在半导体光掩模制备工艺中超微粒干版的使用条件

随着半导体中、大规模集成电路的飞速发展,光刻掩模的制备手段和使用材料都发生了巨大变革,乳胶掩模版几乎已全为金属掩模、表面敷有防止反射膜的掩模以及橙色透明金属氧化物的掩模所取代。但是在初缩、精缩的过程中母版的制作及在通常的光学照相系统中,暂时还找不到更理想的替代物。所以,如何提高乳胶干版的质量,找出最佳的使用工艺成为从事制版工作的人们不断探讨的课题。本文仅对乳胶掩模版的制备工艺提出一些方法和意见。     

EUV掩模版在曝光过程中的热变形

极紫外光刻(EUVL)技术是实现45 nm特征尺寸的候选技术之一,产业化设备要求300 mm硅片的产率大于每小时80片(80 wafer/h),此时入射到掩模版上的极紫外光功率密度很高,掩模版上的吸收层和Mo/Si多层膜将分别吸收100%和35%的入射光能量,从而导致其热变形,引起光刻性能下降,因此必须分析和控制掩模热变形。利用有限元方法分析掩模版在不同功率密度下的热变形,结果表明,抗蚀剂灵敏度为7 mJ/cm2和5 mJ/cm2时,入射到掩模版上的光功率密度分别为259.24 W/cm2和184.38 W/cm2,掩模版图形区域x-y平面内最大变形分别为1.11 nm和0.71 nm,z方向最大变形分别为0.26 nm和0.19 nm。     

掩模测量

<正> 掩模套准测量系统用来鉴定将要出厂的掩模版的质量,以确保使用者的技术要求。掩模检测程序和合格/不合格的条件通常都已定好,一般情况下,应从以下几方面考虑版的验收方案:1.掩模图形位置误差及对片子成品率的影响;2.掩模的技术条件及对掩模成本和制造周期的影响;3.每张掩模版或初缩版上芯片图形的数目;4.每套掩模曝光处理硅片的数目;5.采样图形及代表整张掩模上图形总位置误差的采样图形精度;6.在作出合格/不合格决定时可接受的冒险程度。     

用光学制版设备制作1μm光掩模版

本文研究了用常规光学制版设备制作微细线条光掩模的加工技术,分析了精缩机,初缩版(原版)、化学处理、工艺环境在1μm光掩模版制作中的作用和要求。研制结果表明,采用反差大、过渡区小的初缩版,在严格聚焦的情况下进行分步精缩制版,精确控制显影和腐蚀时间,就能够制作出1μm条宽的光掩模版。     

决策表在机械手路径规划中的应用

机械手路径规划是掩模传输系统的一个重要组成部分。掩模传输系统的主要作用是存贮掩模版,对掩模版进行传输、精确定位以及交接版。机械手路径规划在掩模传输系统中,用于对机械手、版库等移动组件的移动路径进行规划,防止发生碰撞,保证人员、设备以及掩模版的安全。机械手的移动路径采用决策表法进行规划。     

激光直写系统制作掩模和器件的工艺

激光直写系统是国际上９０年代制作集成电路光刻掩模版的新型专用设备。微细加工光学技术国家重点实验室从加拿大引进了国内第一台激光直写系统。利用这台系统，通过高精度激光束在光致抗蚀剂上扫描曝光，将设计图形直接转移到掩模或硅片上。激光直写系统的应用，可以分成一次曝光制作光刻掩模和多次套刻曝光制作器件两个方面。介绍使用激光直写系统制作光刻掩模和套刻器件的具体工艺，并给出利用激光直写工艺做出的一些掩模和器件的实例     

掩模版形变对图形精度的影响

集成电路发展的标志之一是硅片直径的大型化,与此同时对掩模版的精度也提出了更高的要求.随着掩模版尺寸的变大(由2时变成3时、4时)及图形的微细化(由6～8微米,变成3～4微米),使以往可以忽略的一些外界因素(如温度、湿度、外力的变化)对图形精度的影响也愈来愈严重.本文将讨论和分析这些外界因素的影响,使我们能在掩模制作和使用过程中有意识地控制和减少这些因素的作用.     

微水刀激光技术用于制造第4代OLED掩模版

1 引言 真空掩模蒸镀是制备OLED发光层的主要方法.OIJED掩模版所用的材料是热膨胀系数极低的Invar合金,通常掩模版的厚度只有40μm,带有几百万个微小的长方形像素.由于使用三基色发光材料的彩色OLED在制造过程中需要先后使用几张掩模版,因而对掩模版的精度要求非常高.     

真空软接触等压复印原理及其应用

本文简述了目前国内一些掩模版复印设备的优点及存在问题。着重介绍我们目前制版工艺线上使用的真空软接触等压复印设备的结构、工作原理、主要特点及应注意的问题。实践证明,此种复印设备结构简易、操作方便、使用效果良好,不仅适用于掩模版的复印,也适用于硅片光刻。对克服掩模版形变,提高复印图象的均匀性、重复性、完整性,都是行之有效的,而且使主掩模版的寿命延长3～4倍。     

凸版光掩模将提高上海合资厂的产能和技术能力

2011年11月18日,凸版(Toppan)印刷集团旗下子公司上海凸版光掩模宣布,将在上海扩大其生产经营规模。上海凸版光掩模有限公司是由凸版光掩模集团与上海微系统信息技术研究所共同组建的一家中外合资公司。本次投资2000万美元的项目将极大地扩大公司用以制造半导体器件的光掩模版     

激光化学气相沉积技术在掩模版修复中的应用

为了对光掩模版亮场缺陷进行修补,采用激光化学气相沉积的方法,利用功率密度为1.3×108W/cm2的55nm紫外激光诱导Cr(CO)6分解,在1.5s内获得了光掩模亮场区域附着力强、消光比高的金属Cr膜.结果表明,在开放的环境下,采用高功率密度、短作用时间的方法能够得到高质量的沉积薄膜,满足了微电子行业中对掩模版修复的要求.     

掩模光刻机中找平控制研究

基片与掩模版(或找平版)找平技术是掩模光刻机中的一个关键技术,找平的结果直接决定了光刻机的分辨率精度。找平的目的就是要实现掩模版平面和基片平面的平行,实现基片与掩模版在移动到设定的一个微小间隙后,基片上的各点到掩模版的距离相同,从而保证基片上图形的一致性,提高设备的分辨率。找平过程的控制主要在对找平的判断、压力采集反馈、找平压力的控制等方面。     

氧化铬半透明掩模版的制备

本文简述氧化铬半透明掩模的制备。利用高真空镀膜机,采用钼舟加热器以三氧化二铬为镀膜源。只要镀膜条件控制得当,就能够制备出符合光掩模版所要求的半透明氧化铬版。     

用氩离子激光摆动照明对硅片直接检测光刻自动对准

一种用于微米和亚微米光刻的新对准系统己在日立公司研制成功。该系统使用了氩离子激光和电荷偶合器件(CCD)检测硅片和掩模的相对位置。在硅片分割区域线上的每一个标记都通过缩小物镜直接检测并保持对准状态直至曝光完成。利用掩模上一镀铬面作为安置在掩模下方的检测光学系统的反射器以完成对硅片的直接检测。这种结构能实现轴上TTL对准,即不需移动检测光学系统又不会阻挡曝光光线。 因为氩离子激尤能透过多层介质膜传输,因而被光刻胶覆盖的标记也能检测。硅片标记的激光摆动照明和存贮型光检测器(CCD)使表面粗糙的硅片也能获得高精度检测。 由于氩离子激光器发出的光线通过缩小投影物镜后有色差存在,硅片标记在反射后成像于模掩下方。在使用简单检测光学系统时,这种现象妨碍了硅片和掩模的相对位置检测。然而在掩模上使用双曲线光栅后,这个问题己不复存在。双曲线光栅被氩离子激光照明后在硅片标记图象面上投影出一线形图象,而这条线的位置即表示了模掩的位置。 对多次光刻过的硅片,对准系统获得了优于0.2μm的套刻精度(3σ),稳定度偏离(五天内)优于0.05μm。对准时间大约0.3秒。     

Fe_2O_3彩色版的制备和正性胶复印

近几年来,我们使用Fe_2O_3彩色版和正性胶复印光刻掩模,在一定程度上提高了掩模质量,保证了掩模版的大量供应。现将我们Fe_2O_3彩色版的制备和正性胶复印的情况介绍如下。 Fe_2O_3彩色版的制备 化学气相淀积法制备Fe_2O_3版具有设备简单,成本低,效率高和操作方便等优点。 Fe_2O_3版在使用上还有如下优点: 1.它对可见光透明而阻挡紫外光通过,因而允许在光刻时通过掩模直接观察片子上的图形。 2.正性抗蚀剂为提高光刻精度开辟了新的途径,使用彩色掩模便可减少由于使用正性抗蚀剂而采用大部分不透明的掩模给光刻对准带来的困难。 3.Fe_2O_3版由于吸收(而不是反射掉)不需要的光,因而相当地减小了晕光效应,加强了对反射性衬底的对比度,有利于精细线条光刻。减少了掩模的强烈反射光对光刻同志眼睛的刺激。 4.复印腐蚀特性比较好,在一定程度上减少了掩模缺陷。     

凸版光掩模上海合资厂扩产并提升技术能力

为了更好地服务于中国快速增长的半导体产业,凸版印刷集团旗下子公司上海凸版光掩模有限公司11月18日宣布,将在上海扩大其生产经营规模。上海凸版光掩模有限公司（简称“TPCS”）,是由凸版光掩模集团与上海微系统信息技术研究所共同组建的一家中外合资公司。此次投资2000万美元将极大地扩大公司用以制造半导体器件的光掩模版的产能,同时也提高公司的生产技术能力至90纳米精细工艺。     

衍射干涉光刻研究

光刻就是将掩模版上的图形转移到基底的过程,广泛应用于微电子、微机械领域。衍射现象是光刻工艺无法避免的问题,当掩模图形尺寸接近光源波长时,就会产生衍射干涉现象。利用这一现象,可以产生小于掩模图形尺寸的图形。采用严格耦合波分析算法对光刻过程中的衍射干涉做了仿真分析;并用karl suss MA6光刻机实现了基于掩模的干涉光刻实验,通过增加滤光片得到相干光源,增强光刻过程的衍射,形成衍射干涉,掩模版透光区域和部分不透光区域下方的光刻胶得到曝光,利用微米尺度的光栅图形,在光刻胶上产生亚微米的光栅;最后利用干法刻蚀工艺,在硅基底上加工出亚微米尺度光栅。     

超微粒干版实用分辨率的实验分析

近几年来出现了从光刻掩模的制造到光致抗蚀剂的去除整个工艺程序中用电子束制版,离子技术去胶等一系列新技术,有可能取代用乳胶干版制造掩模的工艺。但是由于设备昂贵,某些器件的特殊要求完全取代至少在目前是不可能。新技术无疑是为人们欢迎的但距离普及使用还存在困难,因而掩模制造工艺在目前和一个相当长的时间内仍然会在微电子工业中,成为一项关键工艺而发挥它应有的作用。 乳胶干版尽管在光敏组份方面作了某些调整,但基本工艺差别并不十分明显,然而,在于版质量方面例如S度分辨率等则有一定的差异。因此,直接影响到器件和电路掩模版的制作,特别是做细图形的加工。几乎所有的器件、电路的制造者都希望能得到解相力高、图形清晰、无缺陷的光刻掩模。 本所在研制微波器件中,相当多地采用圆形点阵结构,因为在制版照相中圆点要比相同尺寸条件下的线条困难得多,我们曾试图采用电子束曝光机来制备。由于目前采用逐步逼进法扫描作图,制作圆形点阵则带来困难和极大的复杂性一时是不能实现的,因此也迫使我们对乳胶干版作一些工作,当务之急的是实现2微米(相当于1微米线条)直径的圆点,分辨率能否满足?为了避免不必要的重复,我们仅提出以下几方面共同讨论。 1.光晕、光渗对分辨率的影响     

以微细加工设备为例评述精密定位工件台系统的发展趋势

<正> 半导体硅片的微细加工,对母掩模版的制造精度提出了很高的要求。一组掩模的套刻精度,主要取决于分步重复相机坐标工件台的精度。套刻误差不得大于最小线宽的约10—20%,即±0.1—0.2μm。工件台的精度又取决于两个坐标的重复定位精度和定向精度。这也就是说,要有一个精密的制造掩模平行导向运动     

ULSI掩模缺陷检查技术研究

本文以KLA－221型自动掩模缺陷检查系统硬件资源为研究工具。详尽地描述了ULSI掩模缺陷检查的实际意义、缺陷检查的原理、检查模式。提出了如何保证缺陷检查的捕俘率以及降低伪缺陷的方法。对单层掩模版的图形品成率和整套掩模版图形成品率的正确预测做了分析研究，并可由预测的结果揭示出IC芯片生产中的成品率应达数。还讨论了掩模秧陷的分类和产生的工艺因素。