激光直写邻近疗效应的校正

邻近效应是限制光刻系统分辨力的一个重要因素,它也限制了激光直写在亚微米和亚半微微米光刻中的应用,分析了激光直写邻近效应产生的原因,指出它和电子束直写及投影光刻的区别,提出了一种简便有效的邻近校正方法,实验表明,通过光学邻近校正（ＯＰＣ）,利用微米级激光直写系统,制作出０．６μｍ的实用光刻线条。     

电子束光刻的邻近效应及其模拟

用Monte Carlo方法模拟和分析了电子束光刻中限制其分辨率的主要因素——邻近效应的影响.分析了入射电子束的形状、入射电子的能量、衬底材料和厚度对邻近效应大小的影响，并与实验结果进行了比较，发现模拟结果与实验结果符合得很好.分析表明高斯分布的电子束比理想电子束的邻近效应大；衬底原子序数越大，衬底越厚，入射电子束能量越低，邻近效应越大. 关键词： 电子束光刻 邻近效应 Monte Carlo     

铜激光倍频光亚微米投影光刻系统的设计和实验研究

为了研究波长在２５５．３ｎｍ的铜蒸气激光倍频在亚微米光刻中的可行性，设计了带宽为１ｎｍ的１：１折反射式投影光刻物镜和一个带散射板的光管式均匀照相系统，获得了０．６μｍ的光刻分辨率。此结果表明，铜激光倍频光可作为亚微米光刻的照明光源。     

灰阶掩模实现光学邻近校正及计算模拟研究

从光学邻近效应产生机理出发,提出用带灰阶衬线的灰阶掩模实现光学邻近效应精细校正的新方法,并指出掩模图形振幅信息的优化,即合理分布掩模图形的空间频谱,可以改善空间像的光强分布并获得高质量的光刻图样。计算表明,校正后的成像图样与理想像的偏差小于０．９％。     

激光直写方法制作透明导电金属网栅

介绍了利用激光直写光刻技术在200mm×200mm基片上制作线宽为5μm,周期为350μm的红外透明导电金属网栅的工艺过程,对激光直写光刻技术和机械刻划掩模接触光刻制作金属网栅结构的两种方法进行了比较,给出了激光直写制作金属网栅的优点.     

直角坐标和极坐标系一体的激光直写设备

介绍了具有直角坐标和极坐标写入系统的激光直写设备,给出了该设备制作衍射光学元件的光刻特点.     

高能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

利用分段散射模型, 借助Monte Carlo方法模拟了具有高斯分布特征的 高能入射电子束(50keV≤E₀≤100keV)在抗蚀剂中的 散射过程, 分别得到了不同曝光条件下的电子背散射系数和能量沉积分布, 模拟结果与实验结果很好地符合. 在这一能量段, 当电子束能量越高、抗蚀剂 越薄、基片材料的原子序数越低时, 邻近效应越弱. 本文的模拟结果不仅能为高能电子束光刻工艺优化曝光条件、降低邻近效应提供理论指导, 而且能为进一步的邻近效应的校正提供更精确的数据.     

衰减相移掩模及其编码制作方法研究

在霍普金斯理论的基础上,对方孔的传统掩模、衰减相移以及加入光学邻近效应校正的衰减相移掩模在硅片表面光强分布的计算表明,衰减相掩模有提高光刻分辨率的显著功能,提出一种制作衰减相移掩模的编码方法。理论计算表明,该编码方法能够达到预定的衰减参数。     

前沿动态

可深度加工的激光直写技术研究人员利用双光子聚合法制备了具有亚微米分辨率的有高度的复杂结构。双光子聚合法是通过聚焦激光束使光敏液体聚合,从而创建三维物体。但是,利用该技术制备的结构在高度上通常受显微镜镜头焦距的限制,该显微镜镜头用于使激光聚焦至样本。德国汉诺威激     

亚微米(i线和g线)投影光刻物镜的光学装校

本文列出了ｉ线和ｇ线大数值孔径亚微米投影光刻物镜的技术指标要求，讨论了这类超高精度光刻物镜的光学装校技术特点，报告了计算机辅助高精度复杂光学系统偏心校正仪器和方法，最后给出了ｉ线和ｇ线光刻物镜装校检测结果。     

极坐标激光直写系统原点定位的实验研究

分析了旋转线性光栅法对准光轴与旋转机械轴中心的理论准确度,实验研究了极坐标激光直写系统的原点定位.在极坐标激光直写系统下进行了圆环线条写入实验,得出了原点定位的准确度,原点定位准确度优于0.5 μm,实验与理论定位准确度基本一致.     

Blue laser lithography for making antireflective submicron structures on silicon

The application of blue laser lithography for creating antireflective submicron structures on a crystalline silicon substrate was evaluated. The assembled blue laser lithography system was obtained by modifying a commercial blue laser optical pickup head and consisting of a 405-nm-wavelength blue laser and a 0.85-numerical-aperture objective lens. Si substrates were patterned with submicron column patterns of various periods and aspect ratios by blue laser lithography using a sputtered Ge-Sb-Sn-O layer as a resist. The reflectance of the patterned Si substrate decreased to 3% on average in the 300–1000 nm wavelength range, with a low sensitivity to the angle of incident light. Such patterned substrates showed potential for application in crystalline Si solar cells.     

Using diffractive optical element and Zygo interferometer to test large-aperture convex surface

A valid method for measuring the large-aperture convex surface by using a curved diffractive optical element (DOE) and a Zygo interferometer is demonstrated experimentally. In this method, the direct use of source and high-resolution CCD camera of Zygo interferometer represents a major advance in the areas of adjustment. The DOE, fabricated by combining laser direct writing and lithography, results in higher accuracy, efficiency and lower cost for testing aspheric compared with other types of DOE employed. We have fabricated one optical test system and measured a 110-mm-diameter convex surface of errors 44.3 nm rms and 311 nm P–V.     

激光直写光刻中线条轮廓的分析

考虑了光刻胶对光吸收作用,在已有描述胶层内光场分布模型的基础上,较为准确地推导出光刻胶层内不同深度位置的光场分布.使用迭代方法计算得到了胶层内曝光量空间分布曲线,分析了不同曝光量下胶层内的线条轮廓,为直写光刻中曝光量的选择提供了依据.实验结果分析与理论分析的结果一致.     

高准确度多功能激光直写装置

采用高数值孔径物镜和高准确度纳米平台搭建了一台激光直写装置,可以在光敏感薄膜材料上进行打点、刻画矢量和标量图形等多种操作,其最小特征尺寸小于300 nm,重复性5 nm.在刻写前准确标定刻写激光功率,刻写过程中采用象散法精确自动聚焦,刻写完成后采用两种不同波长的激光束探测样品的透过率和反射率的细微变化,最终实现了高准确度亚微米图形的刻写和检测.     

高准确度多功能激光直写装置

采用高数值孔径物镜和高准确度纳米平台搭建了一台激光直写装置,可以在光敏感薄膜材料上进行打点、刻画矢量和标量图形等多种操作,其最小特征尺寸小于300 nm,重复性5 nm.在刻写前准确标定刻写激光功率,刻写过程中采用象散法精确自动聚焦,刻写完成后采用两种不同波长的激光束探测样品的透过率和反射率的细微变化,最终实现了高准确度亚微米图形的刻写和检测.     

Three‐dimensional optical laser lithography beyond the diffraction limit

Direct laser writing has become a versatile and routine tool for the mask‐free fabrication of polymer structures with lateral linewidths down to less than 100 nm. In contrast to its planar counterpart, electron‐beam lithography, direct laser writing also allows for the making of three‐dimensional structures. However, its spatial resolution has been restricted by diffraction. Clearly, linewidths and resolutions on the scale of few tens of nanometers and below are highly desirable for various applications in nanotechnology. In visible‐light far‐field fluorescence microscopy, the concept of stimulated emission depletion (STED) introduced in 1994 has led to spectacular record resolutions down to 5.6 nm in 2009. This review addresses approaches aiming at translating this success in optical microscopy to optical lithography. After explaining basic principles and limitations, possible depletion mechanisms and recent lithography experiments by various groups are summarized. Today, Abbe's diffraction barrier as well as the generalized two‐photon Sparrow criterion have been broken in far‐field optical lithography. For further future progress in resolution, the development of novel tailored photoresists in combination with attractive laser sources is of utmost importance.     

非对称光束干涉制备二维微纳光子结构研究

研究了基于不同偏振组合的非对称4束和5束光干涉制备二维微纳光子结构.通过改变光束的参数组合获得了枝节状、波形状等结构.在非对称光束干涉中,光束的构型和偏振改变了波矢差分布,从而改变晶格形貌和对比度.利用CHP-C感光胶开展了全息光刻实验制备,获得了与模拟一致的光子结构.该研究为制备新颖光子结构提供了有效途径,此类光子结构还可以为制备不同类型的金属点阵结构提供模板,对新型光子器件的制备和应用研究具有一定的促进作用.