[發明專利]一種物鏡快速變倍分離視場顯微鏡

無效

• 申請號: 201110004474.X
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102109672A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 李玉敏;蒲繼祖
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十五研究所
• 主分類號: G02B21/24
• 分類號: G02B21/24;G02B21/08;G02B17/08;G03F7/20
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張杰

技術領域

本發明是一種應用于曝光機的對準觀察裝置，具體為一種物鏡快速變倍分離視場顯微鏡。?

背景技術

物鏡快速變倍分離視場顯微鏡是光刻機的核心部件之一，該部件國外光刻機均有，都是自行研制的，沒有在世界范圍內單獨銷售，在國內無從購買。國內光刻機目前配置的雖然是分離視場顯微鏡，進行粗對準和精細對準切換時，物鏡不能實現快速變倍功能。對此，大多數用戶都提出要求，希望我們的曝光機能夠配備具有物鏡快速變倍功能的分離視場顯微鏡。專業的顯微鏡生產廠家也不研究和生產該顯微鏡，所以該顯微鏡在國內是空白，有必要自行研制。?

發明內容

本發明目的是為曝光機提供一種能夠實現物鏡快速變倍功能的分離視場顯微鏡，進行粗對準和精細對準切換時，物鏡能夠實現快速變倍功能。?

本發明的技術方案為：本發明物鏡快速變倍分離視場顯微鏡，其特征在于：其包括依光路一次配設的物鏡、反射鏡組、管鏡、合像棱鏡、場鏡、透鏡組、照明系統、以及目鏡系統所構成的分離視場顯微鏡，物鏡組與水平成像光軸之間的距離h1由原來的18.1mm增加到66～78mm，照明光路（15）中照明光線和成像光線在水平方向獨立傳播，聚光鏡（15a4）和聚光鏡（15a5）之間的距離在變化過程中，始終符合柯拉照明條件，使成像光路能滿孔徑成像，優化光學系統主要參數改變：成像光路的管鏡焦距由原有的93mm增大到100～120mm，照明光路（15）的聚光鏡（15a4）焦距為60～70mm，聚光鏡（15a5）焦距為20～30mm；?

光路轉向結構由原有的直立型結構（16）改為轉折型結構（17），增加了平面反射鏡和半五棱鏡完成轉向和光路轉折，實現光路由豎直方向轉向為傾斜向上時，豎直方向先向下轉折一次，向下轉折帶來的豎直方向位移為47.9～59.9mm，恰好與增大h1帶來的向上位移相抵消，最終保證了眼點出瞳位置到工作面的距離H不變；目鏡進行雙目距調節結構由直拉式分光結構（18）改為回轉式分光結構（19）；

在分離視場顯微鏡的物鏡安裝處增加了物鏡快速變倍機構，該變倍機構包括上盤（1）、下轉盤（2）、鋼珠（5）以及定位機構（4），物鏡快速變倍機構的上盤（1）用兩個安裝螺釘固定在物鏡分離的動導軌（6）上，不同倍率的物鏡（3）安裝在下轉盤（2）上，為減小該機械結構，下轉盤（2）的物鏡定位面設計在同一水平面，上盤（1）和下轉盤（2）之間加裝了內外兩圈鋼珠（5）進行旋轉導向，通過旋轉下轉盤（2）實現物鏡變倍功能，同時，在物鏡快速變倍機構上設置了定位機構(4)，該機構為一彈性柱塞，下轉盤2上對應位置劃有沉窩，當變換不同倍率的物鏡時該機構具有定位功能，使物鏡能夠準確定位在需要的位置。

本發明采用上述技術方案所產生的有益效果為：本發明由物鏡快速變倍裝置、物鏡系統、目鏡系統等構成。以原有分離視場顯微鏡為原型，保持物鏡工作距離不變，眼點出瞳位置到工作面的距離不變，增大物鏡與反射鏡之間的距離，在物鏡安裝處增加了物鏡快速變倍機構，該變倍機構旋轉部分由傳統的物鏡塔球面設計形式，改為下轉盤的物鏡定位面在同一水平面上的形式，減小了該機械結構；同時對照明系統做了優化設計，新光路中照明光線和成像光線在水平方向獨立傳播，減少照明光路的雜散光對成像光路的影響，提高了圖像的清晰度；光路轉向結構由直立型改為轉折型，增加了平面反射鏡和半五棱鏡完成轉向和光路轉折，實現光路由豎直方向轉向為傾斜向上時，豎直方向先向下轉折一次，最終保證了眼點出瞳位置到工作面的距離不變；目鏡進行雙目距調節結構由直拉式分光結構改為回轉式分光結構，調節過程中光程不再隨雙目距離發生改變，使目鏡像面始終不再離焦，也不再需要進行調焦補償，使目鏡系統結構簡單化，操作更方便。綜合以上調整，對整個成像系統應用了ZEMAX光學設計軟件進行優化設計計算，使光路的光學傳遞函數曲線接近于衍射極限，使得由軸向距離變化產生的像差和光學特征參數的變化得到進一步的修正，保證生成清晰的目視圖像，為精確對準提供保障。?

本發明對光學系統進行了進一步的優化設計，改善了光學成像質量，增加快速變倍機構，粗對準和精細對準時，切換不同倍率的物鏡變得快捷、方便，大大地提高了對準的工作效率。?

附圖說明

圖1為本發明中物鏡快速變倍機構的結構示意圖。?

圖2為本發明中物鏡快速變倍機構的安裝示意圖。?

圖3為原有顯微鏡結構示意圖。?

圖4為本發明快速變倍分離視場顯微鏡結構示意圖。?

圖5為原光學光路原理圖。?

圖6為本發明光學光路原理圖。?

具體實施方式