曲面激光直寫系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在曲面上進(jìn)行微光刻是當(dāng)前制作微器件的發(fā)展方向之一，曲面激光直寫則是曲面微器件，特別是微光學(xué)器件制作的一個(gè)重要發(fā)展方向。相比平面激光直寫，曲面激光直寫由于曲面基片可變傾斜角的引入，使得在其上的光刻曝光困難許多。目前，和曲面激光直寫相關(guān)的技術(shù)、工藝、設(shè)備尚處于起步階段。
　　 本論文搭建了一套新型的曲面激光直寫系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過創(chuàng)新的光刻頭恒姿態(tài)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)曲面基片上光焦點(diǎn)的檢測(cè)、控制與曝光。此外，論文對(duì)基于曲面的光刻理論、基于曲面的焦

2、點(diǎn)檢測(cè)，和基于曲面的焦點(diǎn)控制分別進(jìn)行了研究。
　　 論文對(duì)曲面基片上光刻膠膠層內(nèi)光場(chǎng)的傳輸、曝光，以及工藝參數(shù)在曲面基片情況下對(duì)微結(jié)構(gòu)線條的影響等內(nèi)容進(jìn)行了研究。論文首先建立了曲面基片上光刻膠膠層內(nèi)光場(chǎng)傳輸與分布模型，之后分析了曲面各種不同的掃描曝光方式，并建立了曲面下的Dill曝光模型，以及不同掃描曝光方式下光刻膠膠層內(nèi)的曝光模型。在此基礎(chǔ)上，論文分別建立了曲面不同掃描曝光方式下的線寬模型，并分析了不同掃描曝光方式下各種工藝參

3、數(shù)對(duì)線條的影響。
　　 曲面上光焦點(diǎn)的檢測(cè)與控制是曲面激光直寫的關(guān)鍵。論文在共焦顯微技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了曲面上光焦點(diǎn)的系統(tǒng)響應(yīng)模型，在此基礎(chǔ)上得出了曲面上光焦點(diǎn)的系統(tǒng)徑向、軸向響應(yīng)特性，并據(jù)此提出了適合于曲面的光焦點(diǎn)探測(cè)新方案，也即動(dòng)態(tài)掃描檢測(cè)法。論文對(duì)新方案原理、參數(shù)進(jìn)行了分析和研究。在此基礎(chǔ)上，論文構(gòu)建了反映曲面上光焦點(diǎn)位置信息的焦點(diǎn)誤差信號(hào)FES。
　　 曲面上焦點(diǎn)的控制方面，論文根據(jù)曲面基片上光刻的特點(diǎn)，使用了宏