高能电子束曝光技术研究

介绍了将商用透射电镜JEM—2000EX改造为高能电子束曝光系统的研制工作，在现阶段研制工作的基础上进行了曝光实验。结果表明，利用此高能电子束曝光系统可以制备出纳米线条，并且能够制备出具有高深宽比的微细结构，从而为微小器件的加工提供了新的方法。     

电子束曝光中电子散射模型的优化

提出了在0.1 keV～30 keV能量范围内进行电子束曝光Monte Carlo模拟的分段散射模型优化方案.在该方案中,对所有的弹性散射均采用精确的Mott弹性散射截面.而对非弹性散射,当能量处于E0≤10 keV,10 keV＜E0≤20 keV和E0＞20 keV时,分别采用了Jov修正的Bethe公式、通常的Bethe公式和相对论效应修正的Bethe公式来计算总能量损失率;当E0≤20 keV和E0＞20 keV时,分别采用了Grvzinskv截面和Moller截面计算离散的能量损失率.发现模拟结果与实验结果很好地吻合,这比采用单一的散射模型和不考虑二次电子的Bethe公式得到的模拟结果更加符合实际的电子散射过程,其精度更高.     

电子束曝光模拟中电子弹性散射的新模型

传统的卢瑟福弹性散射模型不适用于描述电子和原子序数较高(Z>4)的材料的弹性相互作用。给出一种模型,此模型采用Thomas-Fermi-Dirac(TFD)势能作为原子势,利用波恩近似法解薛定谔波动方程,得到弹性散射截面。利用此模型计算了H,Li,C,O和Si几种元素的弹性散射截面,并将结果和卢瑟福弹性散射模型的结果以及弹性散射的精确模型———Mott截面模型的结果进行了比较,发现在入射电子能量较高(E>5 keV),材料原子序数较大(Z>4)的条件下,此模型的计算结果和Mott截面的结果很接近,说明在该条件下此模型比卢瑟福弹性模型更精确,适用于描述高能电子和较高原子序数材料的弹性相互作用。此外,还对此模型进行了相对论修正,发现当入射电子能量达到100 keV时,相对论效应很明显。     

Monte Carlo方法模拟低能电子束曝光电子散射轨迹

建立了一个适用于描述低能电子散射的物理模型 ,利用 Monte Carlo方法对低能电子在多元多层介质中的散射过程进行模拟 .低能电子弹性散射采用较严格的 Mott截面描述 ,为了节约机时 ,利用查表与线性插值方法获得 Mott截面值 ;低能电子非弹性散射能量损失采用 Joy修正的 Bethe公式计算 ,并对其加以改进 ,引入多元介质平均电离电位、平均原子序数、平均原子量概念 ,利用线性插值方法给出光刻胶 PMMA对应的 k值 .对电子穿越多层介质提出一种新的边界处理方法 .在此基础上运用 Monte Carlo方法模拟高斯分布低能电子束在 PMMA-衬底中的复杂散射过程 .     

Monte Carlo方法模拟低能电子束曝光电子散射轨迹

建立了一个适用于描述低能电子散射的物理模型,利用Monte Carlo方法对低能电子在多元多层介质中的散射过程进行模拟.低能电子弹性散射采用较严格的Mott截面描述,为了节约机时,利用查表与线性插值方法获得Mott截面值;低能电子非弹性散射能量损失采用Joy修正的Bethe公式计算,并对其加以改进,引入多元介质平均电离电位、平均原子序数、平均原子量概念,利用线性插值方法给出光刻胶PMMA对应的k值.对电子穿越多层介质提出一种新的边界处理方法.在此基础上运用Monte Carlo方法模拟高斯分布低能电子束在PMMA-衬底中的复杂散射过程.模拟结果表明低能电子束曝光具有曝光效率高、邻近效应低、对衬底损伤轻等优点,与Lee、Peterson等人通过实验得出的结论相符.该研究将为电子束曝光技术的定量研究提供一定的理论依据.     

高能电子束纳米曝光系统的研制

微电子产业的飞速发展要求半导体器件的最小特征尺寸越来越小。传统的光学光刻技术由于受到光的衍射等限制，开始面临挑战。电子束曝光技术具有高分辨、长焦深、无需掩模等优点，成为下一代光刻技术中极具发展潜力的一种。     

低能电子束散射模拟在邻近效应修正中的应用

文章运用Monte Carlo方法模拟具有高斯分布特征的低能入射电子束斑在PMMA-村底中的复杂散射过程，分别得到了电子束在抗蚀剂中的穿透深度和能量沉积分布圈，并利用模拟结果进行邻近效应的修正．得到修正后的剂量数据文件。结果表明：采用修正后的剂量曝光，光刺胶中的能量沉积比较均匀．曝光分辨率有较大幅度的提高。该研究将对低能电子束曝光技术的定量研究和邻近效应修正技术的探索具有较高的理论指导意义。     

低能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

考虑二次电子的产生和散射，利用Monte Carlo方法模拟了具有高斯分布特征的低能入射电子束斑在抗蚀剂中的散射过程，分别得到了电子束在抗蚀剂中的穿透深度和能量沉积的分布图。发现在能量小于2．5keV范围内的模拟结果与实验结果相吻合，这比用传统的不考虑二次电子的Bethe公式得到的模拟结果更加符合实际的电子散射过程，精度更高。另外还发现电子束能量越低，曝光的分辨率和效率越高，这一结果也与实验相吻合。结果表明，二次电子的产生和散射对电子束曝光起了重要的作用，需考虑它们的影响。     

基于MonteCarlo模拟法快速计算电子束放射治疗的剂量分布

本文运用MC(Monte Carlo)方法来计算电子束放疗的三维剂量分布,以EGS4和PENELOPE为基础编制了专门计算电子束剂量分布的MC模拟程序LISTMC,以克服目前临床上采用的算法在处理人体复杂几何结构和不均匀介质时误差较大的问题.针对EGS4计算时间过长的缺陷,采取了取消体元边界对电子步长限制和代码优化等措施来提高计算速度,当入射电子能量为6MeV时,用时只有EGS4-PRESTA的1/10左右;其计算精度和EGS4相近.     

电子束缩小投影曝光系统的掩模研究

介绍了用于电子束投影曝光系统中薄膜加散射体掩模的制备、性能和使用情况。     

电子束曝光的Morte Carlo模拟

建立一个更为严格地描述电子散射过程的物理模型，运用Monte Carlo方法模拟高斯分布电子束在靶体PMMA-衬底中的散射过程，研究不同曝光条件对沉积能密度的影响，获得的沉积能分布规律是：有利于降低邻近效应的高束能、薄胶层，提高曝光分辩率。     

电子束曝光高斯分布束斑的Monte Carlo模拟

经地严格论证，提出一种计算简便，易于软件实现的电子束束斑直径定义方法，在此基础上运用Monte Carlo方法对高斯分布电子束斑进行模拟，给出模拟电子数分别为5000，20000，50000，100000时的模拟结果。     

电子束光刻制造软刻蚀用母板的研究

使用通用电子束曝光机,采用一种新的电子束微三维加工的重复增量扫描方式进行曝光实验,显影后得到轮廓清晰的微三维结构,以此为制作弹性印章的母模板,经硅烷化后可用来制作弹性印章,得到弹性印章后便可再利用软刻蚀相关技术进行微图形的复制.曝光实验的结论表明采用电子束重复增量扫描方式可用来制作微三维弹性印章的母版.     

电子束曝光机自动套准系统的研究

本文描述了用于电子束曝光机的芯片自动套准系统，该系统包括：扫描控制器、图象采集子系统、相关位置计算单元和位置与角度修正子系统。利用该系统，完成一次双标记识别及修正的循环需时１１秒；角度最小修正值为０．０１４度，最终实现的套准精度达到３σ≤０．０７μｍ。     

电子束光刻在纳米加工及器件制备中的应用

电子束光刻技术是推动微米电子学和微纳米加工发展的关键技术,尤其在纳米制造领域中起着不可替代的作用。介绍了中国科学院微电子研究所拥有JEOLJBX5000LS、JBX6300FS纳米电子束光刻系统和电子显微镜系统的电子束光刻技术实验室,利用电子束直写系统所开展的纳米器件和纳米结构制造工艺技术方面的研究。重点阐述了如何利用电子束直写技术实现纳米器件和纳米结构的电子束光刻。针对电子束光刻效率低和电子束光刻邻近效应等问题所采取的措施;采用无宽度线曝光技术和高分辨率、高反差、低灵敏度电子抗蚀剂相结合实现电子束纳米尺度光刻以及采用电子束光刻与X射线曝光相结合的技术实现高高宽比的纳米尺度结构的加工等具体工艺技术问题展开讨论。