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     

用白光空间滤波系统检查IC掩模缺陷

本文介绍一种使用空间滤波的实时单一镜头白光信息处理系统来检查IC光刻掩模缺陷的方法。采用这种方法比传统的镜检法或激光相干处理技术更为简单、快速,且效果明显。它能明显地检查出IC掩模里的黑点、针孔、刻痕、电路缺损、短路和断路等微小缺陷,并可检测出最小线度为2μm的缺陷。     

用光致抗蚀剂膜层制作衰减相移掩模

提出一种用光致抗蚀剂膜层制作单层结构衰减相移掩模的新方法,介绍这种方法的原理和制作工艺,并给出这种方法制作的衰减相称掩模用于准分子激光光刻实验,得到显著提高光刻分辨力的实验结果。     

激光聚焦扫描扇区掩模制作光电码盘新方法

为了改进光电码盘的制作工艺,提高效率,降低成本,提出了一种光电码盘的光刻方法.通过计算机控制激光聚焦扫描扇区掩模制作来选择扇区掩模的码道,采用光学光刻的方法制作码盘,取消了传统码盘光刻的精缩物镜和穿孔带.同时,扫描光斑远大于直写光斑,大大提高了加工效率.阐述了高斯光斑的腰束半径与扫描步距的关系,分析了扫描场能量分布的不均匀度,并给出了曝光实验的光刻效果.结果表明,该方法能够满足光电码盘的制作要求,成功地取代了光电码盘的传统制作方法,具有很好的工程应用前景.     

干涉光束提高光刻分辨率

光刻的不断改善已使大量制造特征尺寸小至 0 .1 8μm的半导体芯片成为可能。由于对空前计算能力的需求 ,迫切需要开发使光刻推广到更小线宽的技术。光学材料和透镜设计的限制要求这种最新技术具有使分辨率超过采用铬玻璃掩模和轴上照明的标准光刻系统的诀窍。诀窍的若干内容是相移掩模、各种类别的离轴照明和光学贴近校正。现在一种新增诀窍称为成像干涉光刻 ( ILL)术。图 1　成像干涉光刻光学系统的入瞳光阑含有通过x和 y零级光束的两个针孔 ,模拟正交零级光束的挪开和重新组合由新墨西哥大学 S.Brueck和他的研究组发展的成像干涉光刻术…     

激光技术在掩模光刻等方面的应用

在电子工业发展中,希望不断提高半导体基片上电路元件的数量和性能,要求把更多的电路元件集成在一个只有几平方毫米的基片上。这将要求增加电路图形中线条的分辨率。为此已用X射线和电子束进行了光刻实验。但它们都存在明显的缺点。X射线进行光刻要求使用专用掩模,且这种掩模极易损坏,难以控制;电子束光刻机昂贵(约200万英磅),比一般光刻速度慢,而且须用特殊的抗蚀剂。而激光加工为现代半导体工艺提供了重要手段。现就国外激光技术在掩模光刻等方面应用的研制情况叙述如下。     

100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的发展

阐述了100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的功能与构成，并通过对国内外100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的技术现状的分析，总结出了100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台所包含的各项关键技术，为100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的研制奠定了基础。     

国外信息

国外信息检验光掩模的共焦激光芯片的多步骤光刻工艺过程需密切加以监测，以提高生产的经济效益。其中最重要的是光掩模的质量，因为有毛病的光掩模将在发现它的缺陷之前导致生产出许多不合格的半导体晶片．采用共焦显微技术直接测量光掩模特征，用紫外或蓝色光激光器作光...     

光刻掩模缺陷对IC成品率的影响

本文叙述了光刻掩模的缺陷对IC成品率的影响，着重介绍了缺陷产生的原因及消除的方法，并对国内外光刻掩模生产现状作简要介绍。     

任意三维表面微型光器件的灰度光刻技术

使用传统的微加工技术,如各向异性或各向同性干刻蚀、湿刻蚀只能加工有限形貌的表面,为了克服这一缺点,发展了多层掩模技术、激光三维立体光刻、电子束直接写入技术等许多三维微加工技术。灰度光刻最被看好,它通过灰度掩模把加工光束能量密度分布调制成不同的形状,对光刻胶进行曝光,微型器件一次成形,不需要移动掩模或移动加工晶片,也不需要对光刻胶进行热处理,只需要对掩模版进行一定的编码和标准的光刻设备,容易和其他IC工艺相兼容,实现系统芯片结构的制作。本文分析了它的物理机制、掩模类型、编码过程、约束条件和优化方法。     

应用声光偏转技术的激光标记器

英国Isomet激光系统公司已宣布将声光束偏转应用于可编程序激光标记。以往的激光标记都以掩模投射技术或机械反射镜光束扫描为基础。声光技术的优点是速度高、可编程序。声光池响应迅速，可用改变外加电信号频率的方法进行简单控制。     

采用强辐射放电源的单脉冲光刻

1.近年来,采用纳诺秒*(<100纳诺秒)宽度的高强度远紫外和X射线辐射源曝光抗蚀剂的光刻方法获得发展。例如,采用远紫外激光实现具亚微米分辨率的接触式光刻。对远紫外亚微米激光光刻的根本限制是由于衍射的限制必需在使掩模和涂有抗蚀剂的基片之间处于刚性接触的状态下进行曝光。这意味着,掩模和基片之间的间隙不应超过1微米。     

无掩模光刻技术研究

介绍了无掩模光刻技术的现状和存在的问题,并对几种常见的无掩模光刻技术进行了详细的对比分析.研究表明,扫描电子束光刻具有极高的分辨率,但是生产效率较低;波带片阵列光刻技术已经在理论和实验上取得了广泛的成果,在保持无掩模光刻技术高分辨力的同时,对电子束的低效率将是一种补充,是一种很有潜力的用于制作掩模版的光刻技术.     

掩模自动检查系统提高了大规模集成电路的成品率、性能和可靠性

在日本,大规模集成电路光刻掩模的缺陷自动检查,现已成为不可缺少的事了。掩模缺陷自动检查设备是四前年投入实际使用的,它的迅速普及已使人们能用到优质的光刻掩模。进而,这又大大提高了大规模集成电路的性能,可靠性和生产成品率。近来,用常规光刻掩模制造高集成度集成电路——超大规模集成电路的可能性也终于得到证实。     

激光直写系统在ASIC器件制作中的应用

激光直写系统是制作光刻掩模和ASIC器件的新型专用设备。微细加工光学技术国家重点实验室引进了男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，能够把设计图形直接转移到掩模版或芯片上，本文介绍激光直写系统在ASIC器件制作中的应用和具体工艺。     

采用双自由曲面整形的无掩模光刻照明系统

为了实现无掩模光刻系统所需求的矩形准直平顶激光光束照明,提高照明系统的能量利用率,提出了一种利用双自由曲面整形的照明系统设计方法。根据光程守恒原理和折射定律,推导了积分形式的双自由曲面面形方程;采用数值解法求解积分方程,分别设计了含有双自由曲面的双透镜整形单元和单透镜整形单元的照明系统,使用光学设计软件对两种照明系统进行模拟,得到两种照明系统的照明均匀性在93%以上,能量利用率大于91%。结果表明,两种照明系统均能实现无掩模光刻系统的高均匀性、高能量利用率照明。     

采用梯形棱镜波前分割的激光干涉光刻技术

光学光刻技术在微细加工和集成电路(IC)制造中一直是主流技术。随着IC集成度的提高,要求越来越高的光刻分辨力,但光学光刻的分辨极限受光刻物镜数值孔径(NA)和曝光波长(λ)的限制。激光干涉光刻技术具有高分辨、大视场、无畸变、长焦深等特点,其分辨极限为λ/4,在微细加工、大屏幕显示器、微电子和光电子器件、亚波长光栅、光子晶体和纳米图形制造等领域有广阔的应用前景。阐述了激光干涉光刻技术的基本原理。提出了一种采用梯形棱镜作为波前分割元件的激光干涉光刻方法。建立了相应的曝光系统,该系统可用于双光束、三光束、四光束和五光束等多光束和多曝光干涉光刻。给出了具有点尺寸约220nm的周期图形阵列的实验结果。     

一种采用双面对准的硅LIGA掩模制作研究

深Ｘ射线光刻是制作高深宽比ＭＥＭＳ结构的一个重要的方法。提出一种基于硅工艺和双面对准技术的ＬＩＧＡ掩模技术,工艺十分简单。采用该掩模,可进一步解决深Ｘ射线光刻中的重复对准多次曝光问题,给出了该掩模设计制作工艺过程及深Ｘ射线光刻结果,整个过程包括常常氮化夺、采用Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ双面对准曝光机进行ＵＶ光刻、电化学沉积金吸收体、体硅腐蚀形成支撑等。利用该掩模在北京ＢＥＰＣ的Ｘ射线光刻光束线上进行曝光。     

短讯与其它

光刻技术的不断发展使大批量生产特征尺寸小至0.18μm半导体晶片成为可能。由于计算能力无限制提高的要求,迫使研究人员集中到如何运用光刻技术来达到更小的线宽。要提高分辨率,需要采用包含“技巧”的最新技术来克服采用玻璃镀铬掩模和轴上光束照射技术的标准光刻技术在光学材料和镜头设计上的局限性。这些技巧包括:相移掩模,各种离轴光束照射和对光学近似校正。当前迅速发展的这一系列技术被称为“干涉成像光刻”(IIL)。在一个用简单光学件进行的初步试验中,Brueck证实了预想中的IIL可以大幅度提高分辨率。他用两个消色差的双透镜和一个方孔光瞳制成了一个0.5倍率、数值孔径0.04的平行光学系统。尽管NA远低于常规光刻透镜的0.7,这个试验仍能证明更复杂的镜头系统的分辨率将相应地提高。用彼长为364nm的氩离子单频准直激光器作光源,系统将包含大量相互隔     

基于激光干涉光刻技术的产品防伪包装设计研究

为了提高产品防伪包装设计效果,提出基于激光干涉光刻技术的产品防伪包装设计方法。利用光纤耦合激光传输控制多光束干涉信息,基于光纤波导分束形成技术,集成处理光束传播路径,基于光束振幅、相位和偏振联合调制方法,提取产品防伪包装的防伪状态特征量,基于振幅型或相位型的微结构衍射单元阵列传输方法,构建激光干涉光刻模型,实现四光束、五光束和六光束的多光束激光防伪。测试结果表明,所提方法的被篡改率最低为0.05%,解密时间较短,均在30 ms左右,MSE为0.673%,PSNR为47.40 dB,SSIM为0.975,采用该方法进行产品防伪包装设计,提高了产品的激光防伪能力,降低被篡改率。