一種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，連接鏡筒和鏡組，包括三個均布于鏡筒圓周上的調(diào)節(jié)組件，調(diào)節(jié)組件包括上螺桿、下螺桿和固定座，上螺桿和下螺桿上分別設(shè)有第一外螺紋和第二外螺紋，固定座上設(shè)有與第一外螺紋相匹配的第一內(nèi)螺紋，固定座固定于鏡筒上；鏡組上設(shè)有與第二外螺紋相匹配的第二內(nèi)螺紋，第一外螺紋與第二外螺紋螺距不同，所述上下螺桿之間柔性連接。本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)上螺桿，上下螺桿相對于鏡筒產(chǎn)生Z向位移，同時所述的鏡座相對于上下螺桿產(chǎn)生Z向位移，鏡筒與鏡組之間產(chǎn)生Z向相對位移，以此形成差分調(diào)節(jié)，提高調(diào)節(jié)的精度；上下螺桿之間柔性連接，以減小上下螺桿對鏡組產(chǎn)生的應(yīng)力，保證傾斜調(diào)節(jié)量，且結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
【專利說明】—種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及一種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體集成電路集成度的提高，以及半導(dǎo)體器件的特征尺寸的減小，導(dǎo)致光刻機曝光設(shè)備中的投影光學(xué)系統(tǒng)分辨率的要求越來越高，對光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量要求也更高。投影物鏡鏡組間的位置會關(guān)系到物鏡的成像質(zhì)量，又與鏡片位置關(guān)系有著非?？量痰囊?，而物鏡初裝后，往往還會出現(xiàn)像質(zhì)不合格的現(xiàn)象，因此許多物鏡中都設(shè)置位置補償機構(gòu)，為了進行補償，需要將某些鏡片設(shè)成可調(diào)鏡片，通過調(diào)節(jié)微小的量來提高像質(zhì)，從而確保物鏡的成像質(zhì)量，所述的位置補償機構(gòu)分為電動方式和手動方式，在線調(diào)整一般使用電動方式，然而高精度的電機往往價格昂貴；離線調(diào)整一般使用手動調(diào)整方式，在成本較低的情況下實現(xiàn)高精度調(diào)整。
[0003]一種鏡片位置手動微調(diào)裝置，如圖1a所示，調(diào)節(jié)桿I的旋轉(zhuǎn)運動(即Rx向的運動)驅(qū)動楔塊2沿X方向的運動，所述楔塊2沿X向的移動轉(zhuǎn)變?yōu)轫攭K3沿Z向的移動，從而對鏡座進行微調(diào)，該裝置調(diào)整的分辨率高、穩(wěn)定性高且操作簡單，但是對斜面的角度精度、形位公差以及表面粗糙度等都有較高的要求，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0004]另外一種手動微調(diào)裝置，如圖1b所示，第一簧片31和第二簧片32組成調(diào)整機構(gòu)30，千分頭10安裝在鏡筒20上的安裝孔21中，通過千分頭10對第一簧片31施加壓力，使得第二簧片32變形，從而使鏡片L產(chǎn)生傾斜，這種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)靈敏，可實現(xiàn)像差校正，但這種方式僅限于傾斜調(diào)整，不能實現(xiàn)Z軸方向的調(diào)整。
[0005]還有一種方式是采用單螺紋副進行調(diào)整，它受調(diào)整單螺紋副的螺距大小、承載要求和磨損等因素的限制，調(diào)整單螺紋副的螺紋螺距很難突破0.5mm，一般能到達的理論分辨率僅為1.4μ m/°。因此，調(diào)整單螺紋副的調(diào)整精度有限；且螺紋螺距小于0.5mm時，在可靠性方面存在一定的風(fēng)險。如果通過三點配合進行鏡片的傾斜調(diào)節(jié)，那么傾斜調(diào)節(jié)范圍受到螺紋配合間隙的限制，傾斜調(diào)節(jié)量越大，鏡座變形越嚴(yán)重，因此，也不具有實用性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中手動微調(diào)機構(gòu)零件加工要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及調(diào)節(jié)精度低的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，連接鏡筒和鏡組；調(diào)節(jié)所述鏡筒和鏡組的相對位置，包括三個均布于所述鏡筒圓周上的調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件包括上螺桿、下螺桿和固定座，所述上螺桿和下螺桿上分別設(shè)有第一外螺紋和第二外螺紋，所述固定座上設(shè)有與所述第一外螺紋相匹配的第一內(nèi)螺紋，所述固定座固定于所述鏡筒上；所述鏡組上設(shè)有與所述第二外螺紋相匹配的第二內(nèi)螺紋，所述第一外螺紋與第二外螺紋螺距不同，所述上螺桿和下螺桿之間柔性連接。
[0008]較佳地，所述上螺桿和下螺桿通過柔性部件連接，所述柔性部件在X向和Y向為柔性，Z向為剛性。
[0009]較佳地，所述柔性部件外部套有柔性套，所述柔性套在X向和Y向為柔性，Rz方向為剛性。
[0010]較佳地，所述柔性套分別通過多個定位銷連接于所述上螺桿和下螺桿。
[0011]較佳地，所述上螺桿頂端及下螺桿底端分別設(shè)有上端鎖緊螺母和下端鎖緊螺母。
[0012]較佳地，還包括三個傳感器組件，所述傳感器組件分別位于所述鏡筒與鏡組之間且與所述調(diào)節(jié)組件相對的位置上。
[0013]較佳地，所述上螺桿的頂端設(shè)有一內(nèi)六角孔。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，連接鏡筒和鏡組；調(diào)節(jié)所述鏡筒和鏡組的相對位置，包括三個均布于所述鏡筒圓周上的調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件包括上螺桿、下螺桿和固定座，所述上螺桿和下螺桿上分別設(shè)有第一外螺紋和第二外螺紋，所述固定座上設(shè)有與所述第一外螺紋相匹配的第一內(nèi)螺紋，所述固定座固定于所述鏡筒上；所述鏡組上設(shè)有與所述第二外螺紋相匹配的第二內(nèi)螺紋，所述第一外螺紋與第二外螺紋螺距不同，所述上螺桿和下螺桿之間柔性連接。本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)上螺桿，所述上下螺桿相對于鏡筒產(chǎn)生Z向位移，同時所述的鏡座相對于上下螺桿產(chǎn)生Z向位移，從而鏡筒與鏡組之間產(chǎn)生相對的Z向位移，以此形成差分調(diào)節(jié)，從而提高調(diào)節(jié)的精度；所述上下螺桿之間柔性連接，以減小上下螺桿對鏡組產(chǎn)生的應(yīng)力，保證傾斜調(diào)節(jié)量，且結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1a和Ib為現(xiàn)有技術(shù)中的兩種鏡片位置手動微調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明一【具體實施方式】的手動微調(diào)機構(gòu)應(yīng)用于物鏡的俯視圖；
[0017]圖3為圖2的剖視圖；
[0018]圖4為本發(fā)明一【具體實施方式】的手動微調(diào)機構(gòu)應(yīng)用于物鏡中調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為圖4的剖視圖；
[0020]圖6為本發(fā)明一【具體實施方式】的手動微調(diào)機構(gòu)應(yīng)用于物鏡中上下螺桿的連接示意圖；
[0021]圖7為本發(fā)明一【具體實施方式】的手動微調(diào)機構(gòu)應(yīng)用于物鏡中柔性套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖1a中:1_調(diào)節(jié)桿、2-楔塊、3-頂塊；
[0023]圖1b中:10_千分頭、20-鏡筒、21-安裝孔、30-調(diào)節(jié)機構(gòu)、31-第一簧片、32-第二黃片;
[0024]圖2?7中:100-鏡筒、200-鏡組、300-調(diào)節(jié)組件、310-上螺桿、311-內(nèi)六角孔、320-下螺桿、330-固定座、340-柔性部件、341-柔性套、342-定位銷、343-定位孔、350-上端鎖緊螺母、360-下端鎖緊螺母、400-傳感器組件。

【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明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、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0026]本發(fā)明提供的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，如圖2至圖7所示，連接鏡筒100和鏡組200，并調(diào)節(jié)鏡筒100和鏡組200的相對位置；包括三個均布于所述鏡筒100圓周上的調(diào)節(jié)組件300，所述調(diào)節(jié)組件300包括上螺桿310、下螺桿320和固定座330，所述上螺桿310和下螺桿320上分別設(shè)有第一外螺紋和第二外螺紋(圖中未示出)，所述固定座330上設(shè)有與所述第一外螺紋相匹配的第一內(nèi)螺紋，所述固定座330固定于所述鏡筒100上；所述鏡組200上設(shè)有與所述第二外螺紋相匹配的第二內(nèi)螺紋，所述第一外螺紋與第二外螺紋螺距不同，所述上螺桿310和下螺桿320之間柔性連接。具體地，本實施例中，所述第一外螺紋的螺距為P1，第二外螺紋的螺距為P2，且P2>P1，形成差分調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)所述上螺桿310，所述上螺桿310和下螺桿320同時旋轉(zhuǎn)一周，假設(shè)上螺桿310相對于固定座330 (即鏡筒100)向下移動了 P1，則鏡組200相對于下螺桿320向上移動P2，實際上，鏡組200相對于所述鏡筒100運動了 P2-P1的距離，不同的差分螺距差(P2-P1)，可以得到不同的分辨率，例如P2-P1=0.25mm,即上下螺桿310、320同時旋轉(zhuǎn)一周，鏡組200相對于鏡筒100上升或下降0.25mm，調(diào)節(jié)精度達到了 0.7um/°，可靠性高。另外，所述上下螺桿310、320之間柔性連接，以減小上下螺桿310、320對鏡組200產(chǎn)生的應(yīng)力，保證傾斜調(diào)節(jié)量。
[0027]較佳地，請重點參考圖4至圖6，所述上螺桿310和下螺桿320通過柔性部件340連接，所述柔性部件340在X向和Y向為柔性,Z向為剛性,也就是說,所述柔性部件340可在X向和Y向彎曲變形，但在Z向具有一定剛度。在鏡組200傾斜調(diào)節(jié)時，由于三個調(diào)整組件300的調(diào)節(jié)量不相同，上下螺桿310、320在X向和Y向可能產(chǎn)生相對彎曲，柔性部件340允許上下螺桿310、320在X向和Y向產(chǎn)生彎曲變形，從而減小了上螺桿310、下螺桿320對所述鏡組200產(chǎn)生的應(yīng)力，同時保證上螺桿310和下螺桿320在Z向的距離。較佳地，所述柔性部件340外部套有柔性套341，所述柔性套341在X向和Y向為柔性，RZ方向為剛性。柔性套341在X向和Y向的柔性特性，確保柔性部件340在X向和Y向可有效地彎曲變形。由于上螺桿310和下螺桿320之間是柔性連接，所以在上螺桿310旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)時，下螺桿320易產(chǎn)生扭曲，在柔性部件340外部增加柔性套341，由于柔性套341在Rz方向具有剛性，防止了上螺桿310和下螺桿320在Rz方向上的扭曲，具體地，所述柔性套341通過多個定位銷342分別連接于所述上螺桿310和下螺桿320，本實施例中，請參考圖7，所述定位銷342的數(shù)量為8個，所述柔性套341利用上下各4個相互對應(yīng)的定位銷342與所述上螺桿310和下螺桿320固定連接，當(dāng)然，所述柔性套341上相對應(yīng)的位置上設(shè)有與所述定位銷342相匹配的定位孔343。
[0028]較佳地，請重點參考圖4和圖5，并結(jié)合圖3，所述上螺桿310頂端及下螺桿320底端分別設(shè)有上端鎖緊螺母350和下端鎖緊螺母360，用于調(diào)節(jié)完成后的鎖定。
[0029]較佳地，請參考圖2，本發(fā)明的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)還包括三個傳感器組件400，所述傳感器組件400分別位于所述鏡筒100與鏡組200之間且與所述調(diào)節(jié)組件300相對的位置上，用于測量所述鏡組200的Z向位移量。
[0030]較佳地，請參考圖5，所述上螺桿310的頂端設(shè)有一內(nèi)六角孔311，通過將內(nèi)六角扳手插入所述內(nèi)六角孔311中，分別對三個調(diào)節(jié)組件300中的上螺桿310進行調(diào)節(jié)，完成鏡組200的傾斜調(diào)節(jié)與Z向平移調(diào)節(jié)。
[0031]具體地，請繼續(xù)參考圖2至7，所述用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)的工作過程如下(以三個調(diào)節(jié)組件300為例):
[0032]當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)的畸變不符合要求時，鏡組200需要傾斜調(diào)節(jié)，通過內(nèi)六角扳手調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)組件300的上螺桿310，三個上螺桿310調(diào)整量不同，以實現(xiàn)鏡組200傾斜，調(diào)節(jié)完畢后再次探測物鏡畸變，若不合格則繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至滿足要求；
[0033]當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)的倍率不符合要求時，鏡組200需要向上或向下平移調(diào)節(jié)，通過內(nèi)六角扳手依次調(diào)節(jié)三個調(diào)節(jié)組件300的上螺桿310，調(diào)節(jié)方向和調(diào)節(jié)量都必須相同，觀察三個傳感器組件400的讀數(shù)，直至三個讀數(shù)符合要求，調(diào)節(jié)完畢后再次探測物鏡倍率，若不合格則繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至滿足要求。
[0034]綜上所述，本發(fā)明提供的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，連接鏡筒100和鏡組200，并調(diào)節(jié)鏡筒100和鏡組200的相對位置，包括三個均布于所述鏡筒100圓周上的調(diào)節(jié)組件300，所述調(diào)節(jié)組件300包括上螺桿310、下螺桿320和固定座330，所述上螺桿310和下螺桿320上分別設(shè)有第一外螺紋和第二外螺紋，所述固定座330上設(shè)有與所述第一外螺紋相匹配的第一內(nèi)螺紋，所述固定座330固定于所述鏡筒100上；所述鏡組200上設(shè)有與所述第二外螺紋相匹配的第二內(nèi)螺紋，所述第一外螺紋與第二外螺紋螺距不同，所述上螺桿310和下螺桿320之間柔性連接。本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)上螺桿310，所述上下螺桿310、320相對于鏡筒100產(chǎn)生Z向位移，所述的鏡組200相對于上下螺桿310、320產(chǎn)生Z向位移，從而鏡筒100與鏡組200產(chǎn)生相對Z向位移，以此形成差分調(diào)節(jié)，從而提高調(diào)節(jié)的精度；所述上螺桿310和下螺桿320之間柔性連接，以減小上螺桿310和下螺桿320對鏡組200產(chǎn)生的應(yīng)力，保證傾斜調(diào)節(jié)量，且結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
[0035]需要說明的是，上螺桿310、下螺桿320和柔性部件340可以是一體成型也可以是組合而成。
[0036]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，連接鏡筒和鏡組；調(diào)節(jié)所述鏡筒和鏡組的相對位置，其特征在于，包括三個均布于所述鏡筒圓周上的調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件包括上螺桿、下螺桿和固定座，所述上螺桿和下螺桿上分別設(shè)有第一外螺紋和第二外螺紋，所述固定座上設(shè)有與所述第一外螺紋相匹配的第一內(nèi)螺紋，所述固定座固定于所述鏡筒上；所述鏡組上設(shè)有與所述第二外螺紋相匹配的第二內(nèi)螺紋，所述第一外螺紋與第二外螺紋螺距不同，所述上螺桿和下螺桿之間柔性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于，所述上螺桿和下螺桿通過柔性部件連接，所述柔性部件在X向和Y向為柔性，Z向為剛性。
3.如權(quán)利要求2所述的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于，所述柔性部件外部套有柔性套，所述柔性套在X向和Y向為柔性，Rz方向為剛性。
4.如權(quán)利要求3所述的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于，所述柔性套分別通過多個定位銷連接于所述上螺桿和下螺桿。
5.如權(quán)利要求1所述的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于，所述上螺桿頂端及下螺桿底端分別設(shè)有上端鎖緊螺母和下端鎖緊螺母。
6.如權(quán)利要求1所述的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于，還包括三個傳感器組件，所述傳感器組件分別位于所述鏡筒與鏡組之間且與所述調(diào)節(jié)組件相對的位置上。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項所述的用于物鏡鏡片調(diào)節(jié)的手動微調(diào)機構(gòu)，其特征在于，所述上螺桿的頂端設(shè)有一內(nèi)六角孔。
【文檔編號】G03F7/20GK104181665SQ201310192727
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】馬曉晴, 馬很很 申請人:上海微電子裝備有限公司