平面多層膜超分辨光刻及制備方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)光學(xué)一直受限于二分之一入射波長的光學(xué)衍射極限，這極大地限制了光刻系統(tǒng)和光學(xué)成像的分辨率，成為了光存儲、光學(xué)顯微、投影光刻、以及光波導(dǎo)集成等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的絆腳石。不過近幾年來，不同的手段已經(jīng)被應(yīng)用來克服衍射極限，使其不再是一個(gè)不可逾越的難題。其中金屬-介質(zhì)平面多層膜結(jié)構(gòu)的人工meta材料，因其表面等離子體的局域特性等獨(dú)特性質(zhì)，而被廣泛應(yīng)用于超分辨光刻中。
　　本論文就是對于該方面的研究，從理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面開展了對平面多層膜

2、超分辨光刻的研究以及制備方法的探索。論文主要結(jié)構(gòu)安排如下：
　　1.首先對產(chǎn)生衍射極限的原因進(jìn)行了分析，并對人工meta材料和超分辨技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要的介紹。然后詳細(xì)地介紹了采用的基于表面等離子體的超分辨光刻研究，并比較了現(xiàn)有的幾種較常見的超衍射極限的方法以及各自的優(yōu)劣。最后還描述了該種平面多層膜結(jié)構(gòu)所具有的特性。
　　2.設(shè)計(jì)了一種新型的金屬介質(zhì)平面多層膜結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)的平面多層膜超透鏡結(jié)構(gòu)，這種模型得到的圖形具

3、有更好的面型和更強(qiáng)的對比度。利用基于有限元方法的商業(yè)軟件COMSOL對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證，不僅能夠成功地實(shí)現(xiàn)超分辨光刻，并且通過選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以使光刻圖形對比度達(dá)到0.9以上。
　　3.在設(shè)計(jì)和仿真的基礎(chǔ)上，本文的重點(diǎn)是制備了該平面多層膜結(jié)構(gòu)并實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了超分辨光刻。在365nm的光源下，完成了特征尺寸為100nm的超分辨成像，成功驗(yàn)證了以上理論。并且在此過程中，對相關(guān)的一些制備工藝進(jìn)行了探索，完成了諸如通過干涉光刻的方