在研究复杂形状光制造的过程中,如何快速生成任意形状的紫外环保掩膜版成为长期困扰业界的问题。但传统的掩膜版寿命会受到雾化缺陷的限制,雾化缺陷是指在对特定的区域内,电子束曝光时,部分电子在光刻胶表面反射,从光刻胶表面反射的电子再遇置于光刻胶之上的挡板而重新反射至光刻胶上,从而使之感光,但由于雾化缺陷中,电子反射后是在空气中,从而碰撞几率比在光刻胶中小,因此在掩膜版中,雾化缺陷是个很重要的影响因素,但在光刻波长大于200nm时,这些缺陷不会引起太大的问题,但是小于200nm光刻时,受到影响的掩膜版会高达20%左右,使得掩膜版的寿命难以提高。
一种基于紫外曝光动态掩膜版技术的快速成形装置,包括树脂槽、封闭气室、长波紫外光源、短波紫外光源和控制主机,所述的封闭气室设置在树脂槽的下方,封闭气室内装有氧气,长波紫外光源和短波紫外光源发出的光透过封闭气室入射至树脂槽内;所述的树脂槽内装有液态光敏树脂,并可在长波紫外光的照射下固化;所述的短波紫外光源按照成形加工分层切片的特定形状投射短波紫外光至封闭气室内的氧气中,使其反应生成臭氧,并使得封闭气室的局部投射区变为臭氧区,阻挡短波紫外光的透射,同时臭氧区的臭氧在长波紫外光的照射下转化为氧气,恢复至初始状态;所述的控制主机实现对长波紫外光源和短波紫外光源投射工序的控制。
利用臭氧对长紫外光的阻透作用,在封闭气室内装有氧气,使得按照分层特定形状设置的短波紫外光照射后生成动态的局部臭氧区,阻碍长波紫外光的透过,而未阻碍区域的长波紫外光可使得树脂槽内树脂固化,形成特定的形状,同时长波长紫外光又照射臭氧区,使得臭氧变为氧气,回复初始状态,完成重复循环加工,该方法实现了程序控制下的重复应用,具有过程可逆,且高效环保。
可用于商业化的光刻机、复合材料成型试验台、快速成型设备和增材制造装备等领域,推广价值大。
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