薄膜光刻工艺参数的优化

光刻工艺涉及复杂的光化学反应和物理过程，在理论上优化各工艺参数非常困难。本文通过大量实验，对甩胶、前烘、曝光、显影、坚膜等影响光刻图像质量的工艺进行研究，得到了比较优化的工艺参数。即在5500～6500rpm的转速下甩胶20～30s，取得较均匀的光刻胶膜后，在80～90℃下前烘20～30min，再经过30-50mW／cm^2的曝光和20s的显影，最后经过15-25min的100～130℃坚膜，可得到较好的光刻图形。     

微电子文摘

迄今,光刻技术仍是集成电路生产中的主要工艺;今后,随着采用更短波长光源和更复杂的工艺技术,接触式光刻仍将保持其领地。采用双层光刻胶筹先进技术,接触式光刻技术可加工0.25μm条宽的图形。本文研究了光偏振的影响,对采用偏振光的接触式光刻工艺进行了模拟,得出了图象质量判据与光刻系统尺寸及光偏振方向的关系。研究得出,只要优化光刻工艺参数就能提高其分辨度。参9(卞一)     

工件台振动低敏感光刻系统协同优化方法

计算光刻是提高光刻成像性能的有效方法。但是，大多数计算光刻技术建立在理想光刻系统下而忽略了系统误差的影响。系统误差中的工件台振动会导致光刻图形误差增大和工艺窗口下降。因此，必须要降低工件台振动对光刻性能的影响。建立了一种对工件台振动低敏感的光刻系统协同优化方法。首先利用Zernike多项式表征光源来降低算法计算量并提高光源优化自由度。然后创建一项涵盖工件台振动影响的综合评价函数。最后采用基于梯度的统计优化算法建立优化流程。14 nm节点一维掩模图形仿真表明极端工件台振动下，该方法的特征尺寸误差降低28.7%，工艺窗口增大67.3%。结果证明该方法可以有效降低工件台振动敏感度并提高光刻工艺稳定性。     

基于神经网络的157 nm激光微加工

157nm激光被视为光刻和微加工的有力工具之一,其加工的表面质量强烈依赖于激光参数.针对157nm微加工的特点.提出建立人工神经网络优化工艺参数的方法.分析与实验结果表明,利用优化的工艺参数进行激光微加工,其刻蚀质量得到明显提高.     

纳米级精细线条图形的微细加工

对分辨率极高的电子束光刻技术和高选择比、高各向异性度的ICP刻蚀技术进行了研究,形成一套以负性化学放大胶SAL-601为电子抗蚀剂的电子束光刻及ICP刻蚀的优化工艺参数,并利用这些优化参数结合电子束邻近效应校正等技术制备出剖面形貌较为清晰的30nm精细线条图形.     

纳米级精细线条图形的微细加工

对分辨率极高的电子束光刻技术和高选择比、高各向异性度的ICP刻蚀技术进行了研究,形成一套以负性化学放大胶SAL-601为电子抗蚀剂的电子束光刻及ICP刻蚀的优化工艺参数,并利用这些优化参数结合电子束邻近效应校正等技术制备出剖面形貌较为清晰的30nm精细线条图形.     

浅谈曲面直写式光刻工艺

针对一些曲面栅网器件的加工工艺,从实验装置、光刻原理、光刻工艺及参数要求等方面进行了分析,为后续深入开展曲面直写式光刻工艺打下了基础.     

光刻法图案化石墨烯研究

介绍了光刻法石墨烯的制备方法,分析了光刻工艺过后石墨烯方阻升高的不良机理,并给出了相应的优化方案。首先,根据半导体工艺研发制程完成石墨烯图案化工艺方案,并对工艺方案进行有效优化。接着,分析了石墨烯光刻法图案化后方阻升高的机理。最后,通过改善工艺方案,增加金属湿法刻蚀的步骤,解决石墨烯方阻升高的问题。实验结果表明:通过光刻法制得的石墨烯具有更高的图案精细度,关键尺寸可达到5μm。双层石墨烯膜的方阻在光刻法图案化后,通过工艺改善可以保持原始膜最初阻值约330Ω/,甚至可以降低到270Ω/左右。光刻法图案化石墨烯技术,既能保证石墨烯图案尺寸精度,又可以保持甚至降低石墨烯方阻值,适合于量产开发。     

193 nm光刻散射条技术研究

介绍了193nm光刻中的散射条技术，并利用标量衍射和傅里叶光学理论，对掩模和光瞳平面上衍射图形的空间频率进行了深入的分析，从理论上解释了散射条的工作原理。通过商用光刻模拟软件PROLITH，对散射条的参数进行了优化，并总结出193nm光刻中孤立线散射条的优化方法。     

高精度电子束光刻技术在微纳加工中的应用

对电子束光刻系统的原理以及在微纳加工领域的应用进行了讨论。首先对光刻系统的工作原理进行了阐述。然后讨论了电子束光刻的关键工艺,如光胶的选择、剥离工艺的优化以及邻近效应对图形的影响及修正方法。由于电子束光刻在科研领域展现了巨大的潜力,因此吸引了许多学者的注意。最后,举例介绍了电子束光刻在生物医学和硅光电子上的应用。     

基于光学对准的光刻机投影物镜密集线焦深原位检测技术

提出了一种检测光刻机投影物镜密集线焦深(DOF)的新技术。该技术将具有精细结构的测量标记曝光在硅片上,硅片显影后,由光学对准系统获取曝光在硅片上的测量标记图形的对准位置信息,根据对准位置信息计算得到视场中各点的焦深。与传统的FEM焦深测试技术相比,该技术具有测量精度高、速度快、成本低、操作简单等优点,在光刻工艺参数优化及光刻设备性能评价等方面有很好的应用前景。     

Laser Process Proximity Correction for Improvement of Critical Dimension Linearity on a Photomask

We report on the improvement of critical dimension (CD) linearity on a photomask by applying the concept of process proximity correction to a laser lithographic process used for the fabrication of photomasks. Rule‐based laser process proximity correction (LPC) was performed using an automated optical proximity correction tool and we obtained dramatic improvement of CD linearity on a photomask. A study on model‐based LPC was executed using a two‐Gaussian kernel function and we extracted model parameters for the laser lithographic process by fitting the model‐predicted CD linearity data with measured ones. Model‐predicted bias values of isolated space (I/S), arrayed contact (A/C) and isolated contact (I/C) were in good agreement with those obtained by the nonlinear curve‐fitting method used for the rule‐based LPC.     

On the use of decision tree induction for discovery of interactions in a photolithographic process

This paper delineates a comprehensive and successful application of decision tree induction to 1054 records of production lots taken from a lithographic process with 45 processing steps. Complex interaction effects among manufacturing equipment that lead to increased product variability have been detected. The extracted information has been confirmed by the process engineers, and used to improve the lithographic process. The paper suggests that decision tree induction may be particularly useful when data is multidimensional, and the various process parameters and machinery exhibit highly complex interactions. Another implication is that on-line monitoring of the manufacturing process (e.g., closed-loop critical dimensions control) using data mining may be highly effective.     

一种新的光刻机多成像质量参数的原位检测技术

随着光刻特征尺寸的不断减小,尤其是随着分辨力增强技术的使用,像质参数的原位检测已成为先进的投影光刻机中不可或缺的功能。然而现有的每种技术均只能检测有限的几种像质参数。提出了一种新的基于像传感器的光刻机多成像质量参数原位检测(MIQM)技术。该技术通过对原有的测量模型进行修正和扩展,从而在精确测量低阶成像质量参数的同时能高精度地测量高阶成像质量参数。此外,该技术是基于空间像测量的像质参数原位检测技术,从而具有速度快、稳定性好等优点。通过该技术的低阶像质参数测量精度与原有技术相近,而高阶像质参数测量重复精度优于1 nm。实验结果表明该技术能一次完成步进扫描投影光刻机的多个像质参数的精确测量,从而简化了光刻机像质检测过程,大量节约了测量时间,有效避免了像质参数之间的互相影响。     

In situ measurement of an image during lithographic exposure

This letter describes a method which can directly observe the aerial image of a lithographic exposure tool. Submicrometer resist structures, doped with a laser dye, are swept through the lithographic image as fluorescence is monitored. Experimental aerial image profiles are reported for a 5X reduction lens at varying focus parameters. The location of the fluorescent structures with respect to the image can be accurately determined to yield real-time overlay information.     

国际主流光刻机研发的最新进展

介绍了65 nm和45 nm节点国际主流光刻机的最新研发进展,重点分析了目前提高光刻机性能的关键技术,讨论了目前各公司的主流机型及其性能参数,最后简要介绍了下一代光刻技术的研究进展.     

一种检测光刻机激光干涉仪测量系统非正交性的新方法

提出一种精确检测光刻机激光干涉仪测量系统非正交性的新方法.将对准标记曝光到硅片表面并进行显影;利用光学对准系统测量曝光到硅片上的对准标记理论曝光位置与实际读取位置的偏差;由推导的位置偏差与非正交因子、坐标轴尺度比例、过程引入误差的线性模型,根据最小二乘原理计算出干涉仪测量系统的非正交性.实验结果表明,利用该方法使用同一硅片在不同旋转角下进行测量,干涉仪测量系统非正交因子的测量重复精度优于0.01μrad,坐标轴尺度比例的测量重复精度优于0.7×10-6.使用不同的硅片进行测量,非正交因子的测量再现性优于0.012μrad,坐标轴尺度比例的测量再现性优于0.6×10-6.     

Free volume effects in chemically amplified DUV positive resists

Free volume greatly influences the lithographic performance of chemically amplified systems. This work studies its generation and variations during the various steps of the lithographic process, i. e. from film formation to post-exposure bake.     

Simulation of proximity and contact lithography

A simulation method based on scalar diffraction analysis of proximity and contact lithography is presented and compared with rigorous electromagnetic calculations in terms of accuracy and computation cost. It is shown that the error of the diffraction method is tolerable for standard lithography processes. Several examples demonstrate the integration of the new method in a typical lithographic process flow.