本實用新型涉及光學(xué)測量裝置領(lǐng)域，特別涉及一種汞燈角分布測試裝置和一種照明燈室。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中，隨著曝光產(chǎn)率和制造效率的提高，常常需要使用達上千瓦甚至更高功率的汞燈光源。目前照明系統(tǒng)中，普遍使用到橢球反射鏡對汞燈的能量進行收集和反射，從而可以在出光口處得到我們需求的能量光斑，包含照度、NA等指標。而汞燈的能量角分布參數(shù)將會直接影響到橢球反射鏡結(jié)構(gòu)方程的建立、模擬仿真及設(shè)計。

另外在汞燈運行一段時間后，其自身的陰極和陽極兩端膜層會慢慢變薄，造成汞燈發(fā)光聚焦點偏移，并伴隨著一定程度的功率損耗和降低，這樣勢必會對整個照明性能指標造成影響，從而影響到整個光刻機的產(chǎn)率。

由于技術(shù)的限制，無法得知具體每款汞燈的發(fā)光角能量分布情況，因此，在所有橢球反射鏡設(shè)計仿真階段，往往只能根據(jù)已知的一款汞燈能量角分布圖，來推測所需要的汞燈的能量角分布圖，因此就使得橢球反射鏡的設(shè)計結(jié)果跟實際使用效果有比較大的差別，在優(yōu)化階段，也只能根據(jù)實際測試結(jié)果，再次對能量分布進行重新模擬仿真，并優(yōu)化相關(guān)橢球反射鏡結(jié)構(gòu)等，而此過程往往會經(jīng)過一至兩次或更多的試驗才能使得設(shè)計與實測符合需求值。

因此，為了保證在橢球反射鏡結(jié)構(gòu)方程建立、模擬仿真設(shè)計中的準確度，同時為了能夠?qū)崿F(xiàn)汞燈的在線周期性檢測和調(diào)整，一款相應(yīng)的汞燈角分布測試裝置就顯的尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種汞燈角分布測試裝置，用以解決無法獲得每款汞燈的角分布造成的相應(yīng)橢球反射鏡設(shè)計制造困難的問題，同時提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)汞燈的在線周期性檢測和調(diào)整的照明燈室。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：

一種汞燈角分布測試裝置，包括測量模塊、位置調(diào)整模塊和信號控制模塊，汞燈設(shè)置在所述位置調(diào)整模塊上，所述測量模塊設(shè)置在所述汞燈的焦面上，所述信號控制模塊用于控制所述位置調(diào)整模塊動作以及處理所述測量模塊的測量信息并控制所述位置調(diào)整模塊動作。

作為優(yōu)選，所述信號控制模塊包括第一控制模塊和第二控制模塊，所述第一控制模塊用于控制所述測量模塊動作，所述第二控制模塊用于處理所述測量模塊的測量信息以及控制所述位置調(diào)整模塊動作。

作為優(yōu)選，所述位置調(diào)整裝置包括相連的安裝座和三維移動臺，所述汞燈設(shè)置在所述安裝座上，所述第二控制模塊輸出信號控制所述三維移動臺調(diào)整所述汞燈的空間位置。

作為優(yōu)選，所述測量模塊包括能量探測器、驅(qū)動電機、旋轉(zhuǎn)臂和支撐架，所述支撐架相對所述安裝座固定，所述旋轉(zhuǎn)臂設(shè)置在所述支撐架上，所述驅(qū)動電機設(shè)置在所述支撐架上，且所述驅(qū)動電機連接所述旋轉(zhuǎn)臂，所述能量探測器設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂上，且所述能量探測器在所述旋轉(zhuǎn)臂上的位置可調(diào)，所述第一控制模塊控制所述驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動，所述驅(qū)動電機驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，從而控制所述能量探測器的運動軌跡。

作為優(yōu)選，所述測量模塊還包括配重塊，且所述配重塊在所述旋轉(zhuǎn)臂上的位置可調(diào)，所述能量探測器設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂一端，所述配重塊設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂另一端，使得所述旋轉(zhuǎn)臂兩端達到平衡，有效降低所述驅(qū)動電機的啟動扭矩。

作為優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)臂一端設(shè)有直線導(dǎo)軌，另一端設(shè)有滑行道，所述能量探測器設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌的滑塊上，并可通過所述直線導(dǎo)軌的滑塊的移動來調(diào)整在所述旋轉(zhuǎn)臂上的位置，所述配重塊設(shè)置在所述滑行道內(nèi)，所述配重塊在所述滑行道內(nèi)可調(diào)整位置與所述能量探測器達到平衡。

作為優(yōu)選，所述汞燈角分布測試裝置還包括環(huán)境控制模塊，用于控制所述汞燈和所述測量模塊的溫度，所述環(huán)境控制模塊包括汞燈風(fēng)冷裝置和能量探測器風(fēng)冷裝置，所述環(huán)境控制模塊包括汞燈風(fēng)冷裝置和能量探測器風(fēng)冷裝置，所述汞燈風(fēng)冷裝置設(shè)置在所述安裝座上，且所述汞燈風(fēng)冷裝置的風(fēng)嘴設(shè)置在所述汞燈的燈極處，所述能量探測器風(fēng)冷裝置設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂上。

作為優(yōu)選，所述汞燈角分布測試裝置還包括第一遮擋板和第二遮擋板，所述第一遮擋板設(shè)置在所述三維移動臺和所述汞燈間，所述第二遮擋板設(shè)置在所述驅(qū)動電機和所述汞燈之間，通過所述第一遮擋板和所述第二遮擋板的遮擋可以有效避開光線直射。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：本實用新型所述汞燈角分布測試裝置實現(xiàn)了對汞燈光源發(fā)光角分布測試技術(shù)的突破，通過反饋相應(yīng)測試參數(shù)，實現(xiàn)從根本上提高橢球反射鏡在結(jié)構(gòu)模擬仿真以及設(shè)計的可靠性；進一步的，對提高我們對于汞燈光源特性的認識，以及我們在后期照明燈室橢球反射鏡結(jié)構(gòu)模擬仿真及設(shè)計上的可靠性提供了數(shù)據(jù)保證，同時對燈室內(nèi)外環(huán)境溫度控制設(shè)計也具有指導(dǎo)參考意義。

本實用新型還公開了一種照明燈室，包括燈罩以及設(shè)置在所述燈罩內(nèi)的汞燈、橢球反射鏡、冷光反射鏡和上述汞燈角分布測試裝置，所述橢球反射鏡位于所述汞燈周圍，且所述汞燈的物方焦面位于所述橢球反射鏡的焦點上，所述汞燈和所述橢球反射鏡設(shè)置在所述位置調(diào)整模塊上，所述冷光反射鏡懸置在所述橢球反射鏡和所述汞燈上方，所述測量模塊設(shè)置在所橢球反射鏡的焦面上，所述信號控制模塊用于控制所述位置調(diào)整模塊動作以及處理所述測量模塊的測 量信息并控制所述位置調(diào)整模塊動作。

作為優(yōu)選，所述照明燈室還包括環(huán)境控制模塊，用于控制所述汞燈和所述測量模塊的溫度，所述環(huán)境控制模塊包括汞燈風(fēng)冷裝置和能量探測器風(fēng)冷裝置，所述環(huán)境控制模塊包括汞燈風(fēng)冷裝置和能量探測器風(fēng)冷裝置，所述汞燈風(fēng)冷裝置設(shè)置在所述安裝座上，且所述汞燈風(fēng)冷裝置的風(fēng)嘴設(shè)置在所述汞燈的燈極處，所述能量探測器風(fēng)冷裝置設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂上。

作為優(yōu)選，所述信號控制模塊包括第一控制模塊和第二控制模塊，所述第一控制模塊用于控制所述測量模塊動作，所述第二控制模塊用于處理所述測量模塊的測量信息以及控制所述位置調(diào)整模塊動作。

作為優(yōu)選，所述位置調(diào)整裝置包括相連的安裝座和三維移動臺，所述汞燈和所述橢球反射鏡設(shè)置在所述安裝座上，所述第二控制模塊輸出信號控制所述三維移動臺調(diào)整所述汞燈的空間位置。

作為優(yōu)選，所述測量模塊包括能量探測器、驅(qū)動電機、旋轉(zhuǎn)臂和支撐架，所述支撐架固定在所述燈罩上，所述旋轉(zhuǎn)臂設(shè)置在所述支撐架上，所述驅(qū)動電機設(shè)置在所述支撐架上，且所述驅(qū)動電機連接所述旋轉(zhuǎn)臂，所述能量探測器設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂上，并位于所述橢球反射鏡的焦面上，所述第一控制模塊控制所述驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動，所述驅(qū)動電機驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，從而控制所述能量探測器的運動軌跡。

作為優(yōu)選，所述照明燈室還包括第一遮擋板和第二遮擋板，所述第一遮擋板設(shè)置在所述三維移動臺和所述橢球反射鏡之間，所述第二遮擋板設(shè)置在所述驅(qū)動電機和所述橢球反射鏡之間，通過所述第一遮擋板和所述第二遮擋板的遮擋可以有效避開光線直射。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：本實用新型所述照明燈室通過設(shè)置所述汞燈角分布測試裝置，實現(xiàn)照明燈室內(nèi)汞燈的在線檢測，并通過信號反饋，對汞燈位置實現(xiàn)調(diào)整，提高汞燈能量利用率并進一步降低對光刻機產(chǎn)率的影響；還可以通過測試的能量角分布，實現(xiàn)燈室內(nèi)部環(huán)境溫度的分布及特 點，為燈室內(nèi)部各種溫度傳感器的具體選型和位置安裝提供了參考依據(jù)，解決燈室環(huán)境溫度控制必須通過試驗摸索法才能解決的難題，節(jié)約試驗成本，提高了燈室設(shè)計環(huán)節(jié)對照明燈室環(huán)境溫度控制的可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1所述汞燈角分布測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例2所述照明燈室的主視圖；

圖3是本實用新型實施例2所述照明燈室的側(cè)視圖。

圖1中所示：10-汞燈、15-外罩、21-安裝座、22-三維移動臺、31-能量探測器、33-旋轉(zhuǎn)臂、35-配重塊、41-汞燈風(fēng)冷裝置、51-第一遮擋板；

圖2～3中所示：10-汞燈、11-橢球反射鏡、12-冷光反射鏡、16-燈罩、21-安裝座、22-三維移動臺、31-能量探測器、32-驅(qū)動電機、33-旋轉(zhuǎn)臂、34-支撐架、35-配重塊、41-汞燈風(fēng)冷裝置、51-第一遮擋板、52-第二遮擋板。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。需說明的是，本實用新型附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

實施例1

請參考圖1，一種汞燈角分布測試裝置，包括外罩15，以及設(shè)置在所述外罩15內(nèi)的測量模塊、位置調(diào)整模塊、環(huán)境控制模塊和信號控制模塊，汞燈10設(shè)置在所述位置調(diào)整模塊上，所述測量模塊設(shè)置在所述汞燈10的焦面上，所述信號控制模塊用于控制所述位置調(diào)整模塊動作以及處理所述測量模塊的測量信息并控制所述位置調(diào)整模塊動作。

所述位置調(diào)整裝置包括相連的安裝座21和三維移動臺22，所述汞燈10設(shè)置在所述安裝座21上；所述測量模塊包括能量探測器31、驅(qū)動電機、旋轉(zhuǎn)臂33、支撐架和配重塊35，所述支撐架相對所述安裝座21固定，所述旋轉(zhuǎn)臂33設(shè)置在所述支撐架上，所述驅(qū)動電機設(shè)置在所述支撐架上，且所述驅(qū)動電機連接所述旋轉(zhuǎn)臂33，所述旋轉(zhuǎn)臂33一端設(shè)有直線導(dǎo)軌，另一端設(shè)有滑行道，所述能量探測器31設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述配重塊35設(shè)置在所述滑行道內(nèi)。

所述信號控制模塊包括第一控制模塊和第二控制模塊，所述第一控制模塊用于控制所述驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動，所述第二控制模塊用于處理所述能量探測器31的測量信息以及控制所述三維移動臺22動作。

所述環(huán)境控制模塊包括汞燈風(fēng)冷裝置41和能量探測器風(fēng)冷裝置，用于控制所述汞燈10和所述能量探測器31的溫度，所述汞燈風(fēng)冷裝置41設(shè)置在所述安裝座21上，且汞燈風(fēng)冷裝置41的風(fēng)管設(shè)置在所述汞燈10的燈極處，所述能量探測器風(fēng)冷裝置設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂上。

所述三維移動臺22和所述汞燈10間設(shè)置第一遮擋板51，所述驅(qū)動電機32和所述汞燈10之間設(shè)置第二遮擋板，通過所述第一遮擋板51和所述第二遮擋板的遮擋可以有效避開光線直射。

本實用新型具體操作方式如下：調(diào)節(jié)所述配重塊35和所述能量探測器31，使所述能量探測器31位于所述汞燈10的焦面上，且所述旋轉(zhuǎn)臂33達到平衡；所述第一控制模塊控制所述驅(qū)動電機運動，所述驅(qū)動電機驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)臂33做一定弧度的圓弧運動，所述能量探測器31跟隨所述旋轉(zhuǎn)臂33做一定弧度的圓弧運動，實現(xiàn)對所述汞燈10周圍能量分布的檢測，并及時將測量的能量參數(shù)值反饋到所述第二控制模塊，所述第二控制模塊進行相應(yīng)的信號處理，并且根據(jù)檢測結(jié)果可以控制所述三維移動臺22對所述汞燈10位置進行修正。

實施例2

請參考圖2和圖3，一種照明燈室，燈罩16內(nèi)設(shè)置汞燈10、橢球反射鏡11、冷光反射鏡12和實施例1中所述汞燈角分布測試裝置，但是不需要實施例1中所述汞燈角分布測試裝置的外罩15，所述橢球反射鏡11位于所述汞燈10周圍，且所述汞燈10的物方焦面位于所述橢球反射鏡11的焦點上，所述汞燈10和所述橢球反射鏡11設(shè)置在所述安裝座21上，所述安裝座21與所述三維移動臺22相連；所述支撐架34固定在所述燈罩16上，所述旋轉(zhuǎn)臂33設(shè)置在所述支撐架34上，所述驅(qū)動電機32設(shè)置在所述支撐架34上，且所述驅(qū)動電機32連接所述旋轉(zhuǎn)臂33，所述旋轉(zhuǎn)臂33一端設(shè)有直線導(dǎo)軌，另一端設(shè)有滑行道，所述能量探測器31設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述配重塊35設(shè)置在所述滑行道內(nèi)；所述第一控制模塊用于控制所述驅(qū)動電機32的旋轉(zhuǎn)運動，所述第二控制模塊用于處理所述測量模塊的測量信息以及控制所述三維移動臺動作22；所述汞燈風(fēng)冷裝置41和所述能量探測器風(fēng)冷裝置用于控制所述汞燈和所述測量模塊的溫度，所述汞燈風(fēng)冷裝置41設(shè)置在所述安裝座21上，且汞燈風(fēng)冷裝置41的風(fēng)管設(shè)置在所述汞燈10的燈極處，所述能量探測器風(fēng)冷裝置設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)臂33上；所述三維移動臺22和所述橢球反射鏡11之間設(shè)置所述第一遮擋板51，所述汞燈10和所述橢球反射鏡11之間設(shè)置所述第二遮擋板52。

本實用新型具體操作方式如下：調(diào)節(jié)所述配重塊35和所述能量探測器31，使所述能量探測器31位于所述橢球反射鏡11的焦面上，且所述旋轉(zhuǎn)臂33達到平衡；所述第一控制模塊控制所述驅(qū)動電機32運動，所述驅(qū)動電機32驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)臂33做一定弧度的圓弧運動，所述能量探測器31跟隨所述旋轉(zhuǎn)臂33做一定弧度的圓弧運動，實現(xiàn)對所述汞燈10周圍能量分布的檢測，并及時將測量的能量參數(shù)值反饋到所述第二控制模塊，所述第二控制模塊進行相應(yīng)的信號處理，并且根據(jù)檢測結(jié)果可以控制所述三維移動臺22對所述汞燈10位置進行修正。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán) 利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。