光刻物镜波像差检测平台针孔对准装置的研制

齐克奇

（中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，长春 130033）

投影物镜决定了投影光刻机的图形传递能力，是光刻机的核心［1-3］。波像差是影响光刻机光刻分辨率和套刻精度的一个重要因素［4］。如今随着光刻水平的不断提高，对投影物镜波像差检测设备的检测精度不断提出新的要求。目前可用于光刻机投影物镜系统波像差检测的装置包括点衍射干涉仪（Point Diffraction Interferometer）［5］、狭缝衍射干涉仪（Line Diffraction Interferometer）［6］、剪切干涉仪（Lateral Shearing Interferometer）［7］等。

本文所提到的光刻物镜波像差检测平台采用的是剪切干涉的方法，其检测原理如图1所示。该检测方法需要通过针孔衍射产生标准球面波，而针孔的直径只有1.2μm，所以对小孔的定位精度提出了很高要求，要达到纳米甚至亚纳米级的定位精度。要达到如此高的定位精度，现在普遍使用的是压电陶瓷作为驱动器，柔性铰链作为导向机构的微定位机构。而且要实现针孔的对准，该结构还应具有水平方向两个自由度的调节能力。传统的二自由度平移微位移精密定位工作台普遍为串联式结构。一般来说该结构具有结构不够紧凑，两个自由度刚度不同和驱动器跟随结构一同运动等问题。驱动器随结构一同运动，拖动其电缆所产生的振动会降低整个机构的精度。然而，并联式结构又会产生自由度耦合的问题。为解决以上问题，本文构造了一个自解耦的并联式的二维定位装置并通过有限元方法对其运动特性进行了分析。……