jié)所述棱鏡Y向、Rz向和Rx向；所述兩組柔性連桿分設(shè)于所述棱鏡兩端的主截面上，用于調(diào)節(jié)所述棱鏡的Z向和Ry向。2.如權(quán)利要求1所述的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)器和恢復(fù)彈簧，所述驅(qū)動(dòng)器的一端固定在光刻機(jī)框架上，另一端與所述柔性調(diào)整桿或柔性連桿的驅(qū)動(dòng)支撐點(diǎn)連接；所述恢復(fù)彈簧的一端與所述柔性調(diào)整桿或柔性連桿固接，另一端固定在所述光刻機(jī)框架上。3.如權(quán)利要求1所述的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述三組柔性調(diào)整桿中的兩組位于所述棱鏡斜面的一側(cè)兩端，另一組柔性調(diào)整桿位于所述棱鏡斜面的另一側(cè)中間位置處。4.如權(quán)利要求1所述的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述柔性連桿的棱鏡連接點(diǎn)通過膠水與所述棱鏡膠結(jié)。5.如權(quán)利要求1所述的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述柔性支撐桿的棱鏡連接點(diǎn)通過膠水與所述棱鏡膠結(jié)。6.如權(quán)利要求1所述的棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述柔性支撐桿和柔性連桿上還設(shè)有框架連接點(diǎn)，用于與所述光刻機(jī)框架固接。
【文檔編號(hào)】G03F7-20GK204269905SQ201420725094
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