应用于22nm及以下节点的极紫外光刻胶研究进展

极紫外光刻(EUVL)是最有希望用于22 nm及以下节点的下一代光刻技术,光刻胶的性能与工艺是其关键技术之一。EUV光刻胶应同时满足高分辨率、低线边缘粗糙度和高灵敏度的要求。回顾了应用于22 nm及以下技术节点的EUV光刻胶的发展现状和面临的挑战,介绍了EUVL对光刻胶的基本要求以及分辨率、线边缘粗糙度(LER)和灵敏度之间的平衡关系,阐述了LER的形成机理尤其是LER的降低,从产酸剂、吸收增强、分子尺寸的缩小、酸扩增、酸的各向异性扩散等材料设计方面总结了可能的光刻胶性能改进方案,探讨了EUV光刻胶未来的主要研究方向。     

荷兰科技创新对我国的启示

正荷兰ASML公司,是全球唯一一家顶级芯片制造设备——极紫外光(EUV)光刻机的供应商,要想制造出7nm以及更先进制程的芯片,没有晶圆厂能离开ASML。ASML对我国EUV光刻机暂停供应,意味着我国制造出更先进的芯片难度加大,与三星等国际一流芯片制造商间的技术差距也会进一步拉大。     

基于文献计量的全球光刻机领域发展态势研究

<正>光刻机又名掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等,是大规模半导体制造的核心设备,它的精度决定了芯片制程的精度,被誉为半导体工业皇冠上的明珠。全球高精度半导体用光刻机主要来自荷兰的ASML以及日本的Nikon和Canon这三家公司,而最顶级的EUV光刻机仅有ASML公司能够生产,最高能支持2nm芯片的制造,     

三种环状石油烃光化学降解规律的研究

研究石油中3种常见组分四氢萘、 乙苯和十氢萘在人工光源以及太阳光照射下光化学降解的可行性. 结果表明, 在波长小于290 nm的紫外光照射下, 四氢萘、 乙苯和十氢萘均可以发生直接光解; 而在ZnO, TiO₂以及Fenton试 剂存在的条件下, 上述物质可在波长大于290 nm的光的作用下发生间接光解.     

基于液滴锡靶LPP-EUVL光源多层膜的溅射损伤研究

基于Navier-Stokes方程的自相似解,研究了最小质量限制液滴Sn靶激光等离子高能离子的时空分布特性,并将该结果应用于高能离子碎屑刻蚀导致的极紫外光刻(EUVL)光源收集镜寿命的评估.对于不同的绝热膨胀指数γ＝1.67、1.3和1.1,数值计算了激光等离子体平均电离度、等离子体羽辉尺寸、羽辉膨胀速率和离子动能随时间的演化,并得到了高能Sn离子碎屑通量的角分布及其轰击溅射Ru、Mo和Si膜的溅射产额及溅射刻蚀速率.研究发现,激光液滴靶等离子体中的高能Sn离子对Mo,Si多层膜的溅射刻蚀率的角分布满足cos3θ的关系.对EUVL光源而言,为了延长EUV收集镜寿命,降低激光等离子体电离度和采用最小质量限制液滴Sn靶是一条有效的途径.     

合肥光源深X-射线光刻模拟

论文对合肥同步辐射光源开展深度X-射线光刻进行了理论模拟。利用Gauss积分法研究了菲涅耳衍射对深度光刻图形精度的影响。为了模拟衬底产生的光电子对光刻结果的影响，构建了一个Monte Carlo模型并进行了模拟。计算结果表明，合肥光源深度光刻的图形精度较高。     

亚波长光刻离轴照明和次分辨率辅助图形技术

讨论了亚波长光刻条件下的离轴照明和次分辨率辅助图形两种分辨率的增强技术,分析了两种技术的原理,利用光刻模拟软件,针对不同线宽的稀疏线条,对添加次分辨率辅助图形前后的光刻仿真结果进行了对比.研究结果表明,离轴照明技术和次分辨率辅助图形的结合使用,可以显著提高亚100纳米级版图线条的光刻分辨率,增大工艺窗口,降低版图成像对生产工艺参数的要求,对于解决亚波长光刻所带来的亚100纳米级集成电路成像质量下降的问题非常必要.     

氙准分子光源的实验研究

氙准分子光源发射波长为172nm真空紫外光谱带,实验研究了它的辐射特性,用原子,分子碰撞辐射动态模型（CRAM）的结果,分析了氙准分子172nm辐射强度与所加电场大小,频率和输入功率的关系,实验和理论结果相符。     

基于深紫外激光器的大面积干涉光刻装置研究

搭建了基于266 nm波长深紫外光源的干涉光刻装置，使用平顶光整形器将高斯光整形成平顶光束，在硅基底上制备出面积为8.9 mm×25.4 mm、周期为407 nm的一维光栅结构图形和周期为860 nm的二维孔洞结构。使用扫描电子显微镜（SEM）测量了平顶光产生的一维干涉结构的线宽、周期等参数，并与高斯光产生的一维干涉结构参数进行对比。实验结果表明，加入了平顶光整形器的干涉光刻装置产生的周期性光栅结构图形均匀性提升了21.36％。     

光刻机镜头的结构设计与装配

介绍工作波长为193nm的投影光刻物镜的研制,对结构型式的确定和材料的选择以及加工装配工艺进行充分考虑,提出投影光刻物镜结构设计和装配方法.本文研制的镜头在光刻机中获得了广泛应用.     

用于光纤传感网的窄线宽多波长光纤光源研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长．为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用．同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响．实验实现功率谱不平坦度〈土3dB时,多波长个数可达27个,3dB线宽约0．06nm,波长在50GHz范围内整体连续可调．     

白芍水萃取液的荧光光谱研究

采用荧光光谱分析技术,研究了白芍水萃取液在230-260nm紫外光激发下的荧光光谱。研究结果表明,在245nm波长处产生的荧光较强,荧光峰是280-405nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在320nm处;同时采用245nm紫外光激发不同浓度的白芍水萃取液时,最大荧光相对强度和溶液浓度之间存在较好的线性关系,为检测白芍有效成分的含量提供了一种新的方法。该研究结果对推动光谱分析技术在中草药分析研究中的应用将起到重要的作用。     

基于同步辐射的紫外-真空紫外光谱辐射测量装置的研制

研究基于同步辐射的紫外-真空紫外光谱辐射测量装置. 通过切换前置镜位置来完成同步辐射光源和传递标准光源的测量. 讨论了辐射计偏振特性对测量结果的影响. 根据Schwinger提出的理论公式,利用同步辐射作为基准辐射源,在115～350nm的波长范围测量了作为传递标准的氘灯的光谱辐射亮度,测量不确定度为11%～14%.     

GaN基MSM结构紫外光探测器

在蓝宝石(0001)衬底上采用低压金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法生长GaN外延层, 以此为材料, 制作了暗电流很小的金属-半导体-金属(MSM)结构紫外光探测器. 测量了该紫外光探测器的暗电流和360 nm波长光照下的光电流曲线、光响应曲线和响应度随偏压变化的曲线. 该紫外光探测器在5 V偏压时暗电流为1.03 nA, 在10 V偏压时暗电流为15.3 nA. 在15 V偏压下该紫外光探测器在366 nm波长处的响应度达到0.166 A/W, 在365 nm波长左右有陡峭的截止边. 从0~15 V, 该紫外光探测器在360 nm波长处的响应度随着偏压的增加而增大. 详细地分析了该紫外光探测器的暗电流、光电流、响应度随偏压变化的关系.     

深度紫外光刻图形精度模拟研究

UV-LIGA技术是制作大高宽比微电子机械(MEMS)的方法之一,而UV-LIGA技术的关键工艺之一为深度紫外光刻.由于紫外光衍射效应影响紫外光刻的微结构图形精度.本文主要研究了衍射效应对深紫外光刻精度的影响,并与实验结果进行了比较,理论模拟结果和实验比较吻合.因此,可以通过模拟结果得到不同厚度光刻胶的最佳曝光剂量,以便得到高质量的微结构图形.     

光刻技术与电化学相结合的叉指微电极制备工艺研究

将光刻技术与电化学技术相结合,以AM175型光敏胶为光刻材料,以氧化铟锡(ITO)导电玻璃为基底,摸索与控制实验条件,优化光刻过程的工艺实验参数,实现了共平面的20~200μm的叉指微电极制备.优化的关键工艺参数为365nm的紫外光曝光时间2s,超声清洗7s,碱液Na2CO3浓度为1.5%.以6mol/L HCl溶液为腐蚀液,-2.5V的恒电位法腐蚀裸露ITO40s.采用原子力显微镜(AFM)测定微电极的导电层厚度约为160nm,表面粗糙度~2.5nm.该制备方法操作简单快速、腐蚀效果好、侧蚀程度小等优点.     

高电荷态锡离子极真空紫外波段自吸收光谱轮廓的细致分析

等离子体动力学模拟是一种非常有效的等离子体状态诊断和光谱分析方法,已被广泛应用于激光等离子体光谱的解释和演化分析中.本文基于流体动力学方程和辐射输运方程,并结合稳态的碰撞辐射模型,提出了一种简化的能够分析模拟中高Z元素高电荷态离子极真空紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)波段光谱的辐射流体动力学模型,并成功应用于激光产生的锡等离子体EUV光谱的分析和模拟.结果表明,理论模拟光谱与激光功率密度为1.90×10~(11)?W/cm~2的实验光谱之间具有良好的一致性.通过比较Sn~(7+)–Sn~(11+)离子的4d-4f,4p-4d和4d-5p,5f跃迁阵列的发射轮廓和自吸收轮廓,明确了不透明度效应对发射光谱轮廓的影响,成功解释了13.5?nm附近自吸收带和自吸收峰的成因.相关研究预期能够为极真空紫外辐射在光刻、计量、生物成像等领域的应用研究提供参考.     

光刻技术在微电子设备上的应用及展望

用光学复制的手段在半导体内形成相应的图像,其主要是为电路的制作和微电子设备服务的,这是光刻技术的原理。随着我国科技的发展,我国光刻技术也进入成熟发展阶段,其广泛应用在集成电路的生产中,光刻能力已经比较成熟。在未来,微电子设备上的光刻技术还会得到进一步发展。该文就是对光刻技术在微电子设备上的应用和展望进行了具体的分析。     

一种新型多官能度乙烯基醚树脂的制备及在光刻负胶中的应用

以苯乙烯,2-异氰酸甲基丙烯酸酯(IEMA),以及乙二醇单乙烯基醚(EGME)等为原料,分两步合成了一种主链为聚苯乙烯结构的多乙烯基醚(VEs)树脂(PSIM-VE).通过测定该树脂的红外光谱、核磁氢谱及核磁碳谱,确定了其分子结构式.测定了该树脂的紫外透光性,并且研究了基于该树脂的紫外光刻负胶以甲苯及四氢呋喃为溶剂时的成膜性及紫外光固化性能.通过接触式光刻工艺,在光刻胶膜层上得到了4μm周期的光栅结构.     

压印光刻中高精度莫尔对准方法的研究

针对分步压印光刻工艺中多层套刻的高精度对准问题,提出一种应用斜纹结构光栅副实现x、y、θ三自由度自动对准的方法.光栅副分为4个区域,应用光电转换器阵列检测光栅副相对移动所引起的莫尔信号变化,通过电路系统处理可同时得到在平面x、y、θ三自由度的对准信号.驱动环节采用直线电机和压电驱动器作为宏微两级驱动,其分辨率分别为0.2μm和0.1nm,在激光干涉仪全程监测下,与控制系统一起构成闭环系统实现自动对准定位.实验结果表明,在多层压印光刻工艺中,实现了压印工作台步进精度小于10nm的高精度定位要求,使整个对准系统的套刻精度小于30nm.因此,应用这种莫尔对准方法可以获得较高的对准精度,同时能够满足压印100nm特征尺寸套刻精度的要求.