多年來,由于電子束光刻特有的靈活性和幾乎無限的高分辨率,已被廣大科研開發(fā)者接受。這項高價值技術(shù)在30年前就有介紹,到了今天,已不可想象,如果沒有電子束光刻,在納米技術(shù)和生物技術(shù)等方面的很多科研工作如何進行。在工業(yè)化應用上,光罩掩膜制造一直是電子束光刻的一大應用范圍。在過去的4-5年中,在半導體工業(yè)的需求的推動下,可用于工業(yè)化生產(chǎn)的電子束光刻直寫技術(shù)(EBDW)已經(jīng)出現(xiàn),并且已經(jīng)被證明,它是一種大有可為的應用技術(shù)。Leic
多年來,由于電子束光刻特有的靈活性和幾乎無限的高分辨率,已被廣大科研開發(fā)者接受。這項高價值技術(shù)在30年前就有介紹,到了今天,已不可想象,如果沒有電子束光刻,在納米技術(shù)和生物技術(shù)等方面的很多科研工作如何進行。
在工業(yè)化應用上,光罩掩膜制造一直是電子束光刻的一大應用范圍。在過去的4-5年中,在半導體工業(yè)的需求的推動下,可用于工業(yè)化生產(chǎn)的電子束光刻直寫技術(shù)(EBDW)已經(jīng)出現(xiàn),并且已經(jīng)被證明,它是一種大有可為的應用技術(shù)。Le
ica的SB351DW以它的高性能為電子束在工業(yè)化應用上帶來了一個全新思路。
長期以來,電子束的產(chǎn)能的不足和機臺的高復雜性,一直是進入半導體工業(yè)化應用領(lǐng)域的主要阻礙�?墒�,現(xiàn)在的半導體制造者發(fā)現(xiàn),隨著器件制造水平的發(fā)展,為光罩掩膜制造而花費的金錢和時間成本越來越大,而且還有繼續(xù)飛速上漲之勢。據(jù)了解,當前一套65納米的光罩掩膜要
200萬到
250萬美元。所以,作為無光罩掩膜EBDW技術(shù),再次吸引了IC器件制造商們的注意力。并且,通過"混合光刻(
Mix&
amp; Match)"技術(shù),使EBDW的應用更為有效�;旌瞎饪蹋∕ix & Match)是用電子束光刻做特征尺寸小的圖形層,用光學方法做特征尺寸大的圖形層,并通過對準技術(shù)保證套刻精度。
STMicroelectr
onics是是EBDW的擁護和使用者之一,根據(jù)他們反應,開發(fā)定型一個IC樣品,用通常光學方法(用光罩掩膜)要近
100天,而用電子束混合光刻(Mix & Match)技術(shù)后,只須10天。
這個技術(shù)的先進性使我們能擴大對EBDW應用的預期,范圍可以覆蓋半導體技術(shù)的開發(fā),下一代芯片設計論證,樣品的快速定型和某些特定的應用。
根據(jù) ITRS發(fā)展圖對硬件的規(guī)范,基于90納米技術(shù)已經(jīng)使用,今天的電子束光刻技術(shù)起碼必須滿足65納米技術(shù)的需要。除最小尺寸滿足密集65納米線條和45納米單線的分辨率方面的要求,其套刻精度也必須保證。另外一點也很重要,那就是工藝兼容性,它必須和當前半導體制造者所用的工藝相兼容[注1]。它涉及到工件尺寸(大到
300毫米),校準方法,套刻精度和與其他光刻工藝的融合性。除了這些,電子束光刻還有其他的技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。除直接要求和光學光刻工藝相兼容外,還有一些其他的工藝技術(shù)問題也必須得到考慮,如兼容高分辨率、高靈敏度的化學放大(
CAR)抗蝕劑的工藝問題。
STMicroelectronics已經(jīng)在實際生產(chǎn)條件下,證明了在樣品設計快速定型和小批量生產(chǎn)中使用EBDW的可行性。詳細地說,已經(jīng)了證明Leica的SB350DW電子束光刻系統(tǒng)已經(jīng)可以滿足當前65納米的需要[注2],它可以達到300毫米的工件,25納米(3 sigma)的套刻精度,45納米的 "門長(gate length)",90納米的"孔"(圖.1)和小于10%的CD均勻性。這些參數(shù),還遠不是先進成型束系統(tǒng)的極限。今天,在工業(yè)化環(huán)境下,通過電子束來評估45納米和32納米的設計已經(jīng)完全可能。電子束有能力為研究開發(fā)工作提供更多的應用。同樣,它還能為
其它的技術(shù)提供技術(shù)手段,如納米印刷(Nanoimprint Lithography -NIL)。在這個領(lǐng)域里的樣品制造實驗中,35納米及以下的分辨率已經(jīng)達到[注3](圖2)。
電子束的另一個優(yōu)點是提供一種新的、和光學光刻相當?shù)募夹g(shù)路徑,它使半導體制造者能夠建立起一套自己的工藝,以能夠更快的完成從設計到在硅片上得到圖形的新品定型過程。