[发明专利]一种非对称像差补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及光刻领域，尤其涉及用于光刻机中的非对称像差补偿装置。

背景技术

随着半导体行业的不断发展，对光刻机的要求越来越高，随之对投影光学系统像差的指标需求也越来越高，环境因素、光学元件的加工误差等因素带来的高阶像差更是成为了指标实现的技术难题。而各种因素带来的高阶像差只通过调整可动镜片已经无法实现补偿，尤其是对高阶非对称像差更显无能为力。为了解决这一类问题，需要可以实现高阶非对称像差的校正补偿的装置。 

当前，为了补偿光学元件的高阶非对称像差，主要采用局部加热和应力变形两种方法，美国专利US20080239503就是通过液压和电机结合的方式对光学单元表面施加应力，从而控制光学单元表面的变形，以达到校正补偿高阶非对称像差的作用，但是该装置液压方式实现难度大，对装置的封闭性要求高，否则容易污染光学元件，整体结构复杂，装配难度大，不易调整。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种非对称微动形变像差补偿装置，包括被补偿镜片和多个驱动器，所述多个驱动器能对被补偿镜片的不同位置进行驱动，使得镜片发生形变，从而补偿像差。

其中，每个所述驱动器都具有一电机、一固定于电机上的电机垫块和一活塞组件。

其中，所述被补偿镜片周边具有多个与驱动器对应设置的小球。

其中，所述活塞组件通过螺纹形式垂直固定于上镜座上，其位置与所述电机的位置一一对应，所述活塞组件的压力和所述电机的驱动力形成一对相互作用力，垂直作用在相应的小球上，限制所述被补偿镜片的垂向移动。

其中，每个活塞组件都包含一压块、一弹性元件、一活塞和一套筒，压块通过螺纹固定在套筒上，并与活塞配合向下挤压弹性元件使之变形，从而产生与电机驱动力方向相反的弹力。

其中，所述电机垫块分为“V”形限位垫块和平面垫块两种类型，两种垫块间隔设置。

其中，每两个所述限位垫块之间设置有多个所述平面垫块。

其中，所述小球为在镜片圆周直接加工而得到，或是通过粘接方式在固定在镜片周边。

本发明还提供了一种高阶非对称微动形变像差的校正补偿装置，所述校正补偿装置包括掩模版、光学系统、控制单元、主机和波像差传感器，其特征在于，所述光学系统中具有根据权利要求1-8中任意一个所述的补偿装置，在使用所述校正补偿装置进行校正补偿时，首先根据光学系统的设计需求确定被补偿镜片，然后通过控制补偿装置中的不同的驱动器使镜片在形变范围内发生变形，借助波像差传感器的检测结果，计算出各阶非对称像差补偿的算法，在光学系统调整过程中根据实际测试结果选取像差需要补偿阶数的算法，驱动相应的驱动器使光学元件表面发生形变而补偿像差。

本发明的装置克服了前述专利存在的结构复杂、装配难度大和不易调整等缺点，具有 1、结构简单，装配难度小；2、稳定可靠；3、操作方便，等优点。此外，本发明还克服了现有技术中可动镜片对高阶非对称像差无法补偿的难题，通过控制光学元件表面各个区域的面形变化，实现高阶非对称像差的校正补偿。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1所示为根据本发明的高阶非对称微动形变像差的校正补偿装置的结构示意图；

图2所示为根据本发明的高阶非对称微动形变像差补偿装置的分解视图；

图3所示为根据本发明的高阶非对称微动形变像差补偿装置的剖视图；

图4所示为驱动机构的结构示意图； 

图5所示为下镜座的结构示意图；

图6所示为镜片与小球的装配图；

图7所示为活塞组件的剖面图；

图8所示为集中7点固定，其余点施加10N力产生的镜片变形图；

图9所示为B点固定，R点施加垂直纸面向外10N的力，G点施加垂直纸面向里10N的力产生的镜片变形图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

图1所示为根据本发明的高阶非对称微动形变像差的校正补偿装置的结构示意图。该装置主要包括掩模版11、光学系统12、控制单元13、主机14和波像差传感器15。首先根据光学系统设计需求确定补偿镜片，然后通过控制不同的驱动器使光学元件在形变范围内发生变形，借助波像差传感器的检测结果，计算出各阶非对称像差补偿的算法。在光学系统调整过程中根据实际测试结果选取像差需要补偿阶数的算法，驱动相应的驱动器使光学元件表面发生形变而补偿像差。