一种基于振镜的超分辨激光直写系统的刻写方法及装置

    公开(公告)号:CN114415482A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210324232.7

    申请日:2022-03-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于振镜的超分辨激光直写系统的刻写方法及装置,该方法包括:获取待刻写数据和基于振镜的超分辨激光直写系统的单次扫描范围;根据所述单次扫描范围,将所述待刻写数据分割为若干个子数据;根据全局坐标系,对所述子数据进行旋转,得到旋转数据;获取振镜的X极性和Y极性;根据所述X极性和Y极性,对所述旋转数据进行翻转,得到翻转数据;对所述翻转数据之间的拼接重合区域进行拟合,得到刻写数据;根据所述刻写数据,利用基于振镜的超分辨激光直写系统进行刻写。该方法解决振镜与全局坐标系之间存在角度偏差、振镜X/Y轴向与全局坐标轴向不一致和拼接刻写均匀性不一致的问题。

    基于微透镜阵列和DMD的高通量超分辨激光直写系统

    公开(公告)号:CN114326322A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111528094.6

    申请日:2021-12-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于微透镜阵列和DMD的高通量超分辨激光直写系统。该系统使用一片包括m×m个镜元的微透镜阵列产生m×m束并行光束,结合紫外飞秒激光器、四光束分束器、DMD、合束器、平板光束位移元件、透镜、物镜搭建而成的光路在物镜焦平面上形成2m×2m个焦点点阵分布,将基于微透镜阵列和DMD的激光直写通量提高到原来的4倍,大幅提高直写速度,且每个焦点可由DMD独立调节光强,从而结合直写算法实现任意图形的并行超分辨激光直写。本发明可应用于微透镜阵列、衍射光学元件、光刻掩模板等的快速加工制造。

    一种高精度光刻胶组合物及其直写系统

    公开(公告)号:CN114185246A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202210143737.3

    申请日:2022-02-17

    Abstract: 本发明属于光刻胶及激光直写技术领域,并公开了一种适用于飞秒激光直写的高精度光刻胶组合物,所述光刻胶组合物由单体和光引发剂。技术特征在于,所述光刻胶组合物具有双色光敏性,可以被特定波长的飞秒激光引发聚合,同时又可以被另一束连续激光抑制聚合,抑制光束减小了飞秒激光的直写区域,从而提高了飞秒激光直写精度;进一步的,所述光刻胶组合物折射率和光学系统的物镜折射率差异小于0.01,减小了激光在光刻胶中的相差或球差,从而进一步提高飞秒激光直写精度,本发明所提供的光刻胶组合物通过特定结构的单体,不仅具有较高的直写精度,还有较低的直写阈值和体积收缩率。

    一种可控脉冲展宽与延时的超分辨激光直写装置及方法

    公开(公告)号:CN113985707A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111241114.1

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开一种可控脉冲展宽与延时的超分辨激光直写装置及方法,该装置包括飞秒激光光源、二分之一波片、偏振分光棱镜、脉冲展宽器、能量调制器、相位板、直角棱镜、反射镜等部件。本发明将飞秒光源出射的飞秒光束分成两束光,对其中一束进行脉冲展宽与光强分布的调制,然后将两束光合束后入射到刻写系统,实现同波长的基于边缘光抑制的激光刻写。利用本发明的装置可以得到一束强度分布为高斯的飞秒光束和一束可调脉冲宽度、可调光强分布的光束,并且可以通过调控光程来精细调控分束后的两个光束达到刻写样品上的时间,精度可达皮秒量级,可用于高精度激光直写光刻系统。

    一种多通道并行超分辨激光直写系统

    公开(公告)号:CN113985706A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111241111.8

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种多通道并行超分辨激光直写系统,包括:用于产生直写路光束的第一激光器、用于产生抑制路光束的第二激光器、至少一个直写‑抑制光束组合单元、二级合束模块和刻写模块,所述直写路光束和所述抑制路光束同时入射到所述直写‑抑制光束组合单元后形成一对直写‑抑制光束组合,之后再依次经过所述二级合束模块和所述刻写模块,形成直写‑抑制光斑组合。本发明将传统单路激光直写打印系统的速度成倍提升。

    一种基于角度无惯性反馈校正的光束稳定装置

    公开(公告)号:CN113917761A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111114356.4

    申请日:2021-09-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于角度无惯性反馈校正的光束稳定装置,该装置包括反射镜、中空回射器、纳米位移台、三角棱镜、声光偏转器、分束镜、透镜、位置探测器和控制器等部件。本发明利用了基于声光偏转器的非机械式的控制方法替代以往系统中机械控制方式,避免惯性误差的影响,减小环境噪声的干扰。并且利用了声光偏转器的高响应频率(可以达到1MHz以上)的优势,实现快速、高精度的光束角度漂移校正。利用本发明方法与装置调整得到的稳定光束,可以广泛用于超分辨显微成像系统和高精度激光直写光刻系统。

    基于多模光纤阵列输入光场调制的超分辨直写式光刻系统

    公开(公告)号:CN113568279A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110802368.X

    申请日:2021-07-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于多模光纤阵列输入光场调制的超分辨直写式光刻系统,采用两个空间光调制器分别对两束不同波长的入射光进行预调制,使两束光通过同一根多模光纤出射后,在距离光纤出射端面一定远处的平面上聚焦。从多模光纤出射的圆形激发光斑和环形抑制光斑同心且环形光斑覆盖住圆形光斑的大部分外围区域。本发明配合特制的负性光刻胶使用,通过激发光和抑制光同时作用于光刻胶,即可使实际被固化的光刻胶体素尺寸小于衍射极限的限制。通过改变空间光调制器所加载的相位图,无需机械位移装置即实现在某一平面小区域内的逐点扫描式光刻。通过多路复用上述结构,实现平面大区域的逐点扫描;再结合z方向位移台,实现三维立体结构的光刻。

    基于光纤选模耦合器的多通道并行式超分辨直写光刻系统

    公开(公告)号:CN113189847A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110428488.8

    申请日:2021-04-21

    Abstract: 本发明公开了一种基于光纤选模耦合器的多通道并行式超分辨直写光刻系统,该系统的激光直写过程是通过激发光的双光子效应引发负性光刻胶的光聚合实现的,并且引入一束环形抑制光束来阻止激发光焦斑边缘区域内的光刻胶进行光聚合,使直写式光刻的最小特征尺寸突破光学衍射极限限制。所述的激发光束和其对应的环形抑制光束均由同一光纤选模耦合器产生,两光束从选模耦合器出射时具有天然的同轴传输特性。通过在系统中复用多个上述光纤选模耦合器,以及光纤开关阵列和其它光学和机械元件的协调控制,有望实现超万束的大规模并行式直写,极大地提升直写式光刻系统的运行效率。

    一种并行曝光抑制超衍射极限激光直写物镜

    公开(公告)号:CN113093480A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110403505.2

    申请日:2021-04-15

    Abstract: 本发明公开了一种并行曝光抑制超衍射极限激光直写物镜。该物镜由12片正光焦度镜片,8片负光焦度镜片共20片镜片构成,其中5片镜片采用火石玻璃、15片镜片采用冕牌玻璃构,且8片为超低色散镜片。该物镜数值孔径约为1.4、波长522nm‑790nm范围内光的垂轴色差小于5.1nm、物方视场角±4.2°,像方线视场约1mm,可将用于边缘曝光抑制超衍射极限激光直写的两波长激光聚焦在直径1μm以内,且两波长焦点在全视场范围内重合,达到边缘曝光抑制的效果,最终实现特征线宽小于衍射极限的超衍射极限激光直写。利用本发明聚焦得到的激光光斑,可广泛应用于边缘曝光抑制超衍射极限激光直写。

    一种基于边缘光抑制阵列的并行直写装置和方法

    公开(公告)号:CN112859534A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202011638382.2

    申请日:2020-12-31

    Abstract: 本发明公开一种基于边缘光抑制阵列的并行直写装置和方法,该装置可产生N×N强度独立可控的高质量PPI阵列,每个PPI刻写点由干涉点阵暗斑和激发光重合而成,具有高通量超分辨刻写的能力。装置主要包括两路光:一路光通过四光束干涉产生等强度等间距的光斑点阵,点阵暗斑用作涡旋抑制光;另一路光通过MLA产生N×N激发光点阵,同时通过SLM和DMD分别调控各激发光的位置和强度,实现涡旋光阵列与激发光点阵精密重合且刻写点大小独立可控。该装置与方法通过产生相同刻写点大小的PPI阵列,可进行高均匀度三维结构的高通量超分辨直写加工,控制刻写点大小使其具有特定分布,还可并行加工任意曲面结构,可应用于超分辨光刻等领域。

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