一、光刻技术的现状和发展（论文文献综述）
张思琪,周思翰,杨卓俊,许智,兰长勇,李春[1]（2022）在《基于数字微镜器件的无掩膜光刻技术进展》文中研究指明基于空间光调制器的无掩膜光刻是光刻技术重要发展方向之一。近年来,随着数字微镜器件芯片集成度与性能的提高,数字微镜器件无掩膜光刻成为一种主要的数字光刻技术。由于可灰度调制的光反射式"数字掩膜"替代了传统光刻中使用的预制物理光掩膜版,该技术极大地简化了光刻制版流程,提高了光刻的灵活性,广泛应用于平面微纳器件、超材料、微流控器件、组织生物研究等领域。从数字无掩膜光刻原理出发,简要介绍了典型匀光照明系统结构与微缩投影系统结构,进而介绍了面向平面光刻的空间分辨率增强技术、灰度光刻技术以及三维微立体光刻技术的进展。最后,列举了几类典型的数字无掩膜光刻应用,并对其发展方向进行了展望。
余丽,盛莹婕,许景龙,隋秀峰[2]（2021）在《专利分析视角下我国集成电路产业“卡脖子”问题研究》文中研究说明【目的】剖析当前我国集成电路发展的主要问题,提出技术创新的对策建议。【文献范围】53篇学术论文、行业研究报告和新闻报道,IncoPat 专利数据库。【方法】综合运用文献调研、专利分析、专家研判多种方法,围绕集成电路产业链的材料、设计、制造与封测四个环节,开展技术自给能力分析与国际差距对比研究。【结果】我国在集成电路材料领域的高价值专利占比持续攀升,设计领域核心技术积累不足,制造领域技术创新稳步前行,封装与测试领域创新效能降低。【局限】专利检索策略不同得出的结果可能不同。【结论】我国集成电路领域存在"原始创新能力不足、核心技术积累匮乏、市场集中度不高"的问题,建议以开放式创新思维积极融入国际创新网络,突破潜在颠覆性技术实现关键技术自主可控,借助新兴产业蓬勃发展契机培育壮大国内市场。
姜迪,徐寅,陈长益,芮雯奕[3]（2021）在《基于专利分析的芯片“卡脖子”问题研究》文中提出首先从我国芯片的产业现状和发展格局入手,梳理芯片产业链确定高端芯片制造的EUV光刻技术是生产芯片的"卡脖子"技术。然后分析EUV光刻技术领域的发展趋势、技术分布、竞争态势和专利布局。最后从专利视角挖掘我国大陆EUV光刻技术与发达国家/地区的技术发展差距,提出解决芯片"核芯"技术受制于人问题的对策建议,为相关部门研究制定突破高端芯片"卡脖子"问题的政策措施提供数据和决策参考。
洪宇[4]（2021）在《水基冰刻电子束曝光微纳加工技术及应用》文中研究指明微纳加工技术的发展极大提升了人类认识与改造微观世界的能力。作为最常用的微纳加工方法之一,电子束曝光技术凭借其高分辨率和相对灵活性在纳米光学、微电子学、微机械系统等领域具有广泛应用。不过,传统的电子束曝光工艺流程繁复,适用范围有限,在面对日新月异的纳米技术发展与器件加工要求时显得力不从心。为此,一系列新兴的微纳加工技术应运而生,其中就包括以纳米冰层替代光刻胶来进行电子束曝光的冰刻。冰刻在工艺流程简化、原位加工、非平面和易碎衬底加工等方面具有独特优势。然而,作为一种新兴的技术,目前对冰刻技术的研究还存在很多局限。比如,冰刻仪器系统的设计还有待完善,对冰刻中工艺现象与问题的认识还不充分,对冰刻工艺的挖掘和与其它微纳加工技术的结合还不够深入,以及冰刻在微纳器件加工中的应用还不够丰富等。因此,本文从冰刻仪器系统的设计与搭建出发,将电子束曝光原理、各类微纳加工技术思想和冰刻技术特点相结合,在冰刻的三维微纳加工、无溶剂微纳加工、相关工艺问题和微纳光学器件应用等方面进行了系统性研究。在冰刻仪器系统方面,本文介绍了冰刻仪器系统的设计原理、实施方案、操作方法和参数表现。通过将商用扫描电镜与热蒸发镀膜设备和外接组件连接,构成了运行稳定、操作便利的冰刻仪器系统。进一步利用该系统实现了冰刻基本工艺流程,在冰层上曝光了宽20nm,深宽比高达17:1的密集线条阵列,并实现了平均宽度27nm的银纳米线加工。本文还定量分析了曝光剂量和加工粗糙度等指标,对冰刻中常见的冰层异常和曝光图案失真等工艺问题进行了分析和解决。在冰刻的三维微纳加工方面,本文提出冰刻基于多层套刻和灰度曝光两种策略来实现三维微纳加工的方案。在多层套刻方案中,本文基于冰刻误差小于100 nm的原位对准能力和冰层的物理特性实现了金字塔形三维微纳结构的加工,与传统电子束曝光相比大幅简化了工艺流程。在灰度曝光方案中,本文首次测定了水冰的曝光对比度曲线,测得了冰层在5 kV和20 kV加速电压下的对比度分别低达1.74和2.24,并通过调制曝光剂量分布形成三维冰层图案,实现了蘑菇形三维结构和桥形悬空结构的加工。本文还对冰刻在三维微纳加工中的相关工艺问题进行了分析和解决。在冰刻的无溶剂微纳加工方面,本文提出通过吹离取代传统方法中的溶剂剥离法,实现了全过程中无溶剂的冰刻加工,进一步简化了冰刻工艺流程。在光学器件应用方面,该方法用于钙钛矿基光学器件的加工,有效避免了传统加工方法中极性溶剂对钙钛矿材料的破坏,得到了目前具有最小金属电极间距（227 nm）的钙钛矿横向光电导探测器,响应率达76 A/W;用于光纤端面和微纳光纤侧面的微纳结构加工,得到了集成超表面的环境折射率传感光纤,灵敏度达187.4 nm/RIU。本文还对无溶剂冰刻中的相关工艺问题进行了分析,提出了合理设计曝光图案和冰层厚度以加工准三维结构的方法。本论文通过对冰刻微纳加工技术的系统性研究,深化了对冰刻各技术要素的理解,展示了一系列通过冰刻技术加工在不同衬底上加工的金属纳米结构,探索了冰刻在多种微纳加工场景下,尤其是三维微纳器件、钙钛矿微纳器件、光纤集成微纳光学器件等领域的应用潜力,为冰刻技术的下一步研究与发展做出了贡献。
金庆喜[5]（2021）在《石墨烯/钽酸锂场效应晶体管的制备及其热电特性研究》文中认为石墨烯是一种由碳原子紧密堆积排列的二维单层材料。石墨烯具有优异的光、电、力等特性,被认为是在未来具有颠覆性的材料。单层到数层石墨烯的原子尺度厚度和其可调的能带结构使其对电介质环境高度敏感,因此可被开发成为多种传感器功能材料。对于石墨烯/热释电材料复合结构来说,由于热释电材料表面会受到热场影响产生较高的极化电场,其可以有效地对石墨烯的载流子输运性能产生影响,因此该结构对于探究新型热释电传感器具有十分重要的研究价值。本论文通过将石墨烯与超薄钽酸锂相结合,制备并研究了石墨烯/钽酸锂场效应晶体管（GLFET）。具体研究内容如下:（1）制备了背栅型石墨烯场效应晶体管（GFET）,并研究了器件的电学传输特性。采用氧等离子体处理基底,改善SiO2衬底的亲水性,优化石墨烯的湿法转移工艺,并制备出GFET器件。制备的背栅型GFET展现出优异的电学特性,其转移特性曲线呈双极性,狄拉克电压为5V,空穴载流子迁移率μp=1863 cm2.（V.s）-1,电子载流子迁移率 μn=1371 cm2·（V·s）-1。（2）在硅基背栅GFET的基础上探究GLFET的制备工艺。探究了钽酸锂晶体表面,正性、负性光刻胶对金属剥离（lift-off）的影响,采用负性光刻胶曝光工艺,利用其倒梯形结构,优化了剥离工艺,获得了与石墨烯有良好欧姆接触的金属电极。探究了采用原子层沉积（ALD）技术在石墨烯表面制备Al2O3工艺,最终得到具有A12O3隔离层的GLFET热释电探测器。（3）研究了 GLFET的温度电阻特性。采用ALD技术在石墨烯表面生长Al2O3隔离层将石墨烯沟道的空穴迁移率从754 cm2·（V·s）-1提升至1630 cm2·（V·s）-1,狄拉克电压左移45 V。分析了器件的温度响应特性,当温度升至61.2℃,电阻达到最大值7900Ω;当温度介于30℃至61.2℃之间,其电阻温度系数TCR约为3.2%℃-1;当温度介于61.2℃至66℃之间,其电阻温度系数TCR约为-3.94%℃-1。
余旺[6]（2021）在《微尺度火工品爆压传感器的制备与测试》文中研究表明MEMS火工品是支撑新一代微型化武器和智能化弹药发展的关键基础技术,微尺度装药作为MEMS火工品的核心组成部分,对武器弹药的安全性、可靠性及作战效能有重大影响。爆压是表征微尺度装药输出性能的关键参数,微尺度装药的爆压测试已成为MEMS火工品基础理论研究以及工程化应用的前提。本文围绕MEMS火工品微尺度装药的爆炸输出的高压力测试需求,设计、制作并测试了h-BN/石墨烯/h-BN高压力传感器。具体如下:1.提出将光刻胶作为二维材料转移支撑层,通过控制旋涂光刻胶后的固化温度,解决了PMMA作为支撑层无法将二维材料转移至有机物基底的工艺难题,首次实现了将二维材料转移至有机玻璃基底。在此基础上,又提出连续湿法刻蚀堆叠组装h-BN/石墨烯/h-BN工艺技术,采用一次旋涂光刻胶,三次Cu层刻蚀的连续转移方法首次在有机玻璃基底组装了h-BN/石墨烯/h-BN。2.将h-BN/石墨烯/h-BN的传统依次组装作为对照组,利用拉曼显微、AFM、四探针和TLM等测量方法进行了表征,结果显示单次旋涂光刻胶堆叠组装的h-BN/石墨烯/h-BN具有很好的表面质量和很高的电学性能,解决了传统组装h-BN/石墨烯/h-BN层间污染的问题。3.利用MEMS光刻技术制作了h-BN/石墨烯/h-BN与金属的一维欧姆接触电极,充分结合有机玻璃优良的透光性,利用紫外曝光使光刻胶变性从而实现多余金属剥离的方法首次在制作了有机玻璃基底的石墨烯压力传感器。4.利用活塞压力计对h-BN/石墨烯/h-BN压力传感器进行了力学标定,线性区间均位于5MPa—75MPa之间,达到了微尺度火工品输出压力测试的需求,并首次实现了石墨烯MPa级压力的测量,将石墨烯类传感器的量程扩大了约100倍。
宋冠儒[7]（2021）在《基于MEMS技术的电涡流传感器探头研究》文中研究说明涡流检测技术是重要的无损检测技术之一,探头是涡流传感器的关键元件,平面螺旋线圈具有一致性好、检测精度高、环境适用性好等优点,已经在涡流传感器探头中得到广泛应用。随着检测需求增加,探测线圈的小型化、精密化、阵列化和柔性化已经成为电涡流传感器探头的发展方向,本文基于MEMS技术,为电涡流探头的设计与制作,提供新的方法。本文的主要研究内容如下:（1）分析涡流检测中探测线圈阻抗变化与耦合系数的关系,研究电参数对传感器性能的直接影响。首先阐述涡流检测的测量原理,对线圈阻抗分析方法进行研究,根据等效涡流环理论,利用等效电感变化反应耦合系数的变化,分析影响探测线圈检测性能的因素。通过有限元分析方法,研究探头的结构参数、电参数和传感器性能之间的关系,发现单位面积内感应线圈的电感越大,传感器的灵敏度、测量范围等性能越好。（2）建立探头物理模型,实现电参数快速提取,研究探头结构参数对电参数的影响。利用电涡流传感器探头的等效电路,研究探头探测线圈的电参数计算方法,采用Matlab软件对探测线圈进行建模设计,实现探头电参数的快速提取,对探头的初步设计起到指导作用。利用Matlab模型得到的电参数计算值与仿真结果相符,利用该模型分析探头结构参数对电感、电阻、品质因数Q值和自谐振频率的影响。在电涡流传感器的设计中,可以按照探头实际性能的需求,根据此模型,实现探头设计中对结构参数的初步确定,提高设计效率,为探头的设计提供新的思路。（3）利用MEMS技术完成刚性探头和柔性探头的制作并进行阻抗测试。对厚胶工艺、电铸工艺和种子层工艺进行分析,提出一种基于MEMS技术的电涡流传感器探头制作方法。对AZ50XT光刻胶的尺寸精度问题进行研究,通过优化匀胶工艺和抛光工艺,提高胶膜均匀性,并采用多次曝光显影工艺,制作出厚度大于50μm的正性胶膜,结构沟道内无残胶,侧壁陡直性好。对微电铸工艺进行研究,优化工艺参数,配置所需电铸液,减少断路现象。基底种子层选择Cr/Cu作为溅射层,厚度分别为20 nm和50 nm,结合力好且方便去除。在制备工艺研究的基础上,设计合理的工艺流程,制作出具有多层结构的刚性探头和柔性探头。使用阻抗分析仪对探头进行测试,电感值达到14μH,电阻值仅为14Ω和17Ω。
冯伟[8]（2021）在《基于非平、屈曲结构的铂薄膜温度传感器制备与测试》文中指出随着应用环境的多元化,为了即时和准确的跟踪被测物体表面原位温度场的变化,同时,要适应平面、曲面等复杂结构。因此,在基于硅晶圆和柔性聚合物的MEMS器件制造技术基础上,研究了在金属探针表面直接进行微细加工制作SiO2薄膜绝缘层和铂薄膜图形化的工艺。这种工艺技术实现了敏感元件与高曲率物体直接匹配,无需后续转移贴装衬底,减少了周围环境与物体之间的热损耗,提高了器件的工作稳定性。铂（Pt）作为一种常用的贵金属温度敏感材料,由于其良好的热响应、高精确度、高电阻温度系数和较宽的工作温度范围被广泛应用于温度场测量。铂（Pt）还被认为具有生物相容性,因此适合用于医疗应用。据此本文主要研究了以下内容:1、首先掌握了热电阻温度传感器的基本工作原理和方块电阻计算方法,对热敏电阻条、引线以及金属电极的阻值、形状、大小进行设计;然后根据硅基温度传感器的工艺流程,利用L-edit软件设计出版图,并且详细阐述了硅基温度传感器制备过程;最后对硅基温度传感器的电学性能进行测试分析。通过观察发现:硅基铂电阻温度传感器具有极佳的线性度,传感器的灵敏度为0.20%℃-1和迟滞性误差为0.39。证明了硅基铂薄膜温度传感器工作性能稳定,为后续在柔性衬底上制备传感器奠定基础。2、通过对不同的聚合物衬底进行对比,最终选择在聚酰亚胺基底上制备铂薄膜温度传感器,并对柔性铂薄膜温度传感器的电学性能和机械性能进行测试和分析。根据测得的数据,绘制出柔性温度传感器的电阻温度曲线,可以看出该传感器具有良好的线性度。通过线性拟合得到了传感器灵敏度为1.4729%℃-1,并且经过三次升温和降温过程,传感器仍具有良好的重复性。通过对聚酰亚胺基底不同程度的弯曲测试,证明该传感器有极佳的机械性能,抗干扰能力强,提高了传感器的精度,方便于传感器在任意弯曲表面的温度监测。3、在制备基于金属探针的铂薄膜温度传感器的过程中,首先利用ICPECVD沉积系统制备出2um的SiO2薄膜解决了金属探针绝缘问题,再采用喷胶和接近式曝光这两种关键工艺,实现了在探针端面图形化,最后通过溅射、剥离工艺形成结构完整、表面平整的铂薄膜。通过研究对比不同退火温度对传感器电学性能的影响,确定500℃,5min为最为合适的退火条件。通过控制环境因素和退火处理条件使铂薄膜性能得到显着提高,消除整个过程中产生的杂质和缺陷,提高了该传感器的线性度、灵敏度和稳定性。研究基材和退火温度对于在屈曲金属结构表面制造出稳定性高、响应速度快的金属薄膜传感器十分重要。
韩文曼[9]（2021）在《振动/磁单片集成传感器研究与设计》文中认为本文针对战场传感器网络、智能雷场等系统的探测和识别需求,以微型化、低功耗、组合化为切入点,引入MEMS技术,通过研究振动/磁单片集成传感器的结构方案和工艺技术,建立单片集成传感器模型,为战场目标探测提供一种检测手段。在本文的研究中,重点分析了单片集成传感器的结构和工艺流程,建立了单片集成传感器的预测模型。主要工作体现在以下几个方面:1、在对国内外单片集成传感器研究所取得的成果进行调研和总结,以及几种典型的振动传感器和磁传感器和磁传感器类型、典型结构分析的基础上,根据设计要求,确定振动传感器和磁传感器的结构形式,分析了两种传感器的兼容性,并确定了单片集成传感器的整体方案。2、基于振动传感器的基本结构和工作原理,理论分析了振动传感器（0-50g）结构的应力、固有频率和阻尼对它的影响,结合理论分析结果确定了振动传感器的结构尺寸,利用ANSYS软件对振动传感器结构进行有限元仿真分析,包括结构的静态分析和模态分析,并根据静态分析结果,确定了压阻元件的设计参数。3、基于磁传感器的基本结构和工作原理,理论分析了磁传感器（-0.6T-0.6T）的静态特性,利用Silvaco TCAD软件对磁传感器结构进行建模,分析了磁敏感层宽长比及霍尔输出端宽度对磁特性的影响,确定了磁传感器的结构尺寸,并将串联霍尔元件的灵敏度同单一霍尔元件的灵敏度进行了对比分析,串联磁传感器的灵敏度较单一霍尔元件的灵敏度有了显着提高,验证了磁传感器结构的合理性。4、结合加工单位的标准工艺,完成了单片集成传感器的结构加工版图设计以及加工工艺流程设计,并对涉及到的关键工艺进行了阐述。综合以上工作,确定了单片集成传感器的结构形式、尺寸参数及工艺流程,通过理论计算和仿真分析,当供电电压为5V时所设计的振动传感器灵敏度可以达到1.27mv/g,固有频率为7464Hz,磁传感器灵敏度可以达到158.82mv/T。
李明浩[10]（2021）在《基于TSV的石墨烯压力传感器设计与加工关键技术研究》文中提出石墨烯是一种力学与电学性能优秀的二维纳米薄膜材料,在作为核心敏感单元应用于压力测量器件时有着极高的研究价值,在大量程压力测量领域里也有较大的潜力。但由于石墨烯的单层结构,导致器件存在量程小、封装体积较大、稳定性较差、应用范围较小等问题,石墨烯实用化与商业化道路上最大的阻碍。本文提出了一种基于硅通孔（Through Silicon Via,TSV）的石墨烯压力传感器,并对其整体结构、工艺加工方案、光刻掩膜版进行了设计,通过对关键工艺技术的研究与突破,实现了以石墨烯纳米薄膜做为核心敏感材料,通过TSV结构进行电学信号传输的压力传感器芯片的研制,为石墨烯压力传感器的小型化提供一种解决方案。首先,本文对基于TSV的石墨烯压力传感器进行了总体设计。通过石墨烯能带理论与有限元分析确定了传感器的整体结构与具体尺寸,并对传感器的工艺加工流程与光刻掩膜版进行设计。然后,本文对基于TSV的石墨烯压力传感器芯片的工艺技术进行研究。重点研究了大孔径深孔TSV结构的制备工艺、石墨烯纳米薄膜的无损转移及图形化工艺以及悬空十字梁结构的制备工艺,通过工艺流片将各关键工艺结合起来,最终获得了基于TSV的石墨烯压力传感器芯片样品。最后,本文对得到的基于TSV的石墨烯压力传感器芯片样品进行了相应的测试与表征。其中主要表征了TSV结构的填充质量、石墨烯纳米薄膜的转移质量以及压力传感器芯片的性能。结果显示,TSV结构内没有明显的断层、空洞等,界面各层分布明显,填充质量良好;石墨烯纳米薄膜表面没有明显的堆叠、裂痕、破洞等缺陷存在,也没有明显的杂质残留,转移质量良好;压力传感器芯片导通,电阻稳定,电学性能良好,并且随着施加位移的增加,电阻不断变大,基本呈线性关系,满足石墨烯压阻效应的变化规律。
二、光刻技术的现状和发展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光刻技术的现状和发展（论文提纲范文）
（1）基于数字微镜器件的无掩膜光刻技术进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 DMD无掩膜光刻原理 |
| 2.1 DMD芯片 |
| 2.2 匀光照明系统 |
| 2.3 微缩投影系统 |
| 3 DMD无掩膜光刻关键技术进展 |
| 3.1 分辨率增强技术 |
| 3.1.1 边缘特征分辨率提升 |
| 3.1.2 线宽分辨率提升 |
| 3.2 单次灰度曝光光刻 |
| 3.3 逐层曝光微立体光刻 |
| 4 DMD无掩膜光刻典型应用 |
| 4.1 平面微纳器件 |
| 4.2 超材料 |
| 4.3 微流控器件 |
| 4.4 组织生物学 |
| 5 结论与展望 |
（2）专利分析视角下我国集成电路产业“卡脖子”问题研究（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 总体发展形势 |
| 2 “卡脖子”技术能力分析 |
| 2.1 12英寸硅片 |
| 2.2 高端光刻胶 |
| 2.3 极紫外光刻机 |
| 2.4 EDA |
| 2.5 FPGA芯片 |
| 2.6 DRAM芯片 |
| 2.7 RFFE芯片 |
| 3 问题与对策 |
| 4 总结与展望 |
| 利益冲突声明 |
（3）基于专利分析的芯片“卡脖子”问题研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 芯片产业发展现状 |
| 1.1 芯片产业链 |
| 1.2 我国芯片发展格局 |
| 1.3 我国芯片市场发展情况 |
| 2 全球EUV光刻技术专利分析 |
| 2.1 专利申请趋势 |
| 2.2 主要技术领域 |
| 2.3 主要申请人分析 |
| 2.4 区域分布 |
| 2.5 分析小结 |
| 3 结论与建议 |
（4）水基冰刻电子束曝光微纳加工技术及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 微纳加工技术研究进展 |
| 1.2.1 光刻与电子束曝光 |
| 1.2.2 其他微纳加工技术 |
| 1.3 冰刻技术研究现状 |
| 1.3.1 冰刻加工工艺 |
| 1.3.2 冰刻仪器系统 |
| 1.4 研究目的 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 2 冰刻微纳加工技术研究基础 |
| 2.1 电子束曝光技术基础 |
| 2.1.1 光刻胶作用原理 |
| 2.1.2 曝光剂量与对比度 |
| 2.1.3 分辨率与粗糙度 |
| 2.1.4 光刻胶厚度 |
| 2.1.5 分辨率-线边缘粗糙度-灵敏度权衡 |
| 2.2 冰刻技术特点 |
| 2.2.1 水冰物性 |
| 2.2.2 电子-冰相互作用 |
| 2.3 薄膜沉积技术 |
| 2.3.1 热蒸发沉积 |
| 2.3.2 电子束蒸发沉积 |
| 2.3.3 磁控溅射沉积 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 冰刻仪器系统 |
| 3.1 设计原理 |
| 3.2 实施方案 |
| 3.2.1 扫描电镜 |
| 3.2.2 气体注入组件 |
| 3.2.3 低温组件 |
| 3.2.4 镀膜腔体 |
| 3.2.5 样品转移组件 |
| 3.3 基本工艺操作流程 |
| 3.4 参数与指标 |
| 3.4.1 温度 |
| 3.4.2 分辨率与线宽粗糙度 |
| 3.4.3 曝光剂量 |
| 3.4.4 镀膜粗糙度 |
| 3.5 基本工艺问题 |
| 3.5.1 冰层异常 |
| 3.5.2 曝光图案失真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冰刻三维微纳加工技术 |
| 4.1 多层套刻方案 |
| 4.1.1 原位对准技术 |
| 4.1.2 多层套刻工艺流程 |
| 4.1.3 多层套刻工艺问题 |
| 4.2 灰度曝光方案 |
| 4.2.1 水冰对比度曲线 |
| 4.2.2 灰度曝光工艺 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 无溶剂冰刻微纳加工技术与应用 |
| 5.1 无溶剂冰刻工艺流程 |
| 5.2 钙钛矿衬底上无溶剂冰刻 |
| 5.2.1 钙钛矿衬底加工特性 |
| 5.2.2 钙钛矿衬底上加工实例 |
| 5.2.3 光学应用——钙钛矿光电探测器 |
| 5.3 光纤上无溶剂冰刻 |
| 5.3.1 光纤上加工特性 |
| 5.3.2 光纤上加工实例 |
| 5.3.3 光学应用——集成超表面的环境折射率传感光纤 |
| 5.4 无溶剂冰刻工艺问题 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间所取得的科研成果 |
（5）石墨烯/钽酸锂场效应晶体管的制备及其热电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热释电探测器的简介 |
| 1.2.1 热释电效应 |
| 1.2.2 热释电材料 |
| 1.2.3 热释电探测器原理 |
| 1.3 热释电探测器发展现状 |
| 1.3.1 热释电探测器的国内发展现状 |
| 1.3.2 热释电探测器的国外发展现状 |
| 1.3.3 热释电探测器发展趋势及研究意义 |
| 1.4 石墨烯的性质及应用 |
| 1.4.1 石墨烯的基本性质 |
| 1.4.2 石墨烯在传感器中的应用 |
| 1.5 基于石墨烯场效应晶体管的热释电探测器 |
| 1.5.1 石墨烯场效应晶体管 |
| 1.5.2 基于GEFT的热释电探测器的结构及原理 |
| 1.5.3 基于GEFT的热释电探测器的研究现状 |
| 1.6 本课题的研究内容及目的 |
| 2 实验方法及仪器介绍 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.2 实验预处理 |
| 2.2.1 基底的清洗 |
| 2.2.2 基底亲水性处理 |
| 2.2.3 对准标记的制备 |
| 2.3 实验设备及技术简介 |
| 2.3.1 实验工艺设备及用途 |
| 2.3.2 实验测试设备及用途 |
| 2.3.3 实验所用重要技术简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 石墨烯场效应晶体管的制备及电学性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石墨烯场效应晶体管的制备 |
| 3.2.1 湿法转移石墨烯 |
| 3.2.2 石墨烯的刻蚀 |
| 3.3 石墨烯场效应晶体管的测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 石墨烯/钽酸锂场效应晶体管制备工艺及热电特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 石墨烯/钽酸锂场效应晶体管制备 |
| 4.2.1 光刻掩模版的设计 |
| 4.2.2 制备石墨烯沟道 |
| 4.2.3 金属剥离工艺优化 |
| 4.2.4 石墨烯沟道电学分析 |
| 4.2.5 原子层沉积氧化铝薄膜工艺 |
| 4.3 氧化铝薄膜层对石墨烯迁移率的影响 |
| 4.4 器件的热-电特性测试 |
| 4.4.1 器件的稳态温度-电阻测试 |
| 4.4.2 器件的温度-电阻响应测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）微尺度火工品爆压传感器的制备与测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 石墨烯材料简介 |
| 1.2.2 石墨烯压力传感器国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容和章节安排 |
| 2 h-BN/石墨烯/h-BN压力传感器设计 |
| 2.1 传感器结构设计 |
| 2.2 传感器电极设计 |
| 2.2.1 欧姆接触类型选择 |
| 2.2.2 电极材料选择 |
| 2.3 传感器敏感元件尺寸设计 |
| 2.4 传感器整体尺寸设计 |
| 2.4.1 标定传感器整体尺寸设计 |
| 2.4.2 火工品爆炸测试整体尺寸设计 |
| 2.5 拟选用材料和仪器 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 h-BN/石墨烯/h-BN组装工艺的设计 |
| 3.1 二维材料转移研究 |
| 3.1.1 聚合物转移石墨烯方法 |
| 3.1.2 机械剥离法 |
| 3.1.3 卷对卷转移石墨烯 |
| 3.1.4 电化学转移石墨烯 |
| 3.1.5 光刻胶二维材料作为支撑层研究 |
| 3.2 h-BN/石墨烯/h-BN组装方式研究 |
| 3.2.1 机械剥离组装 |
| 3.2.2 溶液粘贴组装 |
| 3.2.3 湿法刻蚀依次组装 |
| 3.2.4 CVD生长法 |
| 3.2.5 堆叠组装h-BN/石墨烯/h-BN研究 |
| 3.3 MEMS工艺掩膜版设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 h-BN/石墨烯/h-BN压力传感器制作 |
| 4.1 h-BN/石墨烯/h-BN一维接触电极制作 |
| 4.2 h-BN/石墨烯/h-BN图形化 |
| 4.3 h-BN/石墨烯/h-BN传感器封装 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 h-BN/石墨烯/h-BN传感器敏感元件表征 |
| 5.1 h-BN/石墨烯h-BN拉曼检测 |
| 5.2 h-BN/石墨烯/h-BN原子力显微镜检测 |
| 5.3 h-BN/石墨烯/h-BN方块电阻测试 |
| 5.4 h-BN/石墨烯h-BN的 I-V测试 |
| 5.5 h-BN/石墨烯h-BN与金属的一维接触电阻测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 传感器性能测试及火工品爆炸系统搭建 |
| 6.1 h-BN/石墨烯/h-BN压力传感器性能测试 |
| 6.1.1 h-BN/石墨烯/h-BN压力传感器力学标定 |
| 6.1.2 h-BN/石墨烯/h-BN压力传感器失效性研究 |
| 6.2 火工品爆炸测试系统搭建 |
| 6.2.1 火工品爆炸测试传感器引线并安装 |
| 6.2.2 火工品爆炸测试过程 |
| 6.2.3 火工品爆炸压力计算方法 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及相关专利情况 |
（7）基于MEMS技术的电涡流传感器探头研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景及意义 |
| 1.2 电涡流传感器的发展和研究现状 |
| 1.2.1 涡流检测技术的发展 |
| 1.2.2 涡流检测技术的研究现状 |
| 1.2.3 电涡流传感器探头的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 涡流检测的基本理论和仿真分析 |
| 2.1 电涡流传感器检测理论 |
| 2.1.1 涡流检测基本原理 |
| 2.1.2 涡流检测的等效电路 |
| 2.1.3 等效涡流环理论分析 |
| 2.1.4 趋肤效应与穿透深度 |
| 2.2 平面螺旋线圈耦合电磁场的有限元仿真 |
| 2.2.1 涡流检测有限元仿真的理论基础 |
| 2.2.2 ANSYS Maxwell有限元模型 |
| 2.2.3 提离效应产生的涡流分布和阻抗变化 |
| 2.2.4 电参数对传感器性能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电涡流传感器多层螺旋探头的物理模型和参数分析 |
| 3.1 电涡流传感器探头的结构确定 |
| 3.2 电涡流传感器多层螺旋探头的物理模型 |
| 3.3 多层螺旋结构探头电参数的提取方法 |
| 3.3.1 多层螺旋探测线圈电感计算 |
| 3.3.2 自谐振频率计算 |
| 3.3.3 品质因数Q值计算 |
| 3.4 螺旋探头结构参数对电参数的影响 |
| 3.4.1 线圈内径对电参数的影响 |
| 3.4.2 线圈厚度对电参数的影响 |
| 3.4.3 线圈线宽、线间距对电参数的影响 |
| 3.4.4 线圈层数对电参数的影响 |
| 3.4.5 线圈层间距对电参数的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 MEMS电涡流传感器探头的制作与测试 |
| 4.1 电涡流传感器探头MEMS关键工艺技术 |
| 4.1.1 正性厚胶多次曝光工艺 |
| 4.1.2 微电铸工艺 |
| 4.1.3 种子层工艺 |
| 4.2 MEMS电涡流传感器探头制作流程 |
| 4.2.1 刚性探头制作流程 |
| 4.2.2 柔性探头制作流程 |
| 4.3 MEMS电涡流传感器探头的性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A Maltab电参数计算程序 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）基于非平、屈曲结构的铂薄膜温度传感器制备与测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 平面电阻式温度传感器的研究现状 |
| 1.2.2 柔性电阻式温度传感器的研究现状 |
| 1.2.3 基于屈曲结构的电阻式温度传感器的研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 薄膜热电阻温度传感器基本原理与实验方法 |
| 2.1 热电阻温度传感器基本理论与基本参数 |
| 2.1.1 热电阻温度传感器的基本工作原理 |
| 2.1.2 热电阻温度传感器的电阻值计算方法 |
| 2.2 薄膜制备工艺及材料选择 |
| 2.2.1 镀膜工艺 |
| 2.2.2 材料选择 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 硅基铂薄膜温度传感器制备 |
| 3.1 硅基温度传感器工艺流程设计 |
| 3.1.1 电阻条形状、尺寸设计 |
| 3.1.2 加工版图设计 |
| 3.1.3 金属电极材料的选取 |
| 3.2 硅基温度传感器的制备 |
| 3.3 硅基温度传感器测试与分析 |
| 3.3.1 电阻温度特性 |
| 3.3.2 传感器的灵敏度 |
| 3.3.3 传感器的迟滞特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 柔性铂薄膜温度传感器 |
| 4.1 柔性温度传感器工艺流程设计 |
| 4.1.1 柔性基底材料的选择 |
| 4.1.2 加工版图设计 |
| 4.2 柔性温度传感器的制备 |
| 4.3 柔性温度传感器测试与分析 |
| 4.3.1 传感器的线性度 |
| 4.3.2 传感器的灵敏度 |
| 4.3.3 传感器的重复性和迟滞特性 |
| 4.3.4 传感器的机械性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于金属探针的铂薄膜温度传感器 |
| 5.1 基于金属探针的温度传感器的设计与制备 |
| 5.1.1 金属探针夹具设计 |
| 5.1.2 基于金属探针的温度传感器的制备 |
| 5.2 基于金属探针的温度传感器关键工艺 |
| 5.2.1 喷胶工艺 |
| 5.2.2 光刻工艺 |
| 5.3 基于金属探针的温度传感器测试与分析 |
| 5.3.1 不同厚度的SiO_2薄膜对铂薄膜形貌的影响 |
| 5.3.2 不同退火温度对铂薄膜微观结构的影响 |
| 5.3.3 不同退火温度对电学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）振动/磁单片集成传感器研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 单片集成传感器国内外研究现状 |
| 1.2.1 单片集成传感器国内研究现状 |
| 1.2.2 单片集成传感器国外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及章节安排 |
| 2.单片集成传感器的方案选择 |
| 2.1 振动传感器的方案选择 |
| 2.1.1 压阻式振动传感器 |
| 2.1.2 电容式振动传感器 |
| 2.1.3 隧道式振动传感器 |
| 2.2 磁传感器的方案选择 |
| 2.2.1 矩形霍尔元件 |
| 2.2.2 双极型霍尔元件 |
| 2.2.3 MOS型霍尔元件 |
| 2.3 压阻式振动传感器的工作机理 |
| 2.3.1 振动传感器等效模型 |
| 2.3.2 振动传感器结构形式的选择 |
| 2.4 霍尔磁传感器的工作机理 |
| 2.4.1 霍尔磁传感器的工作原理 |
| 2.4.2 霍尔磁传感器的结构 |
| 2.5 兼容性分析 |
| 2.5.1 加速度对磁传感器特性影响 |
| 2.5.2 磁场对振动传感器特性影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.单片集成传感器参数设计及仿真分析 |
| 3.1 振动传感器结构参数确定 |
| 3.1.1 基本数学模型 |
| 3.1.2 结构应力分析 |
| 3.1.3 结构灵敏度分析 |
| 3.1.4 固有频率分析 |
| 3.1.5 阻尼分析 |
| 3.2 振动传感器仿真分析 |
| 3.2.1 振动传感器静态分析 |
| 3.2.2 振动传感器模态分析 |
| 3.2.3 压阻元件参数设计 |
| 3.2.3.1 压阻系数 |
| 3.2.3.2 压阻电桥的位置布置 |
| 3.2.3.3 电桥输出及灵敏度 |
| 3.3 霍尔元件尺寸的确定 |
| 3.3.1 磁敏感层宽长比对磁特性影响 |
| 3.3.2 霍尔输出端宽度对磁特性影响 |
| 3.3.3 霍尔输出端串联对磁特性影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.单片集成传感器的关键工艺技术研究 |
| 4.1 MEMS工艺简介 |
| 4.2 加工关键工艺 |
| 4.2.1 光刻 |
| 4.2.2 离子注入 |
| 4.2.3 腐蚀技术 |
| 4.3 工艺流程设计 |
| 4.4 版图设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于TSV的石墨烯压力传感器设计与加工关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 石墨烯压力传感器件的发展现状 |
| 1.2.2 TSV互连技术的发展现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及各章节的安排 |
| 2.基于TSV的石墨烯压力传感器设计 |
| 2.1 石墨烯压阻效应机理研究 |
| 2.2 基于TSV结构的石墨烯压力传感器整体结构设计 |
| 2.3 基于TSV结构的石墨烯压力传感器芯片工艺设计 |
| 2.3.1 工艺流程设计 |
| 2.3.2 光刻掩膜版设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.基于TSV的石墨烯压力传感器芯片工艺技术研究 |
| 3.1 基于TSV结构的石墨烯压力传感器芯片的关键工艺研究 |
| 3.1.1 大孔径深孔TSV结构的制备工艺研究 |
| 3.1.2 石墨烯纳米薄膜的无损转移与图形化工艺研究 |
| 3.1.3 悬空十字梁结构及梁上图案光刻掩膜的制作工艺研究 |
| 3.1.3.1 背面释放方案的工艺研究 |
| 3.1.3.2 正面释放方案的工艺研究 |
| 3.2 基于TSV结构的石墨烯压力传感器芯片的工艺流片结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.基于TSV的石墨烯压力传感器芯片表征与分析 |
| 4.1 TSV结构填充质量分析 |
| 4.1.1 OM分析 |
| 4.1.2 X光检测机分析 |
| 4.1.3 SEM分析 |
| 4.2 石墨烯纳米薄膜转移质量分析 |
| 4.2.1 OM分析 |
| 4.2.2 SEM分析 |
| 4.2.3 共聚焦拉曼光谱仪分 |
| 4.3 压力传感器芯片性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 论文下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、光刻技术的现状和发展（论文参考文献）
- [1]基于数字微镜器件的无掩膜光刻技术进展[J]. 张思琪,周思翰,杨卓俊,许智,兰长勇,李春. 光学精密工程, 2022(01)
- [2]专利分析视角下我国集成电路产业“卡脖子”问题研究[J]. 余丽,盛莹婕,许景龙,隋秀峰. 数据与计算发展前沿, 2021(05)
- [3]基于专利分析的芯片“卡脖子”问题研究[J]. 姜迪,徐寅,陈长益,芮雯奕. 中国科技资源导刊, 2021(04)
- [4]水基冰刻电子束曝光微纳加工技术及应用[D]. 洪宇. 浙江大学, 2021(01)
- [5]石墨烯/钽酸锂场效应晶体管的制备及其热电特性研究[D]. 金庆喜. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [6]微尺度火工品爆压传感器的制备与测试[D]. 余旺. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [7]基于MEMS技术的电涡流传感器探头研究[D]. 宋冠儒. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]基于非平、屈曲结构的铂薄膜温度传感器制备与测试[D]. 冯伟. 中北大学, 2021(09)
- [9]振动/磁单片集成传感器研究与设计[D]. 韩文曼. 中北大学, 2021(09)
- [10]基于TSV的石墨烯压力传感器设计与加工关键技术研究[D]. 李明浩. 中北大学, 2021(09)