基于表面等離子體的超分辨光刻技術(shù)研究.pdf

1、光刻是制備集成電路及其他微納器件過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。而傳統(tǒng)光刻技術(shù)受光學衍射的影響，始終無法突破?/2的衍射極限，這嚴重限制了光學分辨率的提升，并成為微納加工領(lǐng)域發(fā)展的巨大障礙。近些年來，諸多可以克服衍射極限的新型光刻技術(shù)已經(jīng)蓬勃發(fā)展。其中，表面等離子體光刻技術(shù)因其波長短、局域性強等特性成為了研究超分辨光刻技術(shù)的熱點。本論文主要針對表面等離子體的超分辨光刻技術(shù)進行了研究。論文的主要工作和結(jié)論如下：
　　1、首先分析了傳統(tǒng)光刻技術(shù)的

2、優(yōu)缺點，討論了光刻技術(shù)的發(fā)展歷史和發(fā)展新型光刻技術(shù)的必要性。分析了表面等離子體光刻技術(shù)的現(xiàn)狀，并在其基礎上，提出了基于PDMS軟掩模的表面等離子體光刻技術(shù)。
　　2、探索了表面等離子體的相關(guān)基本理論，研究了邊界效應和耦合效應光刻技術(shù)的內(nèi)在機理，介紹了本論文所采用的數(shù)值計算方法。
　　3、建立了傳統(tǒng)邊界效應和表面等離子體邊界效應的兩種光刻模型，利用時域有限差分法商用軟件Opti-FDTD對光刻模型進行了仿真計算，并對比分析了兩

3、種邊界效應的電場分布，確定了基于表面等離子體邊界效應的光刻技術(shù)具有更高的分辨率和對比度，可實現(xiàn)超分辨成像。通過對表面等離子體邊界效應光刻結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，進一步增強了表面等離子體邊界效應。根據(jù)實驗條件，開展了相關(guān)邊界效應的光刻實驗。結(jié)果表明，利用線條寬度為18μm的掩模結(jié)構(gòu)制備出特征尺寸小于2μm的光刻圖形。
　　4、建立了光耦合效應和表面等離子體耦合效應的兩種光刻模型，并對兩種光刻模型進行了仿真計算。通過對電場能量分布的對比分析，