基于多层结构超材料的光刻成像质量分析

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1、硕士学位论文基于多层结构超材料的光刻成像质量分析ANALYSISONPROPERTYOFLITHOGRAPHYIMAGINGBASED-ONMUTI-LAYERMETAMATERIAL焦美佳2013年6月国内图书分类号：O438学校代码：10213国际图书分类号：535密级：公开理学硕士学位论文基于多层结构超材料的光刻成像质量分析硕士研究生：焦美佳导师：刘树田教授申请学位：理学硕士学科：光学所在单位：理学院答辩日期：2013年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O438U.D.C:535DissertationfortheMas

2、terDegreeinScienceANALYSISONPROPERTYOFLITHOGRAPHYIMAGINGBASED-ONMULTI-LAYERMETAMATERIALCandidate：JiaoMeijiaSupervisor：Prof.LiuShutianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：OpticsAffiliation：SchoolofScienceDateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInsti

3、tuteofTechnology摘要摘要进入21世纪以来，表面等离子体激元已经成为快速发展的一个领域，有关表面等离子体激元的研究工作越来越多地吸引了科学家们的研究兴趣。其在很多方面都有应用，如超分辨率成像，表面等离子体光刻成像，基于表面等离子体的天线和光控制等等。同时也是由于其应用，极大地促进了光子学和光刻技术的发展。在超分辨成像领域中，表面等离子体激元方面的主要进展有：超透镜，双曲透镜，金属屏幕，超振荡。尤其是近些年来，超透镜构成的超分辨成像系统已经提出，并已成功的证明了超分辨成像的可能性。这些系统要么可以将近场的电磁场聚焦到一个很小的点，或者可以分辨在

4、阿贝衍射极限以下的远场电磁场，这些系统可以称作是超分辨成像系统。基于超透镜在超分辨率成像上的应用，本论文主要进行了以下主要研究：本论文以加入金属反射层的多层金属薄膜超透镜为基础模型，使用多层金属薄膜超透镜超分辨成像理论研究了在加入和未加入金属反射层时，在光刻胶上成像分辨率的高低，以及其中的光强对比度的强弱问题。之后，进一步讨论了有金属反射层的多层金属薄膜超透镜在光栅周期不同，超透镜结构不同，光刻胶厚度不同三种情况下，在光刻胶中心厚度处成像的分辨率和光强对比度。对于这些情况，本论文给出了详细的分析并得出了较一般性的结论。将多层金属薄膜超透镜的结构作出相应的改

5、进之后，本论文使用Comsol软件进行模拟分析多层超透镜结构的S参数，利用S参数提取方法，计算了结构的各种电磁参数，对电磁参数曲线的特性进行分析。将改进后的多层超透镜应用在光刻成像上，研究分析了光刻成像分辨率的提高情况。研究表明经过改进后的多层超透镜，由于电磁参数变化的影响，使得分辨率获得的