本發(fā)明涉及毛細(xì)管放電Z箍縮極紫外光源收集鏡片面型的簡便檢測技術(shù)。

背景技術(shù)：

毛細(xì)管放電Z箍縮極紫外光源(DPP技術(shù))，是在陶瓷毛細(xì)管兩端施以一個(gè)大電流，快脈沖進(jìn)行放電，此時(shí)在毛細(xì)管內(nèi)充填的工作介質(zhì)氣體，開始沿管壁產(chǎn)生氣體電離，形成等離子體殼，隨之在內(nèi)部強(qiáng)大電磁場產(chǎn)生的勞倫茲力作用下，等離子體殼向軸心運(yùn)動(dòng)，這一過程稱之為Z箍縮，在箍縮同時(shí)，會產(chǎn)生歐姆加熱，產(chǎn)生高溫等離子體，再與管內(nèi)氣體作用，產(chǎn)生更高價(jià)氣體的離子，如Xe氣介質(zhì)產(chǎn)生十價(jià)的Xe離子Xe¹⁰⁺，該離子退激時(shí)，會產(chǎn)生13.5nm的極紫外光輻射，將在空間分布的13.5nm極紫外光用收集鏡收集，并在焦點(diǎn)處聚焦產(chǎn)生高功率的13.5nm輻射光，這種收集系統(tǒng)為了有效收集極紫外光，將口徑由大到小的若干簿殼結(jié)構(gòu)的鏡片組合集成wolter I型收集系統(tǒng)，每片收集鏡片的內(nèi)表面通常是由雙曲面加橢球面雙非球面面型的精加工的光學(xué)表面。

雙非球面面形是確保極紫外13.5nm光在收集鏡片光學(xué)表面經(jīng)兩次掠入射反射，在焦點(diǎn)處聚焦。一般十片口徑依次由大到小的反射鏡片反射的極紫外光，要求聚焦到同一焦點(diǎn)處，在焦點(diǎn)處形成高功率的極紫外光，以用于后續(xù)的光刻照明光源。

加工后面形是否能嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的面型，是確保收集鏡功效的最重要的指標(biāo)之一，檢查每片收集鏡片面型是確保加工質(zhì)量的最為重要的一步。

通常這一檢查工作是需要特殊的儀器完成，如接觸式輪廓儀來完成，但是對內(nèi)表面的軸長比較長的大口徑收集鏡片，目前的接觸式輪廓儀、常用的干涉儀尚無法完成對收集鏡面型的檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有檢測裝置無法檢測軸長比較長的大口徑收集鏡片的內(nèi)表面面型的問題，從而提供收集鏡片面型的簡便檢測裝置及基于該裝置的檢測方法。

收集鏡片面型的簡便檢測裝置，包括半導(dǎo)體激光器、毛玻璃、CCD傳感器、第一五維調(diào)整臺、第二五維調(diào)整臺、收集鏡片支撐件和計(jì)算機(jī)；

毛玻璃上貼有黑色紙片，黑色紙片上開有小圓孔；

半導(dǎo)體激光器出射的激光入射至毛玻璃，由毛玻璃的小圓孔透射的光經(jīng)收集鏡片匯聚至CCD傳感器；

收集鏡片支撐件將收集鏡片固定在光路中，半導(dǎo)體激光器和毛玻璃固定在第一五維調(diào)整臺上，CCD傳感器通過其下方的可升降套筒固定在第二五維調(diào)整臺上，計(jì)算機(jī)與CCD傳感器的輸出端相連，計(jì)算機(jī)用于測量CCD傳感器接收到的光斑和記錄光斑信息。

基于收集鏡片面型的簡便檢測裝置的檢測方法，該方法包括以下步驟：

開啟半導(dǎo)體激光器；

調(diào)整第一五維調(diào)整臺使半導(dǎo)體激光器出射激光的光軸與毛玻璃上小圓孔的軸線重合；

調(diào)節(jié)收集鏡片支撐件，使收集鏡片的軸線與所述光軸重合；

調(diào)節(jié)第二五維調(diào)整臺及可升降套筒使CCD傳感器接收到光束；

根據(jù)計(jì)算機(jī)得到光斑信息，判斷在設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)處是否得到匯聚的光斑，焦點(diǎn)處的光斑大小和形狀否與設(shè)計(jì)的一致，焦點(diǎn)處光斑的光強(qiáng)分布是否均勻，如果判斷結(jié)果均為是，則該收集鏡片符合要求，否則不符合要求。

本發(fā)明依據(jù)的原理是，第一，雙非球面面型結(jié)構(gòu)的收集鏡片，面型是否完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最關(guān)鍵的是：一束光照射到收集鏡片上，在焦點(diǎn)處是否可以得到聚焦的光斑，光斑大小形狀是否與設(shè)計(jì)的完全一致，如果在設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)處，光強(qiáng)均勻分布，光斑大小、形狀完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，證明收集鏡片面型加工完全符合要求，第二、原則上是應(yīng)該用極紫外光照射，觀察聚焦情況，但通常這樣是做不到的。由于收集鏡內(nèi)表面是反射鏡，對不同波長入射的光其成像規(guī)律都是一致的。所以可以用可見光光源來代替極紫外光源進(jìn)行收集鏡面型檢測。

本發(fā)明的裝置簡單，檢測方法易于實(shí)現(xiàn)，步驟簡單，對收集鏡的尺寸沒有限制，可以用于檢測軸長比較長的大口徑收集鏡片的內(nèi)表面面型。

本發(fā)明適用于檢測收集鏡片的內(nèi)表面面型。

附圖說明

圖1是具體實(shí)施方式一所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是具體實(shí)施方式一中的面光源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是具體實(shí)施方式四中的收集鏡片支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是具體實(shí)施方式四中的基座的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1和圖2具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置，包括半導(dǎo)體激光器1、毛玻璃2、CCD傳感器3、第一五維調(diào)整臺4、第二五維調(diào)整臺5、收集鏡片支撐件6和計(jì)算機(jī)；

毛玻璃2上貼有黑色紙片，黑色紙片上開有小圓孔；

半導(dǎo)體激光器1出射的激光入射至毛玻璃2，由毛玻璃2的小圓孔透射的光經(jīng)收集鏡片7匯聚至CCD傳感器3；

收集鏡片支撐件6將收集鏡片7固定在光路中，半導(dǎo)體激光器1和毛玻璃2固定在第一五維調(diào)整臺4上，CCD傳感器3固定在第二五維調(diào)整臺5上，計(jì)算機(jī)與CCD傳感器3的輸出端相連，計(jì)算機(jī)用于測量CCD傳感器3接收到的光斑和記錄光斑信息。

所述檢測裝置由面光源部份、收集鏡支撐部份、探測與記錄部份組成。

面光源是將半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光，透過一毛玻璃，毛玻璃的入射面是光面，出射面為毛面，這束光將變換成可在2π空間內(nèi)均勻發(fā)射的光，如圖2所示。

在毛玻璃遠(yuǎn)離半導(dǎo)體激光器的一側(cè)貼一個(gè)開有一個(gè)小孔的黑色紙片，小孔的大小與毛細(xì)管的口徑一樣，這樣從小孔出射的光，便模擬了從毛細(xì)管出口處出射的光，黑色紙片遮擋住從毛玻璃透射的光，確保僅從小孔處出射的光可以照射到收集鏡片上。同時(shí)用第一五維調(diào)整臺4，調(diào)整半導(dǎo)體激光器1與小圓孔，嚴(yán)格同光軸。即從小圓孔透射的光一定是在以半導(dǎo)體激光器1出射激光的光軸為中心的空間均勻分布的，光束照射到收集鏡片上，收集鏡片上各處光強(qiáng)均勻，操作時(shí)，不斷調(diào)第一五維調(diào)整臺4，觀察在收集鏡片各處光強(qiáng)分布，實(shí)際上也是在觀察其后的CCD傳感器(Charge-coupled Device，電荷耦合元件)上的光斑光強(qiáng)是否均勻，直到調(diào)均勻?yàn)橹埂?/p>

調(diào)節(jié)收集鏡片支撐件6，使收集鏡片7的橫截面與光軸垂直，收集鏡片7的軸心與光軸重合；確保入射光能以掠入射角入射到收集鏡片上，操作時(shí)是調(diào)整收集鏡片方位，觀察后面的CCD傳感器測得的的光斑圖像，以調(diào)到最佳為止。

探測與記錄部份由第二五維調(diào)整臺5、CCD傳感器及計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過調(diào)整第二五維調(diào)整臺5及CCD傳感器3的可升降套筒3-1調(diào)整CCD傳感器3的位置，CCD傳感器的有效像素為130萬，像元尺寸為5.2μm，計(jì)算機(jī)用于測量CCD傳感器3接收到的光斑和記錄光斑信息，便于以后分析使用。

所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置放置在光學(xué)平臺8上。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式一所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，小圓孔為Φ3mm的圓孔。

毛細(xì)管管徑通常為是Φ3mm，所以小孔也取Φ3mm的圓孔。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式一或二所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體激光器1輸出可見光。

半導(dǎo)體激光器1輸出可見光，便于光路的調(diào)試，可見光適合選用紅光。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖3和圖4具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式一或二所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，收集鏡片支撐件6包括輪緣6-1、多根輻條6-2、多個(gè)支撐桿6-3、多個(gè)壓板6-4和基座6-5；

一個(gè)支撐桿6-3與一個(gè)壓板6-4相配合；輪緣6-1為圓環(huán)，圓環(huán)的環(huán)形內(nèi)設(shè)有多根輻條6-2；輻條6-2上開有N個(gè)凹槽6-2-1，多根輻條6-2的凹槽組成N組與所述圓環(huán)同心的圓形，N為正整數(shù)；

圓環(huán)上均勻固定多個(gè)支撐桿6-3，支撐桿6-3上可拆卸地固定與其相配合的壓板6-4，壓板6-4將卡合在凹槽中的收集鏡片7壓緊；

基座6-5為L架，L架底板的上表面是與輪緣6-1的外表面相配合的弧面，輪緣6-1固定在基座6-5上。

具體實(shí)施方式五：基于具體實(shí)施方式二所述的收集鏡片面型的簡便檢測裝置的檢測方法，該方法包括以下步驟：

開啟半導(dǎo)體激光器1；

調(diào)整第一五維調(diào)整臺4使半導(dǎo)體激光器1出射激光的光軸與毛玻璃2上小圓孔的軸線重合；

調(diào)節(jié)收集鏡片支撐件6，使收集鏡片7的軸線與所述光軸重合；

調(diào)節(jié)第二五維調(diào)整臺5及可升降套筒3-1使CCD傳感器3接收到光束；

根據(jù)計(jì)算機(jī)得到光斑信息，判斷在設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)處是否得到匯聚的光斑，焦點(diǎn)處的光斑大小和形狀否與設(shè)計(jì)的一致，焦點(diǎn)處光斑的光強(qiáng)分布是否均勻，如果判斷結(jié)果均為是，則該收集鏡片7符合要求，否則不符合要求。

對已加工出的一層Φ275mm收集鏡片進(jìn)行了成像檢測，獲得焦點(diǎn)IF點(diǎn)處光源像斑直徑為16.5mm，在設(shè)計(jì)中，焦點(diǎn)處光源像斑直徑應(yīng)為≤17mm，光斑形狀符合要求，強(qiáng)度分布均勻，檢測結(jié)果表明，收集鏡加工面型符合設(shè)計(jì)要求，證明加工是合格的，同時(shí)，還通過離焦后像斑分布情況進(jìn)行檢測，收集鏡片的加工也都符合設(shè)計(jì)要求，從而證明本實(shí)施方式提出的檢測方法，是一種簡便、但檢測結(jié)果可用的新的檢測方法。