微光刻技术——科学与工艺（第三版）
丛 书 名：
国外电子与通信教材系列
作 译 者：王凯淇 等
出 版 日 期：2026-08-01
书 代 号：G0532360
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121532368
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图 书 内 容
内容简介
本书全面系统地阐述了半导体制造的核心工艺——光刻技术的原理、材料、设备与工艺集成。第三版在前两版基础上进行了大幅更新，新增了浸没式光刻、极紫外光刻、多重图形化、计算光刻以及纳米压印等前沿内容，反映了自21世纪以来微纳加工技术的飞速发展。全书由多位国际顶尖专家撰写，涵盖光学成像理论、光刻胶化学、掩模设计、分辨率增强技术、工艺控制及未来技术路线图，兼具理论深度与工程实践价值，是面向学术界与工业界中对先进微纳制造技术有专业需求的高层次读者群体的重要权威著作。本书既可作为微电子、材料科学和光学工程领域的研究生教材，也可作为集成电路制造工程师和科研人员的重要参考书。图书详情
ISBN：9787121532368开 本：16(185*260)页 数：640字 数：1082本书目录
第1章 光刻、刻蚀与硅晶工艺 1 1.1 简介 1 1.2 光刻技术基础 3 1.3 光刻工艺与公差评估 15 1.4 多重图形化与套刻优化 19 1.5 反应离子刻蚀与沉积工艺 24 1.6 极紫外光刻 26 1.7 小结 27 参考文献 28 第2章 光学纳米光刻 34 2.1 简介 34 2.2 成像理论：几何光学 36 2.3 成像理论：波动光学 40 2.4 图像评估 51 2.5 成像像差和离焦 57 2.6 光学材料和涂层 67 2.7 光掩模与光掩模材料 69 2.8 光学图像增强技术 75 2.9 光学系统设计 89 2.10 偏振与高数值孔径 95 2.11 浸没式光刻 97 参考文献 101 第3章 多重图形化光刻 104 3.1 引言 104 3.2 多重图形化技术中的设计交互 105 3.3 多重图形化的形式 106 3.4 小结 118 参考文献 119 第4章 EUV光刻 121 4.1 EUV的发展历程与展望 121 4.2 EUV光学元件与EUV多层膜结构 129 4.3 EUV光源 139 4.4 EUV掩模 152 4.5 EUV光刻胶 165 4.6 EUV的可扩展性 171 参考文献 179 第5章 对准与套刻 190 5.1 简介 190 5.2 概述 190 5.3 对准基础 191 5.4 套刻误差与校正 198 5.5 扫描仪对准流程 201 5.6 工艺对套刻的影响 207 5.7 对齐信号降噪算法 209 5.8 全局对准算法 216 5.9 对齐标记信号生成建模：散射矩阵 220 参考文献 223 第6章 面向制造的设计与设计工艺技术协同优化 227 6.1 面向制造的设计 227 6.2 计算光刻 234 6.3 基于模型的DFM 247 6.4 设计工艺技术协同优化 249 参考文献 251 第7章 光刻胶材料化学 255 7.1 引言 255 7.2 DNQ-线性酚醛树脂正性光刻胶 256 7.3 化学放大光刻胶体系 267 7.4 表面成像 292 7.5 ArF光刻用光刻胶 297 7.6 显影过程中的对比度增强新方法 298 7.7 现代光刻胶技术更新 299 7.8 EUV光刻胶 308 参考文献 316 第8章 光刻胶与材料加工 327 8.1 引言 327 8.2 光刻胶的稳定性、污染与过滤 328 8.3 光刻胶的附着力与衬底预处理（成底膜） 329 8.4 光刻胶涂覆 330 8.5 光刻胶烘烤——前烘 333 8.6 光刻胶曝光 336 8.7 曝光后烘烤 341 8.8 光刻胶显影 344 8.9 临界曝光量与临界尺寸摆动曲线 351 8.10 显影后烘烤及光刻胶处理 353 8.11 193nm光刻胶 354 8.12 当前及未来光刻胶面临的挑战 354 8.13 浸没式光刻中的光刻胶问题 357 8.14 光掩模制造用光刻胶 359 8.15 超越单层光刻胶 361 8.16 多层平坦化工艺——早期方法 364 8.17 干法图形转移方法：多层工艺 364 8.18 光刻胶反射率与抗反射涂层 365 8.19 顶部抗反射方法 374 8.20 数值孔径对反射效应的影响 376 8.21 光刻胶硬掩模及相关材料 376 参考文献 377 第9章 光学光刻建模 381 9.1 引言 381 9.2 光刻模型的结构 381 9.3 光学图像的形成 382 9.4 驻波 389 9.5 光刻胶曝光动力学 391 9.6 光刻胶烘烤效应 407 9.7 光刻胶显影 412 9.8 线宽测量 415 9.9 集总参数模型 416 9.10 光刻建模的应用 420 参考文献 422 第10章 无掩模光刻 427 10.1 引言 427 10.2 圆形电子束仪器的电子光学 427 10.3 成形束仪器 436 10.4 大规模并行电子束仪器 440 10.5 电子束对准技术 441 10.6 电子束与衬底的相互作用 445 10.7 电子束光刻胶及其工艺技术 448 10.8 邻近效应 449 10.9 离子束纳米光刻 452 10.10 激光直写 453 参考文献 454 第11章 压印光刻 458 11.1 引言 458 11.2 光刻成本的不断上升 459 11.3 现代纳米压印光刻技术导论 461 11.4 软光刻 472 11.5 纳米压印光刻——基本概念与设备 478 11.6 紫外光压印光刻与喷墨式闪光压印光刻 488 11.7 卷对卷纳米压印光刻 500 11.8 市场与应用 505 参考文献 515 第12章 纳米光刻计量学 524 12.1 引言 524 12.2 术语和定义 524 12.3 工具与技术 534 12.4 临界尺寸与套刻的先进设备控制 581 参考文献 583 第13章 嵌段共聚物的定向自组装 590 13.1 引言 590 13.2 定向自组装 599 13.3 DSA模拟 607 13.4 图形转移 614 13.5 潜在的光刻应用 618 13.6 挑战与展望 627 参考文献 628展开前 言
前 言 半导体微纳米光刻技术为持续推动摩尔定律与纳米级元器件的更新迭代提供了重要支撑。随着成像系统、材料、加工工艺、建模和优化等方面的技术创新，曾经影响技术进步的障碍不断被超越，从而使得设备的功能越来越强大。随着世界进入新技术应用领域，要求设备的处理速度更快和存储空间更大，因此迫切需要发展出更小、更快、更便宜和更低功耗的设备。结合电子学和光子学的最新进展，本书第一版和第二版涵盖的知识已远远不能满足当今光刻技术的需求。 为了介绍过去几年发展起来的新技术，本书做了全面修订：从纳米级光刻技术的基本原理到先进课程，本版阐述了理论与应用两个方面，详细介绍了当前和未来几代设备所需的技术，可为学生和工程师学习纳米级光刻技术的基本原理以及了解未来具有挑战性的光刻技术提供参考。由于微光刻技术涉及众多的科学与工程领域，本书也为经验丰富的工程师理解微光刻技术的跨学科性奠定了基础。 本书共分为13章，首先概述半导体加工的光刻、刻蚀与硅晶工艺（第1章），然后探讨所有相关技术的细节，包括光学纳米光刻（第2章）、多重图形化光刻（第3章）、EUV光刻（第4章）、对准与套刻（第5章）、面向制造的设计与设计工艺技术协同优化（第6章）、光刻胶材料化学（第7章）、光刻胶与材料加工（第8章）、光学光刻建模（第9章）、无掩模光刻（第10章）、压印光刻（第11章）、纳米光刻计量学（第12章）和嵌段共聚物的定向自组装（第13章）。第三版由来自世界领先学术和行业组织的29位知名专家撰写，深入介绍了以上这些技术。因此，本书在未来很长一段时间内仍然是学生、工程师和研究人员的宝贵资源。 Bruce W. Smith Kazuaki Suzuki展开作者简介
布鲁斯·W.史密斯，美国罗切斯特理工学院杰出工程学教授，从事微电子和微系统工程的教学与研究工作超过35年。研究领域包括半导体加工、深紫外光刻技术、真空紫外光刻技术、浸没式和极紫外光刻技术、薄膜、光学和微电子材料。撰写了250多篇技术论文，举办了100多场技术讲座，并在国内和国际上获得了25项以上的专利。他获得过许多教学和研究奖项，包括电气与电子工程师学会卓越技术奖、美国真空学会卓越领导奖、光电仪器工程师学会研究指导奖，以及罗切斯特理工学院信托基金奖。史密斯教授是电气与电子工程师学会、美国光学学会和光电仪器工程师学会会员。铃木和明，在日本东京大学主修等离子体物理和X射线天文学，曾是尼康公司开发新概念曝光工具的项目经理，如早期的KrF准分子激光步进式光刻机、第一代KrF准分子激光扫描仪、电子束投影曝光系统和全域极紫外扫描仪。获东京大学精密工程学博士学位，研究领域是微光刻曝光工具的系统设计。撰写或与他人合作撰写了多篇曝光工具及相关技术领域的论文，并拥有多项专利。20世纪前十年，他曾担任光电仪器工程师学会微光刻会议和其他国际会议的评审委员会成员。2002年至2009年，他是《微/纳光刻》杂志的副主编。＜BR＞无 -
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