close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7267

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7267
(13) C1
(19)
(46) 2005.09.30
(12)
7
(51) G 02B 17/00, 27/18,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ПРОЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА ЭКСПОНИРОВАНИЯ С
УВЕЛИЧЕНИЕМ 1×
(21) Номер заявки: a 20020403
(22) 2002.05.16
(43) 2003.12.30
(71) Заявитель: Научно-производственное
республиканское унитарное предприятие "КБТЭМ-ОМО" (BY)
(72) Авторы: Гуревич Элла Семеновна;
Тихончук Георгий Иванович; Матюшков Владимир Егорович; Богуш Александр Львович; Агейченко
Александр Степанович; Цуран Владимир Ильич (BY)
BY 7267 C1 2005.09.30
G 03F 7/20
(73) Патентообладатель: Научно-производственное республиканское унитарное
предприятие "КБТЭМ-ОМО" (BY)
(56) US 5559629 A, 1996.
BY 2658 C1, 1999.
US 5959784 A, 1999.
JP 10294269 A, 1998.
US 5805356 A, 1998.
US 5300971 A, 1994.
(57)
Проекционная система экспонирования с увеличением 1×, включающая осветитель с
источником экспонирующего излучения, вогнутое зеркало, линзу, двухлинзовый компонент и призменный блок, поверхности которого, обращенные к плоскостям предметов и
изображений, выполнены зеркальными, отличающаяся тем, что содержит две двояковыпуклые линзы, расположенные по обе стороны от призменного блока, одна из которых перед плоскостью предметов, а вторая - перед плоскостью изображений, линза выполнена
двояковыпуклой и расположена на расстоянии, составляющем 0,5-0,8 расстояния от плоскости предметов или плоскости изображений до вогнутого зеркала, двухлинзовый компонент состоит из двояковогнутой и двояковыпуклой линз и расположен между линзой и
вогнутым зеркалом, причем вогнутое зеркало, линза, двухлинзовый компонент и призменный блок установлены с возможностью одновременного перемещения в плоскости,
перпендикулярной плоскости предметов и плоскости изображений.
Фиг. 1
BY 7267 C1 2005.09.30
Изобретение относится к специальному технологическому оборудованию для производства печатных плат высокой плотности, а также плоскопанельных дисплеев на жидких
кристаллах или полимерных пленках.
В установках, выполняющих технологическую операцию фотолитографии, при производстве печатных плат и дисплеев, используется метод последовательного экспонирования фрагментов, из которых образуется весь гравируемый фотолитографический рисунок.
Поэтому одной из важнейших характеристик, используемых в таком оборудовании систем
экспонирования, является их поле изображения. Увеличение поля изображения системы
позволяет сократить количество фрагментов и тем самым повысить производительность
оборудования.
Ключевым параметром технологического оборудования для производства печатных
плат и дисплеев является выход годных изделий, который в значительной степени зависит
от точности совмещения очередного технологического слоя с предыдущими слоями. Между операциями литографии пластины подвергаются различной технологической обработке в широком температурном диапазоне, что приводит к изменению их линейных размеров (усадка-расширение).
Одним из основных условий эффективного функционирования широкопольных литографических систем экспонирования является наличие возможности изменения масштаба
переносимого с фотомаски изображения на обрабатываемую пластину в соответствии с
реальным изменением геометрии пластины. Автоматическое регулирование масштаба в
широком диапазоне (до 0,15 %) позволяет обеспечивать высокий выход годных изделий.
Известна широкопольная оптическая система экспонирования (патент США 5448416,
МПК G 02B 17/00, 1995), содержащая осветитель и зеркально-линзовую систему, состоящую из трех линз и вогнутого зеркала. Система предназначена для использования в установках сканирования. Коррекция аберраций выполнена для длины волны λ = 436 нм. Числовая апертура 0,12. Поле изображения - узкое кольцо с радиусом 220 мм и шириной
10 мм. Недостатком этой системы является малое поле изображения, а также отсутствие
возможности изменения масштаба изображения с сохранением качества изображения.
Наиболее близким прототипом является проекционная система с однократным увеличением (патент США 5559629, МПК G 02B 17/00, 1996). Система содержит осветитель с
источником излучения, вогнутое зеркало, линзу, выполненную в виде мениска, двухлинзовый компонент, состоящий из плосковыпуклой линзы и вогнуто-выпуклой линзы (мениска) и призменный стеклянный блок, одна из поверхностей которого выполнена с крышей, а вторая является поворотной, а также дополнительный регулятор для изменения
масштаба без существенного искажения качества изображения и возникновения значительной дисторсии. Рабочая область длин волн λ = (350-450) нм. Числовая апертура 0,14.
Поле изображения системы (60×60) мм. Масштаб может меняться лишь в одну сторону
(уменьшение) и небольшом диапазоне от 1,00002 до 0,9995. Кроме того, введение дополнительных элементов, которые децентрированы по отношению к основным силовым элементам оптической системы, значительно ухудшает коррекцию аберраций центрированной оптической системы (примерно в два раза), а при подвижке элемента корректора
масштаба еще происходит и значительный уход плоскости наилучшей резкости, т.е. возникает расфокусировка, что требует обязательного использования в оборудовании специальных дополнительных устройств - датчиков фокусировки.
Недостатками прототипа является малое поле изображения и малый диапазон изменения масштаба, отсутствие возможности изменения масштаба в сторону увеличения, а также уход положения плоскости резкого изображения при регулировке масштаба.
Задачей изобретения является увеличение поля изображения системы и обеспечение
возможности изменения масштаба изображения в широком диапазоне без ухудшения качества изображения, возникновения дисторсии и изменения положения плоскости резкого
изображения.
Поставленная задача достигается тем, что проекционная система экспонирования с
увеличением 1×, включающая осветитель с источником экспонирующего излучения, вогнутое зеркало, линзу, двухлинзовый компонент и призменный блок, поверхности которо2
BY 7267 C1 2005.09.30
го, обращенные к плоскостям предметов и изображений, выполнены зеркальными, содержит две двояковыпуклые линзы, расположенные по обе стороны от призменного блока,
одна из которых - перед плоскостью предметов, а вторая - перед плоскостью изображений, линза выполнена двояковыпуклой и расположена на расстоянии, составляющем 0,50,8 расстояния от плоскости предметов или плоскости изображений до вогнутого зеркала,
двухлинзовый компонент состоит из двояковогнутой и двояковыпуклой линз и расположен между линзой и вогнутым зеркалом, причем вогнутое зеркало, линза, двухлинзовый
компонент и призменный блок установлены с возможностью одновременного перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости предметов и плоскости изображений.
Введение двух дополнительных двояковыпуклых линз, расположенных по обе стороны от призменного блока, одна из которых - перед плоскостью предметов, а вторая - изображений, выполнение линзы двояковыпуклой и расположение ее на расстоянии 0,5-0,8
расстояния от плоскости предметов или плоскости изображений до вогнутого зеркала,
выполнение двухлинзового блока состоящим из двояковогнутой и двояковыпуклой линз и
расположение его между линзой и вогнутым зеркалом позволяет увеличить поле зрения
системы экспонирования, а установление вогнутого зеркала, линзы, двухлинзового компонента и призменного блока с возможностью одновременного перемещения в плоскости,
перпендикулярной плоскостям предметов и изображений, позволяет изменять масштаб в
широком диапазоне в обе стороны от номинального значения (как в сторону уменьшения,
так и увеличения) без возникновения дисторсии, ухода плоскости резкого изображения и
ухудшения качества изображения.
Суть изобретения поясняется чертежом, где приведена оптическая схема проекционной
системы экспонирования с увеличением 1× с ходом лучей для центральной точки поля.
Проекционная система экспонирования с увеличением 1× содержит осветитель 1 с источником экспонирующего излучения 2, призменный блок 3 с зеркальными поверхностями А и Б, две двояковыпуклые линзы 4, 5, расположенные по обе стороны от призменного
блока 3, одна (линза 4) - перед плоскостью предметов, а вторая (линза 5) - перед плоскостью изображений, вогнутое зеркало 6, линзу 7, расположенную на расстоянии, составляющем 0,5-0,8 расстояния от плоскости предметов или плоскости изображений до вогнутого зеркала 6, и двухлинзовый компонент, состоящий из двояковогнутой линзы 8 и
двояковыпуклой линзы 9 и расположенный между линзой 7 и вогнутым зеркалом 6. Вогнутое зеркало 6, линза 7, двухлинзовый компонент (линзы 8 и 9) и призменный блок 3
установлены с возможностью одновременного перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости предметов и плоскости изображений.
Осветитель 1 с источником экспонирующего излучения 2 установлен перед плоскостью предметов и предназначен для обеспечения засветки поля системы с высокой степенью равномерности освещенности.
Призменный блок 3 выполнен из оптического ситалла и две его отражательные грани
А и Б имеют зеркальное покрытие с высоким коэффициентом отражения для спектрального диапазона рабочих длин волн.
Двояковыпуклые линзы 4 и 5 выполнены из кварцевого стекла, радиусы кривизны которых R1 и R2 связаны соотношением R1:R2 = 1,367:1 (табл.).
Радиусы кривизны
R1 = 1137,6
R2 = -831,8
R3 = 480,8
R4 = -767,4
R5 = -349,1
R6 = 200,9
R7 = 207,0
R8 = -1349,0
R9 = -1137,6
Осевые расстояния
d1 = 37,0
d2 = 686,3
d3 = 20,0
d4 = 105,5
d5 = 15,0
d6 = 4,85
d7 = 18,0
d8 = 59,75
3
Показатели преломления
n1 = 1,46962
n2 = 1,46962
n3 = 1,53024
n4 = 1,49894
BY 7267 C1 2005.09.30
Вогнутое зеркало 6 выполнено сферическим. Автоколлимационное изображение центра кривизны зеркальной поверхности его совпадает с положением плоскостей предметов
и изображений.
Линза 7 - двояковыпуклая, выполнена из кварцевого стекла, радиусы кривизны линзы
R3 и R4 связаны соотношением R3:R4 = 1:1,596.
Двухлинзовый компонент состоит из двояковогнутой линзы 8 и двояковыпуклой линзы 9.
Двояковогнутая линза 8 выполнена из крона, радиусы кривизны которой R5 и R6 связаны соотношением R5:R6 = 1,738:1.
Двояковыпуклая линза 9 выполнена из легкого крона, радиусы кривизны которой R7 и
R8 связаны соотношением R7:R8 = 1:6,517.
Выполнение линз 7, 8 и 9 из стекла разных марок, отличающихся по величинам показателей преломления и дисперсии, позволяет осуществить апохроматическую коррекцию
аберраций.
Изменение масштаба в системе осуществляется путем одновременного высокоточного
прецизионного перемещения компонентов системы: призменного блока 3, линзы 7, двухлинзового компонента (линзы 8 и 9) и вогнутого зеркала 6. Перемещение обеспечено в
плоскости, перпендикулярной плоскостям предметов и изображений. При одновременной
подвижке этих компонентов на величину ± 0,8 мм масштаб меняется на ± 0,15 %. При
этом качество изображения системы остается практически неизменным, не происходит
изменения положения плоскости изображения, а величина возникающей дисторсии не
превосходит 0,3 мкм для точек поля, максимально удаленных от центра (фиг. 2).
Система имеет апохроматическую коррекцию аберраций для диапазона длин волн
λ = (350-450) нм, что позволяет использовать энергию трех длин волн экспонирующего
источника излучения: i, h и g. Числовая апертура 0,045. Размер поля изображения системы
может изменяться в зависимости от геометрии требуемого при печати фрагмента и составляет величину (200×94) мм или (148×115) мм. Полихроматическое среднеквадратичное отклонение волновых аберраций для любой точки поля не превышает 0,04 длины волны. Обеспечена возможность изменения масштаба в широком диапазоне: от 0,9985 до
1,0015, что составляет ± 0,15 %, без возникновения дисторсии и ухода положения плоскости резкого изображения при неизменном качестве изображения.
Предложенное техническое решение позволяет увеличить поле изображения системы
и изменять масштаб с сохранением положения плоскости резкого изображения без изменения качества изображения и отсутствием искажения в виде дисторсии и тем самым повысить производительность и выход годных изделий при использовании данной широкоформатной системы в установках и оборудовании, предназначенном для производства
печатных плат и плоскопанельных дисплеев.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
84 Кб
Теги
by7267, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа