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灰度掩膜图的设计系统研究

作　者: 冼宗明
导　师: 杜立群
学　校: 大连理工大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 灰度掩膜设计算法任意图形 ObjectARX 铺路法
分类号: TH703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

灰度掩膜技术是制作三维微纳结构的有效方法之一,灰度掩膜图设计是灰度掩膜技术重要组成部分。目前,在微机械及光学器件制作领域中,通常只给出常用规则形状三维结构(如形状为圆形、矩形的凹形和凸形透镜、形状为矩形的楔形微结构)对应的灰度掩膜图的设计方法,对于任意形状图形的灰度掩膜图设计鲜有报道。本文针对任意形状图形的灰度掩膜图设计算法及算法的程序实现这两方面展开研究,构建了灰度掩膜图的设计系统。本文采用编码原理中的脉冲宽度调制法来生成灰度单元,根据有限元法中的铺路算法来生成铺路单元,综合这两种方法提出了适合于任意形状图形的灰度掩膜图设计的铺路法。详细分析了灰度掩膜图设计算法的四个关键问题,即灰度单元生成方案、铺路单元闭合方案、灰度单元相交处理方案和铺路边界的生成方法。最后探讨了灰度掩膜图设计算法的评价方法。本文在由Visual Studio2008与AutoCAD2010构成的平台上利用AutoCAD二次开发工具Object ARX研究了算法的程序实现,探讨了程序的关键模块设计、程序运算的基本步骤,同时利用该程序构建了一个小规模的灰度掩膜图库。从图形库中抽取十二幅常见规则形状灰度掩膜图和三幅任意形状灰度掩膜图,根据算法评价方法对这十五幅图形进行分析。结果表明,该系统可以高效地设计任意形状的灰度掩膜图。本文的研究工作为任意形状灰度掩膜图的设计提供了一种新方法,提高了灰度掩膜图的设计效率,为三维微纳器件的制作提供技术积累。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
1 绪论  8-16
  1.1 三维微结构制作技术的研究现状  8-10
  1.2 基于UV-LIGA的灰度掩膜技术概述  10-14
  1.3 基于ObjectARX的AutoCAD二次开发技术  14-15
  1.4 课题的研究内容  15-16
2 灰度掩膜图设计的算法原理  16-31
  2.1 编码原理  16-17
  2.2 基于铺路法的灰度掩膜图设计算法  17-29
    2.2.1 铺路算法概述  17-19
    2.2.2 适用于任意形状图形灰度掩膜图设计的铺路算法  19-29
  2.3 算法评价方法  29-30
  2.4 本章小结  30-31
3 灰度掩膜图的设计系统  31-40
  3.1 开发平台  31-32
  3.2 灰度掩膜图设计系统及其关键功能模块  32-34
  3.3 灰度掩膜图设计系统界面  34-39
    3.3.1 系统设计的基本原则  34
    3.3.2 系统界面  34-39
    3.3.3 系统参数及运行情况说明  39
  3.4 本章小结  39-40
4 灰度掩膜图设计实例及其分析  40-45
  4.1 灰度掩膜图设计说明  40
  4.2 常规形状图形灰度掩膜图设计实例及分析  40-43
  4.3 任意形状图形灰度掩膜图的设计实例及分析  43-44
  4.4 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-48
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  48-49
致谢  49-50

灰度掩膜图的设计系统研究

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