[发明专利]一种基于导模干涉的超分辨直写光刻机及其光刻方法

摘要

本发明公开了一种基于导模干涉的超分辨直写光刻机及其光刻方法，该光刻机包括：激光光源，近端反射镜，偏振元件组，光刻胶，金属薄膜，玻璃基底，匹配油，棱镜和远端反射镜；激发光源发出的激光束激发光刻胶层前向传播的导模，经金属薄膜与玻璃基底的分界面反射的激光，通过右侧的远端反射镜反射后，再次入射到上述分界面，并激发光刻胶层后向传播的导模；两束导模在光刻胶层相互干涉形成周期场，曝光光刻胶，经显影、定影等后续工艺处理，便可在金属薄膜上实现高宽比、长宽比均较大的大面积亚波长光栅的制备；本发明基于激光激发的导波模式，其损耗小、传输距离长，能实现高宽比、长宽比均较大的亚波长光栅的大面积刻写。

主权项

一种基于导模干涉的超分辨直写光刻机，其特征在于：该光刻机包括：激光光源(1)，近端反射镜(2)，偏振元件组，光刻胶(5)，金属薄膜(6)，玻璃基底(7)，匹配油(8)，棱镜(9)和远端反射镜(10)；其中：所述的偏振元件组，用于改变激光的偏振方向，得到可以激发损耗小、传输距离长的导模的TE或TM偏振光；所述的激光光源(1)，用于激发多层平面薄膜中的导波模式，简称导模；所述激光光源(1)所发射激光，经过近端反射镜(2)反射后，通过改变偏振方向的偏振元件组后，使之形成TE或TM偏振光，TE或TM偏振光以一个选定的固定角度入射到金属薄膜(6)与玻璃基底(7)的界面并激发这种多层平面结构中前向传播的导模；同时，从棱镜(9)反射出来的激光经右侧的远端反射镜(10)反射后，重新入射到金属薄膜(6)与玻璃基底(7)的分界面激发多层平面结构中的后向传播的导模；两列导模相互干涉从而在光刻胶(5)中形成周期性干涉场，曝光光刻胶(5)；然后通过显影、定影等后续工艺处理，便可在金属薄膜(6)上得到超分辨光栅(11)。