光源掩模协同优化的原理与应用

当半导体技术节点缩小至14 nm及以下时,光刻技术也逐渐接近了其物理极限.光源掩模协同优化(SMO)作为一种新型的分辨率增强技术,能够显著提升极限尺寸下半导体光刻的重叠工艺窗口,有效延伸当前常规光刻技术的生存周期.综述了SMO这一技术,分析了SMO的原理,介绍了该技术的发展和在半导体制造工艺中的应用,重点探讨了其在先进光刻节点研发中的应用,并对其挑战和发展趋势进行了展望,认为SMO不仅是193 nm浸润式光刻技术的重要组成部分,也将是EUV光刻中必不可少的一种技术.     

压电MEMS兰姆波器件技术的最新进展与展望

兰姆波谐振器(LWR)作为一种新兴的压电微机电系统(MEMS)声学器件,同时具有高工作频率、高机电耦合系数、高品质因数值及低功耗等特点,其制造工艺与集成电路工艺兼容,可在单片晶圆上实现多频率器件。基于LWR的声学滤波器是实现高性能射频前端组件的有效解决方案之一,能够满足未来通信设备多频率及集成化的发展要求,其相关研究已成为微声器件领域的热点。该文简要介绍了兰姆波的基本原理,综述了近年来基于氮化铝(AlN)薄膜和铌酸锂薄膜(LNOI)的压电MEMS兰姆波器件研究取得的最新成果,并讨论了压电MEMS兰姆波器件的发展趋势。     

808nm DFB半导体激光器的光栅制备

实验优化设计了808nm DFB半导体激光器的二级布拉格光栅结构,介绍了808 nm分布反馈（DFB）半导体激光器光栅制备的工艺过程。采用全息光刻方法和湿法腐蚀技术在GaAs衬底片上制备了周期为240nm的光栅图形,全息光刻系统采用条纹锁定技术降低条纹抖动和提高干涉稳定性,腐蚀液采用H3PO4 : H2O2 : H2O (1 : 1 : 10),腐蚀时间为30s。光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）测试显示,光栅周期为240nm,占空比为0.25,深度为80nm,具有完美的表面形貌,及良好的连续性和均匀性。     

先导光刻中的光学邻近效应修正

按照逻辑器件发展的节点顺序,依次论述了各种光学邻近效应修正技术:基于经验的光学邻近效应修正、基于模型的光学邻近效应修正、曝光辅助图形、光源和掩模版的优化、反演光刻技术以及两次曝光技术等。概括了各种技术出现的逻辑技术节点、数据处理流程、修正的表现形式和效果、优势和发展前景等。最后就先导光刻工艺的研发模式(先建立光学和光刻胶模型,再进行"计算光刻"),论证了光刻工艺的研发必须和光学邻近效应修正的数据流程实现互动的观点,即任何光刻工艺参数的变动都会影响到"计算光刻"模型的准确性,需要重新进行修正,以避免原计算可能导致的失败。因此,光学邻近效应修正是先导光刻工艺研发的核心。     

光学光刻工艺中邻近效应的定量分析

随着超大规模集成电路 (VLSI)图形密度的增大 ,邻近效应已成为光学光刻的关键问题之一。通常在平整硅片上对 0 5 μm图形采用 0 5 4NA和传统的单层i线抗蚀工艺时 ,密集图形和孤立图形间的线宽差异大约为 0 0 8μm。然而 ,这一线宽差异已严重地影响了实际生产的工艺稳定性。阐述了邻近效应对图形尺寸、线条与间隙占空比、衬底膜种类、曝光过程的散焦效应、与抗蚀剂厚度变化有关的抗蚀工艺条件和显影时间的依赖性。同时 ,采用 2种不同抗蚀剂实验监测了不同潜像对比度引起的关键尺寸 (CD)偏差。为减小实际图形因抗蚀剂厚度变化引起的CD差异 ,获得最佳抗蚀剂厚度 ,进行了一种模拟研究。     

无水化学沉积法制备Sb2S3薄膜

采用无水化学沉积(NCBD)法在玻璃基片上制备了Sb2S3薄膜。先用无水乙醇将4．0mL浓度为0．1mol／L的SbCl3乙醇溶液稀释至39．6mL,再加入0．4mL浓度为0．5mol／L的CH3CSNH2乙醇溶液,搅拌均匀后垂直放入玻璃基片,在15～18℃温度下沉积72h后,进行退火处理。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜在退火前后的结构特性进行了研究,利用光学测试计算了薄膜的光学带隙。结果表明,高温退火使薄膜由退火前的非晶态转变为多晶的Sb2S3结构(正交晶系),薄膜的直接光学带隙从1．86eV降低为1.75eV。     

2μm硅栅C-MOS/SOS工艺

叙述2μm硅栅深耗尽C-M0S/SOS工艺及其特性,制造工艺全部是干法工艺(离子铣和等离子腐蚀)。离子注入形成源、漏,在每次光刻均为2μm线条,为改善成品,采用磷硅玻璃退火和低温处理(T≤875℃),提出了静态电参量和沟道长度的函数关系,电路性能用环形振荡器做成测视图案信号发生器来表征,环形振荡器呈现级延迟时在电源5V下小达220PS,速度功耗积小于5PJ。测视图案信号发生器达到80MHE频数据,制造0.5μm沟道长度的晶体管证明这个工艺应用到正微米几何图形的潜力。     

用于纳米器件的电子束与光学混合光刻技术

成功开发出了一种可用于纳米结构及器件制作的电子束与光学光刻的混合光刻工艺。通过两步光刻工艺,在栅结构层上采用大小图形数据分离的方法,使用光学光刻形成大尺寸栅引出电极结构,利用电子束直写形成纳米尺寸栅结构,并通过图形转移工艺解决两次光刻定义的栅结构的叠加问题。此混合光刻工艺技术可以解决纳米电子束直写光刻技术效率较低的问题,同时避免了电子束进行大面积、高密度图形曝光时产生严重邻近效应影响的问题。这项工艺技术已经应用于先进MOS器件的研发,并且成功制备出具有良好电学特性、最小栅长为26 nm的器件。     

浸没式ArF光刻中杂散光影响的研究

由于浸没液体和大数值孔径的引入,杂散光对光刻性能的影响更为显著和复杂,对杂散光进行分析和控制是获得良好光刻性能的关键之一。利用Prolith 9.0软件研究了不同数值孔径(NA)条件下,浸没式ArF光刻中杂散光对65 nm特征图形的光强分布、图像对比度、线宽均匀性、图形位置误差和工艺窗口的影响,研究结果表明,大数值孔径会导致光刻性能对杂散光更为敏感。同时还分析了偏振方向与曝光图形方向一致(Y偏振)的线偏振光对不同杂散光和数值孔径条件下的光刻工艺窗口的影响,研究结果表明,采用Y偏振光可以降低杂散光对工艺窗口的影响,使工艺窗口得到相应拓展,提高了光刻性能。     

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。