大阵列CCD光刻图形拼接技术研究

针对大阵列CCD工艺制作过程中光刻大面积图形曝光的需求,提出了一种适用于光刻拼接的图形补偿方法.图形拼接处进行相反的补偿设计0.3 μm“凹陷”,曝光时拼接交叠0.3μm.光刻后,图形拼接处平滑、自然过渡,图形整体上拼接自然,较好地解决了光刻大面积图形曝光存在的固有图形缺陷问题,改善了光刻曝光图形的质量.     

一种适用于数字微镜无掩模光刻的图形拼接方法

针对数字投影光刻技术大面积图形曝光的需求,提出了一种基于灰度模板调制的图形拼接方法,包括图形分割、模板设计、子图形灰度调制、子图形曝光4个步骤。图形曝光前,需要将曝光图形分割为多帧大小为1024pixel×768pixel的多个子图形,然后每个子图形与对应模板相乘,实现曝光子图形的预处理。基于数字微镜(DMD)对灰度图形的调制原理,设计了可行的边界灰度调制模板。给出了图形分割的基本方法以及模板设计的原则。计算机仿真实验展示了图形拼接的过程。实验结果表明,该方法能较好地解决大面积图形曝光存在的拼接问题,改善了图形刻蚀的质量。     

特种器件厚外延前后图形转移方法研究

提出了一种特种器件厚外延前后图形的转移方法.通过设计一块带外延前图形层的对位标记和投影光刻机识别标记的掩膜版,解决了厚外延之前图形的精确套准和厚外延之后投影光刻的难题,实现了厚外延前后的套刻精度高于0.5 μm.该方法可广泛应用于带埋层的VDMOS、超结VDMOS、高压互补双极器件,以及高压BCD器件的投影光刻.     

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。     

双面光刻简易技术

本文介绍用于半导体器件制造的两种简易双面光刻技术:一种是单版式对准,另一种是双版式对准。文中还详述了双版式双面光刻的全套工艺。实验表明,这两种双面对准方法经济实用,单版式双面对准误差<15μ,双版式双面对准误差<3μ,其光刻图形符合工艺要求。     

精密远紫外光刻中的对准优化

随着芯片特征尺寸的减小 ,光刻成像技术的不断提高 ,而关键尺寸 (ＣＤｓ)的缩小则产生了更为精确的套刻精度。这些套刻精度在已随着工作台技术和对准系统的改进而得到了满足 ,但这些技术的发展还不能与不断提高的套刻精度保持同步 ,因此需要探索控制套刻和对准的新方法。有价值的对准特性信息由曝光设备获得。在片子对准时 ,对片子上的多点位置测量而获得。根据这些测量信息 ,计算出一种对准模型并用于调整曝光图形。之后这种模型再被用于计算曝光过程对准部分的剩余误差 ,并给出对准质量的象征。为满足严格的套刻容差 ,更多的精力应放在这…     

掩膜版线状mura的控制方法

在分析掩膜版出现线状mura主要是由于图形关键尺寸(critical dimension,CD)精度周期性波动的基础上,深入分析了光刻设备的曝光原理以及掩膜版光刻过程,得出导致掩膜版图形CD精度周期波动的因素,主要是扫描带(scanstrip)与扫描带之间重叠区域(overlap)的能量与扫描带内的能量差异所致。基于此,给出了几种可以减弱掩膜版线状mura现象的方法,并深入分析了每种方法适用的情景及限制条件,从而可以根据具体的光刻图形,来选取合适的线状mura控制方法,以期在最大程度上减少掩膜版线状mura的问题。     

An All-E-Beam Lithography Process for the Patterningof 2D Photonic Crystal Waveguide Devices

以光子晶体Fabry-Perot腔为例，提出了全电子束光刻制作光子晶体波导器件的解决方案. 曝光光子晶体区域时采用较小的曝光步长，同时引入额外的邻近效应补偿本征邻近效应，从而获得高质量的掩模图形. 曝光较长的输入、输出波导时，采用较大的曝光步长以提高电子束扫描速度，同时在波导的写场（write-field）过渡区引入一个锥形波导以减小写场拼接误差对光传输效率的影响. 实验结果证明，这种方法既能保持小孔制作需要的高精度，也能很大程度上提高光刻效率.     

基于光学对准的光刻机投影物镜密集线焦深原位检测技术

提出了一种检测光刻机投影物镜密集线焦深(DOF)的新技术。该技术将具有精细结构的测量标记曝光在硅片上,硅片显影后,由光学对准系统获取曝光在硅片上的测量标记图形的对准位置信息,根据对准位置信息计算得到视场中各点的焦深。与传统的FEM焦深测试技术相比,该技术具有测量精度高、速度快、成本低、操作简单等优点,在光刻工艺参数优化及光刻设备性能评价等方面有很好的应用前景。     

提高光刻图形质量的双曝光技术

双曝光技术能提高图形对比度和分辨率,可改善焦深,从而提高光刻图形质量,介绍了双 曝光技术原理和几种双曝光方法,同时,提出采用双曝光技术,结合相移掩模和光学邻近效应校正来提高光刻分辨率,给出了双曝光光刻方法的实例及计算机模拟结果。     

电子束曝光的一种新对准方法

为用电子束实行大面积曝光,每次扫描场通常都限制在2毫米×2毫米内,而每次扫描完成以后基片都是通过机械方式步进到光轴下的位置,衬底位置须精确对准以防止相邻的场产生不能容许的误差。通常的对准技术是利用由曝光抗蚀剂用的电子束得来的信号探测半导体片上的一组对准标记,然后将对准标记或电子束的位置调定到对准扫描场所要求的精度。 对准标记在基片上占据着有用的面积,电子束在搜索对准标记的位置时,会使标记周围的一部分地方曝光,因而使这些区域变得无用了。其次,某些大面积器件结构的几何图形较大,因此要求在器件面积内、完全消除对准标记。最后对涂有一层抗蚀剂的对准标记进行定位是很困难的,因为这些标记的边界显不出很强的衬度。 为了克服上述缺点,提出了一种新的曝光方法。其原理是在搜索操作时使电子束减速以至电子的能量很低,只能使抗蚀剂极薄的表面层曝光。一旦探到要曝光的面积,就使电子束的能量恢复到抗蚀剂最佳曝光所要求的全值。这样,在搜索操作过程中使没有抗蚀剂的部分曝光,就完全避免了有用面积的浪费。且在不容有对准标记的地方,第一次扫描场中曝光过的图形边缘可在下一次扫描场中用作对准。这就要求对第一次图形进行部分显影,且过程要慢。但这种方法仅适用于一些特殊器件。     

监控对准采用的补偿对准测量法

补偿对准测量方法 (CALM )是视觉测量水平向、垂直向、旋转偏差及倍率误差等步进机对准可校正因素的一种新技术。CALM技术是根据已曝光在抗蚀剂中的线条间隙图形在显影之前 ,通过准确偏移光栅 1/2间距再次曝光 ,然后完全除去已曝光部分的原理建立的。采用这一原理已制作了直观显示可校正因素的试验片。CALM读数与盒中盒 (BB)测量比较的测算 3σ值精度为 0 0 3 μm。CALM读数与BB测量之间的线性度保持在± 0 13 μm误对准范围。采用此技术允许更频繁地进行基线校正。     

非球面非零位拼接测量的对准误差模型

为消除非零位拼接检测非球面中对准误差对拼接结果的影响,建立了基于对准误差修正的优化拼接模型;在非零位检测非球面对准误差模型的基础上,分析对准误差各误差分量的表现形式及影响规律,并建立了基于对准误差补偿的拼接检测非球面的数学模型,实现子孔径的高精度拼接合成。实验表明,该方法可以有效地提高拼接测量精度,经过对准误差校正的拼接测量结果的PV值精度可达0.03λ。     

液晶光学相控阵子阵列寻址电极的加工工艺

基于液晶光学相控阵(LCOPA)电极基板的子阵列连接方案,利用电子束直写和激光直写混合光刻技术,进行了通光区域电极条纹、外围电路和子阵列联络孔的微纳米加工工艺研究。结果表明利用激光直写技术,可以形成最小线宽0.5μm的液晶光学相控阵电极图案,曝光时长48 min,具备可制造性。利用富含导电颗粒的SX AR-PC5000/90.1涂层,可以有效解决电子束在绝缘玻璃基底上直写时由电荷积累所产生的电子束曝光场拼接偏移与火花放电等问题,保证了电子束直接曝光子阵列电极上下导电层之间的联络孔套刻精度。利用特定电子束直写对准标记,解决了绝缘体表面在混合光刻中套刻对位精度问题。     

X射线微缩投影光刻技术

作为将来0.1μm投影光刻技术,探讨了X射线缩小投影曝光方法,该技术是在软X射线领域中,在缩小光学系统的反射镜面上形成的反射的多层膜,可作为大面积曝光实用的光学系统,并进行试制评价,非球面加工精度大致要满足0.1μm才能获得其性能,通过该光学系统的曝光实验确认可在20×0.4mm范围中构成尺寸为0.15μm图形     

标记非对称变形导致的对准误差修正方法及其在套刻测量中的应用

硅片对准标记经过光刻工艺后产生的非对称变形会导致对准测量误差,目前普遍采用工艺验证的方法修正此对准测量误差,但该方法存在一定的工艺适应性问题。针对该对准测量误差,提出了一种新的修正方法,即利用非对称变形对准标记在不同照明波长和偏振态情况下的对准位置差异,修正对准标记非对称变形导致的对准误差,提高了对准的工艺适应性。并将该方法拓展应用于套刻测量误差修正,提高了套刻测量的工艺适应性。     

相移掩膜应用于显示技术光刻细线化的初步研究

对基于不改造应用于显示技术的曝光设备而提高光刻解像力进行研究。用半导体工艺模拟及器件模拟软件模拟分析了离焦量为0时,两种相位移掩膜和传统掩膜下4μm/2μm等间隔线的光强分布。并根据设备参数模拟分析离焦量为15、30μm时通过掩膜得到的光刻间距情况,最后实际比较测量了两种相位移掩膜在相同条件下各自曝光剂量范围和切面微观图。实验结果表明:自准直式边缘相移掩膜相比无铬相移掩膜在产能和良率方面更有优势。自准直式边缘相移掩膜更适合显示技术光刻细线化量产使用。     

全电子束光刻制造二维光子晶体波导器件解决方案

以光子晶体Fabry-Perot腔为例,提出了全电子束光刻制作光子晶体波导器件的解决方案.曝光光子晶体区域时采用较小的曝光步长,同时引入额外的邻近效应补偿本征邻近效应,从而获得高质量的掩模图形.曝光较长的输入、输出波导时,采用较大的曝光步长以提高电子束扫描速度,同时在波导的写场(write-field)过渡区引入一个锥形波导以减小写场拼接误差对光传输效率的影响.实验结果证明,这种方法既能保持小孔制作需要的高精度,也能很大程度上提高光刻效率.     

全电子束光刻制造二维光子晶体波导器件解决方案

以光子晶体Fabry-Perot腔为例,提出了全电子束光刻制作光子晶体波导器件的解决方案.曝光光子晶体区域时采用较小的曝光步长,同时引入额外的邻近效应补偿本征邻近效应,从而获得高质量的掩模图形.曝光较长的输入、输出波导时,采用较大的曝光步长以提高电子束扫描速度,同时在波导的写场(write-field)过渡区引入一个锥形波导以减小写场拼接误差对光传输效率的影响.实验结果证明,这种方法既能保持小孔制作需要的高精度,也能很大程度上提高光刻效率.     

三菱电机开发VLSI用的微细图形形成技术

三菱电机研制并发表了用0.07μm的微细聚焦离子束“FIB”能够形成0.2μm以下的亚微米图形的基础技术。 该技术是作为4M位以上的动态RAM开发用的工艺而引人注目的基本工艺,当使用这种技术时,就可不用掩膜,它一方面直接在硅片上描绘出图形,另一方面又能注入杂质,此外,还能进行光刻曝光或薄膜的直接铣等。