[實(shí)用新型]探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820155605.8
• 申請(qǐng)日: 2008-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201293916Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙成強(qiáng);徐文東;洪小剛;李小剛;唐曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

1、一種探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特征在于該裝置由表面等離子體激發(fā)裝置、探針控制裝置、樣品臺(tái)、探針狀態(tài)檢測(cè)裝置、光學(xué)顯微鏡和控制系統(tǒng)組成：

①所述的表面等離子體激發(fā)裝置為光刻提供能源，該等離子體激發(fā)裝置由光刻激光器、擴(kuò)束鏡、第一反射鏡、聚焦鏡、小半球凸透鏡、折射率油和樣品組成，其位置關(guān)系是：所述的折射率油位于所述的小半球凸透鏡的上平面和所述的樣品之間，所述的折射率油的折射率與所述的小半球凸透鏡的折射率相同，由所述的光刻激光器出射的平行光經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束、第一反射鏡反射和聚焦鏡會(huì)聚后，經(jīng)所述的小半球凸透鏡、折射率油聚焦在所述的樣品的上表面；

②所述的探針控制裝置由探針及探針座、一維壓電陶瓷、支架、螺紋副和電機(jī)構(gòu)成，所述的探針及探針座固定在所述的一維壓電陶瓷上，該一維壓電陶瓷、螺紋副和電機(jī)均安裝在所述的支架上，所述的支架通過(guò)電機(jī)的軸端和螺紋副的軸端位于所述的樣品臺(tái)的底座上，所述的一維壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)所述的探針及探針座在豎直方向上移動(dòng)，所述的螺紋副用于手動(dòng)調(diào)節(jié)所述的探針及探針座的高度，所述的電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述的探針在豎直方向上自動(dòng)逼近所述的樣品；

③所述的樣品臺(tái)由底座、二維壓電陶瓷、樣品夾持器構(gòu)成，所述的二維壓電陶瓷置于所述的底座上并與所述的樣品夾持器相連，所述的樣品夾持器是樣品放置和固定的平臺(tái)，所述的二維壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)所述的樣品夾持器帶動(dòng)所述的樣品在水平方向上的運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)樣品的光刻位置；

④所述的探針狀態(tài)檢測(cè)裝置由檢測(cè)激光器、會(huì)聚鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、成像鏡和四象限探測(cè)器組成，其位置關(guān)系是：由所述的檢測(cè)激光器發(fā)出的激光經(jīng)所述的會(huì)聚鏡會(huì)聚后經(jīng)第二反射鏡反射，會(huì)聚點(diǎn)落在所述的探針及探針座的探針針尖背面，由該探針針尖背面反射的反射光經(jīng)第三反射鏡反射、所述的成像鏡成像在所述的四象限探測(cè)器上，用于檢測(cè)探針針尖的形變從而確定探針針尖與樣品之間的壓力大小；

⑤所述的光學(xué)顯微鏡位于所述的樣品臺(tái)和所述的探針狀態(tài)檢測(cè)裝置的正上方，用于觀察樣品和探針針尖的位置；

⑥所述的控制系統(tǒng)分別與所述的光刻激光器、一維壓電陶瓷、電機(jī)、二維壓電陶瓷和四象限探測(cè)器相連，根據(jù)所述的四象限探測(cè)器提供的數(shù)據(jù)，得到探針與樣品表面之間的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)所述的樣品臺(tái)運(yùn)動(dòng)，控制表面等離子體激發(fā)裝置在所述的探針針尖與樣品表面之間產(chǎn)生表面等離子體共振，進(jìn)行光刻。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特征在于所述的光刻激光器為脈沖可調(diào)的半導(dǎo)體激光器，或由固體連續(xù)激光器或氣體激光連續(xù)器和光調(diào)制器組成的脈沖激光器系統(tǒng)。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特征在于所述的電機(jī)(205)為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特征在于所述的檢測(cè)激光器為連續(xù)激光器。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特征在于所述的光學(xué)顯微鏡是人眼觀察的顯微鏡，或是電荷耦合器件，或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體作為接收器件的顯微鏡。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特征在于所述的聚焦鏡、會(huì)聚鏡、成像鏡是一塊透鏡或由多塊透鏡組成的透鏡組構(gòu)成的。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針誘導(dǎo)表面等離子體共振光刻裝置，其特特征在于所述的控制系統(tǒng)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，或由計(jì)算機(jī)和控制箱組成。