一种动镜三自由度微调装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种动镜三自由度微调装置，该装置包括：驱动单元、执行单元、柔性铰链、镜片座及外镜筒。驱动单元和执行单元安装在外镜筒上，柔性铰链与执行单元连接，柔性铰链与镜片座连接。驱动单元带动执行单元调整镜片座运动。电机产生的驱动力经过杠杆机构放大，带动柔性铰链机构的三个运动点位置变化，从而带动镜片座运动。当三个驱动器同步运动时，实现Z向位移调节；三个驱动器差动调节时，实现相应的θx、θy调节。本发明专利技术提供的动镜三自由度微调装置调节精度高，重复性好，且易于安装调节。且易于安装调节。且易于安装调节。

【技术实现步骤摘要】
一种动镜三自由度微调装置


[0001]本专利技术用于光刻机
，属于集成电路装备制造领域，尤其涉及一种动镜三自由度微调装置。

技术介绍

[0002]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，镜片的制造和装配误差都会使物镜系统的成像质量下降，为了改善成像质量，需要在投影物镜中选取特定镜片来进行Z向、θx向和θy向的调节。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种动镜三自由度微调装置，该装置具有良好的刚性和热稳定性，可补偿因镜片加工装配误差导致的像质变化，保证物镜成像质量。
[0004]为了实现所述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种动镜三自由度微调装置，该装置包括驱动单元、执行单元、柔性铰链、镜片座及外镜筒；
[0006]所述驱动单元和执行单元安装在外镜筒上，柔性铰链与执行单元连接，柔性铰链与镜片座连接，所述驱动单元带动执行单元调整镜片座运动；
[0007]所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机；所述执行单元包括第一杠杆机构、第二杠杆机构、第三杠杆机构，每个杠杆机构包括杠杆座、球头杠杆、压圈、轴及驱动杆；所述第一电机、第二电机和第三电机分别与第一杠杆机构、第二杠杆机构、第三杠杆机构的驱动杆连接；所述柔性铰链中间面上设置有三个台阶，分别为第一台阶、第二台阶、第三台阶，分别与三个所述球头杠杆接触，柔性铰链上表面上设置有三个台阶，分别为第四台、第五台阶、第六台阶，均与镜片座固定连接，柔性铰链下表面与外镜筒固定连接；
[0008]所述驱动单元产生的驱动力经过杠杆机构放大，带动柔性铰链的三个运动点位置变化，从而带动镜片座运动，当三个所述电机同步运动时，实现镜片座Z向位移调节；当三个所述电机差动调节时，实现相应的θx、θy调节。
[0009]进一步的，所述驱动单元的三个电机沿圆周均匀分布，分别设置在外镜筒的三等分点上。
[0010]进一步的，所述执行单元为一级杠杆机构，对驱动单元的驱动力进行放大。
[0011]进一步的，所述执行单元的三个杠杆机构设置在外镜筒的三等分点上，分别对应驱动单元的三个电机。
[0012]进一步的，所述柔性铰链具有六通孔，且在该六通孔处形成铰链，相当于六个支点，所述铰链包括三组，分别为第一组铰链，第二组铰链，第三组铰链，所述三组铰链沿圆周均匀分布。
[0013]进一步的，所述第一组铰链位于第一台阶两侧，第二组铰链位于第二台阶两侧，第三组铰链位于第三台阶两侧。
[0014]进一步的，所述柔性铰链采用9Cr18金属材料制成。
[0015]进一步的，所述球头杠杆穿过轴，且位于轴的中间位置，轴承安装在轴上且位于杠杆两侧，安装后的整体结构设置在杠杆座上，杠杆座两侧用压圈压紧，压圈采用螺钉固定在杠杆座上，驱动杆的前端面与球头杠杆接触，后端设有螺纹，与所述电机连接，球头杠杆上设置有球头。
[0016]进一步的，所述台阶与镜片座通过螺纹结构固定，由此将镜片座固定到柔性铰链上。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术稳定性好，调节精度高，重复性好，且易于安装调节；
[0019]本专利技术中的柔性铰链采用弹性金属材料9Cr18，具有好的弹性，可以保证不管动镜处于任何运动状态，柔性铰链均与球头杠杆的球头保持接触。
附图说明
[0020]本专利技术所述的单倍率投影曝光物镜具体结构形式和像质特性以附图形式作进一步阐述：
[0021]图1为本专利技术俯视图。
[0022]图2为本专利技术剖视图。
[0023]图3为本专利技术所述的镜片座俯视图。
[0024]图4为本专利技术所述的杠杆机构俯视图。
[0025]图5为本专利技术所述的杠杆机构剖视图。
[0026]图6为本专利技术所述的柔性铰链示意图。
[0027]图7为本专利技术所述的柔性铰链上视图。
[0028]图8为本专利技术所述的外镜筒俯视图。
[0029]图9为本专利技术所述的外镜筒侧视图。
[0030]图10为本专利技术所述的角度θy调节示意图。
[0031]图11为本专利技术所述的角度θx调节示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，参照附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0033]如图1
‑
9所示，本装置包括驱动单元、执行单元、柔性铰链、镜片座(7)及外镜筒(8)。驱动单元和执行单元安装在外镜筒上，柔性铰链与执行单元连接，柔性铰链与镜片座连接。驱动单元带动执行单元调整镜片座运动。驱动单元包括第一电机(1)、第二电机(2)和第三电机(3)；执行单元包括第一杠杆机构(4)、第二杠杆机构(5)、第三杠杆机构(6)；驱动单元的第一、第二、第三电机分别与执行单元的第一杠杆机构(4)、第二杠杆机构(5)、第三杠杆机构(6)的驱动杆连接；柔性铰链中间面(400)上设置有三个台阶，分别为第一台阶(A)、第二台阶(B)、第三台阶(C)，分别与三个球头杠杆接触，柔性铰链(9)上表面(500)上设置有三个台阶，分别为第四台阶(D)、第五台阶(E)、第六台阶(F)，均与镜片座(7)固定连接，柔性铰链(9)下表面(600)与外镜筒(8)固定连接；电机产生的驱动力经过杠杆机构放大，带
动柔性铰链机构的三个台阶面A、B、C位置变化，从而带动镜片座运动。当三个电机同步运动时，实现沿镜片轴向—Z向位移调节；三个驱动器差动调节时，实现相应的镜片沿X轴及Y轴偏转角度—θx、θy调节。本专利技术提供的动镜三自由度微调装置调节精度高，重复性好，且易于安装调节。
[0034]如图4、5所示，由于三个杠杆机构的结构及工作原理均相同，此处以第一杠杆为例进行阐述。杠杆机构包括杠杆座(41)、球头杠杆(42)、压圈(43和44)、轴(45)、轴承(46和47)及驱动杆(48)。球头杠杆(42)穿过轴(45)，位于轴(45)的中间位置，轴承(46和47)安装在轴(45)两侧，整体安装在杠杆座(41)上，两侧用压圈(43和44)压紧，压圈(43和44)采用螺钉固定在杠杆座(41)上。驱动杆(48)的前端面与球头杠杆(42)接触，后端设有螺纹，与电机连接。杠杆座(41)开有安装孔(401和402)，球头杠杆(42)设置有球头(403)。电机带动驱动杆(48)直线运动，进而驱动球头杠杆(42)转动，使球头杠杆(42)的球头(403)向上运动。
[0035]如图1、3、6、7所示，柔性铰链上设有H1、H2、H3、H4、H5、H6六处通孔，形成铰链，相当于六个支点，其中H1、H2为第一组铰链，位于第一台阶A两侧，H3、H4为第二组铰链，位于第二台阶B两侧，H5、H6为第三组铰链，位于第三台阶C两侧，三组铰链沿圆周均匀分布。柔性铰链上设置有六个通孔(91、92、93、94、95、96)。柔性铰链的台阶A、B、C上设置有螺纹孔，由于三个台阶的结构及工作原理均相同，此处以台阶A为例进行阐述。台阶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动镜三自由度微调装置，其特征在于：该装置包括驱动单元、执行单元、柔性铰链、镜片座及外镜筒；所述驱动单元和执行单元安装在外镜筒上，柔性铰链与执行单元连接，柔性铰链与镜片座连接，所述驱动单元带动执行单元调整镜片座运动；所述驱动单元包括第一电机(1)、第二电机(2)和第三电机(3)；所述执行单元包括第一杠杆机构(4)、第二杠杆机构(5)、第三杠杆机构(6)，每个杠杆机构包括杠杆座(41)、球头杠杆(42)、压圈(43，44)、轴(45)及驱动杆(48)；所述第一电机(1)、第二电机(2)和第三电机(3)分别与第一杠杆机构(4)、第二杠杆机构(5)、第三杠杆机构(6)的驱动杆连接；所述柔性铰链中间面(400)上设置有三个台阶，分别为第一台阶(A)、第二台阶(B)、第三台阶(C)，分别与三个所述球头杠杆接触，柔性铰链(9)上表面(500)上设置有三个台阶，分别为第四台阶(D)、第五台阶(E)、第六台阶(F)，均与镜片座(7)固定连接，柔性铰链(9)下表面(600)与外镜筒(8)固定连接；所述驱动单元产生的驱动力经过杠杆机构放大，带动柔性铰链的三个运动点位置变化，从而带动镜片座运动，当三个所述电机同步运动时，实现镜片座Z向位移调节；当三个所述电机差动调节时，实现相应的θx、θy调节；所述Z向为镜片轴向方向，所述θx、θy分别为镜片沿X轴及Y轴偏转角度。2.根据权利要求1所述的动镜三自由度微调装置，其特征在于：所述驱动单元的三个电机沿圆周均匀分布，分别设置在外镜筒的三等分点上。3.根据权利要求1所述的动镜三自由度微调装...

【专利技术属性】
技术研发人员：康霞，朱咸昌，杜婧，周清华，周吉，胡松，赵立新，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：