超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置，屬于在超高真空環(huán)境下光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，為了實(shí)現(xiàn)利用同一光源評價多腔鏡組，該裝置包括EUV光源、樣品污染腔、閘板閥、光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置、鏡組真空腔和曝光腔；該發(fā)明在超高真空環(huán)境中所利用的光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置采用三點(diǎn)支撐兩維移動、兩維轉(zhuǎn)動精密可調(diào)方法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)定位反射鏡空間位置；并保證設(shè)計與安裝時反射鏡旋轉(zhuǎn)軸系的軸線一定與反射鏡反射面同心共面；利用等腰三角穩(wěn)定性原理將彈性元件布置在旋轉(zhuǎn)軸線的垂直平面上，并確保拉簧掛釘在轉(zhuǎn)軸中心線的延長線中,并保證轉(zhuǎn)換前與轉(zhuǎn)換后拉簧處于相同變形與受力狀態(tài)使反射鏡定位；該裝置轉(zhuǎn)換可在真空箱外操作，使反射鏡快速切換定位聚焦。
【專利說明】超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置，屬于在超高真空環(huán)境下光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]超高真空環(huán)境下工作的EUV投影光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)元件表面在EUV光輻照下造成氧化，同時腔體中還存在CxHy，在光學(xué)元件表面造成碳沉積污染形成的碳污染和氧化降低了光學(xué)表面反射率，減少系統(tǒng)產(chǎn)出，同時還會影響刻印均勻特征。
[0003]為了提高EUV投影光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)元件多層膜表面反射率，需要構(gòu)建一套仿真的曝光-污染試驗(yàn)裝置，探索曝光-污染對EUV多層膜光學(xué)元件壽命影響的機(jī)理。
[0004]以往構(gòu)建實(shí)現(xiàn)EUV投影光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)元件多層膜表面曝光-污染裝置中，是利用EUV光源發(fā)出的光照射聚焦到一個曝光腔評價一腔鏡組。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了降低試驗(yàn)裝置成本，實(shí)現(xiàn)利用同一光源評價多腔鏡組，提出了超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]第一深溝球軸承安裝到轉(zhuǎn)動軸上，第二深溝球軸承安裝到軸承座上并將其組裝成一配合體，深溝球軸承端面墊圈安裝在第一深溝球軸承的下端，通過螺母鎖緊；點(diǎn)支座、槽支座和面支座與轉(zhuǎn)軸連接板連接固定，轉(zhuǎn)軸連接板安裝到轉(zhuǎn)動軸上；
[0008]精調(diào)球頭螺桿旋入彈性精調(diào)螺套成一體，且安裝到鏡座支板上，微調(diào)鎖緊螺母安裝到彈性精調(diào)螺套上，通過微調(diào)鎖緊螺母調(diào)節(jié)彈性精調(diào)螺套與精調(diào)球頭螺桿配合間隙；反射鏡裝入反射鏡座內(nèi)，用反射鏡壓緊圈固定后并與鏡座支板連接，同時將其組合體通過鏡座支座及精調(diào)螺桿固緊螺釘安裝在轉(zhuǎn)軸連接板上，通過精調(diào)螺桿固緊螺釘將其組件與轉(zhuǎn)軸連接板連接；上述組合體通過軸承座與軸承座支板連接用螺釘固緊；
[0009]兩個拉簧掛釘分別設(shè)置在拉簧掛釘長支桿和拉簧掛釘短支桿上，拉簧掛釘長支桿與軸承座支板連接，拉簧掛釘短支桿與轉(zhuǎn)軸連接板連接緊固；螺釘鎖緊螺母和定位螺釘組裝后與定位螺釘支桿配合成兩套后分別連接安裝在軸承座支板，另一套先與定位螺釘支桿連接板連接再與底板連接固定；
[0010]定位拉簧兩端分別安裝到兩個拉簧掛釘上；轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件密封連接在底板上；并通過轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件軸固緊螺釘將其與精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置中軸系連接緊固。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在超高真空環(huán)境中所利用的光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置采用點(diǎn)支座、槽支座、面支座三點(diǎn)支撐兩維移動、兩維轉(zhuǎn)動精密可調(diào)方法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)彈性精調(diào)螺套中的精調(diào)球頭螺桿、定位反射鏡空間位置。
[0012]光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置采用超高真空外驅(qū)動轉(zhuǎn)換反射鏡角度位置，為了實(shí)現(xiàn)在反射鏡轉(zhuǎn)換前與轉(zhuǎn)換后角度重復(fù)精度，使EUV反射鏡光準(zhǔn)確聚焦到試驗(yàn)腔樣品處，需保證設(shè)計與安裝時反射鏡旋轉(zhuǎn)軸系的軸線一定與反射鏡反射面同心共面。
[0013]利用等腰三角穩(wěn)定性原理在設(shè)計加工中，將彈性元件布置在轉(zhuǎn)動軸軸線的垂直平面上，并確保拉簧掛釘在轉(zhuǎn)動軸中心線的延長線中，實(shí)現(xiàn)利用彈性元件中拉簧特性使反射鏡在轉(zhuǎn)換前與轉(zhuǎn)換后拉簧處于相同變形與受力狀態(tài)并拉緊定位螺釘定位。
[0014]本發(fā)明利用超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置可完成光路轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)一裝置多功能應(yīng)用，提高了 EUV光源利用率。該裝置調(diào)節(jié)定位精度高、轉(zhuǎn)換可在真空箱外操作、轉(zhuǎn)角可調(diào)，且使反射鏡快速準(zhǔn)確定位聚焦。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用裝置布置圖。
[0016]圖2是本發(fā)明超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置的主視圖。
[0017]圖3是圖2中的I局部放大視圖。
[0018]圖4是本發(fā)明超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置的俯視圖。
[0019]圖中:1、EUV光源，2、樣品污染腔，3、閘板閥，4、光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置，5、鏡組真空腔，6、曝光腔,401、反射鏡座,402、拉簧掛釘,403、拉簧掛釘長支桿,404、拉簧掛釘短支桿，405、定位螺釘鎖緊螺母，406、定位螺釘，407、定位螺釘支桿，408、軸承座，409、第一深溝球軸承，410、深溝球軸承端面墊圈，411、轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件，412、反射鏡，413、槽支座，414、定位螺釘支桿連接板，415、反射鏡壓緊圈，416、轉(zhuǎn)軸連接板，417、定位拉簧，418、精調(diào)螺桿固緊螺釘，419、面支座，420、底板，421、精調(diào)球頭螺桿，422、軸承座支板，423、深溝球軸承端面墊圈鎖緊螺母，424、轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件軸固緊螺釘，425、支座固緊螺釘，426、點(diǎn)支座，427、彈性精調(diào)螺套，428、微調(diào)鎖緊螺母，429、轉(zhuǎn)動軸，430、鏡座支板，431、第二深溝球軸承。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖1所示，首先將光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置4組合體完成組裝并使反射鏡412調(diào)節(jié)定位，將光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置4的組合體，通過組合體中底板420安裝到鏡組真空腔5中并用螺釘固定；并保證轉(zhuǎn)動的設(shè)計要求角度使EUV光源I的光分別聚焦到樣品污染腔2及曝光腔6中的樣品上；按設(shè)計要求方位角度用閘板閥3將鏡組真空腔5分別與樣品污染腔2及曝光腔6連接密封；最后將EUV光源I與鏡組真空腔5同軸連接密封，如果使EUV光源I發(fā)出的光分別聚焦到樣品污染腔2和曝光腔6中的樣品上時，操作超高真空腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置4中換驅(qū)動組件411轉(zhuǎn)動手柄驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動帶動光路轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)動，使反射鏡412轉(zhuǎn)換至下個工作位置，反復(fù)操作這一過程既實(shí)現(xiàn)了超高真空試驗(yàn)腔中光路轉(zhuǎn)換功能，該裝置調(diào)節(jié)定位精度高、轉(zhuǎn)換可在真空箱外操作、轉(zhuǎn)角可調(diào)使反射鏡快速準(zhǔn)確定位聚焦。
[0022]如圖2至圖4所示，超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置，該裝置調(diào)節(jié)及腔中光路轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟:
[0023]步驟一，本發(fā)明在超高真空環(huán)境中所利用的光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置采用點(diǎn)支座426、槽支座413、面支座419三點(diǎn)支撐兩維移動、兩維轉(zhuǎn)動精密可調(diào)方法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)彈性精調(diào)螺套427中的精調(diào)球頭螺桿421和定位反射鏡412空間位置。
[0024]具體步驟為:首先保證彈性精調(diào)螺套427與精調(diào)球頭螺桿421制作時要使其研配間隙小于0.008mm ;檢測方法即彈性精調(diào)螺套427與精調(diào)球頭螺桿421調(diào)試后安裝在精密防震平臺上的測試架上固定，將精密電感測微儀的觸頭放置在精調(diào)球頭螺桿421沿軸線方向的球面最高點(diǎn)上，精調(diào)球頭螺桿421正旋轉(zhuǎn)10圈時精密電感測微儀示值與精調(diào)球頭螺桿421反方向旋轉(zhuǎn)10圈時精密電感測微儀示值差讀數(shù)小于0.008mm ;如不滿足要求調(diào)節(jié)彈性精調(diào)螺套427上微調(diào)鎖緊螺母428使彈性精調(diào)螺套427與精調(diào)球頭螺桿421配合間隙最佳，反復(fù)調(diào)節(jié)與檢測最終滿足要求。在光路轉(zhuǎn)換裝置中光路轉(zhuǎn)換裝置分別調(diào)節(jié)點(diǎn)支座426、槽支座413和面支座419上精調(diào)球頭螺桿421使反射鏡412在試驗(yàn)腔中空間位置定位，之后通過精調(diào)螺桿固緊螺釘418緊固。
[0025]步驟二，光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置采用超高真空外驅(qū)動轉(zhuǎn)換反射鏡412角度位置，為了實(shí)現(xiàn)反射鏡412在轉(zhuǎn)換前與轉(zhuǎn)換后角度重復(fù)精度，并使反射鏡412將EUV光準(zhǔn)確聚焦到試驗(yàn)腔樣品處，需保證設(shè)計與安裝時反射鏡412轉(zhuǎn)動軸429的軸線一定與反射鏡412反射面同心共面。即通過步驟一中的點(diǎn)支座426限位及步驟一裝配調(diào)節(jié)完成。
[0026]步驟三，利用等腰三角穩(wěn)定性原理在設(shè)計加工中，將彈性元件布置在轉(zhuǎn)動軸429軸線的垂直平面上，并確保在轉(zhuǎn)動軸429中心線的延長線中，實(shí)現(xiàn)利用彈性元件中拉簧特性使反射鏡412在轉(zhuǎn)換前與轉(zhuǎn)換后定位，并保證定位拉簧417處于相同變形與受力狀態(tài)，并拉緊定位螺釘406定位。
[0027]本發(fā)明中反射鏡座401、拉簧掛釘402、拉簧掛釘長支桿403、拉簧掛釘短支桿404、定位螺釘鎖緊螺母405、定位螺釘406、定位螺釘支桿407、軸承座408、深溝球軸承端面墊圈410、定位螺釘支桿連接板414、反射鏡壓緊圈415、轉(zhuǎn)軸連接板416、定位拉簧417、精調(diào)螺桿固緊螺釘418、底板420、精調(diào)球頭螺桿421、軸承座支板422、深溝球軸承端面墊圈鎖緊螺母423、轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件軸固緊螺釘424、支座固緊螺釘425、微調(diào)鎖緊螺母428、轉(zhuǎn)動軸429和鏡座支板430均為用不修鋼材料機(jī)械加工制作。反射鏡412是單晶硅制作，槽支座413、面支座419、點(diǎn)支座426和彈性精調(diào)螺套427用皮青銅制作；第一深溝球軸承409、第二深溝球軸承431 (型號:61911，材料不修鋼)、轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件411 (型號:ICF34_RM)按設(shè)計性能及尺寸要求外購。
【權(quán)利要求】
1.超高真空試驗(yàn)腔中光路精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置，其特征是，第一深溝球軸承(409)安裝到轉(zhuǎn)動軸(429)上，第二深溝球軸承(431)安裝到軸承座(408)上并將其組裝成一配合體，深溝球軸承端面墊圈(410)安裝在第一深溝球軸承(409)的下端，通過螺母鎖緊；點(diǎn)支座(426)、槽支座(413)和面支座(419)與轉(zhuǎn)軸連接板(416)連接固定，轉(zhuǎn)軸連接板(416)安裝到轉(zhuǎn)動軸(429)上； 精調(diào)球頭螺桿(421)旋入彈性精調(diào)螺套(427)成一體，且安裝到鏡座支板(430)上，微調(diào)鎖緊螺母(428)安裝到彈性精調(diào)螺套(427)上，通過微調(diào)鎖緊螺母(428)調(diào)節(jié)彈性精調(diào)螺套(427)與精調(diào)球頭螺桿(421)配合間隙；反射鏡(412)裝入反射鏡座(401)內(nèi)，用反射鏡壓緊圈(415)固定后并與鏡座支板(430)連接成組合體，同時將該組合體通過鏡座支座(430)及精調(diào)螺桿固緊螺釘(418)安裝在轉(zhuǎn)軸連接板(416)上，將所述組合體通過軸承座(408)與軸承座支板(422)連接用螺釘固緊； 兩個拉簧掛釘(402)分別設(shè)置在拉簧掛釘長支桿(403)和拉簧掛釘短支桿(404)上，拉簧掛釘長支桿(403)與軸承座支板(422)連接，拉簧掛釘短支桿(404)與轉(zhuǎn)軸連接板(416)連接緊固；螺釘鎖緊螺母(405)和定位螺釘(406)組裝后與定位螺釘支桿(407)配合成兩套后分別連接安裝在軸承座支板(422)，另一套先與定位螺釘支桿連接板(414)連接再與底板(420)連接固定； 定位拉簧(417)兩端分別安裝到兩個拉簧掛釘(402)上；轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件(411)密封連接在底板(420)上；并通過轉(zhuǎn)換驅(qū)動組件軸固緊螺釘(424)將其與精密調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)換裝置(4)中軸系連接緊固。
【文檔編號】G02B7/198GK104049337SQ201410311668
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】彭忠琦, 盧啟鵬, 龔學(xué)鵬, 王依 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所