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雙重光刻

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雙重光刻是把設計版圖拆分放置在兩塊掩模上,使用兩次光刻技術,將圖形轉移到襯底上。 [1] 
中文名
雙重光刻
外文名
Lithography etch lithography etch(LELE)
雙重光刻中,第一次光刻使用第一塊掩模版,光刻完成後,做刻蝕,把光刻膠上的圖形轉移到下面的硬掩模上,然後旋塗光刻膠使用第二塊掩模完成第二次光刻(曝光顯影),刻蝕把第二次的光刻膠圖形轉移到硬掩模上,最後把硬掩模上的圖形刻蝕轉移到襯底上。儘管LELE的工藝流程比較複雜,但是它並不需要開發任何新的材料。在過去技術節點得到了驗證的材料和工藝基本上均可以使用。 [1]  雙重光刻技術多用於包含不規則排列光刻結構的工藝實現,其可以實現週期從80nm到44nm的核心圖形。雙重光刻技術是金屬層和接觸孔圖形最常用的工藝技術,其拆分方法直觀、掩模數量需求較少、對圖層的設計規則要求相對寬鬆 [2] 
LELE可以採用多種方法來實現,它們各有利弊。圖1為雙重光刻流程,首先,硬掩模層(如SiN)被沉積在襯底上,光刻膠材料被旋塗在硬掩模上。第一次光刻之後,在光刻膠上形成溝槽,密度為設計時一半的圖形,即佔空比(溝槽與線條比值)為1:3。之後採用刻蝕工藝將圖形轉移到硬掩模上。 [3]  剝離殘餘光刻膠之後,做第二次光刻。第二次光刻可以使用不同的光刻材料,第二次光刻的圖形,同樣通過刻蝕被轉移到硬掩模上。最後,把硬掩模上的圖形刻蝕到襯底上。 [1] 
圖1 雙溝槽雙重光刻流程圖 圖1 雙溝槽雙重光刻流程圖
參考資料
  • 1.    韋亞一.超大規模集成電路先進光刻理論與應用.北京:科學出版社,2016:451-452
  • 2.    韋亞一.計算光刻與版圖優化:電子工業出版社,2021:93-94
  • 3.    韋亞一.計算光刻與版圖優化:電子工業出版社,2021年:144-144