數(shù)字光刻物鏡設(shè)計(jì)與毛化微加工調(diào)Q改進(jìn)技術(shù)研究.pdf

1、隨著高清手機(jī)、超級(jí)電腦、多功能電視的普及，印刷電路板(PCB)、薄膜晶體管顯示器(TFT-LCD)、氧化銦錫導(dǎo)電玻璃(ITO)的高精度光刻變得尤為關(guān)鍵，這使得與之相匹配的數(shù)字無(wú)掩膜光刻系統(tǒng)的研究和開發(fā)就變得十分重要。另外，隨著食品包裝產(chǎn)業(yè)、高檔家電產(chǎn)業(yè)、高級(jí)汽車產(chǎn)業(yè)的興盛，市場(chǎng)對(duì)于毛化過(guò)后表面性能優(yōu)良的冷軋金屬板材需求量與日俱增，為了獲得性能更加優(yōu)良的各類冷軋薄板，軋輥表面激光毛化系統(tǒng)的研究和升級(jí)改良成為目前企業(yè)亟需解決的問題。本文配合

2、導(dǎo)師的國(guó)家自然基金項(xiàng)目和企業(yè)合作項(xiàng)目做了兩方面的內(nèi)容:前半部分從光刻的基礎(chǔ)理論出發(fā)，分析了基于數(shù)字微反射鏡器件(DMD)的無(wú)掩膜光刻系統(tǒng)的幾個(gè)問題，設(shè)計(jì)了一套高分辨率的數(shù)字光刻用鏡頭;本文后半部分分析了傳統(tǒng)聲光調(diào)Q型YAG激光毛化系統(tǒng)的缺陷和不足，從雙增益介質(zhì)腔的穩(wěn)定性出發(fā)，提出了新型機(jī)械調(diào)Q方法。
　　針對(duì)當(dāng)今市場(chǎng)上光刻線寬在3μm的高精度電路板和顯示器的要求，通過(guò)采用0.7XGA型DMD芯片作為空間光調(diào)制器(SLM)，設(shè)計(jì)了一

3、套分辨率達(dá)到2μm的數(shù)字光刻投影物鏡。通過(guò)利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX對(duì)其進(jìn)行建模、優(yōu)化和質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果有效的減少了DMD柵格效應(yīng)對(duì)空間數(shù)字掩模圖形的影響，同時(shí)能夠滿足數(shù)字投影光刻系統(tǒng)的各項(xiàng)光學(xué)指標(biāo)。本物鏡從經(jīng)典結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出采用一種新的非對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，使用較少的透鏡組成了一個(gè)具有較高分辨力、較大孔徑的數(shù)字投影光刻鏡頭。本物鏡系統(tǒng)在配合不同型號(hào)的DMD的基礎(chǔ)上可以滿足2μm以上的高精度數(shù)字光刻系統(tǒng)的各項(xiàng)要求，為高質(zhì)量空間圖像轉(zhuǎn)移提供了一種高

4、效可行的途徑。
　　針對(duì)如今企業(yè)對(duì)于固態(tài)脈沖YAG激光毛化軋輥高效率、高均勻性、高粗糙度、高無(wú)序性的要求，提出了光路變換加機(jī)械斬波調(diào)Q的新型脈沖激光毛化系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)聲光調(diào)Q器件的自身特性決定了其高增益工作時(shí)衍射能力有限;脈沖能量低;脈寬窄，激光脈沖峰值過(guò)高;使得聲光調(diào)Q激光毛化在高效率、高粗糙度領(lǐng)域的冷軋帶鋼生產(chǎn)上遇到了困難。這樣的背景下提出:首先在雙增益介質(zhì)腔正中間用透鏡對(duì)腔內(nèi)光束整形，再通過(guò)斬波盤斬波的調(diào)Q方法。這種機(jī)械斬波