微小激光加工區(qū)測(cè)溫系統(tǒng)空間分辨能力的提高技術(shù)研究.pdf

1、單片光電集成器件（OEICs）是利用光電子技術(shù)和微電子技術(shù)將光電子器件和微電子器件集成到同一襯底而形成的新型器件，具有功能強(qiáng)、體積小、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)。由于單片 OEICs要將光、電兩類性能完全不同的器件集成在同一襯底上，從材料生長(zhǎng)到制作工藝都有很大的難度，需要解決各種光電兼容問(wèn)題，因此至今尚未完全實(shí)用化。半導(dǎo)體的激光微細(xì)加工技術(shù)具有“低溫處理”、“局域升溫”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將該技術(shù)應(yīng)用于單片OEICs的制作，有利于解決其中的兼容難題。

2、r>　　在激光誘導(dǎo)擴(kuò)散等半導(dǎo)體激光微細(xì)加工過(guò)程中，溫度是一個(gè)很重要的參數(shù)，它對(duì)器件的性能有很大影響，因此微小曝光區(qū)域的溫度分布是關(guān)鍵的工藝參數(shù)，必須得到精確的測(cè)量。為了使溫度測(cè)量不影響曝光區(qū)的溫度分布，需采用不接觸輻射測(cè)量方法。在實(shí)際應(yīng)用中，由于各種因素的影響，課題組原輻射測(cè)溫系統(tǒng)空間分辨能力較低，難以準(zhǔn)確地測(cè)量微小面元溫度分布及分布細(xì)節(jié)。
　　本文的工作就是圍繞輻射測(cè)溫系統(tǒng)空間分辨能力的提高技術(shù)展開(kāi)的，主要的研究結(jié)果和創(chuàng)新之處如

3、下：
　　1．在闡述不接觸測(cè)溫原理的基礎(chǔ)上，討論了影響空間分辨能力及測(cè)溫準(zhǔn)確性的兩種因素——強(qiáng)度點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)有效分布、進(jìn)入系統(tǒng)中的雜散光。針對(duì)這兩種影響因素，相應(yīng)地提出了幾種提高空間分辨能力的措施，將空間分辨率由原來(lái)的37μm提高到16μm，基本滿足激光微細(xì)加工的要求。
　　2．在將分辨率提高到16μm基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高空間分辨能力、測(cè)溫準(zhǔn)確性，利用圖像復(fù)原方法重建溫度場(chǎng)圖像，此時(shí)需測(cè)量出系統(tǒng)的強(qiáng)度點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)，因此著重研究

4、了一種設(shè)置空間域點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的方法——濾波反投影算法。首先測(cè)量得到以等角度為5?的36個(gè)方向上的邊緣擴(kuò)展函數(shù)，然后對(duì)其進(jìn)行微分運(yùn)算得到相應(yīng)36個(gè)不同的線擴(kuò)展函數(shù)，最后利用濾波反投影算法求出相應(yīng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)。
　　3．研究了溫度場(chǎng)重建的兩種方法（維納濾波算法和約束最小二乘方濾波算法），并用以求得真實(shí)溫度場(chǎng)分布的最佳估計(jì)。利用這兩種方法，可以將測(cè)得的溫度場(chǎng)分布中被點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)卷積鈍化掉的部分復(fù)原回來(lái)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得微小面元溫度分布在復(fù)原后溫度最