一种宽光束扫描曝光方法技术

本发明专利技术涉及一种宽光束扫描曝光方法，其包括以下步骤：设置一双光束曝光系统，将双光束曝光系统中沿光栅矢量方向作为x方向，沿光栅栅线方向作为y方向，沿基板法线方向作为z方向；利用基板表面形成的干涉场在基板右边缘曝光出面积为A×d的工艺边，通过推入第一、第二衰减光楔，在工艺边上形成面积为A×d的潜像条纹；对工艺边左侧面积为A×3d的区域进行t时间静止曝光，对位于面积为A×3d区域左侧的面积为A×d的区域进行线性曝光；通过第一、第二衰减光楔形成面积为A×3d的潜像条纹；利用宽度为d的光束对面积为A×3d的潜像条纹左侧的全部区域依次进行扫描曝光，直到基板左边缘离开曝光光束的右边缘，扫描曝光过程结束。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种宽光束扫描曝光方法，其包括以下步骤：1)设置一双光束曝光系统，其包括激光器、分光镜、第一至第三反射镜、第一至第二显微物镜、第一至第二针孔、第一至第二准直透镜和涂覆光刻胶的基板，激光器发出的光束经分光镜分成两束，第一束光经第一反射镜反射后进入第一显微物镜中，经第一显微物镜聚焦后进入第一针孔，经第一针孔滤波后进入第一准直透镜，经第一准直透镜准直后成为第一平行光束；第二束光依次经第二、第三反射镜反射后进入第二显微物镜，经第二显微物镜聚焦后进入第二针孔，经第二针孔滤波后进入第二准直透镜，经第二准直透镜准直后成为第二平行光束；第一、第二平行光束在涂覆光刻胶的基板表面形成干涉场；将所述双光束曝光系统中沿光栅矢量方向作为x方向，沿光栅栅线方向作为y方向，沿基板法线方向作为z方向；2)利用挡光屏限制基板表面形成的干涉场，并在基板右边缘留出面积为A×d的矩形区域；将第一、第二准直透镜的口径设置为D，利用宽度d为D/10～D/5的光束对基板右边缘面积为A×d的矩形区域进行曝光，曝光时间为t，得到一条面积为A×d的工艺边，此时工艺边上就得到了潜像光栅；3)在第一准直透镜与基板之间的光路上推入第一衰减光楔，使得第一平行光束照射到面积为A×d的工艺边上的部分被完全衰减；在第二准直透镜与基板之间的光路上推入第二衰减光楔，使得第二平行光束照射到工艺边上的部分被完全衰减；在面积为A×d的工艺边上形成面积为A×d的潜像条纹；在第二平行光束侧设置一探测器，第二衰减光楔将面积为A×d的潜像条纹反射到探测器上，探测器接收到的潜像条纹用于条纹锁定；4)将挡光屏相对于基板沿‑x方向移动，在基板上工艺边左侧留出面积为A×4d的矩形区域；基板静止不动，对工艺边左侧面积为A×3d的区域进行t时间曝光；对位于面积为A×3d区域左侧的面积为A×d的区域进行线性曝光；在对工艺边左侧面积为A×4d的区域进行曝光的过程中，利用探测器探测步骤3)中面积为A×d的潜像条纹上的位相变化；在第一反射镜与第一显微物镜之间的光路上增设第一声光调制器，在第三反射镜与第二显微物镜之间的光路上增设第二声光调制器，第一声光调制器对第一光束进行调制，第二声光调制器对第二光束进行调制，使得调制后的第一光束和第二光束之间产生位相差，利用位相差对探测器探测到的位相变化进行补偿，使得面积为A×d的潜像条纹保持不动；5)相对于基板继续沿‑x方向推入第一、第二衰减光楔，使得照射到面积为A×3d的静止曝光区域的光束被完全衰减，形成面积为A×3d的潜像条纹；利用宽度为d的光束对面积为A×3d的潜像条纹左侧的全部区域依次进行扫描曝光，扫描曝光过程中基板以速度v沿+x方向匀速移动；在扫描曝光过程中，利用探测器探测面积为A×3d的潜像条纹上的条纹位相变化、条纹间距变化和条纹倾斜变化，对于条纹位相变化，通过第一声光调制器和第二声光调制器在第一、第二光束之间产生的位相差来进行补偿；对于条纹间距变化，通过调整第一针孔沿y方向的位置进行补偿；对于条纹倾斜变化，通过调整第一针孔在xz平面内垂直第一光束方向的位置进行补偿，通过上述三种补偿，使得面积为A×3d的潜像条纹在扫描曝光过程中保持不动；6)保持步骤5)中面积为A×3d的潜像条纹锁定，直到基板左边缘离开曝光光束的右边缘，整个扫描曝光过程结束；取下基板，显影得到浮雕光栅。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马冬晗，曾理江，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11