X射线干涉光刻光束线偏转镜系统的设计与测试-论文.pdf

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1、第22卷第8期光学精密工程VolJ22No．82014年8月OpticsandPrecisionEngineeringAug．2014文章编号1004—924X(2014)O8—2142—09X射线干涉光刻光束线偏转镜系统的设计与测试龚学鹏，卢启鹏，彭忠琦(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，吉林长春130033)摘要：介绍了上海光源x射线干涉光刻(XIL)光束线的基本情况。为实现光束线的光束偏转和光路切换，完成了其偏转镜系统的研制。分析了偏转镜系统的功能，设计了偏转镜的调节机构、切换机构和冷却结构。论述了调节机构的关键运动，即镜箱外直

2、线运动转化为超高真空内旋转运动的实现过程；讨论了切换机构重复精度与承载能力之间的关系，并完成了精密丝杆的校核。采用镜子支撑方式和冷却方式集成的方案设计了冷却结构，并通过数值模拟分析了冷却结构和冷却效果。模拟结果表明镜子子午面形误差和弧矢面形误差分别约为6．5rad和7rad。应用激光干涉仪和光电自准直仪对调节机构和切换机构进行了测试，结果表明：调节机构的线性分辨力可达0．2m，切换机构的重复精度满足设计要求。关键词：上海同步辐射光源；X射线干涉光刻；偏转镜；结构设计；精度测试中图分类号：TH744．1；TN305．7文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．

3、2O142208．2142DesignandtestingofdeflectingmirrorsystemofX-。rayinterferencelithographybeamlineGONGXue—peng。LUQi—peng。PENGZhong—qi(StateKeyLaboratoryofAppliedOptics，ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China)*C0r)es0扎dgauthor，E-mail

4、：luqp@ciomp．ac．cnAbstract：TheX—rayinterferencelithography(XIL)beamlineatShanghaiSynchrotronRadiationFa—cilitywasintroduced．Toachievethebeamdeflectionandopticalpathwayswitchofthebeamline，adeflectingmirrorsystemofXILbeamlinewasdesigned．Thefunctionofthedeflectingmirrorsystemwasanalyzeda

5、nditsadjustingmechanism，switchingmechanismandcoolingstructureweredesignedrespectively．Thekeymovementofadjustingmechanismwasdiscussed，whichisthetranslatingprocessofalinearmotionoutsidethemirrorchamberintoarotarymotioninultrahighvacuum．Then，therelationshipbetweenrepeatabilityandcarryin

6、gcapacityoftheswitchingmechanismwasanalyzed，andthestrengthofprecisionscrewwaschecked．Acoolingstructurewasdesignedbyintegratingamirrorsupportmodeandacoolingmode，andthecoolingeffectwasanalyzedbynumericalsimulationmethod．Thesimulatedresultsshowthatthemeridiandirectionslopeerrorandthesag

7、ittaldirectionslopeerrorofthedeflectionmirrorareabout6．5radand7radrespectively．Theprecisionsofadjus一收稿日期：2013-i卜12；修订日期：2014—01—07．基金项目：国家重大科学工程资助项目：上海光源工程资助项目(No．SS-06)；国家自然科学基金资助项目(No11079035)第8期龚学鹏，等：X射线干涉光刻光束线偏转镜系统的设计与测试2143tingmechanismandswitchingmechanismweretestedbyalaserinte

8、rferometeran