【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光直写光刻，尤其涉及一种浸没式激光直写光刻装置和方法。
技术介绍
1、激光直写光刻加工技术具有无需掩模版直接进行扫描曝光，而且不同生产方案迭代速度快，灵活性更高；同时还具有高精度、高效率和低成本等优点；浸没式激光直写光刻能够减少投影系统光学元件的数目，控制像差和热效应，实现较大数值孔径需要，其加工分辨率可以达到亚微米量级，甚至更高，相应的加工工艺也有较大的简化。以上这些对于微电子和半导体等领域的新型微电子器件研究和应用、试制等至关重要。用于微纳加工领域，可以制作出更加精细、复杂的微型器件。直写光刻技术无需掩模板，在缩短制程、自动涨缩、多层对位、少量多品种生产、曲面曝光以及一片一码的智能工厂建设方面有着明显的优势。
2、激光直写光刻加工技术根据辐射源的不同大致可分为两大主要类型：一种是基于带电粒子的直写光刻(cpml)，包括电子束直写、离子束直写等；另一种是基于光学投影的直写光刻(oml)，包括干涉光刻、激光直写光刻，以及基于空间光调节器的光刻技术等。
3、光刻机的三大性能指标是：套刻精度、分辨率和产能效率。依此逐一分析下来，其中基于带电粒子的直写光刻(电子束直写等)加工技术，虽然电子束扫描速度较快，但是因为电子束只能进行单点扫描，单次扫描范围有限，因此实际光刻加工的效率很低，导致光刻产能不能满足实际需求；且在大规模生产中会产生较为严重的邻近效应，严重影响图形的分辨率及精度。而基于光学投影的直写光刻加工技术虽然可以通过光学系统的设计，提高单次扫描加工面积，相应地提升产能效率，但是受限于光刻投
4、综上，目前激光直写光刻加工技术主要还是基于串行加工方法，逐行写入效率低，且加工时间与物体尺寸的三次方成比例，加工单个微纳结构耗时很长；另外还有光学器件的局限导致加工精度难以再提高等问题。为突破串行加工方法效率低、加工精度不足的问题，亟需一种改进的浸没式激光直写光刻装置和方法。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于上述技术中存在的问题，本专利技术至少从一定程度上进行解决。为此，本专利技术的目的在于提出一种浸没式激光直写光刻装置和方法，能够实现高速高通量并行激光扫描直写光刻，提升直写光刻效率、精度和质量。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本专利技术提供一种浸没式激光直写光刻方法，包括：对激光光源产生的激光进行分束，获得多点平行激光；对多点平行激光进行调制处理和偏转处理，获得具有特定分离角度的多点并行激光光束；多点并行激光光束通过浸没液体层发射至待光刻晶圆，在待光刻晶圆表面形成目标图案。
6、第二方面，本专利技术提供一种浸没式激光直写光刻装置，包括激光光源、激光分束器、声光调制器、二向色镜-分光镜模组、声光偏转器、物镜、浸没头和运动平台；运动平台用于放置待光刻晶圆；
7、激光光源、激光分束器、声光调制器和二向色镜-分光镜模组沿第一直线依次排列，二向色镜-分光镜模组相对第一直线偏转设置，声光偏转器、物镜、浸没头和运动平台沿第二直线依次排列；激光光源产生的激光依次通过激光分束器、声光调制器发射至二向色镜-分光镜模组，二向色镜-分光镜模组选择性反射特定波长的激光，被反射的激光依次通过声光偏转器、物镜和浸没头发射至待光刻晶圆上。
8、可选地，激光光源、激光分束器、声光调制器和二向色镜-分光镜模组沿水平方向上的第一直线依次排列，声光偏转器、物镜、浸没头和运动平台沿重力方向上的第二直线依次排列。
9、可选地，浸没式激光直写光刻装置还包括主动聚焦模组，主动聚焦模组与物镜连接，主动聚焦模组用于根据待光刻晶圆表面平整度调节物镜与待光刻晶圆之间的距离。
10、可选地，浸没式激光直写光刻装置还包括相机、第一透镜、照明光源、第二透镜和棱镜组件，相机、第一透镜和棱镜组件沿第二直线依次排列，相机、第一透镜和棱镜组件均位于二向色镜-分光镜模组的上侧，声光偏转器、物镜、浸没头和运动平台均位于二向色镜-分光镜模组的下侧，照明光源、第二透镜和棱镜组件沿水平方向上的第三直线依次排列；
11、照明光源产生的照明光通过第二透镜发射至棱镜组件，棱镜组件全反射照明光，被棱镜组件反射的照明光依次通过二向色镜-分光镜模组、声光偏转器、物镜和浸没头发射至待光刻晶圆上，被待光刻晶圆反射的照明光依次通过浸没头、物镜、声光偏转器、二向色镜-分光镜模组、棱镜组件和第一透镜发射至相机上。
12、可选地，运动平台用于承载待光刻晶圆，并带动待光刻晶圆在前后、左右、上下三个方向移动。
13、可选地，浸没式激光直写光刻装置还包括上位机，激光光源、激光分束器、声光调制器、声光偏转器、浸没头、运动平台、主动聚焦模组和相机均与上位机通讯连接。
14、第三方面，本专利技术提供一种采用如上所述的浸没式激光直写光刻装置进行激光直写光刻的方法，包括：
15、激光分束器对激光光源产生的激光光束进行分束，获得多点平行激光；声光调制器对多点平行激光进行调制处理，声光偏转器对多点平行激光进行偏转处理，获得具有特定分离角度的多点并行激光光束；浸没头在物镜和待光刻晶圆之间提供浸没液体层，多点并行激光光束通过浸没液体层发射至待光刻晶圆，在待光刻晶圆表面形成目标图案。
16、可选地，激光分束器根据上位机下发的分束信号，对激光光源产生的激光光束进行分束；声光调制器根据上位机下发的调制信号，对多点平行激光进行调制处理；声光偏转器根据上位机下发的偏转信号，对多点平行激光进行偏转处理；激光光源根据上位机下发的通断信号，打开和关闭激光光源；浸没头根据上位机下发的浸没指令，在待光刻晶圆表面形成浸没液体层；主动聚焦模组根据上位机下发的调焦指令，调节物镜与待光刻晶圆之间的距离；运动平台根据上位机下发的运动信号，做扫描方向规定行程的运动；上位机根据预先设定的激光直写光刻程序协调运行激光光源、激光分束器、声光调制器、声光偏转器、浸没头、运动平台和主动聚焦模组。
17、可选地，相机实时采集图像，并将采集的图像发送至上位机，上位机根据图像进行处理，对激光直写光刻过程进行监控。
18、(三)有益效果
19、本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术提供的浸没式激光直写光刻方法和装置，可以生成具有特定角度和光强的并行输出的多点激光光束，进而能够实现高速高通量并行激光扫描直写光刻，大幅提升直写光刻效率、精度和质量，满足实际需求。
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1.一种浸没式激光直写光刻方法，其特征在于，包括：
2.一种浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，包括激光光源(1)、激光分束器(2)、声光调制器(3)、二向色镜-分光镜模组(4)、声光偏转器(5)、物镜(6)、浸没头(7)和运动平台(8)；
3.根据权利要求1所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，激光光源(1)、激光分束器(2)、声光调制器(3)和二向色镜-分光镜模组(4)沿水平方向上的第一直线依次排列，声光偏转器(5)、物镜(6)、浸没头(7)和运动平台(8)沿重力方向上的第二直线依次排列。
4.根据权利要求1所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，还包括主动聚焦模组(61)，主动聚焦模组(61)与物镜(6)连接，主动聚焦模组(61)用于根据待光刻晶圆(9)表面平整度调节物镜(6)与待光刻晶圆(9)之间的距离。
5.根据权利要求4所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，还包括相机(11)、第一透镜(12)、照明光源(13)、第二透镜(14)和棱镜组件(15)，相机(11)、第一透镜(12)和棱镜组件(15)沿第二直线依次排
6.根据权利要求1所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，运动平台(8)用于承载待光刻晶圆(9)，并带动待光刻晶圆(9)在前后、左右、上下三个方向移动。
7.根据权利要求5所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，还包括上位机(10)，激光光源(1)、激光分束器(2)、声光调制器(3)、声光偏转器(5)、浸没头(7)、运动平台(8)、主动聚焦模组(61)和相机(11)均与上位机(10)通讯连接。
8.一种采用如权利要求2至7任一项所述的浸没式激光直写光刻装置进行激光直写光刻的方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的激光直写光刻方法，其特征在于，激光分束器(2)根据上位机(10)下发的分束信号，对激光光源(1)产生的激光光束进行分束；声光调制器(3)根据上位机(10)下发的调制信号，对多点平行激光进行调制处理；声光偏转器(5)根据上位机(10)下发的偏转信号，对多点平行激光进行偏转处理；激光光源(1)根据上位机(10)下发的通断信号，打开和关闭激光光源(1)；浸没头(7)根据上位机(10)下发的浸没指令，在待光刻晶圆(9)表面形成浸没液体层；主动聚焦模组(61)根据上位机(10)下发的调焦指令，调节物镜(6)与待光刻晶圆(9)之间的距离；运动平台(8)根据上位机(10)下发的运动信号，做扫描方向规定行程的运动；上位机(10)根据预先设定的激光直写光刻程序协调运行激光光源(1)、激光分束器(2)、声光调制器(3)、声光偏转器(5)、浸没头(7)、运动平台(8)和主动聚焦模组(61)。
10.根据权利要求9所述的激光直写光刻方法，其特征在于，相机(11)实时采集图像，并将采集的图像发送至上位机(10)，上位机(10)根据图像进行处理，对激光直写光刻过程进行监控。
...【技术特征摘要】
1.一种浸没式激光直写光刻方法，其特征在于，包括：
2.一种浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，包括激光光源(1)、激光分束器(2)、声光调制器(3)、二向色镜-分光镜模组(4)、声光偏转器(5)、物镜(6)、浸没头(7)和运动平台(8)；
3.根据权利要求1所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，激光光源(1)、激光分束器(2)、声光调制器(3)和二向色镜-分光镜模组(4)沿水平方向上的第一直线依次排列，声光偏转器(5)、物镜(6)、浸没头(7)和运动平台(8)沿重力方向上的第二直线依次排列。
4.根据权利要求1所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，还包括主动聚焦模组(61)，主动聚焦模组(61)与物镜(6)连接，主动聚焦模组(61)用于根据待光刻晶圆(9)表面平整度调节物镜(6)与待光刻晶圆(9)之间的距离。
5.根据权利要求4所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，还包括相机(11)、第一透镜(12)、照明光源(13)、第二透镜(14)和棱镜组件(15)，相机(11)、第一透镜(12)和棱镜组件(15)沿第二直线依次排列，相机(11)、第一透镜(12)和棱镜组件(15)均位于二向色镜-分光镜模组(4)的上侧，声光偏转器(5)、物镜(6)、浸没头(7)和运动平台(8)均位于二向色镜-分光镜模组(4)的下侧，照明光源(13)、第二透镜(14)和棱镜组件(15)沿水平方向上的第三直线依次排列；
6.根据权利要求1所述的浸没式激光直写光刻装置，其特征在于，运动平台(8)用于承载待光刻晶圆(9)，并带动待光刻晶圆(9)在前后、...
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