| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 主流的光刻技术简介 | 第15-22页 |
| 1.2.1 紫外光刻机技术 | 第15-16页 |
| 1.2.2 极紫外光刻技术 | 第16-17页 |
| 1.2.3 X射线光刻 | 第17页 |
| 1.2.4 电子束投影光刻 | 第17-20页 |
| 1.2.5 纳米压印光刻技术 | 第20-21页 |
| 1.2.6 光学无掩模光刻 | 第21-22页 |
| 1.3 表面等离子体光刻技术发展现状 | 第22-26页 |
| 1.3.1 表面等离子体干涉光刻 | 第22页 |
| 1.3.2 SP直写光刻 | 第22-23页 |
| 1.3.3 表面等离子体成像光刻 | 第23-26页 |
| 1.4 本文的研究意义及主要内容安排 | 第26-30页 |
| 1.4.1 研究意义 | 第26-27页 |
| 1.4.2 主要内容 | 第27-30页 |
| 第二章 SP光刻原理及共振腔结构仿真分析 | 第30-44页 |
| 2.1 表面等离子体电磁场理论 | 第30-33页 |
| 2.1.1 表面等离子体激发存在的条件 | 第31-33页 |
| 2.1.2 表面等离子体激发方式 | 第33页 |
| 2.2 亚波长结构电磁场数值模拟计算方法 | 第33-40页 |
| 2.2.1 有限元法 | 第34页 |
| 2.2.2 时域有限差分法 | 第34-35页 |
| 2.2.3 严格耦合波分析法 | 第35-40页 |
| 2.3 SP透镜成像光刻仿真分析 | 第40-43页 |
| 2.3.1 SP透镜成像对比度对比分析 | 第41-42页 |
| 2.3.2 SP透镜电场强度对比分析 | 第42-43页 |
| 2.4 小结 | 第43-44页 |
| 第三章 SP光刻实验装置调平方法研究 | 第44-54页 |
| 3.1 调平的意义 | 第44页 |
| 3.2 主流光刻设备的调平技术 | 第44-46页 |
| 3.2.1 ASML调平技术 | 第44-45页 |
| 3.2.2 Nikon调平技术 | 第45页 |
| 3.2.3 二维PSD调平技术 | 第45-46页 |
| 3.3 SP原型装置的调平方法研究 | 第46-49页 |
| 3.3.1 SP光刻装置的调平指标分解 | 第46-47页 |
| 3.3.2 三点主动调平机构设计 | 第47-48页 |
| 3.3.3 该调平机构工作流程 | 第48-49页 |
| 3.4 SP光刻机调平控制模型 | 第49-50页 |
| 3.5 掩模台调平锁紧流程 | 第50-51页 |
| 3.6 三点调平方法性能分析 | 第51-53页 |
| 3.6.1 主动程序调平操作设计 | 第51-52页 |
| 3.6.2 理论计算调平误差 | 第52页 |
| 3.6.3 莫尔条纹检测调平误差 | 第52-53页 |
| 3.7 小结 | 第53-54页 |
| 第四章 SP光刻装置叠栅成像对准方法研究 | 第54-76页 |
| 4.1 光刻对准技术的发展历程 | 第54-59页 |
| 4.1.1 激光干涉对准技术 | 第55页 |
| 4.1.2 波带片对准方法 | 第55-56页 |
| 4.1.3 光学显微镜对准技术 | 第56-57页 |
| 4.1.4 干涉强度对准技术 | 第57-58页 |
| 4.1.5 莫尔条纹干涉对准技术 | 第58-59页 |
| 4.2 主流光刻机对准技术介绍 | 第59-61页 |
| 4.2.1 掩模预对准技术 | 第59-60页 |
| 4.2.2 ASML光刻机掩模与样片对准偏差测量 | 第60-61页 |
| 4.2.3 Nikon光刻机的掩模与样片对准偏差测量 | 第61页 |
| 4.3 SP光刻装置的自动对准系统分析 | 第61-62页 |
| 4.4 叠栅莫尔条纹理论模型分析 | 第62-68页 |
| 4.4.1 一维衍射光栅调制模型 | 第62-64页 |
| 4.4.2 掩模与样片形成的重叠光栅衍射调制模型分析 | 第64-65页 |
| 4.4.3 重叠光栅移动时衍射调制模型 | 第65-67页 |
| 4.4.4 莫尔条纹与间隙的关系 | 第67-68页 |
| 4.5 SP光刻对准系统设计 | 第68-71页 |
| 4.5.1 SP光刻装置对准系统结构描述 | 第69页 |
| 4.5.2 对准系统的光学结构和功能 | 第69-70页 |
| 4.5.3 单个对准系统光路设计 | 第70页 |
| 4.5.4 对准标记设计 | 第70-71页 |
| 4.6 对准系统的控制方案 | 第71-73页 |
| 4.6.1 粗对准方案 | 第71-72页 |
| 4.6.2 精对准方案 | 第72-73页 |
| 4.7 粗精位置测量模型 | 第73-75页 |
| 4.8 小结 | 第75-76页 |
| 第五章 SP光刻机自动对准与套刻实验分析 | 第76-92页 |
| 5.1 SP光刻装置的自动对准观察装置 | 第76页 |
| 5.2 SP光刻机自动对准策略 | 第76-79页 |
| 5.2.1 预对准策略 | 第77-78页 |
| 5.2.2 粗对准策略 | 第78-79页 |
| 5.2.3 莫尔条纹形成示意图 | 第79页 |
| 5.3 粗对准控制模型分析 | 第79-83页 |
| 5.3.1 粗对准滤波算法分析 | 第79-81页 |
| 5.3.2 边缘识别算法 | 第81页 |
| 5.3.3 粗对准偏差计算 | 第81-82页 |
| 5.3.4 粗对准结果分析 | 第82-83页 |
| 5.4 莫尔条纹对准模型分析 | 第83-86页 |
| 5.4.1 莫尔条纹图像分析界面 | 第84页 |
| 5.4.2 莫尔条纹的频谱分析 | 第84-85页 |
| 5.4.3 莫尔条纹相位提取 | 第85-86页 |
| 5.5 SP光刻装置套刻实验及结果分析 | 第86-89页 |
| 5.5.1 SP套刻实验操作流程 | 第86-87页 |
| 5.5.2 SP套刻实验结果分析 | 第87-89页 |
| 5.6 套刻误差源分析 | 第89-90页 |
| 5.7 套刻误差修正方法研究 | 第90-91页 |
| 5.7.1 曝光时掩模的热变形 | 第90页 |
| 5.7.2 掩模之间的对准偏差校正 | 第90-91页 |
| 5.8 小结 | 第91-92页 |
| 第六章 SP步进功能研究 | 第92-100页 |
| 6.1 投影光刻机的步进功能介绍 | 第92-93页 |
| 6.1.1 SP光刻机步进功能介绍 | 第92-93页 |
| 6.1.2 SP光刻装置步进设计指标 | 第93页 |
| 6.2 精密步进控制技术 | 第93-94页 |
| 6.3 SP光刻装置步进功能设计 | 第94-95页 |
| 6.3.1 步进功能设计、软件设置界面 | 第94-95页 |
| 6.3.2 步进功能控制界面 | 第95页 |
| 6.4 步进控制模型 | 第95-97页 |
| 6.4.1 掩模与运动台正交误差分析 | 第95-96页 |
| 6.4.2 步进运动控制 | 第96页 |
| 6.4.3 步进路径示意图 | 第96-97页 |
| 6.5 步进曝光操作流程 | 第97-98页 |
| 6.6 步进曝光实验 | 第98-99页 |
| 6.7 小结 | 第99-100页 |
| 第七章 SP光刻装置整机及工艺分析 | 第100-120页 |
| 7.1 SP光刻装置研究的意义 | 第100-101页 |
| 7.2 SP光刻装置的整体架构 | 第101-103页 |
| 7.2.1 SP光刻装置结构框图 | 第101-102页 |
| 7.2.2 SP光刻装置研究的任务分解 | 第102-103页 |
| 7.3 SP光刻装置的硬件子系统介绍 | 第103-107页 |
| 7.3.1 镜头设计 | 第103-104页 |
| 7.3.2 调平机构设计 | 第104-105页 |
| 7.3.3 对准观察系统设计 | 第105页 |
| 7.3.4 样品台结构设计 | 第105-106页 |
| 7.3.5 气控系统结构 | 第106页 |
| 7.3.6 样片工位设计 | 第106页 |
| 7.3.7 光源部分 | 第106-107页 |
| 7.4 SP主控软件设计 | 第107-111页 |
| 7.4.1 控制程序设计方法 | 第107页 |
| 7.4.2 系统开发语言及工具 | 第107-108页 |
| 7.4.3 控制软件功能分析 | 第108-109页 |
| 7.4.4 基于MVC的控制程序框架设计 | 第109-110页 |
| 7.4.5 系统关键类设计 | 第110-111页 |
| 7.4.6 主控软件采用的关键设计模式 | 第111页 |
| 7.5 整机结构及操作说明 | 第111-113页 |
| 7.6 SP光刻装置曝光机功能分析 | 第113-116页 |
| 7.6.1 掩模、样片制作说明 | 第113-115页 |
| 7.6.2 SP光刻工艺流程及分析 | 第115-116页 |
| 7.7 SP光刻机曝光性能分析 | 第116-118页 |
| 7.7.1 曝光分辨力 | 第116-117页 |
| 7.7.2 套刻曝光能力 | 第117页 |
| 7.7.3 套刻曝光能力 | 第117-118页 |
| 7.8 SP光刻装置图形转移简介 | 第118页 |
| 7.9 小结 | 第118-120页 |
| 第八章 总结与展望 | 第120-122页 |
| 8.1 论文的主要创新点 | 第120-121页 |
| 8.2 未来工作展望 | 第121-122页 |
| 参考文献 | 第122-129页 |
| 附录A.主控程序关键类的静态关系图 | 第129-130页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第130页 |