CN115255991B - 一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，涉及光学半导体仪器加工技术领域。本发明所述包括底座和连接座，所述连接座固定于底座上，所述底座用于与工作台连接，所述连接座上设置有一个固定面，所述固定面与所述底座的底面平行，所述固定面上设置有定位结构，所述定位结构用于对离轴抛物镜进行定位，所述定位结构的中心与所述夹具的重心之间在水平方向上存在间距，在离轴抛物镜与定位结构连接的情况下，所述离轴抛物镜与夹具的整体结构的重心位于整体结构在水平方向上的中心上。离轴抛物镜与夹具的整体结构的重心能够居中，避免了加工离轴抛物镜时因重心不居中而导致精度下降的情况出现。

Description

一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装

技术领域

本发明属于光学半导体仪器加工技术领域，特别是涉及一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装。

背景技术

光刻掩膜版是光刻工艺中常用的图形母版，光刻掩膜版通常采用石英基片等材料进行加工制成。在光刻掩膜版生产加工对视场的要求很高，因此在光刻掩膜版加工时，通常会使用到离轴抛物镜。离轴抛物镜是一种抛物面的反射镜，是一种用于反射光的光学仪器，具有视场大的特点。也正是因为具有视场大的特点，因此在光刻掩膜版加工时会使用到离轴抛物镜。离轴抛物镜本身的材质通常会采用铜，而离轴抛物镜的抛物面也是在铜柱上加工出来的，加工时需要先在铜柱上加工一个斜面，再在斜面上加工出离轴抛物镜。

光学仪器的镜面加工精度要求高，离轴抛物镜的作用是将光反射到一点，因此对离轴抛物镜的镜面进行加工时也需要高精度加工。由于离轴抛物镜本身的镜面是一个倾斜的抛物面，而离轴抛物镜本身的材质为铜，所以在对镜面加工时，离轴抛物镜配装装夹后的重心并不在水平方向的中心上，配装后的重心不居中，在加工刀具对镜面进行加工时，就会使整个配装装夹的结构出现倾斜，导致加工出的镜面不精确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，解决离轴抛物镜的加工因重心不居中而导致精度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现的：

一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，所述包括底座和连接座，所述连接座固定于底座上，所述底座用于与工作台连接，所述连接座上设置有一个固定面，所述固定面与所述底座的底面平行，所述固定面上设置有定位结构，所述定位结构用于对离轴抛物镜进行定位，所述定位结构的中心与所述夹具的重心之间在水平方向上存在间距，在离轴抛物镜与定位结构连接的情况下，所述离轴抛物镜与夹具的整体结构的重心位于整体结构在水平方向上的中心上。夹具的重心与定位结构的中心在水平方向上存在距离，在将离轴抛物镜与定位结构连接后，整体结构的重心位置是位于夹具重心与定位结构中心之间的。因此，本发明是利用夹具本身重心的偏移来平衡离轴抛物镜重心的偏移。在固定离轴抛物镜时，离轴抛物镜的重心、定位结构的中心和夹具的重心位于同一直线上，因此在离轴抛物镜固定在夹具上后，离轴抛物镜与夹具的整体结构的重心也在所述的直线上。

本发明的夹具与离轴抛物镜的型号是固定对应的，也就是一种型号的离轴抛物镜对应一个夹具，从而确保夹具在对离轴抛物镜进行固定时可以将整体结构的重心位置控制在居中的位置。

本发明具有以下有益效果：

本发明利用夹具本身的重心和定位结构之间的位置偏移，使得离轴抛物镜在固定在夹具上后，离轴抛物镜与夹具的整体结构的重心能够居中，避免了加工离轴抛物镜时因重心不居中而导致精度下降的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个视角下的结构示意图；

图2为本发明的另一个视角下的结构示意图；

图3为本发明的又一个视角下的结构示意图；

图4为本发明的主视图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明与离轴抛物镜连接后的主视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座，2、连接座，3、定位凸台，4、定位销孔，5、第二固定孔，6、离轴抛物镜，101、斜板，102、底板，103、第一固定孔，104、安装孔，201、退刀缺口，202、安装轴，203、顶面，204、固定面，205、配重缺口。

具体实施方式

下面结合附图，通过本发明实施例的具体实现方式，对本发明技术方案进行清楚、完整地说明。

请参阅图1-5所示，本发明为一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，所述包括底座1和连接座2，所述连接座2固定于底座1上，所述底座1用于与工作台连接，所述连接座2上设置有一个固定面204，所述固定面204与所述底座1的底面平行，所述固定面204上设置有定位结构，所述定位结构用于对离轴抛物镜6进行定位，所述定位结构的中心与所述夹具的重心之间在水平方向上存在间距，在离轴抛物镜6与定位结构连接的情况下，所述离轴抛物镜6与夹具的整体结构的重心位于整体结构在水平方向上的中心上。

所述固定面204与底面平行，而底面与工作台连接，也就使得离轴抛物镜6在与固定面204连接时，是固定在水平面上，这样设置用于确保离轴抛物镜6被加工时的角度得到控制。只需要确保与底面连接的工作台的水平度，就可以确保离轴抛物镜6的水平度。保证离轴抛物镜6底面的水平度，是离轴抛物镜6加工精度的一个关键因素。

再保证了离轴抛物镜6的水平度后，需要确保离轴抛物镜6在加工过程中的加工精度。在加工刀具作用座离轴抛物镜6的镜面上时，若此时离轴抛物镜6与夹具的整体重心偏移严重，那么狠容易导致离轴抛物镜6在刀具作用下发生偏移、倾倒，导致离轴抛物镜6的镜面加工精度不够。因此在设置夹具重心和定位结构的位置时，所述夹具重心与定位结构的中心在水平方向上并不重合，夹具的重心与定位结构的中心之间存在距离。那么在定位结构承受额外的重力时，夹具的重心也就会向定位结构中心的方向移动。即离轴抛物镜6固定在定位结构上时，会使得离轴抛物镜6和夹具的整体结构的重心位于居中的位置。当整体结构的重心居中时，此时加工刀具作用在镜面上时，也就不会出现偏移、倾倒的问题。从而确保了离轴抛物镜6镜面的精度符合要求。

离轴抛物镜6的镜面精度符合要求，才能够在光刻掩膜版的加工过程中提供稳定的大视场的光环境，从而确保光刻掩膜版的加工精度。

优选地，所述底座1包括一块底板102和一块斜板101，所述底板102的一侧与斜板101的底侧连接，所述底板102上设置有若干第一固定孔103，所述斜板101上设置有用于固定连接座2的安装孔104。在底板102与工作台连接时，可以采用螺栓配合第一固定孔103进行固定。

所述连接座2为一个圆柱体，所述连接座2的底面上设置有安装轴202，所述安装轴202用于与安装孔104配合，所述连接座2通过安装轴202固定于安装孔104上。由于安装孔104位于斜板101上，所述安装孔104的轴线与斜板101的表面垂直，因此连接座2与底座1连接时，连接座2也是倾斜设置的。所述连接座2底部的安装轴202与安装孔104连接为固定连接，安装轴202与安装孔104之间不会发生相对转动。安装轴202与安装孔104之间可以采用过盈配合，也可以在安装孔104和安装轴202之间设置键，用于防止安装轴202相对安装孔104转动。

由于固定面204是一个水平面，而圆柱状的连接座2是倾斜设置的。因此在所述连接座2的轴线处于竖直的状态下，所述固定面204为一个位于连接座2顶部的斜面，所述固定面204与连接座2的顶面203相交，所述固定面204与顶面203相交的连线与连接座2的轴线相交。而在连接座2与底座1连接时，连接座2的顶面203为一个斜面。

所述固定面204的形状为半椭圆形，所述固定面204远离安装轴202的一端加工有用于减小重量的配重缺口205。所述配重缺口205是用于减少误差，若在底座1与连接座2都已经生产加工完毕，在离轴抛物镜6固定于夹具上后的整体重心依然偏向离轴抛物镜6的一侧，则可以继续切割配重缺口205，通过减小连接座2靠近离轴抛物镜6一侧的重量来平衡重心的位置。

固定面204的形状为半椭圆形，那么连接座2顶面203的形状为半圆形。

所述连接座2与底座1连接的状态下，所述顶面203的顶部加工有用于进刀和退刀的退刀缺口201。所述退刀缺口201的高度低于离轴抛物镜6镜面最低端的高度，使得连接座2不会对加工刀具的移动造成阻挡。而所述底座1的斜板101的顶部不高于退刀缺口201的高度，确保底座1也不会对加工刀具的移动造成影响，使得加工刀具能够正常进刀和退刀。

与配重缺口205同理，退刀缺口201会造成夹具和离轴抛物镜6的整体结构的重心偏移，因此退刀缺口201也可以用于调节整体结构的重心。当夹具与离轴抛物镜6的整体结构的重心偏向底座1的斜板101一侧时，则可以通过切割削减退刀缺口201，使整体结构的重心向离轴抛物镜6的一侧移动。

离轴抛物镜6通过定位结构进行定位和固定，所述定位结构包括定位凸台3、定位销孔4和第二固定孔5，所述定位销孔4和第二固定孔5位于定位凸台3的四周。定位凸台3用于对离轴抛物镜6的轴线进行定位，所述离轴抛物镜6底部设置有与定位凸台3匹配的凹槽，使得定位凸台3能够***到凹槽中。所述凹槽的轴线与离轴抛物镜6的圆柱部分的轴线重合。因此定位凸台3***到离轴抛物镜6底部的凹槽中时，也就对离轴抛物镜6的轴线进行了定位。所述离轴抛物镜6底部还设置有与定位销孔4和第二固定孔5对应的销孔和螺孔。定位销孔4可以对离轴抛物镜6的圆周方向上的位置进行定位，只有在离轴抛物镜6的圆周方向符合指定方向时，设置于定位销孔4中的销才能够***到离轴抛物镜6底部的销孔中。而第二固定孔5则是用于对离轴抛物镜6进行固定。在离轴抛物镜6由定位凸台3和定位销孔4进行定位之后，使用螺钉穿过第二固定孔5将离轴抛物镜6固定在连接座2上，实现对离轴抛物镜6的固定。

第二固定孔5的形状为台阶孔，台阶孔直径大的一端位于下侧，台阶孔的台阶部分用于卡住螺钉的螺帽。将第二固定孔5设置为台阶孔可以使用于固定离轴抛物镜6的螺钉采用相同的尺寸。因为连接座2的本体为一个倾斜设置的圆柱形，而固定面204为水平面，所以螺钉要对固定面204上的离轴抛物镜6进行固定，螺钉的轴线方向也就为竖直方向。多个第二固定孔5开设于固定面204上，第二固定孔5贯穿固定面204和连接座2的侧面，因此多个第二固定孔5的长度并不相同。为了使离轴抛物镜6的固定更方便，在固定过程中不会出现螺钉安装错位置的情况，因此最佳的选择是采用相同尺寸的螺钉，所以在加工台阶孔时控制台阶孔的台阶位置，可以使多个第二固定孔5的台阶高度相同，这样就可以采用相同尺寸的螺钉对离轴抛物镜6进行固定。

优选地，所述定位凸台3为圆柱形凸台，所述定位销孔4和第二固定孔5均具有多个，多个定位销孔4和第二固定孔5均以环形阵列的方式分布在圆柱形凸台四周，所述环形阵列的圆心在圆柱形凸台的轴线上。将定位凸台3加工为圆柱形凸台，可以避免出现加工误差而导致离轴抛物镜6无法固定在连接座2上的问题。定位孔和第二固定孔5环形设置，也使得离轴抛物镜6的固定更均匀稳固。所述定位销孔4有两个，第二固定孔5有四个。

由于第二固定孔5的方向为竖直方向，而连接座2与底座1的斜板101连接，因此第二固定孔5的下方没有任何结构的阻挡，使得用于固定离轴抛物镜6的螺钉能够轻松地穿入到第二固定孔5中。因此，底座1设置斜板101与连接座2连接，可以避免螺钉固定离轴抛物镜6时，螺钉难以穿入的问题。

Claims (7)

1.一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：所述工装包括底座（1）和连接座（2），所述连接座（2）固定于底座（1）上，所述底座（1）用于与工作台连接，所述连接座（2）上设置有一个固定面（204），所述固定面（204）与所述底座（1）的底面平行，所述固定面（204）上设置有定位结构，所述定位结构用于对离轴抛物镜（6）进行定位，所述定位结构的中心与所述工装的重心之间在水平方向上存在间距，在离轴抛物镜（6）与定位结构连接的情况下，所述离轴抛物镜（6）与工装的整体结构的重心位于整体结构在水平方向上的中心上，所述底座（1）包括一块底板（102）和一块斜板（101），所述底板（102）的一侧与斜板（101）的底侧连接，所述底板（102）上设置有若干第一固定孔（103），所述斜板（101）上设置有用于固定连接座（2）的安装孔（104）。

2.根据权利要求1所述的一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：所述连接座（2）为一个圆柱体，所述连接座（2）的底面上设置有安装轴（202），所述安装轴（202）用于与安装孔（104）配合，所述连接座（2）通过安装轴（202）固定于安装孔（104）上。

3.根据权利要求2所述的一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：在所述连接座（2）的轴线处于竖直的状态下，所述固定面（204）为一个位于连接座（2）顶部的斜面，所述固定面（204）与连接座（2）的顶面（203）相交，所述固定面（204）与顶面（203）相交的连线与连接座（2）的轴线相交。

4.根据权利要求3所述的一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：所述固定面（204）的形状为半椭圆形，所述固定面（204）远离安装轴（202）的一端加工有用于减小重量的配重缺口（205）。

5.根据权利要求3所述的一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：所述连接座（2）与底座（1）连接的状态下，所述顶面（203）的顶部加工有用于进刀和退刀的退刀缺口（201），所述退刀缺口（201）的高度低于离轴抛物镜（6）镜面最低端的高度。

6.根据权利要求1所述的一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：所述定位结构包括定位凸台（3）、定位销孔（4）和第二固定孔（5），所述定位销孔（4）和第二固定孔（5）位于定位凸台（3）的四周。

7.根据权利要求6所述的一种光刻掩膜版大视场检测用离轴抛物镜精控工装，其特征在于：所述定位凸台（3）为圆柱形凸台，所述定位销孔（4）和第二固定孔（5）均具有多个，多个定位销孔（4）和第二固定孔（5）均以环形阵列的方式分布在圆柱形凸台四周，所述环形阵列的圆心在圆柱形凸台的轴线上。