用于无掩膜刻蚀的微放电器阵列的设计加工及表征

【摘要】传统的等离子体加工技术需要通过掩膜板来实现,这个过程不仅周期长,而且加工成本高昂。为了实现无掩膜等离子体刻蚀加工,课题组之前提出了一种基于扫描探针的微等离子体刻蚀方法,即将微放电器集成在悬臂梁探针的空心针尖上,以实现对样品高精度的无掩模刻蚀加工。然而,集成微放电器的悬臂梁探针加工工艺复杂,且探针结构十分脆弱,容易损坏。因此,课题组提出了无悬臂梁结构的微放电器针尖阵列的无掩模刻蚀加工方法。和悬臂梁探针结构相比,微放电器针尖阵列结构更加坚固,加工工艺更为简单,且能够实现更高的阵列密度和更大的加工面积,因此,可用于高精度,高效率,大面积的刻蚀加工。本文主要研究了微放电器针尖阵列无掩模刻蚀方法中的核心器件微放电器阵列的结构设计,器件加工及微放电器阵列的性能表征。在结构设计方面,针对针尖阵列微放电器放电过程中微放电器单元之间出现的热耦合效应,我们对微放电器阵列的单元之间的间距做了优化。运用ComsolMultiphysics进行热效应仿真,对阵列单元的排布加以优化使得热耦合效应对器件本身的影响达到最小。在器件制备方面,本文介绍了用于无掩膜刻蚀的针尖阵列微放电器的加工制备过程,并对其中的部分工艺参数做出优化。对用于刻蚀掩膜的氧化硅薄膜工艺进行优化,使得整个工艺过程更加简单实用。在优化工艺参数的基础上,制备出质量良好的微放电器阵列。对于最终要用于无掩膜刻蚀的针尖阵列微放电器,本文最后对微放电器阵列的放电性能做了详细的测试表征,对影响微放电器阵列稳定放电的若干因素分别做了实验测试和结果对比。这些因素包括不同限流电阻阻值、微放电器阵列数、微放电器单元尺寸、环境气体气压和气体类型。通过合理优化电学测量中的各种参数达到微放电器阵列稳定放电的目的,从而为后续的基于微放电器针尖阵列无掩膜加工奠定坚实的基础。
【作者】解晗；
【导师】褚家如；文莉；
【作者基本信息】中国科学技术大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】微等离子体；微放电器阵列；针尖阵列；无掩膜刻蚀；伏安特性；

【参考文献】
[1]陈寒露.基于嵌入式系统的供水站远程终端研究与设计[D].西南交通大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[2]陈海洋.两类图的Hosoya多项式[D].兰州大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[3]唐汉.稀土敏化增强Bi离子近红外宽带发光的研究[D].宁波大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[4]李泳为.宁城县乡村治理研究分析[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[5]俞建.基于ZigBee无线传感网络的LED智能照明控制系统的研究[D].浙江工业大学,2012.
[6]杨娟娟.基于流程再造的网上行政服务优化研究[D].华中科技大学,行政管理,2013,硕士.
[7]李晓兵.贝叶斯网络及其在ICU患者预后评估中的应用[D].广东工业大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[8]江斌.小型四旋翼低空无人飞行器综合设计[D].浙江大学,系统分析与集成,2013,硕士.
[9]郑娟.宽带泵浦光下SBS增益谱展宽的研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[10]徐泽凤.《时空之旅》：上海旅游演艺整体产品的范例[D].上海戏剧学院,艺术学,2013,硕士.
[11]王淑莉.关于m次积分半群扰动与概率型逼近理论的研究[D].中国矿业大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[12]刘玲玲.小麦品质近红外光谱分析系统关键技术研究[D].中国农业机械化科学研究院,机械设计及理论,2013,硕士.
[13]刘洋.重庆大学校园空间环境研究[D].重庆大学,建筑设计及其理论,2003,硕士.
[14]孟绮昌.青年消费价值观比较及教育研究[D].南京师范大学,思想政治教育,2012,硕士.
[15]余晓平,陈浩.专业化视角下的高校继续教育管理者队伍建设途径与方法研究——以浙江大学为例[J].继续教育,2014,06:6-9.
[16]蒋明辉.林风眠和田黎明彩墨人物画绘画艺术比较[D].云南艺术学院,美术学,2013,硕士.
[17]王肃.基于多Agent的突发事件信息智能监测系统研究[D].北京邮电大学,2011.
[18]吴丹,付悦.中国乐曲节奏的无标度分析[J].电子科技大学学报,2014,04:482-485.
[19]谢美萍.网络时代图书馆管理工作的难度及其对策[J].贵图学刊,2001,02:8-9.
[20]商威.大型IT项目的360度风险管理研究[D].吉林大学,项目管理,2014,硕士.
[21]李晓娟.含杂环的1，5-苯并硫氮杂卓衍生物的合成及抑菌活性研究[D].河北师范大学,有机化学,2013,硕士.
[22]郑婷婷.肿节风有效部位胶囊的制备及其质量标准的研究[D].黑龙江中医药大学,生药学,2013,硕士.
[23]李海兴.CL-20基低临界传爆药的配方设计及装药工艺初探[D].中北大学,安全工程,2014,硕士.
[24]翁楚桥.基于MDSplus数据库分段技术的Web数据采集及显示系统[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[25]郭庆富,刘建明.包钢连轧钢管厂多级工业控制网络技术[J].冶金自动化,2002,05:52-54.
[26]袁丁.基于视频和DSP的车辆识别测速系统[D].浙江大学,电子科学与技术,2004,硕士.
[27]刘兵,董峰.直播星远程互动教育服务系统建设方案[J].通信世界.2003(35)
[28]春梅.在蒙生英语课堂上使用蒙、汉、英三语媒介语与汉、英双语媒介语的对比研究[D].内蒙古师范大学,英语课程与教学论,2013,硕士.
[29]徐寒冰.基于智慧施工理论的施工项目风险管理信息模型研究[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[30]赵旭.拟南芥抗核盘菌相关基因的克隆与分析[D].福建农林大学,植物病理学,2010,硕士.
[31]匡东海.管理层收购（MBO）的国际比较研究[D].河海大学,国民经济学,2004,硕士.
[32]张力宁.点云数据抗噪处理方法及其在叶片重建中的应用研究[D].西北工业大学,2006.
[33]何为.上市国有企业融资结构研究[D].吉林大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[34]胡飞飞.面向三维打印的压电式喷头的驱动与控制[D].西安电子科技大学,机械电子工程,2012,硕士.
[35]佟璐.基于图像的地铁列车客流统计方法研究[D].北京交通大学,2015.
[36]郭仪.基于技术分析原理的机械化交易模式设计及验证[D].兰州大学,金融学,2013,硕士.
[37]王晨.基于YN,d11变压器同相供电大容量补偿装置研究[D].西南交通大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[38]陈胜晖.基于微观组织演变的钛合金本构关系模型及应用[D].西北工业大学,材料加工工程,2004,硕士.
[39]刘辰钧.宽带可调谐光电振荡器研究[D].上海交通大学,电子科学与技术,2014,硕士.
[40]易霞.B公司软件研发人员激励机制改进研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[41]崔升华.高中新课程化学必修（1）抛锚式教学的设计研究[D].广西师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[42]吴海波.黄土丘陵沟壑区水土保持区划与含沙量预测的研究[D].华北水利水电学院,水文学及水资源,2012,硕士.
[43]谢将剑,王毅,刘志明,董方舟,吕锦柏.覆冰接触网的有限元仿真及其小比例模型试验[J].中国电机工程学报,2013,31:185-192+23.
[44]张静.论侵权法中旁观者容易救助义务的确立[D].华中科技大学,民商法学,2013,硕士.
[45]陈玥,林齐宁,涂志云.关联规则的一种定量分析方法[J].通信学报,2003,03:119-123.
[46]魏承利,王庆丰.压缩后的空气露点不合格分析与改进[J].一重技术.2005(04)
[47]杨阿庆.基于Canny理论的彩色图像边缘检测及评价[D].兰州理工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[48]陈正权.健美操教学中运用学导式教学法的研究[J].品牌(下半月),2015,01:258.
[49]沈耀璘.论个人信息网络安全的法律保护[D].西南政法大学,民商法学,2012,硕士.
[50]邓希望.基于NI数据采集模块光纤光栅传感解调系统研究[D].武汉理工大学,通信与信息系统,2013,硕士.