新型光刻技术

光刻胶的表征参数

1.对比度： 胶区分亮区和暗区的能力

对比度：

$$\gamma = \frac{1}{lg(\frac{D_f}{D_0})}$$

• 注：g线和i线胶那样是靠光子一个一个曝光的，DUV胶不是。DUV胶一旦反应开始，则会在催化作用下，使反应进行到底。多以DUV胶从未曝光状态到完全曝光状态的转变更为陡峭，即对比度更大。
• 一般，g线和i线胶的对比度在2~3,而DUV胶的对比度为5~10。
• $\gamma依赖于工艺参数，如：显影液、前hong时间、曝光后及坚膜的温度，光源波长和硅片的表面形貌等。

2.临界调制传递函数： 胶分辨图形所需的最小光学传递函数MTF
$$CMTF = \frac{D_f-D_0}{D_f+D_0}=\frac{10^\frac{1}{\gamma}-1}{10^\frac{1}{\gamma}+1}$$

• 空间图像与光刻胶对比度结合，直接决定潜像的质量
• CMTF<=MTF,胶才能分辨空间图形
• g线和i线胶CMTF约为0.4，DUV胶为0.1~0.2

光刻胶的一些问题

1.由于硅片表面高低起伏，可能造成曝光不足或过曝光
2.下层反射造成驻波，下层散射降低图像分辨率。
DUV胶：使用ARC（抗反射层或防反射层）技术
g线和i线胶：使用添加剂，吸光并降低反射，PEB（post exposure bake,作用是将残留在wafer上的溶剂去除）也有利于缓解其驻波现象。

光学光刻分辨率增强技术（RET）

1.光学临近修正OPC

在光刻版上进行图形修正，来补偿衍射带来的光刻图形改变

2.相移掩膜技术PSM

附加材料造成光学路迳差异，达到反相。相移技术提高图形分辨率

• OPC和PSM使得k1下降，K1~0.25

3.离轴照明技术OAI

可以减小对分辨率的限制，增加热成像的焦深且提高了MTF