电子束曝光技术课程1.ppt
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ElectronBeamLithography电子束光刻基本理论,张志勇62755827,传统光学曝光技术电子束曝光技术离子束曝光技术X射线曝光技术极紫外曝光技术纳米压印术,曝光技术分类,ConclusiononLithographytechniques,利用某些高分子聚合物对电子束敏感形成曝光图形光学曝光分辨率受光波长的限制电子波长电子束直写分辨率高、不需要Mask、曝光效率低,G线,I线,DUV,EUV,与电子能量有关100eV电子，波长0.12nm,分辨率限制：
主要来自电子散射,436nm,365nm,248,193nm,1.电子束曝光机,2.电子束抗蚀剂,3.电子束曝光方式,4.电子散射和邻近效应,5.电子束光刻流程,笔,纸,怎么写,写得好,6.电子束曝光技术应用,1.电子束曝光机,电子枪,电子透镜,电子偏转器,束闸,真空系统温控系统,计算机,激光工件台系统,电子束曝光系统分类,按工作方式分直接曝光投影式曝光按电子束形状分高斯圆形束电子束曝光系统成形束电子束曝光系统（固定、可变）按扫描方式分光栅扫描电子束曝光系统矢量扫描电子束曝光系统,电子束曝光系统的重要指标,最小束直径加速电压电子束流扫描速度扫描场大小工作台移动精度套准精度场拼接精度,MEBES4700S,ETECMEBES4700S光栅扫描电子束曝光系统。
主要用于0.35m、7英寸及其以下IC生产线的掩模版制造。
曝光极限分辨力360nm线宽，有面向90nm主流技术掩模制造领域进军的潜力。
几种商用电子束曝光系统对比,基于SEM改造两台，Raith150一台,2.电子束抗蚀剂,对电子束敏感的聚合物,大多数的抗蚀剂曝光只需要几个eV能量的电子,对抗蚀剂起曝光作用的是二次电子,正抗蚀剂：
入射粒子将聚合物链打断,正抗蚀剂：
入射粒子将聚合物链打断，曝光的区域变得更容易溶解，显影完毕后，曝光图形阴影部分的胶都溶解了。
正抗蚀剂,负抗蚀剂：
入射粒子将聚合物链接起来,负抗蚀剂：
入射粒子将聚合物链接起来，曝光的区域变得更不容易溶解，显影完毕后，曝光图形阴影以外部分的胶都溶解了。
负抗蚀剂,化学放大抗蚀剂,优势：
高灵敏度、高分辨率和对比度，抗干法刻蚀能力强,缺点：
对后烘条件要求苛刻，正抗蚀剂的表面易受空气中的化学物质污染。
对电子束敏感的聚合物,抗蚀剂的重要参数,灵敏度对比度分辨率抗刻蚀比曝光宽容度工艺宽容度黏度、热流动性、膨胀效应,灵敏度和对比度,高对比度,侧壁更陡工艺宽容度更大分辨率更高（不一定总是）对临近效应更不敏感,抗蚀剂的分辨率,抗蚀剂的厚度,高分辨率,高对比度,低灵敏度,PMMA抗蚀剂多丙稀酸脂聚合物,灵敏度随着相对分子质量减小而增加,灵敏度随着显影液中MIBK（MIBK:
IPA）的比例增加而增加,可以用深紫外或者X射线曝光,抗刻蚀性能差！
兼有高分辨率、高对比度和高灵敏度，抗刻蚀能力也很强,综合实力强！
多层抗蚀剂工艺,3.电子束曝光方式ScanTechniquesforE-beamLithography,1.工件台移动和曝光写场,曝光图形被分成许多个小区域（field）,电子束偏转范围受限,工件台移动切换曝光写场（field）,2.矢量扫描&光栅扫描,矢量扫描Vectorscan只在曝光图形部分扫描分辨率高、速度慢,光栅扫描Rasterscan对整个曝光场扫描，束闸（beamblanking）只在图形部分打开速度快、分辨率较低,3.高斯圆电子束Vs.成形电子束,曝光次数：
90：
10：
2,高斯圆束,固定成形束,可变成形束,工作方式1高斯束、矢量扫描、固定工作台,工作方式2高斯束、光栅扫描、移动工作台,工作方式3成形束、矢量扫描,4.电子散射与邻近效应,电子散射,前散射Forwardscattering,背散射Backscattering,入射电子束在抗蚀剂中被展宽与入射电子能量有关,电子在抗蚀剂和基底材料界面形成反射与电子能量、基底材料有关,电子散射能量沉积分布,电子散射引起的邻近效应,内部临近效应Inter-proximity相互临近效应Intra-proximity,照片来源：
LPN,怎样对抗邻近效应,1.几何尺寸校正,2.剂量校正,图形分割和剂量分配一般要靠专用的邻近效应校正软件完成。
如Sigma-C公司的邻近效应软件Caprox。
3.Writeonmembranes,很好的克服了电子束在衬底上背散射的问题,结合X-ray曝光可获得高分辨率图形,5.电子束光刻的流程,6.电子束曝光技术的应用,高精度掩模制备的主要手段。
当今大部分高精度掩模都是用电子束曝光完成。
纳米尺度的器件制造,直写Wafer,制作Mask,
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