[发明专利]一种光刻机投影物镜微调平机构

说明书

技术领域

本发明涉及投影光刻技术领域中光刻设备的微调平机构，尤其涉及一种光刻机投影物镜微调平机构。

背景技术

投影光刻对大规模集成电路的制造来说至关重要，可以说投影光刻工艺的水平决定了集成电路的制造水平。而投影物镜决定了投影光刻机的图形传递能力，是光刻机的核心。然而投影物镜的安装精度对投影光刻系统的图形传递能力也有较大影响，所以对投影物镜的支撑和调平也很重要。

现有投影物镜的支撑调平方式主要以柔性铰链的形式居多，如2008年7月23日公开的中国专利CN101226345，2005年9月21日公开的中国专利CN1670627，以及2004年9月14日公开的美国专利US6,791,664，它们都是柔性结构。中国专利CN101226345采用的柔性结构在原理上也属于杠杆机构，但是在其调平过程中产生的弯矩和压力在弹性支点处会引起较大的应力；而且对调节螺母的驱动不是很方便，不易控制精度。中国专利CN1670627除了会出现上述情况外，还会出现螺纹锁紧机构锁紧时使调节螺栓由受拉变受压(或受压变受拉)，螺纹背隙会导致调节精度下降，并且结构相对比较复杂。美国专利US6,791,664将压电陶瓷作动器和压电传感器作为一体植入钢制支撑块中，根据压电传感器得到的信号来控制压电作动器。虽然美国专利既可以对振动进行控制又可以实时调平，但是实现起来难度较大；并且压电陶瓷作动时上下表面发生轻微错动所产生的侧向剪切力会降低压电作动器的使用寿命，对长期工作的稳定性和可靠性产生影响。以上结构都大大增加了加工和设计的难度，操作起来也不方便，其中前两个专利中对精度的控制难度也较大。

发明内容

为了解决现有支撑结构加工和设计难度大、操作不方便、控制精度低的问题，本发明提供了一种光刻机投影物镜微调平机构，其结构简单，便于加工和装调，对于精度的控制更为简单精确。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种光刻机投影物镜微调平机构，包括安装基板、安装件、多个支撑调整杠杆机构和固定件，所述支撑调整杠杆机构主要由杠杆安装底座、调节杠杆、轴、轴限位件、预紧件和调整件组成，支撑调整杠杆机构通过固定件将杠杆安装底座与安装基板固定，并通过安装件将物镜法兰和调节杠杆的前端连接；轴位于杠杆安装底座前部上表面的凹槽内，轴两端通过轴限位件固定在杠杆安装底座上；调节杠杆和杠杆安装底座通过预紧件对支撑调整杠杆机构进行预紧，并通过调整件对支撑调整杠杆机构进行调整。

调节杠杆前部下表面开一个半圆柱形凹槽，直径与轴径相同，用来与轴进行装配，形成整个支撑调整杠杆机构的支点。该半圆柱形凹槽的圆心在调节杠杆前端下表面的下方，这样可以使调节杠杆的前端与杠杆安装底座的上表面之间有一个小间隙，以保证支撑调整杠杆机构有一定向下活动的空间。轴端盖和挡圈用来限定轴的位置，同时也能对调节杠杆起到一定限位的作用。

预紧弹簧通过分别安装在调节杠杆和杠杆安装底座的销，对支撑调整杠杆机构施以预紧力。调整螺母通过四个螺钉固定在杠杆安装底座下部的沉头孔内，调整螺钉通过调节杠杆后部的孔与调整螺母构成螺纹配合。当调整螺钉向下运动时，驱动调节杠杆的后部也向下移动，从而使调节杠杆的前部上翘；当调整螺钉向上运动时，物镜重力和弹簧预紧力则会使调节杠杆跟随调整螺钉一同运动，此时调节杠杆的前部下移。当投影物镜的法兰固定在三个投影物镜支撑调整杠杆机构上时，通过对这三个投影物镜支撑调整杠杆机构地调整就能达到物镜调平的目的。

本发明除了通过改变调整螺钉和调整螺母的螺距来改变整个微调平机构的精度外，还可以通过改变杠杆的放大系数来满足不同的精度要求。同时，为了解决调平时出现的过约束问题，还在调节杠杆支点的前端上表面纵向开了一个半圆柱形的凹槽。

本发明的有益效果是：该机构结构简单，便于加工和装调，对于精度的控制更为简单精确；还可以根据不同的精度要求来设定杠杆的放大系数。

附图说明

图1为本发明光刻机投影物镜微调平机构支撑物镜的结构示意图。

图2为本发明中的支撑调整杠杆机构分解示意图。

图3为本发明中的支撑调整杠杆机构轴侧示意图。

图4为本发明中的支撑调整杠杆机构的部分剖面示意图。

图5为本发明光刻机投影物镜微调平机构的原理图。