原子光刻用超高真空蒸发设备的设计和建立

原子光刻是原子光学在微细加工技术领域的新应用。在对各种材料和真空泵性能综合考虑的基础上,设计并建立了一台用于原子光刻的超高真空蒸发设备。主要设计参数为:极限真空度和工作真空度分别为2.0?0-6 Pa 和1.0?0-5 Pa,原子源温度在300~1850范围内连续可调。初步运行结果表明极限真空度优于设计参数,温度连续可调。     

亚波长波导光栅导模共振研究

弱调制介质光栅可等效为平板波导,经其衍射的高级次子波与波导模式耦合时,形成导模 共振。由高级子波在介质光栅中的光程及菲涅耳相移,导出了垂直入射时弱调制介质光栅共振位置的解析表达式,其预测结果和严格耦合波理论所得值一致。导模共振对入射波参数和光栅参数极为敏感,具有窄带效应,可用来制作窄带滤波片。     

二元光栅照明研究

采用部分相干成象理论对二元光机照明进行了较为详细的研究。分析了二元光栅照明对分辨力，焦，照明能量和照明均匀性的影响，并通过实验研究验证了二元光栅对分辨力和焦深有较大程度的提高，同时能量损失不大。     

通过控制原子实现纳米图形制作研究

基于激光冷却和捕获原子的原理,初步探讨了利用原子进行纳米量级图形制作的基本原理和实验研究。研究结果表明,此可实现分辨率高达几个纳米大小的超微细图形制作,制作效率极高。     

操纵原子束的激光系统研究

重点分析了操纵原子束进行纳米结构加工中激光系统的设计特点 ,包括激光器件的选择、发射功率与激光波长等参数的确定。用其结论设计出了焦距 1 93 .3mm ,F/ # =1 .9,λ =0 .67μm的扩束准直光学系统和缩束倍率 1 0×的缩束光学系统。研究结果表明 ,该系统可以通过控制原子实现纳米图形制作 ,并且具有使用方便、寿命长、成本低的优点。     

线阵CCD图象传感器的焦平面光学拼接

光学拼接法可将若干个线阵CCD图像传感器首尾相接拼成一个象元数目很大的CCD探测部件。本文介绍一种立方棱镜分光、机械微调的光学拼接方法的原理,拼接要求,设计特点,以及拼接的结果。     

0.7微米i线分步重复投影光刻曝光系统研制

本文介绍0．7μm线分步重复投影光刻曝光系统的技术指标、系统设计、研制中解决的关键单元技术和研制结果。结果表明工作波长365nm，缩少倍率5倍．曝光视场15mm×15mm．光刻工作分辨力0．6μm，并具有双路暗场同轴对准．又能精确分步投影光刻的曝光系统已研制成功。     

电子束辐照对BBO晶体一阶超极化率的影响

与传统热力学方法不同,本文从辐照电场角度出发研究电子束辐照对BBO（β-BaB2O4）材料的非线性性能影响。利用量子化学方法和有限场方法计算其一阶超极化率β的全部分量,以此分析不同辐照强度下β的改变规律。研究表明：在电子束流强度为50μA的情况下,当射线能量小于400Mev时辐照电场对β的影响不大,平均值βav波动幅度最大仅为3%;此后随射线能量增大βav开始急剧下降,能量越高下降速度越快,420Mev时已经下降10%,材料面临失效的危险。研究结果还表明辐照电场对β三个分量的影响并不一致,随辐照能量增加βx、βy分量呈减小趋势,但βz分量却增加较快,预示着晶体中的共扼π轨道可能受到破坏。     

离轴照明研究

在亚μｍｉ线曝光装置上研究了四极、环形、及二元光栅照明对投影光刻分辨力的影响。主要就曝光能量，分辨力改善情况，焦深变化等与传统情况作了比较。研究发现，就分辨力和焦深而言，３种方法均有效；综合利用率，照明均匀性和分辨力提高程度 、二元光栅是罗好的方法，将分辨力从０．８μｍ提高到０．５μｍ，证实了离轴照明对大于０．５μｍ的图形分辨力同样有提高作用。     

基于凸投影算法的多相位掩模设计原理研究

根据所需光刻图形的分布,反推掩模结构的思路,提出了一种基于交替投影算法的掩模设计方法。该方法设计出的掩模为振幅和相位连续。并给出了一个设计实例和量化方法。实验结果表明该方法对复杂相移掩模的设计有效,可以减小邻近效应。