基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置及方法
技术特征:
1.基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,所述第一光路在第一激光光源与第一数字微镜器件之间还设有第一光纤、第一准直器、第一匀光片、第一石英光棒、第一反射镜,所述第一光纤两端分别连接所述第一激光光源和第一准直器,所述第一激光光源发出激光光束经第一光纤和第一准直器形成准直的激光光束,再经过第一匀光片和第一石英光棒进行匀光获得均匀的光斑,经过第一反射镜反射到第一数字微镜器件;
3.根据权利要求1所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,所述第一数字微镜器件与第一微透镜阵列之间设有用于进行扩束的第一透镜和第二透镜;
4.根据权利要求3所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,所述第一微透镜阵列和第二微透镜阵列上微透镜的间距与第一数字微镜器件和第二数字微镜器件上单个微镜的间距成一定比例放大,放大倍数与第一透镜、第二透镜以及第三透镜、第四透镜组合的扩束倍数相同;
5.根据权利要求1所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,所述第一数字微镜器件与第二数字微镜器件上微镜的数量、排列模式及间距相同,且第一数字微镜器件上单个微镜经过第一微透镜阵列会聚形成的激光点和第二数字微镜器件上对应的单个微镜经过第二微透镜阵列会聚形成的激光点在所述二向色镜合束后中心不完全重合,存在一个微小的位移,不超过两束激光波长总和的一半。
6.根据权利要求5所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,第一数字微镜器件上单个微镜经过第一微透镜阵列会聚形成的激光点和第二数字微镜器件上对应的单个微镜经过第而微透镜阵列会聚形成的激光点在所述二向色镜合束后,聚焦位置在沿光线传播的z轴方向上不完全重合。
7.根据权利要求1所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,所述第一数字微镜器件与第二数字微镜器件的像素数量为960×540、1280×720或1920×1080。
8.根据权利要求1所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,所述三维样品台与合束后的激光点阵列之间倾斜设置,倾斜角度≤20°。
9.根据权利要求1所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,其特征在于,还包括第五透镜和电荷耦合器件,合束后的激光点阵列经过第五透镜到达电荷耦合器件,电荷耦合器件用于对激光点阵列进行实时监控。
10.基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光方法,其特征在于,使用权利要求1~9任一项所述基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置,所述第一光路和第二光路分别产生的第一激光光束和第二激光光束经合束光路进行合束后到达三维样平台进行曝光,对三维样品台上的光刻胶进行作用,实现无掩膜曝光三维直写。
技术总结
本发明公开了一种基于双色双步吸收效应的超分辨无掩膜曝光装置及方法。本发明利用数字微镜器件,实现独立激光点开关的调控,调控速度可到kHz,为快速加工奠定基础。本发明充分利用数字微镜器件的大规模矩阵式像素,形成超百万点的激光直写作用点阵列,能够快速完成大面积复杂结构的刻写。本发明将数字微镜器件中的最小像素单元进一步通过微透镜阵列聚焦成更小的作用点,并利用双色双步吸收效应,实现超过衍射极限的高刻写分辨率。本发明可以快速特异性调控的激光点阵列,作用于材料上实现双色双步吸收效应,可以为快速、高精度、可实现大面积复杂结构直写的无掩膜曝光系统的实现提供必要技术基础。
技术研发人员:匡翠方,刘景辰,丁晨良,徐良,刘旭
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:匡翠方,刘景辰,丁晨良,徐良,刘旭
技术所有人:浙江大学
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