亚波长分辨光刻介质特性研究.pdfVIP

王 向贤 等 ：亚波长分辨光刻介质特性研究 亚波长分辨光刻介质特性研究 王 向贤 一，石洪菲。，张斗 国 ，明 海 (1．中国科学技术大学 光学与光学工程系 ，安徽 合肥 230026； 2．巢湖学院 电子工程与电气 自动化学院，安徽 巢湖 238000；3．中国科学院物理研究所 ，北京 100190) 摘 要 ： 利用 365nm 波段 光源、扫描 电镜、台阶仪 、 中的后烘温度及时间、显影条件等密切相关 ，膜厚则取 原子力显微镜 和椭偏仪 ，研 究 了亚波长分辨光刻介质 决于光刻胶的稀释浓度和涂胶速度 ，生产厂家一般 只 xAR～N 7700／30型光刻胶的显影速度 、对比度 、薄膜 会给出相关技术参数的范围，详细的参数需要在具体 厚度和折射率等化学、物理特性参数 。光刻胶未曝光 的光刻工艺中研究和测量 。本文就该亚波长分辨率负 部分显影速度为 23．15nm／s，曝光部分为 1．85nm／s， 胶的显影速度、对 比度 、光刻胶薄膜厚度和折射率等参 光刻胶的对 比度高迭 2．5，稀释至 30 的质量浓度时， 数作一详细的研究，为开展 SPs超分辨光刻实验奠定 光刻胶可旋涂成45nm厚的薄膜。 基础 。 关键词 ： 光刻胶 ；显影速度 ；对比度 ；膜厚 ；折射率 2 光刻胶显影速度研究 中图分类号：0484．4；O484．5；0439 文献标识码 ：A 文章编号 ：100I-9731(2O12)09—1177—04 显影不足和过显影都会影响光刻 图形的质量，事 先测量光刻胶的显影速度则可有效控制显影时间。光 1 引 言 刻胶曝光后显影时，从未 曝光部分开始显影 的启动时 光刻技术是一种精密的微纳加工技术 ，是半导体 间t。开始 ，曝光部分和未曝光部分会 以不 同的速度被 工业中的主流制造技术 。近年来 ，光刻技术朝着如何 腐蚀 ，故曝光部分和未曝光部分会形成一定的台阶 ，显 将光刻设备小型化和低成本化 、如何减小光刻图形的 影时间越短 ，台阶高度越小 ，反之越大。当显影时间达 线宽等发展方向不断更新 。前后升级和新发展了各种 到显影 阈值 时间 t。时，未 曝光部分被全部洗掉 ，之 光刻设备和技术 ，如从基于高压汞灯 的365nm i线曝 后 ，如果继续显影，曝光部分会被继续腐蚀。基于上述 光光刻技术 ，发展为基于 248、193nm激光光源的深紫 分析，可以通过式(1)计算来表示曝光部分和未曝光部 外光刻技术口]，基于 365nm 紫外 LED光源 的小型化 分的台阶高度随显影时间的变化 ，进而求得显影速度 ： 光刻技术L2]，基于光致变色材料的远一近场结合 的超分 辨光刻技术。。“以及基于表面等离子体曝光的超分辨 H一IH：。一n DEv一岛 Ev u(1) o— r2(DEv— t0)，tDEv tthro 光刻技术 叨等新型微纳加工光刻技术 。 式中，t。、tov、t。分别表示光刻胶开始被腐蚀 的 表面等离子体 (surfaceplasmons，SPs)是沿导体 启动时间、显影所用时间以及 阈值时间，r、r表示曝 表面传播 的波 ，在垂直于波的传播方 向，其场强呈指数