在现代制造业的众多领域中，光刻工艺无疑是一个核心的技术环节,特别是在制造集成电路（IC）和平板显示器等微纳米级别的产品时，光刻工艺发挥着举足轻重的作用。光刻的本质，就是将设计好的图案精确地转移到材料表面，而在这个过程中，中间距离的控制与处理显得尤为关键,因为中间距离不仅影响着图案转移的精度，还直接关系到产品的性能和质量。
随着微电子工业的蓬勃发展，光刻技术也在不断创新和进步。LELE、SADP和EUV等新型光刻技术，各具特色，为微电子制造提供了更多的选择和可能性。这些技术不仅提高了光刻的精度和效率，还降低了生产成本，推动了整个行业的快速发展。在多晶硅的刻蚀过程中，选择合适的硬掩膜材料至关重要。氧化硅和非晶碳作为常用的硬掩膜材料，各自具有独特的优势。非晶碳在去除第二次光刻胶时，可以通过氧等离子体灰化轻松去除，这为光刻工艺提供了极大的便利。
LEIE双重图形化技术，通过使用一个硬掩膜实现了高效且精确的图案转移。然而，这种方法也存在一定的局限性。由于图形的最终关键尺寸CD直接受两个光刻版之间重叠部分的影响，因此重叠引起的误差会直接传递给CD。这在一定程度上限制了LELE双重图形化技术在关键层CD控制中的应用。对于像MOSFET的栅极这样的关键掩膜层，栅极CD的控制精度要求极高，通常在±10％的范围内。然而，由于重叠间距控制的范围较大，达到20％，因此LELE双重图形技术在这方面的应用受到一定限制。它更适合用于非关键层的CD控制，其控制范围约为20％。
间距自对准双重图形（SADP）技术，在当前半导体工艺领域，特别是针对小于22nm的器件尺寸制造，被视为最具潜力的技术之一。这一技术在NAND快闪存储器的制造中尤为重要，其独特的工艺步骤和优势使得它在高精度图形化中脱颖而出。SADP技术的实施过程。从第一张横截面示意图中，我们可以清晰地看到，第一次掩膜定义了光刻胶的图形，然后通过低温氧化硅的CVD沉积和回刻，形成了精确的间距。硬掩膜被第一次刻蚀，为后续的图形化奠定了基础。在第二次光刻掩膜图形化后，硬掩膜进一步被刻蚀，并去除光刻胶。最后，通过第三次刻蚀，我们得到了设计的器件图形。这一过程中，图形关键尺寸（CD）的精准控制得益于低温氧化CVD薄膜的厚度，而间隔的形成则依赖于透明的薄膜计量系统。
SADP技术并非没有代价,相比其他双重图形化技术，它确实需要更多的工艺步骤，如氧化CVD和侧壁氧化层的刻蚀，这使得SADP方法的成本相对较高。但正是这些额外的步骤，赋予了SADP技术独特的优势。它能够实现对图形关键尺寸（CD）和空间CD的精确控制，降低了对二次掩膜重叠的严格要求，同时减少了线边缘粗糙度（LER）。这些优势使得SADP技术对集成电路制造商，尤其是NAND快闪存储器制造商，具有极大的吸引力。
NAND闪存的结构特点决定了其对图形化的高精度要求,密集的线间隔图形使得关键尺寸的控制变得尤为重要。光学光刻技术本身有其局限性。但幸运的是，图形化的极限并未被触及。通过多重图形化技术，如四重图形化，我们可以实现更小的特征尺寸。此外，半导体工艺师们还在不断探索新的技术路径，如极紫外线（EUV）或纳米压印光刻（NIL），以期在双重图形化的基础上进一步降低特征尺寸。SADP技术以其独特的工艺步骤和显著优势，在小于22nm器件尺寸的制造中展现出了巨大的潜力。尽管其成本较高，但考虑到其对图形化精度的提升和对NAND快闪存储器制造的适用性，这一技术无疑值得我们深入研究和应用。
图形化22nm技术节点的下一代光刻技术——极紫外线（EUV）光刻技术的重要性。EUV光刻技术采用13.5nm波长的极紫外线，这一波长处于紫外线和X射线之间的重叠区域，我们称之为极端紫外线或软X射线。为了避免与过去的X射线光刻技术混淆，我们将其称为EtJV光刻技术。EUV光刻的核心思想在于通过显著减少波长（同时适度调整数值孔径NA），从而实现光刻分辨率的大幅提升,例如，在DOF（焦深）大于100nm的“理想区间”内运行时，采用特定参数（如k1=0.25，k2=1.0，λ=13.5nm，NA=0.25），我们能够实现13.5nm的高分辨率，并且DOF达到108nm。
由于EUV的高吸收特性，传统材料无法用于制造EUV光刻镜头。因此，我们采用基于镜像的系统设计。此外，为了支持大规模生产，我们已经研发出适用于预生产系统（产能小于10片/小时）的高强度EUV光源，并且针对完整生产系统（产能约120片/小时）的更高强度光源也在开发中。不同的芯片制造过程需要不同的光刻技术，LELE双重图形技术、自对准双重图形（SADP）技术和EUV光刻技术各有优势，在质量、效率和成本方面呈现出不同的特点。展望未来，随着微电子工业的不断发展，这些技术将持续进步和完善，为我们带来更多前所未有的惊喜和变革。
