[发明专利]分配器附件及其用于由激光光刻写入3D结构的装置的用途

说明书

本发明涉及分配器附件(38)，特别是用于显微镜物镜的分配器附件(38)，在用于借助激光光刻在光刻流体(22)中写入三维结构的装置(10)中的用途，光刻流体(22)可通过激光照射而固化。本发明还涉及一种适于放置到物镜(18)上的分配器附件(38)。

技术领域

本发明涉及用于物镜的分配器附件在激光光刻领域中的用途。本发明还涉及用于物镜的分配器附件。

背景技术

例如，本文中称为激光光刻的技术也称为立体光刻或直接激光打字。在该技术中，借助于写入光束将结构写到通常最初为液体的光敏物质(其在本文中被称为光刻流体)中。在这种情况下，通过写入光束的激光辐射，在光刻流体中局部触发固化效果。固化例如由于光子吸收引起的光刻流体的局部聚合而发生。在光学光刻领域中，光刻流体也称为光致抗蚀剂。

激光光刻或直接激光打字的技术有利地用在需要高精度并且同时要保持设计的自由度和成形的灵活性的微结构或纳米结构的生产中。与例如在掩模光刻方法中不同，可以在不通过掩模等预先确定结构的情况下写入各种结构。

原则上已知通过依次写入一系列子结构(这些子结构然后彼此互补以形成所需的结构)来生成所需的整体结构。通常，整体结构以层或片的形式被写入。为此目的，在已知技术中，写入光束撞击一定体积的光刻流体的表面并导致该表面上的局部固化。为了写入三维扩展的结构，在这种方法中，在一个施加步骤中写入一层之后，施加另外的一层光刻流体。例如，这可以通过以下方式实现：在光刻流体浴中逐渐降低基板连同待在其上写入的结构，并通过每次在表面上的写入光束进行结构化。

另一种方法利用双光子聚合或通常多光子聚合的物理原理，即使在一定体积的光刻流体中，即在表面之下，也可以实现光刻流体的固化。

这通过以下事实成为可能：写入光束和光刻流体彼此配合，使得借助于非线性效应而产生固化效果。例如，在通常不能在光刻流体中引起固化作用的光谱范围内选择写入光束。例如，光刻流体和写入光束可以彼此配合，使得所引起的固化只能通过具有与实际使用的写入光束的波长的一部分(特别是完整的一部分)相对应的波长的辐射来进行。结果，只有在同时吸收写入光束的两个或更多个光子(双光子聚合或多光子聚合)的情况下才可能进行固化过程。在本文中，术语“多光子聚合”是指通过同时吸收两个或两个以上的光子而引起的聚合。在这方面，对于本说明书，术语“多光子吸收”还包括“双光子吸收”的过程。多光子聚合所需的条件通常仅在强度增加的区域中实现。在写入光束的聚焦区域中提供了该强度增加的区域。在这方面，聚焦区域是由合适的光学器件(例如，光束引导光学器件、光束成形光学器件和/或物镜)生成的写入光束的光束腰。对于扩展的3D结构的光刻生产，聚焦区域然后可以根据几何写入数据而移动通过一定体积的光刻流体，并且在每种情况下都可以局部触发固化过程。

例如，在DE 101 11 422 A1中描述了相应的技术，其公开了在容器中的光刻材料浴内利用多光子聚合的3D激光光刻。为此目的所描述的设备包括用于将激光光束聚焦到容器内的聚焦区域上的输出光学器件。

从显微镜检查领域，已知是将显微镜的物镜连同其出射透镜一起浸没在浸油中。为此目的，浸油分配器以用于显微镜物镜的附件的方式是已知。例如，US 2010/0027109 A1和US 3,837,731 B公开了用于放置在显微镜物镜上的浸油分配器。这些分配器包括外壳，当将外壳放置在物镜上时，该外壳限定了通向输出间隙的流体腔室，该输出间隙通常环形地围绕物镜的出射透镜。然后，将浸油提供到流体空间中，并且可以通过输出间隙离开。出于改善成像质量和分辨率的目的，在显微镜检查领域中进行浸没在浸油中。

在微结构化或纳米结构化技术中，通常期望提高生产率，并使该技术可用于大量生产。特别地，期望能够在写入结构之后快速更换基板。对于每个单独的结构，还应该能够生成大的结构深度和/或能够以扩展的方式在大面积上生成结构。为了生成扩展的结构，在所述技术中，必须以足够大的体积来提供光刻流体，并且如果需要的话，要对其进行补充。这并不是没有问题的，因为光刻流体会随着时间的流逝而部分降解或经历不希望的变化，这会影响所生成的结构的质量。