光刻中激光線寬影響及分辨率增強(qiáng)技術(shù)的研究.pdf

1、為了滿足超大規(guī)模集成電路特征尺寸不斷縮小的要求,激光投影光刻技術(shù)得到了迅速發(fā)展,而不斷提高光刻分辨率正是光刻技術(shù)發(fā)展的核心。
　　 針對(duì)在目前光刻研究中投影透鏡材料選擇單一,進(jìn)而出現(xiàn)色差并對(duì)光刻性能產(chǎn)生不利影響的問(wèn)題,本文首先描述了在建立激光線寬對(duì)光刻過(guò)程的影響的模型過(guò)程中所使用的方法。然后在建立激光線寬影響的模型中把成像透鏡產(chǎn)生的色差和實(shí)際激光光譜相結(jié)合,最后使用PROLITH軟件對(duì)激光線寬對(duì)空間像的臨界尺寸,焦深,曝光寬容度

2、的影響進(jìn)行模擬,在孤立線和半孤立線條尺寸在160nm到300nm的范圍內(nèi)完成研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了光刻過(guò)程中增加激光線寬使空間成像質(zhì)量變差,較大的線寬也導(dǎo)致了曝光寬容度的損失。介紹了一種壓縮激光線寬的方法及原理,并且利用此方法對(duì)XeF激光進(jìn)行了壓縮線寬實(shí)驗(yàn),得到了較理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 在當(dāng)今光刻中集成電路的特征尺寸接近曝光系統(tǒng)的理論分辨率極限,光刻后硅片表面成像將產(chǎn)生明顯畸變,導(dǎo)致光刻圖形質(zhì)量嚴(yán)重下降。面對(duì)這樣的挑戰(zhàn),為了推進(jìn)

3、光刻技術(shù)的極限和延長(zhǎng)光刻技術(shù)的壽命,業(yè)內(nèi)提出了一系列分辨率增強(qiáng)技術(shù)。
　　 本文系統(tǒng)地討論了光學(xué)光刻中的離軸照明技術(shù)、次分辨率輔助圖形技術(shù)和相移掩模技術(shù)。分析了其原理,主要從改善光刻分辨率、增大焦深、提高光刻成像質(zhì)量等方面進(jìn)行了討論,首先用仿真軟件在不同的條件下分別對(duì)這三種分辨率增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行了模擬分析,然后對(duì)不同的分辨率增強(qiáng)技術(shù)的結(jié)合使用進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)照明,離軸照明不但增大了焦深,還增大了空間像的歸一化的像

4、邊緣對(duì)數(shù)斜率NILS和對(duì)比度,提升了成像質(zhì)量。離軸照明技術(shù)和次分辨率輔助圖形的結(jié)合使用,可以顯著提高100納米以上圖形線條的光刻分辨率,能夠增大工藝窗口。進(jìn)一步將三種技術(shù)結(jié)合使用,增加了相移掩模技術(shù)以后,給焦深和成像質(zhì)量都帶來(lái)了較大的改善,并且試圖尋找出針對(duì)某一種線條的最佳的分辨率增強(qiáng)技術(shù)搭配使用方案。
　　 此外,準(zhǔn)分子激光的光束質(zhì)量在很大程度上也能夠影響光刻機(jī)的性能,本文對(duì)在準(zhǔn)分子激光投影光刻系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)及微結(jié)構(gòu)加工工藝的