[發明專利]一種用于微納結構表面三維形貌上的光刻方法

在審

• 申請號: 202210576865.7
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114995053A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王化賓;何渝;趙立新
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/20;G01B11/25;B82Y40/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

1.一種用于微納結構表面三維形貌上的光刻方法，其特征在于：該方法的步驟如下：

步驟一：通過上位機程序控制壓電陶瓷(307)以微小步距垂直掃描標準平面物體，每一次掃描過程中，利用DMD數字微鏡(312)投影N步相移的正弦光柵條紋，利用CCD相機(311)測量系統采集被測表面所調制的條紋圖，并將其儲存在計算機中；

步驟二：每掃描一次，對CCD相機(311)采集到的條紋圖，運用N步相移算法解出每一個像素點的調制度值，掃描M次后，得到每個像素點的M幀調制度值；

步驟三：標定出調制度與表面高度之間的關系；

步驟四：實驗中采集被測物體在線性標定范圍內某一位置的一系列相移圖像，使用相移法解出調制度，并根據前述的線性區域中調制度與表面高度之間的關系，即可完成被測表面的三維重構；

步驟五：將被測表面三維結構和要實現的圖案化光刻結構結合，設計目標三維光場；

步驟六：通過三維傅立葉變換在目標光場及其三維k空間之間迭代計算三維相位；

步驟七：通過相位投影將三維相位疊加到一層上得到其二維相位全息圖；

步驟八：將相位全息圖加載到空間光調制器SLM(302)上，對入射激光進行調制；

步驟九：將被調制的激光通過物鏡入射到待刻樣品上實現曲面三維光刻。

2.根據權利要求1所述的用于微納結構表面三維形貌上的光刻方法，其特征在于：

在得到樣品的三維表面形貌之后結合表面圖案化結構，設計三維曲面目標光場模型，對該數學模型進行三維傅立葉變換可得到其k空間表達式，二者互為傅立葉變換對，在目標光場和k空間之間進行誤差減少算法迭代，得到最接近三維曲面目標光場的三維相位，對其k空間進行相位投影，得到可以加載到空間光調制器上的二維相位模式，故只需要單張全息圖就可以恢復出三維光場，入射激光照射空間光調制器SLM(302)進行調制得到圖案化光場后再經物鏡照射到樣品表面進行光刻。

3.根據權利要求1所述的用于微納結構表面三維形貌上的光刻方法，其特征在于：

在空間光調制器SLM(302)之后要放置一個傅立葉變換透鏡，以對空間光調制器上的全息圖進行傅立葉變換才可得到三維光場分布。