X射线缩小投影曝光技术的现状和课题

1.前言从1970年开始生产1kbit DRAM以来,其集成度以每三年四倍的速度递增.预计到2000年将生产1Gbit的DRAM。图1是每年蚀刻技术状况的变化图.从技术角度来看,目前已从等倍蚀刻过渡到缩小蚀刻.其光源的波长已从G线(436nm)过渡到Ⅰ线(365nm),正在探索KrF(248nm)的短波长化。根据缩短曝光     

应用于极紫外光刻系统多层膜的研究进展

极紫外光刻是采用波长为13.5nm的极紫外光作为光源,实现半导体集成电路工艺22纳米以及更窄线宽节点的主要候选光刻技术。性能优越稳定的多层膜技术是构建整个极紫外光刻系统的重要技术之一。从高反射率,波长匹配,控制面形以及稳定性和寿命方面总结了极紫外光刻系统中多层膜的性能要求和最新的研究进展,叙述了制备高性能多层膜的方法和沉积设备,讨论了多层膜制备技术还存在的问题和发展的方向。     

应用于极紫外光刻系统多层膜的研究进展

极紫外光刻是采用波长为13.5 nm的极紫外光作为光源,实现半导体集成电路工艺22 nm以及更窄线宽节点的主要候选光刻技术。性能优越稳定的多层膜技术是构建整个极紫外光刻系统的重要技术之一、从高反射率、波长匹配、控制面形以及稳定性和寿命方面总结了极紫外光刻系统中多层膜的性能要求和最新的研究进展,叙述了制备高性能多层膜的方法和沉积设备,讨论了多层膜制备技术存在的问题和发展的方向。     

0.1μm T型栅PHEMT器件

通过电子束和接触式曝光相结合的混合曝光方法,并利用复合胶结构,一次电子束曝光制作出具有T型栅的PHEMT器件,并对0.1μm栅长PHEMT器件的整套工艺及器件性能进行了研究．形成了一整套具有新特点的PHEMT器件制作工艺,获得了良好的器件性能(ft=93.97GHz;gm=690mS/mm)．     

极紫外投影光刻掩模技术

介绍了掩模基片的技术要求，分析了制备掩模多层膜的难点以及相应的解决措施，然后讲解了吸收层干刻法制备掩模的工艺流程，最后介绍了掩模缺陷的检测技术并概述了极紫外投影光刻掩模技术的现状。     

0．1μm高精度光刻测量系统

日本东芝公司利用X射线光刻进行下一代超大规模集成电路(VLSI)制造,它需要基板和曝光掩模间的间隙精密测量系统,试制装置达到了0.1μm以上的高精度,试制系统使基板和掩模间隙自由设定范围0—50μm,但进行间隙测量时不需要移动掩模和基板.     

激光等离子体亚微米光刻术的初步研究

描述了用高功率脉冲激光打靶产生的等离子体作为软Ｘ射线源而进行的接近式软Ｘ射线光刻研究。采用正性光刻胶ＰＭＭＡ．得到了一些新的研究结果．     

用于0.15μm以下器件光学光刻的准分子激光器

光学光刻正在瞄准１５０ ｎ ｍ 及更小尺寸的特征图形。在这种工艺中,计划采用１９３ ｎ ｍ 波长的 Ａｒ Ｆ 准分子激光器和由 Ｆ２ 准分子激光器发射的１５７ ｎ ｍ 波长曝光。在各种用途的激光器制造中, Ｌａｍ ｂｄａ ｐｈｙｓｉｋ 公司已积累了２０ 多年的经验。从实际激光器的效率和耐久性来讲,在性能上的最大突破,就是通过引入金属陶瓷激光管而实现的（ Ｎａｖａ Ｔｕｂｅ Ｔ Ｍ） 。主要介绍了 Ａｒ Ｆ 和 Ｆ２ 准分子激光器光源的进展,祥细地讨论了其性能特征（ 如输出功率、重复速率、带宽） 和用这种激光器进行微光刻的可能性。     

0.35μm分辨率的远紫外投影光刻物镜

介绍一种２４８ｎｍ谱线投影光刻物镜光学设计结果,提出制造该镜头应解决的一些技术问题。     

软X射线多层膜光栅

详细介绍了软X射线多层膜光栅的国内外发展概况和广阔的应用领域，全面分析了它的制作工艺，并指出制作多层膜光栅的关键技术及解决方案。     

常用材料软X射线多层膜的全波段设计

利用薄膜光学理论及材料在软X射线波段的原子散射因子,设计了大批量的软X射线多层膜的计算程序,对常用材料的膜系配对进行了优化设计,给出的结果对软X 射线整个波段内的多层膜膜系的选择有一定的指导意义。     

X射线多层反射膜

评述X射线多层反射膜原理、现状和问题。讨论了投影X射线光刻和X射线毛细管放电重复率激光器所用的反射镜。     

长波长软X射线多层膜的设计与制备

“长波长软X射线多层膜的设计与制备”这篇论文介绍了用离子束溅射法制备长波长软X射线多层膜的研究工作,并报道了一种新的材料组合C/Si用于28.4nm(43. 65eV)和30.4nm(40.78 eV)波段的多层膜反射镜,并且用离子束溅射装置制备了正入 射条件下的C/Si多层膜反射镜.同时,用软X射线反射计测量了样品的反射率,从实验结果看出,制备的多层膜样品在28.4nm和30.4nm波段附近的实测正入射反射率分别达到11.4%和14.3%,实验指标达到了国内领先水平,并接近了国际水平.     

小角衍射法精确测定Mo/Si软X射线多层膜的结构

通过对周期性Mo/Si多层膜Cu靶K_(?)线小角衍射曲线的分析,并进一步采用对局部曲线进行分步数值拟合的方法,确定了多层膜的结构参数及界面质量。估算了多层膜样品在λ=20nm附近的正入射反射率接近10％。     

18～20nm正入射宽带多层膜的研究

采用随机数的方法在 18～ 2 0 nm波段设计了积分反射率最大的宽带多层膜 ,理论上得到了高于周期膜系 8%的积分反射率 ,同时带宽与视场范围有明显的展宽 ,并用磁控溅射法进行了初步制备。对反射率的相对测试表明 ,与周期膜系相比 ,非周期多层膜的带宽展宽 ,但峰值反射率略有降低。膜厚控制是实验的难点。     

常用间隔层材料软X射线多层膜的设计

为了研究常用间隔层材料的软X射线多层膜的材料设计,利用Lawrence-Livermore国家实验室提供的软X射线多层膜设计程序进行模拟计算,得到了软X射线波段内的具有高反射率的膜系。结果表明,Mo在相当大的波段范围内具有良好的光学特性;除了在12.44nm是首选膜系外(除4.36nm外),其它波长都有较高的反射率;U作为吸收层材料,在相当大的波段范围内,与其它间隔层材料配对的多层膜也具有较高的反射率。这对多层膜膜系的材料选择有一定的指导意义。     

45°角入射的13.1nm软X射线多层膜的研制

报道了对４５°入射角高反的１３．１ｎｍ软Ｘ射线多层膜反射镜的研制情况。利用在星光装置中进行的软Ｘ射线激光等离子体实验测量多层膜反射率的方法，获得了２６．２％的实测反射率，该反射率已达到理论反射率的７０％。     

软X射线多层膜反射镜界面粗糙度的一种估算方法

介绍了D.G.Sterns的散射方法,用它来描述单个非理想粗糙界面的散射,它适用于软X射线短波段区域.将这种方法应用到多层膜结构,并采用D.G.Sterns方法的数学模型来描述软X射线短波段区域(1～10 nm)多层膜界面粗糙度.在这个理论的框架下,对我们所研制的波长为4.77 nm的Co/C多层膜反射镜界面粗糙度进行分析,估算出该多层镜界面间均方根粗糙度为0.7 nm.粗糙度估算结果与小角X射线衍射的测定结果相一致.(PE13)