激光直写系统制作掩模和器件的工艺

激光直写系统是国际上９０年代制作集成电路光刻掩模版的新型专用设备。微细加工光学技术国家重点实验室从加拿大引进了国内第一台激光直写系统。利用这台系统，通过高精度激光束在光致抗蚀剂上扫描曝光，将设计图形直接转移到掩模或硅片上。激光直写系统的应用，可以分成一次曝光制作光刻掩模和多次套刻曝光制作器件两个方面。介绍使用激光直写系统制作光刻掩模和套刻器件的具体工艺，并给出利用激光直写工艺做出的一些掩模和器件的实例     

激光直写系统在ASIC器件制作中的应用

激光直写系统是制作光刻掩模和ASIC器件的新型专用设备。微细加工光学技术国家重点实验室引进了男内第一台激光直写系统，利用这台系统，通过高精度激光束在光致抗蚀剂上扫描曝光，能够把设计图形直接转移到掩模版或芯片上，本文介绍激光直写系统在ASIC器件制作中的应用和具体工艺。     

高精度微光学器件激光直写光刻系统研究

设计一套高精度激光直写光刻系统,它采用带17位增量式编码器的松下MINAS A系列交流伺服马达,同时还采用基于高精密滚珠丝杆和超精密线性滑轨导向的x-y运动平台,可以实现约30 nm的运动控制灵敏度。针对该系统开发一套基于ISA总线的三维运动控制卡。实验表明该激光直写光刻系统完全能够满足光刻精度的要求,并且具有控制简单、行程轨迹精确等特点,适用于许多微光学器件加工领域。     

采用DMD并行输入的激光干涉直写方法

基于HoloMaker-Ⅳ激光干涉直写系统的数字微反射镜(digital micro-mirror device, DMD)并行输入光刻方式,提出了根据图形特性的智能边界处理,实现了超高分辨率图像的高效激光直写干涉光刻.通过DMD输入图形与系统干涉控制参数相互匹配处理的方式对256色位图进行了图形格式转换,从而支持2D/3D,3D光变图像以及各种微图形文字的处理.为高效率制作高品质光变图像提供了新方法.实验表明:在2400DPI分辨率下,该方法比传统逐点光刻法的运行效率提高90倍.给出了高质量的实验结果.     

线光栅扫描实现衍射图形的矢量化直写

在双光束激光直写系统中，衍射光变图像的光刻是逐像素点进行的．本文提出在该系统中采用狭缝获得光栅线来进行衍射图形的直写，利用一种改进的矢量文件格式，使平台沿着垂直光栅线的方向运动，获得连续的多光点同时直写，直写后的衍射光栅线是连续的，系统的运行效率是逐点光刻的几十倍．编写了与DXF文件的接口直写控制程序，给出了实验结果．     

激光直写中光刻胶对激光能量的吸收模型

光刻胶对激光能量的吸收模型是激光直写中的重要模型,它是进行邻近效应计算机模拟进而实现邻近校正不可缺少的重要依据。分析了影响光刻胶吸收激光束能量的主要因素,提出了一种光刻胶对激光能量的吸收模型。实验表明,该模型能更精确地表示光刻胶吸收激光能量密度分布的实际情况,能为激光直写邻近校正及微光学元件等光刻过程的计算机模拟提供可靠的依据。     

液晶光学相控阵子阵列寻址电极的加工工艺

基于液晶光学相控阵(LCOPA)电极基板的子阵列连接方案,利用电子束直写和激光直写混合光刻技术,进行了通光区域电极条纹、外围电路和子阵列联络孔的微纳米加工工艺研究。结果表明利用激光直写技术,可以形成最小线宽0.5μm的液晶光学相控阵电极图案,曝光时长48 min,具备可制造性。利用富含导电颗粒的SX AR-PC5000/90.1涂层,可以有效解决电子束在绝缘玻璃基底上直写时由电荷积累所产生的电子束曝光场拼接偏移与火花放电等问题,保证了电子束直接曝光子阵列电极上下导电层之间的联络孔套刻精度。利用特定电子束直写对准标记,解决了绝缘体表面在混合光刻中套刻对位精度问题。     

线光栅扫描实现衍射图形的矢量化直写

在双光束激光直写系统中,衍射光变图像的光刻是逐像素点进行的.本文提出在该系统中采用狭缝获得光栅线来进行衍射图形的直写,利用一种改进的矢量文件格式,使平台沿着垂直光栅线的方向运动,获得连续的多光点同时直写,直写后的衍射光栅线是连续的,系统的运行效率是逐点光刻的几十倍.编写了与DXF文件的接口直写控制程序,给出了实验结果.     

CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术的研究

为了研究适合制作大面积波导的CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术,采用理论模拟和工艺研究的方法,通过建立激光加工模型,得到了激光扫描线的温度分布与加工参量的关系,提出了增加波导侧面陡直性的方法;通过对实验结果的分析,研究了加工参量对波导材料性能、波导结构和表面粗糙度的影响。结果表明,控制激光功率密度、直写速率和光阑位置可以控制波导的宽度、侧面陡直性和表面粗糙度。     

一种数字化的全息透镜制作方法

提出了一种采用并行激光直写技术的数字化全息透镜制作方法,先对离轴全息透镜进行理论模拟,得到条纹分布的数字图像,根据激光直写系统的光学参数,对生成的全息透镜模拟图像进行缩放处理,然后分块拼接曝光,实验得到了尺寸为3.1 mm×3.1 mm的正方形离轴全息透镜,最小条纹周期为1.1 μm,在532 nm激光照射下,透镜焦距为6.2 mm,最大空频处一级衍射光的衍射角为5.9°。本方法为制作全息透镜提供了一种有效地新方法。     

激光直写法制备条形光波导中的功率密度阈值

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)在Si基SiO2衬底上制备了SiO2-TiO2芯层薄膜,构成了以SiO2为下包层,空气为上包层的平面光波导。利用光纤激光器对平面波导的芯层进行直写,结合后续的化学腐蚀工艺得到了SiO2-TiO2条形光波导,并着重研究了激光直写波导过程中存在的功率密度阈值以及阈值随薄膜预热处理温度的变化关系。研究结果表明,激光直写SiO2-TiO2波导存在起始收缩阈值和烧蚀损伤阈值;随着薄膜热处理温度的提高,两个阈值同时增大,其中损伤阈值的增大趋势要大于收缩阈值;因而薄膜可承受的直写光斑直径变小,所得波导宽度显著减小。最后对直写制得条形光波导的导光性能作了测试分析,验证了波导的三维导光性。     

利用飞秒激光直写技术制备钙钛矿微盘激光器

利用溶液法制备的钙钛矿微/纳米晶虽然可以得到性能良好的微型激光器,但是其所需生长周期较长且缺乏重复性.为了解决这一问题,提出了利用飞秒激光直写技术制备高重复性钙钛矿微盘激光器的新方法.首先使用双源共蒸的方法在石英玻璃衬底上沉积FAPbI3钙钛矿薄膜,然后采用飞秒激光直写技术在FAPbI3钙钛矿薄膜上制备不同直径的微盘激...     

激光直写布线技术的现状与展望

本文归纳了激光直写布线技术的特点,重点综述了该技术在电子线路板的应用及在国内外发展的现状,并展望了激光直写技术的应用前景。     

利用激光直写技术在塑料基材上三维金属布线

激光直写技术广泛应用于半导体、PCB等电子制造和电子封装行业[1～3]。文章介绍了利用激光直写技术在立体塑料表面烧蚀出线路图形,然后采用全加成技术金属布线的方法和原理,同时对立体塑料基材表面激光烧蚀区分别进行扫描电子显微镜(SEM)和电子散射能谱(EDS)分析,从后续镀上线路层的剥离强度和可靠性分析数据来看,这种新型的立体塑料基材以其独有的设计和制作优点将会在很多方面取代PCB而发挥更大的作用。     

激光诱导醋酸铜乙醇溶液反应直写金属铜线

用ＣＯ２激光辐照诱导醋酸铜乙醇溶液反应，在石英衬底上激光直写得到金属铜线，研究了不同的写线速度对激光直写的效果，得到一个最佳的写线速度，该写线速度随激光强度的增大而提高。     

玻璃基板上激光微细熔覆直写电阻技术的研究

介绍了玻璃基板上激光微细熔覆柔性直写电阻的基本原理及其工艺．系统地研究了各工艺参数的变化对电阻阻值的影响规律。通过热作用、激光与物质的相互作用原理理论分析了电阻膜的形成以及组织、结构、性能间的关系．确立了制备电阻的最佳工艺参数和获得高精度、小误差电阻阻值测试的最佳方法。结果表明．采用该技术可以在无掩膜下通过调节电阻的形状、大小、体积以及激光加工参数．一步完成所需高精度、高质量、高性能电阻元件的制备和修复．不需要电阻的微调，工艺简单、灵活、速度快、成本低．具有广阔的应用前景。     

二元光学器件激光直写技术的研究进展

二元光学器件的激光直写技术可克服传统的半导体工艺(掩模套刻法或多次沉积薄膜法)所带来的加工环节多、对准精度难以控制、周期长、成本高等问题,可进一步提高二元光学器件的制作精度和衍射效率.分析了二元光学器件激光直写的基本原理,对已有的各种激光直写方法和最新研究成果进行了综述,并展望了其发展趋势.     

Fabrication and Spatially Resolved Functionalization of 3D Microstructures via Multiphoton‐Induced Diels–Alder Chemistry

Three‐dimensional microstructures are fabricated utilizing direct laser writing combined with a non‐radical step polymerization based on multiphoton‐induced Diels–Alder chemistry of o‐quinodimethanes and maleimides. Woodpile photonic crystals with a total of five axial periods and a rod spacing of down to 500 nm are fabricated. The structures are characterized via scanning electron microscopy and focused ion beam milling. In addition, corresponding photonic stop bands are investigated via light microscopy as well as transmission and reflection spectroscopy. The Diels–Alder based network formation during direct laser writing is verified via infrared spectroscopy. Spatially resolved surface patterning of covalently bonded functional molecules on fabricated structures is demonstrated by employing the direct laser writing setup and a bromine containing maleimide. The successful surface modification is verified via time‐of‐flight secondary ion mass spectrometry.