CN216979585U - 一种光刻机用高分辨率uv-led光引擎系统 - Google Patents
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Abstract
一种光刻机用高分辨率UV‑LED光引擎系统，包括光源模块、聚光模块、匀光模块和反射系统，所述光源模块的出射光线依次经聚光模块、匀光模块和反射系统后照射到目标面上。本实用新型原理：通过聚光模块将光源模块发出的紫外光辐射角度收缩至8°以内；再通过匀光模块对紫外光辐射能量进行深度均匀化；最后通过反射系统校正紫外光辐射能量的球差和角度，达到精准控制紫外光辐射能量的目的，使得紫外光尽可能准直出射。
Description
技术领域
本实用新型涉及光刻机，尤其是一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统。
背景技术
UVA段光刻机光引擎应用产品，目前接近式/接触式光刻机和I-line投影式光刻机光引擎，市场上90%以上接近/接触式光刻机和I-Ling/G-Line投影光刻机采用汞灯光引擎，LED应用近两年才刚开始，增量市场还有巨大的潜力。汞灯寿命短（1000-1500h），更换调机频率高，同属于重金属污染，光引擎综合成本高，耗电量高，光子利用率低。UVA-LED光引擎可达到汞灯10倍以上寿命，且功率仅为汞灯的10%-20%且无汞污染，能够实现高效节能环保，降低光刻机使用费用。目前，市面上现有的UV-LED光引擎系统方案，基本都是适用PCB线路板生产的。其关键技术参数如照射面均匀性、出射角度、辐射强度，达不到中高端领域的应用需求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，技术参数满足中高端领域的应用需求。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，包括光源模块、聚光模块、匀光模块和反射系统，所述光源模块的出射光线依次经聚光模块、匀光模块和反射系统后照射到目标面上。本实用新型原理：通过聚光模块将光源模块发出的紫外光辐射角度收缩至8°以内；再通过匀光模块对紫外光辐射能量进行深度均匀化；最后通过反射系统校正紫外光辐射能量的球差和角度，达到精准控制紫外光辐射能量的目的，使得紫外光尽可能准直出射。本实用新型技术方案达到的技术参数为：辐射强度≥30mW/ cm2,辐射能量均匀性≥97%，出射角度≤0.9°（半角）。该技术参数的光引擎系统可应用于高分辨率光刻机，能够有效应对中高端应用领域的光刻，例如LED芯片、平板显示器件、MEMS、功率器件等。
作为改进，反射系统的出射光线经准直模块后照射到目标面上。
作为改进，所述准直模块由一片以上的光学透镜组成，或由一层以上的反射面组成。
作为改进，所述光源模块包括若干UV-LED芯片，UV-LED芯片的峰值波长为365nm-450nm。
作为改进，所述聚光模块由1-3层光学非球面透镜组成，所述光学非球面透镜包括若干与UV-LED芯片一一对应的聚光单元，所述聚光单元按照石墨烯层状排布。
作为改进，所述匀光模块为复眼透镜结构或光学积分棒结构。
作为改进，所述反射系统包括若干反射模块。
作为改进，所述反射模块具有非球面反射面或球面反射面。
本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：
通过聚光模块将光源模块发出的紫外光辐射角度收缩至8°以内；再通过匀光模块对紫外光辐射能量进行深度均匀化；最后通过反射系统和准直模块校正紫外光辐射能量的球差和角度，达到精准控制紫外光辐射能量的目的，使得紫外光尽可能准直出射。本实用新型技术方案达到的技术参数为：辐射强度≥30mW/ cm2,辐射能量均匀性≥97%，出射角度≤0.9°（半角）。该技术参数的光引擎系统可应用于高分辨率光刻机，能够有效应对中高端应用领域的光刻，例如LED芯片、平板显示器件、MEMS、功率器件等。
附图说明
图1为实施例1光引擎系统示意图 。
图2为实施例2光引擎系统示意图 。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，包括光源模块1、聚光模块2、匀光模块3、反射系统和准直模块5，所述光源模块1的出射光线依次经聚光模块2、匀光模块3、反射系统和准直模块5后照射到目标面上。所述光源模块1包括至少37颗UVA-LED芯片，芯片的峰值波长为365nm-405nm。所述聚光模块2由双层光学非球面透镜组成，所述光学非球面透镜包括若干与UVA-LED芯片一一对应的聚光单元，所述聚光单元按照石墨烯层状排布，将UVA-LED紫外线辐射能量聚光的同时对辐射能量起到初步匀光的作用。所述匀光模块3采用双层复眼透镜结构对辐射能量进行深度均匀化。所述反射系统包括两组反射模块4，所述反射模块4具有非球面反射镜，反射系统主要对进行转折缩小长度，进一步缩小匀光模块3发出的紫外光辐射能量的角度，初步校正光学像差。所述准直模块5采用一片非球面光学透镜，作用是将入射到准直模块5上的紫外光光线收窄，尽可能的准直出射同时进一步校正球差，精准控制光线出射角度。所述目标面通常为放置掩膜版的位置，距离准直模块5为200mm-300mm。
本实用新型原理：通过聚光模块2将光源模块1发出的紫外光辐射角度收缩至8°以内；再通过匀光模块3对紫外光辐射能量进行深度均匀化；最后通过反射系统和准直模块5校正紫外光辐射能量的球差和角度，达到精准控制紫外光辐射能量的目的，使得紫外光尽可能准直出射。本实用新型技术方案达到的技术参数为：辐射强度30-32mW/ cm2,辐射能量均匀性97%，出射角度0.9°（半角）。该技术参数的光引擎系统可应用于高分辨率光刻机，能够有效应对中高端应用领域的光刻，例如LED芯片、平板显示器件、MEMS、功率器件等。
实施例2
如图2所示，一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，包括光源模块1、聚光模块2、匀光模块3和反射系统，所述光源模块1的出射光线依次经聚光模块2、匀光模块3和反射系统后照射到目标面上。所述光源模块1包括至少37颗UVA-LED芯片，芯片的峰值波长为365nm-405nm。所述聚光模块2由双层光学非球面透镜组成，所述光学非球面透镜包括若干与UVA-LED芯片一一对应的聚光单元，所述聚光单元按照石墨烯层状排布，将UVA-LED紫外线辐射能量聚光的同时对辐射能量起到初步匀光的作用。所述匀光模块3采用双层复眼透镜结构对辐射能量进行深度均匀化，也可以采用光学积分棒结构。所述反射系统包括三组反射模块4，所述反射模块4具有非球面反射镜，反射系统主要对进行转折缩小长度，进一步缩小匀光模块3发出的紫外光辐射能量的角度，初步校正光学像差。所述目标面通常为放置掩膜版的位置，距离准直模块5为400mm500mm。
本实用新型原理：通过聚光模块2将光源模块1发出的紫外光辐射角度收缩至8°以内；再通过匀光模块3对紫外光辐射能量进行深度均匀化；最后通过反射系统校正紫外光辐射能量的球差和角度，达到精准控制紫外光辐射能量的目的，使得紫外光尽可能准直出射。本实用新型技术方案达到的技术参数为：辐射强度18-32mW/ cm2,辐射能量均匀性97%，出射角度0.9°（半角）。该技术参数的光引擎系统可应用于高分辨率光刻机，能够有效应对中高端应用领域的光刻，例如LED芯片、平板显示器件、MEMS、功率器件等。
Claims (7)
1.一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：包括光源模块、聚光模块、匀光模块和反射系统，所述光源模块的出射光线依次经聚光模块、匀光模块和反射系统后照射到目标面上；反射系统的出射光线经准直模块后照射到目标面上。
2.根据权利要求1所述的一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：所述准直模块由一片以上的光学透镜组成，或由一层以上的反射面组成。
3.根据权利要求1所述的一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：所述光源模块包括若干UV-LED芯片，UV-LED芯片的峰值波长为365nm-450nm。
4.根据权利要求1所述的一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：所述聚光模块由1-3层光学非球面透镜组成，所述光学非球面透镜包括若干与UV-LED芯片一一对应的聚光单元，所述聚光单元按照石墨烯层状排布。
5.根据权利要求1所述的一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：所述匀光模块为复眼透镜结构或光学积分棒结构。
6.根据权利要求1所述的一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：所述反射系统包括若干反射模块。
7.根据权利要求6所述的一种光刻机用高分辨率UV-LED光引擎系统，其特征在于：所述反射模块具有非球面反射面或球面反射面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123391806.2U CN216979585U (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种光刻机用高分辨率uv-led光引擎系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202123391806.2U CN216979585U (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种光刻机用高分辨率uv-led光引擎系统 |
Publications (1)
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| CN216979585U true CN216979585U (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=82350262
Family Applications (1)
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| CN202123391806.2U Active CN216979585U (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种光刻机用高分辨率uv-led光引擎系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN216979585U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115469515A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-13 | 中国科学院光电技术研究所 | 紫外发光二极管曝光装置及系统 |
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2021
- 2021-12-30 CN CN202123391806.2U patent/CN216979585U/zh active Active
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| CN115469515A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-13 | 中国科学院光电技术研究所 | 紫外发光二极管曝光装置及系统 |
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