Diseño y fabricación de un prototipo del sistema óptico de un equipo de litografía

Abstract

Se diseñó e implementó un sistema óptico para la producción de patrones de intensidad de alta resolución (450 nm), el cual puede ser utilizado para el posterior desarrollo de un equipo de litografía óptica sin máscara (LOSM), adecuado para la generación de elementos ópticos difractivos1. En el equipo desarrollado, la generación de la imagen a registrar no se hizo reemplazando la fotomáscara normalmente utilizada en los equipos de microlitografía con un modulador espacial de amplitud, sino que se realizó empleando técnicas difractivas. Esto permitió que el modulador espacial de luz utilizado en esta tarea, fuera además empleado para compensar las aberraciones del sistema óptico, simplificando las tareas de diseño, permitiendo el uso de óptica de catálogo, y facilitando la fabricación. A parte del diseño óptico del sistema, se propusieron una serie de modificaciones al algoritmo de Gerchberg-Saxton, que permiten encontrar la función de fase que se debe colocar en el modulador para el diseño propuesto. Estos algoritmos resuelven de manera novedosa las dificultades experimentales que se presentan al fabricar el equipo

The design and implementation of an optical system for producing high resolution intensity patterns, which can be used for the development of an optical maskless lithography (OML) system suitable for the production of optical difractive elements was performed2. In the developed system, the image was not produced by replacing the photomask normally used in the microlithography systems, by an amplitude spatial light modulator, but it was created using difractive techniques. This allowed the modulator used to produce the image to be used also in the compensation of the aberrations present in the optical system, simplifying the design tasks, and allowing the use of o -the-shelf optics and simplifying the construction of the system. Besides the optical design of the system, a set of modifications to the Gerchberg-Saxton algorithm were proposed, to find the phase function that must be used in the modulator for the proposed design. This algorithms solve in a novel way, the experimental dificulties present in the fabrication of the system.