[实用新型]一种干涉光刻多光束形成系统

说明书

本实用新型是一种干涉光刻的多光束形成系统，属于对微细图形干涉光刻系统的进一步改进。

一般的干涉光刻系统中的多束激光形成系统由激光器、扩束准直、空间滤波、反射装置等组成。通过组成系统的分光镜、全反射镜使激光形成多束且以一定的交角叠加产生干涉，并通过感光材料基片转动装置对基片进行多次曝光，在基片上生成周期性孔阵或线阵图形。这种干涉光刻系统的不足之处在于其结构较复杂，光束强度比调节较难，特别是调节光程更难，影响产生的干涉图形对比度、均匀性和质量。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提出一种结构简单的高分辨、大视场、长焦深干涉光刻系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术措施实现：干涉光刻多光束形成系统包括激光器、扩束器、空间滤波器和准直器，激光器发出的激光经扩束器、空间滤波器和准直器形成平行光，该平行光经过光阑进入梯形棱镜后折射出可在感光材料基片上产生不同周期结构的干涉光刻图形的多束激光。

本实用新型的目的也可通过以下技术措施实现：光阑为可区域性选择开启的光阑。

本实用新型的目的还可通过以下技术措施实现：梯形棱镜也可由平晶和四个直角棱镜组合而成。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：由于该系统直接用梯形棱镜(或者由平晶与四个直角棱镜组合而成)产生可用于干涉的多束激光，故系统结构简单，制造成本较低。

该系统采用了一个专门设计的可区域性选择开启的光阑控制所要求的区域内光束的通断，可方便地形成双光束、三光束、四光束等多光束干涉。

由于该系统采用波前分割形成五束光，强度均匀，光程差小，故可提高干涉图形对比度，改善光刻图形质量。

由于本实用新型的多光束形成系统可实现大视场、高分辨、长焦深干涉光刻，因此可广泛用于光电子、微电子器件，大屏幕显示器和场发射器件阵列的产生。

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例的多光束形成系统光学结构图。

图2为本实用新型实施例由分离光学元件组合的梯形棱镜结构图。

如图1所示，本实用新型的干涉光刻多光束形成系统包括有激光器1、扩束器2、空间滤波器3、和准直器4等。激光器1发出的激光经过扩束器2扩束后，再经过空间滤波器3和准直器4形成一束平面波，该平面波通过光阑5，进入梯形棱镜6，由该梯形棱镜6的顶面垂直透射形成一束平面波，由该梯形棱镜6的四个侧面各折射出一束平面波，形成光束①～⑤。光束①～⑤都到达涂有感光材料的基片7。由于光阑5的作用，这些平面波中的二束、三束、四束或五束相干涉，对基片7进行曝光。

本实用新型的光阑5是一个可区域性选择开启的光阑，用光阑5控制所要求的区域内光束的通断，可方便形成双光束、三光束、四光束或五光束干涉，在基片7上产生不同周期结构的干涉光刻图形。

如图2所示，分离光学元件——平晶8和直角棱镜9、10、11和12组合亦可构成梯形棱镜6，实现其功能。通过改变梯形棱镜6或分离元件直角棱镜9、10、11和12的角度设计，可改变形成的多束激光之间的夹角以产生不同周期结构的干涉图形。