高效激光直写光刻

本文描述了新型激光快速直写亚微米光刻系统。由准分子激光采用飞点扫描曝光的方法在片子上作图，制作了一种可编程相位调制的空间光学调制器（ＳＬＭ），使用具有反射的、可变（粘）弹性的反射层的ＣＭＯＳ有源矩阵，研究成功并生产了５１２×４６４象素ＳＬＭ。业已表明，０６μｍ最小特征尺寸的曝光装置，完成了由ＧＤＳＩＩＣＡＤ设计数据给出的整个光刻层曝光的全部功能要求；试验样机给出了质量很好的０６μｍ光刻图形。具有提高每小时数片１５０ｍｍ片子产量的激光快速直写装置样机正在设计之中。     

浸没式阵列激光扫描直写光刻

介绍一种以显微镜结构为基础的浸没式阵列激光扫描直写光刻系统的光路结构、有效焦深、自动调焦及曝光能量控制的原理和方法。实验系统的有效数值孔径(ENA)为1.83,使用的激光波长为355nm时,在实验室条件下得到的最细线条宽度为65nm。     

小型激光直写光刻系统

针对早期研制的激光直写装置存在的刻写速度慢、功能不够完善的缺点,重新设计并搭建了一套小型激光直写光刻系统。该系统采用波长405nm可高速模拟调制的单横模半导体激光器作为刻写光源,结构更为简单紧凑;采用正弦振荡模式控制纳米平台运动,大幅度提高了刻写速度;增加了刻写光源功率校正功能、基于互补金属氧化物半导体(CMOS)相机的样品观察功能、蓝光共聚焦成像功能以及刻录光源功率衰减以实现一般光刻胶刻写的功能。通过记忆调焦数据,刻写蓝光、辅助聚焦红光以及样品观察绿光三束光分时工作,互不干扰。实验表明,该光刻系统可在光敏薄膜材料上进行打点、刻画矢量和标量图形等多种操作,刻写范围200μm×200μm,最少用时100s,刻写分辨率在250nm以内。     

高精度微光学器件激光直写光刻系统研究

设计一套高精度激光直写光刻系统,它采用带17位增量式编码器的松下MINAS A系列交流伺服马达,同时还采用基于高精密滚珠丝杆和超精密线性滑轨导向的x-y运动平台,可以实现约30 nm的运动控制灵敏度。针对该系统开发一套基于ISA总线的三维运动控制卡。实验表明该激光直写光刻系统完全能够满足光刻精度的要求,并且具有控制简单、行程轨迹精确等特点,适用于许多微光学器件加工领域。     

非平面直写式光刻电控系统的研究

阐述一种非平面直写式光刻的电控系统、工作原理及组成,通过高效的控制方法,提高控制精度,实现工艺要求。     

浅谈曲面直写式光刻工艺

针对一些曲面栅网器件的加工工艺,从实验装置、光刻原理、光刻工艺及参数要求等方面进行了分析,为后续深入开展曲面直写式光刻工艺打下了基础.     

激光直写系统在ASIC器件制作中的应用

激光直写系统是制作光刻掩模和ASIC器件的新型专用设备。微细加工光学技术国家重点实验室引进了男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，能够把设计图形直接转移到掩模版或芯片上，本文介绍激光直写系统在ASIC器件制作中的应用和具体工艺。     

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     

离焦激光直写光刻工艺研究

采用理论计算和光线追迹分析了激光直写光刻中离焦对写入焦斑光场分布的影响;使用四轴激光直写设备开展了离焦激光直写光刻工艺实验,实验和理论计算及光线追迹的结果吻合得很好。利用离焦激光直写光刻方法制作了光栅和分划版,测得实验结果达到工艺要求。     

一步激光直写制作透射式相位光栅

利用一步激光直写灰阶光刻方法制作了具有连续浮雕结构的透射式相位光栅.原子力显微镜测量结果表明制作的透射式相位光栅具有连续外形轮廓、理想的周期和深度.飞秒激光实验系统测量的光栅的衍射效率结果表明:最大衍射角效率为66.8%、零级能量仅为入射光能量的3.3%,这在光限幅中有重要应用价值.     

用于二元光学器件制作的激光直写系统

通过双远心成像光路，激光直写（LDW）系统SVG—LDW 04把液晶空间光调制器（LCD-SLM）上的光斑直接成像在光刻胶板上，得到高质量的光斑图形。放置在SLM的共轭面上的CCD成像调焦装置能够实时地在监控像面质量。控制SLM的输入图形、曝光量（刻蚀深度）及系统的运行方式，LDW系统能够制作不同特性的二元衍射光学元件。给出了典型的（2台阶、4台阶）位相衍射器件制作的实验结果。     

激光直按写入工艺的研究

本文介绍了四轴激光直接写入系统,对激光直接在光刻胶上写入图形的工艺进行了研究,讨论了在不同离焦情况下,胶层内光斑的大小和强度分布,采用离焦的方法在光刻胶上刻画了周期为20μm的线光栅和线宽为10μm的分划板,对实验结果进行了分析。     

双、单光束互换光学头方光斑激光直写系统设计

设计了一种具有方形光斑的新型激光直写系统，用双远心投影透镜组获得方形光斑并以逐点光刻模式运行，改善了衍射图形光刻质量，提高了系统运行效率。该系统具有双、单光束互换功能，双光束干涉用于衍射光变图像的直写，单光束进行二元衍射元件的光刻，实现了不同特性的衍射器件输出，从而解决了在同一幅光刻胶干板上同时进行具有微米量级干涉条纹的衍射光变图像和二元相位图形的直写问题。双光束干涉调制的衍射图像分辨率达到2540dpi，方光束点尺寸为5～20μm。给出了光变衍射图像和两台阶二元相位编码图形的制作结果。     

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.     

激光直写法制备条形光波导中的功率密度阈值

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)在Si基SiO2衬底上制备了SiO2-TiO2芯层薄膜,构成了以SiO2为下包层,空气为上包层的平面光波导。利用光纤激光器对平面波导的芯层进行直写,结合后续的化学腐蚀工艺得到了SiO2-TiO2条形光波导,并着重研究了激光直写波导过程中存在的功率密度阈值以及阈值随薄膜预热处理温度的变化关系。研究结果表明,激光直写SiO2-TiO2波导存在起始收缩阈值和烧蚀损伤阈值;随着薄膜热处理温度的提高,两个阈值同时增大,其中损伤阈值的增大趋势要大于收缩阈值;因而薄膜可承受的直写光斑直径变小,所得波导宽度显著减小。最后对直写制得条形光波导的导光性能作了测试分析,验证了波导的三维导光性。     

光学参数配置对ArF光刻性能影响研究

针对分辨力100nm的ArF光刻机,在环形照明和四极照明下,对4种曝光图形结构光刻性能进行了仿真研究。仿真结果表明,如果光刻物镜在加工装调后的光波像差为6nm,杂散光为2%,工件台运动标准偏差为8nm,曝光量控制在10%,CD≤±10%CD,利用四级照明,可以在较大的焦深范围内(DOF≥0.4～0.5μm)实现满足器件要求的100nm密集线条、半密集线条的光刻成像。当曝光剂量更精确控制到7%,可以在较大的焦深范围内(DOF≥0.4～0.5μm)实现满足器件要求的100nm孤立线条的光刻成像。     

激光三角法测量技术在光刻机中的应用

介绍了激光三角法测量原理和分类,对不同类型进行了分析比较。介绍了CCD的激光三角法高度测量系统在光刻机中的应用及在高度测量时实时和映射两种工作模式。在应用中可以针对不同的测量对象表面的光学特征,使用对应的表格,提高其测量的适应性和测量效率。     

激光直写系统中DMD控制方法的设计与改进

为解决在激光直写系统中利用数字微镜器件(DMD)无法对纵向像素数大于768的灰度图像进行滚动显示的问题,文章在其控制电路的数据传输、存储及显示驱动技术方面开展了研究.利用FPGA中丰富的逻辑资源实现了图像数据传输方式的改进,通过移位寄存器对数据进行拆分和位宽转换.提出间隔存储方法实现大尺寸灰度图像数据的存储,基于此方法可实现灰度图像滚动显示时的数据读取.同时,省去在上位机中进行位平面拆分和图像分割的预处理步骤,简化了上位机操作流程并提高了系统数据传输效率.实验结果表明,该系统能够以419.6 Hz的刷新率对大尺寸灰度图像进行滚动显示.