我國(guó)新一代超分辨光刻機(jī)通過(guò)驗(yàn)收
隨著微納米技術(shù)向光學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展,微納光學(xué)結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)已成為現(xiàn)代先進(jìn)制造的重要方向,其水平高低也是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的標(biāo)志之一。如何研制出面向微納光學(xué)結(jié)構(gòu)制造的光刻裝備成為相關(guān)領(lǐng)域科技工作者追求的目標(biāo)。 11月29日,由中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱光電所)承擔(dān)的國(guó)家重大科研裝備研制項(xiàng)目“超分辨光刻裝備研制”通過(guò)驗(yàn)收,該裝備用365nm波長(zhǎng)的紫外光單次成像實(shí)現(xiàn)了22nm的分辨率,為光學(xué)超材料/超表面、第三代光學(xué)器件、傳感芯片等納米光學(xué)加工提供了全新的解決途徑。 突破分辨力衍射極限 光學(xué)光刻作為主流的微電子芯片制造技術(shù),具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。需要不斷地通過(guò)縮短波長(zhǎng)、增大數(shù)值孔徑提高分辨力,來(lái)滿足微電子技術(shù)的發(fā)展。 在光電所的努力下,本項(xiàng)目利用表面等離子體超分辨成像原理,突破了衍射極限,不是通過(guò)縮短波長(zhǎng)或增大數(shù)值孔徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的,為突破多個(gè)光刻分辨力節(jié)點(diǎn)提供了一種全新的技術(shù)。 驗(yàn)收專(zhuān)家組表示:“項(xiàng)目在原理上突破分辨力衍射極限,建立了一條高分辨、大面積的納米光刻裝備研發(fā)新路線,繞過(guò)了高分辨光刻裝備技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘” 開(kāi)辟“新”光刻技術(shù)和裝備 為什么這臺(tái)光刻裝備采用了新的原理和技術(shù)?光電所研究員、項(xiàng)目副總設(shè)計(jì)師胡松告訴記者,該成像(任意圖形)步進(jìn)重復(fù)光刻(非直寫(xiě))裝備難度很大,項(xiàng)目組必須開(kāi)辟一條新路徑。 自2003年以來(lái),光電所在超分辨成像光刻技術(shù)方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)地探索,取得了多項(xiàng)技術(shù)突破。在此基礎(chǔ)上,瞄準(zhǔn)領(lǐng)域需求,2012年承擔(dān)了國(guó)家重大科研裝備——超分辨光刻裝備項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)近7年艱苦攻關(guān),項(xiàng)目組突破了高均勻性照明,超分辨光刻鏡頭,納米級(jí)分辨力檢焦及間隙測(cè)量,超精密、多自由度工件臺(tái)及控制等關(guān)鍵技術(shù),完成了裝備研制。 這臺(tái)裝備采用365nm波長(zhǎng)光源,單次曝光最高線寬分辨力達(dá)到22nm。對(duì)此,胡松打了一個(gè)比方:“這相當(dāng)于我們用很粗的刀,刻出一條很細(xì)的線。” 回憶這7年的攻關(guān)時(shí)刻,胡松告訴記者,一開(kāi)始有些項(xiàng)目成員“不相信能做出這臺(tái)設(shè)備”。但隨著項(xiàng)目組先后實(shí)現(xiàn)了50nm、45nm、32nm超分辨成像光刻結(jié)果,大家的信心越來(lái)越堅(jiān)定。 “我最激動(dòng)的時(shí)候是去年7、8月份,當(dāng)時(shí)我們做出了10mm×10mm的多場(chǎng)重復(fù)曝光,這意味著技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。”胡松說(shuō)。 在此基礎(chǔ)上,項(xiàng)目組面向更高分辨力特征圖形(非IC芯片)的制造,開(kāi)發(fā)了高深寬比刻蝕、多重圖形等配套工藝。該項(xiàng)目目前已獲得了授權(quán)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利47項(xiàng),國(guó)外發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng),擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 |