本發(fā)明涉及深紫外投影光刻物鏡技術領域，具體公開一種一體式軸向精密微調裝置。

背景技術：

投影光刻物鏡是制造大規(guī)模集成電路的關鍵設備。隨著集成電路運算能力的不斷提升，集成電路特征線寬不斷細分，投影光刻物鏡的分辨率需要不斷提高。為提升投影光刻物鏡的分辨率，在裝調階段，部分鏡框及鏡片位置需不斷補償以獲得最優(yōu)系統(tǒng)像差，僅依靠加工及裝配公差難以滿足精度要求，需要研制專用工裝進行光學元件軸向位置精細調整，在曝光階段，為適應熱源引入像差變化，物鏡中部分敏感光學元件軸向位置需要精密微動調節(jié)。

專利CN101900862A，于2010年公開了一種光學元件軸向微動調整裝置，其換向機構的原理是楔形滑塊，由于摩擦磨損的存在，光學元件存在被污染的可能并且機構穩(wěn)定性不好。專利CN102169218A，于2011年公開了一種具有調心功能的光學元件軸向調整裝置，其原理是用3個驅動器直接驅動鏡框軸向運動，該裝置僅能應用在光學元件裝調階段，不能直接應用到光刻投影物鏡系統(tǒng)中。

為解決軸向位置調整裝置結構復雜、加工困難、裝配精度高的缺點，設計一體式圓環(huán)結構鏡框，使用沿外圓柱面均布、徑向貫通的柔性鉸鏈結構實現導向及換向，保證鏡框的重要特征可以在軸線切割上一次加工完成。結構簡單、緊湊，極大減少了加工環(huán)節(jié)，極大減少了裝配環(huán)節(jié)，進而提高了軸向運動精度。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在克服現有軸向位置調整裝置結構復雜、加工困難、裝配精度高的缺點，提供一種一體式軸向精密微調裝置。

為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明提供一種一體式軸向精密微調裝置，包括鏡框和驅動器，鏡框為圓環(huán)結構，圓環(huán)結構整體切割形成平動部、固定部和連接部，平動部和固定部通過連接部連接，驅動器設置在連接部上，驅動器驅動連接部運動，從而帶動平動部相對于固定部運動。

進一步地，連接部包括導向鉸鏈和驅動鉸鏈，導向鉸鏈和驅動鉸鏈均沿鏡框徑向貫通，驅動器設置在驅動鉸鏈上。

進一步地，驅動鉸鏈數量為偶數，沿圓周對稱設置，驅動器數量也為偶數，且與驅動鉸鏈配合使用；導向鉸鏈數量為偶數，沿圓周對稱設置。

進一步地，導向鉸鏈包括第一柔性鏈、第二柔性鏈和第一連接臂，第一柔性鏈和第二柔性鏈的寬度小于第一連接臂的寬度。

進一步地，第一柔性鏈一端連接平動部，另一端連接第一連接臂；第二柔性鏈一端連接固定部，另一端連接第一連接臂。

進一步地，驅動鉸鏈包括第三柔性鏈、第四柔性鏈和第二連接臂，第三柔性鏈和第四柔性鏈的寬度小于第二連接臂的寬度。

進一步地，第三柔性鏈一端連接平動部，另一端連接第二連接臂；第四柔性鏈一端連接固定部，另一端連接第二連接臂。

進一步地，第一柔性鏈、第二柔性鏈、第三柔性鏈、第四柔性鏈具有柔性形變，在驅動器伸縮運動時，可發(fā)生微小形變。

進一步地，驅動器與第二連接臂連接。進一步地，驅動器與第二連接臂接觸連接或螺栓連接。

本發(fā)明的有益效果在于：通過一體式圓環(huán)結構鏡框，使用沿圓周均布、徑向貫通的柔性鉸鏈結構實現導向及換向，保證鏡框的重要特征可以在軸線切割上一次加工完成。結構簡單、緊湊，極大減少了加工環(huán)節(jié)，極大減少了裝配環(huán)節(jié)，進而提高了軸向運動精度。

附圖說明

圖1為根據本發(fā)明一種實施例的示意圖；

圖2為根據本發(fā)明一種實施例的剖視圖；

圖3為根據本發(fā)明第一種導向鉸鏈示意圖；

圖4為根據本發(fā)明第二種導向鉸鏈示意圖

圖5為根據本發(fā)明第一種驅動鉸鏈示意圖；

圖6為根據本發(fā)明第二種驅動鉸鏈示意圖；

圖7為根據本發(fā)明第三種驅動鉸鏈示意圖；

附圖中各數字標號所指代的部位名稱如下：

1是鏡框，2是驅動器，3是螺栓，1-1是平動部，1-2是固定部，1-3是導向鉸鏈，1-4是驅動鉸鏈，1-5是切割線，1-3-1是第一柔性鏈，1-3-2是第二柔性鏈，1-3-3是第一連接臂，1-4-1是第三柔性鏈，1-4-2是第四柔性鏈，1-4-3是第二連接臂。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構成對本發(fā)明的限制。

一種一體式軸向精密微調裝置，如圖1、2所示，包括鏡框1和驅動器2，鏡框1為圓環(huán)結構，圓環(huán)結構整體切割形成平動部1-1、固定部1-2和連接部，平動部1-1和固定部1-2由沿圓周的切割線1-5分開，切割線1-5為間斷線，在間斷處形成連接部，連接部為整體切割形成的鉸鏈，連接部用于平動部1-1和固定部1-2的連接；驅動器2設置在連接部上，驅動器2驅動連接部運動，從而帶動平動部1-1相對于固定部1-2運動。

連接部包括導向鉸鏈1-3和驅動鉸鏈1-4，導向鉸鏈1-3和驅動鉸鏈1-4均沿鏡框1徑向貫通，驅動器2設置在驅動鉸鏈1-4上。驅動鉸鏈1-4數量為偶數，沿圓周對稱設置，最好為4個，在同一水平面內，呈90°排布，便于軸向微調時平穩(wěn)。驅動器2與驅動鉸鏈1-4配合使用，數量與驅動鉸鏈1-4數量相同；導向鉸鏈1-3數量為偶數，沿圓周對稱設置，最好為8個，每個驅動鉸鏈1-4旁邊設置2個導向鉸鏈1-3，這2個導向鉸鏈1-3以驅動鉸鏈1-4對稱設置。

導向鉸鏈1-3主要用于在驅動器2伸縮時對平動部1-1進行導向，如圖3所示，第一種導向鉸鏈1-3，包括連接平動部1-1的第一柔性鏈1-3-1、連接固定部1-2的第二柔性鏈1-3-2和連接第一柔性鏈1-3-1和第二柔性鏈1-3-2的第一連接臂1-3-3，在驅動器2伸縮時，固定部1-2固定不動，第一柔性鏈1-3-1和第二柔性鏈1-3-2根據驅動器2的伸縮發(fā)生向上或向下的微小形變，通過第一柔性鏈1-3-1和第二柔性鏈1-3-2的向上或向下的運動帶動平動部1-1相對于固定部1-2作向上或向下的運動。

如圖4所示，第二種導向鉸鏈1-3為沿切割線1-5對稱的兩個第一種導向鉸鏈1-3，包括連接平動部1-1的第一柔性鏈1-3-1、連接固定部1-2的第二柔性鏈1-3-2和連接第一柔性鏈1-3-1和第二柔性鏈1-3-2的第一連接臂1-3-3，在驅動器2伸縮時，固定部1-2固定不動，第一柔性鏈1-3-1和第二柔性鏈1-3-2根據驅動器2的伸縮發(fā)生向上或向下的微小形變。這種導向鉸鏈1-3能發(fā)生更大位置的形變。

驅動鉸鏈1-4為連接驅動器2，在驅動器2伸縮時，發(fā)生微小形變。如圖5所示，包括連接平動部1-1的第三柔性鏈1-4-1、連接固定部1-2的第四柔性鏈1-4-2和連接第三柔性鏈1-4-1和第四柔性鏈1-4-2的第二連接臂1-4-3。驅動器2橫向設置在兩個第二連接臂1-4-3之間，通過螺栓3固定連接，在驅動器2伸縮時，固定部1-2固定不動，第二連接臂1-4-3帶動第三柔性鏈1-4-1和第四柔性鏈1-4-2，根據驅動器2的伸縮發(fā)生向上或向下的微小形變。

如圖6所示，驅動鉸鏈1-4包括連接平動部1-1的第三柔性鏈1-4-1、連接固定部1-2的第四柔性鏈1-4-2和連接第三柔性鏈1-4-1和第四柔性鏈1-4-2的第二連接臂1-4-3。驅動器2橫向設置在第二連接臂1-4-3與固定部1-2之間，通過螺栓3固定連接，在驅動器2伸縮時，固定部1-2固定不動，第二連接臂1-4-3帶動第三柔性鏈1-4-1和第四柔性鏈1-4-2，根據驅動器2的伸縮發(fā)生向上或向下的微小形變。

如圖7所示，驅動器2也可以直接豎直設置在固定部1-2與平動部1-1之間，驅動器2一端與固定部1-2螺栓3固定連接，另一端可以伸縮，平動部1-1根據驅動器2的伸縮發(fā)生向上或向下的微小形變。

如圖3-6所示，當驅動器2伸長時，第二連接臂1-4-3發(fā)生向外的變形，第三柔性鏈1-4-1被拉伸，牽動平動部1-1向下運動；當驅動器2收縮時，第二連接臂1-4-3發(fā)生向內的變形，第三柔性鏈1-4-1被壓縮，推動平動部1-1向上運動。通過驅動器2的伸縮，可以實現光學元件軸向精密微調。

以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據本發(fā)明的技術構思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍內。