光學投影曝光微納加工技術（簡體書）

本書系統介紹主流光刻技術——光學投影光刻的工作原理、系統組成、應用和發展前景，詳細介紹投影光刻物鏡、掩模硅片對準、激光定位工件臺、分辨力增強技術以及整機集成。 全書共分七章，第一章為光學投影光刻基礎，介紹光學投影光刻的發展、分類，光學投影光刻的關鍵單元技術及分系統，光學投影光刻在微納加工技術中的應用；第二章為投影光刻的光學系統，包括投影物鏡、照明系統、調平調焦分系統；第三章介紹掩模硅片對準技術，包括離軸對準、同軸對準、同軸和離軸相結合的對準技術，同時討論掩模傳輸和預對準、硅片傳輸和預對準技術；第四章介紹激光工件臺定位技術，詳細討論步進和掃描工件臺的工作原理、結構、激光干涉測量和控制，以及精密定位工件臺的精度分析；第五章為分辨力增強技術，介紹離軸照明：相移掩模、光學鄰近效應校正、光瞳濾波、偏振成像等提高光刻分辨力和曝光圖形質量的技術和方法；第六章為整機集成，介紹整機的主要性能、套刻坐標系及套刻精度分析、整機電控系統、整機軟件系統、環境控制系統、整機框架設計等；第七章介紹光學投影光刻的最新進展和納米光刻新技術的前景展望。 本書可作為微電子設備專業領域的研發人員和從事半導體、微機械、微光學、紅外器件、顯示器件等微米納米級加工技術的科技人員的技術參考書，同時還可作為相關高等院校教師、研究生和本科生的參考用書。

姚漢民 1944年11月生，男，1966年畢業于浙江大學光學儀器系光學儀器專業，研究員，博士生導師。曾任中國科學院成都分院院長、光電技術研究所所長、微細加工光學技術國家重點實驗室主任。長期從事光電跟蹤光學儀器和微電子光學設備的研究，1979年至今，參加JX-1型接近／接觸式光刻機，圓形電子束、可變矩形電子束曝光機激光定位工件臺系統，掩模缺陷自動檢測系統，1．5 pan～2 btm分步重復投影光刻機等研究工作。主持國家“八五”攻關項目O．8 μm～1μm投影光刻機、中國科學院重大項目0．7μm～O．8 μmi線投影曝光系統的研究。作為項目負責人，主持完成“九五”重大項目O．35μm投影光刻關鍵單元技術研究。作為首席專家完成中國科學院知識創新工程重大方向性項目“生物芯片儀器”項目研究。先后獲國家科技進步三等獎兩項，中國科學院科技進步一等獎四項、科技進步二等獎一項。 現為國際SPIE學會會員，中國光學學會會員，四川省學術和技術帶頭人。1991年享

前言
第一章 光學投影光刻基礎
第一節 微納光刻技術概述
一、微納加工光刻技術
二、微納加工光刻技術分類
第二節 光學投影光刻
一、光學投影光刻簡介
二、光學投影光刻技術的發展
三、光學投影光刻機分系統及關鍵單元技術
四、光學投影光刻在微納加工技術中的應用
參考文獻
第二章 投影曝光光學系統
第一節 投影光刻物鏡
一、光學基礎
二、投影光刻物鏡的光學材料
三、投影光刻物鏡的光學設計與評價
四、投影光刻物鏡的機械結構設計與製造
第二節 均勻照明系統
一、概述
二、紫外光照明系統
三、準分子激光深紫外照明系統
第三節 調焦調平系統
一、概述
二、檢焦技術
三、整場調平逐場調焦
四、逐場和實時調平調焦
參考文獻
第三章 掩模硅片對準
第一節 概述
一、對準工作原理
二、對準技術和方法
第二節 離軸對準技術
一、CCD視頻圖像離軸對準的工作原理
二、CCD視頻圖像離軸對準的對準標記、對準算法和精度分析
第三節 同軸對準技術
一、TIL衍射光柵同軸對準光學原理
二、TIL對準標記
三、TIL對準控制系統及數字信號處理
第四節 同軸對準與離軸對準相結合的對準技術
一、深紫外光刻對對準系統的要求
二、深紫外光刻的對準過程
三、深紫外光刻對準系統的對準標記
四、雙激光多級衍射光柵離軸對準(ATHENA)光學原理
五、ATHENA離軸對準的對準算法及工藝適應性
六、深紫外光刻同軸對準原理
第五節 硅片傳輸與硅片預對準技術
一、硅片傳輸系統
二、硅片預對準技術
第六節 掩模傳輸與掩模預對準技術
一、掩模傳輸系統
二、掩模預對準技術
參考文獻
第四章 精密定位工件臺
第一節 精密定位工件臺概述
一、精密定位工件臺的功能
二、精密定位工件臺的分類
三、精密定位工件臺的發展概況
第二節 工件臺系統精度分析
一、測量系統誤差
二、機械系統誤差
三、控制系統誤差
四、環境誤差
第三節 工件臺的技術指標與檢測方法
一、靜態性能方面
二、動態性能方面
三、工件臺的主要性能指標
第四節 精密硅片工件臺的機械結構
一、光刻機工件臺的母軌種類
二、光刻機工件臺的傳動機構與驅動電機
三、二軸粗動臺與三軸微動臺的結構及特點
四、掃描式硅片工件臺和掩模工件臺
五、氣浮工件臺的氣足設計
第五節 雙頻激光干涉測量系統
一、雙頻激光干涉測量系統
二、測量系統布局和坐標計算方法
三、雙頻激光干涉測量系統的裝配調整
四、雙頻激光干涉測量系統誤差分析
第六節 工件臺控制系統設計
一、三維精密工件臺控制系統設計
二、三維氣浮工件臺控制系統設計
參考文獻
第五章 分辨力增強技術
第一節 波前工程原理
第二節 離軸照明技術
一、OAI提高投影光刻成像系統分辨力和增大焦深的基本原理
二、四極照明
三、環形照明
四、二元光柵照明
第三節 相移掩模技術
一、PSM提高光刻分辨力的原理-
二、LevensonPSM
三、邊緣PSM
四、輔助PSM
五、無鉻PSM
六、衰減PSM
第四節 光學鄰近效應校正技術
一、鄰近效應現象與校正原理
二、線條偏置法
三、添加輔助線條法
四、灰階掩模法
第五節 光瞳濾波技術
一、光瞳濾波(PF)提高光刻分辨力的原理
二、振幅光瞳濾波
三、相移光瞳濾波
第六節 偏振成像控制技術
一、偏振成像控制提高光刻分辨力的原理
二、偏振成像控制方法
參考文獻
第六章 投影光刻整機集成
第一節 整機的主要性能
一、光刻動態分辨力與線條質量
二、套刻坐標系及套刻精度
三、投影光刻機的生產效率
四、整機的可靠性
第二節 投影光刻機整機電控系統
一、控制系統結構
二、電源系統
第三節 投影光刻機整機軟件設計
一、投影光刻機的工作流程
二、整機測試軟件
三、整機軟件框架
第四節 環境控制系統
一、對投影光刻機內部環境控制系統的要求及其組成
二、投影光刻機內部環境控制系統的結構
三、投影光刻機對外部環境的要求
第五節 整機框架設計
一、投影光刻機的振動源
二、框架材料與線膨脹控制
三、整機框架結構實例
參考文獻
第七章 投影光刻技術的發展趨勢及納米光刻新技術的前景展望
第一節 光學投影光刻技術的潛力
第二節 光學投影光刻技術的最新進展
第三節 納米光刻新技術的前景展望
一、納米壓印技術
二、表面等離子體光學光刻
三、原子光刻
四、結語
參考文獻
附錄：國際主要投影光刻設備廠商機器型號