电子束曝光

摘要： 曝光工艺中经离心涂敷后抗蚀剂胶层的均匀性对曝光线宽有很大的影响。为了得到高速旋转下抗蚀剂胶体在凹面衬底上所形成膜层厚度的均匀性,在凹面衬底上建立了非牛顿流体微元经离心旋转的流体动力学模型。根据对应的边界条件、非牛顿流体的本构方程和连续性方程,推导并得到了流体性质、曲面面形、旋转速度和时间等因素与最终厚度的关系式。使用流变仪对950 K PMMA C 2%抗蚀剂的流体性质进行标定,在凹面衬底上以旋转速度为单一变量进行离心涂胶实验,使用光谱椭圆偏振仪测量离心后随矢量半径变化的胶体厚度,并与理论推导进行对比。实验结果表明:旋转速度在2000 r/min时,理论厚度为267 nm,实验所测厚度为230 nm,偏差比率为13.86%;旋转速度在3000 r/min时,理论厚度为178 nm,实验所测厚度为172 nm,偏差比率为3.37%。考虑到涂胶后,前烘工艺会进一步减小胶层厚度,偏差在正常范围内。本文建立的数学模型具有较好的预见性,可以对胶体经旋转离心后的均匀性提供理论指导。

摘要： 基于电子束曝光基本理论和工艺原理,以涂覆有PMMA抗蚀剂的石英玻璃为研究对象,采用电子束曝光制备微细阵列结构,研究不同工艺参数对曝光微细阵列孔和阵列槽结构的影响.结果表明,在PMMA薄膜厚度250 nm、曝光剂量400 pAs/cm2、显影时间120 s的条件下,可制备出直径2μm的阵列微孔结构;在PMMA薄膜厚度225 nm、曝光剂量500 pAs/cm2、显影时间90 s的条件下,可制备出宽度1μm、间距50μm的阵列微槽结构.

摘要： 针对氮化铝微环谐振腔实现临界耦合条件困难的问题,设计并制备了氮化铝弯曲耦合微环谐振腔。分析了微环谐振腔耦合系数公式,分别阐述了多种提高耦合强度方案的优势和劣势,最终选用弯曲耦合结构来增强耦合强度,得到了在宽耦合间隙下,实现临界耦合条件的解决方案。在蓝宝石衬底上生长了高质量的氮化铝单晶薄膜,选用导电胶克服材料的不导电性,并利用电子束曝光系统将弯曲角度为40°、耦合间隙0.19μm、波导宽度0.41μm的微环谐振腔图形化,分析优化多项氮化铝刻蚀参数,最终将图形转移至氮化铝层,得到了耦合间隙均匀、侧壁平整的弯曲耦合氮化铝微环谐振腔。该研究为氮化铝微环谐振腔实现临界耦合条件提供了选择参考。

摘要： 目前制造的准直器多为单孔结构且孔径较大,且少量多孔准直器结构均匀性差、尺寸精度低,导致准直效果差.研究使用电子束曝光技术在镀有铬金属层和PMMA胶层的石英玻璃表面进行曝光,探究了抗蚀剂厚度、曝光剂量、显影时间对曝光效果的影响.经过大量实验并合理化参数后,曝光出线宽为5μm、周期为120μm的光栅图形.使用湿法刻蚀技术将胶层图形结构转移到石英玻璃上,探究刻蚀温度、刻蚀液配比对刻蚀效果的影响.发现在刻蚀温度30°C、刻蚀液为氢氟酸、盐酸和氟化铵的混合液条件下,最终在石英玻璃表面刻蚀出线宽13.265μm、深度4.049μm的槽结构.采用激光对刻蚀出槽结构的玻璃进行等大小切割并将切割好的玻璃进行结合,可获得具有一定深宽比、结构均匀的准直器结构.

摘要： 简单介绍了电子束光刻的优缺点及其在科研领域中展现的巨大应用潜力,重点阐述了如何利用基于扫描电子显微镜技术的电子束曝光工艺实现Au线栅阵列的制备,并得到了与实验设计周期和线宽相符的微结构.采用扫描电子显微镜和原子力显微镜对样片表面进行表征获得Au线栅的形貌和高度.通过测量接触角,获得了Au线栅的润湿特性.

摘要： 轮廓曝光技术可大幅提高跨尺度结构电子束直写的加工效率,但对于复杂图案,前期人工绘制曝光版图的过程费时费力.为了进一步提高版图生成效率,本文提出一种利用边界追踪算法提取数字图像轮廓并将它转换为曝光版图的方法.首先,通过图像灰度化以及Otsu自适应阈值分割法将图像转换为二值图像.接着,使用MATLAB bwboundaries边界追踪函数追踪二值图像边界.最后,利用GDS工具箱将图像边界转换为曝光版图.实验结果表明,本工作提出的方法可以有效地提取树叶、数字及动物等复杂图案边缘并将它们转换为版图进行后续曝光.通过制备“枫叶”图形证实利用本文方法生成的版图在轮廓曝光中可获得从纳米尺度到亚毫米尺度下的跨尺度、高保真度图形,通过制备50 μm和100 μm等不同大小、不同复杂程度的金结构证实了此方法在微纳制造中的通用性.

摘要： 随着半导体工业的不断发展,掩模上图形的尺寸也越来越小,邻近效应越来越严重,对邻近效应的修正也就越发重要、越发困难.主要介绍了邻近效应及其产生机理,并以Leica SB350电子束曝光机为手段,结合实验数据,使用PARAPROX软件建立PEC (proximity effect correction parameter files)文件,确定相应校正参数,对邻近效应进行修正,在实际应用中取得了较好的效果.

摘要： 在-130°C附近的真空中,水蒸气会凝华成一层超级光滑的薄冰。近日,浙江大学科研人员用这种特殊的“冰”代替传统电子束曝光中的光刻胶,做出了微纳尺度的三维金属结构。这一新颖、简便的“冰刻”术有望在三维微纳加工中大显身手。

摘要： 分焦平面像素偏振片的单元大小为像素尺寸,能够集成到CMOS相机的像元表面,可以实现多方向同时偏振成像探测.利用电子束曝光和ICP反应离子束刻蚀相结合的工艺技术制备了不同周期和特征尺寸的分焦平面像素偏振片阵列,应用扫描电子显微镜实现了微纳线栅结构的表征.分焦平面偏振成像克服了偏振成像中不能同时成像、系统不稳定的缺陷,能够很好的适应多种复杂的探测环境.

摘要： 电学性能测试是微纳米材料物性研究的重要组成部分，测试电极的制备是其中一个难点。光学光刻、电子束曝光或聚焦离子束加工是三种不同的电极制备技术。每种技术都有自己的特点，采用何种技术取决于微纳米材料的尺寸、形态及测试目的等诸多因素。此外，选择适当的制样方法对后续的电学性能测试也很关键。本文以一台配备了电子束曝光功能附件的聚焦离子束( FIB)/扫描电子显微镜( SEM)双束系统为工具，结合光学光刻等其它加工技术，详细介绍了其针对不同类型微纳米材料进行电极制备的过程和方法。%The testing of electrical properties is important for studying the physical properties of microanomaterials. Fabricating the testing electrodes is difficult. The fabrication techniques include optical lithography, electron beam lithography ( EBL) and focused ion beam process, and every technique has its own strengths and weaknesses. The ideal fabrication technique depends on many factors, such as the size and the shape of the material. In addition, employing proper sample preparation is of benefit to the following testing procedure. In this paper, focused ion beam ( FIB ) /scanning electron microscopy ( SEM ) DualBeam system equipped with EBL attachment combining with other fabrication techniques including optical lithography was used to fabricate the testing electrodes for various types of microanomaterials.

摘要： 本文模拟和讨论当光学掩模在电子束曝光过程中由于电子束能量沉积所引起的光刻胶及衬底的温度变化.模拟采用6英寸的石英掩模,PMMA光刻胶.从极限的情况入手,取80*80mm2的完全图形区域进行大面积曝光,此时整个掩模的温升是最大的.模拟过程中考虑光刻胶、衬底之间及与周围环境之间的热对流,不考虑光刻胶对周围环境的热辐射效果,因为实际上辐射的影响是很小的[1].经过模拟给出了曝光过程中某些特殊点的温升.

摘要： 本文对正性电子束抗蚀剂ZEP-520低能(0.5kev～2keV)电子束曝光特性进行了系统的研究.利用180nm厚的ZEP-520抗蚀剂,研究了低能范围电子穿透深度及曝光特性与电子束能量的关系.发现加速电压在5-20kev之间,ZEP-520抗蚀剂的对比度随加速电压的增加基本保持不变,临界曝光计量(D100)与加速电压成线性关系.同时,研究了不同加速电压对180nm厚的ZEP-520抗蚀剂的加工能力,在10keV-20kev加速电压下得到了线宽小于30nm,周期为80nm的光栅结构.

摘要： 介绍了基于扫描电镜的电子束曝光机的对准软件设计,详细分析了此类曝光机对准系统的设计方案,软件设计结构以及扫描场的校正过程.

摘要： 研究了光栅形貌(形状、深度、占空比等)对DFB激光器性能的影响,通过比较分析选择矩形光栅进行相关工艺的摸索。实验中采用电子束曝光技术在DFB激光器上波导层直接扫描曝光制作周期为240 nm均匀光栅,然后采用反应离子刻蚀(RIE)和化学湿法腐蚀(Br2)相结合的方法成功制作了高垂直度、占空比约为5096的均匀矩形光栅。

摘要： 本文提出了电子束重复增量扫描曝光技术新概念.文中对吸收能量密度与深度和曝光剂量之间的关系、溶解速度与吸收能量密度之间的关系进行了理论分析,发现溶解速度随曝光剂量增加而增大.以此为依据,在SDS-3型电子束曝光机上采用20keV能量的电子束对570nm厚的聚甲基丙烯酸甲酯进行了重复增量扫描曝光实验,显影后得到了轮廓清晰的梯锥和圆锥三维结构,证明了电子束重复增量扫描曝光技术的可行性,为电子束加工三维结构提供了新工艺.

摘要： 精密工件台是电子束曝光设备中的重要部件,改进精密工件台技术可以促进电子束曝光技术的进一步发展.本文以超声电机(UltrasonieMotor,缩写为USM)技术为基础,结合超精密定位技术,设计了一个以直线型超声电机为驱动装置的、采用粗微两级定位技术的精密工件台系统,并给出了控制系统的软件流程图.

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 本申请提供了一种电子束偏转装置、扫描电子显微镜以及电子束曝光机，所述电子束偏转装置包括：壳体，具有电子束的入射端和出射端，所述入射端和所述出射端限定了所述电子束的传输通道；偏转组件，位于在所述壳体内，且围绕所述传输通道设置；电子束通过孔，位于所述入射端，且与所述传输通道连通，用于限定进入所述传输通道的电子束的尺寸。本申请提出的电子束偏转装置，可以减少偏轴电子对电子束束斑尺寸的影响。

摘要： 本发明公开了一种电子束曝光机用电子束静电偏转器控制系统及方法。本发明采用主控制器、静电偏转信号控制器和静电偏转信号发生器，实现了静电偏转器的系统控制，采用层级控制关系，通过层级的控制信号传递控制参数，系统采用统一的通讯协议和接口，用户可仅掌握顶层控制命令即可实现系统操控；静电偏转信号发生器中信号的线性放大增益可调，使得系统功能设计和性能调整具有很大的自由度；此外，系统在控制参数作用下，将原始的扫描信号实时转化生成为静电偏转器各个偏转电极上施加所需的高压偏转信号，保证了扫描信号生成速度，实现了各个偏转电极上高压偏转信号的系统控制。

摘要： 本发明适用于半导体技术领域，提供了一种电子束曝光方法、电子束光刻方法及金属线条制备方法。电子束曝光方法包括：根据第一版图图形对基片进行第一电子束曝光处理；根据第二版图图形对所述基片进行第二电子束曝光处理，其中，所述第二版图图形是所述第一版图图形沿第一版图图形中的线条长度方向平移预设距离得到的。本发明经过两次曝光处理，两次曝光的效果叠加避免了束斑拼接处由于能量不足导致的断点，使得整个图形均匀曝光。并且，不需要增加曝光剂量，能够保证较小的线条尺寸。

摘要： 本公开涉及一种孔径光阑系统、电子束曝光装置以及电子束曝光装置系统。一种电子束装置的孔径光阑系统，包括：多个孔径光阑板，所述多个孔径光阑板中的每个孔径光阑板包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括至少一个允许电子束穿过的通孔，所述第二区域设置在所述第一区域的外部并包括第一对准键和第二对准键，其中所述多个孔径光阑板中的两个光阑板包括布置在相互交叠的位置并且尺寸相同的所述第一对准键，所述多个孔径光阑板中的除所述两个孔径光阑板之外的孔径光阑板包括布置为与所述第一对准键交叠并且面积大于所述第一对准键的面积的所述第二对准键。

摘要： 在以连续的速度使被曝光物和电子束照射点相互相对地移动的电子束曝光方法中，通过使在所述被曝光物上形成所述电子束照射点的电子光学系统的透过率发生变化，使所述被曝光物以多个电子束照射强度曝光。

摘要： 限制散射角型电子束曝光方法,使用具有散射区的掩膜,并设置限制孔,以控制由所述掩膜散射通过的散射电子数量,根据通过掩膜的电子束内的电子散射角度的差别形成散射的反差,进行图案曝光;根据图案密度,通过改变掩膜散射区域的厚度,控制散射电子的散射角度,并调整通过限制孔的散射电子数量,利用通过所述限制孔的散射电子修正曝光,在图案曝光的同时执行邻近效应修正;还有用于这种方法的掩膜和电子束曝光系统。

摘要： 本发明涉及一种分段掩膜图案转印型电子束曝光方法,其中预定图案被分为多个分区,在每个所述分区形成分段图案,依次地对每个所述分区进行曝光,完成整个所述指定图案的投影;包括如下步骤;对分区执行曝光,并且在其上面转印分段图案,用各个所述分段图案的反转图案的散焦电子束对所述分段图案的每个投影区域执行纠正曝光,从而纠正由于图案曝光所造成的邻近效应。本发明可以容易地在光刻步骤中为邻近效应纠正进行纠正曝光调节。

摘要： 本申请提供了一种电子束偏转装置、扫描电子显微镜以及电子束曝光机，所述电子束偏转装置包括：壳体，具有电子束的入射端和出射端，所述入射端和所述出射端限定了所述电子束的传输通道；偏转组件，位于在所述壳体内，且围绕所述传输通道设置；电子束通过孔，位于所述入射端，且与所述传输通道连通，用于限定进入所述传输通道的电子束的尺寸。本申请提出的电子束偏转装置，可以减少偏轴电子对电子束束斑尺寸的影响。

摘要： 本发明公开了一种电子束曝光机用电子束静电偏转器控制系统及方法。本发明采用主控制器、静电偏转信号控制器和静电偏转信号发生器，实现了静电偏转器的系统控制，采用层级控制关系，通过层级的控制信号传递控制参数，系统采用统一的通讯协议和接口，用户可仅掌握顶层控制命令即可实现系统操控；静电偏转信号发生器中信号的线性放大增益可调，使得系统功能设计和性能调整具有很大的自由度；此外，系统在控制参数作用下，将原始的扫描信号实时转化生成为静电偏转器各个偏转电极上施加所需的高压偏转信号，保证了扫描信号生成速度，实现了各个偏转电极上高压偏转信号的系统控制。

摘要： 本发明适用于半导体技术领域，提供了一种电子束曝光方法、电子束光刻方法及金属线条制备方法。电子束曝光方法包括：根据第一版图图形对基片进行第一电子束曝光处理；根据第二版图图形对所述基片进行第二电子束曝光处理，其中，所述第二版图图形是所述第一版图图形沿第一版图图形中的线条长度方向平移预设距离得到的。本发明经过两次曝光处理，两次曝光的效果叠加避免了束斑拼接处由于能量不足导致的断点，使得整个图形均匀曝光。并且，不需要增加曝光剂量，能够保证较小的线条尺寸。