论文部分内容阅读
目前包括我国在内的多个国家成功研制了不同结构的激光直写系统,应用于如集成电路制造、微光学元件加工、MEMS、光学检测、光学防伪等多个行业中,因此,激光直写系统的研制工作备受关注。SVG-LDW04新型激光直写系统在光学及机械结构上已基本成形,本课题从实际应用出发,旨在对系统的性能作详细分析,在数据处理方案、控制软件及应用工艺上对该系统进行全面的优化设计和性能提升。 SVG-LDW04系统的目标是基于合理的硬件结构,由软件控制曝光过程和系统输入、输出组件的运行方式,来实现多阶二元光学元件、可控槽型光栅、数字光变图像、矢量图形直写以及精密图形等的制作。在硬件设计上,系统采用空间光调制器(SLM)、双远心光路实现光点的精缩投影和高质量的光斑控制,差动机构和CCD器件实现了光斑的高精度实时调焦。 在此基础上,本论文主要研究了SVG-LDW04激光直写系统在二元光学元件、可控槽型光栅以及非彩色数字光变图像(OVD)三个应用中的实现方案和制作工艺。一是采用方光点逐点光刻的方法,根据台阶高度与曝光时间的对应关系,实现了二、四台阶的二元光学元件。二是由空间光调制器获得形状光点,根据槽型深度与光点尺寸的对应关系,采用逐线扫描方式实现了可控槽型光栅。三是基于空间光调制器输入图形,采用逐图形曝光方式,实现了非彩色OVD。此外,还提出了面向图形结构的非彩色OVD实现方案,并给出了实验结果。 本课题通过对系统软件设计及应用工艺的深入研究,获得了关于多种激光直写器件的工艺控制条件和方法,使得SVG-LDW04新型激光直写系统成为一套高性价比的、实用化的实验研究设备。研究结果证明了SVG-LDW04是一种性能优越,可用于精密图形直写、二元光学元件、可控槽型光栅、MEMS和衍射防伪图形的先进数码激光直写系统,用其制作的部分元件已得到工业化应用。