光刻机基础防微振设计的新尝试
【摘要】桩基一般未直接用于精密仪器基础的防微振设计，而用于强振时的主动隔振。本文考虑桩土共同作用，提高地基刚度和地基阻尼比，减小变形，避免发生共振。以光刻机基础防微振设计实例，并通过测试证实，桩基可用于防微振设计的新方法，可供类似的工程设计参考。
【关键词】防微振地面振动共振
1 某微电子厂房概况
浙江金华某两层微电子厂房，上部结构于2011年上半年施工完毕，一层层高7m，地坪还未施工。要求在地面上安装10台高精密步进光刻机，光刻机厂家要求周围地面振动对基础的影响：竖向振幅≤3μm，振动速度≤0.1mm/s，外界干扰频率在4hz～25hz时振动加速度≤4×10-3～8×10-3m/s2。
厂房地基土层情况如下：场地属丘陵地貌经人工填平后，东高西低。①层碎石填土，层厚1.2-10.5m，松散状，稍湿，由风化岩碎块石夹少量粘性土，为新进堆填，未经分层压实和自重固结。②层粉质粘性，层厚0.4-3.1m，中压缩性。③层强风化泥质粉砂岩，层厚4-8.5m，为极软岩。④层中风化泥质粉砂岩，层厚0.2-1.5m，为软岩。厂房四周为厂区道路，常有汽车等行驶。
地下水位在地面5m以下，老厂房柱下采用人工挖孔灌注桩基础，桩端持力层为④层中风化泥质粉砂岩，承台底标高-2.2m。
2 桩基用于防微振设计的分析研究
第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计 关联： 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质？ (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式（突破传统定式） (4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件） (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些？ 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性
(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？ (1)天赋能力：与生俱来的所有神经元 (2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技 术，并利用于其他新事物。 特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾； 2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值； 3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。 实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离 第三讲 1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？ 2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。 3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。 （1）物场要素变换：电磁场取代机械场 （2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺） 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。（要求从不同角度提两点） 1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的 想法，可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则：充分利用信息的增值。 ２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）; ⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合
国家开放大学电大专科《视觉设计基础》2029-2030期末试题及答案（试卷号：2484） 盗传必究 一、判断题（在你认为正确的叙述后面画“√”，错误的画“×”。每题2分，共10分） 1．设计作品的形式比内容更加重要。( × ) 2．在所有的色相对比中，补色对比最为强烈。如：红一蓝，绿一橙，黄一紫。( × ) 3．将不同形态的对象缩小到一定程度都能形成不同形态的点。(√ ) 4．色彩是光和物质与人眼的生理机能所产生的视觉现象。色的来源是光，没有光就没有色彩，光是人们感知色彩存在的必要条件。( √ ) 5．按照视觉特点分析，标志设计得越复杂就越能包含更多的信息，从而更有利于信息快速准确地传达。( × ) 二、名词解释（每小题5分．共10分） 6．色彩的三要素 色彩的三要素是：色相、明度、纯度。色彩的三要素是研究色彩的基础，也是色彩知识中最重要的概念。色相指色彩的相貌，通常以色彩名称来体现。明度指色彩的深浅与明暗程度。纯度指的是色彩的鲜浊程度。 7．元素替代 即替换图形，在保持原图形基本特征的基础上，将物体中某一部分用其他相似或不相似的图形替代所形成的异常组合。虽然物形之间结构不变，但经过组合后的替换图形面貌却焕然一新。在新形状结构中，两个物形的因素所产生的作用导致了逻辑上的荒谬，显现出张冠李戴的谬误，以此渲染，加强了视觉传达的效果。 三、简答题（每小题15分，共30分） 8．网页设计与传统平面设计的区别？ 答：网页设计不同于传统的平面版式设计，基于计算机及其网络技术的特点和条件，网页设计是有限制的。网页设计与传统平面设计的主要区别有三个方面： (1)介质的不同 通常传统平面设计作品大多是以印刷品的形式出现；而网页则是在计算机的显示器上出现的，二者的介质不同。网页设计时应扬长避短，追求网页色彩效果，避免用线条在细节细部做文章。（5分） (2)图像尺寸的限制 这里的尺寸，不仅仅是图像的外形尺寸，主要是指图像自身字节数量的大小。网页与一般平面设计作品的重要区别之一是它的即时传输。必须在网页的美观和速度之间找到一个平衡点，二者兼顾。正是由于网页的这种特殊性，增加了设计制作的难度；也正是这些限制性因素，造就了网页的独特形式和风格，为视觉设计增加了一个新门类。（5分）
第12课校园设计 教学目标： 1.学习学校沙盘设计 2.学习激光宝盒的使用 教学重难点： 1.学校的构成 2.结构的综合应用 3.学校的布局与规划 教学准备： 1.加工材料：3m m椴木板 2.木板胶 一、课程导入 教师提问：除了家里，大家呆的时间最长的地方就是学校了。就如同大家对自己家里有着深刻了解般，想必大家对现在你们学习的学校同样也有着深刻的认知。那么接下来我们来看看大家对学校功能区的划分有着怎样的认知。结合你的校园经验绘制出学校的平面图，并在图片上标注出各个功能区的划分。效果类似下图。
学生进行平面图绘制。 教师解释：通过我们校园的平面图绘制，可以看出大家对我们的校园布局都有着不错认知。通过校园的布局图，我们可以清晰的看出我们学校的内部分布情况。一般学校都会有教学楼、行政楼、操场等分区，这些分区都有着不同的功能，如教学楼是我们上课学习的地方，行政楼是老师们办公的地方，操场是大家运动锻炼的地方。这些都构成我们校园环境的一部分。 二、如何去设计一个学校 教师提问：那么一个校园环境对我们学习是否会有影响呢？
学生畅所欲言。 教师解释:校园当中的环境会在无形当中对大家的学习产生潜移默化的影响，如校园当中建筑的布置，校园的走道，走道边上的花花草草、教室中的光线和空气都会在无形当中影响着大家的学习。但并不是什么设计都是完美无缺的，大家可以思考下，我们校园在布局当中有什么不足的地方，找出来，并提出一个你认为合适的解决方案。 学生思考 教师将学生提出的问题进行汇总，并引导学生对提出的问题及解决方式进行头脑风暴 三、任务布置 这次课的任务，我们要结合我们所学到的知识和我们刚刚提出的问题来重新对我们的学校进行设计与规划，我们会对任务进行分工，每个小组都会有自己的设计一个功能区。 任务流程： 确定总规划工程师进行学校规划与布置。 对学校进行功能区的划分或建筑物的划分。（让学生在规划之初在各个功能区之间预留可衔接的区域。） 确定功能区 学生进行分组 各小组进行作品设计
光 刻 工 艺 一、目的： 按照平面晶体管和集成电路的设计要求，在SiO 2或金属蒸发层上面刻蚀出与掩模板完全相对应的几何图形，以实现选择性扩散和金属膜布线的目的。 二、原理： 光刻是一种复印图象与化学腐蚀相结合的综合性技术，它先采用照像复印的方法，将光刻掩模板上的图形精确地复制在涂有光致抗蚀剂的SiO 2层或金属蒸发层上，在适当波长光的照射下，光致抗证剂发生变化，从而提高了强度，不溶于某些有机溶剂中，未受光照射的部分光致抗蚀剂不发生变化，很容易被某些有机溶剂溶解。然后利用光致抗蚀剂的保护作用，对SiO 2层或金属蒸发层进行选择性化学腐蚀，从而在SiO 2层或金属层上得到与光刻掩模板相对应的图形。 （一）光刻原理图 （一）光刻胶的特性： 1．性能，光致抗蚀剂是一种对光敏感的高分子化合物。当它受适当波长的光照射后就能吸收一定波长的光能量，使其发生交联、聚合或分解等光化学反应。由原来的线状结构变成三维的网状结构，从而提高了抗蚀能力，不再溶于有机溶剂，也不再受一般腐蚀剂的腐蚀． 2．组成：以KPR 光刻胶为例： 感光剂－－聚乙烯醇肉桂酸酯。 溶 剂－－环己酮。 增感剂－－5·硝基苊， 3．配制过程： 将一定重量的感光剂溶解于环己酮里搅拌均匀，然后加入一定量的硝基苊,再继续揖拌均匀，静置于暗室中待用。 感光剂聚乙烯醇肉桂酸酯的感光波长为3800?以内，加入5·硝基苊后感光波长范围发生了变化从2600—4700 ?。 （二）光刻设备及工具： 在SiO 2层上涂复光刻胶膜 将掩模板覆盖 在光刻胶膜上 在紫外灯下曝光 显影后经过腐蚀得到光刻窗口
1．曝光机－－光刻专用设备。 2．操作箱甩胶盘－－涂复光刻胶。 3．烘箱――烤硅片。 4．超级恒温水浴锅－－腐蚀SiO2片恒温用。 5．检查显为镜――检查SiO2片质量。 6．镊子――夹持SiO2片。 7．定时钟――定时。 8．培养皿及铝盒――装Si片用。 9．温度计――测量温度。 图（二）受光照时感光树脂分子结构的变化 三、光刻步骤及操作原理 1．涂胶：利用旋转法在SiO2片和金属蒸发层上，涂上一层粘附性好、厚度适当、均匀的光刻胶。 将清洁的SiO2片或金属蒸发片整齐的排列在甩胶盘的边缘上，然后用滴管滴上数滴光刻胶于片子上，利用转动时产生的离心力，将片子上多余的胶液甩掉，在光刻胶表面粘附能力和离心力的共同作用下形成厚度均匀的胶膜。 涂胶时间约为1分钟。 要求：厚度适当（观看胶膜条纹估计厚薄），胶膜层均匀，粘附良好，表面无颗粒无划痕。 图（三）光刻工艺流程示意图
视觉设计基础 形考一答案 一、论述题（共20分） 题目1 请你谈一谈对于视觉设计的重要性以及作用的认识，并结合你的喜好举例进行说明，请将例子上传为附件。 到底什么是视觉设计，就由涉及计算机专业考证的，今天来为大家解答疑惑视觉设计是针对眼睛官能的主观形式的表现手段和结果。与视觉传达设计的异同：视觉传达设计属于视觉设计的一部分，>主要针对被传达对象即观众而有所表现，缺少对设计者自身视觉需求因素的诉求。视觉传达既传达给视觉观众也传达给设计者本人，因此深入的视觉传达研究已经关注到视觉的方方面面感受，称其为视觉设计更加贴切。视觉传达设计主要以文字、图形、色彩、立体造型为基本要素的艺术创作，在精神文化领域以其独特的艺术魅力影响着人们的感情和观念，在人们的日常生活中起着十分重要的作用设计开始之初，从原型稿到视觉稿的转化过程中，擅长图形化识别的视觉设计师们，在面对繁杂而单调的线稿内容时，往往急于上马大施拳脚展开创作，缺忽略了清晰梳理判断整体页面结构的重要环节。哪些属于重点模块需要突出展示，>哪些次要模块可以移动到更优化的布局或者精简合并？这是一个需要长期经验积累，不断磨练耐心和提高理解判断能力的成长过程，也是职业化的开端。排版布局中的平衡、齐及对比关系，对页面视觉效果至关重要。如果画面效果头重脚轻，或者左右不均衡，会让用户感觉到压迫感，从而影响到浏览信息的顺畅。现简化设计的第一步，不是简单的
去掉大部分图片，>而是要重新考虑内容并将其简化到无遮盖的需求。只有那样才能让页面中最重要的元素实现其预期的效果。 标记题目 信息文本 二、简答与分析题（共2道试题，共20分。） 题目2 1.何为“形式美法则”？它包括哪些内容？（本题8分） 形式美法则是人类在创造美的形式、美的过程中对美的形式规律的经验总结和抽象概括。主要包括：对称均衡、单纯齐一、调和对比、比例、节奏韵律和多样统一。研究、探索形式美的法则，能够培养人们对形式美的敏感，指导人们更好地去创造美的事物。掌握形式美的法则，能够使人们更自觉地运用形式美的法则表现美的内容，达到美的形式与的内容高度统一 反馈 参考答案： 1、单从形式因素来评价某一事物或某一视觉形象时，大多数人在审美感受上存在一种基本相通的共识。这种共识是在人类长期的生产、生活实践中形成和积累的，它的依据是客观存在的美的形式法则。 形式美法则的内容有： （一）、单纯齐一 （二）、对称均衡 （三）、对比和谐 （四）、比例尺度
投影光刻机对准系统功能原理 投影光刻机对准系统功能原理 1 对准系统简介 对准系统的主要功能就是将工件台上硅片的标记与掩膜版上的标记对准，其标记的对准精度能达到±0.4μm（正态分布曲线的3σ值）。因为一片硅片在一个工艺流程中的曝光次数可能达到30次，而对准精度直接影响硅片的套刻精度，所以硅片的对准精度非常的关键。 由于对准系统对硅片标记的搜索扫描有一定的范围，它在X方向和Y方向都只能扫描 ±44μm，所以硅片被传送到工件台上进行对准之前，需要在预对准工件台上先后完成两次对准，即机械预对准和光学预对准，以便满足精细对准的捕捉范围。注意：本文所提到的对准都是所谓的精细对准。 PAS2500/10投影光刻机对准系统主要由三个单位部分构成：照明（对准光源）部分，双折射单元和对准单元。这三个单元与掩膜版、硅片、以及投影透镜的相对位置如图1所示，在图中可以看出，对准系统中用了两个完全相同的光路，这是为了满足对准功能的需要。 1.1 对准系统的光学结构和功能 由于对准系统中的两条完全相同，所以在下面的介绍中只详细地阐述了其中的一条光路。在对准系统中，照明部分的主要部件就是激光发射器，它产生波长为633nm的线性极化光，避免在硅片对准的过程中使硅片被曝光（硅片曝光用的光为紫外光）。然后对准激光将通过一系列的棱镜和透镜进入双折射单元，该激光将从双折射单元底部射出，通过曝光的投影透镜照到硅片的标记上；而经过硅片表面的反射后由原路返回，第二次经过双折射单元，由双折射单元的顶部射出，再经过聚焦后对准到掩膜版的标记上。 在对准单元内，硅片的标记图象和掩膜版标记的图象同时通过一个调制器后，将被聚焦到一个Q-CELL光电检测器上。此调制器是用来交替传送两个极化方向的硅片标记图象，Q-CELL 光电检测器将对硅片的标记的每个极化方向图象分别产生一个电信号，由此产生的电信号的振幅取决于该极化方向硅片标记的图象与掩膜版标记图象在Q-CELL的显示比例。 硅片上的对准标记如图2所示，标记分为四个象限，每个象限有8μm或8.8μm的对准条，其中有两个象限的对准条用来对准X向，另外两个象限用来对准Y向。而Q-CELL光电检测器的每一个单元对应标记的一个象限，当在Q-CELL检测器的每一个单元中，两个极化方向的标记图象的能量都相等的时候，就表明硅片与掩膜版的标记完全对准了。从图1中可以看到对准光束在经过对准单元的时候被分成了两束，一束激光将通过调制器到达Q-CELL 光电检测器，而另一束激光则以视频的形式反馈到操作台。通过操作台上的视频监视器可以直观的看到标记的移动和对准不同标记时位置的相对变化。虽然是两个不同极化方向的硅片标记与掩膜版标记同时对准，但是由于它们是同步的，彼此之间几乎看不到有何不同，所以只有一个极化图象被显示。 1.2 对准系统的电路部分 对准系统的电路部分主要的功能是： 1、产生一个信号去驱动光学调制器。 2、处理Q-CELL光电检测器产生的信号。 光学调制器的驱动：该调制器信号要求频率为50Hz的正弦信号，其振幅要求能满足对最大的Q-CELL检测信号起调制作用。 Q-CELL检测信号的处理：在对准的时候，工件台将首先沿X轴向缓慢地带动E-CHUCK上的硅片移动，进行X轴向对准，当硅片标记上X向光栅与对应的掩膜版上X向光栅对准时，
2 机械创新设计简介及基础知识 在新的世纪里竞争日益激烈，科学技术依然是推动人类社会进步的第一生产力。创新是人类文明进步的原动力，是技术和经济发展的源泉，也是培养和造就人才的重要途径，在世界进入知识经济的时代，创新更是一个国家国民经济可持续发展的基石。人类的科技已经到达很高的水平，特别是机械行业，传统的设计水平进步很慢。而现在人们的需求也越来越高，所以人们迫切需要创新设计。 2.1创新设计概论 创新设计是一种现代设计方法，它是研究设计程序、设计规律和设计思维及方法的一门新型综合性科学。在机械设计过程中，创新设计对更大程度的满足人类生产和生活的需要，促进经济的发展和社会的进步有非常重要的作用。 说起创新设计大家总觉得很神秘、陌生。其实回想历史上的许多发明家，我们不难看出，创新发明其实有时候只是我们身边存在的小问题，经过我们思考之后加上灵感找到解决问题的方法或是发现新的事物。比如传说鲁班爬山时手被草割破，经过他的仔细思考发明了至今仍在使用的锯子；还有瓦特观察大水烧开后能将壶盖顶起，依据这个原理他发明了蒸汽机，导致了第一次工业革命。 另外创新设计需要勇气和毅力。大家一定知道袁隆平先生历尽磨难研究成功杂交水稻的事迹。这正是告诉了我们在进行创新设计过程中要破除思想封锁，树立信心，持之以恒，最终一定能解决问题。但是我们也需要逐步培养起分析创新设计可行性的能力，不能盲目到想要发明一种以水为燃料的内燃机。 2.2 机械创新设计（MCD）的概念及创新人才培养 机械创新设计（MCD）是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术、原理等），进行
创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动。其目的是由所要求的机械功能出发，改进、完善现有机械或创造发明新机械实现预期的功能，并使其具有良好的工作品质及经济性。所以培养创新人才要做到如下几点：第一；要勇于创新和善于探索，有信心，勇气和创意。 第二：要掌握创新原理和创新技法。我们应通过学习和训练培养良好的创造心理，并要多思考多练习，将思维运用到实际中去，以提高创新的技法。 第三：要有创新的物质条件和精神条件。 第四：要有创新的意识，有较强的逻辑思维能力。创新不是空想，更不是不切合实际的想象，应该拥有创新的意识和较强的逻辑思维能力，能够把感性认识上升到理性认识，能够透过现象看其内在的本质，而且不能将思维停留在过去或现有的模式中，这样才可能创造出新颖先进的产品。 第五：加强创新实践。在实践中锻炼创新能力更胜于学习理论知识。创新设计实践包括了解问题、设计方案和执行方案三个阶段。 2.3 创新设计的分类 机械创新设计通常分为以下几种类型。 1.开发性设计即在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以前没有的新产品。例如有人利用磁铁的同极相斥异极相吸的原理设计了一种磁力驱动装置，该装置使用固定磁铁及旋转磁铁同极相对，使两磁铁间出现相斥的力，先由外力启动，然后由永久磁铁的磁力驱动转子继续旋转，并向外输出能量，从而产生一种洁净、高效廉价的新能源。 2.变型设计应包括转用创新即将某一已有的成熟的技术和结构进行适当变异，设计出使用领域更广的产品。 3.适应性设计亦称反求设计。针对已有的产品设计，在消化吸
电大视觉设计基础形考答案平时作业 2009-11-14 10:37 P.M. 01任务 一、名词解释（共 4 道试题，共 10 分。） 1. 点------- 点是一切形态的基础。在几何学中点表示位置，它既无形状也无大小。但点一旦作为造型元素要能看得见，必然存在大小和形状。它可以是一个几何形，也可以是一个自然形；它可以是一个文限的，通常可产生小巧、集中、定位、闪烁或游移等心理效果。不同形状的点给人的感觉也有所不相同的点，不同的结构方式也会构成不同的图形。 2. 线------- 线是点移动的轨迹。几何学上的线是没有粗线的，只有长度和方向。线在视觉设计中却有着重等感觉，可以表现对象各种不同的性质与特点，可以表现不同感情和特色。在视觉上线有较强的张暗示与引导作用。在视觉设计中，线是我们表达想法所运用的最简单、最直接的形式。正是因为线视觉符号。 3. 面------- 点和线的取聚集形成了面。面的形态在视觉上往往给人整体感、重量感等。面最为直观的特点扩张感；小面积的面，给人以向心感。面的形态较为复杂，可归纳为几何形、有机形、偶然 形。 4. 变化统一-------- 变化和统一是一种使用相当普遍的基础法则，是形式美法则的高级形式，又称多样统一。事物整体，变化统一体现了生活、自然界中对立统一的规律。“变化”或“多样”体现了各个事物的个物的共性或整体联系。它也是客观事物本身所具有的特性。多样统一要求设计师在综合设计时把多杂乱，又不不单调。多样统一使人感到既丰富又单纯，既活泼又有秩序。这一基本法则包含了对称素。 二、判断题（共 5 道试题，共 30 分。） 1. 不同形态的对象只要缩小到一定程度都能形成不同形态的点（ b ） A. 错误 B. 正确 满分：6 分 2. 自然中凡是具有方向性延伸的现象，大都可理解为线的意象。（b ）
十三章 光刻II 光刻机和光掩膜版 前几章讲述了光刻胶材料的性质和工艺技术。在这一章里，我们介绍如何将图形转移到硅片表面上，包括以下内容：a)将图形投影到硅片表面的装置（即光刻对准仪或光刻翻版机），由此使得所需图形区域的光刻胶曝光。 b)将图形转移到涂有光刻胶的硅片上的工具（即光掩模版和中间掩模版）。在介绍光刻机或掩模版之前，把用以设计和描述操作光刻机的光学原理简要地说明一下。它们是讲明光掩模板和中间掩模版的基础。 在讨论光学原理之前，有必要介绍一下微光刻硬件的关键。那就是把图形投影到硅表面的机器和掩模版的最重要的特征：a)分辨率、b)图形套准精度、c)尺寸控制、d)产出率。 通常，分辨律是指一个光学系统精确区分目标的能力。特别的，我们所说的微图形加工的最小分辨率是指最小线宽尺寸或机器能充分打印出的区域。然而，和光刻机的分辨率一样，最小尺寸也依赖于光刻胶和刻蚀的技术。关于分辨率的问题将在微光刻光学一章中更彻底的讲解，但要重点强调的是高分辨率通常是光刻机最重要的特性。 图形套准精度是衡量被印刷的图形能“匹配”前面印刷图形的一种尺度。由于微光刻应用的特征尺寸非常小，且各层都需正确匹配，所以需要配合紧密。
微光刻尺寸控制的要求是以高准度和高精度在完整硅片表面产生器件特征尺寸。为此，首先要在图形转移工具〔光刻掩模版〕上正确地再造出特征图形，然后再准确地在硅片表面印刷出〔翻印或刻蚀〕。 加工产率是重要但 不是最重要加工特征。例 如，如果一个器件只能在 低生产率但高分辨率的 光刻机制版，这样也许仍 然是经济的。不过，在大 部分生产应用中，加工和 机器的产率是很重要的， 也许是选择机器的重要因素之一。 1.微光刻光学 在大规模集成电路的制造中。光刻系统的分辨率是相当重要的，因为它是微器件尺寸的主要限制。在现代化投影光刻机中光学配件的质量是相当高的，所以图形的特征尺寸因衍射的影响而受限制，而不会是因为镜头的原因(它们被叫做衍射限制系统)。因为分辨率是由衍射限度而决定的，那就必须弄明白围绕衍射限度光学的几个概念，包括一致性、衍射、数值孔径、调频和许多重要调节转换性能。下几节的目的就是要简要和基本地介绍这些内容。参考资料1·2讲得更详细。 衍射·一致性·数值孔径和分辨率 图（1）：一束空间连续光线经过直的边缘时的光强 a)依据几何光学b)散射
视觉设计基础形考1到4答案 形考1 一、论述题（共20 分） 请你谈一谈对于视觉设计的重要性以及作用的认识，并结合你的喜好举例进行说明，请将例子上传为附件。 答：1，视觉需要传递准确的信息 2，视觉应包含一定的信息量 3，视觉效果来源于匹配程度 4，视觉与信息的唯一匹配性（这是视觉传达的最高境界） 视觉传达设计是为现代商业服务的艺术 主要包括标志设计、广告设计、包装设计、店内外环境设计、企业形象设计等方面，由于这些设计都是通过视觉形象传达给消费者的，因此称为“视觉传达设计”，它起着沟通企业——商品——消费者桥梁的作用。此外，视觉设计在商业设计领域是一个较为宽泛的概念，根据周韧所著《当代视觉设计精品——欧洲篇》对视觉设计的归纳分类，视觉设计还包含商业店招及门面展示设计、指示系统设计、设计雕塑、商业环境设计、公共设施设计、橱窗展示设计、壁面展示设计等方面。视觉传达设计主要以文字、图形、色彩、立体造型为基本要素的艺术创作，在精神文化领域以其独特的艺术魅力影响着人们的感情和观念，在人们的日常生活中起着十分重要的作用。 二、简答与分析题（共 2 道试题，共20 分。） 1. 何为“形式美法则”？它包括哪些内容？（本题8分） 参考答案： 1、单从形式因素来评价某一事物或某一视觉形象时，大多数人在审美感受上存在一种基本相通的共识。这种共识是在人类长期的生产、生活实践中形成和积累的，它的依据是客观存在的美的形式法则。 形式美法则的内容有： （一）、单纯齐一 （二）、对称均衡 （三）、对比和谐 （四）、比例尺度 （五）、节奏韵律 （六）、变化统一 2.谈谈你对下列作品的评价，并且用形式美法则的相关内容进行分析，每个作品的分析不少于100字（本题12分）
《广告设计基础》复习资料 第一章：视觉设计的内涵 单选： 1.设计就是（创新） 2.设计是（追求新的可能） 3. 设计就是（经济效益） 4. 设计是把某种计划、规划、设想和解决问题的方法，能过（视觉语言）传达出来的过程。 5.视觉传达语言：由（点线面造型元素及图形、色彩构成的）。 6.视觉传达设计：将各种高度精练的信息，采用艺术手法，通过各种视觉媒介传播给大众，以加强和改变人们的观念，以最终引导人们的行为。 7.视觉传播过程是怎样形成的？ ①引起注意；②、观念植入；③行为改变。 8. 简述视觉传达设计内容及领域？单选、简答 答：视觉传达设计是以一种（视觉媒介）为载体，向大众传播信息、感情和观点的（造型活动）。 视觉传达设计主要包括如下领域：广告设计、建筑导向系统和环境设计、书籍和出版物设计、商业传播设计、电影、电视、计算机图形设计视觉识别系统设计、图表设计和展示设计。 第二节：视觉传达设计是一种视觉语言 单选： 1.视觉设计是一种生产力，同时视觉设计自然地参和到社会文化、审美活动中。 2.平面设计这根本是“为传达而设计”； 3.简述为信息传达而设计的具体内涵？ 答：（1）能否有效完成沟通。沟通是一切说服的前提，却又是当代信息传播中的最大难题； 只有在成功沟通的前提下，这种对立才能转化为互动的关系；对于视觉设计来说其最终目的是在沟通的基础上完成说服。 （2）能否吸引更多的注意。当下是眼球经济时代，更多的注意意味着更大的商业价值。 所以吸引更多的注意是设计作品传达信息、情感、观点的保障。 （3）能否更简洁的完成传达。好的设计，一般都是简洁的，只是简洁才有助于提高传达效率，才有助于观者聚焦作品的主题、思想和观点。 第三节：视觉传达的社会意义 1. 论述题（作品分析题） 请分析该土豆系列作品？ 分析步聚： ①（基础信息）该系列作品是由德国设计师岗特*兰堡设计，他是世界三大平面设计师之一。 ②、（创作背景）二战时德国人发现土豆经过20天的种植就可以使用，是土豆救活了德意志民族。 ③、（作品呈现）兰堡通过艺术处理使得土豆达到非同寻常的视觉效果，又通过土豆文化的表达 赋予作品深刻的内涵和生命力。
光刻机就是一台大照相机，带光刻胶的wafer就是底片，reticle上的图形就是风景，光源（汞灯或者激光）就是太阳光，当快门打开，光投射到reticle上，经过镜头的投射，就在wafer上成像了。和照相机不一样，每个风景只要拍一次就好了，reticle上的图形要拍很多次，要把整个wafer布满才算曝光结束。 欧阳家百（2021.03.07） 从我熟悉的nikon光刻机说起：NIKON曾经是半导体行业的光刻之王，全世界80%的stepper都是nikon的，但是光刻机并不是日本人最先发明的，最早的大概是美国的GCA了，NIKON顶多算是GCA儿子。日本人是比较精明，他们买了一台GCA，把它拆开来仔细研究，在GCA的基础上进行了改进，再加上自己的优势->镜头（NIKON本来是军工企业，给小日本做潜艇望远镜的），推出了G4 （G4是我所知道的最老的型号的NIKON stepper 了，不知道有没有G1-G3，如果有，我相信保有量也不是特别
大，应该不是特别成熟）。紧接着G6, G7和G8的推出，把NIKON推入到巅峰时刻。那个时候全世界只知道NIKON，ASML 和Canon那时候根本不是对手。可以说在stepper上，NIKON是最大的赢家。随着技术的推进，stepper已经跟不上时代的发展，大家开始往scanner上发展了，随着ASML推出创新的TWINSCAN，靠着产能的优势，一举打败了nikon，夺走了光刻机老大的地位，而且从那以后，NIKON一直没能翻身，市场被一点点蚕食，再也没有往日的辉煌了。 聊了一点历史，有些也是道听途说，不过大部分应该是真的，如果哪位兄弟了解得更详细，可以分享出来，让大家长长见识。CANON没接触过，据说12寸的STEPPER比较有市场，HYNIX用的就是CANON+ASML。 NIKON光刻机的主要组成部分:其实大部分光刻机组成都是一样的，一般分为：照明系（光源+产生均匀光的光路），STAGE （包括RETICLE STAGE和WAFER STAGE)，镜头（这个是光刻机的核心），搬送系（wafer handler+ reticle handler)，alignment （WGA, LSA, FIA)。另外半导体的工作温度是23度，要保证wafer在恒温和无particle的环境，一个chamber是必须的。 下面就是说一说各个组成部分怎么来进行工作的，可能有些地方说的不对，毕竟有一段时间没有去搞过它了，希望各位谅解。 照明系：顾名思义，用来照明的系统，光刻机的原理就是用光来投射到reticle上产生衍射，然后镜头收集到光汇聚到wafer
Nikon光刻机对准系统功能原理 投影光刻机对准系统功能原理 1 对准系统简介 对准系统的主要功能就是将工件台上硅片的标记与掩膜版上的标记对准，其标记的对准精度能达到±0.4μm （正态分布曲线的3σ值）。因为一片硅片在一个工艺流程中的曝光次数可能达到30次，而对准精度直接影响硅片的套刻精度，所以硅片的对准精度非常的关键。 由于对准系统对硅片标记的搜索扫描有一定的范围，它在X方向和Y方向都只能扫描±44μm，所以硅片被传送到工件台上进行对准之前，需要在预对准工件台上先后完成两次对准，即机械预对准和光学预对准，以便满足精细对准的捕捉范围。注意：本文所提到的对准都是所谓的精细对准。 PAS2500/10投影光刻机对准系统主要由三个单位部分构成：照明（对准光源）部分，双折射单元和对准单元。这三个单元与掩膜版、硅片、以及投影透镜的相对位置如图1所示，在图中可以看出，对准系统中用了两个完全相同的光路，这是为了满足对准功能的需要。 1.1 对准系统的光学结构和功能 由于对准系统中的两条完全相同，所以在下面的介绍中只详细地阐述了其中的一条光路。在对准系统中，照明部分的主要部件就是激光发射器，它产生波长为633nm的线性极化光，避免在硅片对准的过程中使硅片被曝光（硅片曝光用的光为紫外光）。然后对准激光将通过一系列的棱镜和透镜进入双折射单元，该激光将从双折射单元底部射出，通过曝光的投影透镜照到硅片的标记上；而经过硅片表面的反射后由原路返回，第二次经过双折射单元，由双折射单元的顶部射出，再经过聚焦后对准到掩膜版的标记上。 在对准单元内，硅片的标记图象和掩膜版标记的图象同时通过一个调制器后，将被聚焦到一个Q-CELL光电检测器上。此调制器是用来交替传送两个极化方向的硅片标记图象，Q-CELL光电检测器将对硅片的标记的每个极化方向图象分别产生一个电信号，由此产生的电信号的振幅取决于该极化方向硅片标记的图象与掩膜版标记图象在Q-CELL的显示比例。 硅片上的对准标记如图2所示，标记分为四个象限，每个象限有8μm或8.8μm的对准条，其中有两个象限的对准条用来对准X向，另外两个象限用来对准Y向。而Q-CELL光电检测器的每一个单元对应标记的一个象限，当在Q-CELL检测器的每一个单元中，两个极化方向的标记图象的能量都相等的时候，就表明硅片与掩膜版的标记完全对准了。从图1中可以看到对准光束在经过对准单元的时候被分成了两束，一束激光将通过调制器到达Q-CELL光电检测器，而另一束激光则以视频的形式反馈到操作台。通过操作台上的视频监视器可以直观的看到标记的移动和对准不同标记时位置的相对变化。虽然是两个不同极化方向的硅片标记与掩膜版标记同时对准，但是由于它们是同步的，彼此之间几乎看不到有何不同，所以只有一个极化图象被显示。 1.2 对准系统的电路部分 对准系统的电路部分主要的功能是： 1、产生一个信号去驱动光学调制器。 2、处理Q-CELL光电检测器产生的信号。 光学调制器的驱动：该调制器信号要求频率为50Hz的正弦信号，其振幅要求能满足对最大的Q-CELL检测信号起调制作用。 Q-CELL检测信号的处理：在对准的时候，工件台将首先沿X轴向缓慢地带动E-CHUCK上的硅片移动，进行X轴向对准，当硅片标记上X向光栅与对应的掩膜版上X向光栅对准时，将产生一个对准电信号，该信号以中断信号的形式输入计算机，X向对准的两个象限光栅都将产生其各自的中断信号。当产生中断信号的同时，计算机将记录下此时工件台的位置。在X向对准的时候，一个标记中两个象限的光栅同时参与，在每个象限中光栅条纹之间的间距是一个恒定的常数，但是这两个象限的光栅条纹间距并不相同，如图2所示。在对准扫描的过程中，每一个象限中的每一条光栅条纹都将会产生各自的一个中断信号，由于两个象限的光栅条纹间距不同，所以在扫描的时候只能有一个点将同时产生两个中断信号，而这个点就是在X
填空题 1.视觉设计是人们为了达到信息传播、促销、告知等目的而进行的有计划、有成效的_图文设计_ 活动，它是对设计内容、_设计形式_、传播方式的综合设计，是一门集_艺术_、_科学技术_为一体的综合性学科。 2.视觉设计中的造型元素是_点_、_线_、_面_，它们是造型的起点，具有无限的生命力。 3.任何一件视觉设计作品它必定具备一定的_内容和形式_，设计的内容通过形式表现出来，内容是视觉设计要传达的信息、思想和感情等；形式则是这些内容的外部表现手法和技巧。 4.图形是一种传达性极强的视觉语言，是一种成熟独立的表现形式，与文字相比，图形更具有_直观性_、生动性、_概括性_。 5.图形的表现形式一般来说，图形可分为具象、抽象和_意象_三种表现形式。 6.当今世界文字体系可分为两大类:代表华夏文化的_汉字体系_和象征西方文明的拉丁字母文字体系。 7.点事一切形态的基础。在几何学中点表示位置，它既无形状也无大小。但点一旦作为造型元素出现在设计图面上后，无论多么细小，只要看得见，必然存在大小和形状，它可以是一个几何形，也可以是一个_自然型_，它可以是一个_文字_，也可以是一张_图片_，点的意念是无限的。它通常可产生小巧、集中、定位、闪烁或游移等心理效果。 8.面的形态较为复杂，可归纳为几何形、有机形、_偶然形_。 9.标志是具有象征意义和内涵的_视觉符号_和_图形_，它所包括的内容代表一个企业、机构、组织、团体或个人，是一特定内容——人、物体或组织的精神和实质的象征性表现。 10.VI设计是由两部分组成的，一个是基本设计系统，另一个是应用设计系统。其中基本设计系统中又以_标志_、标准字体、标准色、辅助色、企业造型、辅助图形等要素构成。其中_标志_、标准字体、标准色称为VI的三大核心。 11.标准字是指企业专用的_规范字体_，是VI设计基本要素中仅次于标志设计的设计项目，也是_企业文化_的象征。它包括中英文名称字体样式，由于标准字的出现频率不亚于标志，因而它在设计上要求具有统一性。 12.图形是构成视觉传达的最基本因素，是设计师表达其思想、使之与受众沟通的一种主要视觉语言，其有别于文字、_材料_等形式。 13.图形主要具有以下特征传达性、单纯化、_象征性_、符号性、文字性。 14.纯度指的是色彩的_鲜浊程度_。 15.色彩的三原色红、黄、_蓝_。 16.通过视觉设计的说服和_引导_可将消费者的显在需求转化为现实购买力，实现产品销售的目的，满足消费者的需求。 17.艺术性是基于视觉设计传达功能上的各种艺术化表现形式和艺术感受，如象征、夸张、幽默等，是设计者对信息符号的艺术性处理和受众的_审美_体验。 18.形象思维是指用具体的、_感性_的形象进行思维。 19.当外界物体的视觉剌激作用停止以后，在眼睛视网膜上的_影像_感觉并不会立刻消失，这种视觉现象叫做视觉残像或视觉后像。 20.具象图形是指没有改变物象自然形态的图形，最大的特点是真实地反映了_自然形态_的美。 判断题 1.不同形态的对象只要缩小到一定程度都能形成不同形态的点。(√) 2.自然中凡是具有方向性延伸的现象，大都可以理解为线的意向。(√)
全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品展示 全国一等奖 北京化工齿动多功能平行口 钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 大连理工机械式自动节水 水龙头 第二炮兵工程学院军地两用 全自动担架车 第二炮兵工程学院军地两 用全自动担架车 东南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探测 车 东南大学自适应可翻转探 测车 福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人
哈工并联与分布控制机器人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器人哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工大微定位仿生机器人哈工大微定位仿生机器人 海军工程大学摆式特种发 动机 天津大学爬杆喷漆机器人天津大学爬杆喷漆机器人 中国农大菌液自动抽取喷 涂机 中国农大菌液自动抽取喷 涂机 重庆 大学半球体螺旋沟槽数控研 磨机 重庆大学半球体螺旋沟槽 数控研磨机 重庆大学半球体螺旋沟槽 数控研磨机 全国二等奖 北工大助力器北工大助力器北工大助力器长春理工轮足式机器人
长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人大连理工蚯蚓爬行器大连理工蚯蚓爬行器 东北大学圆柱凸轮数控铣 削加工装置 哈工程螺旋传动管道机器 人 海军工程大学舰船探测者海军工程大学舰船探测者 华东理工易拉罐有偿回收 装置 /华南理工健身洗衣机 华南农大气动式龙眼去核 机 华南农大气动式龙眼去核机 南昌大学脉动式无极变速 器 上海交大可折叠崎岖表面 自适应障碍小车 上海交大可折叠崎岖表面 自适应障碍小车 西安电子科大新型球形机器 人 西安思源学院纱线卷绕防 叠机 西北工业大学方形区域喷 灌龙头 西南交大液压式无极变速 器 西南科大环卫保洁清扫自行 车 西南科大环卫保洁清扫自 行车 浙大虫虫小强浙大虫虫小强 全国三等奖
光刻机的技术原理和发展趋势 王平0930******* 摘要： 本文首先简要介绍了光刻技术的基本原理。现代科技瞬息万变，传统的光刻技术已经无法满足集成电路生产的要求。本文又介绍了提高光刻机性能的关键技术和下一代光刻技术的研究进展情况。 关键字：光刻；原理；提高性能；浸没式光刻；下一代光刻 引言： 光刻工艺直接决定了大规模集成电路的特征尺寸，是大规模集成电路制造的关键工艺。作为光刻工艺中最重要设备之一，光刻机一次次革命性的突破，使大模集成电路制造技术飞速向前发展。因此，了解光刻技术的基本原理，了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。本文就以上几点进行了简要的介绍。 光刻技术的基本原理： 光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上，然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。 1、涂胶 要制备光刻图形，首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。截止至2000年5月23日，已经申请的涂胶方面的美国专利就达118项。在涂胶之前，对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。目前涂胶的主要方法有：甩胶、喷胶和气相沉积，但应用最广泛的还是甩胶。甩胶是利用芯片的高速旋转，将多余的胶甩出去，而在芯片上留下一层均匀的胶层，通常这种方法可以获得优于+2%的均匀性（边缘除外）。胶层的厚度由下式决定： 式中：F T为胶层厚度，ω为角速度，η为平衡时的粘度，ρ为胶的密度，t为时间。由该式可见，胶层厚度和转速、时间、胶的特性都有关系，此外旋转时产生的气流也会有一定的影响。甩胶的主要缺陷有：气泡、彗星（胶层上存在的一些颗粒）、条纹、边缘效应等，其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。
01任务 一、名词解释（共 4 道试题，共10 分。） 1. 点------- 点是一切形态的基础。在几何学中点表示位置，它既无形状也无大小。但点一旦作为造型元素出现在设计图面上，无论多么细小，只要能看得见，必然存在大小和形状。它可以是一个几何形，也可以是一个自然形；它可以是一个文字，也可以是一张图片。点的意念是无限的，通常可产生小巧、集中、定位、闪烁或游移等心理效果。不同形状的点给人的感觉也有所不同。另外，点的组合形式也是无限的，相同的点，不同的结构方式也会构成不同的图形。 2. 线------- 线是点移动的轨迹。几何学上的线是没有粗线的，只有长度和方向。线在视觉设计中却有着重要的作用，它可以表现动与静、轻与重等感觉，可以表现对象各种不同的性质与特点，可以表现不同感情和特色。在视觉上线有较强的张力，有丰富的表现语言，有很强的心理暗示与引导作用。在视觉设计中，线是我们表达想法所运用的最简单、最直接的形式。正是因为线有丰富的表现力，才成为全世界通用的视觉符号。 3. 面------- 点和线的取聚集形成了面。面的形态在视觉上往往给人整体感、重量感等。面最为直观的特点便是大小和形态。大面积的面，给人以扩张感；小面积的面，给人以向心感。面的形态较为复杂，可归纳为几何形、有机形、偶然形。 4. 变化统一-------- 变化和统一是一种使用相当普遍的基础法则，是形式美法则的高级形式，又称多样统一。事物本来就是丰富多彩而又富有变化的统一整体，变化统一体现了生活、自然界中对立统一的规律。“变化”或“多样”体现了各个事物的个性的千差万别，“统一”体现了各个事物的共性或整体联系。它也是客观事物本身所具有的特性。多样统一要求设计师在综合设计时把多种相关的因素有机地组合在一起，既不杂乱，又不不单调。多样统一使人感到既丰富又单纯，既活泼又有秩序。这一基本法则包含了对称、均衡、对比、调和、节奏、比例等因素。 二、判断题（共5 道试题，共30 分。） 1. 不同形态的对象只要缩小到一定程度都能形成不同形态的点（b） A. 错误 B. 正确 满分：6 分 2. 自然中凡是具有方向性延伸的现象，大都可理解为线的意象。（b） A. 错误 B. 正确