1 厦门大学 萨本栋微米纳米科学技术研究院，福建厦门36005
2 福建省能源材料科学与技术创新实验室（IKKEM），福建厦门361005
3 厦门大学 航空航天学院，福建厦门61102
4 厦门大学 物理科学与技术学院，福建厦门361005
5 厦门大学 九江研究院，江西九江332000
在MLA曝光工艺中，曝光点的数量庞大，通过高倍率显微镜配合人工目检来判定曝光质量耗时耗力，造成工艺成本偏高。为了解决这个问题，设计了一种便于检测的圆环形图案并引入深度学习中的目标检测Yolov5模型，一定程度上能够取代人工目检，完成对曝光质量的快速判定。基于上述方法，分析了不同光刻胶厚度之下，线能量密度的最优区间与光刻胶的剖面倾角。并在同等线能量密度下通过圆度判定曝光图案失真情况。在本研究的MLA曝光工艺中，选取光刻胶厚度、激光曝光功率以及加工平台移动速度作为自变量，评价曝光合格率、光刻胶剖面倾角以及曝光圆度等加工质量参数具有重要的工程意义。
无掩膜光刻 微透镜阵列 曝光合格率 目标检测 maskless lithogrophy microlens array qualification rate object detection
北京信息科技大学 北京市传感器重点实验室, 北京 100192
针对无掩膜光刻技术在进行大面积图形曝光时会出现曝光质量差, 精度低, 程序繁等问题, 该文提出了一种改善无掩膜光刻机图形质量的方法。通过设置“L”型定位标记将图形尺寸进行精确定位, 再通过单场图像格式重命名系统, 解决大面积图形切割过程中的乱序问题, 最后提出了一种寻找最佳曝光位置的方法, 以提高单场图形的曝光质量。该文提出了一种减小大面积图形拼接误差的方法, 以提高整体图形的拼接质量; 同时还提出了一种二次光刻的对准方法及对准误差校正方法, 该方法与已有的套刻方法有区别。通过实验进行验证和分析, 结果表明, 该方法能有效地提高大面积图形的曝光质量, x、y方向的拼接误差距离均缩小到1 μm内, 对准误差精度达到±0.3 μm。该研究为后续的光刻工艺及湿法腐蚀工艺奠定了理论基础。
无掩膜光刻 显微镜 曝光 切割 拼接误差 maskless ligthography microscope exposure cutting stitching error
1 中航华东光电有限公司，安徽 芜湖 241002
2 合肥工业大学 光电技术研究院，安徽 合肥 230009
3 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009
LED已经成为头盔液晶显示的主流背光光源，为了提升LED主视角亮度，减小背光模块的体积，对双自由曲面透镜进行了扁平化设计，形成透镜薄膜，仿真结果表明光线透过透镜薄膜后，存在中心亮度升高、光斑缩小的问题。采用反馈优化方法修改了双自由曲面透镜设计时的能量分布，并重新设计了透镜薄膜，仿真结果表明优化后的光斑尺寸从2.3 mm增加到7.1 mm。采用无掩模直写光刻技术制备了两层透镜薄膜，分别包含一个扁平化后的自由曲面。对包含和不包含透镜薄膜的背光模块进行了测试，测试结果表明：包含透镜薄膜的背光模块平均亮度比不包含的提升了18.1%，设计的透镜薄膜可有效提升LED背光亮度，减小背光模块体积。
透镜薄膜 LED背光 无掩膜光刻 lens film LED backlight maskless lithography
为了提高数字灰度光刻系统的焦深，研究了基于点扩散函数稳定性的光瞳编码优化方法，在此基础上综合考虑系统的成像对比度和分辨率，利用工程计算软件MAPLE和光学设计软件ZEMAX设计了一种分辨率为1μm的含有5区相位型光瞳滤波器的长焦深数字灰度光刻系统。结果表明，系统调制传递函数表现出离焦不变性，在保证像方分辨率的前提下，系统的焦深被延拓到原有焦深的2.5倍以上，且在整个焦深空间内系统性能与焦点处保持一致,从而提高了光刻系统的工艺容限。所得实验结果与理论分析一致，说明了设计的可行性。
光学设计 长焦深 相位型光瞳滤波器 无掩膜光刻 optical design long focal depth phase-only pupil filter maskless lithography
苏州大学 信息光学工程研究所 先进光学制造技术教育部重点实验室，江苏 苏州 215006
数字微镜器件(DMD)的能量利用率对于提高无掩膜激光直写系统的效率十分重要。对DMD在相干光照明下的相位调制特性进行数值和实验分析，发现同种型号DMD在出射0级光垂直于微镜表面角度入射情况下的衍射图样，其光能量分布各不相同，有0级光强占总光强27.2%的情况，也有零0级光强占总光强13.1%的情况，理论计算表明，DMD的微镜偏转角存在±1°的误差可以使DMD衍射0级的衍射效率在极大和极小之间变化。这一结论对于选择高能量利用效率的DMD有重要参考价值。
光学器件 数字微镜器件(DMD) 无掩膜光刻系统 相位调制 闪耀光栅 optical devices DMD maskless lithography system phase modulation blazed grating
