臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要探討以常見的積體電路製程設備製作出次微米尺度的凹面繞射光柵的可行性。研究結果顯示，此法與使用同步輻射X-ray的光源，SU-8高感光對比光阻的製程之成品相較，可大幅降低對於X-ray同步幅射光源與X-ray超精細微加工的依賴，並可在不使用LIGA與LIGA-like製程方式，直接進行批次量產，可降低數十倍之生產成本，能加速導入微光譜晶片商業化。

除此之外，文中針對微光機電系統之設計流程提出構想，能加速使用參數化設計以及參數尺寸研究之模型建立方式，以利於模型分析與分析後之設計變更，將有助於微機電系統與微光機電系統產業之設計合成與驗證分析。

We investigated that using ICP-RIE method to fabricate concave micro-grating. The major effort of this work is to design a process flow that is capable of fabricating a Si-based concave micro-grating. The full process flow includes the grating design process, the mask design process, the mask fabrication process and the grating fabrication process. Each part is discussed.

After the successful fabrication of the concave micro-grating, we setup a performance test and measurement system. A series of performance tests and measurements are carried out. The results of the measurements are compared with the results of the simulations.

書名頁 i
論文口試委員審定書 ii
授權書 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
誌謝 vi
目錄 viii
表目錄 xi
圖目錄 xii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 7
1.3 論文概述 8
第二章 文獻回顧與製程簡介 9
2.1 文獻回顧 9
2.1.1 國內外相關研究 9
2.1.2 結論 13
2.2 光柵相關原理與特性 13
2.2.1 平面光柵基本原理 14
2.2.2 光柵的解析能力 21
2.3 閃耀式光柵原理 22
2.3.1 反射式凹面型光柵原理 24
2.4 製程與設計規範 29
2.5 符合量產與光學性能所提出的加工方式 33
2.5.1 製程要求 33
2.5.2 LIGA製程方法 33
2.5.3 與CMOS相容之製程方法 36
第三章 設計與測試系統 39
3.1 光學設計模擬 39
3.2 光罩設計與設計規範確認 41
3.3 光罩繪製流程 43
3.4 元件光罩繪製 45
3.5 整合光罩與出圖 56
第四章 性能測試與討論 58
4.1 測試系統原理與架設 58
4.2 系統性能測試與討論 63
4.3 元件之電子顯微鏡觀察結果 67
第五章 結論與未來展望 70
5.1 結論 70
5.2 未來展望 71

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