[发明专利]干涉光刻系统、打印装置和干涉光刻方法

说明书

一种干涉光刻系统，包括位相元件、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和锥透镜组，位相元件、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜沿着光轴传播方向依次设置，第一透镜与第二透镜形成一组4F成像系统，第三透镜与第四透镜形成另一组4F成像系统，锥透镜组沿着光轴传播方向可移动地设置于第三透镜与第四透镜之间。本发明的干涉光刻系统结构简单，制作成本低，能够实现多角度、变周期干涉光刻。本发明还涉及一种打印装置和干涉光刻方法。

技术领域

本发明涉及干涉光刻技术领域，特别涉及一种干涉光刻系统、打印装置和干涉光刻方法。

背景技术

表面周期性微纳结构作为一种新兴技术，在多个领域都有其卓越应用前景，如光学减反，防水自清洁，蓝宝石图形化衬底，全息波导，全息3D显示等。

目前用于制造表面微纳结构的方法有电子束直写、纳米压印、高端微缩投影曝光机(stepperscaner)以及全息干涉曝光。而电子束直写设备与高端微缩投影曝光机设备都非常昂贵，生产投入较大。纳米压印技术模具昂贵，而且脱模有缺陷的问题还有待解决。全息干涉曝光技术则可以大面积，低成本，较快速地制作出表面周期性微纳结构。

传统的全息干涉曝光技术，一种周期性结构需要搭建一次光路，而且对于二维的周期性微纳结构则需要三束光以上的干涉光路才能实现，而三束光以上的光路在全息平台上搭建起来比较复杂。在中国专利CN102236267A中，公开了一种多光束多角度的干涉光刻系统，它是由在多个机械臂上通过反射镜组合实现的，其结构庞大，较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种干涉光刻系统，结构简单，制作成本低，能够实现多角度、变周期干涉光刻。

一种干涉光刻系统，包括位相元件、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和锥透镜组，位相元件、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜沿着光轴传播方向依次设置，第一透镜与第二透镜形成一组4F成像系统，第三透镜与第四透镜形成另一组4F成像系统，锥透镜组沿着光轴传播方向可移动地设置于第三透镜与第四透镜之间。

在本发明的实施例中，上述位相元件可旋转地设置于第一透镜的前焦面，第二透镜的后焦面与第三透镜的前焦面重合。

在本发明的实施例中，上述锥透镜组包括第一锥透镜和第二锥透镜，第一锥透镜或第二锥透镜沿着光轴传播方向可移动地设置于该第三透镜与该第三透镜的后焦面之间。

在本发明的实施例中，上述第一锥透镜的两侧分别平面和凸锥面，该第一锥透镜的凸锥面正对该第二锥透镜，该第二锥透镜的两侧分别平面和凹锥面，该第二锥透镜的凹锥面正对该第一锥透镜的凸锥面。

在本发明的实施例中，上述第一锥透镜的凸锥面与该第二锥透镜的凹锥面互补。

在本发明的实施例中，上述位相元件为分光元件。

在本发明的实施例中，上述干涉光刻系统还包括挡光光阑，该挡光光阑设置于该第一透镜的后焦面。

本发明还提供一种打印装置，包括上述的干涉光刻系统，该打印装置还包括激光源、分光镜、微缩物镜和平移台，该激光源发出的激光依次经过该干涉光刻系统、分光镜和微缩物镜，并在该平移台上形成干涉曝光场。

在本发明的实施例中，上述打印装置还包括光束整形器、半透半反射镜、检测光路、自动聚焦光路和控制器，该光束整形器设置于该光源于该干涉光刻系统之间，该半透半反射镜设置于该分光镜与该平移台之间，该检测光路设置于该分光镜的透射光路上，该自动聚焦光路设置于该半透半反射镜的反射光路上；该控制器用于控制位相元件旋转、锥透镜组和该平移台移动。

本发明还提供一种干涉光刻方法，该干涉光刻方法利用上述的干涉光刻系统，该干涉光刻方法的步骤包括：

提供激光，使激光依次经过位相元件、第一透镜、第二透镜、第三透镜、锥透镜组、第四透镜，并在该第四透镜的后焦面形成干涉条纹。