CN103424996B - 一种光学加工系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种光学加工系统和方法，该系统包括光学系统、载台、驱动系统，以及控制系统，该光学系统包括一空间光调制器作为该光学系统图形发生装置，所述空间光调制器具有若干像素单元，每个像素单元为反射镜，所述空间光调制器在进行图形生成时，参与构建图形的像素单元的反射镜统一翻转相同的角度γ，使得该空间光调制器构成一个以γ为闪耀角的光栅结构，所述光栅结构对入射光进行衍射分光，使光学系统获得至少两束能够形成干涉的相干光，所述光学系统利用上述相干光完成干涉直写复合光刻，从而使普通的激光直写技术的分辨率大大提高。

Description

一种光学加工系统和方法

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别是一种结合干涉光刻技术和激光直写技术的光学加工系统和方法。

背景技术

光刻技术是微纳制造的支撑性技术，其应用领域广泛覆盖了微电子、微纳光学、平板显示及其生物医学等多个行业。在新兴产业中，新材料和新器件研究过程中都将光刻技术视作不可或缺的技术手段，并且对光刻技术的进一步提升有着迫切的要求，包括光刻分辨率、光刻质量和光刻加工的效率。

光刻技术的基本原理是：采用微缩成像光路，将掩膜板或者空间光调制器上的图形进行微缩后，投影到工作表面，实现一个视场的曝光。通过工件台的二维移动，将曝光视场拼接起来，即可实现大幅面的光刻加工。

采用掩膜板的投影光刻系统，称为掩膜曝光机。采用空间光调制器的投影光刻系统，称为激光直写系统或者无掩膜光刻系统。相比掩膜曝光机，更加灵活和便捷。尤其在大面积的精密图形制作上，其加工效率、尺寸精度和图形均匀性等方面具有明显优势。空间光调制器，也被称为图形发生器，用来显示像素化的二维图形，典型的显示区域大小为1024×768像素，单个像素的尺寸在10微米左右。

在上述光刻系统的各项性能指标中，光刻分辨率的提升无疑是最为重要和最具价值的，其次是图形质量和加工效率。

在特定的波长λ下，最小光刻分辨率σ受限于光学系统（镜头）的数值孔径。

最小光刻分辨率分辨率可表达为：

σ=λ/(2n*sinθ)，

其中n为光学材料折射率，sinθ为镜头孔径角，（n*sinθ）被称作镜头的数值孔径（记作NA），其中n是镜头材料相对介质的折射率，sinθ是镜头的孔径角。

减少波长和增加数值孔径，是提升光学分辨率的最直接最重要的途径。因此在各种光学系统，已经尽可能采用更短波长的光源和高数值孔径的镜头，这使得研发成本大幅增加，同时也面临着设计和制造的巨大困难。

缩短激光的波长面临的主要为问题是，短波长的激光器成本高，而且稳定性和光束质量差。同时，用于短波长的光学镜片，材料昂贵而且难以加工，形面精度要求随着波长缩短，难度增加。

提高镜头的数值孔径的主要分为两部分。一是提高折射率n。这个已经通过液体浸没式光刻实现，无法进一步提高。二是提高孔径角sinθ，其困难在于镜头的设计和制造。如果镜头的视场较大，其难度进一步增加。商用的大孔径角的镜头往往视场很小，也就是说，为了获得高光学分辨率，必须在视场尺寸上做出让步。

根据这一指导思想，参考文献microlensscannerformicrolithographyandwid-fieldconfocalmicroscopy--US6133986和参考文献diffractiveopticsformasklesslithographyandimaging（P41），分别将微透镜和波带片，引入到投影光刻系统中。这两种光学器件的视场很小，但孔径角大，借此获得高光学分辨率。

其主要不足有几点：1、光刻分辨率提升有限。普通投影成像镜头的数值孔径最高可达0.75以上，引入的微透镜和波带片的数值孔径最大约0.95（diffractiveopticsformasklesslithographyandimaging（P71）），其分辨率的提升小于30%；2、高数值孔径阵列式的微透镜和波带片的制作难度大；3、微透镜和波带片与投影成像系统的对准调整精度要求很高，不但要实现水平面内X-Y阵列的精密对准，还要实现高度方向焦面的对准，实现难度大。

发明内容

基于上述分析，本发明提出了一种光学加工系统和方法，结合了成像光路和干涉型光路。基于消零级干涉光刻的效果，提高了光刻分辨率。同时，光路的对准调整容易。为了便于理解本发明的创作原理，首先对干涉光刻的性能进行分析：

在光学系统的波长和数值孔径一定的情况下，干涉光学系统可获得分辨率倍增，其最小线宽为λ/(4nsinθ)，是普通光学系统的一半。

干涉光学系统的分辨率倍增，主要基于双光束干涉光场，其基本原理分析请参见图1：

成一定夹角的光束1和光束2干涉曝光光场的复振幅分布为经典的cos函数，复振幅表达式如下

$E=\cos \left(2\mathrm{\π}\frac{x}{d}\right)=\cos \left(a\right),a=2\mathrm{\π}\frac{x}{d},$ 其中d为复振幅分布的周期。

光强分布为复振幅分布的平方，可以记为，

$I=E^2={\cos }^2\left(a\right)=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\cos \left(2a\right)$

光强分布的周期为dI，比较复振幅E和光强I的表达式可知，dI=d/2，说明分辨率获得了倍增。

双光束干涉的典型复振幅和光强分布如图2所示。其中曲线3为双光束干涉的复振幅曲线，曲线4为光强曲线。

虽然干涉光学系统可获得分辨率倍增，但是传统干涉光刻只能获得周期结构的曝光图形，又传统激光直写的分辨率受到光学系统数值孔径的限制。因此本发明目的在于提出一种可以实现两者的优点结合的光刻技术方案。

根据上述目的提出的一种光学加工系统，包括光学系统、载台、驱动该光学系统和该载台做相对移动的驱动系统，以及控制该光学系统和该驱动系统的控制系统，该光学系统包括一空间光调制器作为该光学系统图形发生装置，所述空间光调制器具有若干像素单元，每个像素单元为反射镜，其特征在于：所述空间光调制器在进行图形生成时，参与构建图形的像素单元的反射镜统一翻转相同的角度γ，使得该空间光调制器构成一个以γ为闪耀角的光栅结构，所述光栅结构对入射光进行衍射分光，使光学系统获得至少两束能够形成干涉的相干光，所述光学系统利用上述相干光完成干涉直写复合光刻。

优选的，所述空间光调制器的闪耀角γ与入射光的入射角度θ之间满足频谱对称条件，所述相干光为该空间光调制器反射发出的±1级光。

优选的，所述参与构建图形的像素单元的反射镜经过翻转角度γ之后，其有效缝宽小于光栅结构的周期，其中所述有效缝宽为单块反射镜的长度与cosγ的乘积。

优选的，所述光栅结构中，位于反射镜有效缝宽之外的部分形成入射光的阻光区。

优选的，所述有效缝宽与光栅结构的周期之比为0.6-0.95。

优选的，所述有效缝宽与光栅结构的周期之比为

优选的，所述空间光调制器中，除了参与构建图形的像素单元之外的像素单元，其反射镜翻转一个与γ不同的角度，使得经过这些像素单元的反射镜反射的光线，偏离在该光学系统的主光路之外。

优选的，所述光栅结构为一维光栅或二维光栅。

优选的，所述光学系统包括光源、空间光调制器、投影光学镜组和光阑，所述空间光调制器将光源发出的平行光进行反射分光，所述投影光学镜组将空间光调制器发出的相干光投射到载台表面并形成干涉图样，所述光阑设置在投影光学镜组中，用以将空间光调制器发出的相干光之外的光线屏蔽。

优选的，所述投影光学镜组包括至少两组透镜组，该些透镜组组成成像光路，所述空间光调制器设置在该成像光路的物面上，所述载台的表面设置在该成像光路的像面上。

优选的，所述光学加工系统进一步包括光电探测器，所述光电探测器于工作状态下设置于所述光阑的上方。

同时本发明还提出了一种光学加工方法，包括：

提供如上所述的光学加工系统；

首先对入射光线进行粗调，将光源出射光线入射至空间光调制器上，使其满足空间光调制器的频谱对称条件，产生两束±1级光；

然后通过光电探测器进行细调，具体为将光电探测器放置在光阑上方，使两束光线入射到光电探测器上，通过两束光线的光谱比较，调节入射角，直至两束光线的功率数值一致；

最后选择所需的光学微缩倍数，在物体表面形成曝光图形，并通过图形拼接的加工方式完成整幅图形的加工。

优选的，所述图形拼接的加工方法为飞行曝光方法或步进曝光方法中的一种。

本发明的光学加工系统和方法，结合成像光路和干涉光路，与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下的技术优势：

第一、具有消零级干涉光刻的效果，提高了光刻分辨率。相比普通的激光直写系统，在相同的光学系统参数（波长和数值孔径）下，分辨率提高一倍。同时，具有干涉光刻的长焦深的优点。另外，曝光光场的光强分布为余弦状尖峰分布，结合适当的显影工艺，光刻分辨率还可以略微提高。

第二、具有空间光调制器投影成像的效果，干涉光场的图案得以像素化控制，可以是任意形状。而传统的干涉光刻，曝光光场的轮廓由入射光束的形状决定，一般为简单的圆形或者方形，并且只能获得周期性的图形。

第三、提出的光刻系统和方法，相比传统的激光直写系统，空间光调制器对入射光的能量利用率更高，提升超过10%。普通的激光直写系统光路只利用空间光调制器的0级光，而本专利提出的方法利用空间光调制器的±1级光，通过计算可知，而本专利提出的方法能量利用率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是典型的双光束干涉光场示意图；

图2是双光束干涉的典型复振幅和光强分布图；

图3是本发明的光学加工系统中光学系统的结构示意图；

图4是该空间光调制器的工作状态示意图；

图5是空间光调制器发出的光进行干涉与直写复合叠加的原理图；

图6是频谱对称条件下对应的各个级次复振幅分布示意图；

图7本发明和现有技术获得的干涉图形的光场分布比较图；

图8是采用本发明的光学加工方法形成的单次曝光图形的电子显微镜实物图；

图9A为本发明的光学加工方法获得的曝光图形边界像素图；

图9B为现有的光学加工方法获得的曝光图形边界像素图；

图9C为本发明的光学加工方法获得的实际曝光图形。

具体实施方式

正如背景技术中所述，现有的光刻工艺中，激光直写技术的分辨率受到光波波长和数值孔径的限制，已经很难有提升的空间。而干涉光刻技术，虽然可以在分辨率上比激光直写技术提高一倍，但是由于刻蚀的图像只能是干涉图形，比如明暗相间的竖直条纹或周期性点阵，很难在曝光图形上作出自由度较高的使用。

因此本发明的目的在于提出一种光学加工系统和方法，该光学加工系统结合了激光直写技术和干涉光刻技术中的优点，即能将曝光图形进行像素化设计，从而曝光出出任意图形，又能利用干涉光刻提高曝光图形的分辨率。该光学加工系统包括光学系统、载台、驱动该光学系统和该载台做相对移动的驱动系统，以及控制该光学系统和该驱动系统的控制系统。与现有技术的差别在于，其中光学系统中，通过设置一块空间光调制器，使得空间光调制器的像素单元形成具有统一斜角的反射式衍射光栅，从而使空间光调制器不仅具有图像生成的作用，同时也担当了分光器件的作用，这样一来可以设定空间光调制器的光栅参数，找到满足干涉所用的光束，形成特殊形状的曝光图形。

下面，将对本发明的技术方案做详细描述。

请参见图3，图3是本发明的光学加工系统中光学系统的结构示意图。如图所示，该光学系统包括光源（图中未示出）、空间光调制器12、投影光学镜组13、14和光阑22。

其中光源采用相干性较好的激光光源，该光源发出的光线经过准直、扩束等手段后，以平行光入射到空间光调制器12的表面。空间光调制器12将光源发出的平行光进行反射和分光。投影光学镜组包括至少两组透镜组13、14，该些透镜组组成成像光路，空间光调制器12设置在该成像光路的物面上，载台15的表面设置在该成像光路的像面上。投影光学镜组13、14将空间光调制器发出的至少两束相干光投射到载台表面并形成干涉图样，光阑22设置在投影光学镜组13、14中，用以将空间光调制器12发出的相干光之外的光线屏蔽。

请参见图4，图4是该空间光调制器的工作状态示意图。如图所示，该空间光调制器12作为该光学系统的图形发生装置，其具有若干像素单元，举例来说，这些像素单元构成的阵列可以为1028*720、1024*768或800*600等多种组合规格的像素分辨率。每个像素单元的具体结构为反射镜121，这些反射镜121在空间光调制器的内部控制芯片的驱动下，可以进行翻转，根据翻转角度的不同，使得每个像素单元具有开启和关闭的两种工作状态，并依据翻转速率实现光亮度的调节，从而实现像素化的成像。在本发明中，该空间光调制器12在进行图形生成时，将所有的像素单元划分为参与构建图形的像素单元和不参与构建图形的像素单元，其中参与构建图形的像素单元的反射镜统一翻转相同的角度γ，如图4所示，这样一来，该空间光调制器12就构成一个以γ为闪耀角的光栅结构，依据光栅的衍射和干涉作用，该光栅结构对入射光进行衍射分光，使光学系统获得至少两束能够形成干涉的相干光，比如两束对称的±1级衍射光。然后该光学系统利用上述相干光，经过下面的投影光学镜组之后，形成干涉图像。而那些不参与构建图像的像素单元，其反射镜翻转一个与γ不同的角度，使得经过这些像素单元的反射镜反射的光线，偏离在该光学系统的主光路之外，比如这些反射镜翻转一个（-γ）角度，此时这些像素单元上的反射镜就会将入射光线反射一个较大的角度，直接脱离光学系统。因此上述的干涉图像除了具有明暗相间的干涉特征外，还具有图像的轮廓特征，使得本发明的光学系统形成干涉直写复合。光栅结构可以为一维光栅或二维光栅，一维光栅结构曝光所得图形的干涉效果为明暗相间的条纹，二维光栅结构曝光所得图形的干涉效果为明暗相间的点阵。

进一步地，这些参与构建图形的像素单元的反射镜121经过翻转角度γ之后，其有效缝宽a小于光栅结构的周期d，其中有效缝宽a为单块反射镜的长度与cosγ的乘积。同时在此光栅结构中，位于反射镜有效缝宽a之外的部分形成入射光的阻光区，即入射光线在该部分区域时被空间光调制器吸收，不参与反射。这样一来，反射镜构成的有效缝宽部分与整个周期相比形成了一定的占宽比，对于该占宽比的作用，将通过下文的原理阐述部分进行描述。

进一步地，该光学加工系统还设有一光电探测器21，这个光电探测器21主要用来调整光线入射角度，从而找到最佳的两束干涉光线。在一般状态下，该光电探测器21设置在主光路的外面，只有在工作状态下，即进行入射光的调节时才将该光电探测器移到光阑上方。

下面将对上述的光学系统的物理原理做详细描述，需要指出的是，该原理部分的阐述是为了更好的理解本发明的创作思想，而非对本发明的一种限定。

请参见图5，当干涉的两束光线选自衍射光谱中的±1级衍射光时，将空间光调制器出射的+1级光和-1级光反向延长，可以将入射光场等效理解为：+1级光和-1级光首先在空间光调制器表面形成了‘干涉条纹’，然后干涉条纹与空间光调制器的像素图形匹配，有选择地进入后续光路。显然，该‘干涉条纹’与空间光调制器的像素图形对齐十分重要。根据信息光学理论，在最佳‘对齐’的状态下，光学系统的频谱面上，+1级光和-1级光能量最大且精确相等。该状态可称为‘频谱对称条件’。

所述光学系统，通过调整照明平行光的入射角度（或者空间光调制器上反射镜单元的工作角度），以实现空间光调制器输出的‘频谱对称条件’，对应入射角度可称为‘对称条件入射角’。

具体的调整分为两步：

第一步粗调。根据理论计算的‘对称条件入射角’，调整照明平行光的入射角度（或者空间光调制器上反射镜单元的工作角度）到指定数值。

第二步精调。将光电探测器21平移到光路的中间位置，微调入射角度，直至光电探测器21上两颗探测器检测到的功率数值严格相等，说明+1级光和-1级光能量精确相等。

‘频谱对称条件’的理论分析计算如下：

根据信息光学理论，以单位振幅的平行光照明，以θ角入射到所述反射式空间光调制器12上，在频谱面上获得的衍射级复振幅分布为：

$E\left(\mathrm{\ξ}\right)=\frac{\sin \left(\mathrm{a\πk}(\mathrm{\ξ}-f\sin (\mathrm{\θ}-2\mathrm{\γ}))\right)}{\mathrm{\πk}(\mathrm{\ξ}-f\sin (\mathrm{\θ}-2\mathrm{\γ}))}\frac{\sin (\mathrm{\πk}(\mathrm{\ξ}-f\sin \mathrm{\θ})\·(2M+1)\·d)}{\sin (\mathrm{\πk}(\mathrm{\ξ}-f\sin \mathrm{\θ})\·d)},k=\frac{1}{\mathrm{\λf}}$

其中λ为光源的波长，f为投影光学镜组13的焦距，M为光栅的槽数，γ为空间光调制器的工作角度。

复振幅分布E的第一项为单缝衍射因子，它决定了E的包络，其轮廓为sinc函数类型。

复振幅分布E的第二项为多缝干涉因子。

申请人在对该表达式进行数学分析时，得出以下结论：

1、在光源波长λ和光栅参数（闪耀角γ和槽宽d）一定的情况下，改变入射角θ，可以使得各衍射级次相对sinc包络的左右移动。

根据本结论，特别地，当入射角θ满足下式时：

[sin(θ)-sin(θ-2γ)]d/λ＝N+1/2，N为整数。

可以使得某两个衍射级次位于sinc包络的主峰中，并呈对称分布。由此可以获得对0级光的完全消除，同时±1级光集中了光场的绝大部分能量。也即获得了‘频谱对称条件’。

2、改变透射阶梯面在整个光栅结构中的占空比a/d，可以实现各衍射级次的间距相对sinc包络的零点间距的增大或减小。

根据本结论，选取合适的占空比a/d，可以实现±2级以上的高级次位于sinc包络的零点的附近，从而被充分抑制。通常，将该占空比a/d选取在0.6-0.95之间时，可以得到一个较高的衍射效率。最优的，当占空比时，可得±1级的衍射效率的最大值92.3%，在图6中给出了对应的各个级次复振幅分布。如图所示，通过设置恰当的占空比a/d和入射角，该分光光栅的衍射光谱中，零级光被消除，±2级以上的光被抑制在sinc包络的零点间距附近从而其所占的振幅能量最小，而此时±1级的衍射效率的最大，接近理想的衍射光栅输出效率。

因此在本发明中，空间光调制器的闪耀角γ与入射光的入射角度θ之间优选满足频谱对称条件，这样使得相干光为该空间光调制器反射发出的±1级光。

进一步地，有效缝宽与光栅结构的周期之比为0.6-0.95，优选为从而使得±1级光的能量利用率最大。

根据上述分析，本发明的光学加工系统与现有技术相比，具有如下的特点：

1、所提出的光学加工系统，结合了成像光路和干涉光路。

2、具有消零级干涉光刻的效果，提高了光刻分辨率。相比普通的激光直写系统，在相同的光学系统参数（波长和数值孔径）下，分辨率提高一倍。同时，具有干涉光刻的长焦深的优点。另外，曝光光场的光强分布为余弦分布，结合适当的显影工艺，光刻分辨率还可以略微提高。请参见图7，图7中曲线6是本发明获得的像素化的干涉光场分布，曲线5是普通激光直写的像素化的投影光场分布。可以看出本发明的干涉直写复合光刻相比普通的激光直写技术，具有更高的能量集中，能够形成更加精细的曝光点。

3、具有空间光调制器投影成像的效果，干涉光场的图案得以像素化控制，可以是任意形状。而传统的干涉光刻，曝光光场的轮廓由入射光束的形状决定，一般为简单的圆形或者方形，并且只能获得周期性的图形。请参见图8，图8是采用本发明的光学加工方法形成的单次曝光图形，该曝光图形以一头羊为例，可以看出本发明采用干涉直写复合曝光之后，羊的轮廓清晰可见，具有极高的分辨率。因而本发明的光学加工系统和方法为光刻技术领域提供了一种新的思路，不仅具有极高的理论研究价值，同时具有极高的商用价值。

4、所提出的光刻系统和方法，相比传统的激光直写系统，空间光调制器对入射光的能量利用率更高，提升超过10%。普通的激光直写系统光路只利用空间光调制器的0级光，而本专利提出的方法利用空间光调制器的±1级光，通过计算可知，而本专利提出的方法能量利用率更高。

下面再以一个具体实施方式对使用本发明的光学加工系统的加工方法做说明。

对于光学加工系统的各部件，选取为：

1、采用DPSS脉冲固体体激光器作为光源，波长为355nm，激光功率500mw。激光束经滤波和扩束准直后，投射到DMD表面。

2、采用美国TI公司的DMD作为空间光调制器，基本参数为：周期13.68um，工作角度γ=12度，占空比约0.95。频谱对称条件的入射角约为23.7度。

3、采用微缩投影光路，微缩倍数根据镜头倍率从5倍到100倍可选。典型的情况下，采用20倍镜头，其数值孔径NA=0.45。

4、光电探测器采用硅光电池，调节光路时，为了匹配硅光电池的敏感度。首先降低激光功率，曝光工作时，再将激光功率恢复成额定功率。

该光学加工方法操作时：

首先对入射光线进行粗调，即采用入射角23.7度，将光源出射光线入射至DMD上，使其满足DMD的频谱对称条件，产生两束±1级光。

然后通过光电探测器进行细调，具体为将光电探测器放置在光阑22上方，使两束光线入射到光电探测器上，通过两束光线的光谱比较，调节入射角，直至两束光线的功率数值一致。即完成光学阶段的调整。

最后选择所需的光学微缩倍数，在物体表面形成曝光图形，并通过图形拼接的加工方式完成整幅图形的加工。具体加工方式，可以采用飞行曝光方式，即激光器做短脉冲曝光，驱动装置控制载台连续运动，使得单次脉冲即完成一次曝光，而多次曝光拼接形成完成的曝光图形，可以获得极高的加工效率和定位精度。当然也可以采用步进曝光的方式，控制单次曝光的时间，然后选择步进步长和步进时间，完成多次曝光图形的拼接。

因为上述光学加工系统和方法，相比普通的投影光刻系统，分辨率提升一倍，但是像素间距不变。因此，实现一块区域的密排填充，需要四次或四次以上曝光的错移拼接。请参见图9A-9C，其中图9A为本发明的光学加工方法获得的曝光图形的边界示意图，在该曝光方法，由于其曝光点的最小分辨率比原来小了1/4，因此填充1个单元格需要采用四次拼接的方式，如图9A所示，其分辨率明显提升，在图形边界形成清洗的轮廓。而图9B是采用传统的方式进行曝光，其轮廓粗糙，如果按此方式形成圆斑，则圆斑的边界具有明显的锯齿形状。在实际使用中，利用本发明的光刻技术产生的一个园斑如图9C所示，该圆的直径大约在15μm左右，可以看出其边界部分无明显的锯齿状。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种光学加工系统，包括光学系统、载台、驱动该光学系统和该载台做相对移动的驱动系统，以及控制该光学系统和该驱动系统的控制系统，该光学系统包括一空间光调制器作为该光学系统图形发生装置，所述空间光调制器具有若干像素单元，每个像素单元为反射镜，其特征在于：所述空间光调制器在进行图形生成时，参与构建图形的像素单元的反射镜统一翻转相同的角度γ，使得该空间光调制器构成一个以γ为闪耀角的光栅结构，所述光栅结构对入射光进行衍射分光，使光学系统获得至少两束能够形成干涉的相干光，所述光学系统利用上述相干光完成干涉直写复合光刻，所述空间光调制器的闪耀角γ与入射光的入射角度θ之间满足频谱对称条件，所述相干光为该空间光调制器反射发出的±1级光。

2.如权利要求1所述的光学加工系统，其特征在于：所述参与构建图形的像素单元的反射镜经过翻转角度γ之后，其有效缝宽小于光栅结构的周期，其中所述有效缝宽为单块反射镜的长度与cosγ的乘积。

3.如权利要求2所述的光学加工系统，其特征在于：所述光栅结构中，位于反射镜有效缝宽之外的部分形成入射光的阻光区。

4.如权利要求2所述的光学加工系统，其特征在于：所述有效缝宽与光栅结构的周期之比为0.6-0.95。

5.如权利要求2所述的光学加工系统，其特征在于：所述有效缝宽与光栅结构的周期之比为

6.如权利要求1所述的光学加工系统，其特征在于：所述空间光调制器中，除了参与构建图形的像素单元之外的像素单元，其反射镜翻转一个与γ不同的角度，使得经过这些像素单元的反射镜反射的光线，偏离在该光学系统的主光路之外。

7.如权利要求1所述的光学加工系统，其特征在于：所述光栅结构为一维光栅或二维光栅。

8.如权利要求1所述的光学加工系统，其特征在于：所述光学系统包括光源、空间光调制器、投影光学镜组和光阑，所述空间光调制器将光源发出的平行光进行反射分光，所述投影光学镜组将空间光调制器发出的相干光投射到载台表面并形成干涉图样，所述光阑设置在投影光学镜组中，用以将空间光调制器发出的所述相干光之外的光线屏蔽。

9.如权利要求8所述的光学加工系统，其特征在于：所述投影光学镜组包括至少两组透镜组，该些透镜组组成成像光路，所述空间光调制器设置在该成像光路的物面上，所述载台上放置一工件，该工件的表面设置在该成像光路的像面上。

10.如权利要求8所述的光学加工系统，其特征在于：所述光学加工系统进一步包括光电探测器，所述光电探测器于工作状态下设置于所述光阑的上方。

11.一种光学加工方法，其特征在于：

提供如权利要求1-10任意项所述的光学加工系统；

首先对入射光线进行粗调，将光源出射光线入射至空间光调制器上，使其满足空间光调制器的频谱对称条件，产生两束±1级光；

然后通过光电探测器进行细调，具体为将光电探测器放置在光阑上方，使两束光线入射到光电探测器上，通过两束光线的光谱比较，调节入射角，直至两束光线的功率数值一致；

最后选择所需的光学微缩倍数，在物体表面形成曝光图形，并通过图形拼接的加工方式完成整幅图形的加工。

12.如权利要求11所述的光学加工方法，其特征在于：所述图形拼接的加工方法为飞行曝光方法或步进曝光方法中的一种。