[发明专利]一种超低畸变匀光DMD数字投影光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，更具体的说，特别涉及一种适合数字光处理的用于蚀刻精度或者成像精度要求较高的超低畸变匀光DMD数字投影光学系统。

背景技术

在一些高精度光刻或者成像系统中需要均匀度较高的照明系统，同时需要超低畸变的投影系统；实际工业生产中为简化生产环节、降低生产成本，正寻求一种无掩膜板投影技术来节省掩膜板的制作成本。然而，现有技术中的投影光刻的光学系统一般来说存在以下几点问题：1、照明系统均匀性差，不能满足高精度光刻的要求；2、掩膜板制作技术复杂、成本高，已有的无掩膜板投影技术不能适合制作各种微细结构元件；3、投影系统畸变较大，不能满足超高精度光刻的要求；4、综合成本比较昂贵。因此，迫切需求一种新的光学系统来解决以上提出的问题。

发明内容

鉴于上述提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种提高均匀性和精度并能有效降低成本的超低畸变匀光DMD数字投影光学系统。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种超低畸变匀光DMD数字投影光学系统，包括光源，其还包括匀光整形系统，数字微镜以及投影物镜系统，所述匀光整形系统包括导光棒、扩束透镜系统以及反射镜系统，所述光源、导光棒以及扩束透镜系统依次设于第一光轴上，所述数字微镜以及投影物镜系统依次设于位于扩束透镜系统一端的第二光轴上，且所述第一光轴与第二光轴具有夹角；其中，所述光源发出的光束经导光棒以及扩束透镜系统后，通过反射镜系统反射至数字微镜上，所述数字微镜将反射的光束经投影物镜系统成像。

优选的，所述反射镜系统包括第一反射镜以及第二反射镜，所述第一反射镜以及第二反射镜位于扩束透镜系统的一端，且所述第二反射镜位于第一反射镜的下方，所述第一反射镜与第一光轴形成一个大于40°的夹角；所述第二反射镜与第一反射镜的光轴形成一个大于40°的夹角；并且所述第一反射镜以及第二反射镜的反射光以24°的入射角入射到数字微镜的窗口上。

优选的，所述扩束透镜系统包括依次设于第一光轴上的第一正透镜、第二正透镜、第一负透镜、第三正透镜、第四正透镜。

优选的，所述第一正透镜、第二正透镜、第一负透镜、第三正透镜以及第四正透镜为普通光学玻璃或耐辐照光学玻璃。

优选的，所述第一正透镜、第二正透镜、第三正透镜以及第四正透镜为冕光学玻璃；所述第一负透镜为火石光学玻璃。

优选的，所述投影物镜系统包括依次设于第二光轴上的第五正透镜、第六正透镜、第七正透镜、第二负透镜、光阑、第八正透镜、第三负透镜、第四负透镜以及第九正透镜。

优选的，所述第五正透镜、第六正透镜、第七正透镜、第二负透镜、第八正透镜、第三负透镜、第四负透镜以及第九正透镜为普通光学玻璃或耐辐照光学玻璃。

优选的，所述第五正透镜、第六正透镜、第七正透镜、第八正透镜以及第四负透镜为冕光学玻璃；所述第二负透镜、第三负透镜以及第九正透镜为火石光学玻璃。

优选的，所述光源为光纤激光器。

优选的，所述导光棒为空心导光棒或实心导光棒。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、匀光整形系统的应用能有效提高出射光均匀度，其均匀度保持在90％以上，进而保证了光刻系统对照明均匀性的要求。

2、由于采用了超低畸变的投影物镜系统，使得本发明可以适应于制作各种微细结构原件。

3、整个投影光学系统的光源利用率高、能长时间输出稳定，且具有结构简单、可操作性及重复性好、综合成本低廉得优点。

附图说明

图1为本发明所提供的整体光学系统结构示意图；

图2为本发明所提供的投影物镜的场曲和相对畸变曲线图；

图3为本发明所提供的投影物镜的MTF曲线图；

图4为本发明所提供的投影物镜的弥散斑图。

附图标记说明：

1、光源，2、导光棒，3、扩束透镜系统，4、第一反射镜，5、第二反射镜，6、数字微镜，7、投影物镜，8、反射镜系统，31、第一正透镜，32、第二正透镜，33、第一负透镜，34、第三正透镜，35、第四正透镜，71、五正透镜，72、第六正透镜，73、第七正透镜，74、第二负透镜，75、第八正透镜，76、第三负透镜，77、第四负透镜，78、第九正透镜。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。