片内相位测量工具模拟光刻机

采用特殊照明方式的高／超高数值孔径（NA）的193nm光刻机和相位移掩膜版（PSM），使得光刻分辨率的极限达到了32nm节点。不利的因素是掩膜的复杂度正在以指数级递增，而业界又迫切需要通过精确的相位控制以达到必需的高成品率。     

无掩膜光刻图形的数据提取技术

由于掩膜的成本在整个光刻成本中所占的份额不断攀升,所以降低掩膜的成本,甚至发展到不需要昂贵的掩膜的无掩膜光刻技术已经成为了关键。掩膜的图形格式如DXF和GDSII无法直接用于无掩膜光刻机,需要对掩膜图形数据进行提取。了解DXF格式的掩膜图形特点,编写算法对掩膜图形信息进行提取和解析,并通过MATLAB仿真验证读入图形的正确性。     

新世纪光刻技术及光刻设备的发展趋势

本文主要阐述了光刻技术的发展极限及193nm,157nm光学光刻技术和电子束投影光刻（SCALPEL）、X－射线光刻（XRL）离子投影光刻（IPL）等技术的发展趋势。并详细介绍了国际著名品牌的光刻机以及即将推出的新一代光刻机。对国内光刻设备的发展现状作了简要概述。     

双光源DMD数字光刻系统

基于DMD数字光刻系统,建立了一种新型的双光源DMD数字光刻系统.双光源DMD数字光刻系统由光源照明系统、DMD数字微镜、投影物镜以及CCD调焦系统等几个部分组成.实验表明,与DMD数字光刻系统相比,双光源DMD数字光刻系统具有调焦点不被曝光的优点,可用于制作光纤端面微光学器件.     

准分子激光在微光刻技术中的应用

<正>IBM公司研究人员于1982年首先将准分子激光技术应用在半导体光刻工艺中。此后,逐步商品化的准分子激光技术成功的用在接触式光刻和掩膜制造工艺中。但其最终目标是将这一技术用于分步投影光刻机中,因为它是当前半导体器件制造的关键设备。自从1986年AT&T贝尔实验室报导了他们研制的世界上第一台准分子激光分步投影光刻机之后,许多实验室及光刻机制造厂商开展了这个项目的研究工作。一些厂商开始接受用户订单。准分子激光用于分步投影光刻技术的前景看来是光明的。     

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。     

一种新型PCB数字光刻投影成像技术

为了满足微米量级印刷电路板(PCB)光刻的需求,提出了一种新型PCB数字光刻投影成像技术。利用ZEMAX光学设计软件设计并优化了双高斯结构型光刻投影物镜。该物镜具有双远心结构,可以避免数字微反射镜(DMD)偏转产生离焦,分辨率可达13.68 mm,数值孔径NA=0.045,焦深为200 mm,严格控制像面畸变量小于0.03%。采用DMD多光束倾斜扫描技术,将DMD旋转一定的角度,利用曝光点的位置与光斑重叠积分能量的多少,形成更小的像素尺寸,提高了网格精度。基于该投影成像技术进行了光刻实验,实验结果证实了该投影成像技术的可行性,通过控制网格精度既能实现整数像素以外的线宽又能提高图像的分辨率和光刻效率。     

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。     

先进掩膜帮助延长光学光刻的寿命

作为光刻技术的“替罪羊”，光刻掩膜版已成为光成像途径中越来越重要的一部分。随着改善的光学邻近修正（OPC）和其它分辨率增强技术（RET）的发展——包括双重图形技术的前影--掩膜版将会是保持光学光刻在商业上的地位的关键。     

缩小步进投影光刻机在碲镉汞红外探测器芯片工艺中的应用

光刻是制备碲镉汞红外探测器芯片过程中非常关键的工艺。目前绝大部分碲镉汞芯片制备都是使用接触式光刻技术,但是在曝光面型起伏较大的芯片时工艺均匀性较差,并且掩膜在与芯片接触时容易损伤芯片。针对接触式光刻的这些缺点,利用尼康公司生产的缩小步进投影光刻机开发了用于碲镉汞芯片的步进式投影曝光工艺。对设备的硬件和软件均进行了小幅修改和设置,使其适用于碲镉汞芯片。经过调试后,缩小步进投影光刻机在某些面型起伏较大的芯片上取得了更好的曝光效果,光刻图形的一致性得到了提升。实验结果表明,缩小步进投影光刻技术能够提高碲镉汞芯片的光刻质量,并在一定程度上改善了芯片制备工艺。     

引进硅片处理设备的故障自检系统

在大规模集成电路生产设备中,硅片处理系统包括涂胶/烘干、显影/烘干和擦片/烘干三种主要设备,是光刻工艺中除光刻机而外的关键设备。光刻胶涂层的好坏及光刻后的显影效束、擦洗的干净程度,直接影响集成电路的集成度和成品率。根据光刻工艺的特点,需进行多次掩膜版曝光,显影、清洗等循环过程,如果在此过程中,设备发生故障,特别是在接近最后一道光刻流程时发生故障,使作好管芯的硅片报废,将给生产厂带来巨大的经济损失。因此,对硅片处理设备的可靠性、故障的自动检测、排除、连锁、报警等方面的要求很高。     

光掩膜厂商在浸没式光刻时代的生存之道

在不久前召开的SPIE Microlithography（国际光学工程学会微光刻技术年度会议）上，BACUS（国际光掩膜技术学会）组织了一次圆桌会议，来自光刻技术领域的专家们就193纳米浸没式光刻技术中光掩膜工艺的发展趋势展开了激烈的讨论。会议的中心话题为光掩膜制造商是沉是浮？     

Toppan Printing宣布进入32nm掩膜版量产

为了缩短光刻掩膜版循环周期,控制成本,日本掩膜版制造商凸版印刷（Toppan Printing）日前表示,作为业界第一个开发32nm光掩膜制造工艺的制造商,他们于6月开始量产32nm掩膜版,性能已通过了领先向32nm工艺转移的数码相机、移动电话和其他器件的芯片制造商的验证。     

DMD数字微镜驱动控制系统分析及其应用

数字微反射镜器件(DMD)是数字式光处理(DLP)投影显示技术的核心,有着巨大的应用潜力。叙述了DMD的控制原理和特点。首先,基于DMD数字微镜控制器的驱动控制系统和采用二进制脉宽调制(BPWM)技术精确控制光源,接收PC机传输的实时图像显示数据,生成控制DMD翻转的控制时序及其复位脉冲信号,搭建了蓝光半导体激光投影光刻装置,实现了高分辨率灰度图像的分层曝光和曝光量的精确控制;其次,基于DLP投影系统,采用RGB激光源,通过光纤耦合和合束,建立了激光投影实验装置。     

数字光刻系统的IC版图数据接口算法的研究

针对基于数字微镜阵列(DMD)的数字无掩模光刻系统,提出了一种新型IC版图数据接口转化算法,建立了版图数据到曝光数据的转化接口.该接口根据数字光刻系统的需求,以IC版图中工艺层为单位,在保证曝光精度的前提下,可以自动将高精度的IC版图数据转化为与DMD同像素结构的灰度数据.接口兼容GDSⅡ和CIF两种工业标准的IC版图数据,接口算法可以处理这两种IC版图数据中出现的所有基本图素.同时,利用矢量几何计算的方法,成功地解决了自交、重叠等特殊图素或以特殊方式组合图形的转换问题.实验证明,本接口算法具有低复杂度、高精度、高效率的特点,可以作为数字无掩模光刻系统有效的IC版图数据处理通道,对大规模集成电路的制作具有现实意义.     

掩膜版寿命受到雾状缺陷的限制1

雾状缺陷（Haze defect）是残留在掩膜版上的有机物或无机物，它们在曝光时有可能会生长变大。在光刻波长为248nm时．这类缺陷尚不会引起太大的问题，大约只影响到5％的掩膜版。然而到了193nm光刻．受其影响的掩膜版高达20％左右，雾状缺陷已成为光刻业界的一个严重问题。KLA-Tencor掩膜检查部门的高级技术市场经理Kaustuve Bhattacharyya解释说：“由于光刻波长变短．每个光子携带的能量更大。所以发生光化学反应的几率大为增加。”     

基于101.6mm(4英寸)砷化镓晶圆的相移掩膜光刻技术研究

首次在国内开展基于101.6mm(4英寸)砷化镓晶圆的0.13μm相移掩膜光刻工艺研究。通过与传统的二进制掩膜技术比较,分析讨论了相移掩膜技术提高光刻系统分辨率以及改善光刻形貌的原理。通过光刻仿真软件模拟相移掩膜和二进制掩膜工艺,结果表明相移掩膜工艺对应的光学成像质量明显优于二进制掩膜工艺。进一步的实验表明,相移掩膜的曝光范围要高于二进制掩膜,同时相移掩膜工艺的线宽均匀性以及光刻剖面形貌也是要优于二进制掩膜。通过以上的研究,表明相移掩膜技术可以提高光刻系统分辨率以及改善光刻形貌。     

基于衍射光栅和空间光调制器的点阵全息光刻方法

讨论了现有各种点阵全息光刻系统的基本原理。提出了一种基于衍射光栅和空间光调制器数字微反射器(DMD)的点阵全息光刻系统和方法。实现了飞行曝光加工方式,相比现有的步进曝光方式,其加工效率和定位精度获得了大幅度的提升。基于频域分析理论讨论了影响所述光刻系统的分辨率、图形质量和焦深的主要因素。阐述了在该光刻系统中实现飞行曝光加工方式的基本原理。     

一种数字光栅无掩模光刻对准方法

针对数字微反射镜装置(DMD)无掩模光刻系统,提出并研究了一种数字光栅无掩模光刻对准方法,将硅片的微位移放大显示在数字光栅与硅片物理光栅叠加产生的叠栅条纹中。建立了基于DMD的数字光栅无掩模光刻对准模型,设计了对准标记以及具体的实现方案,并对模型进行了数值仿真和初步的实验验证。结果表明,采用频率可变、图像干净、具有良好周期性结构的数字光栅代替传统的真实掩模光栅,真正实现了零掩模成本;并且采用变频率数字光栅可以扩大测量范围,减小位移测量误差。最终可以实现深亚微米的对准精度,满足目前无掩模光刻对准精度的要求。     

用多光子光刻制作65nm聚合物结构

常规光刻方法通过利用电路设计每一层的掩膜版来进行曝光和显影．从而形成图案。佐治亚理工学院（GeorgiaInstitute of Technology）的研究人员正在研究一种多光子光刻技术，不再需要掩膜版就可以制作出65nm的三维聚合物线条结构。