[发明专利]一种光栅辅助纳米成像的光刻方法

权利要求书

1.一种光栅辅助纳米成像的光刻方法，其特征在于：在纳米物体或纳米图形掩模下方放置一个用于频谱转换的物方光栅；在物方光栅下安装一个对光场分布投影成像的光学成像镜头组；在光学成像镜头组下方放置一个用于频谱转换的像方光栅；所述的物方光栅和所述的像方光栅分别放置在所述的光学成像镜头组的物面和像面处；像方光栅下为像方区域；从而纳米物体或纳米图形掩模与对应的像方区域的成像分别位于物方光栅和像方光栅的远离光学成像镜头组的一侧，分别对应于物方区域和像方区域，波长为λ的照明光从物方区域照射；所述的照明光为偏振光；纳米物体或纳米图形掩模的透射光场与光学成像镜头组之间利用物方光栅进行空间频谱信息转换；在纳米像场和光学成像镜头组之间则利用像方光栅进行空间频谱信息转换；物方光栅周期为d_up=d₁+d₂=2π/k_go=2π×M/k_gi；像方光栅周期为d_down=d₃+d₄=2π/k_gi，其中M为光学成像镜头组的放大倍率；k_gi为像方光栅所对应倒格矢，且满足关系NA×k₀+k_gi＝n×k₀；k_go为物方光栅所对应倒格矢；NA为光学成像镜头组的数值孔径；k₀为照明光的真空波矢k₀=2π/λ；n为物方区域和像方区域材料折射率；纳米物体或纳米图形掩模与物方光栅之间的距离满足：h₁<S_o×tan(NA/M+k_gi/(k₀×M))；纳米像场与像方光栅之间的距离满足：h₄<S_i×tan(NA+k_gi/k₀)，其中S_o和S_i分别为物方光栅和像方光栅视场；所述的光学成像镜头组为O₀面和I₀面之间实现光场复函数共轭成像关系的光学成像系统；纳米物体或纳米图形掩模包含有传输波信息和倏逝波信息，倏逝波信息可通过物方光栅衍射后转化为传输波信息并进入物方光栅和光学成像镜头组之间的空气区域，通过光学成像镜头组对光场分布投影后，传输到像方光栅，传输波通过像方光栅衍射后又转化为高频倏逝波，最后在像方区域成像。

2.根据权利要求1所述的光栅辅助纳米成像的光刻方法，其特征在于：物方光栅和像方光栅为同一材料，可为金属光栅，或者介质光栅。

3.根据权利要求1所述的光栅辅助纳米成像的光刻方法，其特征在于：所述照明光可以为红外光、可见光、或紫外光；其偏振可以为线偏振、自然偏振、椭圆偏振和圆偏振。