专利名称：光刻物镜自动气压补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种光刻物镜自动气压补偿装置，属于高分辨力投影光刻物镜像质稳定性控制技术。
IC制造设备投影光刻机的光刻分辨力的提高依赖于光刻物镜数值孔径NA的增大和工作波长λ的减小，NA的增大和λ的减小，使环境气压的变化对光刻物镜焦面位置、成像倍率和畸变漂移的影响变得十分突出。国外有的光刻机为了捕捉焦面漂移，采取测量环境气压变化，对焦面位置进行修正补偿。这种技术的缺陷是只能对数值孔径不是十分大(NA＜0.5)的物镜粗略补偿焦面位置，而且也不能补偿成像倍率和畸变的漂移。
本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，而提供一种能自动控制光刻物镜内腔气压变化，由此而克服物镜的焦面位置、倍率和畸变受气压变化产生漂移的光刻物镜自动气压补偿装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术措施实现由光刻物镜、气容缸、压力传感器、单片机以及电磁阀和气源组成自动气压补偿装置，光刻物镜内各个光学透镜之间的空间由内部通道连通而构成与外界大气严密隔绝的内腔，通过管道分别与压力传感器和气容缸的左腔相连，气容缸的左腔和右腔由隔板及膜片分隔开，气容缸的右腔经一路管道连接进气阀、限压阀、压缩气源，经另一路管道连接放气阀、限压阀、真空源。检测气压信号的传感器经信号处理放大电路串联连接A/D转换和单片机，根据检测信号控制进气、放气的单片机的输出连接到进气阀和放气阀。
本实用新型也可以由以下技术措施实现在光刻物镜自动气压补偿装置的气容缸内，可以左右伸缩移动以平衡气容缸左右腔气压，并可阻止左右两腔气体发生流通的膜片密封固定在隔板上。
本实用新型还可通过以下技术措施实现可根据操作者要求而设置光刻物镜自动气压补偿装置气压控制设定值的主机连接到单片机。
本实用新型相比已有技术具有以下优点由于将光刻物镜内腔与外界严密隔开并自动控制物镜内腔气压，且在1大气压±0.2大气压范围内，控制精度达到±0.005个大气压，因此克服了高分辨力光刻物镜的焦面、倍率和畸变受环境气压变化而产生的漂移，提高了超微图形光刻质量，光刻机图形制作成品率也得到了提高。另外，光刻物镜自动气压补偿装置单独使用气源并与外界隔离，因此，物镜腔内空气干燥清洁，保护了光学透镜表面不受影响。光刻物镜气压自动补偿装置的控制值可根据操作者要求预先设置，故使用方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型光刻物镜气压补偿装置实施例的结构图。
图2为本实用新型电气控制原理图。
如
图1所示，光刻物镜1内的各光学透镜之间的空间，由内部通道2连通而构成与外界大气严密隔绝的内腔，内腔通过管道20与压力传感器3相连，并通过管道21与气容缸4的左腔22相连；气容缸4的左腔22和右腔23由中间隔板5隔开，密封固定在隔板5上的膜片6可左右伸缩移动，可让气容缸4左右两腔的气压达到平衡，并阻止左右腔之间发生气体流通。右腔23通过管道24连接进气电磁阀7、限压阀9和压缩气源11，并通过管道25连接放气电磁阀8、限压阀10和真空源12。当物镜内腔气压偏离预先设置值时，压力传感器3输出信号送入单片机16，或者操作者需要改变气压值时通过主机15将所需气压值送入单片机16，被单片机16控制的进气电磁阀7或放气电磁阀8打开，气体由压缩气源11经限压阀9和管道24流入气容缸右腔23，或经管道25和限压阀10流出到真空源12，随着气容缸右腔23中气压压力升高或降低，推动膜片6左移或右移，使气容缸左腔22与物镜内腔的气压同时上升或降低，气压逐步达到零偏差值或要求的所需值，从而保证气压恒定。
如图2所示将气压误差值转换为电压值的压力传感器3连接到处理放大电路13，再经A/D转换14连接单片机16，可输入控制设定值的主机15连接到单片机16，单片机根据气压误差值或要求的气压值控制进气电磁阀7或放气电磁阀8。
权利要求1.一种光刻物镜自动气压补偿装置，由光刻物镜(1)、压力传感器(3)、单片机(16)以及进气电磁阀(7)、放气电磁阀(8)和气源(11)组成，其特征在于由内部通道(2)连通光刻物镜(1)内的各光学透镜之间的空间而构成与外界大气严密隔绝的内腔，通过管道(20)和管道(21)分别与压力传感器(3)和气容缸(4)的左腔(22)相连，气容缸(4)的左腔(22)和右腔(23)之间由隔板(5)和膜片(6)分开，右腔(23)经管道(24)和管道(25)分别连接进气电磁阀(7)、限压阀(9)、压缩气源(11)和放气电磁阀(8)、限压阀(10)、真空源(12)；将气压信号转换为电信号的压力传感器(3)经放大处理电路(13)串联连接A/D转换(14)和单片机(16)的输出，连接到进气电磁阀(7)和放气电磁阀(8)。
2.根据权利要求1所述的光刻物镜自动气压补偿装置，其特征在于气容缸(4)内可左右伸缩移动以平衡气容缸左腔(22)和右腔(23)气压，并可阻止左右两腔气体流通的膜片(6)密封固定在隔板(5)上。
3.根据权利要求1和2所述的光刻物镜自动气压补偿装置，其特征在于可根据操作者要求而设置气压控制值的主机(15)和单片机(16)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种光刻物镜自动气压补偿装置,它克服了现存技术只能对数值孔径不大的物镜进行环境气压引起的焦面漂移补偿的缺陷。它由内部通道连通光刻物镜内的各透镜而形成与外界大气隔绝的内腔,采用压力传感器检测、单片机控制电路控制内腔气压,使其达到设定值或零偏差值,故该装置可用于对数值孔径较大,工作波长较短的光刻物镜受环境气压影响引起的焦面、倍率和畸变漂移进行控制。
文档编号G02B13/26GK2411494SQ9923242
公开日2000年12月20日 申请日期1999年8月24日 优先权日1999年8月24日
发明者陈旭南, 余国彬, 张津, 罗先刚 申请人:中国科学院光电技术研究所