一种直写式曝光机用双分镜头制造技术

本实用新型专利技术涉及激光曝光技术，具体涉及一种直写式曝光机用双分镜头。现有技术中，一个DMD只能输出一个扫描条带。本实用新型专利技术包括两组相互轴对称的棱镜组合，每组棱镜组合均由一个Y轴向导光棱镜、一个X轴向导光棱镜以及一个错位微调棱镜连接组成。图像光线射向本实用新型专利技术两个Y轴向导光棱镜的顶面，两个Y轴向导光棱镜将光线沿着Y轴向导向两边，然后分别射入X轴向导光棱镜，光线接着从X轴向导光棱镜射往错位微调棱镜。这个过程中，图像经Y轴向导光棱镜分成两等份，并且在y方向上分离，X轴向导光棱镜使得两部分图像产生x方向上错位，通过错位微调棱镜微调x和y方向上错位的距离，使一个DMD形成两个扫描带，成倍地提高了单DMD所覆盖的面积。

【技术实现步骤摘要】
一种直写式曝光机用双分镜头
本技术涉及激光曝光技术，具体涉及一种直写式曝光机用双分镜头。
技术介绍
在半导体以及PCB制造的激光直写光刻领域，采用激光直接影像技术的扫描曝光原理如下：采用数字微镜装置(DigitalMicromirrorDevice，简称DMD)的微镜片高速翻转能力，结合适当的光源和投影光学系统，当微镜片为ON时，出射光会投射到基底，当微镜片为OFF时，出射光将射出光路，在基底没有出射光。通过连续向DMD投射均匀光，同时实时、集体改变微镜片阵列的开关状态，达到在基板上曝光不同图案的目的。目前，DMD的扫描曝光过程为：数据处理模块根据平台反馈的位置信号，生成该位置的图像投射在DMD上，DMD图像反射光束到基板完成该位置的曝光工作；这种方式，每个DMD一次扫描可以形成一个条状扫描带。市场上的扫描式激光直写式曝光装置，光源在光源控制模块的控制下发出曝光所需的光线，光线被投送到数字微镜装置（DMD）处，数字微镜装置调整出射光的方向形成曝光图像，并将曝光图像射向一级成像系统，一次成像系统完成聚焦成像并输出一条曝光带，现有技术中，一个DMD每次只能输出一个条光带。为了提高单次扫描的覆盖范围，目前主要采取的技术方案有：1）改变镜头的倍率，使DMD光斑更大，这种方式虽然会提高条状扫描带的宽度，但牺牲了曝光光源的能量强度和机器的最小加工精度；2）使用多个DMD镜头组：使用单个DMD曝光需要多次扫描，因而在大面积加工时会导致产能低下；多个DMD组合能大幅度提升产能，如果做到一次整版覆盖的能力，需要使用的DMD数量将更多。如果要做到50um线宽，600mm的板宽的一次整版覆盖的能力，需要的DMD数量目前在12个以上，如果数据处理方法不得当，数据处理量极大，将导致系统方案无法实施的局面；另外设备使用多个DMD，设备投入成本高。因此为了降低设备投入、降低系统实施难度，在保持曝光工作效率的情况下减少DMD的使用量是一个需要突破的技术难点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种直写式曝光机用双分镜头，相对于传统直写曝光技术，该双分镜头可以使单个DMD的覆盖范围成倍提升。为了达到上述技术目的，本技术的技术方案为：一种直写式曝光机用双分镜头，包括两组相互轴对称的棱镜组合，每组棱镜组合均由一个Y轴向导光棱镜、一个X轴向导光棱镜以及一个错位微调棱镜连接组成；Y轴向导光棱镜斜四棱柱形，两组棱镜组合中的Y轴向导光棱镜的顶面边缘对齐后紧靠在一起，两个Y轴向导光棱镜的顶面在同一平面内，并且两个Y轴向导光棱镜之间还要满足以下相互位置条件，即一组平行光垂直于两个导光棱镜的顶面入射后，平行光第一次经两个导光棱镜的侧面反射后，反射光的出射方向是相反的；Y轴向导光棱镜的底面连接着X轴向导光棱镜的顶面，X轴向导光棱镜的侧面连接着错位微调棱镜；X轴向导光棱镜上设有一个斜面对着顶面，该斜面的空间角度要能将从X轴向导光棱镜顶面直射下来的光线反射向错位微调棱镜；错位微调棱镜上设有一个斜面，该斜面的空间角度要能将从X轴向导光棱镜射来的光线反射向错位微调棱镜的底面。优选的，错位微调棱镜的底面还连接有一个光程差补偿棱镜。本技术的技术效果在于：现有技术中DMD成像后，图像光线射向本技术中两个Y轴向导光棱镜的顶面，两个Y轴向导光棱镜将图像光线沿着Y轴向导向两边，然后分别射入X轴向导光棱镜，图像光线接着从X轴向导光棱镜射往错位微调棱镜。这个过程中，图像经Y轴向导光棱镜分成两等份，并且在y方向上分离，然后经X轴向导光棱镜使得两部分图像产生x方向上错位，接着通过错位微调棱镜微调x和y方向上错位的距离，最终经过光程差补偿棱镜消除光程差。这样可以使得一个DMD能够形成两个扫描带，成倍地提高了单个数字微镜装置（DMD）所覆盖的面积。同等条件下，本技术使得数字微镜装置（DMD）的使用量减半。由于大幅降低了数字微镜装置（DMD）的使用量，系统的复杂性得到降低、也提高了系统运行的稳定性；同时也大幅降低了设备成本。附图说明：图1为本技术的立体结构示意图；图2为光线在本技术中的行进路径示意图；图3为本技术中两个Y轴向导光棱镜相互位置关系示意图；图4为本技术中X轴向导光棱镜与错位微调棱镜相互位置关系示意图。具体实施方式：以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。参照附图1和附图2，一种直写式曝光机用双分镜头，包括两组相互轴对称的棱镜组合，每组棱镜组合均由一个Y轴向导光棱镜10、一个X轴向导光棱镜20以及一个错位微调棱镜30连接组成；参照附2和附图3，所述的Y轴向导光棱镜10为斜四棱柱形，两组棱镜组合中的Y轴向导光棱镜10的顶面边缘对齐后紧靠在一起，两个Y轴向导光棱镜10的顶面在同一平面内，并且两个Y轴向导光棱镜10之间还要满足以下相互位置条件，即一组平行光垂直于两个导光棱镜10的顶面入射后，平行光第一次经两个Y轴向导光棱镜10的侧面反射后，反射光的出射方向是相反的；参照附图2，光线从Y轴向导光棱镜10的顶面垂直射入后，经两个平行侧面反射，最后从Y轴向导光棱镜10的底面垂直射入X轴向导光棱镜20。参照附图1，Y轴向导光棱镜10的底面连接着X轴向导光棱镜20的顶面，X轴向导光棱镜20的侧面连接着错位微调棱镜30；参照附图4，X轴向导光棱镜20上设有一个斜面对着顶面，该斜面将从X轴向导光棱镜20顶面直射下来的光线反射向错位微调棱镜30；错位微调棱镜30上设有一个斜面，该斜面将从X轴向导光棱镜20射来的光线反射向错位微调棱镜30的底面。优选的，参照附图1和附图2,为了消除两组棱镜的光程差，每个错位微调棱镜30的底面还连接有一个光程差补偿棱镜40。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。所有基于本技术原理得出的实施例均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直写式曝光机用双分镜头，其特征在于：包括两组相互轴对称的棱镜组合，每组棱镜组合均由一个Y轴向导光棱镜（10）、一个X轴向导光棱镜（20）以及一个错位微调棱镜（30）连接组成；所述的Y轴向导光棱镜（10）为斜四棱柱形，两组棱镜组合中的Y轴向导光棱镜（10）的顶面边缘对齐后紧靠在一起，两个Y轴向导光棱镜（10）的顶面在同一平面内，并且两个Y轴向导光棱镜（10）之间还要满足以下相互位置条件，即一组平行光垂直于两个导光棱镜（10）的顶面入射后，平行光第一次经两个Y轴向导光棱镜（10）的侧面反射后，反射光的出射方向是相反的；所述的Y轴向导光棱镜（10）的底面连接着X轴向导光棱镜（20）的顶面，X轴向导光棱镜（20）的侧面连接着错位微调棱镜（30）；所述的X轴向导光棱镜（20）上设有一个斜面对着顶面，该斜面的空间角度要能将从X轴向导光棱镜（20）顶面直射下来的光线反射向错位微调棱镜（30）；所述的错位微调棱镜（30）上设有一个斜面，该斜面的空间角度要能将从X轴向导光棱镜（20）射来的光线反射向错位微调棱镜（30）的底面。

【技术特征摘要】
1.一种直写式曝光机用双分镜头，其特征在于：包括两组相互轴对称的棱镜组合，每组棱镜组合均由一个Y轴向导光棱镜（10）、一个X轴向导光棱镜（20）以及一个错位微调棱镜（30）连接组成；所述的Y轴向导光棱镜（10）为斜四棱柱形，两组棱镜组合中的Y轴向导光棱镜（10）的顶面边缘对齐后紧靠在一起，两个Y轴向导光棱镜（10）的顶面在同一平面内，并且两个Y轴向导光棱镜（10）之间还要满足以下相互位置条件，即一组平行光垂直于两个导光棱镜（10）的顶面入射后，平行光第一次经两个Y轴向导光棱镜（10）的侧面反射后，反射光的出射方向是相反的；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞庆平，陈修涛，高明，韩非，董辉，王运钢，孙苏根，夏焱，李泽忠，成超，胡昀，
申请(专利权)人：俞庆平，
类型：新型
国别省市：安徽,34