[00119400]高精度微纳结构掩模制造核心技术

该发明属信息领域。掩模作为集成电路和微纳制造的“模具”和基准，是其发展和性能提升的基础和核心器件，对集成电路和相关产业发展有重要战略意义。该发明实施前，中国的中高端掩摸制造一直被国外企业垄断，阻碍了集成电路和相关产业的发展，也严重影响中国的信息数据安全。制约掩模产业化的技术瓶颈包括高的分辨率、大高宽比结构和移相增强等。成果完成单位在863等项目的支持下针对上述瓶颈联合长期攻关，打破国际封锁，发明了成套高精度掩模制造技术，其中分辨率达到5nm，接近国际报最好水平(4.5nm)，高宽比达到9.1，光栅掩模实现了第9级衍射峰的分辨，优于国际报道最好水平。通过该成果的实施，完成单位之一无锡华润微电子有限公司成长为国内最大掩模制造企业，为产业自主发展奠定了重要基础，为中国的信息数据安全提供了保障。发明点1：高精度/高效率兼顾的制造技术 针对同时兼顾高精度/高效率制造难题，发明了大小束流混合曝光和光学/电子束匹配曝光技术，实现了任意复杂掩模5nm分辨率在面积制造，套准精度控制在纳米尺度。和常规一次曝光技术相比，效率提高了60%。发明点2：多元化衬底上大高宽比纳米结构制造技术 针对高能、强辐射等极端使用环境要求在多元衬底实现大高宽比纳米结构制造难题，发明了自支撑薄膜/镂空衬底上大高宽比纳米结构制作，并实现了在多元衬底上微纳结构低损伤转移。50nm特征结构，其金属结构高宽比可以控制在9:1，满足了掩模在复杂环境中的应用需求。发明点3：复杂结构图形的高保真自动处理 采用图形修正消除制造过程中散射引起的畸变是纳米尺度高保真制造的前提，散射参数提取决定了图形修正的精度和效率。针对常规散射参数提取依赖测量精度的难题，发明了不依赖线宽测量精度和非线性拟合的电子散射参数提取技术，以此为基础研发了相应复杂结构图形高保真自动处理技术，大幅度提高了图形处理的精度和效率。发明4：移相掩模增强技术。上述发明成果形成了掩模行业的13项国家标准，占该行业全部标准的75%，产生了重要的行业影响；为激光聚变、同步辐射等国家重大工程提供了国际禁运的能量及空间分辨核心掩模，解决了有无的问题。授权发明专利36项、软件著作权2项。发表学术论文107篇，SCI他引287次，在国际上产生了重要影响。核心发明获2010年北京市科技进步一等奖。