基于纳米腔表面等离子体单向激发的超分辨亚波长光刻

白彩艳，李旭峰

（1.晋中学院 物理学院，山西晋中030619；2.太原科技大学应用科学学院，山西太原030024）

0 引言

近几十年来，微电子工业的快速发展，人们对纳米尺度制备工艺的研究日益深入.当前诸多微纳加工技术中，光学技术手段占有重要的、不可替代的地位，其中具有良好技术兼容性和继承性的光学光刻技术，一直是业界公认的集成电路制备核心技术，被广泛应用在微电子产业和其他微纳制造的领域.分辨力是决定光学光刻性能的核心技术指标.由于光的衍射影响，传统光学光刻存在分辨力衍射极限，成为其光学分辨力提升的原理性障碍.以投影光学光刻技术研究为例，由于光学成像分辨力受限于物镜孔径和光源波长，传统光学主要采用缩短工作波长和增大数值孔径方法来提高分辨力，但这大大增加了工艺步骤和成本，且图形结构也受到严重限制［1～3］.表面等离子体（surface plasmon，SPs）是电子在金属/介电界面集体振荡产生的表面电磁波，与入射波长相比，SPs的波长要短得多，采用SPs进行光刻，有望突破衍射极限.［4～8］然而，在实际中，当入射光直接传输到掩模时，其暴露强度是不够的.在提高传输效率方面，有学者最近提出了一种基于SPs单向激发的亚波长光刻技术［9］.值得借助SPs的单向传输可以大大提高曝光强度.同时一种基于SPs的可调谐的超分辨亚波长光刻技术也被深入研究［10］.该研究通过改变腔深，实现了SPs的调制，但缺乏对掩模的传输效率的研究［11］.

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