电子束曝光技术课程.ppt

第三十一页，共五十五页。 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！ 第三十二页，共五十五页。 第三十三页，共五十五页。 多层抗蚀剂工艺 第三十四页，共五十五页。 3. 电子束曝光方式Scan Techniques for E-beam Lithography 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) 第三十五页，共五十五页。 2. 矢量扫描&光栅扫描 矢量扫描 Vector scan ——只在曝光图形部分扫描 分辨率高、速度慢 光栅扫描 Raster scan ——对整个曝光场扫描，束闸（beam blanking）只在图形部分打开 速度快、分辨率较低 第三十六页，共五十五页。 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 第三十七页，共五十五页。 工作方式1－高斯束、矢量扫描、固定工作台 第三十八页，共五十五页。 工作方式2－高斯束、光栅扫描、移动工作台 第三十九页，共五十五页。 工作方式3－成形束、矢量扫描 第四十页，共五十五页。 4. 电子散射与邻近效应 电子散射 前散射 Forward scattering 背散射 Back scattering 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 第四十一页，共五十五页。 电子散射能量沉积分布 , depends on the voltage and the substrate , essentially depends on the resist and the voltage 第四十二页，共五十五页。 Electron Beam Lithography电子束光刻——基本理论 第一页，共五十五页。 张志勇 z 第二页，共五十五页。 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 第三页，共五十五页。 Conclusion on Lithography techniques 第四页，共五十五页。 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 第五页，共五十五页。 利用电子束在涂有感光胶的晶片上直接描写或者投影复印图形的技术 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 第六页，共五十五页。 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 第七页，共五十五页。 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 第八页，共五十五页。 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 第九页，共五十五页。 第十页，共五十五页。 第十一页，共五十五页。 第十二页，共五十五页。 MEBES4700S ETEC MEBES4700S 光栅扫描电子束曝光系统。主要用于0.35μm、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。 第十三页，共五十五页。 几种商用电子束曝光系统对比 第十四页，共五十五页。 第十五页，共五十五页。 基于SEM改造两台，Raith150一台 第十六页，共五十五页。 第十七页，共五十五页。 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 第十八页，共五十五页。 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