浸没式光刻系统中光束传输系统的设计

为实现浸没式光刻照明系统掩模面上高均匀照明性和不同照明模式,对照明系统中的光束传输系统进行了研究。浸没式光刻照明系统中的激光光束传输系统是光刻机中的重要组成部分,直接影响光刻机性能。针对浸没式光刻照明系统特点,提出了采用球面镜和柱面镜组合的光学结构,进行了激光准直扩束系统的光学设计与仿真分析。此外,对设计的准直扩束系统进行了公差分析,以保证在加工和装调完成后光束的发散角和口径均满足设计要求。最后,在系统完成的基础上对不同位置处的光斑尺寸进行测量。设计结果表明,系统能够满足光束在5~20 m传输光路范围内,不需要进行透镜间隔的调节,实现光斑大小和发散角满足设计要求,保证目标光束口径在(28.5±0.5)mm范围内,X方向发散角为1.2 mrad,Y方向发散角为1.84 mrad。通过分析发现,设计结果能够很好地满足指标的精度要求,具有重要的应用价值和实用意义。     

标准硅球直径精密测量中光束对准误差分析

单晶硅球直径的准确测量是阿伏加德罗常数测量中一项重要内容,并决定着最终的测量不确定度。针对高精度硅球直径测量系统双光路的特点,在不考虑图像圆心提取误差的情况下,运用几何关系推导,分别就平行光束垂直于标准板和以一定角度斜入射标准板条件下引入的测量误差进行了研究,分析了直径测量误差随光束对准误差的变化。结果表明在保证一定的光束对准精度条件下,其对测量系统最终的精度影响是可以忽略的。     

准分子激光光束均匀技术

由于放电结构及谐振腔的限制,准分子激光光斑呈现不均的分布。介绍了各种均匀器的工作原理,从衡量光束均匀性的各项指标出发,评述分析了各种均匀方法的优缺点及适用范围。     

高功率光束吸收器的设计

为了实现4%取样后对剩余激光高达109 倍的吸收,给出一种光束吸收器的设计方法,推导了光束从进入吸收器到离开吸收器全过程中所对应的各种角度关系,包括入射光线与吸收器交点的夹角、光线从入射变为出射的翻转临界角、出射光线与吸收器交点的夹角、光线离开吸收器临界角等角度关系。进而计算出光线在与吸收器的每一个交点处的取样率,得到光束从进入吸收器到离开吸收器全过程的衰减倍率。以此设计一种光束吸收器并在软件中进行光线追迹分析,结果表明该吸收器的吸收倍率高达1011,满足激光吸收倍率要求并且和理论计算结果吻合;据此理论设计的实物吸收器也在激光系统中得到良好应用,得到调制度M1.2 和对比度C0.07 的近场图像,说明该设计方法是合理的。     

在光纤末端基于贝塞尔光束的自由空间涡旋光发生器

设计了一种基于贝塞尔光束衍射的自由空间涡旋光发生器。贝塞尔光束在单模通 过一个螺旋相位盘在光纤末端传输的方法,然后逐渐演变为涡旋光束,并可在采用自由空间 中进行调制。利用时域 有限差分(FDTD)软件对发生器的工作波长范围、极化灵敏度和加工容差等特性进行了分析 。对比不同拓扑数值的 涡旋光束在自由空间中传播100 μm的结果,表明本文提出的光纤涡 旋光发生器具有在光纤中自然获得的贝塞尔光 束的非衍射特性,能够产生特定的贝塞尔光束,在高分辨率成像、粒子捕获和操纵等方面具 有潜在的应用前景。     

用激光直写制作光束整形元件的实验研究

利用迭代傅里叶算法优化得到了特定衍射图样的位相结构，分析讨论了采用单光束激光直写系统进行逐点光刻制作2个台阶二元光学元件位相掩模的基本原理，并给出了实验结果和实验误差分析，从而为发展一种制作周期短、成本低，且无对准误差的二元光学元件的制作方法提供了一种可能．     

原子纳米光刻中双层光学掩膜的实现方法研究

利用原子光刻的方法制备纳米结构的光栅已经成为了一种较为成熟的工艺。通过原子与激光驻波场的相互作用,利用原子自生在势能场中的偶极力对原子的密度进行调制,从而得到所需要的光栅结构。利用此种工艺所制备的光栅相对于传统工艺来说具有精度高,光栅常数直接溯源于原子能级。希望能够通过对激光的改良来提升原子沉积结果。通过双层驻波场来提高原子沉积质量已经被多次提到。实验中利用几何光学的方法实现了所需要的新型激光驻波场。并对其汇聚,相干等特性进行了研究,取得了较为满意的结果。为利用双层驻波场来沉积原子打下了基础。     

利用二元光学技术进行激光光束耦合叠加的新方法

本文提出用以实现激光光束耦合叠加的新方法。采用模拟退火算法进行的一维数值模拟结果表明,在衍射光学元件位相16阶量化的情况下,可以实现效率为98．6％,误差小于9．8e-4。另外进行的误差分析表明,在衍射光学元制作过程中最大蚀刻误差小于10％的情况下,可以很好地实现激光束的耦合叠加。     

基于微透镜阵列的光束积分系统的性能分析

为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,相比非成像型还降低了对半导体激光器(LD)光束准直的要求,并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变,拓展了系统应用范围。经实验测试,在照明范围内LD阵列光束经成像型积分系统后光斑不均匀性小于10%。     

DY2001A型电子束曝光机软件系统设计

DY2001A型电子束曝光机是作为实用化的小型曝光系统而研制的。从设计角度详细阐述了DY2001A型电子束曝光机软件系统的构成，包括数据转换、对准校正套刻、硬件系统控制、曝光控制及数据建立和管理。     

成像干涉光刻技术与离轴照明光刻技术的对比分析

作为分辨率增强技术(RET)之一，离轴照明技术（OAI）通过调整照明方式，不但能提高分辨率还能很好地改善焦深．成像干涉光刻技术(IIL)利用多次曝光分别记录物体空间频率的不同部分，极大地提高了成像质量，其中大角度倾斜照明是对OAI的扩展．从成像原理和频域范围的角度对IIL和OAI进行了理论研究、计算模拟和对比分析．结果表明，在同样条件下，IIL相对于OAI可更好地分辨细微特征．     

电子束曝光机自动套准系统的研究

本文描述了用于电子束曝光机的芯片自动套准系统，该系统包括：扫描控制器、图象采集子系统、相关位置计算单元和位置与角度修正子系统。利用该系统，完成一次双标记识别及修正的循环需时１１秒；角度最小修正值为０．０１４度，最终实现的套准精度达到３σ≤０．０７μｍ。     

基于扫描电镜的电子束曝光机对准系统的研制

介绍了基于扫描电镜的电子束曝光机对准系统的原理,详细分析了此系统的硬件设计、软件设计以及扫描场的校正过程。利用硬件获取扫描图像,并进行实时标记校正,利用软件进行标记位置识别和校正参数计算,满足了曝光机对准系统在性能和精度上的要求。在100μm扫描场下进行拼接曝光实验,达到了77.3 nm(2σ)的拼接精度。     

纳米电子束曝光

JEOL JBX- 5 0 0 0 L S是矢量扫描的电子束曝光机 .系统采用 L a B6 灯丝 ,可以工作在 2 5 k V和 5 0 k V的加速电压下 .对该系统的分辨率、稳定性、场拼接和套刻精度进行了系列研究 ,得到了分辨率为 30 nm的图形 ,图形的套刻精度也优于 4 0 nm.     

纳米电子束曝光

JEOL JBX-5000LS是矢量扫描的电子束曝光机.系统采用LaB6灯丝,可以工作在25kV和50kV的加速电压下.对该系统的分辨率、稳定性、场拼接和套刻精度进行了系列研究,得到了分辨率为30nm的图形,图形的套刻精度也优于40nm.     

离子束曝光技术

论述了离子束曝光技术的原理、特点，分析了其面临的关键技术问题，如掩模技术、离子源技术、图像对准技术等，并介绍了这些年来国外的一些研究机构及公司在离子束曝光技术上的研究进展及取得的一些新结果。     

亚微米电子束曝光机镜筒光路与结构

介绍了亚微米电子束曝光机光路与结构设计，该电子光学系统采用透镜内偏转设计，系统象差小，偏转灵敏度高，工件面上电流密度大，通过调试和使用，电子束流、最小电子束斑直径等主要设计指标均达要求。     

电子束曝光技术发展动态

电子束曝光技术是近三十年来发展起来的一门技术,主要应用于0.1～0.5 μm的超微细加工,甚至可以实现纳米线条的曝光.文中重点介绍电子束曝光系统、电子束抗蚀剂以及电子束曝光技术的应用.     

电子束光刻三维仿真研究

本文利用Monte Carlo方法及优化的散射模型,对电子束光刻中电子在抗蚀剂中的散射过程进行了模拟,通过分层的方法,对厚层抗蚀剂不同深度处的能量沉积密度进行了计算,建立了电子束光刻厚层抗蚀剂的三维能量沉积模型。根据建立的三维能量沉积模型,采用重复增量扫描策略对正梯锥三维微结构进行了光刻仿真。理论分析和仿真结果表明,利用分层的三维能量沉积分布模型能更精确地实现电子束光刻的三维仿真。