激光干涉纳米光刻样品定位技术与系统的研究

论文摘要

近年来,激光干涉纳米光刻被日益广泛的研究和使用在周期、准周期微纳表面图案的生产制造中。在激光干涉纳米光刻中,决定光刻图案和曝光面积的因素有很多,包括光束入射角、空间角、入射位置、偏振态、相位、光强等。在激光干涉纳米光刻系统中,样品定位环节尤其重要,这方面的工作包括：1.使用高精度、大行程的样品定位平台完成多次曝光增加光刻点密度(插补)和增加光刻面积所需的运动；2.在特定的样品定位技术控制下完成光束入射姿态的检测及校正,光束入射姿态包括光束相对于样品的入射角、空间角及入射位置,它们直接影响光刻图案和曝光面积。本文讨论的是激光干涉纳米光刻样品定位技术与系统,基于激光干涉纳米光刻中样品定位环节的工作内容,研究包括两方面：1.设计了一种在行程、定位精度等各个方面都可以满足激光干涉纳米光刻要求的样品定位平台；2.首创了一种基于光斑检测的样品定位技术。通过理论分析、计算机仿真及应用实验、验证实验等一系列实验,验证了此样品定位技术在对光束入射姿态的检测及校准中有很好的精度和重复性,可应用到实际的激光干涉纳米光刻中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 光刻技术的发展现状
• 1.2 微定位平台的发展现状及在光刻中的应用现状
• 1.3 样品定位技术的研究现状
• 1.4 研究内容与结构安排
• 第二章 激光干涉纳米光刻
• 2.1 激光干涉纳米光刻简介
• 2.2 激光干涉纳米光刻原理
• 第三章 激光干涉纳米光刻样品定位平台的设计
• 3.1 样品定位平台的性能分析及整体设计
• 3.2 六自由度压电陶瓷微定位平台的设计
• 3.2.1 致动器安装结构设计及分析
• 3.2.2 传感器安装结构设计及分析
• 3.2.3 压电陶瓷致动器的控制分析
• 3.2.4 前置参考模型的分析及选取
• 3.2.5 PID控制策略的分析及选取
• 第四章 激光干涉纳米光刻中样品定位技术的理论研究
• 4.1 激光干涉纳米光刻中样品定位技术的原理
• 4.2 双光束激光干涉纳米光刻中理想光束入射情况分析
• 4.3 双光束激光干涉纳米光刻中存在误差的光束入射情况分析
• 4.3.1 入射角误差
• 4.3.2 x轴上的入射位置误差
• 4.3.3 x轴上的入射位置误差和入射角误差同时出现
• 4.3.4 x轴上的入射位置误差和y轴上的入射位置误差同时出现
• 4.3.5 空间角出现误差
• 4.3.6 四自由度同时存在误差
• 第五章 计算机仿真及方法局限性分析
• 5.1 计算机仿真分析
• 5.2 方法局限性分析
• 第六章 激光干涉纳米光刻中样品定位技术的实验分析
• 6.1 样品定位技术在双光束激光干涉纳米光刻中的应用实验
• 6.2 校准过程重复性验证实验
• 6.3 检测精度的验证实验及相关分析
• 第七章 结论及展望
• 7.1 样品定位技术的研究结论
• 7.2 样品定位技术及激光干涉纳米光刻系统的未来展望
• 致谢
• 参考文献
• 发表文章
• 申请专利