微电子工艺演讲稿_工匠工艺演讲稿

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微电子工艺演讲稿

光刻技术作为制备半导体器件的关键技术之一将制约着半导体行业的发展和半导体器件的性能。随着半导体工业的发展,集成电路的特征尺寸越来越小,光刻技术将面临新的挑战。下面我着重介绍了极紫外光刻(EUVL)作为下一代光刻技术的发展前景和技术难点、激光无掩膜光刻技术的发展,特别是激光近场扫描光刻、激光干涉光刻、激光非线性光刻等新技术的最新进展及其在高分辨率纳米加工领域的应用前景。

图2说明：光束经过光学器件系统聚焦、投影到掩膜上，经过掩膜达到光刻胶膜面实现曝光，但是光学投影系统的分辨率受到衍射的限制。即如果一个不透明的物体放在点光源和屏之间，物体的边缘将在屏上形成轮廓分明的阴影，几何阴影内的点上无光到达，而阴影的外侧被均匀地照亮。实际上，由边缘形成的阴影会扩散，组成明暗相间延伸到几何阴影的光带。这种光线在边缘处的明显弯曲就称为衍射，其形成的几何阴影光带制约着曝光的分辨率

图5说明：材料受到聚焦激光辐射后，吸收激光的能量，温度升高，可发生相变、融化、气化以及等离子态等变化。材料相变后物理化学性质发生变化，通过后续显影等获得纳米图形结构； 激光气化材料可以进行激光直写刻蚀图形； 等离子态的超冷效应可以用来合成多

种纳米材料

激光干涉光刻：对于两束相干光，其形成的驻波周期P 满足下面的关系式P= λ/2sinθ

式中：λ 为入射波长；θ 为两束入射光夹角的一半。另外，相干长度是制备大面积相干图形的关键参数，因为光强只存在于光源的相干长度内。相干长度L 与光源的波长λ、光束的线宽Δλ 以及介质的折射率n有关，满足如下关系式 P= λ2/nΔλ 激光的单色性越好(Δλ 越小)，相干长度就越长。典型的He-Cd 激光器的相干长度约为20 cm，半导体激光器的单色性得到提高，相干长度可以达到数十米，光纤激光有比半导体激光器更好的单色性，因而有更大的相干长度，所以干涉光刻拥有大面积制备图形的能力。

实际上，样品的旋转角度可以在0°~90°内变化，从而得到不同的图形结构，例如旋转30°、45°和60°，可以分别得到纳米点、纳米螺母和纳米棒的阵列结构[41]。这些图形都是在光

刻胶上形成，经过进一步的化学刻蚀，可以将这些图形转移到硅衬底或是其他介质，用于高密度光存储、微电子器件、自组装的模板以及场发射平板显示器的制备等

与传统的单光子吸收不同，这里光敏聚合物通过非线性吸收(双光子或是多光子吸收)引发聚合反应，非线性吸收的概率与光强的平方成正比，只有在聚焦光斑的中心区域，光强足够强的地方才有强的非线性吸收，如图9(a)所示，因而使得非线性聚合反应只发生在聚焦光斑的中心区域(如图9(b)所示)