[发明专利]一种基于表面等离子体干涉的可重构亚波长光栅光刻机

摘要

本发明公开了一种基于表面等离子体干涉的可重构亚波长光栅光刻机，该光刻机包括：激光光源，光电快门，起偏器，分束镜，平面反射镜A，平面反射镜B，棱镜，匹配油，玻璃基底，金属薄膜，偶氮苯聚合物薄膜。激光光源发出的光束经起偏器后呈TM偏振，并经分束镜分成强度相等的两束，经平面反射镜后，以表面等离子体的激发角辐照到金属薄膜上，并激发多层结构中的表面等离子体波，两束波的干涉导致偶氮苯聚合物的质量迁移，从而刻写出亚波长光栅，且其周期可通过偶氮苯聚合物薄膜的厚度调节。本发明基于表面等离子体干涉场，偶氮苯聚合物薄膜，实现了大面积亚波长光栅的刻写，光刻工艺简单，无需显影、定影，且刻写的光栅可擦除和重构。

主权项

一种基于表面等离子体干涉的可重构亚波长光栅光刻机，该光刻机包括：激光光源（1），光电快门（2），起偏器（3），分束镜（4），平面反射镜A（5），平面反射镜B（6），棱镜（7），匹配油（8），玻璃基底（9），金属薄膜（10），偶氮苯聚合物薄膜（11）；其中：所述的激光光源（1），为可见光或紫外光波段的激光，用于激发多层结构中的表面等离子体波；所述激光光源（1）所发射激光经过光电快门（2）控制曝光时间，然后通过起偏器（3）后形成TM偏振光，再经分束镜（4）分成强度相同的两束光，该两束光分别被平面反射镜A（5）、平面反射镜B（6）反射后，以相同的激发表面等离子体的入射角辐照到金属薄膜（10）上，从而激发金属薄膜（10）、偶氮苯聚合物薄膜（11）、空气多层结构中的两束表面等离子体波，该两束表面等离子体波的相互干涉导致偶氮苯聚合物的质量迁移，从而在金属薄膜（10）上的偶氮苯聚合物薄膜（11）层刻写出大面积亚波长光栅，光栅的面积与激发光源的光斑面积相当，光栅的周期可以通过偶氮苯聚合物薄膜（11）的厚度来调节，所刻写的光栅可通过加热或圆偏振光辐照来擦除，进而进行重新刻写。