[發明專利]一種原位三維光刻的方法及其設備

在審

• 申請號: 202110571042.0
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN115390359A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 嚴振中;吳陽
• 申請（專利權）人: 赫智科技(蘇州)有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/20;G03F7/16
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 廖娜

本發明涉及一種原位三維光刻的方法及其設備，包括第一準直透鏡組、第二準直透鏡組、二向色鏡、聚焦透鏡組、勻光模組、第三準直透鏡組、反射鏡、第一分光鏡、第二分光鏡、第三分光鏡、相機、光掩模板及電動旋轉裝置，所述二向色鏡的上方設置有第一準直透鏡組，所述二向色鏡的后方設置有第二準直透鏡組，所述二向色鏡的前方依次設置有聚焦透鏡組、勻光模組第三準直透鏡組及反射鏡，所述反射鏡的前方設置有第一分光鏡，所述第一分光鏡的后方設置有光掩模板，所述第一分光鏡的前方依次設置有第二分光鏡和第三分光鏡，所述第三分光鏡的上方設置有相機，所述第三分光鏡的下方設置有電動旋轉裝置。本發明能實現原位的三維光刻，提高了套刻的精度。

技術領域

本發明屬于光刻機技術領域，尤其涉及一種原位三維光刻的方法及其設備。

背景技術

光刻技術在微納加工和當代集成電路領域是一種不可或缺的技術，常見的光刻技術包含接觸式、接近式和投影式。接觸式會導致掩模板的污染，接近式由于引入間隙，對于工藝水平提高了更高的要求。投影式則能夠有效地避免了以上的問題，同時對于光刻圖形的設計具有更高的靈活性。常見的有激光直寫和DMD投影兩種方式，DMD投影光刻采用的是圖形拼接技術，所以在效率上有著更加明顯的優勢。

現有的三維光刻：第一種是涂一次膠，然后利用灰度曝光，在不同的位置可以實現不同光強的曝光，實現三維光刻，灰度光刻對于光刻工藝有較高的要求；第二種是先進行第一次光刻，顯影后刻出第一層圖形，然后涂膠對準進行第二次光刻，最終實現三維光刻，該過程在第一次光刻后需要取下來進行顯影后，再次光刻需要進行精準套刻，存在誤差。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種原位三維光刻的方法及其設備。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種原位三維光刻的方法，包括以下步驟：

步驟1：紫外光和指引光分別通過第一準直透鏡模組和第二準直透鏡模組進行準直處理；

步驟2：步驟1中的兩種光通過二向色鏡后進行合束，接著再通過聚焦透鏡組聚焦在勻光模組的入射端面；

步驟3：通過勻光模組射出的光通過第三準直透鏡組射入反光鏡上；

步驟4：通過反射鏡，將步驟3中光通過第一分光鏡將一部分光射入至光掩模板；

步驟5：反射回來的光將帶著光掩模板上面的信息，通過第一分光片和第二分光片與照明光實現合束；

步驟6：步驟5中合束的光通過第三分光片射入樣品上，照射出光掩模板上面的信息；

步驟7：樣品放置在樣品吸盤上，通過真空泵將樣品固定在樣品吸盤上，同時樣品吸盤內置設置有加熱板，樣品吸盤裝在電動旋轉臺上；

步驟8：通過步驟6反饋的信息，同時結合步驟7的樣品吸盤旋轉工作，可使樣品實現原位三維光刻。

優選地，所述的一種原位三維光刻的方法，所述光掩模板上面的信息為圖形結構。

優選地，所述的一種原位三維光刻的方法，所述步驟6中通過第三分光片將步驟5中合束的光反射到相機中可以對樣品進行實時成像觀測。

一種原位三維光刻設備，包括第一準直透鏡組、第二準直透鏡組、二向色鏡、聚焦透鏡組、勻光模組、第三準直透鏡組、反射鏡、第一分光鏡、第二分光鏡、第三分光鏡、相機、光掩模板及電動旋轉裝置，所述二向色鏡的上方設置有第一準直透鏡組，所述二向色鏡的后方設置有第二準直透鏡組，所述二向色鏡的前方依次設置有聚焦透鏡組、勻光模組第三準直透鏡組及反射鏡，所述反射鏡的前方設置有第一分光鏡，所述第一分光鏡的后方設置有光掩模板，所述第一分光鏡的前方依次設置有第二分光鏡和第三分光鏡，所述第三分光鏡的上方設置有相機，所述第三分光鏡的下方設置有電動旋轉裝置。