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。     

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。     

激光直写布线技术的现状与展望

本文归纳了激光直写布线技术的特点,重点综述了该技术在电子线路板的应用及在国内外发展的现状,并展望了激光直写技术的应用前景。     

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。     

激光诱导醋酸铜乙醇溶液反应直写金属铜线

用ＣＯ２激光辐照诱导醋酸铜乙醇溶液反应，在石英衬底上激光直写得到金属铜线，研究了不同的写线速度对激光直写的效果，得到一个最佳的写线速度，该写线速度随激光强度的增大而提高。     

电子束直写邻近效应校正技术

通过蒙特卡罗模拟方法研究电子散射过程，探讨邻近效应产生机理并寻求有效的邻近效应校正途径。实验结果表明：邻近效应现象是一种综合效应，可以通过优化工艺条件有效地抑制邻近效应的影响，使邻近效应校正达到预期的效果。     

电子束直写圆片技术

本文扼要介绍了电子束直写圆片的原理，地形标记的识别，以及电子束曝光系统能识别的圆片标记的制造技术。     

电子束直写直栅和T形栅工艺技术应用

介绍了用电子束直写技术在GaAs圆片上制作≤0.5μm栅和T形栅的工艺技术,并在GaAs器件的研制中得到应用。     

极坐标激光直写技术制作微结构

简述了极坐标激光直写技术原理,并利用该技术研究了在铬板、光刻胶版表面制作微 结构的工艺,制作了光栅、非涅耳透镜、曲面衍射透镜、平面连续微结构衍射透镜掩模以及基于MEMS技术的微型太阳敏感器光学掩模。     

CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术的研究

为了研究适合制作大面积波导的CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术,采用理论模拟和工艺研究的方法,通过建立激光加工模型,得到了激光扫描线的温度分布与加工参量的关系,提出了增加波导侧面陡直性的方法;通过对实验结果的分析,研究了加工参量对波导材料性能、波导结构和表面粗糙度的影响。结果表明,控制激光功率密度、直写速率和光阑位置可以控制波导的宽度、侧面陡直性和表面粗糙度。     

干涉型激光直写技术用于光盘防伪

利用作者研制的干涉型激光直写系统，阐述了干涉型激光直写设计OVD的方法，防伪特征，介绍了应用于光盘防伪的OVD技术和应用前景，给出了实验结果。     

基于S曲线光强控制的激光直写接头光滑闭合方法

为解决传统的接头闭合方法不能兼顾对接质量和写入效率问题,提出一种基于S曲线光强控制的激光直写接头光滑闭合方法.采用由直线和圆弧组合成的光滑S曲线控制封闭结构接头处的激光强度,利用两条S曲线相加斜率渐变的特性同时实现了消除曝光量分布折角和减缓曝光量变化速率的目的,从而改善闭合区域的曝光量分布,提高接头的闭合质量.实验结果表明,采用S曲线光强控制接头闭合方法可以很好地优化对接区域的曝光量分布,增加有效过渡区域长度,在不降低加工效率的基础上,提高激光直写质量.     

飞秒激光直写金属反射光栅的实验研究

提出了利用800 nm的飞秒激光在Ni金属表面直写反射型衍射光栅的新方法.研究了激光刻写速度、激光功率以及光栅周期等实验参数与直写出的反射光栅衍射效率的关系.在现有实验条件下,由50 fS激光脉冲单光束直写获得的Ni质金属反射光栅的一级衍射效率η为7.47%.     

皮秒激光直写还原石墨烯氧化物薄膜的研究

利用皮秒激光直写还原绝缘石墨烯氧化物(GO) 薄膜,成功制备了图案化的导电石墨烯。先 通过旋涂法制备GO薄膜,再使用皮秒激光进行直写扫描,可以同步实现GO的还原和图案化 两个关键步 骤。光学显微镜成像显示,还原前后GO颜色发生明显变化,图案结构清晰,分辨率较高。结 合拉曼光谱和 X光电子能谱(XPS)进行表征分析的结果表明,激光直写区域石墨层缺陷程度和 含氧量均明显降低,GO还 原程度较高。图案化还原后GO(RP-GO)薄膜电学测试的结果表明,可以通过 改变皮秒激光 的输出功率对RP-GO的导电性能进行调控。本文技术一次性解决了石墨烯的大规模制备、图 案化成形和电学 性能调控三大难题,开辟了石墨烯基微电子器件生产制造的新道路。     

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。     

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.     

Technologies for electron beam direct writing

Development time of semiconductor devices which have a large volume of pattern data and fine feature size can be remarkably reduced by a high speed on-line system and an erase electron beam direct writing technology.Pattern data which is performed by a CAD system is converted by a VAX/780 and transmitted to an electron beam exposure system (EBES) through a communication controller at the speed of 1 Mbit/sec.Overlay accuracy less than 0.2 μm is obtained by scanning the alignment marks located at the periphery of a silicon wafer. The marks are fabricated by etching the silicon substrate to 2 μm depth.Radiation effects induced by electron beam irradiation is examined by Monte Carlo simulation.In production of ECL (emitter coupled logic) gate arrays using electron beam direct writing technology, the surface of the silicon nitride (SiN) interlevel insulation layer is coated with a thin conductive layer of TiW in order to avoid the charging phenomenon and the radiation damage caused by electron beam irradiation.     

激光直写制备薄膜铂电阻技术研究

为了研究激光直写技术在制备薄膜铂电阻中的应用,采用激光直写制备了薄膜厚度为2m的铂电阻。探讨了激光直写技术制备薄膜铂电阻的原理,以条形铂电阻为例,研究了激光参量对铂电阻形状的影响,在最优的激光脉冲频率18kHz、激光扫描速率100mm/s的参量下,制备了实际电阻约为0.37的条形薄膜铂电阻,最后检验了薄膜铂电阻的电阻值。结果表明,铂电阻的宽度分别随激光脉冲频率和激光扫描速率的增大而增大;制备的电阻边缘整齐,表面平整,电阻实际值与理论值只有0.8%的相对误差,吻合很好。