[发明专利]在非二维初始结构上光刻生成目标结构的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于通过借助于至少一个光刻光束(060)曝光光刻胶(100)在非二维初始结构(010)上光刻生成目标结构(030)的方法和装置。该方法包括以下步骤：a)检测非二维初始结构(010)的表面的构形(020)；b)将至少一个测试参数用于光刻光束(060)并确定光刻光束(060)与初始结构(010)的相互作用以及由此引起的光刻光束(060)和/或要生成的目标结构(030)的变化；c)确定光刻光束(060)的至少一个校正参数，使得由光刻光束(060)与初始结构(010)的相互作用引起的光刻光束(060)和/或目标结构(030)的变化减少；以及d)通过使用用于光刻光束的至少一个校正参数(060)借助于至少一个光刻光束(060)曝光光刻胶(100)在初始结构(010)上生成期望的目标结构(030)。该方法和装置使得能够在已经存在的非二维初始结构(010)上以高精度光刻生成高分辨率的三维目标结构(030)。

技术领域

本发明属于直接写入光学光刻的领域，并且涉及一种在非二维/非平面初始结构上光刻生成目标结构的方法和装置。在这种情况下，非二维初始结构应理解为指具有以下这种表面的三维结构：该表面具有在所有三维空间中延伸的构形并且用作可通过直接写入光学光刻来生成的附加目标结构的载体。初始结构具体而言可以是非二维的结构化表面，或者替代地或附加地是分立的/分散的微机械或微光学部件的布置结构。此外，在执行本方法期间生成的结构同样可以是初始结构的一部分以用于进一步的目标结构，并且特别是可以将以前的二维结构重新成形为非二维的初始结构。

背景技术

现有技术公开了用于在非二维初始结构上光刻生成目标结构的方法和装置。在这种情况下，通常可以观察到这样的效果：用于光刻的光束(下文称为“光刻光束”)与初始结构相互作用。首先，这可能由于以下事实而导致光刻光束的影响并从而导致目标结构的变化：初始结构的透明局部区域可能有助于光刻光束的波前变化并从而导致光刻光束的光束轮廓的变形，或者初始结构的不透明局部区域可能导致对光刻光束的各部分形成遮蔽。所描述的效果可能主要在光刻光束具有高数值孔径的情况下发生。其次，光刻光束与非二维初始结构的相互作用也会导致初始结构中的光学诱导的局部变化。以与初始结构类似的方式，已经制得的目标结构的局部区域本身也可以与光刻光束相互作用并相应地影响光刻光束，特别是在目标结构的局部区域邻接已经生成的局部区域的情况下。

所描述的效果尤其可以在三维高分辨率图案形成方法中、特别是在单光子UV光刻中观察到，或者从利用多光子效应的方法如双光子光刻中观察到。这些图案形成方法使用具有最大强度值的光刻光束，这些光刻光束在轴向和横向方向上被狭窄地限定在焦点处并且用于产生椭圆形的三维体积单元，所述三维体积单元也被称为“体元”并且具有尽可能小的长半轴与短半轴的纵横比。为此目的，在输出侧使用具有高数值孔径的曝光/辐照光学单元，使得由会聚光刻光束形成的锥体基本上填充曝光光学单元与焦点之间的整个空间，由此光刻光束可以与位于所述空间中的初始结构的所有局部区域相互作用。同时，通过多光子聚合产生的体积单元的形状、尺寸和位置对于在光刻束的焦点处的强度分布的变化敏感，因此对由于与初始结构的相互作用而产生的光束轮廓的变化也敏感。另外，多光子方法需要高光功率，这通常仅利用脉冲激光作为光源来实现。因此，可以进一步影响初始结构的受到光刻光束影响的局部区域。这也可以适用于紫外辐射范围内的光刻，对此也可以使用连续发射的激光器，所述激光器的光束同样可以与初始结构相互作用。

EP 2 067 610 B1公开了一种通过分层结构生成三维结构的方法，其中光固化树脂的二维表面被照射并且已经曝光的结构借助于移位平台在树脂浴内向下移动。然而，这里，目标结构的光刻生成生产总是发生在光固化树脂的二维表面上。在WO 01/96959 A2、DE10 2008 054 582 A1、WO 2009/009208 A2、WO 2009/134762 A2或US 2010/0003619 A1中公开了用于在二维表面上光刻生成目标结构的另一些方法。此外，DE 10 2012 010 635 A1公开了一种用于在桶形或圆柱形的平坦初始结构上生成目标结构的方法。