專利名稱：位置微調(diào)裝置及應(yīng)用其的物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種位置調(diào)整裝置，且特別涉及ー種光刻裝置中對于位置進行微調(diào)的裝置，對于應(yīng)用了這種位置微調(diào)裝置的物鏡結(jié)構(gòu)也ー并涉及。
背景技術(shù)：
投影物鏡鏡組間的位置之間關(guān)系到物鏡的成像質(zhì)量，由于鏡片件位置關(guān)系有著非?？量痰囊?，目前僅以對支撐機構(gòu)加工精度保證鏡片間的位置精度是相當(dāng)困難的。因此許多物鏡中都設(shè)置位置補償機構(gòu)，以使得鏡片間的位置能在一定精度范圍內(nèi)，從而確保了物鏡的成像質(zhì)量。美國專利US4733945公開了ー種物鏡的微調(diào)裝置，其特點在于1.將鏡座做成楔塊狀帶有一定柔性的機構(gòu)，通過螺栓的調(diào)整帶柔性機構(gòu)的楔塊變化，使得上下高度發(fā)生變化來達到調(diào)整的目的；2.通過ー個帶錐型面的螺絲和一個小球配合來實現(xiàn)調(diào)整。該技術(shù)存在的缺陷是1.鏡座上做成柔性楔塊機構(gòu)，并且鏡座都是以堆棧形式裝配的，這樣柔性機構(gòu)在垂直方向上承受カ是隨鏡組多少變化而變化的，鏡座在軸向上如果帶有柔性這樣其穩(wěn)定性和可靠性差。通過錐形螺絲來承受鏡座組件的重力，且還要實現(xiàn)調(diào)整功能這樣機構(gòu)穩(wěn)定性是非常差的。2.根據(jù)其楔塊結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程會使得鏡片徑向的位置發(fā)生偏移，即出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，必須再次調(diào)整偏心。3.調(diào)整到合適位置后，鏡片不能固定，穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出ー種位置微調(diào)裝置，通過將楔塊的X向移動轉(zhuǎn)變?yōu)轫攭K的Z向移動，而對鏡座進行微調(diào)，調(diào)整精度大，穩(wěn)定性好。為了達到上述目的，本發(fā)明提出ー種位置微調(diào)裝置，用于微調(diào)物鏡的鏡片位置，物鏡包括鏡筒、鏡座和鏡片，鏡座承載鏡片可移動地設(shè)置在鏡筒上，位置微調(diào)裝置設(shè)置在所述鏡筒和所述鏡座之間，位置微調(diào)裝置包括底座，將位置微調(diào)裝置固定在鏡筒上；側(cè)板，與底座固定連接；頂塊，可沿Z向移動地設(shè)置于底座，頂塊支撐鏡座；楔塊，可滑動地設(shè)置于底座和頂塊之間；以及螺桿，一端螺紋連接于側(cè)板，另一端固定連接于楔塊，其中頂塊與底座之間的距離沿X向逐漸變化，當(dāng)沿Rx向轉(zhuǎn)動螺桿時，螺桿帶動楔塊沿X向移動，楔塊推動頂塊沿Z向移動。進ー步說，位置微調(diào)裝置還包括導(dǎo)向軸，連接頂塊與底座，約束頂塊僅能夠沿Z向移動。進ー步說，頂塊與底座之間的距離沿X向逐漸減小或増大。進ー步說，位置微調(diào)裝置還包括第四鎖緊裝置，自側(cè)板的外側(cè)面貫穿至螺桿的側(cè)面，與側(cè)板利用螺紋連接，用以鎖緊螺桿。
進ー步說，位置微調(diào)裝置還包括擋板，固定于楔塊，楔塊與擋板形成容置腔，部分螺桿容置在容置腔內(nèi)。進ー步說，容置腔與螺桿、螺桿與擋板之間為球狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供ー種具有位置微調(diào)裝置的物鏡，其特征是，包括鏡筒；鏡片；鏡座，承載鏡片，可移動地設(shè)置在鏡筒上；以及設(shè)置在鏡座和鏡筒之間的位置微調(diào)裝置，包括底座，固定在鏡筒上；側(cè)板，固定于底座；頂塊，可沿Z向移動地設(shè)置于底座，頂塊支撐鏡座；楔塊，可滑動地設(shè)置于底座和頂塊之間；以及螺桿，螺紋連接于側(cè)板，固定于楔塊，其中頂塊與底座之間的距離沿X向逐漸變化，當(dāng)沿Rx向轉(zhuǎn)動螺桿時，螺桿帶動楔塊沿X向移動，楔塊推動頂塊沿Z向移動。進ー步說，位置微調(diào)裝置為3個或以上。進ー步說，位置微調(diào)裝置還包括第一鎖緊裝置，用以當(dāng)位置微調(diào)裝置調(diào)整完畢后， 將所置微調(diào)裝置固定于所述鏡座。進ー步說，頂塊與底座之間的距離沿X向逐漸減小或増大。本發(fā)明提供的位置微調(diào)裝置，通過將楔塊的X向移動轉(zhuǎn)變?yōu)轫攭K的Z向移動，而對鏡座進行微調(diào)，調(diào)整分辨率高、精度大。位置微調(diào)裝置調(diào)整適當(dāng)高度后，可將鏡片的相対的位置固定，穩(wěn)定性高且操作簡單。


圖1所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置應(yīng)用在物鏡上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置的剖面示意圖。圖4所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置的俯視圖。圖5所示為本發(fā)明第二實施例中位置微調(diào)裝置應(yīng)用在物鏡上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。請參看圖1，圖1所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置應(yīng)用在物鏡上的結(jié)構(gòu)示意圖。物鏡包括鏡筒11、鏡座12、感應(yīng)器14和鏡片15。其中鏡座12可移動地安裝在鏡筒11上。鏡片15固定在鏡座12上。為了防止鏡片15在調(diào)整過程出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，通過鏡座12與鏡筒11之間安裝板簧片16，以防止鏡片15在X/Y向的移動。感應(yīng)器14固定在鏡筒11上，用以測量鏡片15相對于鏡筒11的Z向位置。位置微調(diào)裝置A利用第一鎖緊裝置17固定安裝至鏡筒11上，位于鏡筒11和鏡座12之間，第一鎖緊裝置17可以為螺栓或其他固定裝置。位置微調(diào)裝置A具有支撐部4a，支撐鏡座12，位置微調(diào)裝置A調(diào)整通過支撐部如的Z向位置以調(diào)整鏡座12的位置，即調(diào)整鏡片15的位置。物鏡還可以包括第一鎖緊裝置13，用以當(dāng)位置微調(diào)裝置A將鏡片15的位置調(diào)整完畢后，將鏡座12固定在調(diào)整后的位置。圖2所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置的剖面示意圖。圖4所示為本發(fā)明實施例中位置微調(diào)裝置的俯視圖。請結(jié)合參考圖I-圖4。位置微調(diào)裝置包括螺桿1、側(cè)板2、楔塊3、底座6和頂塊4。通過沿Rx向(1_1)旋轉(zhuǎn)螺桿1，帶動楔塊3沿X向0-2)移動，以驅(qū)動頂塊4沿Z向(3-3)移動。底座6通過第一鎖緊裝置17固定在鏡座12上。側(cè)板2固定于底座6。螺桿1與側(cè)板2通過螺紋連接，螺桿1通過螺紋能夠相對于側(cè)板2沿X向移動。頂塊4利用導(dǎo)向軸9鎖附在底座6上，導(dǎo)向軸9沿Z向設(shè)置，用以限制頂塊4僅能沿著導(dǎo)向軸9軸向移動。楔塊3設(shè)置在底座6和頂塊4之間并固定在螺桿1上。螺桿1能夠帶動楔塊3沿X向移動。頂塊4與底座6之間的距離沿X向逐漸變化。由于該距離沿X 向逐漸變化加上頂塊4被導(dǎo)向柱9限制移動方向，楔塊3沿X向移動就將這種變化轉(zhuǎn)為頂塊4在Z向的移動。頂塊4與底座6之間沿X向的距離可以圖2中所示的，依次減小。本領(lǐng)域技術(shù)人員依照本實施例所揭露的內(nèi)容能夠得知，該距離也可以為依次増大，或者并非是線性變化。 只要是楔塊3沿X向移動時，能夠推動頂塊4沿Z向移動即可。位置微調(diào)裝置還可以包括擋板5、第二鎖緊裝置7、第三鎖緊裝置8和第四鎖緊裝置10。為了方便安裝，擋板5利用第二鎖緊裝置7固定于楔塊3。楔塊3與擋板5形成容置腔3a，部分螺桿1容置在容置腔3a內(nèi)。值得注意的是，容置腔3a與螺桿1、螺桿1與擋板5之間為球狀結(jié)構(gòu)，便于實現(xiàn)高精度的裝配和調(diào)整功能。側(cè)板2利用第三鎖緊裝置8固定安裝在底座6上。第四鎖緊裝置10自側(cè)板2的外側(cè)面貫穿至螺桿1的側(cè)面，與側(cè)板2利用螺紋連接， 用以在位置調(diào)整完成后，通過旋轉(zhuǎn)第四鎖緊裝置10來鎖緊螺桿1，防止其轉(zhuǎn)動。第二鎖緊裝置7、第三鎖緊裝置8和第四鎖緊裝置10都可以是螺紋連接，實際裝配中，這些鎖緊裝置能夠進行調(diào)校，以滿足組裝精度。值得注意的是，底座6上可以設(shè)置凹槽，以容納楔塊3在其中沿X向滑動。同吋， 頂塊4也可以設(shè)置凹槽，以容納楔塊3在其中沿X向滑動，只要頂塊4與底座6之間的距離是逐漸變化的，即可達成本發(fā)明的目的。值得注意的是，頂塊4的支撐部如具有球形表面，與鏡座12為點接觸，用以提供穩(wěn)定可靠的調(diào)整功能。圖5所示為本發(fā)明第二實施例中位置微調(diào)裝置應(yīng)用在物鏡上的結(jié)構(gòu)示意圖。請參考圖5。第二實施例與前一實施例的區(qū)別在于鏡筒11上安裝有3個或以上個數(shù)的位置微調(diào)裝置，這種安裝方式有益于將鏡片微調(diào)至同一平面。
本發(fā)明提供的位置微調(diào)裝置為ー獨立機構(gòu)，使用時僅需固定在鏡筒上即可。通過調(diào)整頂塊的高度來實現(xiàn)對鏡座位置的調(diào)整，通過設(shè)置頂塊與底座之間距離的變化幅度或螺桿與側(cè)板之間的螺紋密集程度，可以實現(xiàn)鏡片調(diào)整的幅度。該裝置調(diào)整分辨率高，可控制在微米級別以下。調(diào)整至適當(dāng)位置后，可將位置微調(diào)裝置的螺桿固定，并利用第一鎖緊裝置固定鏡座的位置，穩(wěn)定性高。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1.ー種位置微調(diào)裝置，用于微調(diào)物鏡的鏡片位置，所述物鏡包括鏡筒、鏡座和所述鏡片，所述鏡座承載所述鏡片可移動地設(shè)置在所述鏡筒上，其特征是，所述位置微調(diào)裝置設(shè)置在所述鏡筒和所述鏡座之間，所述位置微調(diào)裝置包括底座，將所述位置微調(diào)裝置固定在所述鏡筒上； 側(cè)板，與所述底座固定連接；頂塊，可沿Z向移動地設(shè)置于所述底座，所述頂塊支撐所述鏡座； 楔塊，可滑動地設(shè)置于所述底座和所述頂塊之間；以及螺桿，一端螺紋連接于所述側(cè)板，另一端固定連接于所述楔塊， 其中所述頂塊與所述底座之間的距離沿X向逐漸變化，當(dāng)沿Rx向轉(zhuǎn)動所述螺桿吋，所述螺桿帶動所述楔塊沿X向移動，所述楔塊推動所述頂塊沿Z向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置微調(diào)裝置，其特征是，還包括導(dǎo)向軸，連接所述頂塊與所述底座，約束所述頂塊僅能夠沿Z向移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置微調(diào)裝置，其特征是，所述頂塊與所述底座之間的距離沿X向逐漸減小或増大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置微調(diào)裝置，其特征是，還包括第四鎖緊裝置，自所述側(cè)板的外側(cè)面貫穿至所述螺桿的側(cè)面，與所述側(cè)板利用螺紋連接，用以鎖緊所述螺桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置微調(diào)裝置，其特征是，還包括擋板，固定于所述楔塊，所述楔塊與所述擋板形成容置腔，部分所述螺桿容置在所述容置腔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置微調(diào)裝置，其特征是，所述容置腔與所述螺桿、所述螺桿與所述擋板之間為球狀結(jié)構(gòu)。
7.一種應(yīng)用位置微調(diào)裝置的物鏡，其特征是，包括 鏡筒；鏡片；鏡座，承載所述鏡片，可移動地設(shè)置在所述鏡筒上；以及設(shè)置在所述鏡座和所述鏡筒之間的位置微調(diào)裝置，包括 底座，固定在所述鏡筒上； 側(cè)板，固定于所述底座；頂塊，可沿Z向移動地設(shè)置于所述底座，所述頂塊支撐所述鏡座； 楔塊，可滑動地設(shè)置于所述底座和所述頂塊之間；以及螺桿，螺紋連接于所述側(cè)板，固定于所述楔塊，其中所述頂塊與所述底座之間的距離沿X向逐漸變化，當(dāng)沿Rx向轉(zhuǎn)動所述螺桿吋，所述螺桿帶動所述楔塊沿X向移動，所述楔塊推動所述頂塊沿Z向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物鏡，其特征是，所述位置微調(diào)裝置為3個或以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物鏡，其特征是，還包括第一鎖緊裝置，用以當(dāng)所述位置微調(diào)裝置調(diào)整完畢后，將所述位置微調(diào)裝置固定于所述鏡座。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物鏡，其特征是，所述頂塊與所述底座之間的距離沿X向逐漸減小或増大。
全文摘要
本發(fā)明提出一種位置微調(diào)裝置，用于微調(diào)物鏡的鏡片位置。物鏡包括鏡筒、鏡座和鏡片，鏡座承載鏡片可移動地設(shè)置在鏡筒上。位置微調(diào)裝置設(shè)置在鏡筒和鏡座之間，包括底座、側(cè)板、頂塊、楔塊和螺桿。底座固定在鏡筒上。側(cè)板與底座固定連接。頂塊可沿Z向移動地設(shè)置于底座，頂塊支撐鏡座。楔塊可滑動地設(shè)置于底座和頂塊之間。螺桿螺紋連接于側(cè)板，固定于楔塊。其中頂塊與底座之間的距離沿X向逐漸變化，當(dāng)沿Rx向轉(zhuǎn)動螺桿時，螺桿帶動楔塊沿X向移動，楔塊推動頂塊沿Z向移動。本發(fā)明提出的位置微調(diào)裝置，通過將楔塊的X向移動轉(zhuǎn)變?yōu)轫攭K的Z向移動，而對鏡座進行微調(diào)，調(diào)整精度大，穩(wěn)定性好。應(yīng)用該位置微調(diào)裝置的物鏡也一并揭露。
文檔編號G02B7/02GK102590974SQ20111000829
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者夏洪發(fā), 謝志成, 雷軍, 黃玲 申請人:上海微電子裝備有限公司