一种用于亚微米紫外投影曝光镜头的制作方法

本技术涉及光学镜头，更具体地说，涉及一种用于亚微米紫外投影曝光镜头。

背景技术：

1、近年来，随着微电子制造结构集成度不断提高，以及光刻机的发展趋势，半导体工艺的不断升级，对于分辨率的要求也越来越高。同时，投影镜头的设计趋势也是不断追求更高的分辨率。这些都是为了满足印制电路板制造持续升级的需求，同时也为了提高印制电路板制造的效率和质量。这时候，高精度的掩膜版制作必不可少，而紫外投影制版镜头，作为掩膜版制作曝光流程中最为关键的设备，自然而然对分辨率也提出了更高的需求。

2、为弥补普通投影曝光制版镜头分辨率的不足，适应精密掩膜版的制作需求，需求一块可以达到亚微米级的紫外投影曝光镜头。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于亚微米紫外投影曝光镜头。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、构造一种用于亚微米紫外投影曝光镜头,包括管镜、物镜和显示芯片，沿所述显示芯片的出射光路上依次布置有第一镜组和第二镜组，通过第一镜组将显示芯片的出射光线平行化，平行化的光线进入第二镜组，第二镜组将光线聚焦到曝光面；管镜用于安装第一镜组，物镜用于安装第二镜组，所述第一镜组包括沿光路依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，所述第二镜组包括沿光路依次排列的第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜；其中所述第一透镜、第五透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十二透镜为双凸透镜，所述第二透镜、第六透镜、第十一透镜透镜为双凹透镜，所述第三透镜为正月牙透镜，所述七透镜为负月牙透镜，所述第四透镜为凸平透镜。

4、进一步的，第四透镜靠近物面为平面，靠近像面为凸面。

5、进一步的，所述物镜和管镜间设置有中间镜筒，所述中间镜筒内设有焦面探测器。

6、进一步的，所述的显示芯片为数字微镜器件dmd。

7、进一步的，所述第一镜组和第二镜组的透镜均由紫外高透材料制成。

8、进一步的，还包括套筒，所述套筒朝向管镜的一端具有敞口结构，所述套筒套设在所述管镜上，所述套筒远离所述镜筒的一端上设有顶板，所述显示芯片固定在所述顶板的朝向所述管镜的一侧；所述套筒上设有定位件，所述定位件用于将所述套筒固定在所述镜筒上的目标位置。

9、进一步的，所述管镜上设有与所述套筒对应的安装环，所述安装环朝向套筒的一侧表面设有围绕开口的环形槽，所述环形槽内设有环形硅胶条；所述套筒朝向安装环的一侧设有与所述环形槽对应的压环，所述压环上横向贯穿设置有多个固定孔，所述安装环侧壁上设有与所述固定孔对应且同径的螺孔；所述定位件为为与所述螺孔螺纹连接的螺栓，螺栓穿过所述固定孔，所述螺孔靠近所述环形槽的一端开口处设有环形台阶，所述环形台阶设有套设在所述螺栓上的减震圈。

10、本实用新型的有益效果在于：本实用新型应用了物镜加管镜的设计，采用无穷远矫正结构，可在平行光路中加入附件实现自动聚焦以及焦面探测；采用全单片设计，避免了镜头受紫外光照射过长出现的胶合粘胶老化的问题；全部采用紫外高透材料，保证整个投影系统的高透过率。镜头的制造采用定心车削工艺，保证装配同轴度优于0.1mm；因此本实用新型的紫外投影曝光镜头，实现了0.7um的分辨率，达到亚微米量级；极低的绝对畸变(小于0.1um)，可满足制版镜头的高精度需求；采用全单片设计，中心偏更易把控，可支持增加结构附件，实现自动聚焦等功能。由于物镜和管镜之间的光路保持平行，因此可以在平行光路中加入附件来实现自动聚焦和焦面探测。本实施例中的附件包括自动对焦系统和焦面探测器，通过结合自动聚焦系统和焦面探测器，可以实现高度精确的自动聚焦和焦面控制。

11、总之，使用本实用新型的紫外投影曝光镜头方案结合了多项创新特点，为光刻工艺提供了高精度、高透明度和自动调焦等功能，为微纳加工领域带来了重要的技术进步。

技术特征：

1.一种用于亚微米紫外投影曝光镜头，包括管镜(1)、物镜(2)和显示芯片(3)，其特征在于，沿所述显示芯片(3)的出射光路上依次布置有第一镜组和第二镜组，第一镜组用于将显示芯片(3)的出射光线平行化，第二镜组用于将平行化的光线聚焦到曝光面；管镜(1)用于安装第一镜组，物镜(2)用于安装第二镜组，所述第一镜组包括沿光路依次排列的第一透镜(11)、第二透镜(12)、第三透镜(13)、第四透镜(14)，所述第二镜组包括沿光路依次排列的第五透镜(21)、第六透镜(22)、第七透镜(23)、第八透镜(24)、第九透镜(25)、第十透镜(26)、第十一透镜(27)、第十二透镜(28)；其中所述第一透镜(11)、第五透镜(21)、第八透镜(24)、第九透镜(25)、第十透镜(26)、第十二透镜(28)为双凸透镜，所述第二透镜(12)、第六透镜(22)、第十一透镜(27)透镜为双凹透镜，所述第三透镜(13)为正月牙透镜，所述七透镜为负月牙透镜，所述第四透镜(14)为凸平透镜；所述物镜(2)和管镜(1)间设置有中间镜筒，所述中间镜筒内设有焦面探测器。

2.根据权利要求1所述的用于亚微米紫外投影曝光镜头，其特征在于，第四透镜(14)靠近物面为平面，靠近像面为凸面。

3.根据权利要求1所述的用于亚微米紫外投影曝光镜头，其特征在于，所述的显示芯片(3)为数字微镜器件dmd。

4.根据权利要求1所述的用于亚微米紫外投影曝光镜头，其特征在于，所述第一镜组和第二镜组的透镜均由紫外高透材料制成。

5.根据权利要求1所述的用于亚微米紫外投影曝光镜头，其特征在于，还包括套筒(4)，所述套筒(4)朝向管镜(1)的一端具有敞口结构，所述套筒(4)套设在所述管镜(1)上，所述套筒(4)远离所述镜筒的一端上设有顶板(41)，所述显示芯片(3)固定在所述顶板(41)的朝向所述管镜(1)的一侧；所述套筒(4)上设有定位件(5)，所述定位件(5)用于将所述套筒(4)固定在所述镜筒上的目标位置。

6.根据权利要求5所述的用于亚微米紫外投影曝光镜头，其特征在于，所述管镜(1)上设有与所述套筒(4)对应的安装环(6)，所述安装环(6)朝向套筒(4)的一侧表面设有围绕开口的环形槽(61)，所述环形槽(61)内设有环形硅胶条(62)；所述套筒(4)朝向安装环(6)的一侧设有与所述环形槽(61)对应的压环(42)，所述压环(42)上横向贯穿设置有多个固定孔(43)，所述安装环(6)侧壁上设有与所述固定孔(43)对应且同径的螺孔(63)；所述定位件(5)为与所述螺孔(63)螺纹连接的螺栓，螺栓穿过所述固定孔(43)，所述螺孔(63)靠近所述环形槽(61)的一端开口处设有环形台阶，所述环形台阶设有套设在所述螺栓上的减震圈(64)。

技术总结
本技术涉及一种亚微米紫外投影曝光镜头,包括管镜、物镜和显示芯片，沿所述显示芯片的出射光路上依次布置有第一镜组和第二镜组，通过第一镜组将显示芯片的出射光线平行化，平行化的光线进入第二镜组，第二镜组将光线聚焦到曝光面；管镜用于安装第一镜组，物镜用于安装第二镜组。由于物镜和管镜之间的光路保持平行，因此可以在平行光路中加入附件来实现自动聚焦和焦面探测。本实施例中的附件包括自动对焦系统和焦面探测器，通过结合自动聚焦系统和焦面探测器，可以实现高度精确的自动聚焦和焦面控制。

技术研发人员：陈铭勇
受保护的技术使用者：深圳市灿锐科技有限公司
技术研发日：20230811
技术公布日：2024/2/19