被光阑衍射的多色部分空间相干光的光谱异变和光谱开关

从空间-频率域部分空间相干光的传输理论出发, 研究了被光阑衍射多色部分空间相干光远场的光谱异变和光谱开关. 研究表明, 与多色完全空间相干光的光谱异变仅由光阑衍射效应引起不同, 多色部分空间相干光的光谱异变和光谱开关与光阑衍射、空间相关性和源光谱谱宽有关. 作了详细的数值计算以说明多色部分空间相干光的光谱开关的特性. 多色完全空间相干光可作为空间相关度β=1的特例而包含在理论模型之中.     

接近式光刻衍射光场的快速计算机模拟

接近式光刻中一般采用柯勒照明系统,并采用蝇眼透镜形成多点光源均匀掩模面的光场分布.利用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加方法,对光刻胶表面的衍射光场进行了快速计算机模拟,并与霍普金斯理论计算结果进行了分析比较.结果表明采用基尔霍夫衍射理论及多点光源的衍射光场非相干叠加的模型不仅快速而且也可以比较准确地模拟接近式光刻的衍射光场分布.     

电子束光刻“自主可控”EDA软件HNU-EBL

为模拟和优化电子束光刻（Electron Beam Lithography,EBL）工艺过程,提高电子束光刻版图加工质量,依托湖南大学（Hunan University,HNU）开发了一套电子束光刻的“自主可控”国产电子设计自动化（Electronic Design Automation,EDA）软件HNU-EBL.该软件实现了以下主要功能：1）基于Monte Carlo方法计算电子束在光刻胶和衬底中的散射过程与运动轨迹;2）基于多高斯加指数函数模型计算拟合出电子束散射的点扩散函数;3）基于GDSII光刻版图文件矩阵化,进行邻近效应、雾效应等校正计算,优化电子束曝光剂量;4）基于卷积计算,计算出给定曝光剂量下的能量沉积密度,并计算出边缘放置误差等光刻加工质量关键指标.基于该软件,通过异或门（Exclusive OR,XOR）集成电路的光刻版图算例,计算在聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate,PMMA）光刻胶和硅衬底中10 kV电子束的光刻工艺过程.通过对比电子束邻近效应校正前后的显影版图,验证了该软件的有效性.在完全相同的计算硬件和算例条件下,与主流同类进口EDA软件进行了对比,证实了在同等精度下,本软件具有更高的计算效率.已建立http：//www.ebeam.com.cn网站,将HNU-EBL软件免费授权给EBL用户使用.     

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.     

小顶角平台硅中阶梯光栅光刻胶掩模制备工艺研究

为降低硅中阶梯光栅制作工艺中顶角平台对光栅衍射效率的影响,提出了“紫外曝光‐倒置热熔”结合法用于制备具有小占宽比的光刻胶掩模,对中阶梯光栅设计、硅基片准备以及光刻胶掩模制备等环节进行了研究。A FM 测试结果表明,可以制备占宽比为1∶5的光刻胶掩模,远远超出光栅理论设计中对顶角平台尺寸的要求。     

编码掩模红外成像系统的建模与指标分析

一种编码掩模红外成像系统的建模方法,模型由两个功能部分组成:编码掩模和理想透镜组成的成像部分以及实际透镜的非理想成像部分.其中,第一部分可表达为掩模按照掩模到镜头前平面的距离发生菲涅尔衍射的作用,第二部分可表达为平行光照射光瞳结构并按照同样的距离发生菲涅尔衍射后的聚焦结果.因此,编码掩模成像系统的点扩散函数PSF可以由编码掩模的衍射模式和实际透镜的PSF组成.根据编码掩模的评价函数以及系统PSF的估计,研究发现,基于Dammann光栅结构的编码掩模模式对于直接成像和图像恢复重建具有比较均衡的性能.实验结果表明,对于直接成像的编码掩模成像系统,其掩模应该具有较强的随机性,而对于图像重建系统需具有较多的周期性结构.     

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。     

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。     

基于数字微镜器件的激光光刻技术

数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)作为数字光处理技术(Digital Light Processing,DLP)的核心,可通过控制其反射微镜的偏转实现全数字化成像。基于DMD的数字光刻系统采用动态数字掩模的曝光方式,分辨率高、速度快、加工面积大,可用于制作复杂三维结构和表面浮雕结构。本文阐述了DMD的基本结构和工作原理,分析了其灰度调理机制和投影成像特性,介绍了基于DMD的数字光刻技术的两个重要研究方向:灰度光刻技术和微立体光刻技术,具体探讨了DMD在两种技术中的应用。     

用于成像系统的高矢高透镜阵列光刻技术(英文)

在移动掩模光刻技术的基础上,提出一种可用于成像系统的高矢高透镜阵列制备的二次光刻方法。二次光刻分别用于减小抗蚀剂表面粗糙度和借助移动掩模光刻制备高矢高透镜阵列。通过这种方法,制备了矢高254μm的透镜阵列。透镜矢高约为传统移动掩模光刻技术制备透镜阵列矢高的二倍。进而,制备的透镜阵列被用于集成成像系统,获得了高质量的三维图像。这一结果很好地证明了此种二次光刻方法可用于成像系统高矢高透镜阵列的制备,具有较好的应用前景。     

用体全息方法实现消象散阵列照明器及微透镜阵列的记录条件

阵列照明器及微透镜阵列均可以用体全息实现,该方法要求记录体全息时尽可能保持记录平面光强均匀,使被记录模板的信息主要由物波的位相分布携带．本文探讨和分析了模板尺寸、模板空间频率、象元大小及形状、人射光角度等对记录平面的位置及光强均匀性的影响．还给出在满足消象散记录条件的斜入射及圆形孔径模板情况下的计算机模拟结果．     

EUV光刻技术进展

极紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography),是以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源,EUV技术最明显的特点是曝光波长一下子降到13.5nm,它能够把光刻技术扩展到32nm以下的特征尺寸。本文介绍了EUV的光刻原理和EUV光源的选择,以及EUV对掩膜版和光刻胶的技术要求,以及EUV的发展趋势。     

聚合物阵列波导光栅波分复用器的研究

利用甲基丙稀酸甲酯-甲基丙稀酸缩水甘油酯共聚物制作聚合物光波导，对聚合物阵列波导光栅波分复用器的原理、版图设计及制作工艺进行了研究。设计了聚合物阵列波导光栅的版图，并利用厚胶掩模和铝掩模两种工艺完成了聚合物阵列波导光栅光波导的制作。实验结果证明，与厚胶掩模相比，铝掩模具有较好工艺重复性，同时也更能实现设计所要求的参数。     

范西特—泽尼克定理及其推广

指出部分相干光理论中范西特－泽尼克定理的适用范围，提出了一种适用于人民扩展准单色光干涉的公式，在部分相干光干涉中能得以很好的应用。     

车灯线光源设计的数值模拟

利用小平面镜逼近抛物面的方法研究车灯线光源的设计问题,通过在抛物面内内接小平面镜模拟抛物面反射光线的汇聚作用.统计能反射光线到指定点的小平面镜的个数,算出该点的光强.在满足测试光屏两指定点光强大小的条件下,求出使线光源总功率最小的灯丝长度,并对结果的合理性进行了分析.     

白光散斑的部分相干光理论及其应用

从相干光理论出发，讨论了白光的部分相干性，据此进行了条形刚性浅理基础下地基位移的白光散斑测量。     

亚微米级坡莫合金栅格研制

本文提出用激光干涉法制作亚微米级坡莫合金耦合栅格掩模,然后用FeCl_3溶液、等离子体两种刻蚀方法得到坡莫合金耦合栅格。文中对两种刻蚀方法进行了比较,讨论了得到高质量图形的工艺条件。     

用横向剪切干涉仪测量部分相干度

本文提出了用横向剪切干涉仪测量光的部分相干度的方法;用非相干光照明的圆孔作为实际光源,测量了不同剪切量的部分相干度,所得实验结果与理论计算一致。     

圆柱形光电探测器透镜聚光特性研究

运用透镜聚光原理,以光线追迹法建立平行光偏转角α与透镜焦距、光强分布的光学仿真模型,模拟仿真得到随偏转角α的变化焦平面聚焦光斑位置与光强分布图,进一步研究分析光焦斑位置大小变化、焦距长度和光强分布特性.结果表明:平行主光轴的入射光线经透镜后光斑区域集中、光强分布均匀,并且随α的增大,焦斑中心位置偏离主光轴越大,且焦斑区域的光强分布越不均匀.结论为光电探测器设计需要确定圆柱的高度和半径等参数提供了理论参考依据.