一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜和光刻曝光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜和光刻机。包括第一棱镜组，以及光焦度为正且焦距分别为F1、F2和F3的第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组；第一棱镜组包括一棱镜；第二透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；第三透镜组包括焦距为f1第一子透镜组和焦距为f2第二子透镜组；第四透镜组包括第十一透镜；其中，0.2<F1/F2<0.5、0.7<F3/F2<0.9、0.2<F1/F3<0.6、0.5<f1/f2<0.8。本发明专利技术解决了现有的数字无掩模光刻机的投影物镜一般只适用于波长为405nm的激光，不适用于多波长组合的LED光源，在线路板的阻焊曝光等领域应用受到限制的问题。领域应用受到限制的问题。领域应用受到限制的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜和光刻曝光系统


[0001]本专利技术涉及光学仪器工程
，具体涉及一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜和光刻曝光系统。

技术介绍

[0002]随着电子产品向高度集成化、微型化发展，对PCB线路板生产的曝光技术提出了更高要求。PCB曝光的线宽要求越来越细，线间距要求越来越小，传统的有掩膜光刻机已无法满足PCB行业的曝光需求。新一代基于DMD技术的数字无掩膜光刻机应运而生，其省去了掩膜板，不仅简化了生产流程、节能环保，提高了生产效率，而且还能满足高精度的曝光需求，正在逐步替代用于PCB生产的传统有掩膜光刻机。
[0003]目前，数字无掩模光刻机主要采用激光(405nm)作为曝光光源，波长较为单一，只能满足高感干膜材料的曝光，而对于需要较高能量的绿油(波长365nm)的曝光，激光光源很难实现。相比激光，UV
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LED光源可以组合365，385，405nm等多种波长，可同时适合高感干膜和绿油的曝光。
[0004]现有的数字无掩模光刻机的投影物镜一般只适用于波长为405nm的激光，针对不同波长，不能很好地校正的色差和像差，不适用于多波长组合的LED光源，在线路板的阻焊曝光等领域应用受到限制。

技术实现思路

[0005]为了解决现有的数字无掩模光刻机的投影物镜一般只适用于波长为405nm的激光，针对不同波长，不能很好地校正的色差和像差，不适用于多波长组合的LED光源的问题，本专利技术提供了一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜。
[0006]本专利技术的用于数字无掩模光刻机的投影物镜，包括沿光路依次设置的第一棱镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组；所述第三透镜组包括沿着光路出射方向依次间隔设置的第一子透镜组和第二子透镜组；所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组均具有正的光焦度；所述投影物镜满足以下关系式：
[0007]0.2<F1/F2<0.5；
[0008]0.7<F3/F2<0.9；
[0009]0.2<F1/F3<0.6；
[0010]0.5<f1/f2<0.8；
[0011]其中，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组的焦距分别为F1、F2和F3，第一子透镜组和所述第二子透镜组的焦距分别为f1和f2。
[0012]进一步的，投影物镜的最大物方数值孔径为0.21
[0013]进一步的，所述投影物镜的放大倍率为3倍。
[0014]进一步的，所述投影物镜的曝光视场直径为25mm。
[0015]所述第三透镜组还包括孔径光阑；所述孔径光阑设于所述第一子透镜组与所述第
二子透镜组之间。
[0016]进一步的，所述第一棱镜组包括一个棱镜，LED光源光束发出的光经过所述棱镜的转折后被射向所述第二透镜组。
[0017]进一步的，所述第二透镜组包括沿着光路依次间隔设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；所述第四透镜组包括一个第十一透镜；所述第一子透镜组包括沿着光路出射方向依次间隔设置的第五透镜、第六透镜和第七透镜；所述第二子透镜组包括沿着光路出射方向依次间隔设置的第八透镜、第九透镜和第十透镜；
[0018]其中，所述第一透镜、第七透镜和第八透镜为双凹透镜；
[0019]所述第二透镜、第十透镜和第十一透镜为双弯月透镜；
[0020]所述第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第九透镜均为双凸透镜。
[0021]本专利技术还提供了一种光刻曝光系统，包括上述的投影物镜，以及光源模块；所述投影物镜设于所述光源模块的光路上。
[0022]进一步的，所述光源模块为多波长组合LED光源，光源波长包括365nm，385nm和/或405nm。
[0023]与现有技术相比，采用上述方案本专利技术的有益效果为：
[0024]与现有技术相比，现有的数字无掩模光刻机的投影物镜一般只适用于波长为405nm的激光，不能满足PCB线路板生产中需要较高能量的绿油(波长365nm)的曝光，在线路板的阻焊曝光等领域应用受到限制。本专利技术投影物镜可适用于波长为365nm、385nm和405nm多波长组合的LED光源；而且针对不同波长，还能够很好地校正的色差和像差，可满足PCB绿油曝光等多种用途，应用更广。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜的结构示意图；
[0026]图2a
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2f是本专利技术实施例提供的采用多波长组合LED光源的投影物镜的光线光扇图，分别代表不同高度的物方现场点在光瞳处的像差分布；
[0027]图3a是本专利技术实施例提供的采用多波长组合LED光源的投影物镜的远心曲线图，横坐标为像方视场高度，纵坐标为各视场下像方远心大小；
[0028]图3b是本专利技术实施例提供的采用多波长组合LED光源的投影物镜的远心曲线图，横坐标为物方视场高度，纵坐标为各视场下物方远心大小；
[0029]图4是本专利技术实施例提供的采用多波长组合LED光源的投影物镜的场曲
‑
畸变曲线图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0031]如图1是本实施例提供了一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜，结构参考图1，该投影物镜包括沿着光路依次设置的第一棱镜组1、第二透镜组2、第三透镜组3和第四透镜
组4；第三透镜组3包括沿着光路出射方向依次间隔设置的第一子透镜组31和第二子透镜组32；第二透镜组2、第三透镜组3和第四透镜组4均具有正的光焦度；投影物镜满足以下关系式：
[0032]0.2<F1/F2<0.5；
[0033]0.7<F3/F2<0.9；
[0034]0.2<F1/F3<0.6；
[0035]0.5<f1/f2<0.8；
[0036]其中，第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组的焦距分别为F1、F2和F3，第一子透镜组和第二子透镜组的焦距分别为f1和f2。
[0037]可选地，投影物镜的最大物方数值孔径为0.21。可选地，投影物镜的放大倍率为3倍。可选地，投影物镜的曝光视场直径为25mm。
[0038]经过实验可知，本实施例的投影物镜可适用于波长为365nm、385nm的和405nm多波长组合的LED光源；而且针对不同波长，还能够很好地校正的色差和像差，适用于多波长组合的LED光源。解决了现有的数字无掩模光刻机的投影物镜一般只适用于波长为405nm的激光，不适用于多波长组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于数字无掩模光刻机的投影物镜，其特征在于，包括沿光路依次设置的第一棱镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组；所述第三透镜组包括沿着光路出射方向依次间隔设置的第一子透镜组和第二子透镜组；所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组均具有正的光焦度；所述投影物镜满足以下关系式：0.2<F1/F2<0.5；0.7<F3/F2<0.9；0.2<F1/F3<0.6；0.5<f1/f2<0.8；其中，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组的焦距分别为F1、F2和F3，第一子透镜组和所述第二子透镜组的焦距分别为f1和f2。2.根据权利要求1所述的用于数字无掩模光刻机的投影物镜，其特征在于，所述投影物镜的最大物方数值孔径为0.21。3.根据权利要求2所述的用于数字无掩模光刻机的投影物镜，其特征在于，所述投影物镜的放大倍率为3倍。4.根据权利要求1
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3任一项所述的用于数字无掩模光刻机的投影物镜，其特征在于，所述投影物镜的曝光视场直径为25mm。5.根据权利要求4所述的用于数字无掩模光刻机的投影物镜，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭翠丽，李福生，韩秋漪，蔡志国，张善端，
申请(专利权)人：深圳凯世光研股份有限公司，
类型：发明
国别省市：