【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微加工，特別涉及一種復合全息光刻系統和方法。
技術介紹
1、光刻是制造微納結構器件的重要技術。大型任意圖形的光刻系統如duv光刻機、euv光刻機等價格昂貴，成本高，技術和應用受限。全息光刻能夠實現低成本、大面積、較高精度的微納結構的高效制備。它在顯示、照明、精密測量、生物傳感等眾多領域都有廣泛的應用，所以受到了人們的廣泛關注。最簡單的全息光刻技術利用兩束或者多束平行激光束之間的干涉曝光來制作圖案，這種技術操作簡單高效，但是能夠制作的微納結構單一。復雜的全息光刻技術利用計算機生成的全息圖產生的復雜光場或者圖案對光敏材料進行曝光，產生所需要的圖案。經過多年的發展，全息光刻技術從簡單到復雜不斷進步，性能不斷提高。但是全息光刻技術還存在如下局限性，包括：(1)加工自由度受限，只能制作簡單的周期性結構。(2)所能加工的結構固定無法實時調制。(3)單次曝光的面積受限，衍射圖案分辨率低。(4)大面積曝光需要拼接，拼接系統復雜，精度受限。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的是克服
技術介紹
中的缺點，提供一種復合全息光刻系統和方法。能夠實現大面積實時調制復合光場的精確輸出與全息光刻。
2、為解決上述技術問題，本專利技術第一方面提供的方案是：一種復合全息光刻系統，包括：照明子系統、數據處理子系統、復合光場輸出子系統和感光材料平臺，照明子系統包括光源、物光照明機構和參考光照明機構，所述物光照明機構包括多個物光照明通道，所述參考光照明機構包括多個參考光通道，物光照明通道用
3、其中，參考光照明機構的參考光照明通道和所述物光照明機構的物光照明通道一一對應。
4、其中，所述數據處理子系統接收測量或者建模得到的三維圖案或者結構信息并計算和分解所述三維圖案或者結構的波前信息。
5、其中，復合全息光刻系統包括精密運動子系統和運動控制子系統，精密運動子系統用于承載感光材料平臺，用于帶動感光材料平臺移動；運動控制子系統用于控制精密運動子系統運動，以及用于控制參考光通道的光的反射，使參考光通道的光能夠按照指定的角度到達感光材料。
6、其中，復合光場輸出子系統包括可動的復合光場調制器和多通道的傅里葉變換透鏡組，可動的復合光場調制器包括可動的第一平面顯示器和可動的第二平面顯示器，第一平面顯示器和第二平面顯示器層疊設置，第一平面顯示器和可動的第二平面顯示器通過精密運動子系統獨立驅動。
7、其中，傅里葉變換透鏡組包括透鏡或透鏡組；各個通道的透鏡或者透鏡組的自身像差小于第一預設值；各個通道之間殘余像差的差異小于第二預設值；各個通道之間的平移像差小于第三預設值，以使得通過各個通道輸出的光場能夠共相拼接。各個通道的復合光場衍射的子波前之間能夠共相干涉。本申請實施方式中，各個通道的透鏡或者透鏡組的自身像差足夠小；各個通道之間殘余像差的差異足夠小；且各個通道之間的平移像差足夠小，使得通過各個通道輸出的光場能夠滿足共相拼接條件。各個通道的復合光場衍射的子波前之間滿足共相干涉條件。
8、其中，參考光照明機構的參考光通道包括接力透鏡或者接力透鏡組，各個通道的接力透鏡或者接力透鏡組的自身像差足夠小；各個通道接力透鏡或者接力透鏡組之間的殘余像差的差異足夠小；且各個通道的接力透鏡或者接力透鏡組之間的平移像差足夠小，使得通過各個通道輸出的參考光能夠滿足共相拼接條件。用參考光或者共軛參考光或者近似參考光或近似共軛參考光照明光再現時，再現獲得的各個通道的復合光場衍射的子波前之間滿足共相干涉條件。
9、其中，可動的復合光場調制器包括多個子顯示區域，每一個子顯示區域與一個通道的傅里葉變換透鏡組對應。
10、其中，第一平面顯示器和可動的第二平面顯示器均分別包括振幅調制型的平面顯示器、相位調制型的平面顯示器。所述顯示器包括可刷新的顯示器、不可刷新的固定圖案或者固定相位結構器件。
11、其中，第一平面顯示器和第二平面顯示器層疊設置。
12、其中，復合全息光刻系統還包括控制器，控制器連接照明子系統、數據處理子系統、運動控制子系統，協調控制照明子系統、數據處理子系統、運動控制子系統按時序運行。
13、其中，照明子系統還包括擴束準直鏡、反射鏡、光闌和掃描鏡組，各個通道的照明光強度相等且光能分布均勻。
14、其中，運動控制子系統與精密運動子系統連接，精密運動子系統分別獨立驅動可動的復合光場調制器、感光材料平臺和掃描鏡組。感光材料平臺、可動復合光場調制器和掃描鏡在運動控制子系統的管理下可以精密協調控制，以減小各個通道之間的平移像差。
15、其中，數據處理子系統包括用于數值計算的軟件和\或硬件。
16、其中，各個通道的成像透鏡組包括傅里葉變換透鏡組、接力透鏡組等優選采用晶圓級的封裝技術實現裝配和校準。
17、本專利技術第二方面提供一種復合全息光刻方法，采用上述的復合全息光刻系統，包括：
18、獲取所需圖案結構的波前信息；
19、將波前信息分解為純相位信息或者純振幅信息或者振幅和相位信息
20、將波前信息按照視角分組形成多個子區域，每個子區域對應一個子波前；
21、將各個子區域內的子波前信息分別進行編碼形成對應的多個復合子光場；
22、將復合子光場依次輸入復合光場輸出子系統；
23、照明復合光場輸出子系統，使得復合光場輸出子系統輸出的復合子光場衍射的子波前共相拼接；
24、利用復合子光場衍射的子波前對感光材料進行依次曝光、或者利用參考光與復合子光場衍射的子波前相干形成的干涉場對感光材料進行依次曝光。
25、其中，所需圖案結構的類型包括二維圖案和三維圖案。
26、其中，振幅信息包括三基色對應的波前的振幅信息。
27、其中，相位信息包括一次相位信息、二次相位信息和高次相位中的一種或者幾種。
28、其中，多個子區域緊密排列，各個子區域的視角相互拼接或者有部分重疊。
29、其中，復合子光場包括兩層以上的平面信息；平面信息包括振幅透過率信息、相位透過率信息或振幅透過率信息與相位透過率信息的融合編碼信息。
30、有益效果：
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1.一種復合全息光刻系統，其特征在于，包括：照明子系統(1)、數據處理子系統(2)、復合光場輸出子系統(3)和感光材料平臺(4)，
2.根據權利要求1所述的復合全息光刻系統，其特征在于，包括：
3.根據權利要求2所述的復合全息光刻系統，其特征在于，所述復合光場輸出子系統(3)包括：
4.根據權利要求3所述的復合全息光刻系統，其特征在于，可動的復合光場調制器包括多個子顯示區域，每一個子顯示區域與一個通道的傅里葉變換透鏡組(33)對應。
5.根據權利要求3或4所述的復合全息光刻系統，其特征在于，所述第一平面顯示器(31)和可動的第二平面顯示器(32，34，35)均分別包括振幅調制型的平面顯示器、相位調制型的平面顯示器；
6.根據權利要求1所述的復合全息光刻系統，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求2所述的復合全息光刻系統，其特征在于，所述照明子系統還包括擴束準直鏡、反射鏡、光闌和掃描鏡組；
8.一種復合全息光刻方法，其特征在于，采用權利要求1-7任一項所述的復合全息光刻系統，包括：
9.
10.根據權利要求8或9所述的復合全息光刻方法，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種復合全息光刻系統，其特征在于，包括：照明子系統(1)、數據處理子系統(2)、復合光場輸出子系統(3)和感光材料平臺(4)，
2.根據權利要求1所述的復合全息光刻系統，其特征在于，包括：
3.根據權利要求2所述的復合全息光刻系統，其特征在于，所述復合光場輸出子系統(3)包括：
4.根據權利要求3所述的復合全息光刻系統，其特征在于，可動的復合光場調制器包括多個子顯示區域，每一個子顯示區域與一個通道的傅里葉變換透鏡組(33)對應。
5.根據權利要求3或4所述的復合全息光刻系統，其特征在于，所述第一平面顯示...
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