專利名稱：一種動鏡軸向微調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻機(jī)中物鏡的安裝與調(diào)整，也可用于企業(yè)生產(chǎn)中對工件的安裝檢測與調(diào)試。
背景技術(shù)：
在投影光刻機(jī)中當(dāng)物鏡裝調(diào)完成后，由于在制造過程中不可避免的出現(xiàn)加工誤差以及裝配過程中產(chǎn)生的裝配誤差，會造成物鏡系統(tǒng)成像質(zhì)量下降，偏離理論值，為改善成像質(zhì)量，需要對物鏡中某些特定鏡片進(jìn)行Z方向上的調(diào)節(jié)，以校正裝配誤差，提高成像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種動鏡軸向微調(diào)裝置。為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供的動鏡軸向微調(diào)裝置，解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈、第三組柔性鉸鏈、動鏡框、外圓柱面、第一安裝槽、第二安裝槽和第三安裝槽，采用第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈和第三組柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)相同且相互獨(dú)立的柔性鉸鏈作為動鏡框的支撐架；在動鏡框的外圓柱面上等間距開有第一安裝槽、第二安裝槽、第三安裝槽，并將第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈、第三組柔性鉸鏈嵌入固定在第一安裝槽、第二安裝槽、第三安裝槽內(nèi)，利用杠桿原理，通過柔性鉸鏈進(jìn)行內(nèi)摩擦傳遞，對動鏡進(jìn)行Z方向上的傾斜調(diào)整，用以校正裝配誤差。本發(fā)明的原理是本裝置運(yùn)用了杠桿原理，使動鏡在調(diào)整時，通過柔性鉸鏈進(jìn)行內(nèi)摩擦傳遞、靈敏度高、沒有無效運(yùn)動干預(yù)，控制精度高。本發(fā)明的有益效果是在投影光刻機(jī)中當(dāng)物鏡裝調(diào)完成后，由于在制造過程中不可避免的出現(xiàn)加工誤差以及裝配過程中產(chǎn)生的裝配誤差，會造成物鏡系統(tǒng)成像質(zhì)量下降， 偏離理論值，為改善成像質(zhì)量，需要對物鏡中某些特定鏡片進(jìn)行Z方向上的傾斜調(diào)整，本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)了三組結(jié)構(gòu)相同且相互獨(dú)立的柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)作為動鏡框的支撐架，可對動鏡進(jìn)行Z方向上的傾斜調(diào)整，以校正裝配誤差。本發(fā)明使得動鏡在安裝調(diào)整過程中不會因外力的作用而產(chǎn)生應(yīng)力變形，提高了物鏡對軸心的裝調(diào)精度，保證了物鏡的光軸與硅片面垂直，并且，調(diào)整完成后的柔性機(jī)構(gòu)具有良好的剛性和熱穩(wěn)定性，保證像質(zhì)和焦面穩(wěn)定，保證了光刻質(zhì)量。該裝置在調(diào)整動鏡位置時，動鏡不受內(nèi)應(yīng)力影響，沒有無效運(yùn)動干預(yù)，傳遞效率高；而且，調(diào)整完成后柔性鉸鏈的剛性和熱穩(wěn)定性非常好，保證了像質(zhì)和焦面的穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明一個柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明一個柔性鉸鏈的主視圖；圖4是本發(fā)明一個柔性鉸鏈的俯視圖；圖5是本發(fā)明基座主視圖；〔0012〕圖6是本發(fā)明基座俯視〔0013〕圖7是本發(fā)明壓電陶瓷驅(qū)動器主視〔0014〕圖8是本發(fā)明壓電陶瓷驅(qū)動器俯視〔0015〕圖9是本發(fā)明動鏡框俯視〔0016〕圖10是本發(fā)明動鏡框右側(cè)視〔0017〕圖11是本發(fā)明動鏡框剖視圖。
^001圖中示出元件標(biāo)號說明
〔0019〕第一柔性鉸鏈1，壓電陶瓷驅(qū)動器2，壓電陶瓷3，
^00203基座4，沉孔5，沉孔6，
〔0021〕通孔7，動鏡框8，臺階9，
〔0022〕動鏡10，圓孔11，底端12，
〔0023〕上端13，第一連接螺釘20，第二連接螺釘21，
〔0024〕前支板22， 后支板23，第一固定螺釘30，
〔0025〕第二固定螺釘31， 第三固定螺釘32， 第四固定螺釘33，
〔0026〕第一鎖緊螺釘40， 第二鎖緊螺釘41， 第三鎖緊螺釘42，
〔0027〕第四鎖緊螺釘43， 外圓柱面50，第一安裝槽51，
〔0028〕第二安裝槽52， 第三安裝槽53， 第一組柔性鉸鏈101，
〔0029〕第二組柔性鉸鏈201，第三組柔性鉸鏈301，支點(diǎn)(的中心線11，
〔0030〕支點(diǎn)八，下端8，支點(diǎn)(。
具體實(shí)施例方式
〔0031〕 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
〔0032〕 如圖9示出本發(fā)明的裝置包括第一組柔性鉸鏈101、第二組柔性鉸鏈201、第三組 柔性鉸鏈301、動鏡框8、外圓柱面50、第一安裝槽51、第二安裝槽52和第三安裝槽53，采用 第一組柔性鉸鏈101、第二組柔性鉸鏈201和第三組柔性鉸鏈301結(jié)構(gòu)相同且相互獨(dú)立的柔 性鉸鏈作為動鏡框的支撐架；在動鏡框8的外圓柱面50上等間距開有第一安裝槽51、第二 安裝槽52、第三安裝槽53，并將第一組柔性鉸鏈101、第二組柔性鉸鏈201、第三組柔性鉸鏈 301嵌入固定在第一安裝槽51、第二安裝槽52、第三安裝槽53內(nèi)，利用杠桿原理，通過所述 柔性鉸鏈進(jìn)行內(nèi)摩擦傳遞，對動鏡進(jìn)行2方向上的傾斜調(diào)整，用以校正裝配誤差。 〔0033〕 現(xiàn)以第一組柔性鉸鏈101為例進(jìn)行闡述，第二組柔性鉸鏈201、第三組柔性鉸鏈 301的結(jié)構(gòu)及工作原理與第一組柔性鉸鏈101相同，為此而不再贅述第二組柔性鉸鏈201、 第三組柔性鉸鏈301的結(jié)構(gòu)及工作原理。如圖1所示，本發(fā)明是第一組柔性鉸鏈的結(jié)構(gòu)由 動鏡框8、第一柔性鉸鏈1、壓電陶瓷驅(qū)動器2、壓電陶瓷3、基座4、第一連接螺釘20、第二連 接螺釘21、第一固定螺釘30、第二固定螺釘31、第三固定螺釘32、第四固定螺釘33、第一鎖 緊螺釘40、第二鎖緊螺釘41、第三鎖緊螺釘42、第四鎖緊螺釘43、動鏡10構(gòu)成。 〔0034〕 如圖9、圖10、圖11，動鏡框8為I型圓柱型結(jié)構(gòu)，中間開有一圓孔11并帶有一臺 階9，動鏡10放在臺階9上。動鏡框8的外圓柱面50上等間距開有第一安裝槽51、第二安 裝槽52、第三安裝槽53。第一組柔性鉸鏈1、第二組柔性鉸鏈201、第三組柔性鉸鏈301分別以等間距分布在動鏡框8的外圓柱面50上，并通過第一連接螺釘20、第二連接螺釘21分別將每個柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)嵌入固定在動鏡框8的外圓柱面50上的第一安裝槽51、第二安裝槽 52、第三安裝槽53內(nèi)。如圖2至圖8所示，第一柔性鉸鏈1的后支板23的底端12通過鎖第一緊螺釘40、 第二鎖緊螺釘41、第三鎖緊螺釘42、第四鎖緊螺釘43與在基座4相連。第一柔性鉸鏈1的上端13有兩個沉孔5和6，第一連接螺釘20、第二連接螺釘21分別置于這兩個沉孔5和6 中，第一柔性鉸鏈1的上端13嵌入在第一安裝槽51內(nèi)，并通過第一連接螺釘20、第二連接螺釘21使第一柔性鉸鏈1與動鏡框8相連。壓電陶瓷驅(qū)動器2通過第一固定螺釘30、第二固定螺釘31、第三固定螺釘32、第四固定螺釘33與第一柔性鉸鏈1的后支板23相連，壓電陶瓷3采用橢球形結(jié)構(gòu)，并穿過第一柔性鉸鏈1的后支板23上的通孔7頂在第一柔性鉸鏈 1的前支板22的下端B點(diǎn)處。當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動器2使壓電陶瓷3前后移動時，由于壓電陶瓷3頂在前支板22的下端B處，而第一柔性鉸鏈1的支點(diǎn)A位于后支板23上，作為支點(diǎn)是固定不動的，因此，在杠桿原理的作用下，當(dāng)壓電陶瓷3前后移動時，前支板22將會隨其前后移動，并帶動前支板 22上端的支點(diǎn)C產(chǎn)生傾斜，從而實(shí)現(xiàn)動鏡框在Z方向上的位移。第一柔性鉸鏈1用65Mn金屬材料制成，使柔性鉸鏈具有良好的彈性性能。支點(diǎn)C 的兩個圓弧的圓心應(yīng)在同一條中心線Ll上。以保證柔性鉸鏈的彈性變形。由于本發(fā)明的裝置運(yùn)用了杠桿原理，并通過柔性鉸鏈進(jìn)行內(nèi)摩擦傳遞，因此，在動鏡10的位置調(diào)整過程中，動鏡10不受內(nèi)應(yīng)力的影響，不會因外力的作用而產(chǎn)生應(yīng)力變形， 并且，沒有無效運(yùn)動干預(yù)，傳遞效率高；而且，調(diào)整完成后柔性鉸鏈的剛性和熱穩(wěn)定性非常好，保證了像質(zhì)和焦面的穩(wěn)定。以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動鏡軸向微調(diào)裝置，其特征在于所述裝置包括第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈、第三組柔性鉸鏈、動鏡框、外圓柱面、第一安裝槽、第二安裝槽和第三安裝槽，采用第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈和第三組柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)相同且相互獨(dú)立的柔性鉸鏈作為動鏡框的支撐架；在動鏡框的外圓柱面上等間距開有第一安裝槽、第二安裝槽、第三安裝槽， 并將第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈、第三組柔性鉸鏈嵌入固定在第一安裝槽、第二安裝槽、第三安裝槽內(nèi)，利用杠桿原理，通過柔性鉸鏈進(jìn)行內(nèi)摩擦傳遞，對動鏡進(jìn)行Z方向上的傾斜調(diào)整，用以校正裝配誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的動鏡軸向微調(diào)裝置，其特征在于每組柔性鉸鏈由柔性鉸鏈、壓電陶瓷驅(qū)動器、壓電陶瓷、基座構(gòu)成；每組柔性鉸鏈的底端與在基座相連，每組柔性鉸鏈的上端嵌入在第一安裝槽內(nèi)，并使柔性鉸鏈與動鏡框相連，壓電陶瓷驅(qū)動器與每組柔性鉸鏈的后支板相連；壓電陶瓷穿過每組柔性鉸鏈的后支板上的通孔頂在每組柔性鉸鏈的前支板的下端點(diǎn)處；當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動器使壓電陶瓷前后移動時，由于壓電陶瓷頂在前支板的下端處，因此， 當(dāng)壓電陶瓷前后移動時，前支板將會隨其前后移動，由于每組柔性鉸鏈的支點(diǎn)位于后支板上，相對前支板是固定不動的，因此在杠桿原理的作用下，每組柔性鉸鏈前支板的前后移動將帶動上端支點(diǎn)C產(chǎn)生傾斜，從而實(shí)現(xiàn)動鏡框在Z方向上的移動。
3.如權(quán)利要求1所述的動鏡軸向微調(diào)裝置，其特征在于柔性鉸鏈用65Mn金屬材料制成，使柔性鉸鏈具有良好的彈性性能。
4.如權(quán)利要求1所述的動鏡軸向微調(diào)裝置，其特征在于支點(diǎn)的兩個圓弧的圓心應(yīng)在同一條中心線上，以保證柔性鉸鏈的彈性變形。
5.如權(quán)利要求1所述的動鏡軸向微調(diào)裝置，其特征在于壓電陶瓷采用橢球形結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的動鏡軸向微調(diào)裝置，其特征在于動鏡框?yàn)門型圓柱型結(jié)構(gòu)，中間開有圓孔，并帶有臺階，動鏡放在臺階上。
全文摘要
本發(fā)明是一種動鏡軸向微調(diào)裝置，所述裝置包括第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈、第三組柔性鉸鏈、動鏡框、外圓柱面、第一安裝槽、第二安裝槽和第三安裝槽，采用第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈和第三組柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)相同且相互獨(dú)立的柔性鉸鏈作為動鏡框的支撐架；在動鏡框的外圓柱面上等間距開有第一安裝槽、第二安裝槽、第三安裝槽，并將第一組柔性鉸鏈、第二組柔性鉸鏈、第三組柔性鉸鏈嵌入固定在第一安裝槽、第二安裝槽、第三安裝槽內(nèi)，利用杠桿原理，通過柔性鉸鏈進(jìn)行內(nèi)摩擦傳遞，對動鏡進(jìn)行Z方向上的傾斜調(diào)整，用以校正裝配誤差。為改善成像質(zhì)量，本發(fā)明需要對物鏡中鏡片進(jìn)行Z方向上的傾斜調(diào)整，以校正裝配誤差，提高成像質(zhì)量。
文檔編號G03F7/20GK102565983SQ20111036919
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者楊勇, 王建, 胡松, 趙立新, 邢薇 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所