新型滤波提高光刻分辨率方法研究

推导出光刻成像的计算机模拟公式 ,讨论了光瞳滤波提高光刻分辨率的物理机理 ,给出了几个实验结果。提出逆傅利叶变换卷积滤波提高光刻分辨率的原理及方法 ,并和光瞳滤波进行了比较。结果表明 :加入适当的光瞳滤波 ,在数值孔径为 0 6 3的i线投影光刻曝光机上对 0 2 5 μm的密集型线条实现了 0 43的光强对比度。采用逆傅利叶变换卷积滤波在数值孔径为 0 6 0的 1 93nm深紫外投影光刻曝光机上实现0 1 3um左右的密集型线条 ,得到较高对比度的空间像光强分布。

表面等离子体透射增强提高光刻分辨率的模拟

讨论了表面等离子体透射增强现象在提高分辨率上的应用,数值模拟结果显示采用这种方法光刻的分辨率可以达到32nm。首先用FDTD法模拟了一维周期光栅结构的电场场强的分布,光栅模版具有三角形的脊,整个模版覆盖了一层Ag,然后讨论了三角形底角角度变化对透射率和分辨率的影响。当角度在57°～64°之间变化时,得出三角形脊部有透射增强现象产生,最大透射振幅是入射光的4.2倍,分辨率为(30±5)nm。因为凹槽部分透射光强度很小,因此具有很好的分辨率。通过对比周期和非周期边界条件模拟,三角形脊的形状是产生透射增强现象的原因。

采用方形照明提高分辨率和焦深

:随着光学光刻技术向更小特征尺寸加工推进 ,必然要重视提高分辨率的方法。通过强、弱离轴方法的照明变形技术正引起极大的关注。特别是研究x、y定向的特征尺寸 ,照明分布形状可不一定是圆形的。介绍了采用直角特性的照明形状可提高成像质量。讨论了方形照明的用途 ,并确定了它与光学邻近校正 (OPC)、像差及其它成像因素的关系。

50nm及50nm以下同步辐射X射线光刻光束线设计

X射线光刻相对于其他下一代光刻技术而言有许多优点,比如其工艺宽容度大、成品率高、景深大、曝光视场大、成本低等,更为重要的是,其技术已经比较成熟。对于 100nm 同步辐射 X 射线光刻系统而言,它采用的波长通常为 0.7—1.0nm,而当光刻分辨率达到 50nm 以下时,采用的同步辐射 X 射线波长范围应该为 0.2—0.4 nm。探讨了在北京同步辐射 3B1A 光刻束线上进行 50nm X 射线光刻的可能性。

基于空间像的光刻机投影物镜波像差在线检测技术新进展

本刊讯 波像差直接影响光刻机成像质量、光刻分辨率以及关键尺寸（CD）均匀性等光刻技术指标，是光刻机中最关键的检测指标之一，可以用Zernike多项式及其系数来表征。武汉光电国家实验室光电材料与微纳制造研究部刘世元教授领导的纳米光学测量研究小组为了克服目前各种波像差在线检测技术的不足，通过深入研究光刻机中的部分相干成像理论，提出一种基于二元光栅掩模标记的波像差在线检测新技术，

光刻机投影物镜波像差检测技术研究新进展

本刊讯光刻机投影物镜波像差是影响步进扫描投影光刻机性能的重要指标，直接影响光刻机成像质量、光刻分辨率以及关键尺寸均匀性等关键参数。随着分辨率增强技术的不断进步和发展，光刻机投影物镜的数值孔径（NA）正逐步逼近其制造极限，这就要求波像差检测精度达到2mλ，

片内相位测量工具模拟光刻机

采用特殊照明方式的高／超高数值孔径（NA）的193nm光刻机和相位移掩膜版（PSM），使得光刻分辨率的极限达到了32nm节点。不利的因素是掩膜的复杂度正在以指数级递增，而业界又迫切需要通过精确的相位控制以达到必需的高成品率。

45nm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。

突破光学衍射极限,发展纳米光学和光子学材料及器件

微电子学(Micro-electronics)已突破Moore定律,进入纳米电子学(Nano-electronics)时代。光子的传播速度(1012cm/s)比电子传播速度(109cm/s)快得多,纳米光学和光子学材料及器件的发展正是迎合这种快速和高密度信息技术的需求。先进的纳米光学和纳米光子学器件应该是快速、高分辨率和高集成的,形成各类光学和光子学芯片和盘片。先进的材料是突破各类功能芯片的关键。在各类电子学以及光学和光子学的纳米芯片和器件制造过程中,纳米刻蚀工艺是一个关键。与电子束、离子束和X射线刻蚀工艺相比较,光刻是一种易控制、大面积、高速度和低价格的制造工艺。目前,光刻分辨率受限于光的衍射极限,分辨率取决于Airy斑的大小,主要靠缩短光束的波长和增大物镜的数值孔径来提高,已接近可达到实用化纳米光刻的极限。突破光的衍射极限,在光的远场和近场应用超分辨率技术,是当前重要的前沿课题。发展用于光学超分辨率的各种功能材料以及新的刻录介质材料是这一新的重大创新技术的关键。

电子束零宽度线曝光及其应用

为了提高电子束光刻的图形质量及光刻分辨率,从入射束能和束流密度等方面探讨了克服邻近效应影响的途径,在制备亚30 nm结构图形时采用零宽度线曝光的方法。该方法把版图上线条的宽度设为零,因此该线条的光刻尺寸取决于电子束束斑大小、曝光剂量与显影条件。在400 nm厚HSQ抗蚀剂层上通过零宽度线曝光技术制作出了线宽20 nm网状结构的抗蚀剂图形,实验证明采用零宽度线曝光技术可以比较容易地制作出密集线以及高深宽比的抗蚀剂图形。将该技术应用到扫描电镜放大倍率校准标准样品的制备,取得了较好的效果。零宽度线曝光技术是实现电子束直写曝光极限分辨率的有效方法。

利用RELACS辅助技术制作“T”型栅

利用RELACS化学收缩辅助技术制作了i线三层胶结构的"T"型栅。首先利用水溶性的化学收缩试剂RELACS,涂在曝光完成的光刻图形上,然后借由混合烘焙让光刻胶中的光酸分子因受热而产生扩散运动并进入到RELACS试剂内,催化RELACS试剂,让RELACS试剂中的高分子与交链分子产生交链反应,使得光刻胶表面形成新的一层不溶于水的交链层而达到光刻图形收缩的目的。此方法增加了细栅光刻的宽容度,降低了细栅光刻制作的难度,极易将0.5μm的栅条收缩到0.3μm,甚至更小,不但有效地减小了栅长,而且提高了细栅光刻的成品率。RELACS技术可以应用于不同光刻胶类型的"T"型栅制作中。

激光超衍射光刻原理与技术

现有主流光刻技术与设备变得越来越复杂的原因之一在于其仍然囿于线性光学光刻范畴,未能突破光学衍射极限,是衍射极限附近的光刻技术。采用紫外、可见或近红外等长波长光源进行纳米光刻,必须突破光学衍射极限,实现超衍射光刻,研究和发展激光超衍射纳米光刻技术具有十分重要的科学意义和应用价值。本文从光学衍射极限的基本概念出发,系统阐述各类超衍射光刻原理与方法,重点回顾激光远场超衍射光刻相关研究成果与最新进展,并对其现存的问题和发展方向进行评述。

用于0.35μm接触孔图形相移掩模研究

基于霍普金斯 (Hopkins)理论 ,通过计算 0 .35μm方孔的传统透射掩模、边缘相移掩模、部分边缘相移掩模、辅助相移掩模以及衰减相移掩模在硅片表面空间像的光强分布 ,找出了适合于各种相移掩模的最佳参数。其中衰减相移掩模对提高光刻分辨率和增加焦深最为明显 ,尤其在相干因子 (σ)较小时更是如此。

真空蒸发、淀积、溅射、氧化与金属化工艺

介绍了产生等离子体的几种放电方式(如直流二极放电、射频放电、真空辉光放电、真空弧光放电等)、与等离子体相关的溅射沉积、离子镀沉积等常用的真空沉积技术及其在薄膜制备中的应用。