[实用新型]探针诱导表面等离子体共振光刻装置

摘要

一种探针诱导表面等离子体共振光刻装置，该装置由表面等离子体激发装置、探针控制装置、样品台、探针状态检测装置、光学显微镜和控制系统组成。该装置具有光刻所需激光功率低、光刻分辨率高、不易损坏探针、光刻膜层简单的特点，该装置还具有原子力显微镜的功能。

主权项

1、一种探针诱导表面等离子体共振光刻装置，其特征在于该装置由表面等离子体激发装置、探针控制装置、样品台、探针状态检测装置、光学显微镜和控制系统组成：①所述的表面等离子体激发装置为光刻提供能源，该等离子体激发装置由光刻激光器、扩束镜、第一反射镜、聚焦镜、小半球凸透镜、折射率油和样品组成，其位置关系是：所述的折射率油位于所述的小半球凸透镜的上平面和所述的样品之间，所述的折射率油的折射率与所述的小半球凸透镜的折射率相同，由所述的光刻激光器出射的平行光经扩束镜扩束、第一反射镜反射和聚焦镜会聚后，经所述的小半球凸透镜、折射率油聚焦在所述的样品的上表面；②所述的探针控制装置由探针及探针座、一维压电陶瓷、支架、螺纹副和电机构成，所述的探针及探针座固定在所述的一维压电陶瓷上，该一维压电陶瓷、螺纹副和电机均安装在所述的支架上，所述的支架通过电机的轴端和螺纹副的轴端位于所述的样品台的底座上，所述的一维压电陶瓷驱动所述的探针及探针座在竖直方向上移动，所述的螺纹副用于手动调节所述的探针及探针座的高度，所述的电机用于驱动所述的探针在竖直方向上自动逼近所述的样品；③所述的样品台由底座、二维压电陶瓷、样品夹持器构成，所述的二维压电陶瓷置于所述的底座上并与所述的样品夹持器相连，所述的样品夹持器是样品放置和固定的平台，所述的二维压电陶瓷驱动所述的样品夹持器带动所述的样品在水平方向上的运动，以调节样品的光刻位置；④所述的探针状态检测装置由检测激光器、会聚镜、第二反射镜、第三反射镜、成像镜和四象限探测器组成，其位置关系是：由所述的检测激光器发出的激光经所述的会聚镜会聚后经第二反射镜反射，会聚点落在所述的探针及探针座的探针针尖背面，由该探针针尖背面反射的反射光经第三反射镜反射、所述的成像镜成像在所述的四象限探测器上，用于检测探针针尖的形变从而确定探针针尖与样品之间的压力大小；⑤所述的光学显微镜位于所述的样品台和所述的探针状态检测装置的正上方，用于观察样品和探针针尖的位置；⑥所述的控制系统分别与所述的光刻激光器、一维压电陶瓷、电机、二维压电陶瓷和四象限探测器相连，根据所述的四象限探测器提供的数据，得到探针与样品表面之间的状态，驱动所述的样品台运动，控制表面等离子体激发装置在所述的探针针尖与样品表面之间产生表面等离子体共振，进行光刻。