一种基于DMD数字掩膜的双光束激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN113515016B

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202110388077.0

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于DMD数字掩膜的双光束激光直写方法和装置,该装置包括两路光,每路光各含一个DMD加载相应的数字图形,其中一路光中的DMD加载待刻写的实心图形,用于引发光刻胶的聚合反应;另一路光中的DMD加载所述实心图形对应边缘的空心图形,用于抑制光刻胶的聚合反应;将两路光进行合束后使两个图形投影到样品面上并实现严格对准。本发明通过DMD产生数字掩膜在实现快速面直写的基础上,通过双路激光分别进行引发和抑制光刻胶聚合可提高直写分辨率。利用本发明,有望实现高速高分辨激光直写,为纳米加工技术实现大批量生产提供新思路。

    一种基于边缘光抑制阵列的并行直写装置和方法

    公开(公告)号:CN112859534B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN202011638382.2

    申请日:2020-12-31

    Abstract: 本发明公开一种基于边缘光抑制阵列的并行直写装置和方法,该装置可产生N×N强度独立可控的高质量PPI阵列,每个PPI刻写点由干涉点阵暗斑和激发光重合而成,具有高通量超分辨刻写的能力。装置主要包括两路光:一路光通过四光束干涉产生等强度等间距的光斑点阵,点阵暗斑用作涡旋抑制光;另一路光通过MLA产生N×N激发光点阵,同时通过SLM和DMD分别调控各激发光的位置和强度,实现涡旋光阵列与激发光点阵精密重合且刻写点大小独立可控。该装置与方法通过产生相同刻写点大小的PPI阵列,可进行高均匀度三维结构的高通量超分辨直写加工,控制刻写点大小使其具有特定分布,还可并行加工任意曲面结构,可应用于超分辨光刻等领域。

    一种DMD无掩膜光刻机的投影物镜镜头

    公开(公告)号:CN115248538A

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202211157008.X

    申请日:2022-09-22

    Abstract: 本发明公开了一种DMD无掩膜光刻机的投影物镜镜头,从入射方向开始依次设置:具有正光焦度第一透镜组;光阑;具有负光焦度第二透镜组;具有正光焦度第三透镜组;其中:第一透镜组接收从DMD出射的光线,包含3个光焦度依次为负、正、负的透镜;第二透镜组收集从第一透镜组出射的光线,并将其出射至第三透镜组,第二透镜组包含四个光焦度依次为正、负、正、负的透镜;第三透镜组收集从第二透镜组出射的光线,并将其聚焦于基底,第三透镜组包含4个光焦度依次为正、正、正、负的透镜;所述透镜均处于同一光轴。本发明能校正多种像差,特别是畸变、场曲、像散、轴向色差、倍率色差。

    一种基于光纤阵列的多通道并行式超分辨直写式光刻系统

    公开(公告)号:CN113189848A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110428517.0

    申请日:2021-04-21

    Abstract: 本发明公开了一种基于光纤阵列的多通道并行式超分辨直写式光刻系统,通过激发光的双光子效应引发负性光刻胶的光聚合,以及引入抑制光束阻止激发光焦斑边缘位置的光刻胶进行光聚合,使直写式光刻的最小特征尺寸突破光学衍射极限限制;并通过光纤阵列和普通空间光学器件实现多通道并行直写,极大地提升直写式光刻系统的运行效率。本发明使用普通市售的光纤及空间光学器件构建系统,可行性高、实现成本低。

    一种基于光场调控的双路并行超分辨激光直写装置

    公开(公告)号:CN113189846A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110388124.1

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于光场调控的双路并行超分辨激光打印装置,属于超分辨激光微纳加工领域。直写激光器发出的激光依次经过直写路准直器、直写路防漂移系统、直写路能量调控模块、直写路波前调控模块进入合束模块;抑制路激光器发出的激光依次经过抑制路准直器、抑制路防漂移系统、抑制路能量调控模块、抑制路波前调控模块进入合束模块;直写光在直写路波前调控模块中被调制,抑制光在抑制路波前调控模块中被调制,两路光合束后,形成两对直写‑抑制光斑组合。本发明通过分区复用SLM并利用其偏振选择特性,在一束直写光束和一束抑制光束的基础上实现了双聚焦光斑,同时实现每个光斑能量的独立调控,将激光直写打印系统的速度提升了一倍。

    一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置及方法

    公开(公告)号:CN112596349A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202110046632.1

    申请日:2021-01-14

    Abstract: 本发明公开一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置及方法,主要包含三个核心元件:数字微镜阵列DMD、空间光调制器SLM和微透镜阵列MLA,DMD将有效像素区域等分成N×N个单元,一个单元对应一个光斑,对DMD每个单元包含的m×m个微镜进行独立开关,实现各单元光斑强度和均匀度的独立调控;SLM将有效像素区域等分成N×N个单元,并与入射的各单元光斑一一对应并独立进行相位控制;MLA用于生成焦点阵列,其微透镜数N×N决定了点阵的数量,该点阵随后经凸透镜和物镜成像到物镜焦平面上进行加工,该装置与方法具有灰度光刻的功能,能够快速加工任意形状且高均匀度的曲面结构及真三维微结构,可应用于超分辨光刻等领域。

    一种产生高通量超衍射极限焦斑的装置和方法

    公开(公告)号:CN111879737A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201910855176.8

    申请日:2019-09-10

    Abstract: 本发明提供一种产生高通量超衍射极限焦斑的方法,包括步骤:1)生成激发光;2)将生成的损耗光调制为空心损耗光;3)将激发光和空心损耗光合束后转换为光束阵列;4)将光束阵列聚焦在样品上进行受激发射损耗生成高通量超衍射极限焦斑扫描样品。本发明还提供一种产生高通量超衍射极限焦斑的装置。本发明相较于现有技术:具有极高的受激发射损耗显微成像速度和激光直写光刻速度;具有低至几十纳米的超高分辨率。

    一种新型三维中空形光场生成方法与装置

    公开(公告)号:CN113703170B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202110886687.3

    申请日:2021-08-03

    Abstract: 本发明公开了一种新型三维中空形光场调控方法和装置,属于光学工程领域。该方法使用两种旋向相反的0‑2π涡旋相位板对偏振光的两个分量分别调至,在转化成圆偏光,两个分量的光干涉形成一种复杂的柱状矢量偏振光,聚焦形成新型三维中空光场。该装置,包括起偏器、半波片、滤波透镜、滤波小孔、准直透镜、第一锥透镜、第二锥透镜、DMD、SLM,第一1/4波片、反射镜和第二1/4波片。相对于传统的方法产生更高质量的3D HLF,并且利用SLM的偏振选择特性,可以采用单路光形成3D HLF且不产生相干缺陷。本发明采用SLM调控光束可以同时实现像差优化,采用环形光束可以挡掉中心低频部分进一步提高光束质量。

    一种基于AOD扫描的双光束高速激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN113515017B

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202110388078.5

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于声光偏转(AOD)扫描的双光束高速激光直写方法和装置,该装置包括两路光,其中一路光在汇聚到样品面上产生实心光斑,用于激发光刻胶的聚合反应;另一路光汇聚到样品面上产生空心光斑,用于抑制或终止光刻胶聚合反应中的某个关键步骤,从而抑制光聚合反应。两束光进行对准合束后经过两个紧靠并互相垂直放置着的AOD,其中一个进行x方向扫描,另一个进行y方向扫描,两者同时实现光束在样品面上高速高精度的二维扫描。利用本发明,有望实现速度和分辨率分别达10^6点/s和亚50 nm的高速、超分辨激光直写,为超分辨激光微纳加工技术提高加工效率提供有力支撑。

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