光刻机的分辨率和对准特性研究

本文以PLA－501F光刻机为例,研究如何使光刻机的分辨率和对准精度得到充分发挥。指出了光源、光刻胶、滤光片和主物镜的相互匹配是充分发挥光刻机分辨率的关键问题;在提高光刻工件的对准精度方面,牵涉到母板的套准图形设计及对准时的技巧。本文还分析了接近式曝光和接触式曝光的主要优缺点。     

有机聚合物光波导光刻工艺的优化

针对RZJ-304(25 mp.s)型正性光刻胶,对芯层为PMMA的光波导材料,研究接触式光刻机提高光刻分辨率的方法.分别采用不同的曝光强度和曝光时间来改变曝光量,研究其对光刻图形宽度的影响;并通过改变曝光后烘焙(PEB)的温度和时间以及采用不同的显影时间,研究了其对光刻图形宽度的影响,从而得出优化的光刻工艺参数.     

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。     

φ75毫米圆片半自动光刻机

随着集成电路技术的发展,集成度进一步提高,圆片直径的不断增大,并要求在保证产品质量的前提下,进一步提高生产率,减轻工人的劳动强度。原有的光刻设备已不能满足目前半导体生产线的需要。这样,设备的更新便成为迫在眉睫的问题。正是根据这种急需,我们研制了具有曝光面积大,自动化程度较高的φ75毫米圆片半自动光刻机——GK一光刻机。     

论光刻机的曝光控制系统

<正> 概述 光刻机是生产半导体器件的重要工艺设备之一,它可分为工作台对准系统和光学曝光系统两大部分。对于一台性能优良的光刻机光学曝光系统起着不容忽视的作用。近代发展起来的光刻机在曝光系统上采用了一系列新技术,例如在光学设计上采用复眼透镜组来减少光学衍射效应,提高光的均匀性;在幅照光源上采用恒光强控制(如Rarlsu-ss,uv系列光刻机);对曝光时间采用积分曝光(如Canon PLF-500系列光刻机)等。本文仅从电学角度来论述光刻机的曝光控制系统,并对某些专题进行较详细地分析,以便读者可有一深入和系统了解。     

基于双掩模光刻机的真空复印机构与工艺研究

介绍了双面光刻机的类型、工作原理及特点,研究分析了双掩模光刻机的曝光方式,提出了一种通过改进曝光模式、提高双掩模光刻机曝光分辨率及基片曝光线条均匀性的方法,并通过生产线工艺验证及数据分析,得出通过该工艺曝光模式,满足生产线实际工艺要求。     

步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制技术研究

讨论了步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制技术 ,详细阐述了步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制原理 ,提出了一种曝光剂量控制算法。实验表明 ,应用此剂量控制技术使系统的曝光剂量控制精度达到 1.3 7% ,剂量重复精度达到 0 .3 1% ,满足亚半微米光刻图形的曝光剂量控制要求     

光刻机曝光光学中的概念辨析

归纳解释了光刻机曝光光学中的若干重要概念，例如分辨率、焦深等，详细地阐述了光刻机曝光的原理。考虑到类似概念在不同系统中的含义差别，进行了针对性的辨析。从物理光学层次了解和掌握光刻机曝光的机理。     

一种高产率的先进封装投影光刻机

从设备设计者及使用者的角度,详细描述了影响先进封装步进投影光刻机生产效率的主要因素,并基于灵敏度分析给出了产率优化方法,综合曝光性能分析给出了产率平衡策略。实测数据表明,SSB500系列光刻机达到了良好的产率性能,最高产率超过90片/h,适应厚胶大剂量曝光要求,能够满足后道FAB的生产线要求。     

高精度光刻机及其在大规模集成电路上的应用

微细图形加工技术是集成电路向高集成化发展的关键,其中图形曝光对准是很主要的。由于接触式光刻机的精度高、设备造价低,所以在集成电路制造中被广泛采用。但是,随着大规模集成电路不断向高集成化、微细化发展又出现了各种问题。第一是由于掩模和片子接触会产生伤痕。这样会引起掩模量消耗量大及成品率降低的问题,随着集成度的增大问题就愈来愈突出。其次是对准精度不高。这是因为对准时掩模和片子必须离开20微米左右,无法对二者同时清晰观     

光刻机曝光均匀性在线检测方法

光刻机的曝光量和焦距会随着做片量的增加发生漂移,具体表现为曝光场内和圆片内出现曝光不均的质量异常。设计了针形解析图形和方形显开解析图形,利用Ultra Step 1000光刻机进行实验,分析了曝光量和焦距的变化对解析图形解析值的影响。结果表明,曝光量对针形光胶解析图形影响较大,焦距对方形显开解析图形的影响较大。设计了解析图形在曝光场内和圆片内的布局方案,以及在线检测曝光场内和圆片内的曝光均匀性的具体方法,利用该方法可以有效提高光刻机曝光均匀性的在线监控效率,提早预防曝光不均异常现象的发生。该监控方法可以应用于其他类型的光刻机。     

光学和电子束曝光系统之间的匹配与混合光刻技术

介绍如何实现光学和电子束曝光系统之间的匹配和混合光刻的技术,包括:(1)光学曝光系统与电子束曝光系统的匹配技术;(2)投影光刻和JBX-5000LS混合曝光技术;(3)接触式光刻机和JBX-5000LS混合曝光技术;(4)大小束流混合曝光技术或大小光阑混合曝光技术;(5)电子束与光学曝光系统混合光刻对准标记制作技术.该技术已成功地应用于纳米器件和集成电路的研制工作,实现了20nm线条曝光,研制成功了27n m CMOS器件;进行了50nm单电子器件的演试;并广泛地用于100nm化合物器件和其他微/纳米结构的制造.     

光学和电子束曝光系统之间的匹配与混合光刻技术

介绍如何实现光学和电子束曝光系统之间的匹配和混合光刻的技术,包括:(1)光学曝光系统与电子束曝光系统的匹配技术;(2)投影光刻和JBX-5000LS混合曝光技术;(3)接触式光刻机和JBX-5000LS混合曝光技术;(4)大小束流混合曝光技术或大小光阑混合曝光技术;(5)电子束与光学曝光系统混合光刻对准标记制作技术.该技术已成功地应用于纳米器件和集成电路的研制工作,实现了20nm线条曝光,研制成功了27n m CMOS器件;进行了50nm单电子器件的演试;并广泛地用于100nm化合物器件和其他微/纳米结构的制造.     

EUV光刻技术的挑战(2015"现代光学制造工程与科学"国际论坛暨高端研讨会演讲)

光刻机的分辨率是基于瑞利分辨率公式R=k1λ/NA,提高分辨率的途径是缩短曝光光源的波长和提高投影物镜的数值孔径.目前主流市场使用的是193 nm 浸没光刻机多曝光技术,已经实现16 nm 技术节点的集成电路大规模生产.相对于193 nm 浸没光刻机双曝光技术,极紫外(波长13.5 nm )光刻技术可以为集成电路的生产提供更高的k1,在提供高分辨率的同时拥有较大的工艺窗口,减小光刻工艺复杂性,是具有很大吸引力的光学光刻技术,预计将在14 nm/11 nm 节点进入集成电路批量生产应用.但是,极紫外光刻技术还有包括曝光成像(patterning)、掩模版(m ask)、光刻机(scanner)、高功率极紫外光源(source)、极紫外光刻胶、光学系统寿命等挑战需要解决.其中光刻机方面的挑战主要有:光刻机基础平台技术,对焦、剂量与套刻控制技术,光学设计与制造技术,光学测量技术,多层膜技术,波像差、杂散光控制等技术.本文对极紫外光刻的主要挑战技术进行论述.     

通过滤光改进远紫外线曝光的边缘锐度

<正> 以前报导过用较短的波长曝光能够增加投影光刻机的调制传递函数,因而能有效地提高光刻机的分辨率。本文在上述前提下就边缘锐度的问题发表一些看法。 F/3型投影光刻机经改进后能在275nm～325nm范围内曝光,而且在标准工艺条件下,用重氮型(Shipley)光致抗蚀剂AZ-2400可曝出1μm的图形。硅衬底上有720nm厚的湿法生长氧化物。     

光学参数配置对ArF光刻性能影响研究

针对分辨力100nm的ArF光刻机,在环形照明和四极照明下,对4种曝光图形结构光刻性能进行了仿真研究。仿真结果表明,如果光刻物镜在加工装调后的光波像差为6nm,杂散光为2%,工件台运动标准偏差为8nm,曝光量控制在10%,CD≤±10%CD,利用四级照明,可以在较大的焦深范围内(DOF≥0.4～0.5μm)实现满足器件要求的100nm密集线条、半密集线条的光刻成像。当曝光剂量更精确控制到7%,可以在较大的焦深范围内(DOF≥0.4～0.5μm)实现满足器件要求的100nm孤立线条的光刻成像。     

电子束和 X 射线曝光的发展概况

<正> 随着集成电路的高度集成化和大功率微波晶体管的发展,芯片图形越来越复杂,线条越来越细,传统的紫外曝光由于衍射效应的影响,已不能满足亚微米微细加工的需要,因此必须对原有的光刻法作重大的改革或采取新的技术。光学投影曝光已逐渐取代了过去的接触式紫外曝光;近年来远紫外线光刻又以其廉价和简便的特点迅速走向实用;从60年代至70年代,国外在电子束曝光和 X 射线复印方面的研究更为普遍。本文着重介绍国外电子束与 X 射线光刻的发展情况、目前水平和可能的发展趋势。二、电子束曝光     

光学和电子束曝光系统之间的匹配与混合光刻技术

介绍如何实现光学和电子束曝光系统之间的匹配和混合光刻的技术，包括：(1）光学曝光系统与电子束曝光系统的匹配技术；(2）投影光刻和JBX-5000LS混合曝光技术；(3）接触式光刻机和JBX-5000LS混合曝光技术；(4）大小束流混合曝光技术或大小光阑混合曝光技术；(5）电子束与光学曝光系统混合光刻对准标记制作技术. 该技术已成功地应用于纳米器件和集成电路的研制工作，实现了20nm线条曝光，研制成功了27nm CMOS器件；进行了50nm单电子器件的演试；并广泛地用于100nm化合物器件和其他微/纳米结构的制造.     

光能量积分器原理及应用

光能量积分器是一种较新型的控制曝光时间的定时器,在国外已被用于光刻机上,象日本Canon公司PLA-500F型接触式自动对准光刻机等系列产品均采用了此项技术.近年来在国内也逐渐地得到了应用,象清华大学研制的ZGK-50型投影自动对准光刻机也采用了此项技术.由于此项技术在国内外有关文献上较详细的分析文章所见不多,本文从理论和应用这两方面对这项技术进行了较详细的分析,从而使读者有一较深入的了解.     

应用于数字光刻机的DMD数据处理及控制系统

无掩膜数字光刻机已在PCB光刻及半导体光刻领域逐渐开始应用,相比传统掩膜式光刻机,可缩减光刻流程,节省光刻成本,使光刻数据在线实时调整变得更为简单。而DMD（数字微镜器件）目前作为数字光刻机常用的一种SLM（空间光调制）图形发生器,对其所需要进行的数据处理及控制较为关键。会直接关系到数字光刻机的曝光效率和产能。文章从DMD的驱动控制原理,探讨研究DMD在数字光刻机中的数据处理和控制流程、方法,实现较高的设备光刻效率。