【技术实现步骤摘要】
一种双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法和装置
本专利技术涉及光学
，具体涉及一种双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法和装置。
技术介绍
激光直写技术在半导体制造中日趋重要，同时在光学衍射元件、三维功能型传感器、生物医学光子学等领域发挥关键的作用。激光直写技术的发展直接影响高端芯片、传感器等制造。目前激光直写技术主要包括有掩膜和无掩膜技术两种。无掩模技术中主要包括电子束直写光刻、激光直写光刻等。激光直写光刻技术拥有低成本、使用环境友好等优势被人们广泛研究。然而，在高精度、大面积光刻的发展趋势下，直写速度的提升，是超分辨激光直写技术走向产业应用的必要要求，刻写效率是非常重要的因素。现有的激光直写技术，通常利用单一光源，利用逐点直写这种串行加工方式进行加工，存在刻写速度慢，效率低等问题。约束激光直写技术发展的另一个问题就是直写的分辨率。如何提高刻写分辨率一直是光刻研究领域的重要方向。然而，传统的单光束并行激光直写系统受到衍射极限的限制。在光学成像领域，受激辐射损耗(STED)技术在显微成像领域打破衍射限制实现了更高的分辨率，响...
【技术保护点】
1.一种双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法，其特征在于，利用激发光束阵列掩膜和抑制光虚拟掩膜生成的高通量激光聚焦入射到样品上进行超分辨激光直写；其中，所述激发光束阵列掩膜是由激发光束照射空间光调制器，空间光调制器加载计算全息图生成在空间按设计需要排列的激发光束阵列；所述抑制光虚拟掩膜是由四光束交叉干涉形成的抑制光阵列；所述四光束中，两束为垂直偏振光束，两束为水平偏振光束，每束光束的光强相同，光束半径大于10mm；同时，每束光束与法线的夹角相同且均小于90°。/n
【技术特征摘要】
1.一种双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法，其特征在于，利用激发光束阵列掩膜和抑制光虚拟掩膜生成的高通量激光聚焦入射到样品上进行超分辨激光直写；其中，所述激发光束阵列掩膜是由激发光束照射空间光调制器，空间光调制器加载计算全息图生成在空间按设计需要排列的激发光束阵列；所述抑制光虚拟掩膜是由四光束交叉干涉形成的抑制光阵列；所述四光束中，两束为垂直偏振光束，两束为水平偏振光束，每束光束的光强相同，光束半径大于10mm；同时，每束光束与法线的夹角相同且均小于90°。
2.根据权利要求1所述的一种双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法，其特征在于，所述抑制光阵列产生方法为：将一水平偏振方向的激光入射至准直扩束系统，将激光的光斑直径扩大后经半波片和偏振分光镜分成第一透过光束和第一反射光束，其中第一透过光束再经过半波片和偏振分光镜分为第二透过光束和第二反射光束，第二反射光束经四分之一玻片改变为水平偏振方向后与第二透过光束形成两束水平偏振光束；第一反射光束经半波片和偏振分光镜分成第三透过光束和第三反射光束，第三反射光束经四分之一玻片改变为水平偏振方向后经半波片和偏振分光镜产生垂直偏振方向的第四反射光束，和第三透过光束经偏振分光镜产生垂直偏振方向的第五反射光束作为两束垂直偏振光束，四束光束合束两两成一定角度交叉干涉形成抑制光阵列。
3.根据权利要求1所述的一种双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法，其特征在于，所述激发光束阵列产生方法为：
将一水平偏振方向的激光入射至准直扩束系统，将激光的光斑直径扩大后入射至空间光调制器，由空间光调制器加载计算全息图生成在空间按设计需要排列的激发光束阵列。
4.一种基于权利要求1所述双掩膜高通量激光超分辨激光直写方法的激光直写装置，其特征在于，包括：第一激光器、第一偏振控制模块、第一准直扩束系统、空间光调制器、第二激光器、第二偏振控制模块、第二准直扩束系统、第三半波片、第一偏振分光镜、第四半波片、第二偏振分光镜、第一四分之一玻片、第一分光镜、第三偏振分光镜、第五半波片、第四偏振分光镜、第二四分之一玻片、第六半波片、第二分光镜、第五透镜、第六透镜、物镜、三维位移台和控制系统。
第一激光器输出的激光经过第一偏振控制模块将偏振方向变为水平方向后经第一准直扩束系统将激光的光斑直径扩大，并入射至空间光调制器，控制系统控制空间光调制器实时加载设计好的相位全息图，从而生成激发光束阵列；
第二激光器输出的激光经过第二偏振控制模块将偏振方向变为水平方向后经第二准直扩...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡翠方，温积森，刘旭，丁晨良，朱大钊，
申请(专利权)人：之江实验室，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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