微纳加工技术总结

1、1,2,光刻工艺的基本过程,正性胶与负性胶性能比较。,3,光学曝光方式,掩模对准式曝光,4,影响接近式曝光分辨率的因素,5,投影式曝光的光学分辨率,6,数值孔径,7,光学技术中的景深与焦深,8,景深不足,大景深效果,照相摄影中的景深效果,9,焦深与分辨率的关系,焦深甚至比分辨率更为重要,10,极紫外曝光,11,X射线曝光用掩模,硅或碳化硅膜,Au、W、Ta,12,对光学系统的改进，包括离轴照明技术、空间滤波技术； 对掩模版技术的改进，包括移相掩模技术和光学邻近效应校正技术。,波前工程,13,离轴照明,光阑,光阑,倾斜照明,14,空间滤波技术,Q光源面,Pin光瞳面： 频谱面,I硅片面(像面),

2、L聚光镜,t掩模,15,交替式移相掩模,振幅,相位,光强,传统二元掩模,180 相移层,16,光学邻近效应,17,已确定某光刻胶在MTF等于04时具有分辨图形能力。若曝光工具NA=035，曝光波长为436nm和S=05。问：这个工具可分辨的最小特征尺寸是多少?聚焦深度（取k2=1）是多少?如果光源用i线(365nm)替换，这些数怎样变化?,光学投影光刻的分辨率限制,解：由图得到，MTF等于04和s=05时，归一化空间频率为,18,已确定某光刻胶在MTF等于04时具有分辨图形能力。若曝光工具NA=035，曝光波长为436nm和S=05。问：这个工具可分辨的最小特征尺寸是多少?聚焦深度（取k2=1

3、）是多少?如果光源用i线(365nm)替换，这些数怎样变化?,例子：光学投影光刻的分辨率限制,解：（1）对于g线436nm而言：,查图得到的空间频率,雷利准则对应的空间频率,线条或间隔的宽度，即所求的特征尺寸。,焦深,空间周期,19,（a）曝光； （b）显影； （c）电铸； （d）将聚合物去除后得到金属微结构； （e）注塑； （f）脱模。,LIGA工艺流程,20,形式一：日本日立公司采用的形式。,电子束投影曝光模版,形式二：朗汛公司(前贝尔实验室)和IBM公司采用的形式。,21,金属溶脱工艺过程,沉积过程中的衬底温度低于光刻胶软化温度。 薄膜沉积的方向性。 溶脱剥离法要求沉积的金属薄膜厚度小于

4、光刻胶厚度的1/3。 对于高深宽比的图形，随着薄膜沉积厚度的增加，将发生不均匀图形沉积。因此，对于厚膜沉积和高深宽比结构，需要通过电镀法进行薄膜沉积。,22,薄膜沉积的方法 物理气相沉积：电阻蒸发镀膜、电子束蒸发镀膜、溅射镀膜、分子束外延。 化学气相沉积：CVD、PCVD。 蒸发镀膜过程中，样品位于球面上，薄膜均匀。,23,高分子量的PMMA在最顶层为成像层，低分子量的PMMA在底层。,PMMA双层抗蚀剂工艺,PMMA的分子量越低，其灵敏度越高。在同样的曝光剂量下，底层低分子量的PMMA显影速度要比顶层高分子量的PMMA快。,电子束曝光中的多层抗蚀剂工艺,PMMA-P（MMA-MAA）双层抗蚀

5、剂工艺,24,LOR双层抗蚀剂显影剖面,25,用多层抗蚀剂工艺制作高深宽比结构,26,电子束曝光的邻近效应,27,电子束曝光系统,影响电子束曝光极限分辨率的因素,稳定的工作环境,二次电子散射效应,抗蚀剂工艺,28,离子束曝光系统中用质量分析器,29,Vf,EB质量分析器的结构,30,磁质量分析器的结构,S1,S2,S1,S2,31,聚焦离子束加工原理,离子溅射,离子诱导沉积（离子束辅助沉积）,32,聚焦离子束加工应用1：制作集成电路的剖面,33,用聚焦离子束连接绝缘层下金属导体,聚焦离子束加工应用2：聚焦离子束对电路进行修理,34,聚焦离子束对电路进行修理的实例,35,聚焦离子束加工应用3：修复光刻掩模,36,离子束曝光所用的掩模,镂空掩模,37,离子束曝光所用的掩模普通薄膜透射掩模,离子束曝光所用的掩模硅通道掩模,38,纳米