多光束全息光刻制作纳米阵列图形的研究

发布时间：2017-03-20 01:07

  本文关键词：多光束全息光刻制作纳米阵列图形的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文基于光的干涉、全息光刻理论以及条纹锁定技术等理论基础。先通过理论分析设计出纳米级阵列图形,再通过建立多光束全息光刻系统成功在光刻胶层制备出光栅,孔阵及点阵周期阵列图形,设计周期均为528nm。然后通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术,制备出高分辨率,大视场,精细的纳米级阵列图形。基于GaAs衬底,得出全息光刻单曝光制备光栅图形最优曝光时间为40s。全息光刻双曝光制备孔阵图形最优曝光时间为60s,全息光刻双曝光制备点阵图形最优曝光时间为90s。采用H3PO4:H2O2:H2O=1:1:10配比的刻蚀液,得出最佳刻蚀光栅的时间为20s,刻蚀点阵及孔阵的时间为30s。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试图片显示,光栅图形刻蚀深度为85nm,孔阵图形刻蚀深度为124nm,均具有完美的表面形貌及良好均匀性和周期性。最后基于以上技术,引入图形反转工艺对点阵图形进行优化,提高了点阵图形精度。得到点阵图形刻蚀深度约为190nm,点状结构直径约为340nm。
【关键词】：全息光刻系统 光栅 孔阵 点阵 图形反转
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN305.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 论文研究背景和意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-12
• 1.2.1 纳米阵列图形的研究进展8-9
• 1.2.2 光刻技术的基本类型及研究进展9-11
• 1.2.3 全息光刻技术的研究进展11-12
• 1.2.4 纳米阵列图形研究的困难12
• 1.3 本论文的主要工作和结构安排12-14
• 第二章 全息光刻技术14-21
• 2.1 全息光刻技术理论基础14-15
• 2.2 具有条纹锁定的全息光刻系统15-17
• 2.3 全息光刻技术的工艺流程17-21
• 第三章 基于全息光刻技术制备纳米光栅图形21-25
• 3.1 全息光刻技术制备光栅图形的基本原理21
• 3.2 纳米光栅图形的制备流程21-22
• 3.3 纳米光栅图形的形貌表征22-25
• 第四章 基于全息光刻技术制备纳米孔阵及点阵图形25-37
• 4.1 全息光刻技术制备孔阵及点阵图形的基本原理25-26
• 4.2 纳米孔阵图形的制备及形貌表征26-29
• 4.2.1 纳米孔阵图形制备的工艺流程26-28
• 4.2.2 纳米孔阵图形的形貌表征28-29
• 4.3 纳米点阵图形的制备及形貌表征29-32
• 4.3.1 纳米孔阵图形制备的工艺流程29-31
• 4.3.2 纳米孔阵图形的形貌表征31-32
• 4.4 基于图形反转工艺制备纳米点阵图形32-37
• 4.4.1 基于图形反转工艺制备纳米点阵图形的实验方案32-33
• 4.4.2 基于图形反转工艺制备纳米点阵图形的工艺流程33-35
• 4.4.3 基于图形反转工艺制备纳米点阵图形的形貌表征35-37
• 第五章 总结与展望37-38
• 致谢38-39
• 参考 文献39-41
• 攻读硕士期间发表的论文41

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本文编号：256892