基于表面等離子體共振腔的可調(diào)諧納米光刻技術(shù)研究.pdf

1、光刻法是當(dāng)前半導(dǎo)體元器件加工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)。隨著大規(guī)模集成電路以及微結(jié)構(gòu)光子學(xué)元器件的迅速發(fā)展，對(duì)光刻法的精度以及分辨率要求越來(lái)越高，但是由于傳統(tǒng)光學(xué)衍射極限的存在，傳統(tǒng)光刻技術(shù)的分辨率存在著不可突破的極限。表面等離子體具有近場(chǎng)局域增強(qiáng)和納米聚焦等特性，這為突破傳統(tǒng)衍射極限的高分辨光刻法提供了一種新方法。本文提出了一種基于表面等離子體共振腔(共振腔由金屬光柵、光刻膠層、金屬薄膜層組成)的新穎可調(diào)諧納米光刻技術(shù)。從電磁場(chǎng)理論和數(shù)

2、值模擬兩方面對(duì)該光刻技術(shù)的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)分析。研究發(fā)現(xiàn)利用表面等離子體共振腔技術(shù)可在光刻膠層中形成分辨率極高的干涉條紋(入射波長(zhǎng)436nm下，條紋線寬為16.5nm)。同時(shí)該干涉條紋具有可調(diào)諧性，通過調(diào)節(jié)等離子體共振腔的長(zhǎng)度(即光刻膠的厚度)可以改變條紋周期而無(wú)需改變金屬光柵掩模板。這一特性突破了傳統(tǒng)的“開放式”表面等離子體光刻技術(shù)中干涉條紋分辨率低，無(wú)調(diào)諧性以及曝光深度淺等方面的局限，為進(jìn)一步提高光刻分辨率和柔性化納米制造提供了新途徑