微纳双重结构特征参数检测方法研究

摘要

在微纳结构加工技术中，激光干涉技术具有成本低、视场大、分辨率高等特点，因此基于激光干涉理论，利用激光干涉技术来制备具有调制现象的微纳结构，即微纳双重结构，并对其特征参数进行检测将有重大意义。
　　本文简要介绍了激光干涉理论和激光干涉光刻技术。利用计算机软件对三光束、四光束、六光束激光干涉进行模拟，通过控制入射角、空间角、偏振态等相关干涉参数，使得模拟干涉结果是具有调制现象的干涉图案，并对不同干涉参数组合的调制现象进行了列举，得出了调制现象的变化规律。
　　研究了六光束干涉模拟现象，将六束光分为两组，每组三束光，同一组具有相同的入射角度，不同的空间角分布，干涉出了六边形的微纳双重结构。将六束光分为两组，一组四束光，一组两束光进行了模拟，干涉出了正方形的微纳双重结构。
　　用633nm小激光器搭建激光干涉实验系统，通过控制反射镜、分束镜的位置，在CCD上成像得到了三光束、四光束、六光束激光干涉调制图，分别对其进行图像采集和信号处理。采用提取干涉图像调制方向剖面曲线的方法进行参数测量，得到了它的调制大周期和小周期，并与理论值进行了对比。同时用大功率激光器搭建六光束激光干涉光刻系统，在硅材料上制备微纳双重结构样品，并对样品图进行处理，用两种检测方法针对样品结构提取调制大、小周期特征参数，并对结果进行了分析。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 微表面参数测量研究现状

1．3 测量微表面参数方法

1．4 本论文的研究内容

第2章 激光干涉制备微纳双重结构原理

2．1 引言

2．2 激光干涉理论

2．3 激光干涉光刻技术

2．4 小结

第3章 激光干涉微纳双重结构模拟及图像采集

3．1 引言

3．2 激光干涉模拟

3．2．1 三光束干涉模拟

3．2．2 四光束干涉模拟

3．2．3 六光束干涉模拟

3．3 激光干涉图像采集

3．3．1 三光束干涉图像采集

3．3．2 四光束干涉图像采集

3．3．3 六光束干涉图像采集

3．4 小结

第4章 微纳双重结构参数检测方法及结果分析

4．1 引言

4．2 提取CCD采集干涉图调制方向剖面曲线的方法进行参数测量

4．2．1 CCD采集干涉图调制周期提取结果分析

4．2．2 调制周期提取结果误差分析

4．3 采用两种方法对制备双重结构样品图进行参数测量

4．3．1 提取制备样品图像调制方向剖面曲线的方法进行参数测量

4．3．2 对制备样品图像进行分割处理及收缩运算的方法来测量参数

4．4 小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢