CN110554579A - 一种新型光能量增强利用结构 - Google Patents
一种新型光能量增强利用结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110554579A CN110554579A CN201910848371.8A CN201910848371A CN110554579A CN 110554579 A CN110554579 A CN 110554579A CN 201910848371 A CN201910848371 A CN 201910848371A CN 110554579 A CN110554579 A CN 110554579A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fresnel lens
- exposure
- exposure lamp
- distance
- virtual image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/7015—Details of optical elements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
一种新型光能量增强利用结构，其包括第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和曝光灯，第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和曝光灯在竖直方向上依次设置，第一菲涅尔透镜的焦距为f1，第二菲涅尔透镜的焦距为f2，第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜之间的距离a，曝光灯与第二菲涅尔透镜之间的距离为s，曝光灯在第二菲涅尔透镜下方有一放大的虚像，该虚像与第二菲涅尔透镜之间的距离为s’，且符合f1＝a+s’，‑1/s+1/s’＝1/f2，虚像恰好在第一菲涅尔透镜的焦点上。曝光灯的虚像发出的光经过第一菲涅尔透镜的折射形成平行光，提高曝光图像的还原度，解决了现有技术中斜射光线解像度差和因固定灯距的点光源漫反射反光罩对光源能量利用率不高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及曝光技术领域，特别涉及一种光能量增强利用结构。
背景技术
曝光机属于精密光刻成像装置，是指通过开启灯光发出UVA波长的紫外线，将胶片或其他透明体上的图像信息转移到涂有感光物质的表面上的机器设备。紫外曝光机，也称光刻机、掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等，其主要性能指标有：支持基片的尺寸范围，分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。
在曝光机行业，UVLED取代汞灯作为曝光机的曝光光源有显著优势。UVLED寿命可达20000－30000小时。UVLED可在需要工作时瞬间点亮，功率只有几十瓦，非常节能，最重要的特点是UVLED单色性好，发光光谱窄，不需要滤光，不产生红外线与热辐射。用UVLED做光源不仅简化了整个系统结构，还大大提高了整个系统的寿命，综合运行成本可降低80％，但曝光机对被照射工作面的入射光功率，均匀性，光线准直性要求非常高。
现有技术公开了一种曝光机的平行光调节装置(申请号：201720965510.1)，该装置包括机壳，第一固定板和第二固定板的底部均固定焊接在支撑架，灯套的内腔中安装有LED灯管，灯套的两侧面圆心处焊接有转轴，转轴的两端分别穿过条形槽连接有齿轮；上顶板的下表面开设有齿槽，齿槽与齿轮啮合；散热机的底部固定在机壳的内部底壁上。本曝光机的平行光调节装置，LED灯管发出的光透过灯套直射在曝光面板上，气缸驱动气缸杆进行来回伸缩，转环会发生前后移动，推动转环后，转轴同样会发生旋转，齿轮在齿槽上移动，LED灯管发生移动，LED灯管功率小，发热少，有效提升曝光光源组的功率，降低曝光室的聚热现象。。
但，现有的曝光机在一般都存在以下缺点：
1、已有的固定灯距点光源曝光机，都只有一个反光罩都是斜面漫反射型的；
2、灯管点亮以后，经过漫反射型的斜面反射到曝光台面上；
3、同一个点会受到各个方向来的光线照射，光能量分布不均匀；
4、光线的解像度差，经过光学转移得到的图像边缘不整齐，精细图案的图像还原度不高。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种新型光能量增强利用结构，该结构的结构简单，在不保证增加现有的曝光机高度的情况下，利用该结构可以有效的提高曝光灯的光线在到达曝光台时的是平行度高平行光，提高光线的解像度，同时也可以提高固定灯距的点光源漫反射反光罩对光源能量利用率。
为实现上述目的，本发明是这样实现的：
一种新型光能量增强利用结构，其特征在于其包括第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和曝光灯，所述第一菲涅尔透镜靠近曝光台面，所述第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和曝光灯在竖直方向上依次设置，所述第一菲涅尔透镜的焦距为f1，所述第二菲涅尔透镜的焦距为f2，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜之间的距离a，所述曝光灯与第二菲涅尔透镜之间的距离为s，所述曝光灯在第二菲涅尔透镜下方有一放大的虚像，该虚像与第二菲涅尔透镜之间的距离为s’，且符合f1＝a+s’，-1/s+1/s’＝1/f2，所述虚像恰好在第一菲涅尔透镜的焦点上。
现有的曝光机一般是在曝光台下方设置一个菲涅尔透镜和曝光灯，且菲涅尔透镜紧靠曝光台，但曝光灯发出的光经过菲涅尔透镜折射后光线是发散的，会导致光线的解像度较差，经过光学转移得到的图像边缘不整齐，精细图案的图像还原度不高。本结构是在第一菲涅尔透镜和曝光灯之间增加一个焦距较小的第二菲涅尔透镜，使曝光灯在第二菲涅尔透镜的下方呈一个放大的虚像恰好落在第一菲涅尔透镜的焦点上，曝光灯的虚像发出的光经过第一菲涅尔透镜的折射形成平行光，提高曝光图像的还原度。在上式中-1/s+1/s’＝1/f2为薄透镜的物象公式。
进一步，所述第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜的中轴线相重合，且曝光灯也设置在中轴线上。
进一步，所述第一菲涅尔透镜的焦距f1为1200mm，所述第二菲涅尔透镜的焦距f2为500mm，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜之间的距离a为866.67mm，所述曝光灯与第二菲涅尔透镜之间的距离s为200mm，所述曝光灯在第二菲涅尔透镜在同侧的333.33mm处呈一个放大的虚像，该虚像恰好在第一菲涅尔透镜的焦点上。因为人机工程的原因，现有是曝光机的工作台面高度在1米左右，曝光灯管放置于机器底部的灯箱内，所以曝光灯距离曝光台面一般是在800mm左右，而使用的第一菲涅尔透镜的焦距一般是1200mm，所以曝光灯到第一菲涅尔透镜的距离小于第一菲涅尔透镜的焦距，根据凸透镜成像规律可知，曝光灯发出的光经过第一菲涅尔透镜折射后光线是发散的，斜射光线的解像度差。主流的菲涅尔透镜焦距是1200mm和500mm，在应用时，也可以根据实际需求选用不同焦距的菲涅尔透镜。该结构用在曝光机上保证曝光机符合人机工程要求的高度下，又能保证曝光灯在第一菲涅尔透镜的焦点上，从而曝光机的曝光台面上的光是高品质的平行光。
本发明的优势在于，该结构在曝光灯和曝光台面之间利用两个焦距不同的菲涅尔透镜，使靠近第二菲涅尔透镜成的曝光灯的虚像恰好位于第一菲涅尔透镜的焦点上，曝光灯的虚像发出的光经过第一菲涅尔透镜的折射形成平行光，提高曝光图像的还原度，解决了现有技术中斜射光线解像度差和因固定灯距的点光源漫反射反光罩对光源能量利用率不高的问题。
附图说明
图1为一种新型光能量增强利用结构的结构示意图。
图2为具体实施方式中新型光能量增强利用结构的实施例结构示意图。
图3为具体实施方式中一种光能量增强利用结构安装至曝光机中的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1-3。
一种新型光能量增强利用结构，其特征在于其包括第一菲涅尔透镜1、第二菲涅尔透镜2和曝光灯3，第一菲涅尔透镜1靠近曝光台面，第一菲涅尔透镜1、第二菲涅尔透镜2和曝光灯3在竖直方向上依次设置，第一菲涅尔透镜1的焦距为f1，第二菲涅尔透镜2的焦距为f2，第一菲涅尔透镜1和第二菲涅尔透镜2之间的距离a，曝光灯3与第二菲涅尔透镜2之间的距离为s，曝光灯3在第二菲涅尔透镜2下方有一放大的虚像4，该虚像4与第二菲涅尔透镜2之间的距离为s’，且符合f1＝a+s’，-1/s+1/s’＝1/f2，虚像4恰好在第一菲涅尔透镜1的焦点上。
现有的曝光机一般是在曝光台下方设置一个菲涅尔透镜和曝光灯，且菲涅尔透镜紧靠曝光台，但曝光灯发出的光经过菲涅尔透镜折射后光线是发散的，会导致光线的解像度较差，经过光学转移得到的图像边缘不整齐，精细图案的图像还原度不高。本结构是在第一菲涅尔透镜1和曝光灯3之间增加一个焦距较小的第二菲涅尔透镜2，使曝光灯3在第二菲涅尔透镜2的下方呈一个放大的虚像4恰好落在第一菲涅尔透镜1的焦点上，曝光灯3的虚像4发出的光经过第一菲涅尔透镜1的折射形成平行光，提高曝光图像的还原度。在上式中-1/s+1/s’＝1/f2为薄透镜的物象公式。
在本实施例中，第一菲涅尔透镜1、第二菲涅尔透镜2的中轴线相重合，且曝光灯3也设置在中轴线上。
在本实施例中，第一菲涅尔透镜1的焦距f1为1200mm，第二菲涅尔透镜2的焦距f2为500mm，第一菲涅尔透镜1和第二菲涅尔透镜2之间的距离a为866.67mm，曝光灯3与第二菲涅尔透镜2之间的距离s为200mm，曝光灯3在第二菲涅尔透镜2在同侧的333.33mm处呈一个放大的虚像4，该虚像4恰好在第一菲涅尔透镜1的焦点上。因为人机工程的原因，现有是曝光机的工作台面高度在1米左右，曝光灯管放置于机器底部的灯箱内，所以曝光灯距离曝光台面一般是在800mm左右，而使用的第一菲涅尔透镜的焦距一般是1200mm，所以曝光灯到第一菲涅尔透镜的距离小于第一菲涅尔透镜的焦距，根据凸透镜成像规律可知，曝光灯发出的光经过第一菲涅尔透镜折射后光线是发散的，斜射光线的解像度差。主流的菲涅尔透镜焦距是1200mm和500mm，在应用时，也可以根据实际需求选用不同焦距的菲涅尔透镜。该结构用在曝光机上保证曝光机符合人机工程要求的高度下，又能保证曝光灯在第一菲涅尔透镜的焦点上，从而曝光机的曝光台面上的光是高品质的平行光。
如图3所示，为安装了本结构的曝光机示意图，其中标识5为曝光机，51为曝光台面，52为反光罩。
本发明的优势在于，该结构在曝光灯和曝光台面之间利用两个焦距不同的菲涅尔透镜，使靠近第二菲涅尔透镜成的曝光灯的虚像恰好位于第一菲涅尔透镜的焦点上，曝光灯的虚像发出的光经过第一菲涅尔透镜的折射形成平行光，提高曝光图像的还原度，解决了现有技术中斜射光线解像度差和因固定灯距的点光源漫反射反光罩对光源能量利用率不高的问题。
以上只是本发明优选的实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种新型光能量增强利用结构，其特征在于其包括第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和曝光灯，所述第一菲涅尔透镜靠近曝光台面，所述第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜和曝光灯在竖直方向上依次设置，所述第一菲涅尔透镜的焦距为f1，所述第二菲涅尔透镜的焦距为f2，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜之间的距离a，所述曝光灯与第二菲涅尔透镜之间的距离为s，所述曝光灯在第二菲涅尔透镜下方有一放大的虚像，该虚像与第二菲涅尔透镜之间的距离为s’，且符合f1＝a+s’，-1/s+1/s’＝1/f2，所述虚像恰好在第一菲涅尔透镜的焦点上。
2.根据权利要求1所述的一种新型光能量增强利用结构，其特征在于所述第一菲涅尔透镜、第二菲涅尔透镜的中轴线相重合，且曝光灯也设置在中轴线上。
3.根据权利要求2所述的一种新型光能量增强利用结构，其特征在于所述第一菲涅尔透镜的焦距f1为1200mm，所述第二菲涅尔透镜的焦距f2为500mm，所述第一菲涅尔透镜和第二菲涅尔透镜之间的距离a为866.67mm，所述曝光灯与第二菲涅尔透镜之间的距离s为200mm，所述曝光灯在第二菲涅尔透镜在同侧的333.33mm处呈一个放大的虚像，该虚像恰好在第一菲涅尔透镜的焦点上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910848371.8A CN110554579A (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种新型光能量增强利用结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910848371.8A CN110554579A (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种新型光能量增强利用结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110554579A true CN110554579A (zh) | 2019-12-10 |
Family
ID=68739666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910848371.8A Pending CN110554579A (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种新型光能量增强利用结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110554579A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0887068A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Casio Comput Co Ltd | 透過型スクリーン |
| JPH08171055A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-07-02 | Sharp Corp | 照明装置 |
| JPH0961610A (ja) * | 1994-10-31 | 1997-03-07 | Nippon Steel Corp | バイナリーオプティクス及びそれを用いた集光光学系並びにレーザ加工装置 |
| JP2005085579A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Sony Corp | 蛍光面露光方法と蛍光面露光装置、並びに蛍光面形成方法 |
| CN105334702A (zh) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 叙丰企业股份有限公司 | 曝光设备的光源模块 |
| CN210466009U (zh) * | 2019-09-09 | 2020-05-05 | 深圳市博宇佳瑞光电科技有限公司 | 一种新型光能量增强利用结构 |
-
2019
- 2019-09-09 CN CN201910848371.8A patent/CN110554579A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0887068A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Casio Comput Co Ltd | 透過型スクリーン |
| JPH0961610A (ja) * | 1994-10-31 | 1997-03-07 | Nippon Steel Corp | バイナリーオプティクス及びそれを用いた集光光学系並びにレーザ加工装置 |
| JPH08171055A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-07-02 | Sharp Corp | 照明装置 |
| JP2005085579A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Sony Corp | 蛍光面露光方法と蛍光面露光装置、並びに蛍光面形成方法 |
| CN105334702A (zh) * | 2014-08-06 | 2016-02-17 | 叙丰企业股份有限公司 | 曝光设备的光源模块 |
| CN210466009U (zh) * | 2019-09-09 | 2020-05-05 | 深圳市博宇佳瑞光电科技有限公司 | 一种新型光能量增强利用结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5850542B2 (ja) | 発光ダイオードプロジェクタ | |
| CN101075099A (zh) | 调制器 | |
| CN105589302A (zh) | 一种平行出光紫外光曝光系统及曝光机 | |
| CN104460242B (zh) | 一种基于自由曲面式光阑复眼的极紫外光刻照明系统 | |
| CN109459905A (zh) | 一种新型lcd投影机 | |
| CN210466009U (zh) | 一种新型光能量增强利用结构 | |
| CN113507031A (zh) | 一种基于荧光晶体泵浦光波导的光源装置 | |
| CN107143756B (zh) | 灯具 | |
| CN201293911Y (zh) | 微型投影非成像照明光机 | |
| CN110554579A (zh) | 一种新型光能量增强利用结构 | |
| CN208969426U (zh) | 双工位曝光光源系统 | |
| CN103105737B (zh) | 使用拼接的多光源的光刻装置 | |
| CN105805609A (zh) | 一种led光源照明系统 | |
| CN209705842U (zh) | 一种投射效果好的轨道灯 | |
| CN212929894U (zh) | 一种图案灯的光路折射结构 | |
| CN214948814U (zh) | 一种机场滑行道灯 | |
| CN111399347B (zh) | 一种照明面积连续可调均匀照明系统 | |
| CN212132306U (zh) | 激光照明模组 | |
| JP2014010428A (ja) | ライン照明装置 | |
| CN210166617U (zh) | 一种新型lcd投影机 | |
| CN205563074U (zh) | 光线收集透镜、曝光光学系统、曝光头及曝光装置 | |
| CN205581516U (zh) | 一种平行出光紫外光曝光系统及曝光机 | |
| CN109240046A (zh) | 一种直写曝光机用led照明系统 | |
| CN204153533U (zh) | 高清镜头像质检测用光引擎 | |
| CN216979584U (zh) | 一种投影式光刻机用uv-led光引擎光学系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 Yuxin Road, Guangpei Community, Guanlan Street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province 102 Applicant after: SHENZHEN BOYU JIARUI OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 518000 A3, floor 1, No.131, Xikeng Road, Sihe community, Guanlan street, Longhua New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN BOYU JIARUI OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |