光刻技术论文

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1、超大规模基集成电路制造技术姓名：罗伟专业班级：电子与通信工程学号：122212065学院：中南大学物理与电子学院光刻技术：发展路径及未来趋势摘要：光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术2—，一方面在过公的几十年屮发挥了重人作用；另一方面，随着光刻技术在应用屮技术问题的增多、用户对应用木身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显筹等，寻找解决技术障碍的新方案、寻找coo更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径，去支持产业的进步也显得非常紧迫，备受人们的关注。就像TTRS对未來技术路径的修订一样，上世纪

2、棊木上3〜5年修止一次，而进入本卅:纪后，基本上每年都有修正和新的版本出现，这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。关键词：光刻技术；纳米器件；分辨力增强；Photons；Particles1介绍光刻技术是在一片平整的硅片上构建半导体M0S管和电路的基础,这其屮包含有很多步骤与流程。首先要在硅片上涂上-•层耐腐蚀的光刻胶，随后让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板(MASK)照射在硅片上。被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶会发生变质，而构筑栅区的地方不会被照射到，所以光刻胶会仙I」粘连在上面。接下來就是川腐蚀

3、性液体清洗硅片，变质的光刻胶被除去，露出卜•面的硅片，而栅区在光刻胶的保护下不会受到影响。随后就是粒子沉积、掩膜、刻线等操作，直到最后形成成站晶片(WAFER)。2光刻技术的纷争及其应用状况众说周知，电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是〃轻、薄、短、小〃，这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率，即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度，以满足产业发展的需求；另一方面，光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质虽、良率和成木冇着重要的影响，这也要求光刻技术在满足技

4、术需求的前提下，具有较低的C00和C0C。因此，光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。2.1以Photons为光源的光刻技术在光刻技术的研究和开发中，以光子为基础的光刻技术种类很多，但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就，而R是冃前产业中使用最多的技术，特别是前两种技术,在半导体工业的进步中，起到了重要作用。紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氤(Hg-Xc)弧灯

5、在近紫外(350〜450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线，特别是波长为365nm的i线为光源，配合使用像离轴照明技术(OAT)＞移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等，可为0.35〜0.25ym的大生产提供成熟的技术支持和设备保障，在目前任何一家FAB中，此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额；同时，还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面，有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等

6、.深紫外技术是以KrF气体在高压受激而产生的等离子体发出的深紫外波长(248nm和193血)的激光作为光源，配合使用i线系统使用的-•些成熟技术和分辨率增强技术(RET)、高折射率图形传递介质(如浸没式光刻使用折射率常数大于1的液体)等，可完全满足0.25〜0.18um和0.〜90nm的生产线要求；同时，90—65nm的大生产技术已经在开发中，如光刻的成品率问题、光刻胶的问题、光刻丁艺屮缺陷和颗粒的控制等，仍然在突破屮；至于深紫外技术能否满足65〜45nm的大生产工艺要求，目前尚无明确的技术支持。和比之下,由于深紫外(

7、248nm和193nm)激光的波长更短，对光学系统材料的开发和选择、激光器功率的提高等要求更高。目前材料主要使用的是融石英(Fuseds订ica)和氟化钙(GaF2),激光器的功率己经达到了4kW,浸没式光刻使用的液体介质常数已经达到1.644等，使得光刻技术在选择哪种技术完成100nm以下的生产任务时，经过几年的沉默后又开始活跃起来了。投影成像系统方面，主要有反射式系统(Catoptrics).折射式系统(Dioptrics)和折反射式系统(Catadioptrics),极紫外(EUV)光刻技术早期有波长10〜100

8、nm和波长1〜25nm的软X光两种，两者的主要区别是成像方式，而非波长范围。前者以缩小投影方式为主，后者以接触/接近式为主,FI前的研发和开发主要集中在13run波长的系统上。极紫外系统的分辨率主要瞄准在13〜16nm的生产上。光学系统结构上，由于很多物质对13nm波长具冇很强的吸收作用，透射式系统达不到要求，开发的系统以多层的铝