[发明专利]一种用于光刻机的低应力窄带紫外镜头

说明书

本发明涉及紫外光刻机用的镜头设计、制造和装调技术领域，具体为一种用于光刻机的低应力窄带紫外镜头，该设计包括前镜组、中间镜组、光栏组、偏心调整机构组和后镜组，中间镜组镜框的偏心圆柱面与后镜组镜框配合，以及外偏心镜框与后镜组镜框配合形成双偏心结构，调整中间镜组镜框和外偏心镜框之间的位置关系以满足双偏心调整机构组光轴与中间镜组光轴重合，偏心机构压圈边缘固定于后镜组镜框上，将内偏心镜框、外偏心镜框固定在后镜组镜框内，该镜头的所有透镜工作面均未受机械应力施加，能够很好的保证镜头成像质量，减小畸变，并能够便捷的调节透镜同轴性。

技术领域

本发明涉及紫外光刻机用的镜头设计、制造和装调技术领域，特别是涉及一种用于光刻机的低应力窄带紫外镜头。

背景技术

光刻机工作原理为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，而电路结构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。

目前应用于市场的紫外镜头由多个透镜组成的镜头组通过镜筒按照一定间隔尺寸组装而成，虽然基本能够实现光刻功能，但由于机械零件和透镜采用辊边法紧固，即将透镜装入镜框后在精密车床上用专用工具把镜框边缘挤压弯折，使其沿着透镜圆角倒角的斜面紧紧地包住透镜，这种紧固方式下透镜倍率和边缘畸变较大，镜头组成像质量低下，最终导致制备的电路难以满足系统要求。

公开号为CN207232486U的文献公开了一种用于光刻机的紫外镜头，其采用的技术方案为通过压圈、大隔圈和螺钉在外镜筒内依次同轴安装第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜；通过压圈和小隔圈同轴安装第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜构成中心组；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；最后在外镜筒一侧通过小隔圈和压圈同轴安装第九透镜、第十透镜。该方案虽用压圈法替代辊边法对透镜加以固定避免透镜工作面应力集中产生较大畸变，但通过定中心定间隔的装配结构难以使各透镜保持在设计的精确的同轴性，且该紫外镜头安装完毕后难以调整镜头倍率误差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于光刻机的低应力窄带紫外镜头光机装置，能够解决透镜应力导致镜头成像质量低，畸变大，成品率低等的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种用于光刻机的低应力窄带紫外镜头，该设计包括前镜组、中间镜组、光栏组、偏心调整机构组和后镜组，其中：

前镜组由前镜组镜框和第一透镜组成，所述前镜组镜框头部内设置第一透镜。

中间镜组由中间镜组镜框、第二透镜、第三透镜和第四透镜组成，所述中间镜组镜框内依次向后设置第二透镜、第三透镜和第四透镜，中间镜组镜框外表面采用偏心圆柱面；

光栏组由光栏组镜框、光栏和光栏压圈组成，所述光栏头部由光栏压圈固定在光栏组镜框内；

偏心调整机构组由内偏心镜框、外偏心镜框、第五透镜、第六透镜和第七透镜组成，所述内偏心镜框和外偏心镜框旋转连接，外偏心镜框内表面设置为偏心圆柱面；内偏心镜框内依次向后设置第五透镜、第六透镜和第七透镜；

后镜组由后镜组镜框、第八透镜和后镜组压圈组成，所述前镜组镜框与后经组镜框通过螺栓连接，后经组镜框内依次向后设置中间镜组镜框、光栏组镜框和外偏心镜框；中间镜组镜框的偏心圆柱面与后镜组镜框配合，以及外偏心镜框与后镜组镜框配合形成双偏心结构，调整中间镜组镜框和外偏心镜框之间的位置关系以满足双偏心调整机构组光轴与中间镜组光轴重合，偏心机构压圈边缘固定于后镜组镜框上，将内偏心镜框、外偏心镜框固定在后镜组镜框内；所述后镜组镜框尾部内设置第八透镜并由后镜组压圈固定。

所述中间镜组镜框设置有定位螺孔，所述定位螺孔设置在第二透镜、第三透镜和第四透镜圆周四侧。通过在定位螺孔中的调节螺栓以调整透镜的同轴性。