衍射光学元件在无掩模光刻中的应用

描述了波带片/多孔透镜阵列无掩模光刻方法,着重介绍了波带片的几何结构特点和衍射聚焦特性,研究了影响光刻分辨率的因素和使用位相型波带片代替振幅型波带片提高衍射效率的设计方法,讨论了高级衍射焦点对波带片的光刻对比度的影响及消除措施,表明了波带片光刻有光刻对比度和高光刻分辨率受限于最小结构尺寸两个技术难点。对比介绍了多孔透镜的结构和衍射聚焦原理,论述了利用多孔透镜抑制高级衍射焦点和焦平面上次级大的特性,可以提高光刻对比度、提高光刻分辨率、克服波带片受限于最小结构尺寸的缺点。     

掩模移动曝光系统精密定位工件台研制

为满足掩模移动曝光技术制作微光学元件的要求,研制了接近式曝光系统中使用的x-y二维精密移动工件台.该工件台由x-y二维整体手动工作台子系统、x-y二维掩模精密移动台子系统和承片台子系统组成.利用一个方导轨和两对V形导轨组成的滚动导轨副实现了x向和y向精密移动的导向功能;利用驱动器、电机、光栅、细分卡、单片机构成的闭环控制系统保证了x和y向的运动精度;在气浮的作用下,利用掩模版靠平基片实现了调平功能;利用差动螺旋机构和1∶2杠杆缩小机构实现了间隙的调整功能.经检测,工件台在8 mm的工作行程范围内,沿x,y方向移动的直线性分别达到了4"和3",两个方向的正交性达到了10",运动定位精度达到了1.2 μm.     

下一代光刻技术

介绍了下一代光刻技术的演变,重点描述了浸没式光刻技术、极端远紫外光刻技术、纳米压印光刻技术和无掩模光刻技术的基本原理、技术优势、技术难点以及研发,并展望了这几种光刻技术的前景。     

接近式光刻对准中的叠栅干涉测角方法

干涉测量是众多科学与工程领域广泛采用的精密计量手段。探索了一种方便可控的基于双光栅衍射的叠栅干涉相敏测角方法,可直接用于接近式光刻过程中掩模衬底的倾斜矫正及面内角调节,便于微纳米器件及微光电子系统集成等相关应用。本方法旨在分别利用双光栅多次衍射产生的对称与相似级次,实现(m,-m)级叠栅干涉与(m,0)级叠栅干涉,产生相位与二者相对倾斜角、面内角有关的场分布。分析推导了叠栅干涉测角的基本原理,然后介绍相应的(m,-m)级与(m,0)级干涉测角方案设计。具体而言,二者均类似地根据条纹偏转及频率变化分别以离轴与同轴的方式监测倾斜及面内偏转角度。设计相应的组合光栅标记进行实验验证。实验结果及分析表明,倾斜角与面内角的调节精度分别可达10-3 rad及10-4 rad。