用于纳米器件的电子束与光学混合光刻技术

成功开发出了一种可用于纳米结构及器件制作的电子束与光学光刻的混合光刻工艺。通过两步光刻工艺,在栅结构层上采用大小图形数据分离的方法,使用光学光刻形成大尺寸栅引出电极结构,利用电子束直写形成纳米尺寸栅结构,并通过图形转移工艺解决两次光刻定义的栅结构的叠加问题。此混合光刻工艺技术可以解决纳米电子束直写光刻技术效率较低的问题,同时避免了电子束进行大面积、高密度图形曝光时产生严重邻近效应影响的问题。这项工艺技术已经应用于先进MOS器件的研发,并且成功制备出具有良好电学特性、最小栅长为26 nm的器件。     

电子束光刻技术的原理及其在微纳加工与纳米器件制备中的应用

电子束光刻是微电子技术领域重要的光刻技术之一,它可以制备特征尺寸10nm甚至更小的图形.随着电子束曝光机越来越多地进入科研领域,它在微纳加工、纳米结构的特性研究和纳米器件的制备等方面都呈现出重要的应用价值.本文以几种常见的电子束曝光机为例,说明电子束光刻的工作原理和关键技术,并给出一些它在纳米器件和微纳加工方面的应用实例.     

全电子束光刻制造二维光子晶体波导器件解决方案

以光子晶体Fabry-Perot腔为例,提出了全电子束光刻制作光子晶体波导器件的解决方案.曝光光子晶体区域时采用较小的曝光步长,同时引入额外的邻近效应补偿本征邻近效应,从而获得高质量的掩模图形.曝光较长的输入、输出波导时,采用较大的曝光步长以提高电子束扫描速度,同时在波导的写场(write-field)过渡区引入一个锥形波导以减小写场拼接误差对光传输效率的影响.实验结果证明,这种方法既能保持小孔制作需要的高精度,也能很大程度上提高光刻效率.     

电子束光刻技术与图形数据处理技术

介绍了微纳米加工领域的关键工艺技术——电子束光刻技术与图形数据处理技术,包括:电子束直写技术、电子束邻近效应校正技术、光学曝光系统与电子束曝光系统之间的匹配与混合光刻技术、电子束曝光工艺技术、微光刻图形数据处理与数据转换技术以及电子束邻近效应校正图形数据处理技术。重点推荐应用于电子束光刻的几种常用抗蚀剂的主要工艺条件与参考值,同时推荐了可以在集成电路版图编辑软件L-Edit中方便调用的应用于绘制含有任意角度单元图形和任意函数曲线的复杂图形编辑模块。     

电子束直写邻近效应校正技术

通过蒙特卡罗模拟方法研究电子散射过程,探讨邻近效应产生机理并寻求有效的邻近效应校正途径.实验结果表明:邻近效应现象是一种综合效应,可以通过优化工艺条件有效地抑制邻近效应的影响,使邻近效应校正达到预期的效果.     

电子束直写邻近效应校正技术

通过蒙特卡罗模拟方法研究电子散射过程,探讨邻近效应产生机理并寻求有效的邻近效应校正途径.实验结果表明:邻近效应现象是一种综合效应,可以通过优化工艺条件有效地抑制邻近效应的影响,使邻近效应校正达到预期的效果.     

电子束纳米光刻技术研究

纳米光刻技术在微电子制作中起着关键作用，而电子束光刻在纳米光刻技术制作中是最好的方法之一。我们使用VB5电子束曝光系统，经过工艺研究，现已研究出最细分辨率剥离金属条为17nm，最小剥离电极间距为10nm，最细T型栅为100nm。     

电子束光刻中邻近效应校正的几种方法

本文简要介绍了限制电子束光刻分辨率的主要因素之一-邻近效应的产生机制,列举了校正邻近效应的GHOST法、图形区密集度分布法和掩模图形形状改变法,介绍了每种方法的原理、步骤和效果,比较了它们各自的优缺点.     

电子束纳米光刻技术研究

纳米光刻技术在微电子制作中起着关键作用 ,而电子束光刻在纳米光刻技术制作中是最好的方法之一。我们使用VB5电子束曝光系统 ,经过工艺研究 ,现已研究出最细分辨率剥离金属条为 17nm ,最小剥离电极间距为 10nm ,最细T型栅为 10 0nm。     

电子束纳米光刻技术研究

纳米光刻技术在微电子制作中起着关键作用,而电子束光刻在纳米光刻技术制作中是最好的方法之一.我们使用VB5电子束曝光系统,经过工艺研究,现已研究出最细分辨率剥离金属条为17nm,最小剥离电极间距为10nm,最细T型栅为100nm.     

纳米电子束曝光

JEOL JBX-5000LS是矢量扫描的电子束曝光机.系统采用LaB6灯丝,可以工作在25kV和50kV的加速电压下.对该系统的分辨率、稳定性、场拼接和套刻精度进行了系列研究,得到了分辨率为30nm的图形,图形的套刻精度也优于40nm.     

纳米电子束曝光

JEOL JBX- 5 0 0 0 L S是矢量扫描的电子束曝光机 .系统采用 L a B6 灯丝 ,可以工作在 2 5 k V和 5 0 k V的加速电压下 .对该系统的分辨率、稳定性、场拼接和套刻精度进行了系列研究 ,得到了分辨率为 30 nm的图形 ,图形的套刻精度也优于 4 0 nm.     

电子束和接触式曝光机的混合曝光技术

Ⅰ线光致抗蚀剂可以同时实用电子束和光学系统曝光，在50kV加速电压下，其曝光剂量为50-100μC/cm^2，曝光后在0.7%NaOH溶液内显影1分钟。其灵敏度比PMMA快5倍，分辩率为0.5μm。采用两方法制备CaAsPHEMT：一种用Ⅰ线光致抗蚀剂，对源、漏及栅全部都采用电子束曝光，制备了0.5μm栅长的GaAs PHEMT；另一种将源、漏及栅分割成两部分，其中精细部分由电子束曝光，其余部分由光学系统曝光，用这种方法制备了0.25μm栅长的GaAs PHEMT。Ⅰ     

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.     

基于扫描电镜的电子束曝光机对准系统的研制

介绍了基于扫描电镜的电子束曝光机对准系统的原理,详细分析了此系统的硬件设计、软件设计以及扫描场的校正过程。利用硬件获取扫描图像,并进行实时标记校正,利用软件进行标记位置识别和校正参数计算,满足了曝光机对准系统在性能和精度上的要求。在100μm扫描场下进行拼接曝光实验,达到了77.3 nm(2σ)的拼接精度。     

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。     

DY2001A型电子束曝光机软件系统设计

DY2001A型电子束曝光机是作为实用化的小型曝光系统而研制的。从设计角度详细阐述了DY2001A型电子束曝光机软件系统的构成，包括数据转换、对准校正套刻、硬件系统控制、曝光控制及数据建立和管理。     

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。