本项目主要围绕着表面等离子体在光刻技术中的应用展开。由于光的衍射现象的存在,传统的光学光刻分辨力很难突破光学衍射极限。而表面等离子体的短波长特性可以突破衍射极限的限制,从而实现超衍射分辨力。由于基于表面等离子体的光刻技术和传统的光刻系统能很好地兼容,因此可以在传统接近接触式光刻机的基础上稍作改进即可实现纳米量级的光刻分辨力。因此,表面等离子体光刻方法由于更新换代成本低而成为下一代光刻技术的热点。本项目采用电磁场有限元分析方法和时域有限差分方法,对金属材料的色散特性进行了分析,选择符合表面等离子体多次激发和稳定性传播的材料;在此材料基础上,设计了能够实现超分辨力透镜结构,并就一定特征线宽的光刻分辨力进行了分析,给出了相对应的透镜结构;最后,通过实验验证,表明表面等离子体光刻能够达到预期的效果。在对表面等离子体特性研究的基础上,本项目提出了一种多极银膜-介质的透镜结构设计思路,能将物象间距离扩大,进一步提高了实用性。
英文主题词Nanolithography; multi-excitation; evanescent wave; superlens;