Ходяков Илья Витальевич, инж.-техн.; магистрант каф. электронной техники и технологии,
220033, Минск, просп. Партизанский, 2, корп. 2.
Тел.: +375 29 331-72-46.
Ilya V. Khadziakou, Process Engineer; Master’s Student at the Department of Electronic Engineering and Technology
2, Bld. 2, Partizansky Ave., Minsk, 220033.
Tel.: +375 29 331-72-46.
Макарцов И. О., инж.; магистрант каф. электронной техники и технологии,
Минск.
Ivan O. Makartsou, Engineer; Master’s Student at the Department of Electronic Engineering and Technology,
Minsk.
Современные проекционно-оптические системы, такие как DUV-литография и высокоапертурные объективы, требуют высокой точности обработки поверхностей, что делает учет механических деформаций оптических элементов особенно важным. В статье представлены результаты компьютерного моделирования деформации кварцевой двояковыпуклой линзы диаметром 195 мм под воздействием вакуума. Исследование выполнено в программных комплексах CAE (Computer-aided engineering) с различными алгоритмами расчетов. Использовалась модель линзы, спроектированная в системе CAD (Computer-aided design). Материал линзы – кварцевое стекло с модулем Юнга 72 ГПа и коэффициентом Пуассона 0,17. Установлено, что рабочий перепад давления 15 кПа вызывает неравномерную деформацию поверхности линзы с максимальными значениями от 22,59 до 23,24 нм в зависимости от алгоритма расчета. Расхождение между результатами составило 2,8 %. Установлена линейная зависимость деформации от перепада давления: при изменении перепада с 0 до 18 кПа деформация возрастает от 0,75 до 27,74 нм. Наибольшее искажение поверхности наблюдается в центральной зоне линзы, что критично для интерферометрических измерений, требующих точности в нанометровом диапазоне. Результаты подчеркивают необходимость корректировки параметров вакуумного крепления для минимизации деформаций и повышения качества обработки оптических поверхностей.
Modern projection optical systems, such as DUV lithography and high-numerical-aperture objectives, require extremely high surface machining accuracy, making the consideration of mechanical deformations of optical elements particularly critical. This paper presents the results of a computer simulation of the deformation of a 195 mm diameter fused silica biconvex lens under vacuum. The study was performed in CAE (Computer-aided engineering) software suites employing different calculation algorithms. A lens model designed in a CAD (Computer-aided design) system was used. The lens material is fused silica with a Young’s modulus of 72 GPa and a Poisson’s ratio of 0.17. It was established that an operational pressure differential of 15 kPa causes non-uniform deformation of the lens surface, with maximum values ranging from 22.59 to 23.24 nm, depending on the calculation algorithm. The discrepancy between the results was 2.8 %. A linear dependence of deformation on the pressure differential was established: as the pressure differential changes from 0 to 18 kPa, the deformation increases from 0.75 to 27.74 nm. The greatest surface distortion is observed in the central zone of the lens, which is critical for interferometric measurements requiring nanometer-level accuracy. The results underscore the necessity of adjusting vacuum mounting parameters to minimize deformations and improve the quality of optical surface machining.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.