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激光直写光刻技术研究

激光直写是衍射光学元件的一种先进制作技术,国内激光直写制作技术的水平远没有达到实际应用的要求。本文开展了直角坐标和极坐标激光直写光刻理论与工艺研究,激光直写制作的衍射光学元件已得到了实际应用,为进一步发展激光直写光刻技术奠定理论与实验基础。本文完善了激光直写光刻理论,分析了直写曝光中胶层内光场的分布,探讨了最佳曝光量的选择方案,利用ZEMAX软件进行光线追迹的结果和理论模拟十分相近,实验结果验证了理论模型的正确性,该理论模型对激光直写光刻技术研究具有重要指导意义。本文完成了直角坐标激光直写光刻技术研究,开展了离焦激光直写光刻的工艺研究,制作了光栅和网格分划板,线宽误差控制在10%以内。首次使用激光直写光刻方法制作了200mm×200mm金属网栅结构,制作精度很高,金属网栅的光电性能指标接近于理论设计值。本文在极坐标激光直写光刻技术研究中,解决了极坐标特有的关键技术,制作了同心环分划板,定位精度和线宽达到了设计要求。开展了球面激光  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

小型激光直写系统的设计与实现

光刻技术是目前平面半导体器件加工制造中的重要技术之一。相比于传统掩膜光刻,激光直写技术拥有无需掩膜,加工灵活,对基底表面平整度要求较低的优势。目前,激光直写技术主要应用于集成电路制造,材料表面处理与刻蚀,衍射光学元件加工,微纳原型器件制作等领域。除了提高激光直写空间分辨率与效率、丰富其功能并拓展其应用领域外,小型化也是激光直写技术发展的重要方向之一。现有的商业化大尺度激光直写仪器虽然较为成熟,但价格昂贵,软硬件相对固化,难以根据用户需求进行快速的升级。与之对应的小型桌面式激光直写系统,占地面积小,价格相对低廉,特别适合于微米尺度的电子与光电子单元原型器件的制作,材料的表面处理,以及微流控芯片加工等中小尺度器件的实验室制备。基于此目的,本文研究制作了一套基于笼式系统的小型紫外激光直写系统,系统具有易于组装调试、灵活多用等优势。论文主要包括:首先,论文从光刻技术的研究背景出发,进而简要介绍了激光直写技术的基本原理、优势与发展历程,在...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

基于激光直写的TMDC-FET研究

随互联网、物联网、可移动智能终端的发展,其核心部分集成电路(IC),也取得了迅速的发展。从1960年第一个实用的集成电路开始发展到今天的超大规模集成电路,其晶体管的特征尺寸已经进入14 nm以下。然而随晶体管尺度的下降,其工艺难度随之增加。随着对二维材料研究的深入,由于其只有一个原子或分子层,通过其层间形成的晶体管对特征尺寸下降到1 nm尺度带来了理论上的可行性。本文基于二维过渡金属硫化物(2D-TMDC)中的WS2采用激光直写的方式在WS2单晶上制作了电极并研究了WS2的晶体管性能。主要内容如下:(1)为解决WS2晶体管在制作过程中电极图形的制作问题,本文搭建一套激光直写系统。本文中搭建的激光直写系统主要包括两个部分,一部分为激光直写系统的硬件部分,包括光路的设计、位移台、光开关等相关硬件;另一部分为激光直写软件程序的设计,该部分主要是将设计图形将转化为平台运动与光的开关,进而在光刻胶上刻写出设计图形。(2)在激光直写系统搭建...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

曲面激光直写系统与关键技术研究

在曲面上进行微光刻是当前制作微器件的发展方向之一,曲面激光直写则是曲面微器件,特别是微光学器件制作的一个重要发展方向。相比平面激光直写,曲面激光直写由于曲面基片可变倾斜角的引入,使得在其上的光刻曝光困难许多。目前,和曲面激光直写相关的技术、工艺、设备尚处于起步阶段。本论文搭建了一套新型的曲面激光直写系统。.该系统通过创新的光刻头恒姿态结构,实现曲面基片上光焦点的检测、控制与曝光。此外,论文对基于曲面的光刻理论、基于曲面的焦点检测,和基于曲面的焦点控制分别进行了研究。论文对曲面基片上光刻胶胶层内光场的传输、曝光,以及工艺参数在曲面基片情况下对微结构线条的影响等内容进行了研究。论文首先建立了曲面基片上光刻胶胶层内光场传输与分布模型,之后分析了曲面各种不同的扫描曝光方式,并建立了曲面下的Dill曝光模型,以及不同扫描曝光方式下光刻胶胶层内的曝光模型。在此基础上,论文分别建立了曲面不同扫描曝光方式下的线宽模型,并分析了不同扫描曝光方式下...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国计量学院
中国计量学院

太赫兹波超材料激光诱导化学镀制备技术研究

超材料是由亚波长结构单元周期性排列组合成的人工复合材料。通过改变共振单元的结构形状或尺寸可以灵活地改变材料对电磁波的响应,实现如吸波器、滤波器、传感器和偏振器等各种功能器件。随着微加工技术的蓬勃发展,使太赫兹波段的超材料成为可能。太赫兹波超材料的制作通常采用传统光刻的方法,但是该方法流程复杂,而激光诱导化学镀作为一种新型加工工艺以其简便、灵活和低成本的优点逐渐受到研究者的青睐。本文主要研究了太赫兹波超材料的制备技术激光诱导化学镀。实现了双层金属结构的超材料制作,并分别制备了单层类电磁诱导透明谐振器和双层金属线栅偏振器。经太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)测试证明该方法简便有效。本文主要研究工作如下:(1)研究了一种太赫兹波超材料的制备技术—激光诱导化学镀。首先利用激光曝光在涂覆有Ag NO3胶体的聚合物材料表面图形化沉积金属银,然后进行化学镀实现铜镀层的沉积。主要工作包括表面处理、激光直写和化学镀铜等工艺研究,重点介绍了激光直...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

极坐标激光直写若干控制关键技术理论研究

衍射光学元件是航天、航空、国防和通信等领域的关键器件之一,随着科学技术的进步,对衍射光学元件的功能和加工精度提出了越来越高的要求,特别是对具有微细结构衍射元件的需求日益迫切。激光直写技术由于无需掩模、加工精度高等优点成为目前衍射光学元件加工的关键技术之一,其中极坐标激光直写是加工圆对称衍射光学元件的主要手段,但该技术存在接头闭合质量低、线宽稳定性差以及加工线条中心的径向漂移等问题,制约了圆对称衍射光学元件加工精度的提高。课题“极坐标激光直写若干控制关键技术研究”的目的是在现有极坐标激光直写技术的基础上,探讨研究一种提高线条制作质量的控制技术,着重通过径向位置补偿消除径向漂移原理误差,通过增加对接区域有效过渡长度减小定位误差对接头质量的影响,通过弱化曝光量误差和曝光阈值误差对线条宽度的影响提高制作线条的稳定性。本课题的研究为解决目前极坐标激光直写过程中的线条对接质量和线宽稳定性提供了一种有效的技术途径,为提高衍射元件的性能、拓宽其...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>