仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
Chinese Journal of Scientific Instrument
2015年
10期
2347-2354
,共8页
X射线干涉光刻%热分析%数值模拟%同步辐射
X射線榦涉光刻%熱分析%數值模擬%同步輻射
X사선간섭광각%열분석%수치모의%동보복사
X-ray interference lithography%thermal analysis%numerical simulation%synchrotron radiation
为了保证上海光源X射线干涉光刻光束线的稳定性,减小热变形对实验结果的影响,对X射线干涉光刻光束线的3个关键光学元件——偏转镜、聚焦镜和精密四刀狭缝进行热-结构耦合分析.首先,计算偏转镜、聚焦镜和精密四刀狭缝所承载的功率密度;然后,建立其有限元模型;最后,获得光学元件的温度场和热变形的结果.结果表明,偏转镜和聚焦镜采用间接水冷方式可有效抑制热变形,冷却后的最大面形误差分别为7.2 μrad和9.2 μrad.精密四刀狭缝未冷却时,刀片组件温度介于271.56~273.27℃,刀口热变形为0.19 mm,直线导轨热变形为0.08 mm;经过铜辫子冷却后,刀片组件温度降至22.24 ~23.94℃,刀口热变形降至0.2 μm,直线导轨热变形降至0.1 μm;采用影像法和接触探头法测试后,刀口直线度、平行度和重复精度均满足技术要求.偏转镜、聚焦镜和精密四刀狭缝的热变形通过间接水冷和铜辫子的冷却方式可以得到很大程度的抑制,进而保证光斑质量.
為瞭保證上海光源X射線榦涉光刻光束線的穩定性,減小熱變形對實驗結果的影響,對X射線榦涉光刻光束線的3箇關鍵光學元件——偏轉鏡、聚焦鏡和精密四刀狹縫進行熱-結構耦閤分析.首先,計算偏轉鏡、聚焦鏡和精密四刀狹縫所承載的功率密度;然後,建立其有限元模型;最後,穫得光學元件的溫度場和熱變形的結果.結果錶明,偏轉鏡和聚焦鏡採用間接水冷方式可有效抑製熱變形,冷卻後的最大麵形誤差分彆為7.2 μrad和9.2 μrad.精密四刀狹縫未冷卻時,刀片組件溫度介于271.56~273.27℃,刀口熱變形為0.19 mm,直線導軌熱變形為0.08 mm;經過銅辮子冷卻後,刀片組件溫度降至22.24 ~23.94℃,刀口熱變形降至0.2 μm,直線導軌熱變形降至0.1 μm;採用影像法和接觸探頭法測試後,刀口直線度、平行度和重複精度均滿足技術要求.偏轉鏡、聚焦鏡和精密四刀狹縫的熱變形通過間接水冷和銅辮子的冷卻方式可以得到很大程度的抑製,進而保證光斑質量.
위료보증상해광원X사선간섭광각광속선적은정성,감소열변형대실험결과적영향,대X사선간섭광각광속선적3개관건광학원건——편전경、취초경화정밀사도협봉진행열-결구우합분석.수선,계산편전경、취초경화정밀사도협봉소승재적공솔밀도;연후,건립기유한원모형;최후,획득광학원건적온도장화열변형적결과.결과표명,편전경화취초경채용간접수랭방식가유효억제열변형,냉각후적최대면형오차분별위7.2 μrad화9.2 μrad.정밀사도협봉미냉각시,도편조건온도개우271.56~273.27℃,도구열변형위0.19 mm,직선도궤열변형위0.08 mm;경과동변자냉각후,도편조건온도강지22.24 ~23.94℃,도구열변형강지0.2 μm,직선도궤열변형강지0.1 μm;채용영상법화접촉탐두법측시후,도구직선도、평행도화중복정도균만족기술요구.편전경、취초경화정밀사도협봉적열변형통과간접수랭화동변자적냉각방식가이득도흔대정도적억제,진이보증광반질량.