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2011CB301800-表面等离子体超分辨成像光刻基础研究.doc

2011CB301800-表面等离子体超分辨成像光刻基础研究

humaoxuanhn
2018-09-05 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《2011CB301800-表面等离子体超分辨成像光刻基础研究doc》,可适用于医药卫生领域

项目名称:表面等离子体超分辨成像光刻基础研究首席科学家:罗先刚中国科学院光电技术研究所起止年限:至依托部门:中国科学院二、预期目标本项目总体目标本项目以国家在国民经济和国防高科技领域对信息科学技术中新一代微纳信息器件的重大需求为牵引研究SP超衍射光刻中的关键基本物理问题结合我国中长期科技战略发展规划中的“极大规模集成电路制造技术及成套工艺”和“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”两个重大专项对微纳制造技术的重大战略需求重点针对SP超分辨成像光刻技术中若干关键科学技术问题(比如衍射极限问题、分辨极限问题、感光机制问题、损耗问题、SP超分辨成像器件设计、制备技术、工艺技术等)开展系统研究并取得原创性成果作出系统性和创新性贡献建立相应的研究基地和人才队伍形成具有核心自主知识产权的SP光刻技术平台。通过本项目研究使我国在SP超分辨成像光刻理论、技术和应用方面总体达到国际先进水平部分方面处于国际领先地位力争形成新一代光学光刻技术路线为采用光学方法突破nm、甚至nm以下光刻线宽节点奠定基础。建立SP超衍射和超分辨成像理论和技术体系为nm线宽节点以下光学光刻技术奠定理论和方法基础。形成SP光刻技术平台和技术标准草案在SP光刻分辨力极限、SP感光机理、损耗及能量利用率、焦深等关键问题研究方面取得突破。培养一支该领域高水平研究人才队伍和一批学术带头人建立SP超分辨成像实验平台与超衍射光学光刻技术研究基地为未来~年研发nm线宽节点以下的超分辨成像光刻器件和系统奠定理论和技术基础。五年预期目标:得到SP超分辨成像理论模型建立超衍射与衍射受限光学成像一体化设计和分析方法并构建相关软件。建立SP超分辨光刻感光机理模型并用于研究对比度、焦深、工作距等关键SP光学光刻工艺理论和技术。获得两项标志性成果。()在nm波长条件下获得nm线宽分辨力SP超分辨成像器件()制作特征尺寸为nm的光栅、NEFO字符等集成电路常用典型图形结构。综合考虑衍射受限成像、超衍射成像和光刻过程获得nm线宽分辨力的SP光学成像设计结果。发表高水平SCI论文篇以上申请发明专利项以上培养研究生名左右。三、研究方案总体思路瞄准信息产业中光学光刻领域对突破衍射极限成像光刻技术的重大需求抓住表面等离子体光刻正处于探索性研发阶段的机遇集成我国在光学工程、微细加工技术、微纳集成、物理、化学、材料、信息技术等方面的优势瞄准该领域一。探索对SP成像波长、振幅、位相、传输方向、偏振态、态密度等参数的操控理论和方法为结合光刻胶工艺进一步提高SP光刻质量提供前提。()探索进一步提高SP成像质量的理论机理和技术途径。在前面工作的基础上同课题结合研究提高SP光刻质量的理论机制和技术途径。研究SP超衍射成像的图像质量建立相应的表征体系研究SP成像像差表征、描述、产生的原因和相应的克服方法。研究提高SP成像分辨力扩大视场以及焦深的切实可行的解决方法利用杨顾算法等优化设计方法设计基于SP成像的长焦深成像器件、相移器件等亚波长光学器件用于改善SP成像质量。进行二维、三维阵列化SP成像、聚焦光刻功能器件的性能分析和优化设计。()扩展SP成像焦深的器件设计、制作和实验表征。利用SP成像原理模型在nm波长光源条件下通过在传统光刻输入端或SP成像时对相位进行调制扩展成像焦深改进工作距离。同其他课题合作通过波前调制控制SP成像的特性实现长焦深成像。研发一种焦深检测的系统方案并实验验证。经费比例:承担单位:首都师范大学课题负责人:张岩学术骨干:刘娟、周云松、刘树田、董碧珍课题、SP与光刻介质相互作用的机理研究预期目标:本课题针对表面等离子体超分辨成像光刻中SP光场与光刻介质相互作用研究在nm波长光源条件下SP与光刻介质相互作用过程中电磁能量转换机制分析光刻介质性能参数与光刻分辨力和图形质量之间的关系建立SP光刻过程的物理描述和分析方法基于光学非线性等效应发展新型SP光刻介质提高SP光刻的分辨力和灵敏度。获得SP与光刻介质相互作用过程中电磁能量转换机制以及光刻介质性能参数与光刻分辨力和图形质量之间的关系。建立SP与光刻介质相互作用过程的物理描述和分析方法。基于光学非线性等效应发展出提高SP光刻分辨力和灵敏度的新型SP光刻介质为nm线宽节点以下SP光刻技术提供物理和技术支撑。给出nm线宽光刻介质和超分辨力光刻方法的研究结果提供完整详细可重复的工艺技术报告。发表论文篇申请专利项。培养研究生名。通过项目设置引进吸引人才培养一支高水平的表面等离子体超分辨成像光刻基础研究的人才和技术队伍。研究内容:SP光刻过程中的电磁能量转换机制。研究在nm波长光源条件下SP激发的过程和场分布特点研究光刻掩模高频分量与SP的耦合、转化以及SP与光刻介质间电磁能量耦合和转换过程分析光刻结构中SP的场分布特点与光刻效率、图形质量的关系研究掩模版结构参数、膜层结构特点以及光刻介质的特性对SP光刻过程中电磁能量利用和转换的影响。光刻介质的性能参数、表面平整度与SP光刻图形质量的关系。研究并分析在nm波长光源条件下SP光场聚焦特点、光刻介质性能参数、膜层参数、材料匹配以及金属固有吸收损耗等对分辨力和图形质量的影响进行SP光刻中相干效应以及改善SP光刻线条对比度、陡度、边缘粗糙度的方法研究。SP光刻过程的物理描述和分析方法。开展基于耦合理论描述光刻过程中高频信息的传递、光学远场信息到近场变换的研究基于微扰理论分析光刻结构特征参数对分辨力和图形质量的影响给出SP光刻微观和宏观过程的物理描述。发展用于描述SP光刻工艺过程的数值仿真方法建立相应的非线性时域和频域有限差分法、严格耦合波(RCWA)等计算分析工具。在nm波长光源条件下研究光学非线性等效应对SP光刻及介质性能的影响。引入矢量光场、非线性光学效应研究径向偏振光高效最优SP激发过程及特性对成像光刻空间分辨力及局域场增强效应的影响。研究非线性等效应对SP光刻介质中局域光场分布以及焦距、能量集中度、形状的调控。在nm波长光源条件下新型SP光刻介质的探索研究。探索金属纳米团簇的加入对SP光刻介质分辨力、灵敏度焦深等性能的改进。研究金属纳米团簇的种类、尺寸、浓度、形状等参数及引入方式对SP光刻介质性能的调控。研究金属纳米团簇与感光颗粒的微观结构、分布形态对光刻灵敏度的影响。经费比例:承担单位:中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、中国科学院光电技术研究所课题负责人:明海学术骨干:王沛、周岳亮、王灿、鲁拥华、潘丽课题、影响SP光刻效率的关键物理问题预期目标:获得SP传输、耦合过程中电磁能量损耗的物理规律得到有效减少SP损耗的物理机制和技术途径建立损耗影响SP光刻效率的分析方法和提高途径,深入研究调控SP材料介电常数、损耗、色散行为的物理机制和技术途径。研制工作波长为nm或nm的掺杂Ag、Au、Al材料膜层给出介电常数的测试结果(介电常数实部调制范围:~)提供完整详细可重复的工艺技术报告。提出增益补偿的SP传输、耦合多层金属介质薄膜结构明确该结构样品的工艺制备方法以及其中SP传输和耦合损耗特性的测试分析方法获得指导性结果。研制薄膜结构在nm的SP横向传输波长范围内(工作波长nm和nm)论证SP传输与耦合损耗小于dBmm的可行性同时研究可重复的多层金属、介质膜层制备工艺和条件提供完整详细可重复的工艺技术报告。发表论文~篇申请专利项以上。培养研究生~名。研究内容:本课题的年主要研究内容如下:SP耦合、传输衰减的物理机制和规律在已有的先期工作基础上深入开展SP模式特性、传输损耗特性和各种SP模式之间耦合特性的基础理论研究明确其与SP传输、耦合结构参量的相关性为相关器件的设计提供理论依据。SP在增益材料中的传输和增益行为规律在研究SP传输、耦合物理机制和规律的基础上针对SP传输损耗大的瓶颈问题开展SP在增益材料中的传输规律的研究探索利用半导体增益材料补偿SP传输损耗。增益补偿方式的低损耗SP耦合、传输结构设计和优化在研究内容和的基础上针对实现增益补偿的低损耗的传输、耦合设计SP传输、耦合、分束等功能结构并针对提高SP光刻效率的应用要求优化设计结构参量。低损耗SP传输、耦合结构、材料的制备技术在理论研究的基础上为有效提高SP纳米光刻效率开展制备低损耗SP传输、耦合结构、材料的研究工作。SP传输、耦合行为的损耗测试和分析技术在制备低损耗SP传输、耦合结构的基础上对SP在各种微纳结构中的传输、耦合现象进行测试测试SP模式的模场和损耗特性并进一步实验分析造成SP损耗的机理。调控SP行为特性的机制和途径在理论研究SP传输、耦合与结构参量关系的基础上探索调控SP模式特性(包括波长、色散、能量分布、耦合等)的物理机理研究金属介质纳米结构中利用热光效应、电光效应实现SP调控的有效途径。掺杂SP材料制备技术和SP行为性能测试围绕低损耗SP的传输、耦合研究金属和介质混合形成的金属陶瓷材料的制备技术并利用该材料介电常数可调的特点设计、制备SP传输、耦合结构并对金属陶瓷材料中SP的传输、耦合、色散特性进行测试。经费比例:承担单位:清华大学、西南交通大学、中国科学院光电技术研究所课题负责人:黄翊东学术骨干:刘仿、闫连山、范崇澄、邢卉课题、提高SP光刻图形质量的原理和验证方法研究预期目标:在超分辨成像的物理机制和成像分辨力极限问题的研究基础上研究实现高深宽比、陡直度好的高质量SP光刻图形的原理和方法为课题五SP超分辨成像光刻技术实验验证奠定理论基础并提供可靠的工艺技术支持。高质量SP光刻图形:特征尺寸nm、深宽比:发表论文篇以上申请发明专利项培养研究生~名。研究内容:本课题在课题一针对SP超分辨物理极限问题的研究上主要开展邻近效应校正技术、离轴照明技术等波前工程技术相对应的SP光刻理论模型研究。同时研究实现纳米量级尺度上微结构图形的原理和技术方法最终形成制作高深宽比、面形误差小、高质量光刻图形的SP超衍射光学光刻工艺技术搭建综合性实验平台对提高SP光刻图形质量的波前工程技术、光刻辅助增强工艺等各种技术途径进行分析和验证为课题五提供技术支持。主要研究内容:SP超分辨光刻配套光刻工艺和方法研究研究基于SP超分辨光刻的配套光刻工艺和方法研究用于提高SP光刻质量的掩模设计和制备技术、光学光刻材料处理工艺、图形传递工艺等关键辅助工艺。提高SP超分辨光刻质量的新方法和新机理研究针对SP成像光刻技术特点研究提高SP光刻图形质量的新机理和新方法探索入射光偏振特性、幅相特性等光学特性对焦深、视场等光刻图形质量因素的影响。研究波前照明技术对SP超分辨光刻质量提高的影响研究掩模邻近效应优化设计和制备、相移掩模设计和制备、离轴照明以及偏振光照明等波前照明技术对SP成像光刻质量的影响研究光刻掩模图形设计优化方法及仿真模型方式、照明偏振特性优化方法及仿真模型及其选择依据。提高SP光刻质量技术的实验平台研究分别搭建针对提高SP光刻图形质量的波前工程技术、光刻辅助增强技术的实验检测平台研究各实验检测方法和分析评价标准。经费比例:承担单位:中国科学院光电技术研究所、四川大学、中国科技大学课题负责人:姚汉民学术骨干:王长涛、苏显渝、刘尧、张斗国、赖之安课题、超分辨成像光刻器件原理和方法研究预期目标:阐明超分辨SP成像器件物理原理获得成像特性和规律解决与超分辨成像分辨力相关的关键物理问题获得提高成像极限分辨力的物理实现方法。建立超分辨成像器件与传统成像系统一体化设计和分析方法实现器件结构制备搭建SP超分辨成像光刻实验装置和获得验证性实验结果为新一代光学光刻技术奠定重要理论和技术基础。综合考虑衍射受限成像、超衍射成像和光刻过程获得nm线宽分辨力的SP光学成像设计结果。在nm波长条件下获得nm线宽分辨力SP超分辨成像器件制作特征尺寸为nm的光栅、NEFO字符等集成电路常用典型图形结构。发表论文~篇申请专利项。培养研究生~名。研究内容:本课题在前期SP超衍射、超分辨成像方面的研究基础上展开超衍射材料、超分辨SP成像的物理原理、特性和规律研究解决与超分辨成像分辨力相关的关键物理问题探索提高成像极限分辨力的物理实现方法。研究与传统成像系统的一体化设计和分析方法并设计和制备超分辨成像光刻器件搭建相关光刻实验装置进行实际性能的实验验证。主要研究内容:SP超分辨成像物理机制以及成像特性和规律在SP超分辨成像物理机制方面主要研究内容包括:倏逝波以SP波形式作用时在超分辨成像过程中的传输模式和成像机理超衍射材料用于成像的理论和设计途径成像结构的设计原则系统描述SP超分辨成像光学特性的相关数理模型和计算方法。在SP超分辨成像特性和规律方面主要研究内容包括:超分辨成像的缩放倍率、物距、像距、焦深、视场、对比度、光学传递函数等性能参数之间的理论关系超分辨成像器件结构和材料参数与成像特性的数理关系模型超分辨成像的像质分析方法、精细像差理论模型和像差补偿技术超分辨成像模式下的球差、慧差、色差、畸变、场曲等像差的分析和评判规则像差与成像器件结构、光学系统缺陷之间的物理关系以及像差对SP光刻分辨力的影响和关系模型有效提高SP光刻分辨力、延伸SP成像工作距和焦深的理论和技术途径。超分辨成像器件的一体化设计方法和软件平台超分辨与传统衍射受限成像对接的成像原理和分析方法以及二者之间的成像原理、理论模型、设计原则、成像特性分析方法和手段等方面的理论方法接口可制备的超分辨成像光刻器件结构设计和优化方法包括器件结构的设计依据、基本设计规律、优化设计方法和相应程序包与传统光学设计方法的技术接口等。超衍射材料的制备和检测技术超衍射材料平面膜层中的单组分膜层、多组份膜层、平面和曲面复合膜层等高精度微细加工技术的研究超衍射材料的结构参数、基本光学常数、近场光学行为等电磁特性的测量和表征技术。缩小倍率超分辨成像器件和SP纳米光学聚焦透镜的制备和检测技术缩小倍率超分辨成像器件的曲面膜系高精度面形控制技术、定位和对准标记的制备技术SP纳米光学聚焦透镜中可对倏逝波光波振幅和位相调制的亚波长纳米结构、微结构以及阵列式SP纳米光学聚焦透镜的外形结构、金属膜层制备、标记加工以及保护膜层制备等方面的技术。缩小倍率超分辨成像器件和SP纳米光学聚焦透镜的制作精度、超分辨成像器件的星点与分辨力、传函和分辨力均匀性、像差分析等成像特性表征技术。SP光刻实验验证系统开展超分辨成像器件与投影光学系统组合后实现缩小投影SP光学光刻的工作原理、光刻分辨力及光刻质量等问题的分析研究同时对实验系统的关键单元技术如高倍率投影物镜、超分辨成像器件承片台的五维精密控制、硅片承片台的五维精密控制以及精密对准等技术开展系统研究开展紫外照明、高倍率投影物镜、工件台、掩模承载台、对准以及调平调焦等分系统的初装联调和测试、实验系统整机集成和调试研究。系统开展用于验证纳米光学聚焦透镜超分辨光刻性能的聚焦透镜承载以及精密定位系统、图形自动生成系统、投影照明系统等分系统的设计和制作技术研究研究纳米光学聚焦透镜SP光学光刻实验分系统的集成和调试技术研究。经费比例:承担单位:中国科学院光电技术研究所、深圳大学、电子科技大学、清华大学课题负责人:罗先刚学术骨干:赵泽宇、林祥棣、冯沁、马君显、王彦钦、赵青、冯雪、谭学海四、年度计划研究内容预期目标第一年主要涉及SP超分辨成像理论模型及物理过程发展相关计算方法研究SP成像、聚焦光场与光刻介质相互作用的物理特性分析金属薄膜结构材料中SP波传输耦合损耗的特性规律非线性SP光刻介质的性能研究、设计和初步制备系统分析研究SP光刻各材料、工艺环节对光刻质量的影响邻近效应修正的高质量SP光刻掩模制备及可行性验证系统研究SP超分辨成像特性规律和超分辨成像器件结构制备方法和试制设计和搭建超分辨成像光学测试实验系统。具体研究内容有:、系统地研究表面等离子光学的超分辨成像模型描述SP超衍射成像光刻的物理过程发展并完善SP超衍射成像的数值计算方法和理论模型研究SP与电磁瞬逝波相互作用机理及其传播、耦合特性研究限制SP超衍射成像性能的因素。、研究SP光刻过程中高频信息的传递过程分析光刻结构特征参数对分辨力和图形质量的影响SP光刻过程中的电磁能量转换机制。给出SP光刻微观和宏观过程的物理描述。分析光刻结构中SP的场分布特点与光刻效率、图形质量的关系。、金属纳米颗粒的制备。通过物理和化学方法制备获得一定尺寸和形状的金属纳米颗粒。将非线性光学介质与光刻介质或金属掩膜结构复合研究非线性等效应对SP光刻介质中局域光场分布以及焦距、能量集中度、形状的调控。、研究分析SP模式损耗与结构参量之间的关系系统研究高质量金属(Ag、Au)纳米膜层的制备工艺和方法研究金属薄膜厚度和介电常数的测试方法系统研究金属薄膜质量的量化表征参数和受工艺条件影响的规律。、系统理论分析研究影响SP光刻质量的各个因素包括光源、照明、掩模、成像质量、基片、感光材料、曝光显影及处理工艺等。、研究SP光刻中光学邻近效应掩模优化修正方法及制备技术设计搭建用于SP光刻掩模检验的光刻实验系统和开展相关实验nm以下线宽的SP光刻掩模制备技术及检测。、研究超分辨成像过程中的传输模式和成像机理超衍射材料用于成像的理论和设计途径成像结构的设计原则研究超分辨成像器件的放大倍率、焦深、视场、工作距等成像特性。、研究SP超分辨成像器件的设计方法开展器件数值仿真和性能分析研究器件制备工艺公差容限的分析方法。、研究超衍射材料和超分辨成像器件的制备方案和工艺流程开展nm以下线宽超分辨成像器件的制备技术研究设计搭建用于超衍射材料和器件的成像性能测试系统。、建立SP光刻成像的物理模型和表征平台SP光刻质量对照明特性依赖的统计规律。、给出SP光刻质量对掩模参数的依赖特性SP光刻质量对制备膜层参数的依赖特性。、建立金属复合材料非线性光学性质测试平台。波长:nm单横模脉宽:ns频率:Hz。、发展感光物理模型、感光材料特性对光刻质量的影响发展nm感光显影数理模型和计算分析方法。、制备金属(Au或Ag)的纳米颗粒研制出体积百分比(%的均匀分散的金属纳米颗粒-光刻胶复合体系非线性感光材料(线宽分辨力提高倍以上)。、建立研究SP模式、传输、耦合等特性的模拟仿真平台获得SP模式特性和耦合特性与结构参量之间的关系明确影响SP损耗的主要因素。、形成高质量的金属纳米膜层制备技术体系提供完整工艺流程和工艺参数制备出厚度~nm最大起伏小于nm有效薄膜区域尺寸>Фmm致密性好空洞缺陷少(有效薄膜区域内缺陷尺寸nm~nm的空洞数目<nm以上<)的高质量金属薄膜层。、建立纳米量级薄膜的测试平台完成对所制备出金属薄膜的特性进行测试。、建立光学邻近效应修正掩模的设计模型和分析评价方法搭建用于检验掩模质量的实验系统并用其对光学邻近效应修正掩模技术进行实验验证SP光刻实现nm以下线宽的高质量一维光刻线条图形。、提供nm以下线宽分辨力的SP超分辨成像器件的优化设计结果搭建超衍射材料和超分辨成像器件的成像性能测试系统实现小于nm线宽分辨力的超分辨成像器件制备和实验验证。、发表论文~篇申请发明专利~项。第二年研究主要涉及:研究SP超衍射成像像差分析和表征理论提高分辨力、视场和焦深的物理技术途径发展与SP成像相关的波前工程理论和技术SP光刻掩模影响感光特性和质量的规律纳米金属颗粒对SP感光介质特性的影响分析金属介质混合材料SP光学特性研究高质量介质纳米薄膜层和金属-介质混合材料薄膜层的制备工艺和方法研究光源照明特性、相移掩模对SP光刻质量的影响和实验系统搭建、样品制备~nm线宽SP光刻掩模及光刻图形制备与传统物镜对接和一体化设计分析方法研究nm以下线宽超分辨成像器件的制备和测试初步设计搭建超分辨成像器件的实验验证系统。主要研究内容:、研究SP超衍射成像质量像差分析和表征理论研究SP成像像差产生的表征、描述、产生的原因和相应的克服方法。研究提高SP成像分辨力扩大视场以及焦深的切实可行的解决方法。、建立优化设计平台实现对波前调控器件的设计。建立传统光刻技术与SP光刻技术的衔接探索利用传统光学的波前调控和预畸变技术提高SP光刻质量的方法途径。、研究光刻光源SP激发的过程和场分布特点研究光刻掩模高频分量与SP的耦合、转化以及SP与光刻介质间电磁能量耦合和转换过程研究掩模版结构参数、膜层结构特点以及光刻介质的特性对SP光刻过程中电磁能量利用和转换的影响。、研究金属纳米颗粒加入光刻胶后对光刻胶相关物理、化学性能(如粘滞性、粘附性、抗蚀性、表面张力、平整度、以及力学模量等参数)及光刻灵敏度和分辨力的影响。光刻介质的性能参数、表面平整度与SP光刻图形质量的关系。研究并分析SP特点、光刻介质性能参数、膜层参数、材料匹配以及金属固有吸收损耗等对分辨力和图形质量的影响进行SP光刻中相干效应以及改善SP光刻线条对比度、陡度、边缘粗糙度的方法研究。、理论研究利用金属-介质混合材料调节介电常数的物理机制和规律研究基于混合材料的SP模式基本特性理论研究多层金属介质结构中SP的传输、耦合特性分析在多层结构中有效激发SP模式的方法以及SP模式的传输损耗特性。、研究高质量介质纳米薄膜层和金属-介质混合材料薄膜层的制备工艺和方法实验研究SP模式耦合效率和损耗与结构参数之间的关系。、研究光源偏振态、离轴照明对SP光刻质量的影响设计和搭建实验系统开展实验验证研究研究用于提高SP光刻焦深、线宽分辨力的相移掩模设计优化方法以及相移掩模制备方法。、实验研究光刻材料处理、曝光显影等工艺对SP光刻质量的影响规律、分析及评价方法。用于线宽SP光刻的高质量掩模及光刻图形制备。、研究进一步提高超分辨成像器件成像分辨力的设计方法研究传统投影物镜和SP超分辨成像的对接方法和一体化设计分析方法。、研究nm以下线宽超分辨成像器件的制备方法及相关工艺流程光学方法测试超分辨成像器件的分辨力和成像质量研究超分辨成像器件的实验验证系统及相关单元技术。、给出对SP成像波长、振幅、位相、传输方向、偏振态、态密度等参数的操控理论和方法。给出SP成像质量表征的系统给出各种像差的成因和控制方法。研究波前工程对SP成像、分辨力、焦深的影响规律给出SP波前工程技术实现的途径。、初步建立感光物理模型、感光材料特性影响光刻质量的规律初步建立nm感光显影数理模型计算分析软件方法。、分别制备出分辨力为nm的光刻胶与金属纳米颗粒的复合体系。给出纳米颗粒加入后复合体系的光刻灵敏度和分辨力并给出其它相关物理化学性能的变化参数。、给出旋涂速度与光刻胶厚度的关系曲线。光刻胶厚度:~nm伽马值:~给出偏振选择性感光材料的初步试验效果。、获得金属-介质混合材料调节介电常数的物理机制和规律给出介电常数实部为~的材料构成方案。、给出有效激发真空波长为nm、nm、nm的SP模式的多层薄膜结构的方案。、改进金属薄膜的制备工艺制备出厚度<nm最大起伏小于nm有效薄膜区域尺寸>Фmm空洞缺陷少(有效薄膜区域内缺陷尺寸nm~nm的空洞数目<nm以上<)的高质量金属薄膜层。、得到离轴照明、相移掩模等波前工程技术应用于SP光刻的实验验证结果。、得到用于高质量SP光刻的基底、感光材料、曝光显影等工艺流程和优化参数实现深宽比大于:的一维、二维nm线宽光刻线条图形。、提供nm超分辨成像器件的优化设计结果完成nm以下线宽分辨力的超分辨成像器件的制备和实验验证得到二维光刻线条图形。、提供改进的超衍射材料和超分辨成像器件的测试系统提供i线缩小投影式SP光刻实验系统的光学设计结果。、发表论文~篇申请发明专利~项。第三年研究基于相移等机理的长焦深SP超分辨成像器件发展用于描述SP光刻工艺过程的数值仿真方法研究光场空间偏振、非线性等效应对SP光刻介质中局域光场分布的影响研究多层金属介质交替纳米薄膜结构中膜层之间物质渗透特性和分析评价方法研究高质量多层金属介质结构的制备工艺和方法适合nm、nm、nm的SP激发的材料和方法途径研究光刻材料处理工艺对SP光刻质量的影响研究SP光刻配套传递工艺利用光刻实验系统与超分辨成像器件进行投影光刻开展提高光刻图形质量的实验研究根据像差补偿技术和光刻实验结果优化改进超分辨成像器件制备工艺。、利用杨顾算法等优化设计方法设计基于表面等离子成像的长焦深成像器件、相移器件等亚波长光学器件用于改善SP成像质量。进行二维、三维阵列化SP成像、聚焦光刻功能器件的性能分析和优化设计。、发展用于描述SP光刻工艺过程的数值仿真方法建立相应的非线性时域和频域有限差分法、严格耦合波(RCWA)等计算分析工具。分析感光材料特性对光刻质量的影响。、引入矢量光场、非线性光学效应研究径向偏振光高效最优SP激发过程及特性对成像光刻空间分辨力及局域场增强效应的影响。研究非线性等效应对SP光刻介质中局域光场分布以及焦距、能量集中度、形状的调控。研究金属纳米颗粒的浓度、尺寸、形状等参数对光刻胶相关参数的影响。、理论研究金属介质结构及参数对SP模式态密度(DOS)的影响机制和规律以及对有源材料Purcell效应的影响研究多层金属介质交替纳米薄膜结构中膜层之间物质渗透特性研究渗透区域的膜层光学特性和评价分析方法。、实验研究多层金属介质结构的制备工艺和方法实验研究在多层金属介质结构中有效激励波长为nm、nm、nm的SP模式的方法实验研究多层金属介质结构中SP模式的传输损耗特性与结构参数的关系。、研究光刻材料处理工艺对SP光刻质量的影响搭建用于检测光刻材料处理工艺结果的实验系统。、研究SP光刻对图形传递工艺的特殊要求及相互作用影响利用光刻实验系统与超分辨成像器件进行投影光刻开展提高光刻图形质量的实验研究。、研究超分辨成像的像质分析方法、像差理论模型和像差补偿技术依据超分辨成像的成像理论和像差理论改进nm和nm线宽超分辨成像器件设计。、进行超分辨成像器件的光刻实验。根据光刻实验结果优化超分辨成像器件制备工艺。、提交长焦深SP成像器件的设计软件和详细说明。利用“杨顾算法”等优化设计算法进行SP成像器件的设计实现焦深的有效延伸(nmnm)。、提出有效提高单个Lens视场的理论和方法。一维、二维SP平面超分辨缩小成像器件设计实现nm线宽缩放倍率:视场nm。、完善感光物理模型、感光材料特性影响光刻质量的规律,完善建立nm感光显影数理模型计算分析软件方法。、获得金属纳米颗粒的浓度、尺寸、形状、种类等参数对光刻胶性能的影响规律综合实验结果分析得出通过加入纳米金属颗粒改善nm光刻胶相关性能的方案。、实现复合光刻介质的三阶非线性系数(~esu(nm)实现高灵敏光刻胶厚度:~nm伽马值:~。、初步掌握利用人工控制半导体或相关有源材料辐射复合能量耦合到SP模式的物理机理。、制备出多层金属介质纳米薄膜有效薄膜区域尺寸>Фmm,金属薄膜厚度~nmSiO薄膜厚度~nm总厚度>nm。、制备出高质量介质纳米薄膜层和金属-介质混合材料薄膜有效薄膜区域尺寸>Фmm厚度为<nm最大起伏小于<nm空洞缺陷少(mm尺度范围缺陷数目<个)。、搭建针对光刻材料处理工艺的检测系统(厚度、表面等)实验研究光刻材料处理工艺评价对SP光刻质量的影响。、建立SP光刻图形传递工艺操作流程及评价标准完成高深宽比(大于:)的深刻蚀工艺实验。、综合应用SP光刻质量提高手段实现nm~nm线宽的的SP光刻实验深宽比达到:以上。、搭建缩小投影式超分辨成像光刻系统在i线波长条件下获得初步的nm线宽分辨力光刻验证结果得到一维、二维光栅线条图形提供nm超分辨成像器件光刻设计和制备工艺的改进方案。、发表论文~篇申请发明专利~项。第四年拓展SP超分辨成像焦深和工作距的方法和实验研究分析非线性光刻介质性能对光刻质量的影响开展径向偏振光光刻的实验研究工作研究分析有源增益材料结构SP模式传输损耗特性设计并制备增益补偿的低损耗的传输、耦合结构理论研究调控SP模式波长、色散、能量分布、耦合特性的物理机理实验研究增益补偿的SP传输、耦合结构新型SP光刻介质的光刻工艺实验研究研究nm线宽的光刻工艺及提高光刻图形质量的方法完善传统光学和SP超衍射成像系统的对接设计方案。设计nm超分辨成像器件研究nm及以下像差特性和实验分析。、利用SP成像原理模型通过在传统光刻输入端或SP成像时对相位进行调制扩展成像焦深改进工作距离。研发一种焦深检测的系统方案并实验验证。、研究基片上金属纳米薄膜或阵列(及薄膜厚度和阵列参数)对光刻灵敏度和分辨力的影响。、继续研究介质的非线性系数、薄膜厚度、与光刻介质的间距、薄膜界面质量等材料与结构参数对SP光刻线条宽度及光刻质量的影响给出优化的理论与实验结果。对比研究线偏振光、轴对称偏振光在SP激发方面的不同特性以及与光刻介质相互作用的特点。开展径向偏振光光刻的实验研究工作。、理论分析有源增益材料和结构对SP模式传输损耗的补偿方式设计并制备增益补偿的低损耗的传输、耦合设计SP传输、耦合等结构。、优化多层金属介质结构参数摸索在nm和nm工作波长有效降低SP模式传输损耗的方法实验研究增益补偿的SP传输、耦合结构研究SP模式增益的可行性理论研究调控SP模式波长、色散、能量分布、耦合特性的物理机理实现利用热光效应、电光效应实现SP调控的结构。、开展新型SP光刻介质的光刻工艺研究实验验证提高线宽分辨力、光刻质量的可行性利用搭建的SP超分辨投影光刻系统以及新型光刻胶研究nm线宽的光刻工艺及提高光刻图形质量的方法。、理论和实验探索研究SP与辐射电子转换光刻的方法可行性。研究提高SP光刻质量的新方法、新技术。、完善nm及以下超分辨成像器件的像差特性及理论模型。完善传统光学和SP超衍射成像系统的对接设计方案。设计nm超分辨成像器件研究nm及以下超分辨成像器件的像差特性的实验验证方法及实现技术途径。、利用改进制备的超分辨器件进行nm线宽的光刻实验验证。、实现SP计算仿真软件与光学设计软件的衔接和数据接口和详细说明。、实现利用传统光学波前工程进行SP光刻成像质量的提高完成焦深检测系统方案的实验验证。、进一步完善nm感光显影数理模型和计算分析软件方法获得金属超薄膜(厚度(nm表面粗糙度(nm)或金属纳米阵列对光刻灵敏度和分辨力的影响规律。、实现SP光刻胶厚度:~nm伽马值:~非线性感光材料(线宽分辨力提高倍以上)。、掌握有源增益材料及结构对SP模式传输损耗的补偿特性优化设计增益补偿的低损耗SP传输、耦合结构并制备出样品。、制备出高质量多层金属介质纳米薄膜有效薄膜区域尺寸>Фmm,金属薄膜厚度~nmSiO薄膜厚度~nm总厚度>nm。、制备出多层薄膜结构SP传输与耦合损耗小于dBmm。、综合应用新型光刻胶、SP光刻新方法和新技术以及优化工艺流程等实现深宽比达到:的nm线宽的SP光刻一维、二维线条和NEFO字符图形。、提出nm超分辨成像器件的设计方案制备出改进设计和制备工艺的nm超分辨成像器件。、实现nm线宽特征尺寸的典型集成电路SP光刻图形的制作得到任意字符NEFO线条图形提供nm及以下超分辨成像器件的像差特性的实验检测结果。、发表论文~篇申请发明专利~项。第五年内容主要涉及:完善SP超分辨成像仿真和设计平台研究SP成像光刻分辨力理论极限开展长焦深SP成像光刻实验研究进一步提高轴对称偏振光、非线性SP光刻的线宽分辨力研究金属纳米团簇对提高光刻分辨力和质量的影响作用设计和制备低损的SP传输、耦合结构实验研究光刻胶感光波长下增益补偿SP传输、耦合多层金属介质薄膜结构完善并优化金属介质多层膜的制备工艺,总结介电常数与材料和组分的关系,系统研究高质量SP光刻图形制备的工艺探索研究深紫外频段下提高SP光刻分辨力和图形质量的方法和可行性完善nm的的超分辨成像器件的设计方案完成高质量的nm线宽光刻图形制备研究探索nm、nm波长下实现超分辨成像和光刻技术。、完善数值模拟仿真和优化设计平台优化软件在以前工作的基础上分析SP成像光刻的理论极限及实际加工的极限完成长焦深SP光刻超分辨成像器件的优化和光刻实验。、综合前期对SP光刻的感光物理模型的分析、仿真结果以及对光刻工艺参数的模拟分析形成可以对光刻过程进行计算分析的程序模块。、探索金属纳米团簇的加入对SP光刻介质分辨力、灵敏度等性能的改进。研究金属纳米团簇的种类、尺寸、浓度、形状等参数及引入方式对SP光刻介质性能的调控。研究金属纳米团簇与感光颗粒的微观结构、分布形态对光刻灵敏度的影响。试验其在nm光源下的光刻性能测试其最小光刻分辨本领。继续开展非线性光学材料辅助的超分辨光刻的实验研究轴对称偏振光源照明下的新型光刻方法研究进一步提高其光刻的线宽分辨力。、总结SP传输损耗、耦合损耗与结构参数之间的规律针对提高SP光刻效率优化参数获得低损的传输、耦合结构。、开展工作波长在紫外光刻胶有效感光范围内采用增益补偿方式的SP传输、耦合多层金属介质薄膜结构的实验论证工作实验探索在光刻技术中利用增益材料有效降低SP模式损耗的可行性。、继续完善并优化金属介质多层膜的制备工艺总结介电常数与材料和组分的关系针对提高SP光刻效率优化设计材料组成。、建立系统的SP光刻工艺实验平台和实现高质量SP光刻图形制备的工艺标准草案探索nm以下线宽掩模优化设计和制备新技术以及光刻工艺标准探索研究深紫外频段下提高SP光刻分辨力和图形质量的方法和可行性。、综合考虑成像质量、器件加工、实验等方面完善nm的的超分辨成像器件的设计方案。、完善nm超分辨成像器件的制备工艺优化传统光学和SP超衍射成像系统对接的光刻实验验证系统完成高质量的nm线宽光刻图形制备实验探索nm线宽以下光刻分辨力。、研究探索nm、nm波长下实现超分辨成像和光刻技术、实现模拟平台和设计平台的优化完成长焦深SP光刻超分辨成像器件的优化给出SP光刻分辨力的理论极限。、给出SP感光物理模型、感光材料特性影响光刻质量的规律nm感光显影数理模型和计算分析软件方法。、给出满足nm波长下nm光刻需要的新型光刻介质。光刻胶厚度:~nm伽马值:~非线性感光材料(线宽分辨力提高倍以上)。、获得SP传输、耦合损耗与结构参数之间的规律制备出低损耗的SP传输、耦合结构。、制备出高质量多层金属介质纳米薄膜有效薄膜区域尺寸>Фmm,金属薄膜厚度<nmSiO薄膜厚度<nm总厚度>nm。、获得增益补偿的SP波导、耦合结构的实验测试结果分析将增益补偿的SP传输、耦合多层结构应用于光刻技术的可行性得到指导性结果。、制备出多层薄膜结构论证在nm的SP横向传输波长范围内(工作波长nm和nm)SP传输与耦合损耗小于dBmm的可行性。、建立和完善SP超分辨光刻工艺操作流程及评价标准制定SP超分辨光刻工艺标准草案。、提供nm、nm超分辨成像器件的优化设计方案。、在SP光刻实验验证系统上制作特征尺寸为nm的光栅、NEFO字符等集成电路常用典型图形结构。、发表论文篇专利项。一、研究内容关键科学技术问题倏逝波的物理机制和操控方法通过操纵倏逝波参与成像实现突破分辨力衍射极限和超分辨成像光刻是本项目的核心目标。因此如何理解倏逝波在亚波长金属结构中的行为规律实现灵活的倏逝波操纵是超分辨成像的关键环节也是本项目需解决的关键科学技术问题之一。此外倏逝波的损耗始终是一个需要重点解决的问题目前国际上这方面的研究进展不大本项目将结合增益材料探索亚波长金属微纳结构中宏观奇异性质和电磁波传输、转换过程中能量损耗的机理寻找降低能耗的可行途径为开发高能量利用率的超衍射材料提出导向性方案。紫外深紫外频段的表面等离子体超衍射电磁行为、规律和操纵特性目前的SP光学光刻的工作频段集中在汞灯光源波长g线(nm)和i线(nm)其超衍射分辨能力(nm以下)预示着采用更短波长的光刻光源(如nm、nm等)可以实现更高光学分辨力达到nm以下甚至是nm以下水平这对于光刻技术未来发展无疑具有重要价值。但在深紫外的SP金属材料制备、测试和细致的行为分析等方面尚未见报道需要开展系统研究。具体来说重点解决研究的问题包括深紫外频段低损耗SP金属材料的选择SP激发、耦合和传输模式行为理论分析和实验测试等。SP超分辨成像的物理机理、原理、实现方法以及成像特性在系统掌握亚波长超衍射材料中的超衍射行为规律和机制等方面的知识基础上建立实现超分辨成像物理机理、成像原理、实现方法和成像特性、规律等系统理论和方法体系是本项目要解决的关键科学问题也是实现超衍射成像光学光刻的重要前提。由于超衍射材料中光学行为与传统光学行为具有物理机制上和规律上的巨大差异基于超衍射光学的超分辨成像不能照搬传统光学成像理论知识需要建立一套基于超衍射材料的超分辨成像理论、成像规律、设计和分析方法等方面的理论方法体系。同时在超分辨成像的像差方面传统经典像差理论不再适用学术界也没有对SP波成像特性进行深入的探索和研究针对球差、慧差、像散、色差等初级像差缺乏准确的物理分析、数学模型和光线追迹方法因而尚未建立合理的SP超分辨成像像差理论。另外物像关系、畸变、焦深等成像特性也没有获得研究人员的广泛关注缺少精确的数理模型。此外在超分辨成像器件的定向设计方面由于用于成像的表面等离子体结构具有多种可能结构和参数组合利用实验方法在多种可能里寻找适合超分辨的功能结构和器件就如同大海捞针。因此发展完善的超分辨成像结构和器件的定向设计方法将为超分辨成像器的制作提供清晰的蓝图并能够有效地指导制作工作的完成。建立超分辨成像光学与传统衍射受限成像光学的统一理论和方法不仅是丰富和完善成像光学理论知识的一般要求而且对于超分辨成像光学的实际应用具有重要意义。构成超分辨成像器件物理基础的超衍射光学行为规律虽然与传统光学规律存在本质差异但均遵循以麦克斯韦方程组描述的基本电磁行为规律因此其成像的物理本质具有源头上的统一性从更加宏观层次上建立统一的成像理论是可行的。统一的成像理论建立对于现代光学理论知识的完备性、系统性具有重要意义而且从实际应用层次来看衍射受限光学成像系统与超分辨成像器件的一体化设计、分析也是必要的。因此需要建立二者在理论描述、计算方法、成像分析等方面的理论和技术接口。影响SP光刻分辨力极限的物理问题传统光学光刻中实际线宽光刻分辨力不能达到以空间截止频率为依据的成像分辨力理论极限值在实际光刻中能否实现这一理论极限值、提高实际光刻分辨力除了与波长和数值孔径等因素相关之外还与照明方式、光刻介质感光模式以及光刻工艺等诸多影响因素密切相关然而目前降低或消除这些因素影响的各种技术方法如邻近效应校正技术、相移掩模技术、离轴照明技术等并未涉及到对空间截止频率的调制因而只能使光刻分辨力不断接近传统光学光刻的成像分辨力理论极限。SP光刻是通过操纵倏逝波的传输、耦合模式实现空间截止频率调制突破了传统光学光刻的成像分辨力理论极限。在实际应用中照明方式、光刻工艺等因素的影响对提高SP光刻分辨力同样至关重要目前尚未见到相关的研究报道缺乏对这些影响因素与SP光刻分辨力之间关系的系统分析。解决SP光刻分辨力极限将面临着以下几个关键科学技术问题需要研究:由于SP光刻分辨力的实现首先是通过SP波与光刻介质相互作用进行电磁能量转换因而基于光刻介质与倏逝波成像光场感光作用过程中的光学非线性效应、金属纳米团簇的引入及其对光刻分辨力影响是需要深入研究的关键科学技术问题之一。二维、任意光刻图形的邻近效应校正技术、相移掩模技术、离轴照明技术等波前工程技术对提高SP光刻分辨力是否依然有效与其对应的理论模型、设计方法和指导原则也是提高SP光刻分辨力必需解决的关键科学技术问题。在光刻工艺方面如何实现纳米量级尺度上、高深宽比金属微纳结构的原理和技术方法、减小制备工艺偏差、保证工艺稳定性和兼容性降低工艺影响因子等问题也是提高实际SP光刻分辨力必须面对的关键科学技术问题和难点。超衍射材料和SP超分辨器件制备中的关键科学技术问题超衍射材料和器件的主要制作手段目前仍是微细加工技术和化学自组装技术。但自组装技术存在不可避免的缺陷不可能按照器件的要求人为在特殊地方引入纳米级的缺陷。此外纳米级微粒的尺寸大小及均匀程度的控制仍然是一大难关。因此如何合成具有特定尺寸并且粒度均匀分布无团聚的纳米金属材料以及缺陷的人为引入一直是科研工作者努力解决的问题。超衍射材料和器件制备中关键科学问题包括纳米模板技术制备金属材料多孔化的机理不同材质、不同性能的金属与介质界面的形成机理微纳结构的合成机理高分辨力金属结构成型方法及其制造过程的仿真刻蚀过程的可控制性及仿真等。而亚波长金属微纳结构成型过程除涉及光刻分辨力外还涉及到大面积、三维多层组合以及金属复合材料变形等基础科学问题此外微细加工成本也是制约亚波长金属微纳结构光学性质研究的关键因素。、基于超分辨成像的高质量SP光刻工艺和方法获得高质量的SP超分辨光刻图形是决定SP光刻技术走向应用的重要条件。目前SP超分辨成像和光刻大多关注于如何提高分辨力对于SP光刻图形质量问题研究甚少。由于SP光刻的独特物理特性尽管于传统光刻材料和工艺兼容也需要针对其光刻掩模、照明方式、曝光显影工艺、光刻材料处理工艺、图形传递等因素开展针对性研究寻求适合SP光刻的最佳设计和工艺参数实现高深宽比、高质量的光刻图形演示形成SP光刻技术标准草案为SP光刻技术应用奠定重要技术基础。主要研究内容超衍射光学行为的物理本质、规律和操纵方法研究()研究在亚波长金属结构材料中电磁波与金属表面自由电子相互作用形成的各种局域、耦合SP波模式分布研究SP波模式之间的相互激发、转换规律揭示亚波长金属结构中电磁波实现超衍射光场能量聚集的物理本质和规律。研究亚波长结构参数包括金属与介质材料的比例、特征尺寸、周期、细微构造等几何和材料参数对超衍射材料宏观光学行为的影响研究激发SP的各种匹配条件以及相关参数与超衍射光强定域分布的关系。()研究实现超衍射光学行为调控手段和结构设计原则包括实现特定方向的折射反射、电磁波空间频谱裁剪、倏逝波与传输波之间的耦合转换、电磁波沿特定方向衍射等等。深紫外到光频段的超衍射光学材料结构设计、制备和检测技术()针对紫外光、深紫外频段电磁波研究在超衍射人工结构中表现出的光波传输、汇聚、耦合、变换行为规律分析宏观材料光学参数与其各种宏观光学行为(包括折射、反射、衍射等)之间的数学物理关系为超分辨成像原理研究提供超衍射材料方面的光学宏观描述方法。()研究紫外到深紫外频段下实现特定宏观光学介电常数、磁导率、表面阻抗和调控SP行为的超衍射光学材料的结构正向和逆向设计完成相应的设计算法和分析软件。()研究紫外到深紫外频段下用于实现电磁波超衍射传输和调控的各种结构形式的亚波长金属介质复合结构材料的制备方法和工艺包括平面的、曲面、多层、多种薄膜、多组份薄膜材料的制备、纳米尺度图形制备和膜层填充技术等。()研究掺杂型复合金属薄膜材料的制备方法和介电常数调节和测试研究降低SP传输耦合损耗的理论和方法技术途径探索增益补偿方式的SP传输耦合材料和可行性研究。超分辨成像原理、物理机制、成像特性和规律研究()研究基于超衍射材料的超分辨成像基本物理原理建立成像数理模型分析其一般成像规律研究高频细节空间信息参与成像的具体物理机制、分辨力理论极限等基础科学问题。()研究分析超分辨SP成像器件的各种成像基本特性包括光学传递函数、分辨力、放大缩小倍率、视场、物距和像距、成像对比度、能量利用率等以及超衍射材料各种结构参数、光学参数、波长、偏振态等对超分辨成像特性的影响规律建立相关数理模型为SP超分辨成像器件的优化设计、加工和检测方法提供系统的理论指导。()超分辨成像的像质评判、像差分析等方面的完整数理模型研究各种像差(包括球差、慧差、色差等)校正和补偿的原理和实现方法。()研究超分辨成像与传统衍射受限成像光学系统的共同理论基础两种成像方式的光信息传递和组合成像规律建立成像结构设计和分析方面的理论和算法方面的接口。用于超分辨成像、电磁波超衍射能量聚焦的器件结构设计、优化、制备和性能检测技术()研究实现特定分辨力、缩放倍率、物像关系、视场大小的超分辨成像器件结构的一般设计原则建立相关结构正向和逆向设计方法。()考虑超衍射材料结构特征、加工能力、损耗等实际因素研究超分辨成像器件结构的优化设计方法获得分辨力高、工艺窗口宽、加工复杂度适中、调焦定位容限高的透镜设计结果。()超分辨成像器件决定了系统的分辨力、视场大小、光刻质量等关键性能指标。该部分研究内容是本项目重点研究内容主要涉及实现纳米尺度分辨力的SP超分辨成像结构设计、优化、加工和性能检测分析。()超分辨成像器件加工技术研究。在超衍射材料加工技术基础上根据器件结构特点研究高精度的结构加工技术如结构表面的成膜技术、薄膜平坦化技术、多层薄膜的应力控制、加工误差累积控制等问题。()超分辨成像器件光学性能的实验检测和分析方法。研究超分辨成像相关性能的检测分析方法包括分辨力、放大率、效率、像差分析等。减小SP传输损耗、延伸SP成像光学光刻焦深和工作距的理论和技术途径()研究超衍射结构材料中的SP波能量损失的物理机制、损耗规律。减小SP能量损耗的理论和技术途径提供超衍射材料的结构设计原则。()研究在光学光刻工作波长下超衍射材料中SP能量传输损耗的补偿途径、材料结构设计和制备方法研究SP在增益材料中的传输和增益行为规律增益补偿方式的低损耗SP耦合、传输结构设计和优化。研究提高SP成像工作距离的物理原理和实现方法。研究提高SP成像焦深的物理和技术途径。()开展制备低损耗SP传输、耦合结构、材料的研究工作提高SP纳米光刻效率。对SP在各种微纳结构中的传输、耦合现象进行测试研究SP模式的模场和损耗特性并进一步实验分析造成SP损耗的机理。探索调控SP模式特性(包括波长、色散、能量分布、耦合等)的物理机理。围绕低损耗SP的传输、耦合研究金属和介质混合形成的金属陶瓷材料的制备和性能表征、测试技术。基于超分辨SP光刻感光机理、对光刻分辨力影响和非线性光刻介质材料研究()基于非线性光学特性的SP光波超衍射现象探索增强光刻分辨力的超分辨成像光刻方法。()SP光刻过程中的电磁能量转换机制。研究光刻光源SP激发的过程和场分布特点光刻掩模高频分量与SP的耦合、转化SP与光刻介质间电磁能量耦合和转换过程。光刻结构中SP的场分布特点与光刻效率、图形质量的关系研究。掩模版结构参数、膜层结构特点以及光刻介质的特性对SP光刻过程中电磁能量利用和转换的影响。()光刻胶性能参数、表界面平整度与SP光刻图形质量的关系。SP特点、光刻介质性能参数、膜层参数、材料匹配以及金属固有吸收损耗等对分辨力和图形质量的影响SP光刻中相干效应以及改善SP光刻线条对比度、陡度、边缘粗糙度的方法。()SP光刻过程的物理描述和分析方法。基于波导模耦合等理论描述光刻过程中高频信息的传递、光学远场信息到近场的变换基于微扰理论分析光刻结构特征参数对分辨力和图形质量的影响给出SP光刻微观和宏观过程的物理描述。发展用于描述SP光刻过程的数值仿真方法建立相应的非线性时域和频域有限差分法、严格耦合波(RCWA)等计算分析工具。()光学非线性等效应对SP光刻及介质性能的影响。引入矢量光场、非线性光学效应研究径向偏振光高效最优SP激发过程及特性对成像光刻空间分辨力及局域场增强效应的影响。非线性等效应对SP光刻介质中局域光场分布以及焦距、能量集中度、形状的调控。()新型SP光刻介质的探索。探索金属纳米团簇的加入对SP光刻介质分辨力、灵敏度、偏振选择性等性能的改进。研究金属纳米团簇的种类、尺寸、浓度、形状等参数及引入方式对SP光刻介质性能的调控。研究金属纳米团簇与感光颗粒的微观结构、分布形态对光刻灵敏度、分辨力的影响。超衍射光学光刻实验系统和光刻工艺研究()超分辨成像器件的光刻性能仿真、误差影响分析。对SP超分辨光刻器件的设计仿真和各种误差因素的影响分析是降低加工风险、保证成像质量的重要环节同时也可指导加工、装配以及调焦、定位等关键技术的研究。()设计和搭建超分辨光学光刻实验系统开展相关关键单元技术和实验系统集成技术研究包括超分辨成像器件与投影光学系统的一体化设计技术、照明光路设计、实现纳米精度调平调焦的工件台机构和控制技术等。()SP光刻分辨力增强技术研究。研究分析不同掩模版加工参数对SP光刻图形质量的影响以及各种图形(点阵、折线、不同占空比的线条、任意图形等)、不同线宽光刻图形效果研究线条偏置法、添加辅助线条法、灰阶掩模法等SP超分辨成像光刻邻近效应校正优化设计方法各种相移掩模技术用于SP成像光刻的理论模型和分析方法研究四极照明、环形照明、二元光栅照明等离轴照明技术引入后SP光学光刻分辨力、焦深、对比度等变化情况和优化设计方法研究不同偏振态的光在SP光学光刻中起到的作用。()研究基于SP超分辨光刻的配套光刻工艺和方法建立从光刻胶处理到曝光显影的SP光刻工艺用于提高SP光刻质量的关键辅助工艺获得宽工艺窗口的SP光刻工艺标准。�代替“mm薄膜的制备”的目
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