纳米尺度加工技术概述

介绍了两大类纳米尺度加工技术--高分辨率技术和工艺流程控制形成纳米尺度技术.其中高分辨率技术是微电子光刻技术的延伸,包括高效率高成本并完全兼容现有IC工艺的极紫外光刻技术(extreme ultraviolet lithography)、高效率低成本但目前无法套刻且模板制作困难的纳米压印技术(nano-imprint lithography)和线条最精细但低效率的扫描探针技术(scanning probe lithography)等.工艺流程控制形成纳米尺度技术利用一些常规工艺原理如侧墙掩膜和各向异性腐蚀、多孔氧化铝模板等实现局域或自组装纳米结构,能在传统微电子工艺条件下超越光刻技术分辨率限制制备可控的纳米线条或点,但集成度仍受光刻精度限制.     

纳米尺度加工技术概述

介绍了两大类纳米尺度加工技术高分辨率技术和工艺流程控制形成纳米尺度技术。其中高分辨率技术是微电子光刻技术的延伸，包括高效率高成本并完全兼容现有IC工艺的极紫外光刻技术(extreme uitravioiet lithography)、高效率低成本但目前无法套刻且模板制作困难的纳米压印技术(nano-imprint lithography)和线条最精细但低效率的扫描探针技术(scanning probe lithography)等，工艺流程控制形成纳米尺度技术利用一些常规工艺原理如侧墙掩膜和各向异性腐蚀、多孔氧化铝模板等实现局域或自组装纳米结构，能在传统微电子工艺条件下超越光刻技术分辨率限制制备可控的纳米线条或点，但集成度仍受光刻精度限制。     

电子束光刻在纳米加工及器件制备中的应用

电子束光刻技术是推动微米电子学和微纳米加工发展的关键技术,尤其在纳米制造领域中起着不可替代的作用。介绍了中国科学院微电子研究所拥有JEOLJBX5000LS、JBX6300FS纳米电子束光刻系统和电子显微镜系统的电子束光刻技术实验室,利用电子束直写系统所开展的纳米器件和纳米结构制造工艺技术方面的研究。重点阐述了如何利用电子束直写技术实现纳米器件和纳米结构的电子束光刻。针对电子束光刻效率低和电子束光刻邻近效应等问题所采取的措施;采用无宽度线曝光技术和高分辨率、高反差、低灵敏度电子抗蚀剂相结合实现电子束纳米尺度光刻以及采用电子束光刻与X射线曝光相结合的技术实现高高宽比的纳米尺度结构的加工等具体工艺技术问题展开讨论。     

高分辨率SiNx纳米压印模板的快速制备工艺

纳米压印技术是近年来国际新兴的纳米光刻技术,具有高分辨率、高效率和低成本等优点。本文结合电子束光刻技术和干法刻蚀技术开发了简洁的纳米压印SiNx光栅模板制造工艺。为提高工艺效率,引进高灵敏度的化学放大胶NEB-22胶（负性胶）作为电子光刻胶,用电子束光刻技术在NEB-22上刻出光栅图形,再利用其作为掩膜,经反应离子刻蚀后,将光栅图形转移到氮化硅上,得到所需模板。文中详细研究了NEB-22胶的电子束光刻特性及其干法刻蚀特性,指出了它作为电子束光刻胶的优点及它相对于铬掩膜而言作为干法刻蚀掩膜的不足。     

微光刻与微/纳米加工技术

介绍了微电子技术的关键工艺技术——微光刻与微/纳米加工技术,回顾了中国制版光刻与微/纳米加工技术的发展历程与现状,讨论了微光刻与微/纳米加工技术面临的挑战与需要解决的关键技术问题,并介绍了光学光刻分辨率增强技术、下一代光刻技术、可制造性设计技术、纳米结构图形加工技术与纳米CMOS器件研究等问题。近年来,中国科学院微电子研究所通过光学光刻系统的分辨率增强技术(RET),实现亚波长纳米结构图形的制造,并通过应用光学光刻系统和电子束光刻系统之间的匹配与混合光刻技术及纳米结构图形加工技术成功研制了20～50nm CMOS器件和100nm HEMT器件。     

应用传统紫外光刻机进行紫外压印

基于紫外光固化的紫外纳米压印技术可在常温常压条件下实现纳米结构批量复制,具有高分辨率、高效率和低成本的优点。通过对紫外纳米压印原理和工艺的分析,制备了石英玻璃模板,实现了在商用紫外固化聚合物OG154上的紫外纳米压印,转移复制了具有100nm特征的5cm×5cm面积的纳米结构图形。同时,介绍了如何利用传统紫外光刻机的套刻对准系统进行紫外纳米压印和套刻对准的方法。     

电子束纳米光刻技术研究

纳米光刻技术在微电子制作中起着关键作用,而电子束光刻在纳米光刻技术制作中是最好的方法之一.我们使用VB5电子束曝光系统,经过工艺研究,现已研究出最细分辨率剥离金属条为17nm,最小剥离电极间距为10nm,最细T型栅为100nm.     

纳米压印技术进展及应用

半导体加工几十年里一直采用光学光刻技术实现图形转移,最先进的浸润式光学光刻在45 nm节点已经形成产能,然而,由于光学光刻技术固有的限制,已难以满足半导体产业继续沿着摩尔定律快速发展.在下一代图形转移技术中,电子束直写、X射线曝光和纳米压印技术占有重要地位.其中纳米压印技术具有产量高、成本低和工艺简单的优点,是纳米尺寸电子器件的重要制作技术.介绍了传统纳米压印技术以及纳米压印技术的新进展,如热塑纳米压印技术、紫外固化纳米压印技术、微接触纳米压印技术、气压辅助纳米压印技术、激光辅助压印技术、静电辅助纳米压印技术、超声辅助纳米压印技术和滚轴式纳米压印技术等.     

新型亚50纳米硅栅制作技术

提出并演示了一新型的低成本亚 5 0纳米多晶硅栅制作技术 .该技术的特点是它与光刻分辨率无关 ,即不需要高分辨率光刻技术 .纳米尺度的栅掩膜图案是由台阶侧壁图形的转移所形成 .实验结果表明 ,该技术制成的硅栅的栅长由形成侧壁图形的薄膜之厚度所决定 ,大致为该厚度的 75 %— 85 % .SEM照片显示硅栅的剖面为倒梯形结构 .与其它结构 (如矩形或正梯形 )相比 ,该结构有利于减少栅电阻 .     

新型亚50纳米硅栅制作技术

提出并演示了一新型的低成本亚50纳米多晶硅栅制作技术.该技术的特点是它与光刻分辨率无关,即不需要高分辨率光刻技术.纳米尺度的栅掩膜图案是由台阶侧壁图形的转移所形成.实验结果表明,该技术制成的硅栅的栅长由形成侧壁图形的薄膜之厚度所决定,大致为该厚度的75%—85%.SEM照片显示硅栅的剖面为倒梯形结构.与其它结构(如矩形或正梯形)相比,该结构有利于减少栅电阻.