光刻
简介
准分子光刻技术作为当前主流的光刻技术，主要包括：特征尺寸为0．1μm的248 nm KrF准分子激光技术；特征尺寸为90 nm的193 nm ArF准分子激光技术；特征尺寸为65 nm的193 nm ArF浸没式技术（Immersion，193i）。其中193 nm浸没式光刻技术是所有光刻技术中最为长寿且最富有竞争力的，也是目前如何进一步发挥其潜力的研究热点。传统光刻技术光刻胶与曝光镜头之间的介质是空气，而浸没 式技术则是将空气 换成液体介质。实际上，由于液体介质的折射率相比空气介质更接近曝光透镜镜片材料的折射率，等效地加大了透镜口径尺寸与数值孔径（NA），同时可以 显 著提高焦深（DOF）和曝光工艺的宽容度（EL），浸没式光 刻 技 术 正 是 利 用 这 个 原 理 来 提 高 其 分 辨率。世界三 大光刻机 生产商ASML，Nikon和Cannon的第 一 代 浸 没 式 光 刻 机 样 机 都 是 在 原 有193nm干式光刻机的基础上改进研制而成，大大降低了研发成本和风险。因为浸没式光刻系统的原理清晰而且配合现有的光刻技术变动不大，目前193nm ArF准分子激光光刻技术在65nm以下节点半导体量产中已经广泛应用；ArF浸没式光刻 技 术 在45nm节 点 上 是 大 生 产 的 主 流 技 术。
评价
提高光刻技术分辨率的传统方法是增大镜头的NA或缩 短 波 长，通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 缩 短 波长。早在80年代，极紫外光刻技术就已经开始理论的研究和初步的实 验，该技术 的光源是波 长 为11～14 nm的极端远紫外光，其原理主要是利用曝光光源极短的波长达到提高光刻技术分辨率的目的。由于所有的光学材料对该波长的光有强烈的吸收，所以只能采取反射式的光路。EUV系统主要由四部分组成，即反射式投影曝光系统、反射式光刻掩模版、极紫外光源系统和能用于极紫外的光刻涂层。其主要成像原理是光波波长为10～14nm的极端远紫外光波经过周期性多层膜反射镜投射到反射式掩模版上，通过反射式掩模版反射出的极紫外光波再通过由多面反射镜组成的缩小投影系统，将反射式掩模版上的集成电路几何图形投影成像到硅片表面的光刻胶中，形成集成电路制造所需要的光刻图形。[1]