成像干涉光刻技术与离轴照明光刻技术的对比分析

作为分辨率增强技术(RET)之一,离轴照明技术(OAI)通过调整照明方式,不但能提高分辨率还能很好地改善焦深.成像干涉光刻技术(ⅡL)利用多次曝光分别记录物体空间频率的不同部分,极大地提高了成像质量,其中大角度倾斜照明是对OAI的扩展.从成像原理和频域范围的角度对ⅡL和OAI进行了理论研究、计算模拟和对比分析.结果表明,在同样条件下,ⅡL相对于OAI可更好地分辨细微特征.     

i线光学光刻技术及其发展潜力

综述和分析了ｉ线光学光刻技术的现状和发展。指出结合移相掩模技术和离轴照明技术,可在确保焦深的基础上大幅度提高成像分辨率。     

硅集成电路光刻技术的发展与挑战

从微电子集成电路技术发展的趋势,介绍了集成电路技术发展对光刻曝光技术的需求,综述了当前主流的DUV光学曝光技术和新一代曝光技术中的157nm光学曝光、13nm EUV曝光、电子束曝光、X射线曝光、离子束曝光和纳米印制光刻技术的发展状况及所面临的技术挑战.同时,对光学曝光技术中采用的各种分辨率增强技术如偏轴照明(OAI)、光学邻近效应校正(OPC)、移相掩膜(PSM)、硅片表面的平整化、光刻胶修剪(resist trimming)、抗反射功能和表面感光后的多层光刻胶等技术的原理进行了介绍,并对不同技术时代可能采用的曝光技术作了展望性的评述.     

硅集成电路光刻技术的发展与挑战

从微电子集成电路技术发展的趋势,介绍了集成电路技术发展对光刻曝光技术的需求,综述了当前主流的DUV光学曝光技术和新一代曝光技术中的157nm光学曝光、13nm EUV曝光、电子束曝光、X射线曝光、离子束曝光和纳米印制光刻技术的发展状况及所面临的技术挑战.同时,对光学曝光技术中采用的各种分辨率增强技术如偏轴照明(OAI)、光学邻近效应校正(OPC)、移相掩膜(PSM)、硅片表面的平整化、光刻胶修剪(resist trimming)、抗反射功能和表面感光后的多层光刻胶等技术的原理进行了介绍,并对不同技术时代可能采用的曝光技术作了展望性的评述.     

光学光刻中的离轴照明技术

本文讨论了光学光刻中的离轴照明技术。主要从改善光刻分辨率、增大焦深、提高空间像对比度等方面对离轴照明与传统照明作了比较 ,并用Prolith仿真软件进行了模拟分析。研究表明 ,离轴照明是一种很有效的光刻分辨率增强技术。     

超精细图案光刻技术的研究与发展

根据国内外研究和发展现状，对有望突破100nm超精细图案光刻分辨率的一些关键技术进行了阐述，其中包括曝光技术、掩模技术、光学系统改进和以离轴照明、相位移掩模、多重滤光和图形演算为代表的分辨率增强技术等。     

基于傅里叶合成技术的光刻照明系统研究

离轴照明技术是光刻工艺中提高成像分辨率的关键技术之一。本文提出了一种基于傅里叶合成技术的照明系统，该系统能够实现任意照明模式，并可以提高成像数值孔径，同时具有灵活高效、能量利用率高、易于实现等优点。本课题组通过计算仿真和搭建的实验装置验证了傅里叶合成技术实现任意照明模式的可行性，掌握了傅里叶照明系统所需的数值孔径合成方法，实现照明所需的发散度。基于优化的照明程序版图在实验中实现了圆盘、二级、四极、环形等照明模式，这些照明模式光强分布较均匀且照明形状无畸变。当MEMS二维振镜的扫描角度为±1°且选用收集镜成像倍率为10时，在收集镜上可以实现最大扫描照明尺寸超过30 mm，焦点面上的4×NA值超过0.6，这一结果可以匹配当前及下一代光刻工艺及掩模检测应用的照明需求。     

采用方形照明提高分辨率和焦深

:随着光学光刻技术向更小特征尺寸加工推进 ,必然要重视提高分辨率的方法。通过强、弱离轴方法的照明变形技术正引起极大的关注。特别是研究x、y定向的特征尺寸 ,照明分布形状可不一定是圆形的。介绍了采用直角特性的照明形状可提高成像质量。讨论了方形照明的用途 ,并确定了它与光学邻近校正 (OPC)、像差及其它成像因素的关系。     

光刻照明系统匀光技术研究

本文通过对国际上流行的几种光刻照明方式的分析对比，揭示每一方法实现高均匀度照明的实质与规律；提出高均匀照明系统理论光照均匀度的计算方法；并以“均匀器”为重点，论证了各种匀光措施的优越性与存在的问题以及匀光器的优化设计方案；最后为这一技术的进一步发展提出了几点设想。     

离轴照明空间成像的偏振光影响研究

在投影光刻中矢量衍射理论适用于研究照明光的偏振态对空间成像的影响。主要研究了在离轴照明方式下照明光的偏振态对线条图形的影响。发现在高数值孔径时光的偏振状态严重影响了离轴照明空间成像，结果表明可以通过控制照明光的偏振态来改善光学系统的分辨率。     

接近式光刻中斜照明改善分辨率的模拟与分析

根据菲涅尔－基尔霍尔衍射公式,推导出斜照明接近式光刻系统中硅片表面的光强分布,并在几种条件下进行了模拟数值计算,分析了斜照技术的实用条件及改善光刻分辨率 的效果和应用前景。     

侧墙铬衰减型新结构移相掩模的应用

提出了一种全新的移相掩模--侧墙铬衰减型移相掩模（SCAPSM) ，相对于通常的衰减型移相掩模，其制造工艺仅多两步，却可以较大幅度提高光刻分辨率. 采用PROLITH光学光刻模拟软件，参考ArF步进扫描投影光刻机TWINSCAN XT:1400E的曝光参数，对侧墙铬衰减型移相掩模的工艺进行了研究，证明SCAPSM+离轴照明的方案可以将干式193nm光学光刻的分辨率提高到50nm.     

向50nm拓进的光学光刻技术

非光学下一代光刻技术的缓慢进展和国际半导体技术发展规划 (ITRS)的加速 ,使光学光刻肩负着IC产业的重任 ,进一步向亚波长图形领域进军。为此 ,人们开发了大量的光学光刻扩展技术。其中包括传统的缩短波长和增大数值孔径 ,以及为了扩展最小间距线间图形的分辨力而提高部分相干性。通过这些途径 ,在 1 93nm曝光中实现了 >0 .80的数值孔径和0 .85的部分相干性 ,并将进一步向 1 57nm乃止 1 2 6nm过渡。此间 ,离轴照明 (OAI)、移相掩模(PSM)和光学邻近效应校正 (OPC)等K1因子将作为分辨力提高技术的核心 ,补充到光学光刻技术范畴。此外 ,光学光刻的扩展还将通过像场尺寸缩小和倍率增大的方法使步进扫描光刻机更好地支持并可望进入至少 70nm的技术节点 ,乃至 50nm的下一代光刻。     

影响全息光刻图形质量的因素

使用矩阵转换方法,对全息光刻中全息掩模衍射效率进行了数值模拟计算,讨论了记录介质显影前后特性的改变和再现时全息掩模复位精度对光刻图形质量的影响,并找出了影响图形质量的主要因素.在此基础上设计了实验系统,最后得到了分辨率基本上只受初始光掩模分辨率限制的光刻图形.     

X射线光刻和剥离技术制作声表面波叉指换能器

提供了采用电子束光刻、X射线光刻和金属剥离技术制作亚微米尺寸的声表面波叉指换能器的方法.首先利用电子束光刻和微电镀技术制作x射线光刻的掩模,然后利用X射线光刻和剥离技术高效地制作大面积、纳米尺电、电极陡直均匀的叉指换能器.制备出的叉指电极特征尺寸为600 nm,面积为4 mm×6 mm,断指率小于3‰,可应用于高频声表面波器件中.研究结果表明,X射线光刻结合剥离技术是一种制备高频SAW器件的优良方法.     

浸没式光刻技术的研究进展

浸没式光刻技术是将某种液体充满投影物镜最后一个透镜的下表面与硅片之间来增加系统的数值孔径，可以将193nm光刻延伸到45nm节点以下。阐述了浸没式光刻技术的原理，讨论了液体浸没带来的问题，最后介绍了浸没式光刻机的研发进展。     

高分辨率投影光刻机光瞳整形技术

在高分辨光学光刻技术中,光瞳整形技术针对不同的掩模图形产生特定的光瞳光强分布模式,从而实现分辨力增强,获得更好的成像性能。概述了高分辨率投影光刻机照明系统中基于衍射光学元件(DOE)、微透镜阵列(MLA)和微反射镜阵列(MMA)的3种光瞳整形技术,并对这些技术的工作原理、设计制作方法和性能特点进行了归纳与总结。     

数字灰度投影光刻技术

随着MEMS和MOEMS技术的发展和器件制作对低成本、灵活、高效的需求,数字灰度无掩模光刻技术已成为人们研究的热点。介绍了一种基于数字微镜器件(DMD)的无掩模数字灰度投影光刻技术,结合电寻址数字微镜阵列的工作方式,分析了DMD的灰度调制机理和投影成像特性;阐述了DMD微镜结构与投影系统的倍数、数值孔径的关系;设计了投影光刻系统,并进行了分辨力和三维面形的曝光实验。实验结果表明,数字灰度投影光刻技术灵活、方便,尤其在三维浮雕微结构的制作方面,可实现光刻灰度的数字化调制,表面粗糙度可达0.1μm。