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透鏡X、Y、θZ三自由度微動調整裝置的制作方法

文檔序號:11780365閱讀:633來源:國知局
透鏡X、Y、θZ三自由度微動調整裝置的制作方法
本發(fā)明屬于深紫外投影光刻物鏡結構設計與像差補償領域,涉及一種可用于光刻投影物鏡系統(tǒng)中透鏡X、Y、θZ三自由度調整的微動裝置。

背景技術:
投影光刻裝備是大規(guī)模集成電路制造工藝中的關鍵設備,近年來隨著集成電路線寬精細程度的不斷提高,投影光學裝備的分辨率亦逐漸提高,目前波長193.368nm的ArF準分子激光器投影光刻裝備已成為90nm、65nm和45nm節(jié)點集成電路制造的主流裝備。投影光刻物鏡裝調及使用過程中,為滿足物鏡良好的光學性能,需要調整某些敏感透鏡沿X、Y方向的移動量和繞Z軸的轉動量。中國專利,公開號為CN102707404A,光學元件X、Y、θZ三自由度微動調整裝置,所述鏡框為一體化結構,由鏡框內環(huán)、鏡框外環(huán)和三個運動支鏈組成;所述每個運動支鏈均由三個柔性鉸鏈、第一連桿和第二連桿組成,所述運動支鏈的外側與鏡框外環(huán)相連,運動支鏈的內側與鏡框內環(huán)相連。該裝置的結構加工工藝難度較大、加工成本高。

技術實現要素:
本發(fā)明為解決現有技術光學元件X、Y、θZ三自由度微動調整裝置加工工藝難度大、加工成本高的問題,提出一種基于三處周向均布折疊鉸鏈的透鏡柔性微動調整裝置。透鏡X、Y、θZ三自由度微動調整裝置,包括透鏡、鏡框和三個驅動器,所述鏡片與鏡框之間通過膠粘的方式連接,所述三個驅動器固定在鏡框上,其特征在于,所述鏡框為鏡框內環(huán)、鏡框外環(huán)和三處周向均布的折疊鉸鏈組成的一體化結構,所述鏡框內環(huán)上周向均布有三處驅動器施力塊,所述透鏡與鏡框內環(huán)之間通過膠粘的方式連接;所述三個驅動器固定在鏡框外環(huán)上,驅動器的輸入位移作用在對應的驅動器施力塊上;所述折疊鉸鏈由切向彈片和徑向彈片組成,所述切向彈片與鏡框內環(huán)相連,所述徑向彈片與鏡框外環(huán)相連。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在折疊鉸鏈處采用了切向彈片和徑向彈片代替現有技術中的三個柔性鉸鏈和兩個連桿,降低了加工工藝難度和加工成本;同時本發(fā)明中驅動器不直接作用在折疊鉸鏈處,避免了驅動器產生的力對折疊鉸鏈2-3處的局部破壞,能夠提高機構的使用壽命。附圖說明圖1為本發(fā)明透鏡X、Y、θZ三自由度微動調整裝置示意圖。圖2為本發(fā)明所述的鏡框示意圖。圖3為本發(fā)明所述的折疊鉸鏈示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。如圖1所示,透鏡X、Y、θZ三自由度微動調整裝置,包括透鏡1、鏡框2和三個驅動器3,所述鏡片1與鏡框2之間通過膠粘的方式連接,所述三個驅動器3固定在鏡框2上。如圖2所示,所述鏡框2為鏡框內環(huán)2-1、鏡框外環(huán)2-2和三處周向均布的折疊鉸鏈2-3組成的一體化結構,鏡框2可以通過慢走絲線切割或者電化學腐蝕等方法加工。所述透鏡1與鏡框內環(huán)2-1之間通過膠粘的方式連接。所述三個驅動器3固定在鏡框外環(huán)2-2上,并將輸入位移作用在對應的驅動器施力塊2-1-1上,所述三處驅動器施力塊2-1-1周向均布在鏡框內環(huán)2-1上。驅動器3可采用壓電式、磁滯伸縮式、氣動式等驅動方式。如圖3所示,所述折疊鉸鏈2-3由切向彈片2-3-1和徑向彈片2-3-2組成,所述切向彈片2-3-1與鏡框內環(huán)2-1相連,所述徑向彈片2-3-2與鏡框外環(huán)2-2相連。本發(fā)明裝置的工作過程如下;每個驅動器3單獨運動時,柔順機構的瞬心位于驅動器3正對面的切向彈片2-3-1與鏡框內環(huán)2-1接觸處,根據機構瞬心的定義,此時鏡框內環(huán)2-1和透鏡1粘接組成的整體會繞著瞬心擺動,由于機構的調整量程很小,可以認為此時機構沿著垂直于透鏡中心與瞬心連線方向運動。根據運動的合成原理,當周向均布的三個驅動器3同時運動時,通過控制三個驅動器3的運動量可以合成透鏡為X、Y、θZ三個方向的調整量。
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