微细光刻用的抗蚀剂

大规模集成电路(LSI),随着集成度的发展,图形愈趋微小型化,并且对尺寸,位置精度的要求也愈趋严格。从光刻掩摸的制造,到光致抗蚀剂的去除,整个光刻工序中的每一个工艺(设备的选择,配合、保养、材料、药品的选择和使用,工艺最佳条件的掌握,环境安排的设计)都要求提高它们的现有水平。一般来说理想的图形是难于达到的。但是光致抗蚀剂的选择,使用技术对形成微细图形是很重要的条件,这里我们仅就光致抗蚀剂加以说明。     

光刻抗蚀剂的一些进展

半导体器件正以惊人的速度向前发展,新的微波晶体管、大规模集成电路等已经批量生产。随着半导体器件性能的提高,为了使在硅片上刻出的图形更小,要求光刻精度更加严格并需进一步减少光刻缺陷。这就促进了光致抗蚀剂的发展。下面把新的抗蚀剂作一简要介绍。 1.合成胶系光致抗蚀剂在半导体器件光刻时应用的抗蚀剂中,负性橡胶系抗蚀剂有KMER和KTFR。聚肉桂酸乙烯树脂系抗蚀剂有KPR和KPL等。正性的有AZl350等,各种抗蚀剂的性能列于表1。     

用于亚65纳米光刻的双层抗蚀剂

采用含硅量较高（23wt％）的新型光致抗蚀剂实现了55nm的各种特性，获得了较高的耐腐蚀性能，并降低了线条边缘粗糙度。结果还表明，这种新型的光致抗蚀剂与浸没式光刻工艺具有良好的一致性。     

用于亚65纳米光刻的双层抗蚀剂

采用含硅量较高(23wt％)的新型光致抗蚀剂实现了55nm的各种特性,获得了较高的耐腐蚀性能,并降低了线条边缘粗糙度。结果还表明,这种新型的光致抗蚀剂与浸没式光刻工艺具有良好的一致性     

富勒烯作为电子束抗蚀剂在纳米光刻中的应用

纳米光刻对于纳米电子学的研究与发展具有非常重要的意义。分子尺寸为０．７纳米且可发生电子束诱导聚合的富勒烯（主要是Ｃ６０）,可以作为电子束抗蚀剂,用于电子束纳米光刻,制作纳米级精细图形。这类抗蚀剂主要有三种类型：纯Ｃ６０、、Ｃ６０衍生物及Ｃ６０与常用抗旬剂形成的纳米复合抗旬剂。介绍了这方面工作的研究现状、存在的问题及发展前景。     

超LSI用的抗蚀剂

图1是DRAM的集成度和最小线宽的关系及其估计使用的抗蚀剂。现在,最小线宽为0.8μm的4MDRAM的集成电路已在大批生产,而0.5μm的16MDRAM的已在试制。本文将对制造超LSI必不可少的微光刻术用的抗蚀剂研制动向和展望进行概述。作为超LSI用的抗蚀剂,根据曝光所用的光源,相应地可举出g线(光波长436nm)、i线(光波长365nm)用的光致抗蚀剂以及激元激光用的抗蚀剂、电子束用抗蚀剂,于显影抗蚀剂、X射线抗蚀剂等等。现以实用性高的g线及i线用的抗蚀剂为中心进行介绍。     

下一代刻蚀用的抗蚀剂材料

现在刻蚀主要利用g线(436nm)和i线(365nm)来光刻。为了适应未来微细化的要求，正在研究超分辨刻蚀、短波长曝光的深紫外刻蚀以及电子束刻蚀(见图1)。本文就刻蚀所需要的抗蚀剂，特别是化学放大抗蚀剂的最新动向和今后的课题作以叙述。     

印制电路板用抗蚀剂的研究

将自制的三种α－氨基苯乙酮生物和常用光引发剂进行了光引发性能比较,将光引发性能较好的用在抗蚀剂的配方中,研究了光固化抗蚀剂的组成和配方,研究了复合光引剂的协同效应。实验证明,用复合引发剂的抗蚀剂具有优良的综合性能。     

LB膜抗蚀层在光刻中的应用

本文概述了LB超薄抗蚀层用于光刻研究的历史及现状，指出：发展实用化的LB超薄抗蚀层技术对于微电子工业中深亚微米乃至纳米水平的微细加工具有重要的意义。     

日本富士通公司开发1Gb DRAM用的抗蚀剂

日本富士通公司研制成用256Mb～1GbDRAM的高性能抗蚀剂。1GbDRAM中要求有0．2m以下的线宽，而为了实现其微细图形，把混合气体的ArF用于激光器光源的准分子光刻是不可缺少的。现所开发的抗蚀剂最早达到世界实用水平，并已应用于ArF光刻。日本富士通公司开发1Gb DRAM用的抗蚀剂@一凡     

先进封装和MEMS应用的超厚抗蚀剂光刻技术(英文)

微电子机械系统(MEMS)制造和先进的封装技术更需要厚抗蚀剂层。在MEMS应用领域包括体硅微机械加工、表面微机械加工和有源器件结构的实际制作。对先进的封装技术,应用再分布和蚀化层以及金属焊凸微成型。各种用途要求抗蚀剂厚度能达到和超过1000μm。为适当地获得这些厚度,制造商开发了适当的涂层材料。这些材料包括AZP4620.ShipleySPR220\AIPLP100XT、JSRTHB611P和SU-8。最终开发了处理这些材料的设备,制作了专用的涂胶设备和接触?接近式曝光机。     

抗蚀剂的干显影

在此以前还只是处于想象境地的抗蚀剂干显影(等离子显影),现已展示了实现的可能性。一方面开发了能够干显影的负性光致抗蚀剂,另一方面还发展了能对现有电子束抗蚀剂作干显影的新工艺。此外发表了无机抗蚀剂的干显影法,使用从前的有机溶剂作干显影时,其优点是不发生湿显影那样的抗蚀剂图形变形。     

世界最新的抗蚀剂

日本东京应化工业开发了在不改变半导体批量生长线正在使用的i线步进器,最小线宽0.35μm工艺情况下,用原有的设备达到0.25μm以下工艺处理的超高分辨率阳性型光抗蚀剂“TSOR”。在i线步进器上可分辨     

多层抗蚀剂技术

<正> 一引言随着微电子器件和集成电路的不断发展,对抗蚀剂性能的要求也不断提高,既要求抗蚀剂具有高分辨率、高灵敏度,又要求与衬底材料有好的附着力,并能耐干法腐蚀。目前所用的光致抗蚀剂通常是用有机聚合物做成的,正性抗蚀剂是通过曝光使聚合物主链断开,从而使曝光区的分子量减小,溶解度增大;负性抗蚀剂则是通过曝光使聚合物交联,从而使分子量增大,溶解度降低。根据溶解度的不同,就可将曝光区和非曝光区区别开。要简单地用这些抗蚀剂满足以上的要求是困难的。如正性抗蚀剂的主链含有弱键,对辐照不稳定,这样,     

去除抗蚀剂的新方法

美国通用电气公司发展了一种使用紫外线的去胶方法。这一方法可提高工艺效率,又使工艺变得简单。如何去除剩余的抗蚀剂是半导体工艺中长期存在的问题。片子上的抗蚀——感光聚合物膜用于极微细的电路图形刻蚀,而刻完之后则必须完全除去留下的可塑性薄膜。这种新方法是抗蚀剂在空气中受到强烈的紫外线照射,致使物质起分解而蒸发掉。典型的抗蚀剂可塑膜根据组分和厚度经25～40分钟即可从半导体片上完全去除。     

制作高速GaAs场效应晶体管用的微细光刻技术

本文论述了用来制作高速GaAs金属-半导体场效应晶体管(MESFET)的源、漏和栅电极的微细光刻技术。用剥离法和常规光刻制备了MESFET的源和漏电极,并叙述了用斜角蒸发形成亚微米栅长的工艺过程。还详述了用电子束刻蚀技术进行栅极的描绘乖抗蚀剂剖面的控制。提供了在制作GaAs场效应晶体管(FET)和微波单片集成电路(MMIC)过程中,应用这些工艺技术实例的有关数据。