[发明专利]采用激光干涉光刻技术制作无调制阵列结构的方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种采用激光干涉光刻技术制作无调制阵列结构的系统及相应的方法。该系统利用激光作为发光光源，通过整形、准直、分束形成三束相干光束，这三束相干光束在基片平面汇聚、干涉，使得光强在干涉场内重新分布，从而很容易获得大小一致、分布均匀的周期性结构，在制作过程中无调制出现，这种周期性图形结构可广泛应用于功能性表面及器件等领域。

技术领域

本发明涉及激光干涉光刻的技术领域，具体涉及能够任意改变每束光的参数且可保证结构表面图案分布周期性无调制出现的一种采用激光干涉光刻技术制作无调制阵列结构的方法及系统。

背景技术

激光干涉光刻是一种制作微纳图案的技术，以其大面积、高效率、低成本等特点而广泛受到关注。激光干涉光刻技术能够制作微米级、纳米级及微纳混合的周期性图案，对于微纳混合的周期性图案可通过改变入射光的入射角或空间角来实现。利用激光干涉光刻的方法制作周期性阵列图形以其低成本、能制作大面积周期性图形而受到广泛的关注。

激光干涉光刻方法对于多光束干涉制作周期性图形，通过改变入射光的入射角或空间角可制作有调制或无调制阵列结构，这对于均匀分布的周期性结构的制作造成了困难。三光束激光干涉光刻具有刻蚀微纳米级周期性无调制阵列结构的特性。

目前，可制作无调制周期性微纳结构的主要技术有：离子束光刻IBL(ion beamlithography)、电子束光刻EBL(electron beam lithography)和扫描探头光刻SPL(scanning probe lithography)。扫描探头光刻SPL(scanning probe lithography)可以用功能化的原子力显微镜AFM(atomic force microscope)或扫描隧道显微镜STM(scanning tunnelling microscope)来完成。由于这三种技术均采用耗时的顺序工作方式，因此，生产速度非常慢，不适合批量生产。另一种相关的技术是纳米压印NIL(nanoimprint lithography)。纳米压印NIL(nano imprint lithography)提供了一种低成本批量生产纳米表面结构的途径，但其压印的物理特性决定了它的严格使用条件。若使用条件不达标，则会随时产生不完善的表面结构，并且它的模板图案形状是固定的。

因此，针对现有激光干涉光刻图案产生调制的现象，有必要提供一种适合批量生产、使用条件不过于苛刻且产生无调制周期性的采用激光干涉光刻技术的无调制阵列结构的方法及系统。

发明内容

针对现有激光干涉光刻图案产生调制的现象，本发明实施例提供一种适合批量生产、使用条件不过于苛刻且产生无调制周期性的采用激光干涉光刻技术的无调制阵列结构的方法及系统。

该采用激光干涉光刻技术的无调制阵列结构的系统的具体方案如下：一种采用激光干涉光刻技术制作无调制阵列结构的系统，包括：激光器，用于产生原始的激光光束；扩束器，设置在所述激光器的前方，用于对所述原始的激光光束进行扩束；准直系统，设置在所述扩束器的前方，用于将扩束后的激光束进行准直；反射镜，设置在所述准直系统的前方，用于改变激光束的光路；偏振器件，接收经过所述反射镜后的激光束，用于将激光束变成线偏振光；多个分束与折光系统，用于先将所述线偏振光分成三束相干光束，再将所述三束相干光束以一定的入射角分别照射至多个对应的基片上，从而形成无调制阵列结构。

优选地，所述多个分束与折光系统包括第一分束与折光系统和第二分束与折光系统，所述第一分束与折光系统对应第一基片，所述第二分束与折光系统对应第二基片。

优选地，所述基片的表面包括平面或非平面。

优选地，所述基片的表面为不规则的曲面。

优选地，所述无调制阵列结构包括条纹结构、柱形结构、锥形浮雕结构或孔状结构。