深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于深紫外投影光刻物鏡光學元件超高精度面形檢測領(lǐng)域，涉及一種深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路器件的集成度和器件的工作速度不斷增加，對制造光刻機的投影光刻投影物鏡分辨力要求也不斷提高。目前投影光刻投影物鏡不僅應用了大數(shù)值孔徑和短波長技術(shù)，而且還應用了提高光刻分辨力的波前工程技術(shù)，目前波長193.368nm的深紫外ArF準分子激光器投影光刻裝備已成為90nm、65nm和45nm節(jié)點集成電路制造的主流裝備。
[0003]目前大規(guī)模集成電路的制造過程中，光刻物鏡作為光刻系統(tǒng)的核心之一，其光學元件的面形精度要求小于lnm。納米級光學元件的加工需要通過離子束進行面形的確定性精修，不斷的進行面形檢測、面形精修的工藝迭代。因此需要光學元件的面形檢測過程具有很高的復現(xiàn)性。因此，有必要設(shè)計一種高精度高重復性的光學元件面形檢測用檢測支撐工裝，以滿足高精度光學元件面形檢測的高復現(xiàn)性使用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測的復現(xiàn)性問題，提出一種尤其適用于深紫外光刻投影物鏡中光學元件面形檢測中對光學元件支撐的，基于多點彈片均勻支撐結(jié)構(gòu)的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
[0006]—種深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，包括:
[0007]光學元件；
[0008]18個20°均布在鏡框上的彈片支撐單元；
[0009]用于固定彈片支撐單元的鏡框；
[0010]3個120°均布、用于精密調(diào)整的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元，其中一個徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元與彈片支撐單元徑向角度位置對齊；
[0011]3個120°均布、用于鏡框精密重復定位的V型定位塊，其與徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元徑向角度位置對齊；
[0012]所述光學元件通過彈片支撐單元進行支撐;所述的彈片支撐單元與鏡框之間通過緊固螺釘方式連接;所述徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元和3個V型定位塊分別固定在鏡框上;所述鏡框通過3對V型定位塊進行定位。
[0013]在上述技術(shù)方案中，在鏡框的上端面加工有定位槽及相應的螺紋孔，用于定位及連接彈片支撐單元。
[0014]在上述技術(shù)方案中，在鏡框的上下端面加工有連接徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元及V型定位塊的螺紋孔。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述每個彈片支撐單元由撓性調(diào)節(jié)支撐塊、支撐彈片及接觸半球組成，其中的接觸半球采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘固定于支撐彈片上，支撐彈片采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘固定于撓性調(diào)節(jié)支撐塊上。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述的彈片支撐單元在光學元件的軸向和徑向的剛度小于
lN/nra1
[0017]在上述技術(shù)方案中，徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元提供沿徑向的移動位移量及徑向定位約束，其驅(qū)動器位數(shù)顯式螺旋微分頭，其具有徑向驅(qū)動及徑向顯示位置功能。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0019]本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，鏡框通過安裝在其與干涉儀檢測臺面上的3對V型定位塊進行定位;3對V型定位塊支撐連接具有唯一位置關(guān)系，重復安裝的定位精度高;尤其適用于深紫外光刻投影物鏡中光學元件面形檢測中對光學元件的支撐。
[0020]本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝采用18個20°均布的彈片支撐單元，對被測光學元件進行均勻支撐。被測光學元件徑向采用3個120°均布數(shù)顯微分頭調(diào)節(jié)器進行徑向調(diào)節(jié)及精確重復定位。該檢測支撐工裝具有被測光學元件檢測支撐面形的重力變形小，面形受重力溫度影響變化小，被測光學元件支撐均勻被測面面形象散小的特點。在進行光學元件面形時，該檢測支撐工裝的面形支撐復現(xiàn)性高，可以滿足深紫外投影光刻系統(tǒng)中納米級光學元件面形的加工檢測要求。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0022]圖1為本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為鏡框結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖3為彈片支撐單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為鏡框V型定位塊支撐結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的發(fā)明思想為:
[0028]—種深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，主要包括:深紫外投影光刻系統(tǒng)的光學元件；18個20°均布的彈片支撐單元;用于固定彈片支撐單的鏡框;3個120°均布用于鏡片精密調(diào)整用徑向數(shù)顯微分頭調(diào)節(jié)器;3個用于鏡框精密重復定位V型定位塊。
[0029]所述鏡框采用航空級的鋁合金材料，具有很高的強度和剛度。在鏡框的上端面加工出定位槽及相應的螺紋孔用于定位及連接彈片支撐單元。在鏡框的上下端面加工有連接徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器及V型定位塊的螺紋孔。
[0030]彈片支撐單元用于對光學元件進行支撐。18個彈片支撐單元20°均布與鏡框上。每一組彈片支撐單元包括撓性調(diào)節(jié)支撐塊、支撐彈片及接觸半球。所述的彈片支撐單元在鏡片的軸向和徑向的剛度很小，小于1Ν/_。其較小的軸向剛度可以降低對彈片支撐單元等高精度的要求，為光學元件提供穩(wěn)定均勻支撐;其較小的徑向剛度可以補償溫度變換所導致的光學元件面形的變化。撓性調(diào)節(jié)支撐塊采用線切割加工出一個旋轉(zhuǎn)柔性鉸鏈，通過調(diào)節(jié)連接螺釘?shù)念A緊力可以調(diào)節(jié)彈片支撐單元接觸半球的高度。
[0031]徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器可提供沿徑向的移動位移量及徑向定位約束，其驅(qū)動器位數(shù)顯式螺旋微分頭，其具有徑向驅(qū)動及徑向顯示位置功能。徑向調(diào)節(jié)器驅(qū)動器安裝在鏡框上，其的輸入位移直接作用在光學元件上，其方向指向鏡片的圓心。
[0032]鏡框通過安裝在其與干涉儀檢測臺面上的3對V型定位塊進行定位。3對V型定位塊支撐連接具有唯一位置關(guān)系，重復安裝的定位精度高。
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做以詳細說明。
[0034]結(jié)合圖1至圖5說明本實施方式，一種深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，主要包括:深紫外投影光刻系統(tǒng)的光學元件1;18個20°均布的彈片支撐單元2;用于固定彈片支撐單的鏡框3;3個120°均布用于鏡片精密調(diào)整用的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元4，其為徑向數(shù)顯微分頭調(diào)節(jié)器;3個用于120°均布的鏡框精密重復定位V型定位塊5。
[0035]所述鏡框3上端面加工出定位槽3-1用于定位彈片支撐單元，18個彈片支撐單元20°均布與鏡框3上端面，通過緊固螺釘與相應的螺紋孔3-2連接緊固。
[0036]所述的彈片支撐單元由撓性調(diào)節(jié)支撐塊2-3、及接觸半球2-1組成，其中接觸半球2-1與支撐彈片2-2之間采用結(jié)構(gòu)膠粘接固定，支撐彈片2-2與撓性調(diào)節(jié)支撐塊2-3之間也是采用結(jié)構(gòu)膠粘接固定。
[0037]所述光學元件1與18個20°均布的彈片支撐單元2的接觸半球2-1相互接觸，形成均勻的點接觸支撐。
[0038]所述的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器4通過支桿4-3與鏡框3螺紋孔3-3緊固連接，沿周向間隔120°均勻分布。驅(qū)動器位器4-1位數(shù)顯式螺旋微分頭，通過板夾4-2固定于支桿4-3上，其端部與光學元件1的圓柱面接觸，對其實施徑向驅(qū)動及徑向定位。鏡框3通過安裝在其與干涉儀檢測臺面6上的3對120°均勻分布的V型定位塊5-1及5-2進行定位。3對V型定位塊支撐連接具有唯一位置關(guān)系，重復安裝的定位精度高。
[0039]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，其特征在于:包括: 光學元件(1); 18個20°均布在鏡框上的彈片支撐單元(2); 用于固定彈片支撐單元的鏡框(3); 3個120°均布、用于精密調(diào)整的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元(4)，其中一個徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元(4)與彈片支撐單元(2)徑向角度位置對齊； 3個120°均布、用于鏡框精密重復定位的V型定位塊(5)，其與徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元(4)徑向角度位置對齊； 所述光學元件(1)通過彈片支撐單元(2)進行支撐;所述的彈片支撐單元(2)與鏡框(3)之間通過緊固螺釘方式連接;所述徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元(4)和3個V型定位塊(5)分別固定在鏡框(3)上;所述鏡框(3)通過3對V型定位塊(5)進行定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，其特征在于，在鏡框(3)的上端面加工有定位槽及相應的螺紋孔，用于定位及連接彈片支撐單元(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，其特征在于，在鏡框(3)的上下端面加工有連接徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元(4)及V型定位塊(5)的螺紋孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，其特征在于，所述每個彈片支撐單元(2)由撓性調(diào)節(jié)支撐塊、支撐彈片及接觸半球組成，其中的接觸半球采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘固定于支撐彈片上，支撐彈片采用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘固定于撓性調(diào)節(jié)支撐塊上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，其特征在于，所述的彈片支撐單元(2)在光學元件(1)的軸向和徑向的剛度小于lN/mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，其特征在于，徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動器單元(4)提供沿徑向的移動位移量及徑向定位約束，其驅(qū)動器位數(shù)顯式螺旋微分頭，其具有徑向驅(qū)動及徑向顯示位置功能。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝，包括：光學元件；18個20°均布的彈片支撐單元；用于固定彈片支撐單的鏡框；3個120°均布用于鏡片精密調(diào)整用徑向數(shù)顯微分頭調(diào)節(jié)器；3個用于鏡框精密重復定位V型定位塊。本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級光學元件面形檢測支撐工裝尤其適用于深紫外光刻投影物鏡中光學元件納米級面形檢測時被測光學元件的檢測支撐工裝。該裝置裝卡的重復精度高，可以滿足光學加工時面形精修的精度要求。
【IPC分類】G01B11/24
【公開號】CN105444694
【申請?zhí)枴緾N201510962303
【發(fā)明人】田偉, 王平, 王汝冬, 隋永新
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月21日