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。     

光刻技术的发展动态

介绍了目前几种主流光刻技术（光学光刻，电子束光刻，ｘ射线光刻和离子束光刻）的发展动态     

影像干涉光刻技术

采用λ／２的光束复制出了更高分辨率极限的线间图形。它将电路图形的ＣＤ尺寸极限推进到λ／４，当采用１９３ｎｍ光源曝光时，ＣＤ尺寸为５０ｎｍ以下。干涉光刻技术（ＩＬ）探讨了这种周期性图形的最终极限。影像干涉光刻技术未来的发展，将使光学方法制作１００ｎｍ以下的电路图形成为可能。     

深亚微米光刻技术

超大规模集成电路（ＶＬＳＩ）线宽的不断缩小,促进了光刻技术的发展和分辨率的提高,使分辨率已进入到深亚微米区域。光学光刻分辨率的提高是依靠缩短曝光波长、增大透镜系统的数值孔径（ＮＡ）、采用新技术改进掩模和光学系统的设计以及提高光致抗蚀剂的性能来实现的。在简要的介绍了ＶＬＳＩ发展趋势的基础上,论述了深紫外光刻（ＤＵＶＬ）、极紫外光刻（ＥＵＶＬ）和Ｘ射线光刻技术取得的重要成果及面临的问题和可能解决的途径。     

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。     

超紫外线光刻技术发展缓慢Intel目光转向反向光刻技术

由于超紫外线光刻技术（extreme ultraviolet，EUV）的发展迟缓，Intel透露正在开发一种可能将光学扫描仪扩展到22nm制造节点的可制造性设计。 Intel正在开发的这种计算光刻（computational lithography）是一种反向光刻技术。反向光刻、EUV和二次图形曝光技术是Intel正在为22nm制造节点进行评估的光刻技术。     

下代光刻设备的再次选择

１引言一年半以前,国际ＳＥＭＡＴＥＣＨ财团将光学光刻的接班技术选择缩小到４种：极紫外（ＥＵＶ）、离子投影光刻（ＩＰＬ）、限角散射投影电子束光刻（ＳＣＡＬＰＥＬ）和ｘ射线光刻技术。已证实,各种技术均具有７０ｎｍ以下特征尺寸的作图能力。然而,根据下代光刻...     

MMST工程的光刻技术

ＭＭＳＴ工程的光刻技术关键取决于ｉ线（３６５ｎｍ）和深紫外（２４８ｎｍ）激光光学重复眇机曝光机。大多数的图形层制作均使用传统的用湿法显影的抗蚀剂，而对关键的栅和金属层则采用“ＤＥＳＩＲＥ”工艺，使用表面成象，干法显影的抗蚀剂。倘若能对光刻工艺的各个关键步骤实时实时监控，则可望实现光刻完全自动化。     

影干涉光刻技术

采用λ／２的光束复制出了更高分辨率极限的线间图形，它将电路图形的ＣＤ尺寸极限推进到λ／４，当采用１９３ｎｍ光源曝光时，ＣＤ尺寸为５０ｎｍ以下。干涉光刻技术（ＩＬ）探讨了这种周期性图形的最终极限。影像干涉光技术未来的发展，将使光学方法１００ｎｍ 下的电路图形成为可能。     

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？     

DFM，设计限制使双重图形成为可能

Texas Instruments（TI）设计数据集成部主管Mark Mason指出：尽管157纳米乃至126纳米光学波长曾经一度被视为未来的光刻技术解决方案,极紫外线光刻技术（EUV）也被推测可能早于预期崭露头角,但是事与愿违,目前来看,用于生产下几代半导体芯片的光刻技术的曝光波长将止步于193纳米。“这将对掩膜版制造提出更高的要求,”他说,“事实上,纵览整个分辨率增强技术（RET）的发展过程,这一理念始终被贯穿其中。”     

解决0.18μm光刻批量生产的五大技术要素

介绍了解决０．１８μｍ 光刻批量生产的五大技术要素, 即曝光装置、倾斜（离轴） 照明技术、相移掩模技术、光学邻近效应修正技术和光刻胶及工艺     

浸没式光刻向22nm挺进

简述了光学光刻技术在双重图形曝光、高折射率透镜材料及浸没介质、32nm光刻现状及22nm浸没式光刻技术的进展,指出了光学光刻技术的发展趋势及进入22nm技术节点的前景。     

光学光刻——向21世纪挺进

光学光刻———向２１世纪挺进本刊编辑部当前的ＩＣ工业，正在沿着美国半导体工业协会（ＳＩＡ）制订的半导体技术发展蓝图并遵循摩尔定律向前发展。以存储器为代表的ＩＣ技术，已步入了０３５μｍ线宽的６４Ｍ器件批生产阶段；０２５μｍ线宽的２５６ＭＤＲＡＭ的制...     

KrF光刻工艺实现110nm以及更先进的技术节点

随着芯片价格的降低,为了获得更多的利润,业界必须不断向着更小（芯片尺寸）和更大（硅片面积）迈进。尽管300mm硅片与ArF光刻技术的组合已经成为了110nm以下先进工艺的主流,但是200mm硅片及KrF光刻技术以其成熟的技术、低廉的价格也在这一领域占有一席之地。由此,如何在110nm以下的技术中选择使用KrF光刻技术取代主流的ArF光刻技术成为了业界共同关心的话题。就光学复杂性本身而言,使用KrF光刻技术实现90nm技术节点,其K1因子已经达到了惊人的0.29,这与使用ArF光刻技术实现65nm技术节点可谓旗鼓相当。本文着重评估和研究了90nm技术节点上,KrF光刻技术实现多晶硅栅电极、金属1和接触孔的工艺表现。基于实验数据发现,基于先进的KrF光刻技术可以量产90nm工艺。     

解决0.18μm光刻批量生产的五大技术要素

介绍了解决０．１８μｍ光刻批量生产的五在技术要素,即曝光装置,倾斜（离轴）照明技术,相移掩模技术、光学邻近效应修正技术和光刻胶及工艺。     

光学光刻技术向纳米制造挺进

概述了光学光刻技术向纳米制造挺进过程中光源、光学系统、照明技术、掩模设计、抗蚀剂、光学邻近效应校正、工作台等方面的进展以及光学光刻技术在大批量生产应用中的优势,并介绍了国外开发极紫外光刻技术的技术指标,预测了光学光刻技术的前景。     

深亚微米光学光刻设备制造技术

相对于其它“后光学”光刻技术 ,在 0 1 3μm甚至 0 1 3μm以下集成电路制造水平上 ,光学光刻仍然具有强大的吸引力。随着光学光刻极限分辨率的不断提高 ,当代光学光刻设备正面临着越来越严重的挑战。论述了深亚微米光学光刻设备的技术指标和面临的技术困难 ,对其中一些关键的技术解决方案进行了分析。     

美科学家推出软干涉光刻技术

美国科学家在纳米制作技术领域获得重大进展，通过将干涉光刻和软光刻技术结合在一起，推出称为软干涉光刻技术（SIL）的新型制造技术，可以用来扩展纳米生产工艺以大批量制造等离子体超材料和器件。与现有的技术相比，软干涉光刻技术具有许多明显的优势。作为一种大规模制作纳米材料的创新和廉价方法，利用它制成的新颖的先进材料，为开发和应用特殊与突发光学特性铺平了道路。     

光学光刻的极限

讨论了光学光刻技术的各种分辨力增强技术(RETs),根据各类光刻设备的开发进展,探讨了光学光刻技术的加工极限。