CN116774406A - 光刻镜头 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光刻镜头技术领域，尤其涉及一种光刻镜头，包括：第一透镜组件和导光装置。第一透镜组件包括透镜座和至少一个光学透镜，光学透镜安装于透镜座。导光装置包括壳体和至少一个反射组件，反射组件安装于壳体。在光束的传播过程中通过第一透镜组件改变光束的出射光角，以使光束的出射光角符合预期要求。光束从入光口进入壳体，再经反射组件反射，使光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头的照射区域的面积扩大至预期范围。如此，减小光刻镜头的尺寸，并且使光刻镜头的出射光的准直性以及照射区域面积在预期范围内。

Description

光刻镜头

技术领域

本申请涉及光刻镜头技术领域，尤其涉及一种光刻镜头。

背景技术

在进行光刻时，由光刻镜头提供光源来实现光刻。光刻镜头的光线来源通常是通过光纤束将来自激光光源的光束向光刻镜头内照射，最终从光刻镜头的出光口向外照射，进而形成具有一定照射范围的照射区域。从光刻镜头照射出的光束，不仅其照射区域面积需控制在预期范围内，而且光束内的光线准直度也要符合预期要求，以使光刻效果符合预期要求。

由于光纤束的出光面积比较小，如果要使光束的照射区域面积在较小的传播距离内达到预期范围，则需要使光纤束出射光束的出射光角较大，这样就会导致光束的准直性难以符合预期要求。如果减小光纤束出射光束的出射光角，则需要使光束的传播距离足够大，以使较小出光面积的光源以较小角度出射时有足够的照射距离来使光束的照射范围面积扩大至预期范围。

为了使光束的准直性符合预期要求，则需要调控光刻镜头出射光的出射光角。而若光束以较小的出射光角在光刻镜头内传播，则需要增大光刻镜头的长度来使光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头的照射区域的面积扩大至预期范围，这就导致光刻镜头的尺寸太大，不仅增大了光刻镜头的占用空间，而且增大了光刻镜头的安装难度，降低了光刻镜头的可靠性以及平稳性。在光刻过程中，过长的光刻镜头，会使光刻镜头在移动时产生较大的晃动，进而导致照射区域晃动，从而降低光刻效率以及降低光刻品质。

可见，如何减小光刻镜头的尺寸，并且使光刻镜头的出射光的准直性以及照射区域面积在预期范围内是亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供的一种光刻镜头，旨在解决现有技术中如何减小光刻镜头的尺寸，并且使光刻镜头的出射光的准直性以及照射区域面积在预期范围内的技术问题。

本申请提供的一种光刻镜头，包括：

用于改变光束出射光角的第一透镜组件，所述第一透镜组件包括透镜座和至少一个光学透镜，所述光学透镜均安装于所述透镜座；以及

用于改变光束传播方向的导光装置，所述导光装置包括壳体和至少一个反射组件，所述反射组件均安装于所述壳体；

其中，所述壳体设置有入光口和出光口，所述透镜座安装于所述入光口，所述出光口安装有第五透镜；

所述光学透镜的数量为四个，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及第四透镜沿入射光束的传播方向依次共轴设置；

当光束进入所述光刻镜头后，光束依次经过所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、第四透镜、所述导光装置；

当光束进入所述透镜座后，依次经过所述光学透镜，所述光学透镜改变光束的出射光角；

当光束从所述入光口进入所述壳体后，光束在所述反射组件之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，并从所述出光口射出。

更进一步地，定义所述第一透镜物侧面的曲率向量为R11，所述第一透镜像侧面的曲率向量为R12；所述第二透镜物侧面的曲率向量为R21，所述第二透镜像侧面的曲率向量为R22；所述第三透镜物侧面的曲率向量为R31，所述第三透镜像侧面的曲率向量为R32；所述第四透镜物侧面的曲率向量为R41，所述第四透镜像侧面的曲率向量为R42；所述第五透镜物侧面的曲率向量为R51，所述第五透镜像侧面的曲率向量为R52；朝向物侧面的方向为正，朝向像侧面的方向为负，则有：

40mm<R11<60mm，-70mm<R12<-50mm；

-20mm<R21<-6mm，-30mm<R22<-10mm；

80mm<R31<100mm，50mm<R32<85mm；

R41=∞，-85mm<R42<-35mm；

2500mm<R51<3500mm，-3500mm<R52<-2500mm。

更进一步地，定义所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，则有：

60mm≤f1≤70mm，-75mm≤f2≤-60mm，-750mm≤f3≤-640mm，75mm≤f4≤100mm，3690mm≤f5≤3730mm。

更进一步地，所述第一透镜组件的中心轴线与所述第二透镜组件的中心轴线相互垂直。

更进一步地，所述反射组件的数量为三个，包括第一反射件、第二反射件以及第三反射件；

所述第一反射件包括第一反射面，所述第二反射件包括第二反射面，所述第三反射件包括第三反射面；

所述第一反射面朝向所述入光口，所述第二反射面朝向所述第一反射面，所述第三反射面朝向所述第二反射面以及所述出光口；

其中，在光束的传播过程中，光束依次经过所述第一反射面、所述第二反射面以及第三反射面，以使光束的传播路径呈折线形。

更进一步地，从所述入光口进入的光束的传播方向与所述第一反射面之间的夹角α1配置为0°＜α1＜90°；

被所述第一反射面反射的光束射向所述第二反射面的传播方向与所述第二反射面的夹角α2配置为75°＜α2＜85°；

被所述第二反射面反射的光束射向所述第三反射面的传播方向与所述第三反射面的夹角α3配置为0°＜α3＜90°。

更进一步地，从所述入光口进入的光束的传播方向与所述第一反射面之间的夹角α1配置为75°＜α1＜85°；

被所述第一反射面反射的光束射向所述第二反射面的传播方向与所述第二反射面的夹角α2配置为78°＜α2＜82°；

被所述第二反射面反射的光束射向所述第三反射面的传播方向与所述第三反射面的夹角α3配置为30°＜α3＜50°。

更进一步地，所述透镜座开设有若干第一螺丝孔和若干过孔，所述第一螺丝孔与所述过孔均沿入射光束的传播方向呈圆周均匀排布，所述第一螺丝孔均匀穿插于所述过孔之间，所述第一螺丝孔适配有第一螺杆；

所述壳体开设有若干第二螺丝孔，所述第二螺丝孔的位置和数量与所述过孔相对应，所述第二螺丝孔与所述过孔相适配，所述第二螺丝孔适配有第二螺杆；

所述第二螺杆穿过所述过孔后拧入所述第二螺丝孔并通过第二螺杆的螺杆头抵接所述透镜座；

所述第一螺杆拧入所述第一螺丝孔后，所述第一螺杆与所述壳体抵接。

更进一步地，所述透镜座安装有过光筒，所述入光口固定安装有导向筒，所述导向筒的内壁与所述过光筒的外壁相适配，所述导向筒、所述过光筒与所述光学透镜同中心轴。

更进一步地，所述透镜座与所述壳体由至少一个定位销串接。

本申请所达到的有益效果是：

本申请提出的一种光刻镜头，包括：第一透镜组件和导光装置。第一透镜组件用于改变光束出射光角，第一透镜组件包括透镜座和至少一个光学透镜，光学透镜均安装于透镜座。导光装置用于改变光束传播方向，导光装置包括壳体和至少一个反射组件，反射组件均安装于壳体。其中，壳体设置有入光口和出光口，透镜座安装于入光口，出光口安装有第五透镜。光学透镜的数量为四个，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜沿入射光束的传播方向依次共轴设置。当光束进入光刻镜头后，光束依次经过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、导光装置。当光束进入透镜座后，依次经过光学透镜，光学透镜改变光束的出射光角。当光束从入光口进入壳体后，光束在反射组件之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，并从出光口射出。在光束的传播过程中通过第一透镜组件改变光束的出射光角，以使光束的出射光角符合预期要求。光束从入光口进入壳体，再经反射组件反射，使光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头的照射区域的面积扩大至预期范围。如此，减小光刻镜头的尺寸，并且使光刻镜头的出射光的准直性以及照射区域面积在预期范围内。

附图说明

图1是本发明实施例中光刻镜头的剖视图；

图2是本发明实施例中光刻镜头的爆炸图；

图3是本发明实施例中图1中A处的放大视图；

图4是本发明实施例中光束依次经过匀光棒、光学透镜、反射组件后的传播路径模拟图；

图5是本发明实施例中图4中B处的放大视图；

图6是本发明实施例中匀光组件的剖视图；

图7是本发明实施例中调节装置的立体结构示意图；

图8是本发明实施例中调节装置的爆炸视图；

图9是本发明实施例中第一透镜组件安装于出光口时的爆炸视图；

图10是本发明实施例中光刻镜头的立体结构示意图；

图11是本发明实施例中光学透镜的光路原理图；

图12是本发明实施例中图11中C处的放大视图；

图13是本发明实施例中第一实施方式的曝光面照度分布图；

图14是本发明实施例中第一实施方式的照度均匀性检测结果图；

图15是本发明实施例中第二实施方式的曝光面照度分布图；

图16是本发明实施例中第二实施方式的照度均匀性检测结果图。

主要元件符号说明：

10、光刻镜头；20、导光装置；21、壳体；22、入光口；23、出光口；26、第二螺丝孔；27、第二螺杆；28、导向筒；30、反射组件；40、第一反射件；45、第一反射面；50、第二反射件；53、第二反射面；60、第三反射件；62、第三反射面；70、匀光组件；71、镜筒；72、固定座；73、第一卡口；74、第二卡口；75、匀光棒；80、第一透镜组件；81、透镜座；82、第一螺丝孔；83、第一螺杆；84、过孔；85、过光筒；86、光学透镜；861、第一透镜；862、第二透镜；863、第三透镜；864、第四透镜；87、定位销；90、出射组件；91、第二透镜组件；911、第五透镜；92、滤光组件；100、光束；101、调节装置；102、安装件；103、连接件；104、转接件；111、第一螺纹孔；112、第一调节螺丝；113、第二螺纹孔；114、第二调节螺丝；121、第一抵接面；122、第二抵接面；131、第三螺纹孔；132、第三调节螺丝；133、第四螺纹孔；134、第四调节螺丝；141、第三抵接面；142、第四抵接面；X、第一方向；Y、第二方向；S1、第一面；S2、第二面；S3、第三面；S4、第四面；S5、第五面；S6、第六面；S7、第七面；S8、第八面；S9、第九面；S10、第十面。

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。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。此外，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。

实施例一

请参阅图1至图5，在本申请的一些实施例中，本申请提出一种光刻镜头10，包括：第一透镜组件80和导光装置20。第一透镜组件80用于改变光束出射光角，第一透镜组件80包括透镜座81和至少一个光学透镜86，光学透镜86均安装于透镜座81。导光装置20用于改变光束传播方向，导光装置20包括壳体21和至少一个反射组件30，反射组件30均安装于壳体21。其中，壳体21设置有入光口22和出光口23，透镜座81安装于入光口22；当光束进入光刻镜头10后，光束依次经过第一透镜组件80、导光装置20；当光束进入透镜座81后，依次经过光学透镜86，光学透镜86改变光束的出射光角；当光束从入光口22进入壳体21后，光束在反射组件30之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，并从出光口23射出。

在光束的传播过程中通过第一透镜组件80改变光束的出射光角，以使光束的出射光角符合预期要求。

光束经过第一透镜组件80后，通过第一透镜组件80改变光束的出射光角，使光束的出射光角改变至预期范围。若光束进入第一透镜组件80前的出射光角过大，第一透镜组件80则减小光束的出射光角；若光束进入第一透镜组件80前的出射光角过小，第一透镜组件80则增大光束的出射光角。若第一透镜组件80难以使光束的出射光角改变至预期范围，则可通过更换第一透镜组件80内的透镜，通过不同型号的透镜组合来改变光束的出射光角，以使光束的出射光角改变至预期范围。

通过第一透镜组件80将光束的出射光角限定在预期范围内，使光束的出射光角不至于过大而降低光束的准直性；并使光束的出射光角不至于过小而使光束的照射区域面积难以扩大至预期范围。

光束从入光口22进入壳体21，再经反射组件30反射，使光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。

如此，减小光刻镜头10的尺寸，并且使光刻镜头10的出射光的准直性以及照射区域面积在预期范围内。

请参阅图1至图2，在本申请的一些实施例中，出光口23安装有出射组件90，出射组件90包括第二透镜组件91和滤光组件92，第二透镜组件91安装于壳体21与滤光组件92之间。光束经导光装置20内的反射组件反射后，光束的传播路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。如此，在不影响光刻镜头10的照射区域面积的情况下减小光刻镜头10的尺寸。

光束经导光装置20内的反射组件反射后，光束的传播路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。出射组件90安装于导光装置20的出光口23，光束经过导光装置20后，从出光口23进入出射组件90，并依次经过第二透镜组件91以及滤光组件92。第二透镜组件91进一步改变光束的出射光角，并可通过第二透镜组件91对光束的出射光角进行微调，使从光刻镜头10射出的光束的照射区域以及出射光角符合预期要求。滤光组件92能使特定的光线通过，进而使特定的光线从光刻镜头10射出，使光刻效果符合要求要求。

实施例二

请参阅图1至图5，在本申请的一些实施例中，光学透镜86的数量为四个，包括第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863和第四透镜864。第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863以及第四透镜864沿入射光束的传播方向依次共轴设置。第一透镜861为双凸透镜，第二透镜862为凹凸透镜，第三透镜863为凸凹透镜，第四透镜864为平凸透镜。

光束进入第一透镜组件80后，依次经过第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863和第四透镜864，光束经多次折射后最终从第四透镜864射出。

第一透镜861为双凸透镜，即第一透镜861的物侧面为凸面，具有正屈折力；第一透镜861的像侧面为凸面，具有正屈折力。第二透镜862为凹凸透镜，即第二透镜862的物侧面为凹面，具有负屈折力；第二透镜862的像侧面为凸面，具有正屈折力。第三透镜863为凸凹透镜，即第三透镜863的物侧面为凸面，具有正屈折力；第三透镜863的像侧面为凹面，具有负屈折力。第四透镜864为平凸透镜，即第四透镜864的物侧面为平面；第四透镜864的像侧面为凸面，具有正屈折力。光束进入第一透镜组件80后，依次经过第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863和第四透镜864，光束经多次折射后最终从第四透镜864射出。光束从第四透镜864射出后，光束的出射光角为4°至5°，然后再进入导光装置20，当光束从入光口22进入壳体21后，光束根据光的反射原理在反射组件30之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，最终从出光口23射出。光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。

请参阅图1至图2，在本申请的一些实施例中，出光口23安装有第二透镜组件91，第二透镜组件91包括第五透镜911，第五透镜911为双凸透镜。

光束经过第一透镜组件80后，虽然能通过第一透镜组件80将光束的出射光角限定在预期范围内，但是为了使光束的出射光角不至于过小而使光束的照射区域面积难以扩大至预期范围，因此，光束从出光口23射出后出射光角任需做进一步调整，以使光束的准直性符合预期要求。通过出光口23的第五透镜911对光束的出射光角做进一步调整，使光束从光刻镜头10射出的出射光角符合预期要求。光束经过第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863、第四透镜864以及第五透镜911后，其出射光角小于0.15°，具有较高的平行度，进而保证光刻效果在预期范围内。

请参阅图1及图4，在本申请的一些实施例中，第一透镜组件80的中心轴线与第二透镜组件91的中心轴线相互垂直。

当光束从入光口22进入壳体21后，光束根据光的反射原理在反射组件之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，最终从出光口23射出。光束经反射组件反射后，使横向进入导光装置20的光束，从竖直方向射出。这样减小了光刻镜头10的高度，减小了光刻镜头10的重心高度，使光刻镜头10移动更加平稳，并减小光刻镜头10的晃动，进而改善光刻效果，提高光刻效率。第一透镜组件80的中心轴线与第二透镜组件91的中心轴线相互垂直，以使光束的出射光角经第一透镜组件80调节，再经反射组件反射后，能通过第二透镜组件91进行进一步的调节，进而使光束的出射光角的大小符合预期要求。

实施例三

请参阅图1至图5，在本申请的一些实施例中，本申请提出一种导光装置20，包括壳体21、反射组件。壳体21设置有入光口22和出光口23。反射组件的数量为至少一个，反射组件安装于壳体21。其中，反射组件将光束反射，以使光束的传播路径呈折线形，并从出光口23射出。在光束的传播过程中，当光束从入光口22进入壳体21后，光束根据光的反射原理在反射组件之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，最终从出光口23射出，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。

如此，在不影响光刻镜头10的照射区域面积的情况下减小光刻镜头10的尺寸。

在本申请的一些实施场景中，光束以一定的出射光角传播，随着光束的传播距离的增大，光束的照射范围逐渐增大。而光束的出射光角需要以较小的出射光角射出，使保证光束中光线的准直性。若光束以较小的出射光角传播，则会导致在单位距离内，光束的的照射范围的面积在大量过小，进而导致要使光束的照射范围的面积符合预期要求则需要较大的传播距离。若光束的传播路径为直线，则会导致光刻镜头10的长度过长，这就导致光刻镜头10的尺寸太大，不仅增大了光刻镜头10的占用空间，而且增大了光刻镜头10的安装难度，降低了光刻镜头10的可靠性以及平稳性。在光刻过程中，过长的光刻镜头10，会使光刻镜头10在移动时产生较大的晃动，进而导致照射区域晃动，从而降低光刻效率以及降低光刻品质。

在本申请的一些实施例中，光束以一定的出射光角进入导光装置20，反射组件对光束进行反射，进而改变光束的传播路径，使光束的传播路径呈折线形。若反射组件的数量为两个或者两个以上，光束则根据光的反射原理在反射组件组件传播。由于光束中的光线在反射组件处的反射为镜面反射，因此反射组件对光束的出射光角的影响较小。虽然反射组件不会对光束的出射光角产生显著的影响，但是反射组件改变的光束的传播路径，使光束的传播路径呈折线形，从而减小了光束传播空间的所需的长度，进而减小光刻镜头10的长度尺寸。使光刻镜头10呈短宽形，而不是瘦长形，进而使光刻镜头10的占用空间更加集中，减小光刻镜头10的占用空间，方便光刻设备进行空间布局。而由于光刻镜头10的长度减小了，从而减小光刻镜头10在移动过程中的晃动，并且减小因晃动而对光刻镜头10照射区域的影响，从而改善光刻效果，提高光刻效率。

请参阅图1至图4，请参阅图1至图2，在本申请的一些实施例中，反射组件的数量为三个，包括第一反射件40、第二反射件50以及第三反射件60。第一反射件40包括第一反射面45，第二反射件50包括第二反射面53，第三反射件60包括第三反射面62。第一反射面45朝向入光口22，第二反射面53朝向第一反射面45，第三反射面62朝向第二反射面53以及出光口23。其中，光束依次经过第一反射面45、第二反射面53和第三反射面62。

在光束的传播过程中，光束根据光的反射原理经第一反射面45反射后到达第二反射面53，再经第二反射面53反射后到达第三反射面62，然后经第三反射面62反射后从出光口23射出。

光束进入导光装置20后，先到达第一反射件40的第一反射面45，光束经第一反射面45反射后再到达第二反射件50的第二反射面53，再经第二反射面53反射后到达第三反射件60的第三反射面62，最后经第三反射面62反射后从出光口23射出。如此，使光束的传播路径经三次改变，而呈现出三折的折线形，从而有效减小光束传播所需的长度空间。而光束在第一反射面45、第二反射面53以及第三反射面62处的反射均为镜面反射，进而不会对光束的出射光角以及传播路径的长度产生显著的影响，如此，在不减小光束的传播距离的情况下减小光刻镜头10的尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。

请参阅图1，在本申请的一些实施例中，在光束传播过程中，从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1配置为0°＜α1＜90°。被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2配置为75°＜α2＜85°。被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3配置为0°＜α3＜90°。

若从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1等于90°，从入光口22进入的光束则沿第一反射面45的法线方向到达第一反射面45，进而使光束被第一反射面45反射后按原路返回至入光口22，无法使光束到达第二反射面53。

若从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1大于90°，第一反射面45则向背离第二反射面53的方向倾斜，光束被第一反射面45反射后无法到达第二反射面53。

若从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1等于0°，第一反射面45则平行于从入光口22进入的光束的传播方向，以至于光束无法到达第一反射面45。

若从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1小于0°，第一反射面45则朝向背离入光口22的方向，导致光束无法到达第一反射面45。

将从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1配置为0°＜α1＜90°，可使从入光口22进入的光束能够到达第一反射面45，并被第一反射面45反射后到达第二反射面53。

被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2过小，则会导致光束在第二反射面53处的反射角过小，进而使光束被第二反射面53反射后在第二反射面53处的入射光束与出射光束的重合区域过大，并且使第三反射件60的高度与第二反射件50的高度过于接近，而使光刻镜头10的结构过于拥挤，进而增大光刻镜头10的组装难度。被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2过大，则会导致光束在第二反射面53处的反射角过大，进而增大光束传播所需的宽度空间而导致光刻镜头10的尺寸过大。被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2配置为75°＜α2＜85°，可使光刻镜头10的尺寸适中，既方便光刻镜头10的组装又不至于使光刻镜头10的尺寸过大。

若被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3小于等于0°，则会第三反射面62则朝向背离第二反射面53的方向，导致光束无法到达第三反射面62。若被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3大于等于90°，则会使第三反射面62则向背离出光口23的方向倾斜，进而导致光束经第三反射面62反射后无法到达出光口23。将被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3配置为0°＜α3＜90°，可使光束被第三反射面62反射并顺利从出光口23射出。

在本申请的一些实施例中，从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1配置为75°＜α1＜85°；

被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2配置为78°＜α2＜82°；

被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3配置为30°＜α3＜50°。

若从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1过小，则会导致光束在第一反射面45处的反射角过小，进而使光束被第一反射面45反射后在第一反射面45处的入射光束与出射光束的重合区域过大，并且使第二反射件50的高度与入光口22的高度过于接近，而使光刻镜头10的结构过于拥挤，进而增大光刻镜头10的组装难度。若从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1过大，则会导致光束在第一反射面45处的反射角过大，进而增大光束传播所需的宽度空间而导致光刻镜头10的尺寸过大。将从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1配置为75°＜α1＜85°，可使光刻镜头10的尺寸适中，既方便光刻镜头10的组装又不至于使光刻镜头10的尺寸过大。

同理的，被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2配置为78°＜α2＜82°，可使光刻镜头10的尺寸适中，既方便光刻镜头10的组装又不至于使光刻镜头10的尺寸过大。

同理的，被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3配置为30°＜α3＜50°，可使光刻镜头10的尺寸适中，既方便光刻镜头10的组装又不至于使光刻镜头10的尺寸过大。

在本申请的一些实施例中，从入光口22进入的光束的传播方向与第一反射面45之间的夹角α1=80°，被第一反射面45反射的光束射向第二反射面53的传播方向与第二反射面53的夹角α2=80°（此时，第一反射面45与第二反射面53平行），被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3=45°。

光束从入光口22射入壳体21内后，沿平直方向到达第一反射面45，再根据光的镜面反射原理被第一反射面45反射，此时光束在第一反射面45的入射角为10°。又第二反射面53与第一反射面45平行，因此，光束在第二反射面53的反射角为10°，且光束被第二反射面53反射后的传播方向与光束从入光口22射入壳体21内后的传播方向平行，即光束被第二反射面53反射后沿平直方向到达第三反射面62。被第二反射面53反射的光束射向第三反射面62的传播方向与第三反射面62的夹角α3=45°，因此，光束在第三反射面62处的入射角为45°，如此，光束经第三反射面62处反射后，在第三反射面62处的入射光线与出射光线之间的夹角为90°。又光束被第二反射面53反射后的传播方向与光束从入光口22射入壳体21内后的传播方向平行，因此，在导光装置20中，进入导光装置20的光束的传播方向与射出导光装置20的光束的传播方向垂直，即导光装置20使光束的传播方向改变了90°。如此，使横向进入导光装置20的光束，从竖直方向射出。这样减小了光刻镜头10的高度，减小了光刻镜头10的重心高度，使光刻镜头10移动更加平稳，并减小光刻镜头10的晃动，进而改善光刻效果，提高光刻效率。

实施例四

请参阅图1至图2及图6，在本申请的一些实施例中，本申请提出一种光刻镜头10，包括匀光组件70、第一透镜组件80、导光装置20，第二透镜组件91安装于第一透镜组件80的出光口23。

匀光组件70用于匀光。第一透镜组件80用于改变光束出射光角。其中，第一透镜组件80安装于导光装置20的入光口22，匀光组件70安装于第一透镜组件80的入射口。当光束进入光刻镜头10后，光束依次经过匀光组件70、第一透镜组件80、导光装置20。

光束在光刻镜头10的传播过程中，光束内的光线经匀光组件70匀化后，再进入第一透镜组件80。光束经过第一透镜组件80后，通过第一透镜组件80改变光束的出射光角，使光束的出射光角改变至预期范围。通过导光装置20使光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。

匀光组件70包括：镜筒71和固定座72。镜筒71用于与外界相连。固定座72可拆卸地固定安装于镜筒71内，固定座72设置有第一卡口73和第二卡口74。其中，第一卡口73到第二卡口74之间的距离D与匀光棒75的长度L之间的关系为2/3≤D/L＜3/4。第一卡口73与第二卡口74沿匀光棒75的长度方向布置，在固定匀光棒75时，第一卡口73与第二卡口74同时对匀光棒75进行卡接。

在固定匀光棒75时，通过第一卡口73与第二卡口74对匀光棒75进行固定，将第一卡口73到第二卡口74之间的距离D与匀光棒75的长度L之间的关系配置为2/3≤D/L＜3/4，一方面可减小匀光棒75一端的悬空长度，另一方面可限制另固定点之间的悬空长度。如此，减小匀光棒75的振动，降低匀光棒75产生形变、裂纹甚至断裂的风险，小光刻镜头10照射区域产生的震荡，进而使光刻效果以及光刻效率满足预期要求，以及使光刻过程更加稳定可靠。

实施例五

请参阅图1至图2及图7至图8，在本申请的一些实施例中，本申请提出的一种光刻镜头10包括过调节装置101、匀光组件70、第一透镜组件80、导光装置20，第二透镜组件91安装于第一透镜组件80的出光口23。

匀光组件70与调节装置101可拆卸相连。第一透镜组件80与匀光组件70可拆卸相连。导光装置20与第一透镜组件80可拆卸相连。其中，光纤发射的光束依次经过调节装置101、匀光组件70、第一透镜组件80、导光装置20。

将光纤安装于调节装置101中的安装件102，通过调节装置101中的连接件103使调节装置101安装于匀光组件70。来自光纤的光束射入匀光组件70内的匀光棒75，并在匀光棒75的入射端形成光斑，光束经匀光棒75匀化后再依次经过第一透镜组件80和导光装置20，最终向光刻镜头10外射出形成照射区域。

光束在光刻镜头10的传播过程中，通过调节装置101调节光纤光束的照射位置的效果，从而校准光刻镜头10的照射区域位置，以保证光刻效果符合预期要求。通过匀光组件70使照射区域内的光线分布更加均匀。光束经过第一透镜组件80后，通过第一透镜组件80改变光束的出射光角，使光束的出射光角改变至预期范围。通过导光装置20使光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。如此，在减小光刻镜头10尺寸的情况下，使光刻镜头10出射的光束在待光刻件上形成光线分布均匀的照射区域，且照射区域的大小及位置符合预期要求。

请参阅图7至图8，调节装置101包括：安装件102、连接件103以及转接件104。安装件102用于安装光纤。连接件103用于与外部结构相连。转接件104用于将安装件102与连接件103连接。其中，安装件102与连接件103位于转接件104的两侧，安装件102可相对转接件104向第一方向X移动，转接件104可相对连接件103向第二方向Y移动，第一方向X与第二方向Y交叉，第一方向X与第二方向Y均垂直于光束的传播方向。

将光纤安装于安装件102，通过使安装件102相对转接件104向第一方向X移动，转接件104相对连接件103向第二方向Y移动，来使光纤位置发生改变，进而调节来自光纤的光束的照射位置，从而校准光刻镜头10的照射区域位置，以保证光刻效果符合预期要求。

请参阅图7至图8，在本申请的一些实施例中，安装件102朝第一方向X开设有第一螺纹孔111和第二螺纹孔113。第一螺纹孔111设置有第一调节螺丝112，第二螺纹孔113设置有第二调节螺丝114。转接件104的两侧分别设置有第一抵接面121和第二抵接面122，第一抵接面121和第二抵接面122位于第一螺纹孔111与第二螺纹孔113之间，第一抵接面121与第二抵接面122之间的距离小于第一螺纹孔111与第二螺纹孔113之间的距离。其中，在使安装件102在第一方向X移动过程中，拧动第一调节螺丝112和/或第二调节螺丝114，第一调节螺丝112抵接第一抵接面121和/或第二调节螺丝114抵接第二抵接面122，以使安装件102相对转接件104向第一方向X移动。

在使安装件102沿第一方向X的一侧移动的过程中，拧动第一调节螺丝112使第一调节螺丝112向第一螺纹孔111外拧出，此时第一调节螺丝112的端部向第一螺纹孔111外侧方向缩回；同时拧动第二调节螺丝114，使第二调节螺丝114向第二螺纹孔113内拧入，此时第二调节螺丝114的端部向第二螺纹孔113内侧方向伸出，第二调节螺丝114的端部抵压第二抵接面122；如此，使安装件102沿第一方向X的一侧相对转接件104移动。在拧动第一调节螺丝112和第二调节螺丝114的过程中，第一调节螺丝112的缩回速度大于等于第二调节螺丝114的伸出速度，以免第二调节螺丝114对第二抵接面122的抵压里过大而产生卡阻。

同理的，在使安装件102沿第一方向X的另一侧移动的过程中，拧动第二调节螺丝114使第二调节螺丝114向第二螺纹孔113外拧出，此时第二调节螺丝114的端部向第二螺纹孔113外侧方向缩回；同时拧动第一调节螺丝112，使第一调节螺丝112向第一螺纹孔111内拧入，此时第一调节螺丝112的端部向第一螺纹孔111内侧方向伸出，第一调节螺丝112的端部抵压第一抵接面121；如此，使安装件102沿第一方向X的另一侧相对转接件104移动。在拧动第一调节螺丝112和第二调节螺丝114的过程中，第二调节螺丝114的缩回速度大于等于第一调节螺丝112的伸出速度，以免第一调节螺丝112对第一抵接面121的抵压里过大而产生卡阻。

转接件104朝第二方向Y开设有第三螺纹孔131和第四螺纹孔133。第三螺纹孔131设置有第三调节螺丝132，第四螺纹孔133设置有第四调节螺丝134。连接件103的两侧分别设置有第三抵接面141和第四抵接面142，第三抵接面141和第四抵接面142位于第三螺纹孔131与第四螺纹孔133之间，第三抵接面141与第四抵接面142之间的距离小于第三螺纹孔131与第四螺纹孔133之间的距离。其中，在使转接件104在第二方向Y移动过程中，拧动第三调节螺丝132和/或第四调节螺丝134，第三调节螺丝132抵接第三抵接面141和/或第四调节螺丝134抵接第四抵接面142，以使转接件104相对连接件103向第二方向Y移动。

在使转接件104沿第二方向Y的一侧移动的过程中，拧动第三调节螺丝132使第三调节螺丝132向第三螺纹孔131外拧出，此时第三调节螺丝132的端部向第三螺纹孔131外侧方向缩回；同时拧动第四调节螺丝134，使第四调节螺丝134向第四螺纹孔133内拧入，此时第四调节螺丝134的端部向第四螺纹孔133内侧方向伸出，第四调节螺丝134的端部抵压第四抵接面142；如此，使安装件102沿第二方向Y的一侧相对转接件104移动。在拧动第三调节螺丝132和第四调节螺丝134的过程中，第三调节螺丝132的缩回速度大于等于第四调节螺丝134的伸出速度，以免第四调节螺丝134对第四抵接面142的抵压里过大而产生卡阻。

同理的，在使转接件104沿第二方向Y的另一侧移动的过程中，拧动第四调节螺丝134使第四调节螺丝134向第四螺纹孔133外拧出，此时第四调节螺丝134的端部向第四螺纹孔133外侧方向缩回；同时拧动第三调节螺丝132，使第三调节螺丝132向第三螺纹孔131内拧入，此时第三调节螺丝132的端部向第三螺纹孔131内侧方向伸出，第三调节螺丝132的端部抵压第三抵接面141；如此，使安装件102沿第二方向Y的另一侧相对转接件104移动。在拧动第三调节螺丝132和第四调节螺丝134的过程中，第四调节螺丝134的缩回速度大于等于第三调节螺丝132的伸出速度，以免第三调节螺丝132对第三抵接面141的抵压里过大而产生卡阻。

实施例六

请参阅图9至图10，在本申请的一些实施例中，透镜座81开设有若干第一螺丝孔82和若干过孔84，第一螺丝孔82与过孔84均沿入射光束的传播方向呈圆周均匀排布，第一螺丝孔82均匀穿插于过孔84之间，第一螺丝孔82适配有第一螺杆83。壳体21开设有若干第二螺丝孔26，第二螺丝孔26的位置和数量与过孔84相对应，第二螺丝孔26与过孔84相适配，第二螺丝孔26适配有第二螺杆27。第二螺杆27穿过过孔84后拧入第二螺丝孔26并通过第二螺杆27的螺杆头抵接透镜座81。第一螺杆83拧入第一螺丝孔82后，第一螺杆83与壳体21抵接。

第二螺杆27穿过过孔84后拧入第二螺丝孔26，使透镜座81难以相对壳体21径向移动；第二螺杆27拧入第二螺丝孔26后，通过第二螺杆27的螺杆头与透镜座81抵接，使透镜座81难以远离壳体21；第一螺杆83拧入第一螺丝孔82后，通过第一螺杆83的螺杆端部与壳体21抵接，使透镜座81难以靠近壳体21。如此，通过第一螺杆83与第二螺杆27使透镜座81的位置与壳体21的位置保持相对固定，进而将透镜座81固定安装于壳体21。可通过拧动第一螺杆83与第二螺杆27来调节透镜座81向壳体21内的伸入量，进而调节光束的传播距离，进而调节光刻镜头10的照射区域面积的大小。还可通过拧动第一螺杆83与第二螺杆27来调节光束出第一透镜组件80后在反射组件30处的入射角，进而调节光束从光刻镜头10射出后形成的照射区域的大小和形状，已经照射区域内光线的均匀性。

将第一螺杆83向内拧入，并将第二螺杆27向外拧出，可减小透镜座81在壳体21处的伸入量，进而增大光束的传播距离，从而使光刻镜头10的照射区域增大；将第一螺杆83向外拧出，并将第二螺杆27向内拧入，可增大透镜座81在壳体21处的伸入量，进而减小光束的传播距离，从而使光刻镜头10的照射区域减小。

在本申请的一些实施例中，透镜座81安装有过光筒85，入光口22固定安装有导向筒28，导向筒28的内壁与过光筒85的外壁相适配，导向筒28、过光筒85与光学透镜86同中心轴。

在透镜座81在壳体21内的伸入量增大或者减小的过程中，通过导向筒28对过光筒85进行导向，进而提高透镜座81与壳体21的相对位置的位置精度，进而减小调节过程对光束均匀度的影响。

在本申请的一些实施例中，透镜座81与壳体21由至少一个定位销87串接。

通过定位销87在壳体21处对透镜座81进行定位，进而进一步提高透镜座81与壳体21的相对位置的位置精度，从而进一步减小调节过程对光束均匀度的影响。

实施例七

请参阅图1至图2及图11至图12，在本申请的一些实施例中，从光纤束射出的光束经匀光棒75匀化后再进入第一透镜组件80。第一透镜组件80中的光学透镜86的数量为四个，包括第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863和第四透镜864。第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863以及第四透镜864沿入射光束的传播方向依次共轴设置。第一透镜861为双凸透镜，第二透镜862为凹凸透镜，第三透镜863为凸凹透镜，第四透镜864为平凸透镜。出光口23安装有第五透镜911。

光束进入第一透镜组件80后，依次经过第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863和第四透镜864，光束经多次折射后进而从第四透镜864射出第一透镜组件80，并从入光口22进入导光装置20，再经反射组件30反射，使光束的路径呈折线形，从而在不减小光束的传播距离的情况下减小设备尺寸长度。由于光束的传播距离未减小，因此光束有足够的传播距离，以使从光刻镜头10的照射区域的面积扩大至预期范围。光束经过导光装置20后，从出光口23射出，并透过第五透镜911。

第一透镜861为双凸透镜，即第一透镜861的物侧面为凸面，具有正屈折力；第一透镜861的像侧面为凸面，具有正屈折力。第二透镜862为凹凸透镜，即第二透镜862的物侧面为凹面，具有负屈折力；第二透镜862的像侧面为凸面，具有正屈折力。第三透镜863为凸凹透镜，即第三透镜863的物侧面为凸面，具有正屈折力；第三透镜863的像侧面为凹面，具有负屈折力。第四透镜864为平凸透镜，即第四透镜864的物侧面为平面；第四透镜864的像侧面为凸面，具有正屈折力；第五透镜911为双凸透镜，即第五透镜911的物侧面为凸面，具有正屈折力；第五透镜911的像侧面为凸面，具有正屈折力。

在本申请的一些实施例中，定义第一透镜861物侧面的曲率向量为R11，第一透镜861像侧面的曲率向量为R12；第二透镜862物侧面的曲率向量为R21，第二透镜862像侧面的曲率向量为R22；第三透镜863物侧面的曲率向量为R31，第三透镜863像侧面的曲率向量为R32；第四透镜864物侧面的曲率向量为R41，第四透镜864像侧面的曲率向量为R42；第五透镜911物侧面的曲率向量为R51，第五透镜911像侧面的曲率向量为R52；朝向物侧面的方向为正，朝向像侧面的方向为负，则有：

40mm<R11<60mm，-70mm<R12<-50mm；

-20mm<R21<-6mm，-30mm<R22<-10mm；

80mm<R31<100mm，50mm<R32<85mm；

R41=∞，-85mm<R42<-35mm；

2500mm<R51<3500mm，-3500mm<R52<-2500mm。

在本申请的一些实施例中，定义第一透镜861的焦距为f1，第二透镜862的焦距为f2，第三透镜863的焦距为f3，第四透镜864的焦距为f4，第五透镜911的焦距为f5，则有：

60mm≤f1≤70mm，-75mm≤f2≤-60mm，-750mm≤f3≤-640mm，75mm≤f4≤100mm，3690mm≤f5≤3730mm。

在本申请的一些实施例中，定义匀光棒75的厚度为d0，第一透镜861的中心轴上厚度为d1，第二透镜862的中心轴上厚度为d2，第三透镜863的中心轴上厚度为d3，第四透镜864的中心轴上厚度为d4，第五透镜911的中心轴上厚度为d5，则有：

130mm≤d0≤140mm，4mm≤d1≤8mm，6mm≤d2≤10mm，3mm≤d3≤6mm，4mm≤d4≤8mm，38mm≤d1≤42mm。

在本申请的一些实施例中，定义第一透镜861的物侧面为第一面S1，第一透镜861的像侧面为第二面S2；第二透镜862的物侧面为第三面S3，第二透镜862的像侧面为第四面S4；第三透镜863的物侧面为第五面S5，第三透镜863的像侧面为第六面S6；第四透镜864的物侧面为第七面S7，第四透镜864的像侧面为第八面S8；第五透镜911的物侧面为第九面S9，第五透镜911的像侧面为第十面S10。

定义光纤束的出光端面与匀光棒75的物侧面之间的轴上距离为L0，匀光棒75像侧面与第一面S1组件的轴上距离为L1，第二面S2与第三面S3之间的轴上距离为L2，第四面S4与第五面S5之间的轴上距离为L3，第六面S6与第七面S7之间的轴上距离为L4，光束从第八面S8射出后到达第九面S9的传播轴上距离为L5，第十面S10到待光刻件的光刻面之间的轴上距离为L6，则有：

1mm≤L0≤3mm，9mm≤L1≤15mm，50mm≤L2≤60mm，50mm≤L3≤60mm，50mm≤L4≤60mm，2800mm≤L5≤3200mm，360mm≤L6≤370mm。

通过对匀光棒75的形状进行限定，使光束的均匀性符合预期要求。通过对第一透镜861、第二透镜862、第三透镜863、第四透镜864以及第五透镜911的形状进行限定，在范围内时，有利于整体小型化以及补正系统像差等问题。超过下限规定值时，虽然有利于镜片变薄，但场曲会增大，轴向像差会增大、像面尺寸变大、准直性、均匀性变差；相反，超过上限规定值时，轴向像差、场曲、畸变增大，像面尺寸变小，均匀性变差。将匀光棒75以及各透镜的各项参数限定在规定范围内，能够使得整体光刻镜头10具有曝光面照度、均匀性好，且满足低畸变的特性。

下面将用实例进行说明本申请的光刻镜头。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、曲率向量、轴上厚度的单位为mm。

第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜均为玻璃材质。

表1示出本申请第一实施方式的光刻镜头的设计数据。

表1

其中，各符号的含义如下。

R11：第一透镜物侧面的曲率向量；R12：第一透镜像侧面的曲率向量；

R21：第二透镜物侧面的曲率向量；R22：第二透镜像侧面的曲率向量；

R31：第三透镜物侧面的曲率向量；R32：第三透镜像侧面的曲率向量；

R41：第四透镜物侧面的曲率向量；R42：第四透镜像侧面的曲率向量；

R51：第五透镜物侧面的曲率向量；R52：第四透镜像侧面的曲率向量；

f1：第一透镜的焦距；f2第二透镜的焦距；f3第三透镜的焦距；f4：第四透镜的焦距；第五透镜的焦距为f5；

Nd0：匀光棒75的折射率；Nd1：第一透镜的折射率；Nd2：第二透镜的折射率；Nd3：第三透镜的折射率；Nd4：第四透镜的折射率；Nd5：第五透镜的折射率；

vd0：匀光棒75的阿贝数；vd1：第一透镜的阿贝数；vd2：第二透镜的阿贝数；vd3：第三透镜的阿贝数；vd4：第四透镜的阿贝数；vd5：第五透镜的阿贝数；

d0：匀光棒75的厚度为，d1：第一透镜的中心轴上厚度；d2：第二透镜的中心轴上厚度；d3：第三透镜的中心轴上厚度；d4：第四透镜的中心轴上厚度；d5：第五透镜的中心轴上厚度；

L0：光纤束的出光端面与匀光棒75的物侧面之间的轴上距离；

L1：匀光棒75像侧面与第一面组件的轴上距离；

L2：第二面与第三面之间的轴上距离；

L3：第四面与第五面之间的轴上距离；

L4：第六面与第七面之间的轴上距离；

L5：光束从第八面射出后到达第九面的传播轴上距离；

L6：第十面到待光刻件的光刻面之间的轴上距离。

图13则示出了，光束经过第一实施方式的光刻镜头后的曝光面照度分布图。图14则示出了，光束经过第一实施方式的光刻镜头后的照度均匀性检测结果图。

表1示出本申请提供的光刻镜头的各种数值与条件式中已规定的参数所对应的范围。

如表1所示，第一实施方式满足各条件式的范围。

在第一实施方式中，该光刻镜头的光源入射匀光棒75时的入射角范围α满足：12°＜α＜13°，使得光路经过匀光棒75后出光更均匀，其中，入射角是指入射光线与匀光棒75的入射面的法线的夹角。当入射角范围α满足：12°＜α＜13°时，匀光棒75的轴向距离d0满足：130mm≤d0≤140mm，使光源发出的光尽可能地落入匀光棒75内，防止光能量损失，同时，提高照度均匀性，为了满足整体系统的结构优化，优选地，d0=135mm。

第二实施方式与第一实施方式基本相同，符号含义与第一实施方式相同，以下只列出不同点。

表2示出本发明第二实施方式的光刻镜头的设计数据。

表2

如表2所示,第二实施方式满足各条件式的范围。

图15示出了光束经过第二实施方式的光刻镜头后的曝光面照度分布图。图16则示出了，光束经过第二实施方式的光刻镜头后照度均匀性检测结果图。

图13本发明第一实施方式的曝光面照度分布图；图15是本发明第二实施方式的曝光面照度分布图。分别对上述两个实施例所得的图像利用常用的九点法计算曝光面照度的均匀性，均可大于95%，出射光角小于0.15°。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光刻镜头，其特征在于，包括：

用于改变光束出射光角的第一透镜组件，所述第一透镜组件包括透镜座和至少一个光学透镜，所述光学透镜均安装于所述透镜座；以及

用于改变光束传播方向的导光装置，所述导光装置包括壳体和至少一个反射组件，所述反射组件均安装于所述壳体；

其中，所述壳体设置有入光口和出光口，所述透镜座安装于所述入光口，所述出光口安装有第五透镜；

所述光学透镜的数量为四个，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及第四透镜沿入射光束的传播方向依次共轴设置；

当光束进入所述光刻镜头后，光束依次经过所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、第四透镜、所述导光装置；

当光束进入所述透镜座后，依次经过所述光学透镜，所述光学透镜改变光束的出射光角；

当光束从所述入光口进入所述壳体后，光束在所述反射组件之间传播，以使光束的传播路径呈折线形，并从所述出光口射出。

2.根据权利要求1所述的光刻镜头，其特征在于，定义所述第一透镜物侧面的曲率向量为R11，所述第一透镜像侧面的曲率向量为R12；所述第二透镜物侧面的曲率向量为R21，所述第二透镜像侧面的曲率向量为R22；所述第三透镜物侧面的曲率向量为R31，所述第三透镜像侧面的曲率向量为R32；所述第四透镜物侧面的曲率向量为R41，所述第四透镜像侧面的曲率向量为R42；所述第五透镜物侧面的曲率向量为R51，所述第五透镜像侧面的曲率向量为R52；朝向物侧面的方向为正，朝向像侧面的方向为负，则有：

40mm<R11<60mm，-70mm<R12<-50mm；

-20mm<R21<-6mm，-30mm<R22<-10mm；

80mm<R31<100mm，50mm<R32<85mm；

R41=∞，-85mm<R42<-35mm；

2500mm<R51<3500mm，-3500mm<R52<-2500mm。

3.根据权利要求1所述的光刻镜头，其特征在于，定义所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，则有：

60mm≤f1≤70mm，-75mm≤f2≤-60mm，-750mm≤f3≤-640mm，75mm≤f4≤100mm，3690mm≤f5≤3730mm。

4.根据权利要求1所述的光刻镜头，其特征在于，所述第一透镜组件的中心轴线与所述第二透镜组件的中心轴线相互垂直。

5.根据权利要求1所述的光刻镜头，其特征在于，所述反射组件的数量为三个，包括第一反射件、第二反射件以及第三反射件；

所述第一反射件包括第一反射面，所述第二反射件包括第二反射面，所述第三反射件包括第三反射面；

所述第一反射面朝向所述入光口，所述第二反射面朝向所述第一反射面，所述第三反射面朝向所述第二反射面以及所述出光口；

其中，在光束的传播过程中，光束依次经过所述第一反射面、所述第二反射面以及第三反射面，以使光束的传播路径呈折线形。

6.根据权利要求5所述的光刻镜头，其特征在于，从所述入光口进入的光束的传播方向与所述第一反射面之间的夹角α1配置为0°＜α1＜90°；

被所述第一反射面反射的光束射向所述第二反射面的传播方向与所述第二反射面的夹角α2配置为75°＜α2＜85°；

被所述第二反射面反射的光束射向所述第三反射面的传播方向与所述第三反射面的夹角α3配置为0°＜α3＜90°。

7.根据权利要求6所述的光刻镜头，其特征在于，从所述入光口进入的光束的传播方向与所述第一反射面之间的夹角α1配置为75°＜α1＜85°；

被所述第一反射面反射的光束射向所述第二反射面的传播方向与所述第二反射面的夹角α2配置为78°＜α2＜82°；

被所述第二反射面反射的光束射向所述第三反射面的传播方向与所述第三反射面的夹角α3配置为30°＜α3＜50°。

8.根据权利要求1所述的光刻镜头，其特征在于，所述透镜座开设有若干第一螺丝孔和若干过孔，所述第一螺丝孔与所述过孔均沿入射光束的传播方向呈圆周均匀排布，所述第一螺丝孔均匀穿插于所述过孔之间，所述第一螺丝孔适配有第一螺杆；

所述壳体开设有若干第二螺丝孔，所述第二螺丝孔的位置和数量与所述过孔相对应，所述第二螺丝孔与所述过孔相适配，所述第二螺丝孔适配有第二螺杆；

所述第二螺杆穿过所述过孔后拧入所述第二螺丝孔并通过第二螺杆的螺杆头抵接所述透镜座；

所述第一螺杆拧入所述第一螺丝孔后，所述第一螺杆与所述壳体抵接。

9.根据权利要求8所述的光刻镜头，其特征在于，所述透镜座安装有过光筒，所述入光口固定安装有导向筒，所述导向筒的内壁与所述过光筒的外壁相适配，所述导向筒、所述过光筒与所述光学透镜同中心轴。

10.根据权利要求8所述的光刻镜头，其特征在于，所述透镜座与所述壳体由至少一个定位销串接。