[发明专利]一种基于虚拟层动态调制的二元数字掩模光刻方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟层动态调制的二元数字掩模光刻方法，该方法通过预先计算的二维图形构建的虚拟层逐行控制SLM的一行微元，每一幅虚拟层图形独立、逐行循环控制固定的一行SLM微元，将所有虚拟层逐行动态调制的多帧二元数字掩模进行动态曝光以形成复杂微结构轮廓。本发明通过合理设置虚拟层的行数，可以有效提高曝光剂量线的离散阶数，从而实现微结构纵向的精细制作；通过二值化的虚拟层逐行动态控制SLM一行的数字掩模，仅以两个边界灰度值来调制SLM微元，可以有效避免SLM灰度对曝光剂量的非线性调制，从而提高数字光刻制作精细度。

主权项

1.一种基于虚拟层动态调制的二元数字掩模光刻方法，其特征在于方法步骤如下：（1）微结构在直角坐标系（x, y, z）中可表示为关于x, y, z的函数F(x, y, z)，以数字掩模投影光刻系统的单像素制作尺寸为离散采样周期，沿y轴对F(x, y, z)进行离散采样，可离散成M行分微结构轮廓，依次提取分微结构的中心轮廓，形成M行轮廓线；（2）结合光刻胶对曝光剂量的响应曲线，将每一行轮廓线转换成曝光剂量线；（3）再将每一行曝光剂量线映射成一幅二值虚拟图像即虚拟层；（4）逐行以一定频率将虚拟层图像输入到SLM对应的一行微元，同时控制系统进行动态曝光，在光刻胶上便可形成该行的轮廓；（5）以此类推，SLM的M行均以相同的动态形式同时进行动态曝光，曝光时间由虚拟层图像的行数及虚拟层逐行输入的频率共同决定；（6）经显影、定影、后烘等工艺后最终可在光刻胶上形成微结构。