基于PrAlNiCu金屬玻璃薄膜的相變光刻機理研究.pdf

1、光刻工藝，作為半導體制造業(yè)中最重要的工藝之一，由于物理極限的臨近和越來越高的要求，正在面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。因此，作為極具潛力的新型光刻技術之一的相變光刻正在受到越來越多的關注和研究。相變光刻是一種無掩膜版的激光直寫光刻技術，利用激光直寫致熱，在相變材料光刻膠上選擇性曝光致其局部晶化，再利用在刻蝕液中非晶態(tài)與晶態(tài)的兩相刻蝕速率差來完成納米圖案的制備。本文利用金屬玻璃PrAlNiCu作為相變光刻膠研究其相變光刻特性，從PrAlNiCu金屬

2、玻璃薄膜的制備工藝、曝光時的溫度分布情況、連續(xù)與脈沖激光的曝光特性、濕法刻蝕特性等方面進行了系統(tǒng)的研究。
　　本文首先利用磁控濺射方法和退火工藝對非晶態(tài)和晶態(tài)的PrAlNiCu金屬玻璃薄膜進行了制備，并進行了物理特性的表征及分析，證明了薄膜的非晶、晶化程度；利用ANSYS對PrAlNiCu薄膜表面及內(nèi)部進行了曝光時的溫度分布仿真模擬，在理論上證明了激光致熱晶化的作用，與MgCuY薄膜的溫度分布情況進行了比較分析，結果表明PrAlN

3、iCu薄膜能利用更小的脈沖寬度獲得更高的光刻分辨率，突出了PrAlNiCu金屬玻璃薄膜作為相變光刻膠的優(yōu)勢；利用課題組搭建的相變光刻平臺對PrAlNiCu薄膜進行了連續(xù)、脈沖曝光測試，在實驗上證明了激光致熱晶化的可行性，依據(jù)結果探討了晶化尺寸與激光功率、脈沖寬度之間的關系；通過實驗比較選擇了質(zhì)量分數(shù)為0.5％的硝酸水溶液作為本實驗的刻蝕液，并通過對非晶態(tài)、晶態(tài)PrAlNiCu薄膜的刻蝕速率測試實驗得出了5:1的刻蝕選擇比，基于臺階儀和原