[发明专利]光刻加工系统及方法

说明书

本申请公开了一种光刻加工系统及方法，本申请的光刻加工系统包括光源模块、能量调节模块、光束调制模块、光束整形模块、聚焦模块和位移模块。能量调节模块与光源模块耦合连接；光束调制模块与能量调节模块耦合连接；光束整形模块与光束调制模块耦合连接；聚焦模块与光束整形模块耦合连接，其中，聚焦模块包括平凸柱面透镜；位移模块用于带动待加工样品移动。本申请通过光束整形模块和聚焦模块的处理，能够获得能量均匀分布、面积更大的线光源，从而能够对待加工样品进行均匀烧蚀，能够提高加工效率；同时，利用位移模块带动待加工样品移动，以对下一区域进行加工，从而能够实现大面积微纳结构的制备。

技术领域

本申请涉及激光加工应用领域，尤其是涉及一种光刻加工系统及方法。

背景技术

近些年来随着微纳结构制备技术的飞速发展，具有高精度、高衍射极限的纳米光栅制备得到了广泛的关注。目前常用的微纳结构制备方法为电子束光刻法、聚焦离子束刻蚀法、激光干涉光刻法、激光诱导周期性表面结构法等。然而，上述制备方法加工效率低、难以实现大面积的微纳结构制备。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种光刻加工系统，能够提高加工效率，实现大面积微纳结构的制备。

根据本申请的第一方面实施例的光刻加工系统，包括：光源模块，用于根据待加工样品的加工参数输出激光光束；能量调节模块，所述能量调节模块与所述光源模块耦合连接，用于对所述激光光束的能量进行调节；光束调制模块，所述光束调制模块与所述能量调节模块耦合连接，用于对调节后的所述激光光束进行调制；光束整形模块，所述光束整形模块与所述光束调制模块耦合连接，用于对调制后的所述激光光束进行整形以获得平顶光束；聚焦模块，与所述光束整形模块耦合连接，所述聚焦模块用于将所述平顶光束调制为线光源，并将所述线光源投射至待加工样品表面；其中，所述聚焦模块包括平凸柱面透镜；位移模块，所述位移模块用于带动所述待加工样品移动。

根据本申请实施例的光刻加工系统，至少具有如下有益效果：通过光束整形模块和聚焦模块的处理，能够获得能量均匀分布、面积更大的线光源，从而能够对待加工样品进行均匀烧蚀，能够提高加工效率；同时，利用位移模块带动待加工样品移动，以对下一区域进行加工，从而能够实现大面积微纳结构的制备。

根据本申请的一些实施例，所述光刻加工系统还包括：监测模块，所述监测模块与所述聚焦模块耦合连接，用于接收待加工样品表面反射的光线并根据反射光线获取加工信息。

根据本申请的一些实施例，所述光刻加工系统还包括：处理器，所述处理器分别与所述光源模块、光束整形模块和位移模块连接，用于调节所述激光光束的参数、形状和控制所述待加工样品的移动。

根据本申请的一些实施例，所述能量调节模块包括：半波片，所述半波片与所述光源模块耦合连接，用于对所述激光光束的相位进行调制；格兰激光棱镜，与所述半波片耦合连接，用于对经过所述半波片调制后的所述激光光束进行分光；挡块，与所述格兰激光棱镜耦合连接。

根据本申请的一些实施例，所述光束调制模块包括：扩束透镜，与所述能量调节模块耦合连接，用于对经过所述能量调节模块调制后的所述激光光束的直径和发散角进行调节；准直透镜，与所述扩束透镜耦合连接，用于将所述激光光束调制为平行光。

根据本申请的一些实施例，所述光束整形模块包括：空间光调制器，与所述光束调制模块耦合连接，用于接收调制后的所述激光光束并对所述激光光束的光波进行调制；第一凸透镜，与所述空间光调制器耦合连接，用于对所述激光光束的相位进行调制；第一反射镜，与所述第一凸透镜耦合连接，用于改变所述激光光束的传输方向；第二凸透镜，与所述第一反射镜耦合连接，用于对所述激光光束的相位进行二次调制；偏振片，与所述第二凸透镜耦合连接，用于对二次调制后的所述激光光束进行整形以得到所述平顶光束。

根据本申请的一些实施例，所述监测模块包括：LED光源，用于发出单色光；图像传感器，用于接收所述待加工样品反射的所述单色光并根据所述单色光获取加工信息。