光刻技術(shù)論文
光刻技術(shù)論文
1995年,美國Princeton大學(xué)的華裔科學(xué)家――周郁,提出了納米壓印光刻技術(shù),下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了光刻技術(shù)論文,有興趣的親可以來閱讀一下!
光刻技術(shù)論文篇一
激光干涉光刻技術(shù)的分析
摘 要:在微細(xì)加工和集成電路(IC )制造當(dāng)中,光學(xué)光刻技術(shù)是毋庸置疑的主流技術(shù)?,F(xiàn)在的IC集成度越來越高,這就對(duì)光刻分辨力有了更好的要求。但光刻物鏡數(shù)值孔徑(N A )和曝光波長(zhǎng)( λ )在一定程度上限制光學(xué)光刻的分辨極限。作為一項(xiàng)新興光刻技術(shù)的激光干涉光刻,不僅設(shè)備價(jià)格較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且工作效率高、分辨率高、大視場(chǎng)曝光、無畸變 、焦長(zhǎng)深等許多獨(dú)特之處,分辨極限更是達(dá)到了λ/4的水平,在微細(xì)加工、大屏幕顯示器、微電子和光電子器件、亞波長(zhǎng)光柵、光子晶體和納米圖形制造等相關(guān)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用,極大拓展了這些領(lǐng)域在未來的進(jìn)步空間。
【關(guān)鍵詞】激光技術(shù) 激光干涉 干涉光刻技術(shù)
1 引言
在我們的日常生活當(dāng)中,電子產(chǎn)品越來越多,我們所熟悉的手機(jī)、電腦等電子器件當(dāng)中有著數(shù)量眾多的微電子產(chǎn)品,而微電子技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展與前進(jìn)的根基。在20世紀(jì)60年代的時(shí)候,戈登·摩爾發(fā)表關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器發(fā)展趨勢(shì)的專業(yè)研究報(bào)告。報(bào)告指出,平均每十八到二十四個(gè)月,芯片容量大,且時(shí)間逐漸縮短。而光刻技術(shù)的發(fā)展水平在集成電路 (IC )工藝水平的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)重要地位。
在現(xiàn)在科技發(fā)展日新月異的今天,現(xiàn)有光刻技術(shù)一般具有比較復(fù)雜的曲面光學(xué)元件,而新興激光光刻技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)光刻技術(shù)的補(bǔ)充,其設(shè)備并不復(fù)雜,系統(tǒng)也相對(duì)較為簡(jiǎn)單,但有著極高分辨率,其分辨極限已經(jīng)能夠達(dá)到λ/4的水平,還具有大焦長(zhǎng)深、圖形對(duì)比度較高等的諸多優(yōu)點(diǎn)。
2 激光干涉光刻技術(shù)
激光干涉光刻技術(shù)定義為通過光的衍射、干涉,將光束用特定的方式組合,達(dá)到干涉場(chǎng)內(nèi)光強(qiáng)度的有效調(diào)控,在此種情況下利用感光而產(chǎn)生光刻圖形。如下為雙光束干涉光刻的主要原理:波長(zhǎng)為λ的2束平面波,其中入射角為θ1、 θ2表示,則公式為 :
其中:I0為入射光強(qiáng)度,而x為干涉點(diǎn)到入射之間的長(zhǎng)度;
對(duì)于入射角大小的改變、頻率、控制曝光量,都能對(duì)形狀、周期以及高度的不同產(chǎn)生一維或者二維的結(jié)構(gòu)。
3 激光干涉光刻的應(yīng)用
激光干涉光刻技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)過了初級(jí)的發(fā)展階段,在很多領(lǐng)域當(dāng)中都已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過研究,激光干涉光刻技術(shù)已經(jīng)在納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。不論在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中還是在我們每個(gè)人的日常生活當(dāng)中,納米結(jié)構(gòu)都有著非常廣泛的應(yīng)用,被許多人所熟知的微電子、光電子、生物技術(shù)、傳感技術(shù)等諸多領(lǐng)域的發(fā)展在很大程度上都是取決于納米結(jié)構(gòu)制造技術(shù)的發(fā)展水平。干涉光刻作為一項(xiàng)比較可靠的圖形產(chǎn)生技術(shù),不但CD控制具有優(yōu)良的性能,而且其工藝寬容度與傳統(tǒng)一般相比也較大,還能夠產(chǎn)生具有陡的側(cè)壁、大的深寬比和深亞微米尺寸的抗蝕劑結(jié)構(gòu)陣列圖形,這樣的形狀結(jié)構(gòu)在圖形轉(zhuǎn)移和器件制造過程當(dāng)中都能夠有非常高效的得到利用。與其他的一般技術(shù)相比較,在大視場(chǎng)內(nèi),干涉光刻能夠非常有效的使每個(gè)地方都達(dá)到深亞微米、甚至納米級(jí)的較高分辨率,而且還具有無限的焦深,這些優(yōu)點(diǎn)都與制作場(chǎng)發(fā)射顯示器的要求相符合。
3.1 在光子晶體中的應(yīng)用
在20世紀(jì)70年代,Y blonovitch 等人第一次提出光子晶體這個(gè)全新的概念,也就是不同介電常數(shù)的介質(zhì)材料在空間呈現(xiàn)周期性排布的一種結(jié)構(gòu)。在眾多的高科技產(chǎn)品當(dāng)中,光子晶體應(yīng)用得到普及且實(shí)用,例如在人們平時(shí)生活中用到的天線、濾波器、分束器以及放大器等,在光子晶體的制作當(dāng)中,有著非常廣泛的應(yīng)用。
到了20世紀(jì)末,在制備二維和三維光子晶體當(dāng)中,激光干涉光刻技術(shù)第一次得到了有效的利用,在這之后,人們更多的開始了深入研究這一技術(shù)應(yīng)用,在經(jīng)過大量的具體實(shí)驗(yàn)分析以及數(shù)值模擬優(yōu)化之后,通過干涉光刻來制備光子晶體的技術(shù)愈發(fā)成熟。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐應(yīng)用,發(fā)展到現(xiàn)在,干涉光刻技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域與實(shí)際操作更加廣泛,即在很多關(guān)于制備光子晶體的部分基礎(chǔ)設(shè)備涉及有關(guān)光分插復(fù)用器、有機(jī)發(fā)光二極管都應(yīng)用的相當(dāng)廣泛。
3.2 在太陽能電池中的應(yīng)用
在我們現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)與日常生活當(dāng)中,太陽能電池在諸多領(lǐng)域已經(jīng)付諸實(shí)踐。太陽能電池主要是利用光電效應(yīng)或者是化學(xué)效應(yīng)的作用,將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的一種設(shè)備。大多數(shù)的普通硅太陽能電池密度都超過數(shù)百微米,而表面的紋理一直呈現(xiàn)倒三角的形狀,因此為了能夠提高太陽能電池的頻率,在進(jìn)行生產(chǎn)這種電池的時(shí)候,往往都會(huì)在硅片表面添加一層增透膜,以用來減小表面的反射率。硅太陽能電池制備過程中的電子束光刻、納米印制光刻技術(shù)都存在著工藝復(fù)雜不易操作、價(jià)格高昂市場(chǎng)營銷困難、生產(chǎn)效率低下無法規(guī)模經(jīng)營等缺點(diǎn)。所以,這些年以來,專家們已經(jīng)開始思考通過一種可行的方式將激光干涉光刻技術(shù)有效的應(yīng)用到太陽能電池生產(chǎn)過程當(dāng)中。
4 結(jié)語
現(xiàn)在是科學(xué)技術(shù)的時(shí)代,科技發(fā)展的速度一日千里,如何才能讓生產(chǎn)方法更加高效、高速,與此同時(shí)還能有效降低成本,這是很多人需要重點(diǎn)考慮的問題。雖然激光干涉光刻技術(shù)在處理亞微米周期結(jié)構(gòu)以及微米方面,已經(jīng)有著悠久的歷史,但實(shí)際上,目前我國還正值于研究性實(shí)驗(yàn)的階段之中,然而,很多工業(yè)化的生產(chǎn)還沒有發(fā)展成熟,不能得到廣泛的大規(guī)模應(yīng)用。把激光干涉光刻技術(shù)與其他的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行相結(jié)合進(jìn)行研究,這不僅是很多國內(nèi)外眾多研究學(xué)者今后的工作方向,更是未來光刻技術(shù)的前進(jìn)方向。雖然現(xiàn)在激光干涉技術(shù)在生產(chǎn)與應(yīng)用當(dāng)中都存在部分問題,但是經(jīng)過眾多專業(yè)領(lǐng)域的研究學(xué)者進(jìn)行刻苦的思考與深刻的研究,在不久的未來,激光干涉技術(shù)將會(huì)更加成熟,也會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中有著更加廣泛與熟練的應(yīng)用,有著很好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1]馮伯儒,張錦,郭永康.波前分割無掩膜激光干涉光刻的實(shí)現(xiàn)方法[J].光電工程,2010(12).
[2]郭寶增.0.13p.m 集成電路制造中的光刻技術(shù)研究與展望[J].固體電子學(xué)研究與進(jìn)展,2010(03).
[3]王光偉.準(zhǔn)分子激光光刻技術(shù)及進(jìn)展綜述[J].天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào),2011(01).
作者單位
深圳深愛半導(dǎo)體股份有限公司 廣東省深圳市 518000
點(diǎn)擊下頁還有更多>>>光刻技術(shù)論文