《浸沒流場動態潤濕行為與殘留液漬控制的基礎研究》是依託浙江大學，由胡亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：浸沒流場動態潤濕行為與殘留液漬控制的基礎研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：胡亮
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
如何在保證曝光質量的前提下提高掃描速度，是浸沒式光刻技術面臨的重要挑戰，其關鍵在於避免高速掃描過程中矽片表面殘留液漬進而引發曝光缺陷。浸沒流場動態潤濕行為的研究是實現殘留液漬有效控制的基礎。為此，本項目將開展浸沒流場動態潤濕行為與殘留液漬控制的基礎研究。研究多相介質特性與表面微觀形態對界面力分布的影響規律，揭示牽拉潤濕界面滑移與縫隙流場粘性剪下特性，研究多相界面力、粘性剪下力、慣性力及內外壓力場等綜合作用下的自由邊界動態平衡機理，建立動態潤濕模型，進而揭示自由邊界破裂機理，以及不同界面潤濕條件對殘留液漬行為的影響規律，並以此研究通過控制潤濕條件避免殘留液漬的方法，為浸沒式光刻機掃描速度與產能的提高提供基礎理論與方法依據，同時為我國浸沒式光刻技術的發展與自主創新提供基礎支撐。
結題摘要
浸沒式光刻是目前積體電路製程中實現45nm以下線寬曝光的主流技術。如何在保證曝光質量的前提下儘可能地提高矽片掃描速度，是提高浸沒式光刻機整機產率的關鍵，也是浸沒式光刻機技術發展面臨的主要挑戰：掃描曝光過程中，浸沒液體與矽片之間發生高速動態潤濕行為，由於受粘性剪下作用，浸沒流場自由界面易失穩破裂，泄漏的浸沒液體將在矽片表面殘留液漬，引發曝光缺陷。 為此，本項目開展浸沒流場動態潤濕行為與殘留液漬控制方法研究。首先，通過表面特性與形貌對界面力分布及其約束特性的影響規律、粘性剪下作用下的界面牽拉規律與浸沒流場分布、浸沒流場自由界面動態平衡機理與動態潤濕模型、浸沒流場自由界面釘扎機理與殘留液漬回收特性等基礎研究，揭示浸沒流場動態潤濕行為規律、界面失穩機理與約束特性。進而，提出基於單向能量勢壘的浸沒流場自由界面約束與殘留液漬控制新方法，實現浸液系統核心部件-浸沒控制單元的創新設計，形成了浸沒流場約束的自主技術。最終，成果套用於02專項國產光刻機浸液系統，使其掃描速度從120mm/s提升至600mm/s，接近國外同類產品主流機型水平（500mm/s~900mm/s）。 基於上述研究工作，發表相關SCI論文13篇（均為第一標註，其中：第一作者6篇，通訊作者7篇，JCR Q1分區5篇，最高影響因子9.227，平均影響因子3.477，他引40次）。發表於物理流體領域權威期刊《Physics of Fluids》的論文，被美國物理學會評為Highlights Paper，並被其主頁及近十家國外科技網站正面新聞報導。發表於物理學頂級期刊《Physical Review Letters》的論文，被物理學年度十大進展評選機構Physcisworld 以及英國皇家物理學會網站Phys.org新聞報導。此外，項目組成員總計獲授權發明專利6項。 項目執行期間，項目負責人晉升為浙江大學教授，入選2018年度教育部“青年長江學者”，受邀擔任02專項國產光刻機浸液系統副總設計師、SCI期刊《Flow Measurement and Instrumentation》編委，並作為Guest Managing Editor組織發表了SCI特刊《Flow Control》。項目培養博士畢業生4人、碩士畢業生2人。
