微光刻与微纳米加工技术

7.69 * 10 14≤紫外线≤3*10 17Hz 10 2
10 16≤
光微 区纳 加
工
X-射线≤
10
10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8
10-9
埃 10-10
10-4
10-5 10-6 10-7 10-8 10-9
10-12 10-15
5*10 19Hz ≤
γ - 射线
射光 线刻 区光
7
Hz 频率
10 4 10 5 10 6 10 7
Hz 频率 波长 m
10 15
10 12 10 9 10 6 10 3
微光刻技术既伟大也很微小
当今世界各行各业都离不开信息科学 信息科学离不开计算机技术 计算机 技术的发展离不开微电子技术 微电 子技术工艺基础是微光刻技术 微光刻技术一次又一次突破 分辨率极限，使微电子技术得以创造 了如此伟大的人间奇迹
细细回味： 几十年来微光刻技 术把微细加工尺寸从微米级推 进到纳米级，与在人类从宇宙太空到原子世界的整个研究 探索领域相比，也只是微小的一段。
人类探索太空 最长的尺度
艾米 10 18 m 拍米 10 15 m 太米 10 12 m 吉米 10 9 m 兆米 10 6 m
hm Hectometre dam Decametre
dm decimetre cm centimetre
自然界的尺度与微光刻技术—长度
物理学研究对象的空间尺度跨越60多个长度尺寸的数量级 秒差距 最近恒星距离 10 18 m 银河系 10 21m Em Exametre 天体物理 3.0857＊10 16 m 光年 Pm Petametre 0.94605＊10 16 m 宏观太空 太阳系 10 12m 天文单位 Tm Terametre (垓) 探索领域 1.4959787 ＊10 11 m Gm Gigametr (京) 大气物理 地球直径 地球物理 1.275628＊10 7m Mm Megametre 中观人类 Km Kilometre 活动制造 人类以人体尺度为 领域 m metre 长度基本单位 经典物理 毛发尺度10 -4m µm micrometre 细胞 / 分子尺度 生物物理 微光刻技术加工尺度 nm nanometre (纤) 原子尺度 核物理 Å Angstrom pm picometre (沙) 核外电子分布半径10 -10 m
微光刻与微纳米加工技术
Micro-Lithography and Micro-nanofabrication Technologies
自从1958年世界上出现第一块平 面集成电路开始算起，在短短的四十 多年中，微电子技术以令世人震惊的 速度突飞猛进地发展，创造了人间奇 迹。 作为微电子技术工艺基础的微光 刻技术是人类迄今为止所能达到的精 度最高的加工技术。
红700 622 橙620 597 黄580 577 绿550 492 青500 470 455 蓝470 390 紫420
微光刻技 术曝光光 源的开发
546 n m e 线
尺寸m
10 18
自然界的尺度与微光刻技术—无线电波
波长 µ m
10 10 km 10 8 10 m 10 5 10 4 mm
微埃 10-16
femtometre (尘) 经典电子半径 µ Å micro-Angstrom 2.817938 ＊10 -15 m am attometre ( 渺 ) 最短的距离单位：普朗克量子长度 10-35 m
尺寸m
10 18
自然界的尺度与微光刻技术—电磁波
波长 µ m
10 10 km 10 8 10 m 10 5 10 4 mm
10 1 1µm 10-1 10-2 1nm
1m
10-3 10-6
可见光
10-9
埃 10-10
10-4
Å 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9
紫外线
10-12 10-15
10 23
436 n m g 线 365 nm i线 300 近紫外 248 n m KrF 准 远紫外 200 193 nm ArF 分 极紫外 157 nm F2 子 126 n m Ar2 软 X-紫外 EUV 13.4 nm 10 EB/IPL 10-6 nm
fm
mm millimetre
哈勃半径 10 26～10 27m 超星系 10 24m
千米 10 3 m
米
1 m
百米 十米
分米 厘米
毫米 10-3 m 微米 10-6 m 纳米 10-9 m
微纳加工 开发领域 固体物理 介观物理 微观世界 研究领域 高能粒子物理
埃 10-10
皮米 10-12 m
飞米 10-15 m 阿米 10-18 m
源 开 发
10 21
10 22 10 23 10 22Hz ≤宇宙射线
10 9
尺寸m
10 18
自然界的尺度与微光刻技术—光波
波长 µ m
10 10 km 10 8 10 m 10 5 10 4 mm
7
Hz 频率
10 4 10 5 10 6 10 7
波长 λ nm
10 6
10 15
10 12 10 9 10 6 10 3
7
Hz 频率
10 4 10 5 10 6 10 7
10Hz ≤长波电磁震荡
能量 eV
10 -10 10 -9
工业电 无线电波
≤10 9 Hz
10 15
10 12 10 9 10 6 10 3
10 -8
10 -7 10 -6 10 -5
10 8
10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 10 14 10 15 10 16 10 17 10 18 10 19 10 20
21Hz
波通 区讯
器 件 研 究
10 ≤微波≤10
9
12 Hz
10 -4
10 -3 10 -2
10 2
10 1 1µm
1m
10-3 10-6
10 12 ≤红外线≤3.84*10 14Hz 10 -1 10 0 3.84 * 10 14≤可见光≤7.69 * 10 14Hz 10 1
电 磁 波
Å
10-1 10-2 1nm
10 8
10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 10 14 10 15 10 16 10 17 10 18 10 19 110 远红外 6*10 3 中红外 1.5*10 3 近红外
4
红 外 探 测
770
自动调焦
可见光主波长
10 2