微纳加工 | 薄膜沉积、光刻、刻蚀总览

纳米加工分为三个不同的领域：薄膜、光刻和刻蚀。

薄膜，采用蒸镀等物理气相沉积方法；溅射；和脉冲激光和化学气相沉积对低压 CVD、等离子体增强 CVD 和原子层沉积等 (CVD) 进行了综述。

光刻，首先讨论接触掩模光刻的原理，然后是紫外 (UV) 投影光刻，最后是用于集成电路制造的更先进的系统，如深紫外 193 纳米和浸没式光刻系统。简要回顾了诸如双图案和自对准图案等分辨率增强技术。还讨论了非光学光刻，例如电子束光刻、聚焦离子束光刻和纳米压印光刻。

刻蚀，主题包括湿法化学刻蚀、等离子刻蚀和深硅刻蚀中使用的技术。

薄膜沉积技术总结

  蒸发 溅射 PLD LPCVD 化学气相沉积 原子层沉积 MOCVD MBE
基板温度 大范围 大范围 大范围 高的 缓和 大范围 高的 大范围
沉积能 低的 高的 高的 表面反应 表面反应 表面反应 表面反应 表面反应
压力 真空或反应气体 缓和。 主要是氩气，但也可以包括反应性气体 大范围 缓和 缓和 大范围 缓和 真空
阶梯覆盖 高度定向 定向 定向 保形 有点方向 高度保形 外延 外延
缺陷密度 高的 缓和 缓和 非常低 低的 非常低 低的 非常低
均匀度 高的 高的 较差的 高的 高的 高的 高的 高的
沉积率 快 快 慢 快速地 快速地 减缓 缓和 减缓
常用材料 大多数金属、单一元素和稳定的电介质，如 Au、Ag、Cu、Si、SiO2、MgF2 等。 与蒸发相同的材料，加上额外的金属和电介质，如 W、VO2 等。 YBCO、PZT、铁电材料等复杂化合物 Si3N4、SiO2 Si3N4、SiO2、多晶硅 Al2O3、HfO2、SiO2 和某些金属 化合物半导体 GaAs、InP、AlGaAs 化合物半导体-GaAs、InP、AlGaAs
常见应用 光学和电子薄膜，其他通用应用 光学和电子薄膜，其他通用应用 目前主要用于勘探 掩膜和 MEMS 电绝缘、钝化、遮蔽 栅极电介质，钝化 光电器件制造 外延与光电子学研究与开发
光刻技术总结
方法 波长 大概half-pitch 焦点深度 常见应用
接触光刻 365 纳米（Hg） 500 纳米   研发
投影光刻 365 纳米（Hg） 350 纳米   研发与小生产
投影光刻 193 纳米 (ArF) 75 纳米   生产系统
投影浸没式光刻 193 纳米 (ArF) 35纳米   生产系统
具有浸没和分辨率增强的投影光刻 193 纳米 (ArF) 20纳米   生产系统
EUV 光刻 13.5 纳米 5纳米   仍在开发生产系统
激光干涉光刻 325 nm (HeCd)、266 nm (YAG)、248 nm (KrF)、193 nm (ArF) 等 100e500 纳米 无限 光栅等周期性结构
EBL 0.01 nm（电子束） 5纳米 大的 研发实验室和为生产系统制造模板
FIB光刻 镓离子 10纳米 大的 掩膜修复、芯片修复、研发
NIL N/A N/A N/A 具有商业用途潜力的研发

此处给出的Half-pitch值是这些系统的实际值，而不是它们的理论极限。

延伸阅读：

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