提升精细线路蚀刻良率的方法探讨

针对以减成法制作的印制电路板（PCB）在精细线路中存在部分区域良率较差的情况，通过分析电镀铜厚、干膜显影、蚀刻线的均匀性对良率的影响，找出蚀刻后线宽分布与测试板的电镀铜厚度、显影后干膜宽度及蚀刻均匀性之间的关系。根据实测结果，对非均匀的线宽曝光补偿值进行修订优化。通过实验，在20μm铜厚下将25/25μm线路的局部开路/短路良率从40.91%提升到95.45%，整板的开路/短路良率从88.26%提升到93.94%。优化后较大提升了整板的线宽一致性。     

窄线宽准分子激光腔内棱镜扩束器的优化设计

棱镜扩束器(PBE)广泛用在准分子激光腔内光谱压窄系统中,可以有效降低光束发散角和系统内能量密度。为了实现窄线宽激光输出并降低腔内损耗,需要对棱镜扩束器的棱镜个数、单棱镜扩束倍数和棱镜顶角进行优化设计。根据棱镜扩束倍数的理论,数值分析了入射角、顶角和出射角对棱镜扩束倍数的影响,并在实验上很好地验证了扩束倍数与入射角的关系。此外,推导了激光器线宽压窄系统实现一定激光线宽输出所需的总棱镜扩束倍数。优化设计了扩束倍数M为13.3的氟化钙消色散棱镜扩束器,在此基础上,实现了0.915pm的窄线宽ArF激光输出,实验结果与理论设计吻合。     

干膜对减成法精细线路制作的影响

通过测试干膜的解析度/附着力、填充性以及图形转移的能力,提升减成法制作精细线路的水平。结果表明,两种干膜D1和D2在线宽/间距为1:1的解析度和附着力均可以达到8μm/8μm。干膜D1的填充性良好,当凹槽深度不大于7.7μm的情况下,回形线良率为100%;干膜D2的填充性低于干膜D1。通过DOE,发现对精细线路良率影响最大的是线宽/间距和线路的补偿值,其次是干膜的型号,干膜D1制作精细线路的良率高于干膜D2。最终选用D1干膜,采用最优参数完成20μm/20μm的精细线路的制作。     

自聚焦棒外腔单频半导体激光器

本文提出了用振幅耦合因子描述激光器谐振腔与自聚焦棒光波导结构的差异及耦合腔的衍射损耗;讨论了自聚焦棒相对激光器作微小偏移对振幅耦合因子的影响.对自聚焦棒外腔半导体激光器的选模理论进行了实验验证.实现了单纵模运转,其边模抑制比大于35dB,线宽小于21MHz,最大的波长调谐范围为11nm.     

用于光谱控制的棱镜扩束装置精密装调特性分析

线宽压窄模块是光刻用准分子激光器的重要组成部分。线宽压窄模块中棱镜组及光栅的装配角度直接影响系统输出特性。为了进一步改进准分子激光器线宽压窄模块工程化安装与调试工艺,研究了棱镜扩束器中棱镜角度偏差对系统线宽及能量的影响。通过理论推导及实验验证,分析了单个棱镜角度偏转对准分子激光系统线宽及能量的影响,确定了每个棱镜的装调误差;实验结果与理论分析结果基本符合。根据确定的装调误差优化设计线宽压窄模块的装调方法,对模块的光谱控制工程化具有一定的指导意义。     

新型绝热微环谐腔型低功耗硅基调制器的设计

为了改进绝热微环谐腔型的结构、降低谐振腔腔体损耗,采用了基于绝热过渡曲线的设计方法,提出了新型载流子注入/抽取结构,进行了理论分析和实验验证,取得了绝热微环谐振腔的谐振峰线宽、消光比及频率响应参量数据,比较了其与传统微环谐振腔的损耗.结果表明,使用所设计的外半径为2m的谐振腔的谐振峰线宽仅为普通微环谐振腔的29.5%,消光比为13.5dB,电阻电容限制带宽提高了4倍,10Gbit/s调制速率下能耗仅为5.1fJ/bit.这一结果大幅改善了绝热微环谐振腔的频率响应特性,降低了功耗.对腔形和载流子注入/抽取结构的研究可以进一步改善绝热微环谐振腔的性能,推动低能耗器件研究的发展.     

高性能193nm反射膜的制备与误差分析

分析了膜厚控制误差对反射膜设计曲线的影响,发现高低折射率材料厚度反方向变化时(高折射率膜层厚度增加,低折射率膜层厚度减小),反射膜的反射率变化不明显,设计的膜系结构对这种膜厚变化方式的制造误差宽容.在此基础上制备了193nm反射膜,结果表明退火前光学损耗相对较大,实验结果与理论计算结果存在一定差距,并且散射损耗在总的光学损耗中所占比例很小,而吸收损耗占光学损耗的主要部分,起主导作用.退火后光学损耗明显下降,实验结果与理论计算结果更为接近,193nm反射膜的反射率达98%以上.散射损耗增加至接近吸收损耗的水平,不过在总的光学损耗中仍然占比较小的比例.说明当吸收损耗下降到一定程度时,散射损耗所起的作用也是不可忽视的.     

半导体激光器的线宽理论与实验

本文采用气压-波长扫描F-P干涉法测量了国产半导体激光器的输出线宽。测量结果表明:质子轰击条形AlGaAs/GaAs(DH)注入激光器线宽典型值为3.2 GHz·mW~(-1)。该结果与 C.H.Henry的半导体激光器的线宽理论相差27倍。为解释这误差,本文从半导体激光器的噪声理论和激光器谐振腔理论出发,具体分析了条形半导体激光器谐振腔波导结构,讨论了半导体激光器线宽的结构增宽,修正了C.H.Henry的线宽理论公式。经过修正的线宽理论公式具有更普遍意义,并与实验结果取得了基本一致。     

微波铁氧体张量磁导率的统计理论

本文应用磁畴统计理论,对去磁态和部分磁化态微波铁氧体的张量磁导率公式进行了推导,得出了与实验结果相符的理论公式。文中提出了本征线宽ΔH_0的概念和计算零场损耗的方法;通过比较指出,钇钙钒掺铟材料和钇铝柘榴石材料具有较低的本征线宽,是两种低损耗的微波铁氧体材料。     

半导体激光器的线宽理论与实验

本文采用气压一波长扫描F—P干涉法测量了国产半导体激光器的输出线宽.测量结果表明:质子轰击条形AlGaAs/GaAs(DH)注入激光器线宽典型值为3.2GHzmW~(-1).该结果与C.H.Henry的半导体激光器的线宽理论相差27倍.为解释这误差,本文从半导体激光器的噪声理论和激光器谐振腔理论出发,具体分析了条形半导体激光器谐振腔波导结构,讨论了半导体激光器线宽的结构增宽,修正了C.H.Henry的线宽理论公式.经过修正的线宽理论公式具有更普遍意义,并与实验结果取得了基本一致.     

感应耦合等离子体干法刻蚀锑化铟薄膜研究

应用感应耦合等离子体技术首次实现了对锑化铟薄膜的干法刻蚀。朗缪尔探针诊断结果表明 :射频电源功率为 2 0 0 W时 ,在刻蚀样品附近的等离子体离子密度最大达 6.71 70× 1 0 1 0 cm- 3。以 CCl F2 为刻蚀气体 ,进气流量 2 m L/min,RF功率 2 0 0 W,等离子体反应刻蚀运行气压 7.98Pa时 ,对 In Sb-In薄膜进行了感应耦合等离子体干法刻蚀 ,获得刻蚀图形 ,宽深比为 5     

Insertion loss of magnetostatic surface wave delay lines

An experimental and theoretical study is presented of the insertion loss of magnetostatic surface wave delay lines. The magnetostatic surface waves are excited by single microstrip transducer and propagate in a delay line consisting of conductor-dielectric-YIG-GGG. The effect of nonuniformity in microstrip current and the effect of finite width of YIG film are included in the theory. An undesired notch seen in the insertion-loss response of the surface-wave delay line in the low-frequency region of the band is explained by the present theory, which includes the finite width of the YIG film     

光敏型聚酰亚胺对声表面波传输损耗的研究

采用扰动理论推导了聚酰亚胺薄膜作为声表面波的吸声材料时,声表面波的传输损耗模型。利用网络分析仪对表面涂覆厚5μm光敏型聚酰亚胺薄膜的双声路SAW传感器(中心频率165 MH z)的插入损耗进行测试,对理论模型进行了实验验证。理论结果表明,聚酰亚胺薄膜造成SAW的传输损耗和传感器的中心频率的高低、聚酰亚胺薄膜的厚度以及聚酰亚胺薄膜的宽度成正比。实验测试也证明,聚酰亚胺薄膜对声表面波造成的传输损耗和宽度成正比关系,测得传输损耗为9.5 dB/mm。     

激光微熔覆法制备空芯薄膜电感的研究

采用激光微熔覆方法制备了空芯薄膜电感,着重研究了激光功率密度对电感线宽影响,以及薄膜电感的结构参数变化对电感电性能影响。结果表明,线宽随激光功率密度增大而增大;电感量随着圈数增多、中心线间距增大、线宽变大而增大。通过优化激光工艺和结构参数,制备了面积5 mm×5 mm和9 mm×9 mm,线宽100 μm和120 μm,线中心间距250 μm和500 μm,圈数8和16,厚度1 μm的空芯回字型电感,在测试频率100 kHz～1 MHz条件下,电感量为240 nH±3 nH～1.2 μH±3 nH,单位面积电感量可达14.81 nH/mm2。通过实验证明,采用激光微熔覆法制备的微电感,在同样形状和面积下,可提高电感量。     

Q-switched pulse generation with lutetium oxide absorber

A lutetium oxide (Lu2O3) film was proposed and demonstrated for Q-switching operation at 1.55 µm region. It was obtained by solving Lu2O3 powder into isopropyl alcohol and mixing the solution into polyvinyl alcohol (PVA) solution to form a composite precursor solution via stirring, sonicating, and centrifuging processes. The thin film was formed through a drop and dry process and a small piece of this film was integrated into erbium-doped fiber laser (EDFL) cavity to modulate the cavity loss via Q-switching mechanism for pulse generation. The Q-switched laser operated at 1 565 nm with the repetition rate of 75.26 kHz as the pump power was raised to the maximum value of 145.83 mW. The maximum pulse energy of 41.85 nJ was recorded at 145.83 mW pump power. The mode-locked pulse operated at 968.5 kHz with a pulse width of 510 ns was also realized in an extended EDFL cavity. The simple and cost-effective laser should have various applications including material processing, sensing and biomedical areas.     

Compression mechanism of subpicosecond pulses by malachite green dye in passively mode-locked rhodamine 6G/DODCl CW dye lasers

The pulse width compression effect of a malachite green (MG) dye upon subpicosecond pulses has been experimentally investigated in a CW passively mode-locked rhodamine 6G/DODCI dye laser. The pulse width reduces as MG concentration increases, and reaches 0.34 ps at1.5 times 10^{-6}M. By adding the MG dye, good mode locking is achieved in a rather wide pumping-power range. A computer simulation of pulse growth has also been carried out by using simple rate equations, in which the fast-recovery component of loss due to the MG dye is taken into account. The simulated results can explain some experimental results qualitatively such as pulse width compression and pumping-power restriction. The pulse width compression results essentially from the fast recovery of cavity loss caused by the MG dye.     

不同厚度PZT薄膜的制备及电性能特性研究

采用sol-gel（溶胶-凝胶）法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了厚度为400nm,600nm,800nm的PZT（锆钛酸铅,Zr/Ti=52/48）薄膜,研究了厚度对薄膜介电性能与铁电性能的影响。通过对薄膜的铁电性能与介电性能进行测试,分析了不同厚度薄膜的剩余极化强度、介电常数与介电损耗;通过对介电调谐率与最大正切损耗的计算,进一步分析了薄膜的介电调谐性能。实验结果表明,薄膜的介电常数与介电损耗随薄膜厚度的增大而增加;厚度为600nm的薄膜具有最好的介电调谐性能与铁电性能。     

掺Yb3 光纤环形腔锁模激光器的实验研究

报道了以掺Yb^3＋光纤作为增益介质的环形腔光纤激光器产生超短脉冲的实验研究。在掺Yb^3＋光纤环形腔激光器中，通过调节偏振控制器（PC）的状态和减少腔内损耗，利用非线性偏振旋转效应实现被动锁模，通过改变泵浦功率分别获得了调Q锁模和锁模2种稳定运转状态。其中，调Q锁模的中心波长为1051nm，激光光谱宽度为11．5nm；锁模输出的中心波长为1051nm，激光光谱宽度为13．8nm，重复频率为19MHz。给出了实验结果并作了简要的分析。     

微纳薄膜器件的电阻率精确测量方法

微纳级别的铝薄膜因宽度和厚度尺寸缩小其试件尺寸接近电极的最小间距、电极间的位置误差等因素的影响,导致电阻率四电极法在测量过程中产生较大的误差。通过对微纳级的导电薄膜的四电极测量法进行数学建模分析,建立了新的四电极测量法数学计算模型,提供精确的电阻率修正系数,并利用基于原子力显微镜的四电极电阻率测量技术精确测量了厚度为400 nm、宽度为30μm的铝薄膜的电阻率,且取不同的作用力重复实验。实验结果证明,基于修正后数学模型的微四电极技术对微纳级别薄膜的电阻率测量方面的准确性和稳定性。     

RTR（Roll to Roll）方式制作25μm／25μmCOF精细线路的参数优化

随着电子产品小型化和液晶显示器IC封装技术的快速发展,COF（Chipon Film）技术的应用市场得到了迅速扩大。按照片式减成方法制作的线宽／线距在50μm／50μm以下的精细线路,常常会出现导线过细或断线等缺陷。论文采用目前先进的RTR（Roll to Roll）生产工艺,选用12μm钢箔、15μm干膜,使用玻璃菲林进行图形转移,并运用正交设计法对影响精细线路品质的曝光能量、显影速度、蚀刻速度、蚀刻压力等因素进行优化试验。以精细线路的线宽和蚀刻系数作为评价标准,找出最佳参数,并分析了蚀刻压力对精细线路的影响机理。将最优化参数应用到生产中,使25μm／25μm的COF精细线路的成品率提高20％。最终实现25μm／25μm的COF精细线路的小批量生产。