电子束曝光中电子散射模型的优化

提出了在0.1 keV^30 keV能量范围内进行电子束曝光Monte Carlo模拟的分段散射模型优化方案。在该方案中,对所有的弹性散射均采用精确的Mott弹性散射截面。而对非弹性散射,当能量处于E0≤10 keV,10 keV<E0≤20 keV和E0>20 keV时,分别采用了Joy修正的Bethe公式、通常的Bethe公式和相对论效应修正的Bethe公式来计算总能量损失率;当E0≤20 keV和E0>20 keV时,分别采用了Gryzinsky截面和Moller截面计算离散的能量损失率。发现模拟结果与实验结果很好地吻合,这比采用单一的散射模型和不考虑二次电子的Bethe公式得到的模拟结果更加符合实际的电子散射过程,其精度更高。

电子束光刻三维仿真研究

本文利用MonteCarlo方法及优化的散射模型,对电子束光刻中电子在抗蚀剂中的散射过程进行了模拟,通过分层的方法,对厚层抗蚀剂不同深度处的能量沉积密度进行了计算,建立了电子束光刻厚层抗蚀剂的三维能量沉积模型.根据建立的三维能量沉积模型,采用重复增量扫描策略对正梯锥三维微结构进行了光刻仿真.理论分析和仿真结果表明,利用分层的三维能量沉积分布模型能更精确地实现电子束光刻的三维仿真.

电子束光刻的快速邻近效应校正

提出了实现电子束光刻的快速邻近效应校正的分级模型。首先利用矩阵实现内部最大矩形和顶点矩形的快速替换,然后对内部最大矩形和顶点矩形进行校正迭代。在校正迭代的过程中,用局部曝光窗口与曝光强度分布函数直接卷积计算邻近图形对关键点产生的有效曝光剂量,将整个曝光块近似为一个大像点,以计算全局曝光窗口中的曝光图形对关键点产生的有效曝光剂量,实现了快速图形尺寸校正。在与同类软件精度相同的情况下,提高了运算速度。

电子束光刻中的内部邻近效应校正技术研究

研究了基于图形几何尺寸修正的电子束光刻的内部邻近效应校正技术,利用累积分布函数预先进行内部最大矩形和顶点矩形的快速计算,并把它们存储在矩阵中。在校正过程中,根据初始矩形的尺寸,通过访问矩阵实现内部最大矩形和顶点矩形的快速替换。矩阵的预先建立,最大限度地减小了校正过程中的计算强度。模拟结果表明,通过内部最大矩形和顶点矩形的替换,能够快速地实现内部邻近效应校正,校正时间与被校正图形数目成线性关系增加。在与同类软件精度相同的情况下,提高了运算速度。

低能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

考虑二次电子的产生和散射,利用MonteCarlo方法模拟了具有高斯分布特征的低能入射电子束斑在抗蚀剂中的散射过程,分别得到了电子束在抗蚀剂中的穿透深度和能量沉积的分布图。发现在能量小于2 5keV范围内的模拟结果与实验结果相吻合,这比用传统的不考虑二次电子的Bethe公式得到的模拟结果更加符合实际的电子散射过程,精度更高。另外还发现电子束能量越低,曝光的分辨率和效率越高,这一结果也与实验相吻合。结果表明,二次电子的产生和散射对电子束曝光起了重要的作用,需考虑它们的影响。

利用计算机自动计算固液气相面的接触角

本文利用边缘提取和曲线拟合的算法求取组元界面的动态变化参数，从而实现对所摄图象自动计算固液气相面的接触角和分析固液气相面的润湿特性。

扫描隧道显微镜精密工作台及其控制技术研究

针对扫描隧道显微镜工作台高精度控制的需求,设计了一种基于神经网络理论的控制系统,其微位移工作台由压电陶瓷驱动器和柔性铰链机构组成。在对驱动器结构进行分析的基础上,建立了工作台的数学模型。以三层神经网络自学习PID控制器代替常规PID控制器,实现了样本的在线采集和优化,有效地克服了神经网络控制器需要离线训练的缺点;采用BP算法对神经网络进行在线训练,增强了系统的实时控制性能。实验结果表明,10μm下的过渡时间从3·25s缩短到1·6s,稳态误差从2·78%减小到1·39%。

基于市场需求的计算机专业人才培养模式探讨

一、人才培养模式的设计思路 高素质人才的培养是一个综合的、长期的系统工程，在如何培养计算机专业高素质人才上，我们认为应该坚持以下几点基本认识：

LIGA工艺的发展及应用

介绍了LIGA(lithographie,galvanoformungandabformung)技术以及在此基础上开发出来的准LIGA(like－LIGA)技术、SLIGA(sacrificialLIGA)、M2LIGA(movingmaskLIGA)技术和抗蚀剂回流LIGA(PRLIGA———photoresistreflowLIGA)技术等。利用这一系列LIGA技术,可以生成具有高深宽比的复杂微结构,如微尖阵列、球形曲面、活动部件等,能较好地满足MEMS发展的需要。最后指出了目前这些方法存在的缺陷。

微机电系统的微细加工技术

详细阐述了硅微加工工艺以及近几年内国际上开发的一些新的加工技术,如3D电化学微加工、EFAB工艺等,并提出了目前这些方法中存在的缺陷。

羟基乙叉二膦酸的快速定性与定量分析

提供了对羟基乙叉二膦酸(HEDP)产品进行快速定性与定量分析的现代仪器分析方法。用重结晶方法得到了羟基乙叉二膦酸的单晶,通过单晶X-射线衍射技术测定了晶体的结构,并用红外光谱和核磁共振波谱对其进行了表征。

自适应控制在纳米加工微驱动器中的应用研究

为提高扫描隧道显微镜微驱动器的响应速度和定位精度,提出了一种基于自适应理论的控制方法。微驱动器采用压电陶瓷驱动,在分析其结构的基础上,建立了驱动器的简化运动模型,利用最小二乘法对驱动器参数进行了在线辨识。把自适应控制理论引入到微驱动器的控制中,在参数自校正PID控制律的作用下,实现了PID控制器参数的自动整定。采用专用的压电陶瓷驱动电源,进行了位移的测试实验。结果表明,参考位移量为12.39μm时,相对于传统PID控制,动态响应时间由3 s缩短到1.4 s,稳态位移误差由3.2%减小到2.7%。

STM微位移工作台的遗传神经网络控制技术

为了提高扫描隧道显微镜微位移工作台的定位精度,提出了一种基于遗传算法的神经网络PID控制方案。微位移工作台以压电陶瓷为驱动器、柔性铰链为导向机构,在分析工作原理的基础上,建立了工作台的数学模型。神经网络PID控制器对工作台进行闭环控制,能够在线调整网络加权值,实时改变PID控制器的系数,减小工作台的位移误差。利用遗传算法的全局搜索能力对BP网络的初始权值进行学习优化,有效消除了神经网络对初始权值敏感和容易局部收敛的缺陷,改善了控制器的控制效果。性能测试表明,12μm阶跃参考输入下的稳态误差从3.24%减小到2.55%,稳态时间从1.7 s缩短到1.1 s。

电子束真空辐射固化技术基础研究

提出了电子束真空辐射固化技术新概念,并对该技术的固化机理等进行了阐述。通过对液态低聚物辐射固化条件和SDS-II型曝光机的加速电压、曝光剂量等曝光参数的分析研究,得出SDS-II型曝光机可以用于液态低聚物辐射固化的结论。在此基础上使用SDS-II型曝光机在20kV的加速电压、2μC/cm2的曝光剂量下,对经真空挥发处理过的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)液态低聚物进行了曝光试验,得到了固化结构。基本上证明了电子束真空辐射固化液态低聚物的可行性,为微机电三维微结构的加工提供了一种新方法。

基于扫描隧道显微镜的纳米加工技术

介绍了具有原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)的工作原理及其相对于传统的电子束加工所具有的技术优势,阐述了STM在纳米加工中的应用和需要解决的技术难题。

非线性曲线拟合法确定邻近效应参数

为了更精确地确定邻近效应参数,借助优化的电子散射模型,利用改进的Monte Carlo算法模拟了电子束在固体中的散射过程,得到了不同曝光条件下抗蚀剂中的能量沉积分布。利用最小二乘非线性曲线拟合法对该分布进行了双高斯拟合,得到了邻近效应参数α,β和η的值,并与实验结果进行了比较发现,最小二乘非线性曲线拟合法可以用于邻近效应参数的确定。对不同曝光条件的参数拟合显示,增加入射电子束能量,α减小,β增大,而η几乎不变;增加抗蚀剂厚度,α增大,β和η变化不明显;增大衬底材料原子序数,β减小,η增大,而α几乎不变。所得结果不但能为电子束曝光条件的优化、邻近效应的降低提供理论指导,而且还能为邻近效应校正快速地提供精确的参数。

三维结构的邻近效应校正

针对三维曝光图形的结构特点,结合重复增量扫描方式,分别从水平和深度两个方向进行邻近效应校正。水平方向通过预先建立校正过程中需要的各种规则表,使所需参数可以通过查表获得,快速、准确地实现了邻近效应校正,深度方向的校正则是从吸收能量密度与曝光剂量的关系上考虑。利用SDS-3电子束曝光机完成了校正实验。AFM图显示,邻近效应已大大降低,可满足三维加工精度的要求。所提出的扫描方式和校正方法为电子束曝光的三维加工和邻近效应校正提供了一种新方法。

电子束抗蚀剂反差的计算

为了更精确地确定电子束抗蚀剂的反差,借助优化的电子散射模型,利用改进的Monte Carlo算法模拟了电子束在固体中的散射过程,得到了不同曝光条件下抗蚀剂中的能量沉积分布,再结合电子的空间分布密度函数,根据反差的定义,提出了一种计算电子束抗蚀剂反差的简单模型,计算结果与实验结果基本一致.对不同曝光条件的反差计算显示,随着电子初始能量的增加,反差值减小,随着抗蚀剂厚度的增加,反差值增大.

关于签名模型的研究

借助脉冲响应方法建立了签名模型 。

基于低能电子束的光刻技术

讨论了聚焦电子束曝光中的邻近效应问题,阐述了扫描隧道显微镜的原理和工作方式。把扫描隧道显微技术用于低能电子束的光刻,不仅能提高图形的分辨率,而且使电子束加工工艺不再局限于真空环境。对曝光电子的能量和线条宽度之间的关系进行了分析。