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在国家自然科学基金项目“基于准LIGA技术的MEMS制造误差修正方法计算机仿真研究”的资助下,本课题组展开了相关方面的研究工作。本论文主要研究MEMS光刻仿真系统的三维重建与可视化功能,实现本课题组对基于紫外深度光刻的:MEMS光刻仿真数据和光刻误差数据的三维重构及其可视化。
在对立体数据三维重建的流程、数据处理和常用方法进行细致深入的调查研究之后,鉴于MC(Marching Cubes)算法主要用来绘制等值面,是一种适合本课题需求的三维重建方法,故本课题选择MC作为光刻仿真数据的三维重建算法。
针对MC方法本身在成等值面时会产生二义性这一缺陷,,采用了一种方法消除了这种二义性。
由于等值面与数据场边界相交时,重建生成的三维形体会在数据场边界处产生空洞,本论文提出了一种可以将这些空洞补全的方法,使利用该方法重建的三维形体具有完整的外表面和良好的可视化效果。
三维光刻误差模型是光刻仿真三维立体与设计的微结构进行布尔运算生成的新物体。本文提出了一种以MC算法为基础,可以对多个物体进行布尔运算的新方法,即基于体素的布尔运算方法。这种方法将三维重建和布尔运算相结合,可以简单、方便、高效地进行三维重建时的布尔运算。
为了方便数据的存储、共享和加工,本文对三维重建和布尔运算生成的三维形体的文件输出格式做了一定的研究。
在完成各个功能模块之后,将它们集成为一个完整的微结构三维重建的子系统。该系统可以方便地嵌入本课题组自行研发的MEMS CAD系统中。
MEMS光刻仿真软件的研制是课题“基于准LIGA技术的MEMS制造误差修正方法计算机仿真研究”研究内容的一部分,希望该软件的出现对中国MEMS制造技术的发展和进步会有所帮助。