纳米尺寸同步辐射X射线光刻技术研究

本文报道了作者在同步辐射X射线光刻研究中的一些新进展，其中，最细尺寸已达50纳米。

X射线光刻技术的现状

X射线光刻技术(XRL)是刻制130nm,100nm和70nm最小尺寸图形的可行方案之一.其它候选技术还有193nmArF准分子激光光刻、电子束投影、电子束直接写入、极紫外(EUV)及离子束投影光刻等.然而,在各种技术之中,由于XRL具有良好的临界尺寸控制及可扩展到刻制70nm以下最小尺寸图形等优点而处于领先地位.虽然XRL所需要的设备和材料业已商品化。

现代光刻技术

作为当前集成电路制造的主流技术,光学光刻在趋近其分辨力极限的同时,面临着越来越大的挑战,即便在波前工程和分辨力增强技术的帮助下,光学光刻的分辨力也难以满足快速发展的半导体产业的技术需求。接近式 X 射线光刻技术(XRL)、散射角限制电子束投影光刻技术(SCALPEL)、电子束直写光刻技术(EBDW)、极紫外线即软 X 射线投影光刻技术(EUVL)、离子投影光刻技术(IPL)等下一代光刻技术(NGL)将会在特征线宽为 100—70 nm 的技术节点介入集成电路制造的主流技术中。从目前 NGL 技术发展的趋势和市场需求的多元化来看,竞争的结果很可能是各种 NGL 技术并存。当特征尺寸进入纳米尺度(≤100 nm)以后,最终只有那些原子级的成像技术才能成为胜者。

下一代光刻技术的设备

下一代光刻技术是指≤32nm工艺节点的光刻技术。介绍了下一代光刻技术与设备,包括X射线光刻技术、极紫外线光刻技术和纳米压印光刻技术等。

同步辐射——科技发展的有力工具

1 同步辐射的产生及特性同步辐射是存在于高能电子同步加速器和电子储存环中的电磁辐射现象。科学家在50年代的理论研究中描述了宇宙线中的高能电子在进入地球磁场后所产生的辐射性质,给出了辐射强度、角分布、波谱、极化等特性分析。粒子加速器专家也给出了高能电子在环形加速器中辐射性质,指出了电子能量丢失的原因。通过对电子运动的计算,可以得到同步辐射功率、辐射张角、光子特征波长和特征能量等参数。