国产电子束正抗蚀剂的实用化研究

阐述了电子束曝光技术及电子束抗蚀剂在微电子器件制造中的重要性，着重介绍了电子束正性抗蚀剂P（MMA－MAA）的研制过程及为使之达到实用化所进行的各项研究及其结果和应用情况。     

富勒烯作为电子束抗蚀剂在纳米光刻中的应用

纳米光刻对于纳米电子学的研究与发展具有非常重要的意义。分子尺寸为０．７纳米且可发生电子束诱导聚合的富勒烯（主要是Ｃ６０）,可以作为电子束抗蚀剂,用于电子束纳米光刻,制作纳米级精细图形。这类抗蚀剂主要有三种类型：纯Ｃ６０、、Ｃ６０衍生物及Ｃ６０与常用抗旬剂形成的纳米复合抗旬剂。介绍了这方面工作的研究现状、存在的问题及发展前景。     

电子束曝光UV3正性抗蚀剂的工艺研究

为了在体硅CMOSFinFET中用等离子体腐蚀精细凹槽图形，研究了将电子束直写曝光用于原为深紫外光学曝光的UV3正性抗蚀剂的工艺技术；详细分析了包括膜厚、曝光能量、曝光剂量、显影时间、设计尺寸和衬底材料等在内的各类工艺参数与实际曝光图形效果的关系；特别指出了曝光过程中特有的延迟效应及解决办法。采用最终的优化工艺条件，得到了合适的图形效果。     

电子束抗蚀剂图形结构的倒塌与粘连

首先从实验现象出发,阐述了纳米级高密度、高深宽比电子抗蚀剂图形结构发生倒塌与粘连的主要几何因素及其关系。除了结构的几何因素外,结合"Beam Sway"模型分析了抗蚀剂微细结构在制作过程中的受力情况。在上述工作的基础上,提出了克服纳米级高密度、高深宽比电子抗蚀剂图形结构倒塌与粘连的相应措施。其中,通过实验验证了超临界CO2干燥技术对于电子束抗蚀剂ZEP520A用于制作周期200nm及150nm、深宽比超过4的光栅图形结构具有良好的效果。     

下一代刻蚀用的抗蚀剂材料

现在刻蚀主要利用g线(436nm)和i线(365nm)来光刻。为了适应未来微细化的要求，正在研究超分辨刻蚀、短波长曝光的深紫外刻蚀以及电子束刻蚀(见图1)。本文就刻蚀所需要的抗蚀剂，特别是化学放大抗蚀剂的最新动向和今后的课题作以叙述。     

电子束三维光刻技术的研究

在IH(Integrated Harden Polymer Stereo Lithography)技术和电子束光刻技术的基础上提出了电子束微三维光刻技术新概念。对其实现方法的可行性进行了简要的理论分析，并使用SDV—Ⅱ型真空腔在约1．33Pa的真空下对环氧618、WSJ-202和苏州2号抗蚀剂进行了气化试验，得出了它们在真空中的气化实验结果，证明了电子束液态光刻的可行性。     

电子束液态曝光技术的甩胶原理研究

在研究液体抗蚀剂受力分析的基础上，对液体抗蚀荆的甩胶原理，甩胶后抗蚀剂的液面形状、抗蚀剂涂层厚度与抗蚀剂黏度和马达转速之间的关系等进行了研究。结果表明，涂层表面形状为平面；随着马达转速的增加，涂层厚度逐渐减小；而随着抗蚀剂黏度的增大，涂层厚度却逐渐增大。在此基础上，以Epoxy618为液体抗蚀剂进行了甩胶实验，得出了不同黏度下的转速．厚度曲线，验证了研究结果的正确性。最后给出了3μm厚的液体抗蚀剂Epoxy618经SDS—Ⅱ型电子束曝光机曝光后固化所得线条的JXA-8800R电子探针图。     

SAL601负性电子束抗蚀剂纳米级集成电路加工

讨论了采用SAL601负性化学放大电子柬抗蚀剂进行电子束曝光应用于纳米级集成电路加工的实验方法与工艺条件。经过大量实验总结，通过变剂量模型对电子束曝光中电子散射参数进行提取，应用于邻近效应校正软件，针对集成电路曝光图形进行邻近效应校正。校正后的曝光图形经过曝光实验确定显影时间及曝光剂量，最终得到重复性良好的，栅条线宽为70nm的集成电路曝光图形。     

电子束曝光技术发展动态

电子束曝光技术是近三十年来发展起来的一门技术,主要应用于0.1～0.5 μm的超微细加工,甚至可以实现纳米线条的曝光.文中重点介绍电子束曝光系统、电子束抗蚀剂以及电子束曝光技术的应用.     

HSQ用于电子束曝光的性能分析

作为一种非化学放大的无机负性电子束光刺抗蚀剂,HSQ(hydrogen silsesquioxane)具有极高的分辨率(约5 nm),由于灵敏度较低,限制了其在微纳米加工方面的应用.从化学结构变化的角度分析了HSQ在电子束曝光中的性能,通过实验验证了其灵敏度及对比度受前烘温度及显影液浓度的影响较大,并且其在电子束曝光中的邻近效应也可以通过改变这两个条件而得到一定的抑制.根据所得优化工艺条件,在450 nm胶层上,制作出100 nm等间距光栅结构胶层图形,且其侧壁陡直性良好.     

厚层抗蚀剂曝光模型及其参数测量

针对厚层抗蚀剂曝光过程中存在诸非线性因素的影响，更新Dill曝光参数的定义，建立了适合描述厚层抗蚀剂曝光过程的增强Dill模型．光刻过程模拟的准确性与曝光参数的测量精度有很大关系，为此，建立了实时曝光监测实验装置，测量了不同工艺条件、不同厚度抗蚀剂的曝光透过率曲线，并演绎计算出曝光参数随抗蚀剂厚度和工艺条件的变化规律．最后给出了采用增强Dill模型进行曝光过程的模拟和实验结果的分析．     

厚层抗蚀剂曝光模型及其参数测量

针对厚层抗蚀剂曝光过程中存在诸非线性因素的影响,更新Dill曝光参数的定义,建立了适合描述厚层抗蚀剂曝光过程的增强Dill模型.光刻过程模拟的准确性与曝光参数的测量精度有很大关系,为此,建立了实时曝光监测实验装置,测量了不同工艺条件、不同厚度抗蚀剂的曝光透过率曲线,并演绎计算出曝光参数随抗蚀剂厚度和工艺条件的变化规律.最后给出了采用增强Dill模型进行曝光过程的模拟和实验结果的分析.     

聚甲基丙烯酸甲酯LB膜用作高分辨率电子束抗蚀层的研究

应用ＬＢ技术制备了厚度为２０－１００ｎｍ的聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）超薄高分辨率电子束抗蚀层。应用改装的日产Ｓ－４５０扫描电子显微镜（ＳＥＭ），研究了ＰＭＭＡ ＬＢ膜的曝光特性和刻蚀条件。结果得到线宽０．１５μｍ的铝掩模光栅图形，表明此种超薄膜具有良好的分辨率和足够的抗蚀性。     

SAL601负性电子束抗蚀剂纳米级集成电路加工

讨论了采用SAL601负性化学放大电子束抗蚀剂进行电子束曝光应用于纳米级集成电路加工的实验方法与工艺条件.经过大量实验总结,通过变剂量模型对电子束曝光中电子散射参数进行提取,应用于邻近效应校正软件,针对集成电路曝光图形进行邻近效应校正.校正后的曝光图形经过曝光实验确定显影时间及曝光剂量,最终得到重复性良好的,栅条线宽为70nm的集成电路曝光图形.     

SAL601负性电子束抗蚀剂纳米级集成电路加工

讨论了采用SAL6 0 1负性化学放大电子束抗蚀剂进行电子束曝光应用于纳米级集成电路加工的实验方法与工艺条件。经过大量实验总结 ,通过变剂量模型对电子束曝光中电子散射参数进行提取 ,应用于邻近效应校正软件 ,针对集成电路曝光图形进行邻近效应校正。校正后的曝光图形经过曝光实验确定显影时间及曝光剂量 ,最终得到重复性良好的 ,栅条线宽为 70nm的集成电路曝光图形     

化学放大胶在电子束光刻技术中的应用

化学放大胶(ChemicallyAmplifiedResists,简称CARs)是下一代光刻技术中极具发展潜力的一种光学记录介质。介绍了化学放大胶在电子束光刻技术中图形制作工艺的关键步骤以及目前常用的几种化学放大胶,分析了将化学放大胶用于电子束曝光工艺应注意的问题和它将来的发展趋势。     

超LSI用的抗蚀剂

图1是DRAM的集成度和最小线宽的关系及其估计使用的抗蚀剂。现在,最小线宽为0.8μm的4MDRAM的集成电路已在大批生产,而0.5μm的16MDRAM的已在试制。本文将对制造超LSI必不可少的微光刻术用的抗蚀剂研制动向和展望进行概述。作为超LSI用的抗蚀剂,根据曝光所用的光源,相应地可举出g线(光波长436nm)、i线(光波长365nm)用的光致抗蚀剂以及激元激光用的抗蚀剂、电子束用抗蚀剂,于显影抗蚀剂、X射线抗蚀剂等等。现以实用性高的g线及i线用的抗蚀剂为中心进行介绍。