一种光直写系统的制作方法

本技术涉及近场光学，具体涉及一种光直写系统。

背景技术：

1、目前，在诸如高密度信息存储、高分辨率测量以及高精度加工等前沿科学领域中，光刻技术发挥着举足轻重的作用。

2、表面等离子激元(surface plasmon，sp)光刻技术由于可以突破衍射极限、对光有很好的聚焦特性且基于表面等离子激元的结构便于微型化，逐渐成为实现高精度曝光尺寸的重要手段。

3、其中一种技术路线为掩模(mask)sp光刻，其通过掩模板激发出相应的表面等离子激元，再作用到光刻胶上形成所需的精密图案。但对于掩模sp光刻而言，需针对掩模板配置超高精度的掩模台，致使其系统结构复杂，并且掩模板自身成本高，易受污染。

4、因此业内也出现了对于无掩模的sp光刻技术的研发，一般是通过微型探针激发表面等离子激元直接作用在样品表面，此类技术也称为光直写，但是，微型探针单次光直写曝光面积小、光直写速度慢，导致光直写效率低。

技术实现思路

1、基于上述内容，本实用新型提供一种光直写系统，以解决现有的无掩模式光刻存在的问题。

2、本实用新型实施例提供一种光直写系统，其特征在于，包括：光直写扫描阵列、光源模组及控制模组；

3、所述光直写扫描阵列中包括多个阵列排布的光直写扫描单元，每个所述光直写扫描单元的自由端设有用于激发表面等离子激元的微纳结构，且每个所述光直写扫描单元独立进行光直写扫描；

4、所述光源模组包含多个光源模块，每一所述光源模块对应一个所述光直写扫描单元，用于为对应的所述光直写扫描单元提供光直写用光束；

5、所述控制模块用于控制所述光源模组中的各光源模块以及光直写扫描阵列中的各光直写扫描单元。

6、可选地，任一所述光直写扫描单元包括：扫描驱动部及至少一个导光部；

7、所述扫描驱动部作用于所述导光部轴向方向的外表面，用于驱动所述导光部扫动；

8、所述导光部贴覆于所述扫描驱动部表面，或者，所述扫描驱动部包裹所述导光部；

9、所述微纳结构设置于所述导光部的自由端。

10、可选地，所述微纳结构沿光束输出方向具有至少一个尖端，每一所述尖端设置有表面等离子激元通道。

11、可选地，每个所述光直写扫描单元对应独立的扫描范围，且在部分或全部的扫描范围内作用的光互不影响。

12、可选地，每个所述光直写扫描单元具有至少两个扫描方向。

13、可选地，所述至少两个扫描方向中的一个扫描方向平行于所述光直写扫描单元在静止状态下的轴向；

14、至少一个扫描方向平行于所述目标表面。

15、可选地，在静止状态下，每个所述光直写扫描单元的出射端面位于同一平面；

16、在扫描状态下，每个所述光直写扫描单元的出射端面位于同一平面。

17、可选地，所述光源模组中的任一所述光源模块输出的光束包含至少一种波长。

18、可选地，所述光源模组中部分或全部的所述光源模块输出的光束的输出特性一致。

19、可选地，所述控制模组包括：扫描控制模块以及光源调控模块；

20、所述扫描控制模块与所述光直写扫描阵列通信连接，控制所述光直写扫描阵列中的每个所述光直写扫描单元按照设定的扫描模式进行扫描；

21、所述光源调控模块与所述光源模组通信连接，控制所述光源模组中的每个所述光源模块的光输出。

22、可选地，所述光直写系统还包括：曝光台，所述曝光台用于承载光直写对象，所述曝光台为六自由度可位移平台，在光直写过程中，所述曝光台配合所述光直写扫描阵列移动，实现对所述光直写对象的光直写扫描。

23、本实用新型的上述方案能够带来以下有益效果：

24、本实用新型的光直写系统中，采用由光直写扫描单元构成的光直写扫描阵列进行光直写，多个光直写扫描单元协同进行光直写扫描，整体光直写范围大、速度快，能够有效增加单位时间内的曝光面积。相较于采用传统光学方案的投影光刻及激光直写技术，本实用新型方案中的每个光直写扫描单元的出光端设置有微纳结构，通过微纳结构激发表面等离子激元，从而精度可突破传统光学的衍射极限。通过控制光直写扫描单元扫描的轨迹以及各个光直写点位的曝光时间，可以更进一步精确实现光直写曝光形状、深度以及尺寸的控制。

25、光直写扫描阵列中的各光直写扫描单元可独立受控进行光直写扫描，可以兼容不同光直写范围的要求，且各光直写扫描单元具有可维护、可拆装的安装特性，可以根据实际应用的需要增加或者减少光直写扫描阵列中光直写扫描单元的数量，从而可以灵活调整阵列尺寸，适配不同的目标表面。

26、另外，本实用新型中的单个光直写扫描单元的精度高，结构简单；对于整体光直写系统而言，采用光直写扫描的方式无需掩模板，也无需额外设置掩模台，而且在系统的传输光路上不需要额外设置复杂的透镜结构，相较于现有的系统结构更为简单，对降低系统整体复杂度和成本，具有显著效果，具备较强的可量产性。

27、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

技术特征：

1.一种光直写系统，其特征在于，包括：光直写扫描阵列、光源模组及控制模组；

2.如权利要求1所述的光直写系统，其特征在于，任一所述光直写扫描单元包括：扫描驱动部及至少一个导光部；

3.如权利要求2所述的光直写系统，其特征在于，所述微纳结构沿光束输出方向具有至少一个尖端，每一所述尖端设置有表面等离子激元通道。

4.如权利要求1所述的光直写系统，其特征在于，每个所述光直写扫描单元对应独立的扫描范围，且在部分或全部的扫描范围内作用的光互不影响。

5.如权利要求1所述的光直写系统，其特征在于，每个所述光直写扫描单元具有至少两个扫描方向。

6.如权利要求5所述的光直写系统，其特征在于，所述至少两个扫描方向中的一个扫描方向平行于所述光直写扫描单元在静止状态下的轴向；

7.如权利要求1所述的光直写系统，其特征在于，在静止状态下，每个所述光直写扫描单元的出射端面位于同一平面；

8.如权利要求1所述的光直写系统，其特征在于，所述光源模组中的任一所述光源模块输出的光束包含至少一种波长。

9.如权利要求8所述的光直写系统，其特征在于，所述光源模组中部分或全部的所述光源模块输出的光束的输出特性一致。

10.如权利要求1所述的光直写系统，其特征在于，所述控制模组包括：扫描控制模块以及光源调控模块；

技术总结
本技术实施例公开了一种光直写系统，采用由光直写扫描单元构成的光直写扫描阵列进行光直写，多个光直写扫描单元协同进行光直写扫描，整体光直写范围大、速度快，能够有效增加单位时间内的曝光面积及曝光效率。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：成都理想境界科技有限公司
技术研发日：20220815
技术公布日：2024/9/23