專利名稱：一種倍頻光柵空間頻率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光柵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種倍頻光柵空間頻率的方法。
背景技術(shù)：
高頻光柵在光學(xué)、電子學(xué)、生物技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛而實(shí)際的應(yīng)用。倍頻光柵空間頻率是提高光柵空間頻率的一種有效途徑，已有多種倍頻光柵空間頻率的方法被相繼提出，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。相比之下，通過(guò)記錄掩模光柵的分?jǐn)?shù)Talbot像實(shí)現(xiàn)光柵空間頻率倍頻的方法(參見US Patent4360586)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。該方法具有優(yōu)點(diǎn):不需要復(fù)雜、高成本的制備工藝，對(duì)光柵記錄材料及其基底材料也沒有特殊的要求，并且具有很高的光源能量利用率。但是該方法也存在有如下的局限性:由于掩模光柵的分?jǐn)?shù)Talbot像的光強(qiáng)分布敏感地取決于與掩模光柵之間的間距，實(shí)施該方法必須配合使用高精度的控制裝置以精確定位記錄干版，這在一定程度上限制了該方法的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種倍頻光柵空間頻率的方法，其克服了背景技術(shù)中倍頻光柵空間頻率的方法所存在的不足。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的所采用的技術(shù)方案是:一種倍頻光柵空間頻率的方法，包括:步驟1，制備涂覆有 光致抗蝕劑層的記錄干版；步驟2，將記錄干版放置在兩束對(duì)稱入射的相干平行光的干涉光場(chǎng)中進(jìn)行第一次曝光，經(jīng)顯影后得到基頻光柵；步驟3，將基頻光柵放置在一束垂直入射的單色平行光的光場(chǎng)中進(jìn)行第二次曝光，經(jīng)顯影后得到倍頻光柵。一較佳實(shí)施例之中:該步驟2的干涉光場(chǎng)由液浸式干涉光刻系統(tǒng)產(chǎn)生。一較佳實(shí)施例之中:該步驟2的干涉光場(chǎng)由利用相位掩模法產(chǎn)生干涉光場(chǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)生。一較佳實(shí)施例之中:該步驟3中的單色平行光的光場(chǎng)的波長(zhǎng)小于基頻光柵的周期。一較佳實(shí)施例之中:該記錄干版的光致抗蝕劑層的厚度大于基頻光柵的刻槽深度與第二次曝光所產(chǎn)生Talbot效應(yīng)的l/4Talbot距離之和。一較佳實(shí)施例之中:該光致抗蝕劑層為正性光致抗蝕劑層。一較佳實(shí)施例之中:該步驟2中平行光和記錄干版的法線的夾角為Θ ;其中，2Sin0=X/d，該λ為兩束相干平行光的波長(zhǎng)，該d為基頻光柵的周期。本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的倍頻光柵空間頻率的方法，只比原有的干涉光刻技術(shù)多了一次單光束曝光和顯影，且無(wú)需特殊輔助裝置，與原有的干涉光刻技術(shù)有著良好的兼容性，克服了背景技術(shù)所存在的不足，且產(chǎn)生如下技術(shù)效果:制作工藝簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、成本低。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的步驟2的第一次曝光示意圖。圖2為本發(fā)明的步驟3的第二次曝光示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)查閱圖1和圖2，一種倍頻光柵空間頻率的方法，包括:步驟1，制備涂覆有光致抗蝕劑層2的記錄干版I ;本實(shí)施例之中，該光致抗蝕劑層2為正性光致抗蝕劑層；該光致抗蝕劑例如選用北京鐳思頓科技開發(fā)公司生產(chǎn)的CHP-C型光致抗蝕劑。步驟2，將記錄干版I放置在兩束對(duì)稱入射的相干平行光4、5的干涉光場(chǎng)中進(jìn)行第一次曝光，經(jīng)顯影后得到基頻光柵；本實(shí)施例之中，該兩束平行光4、5和記錄干版I的法線3的夾角為Θ ;其中，2sin0=A/d，該λ為兩束相干平行光4、5的波長(zhǎng)，該d為基頻光柵的周期；該曝光時(shí)間與所用的正性光致抗蝕劑層和兩束相干平行光的光強(qiáng)有關(guān)，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，例如曝光強(qiáng)度強(qiáng)，則所需的曝光時(shí)間就短。本實(shí)施例之中，該光致抗蝕劑層經(jīng)顯影后形成正弦形浮雕光柵7，如正弦形浮雕光柵具有刻槽，該刻槽對(duì)應(yīng)兩束相干平行光4和5重疊的區(qū)域。步驟3，將基頻光柵放置在一束垂直入射的單色平行光6的光場(chǎng)中進(jìn)行第二次曝光，經(jīng)顯影后得到倍頻光柵。
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本實(shí)施例之中，該步驟2干涉光場(chǎng)例如由液浸式干涉光刻系統(tǒng),該液浸式干涉光刻系統(tǒng)又稱浸沒式干涉光刻系統(tǒng)，或，利用相位掩模法產(chǎn)生干涉光場(chǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)生，但并不以此為限，根據(jù)需要可采用其它系統(tǒng)產(chǎn)生。該步驟3中的單色平行光的光場(chǎng)的波長(zhǎng)小于基頻光柵的周期，以能在基頻光柵還沒有形成正弦形浮雕光柵的光致抗蝕劑層的部分上產(chǎn)生Talbot效應(yīng)。該記錄干版的光致抗蝕劑層的厚度大于基頻光柵的刻槽深度與第二次曝光所產(chǎn)生Talbot效應(yīng)的l/4Talbot距離之和。該步驟3的第二次曝光在基頻光柵尚未形成正弦形浮雕光柵的正性光致抗蝕劑層的部分中產(chǎn)生Talbot效應(yīng)，在l/4Talbot距離處，兩次曝光疊加產(chǎn)生了能夠形成倍頻光柵的光強(qiáng)分布，顯影后可得倍頻光柵。以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:包括: 步驟I，制備涂覆有光致抗蝕劑層的記錄干版； 步驟2，將記錄干版放置在兩束對(duì)稱入射的相干平行光的干涉光場(chǎng)中進(jìn)行第一次曝光，經(jīng)顯影后得到基頻光柵； 步驟3，將基頻光柵放置在一束垂直入射的單色平行光的光場(chǎng)中進(jìn)行第二次曝光，經(jīng)顯影后得到倍頻光柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:該步驟2的干涉光場(chǎng)由液浸式干涉光刻系統(tǒng)產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:該步驟2的干涉光場(chǎng)由利用相位掩模法產(chǎn)生干涉光場(chǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:該步驟3中的單色平行光的光場(chǎng)的波長(zhǎng)小于基頻光柵的周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:該記錄干版的光致抗蝕劑層的 厚度大于基頻光柵的刻槽深度與第二次曝光所產(chǎn)生Talbot效應(yīng)的l/4Talbot距離之和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:該光致抗蝕劑層為正性光致抗蝕劑層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的一種倍頻光柵空間頻率的方法，其特征在于:該步驟2中平行光和記錄干版的法線的夾角為Θ ;其中，2Sin0=X/d，該λ為兩束相干平行光的波長(zhǎng)，該d為基頻光柵的周期。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種倍頻光柵空間頻率的方法，包括步驟1，制備涂覆有光致抗蝕劑層的記錄干版；步驟2，將記錄干版放置在兩束對(duì)稱入射的相干平行光的干涉光場(chǎng)中進(jìn)行第一次曝光，經(jīng)顯影后得到基頻光柵；步驟3，將基頻光柵放置在一束垂直入射的單色平行光的光場(chǎng)中進(jìn)行第二次曝光，經(jīng)顯影后得到倍頻光柵。它具有如下優(yōu)點(diǎn)只比原有的干涉光刻技術(shù)多了一次單光束曝光和顯影，且無(wú)需特殊輔助裝置，與原有的干涉光刻技術(shù)有著良好的兼容性，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果制作工藝簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、成本低。
文檔編號(hào)G03F7/20GK103245991SQ20131011273
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者李森森, 陳鷺劍, 董小鵬, 任雪暢, 劉守 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)