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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張子斌
研究生(外文):Tz-Bin Chang
論文名稱:雷射直寫灰階光罩之製作
指導教授:張正陽張正陽引用關係
指導教授(外文):Jenq-Yang Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:光電科學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:灰階光罩
外文關鍵詞:LDW GlassGray Level Mask
相關次數:
  • 被引用被引用:4
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繞射式光學元件為了要提昇效率,會將元件製作成多位階(Multiple Level)的形式。傳統的做法,會用多片不同的光罩,經過多次曝光、顯影與蝕刻的步驟,將元件製作出來。但這個過程過於繁複,容易造成製作上的困難與誤差。然而灰階光罩(Gray Level Mask)技術改進了製作方式。利用灰階光罩,只需一次的曝光、顯影與蝕刻步驟,即可做出高效率的繞射式光學元件。
本研究討論了雷射直寫玻片(Laser Direct Write Glass,LDW Glass),這是一種利用雷射光束寫入灰階圖案的玻璃片,用來製作灰階光罩。
於本論文中,用波長為442nm與532nm的雷射當作光源,以顯微鏡物鏡(NA=0.1、0.25、0.4)聚焦寫入玻片。量測了玻片之穿透率譜線以及不同顯微鏡物鏡之聚焦效果,最小光點大小約2µm。測試了雷射寫入光強、時間、速度與玻片穿透率之間的關係。製作出光柵之灰階光罩,並成功製作出表面起伏連續變化的閃耀式光柵。其中週期分別為46µm與15µm,品質因子(Quality Factor)為0.9與0.83。並以光學顯微鏡,電子式顯微鏡,原子力顯微鏡來觀測元件,加以印證灰階光罩技術的成果。


誌 謝I
論文摘要II
目 錄III
圖表索引V
第一章 緒論1
1-0前言1
1-1灰階光罩的優點1
1-2灰階光罩的種類4
第二章 雷射直寫玻片6
2-0 前言6
2-1 雷射直寫玻片介紹6
2-2 雷射直寫玻片之吸收譜線8
2-3 顯微鏡物鏡與聚焦光點大小之關係9
2-4 打點方式寫入玻片-TYPE1,TYPE2與GS1112
2-4-1 實驗架設12
2-4-2初期的實驗13
2-5 劃線方式寫入玻片-TYPE117
2-5-1 劃線寫入實驗之架設17
2-5-2 劃線寫入實驗17
2-5-3 變速度劃線寫入實驗20
2-5-4 繞射光柵之灰階光罩製作21
2-6灰階光罩寫入機台簡介24
2-6-1 機台之光路系統24
2-6-2 機台之控制系統25
2-7 劃線方式寫入玻片-GS1126
2-7-1 劃線寫入玻片實驗之架設26
2-7-2 劃線寫入實驗27
2-7-3 閃耀式光柵之灰階光罩製作30
第三章 繞射光柵32
3-0 前言32
3-1 閃耀式光柵簡介32
3-2 光罩微影製程介紹34
3-3 實驗結果37
第四章 結論與未來展望41
4-1 結論41
4-2 未來展望43
參考文獻44


1.Michael R.Wang and Heng Su, ”Laser direct-write gray-level mask and one-step etching for diffractive microlens fabrication”, Appl.Opt., Vol.37, No.32 (1998).2.Stefan Sinzinger, Jurgen Jahns, ”Microoptics” Wiley-VCH, New York, 85-128 (1999).3.M.B.Stern, M.Holz, S.S.Medeiros and R.E.Knowlden, ”Fabricating binary optics: process variables critical to optical efficiency”, J. Vac. Sci. Technol. B9, 3117 (1991).4.T.J Sulesji and D.C.O’Shea, ”Gray-Scale mask for diffractive-optics fabrication: I.Commercial slide imagers” , Appl.Opt. 34,627 (1995).5.Adersson, H.et al., ”Single Photomask, Multilevel Kinoforns in Quartz and Photoresist: manufacture and evaluation”, Appl. Opt., 29(28), (1991), p.4259-4267.6.C.Wu. ”High energy beam colored glasses exhibiting insensitivity to actinic radiation”, US Patents No.4567104, January 28, 1986 (field on June 24, 1983).7.Canyon Materials Inc. Product information No.95-08.LDW-glass photomask blanks.8.V. Korolkov, A. Malyshev, A. Poleshuk, et al., ”Fabrication of gray-scale masks and diffractive optical elements with LDW-glass”, SPIE Vol.4440 (2001).9.M.C.Hutley ”Diffraction Grating”, Academic Press (1982).10.Ridgw, Nancy, ”HEBS-Glass Photomask Blanks”, User’s Manual (Canyon Materials Inc.), CMI Product Information no.96-01, p.1-15.

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