电子束纳米分辨率光刻

本文侧重分析电子束纳米光刻中的若干限制因素，包括电子光学系统中的象差、电子束与抗蚀剂的相互作用（散射与二次电子效应）、衬底条件等，并对已用于进行纳米分辨率电子束光刻中的一些方法进行了归纳，讨论了其应用前景．     

电子束纳米分辨率分刻

本文侧重分析电子束纳光刻中的若干限制因素，包括电子光学系统中的象差、电子束与抗蚀剂的相互作用（散射与二次电子效应）、衬底条件等，并对已用于进行纳米分辨率电子束刻中的一些方法进行了归纳，讨论了其应用前景。     

低能电子束光刻的Monte Carlo模拟

利用Mott截面和介电函数模型,借助Monte Carlo方法模拟了电子在光刻胶PMMA和衬底中的弹性散射和非弹性散射.通过统计电子的能量沉积分布,发现低能电子的大部分能量沉积在光刻胶中而非衬底,所以在电子束光刻中有着更高的效率.并且还得到了在不同的入射电子能量下,光刻胶完全曝光所对应的的最佳厚度.     

红外微腔探测器中金属支撑柱的制备工艺研究

基于一般正胶光刻工艺的剥离工艺,所需胶膜的厚度要大大超过剥离薄膜的厚度,这样在剥离线宽小、厚度大的微腔结构探测器的金属互连柱图形时就会存在光刻分辨率低、剥离难的问题.本文重点研究了基于AZ5214E光刻胶图像反转性能的剥离工艺,对图像反转光刻所特有的反转烘、掩模曝光、泛曝光工艺条件进行了详细的对比实验.结果表明:当反转烘温度为96～98℃,第一次掩模曝光时间和泛曝光时间分别为8.1 s、8.4 s时,可以得到较好的光刻图形.通过电子束蒸发Ti,成功剥离出高2.40μm、面积3.0 μm×3.0 μm的Ti微互连柱.此工艺的优点在于分辨率高,胶膜与剥离薄膜的厚度比接近1时,也能剥离出所要图形,可以用于制备MEMS微腔器件中的微互连柱.     

光刻图形转移技术

通过对预烘、光刻胶旋涂、软烘焙、对准曝光、后烘、显影、坚膜的光刻工艺过程分析,主要介绍了光刻工艺中容易出现的问题及解决方法,并通过实验和分析得出了可靠的技术方案.     

无掩模多束SPPs干涉光刻成像仿真软件研究

多束SPPs干涉光刻是一种可制作纳米尺度光子晶体器件的新型微加工方法,目前尚未见对多束SPPs干涉光刻过程进行模拟分析的专门软件.在分析SPPs激励和传输机理基础上,建立多束SPPs干涉成像模型,并采用VC和Matlab库函数混合编程编制了可计算多束SPPS干涉光刻成像的仿真软件.模拟和分析表明,该模型及软件计算准确、快速,达到预期效果,为实现无掩模SPPs干涉光刻全过程模拟和曝光实验研究的开展提供了技术支撑.     

紫外光刻中部分相干光的传播及衍射效应

基于Hopkins公式,研究了接近式紫外光刻中扩展准单色光源经柯勒照明系统传播到掩模表面上任两点的复相干度,并建立相应的基于部分相干光理论的光刻模型.应用部分相干光的传播理论,研究掩模平面到光刻胶表面任意两点互强度的传播,进而得到光刻胶表面的光强分布.以此为基础,分析了由于掩模与光刻胶之间光的衍射效应而产生的光刻微结构的图形失真.给出了理论模型的计算模拟结果,并用实验对该理论模型的计算结果进行了验证.     

使用测试图形法优化亚分辨率辅助图形

在亚波长光刻领域,基于规则插入亚分辨率辅助图形是一种重要的技术。现有的方法需要利用经验改善亚分辨率辅助图形,且不考虑光学邻近校正的效果。提出了一种新的利用测试图形优化亚分辨率辅助图形的方法。与一般的光学邻近校正流程结合,该方法能解决工艺窗口过小和亚分辨率辅助图形刻出等问题。通过对标准电路版图的测试,对边放置误差和工艺窗口进行了测量。边放置误差相比传统方法减小了10%,同时,不同工艺窗条件下的边放置误差也有改善。     

提高光刻胶陡直度的方法

光刻是利用光化学反应将临时电路图形从掩膜版转移到光刻胶膜上的工艺。影响光刻质量的因素包含光源、掩膜版与光刻胶三部分。其中,掩膜版与光源（光刻机）在日常生产中视为固定不变的因素。相比较而言,光刻胶受曝光条件、显影条件、烘干条件等诸多因素的影响,其性质会有明显变化。本文就光刻胶膜的陡直度（以下简称＂陡直度＂）进行了一系列研究和实验,其最终目的是找到现有条件下提高光刻线条陡直度的方法。     

多光点扫描数字光刻制作DOE的方法研究

在DMD（Digital Micromirror Device）数字光刻系统中使用微透镜阵列聚焦可在像面获得灰度点阵图形，若曝光的同时基底按预设计的方式同步扫描，则可形成所需求的曝光场分布.这一方法用于衍射微光学元件（DOE）制作，可方便快捷获得高质量的连续面形微结构.文中通过对扫描方式的分析和计算，给出了适于菲涅耳微透镜制作的基片台扫描参数和模拟结果，为用该系统进行DOE实际制作提供了依据.     

硅基纳米金属光刻蚀结构的侧向光伏效应

研究目的是探索半导体异质结构下的新型光电效应,为位置灵敏传感器的设计提供新思路.利用磁控溅射镀膜技术在P型硅基衬底上生长N型Cr金属薄膜,从而得到Cr/SiO/Si的硅基纳米金属异质结构.使用纳米光刻蚀技术在金属层上按照设计的条纹图形进行光刻蚀加工,得到硅基纳米金属光刻蚀结构.在对结构进行I-V特性测量的过程中发现侧向光伏效应.使用635nm,功率5mW激光器时,其侧向光伏效应的最大灵敏度为4.844mV·mm-1,并且线性度较好.     

电子束直写模版电沉积制备图案化磁记录介质

以电子束直写光刻图形为模版,采用直流电沉积和数值模拟的方法,研究了镍纳米柱阵列图案化磁记录介质的制备工艺和模版电沉积过程中的沉积不均匀问题.研究结果表明,在加速电压、曝光电流确定的条件下,电子束直写光刻模版孔径由曝光时间决定,模版的孔径和孔距在10 nm量级精确可调.在纳米孔阵列模版中进行电沉积时,适当增大孔距,降低阴极电解电势,可以减小电沉积过程中相邻孔之间的相互干扰,提高电沉积的均匀性,从而为图案化磁记录介质的电沉积制备提供了一种新的方法.     

软紫外光压印光刻的模具制造研究

在软紫外光压印光刻中,提出以光刻胶为母版材料翻制聚二甲基硅氧烷软模具的工艺方法,并把图型母版材料对软模具制造过程的影响进行了实验研究.研究表明,软模具图型质量仅和浇铸过程的充型压力有关,在0.05 Pa的真空压力下充型,光刻胶母版图型强度足够抵抗充型压力,所翻制的软模具复型精度为(97.24±0.60)%,复型精度方差为0.376%,在翻制软模具50次后,光刻胶母版图型无明显扭曲变形和缺损、污物.因此,采用光刻胶作为母版图型材料,不仅可以满足工艺精度的要求,而且可以提高生产率、降低生产成本.     

亚波长光刻离轴照明和次分辨率辅助图形技术

讨论了亚波长光刻条件下的离轴照明和次分辨率辅助图形两种分辨率的增强技术,分析了两种技术的原理,利用光刻模拟软件,针对不同线宽的稀疏线条,对添加次分辨率辅助图形前后的光刻仿真结果进行了对比.研究结果表明,离轴照明技术和次分辨率辅助图形的结合使用,可以显著提高亚100纳米级版图线条的光刻分辨率,增大工艺窗口,降低版图成像对生产工艺参数的要求,对于解决亚波长光刻所带来的亚100纳米级集成电路成像质量下降的问题非常必要.     

地下三维金属目标电磁散射仿真软件开发

基于地下电波法,采用面向对象模块化设计思想开发了地下三维金属目标电磁散射仿真软件。首先,介绍了该仿真软件所采用的数值计算方法:①根据海伦积分方程求解对称天线上电流分布,进一步求其辐射场;②基于电场积分方程求解散射体的感应电流,计算出散射场与总场。然后,从基本结构、功能方面,整体介绍该仿真软件设计思想与结构;并按功能分为主控模块、工程管理模块、输入模块、分析计算模块,分模块介绍该软件的具体设计与实现。最后,通过一个仿真实例验证该软件的性能。仿真结果表明,本软件的仿真结果与测试数据基本吻合,故该软件具有可靠性与有效性。因此,该仿真软件对地下目标散射特性分析及对地下物探深层介质中异物体的探测等具有直接指导意义。     

微机械及微细加工方法的研究

基于光固化快速成型制造技术,结合光刻技术、牺牲层技术以及化学镀膜技术,研究了一种新型的微细加工方法,提出了非导电极板（光敏树脂固化物）镀膜的新方案,设计了一种有较大驱动位移的微型电容式激励器,并介绍了其加工制作的工艺流程。实验结果表明此微细加工方法是可行的,从而开辟了微细加工的新途径。     

钛酸钠纳米线的电传输特性研究

利用电子束光刻技术制作了基于钛酸钠纳米线的纳米器件。分别在大气和真空两种环境下测量了该器件的电学特性,发现器件所处的气体环境可以影响其电传输特性,这可能是由于纳米线表面的氧分子吸附造成的。另外,还研究了紫外光（UV）照射纳米线对器件电学特性的影响,发现紫外光可以使纳米线产生很大的光电导。研究表明上述纳米器件可用作气体探测器和光电探测器。     

液态金属充型过程三维流动场数值模拟

基于有限差分法建立液态金属充型过程流动计算的数学模型,使用SOLA-VOF数值模拟技术开发液态金属充型过程三维流动场数值模拟分析软件.然后,利用该软件计算标准实验铸件充型过程的三维流动场,结果与经典算例近似,表明该软件关于流场的计算精度较高.     

借助光刻成像仿真软件的μDBO穿线套刻标记

在光刻机的对准、曝光和量测等过程中，存在量程范围小，测量精度要求极高的套刻标记。这些套刻标记在实现特定功能的同时，会受到多种误差的影响，比如标记线宽与设计差异、标记线条边缘粗糙度、标记边缘效应等。该文旨在解决光刻套刻量测领域中的问题，特别是针对业界常用的微型衍射套刻(micro diffraction-based overlay,μDBO)标记，通过对穿线套刻情形进行量测过程的仿真研究，提出了一种借助光刻成像仿真软件进行标记量测结果仿真的方法。该文运用自制代码的DrM软件和商业仿真软件HyperLith作为工具，两者的仿真结果均定性还原了实验中探测到的特殊亮暗线现象，验证了该方法用于量测仿真的可行性。此外，该文还对匹配实验仪器的穿线套刻μDBO标记设计、照明波长、照明配置和待测信号区域等参数进行仿真优化，输出了基于目前实验配置的优化标记与方案。     

医用高能电子在介质中轫致辐射研究

目的研究医用高能电子在介质中轫致辐射带来的影响．方法利用蒙特卡罗程序EGS4软件包中的新版本EGSnrc详细地研究了高能电子束在类人体介质中所产生的轫致辐射光子的剂量和通量分布.模拟的高能电子束能量是放射治疗中常用的电子束能量（4-22MeV）.结果1）在类人体介质中同一深度处,随着入射电子能量的增加,轫致辐射产生的剂量值也增加.2）对于相同入射能量的电子,在水中和肌肉组织中的同一深度,轫致辐射产生的剂量值非常相近,但是在骨中的剂量值明显增大.3）电子在人体介质（肌肉组织、骨）中轫致辐射的剂量约为总剂量的