一种采用双面对准的硅LIGA掩模制作研究

深Ｘ射线光刻是制作高深宽比ＭＥＭＳ结构的一个重要的方法。提出一种基于硅工艺和双面对准技术的ＬＩＧＡ掩模技术,工艺十分简单。采用该掩模,可进一步解决深Ｘ射线光刻中的重复对准多次曝光问题,给出了该掩模设计制作工艺过程及深Ｘ射线光刻结果,整个过程包括常常氮化夺、采用Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ双面对准曝光机进行ＵＶ光刻、电化学沉积金吸收体、体硅腐蚀形成支撑等。利用该掩模在北京ＢＥＰＣ的Ｘ射线光刻光束线上进行曝光。     

掩模的矩阵乘法表示及其应用

通过对掩模的作用原理进行研究,首先给出了行列成比例的二维掩模的矩阵乘法表示,进而得到了掩模的矩阵乘法实现方法,该方法不仅提高了掩模实现的速度,而且避免了处理图像时的加边运算;其次,提出了基于边界的掩模概念,并给出了相应的矩阵乘法表示,在保持原图像大小不变的前提下,避免了算术均值掩模处理后图像的黑边现象;最后,仿真实验验证了以上结论的正确性。尽管以上结论是针对行列成比例的掩模得到的,但仍不失一般性,因为大部分的掩模均可转化为行列成比例的掩模的和或差。     

掩模材料与新颖的衬底方案关键问题及新的良机

通过对掩模衬底材料和掩模加工工艺利用硬性分界条件可满足45nm及以下技术节点的掩模要求。此外类似于折射指数、平整度、成分、均匀性和应力等衬底材料的固有特性严重地影响到掩模加工性能和光刻性能。评述了45nm及以下技术节点对空白材料,掩模及晶片层面的要求。指出了对于关键问题及出现的问题的可仿效实施的方法,最后研究了集成用于高效光掩模工厂的掩模材料的实际情况分析。     

面向掩模精化的表面微加工MEMS器件几何建模

MEMS器件设计流程中,为优化MEMS器件,常常需要对MEMS掩模进行精化设计.为了在MEMS精化设计中同步更新MEMS掩模与几何模型,提出一种面向掩模精化的表面微加工MEMS器件几何建模方法.该方法主要通过建立MEMS器件几何模型和工艺模型之间的依赖关系图,通过变动依赖关系,求出掩模精化所影响的几何元素,而后在几何模型中仅仅更新所影响的几何元素;对于所对应的几何模型存在拓扑突变等情况,该方法采用参数限定或局部几何模拟进行更新.实例分析表明,提出的几何建模方法能快速有效地响应掩模精化,从而有效地促进MEMS器件设计.     

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.     

i线相移掩模检查装置

为了采用曝光波长为０．３６５ｍ的光源制作０．３５－０．３０μｍ图形。采用了ｉ线步进方法，并研制了相移掩模。该掩模是由相移法构成图形，同时采用了光的干涉方法进行曝光形成微细图形，最重要的是相移器率和相移，其通过相移器的透过率与玻璃的透过率进行比较而测定，该测定重复性达±０．０５％，测定相移量应用微分干涉显微镜原理，为了获得高精度相移量，采用了条纹扫描干涉法，测定重复性达到±１°，相对应的模厚为±０．     

掩模光栅微形变控制方法的研究

为消除用X射线光刻机加工芯片时，光栅变形对图形特征尺寸的影响，提出了用外力控制掩模光栅微小变形方法。用理论分析和有限元计算相结合的方法分析掩模光栅在外力作用下的微小变形及其误差，并对实际结构模型进行实验验证，得到了满足使用要求的最佳设计参数。     

点源照射的单随机相位菲涅耳域光学图像加密

为了简化系统设置,根据双随机相位编码加密方法中两块相位掩模的作用,提出用点光源照射系统,结合球面波的相位因子,实现了只用一块相位掩模在菲涅耳域进行图像加密。理论分析和计算机仿真实验结果表明,该方法不仅能获得与双随机相位编码加密技术一样的效果和安全性能,而且还能减少相位掩模数量,简化系统设置,增强了该方法的实用性。     

加工对称梁岛结构的微机械加工新技术

本文报道了一种用无掩模腐蚀技术加工对称梁岛结构的微机械加工技术。根据硅台阶在ＫＯＨ无掩模腐下形状和尺寸的变化规律，可以设计制造出一般掩模腐蚀难以形成的微机械对称当今岛结构。由于该技术工艺简单，易于控制，为制作对称梁岛结构的硅 速度传感器提供了新的加工手段。     

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。     

周期性相位掩模用于图象加密的研究

提出了一种新的行之有效的图象加密方法．即利用两个彼此独立的周期性相位掩模分别对需要保护的图象在空域和Fourier频域进行编码，使原始图象变成噪声。其特点是解密时对相位掩模的对准精度有一定的宽容度．而且由于该相位分布具有周期性，是密钥的合法持有者唯一掌握的确定性函数，所以可以重构，给实际应用带来了便利。     

光折变位相图

提出并实验证明了一种利用光折变效应制作体位相图的新方法。这种体位相图是可见的。该方法具有实时、简便等优点。在集成光学和光学信息处理中具有重要的应用前景。     

相位掩模板接缝相差对光栅时延纹波的影响

电子束刻蚀啁啾相位掩模板采用的是分步啁啾法,而掩模板制造过程中分步之间的接缝误差是啁啾光纤光栅产生时延纹波的一个重要因素。该文以分步步长1 mm,总长度140 mm的相位掩模板为例,理论分析和比较了不同接缝误差对啁啾光纤光栅时延纹波的影响。分析表明,最大相位误差为0.05 rad和0.08 rad时,光栅时延纹波的统计平均分别为14.491 ps和22.38 ps。进行相关试验研究以上相位掩模板写入光栅的时延特性,得出结论与理论分析一致。     

一种简单的衰减相移掩模

:本文介绍了一种与传统Cr掩模制作工艺相兼容的单层衰减相移掩模的结构、原理和制作方法 ,提供了部分实验结果。     

利用动态相位掩膜板法制作光纤光栅

在相位掩膜板法光纤Bragg光栅(FBG)制作系统中,通过高精度陶瓷压电(PZT)促动器对相位掩膜板进行运动控制,实现对光栅折射率交流调制量和相位的任意调制,从而实现相移、切趾和啁啾等FBG的制作,从而提高FBG制作工艺的灵活性。     

任意波长间隔的光纤光栅梳状滤波器设计与实现

采样啁啾光纤光栅理论是实现超高信道数梳状滤波器的理想方案,但是一个啁啾模板只能实现特定波长间隔的光梳状滤波器。提出一种利用光纤布拉格光栅(FBG)直流相移实现任意波长间隔梳状滤波器方法。该方法只需一个啁啾模板与亚微米精度的位移台,在灵活性、简单性和制作成本方面有明显优势。仿真和实验表明FBG直流折射率调制可以引入任意的相位偏移。利用该方法实现了波长间隔为100,50,40GHz的梳状滤波器。最后分析了直流相移光栅长度与相位误差对滤波器边带抑制度的影响。     

π相移光纤光栅制作方法的比较研究

介绍了目前最常用的两种制作相移光纤光栅的方法,即分步曝光法(或遮挡法)和相位掩膜板移动法,对比分析了两种方法引入相移的物理机制,并利用传输矩阵法理论模型,数值模拟了两种制作方法下的相移光纤光栅透射谱,并分别进行了分布反馈光纤激光器(DFB-FL)的对比实验。结果表明,分步曝光法制作相移光纤光栅时,相移量与光栅中无曝光段的长度及纤芯折射率调制量均有关,难以精确控制相移量的大小,并且存在偏振模竞争问题;而相位掩膜板移动法通过压电陶瓷直线微动台控制掩膜板和光纤相对位移,在光栅中引入相位变换,可以将相移量控制在0~2π范围之内,更容易实现π相移光栅的制作。     

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...     

100 nm分辨率交替式移相掩模设计

讨论了100nm分辨率交替式移相掩模设计中的关键问题,以及通过对版图的拓扑分析,建立自动化的解决相位冲突的各种方法。通过比较,确立了分层叠加曝光的方案,并针对分层叠加曝光技术,进行了100nm节点中分层技术中两种关键图形的模拟。得出了分层叠加曝光在100nm技术节点中也可以实现的结论。