深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)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(xué)元件超高精度面形檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)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(duì)制造光刻機(jī)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(yīng)用了大數(shù)值孔徑和短波長(zhǎng)技術(shù)，而且還應(yīng)用了提高光刻分辨力的波前工程技術(shù)，目前波長(zhǎng)193.368nm的深紫外ArF準(zhǔn)分子激光器投影光刻裝備已成為90nm、65nm和45nm節(jié)點(diǎn)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(guò)程中，光刻物鏡作為光刻系統(tǒng)的核心之一，其光學(xué)元件的面形精度要求小于lnm。納米級(jí)光學(xué)元件的加工需要通過(guò)離子束進(jìn)行面形的確定性精修，不斷的進(jìn)行面形檢測(cè)、面形精修的工藝迭代。因此需要光學(xué)元件的面形檢測(cè)過(guò)程具有很高的復(fù)現(xiàn)性。因此，有必要設(shè)計(jì)一種高精度高重復(fù)性的光學(xué)元件面形檢測(cè)用檢測(cè)支撐工裝，以滿足高精度光學(xué)元件面形檢測(cè)的高復(fù)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)的復(fù)現(xiàn)性問(wèn)題，提出一種尤其適用于深紫外光刻投影物鏡中光學(xué)元件面形檢測(cè)中對(duì)光學(xué)元件支撐的，基于多點(diǎn)彈片均勻支撐結(jié)構(gòu)的深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，包括:
[0007]光學(xué)元件；
[0008]18個(gè)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(gè)120°均布、用于精密調(diào)整的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元，其中一個(gè)徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元與彈片支撐單元徑向角度位置對(duì)齊；
[0011]3個(gè)120°均布、用于鏡框精密重復(fù)定位的V型定位塊，其與徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元徑向角度位置對(duì)齊；
[0012]所述光學(xué)元件通過(guò)彈片支撐單元進(jìn)行支撐;所述的彈片支撐單元與鏡框之間通過(guò)緊固螺釘方式連接;所述徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元和3個(gè)V型定位塊分別固定在鏡框上;所述鏡框通過(guò)3對(duì)V型定位塊進(jìn)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(yīng)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(dòng)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(gè)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(xué)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(dòng)器單元提供沿徑向的移動(dòng)位移量及徑向定位約束，其驅(qū)動(dòng)器位數(shù)顯式螺旋微分頭，其具有徑向驅(qū)動(dòng)及徑向顯示位置功能。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，鏡框通過(guò)安裝在其與干涉儀檢測(cè)臺(tái)面上的3對(duì)V型定位塊進(jìn)行定位;3對(duì)V型定位塊支撐連接具有唯一位置關(guān)系，重復(fù)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(xué)元件面形檢測(cè)中對(duì)光學(xué)元件的支撐。
[0020]本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝采用18個(gè)20°均布的彈片支撐單元，對(duì)被測(cè)光學(xué)元件進(jìn)行均勻支撐。被測(cè)光學(xué)元件徑向采用3個(gè)120°均布數(shù)顯微分頭調(diào)節(jié)器進(jìn)行徑向調(diào)節(jié)及精確重復(fù)定位。該檢測(cè)支撐工裝具有被測(cè)光學(xué)元件檢測(cè)支撐面形的重力變形小，面形受重力溫度影響變化小，被測(cè)光學(xué)元件支撐均勻被測(cè)面面形象散小的特點(diǎn)。在進(jìn)行光學(xué)元件面形時(shí)，該檢測(cè)支撐工裝的面形支撐復(fù)現(xiàn)性高，可以滿足深紫外投影光刻系統(tǒng)中納米級(jí)光學(xué)元件面形的加工檢測(cè)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]圖1為本發(fā)明的深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)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(dòng)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(shí)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，主要包括:深紫外投影光刻系統(tǒng)的光學(xué)元件；18個(gè)20°均布的彈片支撐單元;用于固定彈片支撐單的鏡框;3個(gè)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(gè)用于鏡框精密重復(fù)定位V型定位塊。
[0029]所述鏡框采用航空級(jí)的鋁合金材料，具有很高的強(qiáng)度和剛度。在鏡框的上端面加工出定位槽及相應(yīng)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(dòng)器及V型定位塊的螺紋孔。
[0030]彈片支撐單元用于對(duì)光學(xué)元件進(jìn)行支撐。18個(gè)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(duì)彈片支撐單元等高精度的要求，為光學(xué)元件提供穩(wěn)定均勻支撐;其較小的徑向剛度可以補(bǔ)償溫度變換所導(dǎo)致的光學(xué)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(gè)旋轉(zhuǎn)柔性鉸鏈，通過(guò)調(diào)節(jié)連接螺釘?shù)念A(yù)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(dòng)器可提供沿徑向的移動(dòng)位移量及徑向定位約束，其驅(qū)動(dòng)器位數(shù)顯式螺旋微分頭，其具有徑向驅(qū)動(dòng)及徑向顯示位置功能。徑向調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)器安裝在鏡框上，其的輸入位移直接作用在光學(xué)元件上，其方向指向鏡片的圓心。
[0032]鏡框通過(guò)安裝在其與干涉儀檢測(cè)臺(tái)面上的3對(duì)V型定位塊進(jìn)行定位。3對(duì)V型定位塊支撐連接具有唯一位置關(guān)系，重復(fù)安裝的定位精度高。
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]結(jié)合圖1至圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，一種深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，主要包括:深紫外投影光刻系統(tǒng)的光學(xué)元件1;18個(gè)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(gè)120°均布用于鏡片精密調(diào)整用的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元4，其為徑向數(shù)顯微分頭調(diào)節(jié)器;3個(gè)用于120°均布的鏡框精密重復(fù)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(gè)彈片支撐單元20°均布與鏡框3上端面，通過(guò)緊固螺釘與相應(yīng)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(xué)元件1與18個(gè)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(diǎn)接觸支撐。
[0038]所述的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器4通過(guò)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(dòng)器位器4-1位數(shù)顯式螺旋微分頭，通過(guò)板夾4-2固定于支桿4-3上，其端部與光學(xué)元件1的圓柱面接觸，對(duì)其實(shí)施徑向驅(qū)動(dòng)及徑向定位。鏡框3通過(guò)安裝在其與干涉儀檢測(cè)臺(tái)面6上的3對(duì)120°均勻分布的V型定位塊5-1及5-2進(jìn)行定位。3對(duì)V型定位塊支撐連接具有唯一位置關(guān)系，重復(fù)安裝的定位精度高。
[0039]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種深紫外投影光刻物鏡的納米級(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，其特征在于:包括: 光學(xué)元件(1); 18個(gè)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(gè)120°均布、用于精密調(diào)整的徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元(4)，其中一個(gè)徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元(4)與彈片支撐單元(2)徑向角度位置對(duì)齊； 3個(gè)120°均布、用于鏡框精密重復(fù)定位的V型定位塊(5)，其與徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元(4)徑向角度位置對(duì)齊； 所述光學(xué)元件(1)通過(guò)彈片支撐單元(2)進(jìn)行支撐;所述的彈片支撐單元(2)與鏡框(3)之間通過(guò)緊固螺釘方式連接;所述徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元(4)和3個(gè)V型定位塊(5)分別固定在鏡框(3)上;所述鏡框(3)通過(guò)3對(duì)V型定位塊(5)進(jìn)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)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(yīng)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)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(dòng)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，其特征在于，所述每個(gè)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，其特征在于，所述的彈片支撐單元(2)在光學(xué)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，其特征在于，徑向調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器單元(4)提供沿徑向的移動(dòng)位移量及徑向定位約束，其驅(qū)動(dòng)器位數(shù)顯式螺旋微分頭，其具有徑向驅(qū)動(dòng)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝，包括：光學(xué)元件；18個(gè)20°均布的彈片支撐單元；用于固定彈片支撐單的鏡框；3個(gè)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(gè)用于鏡框精密重復(fù)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(jí)光學(xué)元件面形檢測(cè)支撐工裝尤其適用于深紫外光刻投影物鏡中光學(xué)元件納米級(jí)面形檢測(cè)時(shí)被測(cè)光學(xué)元件的檢測(cè)支撐工裝。該裝置裝卡的重復(fù)精度高，可以滿足光學(xué)加工時(shí)面形精修的精度要求。
【IPC分類】G01B11/24
【公開號(hào)】CN105444694
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510962303
【發(fā)明人】田偉, 王平, 王汝冬, 隋永新
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日