跟着半导体系体例造、周详光学加工和年夜型光学体系的成长，纳米级定位技能已经成为现代工业与科研中的要害技能。光栅干预干与丈量因其高分辩率、多自由度及布局紧凑等上风，被广泛运用在高精度位移丈量范畴。然而传统增量式光栅虽具高精度，却缺少绝对于位置标志，限定了其于动态运行及持久丈量中的不变性。
为此，清华年夜学深圳国际研究生院副传授李星辉团队提出了交融绝对于编码的混淆光栅方案，于统一基底上集成反射式增量编码区域与透射式绝对于编码区域，以实现亚纳米级精度的绝对于式丈量。相干研究结果发表在《微体系与纳米工程》。
为应答混淆光栅于布局标准上超过纳米级至毫米级线宽的加工需求，课题组提出并实现了一种的混淆光刻计谋。该计谋以掩模光刻及干预干与光刻为焦点，经由过程多步暴光流程，于统一基底上构建周期性纳米布局与非周期性微米图案，实现了跨三个数目级标准布局的高精度共层制造。
团队构建了可多自由度调治的干预干与暴光体系，集成为了双光束干预干与暴光和高精度条纹锁定体系，经由过程动态的相位锁定，实现区域内的高一致性图案加工。为确保跨标准布局加工历程中差别图案区域的标的目的一致性，研究团队设计了具有瞄准标志的掩模版，瞄准标志于干预干与光路中孕育发生衍射参考条纹，经由过程相机记载，并依据参考条纹的状况判定暴光干预干与条纹的标的目的，经由过程光路中的高精度调治体系对于暴光干预干与场的状况举行反馈节制。此外，研究还有设计了差异化区域加工计谋，经由过程选择性沉积与刻蚀工艺，别离实现反射型周期布局与透射型非周期布局的功效分区，为构建繁杂多功效光学编码器件提供了工艺基础。
研究团队对于加工样品举行了体系的表征与测试。于试验样品中，纳米级线宽的周期性布局具备长达11毫米的持续区域。经由过程对于多个区域举行原子力显微镜丈量，成果显示微布局尺寸高度一致，充实验证了干预干与光刻于年夜尺寸规模内实现高一致性微纳布局制备方面的显著上风。将该样品集成在干预干与丈量体系后，试验实现了于3000微米规模内优在1纳米的位移分辩率与正负0.4纳米的丈量反复性，同时具有绝对于定位能力，揭示出优秀的丈量机能。
该研究提出的混淆光刻计谋于工艺通用性、图案可扩大性与体系集成度等方面均体现出显著上风，为繁杂光学元件的高精度制造提供了有用路径，具备优良的工程运用远景及主要的研究价值。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41378-025-01021-2
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