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玻璃基光刻铬掩膜板的膜系研究

作　者: 王凤丹
导　师: 陈长琦
学　校: 合肥工业大学
专　业: 流体机械及工程
关键词: 光掩膜膜系设计磁控溅射刻蚀
分类号: TN305
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 4次
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内容摘要

本文从理论和实验两个方面研究了玻璃基光刻铬掩膜板的膜系设计以及其在真空环境中的制备。以光学薄膜设计中的隐含规律为基础,采用递推法,并在特定的边界条件下分别对单层及多层吸收膜的反射和透射变化进行了求解和理论计算。同时,在膜系设计中,借用Essential MacLeod软件进行膜系设计,以寻求获得满意光学性能的膜系结构。我们进行了多次薄膜样品的生产实验,并对镀膜产品进行了一系列性能测试。结果表明,在分别采用氮气和氩气作为工作气体时,生成的膜层成分均为铬和氧元素,并没有氮化铬生成。在控制总工作气压不变的情况下,控制每种工作气体氮气、氩气和氧气体积流量时,生成的膜层表面晶化状态差异很大,膜层中Cr(110) 和Cr2O3(110) 晶向择优生长,通过刻蚀实验证明,在Cr(110) 和Cr2O3(110) 晶向生长相当的膜系力学刻蚀性能最佳。研究表明,以膜系设计的结果为参照,实验所镀膜层光学性能优异,满足刻蚀产品的要求,具有广阔的应用前景。

全文目录

第一章绪论  12-18
  1．1 光掩膜技术简介及目前在国内外的发展情况  12-15
  1．2 本课题的来源、目的及主要研究内容  15
  1．3 课题成果的应用前景  15-18
第二章光刻铬膜系设计的基本原理及设计计算  18-33
  2．1 光学薄膜设计的基本原理及相关计算  18-28
    2．1．1 菲涅尔公式  18-20
    2．1．2 应用菲涅尔系数的计算方法  20-22
    2．1．3 在一透明基片上的单层吸收薄膜的特性计算  22-25
    2．1．4 吸收膜和介质膜的多层吸收膜系的特性计算  25-28
  2．2 光刻铬膜系的计算机模拟设计及菲涅尔算法计算  28-33
    2．2．1 光刻铬膜系的特性设计  28-29
    2．2．2 计算机模拟设计及菲涅耳算法计算  29-33
第三章光刻铬膜系溅射镀膜原理  33-41
  3．1 溅射的基本原理及参数控制  33-37
    3．1．1 溅射的基本原理  33-35
    3．1．2 溅射参数  35-36
    3．1．3 溅射镀膜的特点  36-37
  3．2 反应溅射的原理及参数控制  37-38
    3．2．1 反应溅射的原理  37
    3．2．2 反应溅射的反应过程  37-38
    3．2．3 反应溅射工艺参数  38
  3．3 磁控溅射镀膜原理及装置  38-41
    3．3．1 磁控溅射镀膜原理  38-39
    3．3．2 磁控溅射镀膜的装置  39-41
第四章薄膜的表征方法  41-45
  4．1 厚度控制及测量  41
  4．2 组分表征  41-42
  4．3 结构表征  42-43
  4．4 表面形貌分析  43-45
第五章薄膜样品的微结构及光学性能分析  45-58
  5．1 样品的制备流程  45
  5．2 样品的表面质量、膜层牢固度及环境试验  45-46
    5．2．1 表面质量检验  45-46
    5．2．2 膜层牢固度检验  46
    5．2．3 环境试验  46
  5．3 工作气体对光刻铬膜系膜层光学性能影响的研究  46-50
    5．3．1 膜层光密度分析  46-48
    5．3．2 膜层成分分析  48-50
  5．4 膜层微结构对光刻铬膜系力学性能影响的研究  50-58
    5．4．1 样品的刻蚀分析  50
    5．4．2 原子力显微镜(AFM)表面形貌分析  50-53
    5．4．3 X射线衍射(XRD)分析  53-56
    5．4．4 最佳力学性能光刻铬膜系的光学性能验证  56-58
第六章结论  58-59
参考文献  59-61
个人论文  61-62
附录  62-64

玻璃基光刻铬掩膜板的膜系研究

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