軟X射線光刻技術(shù)及應(yīng)LIGA技術(shù)及應(yīng)微細(xì)加工特點：加工形成的部件或結(jié)構(gòu)的模型工探針工

Top-Bottom-微結(jié)構(gòu) 方法形一般只能形成二維平面加工的是整個系統(tǒng)，不是單個設(shè)計：層與層之間的物理探針花放順序加工平行加利用模 出相應(yīng)的微結(jié)注模技

低成本批是一大類不同的工藝有不同的原理和應(yīng)工藝是個復(fù)雜加法和

光刻實際上是微細(xì)圖 技術(shù)（過程

路材光刻的分按圖形產(chǎn)生方式分

無掩光刻的分按光源分類

紫外光300nm~450X光光刻0.2~2.0離子束光刻的分接觸 方式分類：接近

投影 1：1投縮小投（分布重復(fù)式幾 方接觸 技接觸 技術(shù)是傳統(tǒng) 技術(shù)時，采用加壓或真空吸附使掩模版與基片緊密接近 技為了克服接觸式容易損傷掩模的缺點，使掩模與在這種情況下 的可分辨的最小線寬式中S是掩模版與基片的間是理想的平面，在接觸式中掩模與基片總有一定間投影 技 投影方式：1：1縮小投影時，掩模與基片同步移動，經(jīng)過多次分布重復(fù)把整個基片完畢，因此也稱為分布重復(fù)投影或步進(jìn)縮小投影?？s小倍數(shù)：2.5,5,10.分辨焦對光源光強分布不同光源光強分布 KrF:248nm,NA:0.7ArF:193nm,NA:0.75相干度

Wavelength:248nmNA:0.7一般用Reyleigh判據(jù)來分析光刻分光刻（空間）成像—圓孔圖rz 分辨率與那些因素光刻（空間）成像—圓孔圖I(θ(

[2J1(x)

x2a a為圓孔的半徑，為衍射角，J1(x)為一階貝塞爾函x01.6352.2332.6793.2381000光刻（空間）成像—圓孔圖0.61aRayleigh

nsin投影聚焦光學(xué)系統(tǒng) 0.61K1>0.61,

δ Hg燈g0.49Hg燈i0.37Hg燈i0.30Hg燈iKrF0.25KrF激0.220.20ArF激0.16ArF激 T(x)TE(x)TE[E(x)]計量為:E(x) 假設(shè)光刻膠初始厚度為T0,只有 度T(E)與T0有如下關(guān)系：T（E)ln[E0]

dTtan dTdTEtandT

dE

焦深對光刻精度的DOF DOF

2

DOFk在不同離焦平面上點光源成像的接近式光刻中，所用的光源一般有同步輻射光、燈產(chǎn)生的紫外光、激光器產(chǎn)生的紫外光等，雖然同步輻射光，燈產(chǎn) Itot Icoh Icoh/Itot 瑞利-索末菲衍射1U(P0)1

(1

e

cos(n,其中U（P1）表示入射波在孔徑Σ上的場分光刻圖形的光強 U(P)U*(P1

t(x,y)2dxdy2 2IP0 IcohIincoh z2 x)2( y z[1(

x1z

(

y1)2]1/z rz1

3

近似是取的前兩項，忽略高次項，并假定cos(n,r01)1。這樣的近似對掩?？讖酱笮?，光刻膠內(nèi)

e

U

ez

jk[(x0x1)2(y0y1)2e2 jk[(xx)2 U(P)U*(P)

t(x,y)e2

(y0y1)

z2

1

cos(n, )2

22

t(x,y)21

t(x,y)2z 衍射對厚光刻 精度的影響 近似模型

衍射對厚光刻 精度的影響 近似模型

衍射對1mX1mg=0 衍射對1mX1m衍射對2mX2mg=3m 衍射對2mX2m 近近似要求cos(n,r01)1，分母中的r01Z,這就要求 1

cos(n,r01

t(x,y)2dxi2Iincoh i2

12

t(x,y z[(xxz

(i

y0)2z 近U(P0)i

exp(jkz1

t(x1,y1

e

cos(n,r01exp(jkz1

jkz{11[(x0x1)2(y0y1)2

t(x1,y1z

(xx)2(yy)2z dx (xx)2(

y0)2zt(x,y)

xa

i

yy

ii)

x

ai2

y

2 近U(0)U(0iII

U(P0)U*(P0Iii近似和 近似結(jié)果比

近似和 近似結(jié)果比

投影式光k1

短波長光源DOF

2

增大光學(xué)系統(tǒng)接近式光W

增大NANA=nsin,n>1,光學(xué)系掩模技K1和NA對掩模誤差因子和DOF光刻技術(shù)發(fā)展 0.13 248nm

193nm

157nmOptical(SoftX-raySCALPEL

XRL1999

2001 2008 2011 2014投入生間產(chǎn)特征尺光刻技光光光光光刻工藝過程（實驗課1 根據(jù)需要選擇光刻膠和轉(zhuǎn)速4常用0.6％NaOH溶液軟X射線光實驗站--- 裝置和其它設(shè)備構(gòu)圖 裝X光光刻掩X光光刻掩模的結(jié)構(gòu)與紫外光刻掩模完全不同支撐吸收體圖X射線掩模材吸收體圖形材料AuPt(鉑Ir(銥Os(鋨 Ta(鉭襯底SiBNSi3N4Al2O3

的影響（FresnelnumberW 為了獲得清晰的掩模結(jié)構(gòu)U03,F

W=0.20m,

W=0.05m,g=5W=0.05g=2m

W=0.25m,g=10mW=0.05m,g=3m超分模擬結(jié)果（長方形模擬結(jié)果（T形實驗結(jié)優(yōu)點及光刻技術(shù)要光源要求掩模要求：光刻膠要求：軟X射線光刻光束線光路示意NSRL的X光光刻結(jié) ThegateSourceofHighElectronMobilityTransistor(HEMT)Linewidth Aspectratio20DCconductanceHighTcSuperconductingDetector-Line-width(toMin.) SuperconductingfilmYBa2Cu3O7 R123Vs:ReadoutSignal,Vn:noise,R:Voltageresponse,NEP:NoiseequivalentPower,D*:QuantumLineStructureFabricatedbySRLithographyandSide-wallTechnique

Thegoldlineonthetopisetchedbyionbeam,andthePMMAisThemainprocessstepsofSide-wall3333g/mmTGcopiedby6666g/mmTGpatternedbyproximity150nmperiod,50nmlinewidth,1μm5000線/毫米X射線透射光X射線透射光柵研制ICF中透射光柵的應(yīng)用現(xiàn)狀（截