CN112363255A - 一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜及曝光系统 - Google Patents

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兰沈凯
吴催豪
吴杰明
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Abstract

本发明公开了一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，用于将入射宽光束分散成多道细光束后投射出去；包括多个可变透镜，各个可变透镜共面排列形成透镜阵列；各个可变透镜的焦距随其温度变化而变化。该蝇眼透镜可自动调节照度均匀性，无需人为干预或电脑控制。本发明还公开了一种采用上述蝇眼透镜的曝光系统。

Description

一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜及曝光系统
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜及曝光系统。
背景技术
在半导体领域中，众多产品的生产制造过程中都需要使用到曝光机。照度均匀性是曝光机的一项重要参数，为了提高照度均匀性，需要对曝光机的照度进行平整，使之在曝光时能够将光线均匀地投射到产品表面上。
目前曝光机的曝光光路中通常会设置有蝇眼透镜，所述蝇眼透镜由多个透镜以阵列方式排列形成，曝光机光源所发射的宽光束在透过所述蝇眼透镜时会被各个透镜分散为多道细光束，而每道细光束的均匀性必定大于整个宽光束的均匀性，又因为对称位置上的细光束间相互叠加，使得细光束的细微不均匀性进一步获得补偿，这样就获得了均匀的光线。但是，若曝光机光源所发射的宽光束的照度差异太大，宽光束即使透过所述蝇眼透镜的均光处理仍然无法达到合格要求。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种蝇眼透镜，可自动调节照度均匀性，无需人为干预或电脑控制。
本发明还提供一种采用上述蝇眼透镜的曝光系统。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，用于将入射宽光束分散成多道细光束后投射出去；包括多个可变透镜，各个可变透镜共面排列形成透镜阵列；各个可变透镜的焦距随其温度变化而变化。
进一步地，当自身温度越高时，各个可变透镜的焦距越小，当自身温度越低时，各个可变透镜的焦距越大。
进一步地，各个可变透镜的介质折射率随其温度变化而变化。
进一步地，当自身温度越高时，各个可变透镜的介质折射率越大，当自身温度越低时，各个可变透镜的介质折射率越小。
进一步地，各个可变透镜采用热敏折射率可变材料制作。
进一步地，各个可变透镜的曲率随其温度变化而变化。
进一步地，当自身温度越高时，各个可变透镜的曲率越大，当自身温度越低时，各个可变透镜的曲率越小。
进一步地，各个可变透镜采用热敏体积可变材料制作。
进一步地，各个可变透镜为圆形透镜、六边形透镜或方形透镜。
一种曝光系统，包括上述的蝇眼透镜。
本发明具有如下有益效果：该蝇眼透镜中的各个可变透镜采用热敏材料制作，当被宽光束入射时，由于光热效应，各个可变透镜的温度会升高，焦距也随之变小，向外投射的细光束范围也变大，当宽光束的照度均匀时，各个可变透镜的温度、焦距以及向外投射的细光束范围均相同，当宽光束的局部照度较大时，与宽光束中照度较大的局部光束相对应的可变透镜的温度较高，焦距较小，向外投射的细光束范围较大，投射出去的细光束的照度衰减较大，当宽光束的局部照度较小时，与宽光束中照度较小的局部光束相对应的可变透镜的温度较低，焦距较大，向外投射的细光束范围较小，投射出去的细光束的照度衰减较小，最终使得该蝇眼透镜向外投射的各道细光束的照度趋向一致，以达到自动调节照度均匀性的目的，无需人为干预或电脑控制。
附图说明
图1为本发明提供的蝇眼透镜在宽光束照度均匀时的投射示意图；
图2为本发明提供的蝇眼透镜在宽光束照度局部较大时的投射示意图；
图3为本发明提供的蝇眼透镜在宽光束照度局部较小时的投射示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
实施例一
如图1-3所示，一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜1，用于将入射宽光束分散成多道细光束后投射出去，包括多个可变透镜10，各个可变透镜10共面排列形成透镜阵列；各个可变透镜10的焦距随其温度变化而变化，具体的，当自身温度越高时，各个可变透镜10的焦距越小，当自身温度越低时，各个可变透镜10的焦距越大。
该蝇眼透镜1中的各个可变透镜10采用热敏材料制作，当被宽光束入射时，由于光热效应，各个可变透镜10的温度会升高，焦距也随之变小，向外投射的细光束范围也变大，如图1所示，当宽光束的照度均匀时，各个可变透镜10的温度、焦距以及向外投射的细光束范围均相同，如图2所示，当宽光束的局部照度较大时，与宽光束中照度较大的局部光束相对应的可变透镜10的温度较高，焦距较小，向外投射的细光束范围较大，投射出去的细光束的照度衰减较大，如图3所示，当宽光束的局部照度较小时，与宽光束中照度较小的局部光束相对应的可变透镜10的温度较低，焦距较大，向外投射的细光束范围较小，投射出去的细光束的照度衰减较小，最终使得该蝇眼透镜1向外投射的各道细光束的照度趋向一致，以达到自动调节照度均匀性的目的，无需人为干预或电脑控制。
各个可变透镜10可以但不限于为圆形透镜、六边形透镜或方形透镜等。
在一具体实施方式中，各个可变透镜10采用热敏折射率可变材料制作，使得各个可变透镜10的介质折射率随其温度变化而变化，具体的，当自身温度越高时，各个可变透镜10的介质折射率越大，使其焦距越小，当自身温度越低时，各个可变透镜10的介质折射率越小，使其焦距越大。
热敏折射率可变材料可以采用光子晶体玻璃、掺锗石英石、碲化锗锑薄膜等。
在另一具体实施中，各个可变透镜10采用热敏体积可变材料制作，使得各个可变透镜10的曲率随其温度变化而变化，具体的，当自身温度越高时，各个可变透镜10的受热膨胀量越大，其曲率越大，当自身温度越低时，各个可变透镜10的受热膨胀量越小，其曲率越小。
热敏体积可变材料可以采用线膨胀系数较高的树脂材料，如聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯、掺杂矿物质的聚丙烯、聚酰胺等。
实施例二
一种曝光系统，包括实施例一中所述的蝇眼透镜1。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，用于将入射宽光束分散成多道细光束后投射出去，其特征在于，包括多个可变透镜，各个可变透镜共面排列形成透镜阵列；各个可变透镜的焦距随其温度变化而变化。
2.根据权利要求1所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，当自身温度越高时，各个可变透镜的焦距越小，当自身温度越低时，各个可变透镜的焦距越大。
3.根据权利要求1或2所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，各个可变透镜的介质折射率随其温度变化而变化。
4.根据权利要求3所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，当自身温度越高时，各个可变透镜的介质折射率越大，当自身温度越低时，各个可变透镜的介质折射率越小。
5.根据权利要求3所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，各个可变透镜采用热敏折射率可变材料制作。
6.根据权利要求1或2所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，各个可变透镜的曲率随其温度变化而变化。
7.根据权利要求6所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，当自身温度越高时，各个可变透镜的曲率越大，当自身温度越低时，各个可变透镜的曲率越小。
8.根据权利要求6所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，各个可变透镜采用热敏体积可变材料制作。
9.根据权利要求1所述可自动调节照度均匀性的蝇眼透镜，其特征在于，各个可变透镜为圆形透镜、六边形透镜或方形透镜。
10.一种曝光系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一所述的蝇眼透镜。
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