无掩膜光刻图形的数据提取技术
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先进的光刻机纳米级关键核心技术测试参数数据详解先进的光刻机纳米级关键核心技术测试参数数据详解1. 简介光刻机是一种在集成电路制造过程中广泛使用的重要设备,用于在硅片表面上制造微细图案。
而先进的光刻机则是目前光刻技术的最新突破,具备更高的分辨率和更大的生产能力。
本文将详细解释先进的光刻机纳米级关键核心技术测试参数数据。
2. 关键核心技术参数先进的光刻机的关键核心技术参数有以下几个方面:•分辨率:分辨率是光刻机的一个重要指标,表示其在处理微细图案时所能达到的最小尺寸。
纳米级光刻机通常具备更高的分辨率,能够制造更小的图案。
•焦深度:焦深度是指在光刻过程中,光在光刻胶层中的聚焦深度。
纳米级光刻机具备更深的焦深度,使得在复杂的图案制作中能够更好地控制光的聚焦位置。
•接纳率:接纳率表示光刻机在生产过程中能够成功制造目标图案的概率。
先进的光刻机通常具备更高的接纳率,能够提高生产效率和降低生产成本。
•硅片尺寸:硅片尺寸指的是光刻机能够处理的硅片的大小范围。
纳米级光刻机通常具备更大的硅片尺寸,能够同时处理多个目标图案,提高生产效率。
•速度:光刻机的速度是指在光刻过程中每单位时间内能够处理的硅片数量。
纳米级光刻机通常具备更高的速度,能够大幅提高生产效率。
3. 数据详解以下是一些典型的先进光刻机纳米级关键核心技术测试参数数据:•分辨率:纳米级光刻机的分辨率通常能达到10纳米以下,甚至更小。
这使得它们在制造微细结构时能够获得更高的精度和更小的尺寸。
•焦深度:纳米级光刻机的焦深度通常在几百纳米至几微米之间。
这使得它们能够处理复杂的多层结构,同时在各层之间保持良好的对准和聚焦。
•接纳率:纳米级光刻机的接纳率通常能达到99%以上。
这意味着在大规模生产中,只有极少数的硅片会出现制造失败,从而提高了生产的效率和质量。
•硅片尺寸:纳米级光刻机通常能够处理300毫米直径的硅片,以适应当前集成电路制造的需求。
•速度:纳米级光刻机的速度通常在每小时几百片至几千片之间。
光刻的概念
光刻是一种用于精密制造微电子芯片的关键工艺。
它是将光源通过掩膜形成的图案,映射在光刻胶层上的过程。
光刻是半导体工艺中最重要的步骤之一,常用于制造芯片、平板显示器和其他微加工领域。
光刻的过程主要包括光源、掩膜、光刻机和光刻胶四个部分。
首先,光源产生高能紫外光,并通过光学系统聚焦到掩膜上。
掩膜是一张玻璃板上刻有芯片设计图案的薄膜,它将设计图案投影到光刻胶层上。
当紫外光通过掩膜时,它会被掩膜上的图案部分阻挡,只有透过空白区域的光能够通过。
这样,光刻胶层上的光敏物质会发生化学反应,使得光刻胶在暴露部分变得溶解性,而未暴露的部分保持不变。
下一步是将光刻胶进行显影,即将光刻胶层中溶解的部分去除,只保留需要的图案。
然后,在光刻胶层的图案上进行材料的蚀刻或沉积,从而形成芯片所需的结构。
最后,去除剩余的光刻胶,留下清晰的图案,完成光刻。
光刻技术的精度和分辨率决定了芯片的制造质量。
目前,随着微电子技术的不断发展,光刻技术也得到了不断的改进。
例如,通过使用更高分辨率的掩膜和更强的光源,可以实现更小的芯片特征尺寸,提高芯片的集成度和性能。
总而言之,光刻是微电子制造中至关重要的工艺,它通过将光源的图案映射到光刻胶层上,实现微芯片的精确加工。
它在信息技术、通信、医疗设备等领域都发挥着重要的作用,并为我们带来了丰富的科技创新与发展。
可视化大数据提取方式随着互联网时代的到来,大数据已经成为各行各业的常态。
然而,庞大的数据量往往给人们的分析和理解带来了困难。
为了更好地挖掘和利用这些数据,可视化大数据提取方式应运而生。
可视化大数据提取是将海量的数据以图形的形式展示出来,以便更直观、更清晰地了解数据的内容和特征。
它可以帮助人们发现数据中的规律、趋势和异常,从而对数据进行深入的分析和解读。
那么,如何进行可视化大数据提取呢?下面将介绍几种常见的方式。
1. 折线图:折线图是最常见的可视化方式之一。
它通过连接数据点的线条来表示数据的变化趋势,可以清晰地展示时间序列数据的变化情况。
2. 柱状图:柱状图用矩形的高度来表示数据的大小,适用于对比不同类别的数据。
通过柱状图,可以直观地比较数据的差异和相似之处。
3. 饼图:饼图以扇形的面积来表示数据的比例关系,适用于展示数据的占比情况。
通过饼图,可以清晰地了解各个部分在整体中的重要性。
4. 散点图:散点图用点的位置来表示两个变量之间的关系,适用于发现变量之间的相关性和异常值。
通过散点图,可以直观地观察数据的分布情况。
除了以上几种常见的可视化方式,还有许多其他方式可以用来提取和展示大数据。
例如,热力图可以用来展示数据的密度分布,雷达图可以用来对比多个指标的差异,树状图可以用来展示数据的层次结构等等。
不同的方式适用于不同的数据类型和分析目的,可以根据具体情况选择合适的方式。
在进行可视化大数据提取时,还需要注意一些问题。
首先,数据的准确性和可靠性是可视化分析的基础,需要确保数据的来源和质量。
其次,要避免过度细节和过度简化,要抓住重点,突出数据中的关键信息。
此外,还要注意保护数据的隐私和安全,避免泄露敏感信息。
可视化大数据提取是一种有效的数据分析工具,可以帮助人们更好地理解和利用大数据。
无论是折线图、柱状图还是饼图等,都可以通过可视化的方式展示数据的特征和规律。
通过选择合适的可视化方式,结合数据的特点和分析目的,可以更好地进行数据分析和决策。
光刻图形转移技术张永平;程越;卢吴越;谈嘉慧;赵高杰;刘益宏;孙玉俊;陈之战;石旺舟【摘要】通过对预烘、光刻胶旋涂、软烘焙、对准曝光、后烘、显影、坚膜的光刻工艺过程分析,主要介绍了光刻工艺中容易出现的问题及解决方法,并通过实验和分析得出了可靠的技术方案.【期刊名称】《上海师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(043)002【总页数】5页(P132-136)【关键词】光刻;光刻工艺;光刻胶【作者】张永平;程越;卢吴越;谈嘉慧;赵高杰;刘益宏;孙玉俊;陈之战;石旺舟【作者单位】上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234;上海师范大学数理学院,上海200234【正文语种】中文【中图分类】TN290 引言光刻机是微电机系统(MEMS)与微光学器件(MOD)的完美结合,引发了一场微型化革命,从而使半导体芯片、电子器件和集成电路向着更高集成度方向发展.而光刻技术是芯片制造的关键,决定了芯片的最小尺寸[1].IC制造具有复杂的工艺链:晶圆制备、电路制造、封装等,其中电路制造过程最为复杂,包括气相沉积、光刻、刻蚀、离子注入、扩散和引线等.决定IC特征尺寸大小的关键和瓶颈技术就是其中的光刻环节.IC特征尺寸的变化与光刻技术的发展关系遵从着著名的摩尔定理[2-3].随着IC特征尺寸的减小,采用的曝光方式从接触式、接近式到投影式;光源从436、365、248 nm到193 nm;数值孔径从0.35、0.45、0.55、0.60到0.70 [4].当特征尺寸小于100 nm时,现有的工艺和光源都必须再次更新,如离轴照明技术、相移掩模技术、浸没透镜技术等作为目前提高光刻分辨率的新技术正被研究和应用,但提高仍然有限.为了更进一步提高光刻分辨率,延长光学光刻寿命,一系列下一代的光学光刻技术,包括x射线、离子束投影、无掩模、电子束投影和电子束直写等已被提出和研究[5-7].这些技术的共同特点是:寻求波长更短的光源;依旧采用光学光刻机理;阻挠光刻分辨率的半波长效应仍然存在;使用这些光源不仅本身具有相当大的技术难度和基础理论问题,而且在光学透镜系统的研制、掩模制造工艺、光刻工艺及资金投入等方面都在难度和数量上呈指数上升.因而,如何提高光刻工艺技术,探索更加优良的工艺方法成为了当前优化光刻图形、提高最小分辨率的研究趋势.光刻图形转移过程中,参数选取稍有不同,将引起光刻图形质量的严重变化,因而必须通过科学合理的设计实验,获得最佳光刻参数.1 实验实验中使用的光刻胶为陶氏化学SPR995,正胶;光刻机是中国科学院光电技术研究所设计的I线接触式光刻机.选用2英寸蓝宝石衬底,经过划片、清洗、烘干后,进行光刻图形转移技术研究.首先在蓝宝石衬底上外延SiO2保护层或金属蒸发层,再利用匀胶机旋涂一层均匀的光刻胶.其中,匀胶6 s,甩胶20 s,匀胶机转速分别为500r/min和2 500 r/min,胶膜层均匀,粘附良好,表面无颗粒无划痕.前烘,将衬底放在90℃的加热板上烘焙,前烘15 s,使胶膜内溶剂充分地挥发掉,使胶膜干燥,增加胶膜与SiO2或金属膜之间的粘附性和提高胶膜的耐磨性,不沾污掩模板,只有干燥的光刻胶才能充分进行光化学反应.接下来就是曝光,接触式曝光法,在专用的光刻机上,它包括“定位”和“曝光”两部分.预热紫外光灯(高压汞灯)使光源稳定,将光刻掩模板安装在支架上,使有图形的玻璃面向下,并把涂有光刻胶的蓝宝石衬底片放在可微调的工作台上,胶面朝上,在显微镜下仔细调节微动装置,使掩模板上的图形与样片相应的位置准确套合,复查是否对准,按下曝光,曝光15 s,取出已曝光的样品.在90℃条件下后烘15 s,然后显影,将曝光后的样品放进准备好的显影液中,将未感光部分的光刻胶溶除,以获得腐蚀时所需要的、有抗蚀剂保护的图形;显影40 s后,取出来漂洗,氮气吹干;接下来进行转移后的图形检查,保证光刻质量.坚膜,显影时光刻胶胶膜易发生软化、膨胀,显影后必须进行坚固胶膜的工作,坚固后可以使胶膜与SiO2层或金属蒸发层之间粘贴得更牢,以增强胶膜本身的抗蚀能力.坚膜后进行化学腐蚀或是干法刻蚀,将无光刻胶复盖的氧化层或金属蒸发层刻蚀掉,而有光刻胶覆盖的区域保存下来;得到理想的图形以后,去除覆盖在衬底表面的保护胶膜,一般使用化学试剂使其胶膜碳化脱落.用浓硫酸煮两遍使胶膜碳化脱落、冷却、用去离子水冲洗净. 最后检查光刻转移图形质量.图1 光刻图形转移步骤2 结果与分析根据光源的强弱、光源与衬底的距离、光刻胶性能和光刻图形尺寸大小选择曝光时间.一般情况下,先试曝光一片,显影后检查一下表面,看其图形是否清晰.(a) 曝光不足:光刻胶反应不充分,显影时部分胶膜被溶解,显微镜下观察胶膜发黑,如图2所示;(b) 而图3是由于曝光时间过长:使不感光部分的边缘微弱感光,产生“晕光”现象,边界模糊,出现皱纹.光强为9 MW时,曝光时间选择8~15 s[8]得到的图形质量最高. 图2 曝光不足图3 曝光时间过长如图4,曝光时间的不合理同样影响光刻转移的图形质量.曝光时间短,使显影困难;曝光时间过长,显影后图形轮廓粗糙甚至脱胶.在曝光之后要对样品进行后烘处理,如果后烘的温度变化大且温区不均匀,容易使胶膜产生“热斑”造成曝光、显影不彻底而出现小岛之类的缺陷或者使胶膜的抗蚀性变差.显影过后,对样品冲洗不彻底还会使图形边缘出现锯齿缺陷.此外,试验工作人员的净化服处理不干净、工作环境净化条件差等,也会引入点缺陷.实验环境湿度太大,前烘不足,显影时间太长,很容易出现浮胶,引起胶膜脱落,如图5所示.图4 曝光不合理图5 脱胶现象图6是在光学显微镜下放大2 000倍的照片,观察到的光刻损伤主要是驻波效应(stand wave effect).在光刻胶曝光的过程中,透射光与反射光(在基底或者表面)之间会发生干涉.这种相同频率的光波之间的干涉,在光刻胶的曝光区域内出现相长相消的条纹.光刻胶在显影后,在侧壁会产生波浪状的不平整.经过反复试验,得到了解决方案:(a) 在光刻胶内加入染色剂,降低干涉现象;(b) 在光刻胶的上下表面增加抗反射涂层(ARC,Anti-Reflective Coating);(c) 延长后烘(PEB,Post Exposure Baking)和硬烘(HB,Hard Baking)时间.由于光刻掩模胶由高分子材料组成,当将其由液态的胶旋涂在样片上,加工形成薄膜后,使用台阶仪测量其厚度在100 nm左右,而且胶膜中会经常产生针孔,如图7所示.在工艺过程中它会使光刻掩模胶覆盖下的材料在不该腐蚀掉的地方留下针孔,影响器件整体结构的完整性,从而引起器件的漏电、短路、特性变坏等不良后果.它的分布通常也是随机的,其密度与胶的品种、粘度、涂层厚度以及显影、冲洗时间和样片表面状况有关.胶膜越薄、粘度越小、显影冲洗时间越长或衬底片表面沾污越严重,针孔密度就越大,掩模胶的抗蚀能力也越差.需要通过基片清洗、掩模板清洗和增加胶膜厚度等方法解决[9].图6 驻波现象图7 针孔现象如图8所示,曝光处理后的图形质量很差,部分区域显影过度.这与涂敷光刻胶的均匀性、平整度以及光刻机曝光的均匀性都有很大的关系.解决这一工艺问题,先调整光刻胶的旋涂方法,再调节曝光时间、显影液浓度及显影时间来避免光刻转移图形质量差的问题.图8 过显影现象图9 合理光刻工艺的圆柱图形从图10的电子显微镜图片和图11的AFM图片来看,可以知道衍射条纹的深度(膜厚)、宽度,亦表征了光刻胶表面的平整度以及光刻切面立度.光刻胶的黏度比较大,也会导致表面的不平整[10].图10 合理光刻工艺的光栅图形图11 合理光刻工艺的光栅AFM图形3 结论光刻图形转移技术是未来发展纳米电子器件、纳米芯片的关键技术,是一种图形技术与图形刻蚀工艺相结合的综合性工艺,是平面工艺中至关重要的一步,其工艺质量是影响器件稳定性、可靠性及成品率的关键因素之一.所以,稳定可靠的光刻工艺是当前亟需技术,本研究针对当前存在的普遍技术难题给出了解决方案.参考文献:[1] 简祺霞,王军,袁凯,等.光刻工艺中关键流程参数分析[J].微处理机,2011,32(6):13-17.[2] LEEDS A R,VNAKEUERN E R,DUSRT M E,et al.Integration of microfluidic and microoptical elements using single-mask photolithographicstep[J].Sensors and Actuators A,2004,115(2-3):571-580.[3] WONG W H,LIU K K,CHAN K S,et al.Polymer device for photonic applications[J].Journal of Crystal Growth,2006,288(1):100-104.[4] 丁玉成,刘红忠,卢秉恒,等.下一代光刻技术——压印光刻[J].机械工程学报,2007,43(3):1-7.[5] BERNARD F.Advanced optical lithography development,from UV to EUV[J].Microelectronic Eng,2002,61(62):11-24.[6] 成立,王振宇,朱漪云.制备纳米级ULSI的极紫外光刻技术[J].半导体技术,2005,30(9):28-33.[7] RICHARD H S,DONALD W S.Extreme Ultraviolet Lithography[J].IEEE Journal of Quantum Electronics,1998,16(6):694-699.[8] 郑金红.光刻胶的发展及应用[J].精细与专用化学,2006,14(16):24-30.[9] 汪继芳.光刻工艺稳定性研究[J].集成电路通讯,2005,23(1):38-40.[10] 邓涛,李平,邓光华.光刻工艺中缺陷来源的分析[J].半导体光电,2005,26(3):229-231.。
gis掩膜提取步骤摘要:一、GIS掩膜提取概念解释二、GIS掩膜提取步骤详解1.准备数据2.创建掩膜区域3.应用掩膜操作4.分析结果三、掩膜提取在GIS应用中的实例四、注意事项与建议正文:一、GIS掩膜提取概念解释GIS(地理信息系统)掩膜提取是一种地理数据处理技术,通过对空间数据的叠加分析,实现对特定区域或地物目标的提取。
掩膜提取在GIS应用中具有重要意义,能够帮助我们更好地分析和理解地理空间信息。
二、GIS掩膜提取步骤详解1.准备数据在进行掩膜提取前,首先需要准备好基础数据和待提取的数据。
基础数据通常包括遥感图像、地形图、行政边界等,待提取的数据可以是栅格数据或矢量数据。
确保数据的投影坐标系统一致,以免出现数据匹配问题。
2.创建掩膜区域根据提取目标,在GIS软件中创建掩膜区域。
掩膜区域可以是任意形状,如多边形、圆形、矩形等。
创建掩膜区域时,需确保掩膜区域与待提取数据在空间上匹配。
3.应用掩膜操作在GIS软件中,选择掩膜工具对待提取数据进行掩膜操作。
掩膜操作可分为两类:一类是针对栅格数据的掩膜,另一类是针对矢量数据的掩膜。
根据待提取数据的类型,选择相应的掩膜操作。
4.分析结果完成掩膜提取后,对结果进行分析。
分析内容包括:提取结果的准确性、完整性、冗余性等。
如有必要,可以对提取结果进行进一步的处理,如数据剪裁、重分类等。
三、掩膜提取在GIS应用中的实例掩膜提取在GIS应用中具有广泛的应用场景,如城市规划、环境监测、土地利用变化分析等。
以下以土地利用变化分析为例:1.获取不同时期的遥感图像;2.对图像进行预处理,如去噪、辐射校正等;3.将不同时期的图像进行配准、融合,以便进行时空分析;4.创建掩膜区域,如行政边界、自然保护区等;5.对融合后的数据进行掩膜提取,得到不同时间段内的土地利用类型;6.分析土地利用变化情况,如土地类型转移矩阵、变化速率等。
四、注意事项与建议1.确保基础数据和待提取数据的准确性。
线结构光中心线提取算法线结构光中心线提取算法是一种用于提取线结构光图像中的中心线的图像处理算法。
线结构光是一种利用一组平行光线或光纹来对物体进行测量、重建或识别的技术,常用于三维形状测量、光栅编码等领域。
线结构光中心线提取算法的目标是从线结构光图像中准确提取物体的中心线。
中心线是物体表面上的一个二维曲线,其具有重要的形状信息和几何特征。
中心线提取算法的准确性和可靠性对于后续的物体测量和重建过程至关重要。
线结构光中心线提取算法的核心思想是从图像中找到物体的边缘,并通过一系列的图像处理操作来提取出中心线。
在图像处理领域,边缘检测是一个常见的问题,有许多经典的边缘检测算法可供选择,如Canny算法、Sobel算法等。
可以利用这些算法来检测出线结构光图像中物体的边缘。
一旦得到了物体的边缘,接下来就可以使用一些曲线拟合算法来提取中心线。
最常用的曲线拟合算法是最小二乘法,它可以通过最小化拟合误差来获得最优的拟合曲线。
在线结构光中心线提取算法中,可以使用最小二乘法来拟合物体边缘上的点,从而得到中心线的表达式。
在实际应用中,线结构光中心线提取算法还需要解决一些特定问题。
例如,线结构光图像中可能存在噪声和干扰,这会影响到中心线的提取结果。
为了解决这个问题,可以采用图像滤波的方法来降噪。
常用的图像滤波算法有高斯滤波、中值滤波等,可以根据实际情况选择合适的滤波算法。
此外,线结构光中心线提取算法还需要考虑到物体的形状变化和光源的方向。
在实际应用中,物体的形状可能是复杂多变的,这就需要在算法中加入一些自适应的机制来适应不同的形状。
同时,光源的方向也会对中心线的提取结果产生影响,因此需要在算法中进行光源的校正和调整。
综上所述,线结构光中心线提取算法是一种用于提取线结构光图像中物体中心线的图像处理算法。
它可以通过边缘检测和曲线拟合等方法来提取中心线,并且可以通过图像滤波、自适应机制和光源校正等技术来提高算法的准确性和鲁棒性。
zemax物理光学相位提取Zemax物理光学相位提取是一项重要的技术,它可以帮助我们从光学系统中提取出有关光束传播的相位信息。
相位信息对于了解光束的传播特性以及优化系统设计至关重要。
本文将介绍Zemax物理光学相位提取的原理和应用。
Zemax物理光学相位提取基于几何光学和电磁光学的基础上,结合Zernike多项式和相位相关技术,实现了对光束相位信息的提取。
在光学系统中,光束的相位是描述光波传播状态的一个重要参数,它直接影响到像差的形成以及成像质量。
Zemax物理光学相位提取通过分析光束的相位信息来优化光学系统的设计,提高成像质量。
1.光学系统设计优化:Zemax物理光学相位提取可以帮助光学工程师在设计过程中准确地掌握光束的相位信息,从而优化光学系统的性能。
通过提取出光束的相位信息,可以精确地计算出各种像差,进而进行修正和优化。
2.衍射光束分析:在衍射光学研究中,Zemax物理光学相位提取可以帮助分析光束的衍射效应,了解光束的传播特性。
通过提取出相位信息,可以得到衍射光束的干涉、衍射效应等重要参数,为光学实验和研究提供参考依据。
3.相机镜头设计:在相机镜头设计中,Zemax物理光学相位提取可以帮助优化镜头的像差,提高图像的清晰度和质量。
通过分析光束的相位信息,可以准确地了解光学系统的成像情况,进而进行调整和改进。
4.光学器件制造:在光学器件制造过程中,Zemax物理光学相位提取可以帮助检测光学器件的相位误差,提高制造质量。
通过提取出光束的相位信息,可以了解光学器件的传播特性,及时发现和修正相位误差,提高产品的精度和稳定性。
Zemax物理光学相位提取是一项非常重要的技术,它可以帮助我们从光学系统中提取出有关光束传播的相位信息。
在光学系统设计、衍射光束分析、相机镜头设计以及光学器件制造等方面都有广泛的应用前景。
通过准确提取和分析相位信息,可以优化系统设计,改善图像质量,提高光学器件的制造精度和稳定性。
gis掩膜提取步骤摘要:一、GIS掩膜提取概述1.GIS掩膜的定义2.掩膜提取在GIS中的重要性二、GIS掩膜提取步骤1.数据准备a.数据源获取b.数据预处理2.掩膜定义a.确定掩膜类型b.设置掩膜属性3.掩膜提取a.选择提取方法b.执行提取操作4.结果分析a.结果评估b.结果导出正文:GIS掩膜提取是地理信息系统(GIS)中的一项重要技术,通过对空间数据进行掩膜处理,可以有效地提取出感兴趣区域,为后续的空间分析提供便利。
本文将对GIS掩膜提取的步骤进行详细介绍。
一、GIS掩膜提取概述1.GIS掩膜的定义GIS掩膜是一种空间数据处理技术,通过对地理要素进行逻辑运算,生成一个新的掩膜数据层。
掩膜数据层中,属性值为1表示对应地理要素满足某种条件,属性值为0表示不满足。
通过掩膜提取,我们可以根据设定的条件筛选出满足要求的地理要素。
2.掩膜提取在GIS中的重要性在GIS空间分析中,掩膜提取被广泛应用于数据筛选、分类、聚合等操作。
通过掩膜提取,可以简化复杂的空间数据,提高空间分析的效率和准确性。
二、GIS掩膜提取步骤1.数据准备数据准备是进行掩膜提取的基础。
首先,需要获取所需的空间数据,包括矢量和栅格数据。
其次,对数据进行预处理,如数据投影、数据剪裁等,使数据满足分析要求。
2.掩膜定义掩膜定义是掩膜提取的关键环节。
首先,需要确定掩膜类型,如按属性掩膜、按形状掩膜等。
其次,设置掩膜属性,根据分析需求设置合适的掩膜条件。
3.掩膜提取掩膜提取阶段,需要选择合适的提取方法。
常用的提取方法有逻辑回归、决策树、支持向量机等。
根据具体需求选择合适的方法后,执行提取操作,生成掩膜数据层。
4.结果分析提取完成后,需要对结果进行分析。
首先,评估掩膜提取的效果,如准确率、召回率等指标。
其次,将提取结果导出为常用的地理数据格式,如Shapefile、GeoJSON等,以便后续的空间分析。
总之,GIS掩膜提取作为一种高效的空间数据处理技术,在地理信息系统中具有广泛的应用。
光刻 meef计算光刻是一种在集成电路制造过程中常用的关键技术,它被广泛应用于微电子器件的制造中。
MEF(Mask Error Enhancement Factor)是光刻过程中的一个重要参数,用于评估光刻胶图形与掩膜图形之间的差异程度。
本文将介绍光刻技术的基本原理、光刻胶的特性以及MEF的计算方法。
一、光刻技术的基本原理光刻技术是一种通过光线照射来转移掩膜图形的方法。
光刻过程主要分为三个步骤:感光胶涂布、曝光和显影。
首先,在硅片表面涂布一层感光胶,然后将掩膜与硅片对准并进行曝光,光线通过掩膜上的透明部分照射到感光胶上,并使其发生化学反应。
曝光后,进行显影,将未曝光的感光胶去除,从而形成所需的图形。
二、光刻胶的特性光刻胶是光刻过程中的一种关键材料。
光刻胶的特性直接影响着光刻图形的质量和精度。
光刻胶主要有两种类型:正型胶和负型胶。
正型胶在曝光后会发生聚合反应,显影时未曝光的部分被去除;而负型胶则在曝光后会发生断裂反应,显影时曝光部分被去除。
光刻胶的选择要根据具体的需要来确定。
正型胶适用于制备金属线、电容等器件,而负型胶适用于制备晶体管等器件。
此外,光刻胶的分辨率、对比度和显影度也是选择光刻胶时需要考虑的重要因素。
三、MEF的计算方法MEF是用来评估光刻胶图形与掩膜图形之间差异程度的参数。
MEF 的计算可以通过以下公式得到:MEF = (T2 - T1) / (T0 - T1)其中,T0表示未曝光感光胶的厚度,T1表示曝光后感光胶的厚度,T2表示显影后感光胶的厚度。
MEF越大,说明光刻胶图形与掩膜图形之间的差异越大,光刻过程的误差也就越大。
因此,MEF的值越小越好。
四、光刻过程中的常见问题及解决方法光刻过程中常常会遇到一些问题,如曝光不均匀、显影不完全等。
这些问题可能导致光刻胶图形与掩膜图形之间的差异,进而影响器件的性能和可靠性。
对于曝光不均匀的问题,可以通过调整曝光时间和光源的强度来解决。
显影不完全的问题可以通过调整显影剂的浓度和显影时间来解决。
无掩膜光刻图形的数据提取技术信息技术产业的日益发展需要集成电路的不断进步,作为集成电路制作的主要方法,光刻技术也在不断地寻求突破。
近年来,空间光调制器(SLM,Spatial Light Modulator)无掩膜光刻技术在微电子及相关领域的得到了广泛关注。
空间光调制器无掩膜光刻作为数字投影光刻技术以SLM为图形发生器,可便捷、灵敏、并行、低成本和高速的产生曝光图形。
因其在高分辨集成电路制作上的极大优势,SLM 无掩膜光刻技术已经成为国际光刻系统制造领域的重要研究内容,也有可能成为下一代微纳加工的一个重要技术。
本论文以介绍SLM无掩膜光刻的原理为基础,分析了SLM无掩膜光刻系统的组成,重点研究了无掩膜光刻图形的数据提取技术,并设计了系统的数据提取软件。
研究内容包括:1.对光刻技术的发展进行简单的介绍,分析了几种无掩膜光刻技术,着重介绍SLM无掩膜光刻的成像原理和作为数字掩膜的数字微镜(DMD,Digital Micromirror Device)器件,并阐述无掩膜光刻机中数据提取的重要意义以及研究方向。
2.分析掩膜版图的几种常用格式和每种版图格式的具体参数,为数据提取奠定基础。
3.数据提取软件包括两部分,分别是对掩膜图形进行灰度调制和生成曝光所用的数据。
掩膜图形的灰度调制分为三个步骤,首先对DXF格式的图形进行数据提取;再根据得到的数据通过软件生成与DXF格式的图形一样的矢量图;最后对再现的矢量图形运用栅格化法,生成灰度图形,实现图形的灰度调制。
根据基于数字微镜的无掩膜光刻技术的原理和曝光方式的不同,对曝光图形进行晶圆分布和图形分割,生成曝光所用的图形数据。
关键词:SLM无掩膜光刻数据提取灰度调制目录第一章绪论 (3)1.1 研究背景 (3)1.2无掩膜刻蚀技术的简介 (5)1.3数字微镜器件(DMD)简介 (9)1.4 SLM无掩膜光刻技术的发展历程 (10)1.5 图形数据的处理和转换 (11)1.6 研究的工作 (12)1.7 本章小结 (13)第二章掩膜图形格式介绍 (12)2.1 DXF文件格式介绍 (12)2.1.1 DXF格式文件的结构 (12)2.1.2 DXF格式文件的表示方法 (13)2.1.3 DXF格式文件的打开 (14)2.1.4 DXF格式文件的保存 (14)2.2 GDSⅡ文件格式介绍 (15)2.3 Gerber文件格式介绍 (16)2.4本章小结 (16)第三章图形数据转换软件的设计 (18)3.1 应用软件 (18)3.2 数据转换软件的整体结构 (18)3.3 DXF格式的图形坐标点分析 (19)3.4 数据提取算法 (20)3.5 图形再现和对比 (21)3.6本章小结 (22)第四章灰度图形的生成 (23)4.1 确定灰度值 (23)4.2 生成灰度图形实验结果 (26)4.3 本章小结 (30)第五章晶圆分布和图形分割 (31)5.1 晶圆布局 (31)5.2 图形分割方法 (32)25.3 本章小结 (36)第六章总结和展望 (37)6.1 本文总结 (37)6.2 课题展望 (37)第一章绪论1.1 研究背景随着信息技术的不断发展,电子产品已在极大程度上改变了我们的日常生活。
小到日常用品手机、计算机,大到飞机、航天器,这些都依赖于集成电路芯片,它是电子设备的关键所在。
长期以来,对集成电路芯片集成度的提高一直是人们努力的目标。
它从50年代诞生至今,短短几十年,已经从单个晶体管的生成发展到超大规模的水平,晶体管达到一万到十万个,精度达到纳米级别。
当下,不断发展的战略性新兴产业如三网融合、互联网、云计算等,将在计算机、网络通信之后作为新动力推动集成电路产业的发展。
集成电路市场规模还在不断地扩大,朝着甚大规模集成电路前进。
集成电路的高速发展主要应归功于微细加工技术水平的提高,光刻技术作为集成电路制作过程中的一项关键技术,极大程度上影响微电子产业的发展。
光刻是由英文单词lithography翻译而来,是指集成电路制造中利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将电路图形传递到单晶表面或者介质层上,形成有效图形窗口或者功能图形的工艺技术,因为其原理类似于平板印刷术所以使用单词lithography表示,并且传统的刻蚀技术都是利用光源作为曝光源,所以都简单翻译为光刻。
而光刻技术发展至今,已从传统的刻蚀技术使用光源作为曝光源发展到应用电子束,微离子束和X射线等作为曝光源,我们在这里不能将其笼统的翻译成光刻技术,对这些技术,应翻译为刻蚀技术,当然光刻技术也是刻蚀技术中的一种。
光刻技术由1798年起源的石板印刷术发展而来,并从上世纪50年代开始用于集成电路的制造,它经由接触式曝光,接近式曝光、分步重复投影式曝光发展到现在广泛应用的扫描投影式曝光[1]。
这些光刻技术基本原理为:光源经过光学系统照射到设计好的掩膜上,将掩膜图形成像在涂有抗蚀剂的硅片上。
抗蚀剂经过曝光之后,通过显影技术可在抗蚀剂上获得与掩膜图形相同的图形,再通过刻蚀将图形传递到硅片上,实现掩膜图形到硅片图形的转换。
以上的光刻技术都是基于掩膜来传递图形信息的光刻技术,除此之外,光刻技术还包括无掩膜的光刻技术。
无掩膜光刻技术则采用各种替代品代替掩膜板来进行光刻。
文章下面会详细介绍几种无掩膜的光刻技术。
戈登摩尔(Gordon Moore,Intel公司创始人之一)在1964年提出了摩尔定律,这条定律表示集成电路的集成度将会每18个月增加一倍。
集成电路的发展目前为止,一直遵循着这条定律,据估计这条定律还将持续到2020年以后。
集成电路不断发展必伴随着微细加工产业的不断创新,作为微细加工产业中的核心技术,光刻技术不仅对半导体工业的发展做出了巨大贡献,同时也将制约着半导体产业的发展和半导体器件的性能。
分辨率极限是指加工的线条的特征尺寸能到达的极限值,因为特征尺寸如果接近分辨率极限时,图像的分辨率会大大降低,影响了光刻质量。
从二十世纪80年代起,人们就开始预言光刻的分辨率极限,认为光刻的极限分辨率为0.5微米。
但人们使用了各种办法来提高光刻的生命力,从不断缩短曝光源的工作波长到研制生产大视场、大数值孔径的光学成像透镜,以及围绕着改善成像质量及提高分辨率所采取的诸多技术等,使得光学曝光技术仍然占据集成电路加工的主流地位,突破了0.5微米的极限[2]。
但这次0.5微米极限的突破,并没有让人们打消光学光刻已达到分辨率极限的想法,直到现在仍然有光学光刻已达到分辨率极限的说法。
然而还有人对光学光刻的未来抱有信心,他们研究出了许多分辨率增强技术,这些技术的使用有效的推动了现有光刻技术的发展。
但是对于纳米级别的尺寸,掩膜的数据量会急剧增加。
分辨率极高的掩膜,所需费用大幅增加,且制作效率非常低下,检测和修补的难度也加大,商品化的成本太高,制约着许多新技术的大规模使用。
目前,制作0.13的光掩膜每套价格在70-80万美元,制作90nm光掩膜每套价格超过150万美元,详情如图1-1所示。
此外,掩膜制作周期长,一般会超过24小时,使得客户难以承担。
传统光刻技术越走越艰难,现在正处于一个关键的阶段。
掩膜制作产业的发展可能在一定的时期内无法跟上光刻技术发展的要求。
在光刻中如何降低掩膜成本,已经成为热门的话题,在这种背景下,无掩膜光刻就进入了人们的视线中。
图1-1 制作掩膜的费用41.2无掩膜刻蚀技术的简介无掩膜刻蚀技术是一类不采用掩膜板的刻蚀技术。
无掩膜刻蚀技术大体包括两类,分别是(1)带电粒子无掩膜刻蚀(Charged Particle Maskless Lithography,CPML2),如电子束刻蚀技术,离子束刻蚀技术等;(2)无掩膜光刻技术(Optical Maskless Lithography,OML2),如空间光调制器SLM(Spatial Light Modulator)无掩膜光刻技术、激光直写(LDW)、衍射光学元件光刻技术(如波带片光刻,Zone Plat Array Lithography)、干涉光刻技术(OL)、点墨法光刻技术(DPL)、扫描探针光刻技术(SPL)等等[3]。
下面简单介绍几种无掩膜刻蚀技术,并对各种无掩膜刻蚀技术的优缺点进行比较。
1.带电粒子无掩膜刻蚀技术,包括电子束刻蚀技术和离子束刻蚀技术。
电子束刻蚀技术也被称为电子束曝光技术,它是在电子显微镜的基础上发展而来的,其研究和发展始于20世纪60年代初[4]。
电子束刻蚀技术一般有两种类型:投影式和直写式。
电子束投影式刻蚀技术是用高精度的电子透镜系统将通过掩膜图形的电子束平行地缩小入射到涂有抗蚀剂的衬底上,这需要特制的掩膜板。
电子束投影式技术发展还不完善,并且属于有掩膜的刻蚀技术,在这里不做过多讲解。
电子束直写式技术不需要价格昂贵并且制作时间长的掩膜,它能直接将会聚的电子束斑打在表面涂有抗蚀剂的衬底上 [5]。
它的原理图如图1-2所示:电子枪束闸光阑电子透镜束偏转器工件图1-2 电子束直写技术原理电子枪发射电子束,通过束闸和电子透镜后投射到衬底上。
这里的衬底表面使用的抗蚀剂为电子束专用的抗蚀剂,是由甲基异丁基酮带性溶剂中的含氢硅酸盐类树脂所构成。
光阑设定好电子束的会聚角和电子束电流,然后通过电子透镜的静电力或是磁力来改变电子束的运动[5]。
电子透镜类似光学透镜,由于存在球差。