米级弯月面化学薄膜涂覆装备的研制

弯月面化学涂膜技术因其具有大面积、低成本以及高效率等优势成为继旋涂、喷涂等传统涂膜工艺后极具发展潜力的新型化学薄膜涂覆技术。本文针对国家某重大项目对米级光学元件表面的化学薄膜涂覆需求,对基于弯月面涂胶的技术原理进行了系统研究,分析了涂胶压强、基片和狭缝间距以及材料亲疏水性与涂胶面形态的关系,实现了对弯月液面的精密调控并研制出基于弯月面化学薄膜涂覆技术的装备,在1 400mm×420mm尺寸玻璃基片上实现了光刻胶的均匀涂覆,使整体胶膜厚度误差4%,满足了米级元件表面精密化学薄膜的涂覆需求。     

LIGA技术制作Fresnel波带片的研究

简要介绍了利用ＬＩＧＡ技术中同步辐射光刻、微电铸技术制作α粒子编码成像波带片的研究,讨论了编码波带片的结构和影响波带片的平面和层析分辨率的参数。根据实验要求设计和研制了一种α粒子编码成像波带片。     

软X射线衍射元件

本文介绍了用于软X射线波段的衍射元件-高精度波带片和金透射光栅的研制技术,国内外研究现状和发展趋势。     

微型石英晶体生物传感器的研究

介绍了一种压电免疫传感器 ,它是利用压电元件的质量敏感性质 ,结合生物免疫识别特性而形成的一种自动化分析检测传感器 ,可对多种抗原或抗体进行实时、快速地定量测定 ,并可用于反应动力学的研究。具有高特异性、高灵敏度、响应快和小型简便等特点。文中给出了利用该仪器进行一些实验研究得到的结果。     

HfO2薄膜的反应离子刻蚀特性研究

研究了HfO2薄膜在CHF3/Ar和SF6/Ar等气体中的反应离子刻蚀机理.结果表明刻蚀气体的组分和射频偏压对刻蚀速率有较大影响,而气体流量影响不大.CHF3和SF6与HfO2的反应产物具有较好的挥发性,Ar的引入不仅可以打破分子之间的键合促进刻蚀产物的形成,而且通过轰击加快产物从材料表面解吸,从而提高HfO2刻蚀速率.AFM测量结果表明刻蚀降低了HfO2表面粗糙度,显示刻蚀工艺对材料的低损伤.     

HfO2薄膜的离子束刻蚀特性研究

实验研究了HfO₂薄膜特性以及掩模材料AZ1350以Ar为工作气体下的离子束的刻蚀特性.给出了离子能量、离子束流密度和离子束入射角等因素与刻蚀速率的关系曲线,用最小二乘法拟合了上述因素与刻蚀斜率的函数关系方程;分析了光刻胶和基片在刻蚀过程中随刻蚀深度的变化对图形转移精度的影响,用AFM的Tapping模式测量了刻蚀前后HfO₂薄膜表面质量的变化.结果表明刻蚀速率与离子能量的平方根,及速流密度成正比,并随离子束入射角变化而变化;与刻蚀前相比,刻蚀工艺降低了因HfO₂薄膜刻蚀深度的增加引起图形转移精度下降,因此提高刻蚀选择比是获得高分辨率图形的前提.研究结果已应用到了在HfO₂/SiO₂多层膜衍射光栅的制作中.     

硅的离子束抛光技术研究

介绍了用离子束抛光法获得硅的超光滑表面的方法，并给出了不同抛光条件下表面粗糙度的原子力显微镜（AFM）测量结果，其中最好的表面粗糙度达0.12nm（有效值）。     

反应离子束刻蚀应用于光刻胶灰化技术研究

以AZl500光刻胶为例，将氧气作为工作气体的反应离子束刻蚀工艺用于光刻胶图形的灰化处理，以去除经紫外曝光-显影后光栅中的残余光刻胶。研究结果表明灰化速率有随束流密度呈线性增加的趋势。经过反应离子束刻蚀后，光栅槽底残余光刻胶被去除干净，同时线条的宽度变细，在一定程度上达到修正光刻胶光栅线条占空比的目的。用原子力显微镜检测，无光刻胶的K9基片表面在灰化工艺前后其粗糙度无明显变化。该工艺具有良好的可控性，解决了在厚基片上制作大口径衍射光学元件时残余光刻胶的去除问题。     

全息光刻-离子束刻蚀制作磁性亚微米结构

激光干涉制作亚微米尺寸磁性周期结构中,基底材料具有高反射率,由于垂直驻波的影响,光刻胶浮雕图形侧壁产生"束腰",本文将O2反应离子刻蚀引入到制作工艺中,对光刻胶图形进行修正,获得了很好的效果,具有工艺简单、可控性好等特点。以50nm厚的由磁控溅射生长的Ta/Co0.9Fe0.1/Ta薄膜为基底,采用激光干涉光刻结合离子束刻蚀转移图形的方式,制作出了特征尺寸为330nm Co0.9Fe0.1亚微米周期结构,并采用SQUID的技术对其磁滞回线进行了研究。     

变栅距光栅光谱分辨研究

基于夫琅禾费衍射理论,推导了平行光入射变栅距光栅后衍射光强的角度分布.计算了变栅距光栅参数相同,入射光斑宽度分别为5 mm和10 mm时,衍射光的分布特点和变栅距光栅参数不同,入射光斑宽度为10 mm时,衍射光的分布特点.实验验证了不同入射光斑宽度对光纤式变栅距光栅位移传感器分辨率的影响.结果表明:基于变栅距光栅的衍射特点,入射光斑直径的大小是影响传感器分辨率的一个重要因素.