切割曝光技术及其在器件研究上的应用.pdf

　第 20 卷第 7 期 半　导　体　学　报 . 20, . 7 V o l N o 　1999 年 7 月 CH IN ESE JOU RNAL O F SEM ICONDU CTOR S July, 1999 切割曝光技术及其在器件研究上的应用 海潮和　陈焕章　周小茵　陈宝钦　刘改芬 ( 中国科学院微电子中心　北京　100029) 摘要　本文描述了一种微电子工艺制造中的切割曝光技术, 用这一技术在一台 G 线投影曝光 机上制备出深亚微米图形. 由此进一步研制成功0 25m P+ 多晶硅栅表面沟 PM O SFET , 它具 有良好的器件特性和抵制短沟道效应的能力. 对不同沟长NM O S 和PM O SFET 的研究表明, 当 沟道长度从 2 0 降至 0 5 时, 表面沟 管阈值电压的变化 ( ) 约为 60 , 而 m m PM O S V T mV 管相应 为 110 . 计算机模拟的切割曝光和单线曝光立体图象也清楚地表明, 切割 NM O S V T mV 曝光方法对于消除二次谐波影响, 提高分辨率具有一定作用. : 2550, 2550 , 2560 EEACC G R 1　引言 集成电路工艺技术的不断进步, 使得基本元器件尺寸越来越小, 深亚微米技术正在成为 世界微电子生产的主流. 在半导体科学技术迅速发展的进程中, 光刻技术的不断进步起到了 ( ) 举足轻重的作用. 光刻 光学曝光 技术是将具有一定波长的一束光, 透过事先制备好的掩 膜, 投射到涂有感光材料的基片上以便实现图形的复制. 通常根据曝光掩膜和成像位置划 ( ) 分, 有接触式曝光、接近式曝光和投影式曝光之别. 投影式曝光可以是等比例 1 ∶1 的, 也可 ( ) 以是缩比 5 ∶1 的. 缩比投影曝光有更高的精度, 是现代光学曝光最佳的方法. 但是不管采 用何种方式, 只要是光学曝光, 由于光传播本身的物理限制, 当掩膜尺度和光波波长接近时, 成像就会受到干扰而变得模糊. 通常光学曝光的一般法则可用下式表示: R = K × N A 式中　 表示光学曝光系统可以得到的最小的线宽; 为光波波长; 为透镜的数值孔径; R N A K 为工艺决定的变量. ( 从这一分辨率公式看出, 增大数值孔径和缩短波长可以降低R 值 即通常所言提高分 ) 值可以达到 06 以上. 但是, 过分增加 数值会 辨率 . 目前, 研制的大数值孔径物镜的N A N A 使焦深变小, 对降低R 值是不利的. 在增大数值孔径的同时进一步缩短波长虽