用紫外准分子激光器进行接触式光刻的初步研究

本文叙述采用输出波长为308nm的XeCl准分子激光器进行微米级接触式光刻实验.获得1.5μm的分辨线条,而2.25μm线条已符合集成电路光刻要求.     

集成电路中的物理问题讲座 第十讲 集成电路技术的一些物理限制

1958年第一个平面型晶体管的诞生,为集成电路的发明奠定了坚实的技术基础.翌年,集成电路问世,其后集成规模以每年翻一番的高速度迅速发展.现已有能在几毫米见方的小硅片(又称芯片)上集成包含百万只元器件的超大规模集成电路.这二十多年中,一个芯片中集成的元器件数增加了几十万倍,而芯片的面积仅扩大了一个数量级左右.因此集成技术的发展主要是依靠缩小芯片中每个器件的尺寸来实现.实际上器件的线度缩小了近三个数量级,并已采用1-3微米宽的线条尺寸作为器件制造的设计规则.人们指望着进一步缩小器件的尺寸以获得超超大规模集成电路,这种努力…     

亚微米线条的微纳光纤笔直写技术研究

提出了一种利用微纳光纤笔(MNFP)直接写入亚微米线条的技术,利用微纳光纤笔在光刻胶表面接触式扫描,从而曝光产生亚微米线条。热熔拉伸和湿法刻蚀两步工艺相结合的新方法被用来制做微纳光纤笔。实验研究表明,直写分辨率可以达到稳定的200nm线宽。这一分辨率已经突破了曝光波长(442nm)的衍射极限。结果也显示了,通过改变光强,微纳光纤笔可以直写曝光出亚微米范围内宽度可变的线条。     

激光在半导体电子学中的应用

激光在半导体电子工业生产中已得到日益广泛的应用,这是激光微加工最集中、最重要的应用领域.所谓激光微加工,系指激光与被加工材料互作用区大小在亚毫米至亚微米并且互作用激光能量在毫焦耳范围内的加工.激光微加工的许多技术如激光微调、激光划片、激光标记、激光焊接等等已用于生产线,取得了明显的经济效果.有不少技术还正在深入研究,具有重要的应用前景,如激光再结晶、激光化学气相沉积、激光诱导化学光刻与掺杂等等.特别是半导体集成电路已跨入超大规模集成电路(VLSI)的八十年代,微米乃至亚微米级的微细加工技术已成为电路制造的核心…     

几种集成电路硅片工艺检测技术简介

集成电路是多工序(每道工序的加工成本相当高)的产品.在生产过程中对硅片加工质量进行检测,及早剔除不合格的硅片有利于降低加工成本;而对检测所得结果进行统计分析,追查原因,研究对策则有利于提高企业的质量管理水平和工艺水平.随着集成电路向大规模、超大规模方向发展,大块半导体平均参数的粗略测试已不能满足需要,对硅片的无损、微区、快速、自动测试技术正在迅速发展.表1列出了现今集成电路工艺检测的主要项目及方法.曾有专著[1-3]介绍了多种半导体测试技术.本文就新发展的、应用较广的几种集成电路硅片工艺测试技术进行简单介绍. 一、…     

大规模集成电路和短沟道效应

自从1960年仙童公司首次宣布制成单块集成电路以来,集成电路技术得到了迅速发展.集成度由最初的每片十几个元件发展到现在的每片数百万元件以上,如图1(a)所示,1975年前集成度平均每年翻一番,1975年后逐步下降为每两年翻一番,同时出现了超大规模集成电路(>10万元件/片).随集成度的增加,单个元件的尺寸必然不断减小,最细线宽也由最初几+μm下降到1μm,如图1(b)所示,平均每年下降13%.实验室现在最细线宽可做到20-30nm,集成电路的价格也逐年下降,如图2所示,存贮器每位价格平均每两年下降50%.七十年代中期1K存贮器每位约1美分,现在256K存贮器价…     

简化工序的激光蚀刻工艺

<正> 为了在超大规模集成电路的硅芯片上制作电路图案,目前采用的加工工艺主要包括感光剂涂敷、烧结、图案曝光、显影、蚀刻等7个过程。在整个制作过程中,一块基板往往要往复加工十余次。最近,日本东芝公司研制了一种制造超大规模集成电路的新的基础技术。这种新技术把电路图案的曝光和蚀刻工艺合并为一步,完全取消了感光剂涂敷等其他的工艺过程。新技术的发明是基于一种新现象的发现。东芝公司的科学家发现.如果在氯     

微离子束技术及其在微细加工中的应用

二十多年前,著名的美国物理学家费曼说过:如果微细加工技术能加工线度8nm的图形,就可以把二十四卷《大英百科全书》刻在一个针尖上.今天,他的预言正在变成现实,微离子束的束斑直径已达到10nm. 由于计算机和空间技术的需要,微电子学迅速发展,集成电路的集成度越来越高,目前已制成512K的ROM.要求微细加工的线度在亚微米量级(图1). 早在 1954年,W,Shockley在提出离子掺杂工艺时就设想用微离子束掺杂来获得p-n结.六十年代,国内外在发展毫米束离子注入工艺时也曾试探过获得微米离子束,以便进行微细加工.1973年美国休斯实验室的R.L.Seliger等…     

一种制备金属硅化物的离子束新技术

一种制备金属硅化物的离子束新技术柳百新，朱德华，卢红波（清华大学材料科学与工程系，北京１０００８４）随着目前超大规模集成电路的迅速发展，要求器件尺寸按比例缩小，线宽也要求相应变窄。而多晶硅的薄层电阻极限为３０－６０／口，因此器件尺寸的进一步减小就被栅...     

超大规模集成电路光学光刻技术的现状与展望

光学光刻是目前超大规模集成电路(VLSI)制备中主要的微米和亚微米的图形加工技术,这一技术将继续保持其主导地位成为90年代VLSI发展的关键。本文综述了近年来光学光刻工艺的发展,主要介绍了G线(436nm)、Ⅰ线(365nm)和准分子激光光刻的现状,并对实现高的光学光刻分辨率所必须解决的透镜设计、套准精度和像场面积等问题作了详细描述。最后展望了发展方向、     

集成电路对硅材料的要求

半导体硅材料(以下简称“硅或“硅材料”)与集成电路的关系十分密切.硅材料的诞生比集成电路要早,但集成电路的出现使硅在半导休材料中占压倒优势.根据1982年的统计,在半导体器件市场中,硅占98%[1].而集成电路约占整个半导体器件的80%左右.集成电路推动着硅材料工业的发展,使硅材料产量大增,生产技术日益提高,设备日益大型化和自动化.另一方面,硅材料质量的提高和成本的下降又为集成电路的集成度和成品率的提高以及应用的普及创造了条件.这个相互促进的发展过程正在继续.这为硅材料和集成电路的发展创造了有利的条件,也为微电子学、材料科学…     

微电子技术及其发展

 微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、子系统及系统的电子学分支,是一门主要研究电子或离子在固体材料中的运动及应用并利用它实现信号处理功能的科学。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的,它所实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统,是微小型化的。微电子学的应用技术即为微电子技术,它是信息技术的关键所在。微电子技术的空间尺度通常是以微米和纳米为单位的。目前,微电子技术的发展水平和产业规模已成为一个国家经济实力的重要标志。     

电子散射效应对电子束光刻的影响

自七十年代中期,第一批计算机控制的亚微米对准精度的扫描电子束光刻机问世以来不到十年,一个引人注目的新技术领域──微细加工技术随之发展起来.人类有可能用这新技术来获得亚微米级(<1μm)、毫微米级(nm)的尺寸.电于束光刻在微细加工技术中份演着重要角色.超大规模集成电路、高速器件、超导结器件、声表面波换能器、高密度磁泡存贮器、集成光学元件、材料科学以及生物学等领域,都需要加工更小的尺寸.微细加工技术通常包括微光刻技术.干法腐蚀技术.离子注入技术和超薄层形成技术等.微光刻技术是形成微细图形和转移图形的重要技术.历史悠久…     

硅锗量子阱埋沟场效应晶体管

 现代科学技术的发展、自动化程度的提高、计算机应用的普及,需要越来越多的高速大规模、超大规模集成电路.金属/氧化物/半导体场效应晶体管(MOSFET) 由于其工艺简单、产额高、功耗低、抗干扰能力强、输入阻抗高、易于大规模集成,在大规模集成电路领域内很受人们青睐.尤其是互补型金属/氧化物/半导体场效应晶体管(CMOS)电路,可在单电流下工作,且工作电压范围广、噪声容限大、集成度高.几乎有取代双极型晶体管集成电路的趋势.然而,CMOS电路的速度因受ρ沟MOS中空穴迁移率的限制,不如双极型器件的快,使它的应用受到一定的限制.如能提高它的工作速度,则可使MOS电路具有更强的生命力.     

离子注入物理在微电子技术中的应用

 微电子技术是在半导体芯片上采用微米或亚微米级加工工艺制造微小型电子元器件和微型化电路的新兴技术。这一技术是现代高科技腾飞的翅膀,是现代信息技术的基石,是世界新技术革命的先导。60年代以来,微电子技术的发展突飞猛进。     

软X射线投影光刻技术

软 X射线投影光刻作为特征线宽小于 0 .1μm的集成电路制造技术 ,倍受日美两个集成电路制造设备生产大国重视。随着用于软 X射线投影光刻的无污染激光等离子体光源、高分辨率大视场投影光学系统、无应力光学装调工艺、深亚纳米级镜面加工和多层膜制备、低缺陷反射式掩模、表面成像光刻胶。     

一种动-静态光散射颗粒折射率测量法

提出一种动静态光散射颗粒折射率测量方法.该方法分为三部分,一部分是用动态光散射技术测得颗粒样品的线宽分布函数,然后将此线宽分布连同一组折射率值代入静态光散射公式推算出不同折射率值下的散射光强空间分布;第二部分是用光电探测器测出实际的散射光空间分布;第三部分是将不同折射率下的推算值与实测值做均方偏差运算以做比较,取均方偏差最小时所对应的代入折射率值作为颗粒折射率的最终测量值.此方法对样品的分散度无要求,适用于微米到亚微米级的颗粒物.     

光化学光谱烧孔频域光学存储技术

 自二十世纪的四十年代中期第一台电子计算机问世以来,计算机越来越深刻地影响科学技术和人类社会.存储器是计算机的重要组成部分,随着计算机的进步,存储器的发展也是日新月异的.计算机的存储器分为内存和外存二种,内存包括RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器),外存一般是指磁带机、磁盘机以及新近发展起来的光盘机和光带机.目前这些存储器存贮信息的最高密度大约都在每平方厘米1兆字节的水平(每印刷页的书籍、杂志一般约包含5千字节的信息).能不能进一步提高信息存储密度呢?回答是肯定的,人们正在向这一方向前进.用传统的工艺和技术,如超大规模集成电路工艺,成倍地提高信息存储密度是可行的.但由于技术和工艺的复杂性,成量级的大幅度地提高存储密度则很困难.     

场发射冷阴极微栅孔阵列制备技术

实现了一种采用聚苯乙烯纳米球自组装技术和微机械制造技术加工的场发射阴极用亚微米栅极微孔阵列。设计了一套完整的工艺实验方案,首先采用微球自组装技术获得了亚微米级金属网孔掩膜,然后通过反应离子刻蚀技术获得了亚微米栅极孔阵列,从而实现了集成度高、分布均匀的周期性亚微米孔洞阵列的制备,微孔集成度达到108cm-2。实验研究了氧气刻蚀聚苯乙烯微球的规律。采用金属掩膜,四氟化碳干法刻蚀二氧化硅,获得了深度为500 nm的微孔。实验结果证明该工艺方案是一种获得大面积、均匀分布、集成度高的场发射冷阴极栅孔阵列的有效方法。     

神经回路计算机

 制造计算机所采用的元件在发展和更新,人们依据制造计算机所采用的元件不同,将计算机划分为不同的代。从采用电子管元件制造的计算机到利用超大规模集成电路(VLSI)设计的计算机,计算机历经了几代发展。