[發明專利]一種高線密度光柵掩模的制備方法和系統

有效

• 申請號: 201810300891.0
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108490524B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 唐玉國;巴音賀希格;焦慶斌;朱春霖;譚鑫;呂強;胡昊;邱俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G03F7/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發明提供了一種高線密度光柵掩模的制備方法和系統，所述方法包括以下步驟：將激光器發射出的激光經過激光擴束鏡進行擴束后形成第一平行光束；將第一平行光束正入射在矩形振幅透射光柵上，并在矩形振幅透射光柵之后的第一位置形成泰伯像，所述泰伯像與待拉伸的光柵掩模形成莫爾條紋；采用拉伸裝置沿待拉伸的光柵掩模的條紋方向對待拉伸的光柵掩模進行拉伸，以提高待拉伸的光柵掩模的線密度；采用CCD傳感器實時探測拉伸過程中的莫爾條紋，并根據探測的莫爾條紋實時計算出拉伸過程中光柵掩模的線密度，直至計算出的線密度達到預設線密度。相比于傳統拉伸法需要仿真模擬材料和拉力關系的方式，本發明具有步驟簡單、精準度高等優點。

技術領域

本發明涉及光柵制造領域，特別涉及一種高線密度光柵掩模的制備方法和系統。

背景技術

高線密度光柵掩模的制備方法包括電子束光刻、X射線曝光等方法，但都存在著效率低、設備昂貴等缺陷。拉伸法是采用機械拉伸裝置，對柔性低線密度光柵掩模進行拉伸，利用柔性材料的形變使光柵線密度變高的方法，其優點是工藝簡單、廉價，效率高。然而，為了拉伸達到特定的刻線密度，需要對材料形變與施加拉力的關系進行仿真，并精密控制拉伸裝置，存在著極高的難度。

發明內容

為此，需要提供一種高線密度光柵掩模的制備的技術方案，解決現有的高線密度光柵掩模的制備方法存在的工藝復雜、成本高、難度大等問題。

為實現上述目的，發明人提供了一種高線密度光柵掩模的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將激光器發射出的激光經過激光擴束鏡進行擴束后形成第一平行光束；

將第一平行光束正入射在矩形振幅透射光柵上，并在矩形振幅透射光柵之后的第一位置形成泰伯像，所述泰伯像與待拉伸的光柵掩模形成莫爾條紋；所述待拉伸的光柵掩模設置于所述第一位置，所述第一位置還設置有拉伸裝置；

采用拉伸裝置沿待拉伸的光柵掩模的條紋方向對待拉伸的光柵掩模進行拉伸，以提高待拉伸的光柵掩模的線密度；所述拉伸裝置包括傳動機構、第一夾片和第二夾片；所述第一夾片和第二夾片分別用于夾持待拉伸的光柵掩模的兩端，第一夾片和第二夾片能夠在傳動機構作用下沿待拉伸的光柵掩模的條紋方向運動，以對待拉伸的光柵掩模進行拉伸；

采用CCD傳感器實時探測拉伸過程中的莫爾條紋，并根據探測的莫爾條紋實時計算出拉伸過程中光柵掩模的線密度，直至計算出的線密度達到預設線密度。

進一步地，當CCD傳感器計算出拉伸后的光柵掩模的線密度達到預設線密度之后，所述制備方法包括以下步驟：

采用紫外固化膠澆筑在達到預設線密度的拉伸后的光柵掩模上，并采用紫外曝光機對其進行固化。

進一步地，所述預設線密度的數值不小于2000線/毫米。

進一步地，所述待拉伸的光柵掩模的初始線密度的數值不大于500線/毫米。

進一步地，所述第一平行光束的口徑為20至50mm。

進一步地，所述矩形振幅透射光柵為：光柵周期為5μm的石英掩模版，所述泰伯像為周期5μm的明暗條紋交替的石英掩模版的自成像。

進一步地，所述第一位置為石英掩模版后10.566cm處。

進一步地，所述待拉伸的光柵掩模為：光柵周期為40μm的硅膠掩模版。

發明人還提供了一種高線密度光柵掩模的制備系統，所述制備系統包括激光器、激光擴束鏡、矩形振幅透射光柵、待拉伸的光柵掩模、拉伸裝置、CCD傳感器；所述激光器、激光擴束器、矩形振幅透射光柵、待拉伸的光柵掩模、CCD傳感器沿激光光路依次設置；