[发明专利]一种镜片六自由度柔顺机构运动台

说明书

本发明提供一种镜片六自由度柔顺机构运动台，包括：镜片、XYθsubgt;Z/subgt;微动调节机构以及Zθsubgt;X/subgt;θsubgt;Y/subgt;微动调节机构。XYθsubgt;Z/subgt;微动调节机构包含柔性铰链，X向、Y1向和Y2向驱动电机，三个电机沿镜片圆周均布，电机轴端连接X向、Y1向及Y2向驱动装置，并在附近分别布置X向、Y1向及Y2向消隙装置。Zθsubgt;X/subgt;θsubgt;Y/subgt;微动调节机构中包含上动板、Z1向电机、Z2向电机、Z3向电机、三个顶杆及镜筒。镜筒上沿圆周均布三处Z向调节柔性铰链，通过同步驱动三个Z向调节柔性铰链实现镜片Z方向调节。通过差动驱动三个Z向调节柔性铰链实现镜片θsubgt;X/subgt;、θsubgt;Y/subgt;方向调节。本发明能够对镜片在六个自由度方向进行调节，以补偿由镜片及其支撑机构的制造及装配引入的误差以及在物镜服役周期内因环境变化引起的误差。

技术领域

本发明具体涉及一种镜片六自由度柔顺机构运动台，可用于光刻机中物镜镜片的姿态调节，也可用于生产中工件的安装检测与调试。

背景技术

随着大规模集成电路的发展，高精度的投影光刻机需求日益增加。对于高精度的投影光刻机，由于加工和装配能力的限制，不可避免地会在制造及装配过程中产生误差。此外，在高精度投影光刻机的长期使用过程中，温度、压力等环境变化均会引起镜片姿态的改变，进而对像质产生不良影响。因此，需要对镜片的姿态进行调节，保证镜片在X、Y、Z、θ_X、θ_Y、θ_Z六个方向可调，释缓因加工、装配及环境变化带来的镜片位置变化，保证镜片在整个光学系统中的相对位置，提高成像质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜片六自由度柔顺机构运动台，用来调节镜片在X、Y、Z、θ_X、θ_Y、θ_Z六个方向的自由度，以补偿制造及装配过程中引入的误差以及长期使用过程中环境变化带来的误差，保证物镜成像质量。

本发明采用的技术方案为：一种镜片六自由度柔顺机构运动台，该装置包括：镜片1、XYθ_Z微动调节机构以及Zθ_Xθ_Y微动调节机构。XYθ_Z微动调节机构包含柔性铰链2，X向驱动电机3.1、Y1向驱动电机3.2、Y2向驱动电机3.3，电机轴端采用螺纹连接X向驱动装置4.1、Y1向驱动装置4.2及Y2向驱动装置4.3，并在附近分别布置X向消隙装置5.1、Y1向消隙装置5.2及Y2向消隙装置5.3。Zθ_Xθ_Y微动调节机构中包含上动板6、Z1向电机7.1、Z2向电机7.2、Z3向电机7.3、三个顶杆(即第一顶杆8.1、第二顶杆8.2、第三顶杆8.3)及镜筒9。镜筒9上沿圆周均布三处Z向调节柔性铰链(即第一Z向调节柔性铰链9.1、第二Z向调节柔性铰链9.2、第三Z向调节柔性铰链9.3)。通过同步驱动三个Z向调节柔性铰链(即第一Z向调节柔性铰链9.1、第二Z向调节柔性铰链9.2、第三Z向调节柔性铰链9.3)实现镜片Z方向单向调节。通过差动驱动三个Z向调节柔性铰链(即第一Z向调节柔性铰链9.1、第二Z向调节柔性铰链9.2、第三Z向调节柔性铰链9.3)分别实现镜片θ_X、θ_Y方向单向调节。柔性铰链2与上动板6间采用螺钉连接，实现XYθ_Z微动调节机构和Zθ_Xθ_Y微动调节机构的连接。本发明能够对镜片在六个自由度方向进行调节，以补偿由镜片及其支撑机构的制造及装配引入的误差以及在物镜服役周期内因环境变化引起的误差。

所述XYθ_Z微动调节机构的三个电机(即X向驱动电机3.1、Y1向驱动电机3.2、Y2向驱动电机3.3)沿镜片周向均布，三个电机产生的驱动力方向与镜片中心的力臂相等，通过调整三个电机的驱动力大小及方向实现镜片在X向、Y向、θ_Z向的三自由度调节。