光电子技术在电力系统中的应用

本文介绍了信息科学的关键技术——光电子技术在电力系统中的应用。重点叙述了光电检测技术以及光通信技术在电力系统传感、检测、通信中的应用现状。

先进光刻材料

随着半导体产业的技术发展与进步,芯片制造在摩尔定律的推动下也在不断向先进工艺节点推进。与此同时,我们迫切需要开发与之相匹配的光刻材料来满足光刻图形化的快速发展需求。本文从光刻材料的成分和性能出发,介绍了光刻图形化技术所用的从紫外光刻胶、深紫外光刻胶、极紫外光胶、共轭聚合物光刻材料到导向自组装光刻材料,分析了光刻材料的发展现状,最后总结全文并对国内光刻材料的未来发展趋势进行展望。

先进光刻技术:导向自组装

导向自组装(Directed Self-Assembly,DSA)光刻技术是一种极具发展潜力的新型图形化工艺,已被国际器件与系统路线图(International Roadmap for Devices and Systems,IRDS)列为下一代光刻技术的主要候选方案。DSA光刻技术是基于嵌段共聚物(Block Copolymer,BCP)自组装构建高分辨图案,能够突破传统光学光刻的衍射极限,具有高通量、低成本和延续性好等显著优势,已成为半导体工艺技术中的研发热点。将DSA与其它光刻技术如极紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光刻、深紫外(Deep Ultraviolet,DUV)光刻、紫外光刻和纳米压印光刻(Nanoimprint Lithography,NIL)等相结合,能极大地提高加工结构的分辨率以及器件的密度。目前,DSA光刻技术已被应用于鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor,FinFET)、存储器和光电子器件等领域,以期实现高密度集成和高效率低成本制造。本文对DSA光刻技术的原理、材料、工艺、应用以及在工业化进程中所面临的机遇和挑战进行全面的综述。

导向自组装光刻仿真技术

导向自组装(DSA)光刻能够以更低的成本制造集成电路纳米结构,有望将传统光刻拓展应用到更小的工艺节点,是国际器件与系统路线图中列出的主要候选光刻技术之一。嵌段共聚物的导向自组装受引导模板尺寸及形貌、模板对两嵌段亲疏性差异,以及嵌段共聚物材料化学性质、体积分数等多种参数的影响。通过实验遍历整个参数空间寻找最优工艺条件不仅所需周期长而且成本很高。DSA光刻仿真技术能够预测不同参数条件下的DSA结构,研究缺陷形成的机理,反向设计所需的引导模板和材料,已成为DSA光刻工艺研发与应用过程中不可或缺的关键技术。本文综述了自洽场模型、蒙特卡罗方法、动力学模型、简化模型等常见DSA光刻仿真技术的基本原理及其在DSA光刻中的应用。各仿真技术在计算精度、适用范围和计算速度等方面存在较大不同,需要根据不同的应用场景选择不同的仿真技术。

具有原子分辨率的x射线荧光全息术的数值模拟研究

根据x射线荧光全息术的成像原理 ,对体心立方晶系的Fe单晶进行了数值模拟 (包括荧光全息图及其重构像 ) ,在各个晶面 ( 0 0 1,0 10 ,10 0 )上得到Fe原子的像 ,与Fe的晶格模型的原子位置一致 ,表明运用这种x射线荧光全息术 。

X射线荧光全息术中入射能量对原子像的影响

X射线荧光全息术是一种新型的显微成像技术 ,它能在原子水平上直接观察到晶体内部的三维结构。然而它所得到的原子像存在明显的孪生像现象。因此 ,采用多重能量的全息记录来消除孪生像。分别以单个和多个铁原子为模型 ,数值模拟了它们在 4π立体角范围内、不同范围的入射能量的情况下记录的全息图。比较由这些全息图重构得到的原子像 ,发现入射能量范围越宽 ,其消除孪生像的效果越好 ,而且随着入射能量的提高 。

亚十纳米导向自组装与深紫外混合光刻技术

光刻图形化工艺对芯片制造乃至于现代信息技术的发展起着至关重要的作用。随着微电子器件关键尺寸的持续微缩,芯片制造工艺日益演进,迫切需要立足国内产业现状,开发用于先进工艺节点的下一代光刻工艺。导向自组装(DSA)光刻技术是一种基于热力学微相分离的图形化工艺,具有高通量、高分辨、低成本的特点。本文提出结合深紫外(DUV)光刻技术在引导图形的基础上开发应用于高端芯片制造,与产线兼容的亚十纳米DSA光刻技术,致力解决制约我国集成电路产业发展的“卡脖子”工艺难题。基于此,从DSA机理、材料种类、图形设计、工艺兼容性(涂胶、退火、刻蚀)、成本、缺陷率、应用等方面系统讨论了该技术的发展潜力,并介绍了DSA光刻在300 mm先导线上实施所取得的最新研究进展,充分论证了DSA与DUV相结合的混合光刻技术应用于先进工艺节点的可操作性。最后,对该技术当前存在的挑战和机遇进行了总结与展望。