Design av ett interferenslitografisystem baserat på Lloyds spegel

Sammanfattning

I detta projekt har ett system för laserinterferenslitografi (LIL) baserat på Lloyds spegel designats för tillverkning av $2\times2$ cm gitter. Designen omfattar lasern Verdi V6 (532 nm), en uppställning för generering av UV-ljus (266 nm) genom frekvensdubbling (SHG), ett spatialt filter samt en Lloyds spegel, bestående av en plan spegel monterad vinkelrätt mot ett prov belagt med fotoresist på en roterande platta. Dessutom har det undersökts experimentellt om single-pass-SHG i en BBO-kristall kan användas som UV-källa i den föreslagna uppställningen. Det infallande ljuset fokuserades i en BBO-kristall med planokonvexa linser med fokallängderna 7.5, 10.0, 12.5 respektive 15.0 cm, varefter den genererade UV-effekten samt strålprofilen jämfördes. Den maximala uppmätta UV-effekten var 3.38 mW, vilket motsvarar en exponeringstid på drygt 2 h. På grund av hög känslighet för linjering kunde det inte fastställas vilken lins som gav högst effekt, men det framkom att de kortare fokallängderna gav de mest symmetriska strålprofilerna. Resultaten visar att single-pass-SHG inte genererar en tillräckligt hög UV-effekt för att kunna användas i LIL-uppställningen och att en förstärkningskavitet istället behövs. Vid en framtida konstruktion av systemet är det dessutom lämpligt att överväga att inkludera en optisk strålformare, för att minska kraven på strålutbredning och därmed underlätta upprätthållandet av hög strålkvalitet.