微電子器件和電路光刻蝕工藝-集成電路檢測顯微鏡
光刻蝕工藝。
由于微電子器件和電路的進一步發展受到光刻圖形分辨率的
限制，那么了解產生這些限制的技術因素是很重要的。在復制工
藝中，圖形是用掩模來產生的，掩模通常是敷在玻璃版上的照相
乳膠膜或者是鉻膜。這種掩模版是壓觸在半導體晶片上或者與半
導體晶片十分緊密地靠近，而晶片上涂有稱之為光致抗蝕劑的光
敏聚合物。光從掩模的透明部位通過，就會使相應部位的抗蝕劑
曝光，使聚合材料產生變化，從而可用化學顯影液將其選擇性地
溶解掉(如果采用的是正型抗蝕劑的話)�？刮g劑的開口區域就確
定了基片上的裸露面積，以便進行諸如金屬淀積、腐蝕等下遭
工序的加工。負型抗蝕劑與此相類似，區別在于曝光區域是不溶
解的、而在顯影之后仍然保留下來。假如掩模圖形的線條比較寬
的話，例如幾個微米，那么在抗蝕劑以及其后晶片上將會相當精
確地再現出掩模版上的圖形。但是，當要求分辨率更高而且其線
寬減小到可與曝光時所用光的波長相比擬的時候，掩模窗口的衍
射效應和抗蝕劑層內的反射效應就會降低掩模復制圖形的質量。
為了理解產生這種效應的基本原理，可以考察一個簡單的衍
射效應的實例，即觀察與表面相隔一定距離的一個刀口狀邊緣以
平行光照射時的衍射情況。由于邊緣的衍射現象，入射光會向幾
何遮蔽區擴展一定的距離。當掩模線寬(此處看做一個狹縫光闌)
小于1微米時，這種衍射效應是值得注意的。
制作圖形的光刻蝕技術是現代集成電路制造工藝的基
礎。但是，在制造集成電路所用的若干工藝步驟中，光刻蝕是現
在生產線上成品率較低的工序，而且采用光刻蝕法來制作圖形，
也不能滿足新一代微電子器件的性能和密度的要求。因此，這就
需要新的圖形形成工藝，而新的圖形形成工藝同樣又需要有新的
輔助制造工藝。為滿足用戶關于性能、成本和可靠性的期望，、還
需要采用計算機控制的自動生產工藝及其完善的自動檢測技術。
高能束，尤其是電子束、離子束和激光束，則是解決上述問
題的有力手段 。即采用離子束能把摻雜物的原子注入
到半導體中以補充或取代擴散，電子束能象現在的光刻蝕工藝一
樣，在抗蝕劑表面產生圖形，激光和電子束能對損傷的晶片進行
退火，其效果比目前的爐子退火要好。這些柬，尤其是荷電粒子
束，作為工藝加工和檢測手段的實際優越性，是它們基本上能完
成相當于現行工藝的同樣功能，但是完成這些功能的方法卻有質
的差別。因此，可望其加工質量會有重大變化，而這種期望的確
實現了。例如，在生產過程中已成功地采用了激光和離子束，如
用于電阻器的阻值微調和離子注入。電子柬能用來制作尺寸更
小的圖形，其邊緣分辨率比光刻蝕所能達到的較高水平還要高。
現有的數據表明，用電子束制作圖形可以減少圖形的缺陷密度，
而這正是提高成品率的關鍵因素，而且，制造出能實現廉價生產
器件的電子束設備也是可能的。目前，電子柬刻蝕這一新技術已
經足夠地成熟，并形成了適于生產下一代微電子器件的新的刻蝕
技術和質量控制手段。
