一种光束监测装置的制作方法

本发明涉及光刻机，具体涉及一种光束监测装置。

背景技术：

1、在光刻机照明系统中，arfi准分子激光器输出光束存在位置和指向的漂移，激光器输出光束经过长距离传输后，其位置和指向也会受到地基振动、环境气流等的影响而产生偏移，该影响使得入射于照明系统的光束的位置与指向也会随时间而发生漂移，因此需要对arfi准分子激光器输出的光束在传输过程中的位置和指向进行监测，以保证曝光过程中在硅片面得到光强分布均匀且稳定的照明光场。

2、现有的光束监测装置能够实现光束的位置和指向的监测，但是，其结构呈分离式设计，结构庞大，而光刻机照明系统的整体空间有限，如果光束监测装置过于庞大，则容易造成光刻机照明系统的整体结构庞大，进而造成光刻机整体结构庞大，从而使得光刻机整体结构大而且笨重。

技术实现思路

1、针对现有光束监测装置的结构缺陷，本申请提供一种光束监测装置，通过设计一体式基架，使相关光学元件安装于该一体式基架上，从而使光束监测装置整体结构紧凑、体积小、重量轻。

2、本发明技术方案如下：

3、本发明提供一种光束监测装置，包括：基架、位置监测组件、角度监测组件和若干个光学元件；

4、所述基架为一体成型结构，所述基架开设有光束入射通道、监测光束传输通道；

5、所述光束入射通道设置于主光路中，所述监测光束传输通道相对所述光束入射通道设置，且所述监测光束传输通道的光轴方向偏离主光路的光轴方向；

6、所述个光学元件包括耦合分光镜，所述耦合分光镜设置于所述光束入射通道内且朝向所述监测光束传输通道倾斜设置，以将主光路中的部分光束反射至所述监测光束传输通道内；

7、所述位置监测组件和角度监测组件相对所述监测光束传输通道设置，以对所述监测光束传输通道内的光束进行位置和角度监测，进而实现对主光路中的光束进行位置监测和角度监测。

8、进一步优选的，所述监测光束传输通道包括第一光束传输通道、第二光束传输通道和分光通道；所述光学元件还包括第一反射镜和分光镜；

9、所述第一光束传输通道相对所述光束入射通道设置，且所述第一光束传输通道的光轴方向偏离主光路的光轴方向；

10、所述第二光束传输通道相对所述第一光束传输通道设置，且所述第二光束传输通道的光轴方向偏离所述第一光束传输通道的光轴方向；

11、所述第一反射镜设置于所述第一光束传输通道内，且朝向所述第二光束传输通道倾斜设置，用于将所述第一光束传输通道内的光束反射至所述第二光束传输通道；

12、所述分光通道相对所述第二光束传输通道设置，所述分光镜设置于所述分光通道内，且朝向所述第二光束传输通道倾斜设置，用于将所述第二光束传输通道内的光束进行分光和反射，其中，分光的光束进入所述位置监测组件，反射的光束进入所述角度监测组件。

13、进一步优选的，所述第一光束传输通道的光轴方向与所述主光路的光轴方向垂直，所述第二光束传输通道的光轴方向与所述第一光束传输通道的光轴方向垂直。

14、进一步优选的，所述分光通道内开设有位置监测通道和角度监测通道；所述位置监测组件相对所述位置监测通道设置，所述角度监测组件相对所述角度监测通道设置，所述光学元件还包括第一透镜、第二透镜、第二反射镜；

15、所述第一透镜设置于所述位置监测通道内，用于将所述分光镜的分光光束聚焦至所述位置监测组件，以使所述位置监测组件进行光束位置监测；

16、所述第二透镜和第二反射镜分别设置于所述角度监测通道内，所述第二透镜用于将所述分光镜的反射光束进行聚焦，所述第二反射镜用于将聚焦后的反射光束再次反射至所述角度监测组件，以使所述角度监测组件进行光束角度监测。

17、进一步优选的，所述位置监测通道的光轴方向与所述第二光束传输通道的光轴方向同轴，所述角度监测通道的光轴方向与所述第二光束传输通道的光轴方向平行。

18、进一步优选的，所述耦合分光镜、第一反射镜、分光镜、第二反射镜均由外向内安装于所述基架上。

19、进一步优选的，所述耦合分光镜、第一反射镜、分光镜、第二反射镜分别向所述基架的内部倾斜设置。

20、进一步优选的，所述光学元件还包括第三透镜，所述第三透镜设置于所述第一光束传输通道内。

21、进一步优选的，所述耦合分光镜采用可调解式安装，所述第三透镜、第一反射镜、分光镜、第一透镜、第二透镜、第二反射镜分别采用固定式安装。

22、进一步优选的，所述第三透镜和第一透镜构成双远心测量光路，以将光斑成像于所述位置监测组件，所述第三透镜和第二透镜构成二次聚焦光路，以将光斑成像于所述角度监测组件。

23、依据上述实施例的光束监测装置，由于设计一体式基架，该基架上开设有光束入射通道、监测光束传输通道，通过耦合分光镜将主光路中的部分光束反射至监测光束传输通道内，并采用位置监测组件和角度监测组件对光束的位置和角度进行监测，且相关光学元件是嵌入式安装于基架内，使得光束监测装置整体结构体积小、结构简单、重量轻、空间约束小。

技术特征：

1.一种光束监测装置，其特征在于，包括：基架、位置监测组件、角度监测组件和若干个光学元件；

2.如权利要求1所述的光束监测装置，其特征在于，所述监测光束传输通道包括第一光束传输通道、第二光束传输通道和分光通道；所述光学元件还包括第一反射镜和分光镜；

3.如权利要求2所述的光束监测装置，其特征在于，所述第一光束传输通道的光轴方向与所述主光路的光轴方向垂直，所述第二光束传输通道的光轴方向与所述第一光束传输通道的光轴方向垂直。

4.如权利要求2所述的光束监测装置，其特征在于，所述分光通道内开设有位置监测通道和角度监测通道；所述位置监测组件相对所述位置监测通道设置，所述角度监测组件相对所述角度监测通道设置，所述光学元件还包括第一透镜、第二透镜、第二反射镜；

5.如权利要求4所述的光束监测装置，其特征在于，所述位置监测通道的光轴方向与所述第二光束传输通道的光轴方向同轴，所述角度监测通道的光轴方向与所述第二光束传输通道的光轴方向平行。

6.如权利要求4所述的光束监测装置，其特征在于，所述耦合分光镜、第一反射镜、分光镜、第二反射镜均由外向内安装于所述基架上。

7.如权利要求6所述的光束监测装置，其特征在于，所述耦合分光镜、第一反射镜、分光镜、第二反射镜分别向所述基架的内部倾斜设置。

8.如权利要求4所述的光束监测装置，其特征在于，所述光学元件还包括第三透镜，所述第三透镜设置于所述第一光束传输通道内。

9.如权利要求8所述的光束监测装置，其特征在于，所述耦合分光镜采用可调解式安装，所述第三透镜、第一反射镜、分光镜、第一透镜、第二透镜、第二反射镜分别采用固定式安装。

10.如权利要求8所述的光束监测装置，其特征在于，所述第三透镜和第一透镜构成双远心测量光路，以将光斑成像于所述位置监测组件，所述第三透镜和第二透镜构成二次聚焦光路，以将光斑成像于所述角度监测组件。

技术总结
一种光束监测装置，包括：基架、位置监测组件、角度监测组件和若干个光学元件；基架为一体成型结构，开设有光束入射通道、监测光束传输通道；光束入射通道设置于主光路中，监测光束传输通道相对光束入射通道设置，且监测光束传输通道的光轴方向偏离主光路的光轴方向；光学元件包括耦合分光镜，耦合分光镜设置于光束入射通道内且朝向监测光束传输通道倾斜设置，以将主光路中的部分光束反射至监测光束传输通道内；位置监测组件和角度监测组件相对监测光束传输通道设置，以对监测光束传输通道内的光束进行位置和角度监测，进而实现对主光路中的光束进行位置监测和角度监测。本申请提供的光束监测装置结构紧凑、体积小巧、重量轻，空间约束小。

技术研发人员：顾天立,陈浩然,张善华,刘李
受保护的技术使用者：上海镭望光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12