摘要：针对数字投影光刻技术大面积图形曝光的需求,提出了一种基于灰度模板调制的图形拼接方法,包括图形分割、模板设计、子图形灰度调制、子图形曝光4个步骤。图形曝光前,需要将曝光图形分割为多帧大小为1024pixel×768pixel的多个子图形,然后每个子图形与对应模板相乘,实现曝光子图形的预处理。基于数字微镜(DMD)对灰度图形的调制原理,设计了可行的边界灰度调制模板。给出了图形分割的基本方法以及模板设计的原则。计算机仿真实验展示了图形拼接的过程。实验结果表明,该方法能较好地解决大面积图形曝光存在的拼接问题,改善了图形刻蚀的质量。

摘要：为了实现无掩模光刻系统所需求的矩形准直平顶激光光束照明,提高照明系统的能量利用率,提出了一种利用双自由曲面整形的照明系统设计方法。根据光程守恒原理和折射定律,推导了积分形式的双自由曲面面形方程;采用数值解法求解积分方程,分别设计了含有双自由曲面的双透镜整形单元和单透镜整形单元的照明系统,使用光学设计软件对两种照明系统进行模拟,得到两种照明系统的照明均匀性在93%以上,能量利用率大于91%。结果表明,两种照明系统均能实现无掩模光刻系统的高均匀性、高能量利用率照明。

摘要：氧化铟锡(ITO)导电膜具有电阻率低、透光性好、耐高温等优点,在光电领域具有重要应用。现有加工方法得到的ITO电极尺寸一般为10~200μm,这限制了ITO电极在微纳领域的应用,为解决此限制,在传统湿法刻蚀方法的基础上,利用无掩模光刻技术对ITO玻璃表面光刻胶进行高精度曝光,再通过优化曝光、显影及刻蚀等过程,最终加工出尺寸仅为2μm的电极。所提方法所加工的电极具有线性度高、无钻蚀、误差小等优点,为ITO电极在微纳领域应用开发提供了有现实意义的参考。

摘要：根据无掩模光刻机的整体结构和工作流程,开发了一款适用于DMD无掩模光刻机的曝光软件。对系统进行了整合,运用开发环境VS2010实现了各个独立的模块的设计。通过串口通信的方式与下位机建立连接,实现对工件台的控制;依托Access2007创建数据库,管理曝光数据及工艺文件;采用图像处理算法和坐标转换技术,实现了曝光过程中的实时自动调焦和套刻对准功能,具有良好的人机交互界面。实验结果表明,软件界面设计友好,上、下位机数据传输稳定,能对工艺文件和曝光实验数据进行管理;上位机软件实现的自动调焦和自动对准功能具有很好的稳定性和可靠性。

摘要：针对数字微反射镜装置(DMD)无掩模光刻系统,提出并研究了一种数字光栅无掩模光刻对准方法,将硅片的微位移放大显示在数字光栅与硅片物理光栅叠加产生的叠栅条纹中。建立了基于DMD的数字光栅无掩模光刻对准模型,设计了对准标记以及具体的实现方案,并对模型进行了数值仿真和初步的实验验证。结果表明,采用频率可变、图像干净、具有良好周期性结构的数字光栅代替传统的真实掩模光栅,真正实现了零掩模成本;并且采用变频率数字光栅可以扩大测量范围,减小位移测量误差。最终可以实现深亚微米的对准精度,满足目前无掩模光刻对准精度的要求。

摘要：描述了波带片/多孔透镜阵列无掩模光刻方法,着重介绍了波带片的几何结构特点和衍射聚焦特性,研究了影响光刻分辨率的因素和使用位相型波带片代替振幅型波带片提高衍射效率的设计方法,讨论了高级衍射焦点对波带片的光刻对比度的影响及消除措施,表明了波带片光刻有光刻对比度和高光刻分辨率受限于最小结构尺寸两个技术难点。对比介绍了多孔透镜的结构和衍射聚焦原理,论述了利用多孔透镜抑制高级衍射焦点和焦平面上次级大的特性,可以提高光刻对比度、提高光刻分辨率、克服波带片受限于最小结构尺寸的缺点。

摘要：为了研究数字灰度光刻成像系统中栅格效应对像质的影响.在成像系统优化参量已有的研究基础上,综合考虑工作效率、光刻准确度、加工制造成本等因素,设计了一种能够有效消除数字灰度光刻成像栅格效应的光刻物镜.此光刻物镜技术指标为,数值孔径NA=0.3,工作波长λ=442nm,倍率10×,分辨率R≤1.2μm,焦深4μm,且镜片数量少,光学加工、光学校装公差要求低.结果表明,该镜头完全满足数字灰度光刻高质量成像的需要.

摘要：传统的两层棱镜膜对于MiniLED背光的增亮效果不明显,因此设计了一种微结构薄膜来代替两层棱镜膜。首先,根据MiniLED背光的配光曲线及尺寸,对微结构进行分段设计。将与MiniLED芯片等宽区域设定为顶角90°的棱柱结构,对2个MiniLED芯片之间的区域,将MiniLED芯片作为扩展光源,芯片2个端点发出的光束到达微结构底面会形成一个夹角,将夹角的角平分线处光线准直到轴向方向,结合Snell定律进行计算,得到棱柱微结构倾角。然后,通过LightTools仿真软件对单个微结构及微结构阵列分别进行了建模和仿真,仿真结果表明:加微结构薄膜后的轴向视角亮度相比于加两层棱镜膜提升了31.3%。最后,通过无掩模光刻设备对设计的微结构薄膜进行加工制备,并对样片进行测试。实测结果表明:加微结构薄膜后的轴向视角亮度相较于加两层棱镜膜提升了25.7%。实现了针对MiniLED背光模组的亮度增强设计。

摘要：针对无掩模光刻技术制作微柱透镜阵列的面形精度问题,对曝光方式和掩模设计进行研究,采用一种分模曝光方法,包括图形分层,掩模设计,分层掩模灰度调制,分层曝光四个步骤。在曝光前,需要对二维掩模版图按设计结构高度进行分层,以实现单层掩模在抗蚀剂上的投影成像高度不超过物镜的焦深范围。基于数字微镜阵列对灰度掩模的空间调制原理,设计出匹配的分层掩模版图,给出了图形分层原则和方法以及模板设计的原理。实验结果表明:采用该方法制作微柱透镜阵列,面形平均误差为0.54μm,相比以往单模曝光平均误差值0.79μm,平均误差减小了0.25μm,该方法弥补了由物镜焦深限制所造成的技术问题,提高了曝光质量。

摘要：基于标量理论计算了三阶任意宽度的台阶光栅的衍射效率,发现当台阶宽度相等时光栅的衍射效率最高。采用基于严格耦合波的仿真软件分析了不同折射率下阶梯光栅高度和衍射效率之间的关系。仿真结果表明:光栅材料的折射率分别为1.52和1.74时,达到最大衍射效率时光栅高度分别为700 nm和470 nm,当光栅高度偏离最佳高度100 nm时,衍射效率分别从60%降低到56%和59%降低到47%。采用无掩模直写光刻技术制备了设计的三阶光栅,实际测试了各级衍射效率和在波导系统中的显示效果。测试结果表明:-1级衍射效率达到49.7%,波导耦出端成像清晰。研究设计的阶梯光栅具有制备周期短、成本低、效率高的优点。