由于加工過(guò)程無(wú)需掩模、加工精度高和加工方法靈活等優(yōu)點(diǎn),電子束曝光成為了力、熱、聲、光、電等學(xué)科在納米尺度開(kāi)展研究的關(guān)鍵技術(shù)。隨著納米尺度下科學(xué)研究的推進(jìn),微納結(jié)構(gòu)所需集成的功能不斷增加、幾何形狀復(fù)雜程度持續(xù)攀升,這對(duì)依賴于AutoCAD或者L-edit等軟件進(jìn)行的電子束曝光版圖設(shè)計(jì)方法提出了挑戰(zhàn)。因此,如何有效地設(shè)計(jì)和優(yōu)化電子束曝光版圖成為了微納加工領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)重要的研究課題�；谏鲜鲭娮邮⒓{加工中所面臨的問(wèn)題,本論文提出了使用計(jì)算機(jī)編程來(lái)輔助設(shè)計(jì)和生成曝光版圖的方法來(lái)提高電子束高分辨加工的靈活性。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）“輪廓加工”作為一項(xiàng)全新的微納加工工藝大幅提高了電子束曝光的圖形加工效率。我們基于MATLAB平臺(tái)開(kāi)發(fā)出了一套提取數(shù)字圖像的邊緣特征并將其轉(zhuǎn)換為版圖的程序,并應(yīng)用于“輪廓加工”中,提高版圖設(shè)計(jì)效率和可靠性。該程序使用圖像灰度化和自適應(yīng)閾值分割算法預(yù)處理了數(shù)字圖像,隨后利用MATLAB bwboundaries函數(shù)追蹤了圖像邊界,最后使用GDS工具箱生成了曝光版圖。通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們證明了該方法生成的版圖的有效性,且能與“輪廓加工”工藝良好兼容。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)則利用本... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電子束微納加工研究背景
        1.2.1 微納加工技術(shù)
        1.2.2 光學(xué)光刻
        1.2.3 電子束曝光
    1.3 高分辨電子束直寫(xiě)技術(shù)研究挑戰(zhàn)
    1.4 研究動(dòng)機(jī)和工作內(nèi)容
第2章 電子束曝光版圖數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介
    2.1 CIF文件簡(jiǎn)介
        2.1.1 CIF文件語(yǔ)法
        2.1.2 CIF版圖簡(jiǎn)單編寫(xiě)示例
    2.2 GDSII文件簡(jiǎn)介
        2.2.1 GDSII的基本特征
        2.2.2 GDSII數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解析
    2.3 CIF與 GDSII在圖形定義上的區(qū)別
    2.4 本章小結(jié)
第3章 復(fù)雜圖案輪廓加工版圖的生成及工藝實(shí)現(xiàn)
    3.1 研究背景
    3.2 邊界追蹤簡(jiǎn)介
        3.2.1 邊緣檢測(cè)
        3.2.2 邊界追蹤算法
        3.2.3 圖像預(yù)處理
    3.3 版圖生成程序設(shè)計(jì)
        3.3.1 圖片讀取及圖片預(yù)處理
        3.3.2 邊界追蹤和數(shù)據(jù)優(yōu)化
        3.3.3 數(shù)據(jù)歸一化及版圖生成
    3.4 實(shí)驗(yàn)部分
        3.4.1 電子束直寫(xiě)
        3.4.2 金屬沉積
        3.4.3 剝離
        3.4.4 形貌與光學(xué)表征
        3.4.5 計(jì)算機(jī)平臺(tái)
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析討論
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于Al等離激元結(jié)構(gòu)的電子束納米全彩打印
    4.1 引言
    4.2 表面等離激元簡(jiǎn)介
        4.2.1 表面等離激元基本原理
        4.2.2 表面等離激元激發(fā)方法
    4.3 顏色理論與版圖生成算法
        4.3.1 顏色理論
        4.3.2 納米全彩打印版圖生成
    4.4 實(shí)驗(yàn)部分
        4.4.1 電子束曝光
        4.4.2 金屬沉積
        4.4.3 表征
        4.4.4 模擬
    4.5 結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B GDSII數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)類(lèi)型
附錄C 第3章中涉及程序代碼
    數(shù)字圖像邊界追蹤及版圖生成代碼
        main函數(shù)
        edge_get函數(shù)
附錄D 第4章涉及的程序代碼
    彩色打印版圖生成程序
        main函數(shù)
        color_contrast函數(shù)
        color_contrast_lab函數(shù)
        delta E2000 函數(shù)
        position_definer函數(shù)
        layoutmaker函數(shù)
        spectrum2rgb函數(shù)
    FP腔透射/反射光譜計(jì)算程序
        FP_calculate函數(shù)
        formula函數(shù)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光學(xué)顯微線條紋圖像中心線提取[J]. 李海,張憲民,黃沿江,單譯琳.  光學(xué)精密工程. 2017(05)
[2]EUV微影技術(shù)與7nm工藝[J]. 麥利.  集成電路應(yīng)用. 2016(04)
[3]用于線紋顯微圖像的邊緣檢測(cè)算法[J]. 余金棟,張憲民.  光學(xué)精密工程. 2015(01)
[4]移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng):終端、網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)[J]. 羅軍舟,吳文甲,楊明.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(11)
[5]彩色與灰度圖像間轉(zhuǎn)換算法的研究[J]. 劉慶祥,蔣天發(fā).  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2003(03)
[6]集成電路版圖（layout）設(shè)計(jì)方法與實(shí)例[J]. 程未,馮勇建,楊涵.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2003(03)



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