激光干涉光刻技术的分析

在微细加工和集成电路（IC）制造当中,光学光刻技术是毋庸置疑的主流技术。现在的IC集成度越来越高,这就对光刻分辨力有了更好的要求。但光刻物镜数值孔径（N A）和曝光波长（λ）在一定程度上限制光学光刻的分辨极限。作为一项新兴光刻技术的激光干涉光刻,不仅设备价格较低、结构简单,而且工作效率高、分辨率高、大视场曝光、无畸变、焦长深等许多独特之处,分辨极限更是达到了λ/4的水平,在微细加工、大屏幕显示器、微电子和光电子器件、亚波长光栅、光子晶体和纳米图形制造等相关领域有很好的应用,极大拓展了这些领域在未来的进步空间。     

无掩模激光干涉光刻技术研究

介绍了一种不用掩模的光刻技术———激光干涉光刻技术的基本原理,给出了干涉光刻技术的主要特点及一些可能的应用,并对实验系统和初步实验结果进行了分析。研究表明,激光干涉光刻具有大视场和分辨率高和视场宽等优点。     

激光分子束外延制备氧化物薄膜研究

激光分子束外延（LaserMBE）集PLD方法的制膜特点和传统MBE的超高真空精确控制原子尺度外延生长的原位实时监控为一体，不仅可以生长通常的半导体超晶格材料，尤其适于制备多元素、高熔点、复杂层次结构，如超导体、光学晶体、铁电体、田电体、铁磁体以及有机高分子等薄膜，同时还能进行其相应的激光与物质相互作用和成膜过程的物理、化学等方面的基础研究．激光分子束外延是近几年才出现，具有重要学术意义和广泛的应用前景，现正在发展和完善的一种高精密新型制膜技术．经过两年多的多方合作与共同努力，由物理所牵头与沈阳科仪研制中…     

用激光干涉法实时监控同轴磁控溅射ZnO薄膜的厚度

本文介绍了一种在我所生产的TCJ-300型同轴磁控溅射设备上采用激光实时监控ZnO薄膜厚度的方法.实验结果表明,该方法与其它膜厚监控方法相比较具有多种优点:它可以在溅射过程中实时显示薄膜的厚度、均匀性和溅射速率等;本实验装置简单;操作方便;其监控精度优于1.5%.     

采用梯形棱镜波前分割的激光干涉光刻技术

光学光刻技术在微细加工和集成电路(IC)制造中一直是主流技术。随着IC集成度的提高,要求越来越高的光刻分辨力,但光学光刻的分辨极限受光刻物镜数值孔径(NA)和曝光波长(λ)的限制。激光干涉光刻技术具有高分辨、大视场、无畸变、长焦深等特点,其分辨极限为λ/4,在微细加工、大屏幕显示器、微电子和光电子器件、亚波长光栅、光子晶体和纳米图形制造等领域有广阔的应用前景。阐述了激光干涉光刻技术的基本原理。提出了一种采用梯形棱镜作为波前分割元件的激光干涉光刻方法。建立了相应的曝光系统,该系统可用于双光束、三光束、四光束和五光束等多光束和多曝光干涉光刻。给出了具有点尺寸约220nm的周期图形阵列的实验结果。     

利用楔形薄膜干涉测定液体的折射率

介绍一种利用上下分界面反射率不同的楔形薄膜干涉测量液体折射率的方法,并进行了实际测量,且分析了产生误差的原因。该方法具有待测量少、简便易行、精度高等优点。     

无掩模表面等离子激元干涉光刻

采用表面等离子激元近场增强技术可改善纳米干涉光刻成像质量,有效实现微纳米结构快速、高效、低成本制作,在传统微细加工技术较难发挥作用的一些纳米光子器件加工领域有很好应用前景.     

飞秒激光制备CdS薄膜滤波器的研究

采用脉冲飞秒激光沉积方法,在石英衬底上制备了CdS薄膜滤波器.研究显示衬底温度在100～600℃范围内变化对CdS薄膜衬底的结构及光学特性有重要影响,在450℃的衬底温度下所生长的CdS薄膜具有较好的结构质量,该薄膜在500nm附近具有较陡的吸收带边及良好的光学滤波性能.     

旋磁基片DC-10GHz微波功率电阻器设计制作

基于旋磁基片设计并通过光刻工艺制作DC-10 GHz微波电阻器。通过HFSS仿真设计制作DC-10 GHz电阻器,采用磁控反应溅射制作TaN薄膜,电压驻波比VSWR均小于1.25。旋磁基片微波电阻器相对于应用广泛的氧化铝基片微波电阻器,可直接集成于同样以旋磁为基片的结环行器中,从而能制作出更加小型化的微波隔离器,有效减小器件体积,符合现代通信产品小型化、集成化的发展要求。     

压电单晶薄膜衬底光刻工艺研究

单晶薄膜声表面波(SAW)滤波器因其低损耗,低频率温度系数及大带宽而成为高性能SAW滤波器未来发展的方向。针对单晶薄膜衬底反射带来的换能器指条锯齿和均匀性恶化的问题,该文采用了有机抗反射膜工艺,通过控制抗反射膜的膜厚将衬底的相对反射率由15.84%降低至1.08%,制作出整齐无毛刺的叉指换能器指条,并将SAW谐振器的伯德Q(BodeQ)值由1 400提升到1 950。     

Sacrificial film-assisted nanoimprint lithography

We have demonstrated a nanopattterning technique that combines the use of sacrificial film and nanoimprint lithography. The sacrificial film serves as a ‘transient substrate’ during the nanoimprinting steps. The use of a sacrificial film improves the patterning yield significantly because the de-molding is achieved by etching off the sacrificial film, instead of a mechanical de-molding as in conventional nanoimprint lithography. This patterning technique is an easy method to build up multilayer structure from a single type of polymer. The method is also highly versatile; both substrate supported and freestanding nanostructures can be easily achieved by this technique.     

PECVD法制备类金刚石薄膜结构和表面形貌分析

以CH4为碳源,Ar气为载气,采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在硅(100)衬底上制备了类金刚石(DLC)薄膜。利用拉曼(Raman)光谱仪与原子力显微镜(AFM)对其结构与表面形貌进行了表征。结果表明:所制备的DLC薄膜是含sp3和sp2混合键的非晶态碳膜,其表面均匀、光滑、致密;且随着射频功率的提高,薄膜的平均晶粒直径由8.0nm降为4.2nm,粗糙度由2.2nm减为0.9nm。     

薄膜应力测量方法研究

总结了薄膜应力的一些测量方法。将经常使用的方法归纳为激光宏观变形分析法和X射线分析法。介绍了利用测量基片弯曲曲率的激光宏观变形分析法(包括激光干涉法和激光束偏转法)和品格变形的X射线衍射法等测量薄膜应力的理论依据及其测量原理,计算了各种测量方法的测量精度,X射线分析法的精度最高,其次是激光干涉法,而激光束偏转法的精度最低,分析了激光分析法和X射线分析法的优缺点。     

高数值孔径光刻中衬底反射率的控制

高数值孔径（NA）光刻中,需要控制衬底反射率以减小薄膜干涉对光刻性能的影响。采用薄膜光学方法研究了高NA光刻中底层抗反膜（BARC）对衬底反射率的控制。针对硅基底对单层和双层BARC进行优化以探索满足高NA光刻要求的BARC材料光学参数容限。结果表明,当NA超过0.8时,单层BARC无法控制衬底反射率而有必要采用双层BARC。横电（TE）比横磁（TM）偏振光的衬底反射率更难以控制。NA越大,单层BARC折射系数的优化值越大。双层BARC中的顶层膜应采用低吸收率材料而底层膜应采用高吸收率材料。本研究可为高NA光刻中的BARC材料研制及衬底反射率控制提供理论依据。     

掺铝ZnO透明导电薄膜的制备及光电性能研究

采用RF磁控溅射法制备了掺铝ZnO(AZO)透明导电薄膜,用X射线衍射仪、分光光度计和四探针仪等,研究了沉积温度对薄膜晶体结构和光电性能的影响。结果表明,AZO薄膜为六方纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)择优取向。沉积温度对薄膜的择优取向程度、晶粒尺寸、透射率和导电性能等具有明显的影响。当沉积温度为400℃时,AZO薄膜最大晶粒尺寸为37.21nm、可见光范围平均透射率为85.5%、优良指数为1.30×10-2?-1。     

纳米锗颗粒镶嵌复合薄膜的显微结构研究

用离子束浅射技术成功地制备了Ｇｅ－ＳｉＯ２纳米颗粒镶嵌复合薄膜。采用透射电子显微镜研究了不同热处理条件下获得的薄膜样品的显微组织结构，并用Ｘ射线光电子能谱技术分析了薄膜样品的成分。研究结果表明，镶嵌纳米锗颗粒为ｆｃｃ结构、其点阵参数随着锗颗粒度的不同而有一个变化范围。     

现代介质薄膜

介质薄膜是一类重要的电子薄膜。现代常用的介质薄膜种类很多，按其成分可分为无机薄膜、有机薄膜和复合薄膜三类。同一种介质薄膜当制造工艺略有不同时，就会出现性能差别较大的结果，且随着膜厚的减小，这种现象表现得越来越明显。现在介质薄膜的进展可归纳为：（１）成膜技术的提高，其工艺特点是精细、程控和准确；（２）薄膜下限厚度的减小，如陶瓷薄膜已降到１μｍ，大量生产的高分子聚合物薄膜已降至１００ｎｍ；（３）涌现出了不少新型介质薄膜。从８０年代以来兴起了对纳米级介质薄膜的研究热潮