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新研發多光子光阻劑技術號稱可取代超紫外光微影

上網時間: 2011年02月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:微影  超紫外光  多光子光阻劑  曝光  解析度 

微影技術的研發已進展至極短波長的超紫外光(EUV),來自美國馬里蘭大學(University of Maryland)的研究團隊則提出一種多光子光阻劑(multi-photon photoresists),能讓可見光微影達到奈米等級的解析度;通常微影解析度是與曝光時間成反比。

「大多數達到高解析度微影的方法,都是與採用更短波長的光源有關;」馬里蘭大學教授John Fourkas表示:「我們的目標是以可見光產出奈米級的微影效果。」該團隊新開發的多光子技術簡稱 RAPID (Resolution Augmentation through Photo-Induced Deactivation,透過光致去活化達到的解析度強化方法),以一道雷射光在光阻劑中啟動曝光,然後加入第二道雷射來完成整個程序,僅在兩個聚焦光束重疊的奈米等級範圍內進行完全曝光。

Fourkas指出:「只要我們用一道雷射光並透過顯微鏡物鏡來進行聚焦,我們就能把吸收作用(absorption)侷限在雷射光聚焦體積的微小區域中。」研究人員已經就晶片上3D材料的選擇性聚合作用(selective polymerization),將該技術最佳化;利用一種「多光子吸收聚合作用(Multi-photon Absorption Polymerization,MAP)」,研究團隊在晶片上製作出了微小的電感。

RAPID則是後續的工作,利用光阻劑的多光子吸收作用,來達成聚焦可見光微影的奈米等級解析度,可望延緩甚至可能免除採用超紫外光源的需要。

利用多光子吸收聚合作用所做出的微電感
圖中是採用多光子吸收聚合作用(MAP)、接著又以選擇性金屬化(selective metallization)所製作的微電感(microinductor)

這種技術適用於標準的大氣壓力條件,不像深紫外光需要在真空中操作;該光阻劑中特有的光啟動程序(photo-initiator)是由一道雷射光所活化,然後再被第二道雷射光去活化,證實了研究人員稱之為PROVE (proportional velocity)的現象,也就是更高的曝光度可產出更小的特徵尺寸。

接下來研究人員計劃以晶圓片尺寸規格來測試其技術,突破到目前為止都是以逐點(point-by-point)方式進行的實驗;而該研究團隊也估計,RAPID技術要邁入商業化階段還需要約十年的時間。

編譯: Judith Cheng

(參考原文: Multi-photon photoresists said to beat UV,by R. Colin Johnson)





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