[发明专利]一种波前光刻方法与系统

说明书

本发明公开了一种波前光刻方法与系统，包括如下步骤：S1、将波前信息分解成若干个子波前信息；S2、采用宏像素来逐个分解、编码并光刻输出具有消散斑、去高斯分布的子波前信息，宏像素单元内包含子波前信息的振幅和相位信息；能够在4π立体角空间内实现参考光物光的任意干涉角度的实时调制，能够高效制备高均匀性、消散斑噪音的复杂微纳结构；能够提高波前信息的信噪比，减少光强受激光的高斯分布的影响，获得高质量的波前信息。

技术领域

本发明涉及光刻制造领域，尤其涉及一种波前光刻方法与系统。

背景技术

光刻技术是制备微纳结构器件的核心技术。目前的光刻技术包括有聚焦能量束光刻技术、干涉光刻技术、全息光刻技术等。其中聚焦能量束光刻技术又包括以Zeiss Auriga与FEI NOVA 600为代表的聚焦离子束直写系统；以Joel JBX9300和Leica VB6为代表的聚焦电子束光刻系统；以Micronic Sigma和AppliedMaterial ALTA为代表的激光光刻系统等。这类技术设备的加工面积和加工效率受限，使用成本高，且被国外品牌垄断，引进这类设备通常需要千万以上的巨资。干涉光刻技术可以高效率的制备大面积的微纳结构。但是所能加工的结构单一，无法满足复杂结构制造的需求。全息光刻技术，如中国专利申请202111480688.4公开的技术，结合全息技术和干涉光刻技术可以实现较为复杂的微纳结构的制备。但是目前所公开的全息光刻技术尚难以实现干涉角度的实时调制，而且存在散斑噪音严重，光强受激光的高斯分布影响，结构均匀性低等问题。

发明内容

为了解决现有技术中干涉角度难以实时调制、散斑噪音严重、光强受激光的高斯分布影响、结构均匀性低的问题，本发明提供一种波前光刻方法与系统，能够在4π立体角空间内实现任意干涉角度实时调制，高效制备高均匀性、消散斑噪音的复杂微纳结构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种波前光刻方法，包括如下步骤：

S1、将波前信息分解成若干个子波前信息；

S2、采用宏像素来逐个分解、编码并光刻输出具有消散斑、去高斯分布的子波前信息，宏像素单元内包含子波前信息的振幅和相位信息。能够实现均匀性高，消散斑噪音的微纳结构。

作为优选的，S2包括：

S21、通过波前光刻系统的物光和参考光的干涉将宏像素逐个记录在感光材料上；

S22、通过物光的刷新及参考光的变换实现波前信息的调制；

S23、利用衍射反演计算将振幅和相位信息编码为对应的振幅或相位透过率分布图；

S24、将振幅或相位透过率分布图输入波前光刻系统的物光波前子系统中的空间光调制器，在物光束的照明下，分布图通过衍射再现其编码的子波前信息；

S25、再现的子波前信息与波前光刻系统的参考光波前子系统中的参考光干涉形成宏像素。能够实现任意干涉角度实时调制并且均匀性高，消散斑噪音。

作为优选的，衍射反演计算方法包括限带的消散斑及去高斯的照明光场下的全息计算、迭代、模拟退火或遗传算法的优化算法。能够实现高精确性优化计算。