光刻投影物镜整体式XY微调整机构设计

摘要

针对光刻投影物镜XY补偿镜调整量程小、调整精度高的特点,设计了一种XY微位移并联调整机构。首先,分析圆弧形铰链切口厚度、切口半径和高度对柔度系数的影响,以指导铰链结构设计。接着,基于柔度矩阵法分析了机构各个支链的柔度和整体柔度。最后,计算了机构的输出耦合误差,并将柔度矩阵法得到的理论值和有限元法得到的结果对比。结果表明:机构在±50 N的驱动力范围内,可以实现运动行程±40.997μm,X向调整引入的Y向耦合误差小1%,机构完全解耦。由柔度矩阵法和有限元法得到的机构柔度分别为2.537μm/N和2.934μm/N,偏差为13.531%。50 N调整力作用后的镜片上表面面形未去除power前PV值为2.684 nm,RMS为0.524 nm;去除power后PV值为2.433 Nm,RMS值为0.476 nm,并且面形主要为像散。该机构满足设计指标,符合光刻投影物镜高精度XY补偿要求。