[发明专利]一种高线密度光栅掩模的制备方法和系统

说明书

本发明提供了一种高线密度光栅掩模的制备方法和系统，所述方法包括以下步骤：将激光器发射出的激光经过激光扩束镜进行扩束后形成第一平行光束；将第一平行光束正入射在矩形振幅透射光栅上，并在矩形振幅透射光栅之后的第一位置形成泰伯像，所述泰伯像与待拉伸的光栅掩模形成莫尔条纹；采用拉伸装置沿待拉伸的光栅掩模的条纹方向对待拉伸的光栅掩模进行拉伸，以提高待拉伸的光栅掩模的线密度；采用CCD传感器实时探测拉伸过程中的莫尔条纹，并根据探测的莫尔条纹实时计算出拉伸过程中光栅掩模的线密度，直至计算出的线密度达到预设线密度。相比于传统拉伸法需要仿真模拟材料和拉力关系的方式，本发明具有步骤简单、精准度高等优点。

技术领域

本发明涉及光栅制造领域，特别涉及一种高线密度光栅掩模的制备方法和系统。

背景技术

高线密度光栅掩模的制备方法包括电子束光刻、X射线曝光等方法，但都存在着效率低、设备昂贵等缺陷。拉伸法是采用机械拉伸装置，对柔性低线密度光栅掩模进行拉伸，利用柔性材料的形变使光栅线密度变高的方法，其优点是工艺简单、廉价，效率高。然而，为了拉伸达到特定的刻线密度，需要对材料形变与施加拉力的关系进行仿真，并精密控制拉伸装置，存在着极高的难度。

发明内容

为此，需要提供一种高线密度光栅掩模的制备的技术方案，解决现有的高线密度光栅掩模的制备方法存在的工艺复杂、成本高、难度大等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种高线密度光栅掩模的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将激光器发射出的激光经过激光扩束镜进行扩束后形成第一平行光束；

将第一平行光束正入射在矩形振幅透射光栅上，并在矩形振幅透射光栅之后的第一位置形成泰伯像，所述泰伯像与待拉伸的光栅掩模形成莫尔条纹；所述待拉伸的光栅掩模设置于所述第一位置，所述第一位置还设置有拉伸装置；

采用拉伸装置沿待拉伸的光栅掩模的条纹方向对待拉伸的光栅掩模进行拉伸，以提高待拉伸的光栅掩模的线密度；所述拉伸装置包括传动机构、第一夹片和第二夹片；所述第一夹片和第二夹片分别用于夹持待拉伸的光栅掩模的两端，第一夹片和第二夹片能够在传动机构作用下沿待拉伸的光栅掩模的条纹方向运动，以对待拉伸的光栅掩模进行拉伸；

采用CCD传感器实时探测拉伸过程中的莫尔条纹，并根据探测的莫尔条纹实时计算出拉伸过程中光栅掩模的线密度，直至计算出的线密度达到预设线密度。

进一步地，当CCD传感器计算出拉伸后的光栅掩模的线密度达到预设线密度之后，所述制备方法包括以下步骤：

采用紫外固化胶浇筑在达到预设线密度的拉伸后的光栅掩模上，并采用紫外曝光机对其进行固化。

进一步地，所述预设线密度的数值不小于2000线/毫米。

进一步地，所述待拉伸的光栅掩模的初始线密度的数值不大于500线/毫米。

进一步地，所述第一平行光束的口径为20至50mm。

进一步地，所述矩形振幅透射光栅为：光栅周期为5μm的石英掩模版，所述泰伯像为周期5μm的明暗条纹交替的石英掩模版的自成像。

进一步地，所述第一位置为石英掩模版后10.566cm处。

进一步地，所述待拉伸的光栅掩模为：光栅周期为40μm的硅胶掩模版。

发明人还提供了一种高线密度光栅掩模的制备系统，所述制备系统包括激光器、激光扩束镜、矩形振幅透射光栅、待拉伸的光栅掩模、拉伸装置、CCD传感器；所述激光器、激光扩束器、矩形振幅透射光栅、待拉伸的光栅掩模、CCD传感器沿激光光路依次设置；