[實用新型]一種投影光學(xué)系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-04-21
• 公開（公告）號: CN202512297U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 張家港鵬博光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/18
• 分類號: G02B27/18;G02B13/22;G02B13/00
• 代理公司: 張家港市高松專利事務(wù)所(普通合伙) 32209
• 代理人: 祁凱娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種投影光學(xué)系統(tǒng)，特別涉及一種對稱式雙遠心投影光學(xué)系統(tǒng)，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、太陽能電池、液晶、印刷電路板等光刻系統(tǒng)以及照相制版的投影光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著投影光刻技術(shù)的發(fā)展，投影光學(xué)系統(tǒng)的性能逐步提高，投影光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)可以適用于電路制造等多種領(lǐng)域。投影光刻技術(shù)也可以用于更大面積，較大焦深，較高產(chǎn)率的半導(dǎo)體、太陽能電池、液晶、印刷電路板等技術(shù)領(lǐng)域。

然而在現(xiàn)有技術(shù)中，如美國專利US6,879,383(公告日：2005年4月12日)，采用折射反射結(jié)構(gòu)，整體尺寸大，對光學(xué)玻璃材料要求十分嚴格，尤其是大口徑的凹面反射鏡的加工，檢測技術(shù)要求非常嚴格。在視場大小，工作距離，裝校要求，制造成本等方面不如全折射系統(tǒng)具有優(yōu)勢。

中國專利CN98113037.2(公告日：2003年7月23日)是一種像方遠心的雙高斯光學(xué)系統(tǒng)，由于該專利采用2個膠合面，在高產(chǎn)率的投影光刻設(shè)備中，透鏡粘合劑會產(chǎn)生很大的變形甚至變性，導(dǎo)致光學(xué)成像性能降低，投影鏡頭的使用壽命縮短，不符合光刻技術(shù)要求。

有鑒于此，提供一種既經(jīng)濟又具有良好質(zhì)量保證的，較大視場尺寸，較大焦深的投影光學(xué)系統(tǒng)，并且提高投影光學(xué)系統(tǒng)的工作距離，為工作臺和掩膜臺提供較大的設(shè)計空間，是業(yè)界的重要技術(shù)課題。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種投影光學(xué)系統(tǒng)，它不僅能夠有效地擴大像方視場尺寸，而且具有較大的工作距離，良好的成像質(zhì)量和遠心性，以達到實際應(yīng)用要求。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種投影光學(xué)系統(tǒng)，用于將物平面內(nèi)的圖形成像到像平面內(nèi)，所述投影光學(xué)系統(tǒng)沿其光軸方向包括前組、孔徑光闌和后組，其中，所述前組包括第一鏡組、第二鏡組和第三鏡組，所述第一鏡組和第三鏡組具有正光焦度，所述第二鏡組具有負光焦度，所述第二鏡組位于所述第一鏡組和第三鏡組之間，所述第一鏡組位于所述物平面和第二鏡組之間；所述后組包括第四鏡組、第五鏡組和第六鏡組，所述第四鏡組和第六鏡組具有正光焦度，所述第五鏡組具有負光焦度，所述第五鏡組位于所述第四鏡組和第六鏡組之間，所述第六鏡組位于所述像平面和第五鏡組之間；所述前組和后組關(guān)于所述孔徑光闌對稱，所述的投影光學(xué)系統(tǒng)滿足：

關(guān)系式1：0.2＜f1/fa＜1.4；

關(guān)系式2：-0.4＜f2/fa＜-0.06；

關(guān)系式3：0.12＜f3/fa＜0.6，

其中，f1：第一鏡組的組合焦距；f2：第二鏡組的組合焦距；f3：第三鏡組的組合焦距；fa：前組的組合焦距。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述第一鏡組包括第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡和第二透鏡均為雙凸透鏡。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述第二鏡組包括第三透鏡和第四透鏡，所述第三透鏡具有負光焦度，所述第三透鏡包括一個面向所述像平面的凹面；所述第四透鏡具有負光焦度，所述第四透鏡包括一個面向所述物平面的凹面。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述第三鏡組包括第五透鏡和第六透鏡，所述第五透鏡具有正光焦度，所述第六透鏡具有正光焦度。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述的投影光學(xué)系統(tǒng)滿足：

關(guān)系式4：-2.0＜r1/r2＜-0.5；

關(guān)系式5：1.0＜r3/r2＜2.0，

其中，r1：所述第三透鏡的凹面的曲率半徑；r2：所述第四透鏡的凹面的曲率半徑；r3：第三鏡組的曲面中的絕對值最小的曲率半徑。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述投影光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡數(shù)量大于等于10，且小于等于20。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述第一鏡組的透鏡中最少有2個曲面的曲率半徑的絕對值相等。

優(yōu)選的，在上述的投影光學(xué)系統(tǒng)中，所述前組的組合后焦點位于所述孔徑光闌的中心，所述后組的組合前焦點位于所述孔徑光闌的中心。

本實用新型的有益效果：本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：1、本實用新型的投影光學(xué)系統(tǒng)采用具有正光焦度第一鏡組、具有負光焦度第二鏡組和具有正光焦度第三鏡組結(jié)構(gòu)，因此具有大視場尺寸，長工作距離的優(yōu)點；2、本實用新型的投影光學(xué)系統(tǒng)采用口徑尺寸比較小的第二鏡組，第三鏡組、第四鏡組和第五鏡組的焦距分配結(jié)構(gòu)，且沒有引入非球面鏡片，從而降低了鏡頭的加工，測試和裝校的難度和成本。3、本實用新型的投影光學(xué)系統(tǒng)采用對稱式的全折射結(jié)構(gòu)，可以有效地校正像散和場曲等像差，提高成像質(zhì)量。

附圖說明