本書是半導體先進光刻領域的綜合性著作，介紹了當前主流的光學光刻、先進的極紫外光刻以及下一代光刻技術。主要內容涵蓋了光刻理論、工藝、材料、設備、關鍵部件、解析度增強、建模與仿真、典型物理與化學效應等，包括光刻技術的前沿進展，還總結了極紫外光刻的特點、存在問題與發展方向。書中融入了作者對光刻技術的寶貴理解與認識，是作者多年科研與教學經驗的結晶。
本書適合從事光刻技術研究與套用的科研與工程技術人員閱讀，可作為高等院校、科研院所相關領域的科研人員、教師、研究生的參考書，也可作為微電子、光學工程、微納加工、材料工程等專業本科生的參考教材，還可為晶片製造領域的科技工作者與管理人員提供參考。
基本介紹
- 中文名：半導體先進光刻理論與技術
- 作者：[德] 安德里亞斯·愛德曼（ Andreas Erdmann）
- 譯者：李思坤
- 題材：半導體
- 出版時間：2023年8月1日
- 出版社：化學工業出版社
- 出版地：北京
- 頁數：304 頁
- ISBN：9787122432766
- 類別：科技
- 原作品： Optical and EUV Lithography:A Modeling Perspective
- 定價：198 元
- 開本：16 開
- 裝幀：全彩精裝
圖書目錄,作者簡介,譯者簡介,
圖書目錄
第1章 光刻工藝概述 1
1.1 從微電子器件的微型化到納米技術 1
1.2 發展歷程 3
1.3 步進掃描投影光刻機的空間像5
1.4 光刻膠工藝 8
1.5 工藝特性參數 10
1.6 總結.16
參考文獻 17
第2章 投影光刻成像理論 19
2.1 投影光刻機 19
2.2 成像理論 20
2.2.1 傅立葉光學描述方法 20
2.2.2 傾斜照明與部分相干成像 24
2.2.3 其他成像仿真方法 28
2.3 阿貝-瑞利準則 28
2.3.1 解析度極限與焦深 29
2.3.2 結論 33
2.4 總結 36
參考文獻 36
第3章 光刻膠 38
3.1 光刻膠概述、常見反應機制與唯象描述 39
3.1.1 光刻膠的分類 39
3.1.2 重氮萘醌類光刻膠 41
3.1.3 最先進的正性化學放大光刻膠 42
3.1.4 唯象模型 44
3.2 光刻工藝與建模方法 45
3.2.1 光刻工藝簡介 46
3.2.2 曝光 46
3.2.3 後烘 49
3.2.3.1 重氮萘醌光刻膠 50
3.2.3.2 化學放大光刻膠 50
3.2.4 化學顯影 52
3.3 建模方法與緊湊光刻膠模型 56
3.4 負性與正性光刻膠材料與工藝 59
3.5 總結 63
參考文獻 64
第4章 光學解析度增強技術 70
4.1 離軸照明 70
4.1.1 線空圖形的最佳離軸照明 72
4.1.2 適用於接觸孔陣列的離軸照明 73
4.1.3 由傳統和參數化光源形狀到自由照明 75
4.2 光學鄰近效應修正 76
4.2.1 孤立-密集圖形偏差的補償 76
4.2.2 線端縮短的補償 79
4.2.3 從基於規則的 OPC到基於模型的OPC，再到反向光刻 79
4.2.4 OPC模型與工藝流程 82
4.3 相移掩模 83
4.3.1 強相移掩模：交替型相移掩模 84
4.3.2 衰減型相移掩模89
4.4 光瞳濾波 92
4.5 光源掩模最佳化 94
4.6 多重曝光技術 97
4.7 總結 99
參考文獻 100
第5章 材料驅動的解析度增強技術 106
5.1 解析度極限回顧 106
5.2 非線性雙重曝光 109
5.2.1 雙光子吸收材料 109
5.2.2 光閾值材料 110
5.2.3 可逆對比度增強材料 110
5.3 雙重與多重圖形技術 112
5.3.1 光刻-刻蝕-光刻-刻蝕 112
5.3.2 光刻-凍結-光刻-刻蝕 114
5.3.3 自對準雙重圖形技術 115
5.3.4 雙重顯影技術 115
5.3.5 雙重或多重圖形技術的選擇 116
5.4 導向自組裝 117
5.5 薄膜成像技術 121
5.6 總結 123
參考文獻 123
第6章 極紫外光刻 129
6.1 光源 130
6.2 EUV和多層膜薄膜中的光學材料特性 132
6.3 掩模 135
6.4 光刻機與成像 139
6.5 光刻膠 143
6.6 掩模缺陷 144
6.7 EUV光刻的光學解析度極限 147
6.7.1 6.xnm波長 EUV光刻 （BEUV光刻） 147
6.7.2 高數值孔徑光刻 148
6.7.3 減小工藝因子k1：EUV光刻解析度增強技術 151
6.8 小結 152
參考文獻 153
第7章 無需投影成像的光學光刻. 163
7.1 無投影物鏡的光學光刻：接觸式與接近式光刻技術 163
7.1.1 成像及解析度極限 164
7.1.2 技術實現 166
7.1.3 先進的掩模對準光刻 169
7.2 無掩模光學光刻 172
7.2.1 干涉光刻 173
7.2.2 雷射直寫光刻 176
7.3 無衍射極限的光學光刻 180
7.3.1 近場光刻 180
7.3.2 光學非線性光刻 183
7.4 三維光學光刻 187
7.4.1 灰度光刻 187
7.4.2 三維干涉光刻 189
7.4.3 立體光刻與 3D微列印技術 190
7.5 關於無光光刻的幾點建議 193
7.6 總結193
參考文獻 194
第8章 光刻投影系統：進階主題 206
8.1 實際投影系統中的波像差 206
8.1.1 澤尼克多項式描述方法 206
8.1.2 波前傾斜 211
8.1.3 離焦像差 212
8.1.4 像散 212
8.1.5 彗差 213
8.1.6 球差 216
8.1.7 三葉像差 217
8.1.8 澤尼克波像差總結 218
8.2 雜散光 219
8.2.1 常數雜散光模型 219
8.2.2 基於功率譜密度的雜散光模型 220
8.3 高 NA投影光刻中的偏振效應 223
8.3.1 掩模偏振效應 224
8.3.2 成像中的偏振效應. 224
8.3.3 光刻膠與矽片膜層材料界面引起的偏振效應 226
8.3.4 投影物鏡偏振效應與矢量光刻成像模型.229
8.3.5 偏振照明.230
8.4 步進掃描投影光刻機中的其他成像效應231
8.5 總結 232
參考文獻 232
第9章 光刻中的掩模形貌效應與矽片形貌效應 236
9.1 嚴格電磁場仿真方法 238
9.1.1 時域有限差分法 239
9.1.2 波導法 241
9.2 掩模形貌效應 243
9.2.1 掩模衍射分析 244
9.2.2 斜入射效應 247
9.2.3 掩模引起的成像效應 248
9.2.4 EUV光刻中的掩模形貌效應與緩解策略 252
9.2.5 三維掩模模型 256
9.3 矽片形貌效應 258
9.3.1 底部抗反射塗層的沉積策略 259
9.3.2 多晶矽線附近的光刻膠殘留 260
9.3.3 雙重圖形技術中的線寬變化 261
9.4 總結 262
參考文獻 262
第10章 先進光刻中的隨機效應 269
10.1 隨機變數與過程 269
10.2 現象 272
10.3 建模方法 274
10.4 內在聯繫與影響 276
10.5 總結 279
參考文獻 279
附錄 285
附錄 1 名詞中英文對照 285
附錄 2 縮略語中英文對照 301
作者簡介
安德里亞斯•愛德曼：國際光學工程學會(SPIE)會士，德國弗勞恩霍夫協會（Fraunhofer）系統集成與元件研究所計算光刻和光學組學術帶頭人，德國埃爾朗根大學客座教授。擁有25年以上光學光刻與極紫外光刻研發經驗。多次擔任國際光學工程學會光學光刻與光學設計國際會議主席，是Fraunhofer國際光刻仿真技術研討會組織者。為Dr.LiTHO等多款先進光刻仿真軟體的研發與發展做出了重要貢獻。
譯者簡介
李思坤：中國科學院上海光學精密機械研究所研究員，博士生導師。長期從事半導體光學光刻與極紫外光刻技術研究，主持多項國家科技重大專項、張江實驗室、國家自然科學基金、上海市自然科學基金項目/課題，發表SCI/EI檢索學術論文110餘篇，獲授權發明專利40餘項，多項專利已轉移至國內積體電路製造裝備與軟體生產企業，合著出版學術專著2部，參與編著我國首部全工具鏈《EDA技術白皮書》，多次受邀作國內外邀請/特邀學術報告。
