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.     

灰度掩模技术

二元光学被誉为“１９９０年代的光学技术”,在国防、科研、生产等领域都显示出广阔的应用前景。衍射光学元件有很多制作方法,比较成熟的有二元光学元件加工方法和激光或电子束直写技术加工方法。二元光学元件加工方法存在周期长、成本高且对准较困难的特点。激光或电子束直写技术所需设备比较昂贵,只适合高精度单件生产。介绍了近来发展起来的另一种比较有前任的加工方法一灰度掩模法,并展望了其发展前景。     

灰度掩模并行激光直写系统的总体设计

灰度掩模法是一种新的二元光学器件制做方法。研究了并行激光直写高性能灰度掩模的工作原理，对空间光调制器（SML）、精缩投影物镜和二维气浮平台等关键单元进行了分析，给出了并行激光直写系统的主要技术指标和初步实验结果。     

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。     

基于空间光调制器的灰度掩模制作环形光栅

介绍了基于空间光调制器的灰度掩模系统制作环形光栅．将二元光学方法与环形光栅的概念结合起来,为制作可以集成到光电系统的环形光栅以及其他光学元件提供了一条较好的思路．     

灰度掩模等级的精确控制研究

在基于空间光调制器(SLM)的灰度掩模并行制作方法中,基于曝光曲线的线性近似关系,建立了灰度掩模强度透过率的线性近似模型,给出了灰度掩模等级精度的精确控制策略.利用卤化银全息感光材料进行了相关实验,制作了菲涅耳透镜的2阶、8阶和16阶灰度掩模.分析了灰度掩模的边缘模糊效应误差,提出了克服非线性效应对灰度等级精度影响的初步方法.     

用于微器件制作的灰度掩模技术

讨论了灰度掩模技术在凸及凹形微透镜,折衍射复合微透镜和微尖形阵列等器件制作方面的应用,给出了与几种典型的凸及册形微透镜,折省射复合微透镜和微尖形结构对应的灰度掩模板的设计实例及其应用,为灰度掩模技术制作微透镜器件及微尖形阵列奠定基础。     

激光直写制作二元光学元件掩模研究

介绍了激光直写技术制作二元光学元件铬版掩模的原理,分析了影响铬版上铬膜氧化程度的因素,研究了铬版上 刻写掩模图案时激光能量与刻写半径之间的关系,总结了利用激光直写方法刻写二元光学元件铬版掩模过程中激光能量的 形成方法。     

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。     

先进相移掩模(PSM)工艺技术

先进相移掩模(PSM)制造是极大规模集成电路生产中的关键工艺之一,当设计尺寸(CD)为0.18μm时,就必须在掩模关键层采用OPC(光学邻近校正)和PSM(相移技术),一般二元掩模由于图形边缘散射会降低整体的对比度,无法得到所需要的图形。通过相位移掩模(PSM)技术可以显著改善图形的对比度,提高图形分辨率。相移掩模是在一般二元掩模中增加了一层相移材料,通过数据处理、电子束曝光、制作二次曝光对准用的可识别标记、二次曝光、显影、刻蚀,并对相移、缺陷等进行分析和检测,确保能达到设计要求。     

基于空间光调制器的无掩模光学光刻技术研究进展

随着器件特征尺寸的不断减小,传统光刻技术的加工分辨率受限于衍射极限已接近使用化技术的理论极限且成本过高。无掩模光刻技术是解决掩模价格不断攀升而引起成本过高的一种潜在方案,以成本低、灵活性高、制作周期短的特点在微纳加工、掩模直写、小批量集成电路的制作等方面有着广泛的应用。基于空间光调制器的无掩模光学光刻技术在提高分辨率和产出率方面取得了一定的进展,理论和实验上均取得了较好的效果。详细归纳介绍了基于空间光调制器的无掩模光学光刻技术的原理、特点以及研究进展。     

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。     

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     

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。     

193nm光学掩模与x射线掩模技术比较

目前看来,１９３ｎｍ与ｘ射线光刻技术都很有希望应用到０．１３μｍ及０．１３μｍ以下的集成电路工业中去,而掩模制作对这两种光刻技术而言是非常重要的。本文对１９３ｎｍ光学掩模与ｘ射线掩模制造技术进行了对比分析。     

数字掩模灰度细分技术研究

数字掩模技术是一种很有发展前途的衍射微光学元件制作技术。实际制作时,由于感光材料具有感光非线性,实际可利用的灰度数目将小于256。即使256级灰度全部可用,也无法实现曝光量的精细控制以达到一般的加工要求。文中提出了2种灰度细分的方法,即多SLM组合调制和彩色等效灰度技术。从理论上分析了2种方法均能实现灰度的细分,从而达到曝光量的精细控制。     

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.     

相移掩模的制作

本文阐述相移掩模技术研究中，常用的几种主要相移掩模制作方法，重点介绍了无络ＰＳＭ、Ｌｅｖｅｎｓｏｎ交替型ＰＳＭ、边级ＰＳＭ、亚分辨辅助ＰＳＭ以及激光直写制作ＰＳＭ的方法。     

亚分辨图形相移掩模的制作方法

介绍亚分辨图形掩模的原理,应用及具有亚分辨图形的相移掩模和传统掩模的制作方法和工艺。