提高193nm ArF Stepper分辨率的几种技术

193nm ArF Stepper是量产90nm芯片的主流光刻机。在此基础上。综合采用浸入式光刻技术和增大数值孔径NA技术等。已制造出193nm ArF浸入式光刻机．它将是量产65／45nm芯片的主流光刻机。     

193nm光刻技术延伸方法

介绍了提高193nm光刻分辨力的方法,如浸入式光刻技术、相位移技术等。并介绍了193nm浸入式光刻机的优点和前景。     

45 nm工艺与先进的光刻设备

2006年是65nm芯片量产年和45nm芯片首推年。193nmArF浸没式光刻机将在量产65、45、32nm芯片中大显身手、大展鸿图。     

65 nm工艺及其设备

介绍了65nm工艺及其设备。它包括光刻工艺与193nmArf/浸入式光刻机、超浅结工艺与中电流/高电流离子注入机、铜互连工艺与PVD/ALD设备、CMP工艺与低应力CMP设备和清洗工艺与无损伤清洗设备等。     

浸没式光刻的优势和可行性

浸没式光刻通过高折射率的液体充入透镜底部和片子之间的空间使光学系统的数值孔径具有显著的优势。在193nm曝光系统中,水(折射率为1.44)被选作最佳的浸入液体。通过成像模拟,现已证明ArF穴193nm雪浸没式光刻(NA=1.05～1.23)与F2穴157nm雪干法穴NA=0.85～0.93雪光刻具有几乎相同的成像性能。结合流体力学和热模拟结果,讨论了ArF浸没式曝光设备的优势和可行性。     

193nm光学光刻技术

目前看来,193nm光学光刻很有希望应用到0．13μm集成电路工业生产中去。本文从光源、照明系统、掩模、光刻胶、光刻机等方面对193nm光学光刻技术进行了分析,并介绍了它目前的一些进展情况,最后对它的应用前景进行了简要分析。     

193 nm ArF浸没式光刻技术PK EUV光刻技术

2006年11月英特尔决定采用193nm ArF浸没式光刻技术研发32nm工艺。2007年2月IBM决定在22nm节点上抛弃EUV光刻技术,采用193nm ArF浸没式光刻技术。对于32nm/22nm工艺,193nm ArF浸没式光刻技术优于EUV光刻技术,并将成为主流光刻技术。     

90nm工艺及其相关技术

ITRS2001规划2004年实现90nm工艺,英特尔、AMD等世界顶级半导体公司将于2003年采用90nm工艺量产微处理器和逻辑器件。这样使ITRS2001整整提前了一年。90nm工艺包括193nm光刻技术、高k绝缘材料、高速多层铜互连技术、低k绝缘材料、应变硅技术和电压隔离技术等新技术。193nm光刻技术是实现90nm工艺达量产的最关键技术,为此,必须采用193nmArFstepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)。讨论了90nm工艺达量产的难点,如掩模版成本较高、成品率较低和应用面暂时不宽等。     

非理想参数下193nm光学薄膜的设计

193nm光学薄膜是100nm步进扫描光刻机系统中主要用到的光学薄膜。分析了膜料光学常数的不确定性、高折射率膜材料消光系数、水吸收以及膜层表面粗糙度对薄膜光学性能的影响。结果表明，要镀制出反射率大于98．5％的高反膜．必须将高折射率材料的消光系数k控制在0．0034以内，同时膜层表面的粗糙度σ控制在1nm以内。膜层性能同时还受其使用环境中水气含量及其水气中杂质含量的影响，要减少膜层水吸收的影响．就必须提高薄膜的致密度．采用离子成膜技术．或者改变膜层的使用环境。在考虑相关因素的前提下，设计了在光刻机曝光系统中主要用到的增透膜、高反膜．并分析了其实际性能与设计结果存在差别的原因。     

光刻机系统中193nm薄膜的研究进展

193nm的ArF准分子激光光刻可将特征线宽推进到0．10μm。重点介绍了193nm薄膜的研究进展及影响薄膜性能的主要因素,并对具体的研究方向进行了总结。     

0.1μm线宽主流光刻设备—193nm(ArF)准分子激光光刻

阐述了可实现 0 1μm线宽器件加工的几种候选光刻技术 ,对 193nm(ArF)准分子激光光刻技术作了较为详细的论述 ,指出其在 0 1μm技术段的重要作用 ,并提出了研制 193nm(ArF)光刻设备的一些设想。     

采用双扫描平台技术的ArF浸液式光刻

在193nm光刻中,已证明水是一种适于浸液式光刻的液体。浸液式光刻提出了一种可将传统的光学光刻拓展到45nm节点,甚至到32nm节点的潜能。另外,利用现有的透镜,浸液式光刻的选择提出了根据实际的数值孔径和特征图形可增大50%及更大的焦深范围。讨论了采用浸液式光刻获得的成像结果和套刻结果。采用一个0.75数值孔径的ArF透镜,我们用双扫描平台技术(TWINSCANTM)组装一台浸液式扫描光刻机的原理型样机。最初的浸液式曝光实验数据证明了焦深的增加较大,同时以高扫描速度保持了图像的对比度。在初期引入的生产型浸液式光刻中,将采用一个0.85数值孔径的ArF透镜。该系统的分辨率将以大于0.5μm的焦深有效地支持65nm节点半导体器件的加工。这种系统初始的成像技术数据证实有效的增大了其焦深范围。     

光学光刻技术的研究进展

论述了相移法刻掩模技术和１９３ｎｍ准分子激光光刻技术的有关理论，实现方法，光学系统设计，透镜材料，光致抗蚀剂以及应用方面的研究进展。     

工作波长193纳米投影光刻物镜研究设计

介绍工作波长为193nm的投影光刻物镜研究设计,对波长,数值孔径和分辨力的选择,光学结构型式的确定,以及材料和试制加工工艺的考虑,然后给出一个数值孔径NA＝0．62,光学结构为双远心的投影光刻物镜设计结果。     

光源掩模协同优化的原理与应用

当半导体技术节点缩小至14 nm及以下时,光刻技术也逐渐接近了其物理极限.光源掩模协同优化(SMO)作为一种新型的分辨率增强技术,能够显著提升极限尺寸下半导体光刻的重叠工艺窗口,有效延伸当前常规光刻技术的生存周期.综述了SMO这一技术,分析了SMO的原理,介绍了该技术的发展和在半导体制造工艺中的应用,重点探讨了其在先进光刻节点研发中的应用,并对其挑战和发展趋势进行了展望,认为SMO不仅是193 nm浸润式光刻技术的重要组成部分,也将是EUV光刻中必不可少的一种技术.     

45nm工艺与关键技术

介绍了45 nm芯片所采用的关键工艺技术:193 nm ArF干法/浸没式光刻技术、低k电介质技术、高k电介质技术和应变硅技术等。英特尔45 nm全功能153 MB SRAM芯片与65 nm芯片相比,晶体管密度提高了2倍,晶体管开关速度提高20%以上,晶体管漏电流降低到65 nm芯片的1/5,存储单元面积为0.346μm2。指出英特尔45 nm芯片MPU将在2007年下半年实现量产,并且继英特尔之后,TI、IBM、特许、英飞凌、三星、台积电和台联电等均已推出了45 nm芯片,说明45 nm芯片技术正在日益走向成熟。