一种用于光刻机的紫外镜头的制作方法

本实用新型属于一种光学镜头，具体是一种用于光刻机进行光刻时的紫外镜头。

背景技术：

一般的光刻机（见图1），由等离子光源、收集系统、传输系统、掩膜板、紫外镜头等构成。其主要工作原理：由等离子光源发出紫外光，经收集系统收集后，传输系统照射到掩膜板上，掩膜板上的紫外光谱图形经过紫外镜头（即光刻镜头）按一定比例精确地缩印到涂有光刻胶的硅片上，经过相关后续工艺的处理后，留下所需的微形图或电路结构。其中刻制的图形精密程度，要求特别高，而图形的精密程度又主要取决于紫外镜头，紫外镜头自然成为光刻机的关重部件。

现行的光刻机紫外镜头（见图2），依次由第一透镜3、第二透镜5、第三透镜6、第四透镜7、第五透镜8、第六透镜10、第七透镜11构成，通过镜筒1、压圈2、隔圈4、长压圈9按照一定的间隔尺寸组装而成。该镜头虽然能够实现光刻功能和基本完成光刻的任务。但镜头组存在畸变大，大于1％，分辨率低，仅有100L/mm，还有应力残留大和存在渐晕像差等问题，刻线精度一般都达不到技术要求，这是行业内普遍存在的一大技术难题，此难题应该得到克服。

技术实现要素：

本实用新型要解决的主要技术问题和目的是，根据现行的光刻机紫外镜头存在的不足，设计一种新的紫外镜头，用于光刻机。从根本上克服镜头组畸变大、分辨率低的现象，达到所刻制的刻线精度符合技术指标，满足各类产品的需求。

本实用新型的主要技术方案：紫外镜头包含外镜筒、压圈、第一透镜、大隔圈、螺钉、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、内筒、小隔圈，具体结构：通过压圈、大隔圈、螺钉，在外镜筒内，按间隔尺寸，依次同轴安装第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜；通过压圈、小隔圈，按间隔尺寸将第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜，依次同轴粘接组装在内筒内，构成一个中心组；中心组再与外镜筒内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜同轴安装；最后在外镜筒的左端，通过小隔圈、压圈，按间隔尺寸与其它透镜同轴，依次安装第九透镜、第十透镜。

本实用新型通过试用证明：完全达到研制目的，采用本实用新型的光刻机，所刻制的微形图，进一步消除了畸变、场曲等像差，微形图的精密度（刻线精度）合格率达百分之百；镜头组的畸变小于0.1%，分辨率由100L/mm上升至200L/mm以上，满足了光刻机刻制精密度较高的集成电路的要求；消除了应力对透镜面型精度影响的因素，对镜头的中心组定心装配，保证了各光学元件的精确位置，使镜头发挥出最佳的光学设计水平。

附图说明

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地描述。

图1，是光刻机的工作原理示意图。

图2，是原光刻机紫外镜头的结构示意图。

图3，是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照图3，对本实用新型的主要技术方案进行说明：本实用新型包含外镜筒12、压圈13、第一透镜14、大隔圈15、螺钉16、第二透镜17 、第三透镜18、第四透镜 19、第五透镜20、第六透镜21、第七透镜22、第八透镜23、第九透镜 24、第十透镜25、内筒26、小隔圈27，具体结构：通过压圈13、大隔圈15、螺钉16，在外镜筒12内，按间隔尺寸依次同轴安装第一透镜14、第二透镜17 、第三透镜18、第四透镜 19；通过压圈13、小隔圈27，按间隔尺寸将第五透镜20、第六透镜21、第七透镜22、第八透镜23，依次同轴粘接组装在内筒26内，构成一个中心组，（中心组在光学定中心机床上进行配合组装，确保中心组的各个透镜的光学轴线重合）；中心组再与外镜筒12内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜同轴安装；最后在外镜筒12的左端，通过小隔圈27、压圈13，按间隔尺寸与其它透镜同轴，依次安装第九透镜 24、第十透镜25。

参照图3，对本实用新型的关键技术分析：1、与现有光刻机紫外镜头相比，增加了第三透镜18，进一步消除场曲像差。2、增加了第七透镜22、第八透镜23，大幅度消除光学畸变和相关的像差。3、镜筒12上制作螺纹孔，起到排气的作用，避免了第一透镜14和第二透镜17的圆柱面和镜筒12的内表面精密配合时形成压力较大的气腔，使两透镜产生应力影响透镜的面型精度。4、中心组（见内筒26镜组）采用分组高精度定中心、定间隔的装配结构，使各光学元件保持在设计的精确位置上，使投影紫外镜头能发挥出最佳的光学设计水平，自然对消球差和畸变等像差有益。

本实用新型已试用于SMEE型投影式中端光刻机、DS-2000/14G型光刻机、BG-401A型光刻机等，效果较好，所刻制的微形图和集成电路的精密度均符合技术要求，合格率达百分之百。