[发明专利]用于反射镜光学元件角度调整及像差补偿的装置以及方法

说明书

本发明提供了一种用于反射镜光学元件角度调整及像差补偿的装置，包括：柔性支撑镜框，柔性支撑结构，镜框调整架，电阻片，控制板卡，及固定螺钉；所述柔性支撑镜框通过所述柔性支撑结构与反射镜光学元件连接；所述镜框调整架与所述柔性支撑镜框通过螺钉固定连接；所述电阻片与反射镜光学元件的背面共面；所述控制板卡通过线缆连接所述电阻片，用于控制所述电阻片的温度。本发明一方面能够实现反射镜光学元件的低应力支撑，另一方面可以补偿反射镜自身重力作用引起的像差，最终能够实现亚纳米精度的光学检测。

技术领域

本发明涉及光学元件测量技术领域，尤其涉及一种用于反射镜光学元件角度调整及像差补偿的装置，以及一种反射镜光学元件重力变形补偿方法。

背景技术

当前，集成电路加工技术迅速发展，光刻分辨率由22nm向14nm，甚至7nm不断进步，作为集成电路光刻的核心部件，光刻投影物镜中光学元件的面形精度达到了纳米级。光学检测的精度决定了光学元件的加工精度，为了达到如此高精度的光学元件面形要求，必须将光学元件的检测工位与实际使用工位进行统一，因此，对光刻投影物镜的部分光学表面必须采用工件在上、干涉仪在下的立式向上(即测量光束竖直向上，待检测光学表面朝下)的检测方式，在立式向上测量斐索干涉仪的研制过程中，斐索干涉仪主机一般是采用水平方向布置。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，在立式向上测量斐索干涉仪的研制过程中，斐索干涉仪主机一般是采用水平方向布置，一片反射镜将水平测量光束反射为竖直方向，进而需要一种45°放置的高精度平面反射镜对光束进行转折。本发明即是为该平面反射镜设计了一种支撑镜框，不仅能够为反射镜光学元件提供最小应力支撑，而且还能对反射镜光学元件本身重力作用引入的非对称像差(主要引入象散和彗差)进行补偿，以实现高精度的面形检测。

一方面，本发明提供了一种用于反射镜光学元件角度调整及像差补偿的装置，包括：柔性支撑镜框，柔性支撑结构，镜框调整架，电阻片，控制板卡，及固定螺钉；所述柔性支撑镜框通过所述柔性支撑结构与反射镜光学元件连接；所述镜框调整架与所述柔性支撑镜框通过固定螺钉固定连接；所述电阻片与反射镜光学元件的背面共面；所述控制板卡设置通过线缆与电阻片连接，用于控制所述电阻片的温度。本发明中的“补偿”指的是对反射镜光学元件本身重力作用引入的非对称像差(主要引入象散和彗差)进行补偿，以实现高精度的面形检测。

在一些实施例中，所述电阻片为扇形电阻片或半圆形电阻片，由于反射镜光学元件重力变形为近半圆形，所以电阻片的形状可以是半圆形，也可以是扇形，其中，扇形的温度场的分布更均匀。优选地，所述扇形电阻片的数量为2个或2个以上，所述电阻片上下布置：优选地，当所述电阻片为扇形电阻片时，所述扇形电阻片的边连线与重力方向垂直；当所述电阻片为半圆形电阻片时，所述半圆形电阻片的直径方向与重力方向垂直。即，当多个电阻片拼接在一起时整体上下对称即可。

在一些实施例中，所述电阻片通过导热胶粘结在反射镜光学元件的背面，以保证导热效率。

在一些实施例中，镜框调整架可提供45°的支撑角度并具有角度精密调整功能，所述镜框调整架包括接口板、背板和2个固定角度支撑板，所述镜框支撑镜框通过螺钉安装到接口板上，所述背板和接口板之间通过球轴承及角度调整细牙螺钉调整角度后再通过角度锁紧螺钉锁紧。优选地，镜框调整架可提供45°的支撑角度并具有角度精密调整功能，其包括3个组成部分：接口板，背板和2个固定角度支撑板，其中，两个固定角度支撑板提供最初的45°支撑，柔性支撑镜框通过螺钉安装到接口板上，背板和接口板之间通过一个球轴承、两个角度调整细牙螺钉实现角度精密调整功能，调整完毕通过两个角度锁紧螺钉锁紧。一个球轴承作为支点，角度调整细牙螺钉绕支点旋转实现倾斜俯仰的调整。通过镜框调整架调整本发明的用于反射镜光学元件角度调整及补偿的装置的角度。