[发明专利]镜组调节机构、可调式光学系统及光刻设备

说明书

本发明提供了一种镜组调节机构、可调式光学系统及光刻设备，定心单元包括沿周向交替设置的形变区及固定区，形变区与镜组固定单元连接，固定区与镜筒连接，固定区在轴向及径向上的刚度均大于形变区在轴向及径向的刚度，使得固定区可以较好的起到固定和限位作用，而形变区在轴向上的刚度小于在径向上的刚度，可保证镜筒和镜组固定单元之间可在轴向上相对移动且在径向上相对固定，降低镜组固定单元在调整过程中的径向位移，从而降低镜组固定单元在进行位置调整时的径向串扰，提高镜组固定单元的水平向模态。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种镜组调节机构、可调式光学系统及光刻设备。

背景技术

在半导体器件制备工艺中，采用曝光设备的光刻步骤必不可少。在光刻步骤中，需要对涂敷有光刻胶等感光材料的衬底材料进行处理，即通过照明光学系统，对中间掩模上的图形进行照明，并通过投影光学系统，将该图形转移到半导体衬底上。

近年来，随着半导体器件的集成化程度越来越高，器件特征尺寸越来越小，对于图形转移的精度要求也越来越高。在先进光刻机曝光设备中的投影光学系统，需要越来越小的波相差和畸变来满足制备工艺的要求，同时，在这种投影光学系统的曝光设备中，可以实时并容易的对由各种环境及其他因素导致的相差和畸变的变化进行补偿，从而实现对曝光尺寸的精确控制。为了解决这类问题，一般考虑采用设置一个或几个镜片位置可调的方式来进行补偿。

通常来讲，可动镜组的定心单元型一般采用悬臂型定心簧片，但是悬臂型定心簧片的径向刚度不足，使可动镜组模态降低，在物镜移动时产生的随机振动工况下，可动镜组的水平向位移量增大，从而造成像面稳定性指标变差。并且，可动镜组在垂向调整过程中，位移调节单元与镜组固定单元接触处存在水平向相对运动，从而使镜组固定单元受到水平向的摩擦力，当悬臂型定心簧片水平向刚度不足时，在水平向摩擦力的作用下，导致镜组固定单元水平向运动，引入径向串扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜组调节机构、可调式光学系统及光刻设备，以降低可调镜组在位置调节时的水平向串扰并提高可调镜组的水平向模态。

为了达到上述目的，本发明提供了一种镜组调节机构，包括：

镜筒；

镜组固定单元，设置于所述镜筒内；

定心单元，环绕设置于所述镜筒与所述镜组固定单元之间以对所述镜组固定单元进行定心，所述定心单元包括沿周向交替设置的形变区及固定区，所述形变区与所述镜组固定单元连接，所述固定区与所述镜筒连接，所述固定区在轴向及径向上的刚度均大于所述形变区在轴向及径向的刚度，并且所述形变区在轴向上的刚度小于在径向上的刚度。

可选的，所述定心单元包括圆环形簧片，所述固定区与所述形变区在径向上的环宽相等，所述形变区在轴向上的厚度小于所述固定区在轴向上的厚度。

可选的，所述定心单元由弹性模量大于100000N/mm²的材料制成。

可选的，还包括：

若干位移调节单元，沿所述镜筒周向设置，包括转动端、第一可动端和第二可动端，所述转动端转动设置于所述镜筒上，所述第一可动端和所述第二可动端分别与一驱动设备及所述镜组固定单元连接，所述第一可动端及所述第二可动端可绕所述转动端转动以将所述驱动设备提供的径向驱动力转换为所述镜组固定单元的轴向位移，并通过形变和/或摩擦的方式吸收所述第一可动端的轴向位移以及所述第二可动端的径向位移。

可选的，所述位移调节单元至少具有三个，至少三个所述位移调节单元沿镜筒周向均匀设置，每个所述位移调节单元连接的驱动设备提供的径向驱动力相同时，所述镜组固定单元沿轴向平移；至少两个所述位移调节单元连接的驱动设备提供的径向驱动力不相同时，所述镜组固定单元沿轴向倾斜。