灰度掩模制作统掩模图形的生成及工艺研究

灰度掩模法是目前正在积极探索的一种二元光学器件制作方法.从基于空间光调制器的灰度掩模制作方法出发,就"掩模图形的生成"和"工艺"这两个难点问题进行了深入的研究,并具体地制作了几种常用的二元光学器件的灰度掩模,为该方法进一步投入实用提供了一条较好的思路.     

灰度掩模制作系统掩模图形的生成及工艺研究

灰度掩模法是目前正在积极探索的一种二元光学器件制作方法。从基于空间光调制器的灰度掩模制作方法出发,就“掩模图形的生成”和“工艺”这两个难点问题进行了深入的研究,并具体地制作了几种常用的二元光学器件的灰度掩模,为该方法进一步投入实用提供了一条较好的思路。     

多任意形状感兴趣区域块覆盖灰度掩模方法

在JPEG2000图像中,采用灰度掩模方法对多个任意形状感兴趣区域进行标识时,由于其要求掩模的行数和列数和原图像相同,使得掩模的数据量非常庞大.为减小掩模的数据量,提出了一种块覆盖灰度掩模方法.该方法在研究灰度掩模的基础上,采用由多个像素点组成的分块灰度掩模来代替原单个像素点组成的灰度掩模,以对多个任意形状感兴趣区域进行标识.在对标识要求精度不太高的情况下,可极大地减小掩模的数据量.针对掩模扩张带给掩模数据量影响的问题,利用一个实例进行了数学计算,计算表明,当感兴趣区域面积足够大时,掩模扩张不会对掩模的数据量带来太大影响.     

一种基于卷积核用于光刻模拟的计算稀疏空间点光强的方法

光学邻近校正(OPC)系统要求一种精确、快速的方法来预测掩模图形转移到硅圆片的成像结果.基于Gabor的"降解为主波"方法,一个部分相干成像系统可以用相干成像系统的叠加来近似,并用高斯过滤器来模拟光刻胶横向扩散和一些掩模工艺效应,由此提出了一种基于卷积核的精确、快速地用于光刻模拟的稀疏空间点光强计算方法.这种模型的简单性从本质上给计算和分析带来了好处.仿真结果说明这种方法是有效的.     

一种基于卷积核用于光刻模拟的计算稀疏空间点光强的方法

光学邻近校正 (OPC)系统要求一种精确、快速的方法来预测掩模图形转移到硅圆片的成像结果 .基于 Gabor的“降解为主波”方法 ,一个部分相干成像系统可以用相干成像系统的叠加来近似 ,并用高斯过滤器来模拟光刻胶横向扩散和一些掩模工艺效应 ,由此提出了一种基于卷积核的精确、快速地用于光刻模拟的稀疏空间点光强计算方法 .这种模型的简单性从本质上给计算和分析带来了好处 .仿真结果说明这种方法是有效的     

基于空间光调制器的灰度掩模制作系统

提出了基于空间光调制器的灰度掩模制作新方法。分析了该方法的基本原理，构造了相应的实验系统。同时制作了闪耀光栅、菲涅耳透镜以及Dammann光栅等二元光学器件的灰度掩模。该方法采用逐个图形曝光的方式使其具有内在的并行特性，可大大提高灰度掩模的制作速度和精度，并降低生产成本。     

掩模制作中的邻近效应

计算模拟了激光束和电子束直写加工的掩模畸变,并分别用理想掩模和有畸变的掩模进行投影光学光刻过程的模拟和比较,讨论了光学邻近效应校正掩模在加工过程中所产生的畸变对传递到最终基片上的图形的影响。模拟分析指出,掩模加工中的邻近畸变应在设计光学邻近校正掩模时予以注意,即在掩模设计时,应把掩模加工中的邻近效应和光刻图形传递过程的邻近效应进行总体考虑,以便设计出最优化的掩模,获得最好的邻近效应校正效果。     

液晶光学相控阵相位调制特性测量

为了测试设计波长为1550 nm的液晶光学相控阵在633 nm波段的相位调制特性,采用泰曼格林干涉法和偏振光干涉法相结合的方法来进行测量。实验结果表明,液晶光学相控阵的相位延迟随灰度近似呈线性分布,在0~255的灰度范围内针对633 nm激光的实际相位调制在0~3.76π之间,在135~255的灰度范围内线性度良好,可以作为液晶的工作区域。由于液晶相位控制的准确性和精度是通过加载相应的灰度来实现的,因此测量相位延迟和灰度对应关系的研究对于液晶光学相控阵用于高精度光束偏转和跟踪有着重要价值。     

数字掩模技术

数字掩模技术的核心器件是数字微镜芯片,它具有较高的分辨率和灰度等级等优点。利用计算机辅助设计绘制的掩模图形经IO口输入到数字微镜芯片中的SRAM,从而控制无数多个微小镜片的翻转,实现掩模图形的数字化输出。结合高倍精缩投影系统,可快速实现图形转印。为进一步说明该技术的可行性,进行了实验验证。由于实验条件的限制,文中仅实现了2.2μm最小线宽的制作。利用该技术成功制作了5×5达曼光栅、8台阶闪耀光栅和菲涅尔透镜。     

基于分数阶微分与独立分量算法的红外图像边缘提取

探讨了基于分数阶微分增强和独立分量分析在红外图像边缘提取上的应用.首先,从数字图像分数阶微掩模及其运算规则出发对红外图像进行增强.然后,基于信息最大化算法对自然图像进行迭代训练,得到ICA所需的基函数.最后,运用独立分量算法对增强后的红外图像进行边缘提取.实验结果表明,分数阶微分在增强红外图像灰度变化不大的平滑区域中的边缘特征效果明显,而ICA算法做边缘提取即使在有噪声的情况下也能较好地提取红外图像的边缘特征.     

地面激光扫描仪的灰度优先距离检校模型

针对加乘常数改正和灰度改正的优先顺序,提出了灰度优先的距离检校模型。首先分析了脉冲式测距的主要误差源;然后验证了加乘常数和距离改正表的存在性,以及灰度对加乘常数的影响,接着验证了不同距离处距离改正表的一致性;最后提出了灰度优先的距离检校模型。为了得到不同灰阶的数据,利用地面激光扫描仪对不同灰阶靶标板进行二维扫描,并用不同距离的数据,比较了不同距离检校模型的精度,实验结果表明,灰度优先检校模型的精度高于常数优先检校模型的精度,距离精度提高到5 mm。同时,灰度优先检校模型的结果不受灰度影响,具有普适性。     

非线性灰度变换算法在红外测温系统中的应用

在红外测温系统中,针对传统线性灰度变换带来的测温误差,提出一种非线性灰度变换方法。该方法以探测单元非线性响应模型为基础,建立了非线性响应输出灰度值与温度值的计算公式,以解决输出动态范围小,线性灰度变换带来的测温误差大的缺点。理论分析表明:非线性灰度变换算法能够有效提高红外成像系统的测温精确度,在实际工程中具有较大的应用价值。     

基于灰度权重模型的激光条纹中心提取算法

为了在多噪声环境中精确提取激光条纹中心, 采用改进的灰度权重模型, 提取激光条纹的亚像素中心。通过均值阈值法以及改进的灰度权重模型对3维激光成像系统采集的图像进行了处理, 并与传统的算法进行对比。结果表明, 该算法能够较为完整地提取激光条纹区域, 并且其平均拟合相关系数为0.9809(最接近1), 平均列坐标最大差值为0.4518pixel(最接近0), 平均变异系数为0.0062(最接近0), 相对其它方法具有更优的结果, 能够抑制多噪声环境对于激光条纹提取的影响, 精确提取激光条纹的亚像素中心, 具有较好的鲁棒性。该算法为精确提取激光条纹的中心提供了参考。     

应用于AMOLED源极驱动的高精度DAC设计

针对OLED显示面板更高分辨率、更高精度的需求,本文提出了一种应用于高分辨率AMOLED源极驱动的高精度10bit DAC结构。设计的DAC由6bit的GAMMA校正电阻串DAC及4bit的基于尾电流源插值的输出缓冲器级联构成,达到高精度的同时占用较小的芯片面积。为进一步提高AMOLED驱动的灰阶电压精度,增加了一个DAC斜率可编程单元对线性DAC输出曲线进行进一步调节,以更好地拟合AMOLED显示屏所需的灰阶-电压曲线,此外,输出缓冲器采用尾电流源插值的方法来实现高精度的第二级DAC。在UMC 80nm CMOS工艺下,仿真结果表明设计的DAC的最大INL和DNL分别为0.47LSB、0.24LSB。在10kΩ电阻及30pF电容负载下,DAC电压从最低灰阶到最高灰阶的建立时间为3.38μs。驱动电路可以快速、精确地将图像数据转换为建立在像素电路上的电压,满足分辨率为1080×2 160驱动芯片的应用需求。     

一种改进的LED显示屏灰度等级测试方法

在当今以数字化为主要特征的LED显示领域，显示灰度控制技术日臻成熟，沿用的亮度和灰度等级鉴别方法已经相对落后，随着HDTV技术的发展，原灰度等级的定义急需完善。本文从灰度等级和亮度等级定义出发，说明其改进的必要，同时指出目前所提到的灰度等级实际上是数字显示领域的灰度等级分辨率概念，而灰度实际上为有效灰度（8bit数据）。同时论述了新的测试方法，介绍了有效灰度及显示特性的拟合评估方法。     

Method Investigation for Fabricating Micro-Optical Elements by Use of Half Tone Masks

Several approaches to fabricate micro optical elements by use of half tone masks are studied and compared.It is shown that haft tone masks employed in filtering image systems can obtain gray patterns with considerably high precision,but it is hard to operate from the viewpoint of operation.The method using contacting lithography technology or laser ablation can be easily operated with the cost of reducing fabrication precision and the trouble of choosing appropriate materials.For all of these methods,the coding of half tone masks with corrections for the nonlinear characteristics of coding,imaging and photoresist is recommended.     

基于柱面微透镜阵列的激光匀化系统设计及实验研究

为了获得平顶分布的长度连续可调的线光斑,设计了一种基于柱面微透镜阵列的光束整形系统,该系统采用两个相同的柱面微透镜阵列串联在一起,通过傅里叶透镜的聚焦作用在像平面上形成均匀的线光斑。基于矩阵光学理论,建立了成像光线矩阵,分析了影响光斑长度相关因素;基于傅里叶光学,进一步建立了光场数学模型,通过数值分析方法,模拟了光强分布特性。搭建了实验系统,获得了平顶分布的均匀线光斑,光斑长度在2~34 mm范围内连续可调,这种长度连续可调的线光斑在激光应用领域具有重要的应用价值,可以更好地满足实际生产需求。