新型激光直寫系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與工藝研究.pdf

1、目前包括我國在內(nèi)的多個國家成功研制了不同結(jié)構(gòu)的激光直寫系統(tǒng)，應(yīng)用于如集成電路制造、微光學(xué)元件加工、MEMS、光學(xué)檢測、光學(xué)防偽等多個行業(yè)中，因此，激光直寫系統(tǒng)的研制工作備受關(guān)注。SVG-LDW04新型激光直寫系統(tǒng)在光學(xué)及機械結(jié)構(gòu)上已基本成形，本課題從實際應(yīng)用出發(fā)，旨在對系統(tǒng)的性能作詳細分析，在數(shù)據(jù)處理方案、控制軟件及應(yīng)用工藝上對該系統(tǒng)進行全面的優(yōu)化設(shè)計和性能提升?！　VG-LDW04系統(tǒng)的目標(biāo)是基于合理的硬件結(jié)構(gòu)，由軟件控制曝光過程

2、和系統(tǒng)輸入、輸出組件的運行方式，來實現(xiàn)多階二元光學(xué)元件、可控槽型光柵、數(shù)字光變圖像、矢量圖形直寫以及精密圖形等的制作。在硬件設(shè)計上，系統(tǒng)采用空間光調(diào)制器(SLM)、雙遠心光路實現(xiàn)光點的精縮投影和高質(zhì)量的光斑控制，差動機構(gòu)和CCD器件實現(xiàn)了光斑的高精度實時調(diào)焦?！　≡诖嘶A(chǔ)上，本論文主要研究了SVG-LDW04激光直寫系統(tǒng)在二元光學(xué)元件、可控槽型光柵以及非彩色數(shù)字光變圖像(OVD)三個應(yīng)用中的實現(xiàn)方案和制作工藝。一是采用方光點逐點光刻的

3、方法，根據(jù)臺階高度與曝光時間的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了二、四臺階的二元光學(xué)元件。二是由空間光調(diào)制器獲得形狀光點，根據(jù)槽型深度與光點尺寸的對應(yīng)關(guān)系，采用逐線掃描方式實現(xiàn)了可控槽型光柵。三是基于空間光調(diào)制器輸入圖形，采用逐圖形曝光方式，實現(xiàn)了非彩色OVD。此外，還提出了面向圖形結(jié)構(gòu)的非彩色OVD實現(xiàn)方案，并給出了實驗結(jié)果。　　本課題通過對系統(tǒng)軟件設(shè)計及應(yīng)用工藝的深入研究，獲得了關(guān)于多種激光直寫器件的工藝控制條件和方法，使得SVG-LDW04新型激