[發明專利]分配器附件及其用于由激光光刻寫入3D結構的裝置的用途

有效

• 申請號: 201911098492.1
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN111175955B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 于爾克·霍夫曼;索特·托馬斯;林登·克里斯托夫;沙赫·克里斯蒂安
• 申請（專利權）人: 納糯三維科技控股有限公司
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02;G02B21/33;G02B27/00;B29C64/135
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 張莉;葛強

本發明涉及分配器附件(38)，特別是用于顯微鏡物鏡的分配器附件(38)，在用于借助激光光刻在光刻流體(22)中寫入三維結構的裝置(10)中的用途，光刻流體(22)可通過激光照射而固化。本發明還涉及一種適于放置到物鏡(18)上的分配器附件(38)。

技術領域

本發明涉及用于物鏡的分配器附件在激光光刻領域中的用途。本發明還涉及用于物鏡的分配器附件。

背景技術

例如，本文中稱為激光光刻的技術也稱為立體光刻或直接激光打字。在該技術中，借助于寫入光束將結構寫到通常最初為液體的光敏物質(其在本文中被稱為光刻流體)中。在這種情況下，通過寫入光束的激光輻射，在光刻流體中局部觸發固化效果。固化例如由于光子吸收引起的光刻流體的局部聚合而發生。在光學光刻領域中，光刻流體也稱為光致抗蝕劑。

激光光刻或直接激光打字的技術有利地用在需要高精度并且同時要保持設計的自由度和成形的靈活性的微結構或納米結構的生產中。與例如在掩模光刻方法中不同，可以在不通過掩模等預先確定結構的情況下寫入各種結構。

原則上已知通過依次寫入一系列子結構(這些子結構然后彼此互補以形成所需的結構)來生成所需的整體結構。通常，整體結構以層或片的形式被寫入。為此目的，在已知技術中，寫入光束撞擊一定體積的光刻流體的表面并導致該表面上的局部固化。為了寫入三維擴展的結構，在這種方法中，在一個施加步驟中寫入一層之后，施加另外的一層光刻流體。例如，這可以通過以下方式實現：在光刻流體浴中逐漸降低基板連同待在其上寫入的結構，并通過每次在表面上的寫入光束進行結構化。

另一種方法利用雙光子聚合或通常多光子聚合的物理原理，即使在一定體積的光刻流體中，即在表面之下，也可以實現光刻流體的固化。

這通過以下事實成為可能：寫入光束和光刻流體彼此配合，使得借助于非線性效應而產生固化效果。例如，在通常不能在光刻流體中引起固化作用的光譜范圍內選擇寫入光束。例如，光刻流體和寫入光束可以彼此配合，使得所引起的固化只能通過具有與實際使用的寫入光束的波長的一部分(特別是完整的一部分)相對應的波長的輻射來進行。結果，只有在同時吸收寫入光束的兩個或更多個光子(雙光子聚合或多光子聚合)的情況下才可能進行固化過程。在本文中，術語“多光子聚合”是指通過同時吸收兩個或兩個以上的光子而引起的聚合。在這方面，對于本說明書，術語“多光子吸收”還包括“雙光子吸收”的過程。多光子聚合所需的條件通常僅在強度增加的區域中實現。在寫入光束的聚焦區域中提供了該強度增加的區域。在這方面，聚焦區域是由合適的光學器件(例如，光束引導光學器件、光束成形光學器件和/或物鏡)生成的寫入光束的光束腰。對于擴展的3D結構的光刻生產，聚焦區域然后可以根據幾何寫入數據而移動通過一定體積的光刻流體，并且在每種情況下都可以局部觸發固化過程。

例如，在DE 101 11 422 A1中描述了相應的技術，其公開了在容器中的光刻材料浴內利用多光子聚合的3D激光光刻。為此目的所描述的設備包括用于將激光光束聚焦到容器內的聚焦區域上的輸出光學器件。

從顯微鏡檢查領域，已知是將顯微鏡的物鏡連同其出射透鏡一起浸沒在浸油中。為此目的，浸油分配器以用于顯微鏡物鏡的附件的方式是已知。例如，US 2010/0027109 A1和US 3,837,731 B公開了用于放置在顯微鏡物鏡上的浸油分配器。這些分配器包括外殼，當將外殼放置在物鏡上時，該外殼限定了通向輸出間隙的流體腔室，該輸出間隙通常環形地圍繞物鏡的出射透鏡。然后，將浸油提供到流體空間中，并且可以通過輸出間隙離開。出于改善成像質量和分辨率的目的，在顯微鏡檢查領域中進行浸沒在浸油中。

在微結構化或納米結構化技術中，通常期望提高生產率，并使該技術可用于大量生產。特別地，期望能夠在寫入結構之后快速更換基板。對于每個單獨的結構，還應該能夠生成大的結構深度和/或能夠以擴展的方式在大面積上生成結構。為了生成擴展的結構，在所述技術中，必須以足夠大的體積來提供光刻流體，并且如果需要的話，要對其進行補充。這并不是沒有問題的，因為光刻流體會隨著時間的流逝而部分降解或經歷不希望的變化，這會影響所生成的結構的質量。