准分子激光刻蚀光纤布拉格光栅

准分子激光光刻是21世纪提高超大规模集成电路(VLSI)集成度的一项关键技术，而近年来基于准分子紫外光源制作光纤布拉格光栅元件(FBG)的技术日益成为国内外的研究热点．本文简述了准分子激光光刻的研究现状和光纤布拉格光栅的应用，详细介绍了利用紫外激光制作FBG的技术和相应准分子激光光源关键技术的发展．     

100mW窄线宽低噪声光纤激光器的实验研究

利用国产高掺镱光纤和光纤布拉格光栅(FBG)对,通过分布布拉格反射式(DBR)谐振腔结构设计,实验研究了高功率、窄线宽、低噪声的光纤激光器;并对其输出激光特性进行了研究.同时,制作完成了一台全光纤结构的光纤激光器样机.     

准分子激光推动光纤光栅生产

光纤布拉格光栅 (FBG)将精密光学功能元件植入小型、坚固的基于光纤的组件中 ,为电信和传感系统设计提供极大的优势。光纤布拉格光栅使用的激增引起人们广泛的研究 ,以深入了解其生产工艺的各个方面 ,并充分发挥各项生产技术的性能。激光系统制作商在其中正起着主要的作用 ,他们提供为制作此种光栅而特别优化的激光系统。光纤布拉格光栅组成折射率纵向周期性变化的光纤纤芯。当光束沿光纤布拉格光栅传播时 ,布拉格衍射效应使某一波长被选择性反射。反射波长由光栅周期决定 ,并具有很高的反射率。因为光纤布拉格光栅是一根光纤本身不可分割…     

用于制作FBG的紧凑型准分子激光器的研究

248 nm的KrF准分子激光器在光刻、科研等领域有重要的应用。研制了一台用于刻写光纤布拉格光栅的准分子激光器,设计并完善激光器的机械结构,分析了激光器的均匀放电、预电离等关键技术。通过研究充电电压、工作气体配比和总的工作气体压力对输出激光能量和效率的影响,优化激光器的性能;并对光斑均匀性、光束发散角和能量稳定性进行了测试和计算。该准分子激光器的重复频率为1～50 Hz,最高输出效率达2.0%,单脉冲输出能量最高达360 mJ,当工作电压不低于24 kV时,激光输出能量不稳定度小于1.8%。用该激光器作为光源采用静态相位掩模法在光纤内刻写布拉格光栅,并对刻写结果进行分析和讨论。     

基于F-P腔滤波器的FBG温度传感器解调技术

近些年来,光纤光栅传感器成了传感领域的研究热点.对高精度的波长编码信号解调是实现光纤光栅传感的关键技术.介绍了光纤布拉格光栅(FBG)传感器的工作原理,同时对F-P腔滤波器的工作原理进行了分析,阐述了光纤光栅传感器解调技术的发展趋势,并提出了光纤光栅传感器解调技术需要解决的技术问题.     

基于熔融拉锥光纤布拉格光栅的光谱特性

锥形光纤是直径沿轴向逐渐变化的一种光纤。使用broyden迭代结合打靶法求解了基于熔融拉锥光纤布拉格光栅(FBG)的耦合模方程,数值分析了光纤轴向上的锥度对FBG光谱的影响。与未拉锥的均匀FBG相比,锥形光纤的FBG光谱向短波长处漂移,光谱带宽增大。由于纤芯束缚光场能力变弱,光谱的峰值反射率和透射深度均减小。锥度越大,这种现象越明显。实验中使用拉锥方法制作锥形光纤,通过在相同拉锥长度的情况下改变拉锥速度得到不同锥度的光纤,研究了锥形光纤损耗与拉锥速度的关系。使用波长为248 nm的紫外激光和周期为537 nm的均匀掩模板在所制作的锥形光纤写入布拉格光栅,研究了不同锥度光纤对光栅光谱的影响。实验结果与理论分析结果基本吻合。     

飞秒激光刻写FBG在电极放电下的光谱特性

采用电极脉冲电弧放电对紫外激光和飞秒激光刻写的光纤布拉格光栅(FBG)进行高温激励的研究,实验发现,紫外激光刻写的FBG,光栅透射谱大幅下降,光谱蓝移0.38 nm,飞秒激光刻写的FBG透射谱基本保持不变,光谱红移0.022 nm。特别是当电极在栅区中心位置放电时,光栅透射率上升达到最大,比无电极放电时大8 dB,表现出开关量特性。该特性在光纤开关量器件、光纤调Q激光器、新型光纤光栅解调与局部放电检测等领域具有潜在的应用前景。     

光纤布拉格光栅传感器的温度补偿研究

应力和温度变化引起光纤布拉格光栅(FBG)传感器中心波长漂移的交叉敏感效应制约了光纤布拉格光栅传感器的实用化。在简介光纤布拉格光栅传感器工作原理的基础上,综述了近年来国内外在该领域实现温度补偿的相关技术和消除或减弱传感器温度敏感的方法,阐述了光纤布拉格光栅传感器温度补偿的原理,并分析了每种方法的特点,探讨了光纤布拉格光栅传感器应用中存在的问题。     

用相位掩模光刻制作光纤内的布拉格光栅

用相位掩模光刻制作光纤内的布拉格光栅用相位掩模光刻法已把布拉格光栅写入光纤和平面玻璃结构。由加拿大通讯研究中心发展的这种技术通过简化的非全息工艺而用来制作光敏波导内的优质布拉格光栅。相位掩模的作用是使紫外光源相位空间调制，而使光敏玻璃纤维的局部折射率...     

光纤布拉格光栅折射率传感研究进展

在介绍短周期光纤光栅(FBG)和微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)折射率传感原理的基础上,围绕如何提高FBG折射率传感灵敏度,详细论述了腐蚀法和抛磨法两种折射率传感技术方案的研究进展,对比分析了两种方案的优缺点。同时综述了微纳光纤和微纳光纤光栅应用于折射率传感的研究现状,指出了目前研究所面临的技术难题与解决方案,展望了FBG折射率传感技术的发展趋势,可为进一步开展基于光纤光栅器件的折射率传感研究提供参考。     

近期光刻用ArF准分子激光技术发展

193 nm ArF准分子激光光刻技术已广泛应用于90 nm以下节点半导体量产。ArF浸没式也已进入45 nm节点量产阶段。双图形光刻（DPL）技术被业界认为是下一代光刻32 nm节点最具竞争力的技术。利用双图形技术达到32 nm及以下节点已经被诸多设备制造商写入自己的技术发展线路。Cymer公司和Gigaphoton公司为双图形光刻开发了高输出功率、高能量稳定性和具有稳定的窄谱线宽度ArF准分子光源。分析了近期发展用于改进准分子激光性能的关键技术：主振-功率再生放大(MOPRA)结构、主振-功率振荡(MOPO)结构,主动光谱带宽稳定技术,先进的气体管理技术。对光刻用准分子激光光源技术发展趋势进行了简要的讨论。     

Advances in excimer laser technology for sub-0.25-/spl mu/m lithography

There are several lasers that can provide high-power radiation at deep-UV wavelengths. The only laser that has been successfully used in semiconductor manufacturing as a source for lithography is the excimer laser Excimer lasers provide direct deep-UV light, are scalable in energy and power, and are capable of operating with narrow spectral widths. Also, by providing three wavelengths at 248, 193, and 157 nm, excimer lasers span three generations. They have large beams and a low degree of coherence. Their physics and chemistry are well understood. Thanks to major technical developments, these lasers have kept up with the ever-tightening specifications of the lithography industry. We will discuss what these specifications are and the advances that have been made in laser technology to meet these. We will also identify any possible future limitation in this technology. The success behind the microelectronics explosion is attributed to many factors. The excimer laser is one of them.     

基于准分子激光工艺制作X射线光掩膜

LIGA工艺是一项能够应用于制造三维微机械结构的微细加工技术,但制作掩膜版工艺复杂、成本高。为了解决商用的微光学系统制造成本问题,在Au薄膜上用准分子激光直写的方法制作掩膜,这样既能够很快得到雏形,同时也能够降低制作的掩膜版的成本。分析讨论了基于电子束制作掩膜版和基于准分子激光制作掩膜版两种方法,得出了准分子激光制作的掩膜在成本和时间上都有优势的结论。将通过准分子激光技术制作的掩膜置于X射线下,在PMMA基板上可以加工很好的三维微结构。通过依次直接激光烧蚀金薄膜可以加工具有一系列微球状结构的吸收体图形,再将此图形转写到PMMA基板上,可以得到的最低像素为25μm。     

准分子激光光刻的发展状况

本文综述了准分子激光光刻的发展,着重讨论准分子激光光刻的优点及其在提高分辨率方面的进展,并讨论了今后的动向。     

基于相位掩模板的常规光纤制备弱反射光栅

为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性,以降低材料成本和传输损耗,基于相位掩模板法,在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG),并进行了实验验证.建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程,分析光场分布对光纤布喇格光栅(FBG)中心波长和反射率的影响;采用传输矩阵法分析相位掩模板长度、平均折射率变化对FB...     

光纤布喇格光栅的制作技术

简单介绍了光纤布喇格光栅（ Ｆ Ｂ Ｇ） 的原理及光学特性,详细阐述了 Ｆ Ｂ Ｇ 的制作技术。此外,详细地描述了采用 Ｋｒ Ｆ 激光器,利用位相掩模法光刻光纤形成 Ｆ Ｂ Ｇ 的实验。此种方法与其他方法相比,有很多的优点。给出和分析了实验的结果     

Optical lithography stalls X-rays

The revival in optical lithography resulting from continuing advances in photoresists, phase-shifting masks, high-numerical-aperture step-and-repeat optical systems, multilevel-resist processing, and top-surface imaging techniques is discussed. Optical lithography is being used to make advanced IC chips, with 0.35 μm geometries in research, 0.5 μm in production. Ultraviolet (UV) light in the 200-400 nm range is the predominant system for IC manufacturing technology. Deep-UV lithography is not yet accepted for production processes, mostly due to the lack of commercially available positive and negative-tone photoresist systems for deep-UV wavelengths. In addition, negative-tone resists are temperature-sensitive and therefore hard to handle in a manufacturing environment, extensive gas-handling facilities are required for deep-UV excimer laser sources, and optical components have to be replaced often because the intense laser energy devitrifies lenses quickly     

高重频KrF准分子激光器能量特性控制

能量稳定性和剂量精度是半导体光刻用高重频准分子激光器的重要指标,必须采用高精度的控制算法对其进行控制。针对准分子激光器,首先对准分子激光器的单脉冲能量特性进行了分析,并在分析的基础上建立了准分子激光器的出光能量仿真模型。然后,分别设计了能量稳定性控制算法,基于PID的双闭环剂量精度控制算法和基于决策算法的剂量精度控制算法,并通过在仿真模型上实验对于算法控制效果进行了分析,证明了基于决策算法的剂量精度控制算法的适应性更强。最后,将基于决策的控制算法在一台重频为4 kHz的KrF准分子激光器上进行了验证。该激光器在基于决策的控制算法的控制下,能量稳定性的3σ小于5%,剂量精度小于0.4%,满足半导体光刻的需求。在仿真实验和实际实验中都证明了研究中设计的能量特性控制算法的有效性。     

Excimer laser with high repetition rate for DUV lithography

The 248nm wavelength of the KrF excimer laser is the accepted tool for the production of structures in the range of 0.25μm. When going to below 0.20μm, the even shorter excimer wavelength of 193nm will be used. The demands on the laser source have changed over the last years for both the reflective and the refractive Step&Scan tools. The cost-effective operation of such lithography tool requires excimer lasers with high power and repetition rates of ≥ 1kHz. Precise dose control of the exposure requires high repetition rate and stability of the laser output energy.     

ArF准分子激光光刻的研究现状

193nmArF准分子激光光刻是21世纪提高超大规模集成电路(VLSI)集成度的一项关键技术,已成为高技术领域的研究热点。作者从193nm激光光刻的光学系统设计、光学材料、光源、光致抗蚀剂及器件应用等方面综述了深紫外激光光学光刻技术的近期发展及应用。