专利名称：一种光学焦平面补偿机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学焦平面补偿机构。
本实用新型的技术解决方案是一种光学焦平面补偿机构，其特点于它为一盘形的机械框架结构，在框架结构中，以显微物镜基线长度为直径的圆周上，分布着不同规格的光程补偿器，对径位置上的一对补偿器规格相同，其中一对的补偿量为零。
本实用新型安装在一个球面调平机构上，对准时，根据样片规格，先设定好显微物镜到掩摸间的间隙，选择匹配的补偿器对，将补偿器相对掩摸调平，这时，掩摸上的标记刚好位于显微物镜的焦平面上；记录下其成像位置后，放入样品，设定样品与掩摸之间的间隙并调平，选择补偿量为零的补偿器，显微物镜焦面下降，样品底面的标记刚好位于显微物镜焦平面上，达到焦面补偿的目的。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点取代机械调焦机构，改善了调焦过程中机械式调焦机构运动引起图像的侧向位移和焦面的判读的主观性误差，降低了其结构的复杂性和加工装调难度，降低制造成本。
本发明与现有技术相比有以下优点(1)调焦过程中，标记相对光学系统摆动及侧向位移小；(2)调焦判读客观准确，不受主观因素影响；(3)其结构简单、小巧，降低了加工装调难度和成本。
如图2所示，光程补偿器2为有两个相互平行的折射平面构成的圆形的玻璃平行平板21结构，其介质材料22均匀，两平行平面23的面形为 平行度小于0.01秒。光程补偿器的工作原理为平行平板玻璃的成像原理平行平板使像或物沿光轴向光线行进方向平移Δ=d(1-1n),]]>n为平板材料的折射率，d为平板厚度。加入补偿器后，将物镜前工作距由样片底面拉伸到掩模底面。按补偿原理，从第一焦平面到第二焦平面，引起掩摸图像侧移的因素主要是1.补偿器两平面不平行引起光轴偏转；2.补偿机构基准面与掩摸面不平行(即调平误差)引起光轴偏移；3.补偿器两平面与补偿机构基准面不平行光轴偏移。在这些因素中，因素1、3对于一装调好的补偿机构而言，是固定不变的，可作为系统误差，加一个修正量来剔除掉。对于因素2，调平误差可做到小于0.01秒，补偿器厚度不超过3毫米，假设补偿器介质的折射率为n＝1.5，这时侧向位移量δ＝0.025um。远小于所需的对准精度。另外，此结构焦面调节由计算得出，不受主观因素影响。例如，在一次底面对准过程中，曝光样品厚度为0.5mm，曝光间隙为20μm，选择补偿器材料的折射率为n＝1.5，厚度为1.08mm，其补偿量刚好为样品厚度和间隙之和。先记录掩模上的标记，如图2右边所示，放入光程补偿器2，将掩模标记调节至显微镜物镜的焦面上，用CCD记录下位置标记位置；放入样品，设定好间隙，选择补偿量为零的补偿器，显微物镜的焦面不需调节，刚好落在样品底面的标记上，如图2所示，这样就消除了机械调焦带来的侧移。
权利要求1.一种光学焦平面补偿机构，其特征在于它为一盘形的机械框架结构，在框架结构中，以显微物镜基线长度为直径的圆周上，分布着不同规格的光程补偿器，对径位置上的一对补偿器规格相同，其中一对的补偿量为零。
2.根据权利要求1所述的光学焦平面补偿机构，其特征在于所述的光程补偿器为圆形平板结构，平板面与盘形机械框架结构基准面平行。
3.根据权利要求2所述的光学焦平面补偿机构，其特征在于所述的圆形平板结构为圆形玻璃平板结构，其中两玻璃平面平行，其内部介质材料均匀。
专利摘要一种光学焦平面补偿机构，为一盘形的机械框架结构，在框架结构中，以显微物镜基线长度为直径的圆周上，分布着不同规格的光程补偿器，对径位置上的一对补偿器规格相同，其中一对的补偿量为零。本实用新型用于底面对准的双面光刻机的对准系统上，通过改变显微镜物镜和对准标记之间一定厚度的光学介质来改变物镜的前工作距，实现掩摸上的标记与样片底面上标记的对准，在调焦过程中，摆动和侧向位移小，调焦判读客观准确，操作方便，结构简单、小巧，成本低。本实用新型也可用在非接触式的测量等其他领域。
文档编号G02B21/00GK2586974SQ0228890
公开日2003年11月19日 申请日期2002年11月26日 优先权日2002年11月26日
发明者赵立新, 胡松, 张强 申请人:中国科学院光电技术研究所