现代光刻技术及光刻材料
课程编码：180082070300P4001H
英文名称：Modern Photolithography and Materials
课时：20
学分：1.00
课程属性：研讨课
主讲教师：杨国强等
教学目的要求
本课程是一门面向没有集成电路制造背景或了解较少的化学学科硕士或博士研究生、旨在介绍现代光刻技术及材料的研讨课。光刻作为集成电路制备过程中的关键技术和过程，涉及光刻设备、技术工艺和材料等方面知识。本课程将包括光刻原理、加工过程和光刻胶等材料的设计制备与应用等内容。通过本课程的学习，学生将能够理解光刻技术在集成电路制造中的作用和重要性，掌握光刻原理及其在不同工艺节点的应用，理解光刻设备的工作原理和操作方法，熟悉光刻胶材料的制备、选择与应用，分析和解决光刻过程中的常见问题与挑战。通过研讨课的形式，课程将促进师生间的交流，加深对光刻技术及材料的理解。
预修课程
无
大纲内容
第一章 光刻技术简介 4学时 杨国强
第1节 光刻技术的发展进程
第2节 光刻技术涉及的基本物理、化学原理
第3节 光刻工艺概述
第二章 光刻胶材料及其光化学或辐射化学原理 8学时 杨国强
第1节 光刻胶概述：概念、发展、分类
第2节 化学放大原理
第3节 365nm光刻胶及其光化学原理
第4节 248nm光刻胶及其光化学原理
第5节 193nm光刻胶及其光化学原理
第6节 极紫外光刻胶及其光化学、辐射化学原理
第7节 电子束光刻胶及其辐射化学原理
第三章 光刻工艺材料及其化学原理 4学时 郭旭东
第1节 晶圆前处理材料及其化学原理
第2节 涂膜化学
第3节 前烘、后烘化学
第4节 显影剂及其化学原理
第5节 刻蚀、去胶材料及其化学原理
第四章 其他图形化技术的材料及其化学原理 2学时 郭旭东
第1节 纳米压印材料及其化学原理
第2节 自组装图案化材料及其化学原理
第五章 光刻胶及光刻工艺材料面临的挑战和解决办法 2学时 郭旭东
第1节 光刻胶及光刻工艺材料的质量要求
第2节 散粒噪声效应及线边缘粗糙度难题
第3节 下一代光刻技术
参考书
1、
超大规模集成电路先进光刻理论与应用
韦亚一
2016年6月
科学出版社
2、
衍射极限附近的光刻工艺
伍强
2020年2月
清华大学出版社
3、
Chemistry and lithography, vol. 2: Chemistry in lithography
OKOROANYANWU U
2023年8月
SPIE
4、
Photoresist materials, processes, and applications
NAKAMURA K
2014年8月
CRC Press
课程教师信息
杨国强，中国科学院大学副校长，中国科学院化学研究所研究员，博士生导师。在光功能化合物和功能材料的分子设计、材料合成、性能及其作用机理方面开展研究工作。在我国率先开展极紫外光刻胶研究，提出并开发了“单分子树脂”型超高精细光刻胶体系，通过极紫外光刻、电子束光刻等技术，获得了超高分辨光刻图形。开展了光刻胶产业化工作，突破了高档光刻胶材料的国际封锁，实现了从原料到产品制备的完全自主可控。研究成果发表在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国内外知名刊物上。
郭旭东，中国科学院化学研究所副研究员。从事超高精细光刻胶及相关材料研究，研发的基于小分子的单分子树脂光刻胶体系、有机-无机杂化光刻胶体系可通过极紫外、ArF、电子束光刻技术实现高分辨图案，开发了单分子树脂光刻胶的中试生产工艺。