一种激光干涉光刻系统技术方案

一种激光干涉光刻系统，属于对微细图形光刻系统的改进。其特征是激光器发出的光通过扩束准直和针孔空间滤波器后，由分光镜和反射镜装置分成三束平行光，然后相交叠加产生干涉；可通过快门挡住其中的一束，并通过转动机构使感光材料基片任意转动，可进行多光束多次干涉曝光，用于产生多种不同周期结构的孔阵和线阵图形。该光刻系统具有高分辨率、大视场、长焦深等优点。可用于微电子、光电子器件和大屏幕显示器、场发射器等的制造。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种激光干涉光刻系统，属于对微细图形光刻系统的进一步改进。传统微细图形光刻系统有接触式/接近式曝光系统。接触式曝光系统因接触压紧方式使掩模图形或基片上的光刻胶损坏，只适宜于几微米以上的光刻图形和少量次数的光刻曝光。接近式曝光系统虽然可以避免接触损坏，但由于光的衍射，一般只适宜于2-3微米以上的光刻曝光。投影式曝光不但可以通过增大投影曝光系统数值孔径和缩短曝光波长及改进工艺来提高分辨率，而且不损伤掩模和基片上的光刻胶。但随着分辨率的提高，要求更大的数值孔径和更短的波长，因此使系统设计、制作困难，成本昂贵；而且随曝光波长的缩短，系统焦深更短，透镜光学材料选择困难增大，光源也难以解决。本技术的目的在于克服现有技术的不足而提供一种可实现高分辨率、大视场、长焦深的激光干涉光刻系统。本技术可通过以下技术措施实现激光干涉光刻系统包括激光器、分光镜、全反射镜、衰减器、转动机构和快门；主光路顺序安置激光器、将激光转换为平行光束的扩束准直空间滤波装置、快门、以及将激光分为分别到达基片的反射光束①和透射光束②的分光镜；反射光束①光路上安置全反射镜和衰减器；透射光束②光路上顺序安置将透射光束②分为反射光束③和透射光束②的分束器、衰减器和快门；反射光束③光路上放置反射镜和衰减器；在两次曝光之间使感光材料基片转动一定角度的转动机构连接基片。本技术也可通过以下技术措施实现激光干涉光刻系统的分光镜和分束器是可调节激光束①、②和③的强度的可变分束器。本技术还可通过以下技术措施实现激光干涉光刻系统的反射镜、全反射镜是改变光束之间的夹角的可移动反射镜。本技术与现有技术相比有以下优点干涉光刻图形由激光器发出的光通过扩束准直和针孔空间滤波器和分光镜、全反射镜形成三束并以一定交角叠加产生干涉形成。通过控制快门以产生不同的光束组合进行曝光，可产生不同周期性的孔阵和线阵图形。可移动反射镜可改变光束①、②和③之间的交角，以改变产生的干涉图形的周期结构。光束光路中设置可变分束器和衰减器以调节光束①、②和③之间的相对强度以及各光束的强度，以产生高对比度图形，提高图形质量。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图为本技术实施例的光路结构图。如图所示，记录多光束干涉产生的孔阵或线阵图形时，来自激光干涉光刻系统的激光器1的激光束经扩束准直空间滤波装置2变为平行光束，再经快门13到达分光镜3；分光镜3将激光分为分别到达基片的反射光束①和透射光束②。经分光镜3反射的反射光束①由全反射镜4反射后，通过可调衰减器5到达涂有感光材料(光刻胶等)的基片6。透射光束②经分束器7分为反射光束③和透射光束②。透射光束②经衰减器10和快门11到达基片6；反射光束③经反射镜8和衰减器9到达基片6。分光镜3和分束器7是可调节激光束①、②、③的强度的可变分束器。全反射镜4和全反射镜8可移动，以改变光束夹角，相应改变干涉图形周期结构。使感光材料基片6转动一定角度的转动机构12连接基片6。快门11挡掉光束②时，光束①和③产生双光束干涉；当快门11开启使光束②通过时，光束①、②和③可产生三光束干涉；快门11挡掉光束②，用光束①和③曝光一次后，转动机构12使基片6在基片平面内旋转90°角，再进行第二次曝光，即为四光束曝光；光束①、②、③曝光后，基片6再转动90°角，再用光束①、③曝光，，即为五光束曝光。整个系统的曝光和曝光量由快门13控制。权利要求1.一种激光干涉光刻系统，包括激光器(1)、分光镜(3)、反射镜(4)、分束器(7)、反射镜(8)、快门(11)和(13)，其特征在于主光路顺序安置激光器(1)、将激光转换为平行光束的扩束准直空间滤波装置(2)、快门(13)、以及将激光分为分别到达基片(6)的反射光束①和透射光束②的分光镜(3)；反射光束①光路上安置全反射镜(4)和衰减器(5)；透射光束②光路上顺序安置将透射光束②分为反射光束③和透射光束②的分束器(7)、衰减器(10)和快门(11)；反射光束③光路上放置反射镜(8)和衰减器(9)；在两次曝光之间使感光材料基片(6)转动一定角度的转动机构(12)连接基片(6)。2.根据权利要求1所述的激光干涉光刻系统，其特征在于分光镜(3)和分束器(7)是可调节激光束①、②、③的强度的可变分束器。3.根据权利要求1或2所述的激光干涉光刻系统，其特征在于全反射镜(4)和(8)是改变光束①、②、③之间的夹角的可移动反射镜。专利摘要一种激光干涉光刻系统,属于对微细图形光刻系统的改进。其特征是激光器发出的光通过扩束准直和针孔空间滤波器后,由分光镜和反射镜装置分成三束平行光,然后相交叠加产生干涉;可通过快门挡住其中的一束,并通过转动机构使感光材料基片任意转动,可进行多光束多次干涉曝光,用于产生多种不同周期结构的孔阵和线阵图形。该光刻系统具有高分辨率、大视场、长焦深等优点。可用于微电子、光电子器件和大屏幕显示器、场发射器等的制造。文档编号B23K26/18GK2432001SQ0022344公开日2001年5月30日 申请日期2000年6月21日 优先权日2000年6月21日专利技术者张锦, 冯伯儒, 蒋世磊, 候德胜, 宗德蓉, 苏平 申请人:中国科学院光电技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光干涉光刻系统，包括激光器（１）、分光镜（３）、反射镜（４）、分束器（７）、反射镜（８）、快门（１１）和（１３），其特征在于：主光路顺序安置激光器（１）、将激光转换为平行光束的扩束准直空间滤波装置（２）、快门（１３）、以及将激光分 为分别到达基片（６）的反射光束①和透射光束②的分光镜（３）；反射光束①光路上安置全反射镜（４）和衰减器（５）；透射光束②光路上顺序安置将透射光束②分为反射光束③和透射光束②的分束器（７）、衰减器（１０）和快门（１１）；反射光束③ 光路上放置反射镜（８）和衰减器（９）；在两次曝光之间使感光材料基片（６）转动一定角度的转动机构（１２）连接基片（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦，冯伯儒，蒋世磊，候德胜，宗德蓉，苏平，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]