光刻投影物镜中动镜X-Y向柔性调节机构设计

作     者：杨超 朱咸昌 金川 胡松 Yang Chao;Zhu Xianchang;Jin Chuan;Hu Song

作者机构：中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室四川成都610209 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2022年第59卷第4期

页      面：241-249页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61875201,61975211,62005287) 四川省杰出青年科技人才(2020JDJQ0005) 四川省中央引导地方科技发展项目(2020ZYD020) 

主　　题：成像系统 光刻物镜 像质补偿 动镜 X-Y向调节机构 柔性铰链 

摘      要：针对光刻投影物镜中动镜X-Y向调节机构精度高、行程小、结构紧凑的需求,提出了一种X-Y向一体式调节机构。所提机构基于四连杆调节原理,利用内外圈独立分布的X-Y向柔性铰链,无需解耦即可实现X/Y向高精度调节。首先根据投影物镜中动镜的调节精度和行程,完成所提机构的结构设计;然后运用有限元分析法仿真分析所提X-Y向柔性调节机构的性能。分析结果表明:所提机构调节行程大于±20μm,X向、Y向的刚度值分别为0.542μm/N、0.671μm/N;单X、Y向开环驱动时,垂直方向耦合误差与主方向移动量之比分别为6.86%、4%;模态大于100 Hz。最后,对所提调节机构进行了性能测试实验,X向重复定位精度为36.3 nm,Y向为41.7 nm;调节过程中,角度偏移小于0.5″。实验结果表明,所提柔性调节机构能够满足光刻投影物镜像质补偿对X-Y向高精度调节要求。